Synchronisieren 2

Nicht nur bei zeitgesteuerten Prozessen kommt es auf synchrones Verhalten an. Da helfen Timer, außer bei LIN-Bus-Slaves. Die geben einen gewissen Takt, der aber nur für die einzelnen Knoten gilt. Er muss also von Zeit zu Zeit an den des Zeitgebers angepasst werden, wie das z.B. bei FlexRay der Zeitgeber mit der sogenannten Offset-Korrektur für die Grundeinstellung und der Rate-Korrektur für die Intervalle tut.

Was für uns als kleinste Einheit die Sekunden, das sind bei FlexRay die Microticks, die von zwei 80-MHz-Takten gebildet werden, was exakt 25 ns entspricht. Sie ahnen es vielleicht schon, das sind bei 10 MHz auf einem FlexRay-Kanal und 200 ns Bitzeit genau 8 Microticks pro gesetztem oder nicht gesetztem Bit.

Es nützt also nichts. Wenn die Uhr in so einem Knoten einmal neu gestellt ist, kann sie bis zur nächsten Korrektur nicht korrigiert werden. Wozu aber dann die dauernden Bits zum Synchronisieren? Es gibt noch eine andere Möglichkeit, z.B. kann man Microticks weglassen. Und genau das macht ein Teilnehmer, wenn er hinter den anderen herhinkt. Ist er zu schnell, fügt er Microticks ein.

Beim ereignisgesteuerten wie z.B. dem CAN-Bus kommt es also für den einzelnen Teilnehmer nur darauf an, sich in den Takt der anderen einzufügen. An welcher Stelle, ist zunächst egal. Hat er den Takt erfasst, so wartet er ab, bis der Bus (rezessiv) frei ist und beginnt dann nach einem Start-of-Frame mit dem Identifier, wenn er senden will, oder er liest nur, ist aber damit voll in das Geschehen auf dem Bus integriert.

Das Problem beim zeitgesteuerten FlexRay ist, es muss mindestens einen Netzknoten geben, der die Zeit vorgibt. Auch hier sprechen wir von dem Multimaster-Prinzip und zwar nicht, weil es keinen gibt, sondern weil es jeder sein kann. Hier ist es also schwieriger, von dem Timing eines jeden einzelnen Knoten zu einem für alle verbindlichen zu kommen.

An dieser Stelle nicht unbedingt erwähnenswert ist das timerfeindliche Klima im Kraftfahrzeug. Immerhin sind je nach Einsatzgebiet und Einbauort Temperaturunterschiede bis fast 100°C möglich. Zusätzlich belasten Spannungsspitzen und -schwankungen das Bordnetz und auch mechanisch wird den Chips durch eventuelle Fahrzeugbewegungen manches abverlangt. Die haben es in der Elektronik im Wohnzimmer entschieden besser. Jetzt haben wir aber immer noch keinen gemeinsamen Zeitgeber.