(57)【要約】メッセージメモリ（２０２）を含む通信モジュール（２００）のための通信インターフェイス要素（２１２）であって、メッセージメモリに通ずる第１のデータパス（Ｖ２７）が設けられ、かつ、第１のデータパスを介してデータおよび／またはメッセージがメッセージメモリにおよびメッセージメモリからルーティングされる通信モジュールの通信インターフェイス要素において、通信インターフェイス要素（２１２）は、通信モジュール内に付加的な第２のデータパス（Ｖ２８〜Ｖ３１）を提供し、かつ、切替手段（２０７、２０８）を含み、切替手段は、第１のデータパス（Ｖ２７）の予め設定可能なデータおよび／またはメッセージが第２のデータパス（Ｖ２８〜Ｖ３１）を介して伝送されるように、形成される。【選択図】図２
2008511225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッセージメモリ（２０２）を含む通信モジュール（２００）のための通信インターフェイス要素（２１２）であって、前記メッセージメモリに通ずる第１のデータパス（Ｖ２７）が設けられ、かつ、前記第１のデータパスを介してデータおよびメッセージの少なくともいずれかが前記メッセージメモリにおよび前記メッセージメモリからルーティングされる前記通信モジュールのための前記通信インターフェイス要素において、
前記通信インターフェイス要素（２１２）は、前記通信モジュール内に付加的な第２のデータパス（Ｖ２８〜Ｖ３１）を提供し、かつ、切替手段（２０７、２０８）を含み、前記切替手段は、前記第１のデータパス（Ｖ２７）の予め設定可能なデータおよびメッセージの少なくともいずれかが前記第２のデータパス（Ｖ２８〜Ｖ３１）を介してルーティングされるように、形成されることを特徴とする、通信モジュール用の通信インターフェイス要素。
【請求項２】
前記通信インターフェイス要素が第１の切替手段（２０７）および第２の切替手段（２０８）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の通信インターフェイス要素。
【請求項３】
前記切替手段（２０７、２０８）がマルチプレクスモジュールとして形成されることを特徴とする、請求項１に記載の通信インターフェイス要素。
【請求項４】
前記切替手段（２０７、２０８）を制御する制御ユニット（２０９）が付設され、特に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の通信インターフェイス要素。
【請求項５】
前記制御ユニット（２０９）が前記第２のデータパスを介するデータおよびメッセージの少なくともいずれかの伝送を制御することを特徴とする、請求項４に記載の通信インターフェイス要素。
【請求項６】
前記制御ユニット（２０９）がソフトウェア内またはハードウェア内に実現されることを特徴とする、請求項４に記載の通信インターフェイス要素。
【請求項７】
通信インターフェイス要素を伴う通信モジュールであって、前記通信モジュール（２００）がメッセージメモリ（２０２）を含み、前記メッセージメモリに通ずる第１のデータパス（Ｖ２７）が設けられ、かつ、前記第１のデータパスを介してデータおよびメッセージの少なくともいずれかが前記メッセージメモリにおよび前記メッセージメモリからルーティングされる、前記通信インターフェイスを伴う前記通信モジュールにおいて、
前記通信モジュール（２００）内に第２のデータパス（Ｖ２８〜Ｖ３１）が設けられ、かつ、切替手段（２０７、２０７）が含まれており、前記切替手段は、前記第１のデータパス（Ｖ２７）の予め設定可能なデータおよびメッセージの少なくともいずれかが付加的な第２のデータパス（Ｖ２８〜Ｖ３１）を介してルーティングされるように、形成されることを特徴とする、通信インターフェイス要素を伴う通信モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の前記通信モジュールを少なくとも２つ伴う配置において、前記通信モジュール（３０１−３０５）が付加的な第２のデータパスを介して接続されることを特徴とする、通信モジュールを伴う配置。
【請求項９】
前記通信モジュール（３０１〜３０５）が環状に接続されることを特徴とする、請求項８に記載の通信モジュールを伴う配置。
【請求項１０】
メッセージメモリ（２０２）を含む少なくとも２つの通信モジュール間でデータおよびメッセージの少なくともいずれかを交換する方法であって、データおよびメッセージの少なくともいずれかが前記通信モジュールの各々の内の第１のデータパスを介して前記メッセージメモリにおよび前記メッセージメモリからルーティングされる、前記データおよびメッセージの少なくともいずれかを交換する方法において、
付加的な第２のデータパスが設けられ、前記第２のデータパスを介して前記第１のデータパスの予め設定可能なデータおよびメッセージの少なくともいずれかがルーティングされ、かつ、前記通信モジュールが前記第２のデータパスを介して接続されることで、予め設定可能なデータおよびメッセージの少なくともいずれかが前記通信モジュール間で交換されることを特徴とする、データおよびメッセージの少なくともいずれかを交換する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１および７に上位概念として記載される、通信接続、特にバスを通信モジュールに対応づけられた接続対象（Teilnehmer）に連結する通信モジュールおよび対応する通信インターフェイス要素、ならびに従来技術として知られていない請求項８の特徴に基づく、少なくとも２つの通信モジュールを伴う配置に関する。さらに、本発明は、請求項１０に上位概念として記載される、少なくとも２つの通信モジュール間でデータおよび／またはメッセージを交換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、通信接続、特にバスと、対応する通信モジュールとからなる通信システムを用いる、制御ユニット、センサおよびアクチュエータのネットワーク化が、最新の自動車製造、または機械製造、特に工作機械分野でも、あるいはオートメーション化分野でも、著しく増加している。この場合に複数の接続対象、特に制御ユニットへの機能分散は、相乗効果をもたらす。この場合に分散されたシステムが問題となる。よって、この種の分散されたシステムまたはネットワークは、接続対象と、その接続対象を接続する１つまたは複数のバスシステムとからなる。この種の通信システムまたはバスシステムを介して、種々のステーション（Stationen）もしくは接続対象の間の通信が益々行われており、同システムを介して伝送されるデータは、メッセージ内で伝達される。この、バスシステム上の交信、アクセス機構および受信機構ならびにエラー処理は、対応するプロトコルを介して制御される。
【０００３】
例えば車両内のプロトコルとして、ＣＡＮ（Controller Area Network）が構築される。これは、事象駆動型（ereignisgesteuerts）のプロトコルであって、すなわちメッセージ送信のようなプロトコルアクティビティが、通信システムの外部条件に起因する事象によって起動される。通信システムもしくはバスシステムへの一義的なアクセスは、優先順位に基づくビットアービトレーションによって作動される。このための前提は、伝送されるべきデータおよびそれに伴う各メッセージに優先順位が割当てられることである。ＣＡＮプロトコルは、極めて柔軟性に富む。よって、まだ割当て可能な優先順位（メッセージ識別子）があれば、他の接続対象およびメッセージを追加可能である。ネットワーク内で送信すべき全てのメッセージの集合は、その優先順位および送信元もしくは受信先の接続対象、または対応する通信モジュールとともに、リスト、いわゆる通信マトリクス内に格納される。
【０００４】
事象駆動型の自然発生的な通信のアプローチに代わるものが、完全に時間制御される通信のアプローチである。バス上の全ての通信アクティビティは、厳密に周期的なものとなる。メッセージ送信のようなプロトコルアクティビティは、バスシステム全体で有効な時間の進行によってのみ作動する。この媒体（Medium）へのアクセスが時間の割当てに基づいており、その時間内で送信者は、排他的な送信権を得る。この場合にメッセージ順序は、通常、動作開始前に既に決定されている。よって、繰返率、冗長性、期限等に関するメッセージ要請を満足する、スケジュールが作成される。これは、いわゆるバススケジュールである。この種のバスシステムとしては、例えばＴＴＰ／Ｃがある。
【０００５】
上述した２つのバス技術に伴う利点の融合が、時間制御されるＣＡＮ、いわゆるＴＴＣＡＮ（Time Triggered Controller Area Network）による解決方法として実現される。これは、上述した時間制御される通信の要請と、ある程度の柔軟性の要請とを満足するものである。ＴＴＣＡＮは、所定の通信接続対象の周期的メッセージ用途のいわゆる排他的なタイムスロットと、複数の通信接続対象の自然発生的メッセージ用途のいわゆる任意のタイムスロットとによる、通信サイクルを構築することによって、これらの要請を満足する。この場合にＴＴＣＡＮは、本質的に時間制御される周期的な通信に基づいており、その周期的な通信は、主要な処理時間を定める（hauptzeitgebenden）接続対象もしくは通信モジュール、いわゆるタイムマスター（Zeitmaster）によって時間基準通知（Zeitreferenznachricht）を用いてクロックされる。
【０００６】
種々の転送タイプを接続する他の可能性は、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルによって提供され、それによって、特に車両内での使用を用途とする、高速の決定論的かつ誤差許容可能なバスシステムが構築される。このプロトコルが時分割多重アクセス（Time-Division-Multiple-Access：TDMA）方式に従って作動し、その場合に接続対象もしくは伝送されるべきメッセージに固定のタイムスロットが割当てられ、その中でこのプロトコルは、通信接続、バスへの排他的アクセスを有する。この場合にタイムスロットが固定されたサイクルで繰返されるので、バスを介してメッセージが伝送される時点を正確に予測可能であり、バスアクセスが決定論的に行われる。バスシステム上でメッセージ伝送用の帯域幅を最適に利用するために、サイクルは、静的な部分と動的な部分とに分割される。この場合に固定タイムスロットは、バスサイクルの初期の静的な部分にある。動的な部分では、タイムスロットが動的に割当てられる。この中で、排他的なバスアクセスは、各々に短い時間、いわゆるミニスロット（Minislot）の間でのみ可能となる。
【発明の開示】
【０００７】
上述したように、多数の異なる伝達技術とそれに伴うバスシステムの種類とがある。同じ種類または異なる種類の複数のバスシステムを相互接続する必要性が頻繁に生ずる。このために、バスインターフェイスユニット、いわゆるゲートウェイが用いられる。ゲートウェイは、同じ種類または異なる種類でもあり得る、種々のバス間のインターフェイスであって、メッセージを１つのバスから他の１つまたは複数のバスにさらにルーティング（weiterleitet）する。既知のゲートウェイは、複数の独立した通信モジュールからなり、メッセージの交換は、各接続対象のプロセッサインターフェイス（ＣＰＵインターフェイス）もしくは各通信モジュールの対応するインターフェイスモジュールを介して行われる。この場合にＣＰＵインターフェイスは、接続対象自体に伝送されるべきメッセージに加えて、このデータ交換によっても著しい負荷を課せられ、それに起因する伝送構造とともに相対的に低いデータ伝送速度が生じる。さらに、共通のメッセージメモリを共有することで構造上の欠点を補償する、統合された通信コントローラまたは通信モジュールがある。もちろん、この種の統合された通信モジュールは、データ伝送に関して極めて柔軟性に乏しく、特に所定の数のバス接続に固定される。
【０００８】
すなわち、従来技術は、いかなる観点においても最適な結果を提供できないことが明らかにされる。
【０００９】
よって、本発明の課題は、通信モジュールおよび通信インターフェイス要素、ならびにデータおよび／またはメッセージの交換を改良可能な方法を提供することにある。
【００１０】
（発明の利点）
この場合に特に、複数の通信モジュール間のデータおよび／またはメッセージの交換は、ＣＰＵインターフェイスに著しい負担を課すことなしに、かつ複数のメッセージメモリを相互に依存させることなしに、可能となる必要がある。同時に、特に伝送の速度および柔軟性の向上が可能となる必要がある。
【００１１】
上述した課題は、特に、通信インターフェイス要素を特殊なゲートウェイインターフェイスとして実現することによって解決され、そのゲートウェイインターフェイスは、メッセージメモリ、すなわち該当するデータパスに中間接続され、それによって新たな付加的なデータパスを実現する。
【００１２】
すなわち、本発明は、上記課題を解決するために、通信インターフェイス要素と、対応する通信モジュールとを提示する。ここで、通信モジュールは、メッセージメモリを含み、メッセージメモリに通ずる第１のデータパスが設けられ、かつ、第１のデータパスを介してデータおよび／またはメッセージがメッセージメモリにおよびメッセージメモリからルーティングされる。この場合に望ましくは、上述した通信インターフェイス要素は、通信モジュール内に付加的な第２のデータパスを提供し、かつ、切替手段を含み、その切替手段は、第１のデータパスの予め設定可能なデータおよび／またはメッセージが第２のデータパスを介してルーティングされるように、形成される。
【００１３】
この場合に望ましくは、通信インターフェイス要素が、第１の切替手段および第２の切替手段を含み、それによって予め設定可能なデータおよび／またはメッセージを第１のデータパスにまたは第１のデータパスからルーティングし、および／または第２のデータパスにまたは第２のデータパスからルーティングすることが可能となる。
【００１４】
この場合に望ましくは、１つまたは複数の切替手段が、マルチプレクスモジュールとして形成される。
【００１５】
望ましくは、通信インターフェイス要素に制御ユニットが対応づけられており、その制御ユニットによって特に１つまたは複数の切替手段が制御される。この場合に制御ユニットは、第１の実施形態においては、特に通信インターフェイス要素自体に含まれる。しかし、制御ユニットは、望ましくは、第２の実施形態において通信モジュール内に、または第３の実施形態において通信モジュールに対応づけられた接続対象内に収容可能である。
【００１６】
この場合に制御ユニットは、付加的な第２のデータパスを介するデータおよび／またはメッセージの伝送もしくはルーティングを制御し、あるいは、特に、何れのデータおよび／またはメッセージが第２のデータパスにルーティングされるか、および／または第２のデータパスから該当するメッセージメモリ、すなわち第１のデータパスにルーティングされるか、を予め設定する。
【００１７】
３つの実施形態の全てに対応する上述した制御ユニットが、ソフトウェア内、またはハードウェア内に同様に実現可能である。
【００１８】
通信インターフェイス要素の他に、本発明は、望ましくは、特にこの種の通信インターフェイス要素を伴う通信モジュールも提示する。かかる通信モジュールにおいては、通信モジュール内に付加的な第２のデータパスが設けられ、かつ、切替手段が含まれており、切替手段は、第１のデータパスの出力可能なデータおよび／またはメッセージが第２のデータパスを介してルーティングされるように、形成される。
【００１９】
この場合に特に望ましくは、この種の通信モジュールと、対応する通信インターフェイス要素とは、少なくとも２つの通信モジュールを伴う配置をゲートウェイとして実現し、かつ、通信モジュールを付加的な第２のデータパスを介して接続し、通信モジュールを特に環状に相互接続し、それによって高速かつ柔軟性に富む伝送を可能にする。
【００２０】
さらに、本発明は、各々にメッセージメモリを含む少なくとも２つの通信モジュール間でデータおよび／またはメッセージを交換する方法を提示する。本方法においては、データおよび／またはメッセージが各通信モジュール内の第１のデータパスを介してメッセージメモリにおよびメッセージメモリからルーティングされる。この場合に望ましくは、付加的な第２のデータパスが設けられ、その第２のデータパスを介して第１のデータパスの予め設定可能なデータおよび／またはメッセージがルーティングされ、かつ、通信モジュールが１つまたは複数の第２のデータパスを介して接続されることで、予め設定可能なデータおよび／またはメッセージが通信モジュール間で交換される。
【００２１】
よって本発明によれば、目的とされた利点が得られる。第１の利点として、通信インターフェイス要素を介するデータおよび／またはメッセージの伝送によれば、ＣＰＵインターフェイスと比較してより高い速度が得られる。また、第２の利点として、特に統合された通信モジュールもしくは統合されたゲートウェイと比較して、バス接続の数の極めて柔軟かつ自由な設定によって、極めて柔軟かつ自由な伝送の構築可能性が得られる。
【００２２】
他の利点および望ましい実施形態が明細書および請求項の特徴より明らかにされる。
【００２３】
（実施例）
以下では、図面に示す図を用いて本発明が詳細に説明される。
【００２４】
以下では、実施例を用いて本発明が詳細に説明される。
【００２５】
図１は、接続対象またはホスト１１０もしくはそのＣＰＵの実行ユニットを、通信接続もしくはバス１１１に連結する通信モジュール１００を概略的に示す。このために、通信モジュール１００は、インターフェイスモジュール１０４を介して、接続対象１１０、またはＣＰＵインターフェイスの一部としての接続対象１１０のＣＰＵに接続される。よって、ＣＬＫ１でクロック入力（Clock）、ＲＳ１でリセット入力、ＣＴＲＬ１でコントロール入力または制御入力、ＡＤＤ１でアドレス入力、ＤＩ１でデータ入力、ＤＯ１でデータ出力が示され、Ｗ１で待機信号（Wait）を供給する出力、ＩＮＴ１で中断信号（Interrupt）を伴う出力が示される。
【００２６】
以下では、この通信モジュール１００の内容が説明されており、その場合に機能性は、各バスシステムまたは通信モジュールに応じて、例えば、特にＣＡＮ通信モジュールとして選択される。しかし、本発明は、任意の他の通信モジュールもしくは通信コントローラならびに他のバスシステムおよびバスプロトコルにも適用可能であるので、以下の図および実施例で選択される表示は、それらに関して限定するものと見なされるべきではない。これは、例えば、特にＦｌｅｘＲａｙプロトコル用として、２チャネルでも実施可能である。もちろん、ＣＡＮまたはＴＴＣＡＮへの適用が、効果的で望ましい実施形態となる。
【００２７】
通信モジュール１００は、さらに、制御ユニット１０１、ここでは特にＣＡＮ制御ユニットまたはＣＡＮコアを含む。この他にメッセージメモリが、特にメッセージＲＡＭ、例えばシングルポートＲＡＭとして１０２で示される。デュアルポートＲＡＭは、例えば２チャネルに適用される形式内で、例えばＦｌｅｘＲａｙ接続で適用可能である。１０５および１０６は、一時メモリまたはバッファメモリ、特にレジスタモジュールを示しており、それらは、一方では、データもしくはメッセージの転送に関するバッファ用途に使用され、他方では、メッセージメモリ内の該当するメモリ域に関する該当する対応づけを含むことが可能である。本実施形態においては、２つのレジスタ１０５および１０６が示されるが、それは単なる例示であって、単独のレジスタ、または２つのメモリ領域に分割された１つのレジスタも適用可能である。データもしくはメッセージの転送は、メッセージ管理、いわゆるメッセージハンドラ１０３を介して制御される。
【００２８】
この場合に第１のレジスタ１０５（例えば、ＣＰＵ  ＩＦＣレジスタとして）は、接続Ｖ１１を介してインターフェイスモジュール１０４および制御ユニット１０１に接続される。この他に第２のレジスタ１０６は、インターフェイスモジュール１０４に接続される。２つのレジスタは、各々に接続Ｖ１５およびＶ１６を介してメッセージハンドラまたはメッセージ管理１０３に接続される。メッセージ管理自体は、接続Ｖ１３を介して制御ユニット１０１に、Ｖ１４を介してメッセージメモリ１０２に接続される。本来のメッセージ交換もしくはメッセージルーティングは、接続Ｖ１７を介して行われ、その接続は、ほぼ第１のデータパス（もしくはその該当する部分）であって、制御ユニット１０１、メッセージメモリ１０２およびレジスタ１０５、１０６の間に接続を形成する。
【００２９】
図１に示す通信モジュールによってゲートウェイ、特にＣＡＮゲートウェイが構築される場合には、データ転送、すなわち通信モジュール間のデータおよび／またはメッセージの伝送は、多数の読取および書込動作を必要とし、それらはＣＰＵバス（ＣＰＵインターフェイス）を介するデータ伝送と同様に実行される必要があり、よってホストＣＰＵ、すなわち接続対象１１０に著しい負担を課し、よって伝送を遅延させる。
【００３０】
ＴＸおよびＲＸがバス接続を示し、ここでは、ＴＸ１は送信側（transmit）で、ＲＸ１は受信側（receive）であって、バス１１１への接続として示される。統合されたゲートウェイでは、これは、もちろん固定されて柔軟性を伴わずに予め設定されている。
【００３１】
この問題を解決するために、図２に示すような通信インターフェイス要素２１２が提案され、通信モジュール２００に接続された通信インターフェイス要素は、以下で詳細に説明される。図１中の該当する部分１０〜１１１およびＶ１１〜Ｖ１７について既に行われた説明は、もちろん、図２中の該当する部分２００〜２１１（２０７〜２０９、２１２を除く）およびＶ２１〜Ｖ２７についても同様に当てはまる。すなわち、図２は、全般的に図１に示す通信モジュールを、本発明に基づく拡張（２０７〜２０９、２１２およびＶ２８〜Ｖ３２）とともに示すものであるので、図１および図２についての説明は、同時に参照可能である。
【００３２】
通信モジュール２００は、接続対象２１０もしくはホストまたはホストＣＰＵを、バス２１１に接続し、バス接続は、送信出力（transmit）および受信入力（receive）に応じてＴＸ２およびＲＸ２で示される。この通信モジュール２００も、特にＣＡＮコアとしての制御ユニット２０１、特にメッセージＲＡＭとしてのメッセージメモリ２０２、メッセージ管理またはメッセージハンドラ２０３、ここでは２０５および２０６で例示する２つのレジスタ（レジスタ２０５および２０６への伝送は、上述したのと同様）、ここでは２０４で示すホスト２１０へのインターフェイスモジュールを含む。インターフェイスモジュールは、クロック用の入力ＣＬＫ２（Clock）、リセットＲＳ２、制御入力ＣＴＲＬ２（control）、アドレス入力ＡＤＤ２およびデータ入力ＤＩ２を含む。さらに、データ出力としての出力ＤＯ２、待機信号Ｗ２、インターラプト出力または中断出力ＩＮＴ２が予め設けられる。本例でも、レジスタ２０５は、制御ユニット２０１およびインターフェイスモジュール２０４に、ここでは接続Ｖ２１を介して連結される。レジスタ２０６も、ここでは接続Ｖ２２を介してインターフェイスモジュール２０４に連結される。同様に、ここでも例示する２つのレジスタ２０５および２０６は、接続Ｖ２５およびＶ２６を介してメッセージ管理２０３に接続される。制御ユニット２０１は、接続Ｖ２３を介してメッセージ管理２０３に、そのメッセージ管理は、接続Ｖ２４を介してメッセージメモリ２０２に接続される。ここでも、メッセージ管理は、バス２１１とホスト２１０との間における本来のデータおよび／またはメッセージの伝送を制御する。
【００３３】
図１のＶ１７に相当する第１のデータパスは、ここではＶ２７で示されており、第２のレジスタ２０６の代りに通信インターフェイス要素２１２、すなわちゲートウェイインターフェイスに接続される限りにおいて、特徴を有する。すなわち、ゲートウェイインターフェイスが第１のデータパス、ここではＶ２７に中間接続され、もしくは第１のデータパスＶ２７に接続される。通信インターフェイス要素２１２（ゲートウェイインターフェイス）は、メッセージメモリ２０２に通ずる第１のデータパスＶ２７に介入し、望ましくは伝送に関してメッセージメモリ２０２自体と同一のワード幅を有する。しかし、ワード幅の整数分の１または整数倍も考えられうる。この場合にデータおよび／またはメッセージの伝送は、各々のバスプロトコルに応じて適合され、例えばＣＡＮでは制御（control）ビットおよびステータスビットを伴うＣＡＮメッセージに適合される。これは、各バスシステムに応じて構成可能である。
【００３４】
よって、通信モジュール２００内において、接続Ｖ２８、Ｖ２９、Ｖ３０、Ｖ３１および切替手段２０７、２０８を介する、入力ＣＩ（Cascade-Input）および出力ＣＯ（Cascade-Output）を伴う付加的な第２のデータパスが実現される。この場合に本例で示す２つの切替手段２０７および２０８は、特にマルチプレクサまたはマルチプレクスモジュールとして形成される。よって、ここに示す望ましい実施形態においては、２つの切替手段２０７および２０８が使用されるが、単一の切替手段のみを使用することも、同様に考えられうる。
【００３５】
よって、第１のデータパスの予め設定可能なデータおよび／またはメッセージを、付加的な第２のデータパスを介して直接的にルーティング可能であり、ホストＣＰＵ２１０に通常のデータパスに関する負担を課すことがない。
【００３６】
この第２のデータパスの制御、すなわち、第２のデータパスを介するデータおよび／またはメッセージの伝送もしくはルーティング、ならびに特に予め設定可能なデータおよび／またはメッセージの選択または設定は、制御ユニット２０９を介して行われ、その制御ユニットは、特に有限状態機械、すなわち、状態機械またはオートマトン（最終的な自動有限状態機械ＦＳＭ）として形成される。特に状態機械またはオートマトンとしてのこの制御ユニット２０９は、通信モジュール２００自体に搭載可能であり、またはそれに対応づけて外部に配置可能である。特に、ある実施形態においては、制御ユニットが接続対象２１０、ホスト内に含まれる。ある実施形態においては、制御ユニットは、直接的にゲートウェイインターフェイス２１２、すなわち通信インターフェイス要素に含まれる。書込選択出力ＷＲＳ（Write Select）を介して第１の切替手段、マルチプレクスモジュール２０７が駆動可能である。第２の出力、読取制御出力ＲＤＳ（Read Select）を介して第２の切替手段、マルチプレクスモジュール２０８が駆動可能である。ゲートウェイインターフェイス、すなわち通信インターフェイス要素の付加的な第２のデータパスにおける２つのマルチプレクサ２０７および２０８の駆動によって、データ転送、すなわちデータおよび／またはメッセージの伝送の制御、特にメッセージメモリに関するデータおよび／またはメッセージの伝送方向の決定が可能となる。第２のデータパス上で伝送されるべきデータの選択または設定は、他の出力ＣＭ／ＣＲ（Communication Mask/Communication Request）によって決定可能である。
【００３７】
例えば識別子、特に指令要請レジスタおよび指令マスクレジスタを用いるＣＭ／ＣＲを介して、ならびにＣＭ／ＣＲに対応する制御識別子および制御ビットと、出力ＷＲＳおよびＲＤＳとを用いて、第２のデータパスを介する伝送の制御、ならびに第２のデータパス用の該当するデータおよび／またはメッセージの選択もしくは設定が可能となる。よって、ＣＰＵインターフェイス、すなわち特に、例えばＣＰＵインターフェイスレジスタ２０５および２０６を伴うインターフェイスモジュール２０４を、さらに、ローカルＣＰＵ、すなわちホストＣＰＵから／へのデータおよび／またはメッセージの伝送、すなわち転送に使用可能であり、その場合に予め設定可能なデータおよび／またはメッセージの伝送、すなわち転送は、上述の制御入力ＷＲＳ、ＲＤＳ、ＣＭ／ＣＲを介して制御される。
【００３８】
このように導入された付加的な第２のデータパスを介して、望ましくは図３に示すように、複数の通信モジュールをゲートウェイに、特にカスケード構造で一体的に形成可能である。よって、望ましい実施形態においては、任意の数の通信モジュール、特にＣＡＮモジュールを、ゲートウェイインターフェイス、すなわち通信インターフェイス要素を介して、ゲートウェイに一体的に形成可能であり、望ましくは各々に出力ＣＯ（Cascade Output）から後続の通信モジュールのＣＩ（Cascade Input）に環状に接続可能である。これは、他のバスシステムおよびゲートウェイの異なるバスシステム用としても可能である。
【００３９】
図３では、このような方法により、例えばＣＡＮモジュールＣＡＮ１、ＣＡＮ２〜ＣＡＮｎ（ｎ；自然数）としての通信モジュール３０１、３０２〜３０５が接続される。この通信モジュールの各々は、該当するバスもしくは該当する通信接続３２０、３２１および３２５との接続用に、送信出力（ＴＸ３１、ＴＸ３２、ＴＸ３ｎ）および受信入力（ＲＸ３１、ＴＸ３２、ＲＸ３ｎ）を有する。接続Ｖ３２、Ｖ３３およびＶ３４を介して任意の数の通信モジュールが、ここでは特に環状に相互接続される。星形接続等も、同様に考えられうる。この場合に通信モジュール３０１の出力ＣＯ１から通信モジュール３０２の入力ＣＩ２への接続Ｖ３２が配置され、通信モジュール３０２の出力ＣＯ２から通信モジュール３０５の入力ＣＩｎへの接続Ｖ３３、および通信モジュール３０５の出力ＣＯｎから通信モジュール３０１の入力ＣＩ１への接続Ｖ３４が実現される。
【００４０】
表示上の明瞭性の観点から、レジスタがレジスタブロック３０６、３０７および３０８で表示され、いわゆるＣＰＵインターフェイスレジスタＣＰＵＩＦＣとして示されており、ホストＣＰＵへの接続は、概略的かつ明瞭にＣＰＵバス３１３として示される。図２に示す個々の通信モジュールの制御ユニットは、図３では選択的にゲートウェイ全体制御ユニット、すなわちゲートウェイ有限状態機械３０９として示されており、出力３１０、３１１および３１２を介して上述したように第２のデータパス上の伝送を制御する。すなわち、接続３１０、３１１および３１２の各々を介して、特に図２に示す出力ＷＲＳおよびＲＤＳ、および／またはＣＭ／ＣＲが実現される。これにより、ゲートウェイインターフェイスもしくは通信インターフェイス要素を介して接続された通信モジュールは、第２のデータパスを介して全ての通信モジュール間でデータおよび／またはメッセージを極めて高速に転送可能となる。特に、１つの通信モジュールから複数の他の通信モジュールへのメッセージの同時伝送が可能となる。
【００４１】
付加的な第２のデータパスを実現するために、ゲートウェイインターフェイス、すなわち通信インターフェイス要素を伴うこの種の通信モジュールは、図３に示すように、ゲートウェイの一部としても、ゲートウェイ機能無しの個別コントローラまたは個別モジュールとしても、使用可能である。通信モジュールがハードウェア内にゲートウェイとして一体的に形成される場合でも、それらの通信モジュールの何れがゲートウェイとして一体的に作動し、何れが独立して作動するかについては、ソフトウェア設定によって調節可能であり、または制御ユニット内で直接的に考慮可能であるので、存在するまたは要求される通信モジュールによって、極めて柔軟性に富み、かつ選択的にゲートウェイが編成可能となる。
【００４２】
このゲートウェイ機能の制御、すなわち何れのメッセージを何れのバスから何れの他のバスにルーティングすべきか、すなわち第２のデータパスの制御は、上述したゲートウェイ制御ユニット３０９、すなわちゲートウェイ有限状態機械を介して行われ、それは専用の状態機械としてハードウェア内に構築されるか、あるいはソフトウェア内、特にホスト内で実行され、上述した特殊なレジスタ、特に通信要請レジスタまたは通信マスクレジスタを介して、ゲートウェイ制御入力にアクセスする。よって、望ましくは、高速のデータ伝送および高い柔軟性、特に幾つかのバス接続の自由な構築可能性ならびにゲートウェイの編成および構造に関する高い柔軟性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】バスシステム、特にＣＡＮバスシステムの通信モジュールを示す。
【図２】通信インターフェイス要素を伴う本発明に基づく通信モジュールを示す。
【図３】特にゲートウェイ適用としての、複数の相互接続された通信モジュールを伴う配置を示す。
【符号の説明】
【００４４】
２００    通信モジュール
２０２    メッセージメモリ
２０７、２０８    切替手段
２１２    通信インターフェイス要素
Ｖ２７    第１のデータパス
Ｖ２８〜Ｖ３１    第２のデータパス
【図１】
2008511225.tif 000003
【図２】
2008511225.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
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