Adventskalender 2018

Türchen Nr. 14: Aufbau von MOST-Steuergeräten/Busmanagement

8.2 Aufbau von MOST-Steuergeräten

Steuergeräte im MOST-Bus sind etwas anders aufgebaut als zum Beispiel CAN-Steuergeräte. Dies ergibt sich allein schon daraus, dass die Datenübertragung mit moduliertem Licht erfolgt. Am Dateneingang eines Steuergerätes befindet sich eine Fotodiode und am Ausgang eine Leuchtdiode.

Die Lichtdaten werden von der Fotodiode aufgenommen und zusammen mit dem MOST-Transceiver in elektrische Signale umgewandelt. Diese wiederum werden vom MOST-Controller, falls sie für das Steuergerät relevant sind, an den Mi­kro­controller des Steuergeräts weitergegeben und dort verarbeitet. Empfangene Lichtdaten werden immer zuerst in elektrische Signale umgewandelt, auch wenn sie für dieses Steuergerät nicht relevant sind. Zum Senden werden die Daten wieder durch den MOST-Transceiver und einer Sendediode – im Prinzip eine einfache Leuchtdiode – in Licht umgewandelt und zum nächsten Steuergerät gesendet.

Abbildung 89: Aufbau eines MOST-Steuergeräts.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass sich Leitungsdämpfungen nicht addieren. Solange ein Steuergerät schwache Lichtsignale lesen und somit in elektrische Signale umwandeln kann, werden diese nach der Verarbeitung wieder mit voller Lichtleistung zum nächsten Steuergerät gesendet. Damit Eingang und Ausgang am Steuergerät nicht vertauscht werden können und damit die Lichtwellenleiter senkrecht auf Ein- und Ausgänge treffen, werden die Leiter für das Eingangs- und Ausgangssignal in einem Stecker zusammengefasst.

8.3 Busmanagement

Im MOST-Bus gibt es unterschiedliche Aufgaben, die durchaus von verschiedenen Steuergeräten übernommen werden. Eine Aufgabe ist zum Beispiel die Systemverwaltung. Dazu gehören das Herunterfahren des Busses sowie die Erzeugung der Taktfrequenz, also die Festlegung der Übertragungsgeschwindigkeit und die Erzeugung der Botschaftsblöcke. Die Diagnose des Systems sowie die Anbindung an andere Bussysteme werden über einen Diagnosemanager bewerkstelligt. Meist übernimmt diese Aufgabe ein Gateway-Steuergerät, während die Systemverwaltung in der Regel durch ein Steuergerät vorgenommen wird, welches nur am MOST-Bus angeschlossen ist. Dieses Steuergerät arbeitet dann als Systemmanager.

Multimaster-/ Master-Slave-System

Ein CAN-Bussystem wird auch als ‚Multimaster‘-System bezeichnet, da hier jedes Steuergerät berechtigt ist, Daten auf den Bus zu senden. Beim MOST-Bus handelt es sich um ein ‚Master-Slave‘-System. Das bedeutet in diesem Fall, dass ein Steuer-­gerät, der Systemmanager, für das Senden der Botschaften verantwortlich ist. Im MOST-Bus werden immer 16 Botschaften in einem Block zusammengestellt und als Block versendet. Die Größe der Blöcke ist immer gleich. Das bedeutet, dass immer die gleiche Anzahl an Bytes übertragen wird.

Sendet der Master (der Systemmanager) nun einen Botschaftsblock, so existieren für jedes Slave-Steuergerät, also jedes andere Steuergerät im Bus, fest definierte Bereiche innerhalb einer Botschaft, in die es seine Daten schreiben darf. Dieses Verfahren nennt man synchrone Datenübermittlung. Reicht einem Slave der zugewiesene Platz nicht aus, so teilt dieses Steuergerät die Daten auf mehrere Botschaften auf.

Dabei handelt es sich um eine asynchrone Datenübertragung. Die kompletten Daten dieses Steuergeräts werden dann vom Empfänger gesammelt und dort zusammengesetzt. Man kann dieses Verfahren mit einem Zug vergleichen. Der Systemmaster schickt quasi einen ‚neuen Zug‘ los und definiert dabei in
welchen Wagon (Botschaft) bestimmte Personen (Slave-Daten) einsteigen dürfen. Auch der Platz innerhalb des Wagons wird zugewiesen. Der ‚Zug‘ wird immer vom Systemmanager aus gestartet und kommt auch dort wieder an. Achtung: Der ‚Zug‘ kann nie von sich aus senden, da er nur zu bestimmten Zeiten kommt.

Dieses Kapitel ist in folgendem Fachbuch erschienen:

Fehlerdiagnose an vernetzten Systemen

4. Auflage 2018, von Martin Frei, 168 Seiten, zahlreiche Abbildungen, 34,95 Euro

Inhalt (Auszug)

  • Die Einordnung von Bussystemen
  • Aufbau des CAN-Bussystems, CAN-Botschaften, Arbitrierung
  • Fehlerbehandlung allgemein, CRC Fehler, Bitfehler
  • Fehlerdiagnose im Low-Speed Bus
  • Unterbrechung einer CAN-Leitung (am Beispiel VW Touran)
  • Fehlerbestimmung mit dem Oszilloskop
  • Fehlerdiagnose im High-Speed-Bus (erweitert)
  • Fehlersuche praktisch durchgeführt
  • MOST-Bus: Prinzip Lichtwellenleiter, Steuergeräte, Bus-Management, Funktionen
  • Subsystem LIN, Datenübertragung, Signalverlauf
  • FlexRay, Kommunikationszyklus, Datenprotokoll (erweitert)
  • Drahtlose Übertragungssysteme
  • Neu: Car-to-X-Kommunikation

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