EP0927470A1 - Method for clocked serial data-transmission of data blocks of identical length - Google Patents

Method for clocked serial data-transmission of data blocks of identical length

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EP0927470A1
EP0927470A1 EP97943743A EP97943743A EP0927470A1 EP 0927470 A1 EP0927470 A1 EP 0927470A1 EP 97943743 A EP97943743 A EP 97943743A EP 97943743 A EP97943743 A EP 97943743A EP 0927470 A1 EP0927470 A1 EP 0927470A1
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EP
European Patent Office
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transmission
data
transmission device
data block
clock cycle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97943743A
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German (de)
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Inventor
Michael Cuylen
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H04L69/324Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the data link layer [OSI layer 2], e.g. HDLC

Abstract

The invention concerns a method of transmitting data between a first transmission devie (U1) and a second transmission device (U2) over a transmission link (K), transmitted data blocks (Bx') being returned for test purposes and optionally repeatedly transmitted. Advantageously, this method enables data to be transmitted rapidly and in an error-free manner even when there is interference (X) in the transmission link (K). This method is particularly advantageous for transmission links (K) which cannot be screened against disturbing influences or can be screened only as a function of electromagnetic compatibility (EMC) measures.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur getakteten seriellen Datenübertragung von Datenblöcken gleicher BlocklängeMethod for clocked serial data transmission of data blocks of the same block length
Mit einem Da enübertragungssystein sollen Daten möglichst schnell und fehlerfrei übertragen werden können. Dabei kann die Datenübertragung üblicherweise mit einer vorgegebenen Übertragungsgeschwindigkeit, der sogenannten „Baudrate", er- folgen, bei der Datenblöcke gleicher Blocklänge bitweise und seriell von einer Sende- zu einer Empfangseinrichtung übertragen werden.A data transfer system should be able to transfer data as quickly and without errors as possible. The data transmission can usually take place at a predetermined transmission speed, the so-called “baud rate”, at which data blocks of the same block length are transmitted bit by bit and serially from a transmitting device to a receiving device.
Insbesondere bei der Datenübertragung von digitalen Daten weist ein Datenblock dabei üblicherweise Bitsequenzen für einen Vorspann, sowie Nutzdaten und ein Schlußkriteriu auf. .Angaben zur Blocklänge befinden sich üblicherweise im Vorspann, während das Schlußkriterium eine in einem Übertragungsprotokoll definierte Bitsequenz aufweist. Da der Daten- block eine definierte Länge aufweist, sind Steuerkriterien insbesondere in der für die Nutzdaten eines Datenblocks reservierten Bitsequenz untergebracht. Die Steuerkriterien dienen in der Empfangseinrichtung insbesondere zur Überprüfung einer korrekten Übertragung und beinhalten beispielsweise ein Prüfbit, ein sogenanntes „Parity Bit". Beträgt die Länge der für die Nutzdaten eines Datenblocks reservierten Bitsequenz beispielsweise acht Bit, welche somit ein Byte bilden, so sind bestimmte Bitkombinationen für Sondervereinbarungen reserviert und stehen nicht für die eigentliche Nutzdatenüber- tragung zur Verfügung. Der volle Bitkombinationsbereich von 0 bis 255, bzw. von 00 bis FF, ist somit nicht in einem Datenblock übertragbar.In particular in the case of data transmission from digital data, a data block usually has bit sequences for a preamble, as well as useful data and a final criterion. Block length information is usually in the header, while the final criterion has a bit sequence defined in a transmission protocol. Since the data block has a defined length, control criteria are accommodated in particular in the bit sequence reserved for the useful data of a data block. The control criteria are used in the receiving device in particular to check correct transmission and include, for example, a check bit, a so-called “parity bit”. If the length of the bit sequence reserved for the useful data of a data block is, for example, eight bits, which thus form a byte, there are certain bit combinations reserved for special agreements and are not available for the actual transmission of user data, so the full bit combination range from 0 to 255 or from 00 to FF cannot be transferred in one data block.
Es wird deshalb in der Regel eine Datenübertragung mit langen Datenblöcken angestrebt, um eine gegenüber einer Datenübertragung mit kurzen Datenblöcken schnellere Übertragungsgeschwindigkeit zu erlangen. Ein Nachteil besteht darin, daß lange Datenblöcke mit einer entsprechend hohen Wahrscheinlichkeit bei der Übertragung eine Störung erfahren können und fehlerhaft übertragen werden. Der gesamte Datenblock muß dann erneut gesendet werden. Des- weiteren kann sich insbesondere bei periodischen Störungen auf der Ubertragungsstrecke zwischen Sende- und Empfangseinrichtung eine fehlerlose Übertragung als unmöglich erweisen, wenn die Taktfrequenz von Störimpulsen über der Taktfrequenz für die Übertragung eines Datenblocks liegt. Eine derartig gestörte Ubertragungsstrecke muß dann durch elektromagnetische Abschirmungsmaßnahmen zusätzlich entstört werden.Data transmission with long data blocks is therefore generally aimed for in order to achieve a faster transmission speed than data transmission with short data blocks. A disadvantage is that long blocks of data with a correspondingly high probability can experience a malfunction during transmission and are transmitted incorrectly. The entire data block must then be sent again. Furthermore, error-free transmission can prove to be impossible, in particular in the case of periodic disturbances on the transmission link between the transmitting and receiving device, if the clock frequency of interference pulses is above the clock frequency for the transmission of a data block. Such a disturbed transmission line must then be additionally suppressed by electromagnetic shielding measures.
Aus dem Dokument US 5,142,538 ist ein Übertragungsverfahren bekannt, bei dem ein von einem Sender an einen Empfänger übertragener Datenblock vom Empfänger an den Sender zurückgesendet wird. Im Sender erfolgt dabei ein Vergleich zwischen dem ursprünglich abgesendeten und dem wieder empfangenen Datenblock zur Überprüfung einer korrekt erfolgten Datenübertragung. Stimmt der empfangene Datenblock nicht mit dem abge- sendeten überein, so erfolgt eine erneute Übertragung des Datenblocks. Dem Übertragungsverfahren liegt eine monodirektio- nale Datenübertragung mit einem sogenannten SIMPLEX-ähnlichen Betrieb zugrunde, bei dem die Datenübertragung entweder vom Sender zum Empfänger oder vom Empfänger zum Sender erfolgt.A transmission method is known from document US Pat. No. 5,142,538, in which a data block transmitted from a transmitter to a receiver is sent back from the receiver to the transmitter. In the transmitter, a comparison is made between the data block originally sent and the data block received again to check that the data transmission has been carried out correctly. If the data block received does not match the one sent, the data block is retransmitted. The transmission method is based on a monodirectional data transmission with a so-called SIMPLEX-like operation, in which the data transmission takes place either from the transmitter to the receiver or from the receiver to the transmitter.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein möglichst schnelles und gegenüber Störungen unempfindliches Verfahren zur Datenübertragung anzugeben .The object of the invention is to provide a method for data transmission which is as fast as possible and insensitive to interference.
Die Aufgabe wird gelöst mit dem im Anspruch 1 angegebenenThe object is achieved with that specified in claim 1
Verfahren.Method.
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß auch bei Störungen auf der Ubertragungsstrecke eine schnelle und nahe- zu fehlerfreie Datenübertragung erfolgen kann. Dies ist insbesondere von Vorteil bei Übertragungsstrecken die nicht oder nur bedingt durch EMV-Maßnahmen gegen Störeinflüsse abschirm- bar sind. Derartige schlecht abschirmbare Übertragungsstrek- ken sind beispielsweise Infrarot-Übertragungsstrecken oder nicht abschirmbare Kupferübertragungsstrecken. Bei optischen Übertragungen können die Störungen beispielsweise durch das Einschalten bzw. Flackern einer Leuchtstofflampe auftreten. Beispielsweise ist es beim Schiffsbau häufig unvermeidlich, daß leistungsstromtragende Leitungen in der Nähe von Signaloder Steuerleitungen verlegt sind. Die hohen Ströme in den Leistungsstromleitungen können dann eine Störung der Daten- Übertragung auf den Signal- oder Steuerleitungen bewirken.The advantage of the method according to the invention is that fast and almost error-free data transmission can take place even in the event of faults on the transmission link. This is particularly advantageous for transmission links that are not shielded from interference or only to a limited extent through EMC measures. are cash. Such poorly shieldable transmission lines are, for example, infrared transmission lines or non-shieldable copper transmission lines. In optical transmissions, the interference can occur, for example, when a fluorescent lamp is switched on or flickers. For example, in shipbuilding, it is often inevitable that power-carrying lines are laid near signal or control lines. The high currents in the power current lines can then interfere with the data transmission on the signal or control lines.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die in Datenblöcken enthaltenen Nutzdaten keine Bitkombinationen mit Sondervereinbarungen zur Übertragungε- fehlerdetektion mehr aufzuweisen brauchen. Diese freie Inhaltsgestaltung aller in Datenblöcken enthaltenen Nutzdatenbits ist vorteilhaft möglich, da keine Übertragung von spezifischen Steuerungsinformationen zu erfolgen braucht, welche einen gestörten Datenfluß melden oder unterbrechen bzw. an- halten können.Another advantage of the method according to the invention is that the useful data contained in data blocks no longer need to have bit combinations with special agreements for transmission error detection. This free content design of all useful data bits contained in data blocks is advantageously possible, since there is no need to transmit specific control information which can report, interrupt or stop a disturbed data flow.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß auf ein Minimum reduzierte Pausenzeiten zwischen zwei aufeinanderfolgend übertragenen Datenblöcken entstehen, und daß die Korrektur eines fehlerhaft empfangenen Datenblocks umgehend erfolgen kann.Another advantage of the method according to the invention is that pause times between two successively transmitted data blocks are reduced to a minimum, and that an incorrectly received data block can be corrected immediately.
Die Datenübertragung erfolgt dabei in einem dem sogenannten DUPLEX-Betrieb ähnlichen Betrieb, bei dem Sende- und Emp- fangsvorgänge zwischen einer ersten und zweiten Übertragungseinrichtung gleichzeitig in beide Übertragungsrichtungen erfolgen können. Dadurch ist während des Sendens von Datenblök- ken beim erfindungsgemäßen Verfahren gleichzeitig der Rückempfang von Datenblöcken zu Prüfzwecken möglich. Die relativ kurzen Datenblöcke ermöglichen eine vorteilhaft kurze Übertragungsdauer jedes einzelnen Datenblocks, wodurch die Übertragung mit einer hohen Taktfrequenz stattfinden kann. Er- folgt eine Störung eines Datenblocks bei der Übertragung, so erfolgt die wiederholte Übertragung lediglich dieses kurzen Datenblocks, wodurch eine besonders schneller Korrekturvorgang erfolgen kann. Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Datenübertragung auch bei periodischen Störungen auf der Ubertragungsstrecke zwischen Sende- und Empfangseinrichtung.The data transmission takes place in an operation similar to what is known as DUPLEX operation, in which transmission and reception processes between a first and a second transmission device can take place simultaneously in both transmission directions. As a result, during the transmission of data blocks in the method according to the invention, it is simultaneously possible to receive data blocks back for testing purposes. The relatively short data blocks enable an advantageously short transmission time for each individual data block, as a result of which the transmission can take place at a high clock frequency. He- if there is a fault in a data block during transmission, the repeated transmission only takes place of this short data block, as a result of which a particularly rapid correction process can take place. As a result, the method according to the invention enables data transmission even in the event of periodic faults on the transmission link between the transmitting and receiving device.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ablaufsteuerung notwendige elektronische Bauelemente insbesondere mit einem integrierten Schaltkreis, wie beispielsweise einem sogenannten ASIC, realisierbar sind.A further advantage is that the electronic components necessary for the application of the process control method according to the invention can be realized in particular with an integrated circuit, such as a so-called ASIC.
Die Erfindung wird desweiteren anhand der in den nachfolgenden kurz angeführten Figuren dargestellten Ausführungsbei- spiele weiter erläutert. Dabei zeigt:The invention is further explained on the basis of the exemplary embodiments shown in the following briefly cited figures. It shows:
FIG la beispielhaft eine Datenübertragung von Datenblöcke von einer ersten zu einer zweiten Übertragungseinrichtung über eine Ubertragungsstrecke,FIG. 1a shows an example of a data transmission of data blocks from a first to a second transmission device over a transmission link,
FIG lb beispielhaft eine Sequenz zu übertragender Datenblöcke,1b shows an example of a sequence of data blocks to be transmitted,
FIG 2a ein Ablaufschema eines ersten Beispiels einer erfindungsgemäßen, gleichzeitig in beide Übertragungsrichtungen erfolgenden Datenübertragung, bei der es zur Störung eines Datenblocks kommt,2a shows a flow diagram of a first example of a data transmission according to the invention, which takes place simultaneously in both transmission directions and in which a data block is disturbed,
FIG 2b ein Ablaufschema eines zweiten Beispiels der erfindungsgemäßen Datenübertragung, wobei es zu einer Störung von zwei aufeinanderfolgenden Datenblöcken kommt, FIG 3a beispielhaft ein Flußdiagramm zum Ablauf einer Ausführungsform des Verfahrens für die erste Übertragungseinrichtung, wobei die Datenübertragung nicht gleichzeitig in beide Übertragungsrichtungen erfolgt, und2b shows a flow diagram of a second example of the data transmission according to the invention, in which there is a disturbance of two successive data blocks, 3a shows, by way of example, a flow chart for the execution of an embodiment of the method for the first transmission device, the data transmission not taking place simultaneously in both transmission directions, and
FIG 3b beispielhaft ein Flußdiagramm gemäß der Ausführungsform des in Figur 3a dargestellten Verfahrens für die zweite Übertragungseinrichtung.3b shows an example of a flow chart according to the embodiment of the method shown in FIG. 3a for the second transmission device.
In Figur la ist eine Ubertragungsstrecke K zwischen einer ersten Übertragungseinrichtung Ul und einer zweiten Übertragungseinrichtung U2 dargestellt. Die erste Übertragungseinrichtung Ul weist dabei ein erstes Datenverarbeitungssystem Dl sowie eine erste Sendeeinrichtung Sl und eine erste Empfangseinrichtung El auf. Entsprechend der ersten Übertragungseinrichtung Ul weist die zweite Übertragungseinrichtung U2 ein zweites Datenverarbeitungssystem D2 sowie eine zweite Sendeeinrichtung S2 und eine zweite Empfangseinrichtung E2 auf.FIG. 1 a shows a transmission link K between a first transmission device U1 and a second transmission device U2. The first transmission device U1 has a first data processing system D1 and a first transmitting device S1 and a first receiving device El. Corresponding to the first transmission device U1, the second transmission device U2 has a second data processing system D2 as well as a second transmission device S2 and a second reception device E2.
Er indungsgemäß wird ein zu übertragender Datenblock BX über die erste Sendeeinrichtung Sl abgesendet und über die Ubertragungsstrecke K von der zweiten Empfangseinrichtung E2 der zweiten Übertragungseinrichtung U2 empfangen. Der dort empfangene Datenblock Bx' wird im zweiten Datenverarbeitungssystem D2 gespeichert, mittels der zweiten Sendeeinrichtung S2 an die erste Übertragungseinrichtung Ul zurückgesendet und in dieser mittels der ersten Empfangseinrichtung El als Daten- block Bx' ' empfangen. Das Zurücksenden des empfangenen Datenblocks Bx' , das sogenannte „Spiegeln" oder „Echo", ist in der Figur la beispielhaft durch den Pfeil R dargestellt. Der zurückgesendete Datenblock Bx' ' wird durch das erste Datenverarbeitungssystem Dl mit dem von diesem ursprünglich abgesen- deten Datenblock Bx, dem „Original" verglichen. Hierdurch kann durch das erste Datenverarbeitungssystem Dl der ersten Übertragungseinrichtung Ul festgestellt werden, ob eine kor- rekte Übertragung des Datenblocks Bx stattgefunden hat. Insbesondere durch eine elektromagnetische Störung X auf der Ubertragungsstrecke K kann eine fehlerhafte Datenübertragung erfolgen. Liegt als Vergleichsergebnis zwischen dem gesende- ten Datenblock Bx und dem zu Prüfzwecken zurückgesendeten Datenblock Bx' ' eine Nichtübereinstimmung vor, so kann erfindungsgemäß die erneute Übertragung des Datenblocks Bx erfolgen.According to the invention, a data block BX to be transmitted is sent via the first transmitting device S1 and received by the second receiving device E2 of the second transmitting device U2 via the transmission link K. The data block Bx 'received there is stored in the second data processing system D2, sent back to the first transmission device U1 by means of the second transmitting device S2 and received therein as a data block Bx''by means of the first receiving device El. The return of the received data block Bx ', the so-called "mirroring" or "echo", is represented by the arrow R in FIG. The returned data block Bx ″ is compared by the first data processing system D1 with the data block Bx originally sent by it, the “original”. In this way, the first data processing system Dl of the first transmission device U1 can determine whether a correct right transmission of the data block Bx has taken place. In particular, an electromagnetic interference X on the transmission link K can result in incorrect data transmission. If the comparison result between the sent data block Bx and the returned data block Bx ″ for test purposes does not match, the data block Bx can be retransmitted according to the invention.
In Figur la ist beispielhaft ein Ausschnitt einer Sequenz von Datenblöcken Bx-1, Bx und Bx+1 einer zu übertragenden Datenmenge B dargestellt. In der Regel handelt es sich dabei um digitale Datenblöcke Bx-1, Bx und Bx+1. Die Datenmenge B wird dabei beispielsweise mittels dem in der Figur 1 dargestellten ersten Datenverarbeitungssystem Dl in die relativ kurzen Datenblöcke Bx-1, Bx und Bx+1 gleicher Blocklänge dt zerlegt. Gegebenenfalls können die derart zur Übertragung vorbereiteten Datenblöcke Bx-1, Bx und Bx+1 jeweils einen Vorspann und ein Schlußkriterium aufweisen.FIG. 1 a shows an example of a section of a sequence of data blocks Bx-1, Bx and Bx + 1 of a data set B to be transmitted. As a rule, these are digital data blocks Bx-1, Bx and Bx + 1. The amount of data B is broken down, for example, by means of the first data processing system D1 shown in FIG. 1 into the relatively short data blocks Bx-1, Bx and Bx + 1 of the same block length dt. If necessary, the data blocks Bx-1, Bx and Bx + 1 prepared for transmission in this way can each have a header and a closing criterion.
In den Figuren 2a und 2b sind die AblaufSchemen eines ersten und zweiten Beispiels einer Datenübertragung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zur getakteten seriellen Übertragung von Datenblöcken A0 , AI bis A3 bzw. B0, Bl bis B3 darge- stellt. Dabei erfolgt die Datenübertragung in den Beispielen der Figuren 2a und 2b in einem Betrieb, bei dem Sende- bzw. Empfangsvorgänge gleichzeitig in zwei Richtungen erfolgen können. In den dargestellten Beispielen erfolgt eine fehlerhafte Übertragung eines Datenblocks AI bzw. zweier Datenblök- ke Bl und B2. Die in den Figuren 2a und 2b dargestellten Ablaufschemen stellen dabei jeweils nur einen Ausschnitt einer beispielhaften Datenübertragung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren dar. Die aufsteigende Nu merierung der nacheinander seriell übertragenen Datenblöcke A0 bis A3 bzw. B0 bis B3 dient insbesondere nur der Kennzeichnung eines Ausschnitts von Datenblöcken aus einer unter Umständen erheblich längeren Datenübertragung. Die Datenübertragung erfolgt dabei insbesondere über eine entsprechend der in Figur la dargestellten Ubertragungsstrecke K zwischen einer ersten Übertragungseinrichtung Ul und einer zweiten Übertragungseinrichtung U2.FIGS. 2a and 2b show the flow diagrams of a first and second example of a data transmission in accordance with the method according to the invention for the clocked serial transmission of data blocks A0, AI to A3 or B0, B1 to B3. In the examples of FIGS. 2a and 2b, the data transmission takes place in an operation in which transmission and reception processes can take place simultaneously in two directions. In the examples shown, a data block AI or two data blocks Bl and B2 are transmitted incorrectly. The flow diagrams shown in FIGS. 2a and 2b each represent only a section of an exemplary data transmission in accordance with the method according to the invention. The increasing numbering of the data blocks A0 to A3 or B0 to B3 which are successively transmitted serially serves in particular only to identify a section of data blocks from a possibly considerably longer data transmission. The data transfer takes place in particular via a transmission link K between a first transmission device U1 and a second transmission device U2 shown in FIG.
Die AblaufSchemen der Figuren 2a und 2b weisen als Abszisse eine Zeitachse t auf. Desweiteren sind Taktzyklen ZO bis Z8 dargestellt, welche zwischen Zeitpunkten TO bis T9 vorliegen. Beispielsweise ist der zwischen den Zeitpunkten TO und TI vorliegende Taktzyklus mit ZO bezeichnet. Sende- bzw. Empfangsvorgänge der beispielhaft dargestellten Datenübertragungsabläufe sind in der oberen bzw. unteren Zeile der Ab- laufschemen der Figuren 2a und 2b dargestellt und beziehen sich bezüglich der Zeitpunkte TO bis T9 auf die in der Figur la dargestellte erste Übertragungseinrichtung Ul .The flow diagrams of FIGS. 2a and 2b have a time axis t as the abscissa. Furthermore, clock cycles ZO to Z8 are shown, which are present between times TO to T9. For example, the clock cycle present between the times TO and TI is designated ZO. Sending and receiving processes of the data transmission sequences shown as examples are shown in the top and bottom lines of the flow diagrams of FIGS. 2a and 2b and relate to the first transmission device U1 shown in FIG.
In der Darstellung der Figur 2a wird beispielsweise zum Zeitpunkt TO ein Datenblock A0 der Blocklänge dt in einem Taktzyklus ZO von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2 gesendet. Der von dieser empfangene Datenblock wird insbesondere zwischengespeichert und an die erste Übertragungseinrichtung Ul zurückgesendet. Nach einer Zeitdauer dtl trifft ein Datenblock AO ' ' , vergleichbar mit einem „Echo" des Datenblocks AO , mit Blocklänge dt wieder bei der ersten Übertragungseinrichtung Ul ein. Die Zeitdauer dtl entspricht dabei insbesondere der Reaktionszeit der zweiten Übertragungseinrichtung U2 zuzüglich der Zeitverzögerung durch die Ubertragungsstrecke K. Der zurückgesendete Datenblock AO ' ' wird desweiteren in der ersten Übertragungsein- richtung Ul empfangen und mit dem ursprünglich von dieser gesendeten Datenblock AO während der Zeitdauer dt2 verglichen. Innerhalb dieser Zeitdauer dt2 , welche maximal bis zum Ablauf des folgenden Taktzyklus ZI dauern darf, wird während des Taktzyklusses ZI ein Vergleichsergebnis erzeugt. Bei einem Übereinstimmung signalisierenden Vergleichsergebnis wird die Datenübertragung durch Absenden eines weiteren Datenblocks A2 im darauffolgenden Taktzyklus Z2 zum Zeitpunkt T2 fortgesetzt.In the illustration in FIG. 2a, a data block A0 of block length dt is sent from the first transmission device U1 to the second transmission device U2 in a clock cycle ZO, for example at the time TO. The data block received by it is, in particular, temporarily stored and sent back to the first transmission device U1. After a time period dtl, a data block AO ″, comparable to an “echo” of the data block AO, arrives at the first transmission device U1 with a block length dt. The time period dtl corresponds in particular to the response time of the second transmission device U2 plus the time delay due to the transmission link K. The returned data block AO ″ is also received in the first transmission device U1 and compared with the data block AO originally sent by it during the period dt2. Within this period dt2, which may last at most until the end of the following clock cycle ZI, A comparison result is generated during the clock cycle ZI. If the comparison result signals a match, the data transmission is carried out by sending a further data block A2 continued in the subsequent clock cycle Z2 at time T2.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise während des Empfangsvorgangs des Datenblocks AO ' ' in der ersten Übertragungseinrichtung Ul gleichzeitig ein weiterer Datenblock AI zum Zeitpunkt TI im Taktzyklus ZI an die zweite Übertragungseinrichtung U2 gesendet werden. Das „Echo" des Datenblocks AI , der Datenblock AI ' ' , wird daraufhin von der ersten Übertragungseinrichtung Ul empfangen und mit dem Datenblock AI verglichen, wobei während eines zweiten Taktzyklus Z2 das Vergleichsergebnis bezüglich Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung erzeugt wird. Im Beispiel der Figur 2a hat eine fehlerhafte Übertragung des Datenblocks AI stattge- funden, so daß aufgrund des somit Nichtübereinstimmung signalisierenden Vergleichsergebnisses die Datenübertragung von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2 für einen dritten Taktzyklus Z3 ausgesetzt wird. Das Aussetzen des Sendevorgangs der ersten Über- tragungseinrichtung Ul im dritten Taktzyklus Z3 ist in derAccording to the method according to the invention, for example, during the reception process of the data block AO ″ in the first transmission device U1, a further data block AI can be sent to the second transmission device U2 at the time TI in the clock cycle ZI. The “echo” of the data block AI, the data block AI ″, is then received by the first transmission device U1 and compared with the data block AI, the comparison result with respect to agreement or disagreement being generated during a second clock cycle Z2. In the example in FIG. 2a A faulty transmission of the data block AI has taken place, so that due to the comparison result signaling mismatch, the data transmission from the first transmission device U1 to the second transmission device U2 is suspended for a third clock cycle Z3, and the transmission process of the first transmission device U1 is suspended in the third clock cycle Z3 is in the
Figur 2a beispielhaft durch den Pfeil PI dargestellt. Die erste Übertragungseinrichtung Ul kann währenddessen vorteilhaft einen von der zweiten Übertragungseinrichtung U2 zurückgesendeten Datenblock empfangen, wie dies in der Figur 2a durch den Datenblock A2 ' ' dargestellt ist.Figure 2a exemplified by the arrow PI. The first transmission device U1 can meanwhile advantageously receive a data block sent back by the second transmission device U2, as is represented in FIG. 2a by the data block A2 ″.
Durch das Aussetzen des Sendevorgangs der ersten Übertragungseinrichtung Ul während des Taktzyklus Z3 wird der zweiten Übertragungseinrichtung U2 signalisiert, daß eine fehler- hafte Datenübertragung des Datenblocks A2 stattgefunden hat, und daß somit dessen wiederholte Übertragung notwendig ist.If the transmission process of the first transmission device U1 is interrupted during the clock cycle Z3, the second transmission device U2 is signaled that an incorrect data transmission of the data block A2 has taken place and that its repeated transmission is therefore necessary.
Die zweite Übertragungseinrichtung U2 überschreibt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Detektion von Taktzy- klen mit ausgesetzter Datenübertragung in zurückliegenden Taktzyklen empfangene Datenblöcke durch in darauffolgenden Taktzyklen empfangene Datenblöcke. Im Beispiel der Figur 2a detektiert die zweite Übertragungseinrichtung U2 einen einzigen Taktzyklus Z3 mit ausgesetzter Datenübertragung von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2. Der im vorletzten Taktzyklus ZI fehlerhaft übertragene Datenblock AI wird somit durch den im folgenden Taktzyklus Z4 übertragenen Datenblock AI in der zweiten Übertragungseinrichtung U2 überschrieben. Im Beispiel der Figur 2a wird der im Taktzyklus ZI fehlerhaft übertragene Datenblock AI nach der durch den Pfeil Pl darge- stellten Aussetzung erneut im Taktzyklus Z4 übertragen und bis Ablauf des folgenden Taktzyklus Z5 auf eine fehlerlose Übertragung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft. Desweiteren ist im gleichen Taktzyklus Z5 gleichzeitig die Datenübertragung durch Absenden eines folgenden Datenblocks A3 von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2 fortsetzbar.According to the method according to the invention, the second transmission device U2 overwrites data blocks received in previous clock cycles by data blocks received in subsequent clock cycles when clock cycles with suspended data transmission are detected. In the example in FIG. 2a, the second transmission device U2 detects a single clock cycle Z3 with suspended data transmission from the first transmission device U1 to the second transmission device U2. The data block AI transmitted incorrectly in the penultimate clock cycle ZI is thus overwritten by the data block AI transmitted in the following clock cycle Z4 in the second transmission device U2. In the example in FIG. 2a, the data block AI which was transmitted incorrectly in the clock cycle ZI is transmitted again in the clock cycle Z4 after the suspension represented by the arrow P1 and is checked for an error-free transmission according to the inventive method until the end of the following clock cycle Z5. Furthermore, in the same clock cycle Z5, data transmission can simultaneously be continued by sending a following data block A3 from the first transmission device U1 to the second transmission device U2.
In der Figur 2b ist ein zweites Beispiel eines AblaufSchemas einer Datenübertragung gemäß der Erfindung dargestellt. Dabei erfolgt im Beispiel der Figur 2b eine fehlerhafte Übertragung zweier aufeinanderfolgender Datenblöcke Bl und B2 , welche während der Taktzyklen ZI und Z2 von der ersten Übertragungseinrichtung Ul abgesendet werden. Eine derartige Abfolge zweier aufeinanderfolgender, fehlerhaft übertragener Daten- blocke kann insbesondere bei dem mit dem sogenannten DUPLEX-FIG. 2b shows a second example of a flow diagram of a data transmission in accordance with the invention. In the example in FIG. 2b, two consecutive data blocks B1 and B2 are transmitted incorrectly, which are sent by the first transmission device U1 during the clock cycles ZI and Z2. Such a sequence of two consecutive, incorrectly transmitted data blocks can be used in particular with the so-called DUPLEX
Betrieb vergleichbaren Betrieb erfolgen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt in den jeweils darauffolgenden Taktzyklen Z3 und Z4 ein durch die Pfeile P2 und P3 dargestelltes Aussetzen der Datenübertragung von der ersten Über- tragungseinrichtung Ul zur zweiten ÜbertragungseinrichtungOperation comparable operation. According to the method according to the invention, in the subsequent clock cycles Z3 and Z4, the data transmission from the first transmission device U1 to the second transmission device is represented by the arrows P2 and P3
U2.U2.
Durch das Aussetzen des Sendevorgangs der ersten Übertragungseinrichtung Ul während der Taktzyklen Z3 und Z4 wird der zweiten Übertragungseinrichtung U2 signalisiert, daß eine fehlerhafte Datenübertragung der Datenblöcke Bl und B2 statt- gefunden hat, und daß somit deren wiederholte Übertragung notwendig ist.If the transmission process of the first transmission device U1 is interrupted during the clock cycles Z3 and Z4, the second transmission device U2 is signaled that incorrect data transmission of the data blocks B1 and B2 is taking place. has found, and that their repeated transmission is therefore necessary.
Detektiert die zweite Übertragungseinrichtung U2 somit zwei aufeinanderfolgende Taktzyklen Z3 und Z4 mit ausgesetzter Datenübertragung von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2 , so werden die in den zwei zurückliegenden Taktzyklen ZI und Z2 fehlerhaft übertragenen Datenblöcke Bl und B2 durch in den zwei darauffolgenden Takt- zyklen Z5 und Z6 übertragenen Datenblöcke Bl und B2 bevorzugt in derselben Reihenfolge überschrieben. In dem darauffolgenden Taktzyklus Z7 ist die Datenübertragung durch Absenden eines folgenden Datenblocks B3 von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2 fortsetz- bar.If the second transmission device U2 thus detects two consecutive clock cycles Z3 and Z4 with suspended data transmission from the first transmission device U1 to the second transmission device U2, the data blocks Bl and B2 which were transmitted incorrectly in the two previous clock cycles ZI and Z2 are replaced by in the two subsequent clock cycles Data blocks Bl and B2 transmitted to Z5 and Z6 are preferably overwritten in the same order. In the subsequent clock cycle Z7, the data transmission can be continued by sending a following data block B3 from the first transmission device U1 to the second transmission device U2.
Desweiteren kann insbesondere ein in den Beispielen der Figuren 2a und 2b dargestelltes Abbruchkriterium zwischen der ersten Übertragungseinrichtung Ul und der zweiten Übertragungs- einrichtung U2 in Form zweier hintereinander gesendeter Datenblöcke BE vereinbart sein. Derartige Datenblöcke BE können der zweiten Übertragungseinrichtung U2 zur Erkennung des Endes einer Datenübertragung dienen und brauchen nicht zur ersten Übertragungseinrichtung Ul zurückgesendet werden.Furthermore, in particular a termination criterion shown in the examples in FIGS. 2a and 2b can be agreed between the first transmission device U1 and the second transmission device U2 in the form of two data blocks BE sent one after the other. Such data blocks BE can be used by the second transmission device U2 to identify the end of a data transmission and do not need to be sent back to the first transmission device U1.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft auch für den mit dem sogenannten SIMPLEX-Betrieb vergleichbaren Betrieb geeignet, bei dem eine Datenübertragung bei Übertragungsstrecken erfolgt, welche keine in beide Übertragungsrichtun- gen gleichzeitig erfolgenden Sende- und Empfangsvorgänge ermöglichen.The method according to the invention is advantageously also suitable for the operation comparable to the so-called SIMPLEX operation, in which data is transmitted over transmission links which do not permit transmission and reception processes which take place simultaneously in both transmission directions.
In den Figuren 3a und 3b sind beispielhaft Flußdiagramme zum Ablauf des Verfahrens im mit dem sogenannten SIMPLEX-Betrieb vergleichbaren Betrieb dargestellt. Während in Figur 3a der Ablauf des Verfahrens bezüglich der ersten Übertragungseinrichtung Ul dargestellt ist, ist in Figur 3b der entsprechen- de Ablauf bezüglich der zweiten Übertragungseinrichtung U2 dargestellt .FIGS. 3a and 3b exemplarily show flow diagrams for the execution of the method in the operation comparable to the so-called SIMPLEX operation. While the course of the method with respect to the first transmission device U1 is shown in FIG. 3a, the corresponding de Sequence with respect to the second transmission device U2 shown.
Dabei wird in Figur 3a ein Datenblock Bx in einem Taktzyklus Yl von der ersten Übertragungseinrichtung Ul zur zweiten Übertragungseinrichtung U2 gesendet. Dies ist beispielhaft durch den Block QI dargestellt. Desweiteren wird, wie durch die Blöcke Q2 und Q3 dargestellt ist, der von der zweiten Übertragungseinrichtung U2 empfangene Datenblock Bx' an die erste Übertragungseinrichtung Ul zurückgesendet. Der zurückgesendete Datenblock Bx' ' wird in der ersten Übertragungseinrichtung Ul mit dem Datenblock Bx verglichen. Während eines zweiten Taktzyklus Y2 wird ein Vergleichsergebnis erzeugt. Dies ist in der Figur 3a beispielhaft durch die Raute Q4 mit den Entscheidungszweigen Q41 und Q42 dargestellt.3a, a data block Bx is sent in a clock cycle Y1 from the first transmission device U1 to the second transmission device U2. This is exemplified by block QI. Furthermore, as represented by the blocks Q2 and Q3, the data block Bx 'received by the second transmission device U2 is sent back to the first transmission device U1. The returned data block Bx ″ is compared in the first transmission device U1 with the data block Bx. A comparison result is generated during a second clock cycle Y2. This is shown in FIG. 3a by the diamond Q4 with decision branches Q41 and Q42.
Liegt ein in der Figur 3a durch den Entscheidungszweig Q41 dargestelltes Vergleichsergebnis vor, welches eine Übereinstimmung signalisiert, so wird die Datenübertragung im fol- genden dritten Taktzyklus Y3 durch Absenden eines weiteren Datenblocks Bx+1 fortgesetzt. Dies ist in der Figur 3a beispielhaft durch den Block Q5 und in der Figur 3b durch den Entscheidungszweig Q72 der Raute Q7 , sowie den Block Q9 dargestellt .If there is a comparison result shown in FIG. 3a by decision branch Q41, which signals a match, the data transmission in the following third clock cycle Y3 is continued by sending a further data block Bx + 1. This is exemplified in FIG. 3a by block Q5 and in FIG. 3b by decision branch Q72 of diamond Q7 and block Q9.
Liegt demgegenüber ein in der Figur 3a durch den Entscheidungszweig Q42 dargestelltes Vergleichsergebnis vor, welches eine Nichtübereinstimmung signalisiert, so wird die Datenübertragung für den folgenden dritten Taktzyklus Y3 ausge- setzt. Dies ist in der Figur 3a beispielhaft durch den Block Q6 dargestellt. Detektiert die zweite Übertragungseinrichtung U2 einen Taktzyklus Y3 mit ausgesetzter Datenübertragung, so wird der im vorletzten Taktzyklus Yl empfangene Datenblock Bx' durch den im darauffolgenden Taktzyklus empfangenen Da- tenblock Bx' überschrieben. Dies ist in der Figur 3b beispielhaft durch den Entscheidungszweig Q71 der Raute Q7 und die Blöcke Q8 und Q2 dargestellt. Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Datenübertragung ist, daß eine schnelle und fehlerfreie Datenübertragung auch bei Störungen auf der Ubertragungsstrecke erfolgen kann. Dies ist insbesondere von Vorteil bei Übertragungsstrecken, die nicht oder nur bedingt durch EMV-Maßnahmen gegen Störeinflüsse abschirmbar sind. Durch das erfindungsgemäße Zurücksenden der übertragenen Datenblöcke zu Prüfzwecken, brauchen in diesen enthaltene Nutzdaten keine Bitkombinationen mit Sondervereinbarungen zur Übertragungsfehlerdetektion aufzuweisen. If, on the other hand, there is a comparison result shown in FIG. 3a by decision branch Q42, which signals a mismatch, data transmission is suspended for the following third clock cycle Y3. This is exemplified in FIG. 3a by block Q6. If the second transmission device U2 detects a clock cycle Y3 with suspended data transmission, the data block Bx 'received in the penultimate clock cycle Y1' is overwritten by the data block Bx 'received in the subsequent clock cycle. This is exemplified in FIG. 3b by decision branch Q71 of diamond Q7 and blocks Q8 and Q2. The advantage of the method for data transmission according to the invention is that fast and error-free data transmission can also take place in the event of faults on the transmission link. This is particularly advantageous for transmission links that cannot be shielded against interference, or can only be shielded to a limited extent by EMC measures. By sending back the transmitted data blocks for test purposes according to the invention, the useful data contained in them need not have any bit combinations with special agreements for transmission error detection.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur getakteten seriellen Datenübertragung von Datenblöcken (Bx-1, Bx, Bx+1, A0..A3, B0..B3) gleicher Block- länge (dt) zwischen einer ersten (Ul) und einer zweiten Übertragungseinrichtung (U2), wobei1. Method for clocked serial data transmission of data blocks (Bx-1, Bx, Bx + 1, A0..A3, B0..B3) of the same block length (dt) between a first (Ul) and a second transmission device (U2) , in which
a) in einem Taktzyklus (ZI, Yl) ein Datenblock (Bx, AI, Bl) von der ersten (Ul) zur zweiten Übertragungseinrichtung (U2) gesendet wird (QI) ,a) in one clock cycle (ZI, Yl) a data block (Bx, AI, Bl) is sent from the first (Ul) to the second transmission device (U2) (QI),
b) ein von der zweiten Übertragungseinrichtung (U2) empfangener Datenblock (Bx' , Q2 ) an die erste Übertragungseinrichtung (Ul) zurückgesendet wird (Bx' ' , AI'', Bl ' ' , Q3),b) a data block (Bx ', Q2) received by the second transmission device (U2) is sent back to the first transmission device (U1) (Bx' ', AI' ', Bl' ', Q3),
c) ein zurückgesendeter Datenblock (Bx' ' , AI'', Bl ' ' ) von der ersten Übertragungseinrichtung (Ul) empfangen und mit dem Datenblock (Bx, AI, Bl) verglichen wird (Q4) und während eines zweiten Taktzyklusses (Z2, Y2 ) ein Vergleichsergebnis erzeugt wird (Q4, Q41, Q42), undc) a returned data block (Bx '', AI '', Bl '') is received by the first transmission device (Ul) and compared with the data block (Bx, AI, Bl) (Q4) and during a second clock cycle (Z2, Y2) a comparison result is generated (Q4, Q41, Q42), and
d) in einem dritten Taktzyklus (Z3, Y3 ) im Falle einesd) in a third clock cycle (Z3, Y3) in the case of a
dl) Übereinstimmung signalisierenden Vergleichsergebnisses (Q41) die Datenübertragung durch Absenden eines weiteren Datenblocks (Bx+1) fortgesetzt wird (Q5) , bzw. im Falle einesdl) agreement signaling comparison result (Q41) the data transmission is continued by sending a further data block (Bx + 1) (Q5), or in the case of a
d2 ) Nichtübereinstimmung (Q42) signalisierenden Vergleichsergebnisses die Datenübertragung von der ersten (Ul) zur zweiten Übertragungseinrichtung (U2) für den dritten Taktzyklus (Z3, Y3 ) ausgesetzt (PI, P2, PAUSE, Q6) wird, und die zweite Übertragungseinrichtung (U2) bei einer Detek- tion (Q7, Q71) von Taktzyklen (Z3, Z4 , Y3 ) mit ausgesetzter Datenübertragung (PI, P2 , P3 , PAUSE) im Falled2) non-conformity (Q42) signaling comparison result, the data transmission from the first (Ul) to the second transmission device (U2) for the third clock cycle (Z3, Y3) is suspended (PI, P2, PAUSE, Q6), and the second transmission device (U2) upon detection (Q7, Q71) of clock cycles (Z3, Z4, Y3) with suspended data transmission (PI, P2, P3, PAUSE) in the case
el) eines einzigen Taktzyklusses (Z3, Y3 ) mit ausgesetzter Datenübertragung (PI, PAUSE), der im vorletzten Taktzyklus (ZI, Yl) empfangene Datenblock (Bx') durch den im folgenden Taktzyklus (Z4) empfangenen Datenblock (Bx' ) überschrieben wird, bzw. im Falleel) a single clock cycle (Z3, Y3) with suspended data transmission (PI, PAUSE), the data block (Bx ') received in the penultimate clock cycle (ZI, Yl) is overwritten by the data block (Bx') received in the following clock cycle (Z4) , or in the case
e2 ) zweier aufeinanderfolgender Taktzyklen (Z3, Z4) mit ausgesetzter Datenübertragung (P2, P3 ) , die in den zwei zurückliegenden Taktzyklen (ZI, Z2) empfange- nen Datenblöcke durch die in den zwei darauffolgenden Taktzyklen (Z5, Z6) empfangenen Datenblöcke überschrieben werden . e2) two successive clock cycles (Z3, Z4) with suspended data transmission (P2, P3), the data blocks received in the two previous clock cycles (ZI, Z2) are overwritten by the data blocks received in the two subsequent clock cycles (Z5, Z6) .
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