DE10144316A1

DE10144316A1 - Bus system following master-slave principle uses echo message with reaction time information with respect to time interval in which response message from slave can be anticipated

Info

Publication number: DE10144316A1
Application number: DE2001144316
Authority: DE
Inventors: Alois Guenzkofer
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: DE10144316B4

Abstract

The system has slave stations connected together for bi-directional data and/or command exchange in message blocks controled by a master that sends a request message with a slave address to request a reply from that slave, which monitors the bus, acknowledges messages with its address with an echo message and places a response message on the bus with information with respect to the time interval in which the response message can be anticipated. The system has at least one slave station (2,3) connected together for bi-directional exchange of data and/or command information using message blocks. Each slave has a positively allocated address and information traffic is controled by a master (1) that sends a request message with a slave address to request a reply from that slave, which monitors the bus (42,43), acknowledges messages with its address with an echo message and places a response message on the bus. The echo message contains reaction time information with respect to the time interval in which the response message can be anticipated.

Description

Die Erfindung betrifft einen nach dem Master-Slave-Prinzip arbeitenden Bus zum Übertragen von Daten und Kommandos zwischen einer Steuerstation, wie sie in der Literatur "Master" oder "Meister" genannt wird, und einer Vielzahl von Nebenstationen, wie sie in der Literatur "Slave", "Client" oder "Sklave" genannt werden. The invention relates to a master-slave principle working bus for the transmission of data and commands between a control station, as in the literature Is called "master" or "master", and a variety of Secondary stations, as described in the literature "Slave", "Client" or be called "slave".

Ein solcher Bus ist prinzipiell aus EP 0 051 332 B1 bekannt. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Bus handelt es sich um ein Kommunikationssystem zum seriellen Übertragen von Daten zwischen einer Master-Station und einer oder mehreren Slave-Stationen. Hierbei unterscheidet sich die Master- Station von den Slave-Stationen in bezug auf den Bus in erster Linie dadurch, dass die Master-Station festlegt, wer wann gegebenenfalls welche Daten auf den Bus übertragen darf. Hierbei überträt die Master-Station Daten an eine oder mehrere Slave-Stationen und darauf folgend empfängt die Master-Station Daten von einer der Slave-Stationen. Such a bus is known in principle from EP 0 051 332 B1. The bus described in this document is concerned is a communication system for serial transmission of Data between a master station and one or more Slave stations. The master Station from the slave stations with respect to the bus in primarily because the master station determines who when and which data may be transferred to the bus. Here, the master station overrides data to one or several slave stations and subsequently receives the Master station data from one of the slave stations.

Ein solcher Bus hat eine hohe Betriebssicherheit bei relativ geringem Datendurchsatz und ist daher beispielsweise für Mess-Systeme, in denen eine zentrale Steuerung von einzelnen Messaufnahmestationen Messwerte einsammelt, gut geeignet. Such a bus has a high level of operational reliability at relative low data throughput and is therefore for example for Measuring systems in which a central control of individual Measurement stations collect measurement values, well suited.

Insbesondere, wenn ein solcher Bus nach dem Master-Slave- Prinzip, wie zum Beispiel in der DE 42 26 876 C2 beschrieben, eine zusätzliche Unterbrechungsleitung oder Interrupt-Leitung hat, über die die Slave-Stationen der Master-Station mitteilen können, dass zu übertragende Daten vorliegen, kann ein solcher Bus auch relativ flexibel steuerbar sein. In particular if such a bus after the master-slave Principle, as described for example in DE 42 26 876 C2, an additional interrupt line or interrupt line over which the slave stations of the master station can communicate that there are data to be transferred such a bus can also be controlled relatively flexibly.

Wenn in einem System aus Master-Station und Slave-Stationen die Master-Station eine an eine Slave-Station adressierte Aufforderung zum Ausführen einer Operation und zum Übermitteln des Operationsergebnisses sendet, wartet die Master-Station eine bestimmte Zeitspanne auf die angeforderte Information und bewertet das Ausbleiben der Information nach Ablauf der Zeitspanne als Fehler. In einem System, in dem unterschiedliche Operationen von unterschiedlichen Slave- Stationen unterschiedliche Bearbeitungszeit und somit Reaktionszeit auf die Aufforderung von der Master-Station haben, orientiert sich die bestimmte Zeitspanne, die als Maß für einen aufgetretenen Fehler herangezogen wird, an der längstmöglichen Reaktionszeit. Bei Systemen mit großen Unterschieden zwischen den möglichen Reaktionszeiten führt dies zu störenden Verzögerungen, die dazu führen können, dass der von seinem prinzipiellen Konzept langsame Bus für das System zu langsam wird. Andererseits ist es oft erstrebenswert, einen sehr einfachen, sicheren und kostengünstigen Bus verwenden zu können. If in a system of master station and slave stations the master station addressed one to a slave station Prompt to perform an operation and Sends the result of the operation, waits Master station a certain period of time on the requested Information and assesses the lack of information Expiration of the time period as an error. In a system in which different operations from different slave Stations different processing time and thus Response time to the request from the master station have, the certain amount of time is oriented, as a measure is used for an error that occurred longest possible response time. For systems with large Differences between the possible response times leads this leads to annoying delays which can lead to the slow bus for its basic concept System becomes too slow. On the other hand, it is often desirable, a very simple, safe and to use inexpensive bus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bus nach dem Master-Slave-Prinzip ohne die vorstehend beschriebenen Nachteile bereitzustellen. The object of the present invention is to provide a bus according to the Master-slave principle without the ones described above To provide disadvantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bussystem mit einer Master-Station und eine oder mehrere Slave- Stationen, die zum bidirektionalen Austausch von Dateninformation und/oder Kommandoinformation unter Verwendung von Meldungsblöcken miteinander verbunden sind, wobei jeder Slave-Station eine Adresse eindeutig zugeordnet ist und der Informationsverkehr auf dem Bus durch die Master- Station derart gesteuert wird, dass die Master-Station zum Anfordern einer Antwortmeldung eine Anforderungsmeldung mit der Adresse einer Slave-Station, von der die Antwortmeldung angefordert wird, auf den Bus sendet. Alle Slave-Stationen überwachen den Bus, um mindestens die Adresseninformation von auf dem Bus befindlichen Meldungen zu prüfen und mit der eigenen Adresse zu vergleichen. Die Slave-Station, von der die Antwortmeldung angefordert wird, quittiert den Empfang der Anforderungsmeldung durch Zurücksenden einer Echomeldung und diese quittierende Slave-Station gibt daraufhin eine in der Anforderungsmeldung angeforderte Antwortmeldung auf den Bus. Die Echomeldung enthält eine Reaktionszeit-Information bezüglich der Zeitspanne, innerhalb der die Antwortmeldung voraussichtlich erfolgen wird. According to the invention, this object is achieved by a bus system with a master station and one or more slave Stations used for bidirectional exchange of Data information and / or command information at Use of message blocks are interconnected, where each slave station is uniquely assigned an address is and the information traffic on the bus through the master Station is controlled so that the master station to Requesting a response message with a request message the address of a slave station from which the response message is requested, sends on the bus. All slave stations monitor the bus to at least the address information of Check messages on the bus and use the compare your own address. The slave station from which the response message is requested, acknowledges receipt the request message by sending back an echo message and this acknowledging slave station then gives an in the request message to the response message requested Bus. The echo message contains response time information regarding the period of time within which the response message is expected to take place.

Die in der Echomeldung erhaltene Reaktionszeitinformation ermöglicht es der Master-Station oder einer ihr übergeordneten Steuerung, beispielsweise, in einer Warteschlange stehende parallel abzuarbeitende Aufgaben entsprechend der erforderlichen Zeitdauer so auszuwählen, dass die zur Verfügung stehenden Ressourcen optimal genutzt werden können. The response time information received in the echo message allows the master station or one of her higher-level control, for example, in a Queue tasks to be processed in parallel to choose according to the time required that the available resources are used optimally can be.

Insbesondere kann jedoch die Master-Station in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bussystems abhängig von in einer Echomeldung enthaltener Reaktionszeitinformation eine Fehlerzeitspanne festlegt, nach deren Ablauf das Ausbleiben der angeforderten Antwortmeldung als Fehler beurteilt wird. In particular, however, the master station can be in one Further development of the bus system according to the invention depends on response time information contained in an echo message defines an error period after which the Failure to receive the requested response message as an error is judged.

Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass die Zeitspanne bis zum Beurteilen, dass ein Fehler des vorgesehenen Ablaufes vorliegt, nur um das erforderliche Maß länger gewählt werden kann, als die erwartete Reaktionszeit. Falls die Master-Station im Fehlerfall mehrmals, beispielsweise insgesamt dreimal dieselbe Anforderungsmeldung auf den Bus gibt, kann sich die so gewonnene Zeit durch Aggregation schnell bemerkbar machen. This measure can ensure that the Time period to judge that an error of the provided that the intended procedure exists, only to the extent necessary can be selected longer than the expected response time. If the master station several times in the event of an error, for example, the same request message three times in total on the bus, the time saved can go through Make aggregation noticeable quickly.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Meldungen seriell zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen übertragen werden. According to a development of the present invention the messages are serial between the master station and the Slave stations are transmitted.

Ein serieller Bus mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung kann besonders wirtschaftlich bei hoher Zuverlässigkeit und verbesserter Systemausnutzung erstellt werden. A serial bus with the features of the present Invention can be particularly economical at high Reliability and improved system utilization created become.

Vorzugsweise beginnt ein Anforderungsmeldungsblock mit einem Adressfeld zum Angeben der adressierten Slave-Stationen und ein Anforderungsmeldungsblock enthält außerdem ein Feld zum Angeben der Größe des Meldungsblocks, ein Kommandofeld und ein Datenfeld. A request message block preferably begins with a Address field for specifying the addressed slave stations and a request message block also contains a field for Specify the size of the message block, a command field and a data field.

Das Adressfeld zu Beginn eines Meldungsblocks vereinfacht den angeschlossenen Slave-Stationen das Beobachten der einzelnen Meldungsblöcke, um herauszufinden, ob sie selbst adressiert sind. Das Feld zum Angeben der Größe des Meldungsblocks, das vorzugsweise die Anzahl der Bytes des Meldungsblocks oder zumindest die Anzahl der verbleibenden Bytes des Meldungsblocks mit Beginn des Feldes zum Angeben der Größe des Meldungsblocks enthalten kann, ermöglicht ein einfaches Erkennen des Blockendes. Die Trennung zwischen Befehlsfeld und Datenfeld lässt die Slave-Stationen einerseits einfacher die Kommandoinformation erkennen. Es ermöglicht aber auch andererseits das Zurücksenden des Inhaltes des Kommandofeldes von der Slave-Station zur Master-Station. Dadurch wird der Master-Station einerseits ermöglicht, zu prüfen, ob die Slave-Station das Kommando richtig empfangen hat. Andererseits vereinfacht das Zurücksenden des Kommandos in dem Kommandofeld es der Master-Station, die zugehörigen Daten in einem Datenfeld dem vorangegangenen Befehl zuzuordnen. The address field at the beginning of a message block simplifies the connected slave stations to observe the individual Message blocks to find out whether it addresses itself are. The field for specifying the size of the message block that preferably the number of bytes of the message block or at least the number of bytes left of the Message blocks with the beginning of the field for specifying the size of the message block enables a simple Detect the end of the block. The separation between command field and data field makes the slave stations easier on the one hand recognize the command information. But it also enables on the other hand, sending back the content of the command field from the slave station to the master station. This will make the Master station on the one hand enables you to check whether the Slave station has received the command correctly. On the other hand, sending back the command in the command field it the master station, the associated data to be assigned to the previous command in a data field.

In einer günstigen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bussystems enthält die Echomeldung die gesamte Information der Anforderungsmeldung mit einem zusätzlichen Feld für die Reaktionszeitinformation. In a favorable embodiment of an inventive Bus system contains the echo message all the information the request message with an additional field for the Response time information.

Durch das Zurücksenden der gesamten Information der Anforderungsmeldung in der Echomeldung wird es der Master- Station ermöglicht, zu prüfen, ob die gesendete Anforderungsmeldung korrekt oder fehlerhaft empfangen worden ist. Das zusätzliche Einbinden eines Feldes für die Reaktionszeitinformation erleichtert die Zuordnung dieser Reaktionszeitinformation zu der entsprechenden Anforderungsmeldung. By sending all the information back to the Request message in the echo message it becomes the master Station allows to check whether the broadcast Request message received correctly or incorrectly is. The additional integration of a field for the Reaction time information makes it easier to assign them Response time information on the corresponding Request message.

Vorzugsweise ist das Feld für die Reaktionszeitinformation nach den Informationsblöcken der Anforderungsmeldung angehängt. Dadurch kann die Master-Station beim Empfangen einer solchen Meldung erst prüfen, ob die Anforderungsmeldung korrekt von der Slave-Station empfangen worden ist, um im Fehlerfall die Reaktionszeitinformation gegebenenfalls nicht mehr zu berücksichtigen. Preferably the field is for the response time information according to the information blocks of the request message attached. This allows the master station to receive of such a message first check whether the request message has been correctly received by the slave station in order to The response time information may not be correct in the event of an error more to consider.

Vorzugsweise enthalten auf den Bus übertragene Meldungsblöcke ein Prüfinformationsfeld, dessen Inhalt aus dem restlichen Inhalt des Meldungsblocks herleitbar ist. Preferably contain message blocks transmitted on the bus a test information field, the content of which is from the rest The content of the message block can be derived.

In einem solchen Falle hat es sich als sinnvoll erwiesen, dass das Prüfinformationsfeld das letzte Feld eines Meldungsblocks ist. In such a case, it has proven useful that the check information field is the last field of a Message block is.

Selbstverständlich wird eine solche Prüfinformation für jede Meldung gesondert ermittelt, so dass die Echomeldung die Prüfinformation der Echomeldung, nicht aber die Prüfinformation der vorausgehenden Anforderungsmeldung enthält. Of course, such test information is for everyone Message determined separately, so that the echo message the Test information of the echo message, but not the Check information of the previous request message contains.

In einer Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Bussystems ist mindestens eine und vorzugsweise mehrere der Slave-Stationen ausgestaltet, die Master-Station durch eine Unterbrechungsmeldung über eine Unterbrechungsleitung von dem Vorliegen übertragungswürdiger Daten zu informieren. In a development of a bus system according to the invention at least one and preferably several of the slave stations designed the master station by a Interrupt message via an interrupt line from the To provide information that is worth transferring.

Durch eine solche Maßnahme können Slave-Stationen auch außerhalb des von der Master-Station oder einer der Master- Station übergeordneten Steuerung vorgesehenen Steuerablaufs Meldungen gesteuert durch die Master-Station auf den Bus zu geben. Insbesondere zum senden von Alarmmeldungen ist eine solche Möglichkeit sehr hilfreich. With such a measure, slave stations can also outside of that of the master station or one of the master Control process provided by the higher-level control Messages controlled by the master station on the bus give. One is especially for sending alarm messages such possibility very helpful.

Eine Weiterbildung eines solchen erfindungsgemäßen Bussystems sieht vor, dass die Master-Station bei vorliegender Unterbrechungsmeldung nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge die Slave-Stationen mit einer Meldung des Typs "Abfrage auf Unterbrechungsanforderung" adressiert. A further development of such a bus system according to the invention provides that the master station at this Interrupt message in succession in a predetermined Order the slave stations with a message of the type "Query on interrupt request" addressed.

Hierbei kann in einer Ausgestaltungsform eines solchen Bussystems die vorbestimmte Reihenfolge von der Reihenfolge der vorangehenden Buszugriffe der einzelnen Slave-Stationen abhängen. In an embodiment of such a Bus system the predetermined order of the order the previous bus accesses of the individual slave stations depend.

Darüber hinaus kann gleichzeitig oder alternativ die vorbestimmte Reihenfolge von einer vorgegebenen Priorisierung abhängen. In addition, the predetermined order from a predetermined prioritization depend.

Das erfindungsgemäße Bussystem kann in allen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine einfache und effiziente serielle Kommunikation zum Einsatz kommen soll. Dies kann beispielsweise in der Steuerungs- und Regeltechnik, Mess- und Prüftechnik sein. Anwendungen für ein solches Bussystem sind z. B. Komponententestsysteme, Kabeltestsysteme und andere funktionsintegrierte Systeme. The bus system according to the invention can be used in all applications be used where a simple and efficient serial communication should be used. This can for example in control and regulation technology, measuring and Testing technology. Applications for such a bus system are z. B. component test systems, cable test systems and others function-integrated systems.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt: The invention based on Exemplary embodiments with reference to the figures explained. It shows:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer ersten möglichen physikalischen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems; FIG. 1 is a schematic illustration of a block diagram of a first possible physical embodiment of a bus system according to the invention;

Fig. 2A, 2B und 2C mögliche Kommunikationsblöcke einer Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems; Figs. 2A, 2B, and 2C possible communication blocks of an embodiment of a bus system according to the invention;

Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer zweiten möglichen physikalischen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems; Fig. 3 is a schematic illustration of a block diagram of a second possible physical embodiment of a bus system according to the invention;

Fig. 4 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer dritten möglichen physikalischen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems; Fig. 4 is a schematic illustration of a block diagram of a third possible physical embodiment of a bus system according to the invention;

Fig. 5 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer vierten möglichen physikalischen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems. Fig. 5 is a schematic representation of a block diagram a fourth possible physical embodiment of a bus system according to the invention.

Nachstehend wird erst unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 das Prinzip einer besonders günstigen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems beschrieben. Danach wird auf die physikalischen Besonderheiten der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 und auf die physikalischen Besonderheiten der Ausgestaltungsformen gemäß den Fig. 3 bis 5 näher eingegangen. Hereinafter, the principle of a particularly advantageous embodiment of the invention will be described in a bus system only, with reference to FIG. 1 and FIG. 2. Thereafter, the physical characteristics of the configuration according to FIG. 1 and the physical characteristics of the configuration according to FIGS. 3 to 5 will be discussed in more detail.

Fig. 1 zeigt in schematischer Blockdarstellung eine Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems mit einer Master-Station 1, einer ersten Slave-Station 2 und einer zweiten Slave-Station 3, die über Verbindungsleitungen, in der Darstellung über ein Verbindungsleitungssystem 43 von der Master-Station 1 zu den Slave-Stationen 2 und 3 und durch eine Verbindungsleitung 42 von den Slave-Stationen 2 und 3 zu der Master-Station 1 verbunden sind. Fig. 1 shows an embodiment of shows in a schematic block diagram of a bus system according to the invention with a master station 1, a first slave station 2 and a second slave station 3 via connecting lines, in the representation of a connecting pipe system 43 from the master station 1 to the slave stations 2 and 3 and through a connecting line 42 from the slave stations 2 and 3 to the master station 1 .

Das Bussystem gemäß dieser Ausgestaltungsform der Erfindung stellt ein kommandoorientiertes Master-Slave-Bussystem mit erweiterten Funktionen dar. Das System arbeitet am effizientesten auf dem Data-Link-Layer in der zweiten Schicht nach dem OSI-7-Schichtenmodel. Die einzelnen Slave-Stationen 2, 3 werden von der Master-Station 1 eindeutig über ein Indexsystem (erweitertes Adressensystem) identifiziert. Die gesamte Datenübertragung ist in Kommunikationszyklen aufgebaut. Jeder Kommunikationszyklus enthält drei Kommunikationsblöcke. Für jede Aktion (Aufgabe) die bei einer Slave-Station 2, 3 angefordert wird, sind in den meisten Fällen ein, ggf. aber auch mehrere Kommunikationszyklen notwendig. In die Kommunikation ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Prüfsummenalgorithmus integriert. The bus system according to this embodiment of the invention represents a command-oriented master-slave bus system with extended functions. The system works most efficiently on the data link layer in the second layer according to the OSI-7 layer model. The individual slave stations 2 , 3 are uniquely identified by the master station 1 via an index system (extended address system). The entire data transmission is built up in communication cycles. Each communication cycle contains three communication blocks. For each action (task) that is requested from a slave station 2 , 3 , in most cases one, but possibly also several communication cycles are necessary. In this exemplary embodiment, a checksum algorithm is integrated into the communication.

Ein Kommunikationszyklus besteht aus drei Kommunikationsblöcken:
Kommandoblock: (von Master-Station 1 zu Slave-Station)
Echo: (von Slave-Station zu Mastersystem)
Aktion der Slave-Station z. B Selbsttest
Datenblock: (von Slave-Station zu Mastersystem) A communication cycle consists of three communication blocks:
Command block: (from master station 1 to slave station)
Echo: (from slave station to master system)
Action of the slave station e.g. B self-test
Data block: (from slave station to master system)

Am Anfang eines Kommunikationszyklus wird von der Master- Station 1 zum Anfordern einer Antwortmeldung eine Anforderungsmeldung als Kommandoblock zu den Slave-Stationen 2, 3 gesendet. Bei fehlerfreier Übertragung antwortet die adressierte Slave-Station (Client), beispielsweise die Slave- Station 2, mit einer Echomeldung. Falls Kommunikationsfehler auftreten, wird von der Master-Station 1 ein Kommunikationszyklus mehrmals wiederholt, z. B. nach Ablauf einer festgelegten Zeit. In der Echomeldung wird der gesamte Kommandoblock mit einer Reaktionszeit zur Master-Station 1 zurückgeschickt. Anschließend wird von der Slave-Station 2 das angeforderte Kommando (Aufgabe) abgearbeitet. Dieses Abarbeiten kann beispielsweise komplexe Mess-, Steuer- oder Prüfprozesse beinhalten. Auch das Starten von unabhängigen Prozessen, die Parametrierung von Slave-Stationen 2, 3, etc. kann eine Aufgabe darstellen. Unmittelbar danach werden die Daten als Antwortmeldung in einem Datenblock zur Master- Station 1 transportiert. Nach dem Datenblock kann nach einer Sicherheitszeitspanne, die stark von der physikalischen Ausgestaltung des Busses abhängt, ein neuer Buszyklus gestartet werden. At the beginning of a communication cycle, master station 1 sends a request message as a command block to slave stations 2 , 3 to request a response message. If the transmission is error-free, the addressed slave station (client), for example slave station 2 , replies with an echo message. If communication errors occur, the master station 1 repeats a communication cycle several times, e.g. B. after a specified time. In the echo message, the entire command block is sent back to master station 1 with a response time. Subsequently, the requested command (task) is processed by slave station 2 . This processing can include, for example, complex measuring, control or testing processes. Starting independent processes, parameterizing slave stations 2 , 3 , etc. can also be a task. Immediately afterwards, the data is transported as a response message in a data block to master station 1 . After the data block, a new bus cycle can be started after a safety period that depends heavily on the physical configuration of the bus.

In besonders günstigen Ausgestaltungsformen erfindungsgemäßer Bussysteme, wie beispielsweise in der in Fig. 5 dargestellten und später beschriebenen Ausführung mit einer zusätzlichen Unterbrechungsleitung 5+, 5- kann jede an eine solche Unterbrechungsleitung 5+, 5- angeschlossene Slave-Station 2, 3 unabhängig vom jeweiligen Buszyklus eine Unterbrechungsanforderung an die Master-Station 1 senden. Eine solche Slave-Station 2, 3 kann z. B. anzeigen, dass sie eine Nachricht, beispielsweise eine Alarmmeldungen absenden will. Ob und wann auf das Unterbrechungssignal reagiert wird, obliegt dem Mastersystem. Durch eine solche Unterbrechungsfunktion kann die Flexibilität des Bussystems erhöht werden. . In a particularly favorable embodiment of inventive bus systems, shown for example as shown in FIG 5 and the embodiment described later with an additional interrupt line 5 + 5 - 3 connected slave station 2, regardless of the - can be any of such an interrupt line 5 + 5 Send an interrupt request to master station 1 during the bus cycle. Such a slave station 2 , 3 can, for. B. indicate that she wants to send a message, such as an alarm. The master system is responsible for whether and when to respond to the interrupt signal. Such an interrupt function can increase the flexibility of the bus system.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2A, 2B und 2C die Blockstruktur des beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bussystems näher erläutert. Hierbei zeigt Fig. 2A die Blockstruktur eines für eine Anforderungsmeldung verwendeten Kommandoblocks, Fig. 2B zeigt die Blockstruktur eines für eine Echomeldung verwendeten Echoblocks und Fig. 2C zeigt die Blockstruktur eines für eine Antwortmeldung verwendeten Datenblocks The block structure of the described exemplary embodiment of the bus system according to the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 2A, 2B and 2C. Here, FIG 2A. The block structure of a command block used for a request message, Fig. 2B shows the block structure of an echo block and Fig used for echo message. 2C shows the block structure of a data block used for a reply message

In einem in Fig. 2A gezeigten Kommandoblock ist das erste Feld, nämlich aufgrund der Länge von einem Byte das Byte 1, ein Adressbyte. Dieses Adressbyte stellt die Adresse der adressierten Slave-Station, beispielsweise der Slave-Station 2 dar. Diese kann beispielsweise in Hexadezimaldarstellung von 00H bis FFH (255) betragen. In a command block shown in FIG. 2A, the first field, namely byte 1 due to the length of one byte, is an address byte. This address byte represents the address of the addressed slave station, for example slave station 2. This can be, for example, in hexadecimal notation from 00H to FFH (255).

Das zweite Feld und aufgrund der Länge von einem Byte das Byte 2 ist in einem Kommandoblock das Feld "Byteanzahl". In dem Feld Byteanzahl ist die Summe der Bytes die in diesem Block übertragen werden angegeben ohne die Prüfsumme. Die Anzahl der Bytes ist in diesem Beispiel auf einen maximalen Hexadezimalwert FDH (253) begrenzt. The second field and, due to the length of one byte, byte 2 is the "number of bytes" field in a command block. The number of bytes transferred in this block is specified in the Number of bytes field without the checksum. In this example, the number of bytes is limited to a maximum hexadecimal value FDH (253).

Das dritte Feld, aufgrund der Länge von einem Byte also das Byte 3, ist in einem Kommandoblock das Feld "Kommando". Es können insgesamt 256 Kommandos (Aufgaben) definiert werden. The third field, ie byte 3 due to the length of one byte, is the "Command" field in a command block. A total of 256 commands (tasks) can be defined.

Das vierte Feld ist das Datenfeld und somit enthalten Byte 4 bis max. Byte 250 Daten, beispielsweise Mess- und/oder Prüfdaten. Es können in einem Kommandoblock zwischen Null und bis zu max. 250 Bytes Daten an die Slave-Stationen 2, 3 übergeben werden. The fourth field is the data field and therefore contains bytes 4 to max. Byte 250 data, for example measurement and / or test data. In a command block, between zero and up to max. 250 bytes of data are transferred to slave stations 2 , 3 .

Das fünfte Feld und somit das letzte Byte ist das "CRC-8"- Feld oder Prüfsummenfeld und enthält eine reproduzierbare Prüfsumme des Kommandoblocks. The fifth field and thus the last byte is the "CRC-8" - Field or checksum field and contains a reproducible Checksum of the command block.

In einem in Fig. 2B gezeigten Echoblock sind die ersten vier Felder und das letzte Feld vom gleichen Typ wie beim Kommandoblock. Jedoch hat der Echoblock sechs Felder, so dass das Prüfsummenfeld das sechste Feld ist. Der Inhalt des Adressfeldes, des Kommandofeldes und des Datenfeldes eines Echoblocks ist jeweils identisch mit den Inhalten der entsprechenden Felder des vorangegangenen Kommandoblocks. In an echo block shown in Fig. 2B, the first four fields and the last field are of the same type as the command block. However, the echo block has six fields, so the checksum field is the sixth field. The content of the address field, the command field and the data field of an echo block is identical to the content of the corresponding fields of the previous command block.

In dem Feld Byteanzahl ist jedoch selbstverständlich die Summe der Bytes die in diesem Echoblock übertragen werden angegeben (ohne die Prüfsumme). Entsprechend gibt das Prüfsummenfeld die Prüfsumme des Echoblocks an. In the number of bytes field, however, is of course the Sum of the bytes that are transmitted in this echo block specified (without the checksum). Accordingly, there is Checksum field shows the checksum of the echo block.

Zusätzlich zu den obengenannten Informationen wird beim Echoblock ein Feld "Reaktionszeit" eingefügt, das bei einer Zeitauflösung von 1 mS 16 Bit groß ist. Dieser Wert "Reaktionszeit" stellt die maximale Reaktionszeit dar, innerhalb der die adressierte Slave-Station 2 den angeforderten Datenblock zur Master-Station 1 senden wird. Die maximale Byteanzahl des Feldes Reaktionszeit beträgt im dargestellten Beispiel Hexadezimal FFH (255). In addition to the information mentioned above, a field "Response time" is inserted in the echo block, which is 16 bits in size with a time resolution of 1 mS. This value "response time" represents the maximum response time within which the addressed slave station 2 will send the requested data block to master station 1 . In the example shown, the maximum number of bytes in the Response time field is FFH (255).

Aufgrund des zwei Byte großen Feldes Reaktionszeit ist, falls auf dem Bussystem für unterschiedliche Blocktypen die gleiche Blocklänge verwendet wird, ggf. das Feld Daten um diese zwei Byte kleiner als im Kommandoblock. In diesem Fall, also wenn die Blocklänge wie im Kommandoblock auf 253 Bytes begrenzt wäre, könnten in dem Feld Daten, also in Byte 4 bis max. 248 im Echoblock nur die Daten 0 bis zu max. 248 an die Master- Station 1 zurückgesendet werden. Due to the two-byte field response time, if the same block length is used on the bus system for different block types, the data field may be smaller by these two bytes than in the command block. In this case, i.e. if the block length were limited to 253 bytes as in the command block, data in the field, i.e. in bytes 4 to max. 248 only data 0 up to max. 248 can be sent back to master station 1 .

In einem in Fig. 2C gezeigten Datenblock sind die ersten vier Felder und das letzte Feld vom gleichen Typ wie beim Echoblock. In a data block shown in Fig. 2C, the first four fields and the last field are of the same type as the echo block.

In der Antwortmeldung stellt im Datenblock das Adressbyte die Adresse der sendenden Slave-Station 2 dar. In the response message, the address byte in the data block represents the address of the sending slave station 2 .

In Byteanzahl ist die Summe der Bytes angegeben, die in diesem Block übertragen werden (ohne Prüfsumme). Die Anzahl der Bytes ist im dargestellten Beispiel auf Hexadezimal FFH (255) begrenzt. The total number of bytes specified in be transferred to this block (without checksum). The number in the example shown, the bytes are in hexadecimal FFH (255) limited.

In Kommando wird das Kommando zurückgeschickt, das in diesem Buszyklus ausgeführt worden ist. In command the command is sent back, that in this Bus cycle has been executed.

In dem Feld Daten, also in Byte 4 bis max. 250 können, wie bereits für den Echoblock erläutert, im Datenblock 0 bis zu max. 250 Mess- und Prüfdaten an die Master-Station 1 übergeben werden. In the data field, i.e. in bytes 4 to max. 250 can, as already explained for the echo block, in data block 0 up to max. 250 measurement and test data are transferred to master station 1 .

Anstelle der Reaktionszeit im Echoblock hat der Datenblock ein fünftes Feld "Fehlercode". Im Datenblock wird ein 16 Bit Fehlercode in Hexadezimaldarstellung zur Master-Station 1 gesendet. Beispielsweise bedeutet der Fehlercode 0000H System, Übertragung, etc in Ordnung. Instead of the reaction time in the echo block, the data block has a fifth field "error code". In the data block, a 16 bit error code is sent to master station 1 in hexadecimal format. For example, the error code 0000H means system, transmission, etc. OK.

Das Feld CRC-8, also das letzte Byte, enthält auch im Datenblock die Prüfsumme. The field CRC-8, i.e. the last byte, also contains the Data block the checksum.

Die Kommandostruktur des beschriebenen Ausführungsbeispiels sieht vor, dass für die einzelnen Aufgaben unabhängig von den einzelnen Slave-Stationen bis zu 255 Kommandos definiert werden können. Hierbei kann dasselbe Kommando in unterschiedlichen Slave-Stationen unterschiedliche Bedeutungen haben. Das Kommando 00H sollte allerdings fest zugeordnet sein und bei jeder Slave-Station 2, 3 den Selbsttest darstellen. Eine Erweiterung von Kommandos kann beispielsweise mit Daten realisiert werden. The command structure of the exemplary embodiment described provides that up to 255 commands can be defined for the individual tasks independently of the individual slave stations. The same command can have different meanings in different slave stations. Command 00H should, however, be permanently assigned and represent the self-test for each slave station 2 , 3 . Commands can be expanded with data, for example.

In dem beschriebenen, besonders günstigen Ausführungsbeispiel ist ein Indexsystem verwendet. Über ein solches Indexsystem (Slave-Klientenindex, Softwareversion) kann die Master- Station 1 die Slave-Station 2, 3 u. a. identifizieren und unterscheiden. Je nach Slave-Klientenindex, der auch Kartenindex genannt wird, kann ein System unterschiedliche Kommandos bzw. Aufgaben verarbeiten. Systeme mit identischen Slave-Klientenindizes können abhängig von verwendeter Software oder Softwareversion eine unterschiedliche Kommandostruktur aufweisen. An index system is used in the particularly favorable exemplary embodiment described. Such an index system (slave client index, software version) enables master station 1 to identify and differentiate slave station 2 , 3, among others. Depending on the slave client index, which is also called the card index, a system can process different commands or tasks. Systems with identical slave client indices can have a different command structure depending on the software or software version used.

Ein erfindungsgemäßes Bussystem gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sieht eine Selbsttestfunktion für die Slave-Stationen vor. Mit dem Kommando Selbsttest wird beispielsweise die Slave-Station 2 aufgefordert, sich auf mögliche Fehlfunktionen, Systemvarianten, Leistungsmerkmale, etc. zu überprüfen und das Ergebnis mit Informationen zur Identifikation in den Daten zu integrieren. Diese Informationen werden mit dem Datenblock zur Master-Station 1 übertragen. An inventive bus system according to the exemplary embodiment described here provides a self-test function for the slave stations. The self-test command, for example, prompts slave station 2 to check for possible malfunctions, system variants, performance features, etc. and to integrate the result with information for identification in the data. This information is transferred to master station 1 with the data block.

Bei Selbsttest kann hier z. B. der folgende Datenaufbau vorgesehen sein.

With self-test, z. B. the following data structure can be provided.

Ab Byte 14 können Slave-Stations-spezifische Daten an die Master-Station 1 übergeben werden. From byte 14 , slave station-specific data can be transferred to master station 1 .

Daten können von der Master-Station 1 zu einer Slave-Station 2, 3 und umgekehrt übergeben werden. Diese können beispielsweise Vorgaben, Parameter zu Mess- und Prüffunktionen, Parameter zu Steuer- und Regelaufgaben, Datenblöcke für System-Updates, Systemkonfigurationsdaten oder ähnliches sein. Data can be transferred from master station 1 to slave station 2 , 3 and vice versa. These can be, for example, specifications, parameters for measurement and test functions, parameters for control and regulation tasks, data blocks for system updates, system configuration data or the like.

Das Bussystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird als serielles Bussystem realisiert. Die Grundlage können Standard-UART, SPI-System, oder sonstige serielle Transportsysteme sein. Das Bussystem kann in alle Systeme integriert werden, die mit einer seriellen Schnittstelle kommunizieren z. B. PCs, Embedded Systeme, etc. Die Implementierung ist auf vielen erhältlichen Mikrocontrollern sehr einfach möglich. Die Realisierung ist sehr kostengünstig. Das Protokoll benötigt nur sehr wenig Steuerinformation(wenig Overhead). Die Länge der einzelnen Blöcke ist variabel konfigurierbar. The bus system according to this embodiment is called serial bus system implemented. The basis can Standard UART, SPI system, or other serial Transport systems. The bus system can be used in all systems be integrated with a serial interface communicate e.g. B. PCs, embedded systems, etc. The Implementation is available on many microcontrollers very easily possible. The realization is very inexpensive. The protocol requires very little Tax information (little overhead). The length of each Blocks can be configured variably.

Durch eine offene Kommandostruktur ist das Bussystem sehr flexibel. Durch Prüfsummenbildung in Datenblöcken ist die Datenübertragung kontrolliert. Je nach physikalischer Ausführungsvariante in der ersten Schicht können bis zu 255 Slave-Stationen an einem Bussystem betrieben werden. Eine physikalische Realisierung ist beispielsweise möglich unter Verwendung von RS232- oder RS485/422-Schnittstellen, TTY- oder CMOS-Halbleitertechnologie, CAN-Treiber, Standard- Bustreiber etc. With an open command structure, the bus system is very good flexible. By creating checksums in data blocks, the Controlled data transfer. Depending on the physical Design variants in the first layer can have up to 255 Slave stations can be operated on a bus system. A physical implementation is possible, for example using RS232 or RS485 / 422 interfaces, TTY or CMOS semiconductor technology, CAN driver, standard Bus drivers etc.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3, 4 und 5 einige mögliche physikalische Ausgestaltungsformen dargelegt. Some possible physical configurations are set out below with reference to FIGS. 1, 3, 4 and 5.

Fig. 1 zeigt ein Bussystem, das mit Standard-Bustreibern aufgebaut ist, wobei für jede Übertragungsrichtung eine Signalleitung vorgesehen ist. Die Signale werden gegen nicht dargestelltes Bezugspotential Masse übertragen. Zur Signalübertragung von der Master-Station 1 zu den Slave- Stationen 2 und 3 ist eine Signalleitung 43 vorgesehen, die von der Master-Station über einen Busausgangstreiber 13 gespeist wird und in der ersten bzw. zweiten Slave-Station 2, 3 Signale an einen Buseingangstreiber 22 bzw. 32 abgibt. Hierbei wird ein Sendesignal TxD der Master-Station 1 zu den Slave-Stationen 2 und 3 übermittelt und an der adressierten Slave-Station als Empfangssignal RxD ausgegeben. Für den Bustransfer von der Slave-Station 2 oder der Slave-Station 3 zu der Master-Station 1 ist eine Signalleitung 42 vorgesehen, die von der Slave-Station 2 von einem Busausgangstreiber 23 ansteuerbar ist oder von der Slave-Station 3 mit einem Bustreiber 33 ansteuerbar ist. In der Master-Station ist ein Buseingangstreiber 12 vorgesehen, um über die Signalleitung 42 Informationen von den Slave-Stationen 2, 3 zu empfangen. Um sicherzustellen, dass eine nicht sendende Slave-Station 2 bzw. 3 die Signalleitung 42 nicht mit einem Störpegel belegt, sind der Busausgangstreiber 23 der ersten Slave-Station 2 und der Busausgangstreiber 33 der zweiten Slave-Station 3 jeweils mit einem Aktivierungssteuereingang (Enable) EN versehen, wobei jeweils die Slave-Station 2 bzw. 3, die einen Informationsblock als Sendesignal TxD ihres jeweiligen Busausgangstreibers 23 bzw. 33 einspeisen will, nachdem sie zuvor von der Master-Station durch einen Kommandoblock hierzu berechtigt worden ist, an dem Aktivierungssteuereingang ein Steuersignal EN anlegt. Fig. 1 shows a bus system, which is constructed with standard bus drivers, wherein a signal line is provided for each direction of transmission. The signals are transmitted against the reference potential, not shown, ground. For signal transmission from master station 1 to slave stations 2 and 3 , a signal line 43 is provided, which is fed by the master station via a bus output driver 13 and in the first or second slave station 2 , 3 signals to one Bus input driver 22 or 32 outputs. In this case, a transmission signal TxD from master station 1 is transmitted to slave stations 2 and 3 and output as a reception signal RxD at the addressed slave station. For the bus transfer from the slave station 2 or the slave station 3 to the master station 1 , a signal line 42 is provided which can be controlled by the slave station 2 by a bus output driver 23 or by the slave station 3 with a bus driver 33 can be controlled. A bus input driver 12 is provided in the master station in order to receive information from the slave stations 2 , 3 via the signal line 42 . In order to ensure that a non-transmitting slave station 2 or 3 does not occupy the signal line 42 with an interference level, the bus output driver 23 of the first slave station 2 and the bus output driver 33 of the second slave station 3 are each provided with an activation control input (enable). EN, the slave station 2 or 3 , which wants to feed an information block as the transmission signal TxD of its respective bus output driver 23 or 33 , after having been authorized to do so by the master station by means of a command block, to the activation control input Control signal EN applied.

Die in der Fig. 1 dargestellte Version der physikalischen Schicht eines erfindungsgemäßen Bussystems erlaubt hohe Datenübertragungsraten bei kurzen Leitungslängen. The version of the physical layer of a bus system according to the invention shown in FIG. 1 allows high data transmission rates with short line lengths.

Die Master-Station 1 kann beispielsweise ein PC oder eine Workstation sein. Die Slave-Stationen können andere PCs, aber vorzugsweise auch Messkarten und Steuerkarten in einem Testsystem sein. The master station 1 can be, for example, a PC or a workstation. The slave stations can be other PCs, but preferably also measurement cards and control cards in a test system.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der physikalischen Schicht eines erfindungsgemäßen Bussystems. Bei dieser Ausführungsform ist ein Einleitungssystem verwendet mit Open- Kollektor-Treibern oder Open-Drain-Treibern. Entsprechend ist eine Signalleitung 4 dargestellt, auf der Signale gegenüber einem nicht dargestellten Bezugspotential Masse übertragen werden. Um die Open-Drain- bzw. Open-Kollektor-Treiber betreiben zu können, ist diese Signalleitung 4 über einen Widerstand 41 auf ein Bezugspotential, im dargestellten Beispiel auf die positive Spannung V+ geschaltet. Die Funktionsweise des Bussystems gemäß Fig. 3 ist identisch mit der vorstehend beschriebenen mit dem Unterschied, dass die Busausgangstreiber 23 und 33 der Slave-Stationen 2 bzw. 3 keinen Aktivierungssteuereingang benötigen. Fig. 3 shows a second embodiment of the physical layer shows a bus system according to the invention. In this embodiment, a single line system is used with open collector drivers or open drain drivers. Correspondingly, a signal line 4 is shown, on which signals are transmitted to a reference potential, not shown, ground. In order to be able to operate the open-drain or open-collector drivers, this signal line 4 is connected via a resistor 41 to a reference potential, in the example shown to the positive voltage V +. The operation of the bus system shown in FIG. 3 identical to that described above with the difference that the bus output driver 23 and 33 of the slave stations 2 and 3 do not require an activation control input.

Der Aufbau dieser zweiten Ausgestaltungsform ist sehr einfach und diese physikalische Schicht ist demnach sehr kostengünstig realisierbar. Sie eignet sich besonders gut zur Übertragung von nicht zu großen Datenmengen über kürzere Entfernungen. The structure of this second embodiment is very simple and therefore this physical layer is very realizable at low cost. It is particularly suitable for Transmission of not too large amounts of data over shorter ones Distances.

Fig. 4 zeigt die physikalische Schicht einer dritten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bussystems. Hierbei sind differentielle Bustreiber eingesetzt, die an ihren Eingängen bzw. Ausgängen jeweils zwei Signalleitungen vorsehen und Differenzsignale übertragen. Der Funktionsablauf in einem Bussystem gemäß der dritten Ausgestaltungsform nach Fig. 4 ist identisch mit dem gemäß der ersten Ausgestaltungsform nach Fig. 1. Der Hauptunterschied ist, dass für jede Übertragungsrichtung zwei Signalleitungen vorgesehen sind, die an ihrem Ende jeweils bezüglich der Leitungsimpedanz abgeschlossen sind. Fig. 4, the physical layer shows a third embodiment of a bus system according to the invention. In this case, differential bus drivers are used, which each have two signal lines at their inputs or outputs and transmit differential signals. The function sequence in a bus system according to the third embodiment according to FIG. 4 is identical to that according to the first embodiment according to FIG. 1. The main difference is that two signal lines are provided for each transmission direction, each of which is terminated with respect to the line impedance at its end.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein nicht invertierter Ausgang eines Busausgangstreibers 13 der Master- Station 1 über eine Signalleitung 43+ mit dem nicht invertierenden Eingang eines Buseingangstreibers 22 der ersten Slave-Station 2 und dem nicht invertierenden Eingang eines Buseingangstreibers 32 der zweiten Slave-Station 3 verbunden. In gleicher Weise ist ein invertierender Ausgang des Busausgangstreibers 13 der Master-Station 1 über eine Signalleitung 43- mit invertierenden Eingängen der Buseingangstreiber 22, 32 der Slave-Stationen 2 bzw. 3 verbunden. Vor dem Signaleingangspaar der Slave-Station 3, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die am weitesten von der Master-Station 1 entfernteste Slave-Station darstellt, ist eine Impedanz 45 als Abschlussimpedanz vorgesehen, um das Auftreten von störenden Reflexionen oder von Interferenzen zu vermeiden. In analoger Weise, wie zuvor für die Übertragungsrichtung von der Master-Station 1 zu den Slave-Stationen 2 und 3 beschrieben, sind differentielle Busausgangstreiber 23 und 33 der Slave-Stationen 2 und 3jeweils mit ihren nicht invertierenden Ausgängen über eine Signalleitung 42+ mit dem nicht invertierenden Eingang des differentiellen Buseingangstreibers 12 der Master-Station 1 verbunden und mit den invertierenden Ausgängen der Busausgangstreiber 23 und 33 über eine Signalleitung 42- mit dem invertierenden Eingang des genannten Buseingangstreibers 12 verbunden. Um für den Fall, dass kein Busausgangstreiber einer Slave-Station aktiviert ist, sicherzustellen, dass am Eingang des Buseingangstreibers 12 der Master-Station 1 ein definierter Pegel liegt, sind die Leitungen 42+ und 42- über einen durch Widerstände 41, 44 und 40 gebildeten Spannungsteiler mit oberem und unterem Bezugspotential V+ und Masse verbunden. Diese Widerstandskonstellation dient auch zur Impedanzanpassung des Eingangs des Buseingangstreibers 12. In the embodiment of Fig. 4 is a non-inverted output of a Busausgangstreibers 13 of the master station 1 via a signal line 43 + with the non-inverting input of a Buseingangstreibers 22 of the first slave station 2 and the non-inverting input of a Buseingangstreibers 32 of the second Slave -Station 3 connected. In the same way, an inverting output of the bus output driver 13 of the master station 1 is connected via a signal line 43 - to inverting inputs of the bus input drivers 22 , 32 of the slave stations 2 and 3 , respectively. An impedance 45 is provided as a terminating impedance in front of the signal input pair of the slave station 3 , which in the exemplary embodiment shown is the most distant slave station from the master station 1 , in order to avoid the occurrence of disturbing reflections or interference. In an analogous manner, as previously described for the direction of transmission from master station 1 to slave stations 2 and 3 , differential bus output drivers 23 and 33 of slave stations 2 and 3 are each with their non-inverting outputs via a signal line 42 + connected to the non-inverting input of the differential bus input driver 12 of the master station 1 and with the inverting outputs of the bus output drivers 23 and 33 via a signal line 42 - connected to the inverting input of the said bus input driver 12 . In order to ensure that there is a defined level at the input of the bus input driver 12 of the master station 1 in the event that no bus output driver of a slave station is activated, the lines 42 + and 42 - are via one through resistors 41 , 44 and 40 formed voltage divider connected to upper and lower reference potential V + and ground. This resistance constellation also serves to match the impedance of the input of the bus input driver 12 .

Aufgrund der differentiellen Signalübertragung auf diesem Bussystem können mit Hilfe einer solchen Busanordnung gemäß Fig. 4 hohe Datenübertragungsraten bei hoher Störfestigkeit auch über längere Entfernungen übertragen werden. Die Entfernung ist hierbei selbstverständlich abhängig von der Datenrate. Due to the differential signal transmission on this bus system, high data transmission rates with high immunity to interference can also be transmitted over longer distances with the aid of such a bus arrangement according to FIG. 4. The distance is of course dependent on the data rate.

Fig. 5 zeigt eine vierte Ausgestaltungsform der physikalischen Schicht eines erfindungsgemäßen Bussystems, die sich von der in Fig. 4 dargestellten und zuvor beschriebenen dritten Ausgestaltungsform nur dahingehend unterscheidet, dass eine zusätzliche Unterbrechungsleitung vorgesehen ist, über die einzelne Slave-Stationen 2, 3 die Master-Station 1 unterrichten können, dass nicht angeforderte zu übertragende Daten vorliegen. FIG. 5 shows a fourth embodiment of the physical layer of a bus system according to the invention, which differs from the third embodiment shown in FIG. 4 and described above only in that an additional interrupt line is provided, via which the individual slave stations 2 , 3 the masters -State 1 that there is unsolicited data to be transferred.

In der Ausgestaltungsform nach Fig. 5 sind dem gemäß wie in der Ausgestaltungsform nach Fig. 4 differentielle Buseingangstreiber 12, 22 und 32 verwendet und für die Unterbrechungsfunktion ist in der Master-Station 1 ein zusätzlicher differentieller Buseingangstreiber 14vorgesehen, der von der Slave-Station 2 über einen zusätzlichen differentiellen Busausgangstreiber 25 gespeist werden kann und von der zweiten Slave-Station 3 über einen differentiellen Busausgangstreiber 35 gespeist werden kann. Hierbei ist der nicht invertierende Ausgang des Busausgangstreibers 25 und auch der nicht invertierende Ausgang des Busausgangstreibers 35 über eine Signalleitung 5+ mit dem nicht invertierenden Eingang des Buseingangstreibers 14 verbunden. Der invertierende Ausgang des Busausgangstreibers 25 und der invertierende Ausgang des Busausgangstreibers 35 sind über eine Signalleitung 5- mit dem invertierenden Eingang des Buseingangstreibers 14 der Master-Station 1 verbunden. Um einen definierten Pegel am Eingang des Buseingangstreibers 14 sicherzustellen, wenn kein Unterbrechungssignal gesendet wird, sind die Leitungen 5+ und 5- über einen Spannungsteiler aus Widerständen 51, 54 und 50 zwischen einem oberen und einem unteren Bezugspotential V+ und Masse verbunden. In the embodiment according to FIG. 5, differential bus input drivers 12 , 22 and 32 are used accordingly, as in the embodiment according to FIG. 4, and an additional differential bus input driver 14 is provided in the master station 1 , which is provided by the slave station 2 can be fed via an additional differential bus output driver 25 and can be fed from the second slave station 3 via a differential bus output driver 35 . Here, the non-inverting output of the bus output driver 25 and also the non-inverting output of the bus output driver 35 are connected to the non-inverting input of the bus input driver 14 via a signal line 5 +. The inverting output of the bus output driver 25 and the inverting output of the bus output driver 35 are connected via a signal line 5 to the inverting input of the bus input driver 14 of the master station 1 . In order to ensure a defined level at the input of the bus input driver 14 when no interrupt signal is sent, the lines 5 + and 5 - are connected via a voltage divider made up of resistors 51 , 54 and 50 between an upper and a lower reference potential V + and ground.

Da die Busausgangstreiber 25 und 35 der Slave-Stationen 2 und 3 keine Daten über ihren Dateneingang senden, sondern lediglich ein Signal zu dem Buseingangstreiber 14 der Master- Station 1 senden sollen, ist jeweils der Dateneingang des Buseingangstreibers 25 und des Buseingangstreibers 35 gegen ein Bezugspotential gelegt und der jeweilige Aktivierungssteuereingang wird bedarfsweise mit einem Unterbrechungssignal INT2 bzw. INT3 beaufschlagt. Ein solches Unterbrechungssignal INT2, INT3 wird dann über die Leitung 5+ und 5- zu dem Buseingangstreiber 14 der Master-Station gesendet und als Signal INT1 der Master-Station bereitgestellt. Since the bus output drivers 25 and 35 of the slave stations 2 and 3 do not send any data via their data input, but are only intended to send a signal to the bus input driver 14 of the master station 1 , the data input of the bus input driver 25 and the bus input driver 35 is against a reference potential and the respective activation control input is subjected to an interrupt signal INT2 or INT3 as required. Such an interruption signal INT2, INT3 is then sent via line 5 + and 5 - to the bus input driver 14 of the master station and provided as signal INT1 of the master station.

Wenn in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils neben einer Master-Station zwei Slave-Stationen dargestellt sind, so sollte das nicht einschränkend sondern lediglich erläuternd verstanden werden. Ein erfindungsgemäßes Bussystem kann mit einer Slave-Station oder mehreren Slave- Stationen betrieben werden. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Anzahl bei bidirektionalem Datenverkehr auf 31 Stationen beschränkt. Durch Änderung der Blockstruktur kann dies aber auch erweitert werden. When in the above-described embodiments in addition to a master station, two slave stations are shown, it should not be restrictive but are only to be understood as explanatory. An inventive Bus system can be used with one slave station or several slave Stations are operated. In the above The exemplary embodiment is the number for bidirectional Data traffic limited to 31 stations. By changing the However, this can also be expanded as a block structure.

Claims

1. Bus system with a master station ( 1 ) and at least one slave station ( 2 , 3 ), which are connected to each other for the bidirectional exchange of data information and / or command information using message blocks, each slave station ( 2 , 3 ) an address is uniquely assigned and the information traffic on the bus is controlled by the master station ( 1 ) in such a way that the master station ( 1 ) requests a response message with the address of a slave station from which the response message is requested on the bus ( 12 , 13 , 42 , 43 , 22 , 23 , 32 , 33 ) that the slave stations ( 2 , 3 ) sends the bus ( 12 , 13 , 42 , 43 , 22 , 23 , 32 , 33 ) in order to check at least the address information of messages on the bus ( 12 , 13 , 42 , 43 , 22 , 23 , 32 , 33 ) and to compare it with its own address that the slave station ( 2nd ), from which the reply message is requested, the recipient ng the request message acknowledged by sending back an echo message and that this acknowledging slave station ( 2 ) then gives a response message requested in the request message to the bus ( 12 , 13 , 42 , 43 , 22 , 23 , 32 , 33 ), characterized in that that the echo message contains reaction time information relating to the time period within which the response message is likely to be made.

2. Bus system according to claim 1, characterized in that the messages are transmitted serially between the master station ( 1 ) and the slave stations ( 2 , 3 ).

3. Bus system according to one of the preceding claims, characterized in that a request message block begins with an address field for specifying the addressed slave station ( 2 ) and that it also contains a field for specifying the size of the message block, a command field and a data field.

4. Bus system according to claim 3, characterized characterized that the echo message the contains all information of the request message an additional field for the Response time information.

5. Bus system according to claim 4, characterized characterized that the field for the Response time information after the information blocks is attached to the request message.

6. Bus system according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the Bus transmitted message blocks a test information field included, the content of which is from the remaining content of the Message blocks can be derived.

7. Bus system according to claim 6, characterized characterized that the Test information field the last field of a Message block is.

8. Bus system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the slave stations ( 2 , 3 ) is designed, the master station ( 1 ) by an interrupt message via an interrupt line ( 5 +, 5 -) of the presence to inform transferable data.

9. Bus system according to claim 8, characterized in that the master station ( 1 ) addresses the slave stations ( 2 , 3 ) in succession in the presence of an interrupt message in a predetermined sequence with a message of the type "query on interrupt request".

10. Bus system according to claim 9, characterized in that the predetermined order depends on the order of the previous bus accesses of the individual slave stations ( 2 , 3 ).

11. Bus system according to one of claims 9 or 10, characterized in that the predetermined order from a predetermined one Prioritization depends.

12. Bus system according to one of the preceding claims, characterized in that the master station ( 1 ) determines an error time period depending on the response time information contained in an echo message, after which the absence of the requested response message is assessed as an error.