PSI5总线(数据链路层)介绍

曼彻斯特编码通过高低电平的跳变表示数字信息,增强信号的抗干扰性和纠错能力。PSI5数据帧利用这种编码,包括起始位、纠错段和控制位,适用于要求高可靠性的电子设备连接。

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曼彻斯特编码(PSI5的编码方式)

        电流接口(电流调制信号):在较长的传输线路上,电压分压给传输电路,使得电压信号有可能出现衰减,导致信号失真。电流信号则无视分压,不影响信号。

       曼彻斯特编码:将高低电平表示1/0转换为高低电平的跳变表示1/0,这个过程叫做曼彻斯特编码。优点是增加了纠错和抗干扰能力(因为跳变这一动作不容易被干扰,而保持高低电平容易被干扰)。

        具体来说,在时钟下降沿的时候,如果信号是从高变低,就表示0。从低变高,就表示1(IEEE 802.3)。

PSI5数据帧格式

一个起始位字段,包含总是编码为“00”的两个位。

一个具有效载荷的数据字段,包含指定为 D0 到 D27 的从 10 位到 28 位的任何值。

一个纠错段,支持一个奇偶校验位 P 和三位循环冗余检查 (CDC),C0 到 CV

区段

任务

位数

说明

强制/可选

S1,S2

起始位

2

值=0

强制

MO,M1

消息传送

0,2

串行消息传送通道

可选

FO-F(q-1)

字段控制

0,1,2,3,4

指定帧数据类型,数据内容或传感器识别

可选

E0-E(r-1)

状态

0,1,2

错误标志位

可选

B0-B(I-1)

区域B数据

0-12

区域B数据有效载荷

可选

A0-A(N-1)

区域A数据

10-24

区域A数据有效载荷

强制

P或C0-C2

奇偶检验或CRC

1,3

纠错码

强制

ECU和传感器连接模式

外接收发器

内置收发器

并行传输数据

### elmos PSI5收发器支持的诊断功能 Elmos E521.41作为一款专为汽车应用设计的四通道多模式PSI5收发器,提供了多种内置自检和通信监控机制来保障系统的可靠性。具体来说,该器件能够执行如下诊断操作: - **总线状态监测**:持续监视PSI5总线上信号的质量,检测是否存在短路或开路情况[^1]。 - **供电电压监督**:实时跟踪内部电源轨的状态,一旦发现异常即刻发出警告。 - **温度范围保护**:具备过温警报特性,在芯片工作环境超出安全界限时触发中断通知主机控制器采取措施。 - **奇偶校验错误报告**:对于接收到的数据帧实施奇偶性验证,当识别到传输过程中产生的位翻转错误会及时上报给上层软件处理。 - **唤醒/睡眠模式切换确认**:确保每次进入低功耗休眠态以及重新激活的过程中都顺利完成转换,并向MCU汇报最终结果以便进一步动作。 ```python # Python伪代码展示如何读取E521.41诊断寄存器中的信息 def read_diagnostic_register(): # 假设已建立SPI/I2C连接至E521.41 diagnostic_data = spi_read(REGISTER_DIAGNOSTIC_STATUS) bus_status = (diagnostic_data >> 7) & 0x01 # 提取总线状态标志位 supply_voltage_ok = (diagnostic_data >> 6) & 0x01 # 获取供电正常指示 temperature_alert = (diagnostic_data >> 5) & 0x01 # 温度告警标记 parity_error_detected = diagnostic_data & 0x0F # 数据域内四位表示四个通道各自的奇偶错计数 return { 'bus_status': bool(bus_status), 'supply_voltage_ok': bool(supply_voltage_ok), 'temperature_alert': bool(temperature_alert), 'parity_errors_per_channel': [ int(parity_error_detected & 0x01), int((parity_error_detected >> 1) & 0x01), int((parity_error_detected >> 2) & 0x01), int((parity_error_detected >> 3) & 0x01)] } ```
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