DE102017117225B3

DE102017117225B3 - Communication system with bus and coding line

Info

Publication number: DE102017117225B3
Application number: DE102017117225.4A
Authority: DE
Inventors: Rainer Schlegelmilch; Jochen Schlereth
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2037-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, aufweisend eine zentrale Steuereinheit (M), mehrere Feldgeräte (S1, S2, S3) und eine Codiereinheit (C). Die zentrale Steuereinheit (M), die Feldgeräte (S1, S2, S3) und die Codiereinheit (C) sind über einen Bus (BUS) miteinander verbunden und jeweils genau eine Codierleitung (C1, C2, C3, Cn) verbindet eines der Feldgeräte (S1, S2, S3) mit der Codiereinheit (C). Über den Bus (BUS) lässt sich ein Zuweisungsstartsignal senden, welches ein Zuweisungsverfahren initiiert, das einem der Feldgeräte (S1, S2, S3) eine Feldadresse zuweist, wobei die Codiereinheit (C) während des Zuweisungsverfahrens ein Codiersignal über die dem Feldgerät (S1, S2, S3) zugeordnete Codierleitung (C1, C2, C3, Cn) sendet.The invention relates to a communication system, comprising a central control unit (M), a plurality of field devices (S1, S2, S3) and an encoding unit (C). The central control unit (M), the field devices (S1, S2, S3) and the coding unit (C) are interconnected via a bus (BUS) and exactly one coding line (C1, C2, C3, Cn) connects one of the field devices ( S1, S2, S3) with the coding unit (C). An assignment start signal can be transmitted via the bus (BUS), which initiates an assignment method which assigns a field address to one of the field devices (S1, S2, S3), wherein the coding unit (C) during the assignment method transmits a coding signal via the field device (S1, S1). S2, S3) associated with coding line (C1, C2, C3, Cn) sends.

Description

Die Erfindung betrifft ein serielles Kommunikationssystem, das Feldgeräten über eine Codierleitung eindeutige Feldadressen zuweist.The invention relates to a serial communication system that assigns field devices via a coding line unique field addresses.

Bussysteme dienen üblicherweise zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg. Dazu besteht ein Bus im Wesentlichen aus einer Anzahl von nebeneinander verlaufenden Signaladern auf denen synchronisiert Daten übertragen werden. Die Anzahl der nebeneinander verlaufenden Leitungen nennt man auch Breite des Busses.Bus systems usually serve for data transmission between several subscribers via a common transmission path. For this purpose, a bus consists essentially of a number of side by side extending signal wires on which synchronized data are transmitted. The number of lines running side by side is also called the width of the bus.

Ein Bussystem ist so organisiert, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein einzelner Teilnehmer Daten auf dem Bus sendet. Damit nur ein oder mehrere bestimmte Teilnehmer die Daten empfangen wird eine Adressierung über den Bus vorgenommen.A bus system is organized so that at a given time, only a single subscriber sends data on the bus. So that only one or more specific subscribers receive the data, an addressing is made via the bus.

In der Bordelektronik von Fahrzeugen werden standartmäßig Bussysteme wie LIN, I²C und SPI eingesetzt. Teilnehmer eines solchen Netzwerkes sind im Allgemeinen ein Master und eine Anzahl von Slaves, welche eine feste (Hardware-) Adresse besitzen. Dabei bestimmt der Master im Allgemeinen die zeitliche Reihenfolge aller Nachrichten indem er einen Header sendet. Teil dieses Headers ist die Adressierung, welche festlegt für welche Slaves die Nachricht bestimmt ist.In the on-board electronics of vehicles standard bus systems such as LIN, I ² C and SPI are used. Subscribers of such a network are generally a master and a number of slaves having a fixed (hardware) address. The master generally determines the chronological order of all messages by sending a header. Part of this header is the addressing, which determines for which slaves the message is intended.

Üblicherweise wird die Adresse der Slaves werkseitig festgelegt. Die jeweilige Funktion der Slaves im Fahrzeug ist somit eindeutig festgelegt. Problematisch wird diese Vorgehensweise, wenn Slaves aus Kostengründen bezüglich der Hardware (Form und Elektronik) als Gleichteile produziert werden und für unterschiedliche Funktionen im Fahrzeug eingesetzt und dafür werkseitig mit einer Adresse versehen werden. Beispielsweise könnten zwei baugleiche Bedienteile für erstens die Aktivierung der Warnblinkanlage und zweitens der Heckscheibenheizung eingesetzt werden. Werden diese Bedienteile vertauscht eingebaut, entsteht die Gefahr einer Fehlbedienung. Noch prekärer ist die Situation, wenn die Gleichteile Sensoren sind, beispielsweise Bremssensoren.Usually, the address of the slaves is set at the factory. The respective function of the slaves in the vehicle is thus clearly defined. This procedure becomes problematic if slaves are produced for reasons of cost with regard to the hardware (form and electronics) as equal parts and are used for different functions in the vehicle and provided with an address for this at the factory. For example, two identical keypads could be used firstly for the activation of the hazard warning lights and secondly for the rear window heating. If these control units are swapped, there is a risk of incorrect operation. Even more precarious is the situation when the common parts are sensors, such as brake sensors.

Um dem oben beschriebenen Problem zu begegnen werden üblicherweise zusätzlich zu dem Bus jeweils ein oder mehrere Codierleitungen vom Master zum Slave eingesetzt. Diese werden vom Master auf ein festes Potential gelegt und dienen so zur Codierung (Adresszuweisung) der Slaves. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass aufgrund der statischen Benutzung der Codierleitungen nur einer geringen Zahl von Slaves eine Adresse zugewiesen werden kann, bzw. dass mehrere Codierleitungen verwendet werden müssen (i.A. n Leitungen für 2ⁿ Bedienelemente). Daraus ergeben sich erstens Bauraumprobleme und zweitens erhöhte Produktionskosten.In order to address the problem described above, one or more coding lines from the master to the slave are usually used in addition to the bus. These are set by the master to a fixed potential and thus serve to encode (address assignment) of the slaves. A disadvantage of this solution is that due to the static use of Codierleitungen only a small number of slaves an address can be assigned, or that multiple coding lines must be used (iA n lines for 2 ⁿ controls). This results firstly space problems and secondly increased production costs.

Die DE 10 2011 012 816 B3 offenbart eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, bei dem die Adresszuweisung an die Slaves über mehrere, parallele Codierleitungen erfolgt.The DE 10 2011 012 816 B3 discloses a control device for a vehicle in which the address assignment to the slaves takes place via a plurality of parallel coding lines.

Vor diesem Hintergrund haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt ein Kommunikationssystem bereitzustellen, das den Teilnehmern selbstständig eindeutige Adressen zuweist und das nur einen geringen Bauraum einnimmt. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.Against this background, the inventors have taken on the task of providing a communication system that assigns the participants independently unique addresses and occupies only a small amount of space. This object is achieved by a communication system having the features of claim 1 and by a method according to independent claim 10. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technologically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description, in particular in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the invention.

Das Kommunikationssystem besteht aus mehreren Feldgeräten, mehreren Codierleitungen, einer Codiereinheit und einer zentralen Steuereinheit, die alle über ein Bussystem verbunden sind und somit Teilnehmer der Buskommunikation sind. Beispiele für Bussysteme sind LIN (Local Interconnect Network), I²C (Inter-Integrated Circuit), SPI (Serial Peripheral Interface) und CAN (Controller Area Network). Unter Feldgeräten werden technische Einheiten wie Sensoren und/oder Aktoren verstanden. Im Fahrzeug werden Feldgeräte z.B. als Benutzerschnittstelle oder Bremssensoren eingesetzt. Die zentrale Steuereinheit ist eine technische Einheit, der es obliegt Dateninformationen der einzelnen Teilnehmer anzufordern und/oder auszuwerten und/oder Daten an diese zu senden. Beispiele für eine zentrale Steuereinheit sind Master in einem LIN-Bus, einem SPI-Bus oder in einem I²C-Bus. Die Codiereinheit ist eine elektronische Steuereinheit, die jeweils über eine Codierleitung mit einem Feldgerät verbunden ist, wobei eine Codierleitung aus genau einer Signalader besteht. Die Codiereinheit kann als separate Baueinheit ausgebildet sein, kann aber auch integral mit einem Feldgerät oder der zentralen Steuereinheit ausgebildet sein.The communication system consists of several field devices, multiple coding lines, an encoding unit and a central control unit, all of which are connected via a bus system and thus are participants in the bus communication. Examples of bus systems are LIN (Local Interconnect Network), I ² C (Inter-Integrated Circuit), SPI (Serial Peripheral Interface) and CAN (Controller Area Network). Field devices are understood as technical units such as sensors and / or actuators. In the vehicle field devices are used for example as a user interface or brake sensors. The central control unit is a technical unit which is responsible for requesting and / or evaluating data information of the individual subscribers and / or for sending data to them. Examples of a central control unit are master in a LIN bus, an SPI bus or in an I ² C bus. The coding unit is an electronic control unit, which is connected in each case via a coding line to a field device, wherein a coding line consists of exactly one signal wire. The coding unit may be formed as a separate structural unit, but may also be formed integrally with a field device or the central control unit.

Die Feldgeräte werden werkseitig mit einer Anfangsadresse codiert. Im Bus-Protokoll des Kommunikationssystems sind die möglichen Anfangsadressen eindeutig festgelegt und unterscheiden sich von den dort ebenfalls festgelegten Feldadressen. Erfindungsgemäß lässt sich über den Bus ein Zuweisungsstartsignal senden, welches ein Zuweisungsverfahren initiiert, das mindestens einem der Feldgeräte eine Feldadresse zuweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass während des Zuweisungsverfahrens von der Codiereinheit ein Codiersignal über die zu einem Feldgerät zugeordnete Codierleitung gesendet wird. Mit Hilfe des Codiersignals wird die Feldadresse des Feldgeräts eindeutig festgelegt.The field devices are factory-coded with an initial address. In the bus protocol of the communication system, the possible start addresses are clearly defined and differ from the field addresses also defined there. According to the invention, an assignment start signal can be sent via the bus, which initiates an assignment method which is at least one of the Assigns a field address to field devices. According to the invention, it is provided that a coding signal is transmitted by the coding unit via the coding line assigned to a field device during the allocation process. With the help of the coding signal, the field address of the field device is clearly defined.

Feldgerätadressen und Anfangsadressen sind Adressen im Sinne des Kommunikationsprotokolls des Busses.Field device addresses and start addresses are addresses in the sense of the communication protocol of the bus.

Ein Codiersignal besteht aus einer zeitlichen Abfolge von Binärsignalen, so dass jeweils eine individuelle Bitmaske übertragen wird. Diese Bitmaske wird verwendet um einem Feldgerät eine Feldadresse zuzuweisen.An encoding signal consists of a time sequence of binary signals, so that in each case an individual bit mask is transmitted. This bit mask is used to assign a field address to a field device.

Werden die Feldgeräte beispielsweise zum ersten Mal mit der Codiereinheit über den Bus und die jeweilige Codierleitung verbunden, werden ihnen mit Hilfe eines Zuweisungsverfahrens eindeutige Feldadressen zugewiesen.For example, when the field devices are first connected to the coding unit via the bus and the respective coding line, unique field addresses are assigned to them by means of an assignment method.

Das Zuweisungsverfahren sieht es vor, das abhängig von der Zahl n der Feldgeräte x = log₂(n) Zuweisungsschritte ausgeführt werden, wobei x auf die nächste natürliche Zahl aufgerundet werden muss. Mit Hilfe der Zuweisungsschritte bekommen die Feldgeräte über eine individuelle Bitmaske eine Feldadresse zugewiesen.The allocation method provides that x = log ₂ (n) allocation steps are performed depending on the number n of field devices, where x must be rounded up to the next natural number. With the aid of the assignment steps, the field devices are assigned a field address via an individual bit mask.

In einem ersten Schritt des Zuweisungsverfahren, dem Zuweisungsstartschritt, ist es vorgesehen, dass über den Bus ein festgelegtes Zuweisungsstartsignal gesendet wird. Das Zuweisungsstartsignal wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit gesendet. Dieses Signal versetzt alle Feldgeräte mit Anfangsadresse in einen Zuweisungsmodus. Im Zuweisungsmodus empfängt ein Feldgerät Daten über die Codierleitung.In a first step of the allocation process, the allocation start step, it is provided that a fixed assignment start signal is sent via the bus. The assignment start signal is sent from the central control unit or the coding unit. This signal puts all field devices with start address in an assignment mode. In assignment mode, a field device receives data via the coding line.

In einem weiteren Schritt, einem Zuweisungsschritt, wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit über den Bus ein Zuweisungaktivsignal gesendet. Das Zuweisungsaktivsignal weist alle Feldgeräte mit Anfangsadresse an, den Spannungspegel auf der jeweiligen Codierleitung zu messen. Im gleichen Schritt setzt die Codiereinheit die jeweilige Codierleitung auf einen vorgegebenen Spannungspegel und überträgt somit ein Binärsignal.In a further step, an assignment step, an assignment active signal is sent from the central control unit or the coding unit via the bus. The assignment active signal instructs all field devices with start address to measure the voltage level on the respective coding line. In the same step, the coding unit sets the respective coding line to a predetermined voltage level and thus transmits a binary signal.

In einem weiteren Schritt, dem Pausenschritt, wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit über den Bus ein Pausensignal gesendet.In a further step, the pause step, a pause signal is sent by the central control unit or the coding unit via the bus.

Die Abfolge von Zuweisungsschritt und Pausenschritt wird insgesamt x-mal wiederholt.The sequence of assignment step and pause step is repeated a total of x times.

In einem weiteren Schritt, dem Speicherungschritt, wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit über den Bus ein Speicherungssignal gesendet. Das Speicherungssignal veranlasst die Feldgeräte mit Anfangsadresse ihre aktuelle Adresse zu verwerfen und eine neue Feldadresse, die durch die vorangegangenen Zuweisungsschritte definiert wurde zu nutzen. Beispielsweise wird die Feldadresse auf einem nicht flüchtigen Speicher abgespeichert, so dass diese auch nach einer Abkopplung des Feldgeräts von der Spannungsversorgung erhalten bleibt.In a further step, the storage step, a storage signal is sent from the central control unit or the coding unit via the bus. The storage signal causes the field devices with start address to discard their current address and to use a new field address defined by the previous assignment steps. For example, the field address is stored on a non-volatile memory, so that it is maintained even after a decoupling of the field device from the power supply.

Durch die eindeutige Zuweisung der Feldadressen werden die Feldgeräte eindeutig für die Ausführung einer bestimmten Funktion gekennzeichnet.By uniquely assigning the field addresses, the field devices are clearly identified for the execution of a specific function.

Beispielsweise ist es der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit möglich über den Bus ein Löschsignal zu senden. Das Löschsignal veranlasst alle Feldgeräte ihre jeweilige Feldadresse auf die jeweilige Angangsadresse zurückzusetzen. Diese Funktion ist insofern nützlich, als dass beispielsweise bei Aus- und Einbau z.B. zu Zwecken der Reparatur Feldgeräte vertauscht werden können. Mit Hilfe des Löschsignals und einem anschließenden Zuweisungsverfahren lassen sich somit fehlerhafte Einbauten kompensieren.For example, it is possible for the central control unit or the coding unit to send a clear signal via the bus. The clear signal causes all field devices to reset their respective field address to the respective start address. This function is useful in that, for example, during removal and installation, e.g. can be reversed for the purpose of repair field devices. With the help of the erase signal and a subsequent assignment method can thus compensate for faulty installations.

Beispielsweise erkennt die zentrale Steuereinheit anhand über den Bus gesendeter Signale, dass mindestens eines der Feldgeräte keine Feldadresse zugewiesen bekommen hat und sendet daraufhin ein Löschsignal und/oder startet ein Zuweisungsverfahren.By way of example, the central control unit recognizes, on the basis of signals transmitted via the bus, that at least one of the field devices has not been assigned a field address and then sends a clear signal and / or starts an assignment procedure.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzen mindestens zwei Feldgeräte die gleiche Anfangsadresse. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform sind mindestens zwei Feldgeräte als Gleichteile ausgeführt, d.h. dass diese sich anhand ihrer äußeren Form und/oder der Elektronik nicht unterscheiden lassen.In a preferred embodiment, at least two field devices have the same starting address. In a more preferred embodiment, at least two field devices are designed as equal parts, i. that they can not be distinguished on the basis of their external shape and / or the electronics.

Beispielsweise nehmen die Feldgeräte mit Anfangsadresse nur passiv am Kommunikationssystem teil. Bevorzugt senden die Feldgeräte mit Anfangsadresse nach Aufforderung durch die zentrale Steuereinheit ein bestimmtes Signal über den Bus oder eine Codierleitung, welches signalisiert, dass sie noch keine Feldadresse zugewiesen bekommen haben.For example, the field devices with start address only passively participate in the communication system. Preferably, the field devices with starting address, after being requested by the central control unit, send a specific signal via the bus or a coding line, which signals that they have not yet been assigned a field address.

In einer möglichen Ausführungsform besitzt die Codiereinheit und/oder die zentrale Steuereinheit neben der Zuweisungsfunktion eine weitere zeitkritische Funktion. Eine zeitkritische Funktion stellt eine Sensor- oder Aktorfunktion dar, die umgehend, d.h. mit so wenig Zeitverzögerung wie möglich ausgeführt werden soll. Beispiele für zeitkritische Funktionen sind die Ausgabe eines akustischen oder haptischen (Warn-) Signals oder die Messung einer sicherheitsrelevanten Größe. Die Auslösung einer solchen zeitkritischen Funktion über einen Bus ist nicht vorteilhaft, da dadurch größere Zeitverzögerungen entstehen können. Stattdessen ist es besser, dass die Auslösung der zeitkritischen Funktion über eine gesonderte Interruptleitung erfolgt. In einer möglichen Ausführungsform wird die Codierleitung im Zeitraum, in dem über den Bus kein Zuweisungsstartsignal und/oder ein Zuweisungaktivsignal und/oder ein Pausensignal und/ oder ein Speicherungssignal gesendet wird also innerhalb des Zuweisungsverfahrens und/oder ein Löschsignal gesendet wird als Interruptleitung verwendet.In one possible embodiment, the coding unit and / or the central control unit has, in addition to the assignment function, a further time-critical function. A time-critical function is a sensor or actuator function that is to be executed immediately, ie with as little time delay as possible. Examples of time-critical functions are the output of an acoustic or haptic (warning) signal or the measurement of a safety-relevant variable. The triggering of such a time-critical function via a bus is not advantageous since this can result in greater time delays. Instead, it is better that the time-critical function is triggered via a separate interrupt line. In one possible embodiment, the coding line is used as an interrupt line in the period in which no allocation start signal and / or an assignment active signal and / or a pause signal and / or a storage signal is sent via the bus, ie within the allocation method and / or an erase signal.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich eine bevorzugte Ausführungsvariante dar. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausrführungsform
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kommunikationssystems
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs.

The invention will be explained in more detail with reference to the following figures. The figures are to be understood only as an example and represent only a preferred embodiment. It shows:

1 a schematic representation of a communication system according to the invention according to a first Ausrführungsform
2 a schematic representation of another embodiment of a communication system according to the invention
3 a schematic representation of a process sequence according to the invention.

1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems 1. Das Kommunikationssystem 1 besteht aus mehreren Feldgeräten S1, S2, S3, mehreren Codierleitungen C1, C2, C3 und einer zentralen Steuereinheit M, die die Codiereinheit C enthält. Die Feldgeräte S1, S2, S3 und die zentrale Steuereinheit M sind über ein Bussystem BUS verbunden und sind somit Teilnehmer der Buskommunikation. Das Bussystem BUS ist ein serielles Kommunikationssystem, in dem die zentrale Steuereinheit M die Funktion eines Masters und die Feldgeräte S1, S2, S3 jeweils die Funktion eines Slaves einnehmen. Die Codiereinheit C ist jeweils über eine Codierleitung C1, C2, C3 mit einem Feldgerät S1, S2, S3 verbunden. 1 shows a first embodiment of the communication system according to the invention 1 , The communication system 1 consists of several field devices S1 . S2 . S3 , several coding lines C1 . C2 . C3 and a central control unit M containing the coding unit C contains. The field devices S1 . S2 . S3 and the central control unit M are connected via a bus system BUS and are thus participants in the bus communication. The bus system BUS is a serial communication system in which the central control unit M the function of a master and the field devices S1 . S2 . S3 each assume the function of a slave. The coding unit C is each via a coding line C1 . C2 . C3 with a field device S1 . S2 . S3 connected.

Das Kommunikationssystem 1 ist in einem Fahrzeug verbaut. Mindestens zwei Feldgeräte S1, S2, S3 sind als Gleichteile ausgeführt, d.h. dass diese sich anhand ihrer äußeren Form und/oder der Elektronik nicht unterscheiden lassen. Die Feldgeräte werden werkseitig mit einer Anfangsadresse codiert. Mindestens zwei der Feldgeräte S1, S2, S3 werden werkseitig mit der gleichen Anfangsadresse codiert.The communication system 1 is installed in a vehicle. At least two field devices S1 . S2 . S3 are designed as identical parts, ie that they can not be distinguished on the basis of their external shape and / or the electronics. The field devices are factory-coded with an initial address. At least two of the field devices S1 . S2 . S3 are coded at the factory with the same start address.

Werden die Feldgeräte S1, S2, S3 zum ersten Mal mit der zentralen Steueinheit M und damit auch mit der Codiereinheit C- über den Bus BUS und die jeweilige Codierleitung C1, C2, C3 verbunden, werden ihnen mit Hilfe eines Zuweisungsverfahrens eindeutige Feldadressen zugewiesen. Das Zuweisungsverfahren sieht es vor, das abhängig von der Zahl n der Feldgeräte x = log₂(n) Zuweisungsschritte ausgeführt werden, wobei x auf die nächste natürliche Zahl aufgerundet werden muss. Im Fall der hier gezeigten Ausführungsform mit drei Feldgeräten (n = 3) müssen mindestens zwei Zuweisungsschritte ausgeführt werden. Mit Hilfe der Zuweisungsschritte bekommen die Feldgeräte über eine individuelle Bitmaske eine Feldadresse zugewiesen.Be the field devices S1 . S2 . S3 for the first time with the central control unit M and thus also with the coding unit C- via the bus BUS and the respective coding line C1 . C2 . C3 linked, they are assigned unique field addresses using an assignment method. The allocation method provides that x = log ₂ (n) allocation steps are performed depending on the number n of field devices, where x must be rounded up to the next natural number. In the case of the embodiment shown here with three field devices (n = 3), at least two assignment steps must be performed. With the aid of the assignment steps, the field devices are assigned a field address via an individual bit mask.

Das Zuweisungsverfahren wird durch ein über den Bus BUS von der zentralen Steuereinheit M gesendetes Zuweisungsstartsignal initiiert. Während des Zuweisungsverfahrens wird von der Codiereinheit C jeweils ein Codiersignal über die zugehörige Codierleitung C1, C2, C3 gesendet, wobei das jeweilige Codiersignal eine binäre individuelle Bitmaske enthält, die die Feldadresse des jeweiligen Feldgeräts S1, S2, S3 eindeutig festlegt.The allocation procedure is by means of a bus BUS from the central control unit M sent assignment start signal initiated. During the allocation process is from the coding unit C in each case a coding signal via the associated coding line C1 . C2 . C3 sent, wherein the respective coding signal contains a binary individual bit mask, the field address of the respective field device S1 . S2 . S3 clearly states.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems 1. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insofern von der ersten Ausführungsform, als dass die Codiereinheit C nicht integral mit der zentralen Steuereinheit M ausgebildet ist. Die Codiereinheit C ist mittels des Bussystems BUS mit der zentralen Steuereinheit M und den Feldgeräten S1, S2, S3 verbunden und nimmt als eigenständiger Teilnehmer an der Buskommunikation teil. Die Codiereinheit C ist außerdem jeweils über eine Codierleitung C1, C2, C3 mit einem Feldgerät S1, S2, S3 verbunden. 2 shows a second embodiment of the communication system according to the invention 1 , The second embodiment differs from the first embodiment in that the coding unit C not integral with the central control unit M is trained. The coding unit C is by means of the bus system BUS with the central control unit M and the field devices S1 . S2 . S3 connected and participates as an independent participant in the bus communication. The coding unit C is also each via a coding line C1 . C2 . C3 with a field device S1 . S2 . S3 connected.

Mit Hilfe eines Zuweisungsverfahrens lassen sich den Feldgeräten S1, S2, S3 eindeutige Feldadressen zuweisen. Das Zuweisungsverfahren wird durch ein über den Bus BUS von der zentralen Steuereinheit M gesendetes Zuweisungsstartsignal initiiert. Während des Zuweisungsverfahrens wird von der Codiereinheit C jeweils ein Codiersignal über die zugehörige Codierleitung C1, C2, C3 gesendet, wobei das jeweilige Codiersignal eine binäre individuelle Bitmaske enthält, die die Feldadresse des jeweiligen Feldgeräts S1, S2, S3 eindeutig festlegt.The field devices can be used with the aid of an assignment method S1 . S2 . S3 Assign unique field addresses. The allocation procedure is by means of a bus BUS from the central control unit M sent assignment start signal initiated. During the assignment process, the coding unit C in each case generates a coding signal via the associated coding line C1 . C2 . C3 sent, wherein the respective coding signal contains a binary individual bit mask, the field address of the respective field device S1 . S2 . S3 clearly states.

Das Zuweisungsverfahren beansprucht die Codierleitungen C1, C2, C3 nur eine bestimmte Zeit. Im verbleibenden Zeitraum werden eine oder mehrere Codierleitungen C1, C2, C3 als Interruptleitungen verwendet um eine zeitkritische Funktion der Codiereinheit C zu triggern.The allocation procedure claims the coding lines C1 . C2 . C3 only a certain time. In the remaining period, one or more coded lines C1 . C2 . C3 used as interrupt lines to trigger a time-critical function of the coding unit C.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs des Zuweisungsverfahrens. Die tabellarische Darstellung ist so zu verstehen, dass in der ersten Zeile die sequenziell aufeinander folgenden Verfahrensschritte bezeichnet sind. In der jeweiligen Spalte unterhalb der Verfahrensschrittbezeichnung sind die Signale beschrieben, die an den unterschiedlichen Leitungen zum jeweiligen Verfahrensschritt anliegen. Die erste Spalte kennzeichnet die Signalader C1, C2, C3, Cn oder im Falle des Busses die Signaladern BUS über die die Signale übertragen werden, die in der gleichen Zeile wie die Signaladerkennzeichnung stehen. 3 shows a schematic representation of a process sequence of the assignment method according to the invention. The tabular representation is to be understood as meaning that the sequentially sequential method steps are designated in the first line. In the respective column below the method step description, the signals are present, which abut the different lines to the respective method step. The first column marks the signal wire C1 . C2 . C3 . cn or in the case of the bus, the signal wires BUS through which the signals are transmitted, which are in the same line as the Signaladerkennzeichnung.

An den Codierleitungen C1, C2, C3, Cn liegt jeweils zu jedem Verfahrensschritt ein binäres Signal an. Deren jeweiliger diskreter Wert ist in jedem Verfahrensschritt mit 0 oder 1 gekennzeichnet. Die gesamte zeitliche Abfolge der wertdiskreten Signale der jeweiligen Codierleitung C1, C2, C3, Cn ist ein Digitalsignal. Die am Bus BUS anliegenden Signale, d.h. Zuweisungsstartsignal, Zuweisungaktivsignal, Pausensignal und Speicherungsignal sind Digitalsignale, die im Bus-Protokoll spezifiziert sind.On the coding lines C1 . C2 . C3 . cn In each case there is a binary signal for each method step. Their respective discrete value is in each process step with 0 or 1 characterized. The entire time sequence of the value-discrete signals of the respective coding line C1 . C2 . C3 , Cn is a digital signal. The signals applied to the bus BUS, ie assignment start signal, assignment active signal, pause signal and storage signal are digital signals specified in the bus protocol.

Im ersten Schritt des Verfahrens, dem Zuweisungsstartschritt, ist es vorgesehen, dass über den Bus BUS ein festgelegtes Zuweisungsstartsignal gesendet wird. Das Zuweisungsaktivsignal wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit gesendet. Dieses Signal versetzt alle Feldgeräte mit Anfangsadresse in einen Zuweisungsmodus. Im Zuweisungsmodus empfangen die Feldgeräte Daten über die dem jeweiligen Feldgerät zugeordnete Codierleitung C1, C2, C3, Cn.In the first step of the method, the assignment start step, it is provided that a fixed assignment start signal is sent via the bus BUS. The assignment active signal is sent from the central control unit or the coding unit. This signal puts all field devices with start address in an assignment mode. In assignment mode, the field devices receive data via the coding line assigned to the respective field device C1 . C2 . C3 , Cn.

Im zweiten Schritt, dem Zuweisungsschritt 1, wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit über den Bus BUS ein Zuweisungaktivsignal gesendet. Das Zuweisungsaktivsignal weist alle Feldgeräte mit Anfangsadresse an, den Spannungspegel auf der jeweiligen Codierleitung C1, C2, C3, Cn zu messen. Im gleichen Schritt setzt die Codiereinheit die jeweilige Codierleitung C1, C2, C3, Cn auf einen vorgegebenen Spannungspegel und erzeugt somit ein Binärsignal.In the second step, the assignment step 1 , an assignment active signal is sent from the central control unit or the coding unit via the bus BUS. The assignment active signal instructs all field devices with start address, the voltage level on the respective coding line C1 . C2 . C3 To measure Cn. In the same step, the coding unit sets the respective coding line C1 . C2 . C3 . cn to a predetermined voltage level and thus generates a binary signal.

Im dritten Schritt, dem Pausenschritt 1, wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit über den Bus BUS ein Pausensignal gesendet.In the third step, the pause step 1 , a pause signal is sent from the central control unit or the coding unit via the bus BUS.

Die Abfolge von Zuweisungsschritt und Pausenschritt wird insgesamt x = log₂(n) -mal wiederholt, dies wird in der Darstellung mit Zuweisungsschritt 2, Pausenschritt 2, , Zuweisungsschritt x, Pausenschritt x gekennzeichnet. Dabei ist n die Anzahl der Feldgeräte und x wird auf die nächste natürliche Zahl aufgerundet. Betrachtet man die gesamte zeitliche Abfolge von Binärsignalen an den Codierleitungen C1, C2, C3, Cn so erkennt man, dass jeweils eine individuelle Bitmaske übertragen wird. Diese Bitmaske wird verwendet um einem Feldgerät eine Feldadresse zuzuweisen. Beispielsweise ist diese Bitmaske eine Feldadresse.The sequence of assignment step and pause step is repeated a total of x = log ₂ (n) times, this is shown in the illustration with assignment step 2 , Pause step 2 , Assignment step x, pause step x. Where n is the number of field devices and x is rounded up to the nearest natural number. Considering the overall timing of binary signals on the coding lines C1 . C2 . C3 . cn This shows that an individual bit mask is being transmitted in each case. This bit mask is used to assign a field address to a field device. For example, this bitmask is a field address.

Im letzten Schritt, dem Speicherungschritt, wird von der zentralen Steuereinheit oder der Codiereinheit über den Bus BUS ein Speicherungssignal gesendet. Das Speicherungssignal veranlasst die Feldgeräte mit Anfangsadresse ihre aktuelle Adresse zu verwerfen und die jeweilige Feldadresse zu verwenden. Durch die eindeutige Zuweisung der Feldadressen werden die Feldgeräte eindeutig für die Ausführung einer bestimmten Funktion gekennzeichnet.In the last step, the storing step, a storage signal is sent by the central control unit or the coding unit via the bus BUS. The storage signal causes the field devices with start address to discard their current address and to use the respective field address. By uniquely assigning the field addresses, the field devices are clearly identified for the execution of a specific function.

Claims

Serial communication system, comprising a central control unit (M), a plurality of field devices (S1, S2, S3) and an encoding unit (C), wherein the central control unit (M), the plurality of field devices (S1, S2, S3), and the coding unit (C) are connected via a bus (BUS) and wherein in each case exactly one coding line (C1, C2, C3, Cn) respectively connects one of the field devices (S1, S2, S3) to the coding unit (C), the central control unit (M) or the coding unit (C) having means for transmitting an assignment start signal via the bus (BUS), which initiates an assignment procedure for uniquely assigning field addresses to the field devices (S1, S2, S3), wherein the coding unit (C) has means for transmitting a plurality of assignment active signals in sequentially multiple allocation steps in order to transmit to the respective field device (S1... S1) via the coding line (C1, C2, C3, Cn) assigned to the respective field device (S1, S2, S3) by means of a coding signal , S2, S3) assign the unique field address.

Serial communication system according to the preceding claim, wherein the respective coding signal via the respective field device (S1, S2, S3) associated coding line (C1, C2, C3, Cn) each contains a binary individual bit mask, the field address of the respective field device (S1, S2, S3).

A serial communication system according to any one of the preceding claims, wherein the central control unit (M) or the coding unit (C) comprises means for transmitting a storage signal which causes the field devices (S1, S2, S3) to discard their respective current address and the field address, which was defined by the assignment method to use.

Serial communication system according to one of the preceding claims, wherein the central control unit (M) or the coding unit (C) comprises means for transmitting an erasure signal, which causes the field devices (S1, S2, S3) to reset their respective field address to the respective starting address.

Serial communication system according to one of the preceding claims, wherein at least two field devices (S1, S2, S3) have the same starting address.

Serial communication system according to one of the preceding claims, wherein at least two field devices (S1, S2, S3) are identical parts.

A serial communication system according to any one of the preceding claims, wherein the allocation method is automatically initiated when at least one of the field devices (S1, S2, S3) has an initial address.

A serial communication system according to any one of the preceding claims, wherein at least one coding line (C1, C2, C3, Cn) is used as an interrupt line in a remaining period in which the field address assignment process is not performed over the bus (BUS).

A serial communication system according to the preceding claim, wherein the interrupt line is used to trigger the output of an acoustic or haptic signal.

Field addresses Assignment method for a serial communication system according to one of the preceding Claims 1 to 9 ,