DE69631366T2

DE69631366T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Übertragungsfehlern und Erkennung von Fehlern während der Übertragung von Daten über ein Datenübertragungsmedium

Info

Publication number: DE69631366T2
Application number: DE69631366T
Authority: DE
Inventors: Alberto Biancalana; Marco Collivignarelli; Viscardo Costa
Original assignee: Italtel SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2016-11-16
Also published as: EP0785649B1; EP0785649A2; ITMI952468A0; EP0785649A3; ITMI952468A1; DE69631366D1; IT1278522B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bussysteme, d. h. Systeme zum Verbinden mehrerer Einheiten unter der Verwendung einer einzigen Übertragungseinrichtung, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrigieren von Übertragungsfehlern und zum Identifizieren defekter Einheiten während einer Datenübertragung über derartige Systeme.
Bussysteme werden allgemein zum Übertragen von Daten zwischen mehreren Einheiten verwendet, während die Anzahl von Zwischenverbindungen begrenzt wird. Insbesondere können solche Systeme eine serielle Verbindung (z. B. eine HDLC-Verbindung) umfassen, über welche die Treiber und Empfänger aller Einheiten verbunden sind, oder sie können parallele Verbindungen umfassen, sogar mit einem sehr hohen Grad der Parallelität (z. B. 32 oder 64 Adern), um eine entsprechend hohe Datenrate zu garantieren. Die Einheiten übertragen die die Signale treibenden Daten auf dem Bus in getrennten Zeitschlitzen gemäß einem Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffs(TDMA)-Protokoll, so dass in einem einzigen Zeitschlitz nur eine einzige Einheit den Bus ansteuern kann, während eine oder mehrere Einheiten empfangen können. Die Zuweisung des jeweiligen Zeitschlitzes auf die jeweilige Einheit kann gemäß auf diesem Gebiet der Technik wohl bekannter Kriterien entweder zentral oder verteilt geschehen und ist hier nicht weiter beschrieben. Da alle Einheiten die gleichen Übertragungseinrichtungen (entweder seriell oder parallel) gemeinsam nutzen, verhindert ein eine Einheit betreffender Defekt nicht nur, dass diese Einheit korrekt sendet und/oder empfängt, sondern kann auch eine Datenübertragung zwischen anderen Einheiten, die nicht vom Defekt betroffen sind, behindern oder sogar unmöglich machen. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn einer oder mehrere Treiber und/oder Empfänger der Einheit defekt sind und die Spannung auf einem festen Wert auf dem Bus halten, während ein solcher Wert gleich oder fast gleich Masse (z. B. 0 Volt) oder Versorgungsspannung (z. B. 3,3 Volt) sein kann; diese Zustände werden als "Stuck-at-zero"-Fehler (hält ständig den Signalwert 0) bzw. "Stuck-at-one"-Fehler (hält ständig den Signalwert 1) bezeichnet.
Hintergrund der Erfindung
Beim Stand der Technik wurden verschiedene Anordnungen vorgeschlagen, um zu vermeiden, dass eine defekte Einheit, die verursacht, dass eines oder mehrere Signale eines Busses entweder einen "Stuck-at-zero"- oder einen "Stuck-at-one"-Fehler zeigen, Übertragungen zwischen den anderen an den Bus angeschlossenen Einheiten verhindert, so dass das gesamte System abstürzt.
Einige dieser Anordnungen verwenden einen zyklischen Redundanzcode (Cyclic Redundancy Code/CRC), der mit den Daten übertragen wird, der durch eine Anzahl von Bits repräsentiert wird, die für die entsprechende Leistung angemessen ist, wie zum Beispiel für die Fähigkeit, einen oder mehrere Fehler zu beheben und eine noch größere Anzahl von Fehlern zu erfassen. Für einen parallelen 16-Bit-Datenbus kann ein angemessen ausgewählter CRC-6 (d. h. 6 Bits) dazu fähig sein, alle ungeradzahligen Fehler und einen bestimmten Prozentsatz geradzahliger Fehler sowie alle allein auftretenden Fehler zu korrigieren. Eine solche Anordnung hat jedoch einige Nachteile, da die Anzahl von Verbindungen zwischen den Einheiten zum Übertragen des CRC (z. B. sechs Adern) parrallel zum String von Datenbits (z. B. 16 Adern) erhöht wird. Außerdem erhöht sich auch die Komplexität des Senders und des Empfängers, da sie die CRC-Wertberechnung bzw. -überprüfung durchführen müssen. Dies bringt auch eine entsprechende Erhöhung der Fehlerrate der Struktur mit sich. Da es außerdem wünschenswert ist, die Anzahl von CRC-Bits einzuschränken, wird folglich auch die maximale Anzahl einen "Stuck-at-zero"- oder "Stuck-at-one"-Fehler aufweisender Signale, die erfasst und korrigiert werden können, eingeschränkt, wodurch es nicht möglich ist, allgemeine Fehlersituationen aller Treiber und/oder Empfänger einer an den Bus angeschlossenen Einheit zu lösen, die als möglich gelten sollen. Dies ist zum Beispiel der Fall bei einem Fehler eines Treiberfreischaltsignals, so dass sie nicht bei der hohen Impedanz (tri-state) bleiben oder zu ihr zurückgehen, wenn die entsprechende Einheit nicht auf den Bus zugreifen darf.
Ein weiterer wichtiger Aspekt bei einem Bussystem ist seine Fähigkeit, die fehlerhafte Einheit zu identifizieren, ohne den Betrieb der defektfreien Einheiten zu behindern. Diese Anordnungen werden allgemein als Busse mit Selbstdiagnosefähigkeit bezeichnet. Dies ist insbesondere für Telekommunikationssysteme wichtig, wo es nicht möglich ist, den Dienst über mehr als einen bestimmten Zeitraum (z. B. zwei Stunden alle 40 Jahre) zu unterbrechen, gemäß dem, was durch nationale und internationale Standards festgelegt ist. Dies trifft aber auch insbesondere auf andere Dienste zu, die gegenüber eine Außer-Dienst-Zustand besonders empfindlich sind, wie zum Beispiel die On-Board-Systeme zur Flugsteuerung von Flugzeugen, Steuerungssysteme besonders kritischer und/oder gefährlicher industrieller Prozesse usw.
EP-0364700B1 offenbart eine Kopplungsschaltung für einen Bus zwischen einer Datenübertragungsvorrichtung (Bus) und mindestens einem Datensender und einem Datenempfänger, wodurch ein fehlertoleranter Bus realisiert wird. Dieses Patent lässt jedoch weder Lösungen zum Vorsehen einer Selbstdiagnosefähigkeit des Busses erkennen noch erwähnt es sie.
Die Druckschrift EP-A-0454505 offenbart ein Mehrfachpfadübertragungssystem zum Übertragen von Daten zwischen Multiplexknoten, die an drei oder mehr Signalübertragungsleitungen (A–C) angeschlossen sind. In einem normalen Zustand tritt zwischen den Übertragungsleitungen A und B eine Potenzialdifferenz auf. In einem abnormalen Zustand werden die Kommunikationsleitungen C und B oder die Kommunikationsleitungen A und C alternativ verwendet.
Die Druckschrift US-A-5179577 bezieht sich auf einen Datenempfänger mit dynamischen Schwellenwert, der einen einzigen Komparator sowohl zur Rauschsperre als auch zur Datenerfassung verwendet. Der Komparator hat einen hochwertigen Schwellenwert, wenn der Empfänger rauschgesperrt ist, und einen niedrigwertigen Schwellenwert, wenn der Empfänger nicht rauschgesperrt ist.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrigieren von Übertragungsfehlern und zum Erfassen defekter Einheiten während einer Datenübertragung über einen Bus zu identifizieren.
Eine besondere Aufgabe besteht auch darin, Lösungen zu identifizieren, die leicht zu implementieren sind und die vor allem unter der Verwendung einer integrierten Silizium-CMOS-Schaltungstechnik implementiert werden kann, um eine Lösung zur allgemeinen Verwendung vorzusehen, die mittels kostengünstiger Schaltungslösungen umgesetzt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Korrigieren von Übertragungsfehlern und zum Erfassen von Defekten während der Datenübertragung durch Datenübertragungsmedien und eine entsprechende Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bzw. 9 vorgeschlagen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die für neu gehalten werden, sind im Einzelnen in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführt. Die Erfindung sowie weitere Aufgaben und Vorteile sind anhand der folgenden Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen zu verstehen. Es zeigt:
1 einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen elektrischen Busses,
2 eine Kurvendarstellung von Spannungswerten für den Fall eines korrekt getriebenen Busses,
3a die Busspannungswellenform Vbus, wenn einer der Treiber einen "Stuck-at-zero"-Fehler hat und einer der anderen Treiber den Bus treibt,
3b die Busspannungswellenform Vbus, wenn einer der Treiber einen "Stuck-at-one"-Fehler hat und einer der anderen Treiber den Bus treibt,
4 eine Kurvendarstellung von Spannungswerten von Signalen am Eingang der Decodierlogik 60 von 1 für den Fall eines korrekt getriebenen Busses,
5a die Wellenform von Signalen am Eingang der Decodierlogik 60 von 1, wenn einer der Bustreiber einen "Stuck-at-zero"-Fehler hat und einer der anderen Treiber den Bus treibt,
5b die Wellenform von Signalen am Eingang der Decodierlogik 60 von 1, wenn einer der Bustreiber einen "Stuck-at-one"-Fehler und einer der anderen Treiber den Bus treibt,
6 das Zustandsdiagramm der endlichen Zustandsmaschine 61 der Decodierlogik von 1.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Eine erfindungsgemäße Busanordnung ist in 1 dargestellt. Einige (nicht gezeigte) Sendeeinheiten sind über entsprechende Treiber 11–14 und entsprechende Reihenwiderstände 21–24 an den Bus 1 angeschlossen. Jeder Reihenwiderstand 21–24 wird für Folgendes eingesetzt:

1. Schützen des entsprechenden Treibers gegen Überströme, wenn er den Bus auf einen Wert treibt und es eine Kollision mit einem Treiber gibt, der die Tendenz hat, den Bus auf einen entgegengesetzten Wert zu treiben;
2. Bewirken, dass das Signal Vbus einen Spannungswert bekommt, der an einer "Zwischenposition" zwischen dem oberen und dem unteren Wert des Spannungsausschlags ist, der unter normalen Treiberbedingungen auftritt, das heißt den typischen VOH- und VOL-Werten für die eingesetzte Treibertechnik (z. B. VOH = 3,3 V und VOL = 0 V für die LVT-Technik, oder Niederspannungs-TTL), wenn auf dem Bus eine Kollision auftritt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform hat jeder der Reihenwiderstände 21–24 einen Widerstandswert, der 33 Ohm beträgt.
Ein Endwiderstand 30 ist zwischen dem Bus 1 und der Versorgungsspannung Vcc (z. B. Vcc = 3,3 V) angeschlossen. Dieser Endwiderstand 30 wird dazu verwendet, das Signal Vbus gleich einem bekannten Wert zu halten, der nicht schwebt, wenn keine Treiber 11–14 den Bus treiben. In der bevorzugten Ausführungsform hat der Endwiderstand 30 einen Widerstandswert von 10 kOhm.
Ein Empfänger 40 verbindet den Bus 1 mit einer (nicht gezeigten) Empfangseinheit, die von einer der Sendeeinheiten 11–14 gesendete Daten empfängt.
In 2 ist eine Kurve des Busspannungswerts Vbus gezeigt, wobei einer der Treiber 11–14 den Bus 1 während des Zeitschlitzes treibt, der seiner entsprechenden Sendeeinheit zugewiesen wurde, und bei den anderen Treibern die Ausgabe eine hohe Impedanz (tri-state) hat, wobei dies der Fall ist, wenn der Bus korrekt getrieben wird. Es wird darauf hingewiesen, dass das Signal Vbus in korrekter Weise den Schwellenwert VIL (z. B. VIL = 0,8 V) des Empfängers unterschreitet, wenn der Treiber eine "0" (z. B. VOL ist 0 V) sendet, und im entgegengesetzten Fall den Schwellenwert VIH (z. B. VIH = 2 V) des Empfängers überschreitet, wenn der Treiber eine "1" (z. B. VOH = 3,3 V) sendet, wobei es dann einem oder mehreren Empfängern ermöglicht wird, die übertragenen Daten korrekt wiederherzustellen.
Im Fall einer Kollision zwischen zwei der Treiber 11–14 kann derjenige Treiber, der den Bus 1 während des seiner entsprechenden Sendeeinheit zugewiesenen Zeitschlitzes treibt, z. B. Treiber 11, das Signal Vbus nicht auf den erforderlichen Wert bringen, weil ein anderer Treiber, z. B. ein beliebiger der Treiber 12–14, den Bus weiterhin außerhalb des seiner entsprechenden Sendeeinheit zugewiesenen Zeitschlitzes treibt.
3a und 3b zeigen den Wert, der von Signal Vbus für zwei unterschiedliche Beispiele einer Kollision zwischen zwei Treibern angenommen wird. Zu Veranschaulichungszwecken sei angenommen, dass der Treiber 11 seine Ausgangsspannung auf VOH und VOL bringt, um den Bus, wie in 3a gezeigt, zu treiben (gestrichelte Linie), und dass beim Treiber 14 aufgrund eines Defekts das Ausgangssignal einen "Stuck-at-zero"-Fehler hat (d. h. einen Wert von ungefähr VOL). Aus 3a ist zu ersehen, dass das Signal Vbus (durchgezogene Linie) einen Wert Vcol erreicht, wenn der Treiber 11 eine "1" sendet, und dadurch versucht, das Signal Vbus auf einen Wert zu bringen, der größer als VIH ist. Der Wert Vcol ist ein Wert zwischen den Extremwerten des Spannungsausschlags VIL bis VIH für die eingesetzte Treibertechnik, wobei ein solcher Wert Vcol durch den Widerstandswert des Reihenwiderstands 21–24 definiert wird. In diesem Fall wäre ein gemäß dem Stand der Technik arbeitender Empfänger nicht fähig, die übertragenen Daten korrekt wiederherzustellen, da der Spannungspegel Vbus, der den "1"-en zugeordnet ist, es dem Empfänger nicht erlaubt, Daten als "1" zu verstehen, da Vbus niedriger als der Schwellenwert VIH für die eingesetzte Empfängertechnik ist.
Wieder sei zu Veranschaulichungszwecken angenommen, dass der Treiber 11 seine Ausgangsspannung auf VOH und VOL bringt, um den Bus, wie in 3b gezeigt (gestrichelte Linie) zu treiben und dass beim Treiber 14 aufgrund eines Defekts das Ausgangssignal einen "Stuck-at-one"-Fehler hat (d. h. einen Wert hat, der ungefähr gleich VOH ist). Aus 3b ist zu ersehen, dass das Signal Vbus (durchgezogene Linie) einen Wert Vcol erreicht, wenn der Treiber 11 eine "0" sendet, und dabei versucht, das Signal Vbus auf einen Wert unter VIL zu bringen. Der Wert Vcol ist ein Wert, der an einer Zwischenposition zwischen den Extremwerten des Spannungsausschlags zwischen VOL und VOH für die Technik der eingesetzten Treiber liegt, wobei ein solcher Wert Vcol durch den Widerstandswert der Reihenwiderstände 21–24 definiert ist. Außerdem wäre auch in diesem Fall ein gemäß dem Stand der Technik arbeitender Empfänger nicht in der Lage, die übertragenen Daten korrekt wiederherzustellen, da der Spannungspegel Vbus, der den "0"-en zugeordnet ist, es dem Empfänger nicht erlaubt, die Daten als "0" zu verstehen, da Vbus größer als der Schwellenwert VIL für die eingesetzte Empfängertechnik ist.
Der Empfänger 40 (1), der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, kann übertragene Daten auch bei Auftreten von Kollisionssituationen, wie denjenigen, die oben beschrieben sind, korrekt wiederherstellen sowie auch den Treiber (oder die entsprechende Sendeeinheit) identifizieren, der (bzw. die) den Bus außerhalb des ihm zugewiesenen Zeitschlitzes treibt, wodurch eine vorteilhafte Selbstdiagnosefähigkeit des Systems gegeben ist.
Der Empfänger 40 von 1 umfasst zwei differentielle Empfangspuffer 51 und 52, die auf diesem Gebiet wohl bekannt sind (z. B. differentielle Empfangspuffer RS422), und die Signale V1 bzw. V2 an die Decodierlogik 60 ausgeben. Beim differentiellen Empfangspuffer 51 ist der positive Eingang (+) an die Busspannung Vbus und der negative Eingang (–) an den hohen Spannungsschwellenwert VHth (z. B. VHth = 2,5 V) angeschlossen, der fest ist und als eine obere Referenz dient. Wenn Vbus niedriger als VHth ist, dann V1 = "0" (z. B. 0 V), während, wenn Vbus größer als VHth ist, V1 = "1" (z. B. 3,3 V) ist.
Beim differentiellen Empfangspuffer 52 ist der positive Eingang (+) an die Busspannung Vbus und der negative Eingang (–) an einen unteren Spannungsschwellenwert VLth (z. B. VLth = 0,8 V) angeschlossen, der fest ist und als ein unterer Referenzwert dient. Wenn Vbus niedriger als VLth ist, ist V2 gleich "0" (z. B. 0 V), während, wenn Vbus größer als VLth ist, V2 gleich "1" (z. B. 3,3 V) ist.
4 zeigt die Wellenformen der Signale V1 und V2 am Eingang der Dekodierlogik 60 von 1, wenn der Bus 1 korrekt getrieben wird, das heißt, wenn einer der Treiber 11 bis 14 den Bus 1 treibt und bei den anderen Treibern die Ausgabe auf tri-state ist (Signal 3s ist aktiv, 1). Die Wellenformen der Signale V1 und V2 entsprechen der in 2 gezeigten Busspannung Vbus.
Wie oben bezüglich 3a beschrieben, nimmt in einem Fall einer Kollision, weil einer der Treiber 11–14 einen "Stuck-at-zero"-Fehler hat und ein anderer Treiber versucht, den Bus 1 auf "1" zu treiben, die Busspannung Vbus einen Wert an, der niedriger als VHth (sowie niedriger als VIH, wie schon erwähnt), jedoch größer als VLth ist. Dies bedeutet, dass, wie in 5a gezeigt, der differentielle Empfangspuffer 51 seinen eigenen Ausgang V1 auf "0" behält, während der differentielle Empfangspuffer 52 V2 gleich "0" ausgibt, wenn der Treiber eine "0" sendet, und V2 gleich "1" ist, wenn der Treiber eine "1" sendet, da im letzteren Fall die an den positiven Eingang (+) des differentiellen Empfangspuffers 52 gelieferte Spannung, d. h. Vbus = Vcol, größer als die Spannung ist, die an seinem negativen Eingang (–) ist, d. h. VLth.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgabe V1 des differentiellen Empfangspuffers 51 keine Wiederherstellung der übertragenen Daten erlaubt, weil sie auf einem festen Wert bleibt, der gleich einer "0" (z. B. 0 V) ist. Im Gegensatz dazu entspricht die Ausgabe V2 des differentiellen Empfangspuffers 52 den vom Treiber übertragenen Daten, der den Bus während des seiner entsprechenden Sendeeinheit zugeordneten Zeitschlitzes treibt, wobei der differentielle Empfangspuffer 52 die Information auf der Grundlage von Unterschreitungen des unteren Schwellenwerts VLth durch Busspannung Vbus korrekt wiederhergestellt hat.
Wenn nun der oben beschriebene Fall einer Kollision anhand von 3b betrachtet wird, bei dem einer der Treiber 11–14 einen "Stuck-at-one"-Fehler hat und ein weiterer der Treiber den Bus 1 auf "0" treiben will, nimmt die Busspannung Vbus einen niedrigeren Wert als VHth ein, der jedoch größer als VLth (sowie größer als VIL, wie schon zuvor erwähnt) ist. Dies bedeutet, dass, wie in 5b gezeigt, nun der differentielle Empfangspuffer 51 die Ausgabe V1 liefert, die gleich einer "1" ist, wenn der Treiber eine "1" sendet, und gleich einer "0", wenn der Treiber eine "0" sendet, da im letzteren Fall die an den positiven Eingang (+) des differentiellen Empfangspuffers 51 gelieferte Spannung, d. h. Vbus = Vcol, niedriger als die Spannung ist, die an seinem negativen Eingang (–), d. h. VHth, ist. Wie in 5b gezeigt, wird nun im Gegensatz dazu der differentielle Empfangspuffer 52 seine eigene Ausgabe V2 gleich einer "1" halten.
Dann wird darauf hingewiesen, dass es nun die Ausgabe V2 des differentiellen Empfangspuffers 52 ist, der bei einem festen Wert bleibt, der gleich einer "1" (z. B. 3,3 V) ist, was keine Wiederherstellung der übertragenen Daten erlaubt. Im gegenteiligen Fall ist es nun die Ausgabe V1 des differentiellen Empfangspuffers 51, die den vom Treiber übertragenen Daten entspricht, der den Bus während des Zeitschlitzes treibt, der seiner entsprechenden Sendeeinheit zugeordnet ist, wobei der differentielle Empfangspuffer 51 die Information aufgrund der Überschreitungen des hohen Schwellenwerts VHth durch die Busspannung Vbus korrekt wiederherstellt.
Das Vorhergehende zeigt, dass bei Auftreten keiner Kollision beide Signale V1 und V2 die übertragene Information enthalten, während bei Auftreten einer Kollision nur eines der beiden Signale V1 und V2 den übertragenen Daten entspricht. Um es dem Empfänger 40 (1) zu ermöglichen, die übertragenen Daten korrekt wiederherzustellen, wird eine Erfassung dessen benötigt, ob die übertragenen Daten dem Signalwert V1 oder dem Signalwert V2 entsprechen. Dies ist unmöglich, wenn neben ihrem derzeitigen Wert die Signalübergänge nicht berücksichtigt werden. Aus diesem Grund liefern die differentiellen Empfangspuffer 51 und 52 das Signal V1 bzw. V2 an den Eingang der Decodierlogik 60 (1), die Empfangsdaten DRx und eine Kollisionsanzeige CDt erhält, die dann an die (nicht gezeigte) Empfangseinheit weitergegeben werden. Auf diese Weise ist es der Decodierlogik 60, die wie folgt beschrieben arbeitet, auf der Grundlage der Werte der Signale V1 und V2 möglich zu verstehen, wann eine Kollision auf dem Bus 1 auftritt, sowie den korrekten Wert der während der Kollision übertragenen Daten wiederherzustellen.
Die Decodierlogik 60 von 1 arbeitet gemäß dem Statusdiagramm von 6. Wie in 6 gezeigt, besteht die endliche Statusmaschine 61 der Decodierlogik 60 aus vier Zuständen, A, B, C und D. Die Zustände A und B werden als "absolute Zustände" bezeichnet, weil sie durch die Werte der beiden Signale V1 und V2 absolut definiert sind, und V1 = 0 und V2 = 0 definieren präzise den Zustand A, während V1 = 1 und V2 = 1 den Zustand B definieren. Die Zustände C und D werden als "relative Zustände" bezeichnet, weil sie durch Werte von zwei Signalen V1 und V2 im Verhältnis zum Zustand definiert werden, von dem sie kommen (der entweder A oder B sein kann), da sowohl für C als auch für D folgt, dass V1 = 0 und V2 = 1 ist.
Auf der Grundlage des soeben Festgestellen nimmt während des korrekten Betriebs des Busses (d. h. ohne Kollisionen) die endlich Statusmaschine 61 der Decodierlogik 60 auf der Grundlage von Werten der Signale V1 und V2 am Eingang der Decodierlogik 60, die durch die auf dem Bus 1 vorhandenen Daten definiert sind, von Zeit zu Zeit einen der beiden Zustände A und B an. In 6 sind an den Ausgängen der Decodierlogik 60 Werte der Signale DRx und CDt gezeigt, die Zuständen A und B und genau DRx = 0, CDt = 0 für den Zustand A und DRx = 1, CDt = 0 für den Zustand B entsprechen.
Beim Auftreten einer Kollision auf dem Bus aufgrund eines Treibers, der einen "Stuck-at-zero"-Fehler hat, nimmt die endliche Zustandsmaschine 61 der Decodierlogik 60 auf der Grundlage des Wertes des Signals V2, von Zeit zu Zeit einen der beiden Zustände A oder C an, wobei der Wert des Signals V1 immer gleich "0" ist. Insbesondere wird V2 = 0 die endliche Statusmaschine 61 beim Zustand A halten oder zu ihm bringen, während V2 = 1 sie auf dem Zustand C halten oder zu ihm bringen wird. Die Werte der Signale DRx und CDt, die den Zuständen A und C (6) entsprechen, sind DRx = 0, CDt = 0 für den Zustand A bzw. DRx = 1, CDt = 1 für den Zustand C.
Wenn dann die endliche Zustandsmaschine 61 im Zustand C ist, setzt die Decodierlogik 60 das Signal CDt durch, um anzuzeigen, dass sie während der Übertragung der entsprechenden Daten eine Kollision auf dem Bus entdeckt hat. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass trotz der Kollision die übertragenen Daten ("1") korrekt wiederhergestellt werden (DRx = 1).
Im Fall einer Kollision auf dem Bus aufgrund eines Treibers, der einen "Stuck-at-one"-Fehler hat, wird statt dessen die endliche Statusmaschine 61 der Decodierlogik 60 auf der Grundlage des Wertes des Signals V1 von Zeit zu Zeit einen der beiden Zustände B oder D annehmen, wobei der Wert des Signals V2 immer gleich "1" ist. Insbesondere wird V1 = 1 die endliche Zustandsmaschine 61 beim Zustand B halten oder zu ihm bringen, während V1 = 0 sie beim Zustand D halten oder zu ihm bringen wird. Die Werte der Signale DRx und CDt, welche den Zuständen B und D (6) entsprechen, sind DRx = 1 und CDt = 0 für den Zustand B bzw. DRx = 0 und CDt = 1 für den Zustand D. Wenn daher die endliche Zustandsmaschine 61 im Zustand D ist, setzt die Decodierlogik 60 das Signal CDt durch, um anzuzeigen, dass sie während der Übertragung der entsprechenden Daten eine Kollision auf dem Bus festgestellt hat. Es wird darauf hingewiesen, dass trotz der Kollision die übertragenen Daten ("0") korrekt wiederhergestellt werden (DRx = 0).
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Kollisionsanzeige CDt mittels zweier Bits anstelle von einem, wie oben in Betracht gezogen, codiert, damit es möglich wird, CDt einen Code für die Zustände A und B zuzuordnen (z. B. CDt = 00), bzw. zwei unterschiedliche zusätzliche Codes für den Zustand C (z. B. CDt = 10) und Zustand D (z. B. CDt = 11). Auf diese Weise kann auch die Art des Defekts, der die Kollision verursacht hat, identifiziert werden, das heißt, ob ein Treiber vorhanden ist, der entweder einen "Stuck-at-zero"-Fehler (CDt = 10) oder einen "Stuck-at-one"-Fehler (CDt = 11) hat. Wenn außerdem Übergänge zwischen zwei Werten von CDt, die den Zuständen C und D entsprechen, auftreten, kann eine dritte Klasse von Defekten identifiziert werden (Defekte, die vom "Stuck-at-zero"-Fehler oder "Stuck-at-one"-Fehler nicht erfasst werden), die durch Variationen der Ausgangsspannung des defekten Geräts gekennzeichnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kollisionsanzeige CDt an die (nicht gezeigte) Busverwaltungseinheit gesendet, wobei dies die Einheit ist, welche den Sendeeinheiten die Zeitschlitze zuteilt. Auf der Grundlage der Kollisionsanzeige CDt und der Kenntnis der Sendeeinheit, die zum Senden freigeschaltet ist, kann die Busverwaltungseinheit dann identifizieren, welche der Sendeeinheiten defekt ist, weil das die einzige ist, für welche während ihres entsprechenden Zeitschlitzes keine Kollision auf dem Bus erfasst wird. Die Identität der defekten Sendeeinheit wird dann an die (periphere oder zentrale) Steuerung zur nachfolgenden Verwaltung gesendet.
In der vorhergehenden Beschreibung wurden aus Gründen der Einfachheit nur die typischen Werte der verschiedenen Schwellenspannungen berücksichtigt (VOH, VOL, VIH, VIL usw.), wobei davon ausgegangen wird, dass der Fachmann auf diesem Gebiet sofort verstehen wird, was die Verteilung dieser Werte in einem zwischen Vmax und Vmin eingeschränkten Bereich um solche typischen Werte herum bedeutet. Außerdem geschieht das Schalten der differentiellen Empfänger 51 und 52 mit einer Unsicherheit bei der Differenz zwischen den Eingangsspannungen, die gleich dem Eingangsschaltschwellenwert für die verwendete Technik ist (z. B. +/– 200 mV), auch wenn in der vorhergehenden Beschreibung eine solche Unsicherheit, wie schon erwähnt, aus Gründen der Einfachheit nicht berücksichtigt wurde.
Außerdem wird daran erinnert, dass die Erfindung anhand eines Busses mit einem einzigen Draht beschrieben wurde, wobei die Erweiterung auf einen Bus mit einer entsprechenden Parallelität, sogar mit 32 oder 64 Adern, für den Fachmann auf diesem Gebiet unmittelbar folgt.
Bei der Implementierung der erfindungsgemäßen Lösungen kann jeder der Treiber 11–14 entweder in die entsprechende Sendeeinheit integriert oder von ihr getrennt sein, und auch der Empfänger 40 kann entweder in seine entsprechende Empfangseinheit integriert oder von ihr getrennt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform, bei der sowohl die Sende- als auch die Empfangseinheit durch applikationsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) in CMOS-Technik implementiert sind, können die Treiber und die Empfänger mit ihren entsprechenden Einheiten auf einem einzigen Chip integriert sein, wodurch die Gerätegröße verkleinert und die Kosten verringert werden.
Auch wenn allgemein bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung auf Spannung Bezug genommen wurde, ist das Voranstehende auch unter der Verwendung von Strom als physikalische Entität, der die auf dem Bus übertragene Information zugeordnet ist, gültig, da dies für den Fachmann auf diesem Gebiet unmittelbar folgt.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die vorhergehende Beschreibung für die Erfindung lediglich beispielhaften Charakter hat. Viele ihrer Variationen können nämlich durch den Fachmann auf diesem Gebiet konzipiert werden, wobei solche Variationen immer noch in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. So wurde hier zum Beispiel eine Busanordnung mit einer Anzahl von Sendeeinheiten und einer einzigen Empfangseinheit beschrieben, doch kann die vorliegende Erfindung auch ganz einfach auf eine Anordnung erweitert werden, die mehr als eine Empfangseinheit aufweist. Außerdem kann jede Sendeeinheit zum Beispiel den erfindungsgemäßen Empfänger enthalten und kann so selbst erkennen, ob einer oder mehrere der Bustreiber defekt sind und entsprechend eingreifen, um die Defektkonsequenzen zu vermeiden oder mindestens einzuschränken. Ohne dass wieder vom Umfang der Erfindung abgewichen wird, ist es möglich, die zweite Spannungsteilereinrichtung mit Kondensatoren anstelle von Widerständen 21–24, wie oben anhand von 1 beschrieben, zu implementieren.

Claims

Verfahren zum Korrigieren von Übertragungsfehlern und zum Erkennen von Defekten während der Datenübertragung über eine Datenübertragungseinrichtung (1) von einer Sendeeinheit zu mindestens einer Empfangseinheit, von denen jede Sendeeinheit Daten während eines zugehörigen Zeitschlitzes nach dem Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffsverfahren sendet, jede der Sendeeinheiten an eine Datenübertragungseinrichtung (1) für eine zugehörige Sendeeinrichtung (11–14) angeschlossen ist, die Datenübertragungseinrichtung (1) über einen Spannungsteiler (30) an eine feste Referenzquelle (Vcc) angeschlossen ist und die Empfangseinheit über eine zugehörige Empfangseinrichtung (40) an die Datenübertragungseinrichtung (1) angeschlossen ist, umfassend folgende Schritte: a) der Ausgang der Sendeeinrichtung (11–14) wird, wenn die betreffenden Sendeeinheiten während des genannten Zeitschlitzes nicht zum Senden autorisiert sind, in einem neutralen Zustand gehalten; b) in aufeinanderfolgenden Zeiten wird der Ausgang der Sendeeinrichtung (11–14) basierend auf von der zum Senden während des Zeitschlitzes autorisierten Sendeeinheit zu sendenden Daten auf einen unteren oder einen oberen Wert getrieben; c) der Vorgang des Treibens nach Schritt b) erfolgt bei Vorhandensein einer Kollisionsbedingung auf der Datenübertragungseinrichtung (1) hin zu einem Zwischenwert (Vcol) zwischen dem oberen (VOH) und dem unteren (VOL) Treiberwert; d) es wird festgestellt, ob der auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) vorhandene Signalwert (Vbus) größer oder niedriger ist als ein hoher Schwellenwert (VHth); e) es wird festgestellt, ob der auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) vorhandene Signalwert (Vbus) größer oder niedriger ist als ein niedriger Schwellenwert (VLth); f1) einer Zustandsvariablen einer endlichen Zustandsmaschine (61) einer Dekodiereinrichtung (60) der Empfangseinrichtung (40) wird ein erster vordefinierter Wert (A) zugewiesen, wenn im Schritt d) das Signal (Vbus) auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) sich als niedriger als der hohe Schwellenwert (VHth) erwiesen hat und im Schritt e) das Signal (Vbus) auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) sich als niedriger als der niedrige Schwellenwert (VLth) erwiesen hat; f2) der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine (61) wird ein zweiter vordefinierter Wert (B) zugewiesen, wenn im Schritt d) das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) vorhandene Signal (Vbus) sich als größer als der hohe Schwellenwert (VHth) erwiesen hat und im Schritt e) sich das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) vorhandene Signal (Vbus) sich als größer als der niedrige Schwellenwert (VLth) erwiesen hat; f3) der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine (61) wird ein dritter vordefinierter Wert (C) zugewiesen, wenn im Schritt d) das auf der Datenverarbeitungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) vorhandene Signal (Vbus) sich als niedriger als der hohe Schwellenwert (VHth) erwiesen hat, sich im Schritt e) das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) vorhandene Signal (Vbus) sich als größer als der untere Schwellenwert (VLth) erwiesen hat, und die Zustandsvariable der endlichen Zustandsmaschine (61) dem ersten vordefinierten Wert (A) gleicht oder dem dritten vordefinierten Wert (C) gleicht; f4) ein vierter vordefinierter Wert (D) wird der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine (61) dann zugewiesen, wenn im Schritt d) das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) an stehende Signal (Vbus) sich als niedriger als der hohe Schwellenwert (VHth) erwiesen hat und im Schritt e) das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehenden Signal (Vbus) sich als größer als der untere Schwellenwert (VLth) erwiesen hat und die Zustandsvariable der endlichen Zustandsmaschine (61) dem zweiten vordefinierten Wert (B) gleicht oder dem vierten vordefinierten Wert (D) gleicht; g) Bestimmten des Korrekturwerts von durch die Sendeeinheit gesendeten Daten basierend auf dem Wert der Zustandsvariablen (A, B, C, D) der endlichen Zustandsmaschine (61) und Ausgeben des Korrekturwerts als Empfangsdaten (DRx).
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend den Schritt des Feststellens, ob es eine Kollision zwischen den Sendeeinheiten während der Datenübertragung über die Datenübertragungseinrichtung (1) gibt, basierend auf dem Wert (A, B, C, D) der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine (61), und des Ausgebens einer Angabe eines Kollisionsnachweises (CDt).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt (g) des Bestimmens des korrekten Werts der gesendeten Daten und der Ausgabe des korrekten Werts als Empfangsdaten (DRx) weiterhin folgende Schritte aufweist: g1) Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich einem ersten logischen Pegel, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in dem Zustand befindet, der durch den ersten Wert (A) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; g2) Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich einem zweiten logischen Pegel, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in dem Zustand befindet, der durch den zweiten Wert (B) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; g3) Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich dem zweiten logischen Pegel, wenn die endlichen Zustandsmaschine (61) sich in dem Zustand befindet, der durch den dritten Wert (C) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; g4) Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich dem ersten logischen Pegel, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den vierten Wert (D) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Schritt des Nachweisens der Kollision und der Ausgabe der Kollisions-Nachweisangabe (CDt) weiterhin folgende Schritte aufweist: h1) Ausgeben eines einer nicht nachgewiesenen Kollision entsprechenden Signals (Cdt = 0), wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den ersten Wert (A) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; h2) Ausgeben des einer nicht nachgewiesenen Kollision (CDt = 0) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch zweiten Wert (B) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; h3) Ausgeben eines einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 1) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den dritten Wert (C) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; h4) Ausgeben eines einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 1) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den vierten Wert (D) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Schritt des Nachweisens der Kollision und der Ausgabe der Kollisions-Nachweisangabe (CDt) weiterhin die Schritte aufweist: h1) Ausgeben des einer nicht nachgewiesenen Kollision entsprechenden Signals (Cdt = 00), wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch ersten Wert (A) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; h2) Ausgeben des einer nicht nachgewiesenen Kollision entsprechenden Signals (Cdt = 00), wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch zweiten Wert (B) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; h3) Ausgeben eines ersten, einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 10) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der von dem dritten Wert (C) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; h4) Ausgeben eines zweiten, einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 11) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den vierten Wert (d) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Zwischenwert (Vcol) zwischen dem oberen (VOH) und dem unteren (VOL) Treiberwert der Sendeeinrichtung von dem oberen (VOH) und dem unteren (VOL) Wert im wesentlichen den gleichen Abstand hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend den Schritt, dass der auf der Datenübertragungseinrichtung (1) anstehende Signalwert (Vbus) auf einem vordefinierten Wert gehalten wird, wenn sämtliche Übertragungseinrichtungen (11–14) ihren Ausgang in einem neutralen Zustand halten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, weiterhin umfassend den Schritt des Erkennens des möglichen Vorhandenseins der gestörten Übertragungseinrichtung (11–14) anhand des Nachweises einer der Übertragungseinrichtungen, die nicht mit anderen Übertragungseinrichtungen kollidiert.
Vorrichtung zum Korrigieren von Übertragungsfehlern und zum Nachweisen von Störungen während der Datenübertragung über eine Datenübertragungseinrichtung (1) von einer Mehrzahl von Sendeeinheiten zumindestens einer Empfangseinheit, wobei jede Sendereinheit Daten während eines zuge hörigen Zeitschlitzes nach dem Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff-Verfahren überträgt, jede der Sendeeinheiten an die Datenübertragungseinrichtung (1) über eine zugehörige Sendeeinrichtung (11–14) angeschlossen ist, die Datenübertragungseinrichtung (1) über eine erste Spannungsteilereinrichtung (30) an eine feste Referenzquelle angeschlossen ist, und die Empfangseinheit an die Datenübertragungseinrichtung (1) über eine zugehörige Empfangseinrichtung (40) angeschlossen ist, umfassend: eine Einrichtung, die in der Lage ist, den Ausgang der Sendeeinrichtung (11–14) in einem neutralen Zustand zu halten, wenn die betreffenden Sendeeinheiten zum Senden während des Zeitschlitzes nicht autorisiert sind; eine Einrichtung, die in der Lage ist, zu aufeinanderfolgenden Zeiten den Ausgang der Sendeeinrichtung (11–14) basierend auf von der zum Senden während des Zeitschlitzes autorisierten Sendeeinheit zu sendenden Daten auf einen oberen oder einen unteren Wert zu treiben; eine zweite Spannungsteilereinrichtung (21–24), die in Reihe zu der Sendeeinrichtung (11–14) geschaltet ist, um das Signal (Vbus) über die Datenübertragungseinrichtung (1) auf einen Zwischenwert (Vcol) zwischen dem oberen (VOH) und dem unteren (VOL) Treiberwert zu bringen, wenn es einen Kollisionszustand auf der Datenübertragungseinrichtung (1) gibt; eine erste Detektoreinrichtung (51), die feststellt, ob der Signalwert (Vbus) auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) größer oder kleiner ist als ein hoher Schwellenwert (VHth); eine zweite Detektoreinrichtung (52) zum Feststellen, ob der auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signalwert (Vbus) größer oder kleiner ist als ein niedriger Schwellenwert (VLth); eine Einrichtung, welche einer Zustandsvariablen einer endlichen Zustandsmaschine (61) einer Dekodiereinrichtung (60) der Empfangseinrichtung (40)einen ersten vordefinierten Wert (A) zuweist, wenn die erste Detektoreinrichtung (51) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) kleiner ist als der hohe Schwellenwert (VHth), und die zweite Detektoreinrichtung (52) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) niedriger als der niedrige Schwellenwert (VLth) ist; der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine (61) einen zweiten vordefinierten Wert (B) zuweist, wenn die erste Detektoreinrichtung (51) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) größer ist als der hohe Schwellenwert (VHth), und die zweite Detektoreinrichtung (42) festgestellt hat, dass das auf der Übertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) größer als der niedrige Schwellenwert (VLth) ist; der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine einen dritten vordefinierten Wert (C) zuweist, wenn die erste Detektoreinrichtung (51) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) niedriger ist als der hohe Schwellenwert (VHth), die zweite Detektoreinrichtung (52) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) größer als der niedrige Schwellenwert (VLth) ist, und die Zustandsvariable der endlichen Zustandsmaschine (61) dem ersten vordefinierten Wert (A) gleicht oder dem dritten vordefinierten Wert (C) gleicht; der Zustandsvariablen der endlichen Zustandsmaschine (61) einen vierten vordefinierten Wert (D) zuweist, wenn die erste Detektoreinrichtung (51) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) niedriger ist als der hohe Schwellenwert (VHth), die zweite Detektoreinrichtung (52) festgestellt hat, dass das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) am Eingang der Empfangseinrichtung (40) anstehende Signal (Vbus) größer ist als der niedrige Schwellenwert (VLth), und die Zustandsvariable der endlichen Zustandsmaschine (61) dem zweiten vordefinierten Wert (B) gleicht oder dem vierten vordefinierten Wert (D) gleicht; eine Einrichtung (60) zum Festlegen des korrekten Werts der von der Sendeeinrichtung gesendeten Daten, basierend auf dem Wert der Zustandsvariablen (A, B, C, D) der endlichen Zustandsmaschine (61), und zum Ausgeben des korrekten Werts als Empfangsdaten (DRx).
Vorrichtung nach Anspruch 9, weiterhin umfassend eine Einrichtung (60) zum Feststellen, ob es eine Kollision zwischen den Sendeeinheiten während der Datenübertragung über die Datenübertragungseinrichtung (1) gibt, basierend auf dem Wert der Zustandsvariablen (A, B, C, D) der endlichen Zustandsmaschine (61), und zum Ausgeben einer Kollisionsnachweisangabe (Cdt).
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Einrichtung (61) zum Feststellen des korrekten Werts der gesendeten Daten und zum Ausgeben des korrekten Werts als Empfangsdaten (DRx) eine Einrichtung aufweist zum: Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich einem ersten logischen Pegel, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in dem Zustand befindet, der durch den ersten Wert (A) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich einem zweiten logischen Pegel, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in dem Zustand befindet, der durch den zweiten Wert (B) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich dem zweiten logischen Pegel, wenn die endlichen Zustandsmaschine (61) sich in dem Zustand befindet, der durch den dritten Wert (C) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines Empfangsdatenwerts (DRx) gleich dem ersten logischen Pegel, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den vierten Wert (D) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Einrichtung (61) zum Nachweisen einer Kollision und zum Ausgeben der Kollisionsnachweisangabe (CDt) weiterhin eine Einrichtung aufweist zum: Ausgeben eines einer nicht nachgewiesenen Kollision entsprechenden Signals (Cdt = 0), wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den ersten Wert (A) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben des einer nicht nachgewiesenen Kollision (CDt = 0) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch zweiten Wert (B) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 1) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den dritten Wert (C) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 1) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den vierten Wert (D) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der die Einrichtung (61) zum Nachweisen einer Kollision und zum Ausgeben der Kollisionsnachweisangabe (CDt) weiterhin eine Einrichtung aufweist zum: Ausgeben des einer nicht nachgewiesenen Kollision entsprechenden Signals (CDt = 00), wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch ersten Wert (A) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben des einer nicht nachgewiesenen Kollision entsprechenden Signals (CDt = 00), wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch zweiten Wert (B) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines ersten, einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 10) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der von dem dritten Wert (C) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist; Ausgeben eines zweiten, einer nachgewiesenen Kollision (CDt = 11) entsprechenden Signals, wenn die endliche Zustandsmaschine (61) sich in einem Zustand befindet, der durch den vierten Wert (d) der Zustandsvariablen gekennzeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der zweite Spannungsteilereinrichtung (21–24), die zu der Sendeeinrichtung (11–14) in Reihe geschaltet ist, dazu ausgelegt ist, auch eine Schutzfunktion der betreffenden Sendeeinrichtung dann zu übernehmen, wenn sie die Datenübertragungseinrichtung (1) auf einen Signalwert treibt und es eine Kollision mit einer anderen Sendeeinrichtung (11–14) gibt, die versucht, auf der Datenübertragungseinrichtung (1) einen entgegengesetzten Signalwert (Vbus) zu halten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der die zweite Spannungsteilereinrichtung (21–24), die zu der Sendeeinrichtung (11–14) in Reihe geschaltet ist, dazu ausgelegt ist, den Zwischenwert (Vcol) zwischen dem oberen (VOH) und dem unteren (VOL) Wert auf einen Wert zu bringen, der von dem oberen (VOH) und dem unteren (VOL) Wert im wesentlichen den gleichen Abstand hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei der die erste Spannungsteilereinrichtung (30) dazu ausgelegt ist, das auf der Datenübertragungseinrichtung (1) anstehende Signal (Vbus) auf einen vordefinierten Wert zu bringen, wenn sämtliche Sendeeinrichtungen (11–14) ihren Ausgang in dem Normalzustand halten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, weiterhin umfassend eine Einrichtung, die in der Lage ist, das mögliche Vorhandensein der gestörten Sendeeinrichtung (11–14) basierend darauf zu erkennen, dass eine der Sendeeinrichtungen festgestellt wird, die nicht mit einer anderen Sendeeinrichtung kollidiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9–17, bei der die zweite Spannungsteilereinrichtung (21–24) aus Widerständen gebildet ist, deren Widerstandswert etwa 33 Ohm beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9–18, bei der die zweite Spannungsteilereinrichtung (21–24) einen Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert etwa 10 kOhm beträgt.