用于修正时间参数的技术
阅读说明：本技术 用于修正时间参数的技术 (Techniques for correcting time parameters ) 是由 马丁·斯特里韦 维杰斯拉夫·梅塞尼克 于 2020-05-13 设计创作，主要内容包括：本发明描述一种用于根据第二节点修正第一节点中的时间参数(115；125)的技术。所述技术的装置方面包括时钟脉冲发生器单元(110),其在第一节点中提供周期性的时钟脉冲。外围单元(120)对从第二节点异步传输的报文的符号进行解码,并且在报文的相继符号的符号序列的传输期间测量时钟脉冲的数目(124)。修正单元(130)根据测得的时钟脉冲的数目(124)与符号序列中相继符号的数目的比例来修正时间参数(115；125)。(A technique for modifying a time parameter (115; 125) in a first node based on a second node is described. A device aspect of the technique includes a clock generator unit (110) that provides periodic clock pulses in a first node. The peripheral unit (120) decodes symbols of the message asynchronously transmitted from the second node and measures the number of clock pulses (124) during transmission of a sequence of symbols of successive symbols of the message. A correction unit (130) corrects the time parameter (115; 125) in dependence on a ratio of the measured number of clock pulses (124) to the number of successive symbols in the symbol sequence.)
技术领域
本发明涉及对连接的节点中的时间参数的修正。本发明特别是涉及用于根据第二节点修正第一节点中的时间参数的一种装置和一种方法。
背景技术
在许多领域中，互联的设备的数量急剧增加。例如，越来越多地将自身不具有用户界面的设备互联。使用互联网协议(IP)在更高层进行通信的互联的设备也被称作物联网(loT)。无关乎应用、用户界面存在与否或者与云服务的连接，在此将互联的设备称作节点。
节点之间的通信的物理层可以包括无时脉线的异步数据传输，例如以便安装，或者以便使用现有的2线制线路。异步数据传输实现现场总线。借此能够将开关箱、生产设备和车辆中的传感器和致动器互联。用于此用途的现场总线是Interbus和所谓的“控制器域网(Controller Area Network)”的总线(CAN-Bus)。应用实例是名为“工业4.0”的工业生产或自动驾驶。异步数据传输也实现用于将住宅中的计量器或者加热装置互联的现场总线，例如用以进行远程读数和家庭自动化。针对后者，已建立了EN 13757系列标准的测量总线(也作：“计量总线”或者M-Bus)。
其中，“异步”概念是就例如借助起始位实现的数据传输格式而言。就外在统一的系统符号速率而言，直接互联的节点需要相互“同步”。在此将后者称为一致性(Gleichgang)，以免与异步数据传输发生概念混淆。
为了在异步数据传输中从起始位起至少在一个字符的传输期间维持一致性，根据传统的方案，每个节点均需要具有足够精确并且稳定的时钟脉冲发生器。文献US 3452330A例如就此进行了描述。然而，这种时钟脉冲发生器，例如石英晶体振荡器，会使制造成本以及每个节点的耗电量增大。
为了在借助功率较低的振荡回路进行的时钟同步过程中维持节点的一致性，在CAN-Bus中发送停止位。但这会使协议效率降低，并且使每个节点中的信号处理复杂度增大。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种更加高效的技术，用于实现异步传输数据的节点的一致性。
本发明用以达成上述目的的解决方案为具有独立权利要求的特征的一种装置和一种方法。本发明的有利实施方式和应用为附属权利要求的主题，并且，在下文中将参照附图以细分的方式对这些有利实施方式和应用进行详细说明。
根据本发明的一个方面，提供一种用于根据第二节点修正第一节点中的时间参数的装置。所述装置包括时钟脉冲发生器单元，其适于在第一节点中提供周期性的时钟脉冲。所述装置还包括外围单元，其适于对从第二节点异步传输的报文的符号进行解码，并且在报文的相继符号的符号序列的传输期间测量时钟脉冲的数目。所述装置还包括修正单元，其适于根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继符号的数目的比例对时间参数进行修正。
所述时间参数可以是时钟脉冲发生器的时钟速率、解码的符号速率、用于控制该时钟速率的控制参数和/或用于控制该符号速率的控制参数。
所述装置的实施例能够在时钟脉冲发生器单元的时钟脉冲(例如根据温度)漂移(Drift)的情况下防止解码出错和/或终止。举例而言，通过测量所述比例，能够确定时钟脉冲发生器单元的时钟速率的和/或解码的符号速率的尚不阻碍解码的第一偏差，并且通过修正单元根据测得的比例进行修正或者补偿。对时间参数的修正特别是能够将时钟速率的和/或符号速率的偏差直接修正或者(例如完全地或者至少部分地)补偿。
在存在比该第一偏差更大的第二偏差的情况下，所述装置的相同或进一步的实施例能够以响应第一偏差而修正过的时间参数为基础，实现进一步的解码和/或进一步的根据本发明的修正。能够防止解码出错或终止。举例而言，第二偏差可能如此之大，致使在未响应第一偏差对时间参数进行修正的情况下，解码会因此第二偏差而失败，而根据本发明则能实现解码，例如因为对解码造成干扰的偏差被限制为第二偏差与第一偏差之间的差值。
对从第二节点传输的报文的检测(例如采样)，以及/或者(例如基于采样的采样值)对报文的符号的解码，可以由时钟脉冲发生器单元进行时钟同步，以及/或者由时间参数配置。一旦时间参数经修正单元修正，便可立即根据经过修正的时间参数进行检测和/或解码。举例而言，第一报文或者此报文内的第一字符可以是通过修正单元修正时间参数的基础。亦即，符号序列中的相继的符号可以是第一报文的符号或第一字符的符号。可以将经修正的时间参数应用于对第二报文(其由第二节点紧随第一报文传输)或第一报文的第二字符的检测和/或解码。
所述装置的相同或进一步的实施例能够仅基于从第二节点至第一节点的异步传输以及/或者在第一节点与第二节点之间无控制线的情况下隐式地修正时间参数。
所述时间参数能够(例如直接地或间接地)控制或影响解码。时间参数可以是解码的时间参数(解码参数)。
所述时间参数可以包括第一节点的时钟速率、第一节点的符号速率、以及/或者第一节点的时钟速率与符号速率的比例(也作：除数)。时间参数可以包括(例如整数的)除数。符号速率可以基于时钟速率(即以时钟脉冲发生器单元的时钟脉冲为基础)根据所述除数确定。例如，在第一节点中仅有一个时钟脉冲发生器单元，既用于测量时钟脉冲的数目，也用于解码。根据除数，符号速率可以是时钟速率的整数形式的一小部分。所述装置例如可以包括分频器，其根据除数自时钟速率产生符号速率。
例如，可以通过第一节点，根据时钟脉冲发生器单元的时钟脉冲，对从第二节点接收的报文信号进行采样或者欠采样。作为替代或补充方案，可以将接收的信号根据符号速率划分成报文的符号。作为替代或补充方案，可以将接收的信号的采样值根据除数划分成报文的符号。
所述符号序列可以比报文内的一个字符更短。这样便无需如传统的方式那样，在字符传输期间使用停止位来维持一致性。特别是能够改善协议效率，因为停止位不等同于用于传输数据(控制数据或有效数据(Nutzdaten))的符号。
对从第二节点传输的报文的采样，或者对报文的符号的解码，是由时钟脉冲发生器单元进行时钟同步以及/或者由时间参数控制。
第一节点可以是通信链中的节点(特别是从节点)。第一节点可以布置在通信链内或者布置在通信链的末端。通信链可以包括数个节点，其为了进行异步数据传输而串联。所述通信链可以是所谓的菊花链(Daisy Chain)。第二节点可以是主节点和/或在通信链中设于第一节点上游的节点。第三节点可以是另一节点(特别是另一从节点)和/或在通信链中设于第一节点下游的节点。
所述外围单元可以包括用于从第二节点异步传输报文的(例如串行的)第一接口，以及/或者包括用于将报文异步传输至第三节点的(例如串行的)第二接口。所述第一接口和第二接口均可由时钟脉冲发生器单元进行时钟同步以及/或者由经修正的时间参数控制。
所述外围单元可以针对每个接口包括各一编码器和/或解码器。相应的编码器和/或解码器可以适于：根据时间参数对发送或接收的报文的字符的符号进行编码或解码。
所述时间参数可以包括时钟脉冲发生器单元的时钟速率。所述修正单元可以适于：根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继符号的数目的比例对时钟脉冲发生器单元的时钟速率进行修正。与时钟脉冲发生器单元的实际时钟速率相比，对经修正的时钟速率所作的修正可以是针对每个符号的预定的时钟脉冲数目与测得的比例的商。针对每个符号的预定的时钟脉冲数目可以对应于时钟脉冲发生器单元的经修正的时钟速率(或者标称时钟速率)与系统符号速率的商。
作为替代或补充方案，所述时间参数可以包括外围单元的符号速率(也作：波特率)。所述修正单元可以适于：根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继符号的数目的比例对外围单元的符号速率进行修正。与预定的系统符号速率相比，对经修正的符号速率所作的修正可以是测得的比例与针对每个符号的预定的时钟脉冲数目的商。
可以根据符号速率将来自第二节点的报文的字符的信号划分成报文的符号。符号速率的较小误差，例如比每个字符半个符号更小的符号速率偏差，可以基于字符的一个起始符号和一个停止符号(或者数个停止符号)加以修正。例如，可以将相应字符的处于起始符号与停止符号之间的信号划分成等长的符号。
作为替代或补充方案，所述时间参数可以包括外围单元的符号速率相对于时钟脉冲发生器单元的时钟速率的除数。所述修正单元可以适于：根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继符号的数目的比例对所述除数进行修正。经修正的除数可以等于测得的比例，或者与测得的比例互成一定比例。
报文的相继符号的符号序列可以从报文传输的第一下降(或者第一上升)脉冲沿延伸至稍后的第一上升(或者第一下降)脉冲沿。
所述装置可以借助微控制器实现。例如微控制器的处理器单元能够实现所述修正单元。
所述微控制器可以包括所述时钟脉冲发生器单元、所述外围单元和/或所述修正单元。所述微控制器还可包括捕获-比较单元(Capture-Compare单元，CC单元)，其被施加从第二节点接收的报文的信号。所述CC单元可以适于在符号序列的传输期间测量时钟脉冲的数目。
所述报文的符号序列例如可以仅包括用于传输有效数据的符号。作为时钟脉冲数目测量的基础的所述报文的符号序列可以紧随一个起始位，并且仅包括针对有效数据的符号。
所述报文的符号序列可以比报文的一个字符更短。作为替代或补充方案，所述报文的符号序列可以是报文的第一字符的一部分。
所述外围单元还可适于：在报文的预定的同步字符的传输期间测量时钟脉冲的数目。所述修正单元还可适于：根据测得的时钟脉冲的数目与同步字符中的符号的预定数目的比例，以及/或者根据在同步字符传输期间测得的时钟脉冲的数目与时钟脉冲数目的预定标称值的商，修正时间参数。所述同步字符可以在报文的开端传输。
在报文传输的开端，以及/或者在因时间参数的误差或偏差而无法对报文中的符号进行解码的情况下，总是可以基于同步字符进行修正。例如，可以在报文传输的开端借助同步字符对时间参数进行修正。在报文传输期间，可以根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继的经解码符号的数目的比例来修正时间参数。
根据另一方面，提供为了异步数据传输而(例如以线性拓扑)串联的节点的一种布局。所述布局包括第一节点，其为了异步数据传输而与第二节点连接，并且，所述第一节点包括根据装置方面的、用于根据第二节点修正第一节点中的时间参数的装置的一个实施例。可选地，所述布局包括充当布局的主节点的第二节点。所述布局还包括第三节点，其为了异步数据传输而与第一节点连接，并且，所述第三节点包括根据装置方面的、用于根据第一节点修正第三节点中的时间参数的装置的另一实施例。
根据本发明的另一方面，提供一种根据第二节点修正第一节点中的时间参数的方法。所述方法包括或者引起在第一节点中提供周期性的时钟脉冲的步骤(例如时钟同步步骤)。所述方法还包括或者引起对从第二节点异步传输的报文的符号进行解码的步骤，以及在报文的相继符号的符号序列的传输期间测量时钟脉冲的数目的步骤。所述方法还包括或者引起根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继符号的数目的比例对时间参数进行修正的步骤。
所述方法还可以包括在装置方面的上下文中揭示的任何步骤和任何特征，反之亦然。
附图说明
本发明的前述优选实施方式、特征以及方法步骤可以任意相互组合。下文参照附图对本发明的更多细节和优点进行说明。其中：
图1为用于根据第二节点修正第一节点中的时间参数的装置的一个实施例的示意图；
图2为根据第二节点修正第一节点中的时间参数的方法的一个实施例的流程图，所述方法是可借助如图1所示的装置实施；
图3为数个串联的节点的例示性布局的示意图，这些节点能够至少部分地体现如图1所示的装置；以及
图4为可从节点中的一个传输或者可传输至节点中的一个的例示性报文的示意图。
具体实施方式
图1为用附图标记100概括表示的用于根据第二节点修正第一节点中的时间参数的装置的一个实施例的示意性框图。
装置100包括时钟脉冲发生器单元110，其在第一节点中提供周期性的时钟脉冲。装置100还包括外围单元120，其对从第二节点异步传输的报文的符号进行解码，并且借助计数器124在报文的相继符号的符号序列的传输期间测量时钟脉冲的数目。装置100还包括修正单元130，其根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列406中相继符号的数目的比例对时间参数进行修正。
所述时间参数可以包括提供的时钟脉冲的时钟速率115，或者时钟脉冲发生器单元的用于控制该时钟速率的控制参数。作为替代或补充方案，所述时间参数可以包括外围单元120的符号速率125，或者外围单元的用于控制符号速率125的控制参数。所述时间参数的至少后一示例可如图1所示写入外围单元120的寄存器。
所述用于控制符号速率的控制参数可以是时钟速率的除数。例如，所述符号速率可以是时钟速率115除以该除数。
符号速率125可以是时间参数的函数。符号速率例如可以是时钟速率115与所述除数的商，其中时钟速率115和除数均为时间参数的示例。
所述符号序列可以通过相继的符号确定。例如，符号序列可以在经外围单元120接收的报文信号中从第一下降(或上升)脉冲沿延伸至第一上升(或下降)脉冲沿。
可以将符号序列期间的时钟脉冲的数目写入计数器124。例如可以在报文的开端和/或在符号序列的开端将计数器124置零。时钟脉冲发生器110的每个时钟脉冲会使计数器124增加一。修正单元130能够从计数器124读取在符号序列的末尾测得的时钟脉冲的数目，例如作为时钟脉冲的数目相对符号序列中的符号的数目的比例的分母。
外围单元120还包括解码器122，其实施对从第二节点接收的报文的解码。解码器122能够将归属于符号序列的相继符号的数目输出至修正单元130。作为替代或补充方案，所述修正单元能够根据由解码器122输出的符号确定符号序列的开端和/或末尾以及/或者符号序列中的符号的数目。
可选地，装置100或者第一节点适于与第二节点双向通信。为此，装置100或者第一节点包括第一接口121，该第一接口包括解码器122，并且还包括编码器123。编码器123适于为通过第一接口121发送至第二节点的报文产生符号。
此外，装置100或者第一节点还可以通过第二接口126与第三节点进行异步数据交换。为此，装置100或者第一节点可以包括第二接口126。第二接口126可以包括解码器127和编码器128，用于从第三节点接收报文或将报文发送至第三节点。
所述第二节点可以是主节点或者(例如与第一节点相比等级更高的)从节点，其仅基于异步数据传输为第一节点给定系统符号速率。第一节点可以是相对于第二节点而言的从节点。第三节点可以是(例如与第一节点相比等级更低的)从节点。
可以将相同的符号速率125应用于两个接口121和126。例如，修正单元130能够根据在第一接口121上测得的比例修正时间参数。借此，即使在第二接口126上例如也能维持符号速率125。在第一接口上(例如在输入侧，即在异步传输的报文的接收路径中)给定的符号速率特别是能够(例如在输出侧，即在异步传输的报文的发送路径中)在第二接口上被进一步传递。这样一来，主节点能够在数个为了异步数据传输而串联的从节点的范围内给定统一的系统符号速率。
第一节点的两个接口121和126中的每一个均可为所谓的“通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)”接口(UART接口)。
图2为用附图标记200概括表示的根据第二节点修正第一节点中的时间参数的方法的一个实施例的流程图。
在步骤210中，在第一节点中提供周期性的时钟脉冲。在步骤220中，对从第二节点异步传输的报文的符号进行解码。此外，在步骤220中还对报文的相继符号的符号序列传输期间的时钟脉冲的数目进行测量。在步骤230中，根据测得的时钟脉冲的数目与符号序列中相继符号的数目的比例(简称：测得的比例)对时间参数进行修正。
在本发明的每个方面中，均可基于解码确定符号序列中的相继符号的数目。例如，可以将符号序列中的相继符号的数目作为与该符号序列时间对应的经解码的符号的数目来加以确定。
所述报文可以包括大量字符。也可以将这些字符称作字节。也可以将符号速率称作波特率。待传输的数据可以对应于相继的字符的字符序列。待传输的数据可以包括有效数据和/或控制数据。每个字符可以包括特定数目的位，例如4、7、8、10或12个位。可以根据编码方法对每个字符进行编码(即作为发送的信号在发送线路上输出)或解码(即在接收线路上从接收的信号检测)。每个符号均可对应于一或数个位，例如取决于编码方法。
为简单起见，不失一般性地，在下文假定每个位均对应一个符号。
在传统的异步数据传输中，可能因时钟脉冲发生器单元110的、即产生时钟脉冲的组件的温度漂移而出现波特率误差，其从一定的偏差程度开始导致通信终止。为了防止这一点，传统的方案是使用昂贵的石英来产生时钟脉冲。基于本发明的实施例，在下级节点(即从节点)中无需采用石英。
可通过装置100在第一节点中(例如在从节点中一个中)为所有X个接收的报文实施对时钟脉冲与每个经解码的符号的比例的测量220，以及/或者根据测得的比例进行修正230，其中X为预定的整数。
所述修正单元能够将符号序列作为接收的报文的第一字节的一部分加以测量。根据位的数目和测得的时钟脉冲的数目，能够测定所述测得的比例，即每个位的时钟脉冲的数目(简称：时钟脉冲/位)。测得的比例也可称作每个位的实际时钟脉冲(简称：实际时钟脉冲/位)。
在一个实施例中，每个位的标称时钟脉冲的数目(简称：标称时钟脉冲/位)是预定的。修正单元130计算每个位的标称时钟脉冲与实际时钟脉冲之间的差值，即
偏差＝标称时钟脉冲/位-实际时钟脉冲/位。
此为以每个位的时钟脉冲表示的偏差。
为了修正第一节点中(即从节点中)的波特率125，修正单元130以目前的波特率为出发点。这些波特率的数值可能等于系统波特率，但由于时钟速率115的偏差，也可能相应地有别于系统波特率。因此，在修正前，寄存器“从设备波特率(Slave-Baudrate)”中的数值为系统波特率的值。在对作为时间参数的示例的这个寄存器值进行修正后，寄存器“从设备波特率(Slave-Baudrate)”中的值
经修正的波特率＝系统波特率[1±修正系数(偏差)]＝系统波特率±修正速率(偏差)
修正系数或修正速率为偏差的函数。举例而言，
修正系数(偏差)＝偏差/[标称时钟脉冲/位]，
通过修正从节点(以第一节点为例)的两个接口121和126的波特率，在线性拓扑中，根据前一主节点或从节点(例如第二节点)的波特率，下一从节点(例如第一节点，其作为第二节点后下一等级的节点)能够调整其波特率。
通过对作为时间参数的示例的波特率125进行修正，能够实现内部调整，借此，相应节点的可从外部(例如在第二接口126)上观察的波特率随着该节点的温度提升保持在定义的(优选仅通过从主节点的异步数据传输给定的)系统波特率。
图3为数个节点的布局300(也作：系统)的示意图，这些节点为了异步数据传输而串联(即采用线性拓扑)。所述布局的第一节点可以作为主节点310为整个布局300给定系统波特率，具体方式为，每个设于主节点310下游的从节点320均具有装置100的一个实施例。
主节点310(优选作为布局300的唯独的节点)例如包括振荡石英312。借助振荡石英312，主节点在发送报文的过程中产生一个符号序列，其符号速率给定系统符号速率。
特定言之，第一接口121与就拓扑而言更加靠近主节点310而非相应节点(即所谓的第一节点)的相邻节点(即所谓的第二节点)连接。第一接口126与就拓扑而言更加远离主节点310而非相应节点(即所谓的第一节点)的相邻节点(即所谓的第三节点)连接。
这种布局300也可称作菊花链。(例如从主节点310出发)以自从节点320到从节点320的方式经过布局300的报文也可称作菊花链报文。
成本较低的内部振荡器的温度依赖性高，而所述装置的实施例则能在从节点320中升温的情况下防止波特率漂移，故而无需在从节点中使用较为昂贵的振荡石英。
装置100借助微控制器(在图3中简称为“μC”)实现一个优选实施例。所述微控制器中的所谓的“捕获-比较单元”(CC单元)能够实现计数器124，用以测量时钟脉冲/位这一比例、根据菊花链报文测定系统的标称波特率、进而对内部振荡器的温度漂移进行平衡。为此，CC单元的信号输入322被施加来自第二节点的报文的信号，具体方式例如为，第一接口121的接收线路(在图3中用“Rx”表示)与信号输入322连接。
图4为报文400的信号的开端的示意图。在图4的示意性图示中，时间从左向右递增。在竖向上示意性示出信号的电压电平。
此报文包括数个字符(即字节)402和404。由外围单元120(例如CC单元)测得的符号序列406是第一字符402的一部分。亦即，测得的符号序列406随第一字符402的最后的符号(优选为最后的数据符号)结束或者在此之前结束。
例如，测得的符号序列406的开端由报文400的第一字符402中的第一下降沿408定义，并且，测得的符号序列406的末尾由第一下降沿408后的第一上升沿410定义。第一下降沿408可对应一个起始位。作为替代或补充方案，下降沿408后的第一上升沿410可以在第一字符402的一个停止位412前(或者数个停止位前)。每个字符402和404均可被起始位和停止位围住。
根据方法200的一个实施方案，可以针对接收的所有X个报文400(亦即，根据接收的X个报文400)，根据步骤220测量符号序列406中的时钟脉冲的数目，具体方式例如为激活从节点320中的CC单元。从节点320中的CC单元测量接收的第一字节402的从下降沿408起至上升沿410为止的时钟脉冲。
从节点320的外围单元120根据步骤220对第一字节402的符号(即位)进行解码。换言之，从节点320对到达其接收线路的第一字节402进行评估，并且测定符号序列406(即步骤220中的CC测量)所包括的符号(即位)的数目。根据位的数目和测得的时钟脉冲(也作：CC时钟脉冲)的数目，能够计算出每个位的CC时钟脉冲比例(也作：CC时钟脉冲/位)。这个比例是测得的比例或者实际比例(简称：实际时钟脉冲/位)。
在所述实施例的第一变体方案中，通过所述除数相对于时钟速率115控制从节点320的符号速率125。所述除数是时间参数的一个示例。在第一变体方案中，可以将所述测得的比例设置为经修正的除数，具体方式例如为，将测得的比例写入用于控制符号速率125的对应的寄存器。
在所述实施例的第二变体方案中，在从节点320的修正单元130中，每个位的标称时钟脉冲(简称：标称时钟脉冲/位)，即所述比例的标称值，是作为常量给定。可以根据标称时钟速率(例如CC_Clock)与系统波特率的商计算出所述比例的标称值。数字示例例如为：
CC_Clock/波特率＝48000000时钟脉冲/312.5kBd＝153.6时钟脉冲/位。
在步骤220中测得的比例与给定的比例标称值的偏差被称作Takt_pro_Bit_Differenz(每个位的时钟脉冲的差)：
Takt_pro_Bit_Differenz＝标称时钟脉冲/位-实际时钟脉冲/位，
亦即，以每个位的时钟脉冲表示偏差。
修正单元130在步骤230中对作为时间参数的示例的从节点320中的数字波特率125进行修正。在修正前，数字波特率125，例如接口121和126的对应寄存器中的值“Slave_Baud(从设备波特率)”，等于系统波特率。经修正的数字波特率为
Slave_Baud＝系统波特率±修正系数(Takt_pro_Bit_Differenz)
通过为两个从设备UART 121和126进行波特率修正，下一从节点(即第三节点)能够根据前一从节点(即第一节点)的波特率调整波特率。
通过此内部调整，随着从节点的温度升高，从节点的波特率保持在定义的系统波特率，可从外部对此进行观察。
如同结合以上实施例及其变体方案所揭示的那样，可以在任何系统中(特别是在任何布局300中)实现装置100，所述系统具有定义的系统符号速率(即标称波特率)。系统符号速率的数字示例为312.5kBd＝312500Bd，其中Bd表示“波特”单位，即每秒的符号(例如每秒的位)。
优选地，在步骤220中，可借助捕获-比较单元在每个从节点中测量系统序列406内的时钟脉冲的数目，所述单元例如测量接收的报文的信号的脉冲沿切换之间的时钟脉冲的数目。
作为对每个实施例以及每个变体方案的替代或补充，可以实施下列方案中的至少一个。第一实施方案不采用主节点310中的振荡石英312。例如，针对可作为从设备接入上级系统的主节点，可采用此技术。为此，主节点310可选地配备有装置100的一个实施例，该实施例根据上级系统调整主节点的符号速率，其中上级系统例如无需支持主从机制。
方法200的所述实施方案针对借助计数器124(例如借助所述捕获-比较单元)对符号序列406中的时钟脉冲的数目进行的测量，评估接收的字节402的内容(即对字节402进行解码)。此举的前提条件是，此字节402仍然能够解码(即可接收)，亦即，直至那一刻为止产生的符号速率的偏差(或者现有误差)仍低于解码误差的阈值(即不可接收性的阈值)。作为替代或补充方案，第二实施方案避免此限制(例如对时钟速率115的波动性的限制)，具体方式为，在报文400的开端传输一个同步字符402(例如一个在通信协议中规定的同步字节)，这样便无需根据接收的有效数据的经解码的符号测定所述测得的比例，并且，该测得的比例故而与符号序列406的接收成功与否(即解码成功与否)无关。因此，在仍然确保为异步数据传输维持一致性的基础上，时钟速率115的波动性(例如时钟速率115的骤然的偏差)或者时钟速率115的漂移范围可进一步增大。为此，可以接受为报文长度增添同步字符的方案。
可以借助CC单元124测量在报文400的预定同步字符的传输期间的时钟脉冲的数目。通过测得的时钟脉冲的数目124与同步字符中的符号的预定数目的比例得出所述测得的比例，其为修正时间参数的基础，其中同步字符的符号无需被解码或可解码。在第二实施方案的一个变体方案中，在同步字符传输期间，确定测得的时钟脉冲的数目124与时钟脉冲的数目的预定标称值的商。可以以这个商来修正数字符号速率125或者对应的除数。作为替代方案，可以以这个商的倒数来修正时钟速率115。
作为修正数字波特率125或者对应的除数(作为时间参数的示例)的替代或补充方案，第三实施方案可以对借助时钟脉冲发生器单元110进行的内部时钟脉冲产生进行修正(即校准)。换言之，可以修正时钟速率115(作为时间参数的另一示例)。
可以通过下降沿和上升沿触发和结束对符号序列406中的时钟脉冲数目的测量220。举例而言，脉冲沿变化能够触发一个硬件中断，其启动或结束相应的测量程序。例如，通过信号施加322启动或停止外围单元120(例如CC单元)的时钟(例如CC计时器)，其中所述时钟为计数器124，时钟脉冲发生器单元110的每个时钟脉冲会使该计数器增加一。第四实施方案通过对在第一接口121上接收的信号进行查询或者采样，例如通过循环查询，例如通过所谓的轮询(Polling)，来测量220符号序列406中的时钟脉冲的数目。在循环查询中检测出对应的脉冲沿变化时，可以启动或停止计数器124。
尽管结合例示性实施例对本发明进行了说明，但对本领域技术人员而言显而易见的是，可以进行各种修改以及将等效方案用作替代。此外还可进行诸多变更，以便根据本发明的原理调整特定的情况、异步数据传输的特定拓扑以及/或者特定的通信协议。因此，本发明并不局限于揭示的实施例，而是涵盖落在随附的权利要求书的范围内的所有实施例。
附图标记说明
100 用于修正时间参数的装置
110 时钟脉冲发生器单元
115 时钟脉冲发生器单元的时间参数，特别是时钟速率或者时钟速率的控制参数
120 外围单元
121 第一串行接口
122 第一接口的解码器
123 第一接口的编码器
124 计数器，特别是捕获-比较单元
125 外围单元的时间参数，特别是针对符号速率的寄存器或者符号速率的控制参数
126 第二串行接口
127 第二接口的解码器
128 第二接口的编码器
130 修正单元
200 修正时间参数的方法
210 时钟同步步骤
220 解码和测量步骤
230 修正步骤
300 串联节点的布局
310 主节点
312 振荡器，特别是包含振荡石英的石英晶体振荡器
320 从节点
322 对捕获-比较单元的信号施加
400 报文
402 报文的第一字符
404 报文的第二字符
406 符号序列
408 报文的第一下降沿，例如报文的第一字符的起始位
410 报文的第一上升沿
412 报文的第一字符的停止位
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