BE1031098B1 - - Google Patents

Description

' BE2022/5977

Tragbares Peripheriegerät, Feldgerät, Verfahren sowie Kommunikationssystem

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein tragbares Peripheriegerät insbesondere für den Einsatz in einer industriellen Automatisierungsumgebung, ein Feldgerät insbesondere für den

Einsatz in einer industriellen Automatisierungsumgebung, ein Verfahren, welches insbesondere zum Betreiben eines Feldgeräts und eines damit extern verbundenen tragbaren Peripheriegeräts ausgebildet ist, sowie ein Feldgerät und ein externes tragbares Peripheriegerät aufweisendes Kommunikationssystem.

Damit Elektronikgeräte in unterschiedlichen Kommunikationsmodi, wie zum Beispiel dem UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)- und dem USB (Universal

Serial Bus)-Kommunikationsmodus, betrieben werden können, können Elektronikgeräte mit einem USB-Stecker, einem UART-Modul und einem USB-Modul ausgerüstet werden.

Aus der DE 11 2009 000 147 DS ist beispielsweise ein Mobilgerät bekannt, welches einen USB-Stecker aufweist, der eine Kommunikation des Mobilgeräts gemäß dem

UART- und USB-Standard unterstützt. Hierzu weist das Mobilgerät eine zentrale

Verarbeitungseinheit auf, in der ein USB-Modul angeordnet ist. Ferner ist eine separate

UART-Einheit in Form einer integrierten Schaltung im Mobilgerät vorgesehen. Ferner weist das Mobilgerät eine Bestimmungseinrichtung auf, die konfiguriert ist, um auf der

Basis eines an wenigstens einem der Stifte des Steckers angelegten Signals zu bestimmen, ob der Stecker mit einem externen USB-Gerät oder einem externen UART-

Gerät verbunden ist. Zudem ist eine separate Schalteinheit mit zwei Schaltern vorgesehen, die konfiguriert ist, um auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der

Bestimmungseinrichtung die Datenleitungen des Steckers wahlweise mit dem USB-

Modul oder dem wenigstens einen UART-Modul zu verbinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein tragbares Peripheriegerät und ein Feldgerät bereitzustellen, die jeweils kompakt aufgebaut sind und in flexibler und zuverlässiger Weise ermöglichen, dass sowohl das tragbare Peripheriegerät als auch

* BE2022/5977 das Feldgerät sowohl in einem USB- als auch in einem UART-Kommunikationsmodus mit externen Elektronikgeräten kommunizieren können.

Ein Kerngedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, einen USB-

Steckverbinder, der vorzugsweise ein USB-Typ-C-Steckverbinder ist, und einen

Mikrocontroller, d. h. ein System-on-a-Chip jeweils in einem tragbaren Peripheriegerät und in einem Feldgerät anzuordnen, wobei in dem Mikrocontroller sowohl eine UART-

Einheit als auch eine USB-Einheit implementiert ist. Der Mikrocontroller ist insbesondere dazu ausgebildet, zu erkennen, ob an einem ersten oder einem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt, und in Abhängigkeit des Erkennungsergebnisses entweder nur die USB-Einheit oder nur die UART-Einheit zu aktivieren und mit den Datenübertragungs-Kontakten des USB-Steckverbinders zu verbinden.

Vorzugsweise ist das tragbare Peripheriegerät als multifunktionales Gerät ausgebildet, welches im USB-Betrieb als Massenspeicher für ein extern angeschaltetes USB-fähiges

Elektronikgerät, vorzugsweise einen Personal Computer, und im UART-Betrieb als ein

Gerät fungiert, welches die Kommunikation mit einem extern angeschalteten UART- fähigen Gerät, vorzugsweise ein Feldgerät, steuern kann.

Das oben genannte technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist ein tragbares Peripheriegerät vorgesehen, welches folgende

Merkmale aufweisen kann: - einen USB (Universal Serial Bus)-Steckverbinder, der zum Verbinden mit einem externen, einen USB-Steckverbinder aufweisenden Elektronikgeräts ausgebildet ist, wobei der USB-Steckverbinder einen ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt, einen ersten Versorgungsspannungs-Kontakt und einen zweiten Versorgungsspannungs-

Kontakt aufweist, - eine Stromversorgungseinrichtung, die einen ersten Eingang, der mit dem ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders elektrisch verbunden ist, einen zweiten Eingang, der mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-

Steckverbinders elektrisch verbunden ist, und einen Gleichspannungsausgang aufweist,

; BE2022/5977 wobei die Stromversorgungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine am ersten oder zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt anliegende Versorgungsspannung in eine vorbestimmte Gleichspannung umzuwandeln und diese am Gleichspannungsausgang bereitzustellen, - einen Speicher, - einen Mikrocontroller, der eine UART (Univeral Asynchronous Receiver

Transmitter)-Einheit und eine USB-Einheit aufweist, wobei sowohl die UART-Einheit als auch die USB-Einheit elektrisch mit den beiden Datenübertragungs-Kontakten des

USB-Steckverbinders verbunden sind, wobei der Mikrocontroller elektrisch mit dem

Gleichspannungsausgang der Stromversorgungseinrichtung und über eine

Kommunikationsverbindung mit dem Speicher verbunden ist, wobei der Mikrocontroller dazu ausgebildet ist, - zu erkennen, ob am ersten oder zweiten Versorgungsspannungskontakt des USB-

Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt, und - unter Ansprechen darauf, dass am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt eine

Versorgungsspannung anliegt, nur die USB-Einheit zu aktivieren und unter Ansprechen darauf, dass am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt eine Versorgungsspannung anliegt, nur die UART-Einheit zu aktivieren.

Angemerkt sei, dass die USB-Einheit und die UART-Einheit jeweils als Software- und/oder Hardwareeinrichtung ausgebildet sein können, die jeweils eine UART-

Schnittstelle bzw. eine USB-Schnittstelle, die jeweils zwei Anschlüsse aufweisen, entsprechend steuern kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der USB-Steckverbinder des

Peripheriegeräts als USB-C-Steckverbinder, d.h. als USB-C-Buchse oder USB-C-

Stecker, ausgebildet sein kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Mikrocontroller des Peripheriegeräts einen ersten Anschluss, der dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-

Steckverbinders zugeordnet ist, und/oder einen zweiten Anschluss, der dem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders zugeordnet ist, aufweisen.

Ferner kann der Mikrocontroller dazu ausgebildet sein,

* BE2022/5977 - den ersten Anschluss zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten oder zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt, und/oder - den zweiten Anschluss zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten oder zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt.

Gemäß der beispielhaften Ausgestaltung benötigt der Mikrocontroller vorzugsweise nur den ersten, dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt zugeordneten Anschluss oder den zweiten, dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt zugeordneten Anschluss, um feststellen zu können, ob am ersten oder zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt des

USB-Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt. Denn solange sich der

Mikrocontroller im betriebsbereiten Zustand befindet, liegt stets entweder am ersten oder zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt eine Versorgungsspannung an, die verwendet wird, um den Mikrocontroller mit Energie zu versorgen.

Vorteilhafterweise kann der erste Anschluss über einen ersten Spannungsteiler dem ersten Versorgungsspannungskontakt zugeordnet sein, während der zweite Anschluss über einen zweiten Spannungsteiler dem zweiten Versorgungsspannungskontakt zugeordnet sein kann.

Bei dem Speicher kann es sich um einen digitalen Speicherbaustein, beispielsweise um einen Flash-Speicher handeln, der beispielsweise elektrisch dem

Gleichspannungsausgang der Stromversorgungseinrichtung verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Mikrocontroller dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen darauf, dass am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt des

USB-Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt, die USB-Einheit zu aktivieren und das tragbare Peripheriegerät zu veranlassen, als ein USB-Massenspeicher zu arbeiten. Das bedeutet, dass in diesem Fall das tragbare Peripheriegerät als ein passiver

Datenträger in einem USB-Kommunikationsmodus arbeitet, bei dem Daten von einem extern angeschlossenen USB-fähigen Elektronikgerät nur aus dem Speicher des

) BE2022/5977

Peripheriegeräts gelesen oder in den Speicher des Peripheriegeräts geschrieben werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das tragbare Peripheriegerät nicht nur als passiver Datenträger, d. h. als ein USB-Massenspeicher, sondern auch als ein aktives

Gerät fungieren, welches selbst beispielsweise eine UART-basierte Kommunikation mit einem extern angeschalteten UART-fähigen Elektronikgerät steuert. Hierzu kann in dem

Speicher oder in wenigstens einem separaten Speicher des tragbaren Peripheriegeräts eine Software, die beispielsweise eine Firmware enthält, gespeichert sein, welche zum

Steuern einer Kommunikation zwischen dem tragbaren Peripheriegerät und einem externen UART-fähigen Elektronikgerät gemäß dem UART-Standard ausgebildet ist.

Mit anderen Worten: Der Mikrocontroller veranlasst unter Ausführung der Software das

Peripheriegerät, eine Kommunikation zwischen dem tragbaren Peripheriegerät und einem externen UART-fähigen Elektronikgerät gemäß dem UART-Standard zu steuern.

Bei dem separaten Speicher kann es sich beispielsweise um einen Festwertspeicher handeln, der im Mikrocontroller implementiert ist. Angemerkt sei bereits an dieser

Stelle, dass die Software verschiedene Programme umfassen kann, wie zum Beispiel

Anwenderprogramme und eine Firmware. Der Mikrocontroller kann in diesem Fall dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen darauf, dass am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders eine Versorgungsspannung anliegt, die Software auszuführen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das tragbare Peripheriegerät in diesem

Fall beispielsweise als ein Datenlogger fungieren. Hierzu kann der Mikrocontroller dazu ausgebildet sein, unter Ausführung der gespeicherten Software wenigstens eine im

Speicher ablegbare Protokolldatei zu erzeugen und/oder zu verwalten, d. h. gegebenenfalls in regelmäßigen Zeitabständen zu aktualisieren. In an sich bekannter

Weise werden in einer solchen Protokolldatei sämtliche Aktionen protokolliert, die während einer Kommunikation zwischen dem tragbaren Peripheriegerät und einem extern angeschlossenen UART-fähigen Elektronikgeräts durchgeführt werden.

Insbesondere kann der Mikrocontroller dazu ausgebildet sein, definierte Daten aus

° BE2022/5977 einem extern angeschlossenen UART-fähigen Elektronikgerät auszulesen und beispielsweise in der Protokolldatei zu speichern.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der USB-Steckverbinder einen

Rückkopplungskontakt aufweisen, der elektrisch mit dem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders verbunden ist. Wie später noch weiter ausgeführt wird, dient der Rückkopplungskontakt dazu, einem extern angeschlossenen UART-fähigen Elektronikgerät zu signalisieren, dass das tragbare

Peripheriegerät tatsächlich auch angeschlossen ist.

Das oben genannte technische Problem wird ebenfalls durch die Merkmale des

Anspruchs 9 gelöst. Demnach ist ein Feldgerät insbesondere zum Einsatz in einer industriellen Automatisierungsanlage vorgesehen, welches folgende Merkmale aufweisen kann: - einen USB (Universal Serial Bus)-Steckverbinder, der zum Verbinden mit einem externen, einen USB-Steckverbinder aufweisenden Elektronikgerät ausgebildet ist, wobei der USB-Steckverbinder einen ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt, einen ersten Versorgungsspannungs-Kontakt und einen zweiten Versorgungsspannungs-

Kontakt aufweist, - eine Stromversorgungseinrichtung, die einen ersten Eingang, an den die

Versorgungsspannung einer externen Energieversorgungsquelle anlegbar ist, einen zweiten Eingang, der mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-

Steckverbinders verbunden ist, und einen Ausgang zum Bereitstellen einer

Versorgungsgleichspannung aufweist, wobei die Stromversorgungseinrichtung über ein steuerbares Schaltelement mit dem zweiten Versorgungspannungs-Kontakt des USB-

Steckverbinders verbindbar ist, und - einen Mikrocontroller, der eine UART (Univeral Asynchronous Receiver

Transmitter)-Einheit und eine USB-Einheit aufweist, wobei sowohl die UART-Einheit als auch die USB-Einheit elektrisch mit den beiden Datenübertragungs-Kontakten des

USB-Steckverbinders verbunden sind, wobei der Mikrocontroller einen ersten Anschluss, der elektrisch mit dem Ausgang der

Stromversorgungseinrichtung verbunden ist, und einen zweiten, dem ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders zugeordneten Anschluss, aufweist, wobei der Mikrocontroller dazu ausgebildet ist, den zweiten Anschluss zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-C-Steckverbinders eine

Versorgungsspannung anliegt oder nicht, wobei der Mikrocontroller ferner dazu ausgebildet ist, nur die USB-Einheit zu aktivieren, wenn er das Anliegen einer

Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt erkannt hat, und nur die UART-Einheit zu aktivieren und das Schaltelement anzusteuern, wenn er das Nicht-

Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt des

USB-Steckverbinders erkannt hat.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem USB-Steckverbinder um einen USB-Typ-C-

Steckverbinder, d.h. um einen USB-Typ-C-Stecker oder um eine USB-Typ-C-Buchse.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Stromversorgungseinrichtung des

Feldgerätes dazu ausgebildet sein, eine am zweiten Eingang anliegende

Versorgungsspannung in die Versorgungsgleichspannung umzuwandeln und diese am

Ausgang bereitzustellen.

Um dem Feldgerät zu ermöglichen, zu erkennen, ob ein externes insbesondere UART- fähiges Elektronikgerät, beispielsweise das tragbare Peripheriegerät angeschlossen ist, kann der USB-Steckverbinder des Feldgerätes einen Signalisierungs-Kontakt aufweisen, wobei der Mikrocontroller des Feldgeräts in diesem Fall einen dritten

Anschluss aufweisen kann, der mit dem Signalisierungs-Kontakt des USB-

Steckverbinders elektrisch verbunden ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann hierzu die

Stromversorgungseinrichtungen des Feldgeräts dazu ausgebildet sein, die am ersten

Eingang anliegende Versorgungsspannung in die Versorgungsgleichspannung umzuwandeln und diese am Ausgang bereitzustellen, wenn am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders des Feldgeräts keine

Versorgungsspannung anliegt. Der Mikrocontroller des Feldgeräts kann dazu

* BE2022/5977 ausgebildet sein, unter Ansprechen darauf, dass er ein Nicht-Anliegen einer

Versorgungsspannung am ersten Versorgungspannungs-Kontakt des USB-

Steckverbinders erkannt hat, — das Schaltelement zu schließen, um den Ausgang der Stromversorgungseinrichtung elektrisch mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders zu verbinden, und — den dritten Anschluss zu überwachen, um zu erkennen, ob am Signalisierungs-

Kontakt des USB-Steckverbinders ein vorbestimmtes Signal anliegt, welches signalisiert, dass ein externes UART-fähiges Elektronikgerät am USB-Steckverbinder des Feldgerätes angeschlossen ist.

Wenn ein externes UART-fähiges Elektronikgerät über keine eigene

Versorgungsspannung verfügt, muss es vom Feldgerät mit Energie versorgt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Mikrocontroller des Feldgeräts dazu ausgebildet sein, das Schaltelement so lange im geschlossenen Zustand zu halten, wie am Signalisierungs-Kontakt des USB-Steckverbinders das vorbestimmte Signal anliegt.

Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein externes UART-fähiges

Elektronikgerät, welches am Feldgerät angeschlossen ist, vom Feldgerät mit Energie versorgt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Mikrocontroller des Feldgerätes dazu ausgebildet sein, nur die UART-Schnittstelle zu aktivieren, wenn er sowohl das

Nicht-Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders als auch das Anliegen des vorbestimmten Signals am

Signalisierungs-Kontakt des USB-Steckverbinders erkennt.

Um verhindern zu können, dass das Feldgerät permanent am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders eine

Versorgungsgleichspannung bereitstellt, auch wenn kein externes UART-fähiges

Elektronikgerät angeschlossen ist, kann der Mikrocontroller dazu ausgebildet sein,

) BE2022/5977 a) das Schaltelement nach einer ersten vorbestimmten Zeitdauer, beispielsweise nach 20 ms, wieder zu öffnen, wenn während der ersten vorbestimmten Zeit am Signalisierungs-

Kontakt das vorbestimmte Signal nicht anliegt, und b) nach einer zweiten vorbestimmten Zeit, beispielsweise nach 2 Sekunden, das

Schaltelement wieder zu schließen und den dritten Anschluss zu überwachen, um zu erkennen, ob am Signalisierungs-Kontakt des USB-Steckverbinders das vorbestimmte

Signal anliegt. Die Schritte a) und b) können vom Mikrocontroller je nach

Konfiguration beliebig oft wiederholt werden, wenn kein externes UART-fähiges

Elektronikgerät angeschlossen ist. Die Anzahl der Wiederholungen kann jedoch vorzugsweise zeitlich begrenzt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Mikrocontroller des Feldgeräts dazu ausgebildet sein, beispielsweise den Gerätetyp eines angeschlossenen externen UART- fähigen Elektronikgeräts zu erkennen. Zu diesem Zweck kann der Mikrocontroller dazu ausgebildet sein, das Feldgerät zu veranlassen, ein angeschlossenes externes UART- fähiges Elektronikgerät aufzufordern, Informationen zum Feldgerät zu übertragen, die beispielsweise den Gerätetyp des UART-fähigen Elektronikgeräts enthalten.

Das oben genannte technische Problem wird ebenfalls durch die Verfahrensschritte des

Anspruchs 18 gelöst. Das Verfahren kann beispielsweise folgende Schritte aufweisen: - elektrisches Verbinden eines Feldgeräts nach einem der Ansprüche 13 bis 17 mit einem externen tragbaren Peripheriegerät nach Anspruch 8, wobei im verbundenen

Zustand der erste Versorgungsspannungs-Kontakt, der zweite Versorgungsspannungs-

Kontakt, der Rückkopplungskontakt, der erste Datenübertragungskontakt und der zweite Datenübertragungs-Kontakt des USB-C-Steckverbinders des tragbaren

Peripheriegeräts mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt, dem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt, dem Signalisierungskontakt, dem ersten

Datenübertragungskontakt bzw. dem zweiten Datenübertragungs-Kontakt des USB-C-

Steckverbinders des Feldgeräts elektrisch verbunden sind; - Überwachen, durch das Feldgerät, den ersten Versorgungsspannungs-Kontakt, um zu erkennen, ob am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-Steckverbinders des

Feldgeräts eine Versorgungsspannung anliegt oder nicht; - wenn nicht, Schließen des Schaltelements, so dass die Stromversorgungseinrichtung des Feldgeräts mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt des USB-C-

Steckverbinders des Feldgeräts elektrisch verbunden wird, - Überwachen, durch das Feldgerät, den Signalisierungskontakt, um zu erkennen, ob am

Signalisierungskontakt das vorbestimmte Signal anliegt, das signalisiert, dass das externe Peripheriegerät am USB-Steckverbinder des Feldgeräts angeschlossen ist; - Aktivieren, durch das Feldgerät, der UART-Einheit, wenn erkannt worden ist, dass das vorbestimmte Signal am Signalisierungskontakt anliegt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Verfahren die folgenden weiteren

Schritte umfassen: - Erkennen, durch das tragbare Peripheriegerät, ob am ersten oder zweiten

Versorgungsspannungskontakt des USB-Steckverbinders des Peripheriegeräts eine

Versorgungsspannung anliegt, und - Aktivieren unter Ansprechen auf das Erkennen, dass am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt eine Versorgungsspannung anliegt, nur der UART-

Einheit, so dass eine UART-basierte Kommunikationsverbindung zwischen dem

Peripheriegerät und dem Feldgerät über den ersten und zweiten Datenübertragungs-

Kontakt des USB-Steckverbinders des Peripheriegeräts und über den ersten und zweiten

Datenübertragungs-Kontakt des USB-Steckverbinders des Feldgeräts hergestellt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Verfahren den weiteren Schritt umfassen, wonach unter Ausführung der im Peripheriegerät gespeicherten Software eine

Kommunikation gemäß dem UART-Standard zwischen dem Peripheriegerät und dem

Feldgerät durch den Mikrocontroller des Peripheriegeräts gesteuert wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können im Feldgerät eine Firmware und

Identifikationsdaten, welche die Firmware-Version enthalten, gespeichert sein, wobei im Peripheriegerät eine Firmware und die dazu gehörende Versionsnummer, die vorzugsweise einem Feldgerät zugeordnet ist, gespeichert sein kann. In diesem Fall kann das Verfahren folgende weitere Schritte aufweisen:

Unter Ausführung der im Peripheriegerät gespeicherten Software durch den

Mikrocontroller wird die Identifizierungsdaten aus dem Feldgerät ausgelesen, in

“ BE2022/5977

Abhängigkeit der ausgelesen Identifizierungsdaten wird geprüft, ob die im tragbaren

Peripheriegerät gespeicherte Firmware für das angeschlossene Feldgerät bestimmt ist, und wenn ja, wird geprüft, ob die im Peripheriegerät gespeicherte Firmware aktueller als die im Feldgerät gespeicherte Firmware ist, und wenn ja, wird die im Peripheriegerät gespeicherte Firmware über die hergestellten UART-Kommunikationsverbindung zum

Feldgerät übertragen und die Aktualisierung der Firmware veranlasst.

Vorteilhafterweise kann im Speicher des Peripheriegeräts eine Information gespeichert werden, die angibt, dass die Firmware des Feldgerätes aktualisiert worden ist, und die eine Angabe über die Versionsnummer der aktualisierten Firmware enthält.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in dem tragbaren Peripheriegerät eine

Konfigurations- und/oder Parametrisierungsdatei gespeichert sein, wobei in

Abhängigkeit der aus dem Feldgerät ausgelesen Identifizierungsdaten vom

Peripheriegerät geprüft wird, ob die gespeicherte Konfigurations- und/oder

Parametrisierungsdatei für das angeschlossene Feldgerät bestimmt ist, und wenn ja, wird die gespeicherte Konfigurations- und/oder Parametrisierungsdatei zum Feldgerät übertragen und im Feldgerät gespeichert.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können unter Ausführung der im

Peripheriegerät gespeicherten Software durch den Mikrocontroller Daten aus dem

Feldgerät ausgelesen und im Speicher des Peripheriegeräts abgelegt werden und/oder wenigstens eine Protokolldatei im Speicher des Peripheriegeräts abgelegt und regelmäßig aktualisiert werden.

Das oben genannte technische Problem wird ebenfalls durch die Merkmale des

Anspruchs 25 gelöst. Demnach ist ein Kommunikationssystem vorgesehen, welches folgende Merkmale aufweisen kann: ein Feldgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 17 und ein externes tragbares

Peripheriegerät nach Anspruch 8, wobei im verbundenen Zustand der erste

Versorgungsspannungs-Kontakt, der zweite Versorgungsspannungs-Kontakt, der

Rückkopplungskontakt, der erste Datenübertragungskontakt und der zweite

Datenübertragungs-Kontakt des USB-C-Steckverbinders des tragbaren Peripheriegeräts mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt, dem zweiten Versorgungsspannungs-

Kontakt, dem Signalisierungskontakt, dem ersten Datenübertragungskontakt bzw. dem zweiten Datenübertragungs-Kontakt des USB-C-Steckverbinders des Feldgeräts elektrisch verbunden sind, wobei das Kommunikationssystem insbesondere zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 18 bis 24 ausgebildet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 das Blockschaltbild eines beispielhaften tragbaren Peripheriegeräts,

Figur 2 das Blockschaltbild eines beispielhaften Feldgerätes,

Figur 3 ein beispielhaftes Kommunikationssystem, bei dem das tragbare

Peripheriegerät gemäß Figur 1 elektrisch und mechanisch mit einem PC gekoppelt ist, und

Figur 4 ein beispielhaftes UART-fähiges Erweiterungsmodul, welches an das in

Figur 2 gezeigte Feldgerät anschließbar ist.

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines beispielhaften tragbaren Peripheriegeräts 10, dessen Komponenten in einem Gehäuse 11 angeordnet sein können. Bereits an dieser

Stelle sei angemerkt, dass es sich bei dem tragbaren Peripheriegerät 10 um ein multifunktionales Elektronikgerät, auch als Erweiterungsmodul bezeichnet, handeln kann, das insbesondere in einem USB-Kommunikationsmodus als ein passiver

Datenträger, d.h. USB-Massenspeicher, und in einem UART-Kommunikationsmodus als aktives Elektronikgerät betrieben werden kann. Das tragbare Peripheriegerät 10 ist insbesondere zum Einsatz in einer industriellen Automatisierungsumgebung geeignet.

Angemerkt sei, dass die Energieversorgung des beispielhaften tragbaren

Peripheriegeräts 10 über ein extern anschaltbares Elektronikgerät erfolgt.

Das beispielhafte tragbare Peripheriegerät 10 weist einen USB-Steckverbinder 80 auf, der vorzugsweise als USB-Typ-C-Steckverbinder ausgebildet ist. Beispielhaft sei angenommen, dass es sich bei dem USB-C-Steckverbinder 80 um eine USB-C-Buchse handelt. Die USB-C-Buchse 80 ist insbesondere zum Verbinden mit einem externen

Elektronikgerät ausgebildet, welches einen USB-C Steckverbinder aufweist. Bei einer direkten Kopplung zwischen tragbaren Peripheriegerät 10 und einem externen

Elektronikgerät weist das externe Elektronikgerät einen komplementären USB-C-

Steckverbinder, im vorliegenden Fall also einen USB-C-Stecker auf. Der USB-C-

Stecker des externen Elektronikgeräts kann direkt mit der USB-C-Buchse 80 des tragbaren Peripheriegerät 10 elektrisch und mechanisch gekoppelt werden. Denkbar ist auch, dass das tragbare Peripheriegerät 10 mittels eine USB-Kabels mit dem externen

Elektronikgerät verbunden werden kann. In diesem Fall können die USB-C-

Steckverbinder des tragbaren Peripheriegeräts 10 und des externen Elektronikgeräts jeweils als USB-C-Stecker oder USB-C-Buchsen ausgebildet sein. Bei dem externen

Elektronikgerät kann es sich zum Beispiel um ein Feldgerät 90, welches in Fig. 2 gezeigt ist, oder auch um einen Rechner bzw. PC 200 handeln, der in Fig. 3 gezeigt ist.

Der USB-C-Steckverbinder 80 weist insbesondere einen ersten Datenübertragungs-

Kontakt 84, einen zweiten Datenübertragungs-Kontakt 85, einen ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 und einen zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 auf. In der Praxis kann der USB-C-Steckverbinder 80 neben einem Massekontakt 86 vorzugsweise weitere definierte Kontakte aufweisen. Gemäß der USB-Typ-C-

Steckverbinder-Spezifikation kann es sich bei dem ersten Versorgungsspannungs-

Kontakt um den Anschluss A4 handeln, an den eine Versorgungsspannung VBUS mittels eines extern anschließbaren USB-fähigen Elektronikgeräts, wie zum Beispiel dem PC 200 oder dem Feldgerät, anlegt werden kann.

Bei dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 kann es sich um den Anschluss B5 (CC2) handeln, an den eine von einem externen UART-fähigen Elektronikgerät bereitgestellte Versorgungsspannung Vconn angelegt werden kann. Wie in Figur 1 zu sehen, kann der zweite Versorgungsspannungs-Kontakt 82 elektrisch mit einem

Rückkopplungskontakt 83 des USB-C-Steckverbinders 80 verbunden sein. Der

Rückkopplungs-Kontakt 83 kann der Anschluss B8 gemäß USB-Typ-C-Steckverbinder-

Spezifikation sein. Vorzugsweise kann ein Widerstand 73 in Reihe mit dem

Rückkopplungs-Kontakt 83 geschaltet sein. Er dient der Strombegrenzung.

Die beiden Datenübertragungs-Kontakte 84 und 85 können die Anschlüsse A6 und A7 gemäß der USB-Typ-C-Steckverbinder-Spezifikation sein. Der Masseanschluss 86 kann der Anschluss A1 sein.

Das beispielhafte tragbare Peripheriegerät 10 weist eine Stromversorgungseinrichtung 50 auf, die vorzugsweise kein Netzteil umfasst. Die Stromversorgungseinrichtung 50 weist vorzugsweise einen ersten Eingang 52, der mit dem ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 des USB-C-Steckverbinders 80 elektrisch verbunden ist, einen zweiten Eingang 53, der mit dem zweiten Versorgungsspannungs-

Kontakt 82 des USB-C-Steckverbinders elektrisch verbunden ist, und einen

Gleichspannungsausgang 51 auf. Die Stromversorgungseinrichtung 50 ist dazu ausgebildet, eine am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 81 anliegende

Versorgungsspannung VBUS oder eine am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 anliegende Versorgungsspannung Vconn in eine vorbestimmte Gleichspannung umzuwandeln und diese am Gleichspannungsausgang 51 bereitzustellen. Bei der vorbestimmten Gleichspannung handelt es sich um eine interne Betriebsspannung VCC.

Um eine am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 81 oder am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 82 angelegte Versorgungsspannung, bei der es sich vorzugsweise um eine Versorgungsgleichspannung handelt, in die vorbestimmte

Gleichspannung umwandeln zu können, kann die Stromversorgungseinrichtung 50 jeweils einen entsprechend implementierten Spannungsregler aufweisen. Auf einen

Spannungsregler kann verzichtet werden, wenn im tragbaren Peripheriegerät 10 ein

Mikrocontroller 20 implementiert ist, der für eine maximale Spannung von 5,5 V spezifiziert ist. Denn in der Regel beträgt sowohl die Versorgungsspannung VBUS als auch die Versorgungsspannung Vconn 5,5 V, welche von einem externen an das tragbare Peripheriegerät anschaltbare Elektronikgerät geliefert werden kann.

Der Mikrocontroller 20 weist eine UART-Einheit 30 und eine USB-Einheit 40 auf, die jeweils als Controller ausgebildet sein können. Die UART-Einheit 30 steuert zwei

Anschlüsse des Mikrocontrollers 20, die als TxD-Anschluss 31 und als RxD-Anschluss 32 fungieren. Mit anderen Worten: Ist die UART-Einheit 30 aktiviert, werden über den

Anschluss 31 Daten ausgesendet, während von einem externen Elektronikgerät kommende Daten am Anschluss 32 empfangen werden. Die UART-Einheit 30 verfügt über einen Freigabe-Anschluss 33, an den der Mikrocontroller 20 ein Aktivierungs- bzw. Freigabesignal anlegen kann, um die UART-Einheit 30 zu aktivieren. Wie in Figur 1 zu sehen, ist der TxD-Anschluss 31 elektrisch mit dem ersten

Datenübertragungskontakt 84 verbunden, während der RxD-Anschluss 32 der UART-

Einheit 30 elektrisch mit dem zweiten Datenübertragungs-Kontakt 85 verbunden ist, die gemäß der USB-C-Steckverbinder-Spezifikation als D+ bzw. D- Anschluss spezifiziert sind.

Die USB-Einheit 40 ist dazu ausgebildet, zwei Anschlüsse 41 und 42 des

Mikrocontrollers 20 als D+ Anschluss bzw. als D- Anschluss zu betreiben. Der D+

Anschluss 41 ist mit dem entsprechenden ersten Datenübertragungs-Kontakt 84 verbunden, während der D- Anschluss 42 des Mikrocontrollers 20 mit dem zweiten

Datenübertragungs-Kontakt 85 des USB-C-Steckverbinders 80 verbunden ist. Die USB-

Einheit 40 verfügt ferner über einen Freigabe-Anschluss 43, an den der Mikrocontroller ein Aktivierungs- bzw. Freigabesignal anlegen kann, um die USB-Einheit 40 zu 20 aktivieren.

Ein Masseanschluss 27 des Mikrocontrollers 20 ist mit dem Masseanschluss 86 des

USB-C-Steckverbinders 80 verbunden. Der Mikrocontroller 20 weist ferner einen

Betriebsspannungs-Anschluss 22 auf, der elektrisch mit dem Gleichspannungs-

Anschluss 51 der Stromversorgungseinrichtung 50 verbunden ist. Über eine am

Anschluss 22 anliegende Betriebsspannung, die von der Stromversorgungseinrichtung 50 geliefert wird, werden der Mikrocontroller 20 und seine Komponenten mit Spannung versorgt.

Der Mikrocontroller 20 ist insbesondere dazu ausgebildet, zu erkennen, ob am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 des USB-C Steckverbinders 80 eine

Versorgungsspannung VBUS anliegt. Unter Ansprechen darauf, dass am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 eine Versorgungsspannung V Bus anliegt, aktiviert der Mikrocontroller 20 nur die USB-Einheit 40, indem er ein Aktivierungssignal an den

Freigabe-Anschluss 43 der USB-Einheit 40 anlegt, während er unter Ansprechen darauf, dass am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 eine Versorgungsspannung anliegt, nur die UART-Einheit 30 aktiviert, indem er ein Aktivierungssignal an den

Freigabe-Anschluss 33 anlegt.

Zu diesem Zweck kann der Mikrocontroller 20 beispielsweise einen ersten

Detektionsanschluss 21 aufweisen, der beispielsweise über einen Spannungsteiler 60 dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 81 zugeordnet ist. Der Spannungsteiler 60 weist beispielsweise zwei elektrische Widerstände 61 und 62 auf. Beispielsweise ist der gemeinsame Anschlusspunkt der beiden Widerstände 61 und 62 mit dem

Detektionsanschluss 21 des Mikrocontrollers 20 elektrisch verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Mikrocontroller 20 einen zweiten Detektionsanschluss 23 aufweisen, der über einen Spannungsteiler 70 dem zweiten Versorgungsspannungs-

Kontakt 82 zugeordnet ist. Der Spannungsteiler 70 kann zwei elektrische Widerstände 71 und 72 aufweisen, deren gemeinsamer Anschlusspunkt mit dem Detektionsanschluss 23 elektrisch verbunden ist. Die Widerstände 62 und 71 können jeweils mit dem

Masseanschluss 86 des USB-C-Steckverbinders 80 verbunden sein. Angemerkt sei, dass für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Mikrocontroller 20 nur den ersten, dem ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 zugeordneten Detektionsanschluss 21 oder nur den zweiten, dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 zugeordneten

Detektionsanschluss 23 benötigt, um erkennen zu können, ob am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 oder am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 des USB-Steckverbinders 80 eine Versorgungsspannung anliegt. Mit anderen Worten:

Der erste Detektionsanschluss 21 und der beispielhafte Spannungsteiler 60 oder der zweite Detektionsanschluss 23 und der Spannungsteiler 70 können gegebenenfalls entfallen.

Ein technischer Grund für diese vorteilhafte Ausgestaltung basiert auf der Tatsache, dass der Mikrocontroller 20 nur betriebsbereit ist und somit den ersten Anschluss 21 und/oder zweiten Anschluss 23 nur dann überwachen kann, wenn tatsächlich am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 oder am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 auch eine Versorgungsspannung anliegt, die direkt oder umgesetzt als Betriebsspannung über die Stromversorgungseinrichtung 52 dem Mikrocontroller 20 zugeführt wird, wie dies weiter oben erläutert worden ist. Die beispielhafte Funktionsweise des

Mikrocontrollers 20 hinsichtlich der Überwachung des ersten Detektionsanschlusses 21 und/oder des zweiten Detektionsanschlusses 23 wird nunmehr erläutert.

Angenommen sei zunächst der beispielhafte Fall, dass nur der erste Detektionsanschluss 21 und der Spannungsteiler 60 implementiert sind oder berücksichtigt werden.

Liegt eine Versorgungsspannung VBUS am ersten Versorgungspannungs-Kontakt 81 des USB-C-Steckverbinders 80 an, so liefert der Spannungsteiler 60 einen entsprechenden High-Pegel an den Detektionsanschluss 21, woraufhin der

Mikrocontroller 20 erkennt, dass er die USB-Einheit 40 aktivieren muss. Unter

Ansprechen auf den am Anschluss 21 detektierten High-Pegel erzeugt der

Mikrocontroller 20 ein Aktivierungssignal, welches über den Freigabe-Anschluss 43 der

USB-Einheit 40 zugeführt wird. Da nur die USB-Einheit 40 in diesem Fall aktiviert wird, sind auch nur die Anschlüsse 41 und 42 des Mikrocontrollers 20 betriebsbereit, zum Beispiel niederohmig mit dem ersten bzw. zweiten Datenübertragungs-Kontakt 84, 85 verbunden, während die Anschlüsse 31 und 32 der UART-Einheit 30 nicht betriebsbereit, d.h. zum Beispiel hochohmig mit den Datenübertragungs-Kontakten 84 und 85 verbunden sind.

Liegt hingegen keine Versorgungsspannung VBUS am ersten Versorgungspannungs-

Kontakt 81 des USB-C-Steckverbinders 80 an, so liefert der Spannungsteiler 60 einen entsprechenden Low-Pegel an dem Detektionsanschluss 21, woraus der Mikrocontroller 20 schließt, dass eine Versorgungsspannung Vconn am zweiten Versorgungsspannungs-

Kontakt 82 anliegt. Diese Versorgungsspannung Vconn speist nämlich in diesem Fall den Mikrocontroller 20 über die Stromversorgungseinrichtung 50. Unter Ansprechen auf den am Anschluss 21 detektierten Low-Pegel erzeugt der Mikrocontroller 20 ein

Aktivierungssignal, welches über den Freigabe-Anschluss 33 der UART-Einheit 30 zugeführt wird. Da nur die UART-Einheit 30 in diesem Fall aktiviert wird, sind auch nur die Anschlüsse 31 und 32 des Mikrocontrollers 20 betriebsbereit, d.h. beispielsweise niederohmig mit dem ersten bzw. zweiten Datenübertragungs-Kontakt 84, 85 verbunden.

Angenommen sei nun der beispielhafte Fall, dass nur der zweite Detektionsanschluss 23 und der Spannungsteiler 70 implementiert sind oder berücksichtigt werden.

Liegt eine Versorgungsspannung Vconn am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 an, so liefert der Spannungsteiler 70 einen entsprechenden High-Pegel an den

Detektionsanschluss 23, woraufhin der Mikrocontroller 20 erkennt, dass er die UART-

Einheit 30 aktivieren muss. Unter Ansprechen auf den am Anschluss 23 detektierten

High-Pegel erzeugt der Mikrocontroller 20 ein Aktivierungssignal, welches über den

Freigabe-Anschluss 33 der UART-Einheit 30 zugeführt wird. Da nur die UART-Einheit 30 in diesem Fall aktiviert wird, sind auch nur die Anschlüsse 31 und 32 des

Mikrocontrollers 20 betriebsbereit, d.h. beispielsweise niederohmig mit dem ersten bzw. zweiten Datenübertragungs-Kontakt 84, 85 verbunden.

Liegt hingegen keine Versorgungsspannung Vconn am zweiten Versorgungspannungs-

Kontakt 82 des USB-C-Steckverbinders 80 an, so liefert der Spannungsteiler 70 einen entsprechenden Low-Pegel an dem Detektionsanschluss 23, woraus der Mikrocontroller schließt, dass eine Versorgungsspannung VBUS am ersten Versorgungsspannungs-

Kontakt 81 anliegt. Diese Versorgungsspannung VBUS speist nämlich in diesem Fall 20 den Mikrocontroller 20 über die Stromversorgungseinrichtung 50. Unter Ansprechen auf den am Anschluss 23 detektierten Low-Pegel erzeugt der Mikrocontroller 20 ein

Aktivierungssignal, welches über den Freigabe-Anschluss 43 der USB-Einheit 40 zugeführt wird. Da nur die USB-Einheit 40 in diesem Fall aktiviert wird, sind auch nur die Anschlüsse 41 und 42 des Mikrocontrollers 20 betriebsbereit, zum Beispiel niederohmig mit dem ersten bzw. zweiten Datenübertragungs-Kontakt 84, 85 verbunden, während die Anschlüsse 31 und 32 der UART-Einheit 30 nicht betriebsbereit, d.h. zum Beispiel hochohmig mit den Datenübertragungs-Kontakten 84 und 85 verbunden sind.

Die beiden Detektionsanschlüsse 21 und 23 können, sofern implementiert oder aktiviert, auch gleichzeitig in der zuvor beschriebenen Weise vom Mikrocontroller 20 überwacht werden. In diesem Fall kann der Mikrocontroller 20 die an den Detektionsanschlüssen

21 und 23 anliegenden High- oder Low-Pegel redundant auswerten und unter

Ansprechen hierauf entweder die UART-Einheit 30 oder die USB-Einheit 40 aktivieren.

Denkbar ist bei einem gleichzeitigen Überwachen der Detektionsanschlüsse 21 und 23, dass der Mikrocontroller 20 nur den jeweiligen High-Pegel auswertet, d.h. nur die

UART-Einheit 30 aktiviert, wenn am zweiten Detektionsanschluss 23 ein High-Pegel vom Mikrocontroller 20 detektiert wird, und nur die USB-Einheit 40 aktiviert, wenn am ersten Detektionsanschluss 21 ein High-Pegel vom Mikrocontroller 20 detektiert wird.

Angemerkt sei, dass die beiden Spannungsteiler 60 und 70 auch der

Stromversorgungseinrichtung 50 zugeordnet werden können.

Das beispielhafte tragbare Peripheriegerät 10 weist ferner einen Speicher 15 auf, der über einen Anschluss 17 elektrisch mit dem Gleichspannungsausgang 51 der

Stromversorgungseinrichtung 50 verbunden ist. Der Speicher 15 kann vorzugsweise als ein digitaler Speicherbaustein, wie zum Beispiel ein Flash-Speicher ausgebildet sein kann. Der Speicher 15 weist eine Kommunikationsschnittstelle 16 auf, über die er mittels einer Kommunikationsverbindung 230 mit einer Kommunikationsschnittstelle 24 des Mikrocontrollers 20 verbunden sein kann. Die Kommunikationsverbindung 230 kann beispielsweise als SPI (Serial Peripheral Interface)-Bussystem ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Kommunikationsschnittstellen 16 und 24 jeweils als SPI-basierte

Schnittstelle ausgebildet.

Weiterhin kann eine Software in dem Speicher 15 und/oder in wenigstens einem weiteren Speicher, beispielsweise einem Festwertspeicher 25, der im Mikrocontroller 20 implementiert ist, gespeichert sein. Die Software kann beispielsweise zum Steuern und/oder Überwachen des tragbaren Peripheriegeräts 10 und/oder zum Steuern einer

Kommunikation zwischen dem tragbaren Peripheriegerät 10 und einem externen

UART-fähigen Elektronikgerät gemäß dem UART-Standard ausgebildet sein. Bereits an dieser Stelle sei erwähnt, dass es sich bei dieser Software um mindestens ein

Programm handelt, welches beispielsweise eine Firmware sein kann. Auch

Anwenderprogramme können Bestandteil der Software sein. Der Mikrocontroller 20 ist beispielsweise dazu ausgebildet, unter Ansprechen darauf, dass am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 82 eine Versorgungsspannung Vconn anliegt, die im

Speicher 15 und/oder im Speicher 25 abgelegte Software auszuführen. Die genaue

Aufgabe und Funktionen des Mikrocontrollers 20 werden weiter unten noch näher in

Verbindung mit einem in Figur 2 beispielhaft dargestellten Feldgerät und einem in

Figur 3 gezeigten Kommunikationssystem 1 erläutert.

Wie bereits weiter oben erläutert, erkennt der Mikrocontroller 20 das Anliegen einer

Versorgungsspannung am zweiten Versorgungspannungs-Kontakt 82 beispielsweise dadurch, dass über den Spannungsteiler 70 ein High-Pegelsignal an den

Detektionsanschluss 23 angelegt wird. In diesem Fall kann der Mikrocontroller 20 ferner dazu ausgebildet sein, unter Ausführung der gespeicherten Software wenigstens eine beispielsweise im Speicher 15 ablegbare Protokolldatei zu erzeugen und/oder zu verwalten. Die Operation verwalten umfasst ebenfalls das regelmäßige Aktualisieren der Protokolldatei.

Angemerkt sei noch, dass im Mikrocontroller 20 noch ein Prozessor 26 implementiert sein kann, der über einen internen Bus mit dem Speicher 25, der UART-Einheit 30 und der USB-Einheit 40 kommunizieren kann. Der Speicher 25 kann in an sich bekannter

Weise zum Beispiel als Arbeits- und/oder Programmspeicher implementiert sein.

Es wird nun in Verbindung mit Figur 3 ein beispielhafter Anwendungsfall für das beispielhafte in Figur 1 gezeigte tragbare Peripheriegerät 10 erläutert, bei dem das tragbare Peripheriegerät 10 als USB-Massenspeicher betrieben wird, der in Figur 3 dargestellt ist. In Fig. 3 ist der einfacheren Darstellung wegen nur der USB-C-

Steckverbinder 80 des in Figur 1 dargestellten tragbaren Peripheriegeräts 10 gezeigt.

In Figur 3 ist ein Kommunikationssystem 1 gezeigt, bei dem das beispielhafte tragbare

Peripheriegerät 10 elektrisch und mechanisch mit einem Personal Computer 200 direkt gekoppelt ist. Demzufolge weist der PC 200 einen komplementären USB-C-

Steckverbinder 210, der im vorliegenden Beispiel als USB-Typ-C-Stecker ausgebildet ist, auf. Der USB-C-Stecker 210 ist elektrisch und mechanisch mit dem als USB-C-

Buchse ausgebildeten USB-C-Steckverbinder 80 des tragbaren Peripheriegeräts 10 direkt verbunden. Der USB-C-Stecker 210 weist insbesondere einen ersten

Datenübertragungs-Kontakt 214 und einen zweiten Datenübertragungs-Kontakt 215 auf, die mit den Kontakten 84 und 85 der USB-C-Buchse 80 elektrisch verbunden sind.

Ferner weist der USB-C-Stecker 210 einen Versorgungsspannungs-Kontakt 211 auf.

Der Versorgungsspannungs-Kontakt 211 ist elektrisch mit dem ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 der USB-C-Buchse 80 verbunden. Ein

Massekontakt 216 des USB-C-Steckers 210 ist elektrisch mit dem Massekontakt 86 der

USB-C-Buchse 80 des tragbaren Peripheriegeräts 10 verbunden. Weitere Kontakte, wie zum Beispiel ein Kontakt 213 können vorgesehen sein.

Der Personal Computer 200 verfügt beispielsweise über ein Netzteil 220, welches eine

Versorgungsgleichspannung VBUS an den Versorgungsspannungs-Kontakt 211 anlegt.

Das Netzteil 220 kann auch einen Mikrocontroller 240 des PC 200 mit Energie versorgen. Ferner ist im PC 200 vorzugsweise ein USB Controller 230 implementiert, der mit den Datenübertragungs-Kontakten 214 und 215 verbunden ist. Der USB

Controller 230 ist vorzugsweise zur USB-basierten Kommunikation mit der USB-

Einheit 40 des tragbaren Peripheriegeräts 10 ausgebildet.

Sind PC 200 und das tragbare Peripheriegerät 10 über den USB-C-Stecker 210 und die

USBC-C-Buchse 80 miteinander elektrisch verbunden und ist der PC 200 eingeschaltet, wird die vom Netzteil 220 bereitgestellte Versorgungsspannung VBUS über die

Versorgungsspannungs-Kontakte 210 und 81 an den Eingang 52 der

Stromversorgungseinrichtung 50 des Peripheriegeräts 10 übertragen. Über den

Spannungsteiler 60 wird folglich ein Signal mit einem High-Pegel an den

Detektionsanschluss 21 des Mikrocontrollers 20 gelegt, der vom Mikrokontroller 20 detektiert wird. Wie bereits weiter oben erläutert, erkennt der Mikrocontroller 20 anhand des High-Pegels am Detektionsanschluss 21, dass am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 eine Versorgungsspannung VBUS anliegt. Unter

Ansprechen hierauf führt der Mikrocontroller 20 ein Aktivierungssignal nur dem

Anschluss 43 zu, so dass nur USB-Einheit 40 aktiviert wird. Wie bereits erwähnt, kann die im Speicher 15 und/oder im Speicher 25 gespeicherte Software eine Firmware enthalten, die, wenn sie vom Mikrocontroller 20 ausgeführt wird, das Peripheriegerät 10 steuert und/oder überwacht. Ferner kann der Mikrocontroller 20 derart ausgebildet sein, dass er unter Ausführung der Software das tragbare Peripheriegerät 10 als einen USB-

Massenspeicher bezüglich des Personal Computers 200 betreibt. Zu diesem Zweck ist

PC 200 vorzugsweise dazu ausgebildet, Befehle zum Auslesen des Speichers 15 und

Daten sowie Befehle zum Speichern der Daten in dem Speicher 15 über den USB-

Controller 230, die die Datenübertragungs-Kontakte-Paare 214/215 und 84/85 zum

Mikrocontroller 20 des Peripheriegeräts 10 zu übertragen. Der Mikrocontroller 20 ist dazu ausgebildet, die angeforderten Daten aus dem Speicher 15 auszulesen und in

Zusammenarbeit mit der USB-Einheit 40 über die Datenübertragungs-Kontakte-Paare 84/85 und 214/215 zum PC 200 zu übertragen. Ferner ist der Mikrocontroller 20 vorzugsweise dazu ausgebildet, den vom PC 200 empfangenen Schreib- oder

Speicherbefehl auszuführen, indem er die dazugehörenden Daten des PC 200 über die

Kommunikationsverbindung 230 in den Speicher 15 schreibt. Bei diesem

Anwendungsfall fungiert das tragbare Peripheriegerät 10 als herkömmlicher USB-

Massenspeicher für den Personal Computer 220.

Figur 2 zeigt das Blockschaltbild eines beispielhaften Feldgeräts 90, dessen

Komponenten in einem Gehäuse 91 angeordnet sein können. Das Feldgerät 90 kann zum Beispiel ein Aktor oder Sensor sein. Das Feldgerät 90 ist insbesondere zum Einsatz in einer industriellen Automatisierungsumgebung geeignet. Angemerkt sei bereits an dieser Stelle, dass das Feldgerät 90 zur Energieversorgung eines extern anschaltbaren

UART-fähigen Elektronikgeräts, wie zum Beispiel das tragbare Peripheriegerät 10 oder das in Figur 4 beispielhaft gezeigte UART-fähige Erweiterungsgerät 240, ausgebildet ist.

Das beispielhafte Feldgerät 90 weist einen USB-Steckverbinder 150 auf, der vorzugsweise als USB-Typ-C-Steckverbinder ausgebildet ist. Beispielhaft sei angenommen, dass es sich bei dem USB-C-Steckverbinder 80 um einen USB-C-Stecker handelt. Er könnte natürlich auch als USB-C-Buchse ausgebildet sein. Der USB-C-

Stecker 80 ist insbesondere zum Verbinden mit einem externen Elektronikgerät ausgebildet, welches einen USB-C Steckverbinder aufweist. Bei einer direkten

Kopplung zwischen Feldgerät 90 und einem externen Elektronikgerät weist das externe

Elektronikgerät einen komplementären Steckverbinder, im vorliegenden Fall also eine

USB-C-Buchse auf. Die USB-C-Buchse des externen Elektronikgeräts kann direkt mit dem USB-C-Stecker 150 des Feldgeräts 90 elektrisch und mechanisch gekoppelt werden. Denkbar ist auch, dass das Feldgerät 90 mittels eine USB-Kabels mit dem externen Elektronikgerät verbunden werden kann. In diesem Fall können die USB-C-

Steckverbinder des Feldgeräts 90 und des externen Elektronikgeräts jeweils als USB-C-

Stecker oder USB-C-Buchsen ausgebildet sein. Bei dem externen Elektronikgerät kann es sich zum Beispiel um das tragbare Peripheriegerät 10, den Rechner bzw. PC 200, oder um ein UART-fähiges Erweiterungsmodul, wie zum Beispiel das in Figur 4 gezeigte UART-fähige Erweiterungsmodul 240 handeln.

Der USB-C-Steckverbinder 150 weist insbesondere einen ersten Datenübertragungs-

Kontakt 154, einen zweiten Datenübertragungs-Kontakt 155, einen ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 151 und einen zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 152 auf. In der Praxis kann der USB-C-Steckverbinder 80 neben einem Massekontakt 156 vorzugsweise weitere definierte Kontakte auf. Gemäß der USB-Typ-C-

Steckverbinder-Spezifikation kann es sich bei dem ersten Versorgungsspannungs-

Kontakt 151 um den Anschluss A4 handeln, an den eine Versorgungsspannung VBUS mittels eines extern anschließbaren USB-fähigen Elektronikgeräts, wie zum Beispiel dem PC 200, anlegt werden kann.

Bei dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 152 kann es sich um den Anschluss

B5 (CC2) handeln, an den eine vom Feldgerät 90 selbst bereitgestellte

Versorgungsspannung Vconn angelegt werden kann. Die beiden Datenübertragungs-

Kontakte 154 und 155 können die Anschlüsse A6 und A7 gemäß der USB-Typ-C-

Steckverbinder-Spezifikation sein. Der Masseanschluss 156 kann der Anschluss A1 sein.

Das beispielhafte Feldgerät 90 weist eine Stromversorgungseinrichtung 130 auf, die ein

Netzteil aufweisen kann, wenn das Feldgerät an ein externes Versorgungsnetz (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann. In diesem Fall stellt der mit 135 bezeichnete

Funktionsblock das Netzteil dar. Ist das Feldgerät zum Beispiel an eine externe

Gleichspannungs-Versorgungsquelle 170 angeschlossen, kommt in der Regel ein

Spannungsregler zum Einsatz. In diesem Fall stellt der mit 135 bezeichnete

Funktionsblock den Spannungsregler dar.

Die Stromversorgungseinrichtung 130 weist vorzugsweise einen ersten Eingang 132 auf, an den die Versorgungsspannung einer externen Energieversorgungsquelle 170, hier beispielsweise eine Gleichspannungsversorgungsquelle, anlegbar ist. Ferner weist die Stromversorgungseinrichtung 130 einen zweiten Eingang 131, der mit dem ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-Steckverbinders 150 verbunden ist, und einen Ausgang 133 zum Bereitstellen einer Versorgungsgleichspannung auf. Die

Stromversorgungseinrichtung 130 ist über ein steuerbares Schaltelement 160 mit dem zweiten Versorgungspannungs-Kontakt 152 des USB-Steckverbinders 150 verbindbar.

Die externe Gleichspannungsversorgungsquelle 170 liefert beispielsweise eine

Gleichspannung von 24V, aus der der Spannungsregler 135 beispielsweise eine 3,3V

Gleichspannung erzeugen kann. Zwischen den Eingang 131 und den Ausgang 133 kann ein Spannungsregler 131 geschaltet sein, der aus einer am Versorgungsspannungs-

Kontakt 151 anliegenden Gleichspannung VBUS eine stabilisierte Betriebsspannung

VCC von beispielsweise 3,3V erzeugen kann. Bei einer beispielhaften

Ausführungsform kann das Schaltelement 160 zwischen dem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 152 des USB-C-Steckverbinders 150 und dem

Ausgang 133 der Stromversorgungseinrichtung 130 geschaltet sein.

Die Stromversorgungseinrichtung 130 kann dazu ausgebildet sein, aus einer am zweiten

Eingang 131 anliegende Versorgungsspannung VBUS die Betriebsspannung VCC mittels des Spannungsreglers 134 zu erzeugen und diese am Ausgang 133 bereitzustellen. Je nach Implementierung kann die Stromversorgungseinrichtung 130 auch dazu ausgebildet sein, die von der externen Energieversorgungseinrichtung 170 bereitgestellte Versorgungsspannung auch dann in die Betriebsspannung VCC umzuwandeln und diese am Ausgang 133 bereitzustellen, wenn am Eingang 131 eine

Versorgungsspannung VBUS anliegt. In jedem Fall erzeugt die

Stromversorgungseinrichtung 130 aus der von der externen

Energieversorgungseinrichtung 170 bereitgestellten Versorgungsspannung die

Betriebsspannung und stellt diese am Ausgang 133 bereit, wenn am Eingang 131 keine

Versorgungsspannung VBUS anliegt.

Ferner weist das Feldgerät 90 einen Mikrocontroller 100 auf. Der Mikrocontroller 100 weist vorzugsweise eine UART (Univeral Asynchronous Receiver Transmitter)-Einheit

110 und eine USB-Einheit 120 aufweist, die jeweils als Controller ausgebildet sein können. Sowohl die UART-Einheit 110 als auch die USB-Einheit 120 sind elektrisch mit den beiden Datenübertragungs-Kontakten 154 und 155 des USB-Steckverbinders 150 verbunden. Ferner weist der Mikrocontroller 100 einen ersten Anschluss 103, der elektrisch mit dem Ausgang 133 der Stromversorgungseinrichtung 130 verbunden ist, und einen zweiten, dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-

Steckverbinders 150 zugeordneten Anschluss 102, auf. Der Anschluss 102 kann auch als Detektionsanschluss bezeichnet werden. Der Mikrocontroller 100 kann ferner einen

Steuerausgang 104 aufweisen, der mit einem Steuereingang des Schaltelements 160 verbunden ist. Das Schaltelement 160 ist vorzugsweise ein Halbleiterschaltelement, das zum Beispiel durch einen Bipolar-Transistor oder einen Feldeffekt-Transistor realisiert sein kann. Über den Steuerausgang 104 liefert der Mikrocontroller 100 Ein- und

Ausschaltsignale an das Schaltelement 160.

Die UART-Einheit 110 steuert zwei Anschlüsse des Mikrocontrollers 100, die als TxD-

Anschluss 111 und als RxD-Anschluss 112 fungieren. Mit anderen Worten: Ist die

UART-Einheit 110 aktiviert, werden über den Anschluss 111 Daten ausgesendet, während von einem externen Elektronikgerät kommende Daten am Anschluss 112 empfangen werden. Die UART-Einheit 110 verfügt über einen Freigabe-Anschluss 113, an den der Mikrocontroller 100 ein Aktivierungs- bzw. Freigabesignal anlegen kann, um die UART-Einheit 110 zu aktivieren. Wie in Figur 2 zu sehen, ist der TxD-

Anschluss 111 elektrisch mit dem zweiten Datenübertragungskontakt 155 verbunden, während der RxD-Anschluss 112 der UART-Einheit 110 elektrisch mit dem ersten

Datenübertragungs-Kontakt 154 verbunden ist, die gemäß der USB-C-Steckverbinder-

Spezifikation als D- bzw. D+ Anschluss spezifiziert sind.

Die USB-Einheit 120 ist dazu ausgebildet, zwei Anschlüsse 121 und 122 des

Mikrocontrollers 100 als D+ Anschluss bzw. als D- Anschluss zu betreiben. Der D+

Anschluss 121 ist mit dem entsprechenden ersten Datenübertragungs-Kontakt 154 verbunden, während der D- Anschluss 122 des Mikrocontrollers 100 mit dem zweiten

Datenübertragungs-Kontakt 155 des USB-C-Steckverbinders 150 verbunden ist. In an sich bekannter Weise unterstützt die USB-Einheit 120 eine bidirektionale und differentielle Datenübertragung. Die USB-Einheit 120 verfügt ferner über einen

Freigabe-Anschluss 123, an den der Mikrocontroller 100 ein Aktivierungs- bzw.

Freigabesignal anlegen kann, um die USB-Einheit 120 zu aktivieren.

Ein Masseanschluss 101 des Mikrocontrollers 100 ist mit dem Masseanschluss 156 des

USB-C-Steckverbinders 150 verbunden.

In an sich bekannter Weise kann der Mikrocontroller 100 einen Prozessor 108 und einen

Speicher 109 aufweisen, in dem zum Beispiel eine Firmware zum Steuern und/oder

Überwachen des Feldgeräts 90 gespeichert sein kann. In an sich bekannter Weise kann der Speicher 109 als Arbeits- und/oder Programmspeicher implementiert sein. Der

Prozessor 108 kann über einen internen Bus mit den Freigabeanschlüssen 113 und 123, dem Speicher 109 und dem Steueranschluss 104 verbunden sein.

Angemerkt sei, dass der USB-Steckverbinder 150 noch einen Signalisierungs-Kontakt 153 und der Mikrocontroller 100 einen dritten Anschluss 105, der mit dem

Signalisierungs-Kontakt 153 des USB-C-Steckverbinders 150 elektrisch verbunden ist, aufweisen kann. Als Signalisierungs-Kontakt 153 kann zum Beispiel der SBU1

Anschluss des USB-C-Steckverbinders 150 verwendet werden.

Der Mikrocontroller 100 ist insbesondere dazu ausgebildet, den zweiten Anschluss 102 zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-C-Steckverbinders 150 eine

Versorgungsspannung VBUS anliegt oder nicht. Ferner kann der Mikrocontroller 100 dazu ausgebildet sein, - nur die USB-Einheit 120 zu aktivieren, wenn er das Anliegen einer

Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 erkannt hat, und - nur die UART-Einheit 110 zu aktivieren und das Schaltelement 160 über den

Steuerausgang 104 anzusteuern, wenn er das Nicht-Anliegen einer

Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-

Steckverbinders 150 erkannt hat.

Zu diesem Zweck kann der Detektionsanschluss 102 beispielsweise über einen

Spannungsteiler 140 dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 zugeordnet sein bzw. mit dem Versorgungsspannungs-Kontakt 151 verbunden werden. Der

Spannungsteiler 140 weist beispielsweise zwei elektrische Widerstände 141 und 142 auf. Beispielsweise ist der gemeinsame Anschlusspunkt der beiden Widerstände 141 und 142 mit dem Detektionsanschluss 102 des Mikrocontrollers 100 elektrisch verbunden. Der elektrische Widerstand 141 kann mit dem Masseanschluss 156 des

USB-C-Steckverbinders 150 verbunden sein.

Liegt eine Versorgungsspannung VBUS am ersten Versorgungspannungs-Kontakt 151 des USB-C-Steckverbinders 150 an, so liefert der Spannungsteiler 140 ein Signal mit einem entsprechenden High-Pegel an den Detektionsanschluss 102, woraufhin der

Mikrocontroller 100 erkennt, dass nur die USB-Einheit 120 aktiviert werden soll. Unter

Ansprechen auf den am Anschluss 102 detektierten High-Pegel erzeugt der

Mikrocontroller 100 ein Aktivierungssignal, welches über den Freigabe-Anschluss 123 der USB-Einheit 120 zugeführt wird. Da nur die USB-Einheit 120 in diesem Fall aktiviert wird, sind auch nur die Anschlüsse 121 und 122 des Mikrocontrollers 20 betriebsbereit, d.h. zum Beispiel niederohmig mit dem ersten bzw. zweiten

Datenübertragungs-Kontakt 154, 155 verbunden, während die Anschlüsse 111 und 112 der UART-Einheit 110 zum Beispiel hochohmig und somit nicht betriebsbereit mit den

Datenübertragungs-Kontakt 154, 155 verbunden sind.

Liegt hingegen keine Versorgungsspannung VBUS am ersten Versorgungspannungs-

Kontakt 151 des USB-C-Steckverbinders 150 an, sorgt die

Stromversorgungseinrichtung 130 dafür, dass die am ersten Eingang 132 anliegende

Versorgungsspannung in die Versorgungsgleichspannung VCC umgewandelt und am

Ausgang 133 bereitgestellt wird. Das Nicht-Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-Steckverbinders 150 erkennt der

Mikrocontroller 100 beispielsweise dadurch, dass ein Low-Pegel über den

Spannungsteiler 140 an den Anschluss 102 des Mikrocontrollers 100 angelegt wird.

Der Mikrocontroller 100 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, unter Ansprechen auf den erkannten Low-Pegel am Anschluss 102 ein Einschaltsignal über den Steueranschluss 104 an den Steuereingang des Schaltelement 160 zu legen, um das Schaltelement 160 zu schließen, so dass der Ausgang 133 der Stromversorgungseinrichtung 130 elektrisch mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 152 des USB-Steckverbinders 150 verbinden wird. Auf diese Weise gelangt die von der Stromversorgungseinrichtung 130 bereitgestellte Betriebsspannung VCC als Spannung VCONN an den

Versorgungsspannungs-Kontakt 152. Ferner überwacht der Mikrocontroller 100 den dritten Anschluss 105, um zu erkennen, ob am Signalisierungs-Kontakt 153 des USB-

Steckverbinders 150 ein vorbestimmtes Signal anliegt, welches signalisiert, dass ein externes UART-fähiges Elektronikgerät, welches vorzugsweise über keine eigene

Energieversorgung verfügt, am USB-Steckverbinder 150 des Feldgeräts 90 angeschlossen ist.

Der Mikrocontroller 100 kann in diesem Fall dazu ausgebildet sein, das Schaltelement 160 so lange im geschlossenen Zustand zu halten, wie am Signalisierungs-Kontakt 153 des USB-Steckverbinders 150 das vorbestimmte Signal anliegt. Auf diese Weise wird ein extern angeschaltetes Elektronikgerät, beispielsweise das tragbare Peripheriegerät 10, fortlaufend vom Feldgerät 90 mit Energie versorgt.

Der Mikrocontroller 100 kann dazu ausgebildet sein, ein Aktivierungssignal nur dann an den Eingang 113 anzulegen und die UART-Schnittstelle 110 zu aktivieren, wenn er sowohl das Nicht-Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-Steckverbinders 150 durch einen Low-

Pegel am Anschluss 102 als auch das Anliegen des vorbestimmten Signals am

Signalisierungs-Kontakt 153 des USB-Steckverbinders 150 bzw. am Anschluss 105 erkannt hat.

Der Mikrocontroller 100 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, a) nach einer ersten vorbestimmten Zeitdauer, zum Beispiel nach 20ms, ein

Ausschaltsignal zu erzeugen und das Ausschaltsignal über den Anschluss 104 dem

Steuereingang des Schaltelements 160 zuzuführen, um das Schaltelement 160 wieder zu öffnen, wenn während der ersten vorbestimmten Zeit am Signalisierungs-Kontakt 153 das vorbestimmte Signal nicht anliegt, und b) nach einer zweiten vorbestimmten Zeit, zum Beispiel nach 2 Sekunden ein

Einschaltsignal zu erzeugen und das Einschaltsignal über den Anschluss 104 dem

Steuereingang des Schaltelements 160 zuzuführen, um das Schaltelement 160 wieder zu schließen und den dritten Anschluss 105 zu überwachen, um zu erkennen, ob am

Signalisierungs-Kontakt 153 des USB-Steckverbinders 150 das vorbestimmte Signal anliegt, und die Schritte a) und b) gegebenenfalls solange zu wiederholen, bis ein externes UART- fähiges Elektronikgerät an das Feldgerät 90 angeschlossen worden ist.

Das Feldgerät 90 kann ferner dazu ausgebildet sein, den Gerätetyp eines angeschlossenen externen UART-fähigen Elektronikgeräts zu erkennen. Beispielsweise kann hierzu die in dem Speicher 109 abgelegte Firmware, wenn sie vom

Mikrocontroller 100 ausgeführt wird, den Mikrocontroller 100 anweisen, das Feldgerät 90 zu veranlassen, ein am Feldgerät 90 angeschlossenes externes UART-fähiges

Elektronikgerät aufzufordern, eine Identifikationsinformation zu übertragen, die vom

Mikrocontroller 100 zum Erkennen des angeschlossenen externen Elektronikgeräts ausgewertet werden kann. Diese Kommunikation erfolgt mithilfe der UART-Einheit 110.

Das Feldgerät 90 kann einen weiteren Speicher 95, zum Beispiel einen Flash-Speicher aufweisen, in den Informationen und Daten geschrieben und aus dem Informationen und Daten ausgelesen werden können. In dem Speicher 95 oder in dem Speicher 105 können Informationen gespeichert sein, die zum Beispiel die Versionsnummer der aktuell vom Feldgerät verwendeten Firmware enthalten. Der Speicher 95 und der

Mikrocontroller 100 sind elektrisch zum Beispiel über eine SPI-Bussystem miteinander verbunden. Hierzu weisen der Mikrocontroller 100 eine Kommunikationsschnittstelle 106 und der Speicher 95 eine Kommunikationsschnittstelle 96 auf.

Nunmehr wird ein weiterer beispielhafter Anwendungsfall betrachtet. Angenommen sei, dass das in Figur 1 gezeigte tragbare Peripheriegerät 10 beispielsweise direkt mit dem in

Figur 2 gezeigten Feldgerät 90 elektrisch und mechanisch gekoppelt ist, und dass das

Feldgerät 90 elektrisch mit der Versorgungsspannungsquelle 170 verbunden ist. Sowohl das Peripheriegerät 10 als auch das Feldgerät 90 seien betriebsbereit.

Im verbundenen Zustand sind insbesondere der erste Versorgungsspannungs-Kontakt 81, der zweite Versorgungsspannungs-Kontakt 82, der Rückkopplungskontakt 83, der

Massekontakt 86, der erste Datenübertragungskontakt 84 und der zweite

Datenübertragungs-Kontakt 85 des USB-Steckverbinders 80 des tragbaren

Peripheriegeräts 10 mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151, mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 152, mit dem Signalisierungs-Kontakt 153, mit dem Massekontakt 156, mit dem ersten Datenübertragungskontakt 154 bzw. mit dem zweiten Datenübertragungs-Kontakt 155 des komplementären USB--Steckverbinders 150 des Feldgeräts 90 elektrisch verbunden.

Ein beispielhaftes Betriebsverhalten sowie beispielhafte Funktionsabläufe dieses gekoppelten Kommunikationssystems werden nachfolgend detailliert beschrieben.

Wird das Feldgerät 90 beispielsweise eingeschaltet oder in anderer Weise in

Betriebsbereitschaft versetzt, beginnt der Mikrocontroller 100 mit der Ausführung der im Speicher 109 gespeicherten Firmware und veranlasst das Feldgerät 90, den ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-Steckverbinders 150 des

Feldgeräts 90 eine Versorgungsspannung VBUS anliegt oder nicht. Da im vorliegenden

Fall das Peripheriegerät 10 keine Versorgungsspannung an den Versorgungsspannungs-

Kontakt 81 anlegt und somit auch am Versorgungsspanungs-Kontakt 151 keine

Versorgungsspannung anliegt, wird an den Anschluss 102 über den Spannungsteiler 140 ein Low-Pegel angelegt. Unter Ansprechen auf den erkannten Low-Pegel gibt der

Mikrocontroller 100 über den Steuerausgang 104 ein Einschaltsignal an das

Schaltelement 160 aus und das Schaltelement 160 wird geschlossen, so dass der

Ausgang 133 der Stromversorgungseinrichtung 130 des Feldgeräts 90 mit dem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 152 des USB-Steckverbinders 150 elektrisch verbunden wird. Zudem veranlasst der Mikrocontroller 100 das Feldgerät 90, den

Signalisierungs-Kontakt 153 zu überwachen, um zu erkennen, ob am Signalisierungs-

Kontakt 153 ein vorbestimmtes Signal, z.B. ein Signal mit einem High-Pegel, anliegt, das signalisiert, dass das externe Peripheriegerät 10 am USB-Steckverbinder 150 des

Feldgeräts 90 angeschlossen ist. Da im vorliegenden Fall das Peripheriegerät 10 am

Feldgerät 90 angeschaltet ist, wird die von der Stromversorgungseinrichtung 130 über die Versorgungsspannungs-Kontakte 151 und 81 übertragene Versorgungsspannung über den zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82, den Rückkopplungskontakt 83 und den Signalisierungs-Kontakt 153 an den Eingang 105 des Mikrocontrollers 100 zurückgeführt. Unter Ansprechen auf den am Eingang 105 anliegenden High-Pegel legt der Mikrocontroller 100 ein Aktivierungssignal an den Freigabe-Eingang 113, wodurch die UART-Einheit 110, wie oben bereits erläutert, aktiviert wird. Wie oben bereits erläutert, kann der Mikrocontroller 100 vorteilhafterweise derart programmiert sein, dass das Feldgerät 90 veranlasst wird, das Schaltelement 160 solange geschlossen zu halten, wie das Peripheriegerät 10 am Feldgerät 90 angeschlossen ist.

Angenommen sei ferner, dass auch das Peripheriegerät 10 eingeschaltet oder in anderer

Weise in Betriebsbereitschaft versetzt worden ist. Demzufolge beginnt der

Mikrocontroller 20 mit der Ausführung der im Speicher 25 gespeicherten Firmware und veranlasst zunächst das Peripheriegerät 10, zu prüfen bzw. erkennen, ob am ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 81 oder am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 des USB-Steckverbinders 80 eine Versorgungsspannung anliegt. Dieses Prozedere wurde weiter oben in Verbindung mit dem Peripheriegerät 10 und Figur 1 ausführlich erläutert. Hierzu kann, wie oben bereits ausführlich erläutert, der Mikrocontroller 20 den Detektionsanschluss 21 und/oder den Detektionsanschluss 23 beispielsweise auf das

Anliegen eines High- oder Low-Pegels hin überwachen. Im vorliegenden Fall liegt nur am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 die von der

Stromversorgungseinrichtung 130 des Feldgeräts 90 gelieferte Versorgungsspannung an. Folglich erkennt der Mikrocontroller 20 beispielsweise einen über den

Spannungsteiler 70 an den Detektionsanschluss 23 angelegten High-Pegel und/oder, je nach Implementierung, einen am Detektionsanschluss 21 anliegenden Low-Pegel.

Gemäß einer vorteilhaften Implementierung weiß der Mikrocontroller 20 anhand des am

Detektionsanschluss 23 erkannten High-Pegels und/oder, je nach Implementierung, des am Detektionsanschluss 21 erkannten Low-Pegels, dass das Peripheriegerät 10 an einem

Feldgerät angeschlossen ist.

Unter Ansprechen hierauf bzw. unter Ansprechen auf das Erkennen, dass am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 82 des USB-Steckverbinders 80 eine

Versorgungsspannung anliegt, veranlasst der Mikrocontroller 20, dass nur die UART-

Einheit 30 aktiviert wird. Auf diese Weise wird eine UART-basierte

Kommunikationsverbindung zwischen dem Peripheriegerät 10 und dem Feldgerät 90,

d.h. eine Kommunikationsverbindung zwischen der UART-Einheit 30 des

Peripheriegeräts 10 und der UART-Einheit 110 des Feldgeräts 90 über den ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt 84, 85 des USB-Steckverbinders 80 des

Peripheriegeräts 10 und über den ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt 154, 155 des USB-Steckverbinders 150 des Feldgeräts 90 hergestellt.

Die Versorgungsspannung wird über den zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 82 an den Eingang 53 der Stromversorgungseinrichtung 50 gelegt, die aus der

Versorgungsspannung eine Betriebsspannung erzeugt und diese an den Ausgang 51 zur

Speisung insbesondere des Mikrocontrollers 20 und des Speichers 15 legt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mikrocontroller 20 derart programmiert, dass er das Peripheriegerät 10 veranlasst, die Steuerung der UART-basierten

Kommunikation zwischen dem Peripheriegerät 10 und dem Feldgerät 90 zu übernehmen.

Wie bereits erwähnt, kann beispielsweise in dem Speicher 105 des Feldgeräts 90 eine

Firmware und die dazugehörende Versionsnummer gespeichert sein. Zudem kann beispielsweise im Speicher 15 des Peripheriegeräts 10 eine für ein Feldgerät bestimmte

Firmware und die dazugehörende Versionsnummer gespeichert sein.

Unter Ausführung der im Peripheriegerät 10 gespeicherten Software kann nunmehr der

Mikrocontroller 20 das Peripheriegerät 10 veranlassen, - über die bestehende UART-basierte Kommunikationsverbindung das Feldgerät 90 aufzufordern, Identifizierungsdaten, die die Versionsnummer der Firmware und eine

Kennung des Feldgeräts 90 enthalten, aus dem Speicher 109 auszulesen und zum

Peripheriegerät 10 zu übertragen, - in Abhängigkeit der empfangenen Identifizierungsdaten zu prüfen, ob die im

Peripheriegerät 10 gespeicherte Firmware für das angeschlossene Feldgerät 90 bestimmt ist, - wenn ja, anhand der im Speicher 15 gespeicherten Versionsnummer und der vom

Feldgerät 90 empfangenen Versionsnummer zu prüfen, ob die im Peripheriegerät 10 gespeicherte Firmware aktueller als die im Feldgerät 90 gespeicherte Firmware ist; und

- wenn ja, die im Peripheriegerät 10 gespeicherte Firmware über die hergestellte UART- basierte Kommunikationsverbindung zum Feldgerät 90 zu übertragen und die

Aktualisierung der Firmware im Feldgerät 90 zu veranlassen. Hierzu kann das Feldgerät 90 beispielsweise die neue Firmware in den Speicher 109 laden und die alte Firmware löschen.

Beispielsweise kann das Peripheriegerät 10 zusätzlich als ein Datenlogger arbeiten.

Hierzu kann der Mikrocontroller 20 beispielweise derart programmiert sein, dass er unter Ausführung der im Speicher 25 abgelegten Firmware im Speicher 15 des

Peripheriegeräts 10 eine Information speichert, die angibt, dass die Firmware des

Feldgeräts 90 aktualisiert worden ist, und die ferner eine Angabe über die

Versionsnummer der aktualisierten Firmware enthält.

Denkbar ist ferner, dass in dem tragbaren Peripheriegerät 10 eine Konfigurations- und/oder Parametrierungsdatei gespeichert ist. In diesem Fall kann der Mikrocontroller derart programmiert sein, das Peripheriegerät 10 zu veranlassen, in Abhängigkeit der aus dem Feldgerät 90 ausgelesenen Identifizierungsdaten zu prüfen, ob die gespeicherte

Konfigurations- und/oder Parametrierungsdatei für das angeschlossene Feldgerät 90 bestimmt ist, und, wenn ja, die gespeicherte Konfigurations- und/oder 20 Parametrierungsdatei zum Feldgerät 90 übertragen. Das Feldgerät 90 kann vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, die empfangenen Konfigurations- und/oder

Parametrierungsdatei zum Beispiel im Speicher 95 abzulegen.

Der Mikrocontroller 20 kann vorteilhafterweise derart programmiert sein, das

Peripheriegerät 10 zu veranlassen, wenigstens eine Protokolldatei im Speicher 15 abzulegen und diese regelmäßig zu aktualisieren, um den Arbeitsablauf vorzugsweise solange zu protokollieren, wie das Peripheriegerät 10 am Feldgerät 90 angeschlossen ist.

Ferner kann der Mikrocontroller 20 derart programmiert sein, dass Peripheriegerät 10 zu veranlassen, gezielt Daten vom Feldgerät 90 anzufordern und diese Daten zum Beispiel im Speicher 15 zu speichern. Diese Daten können beispielsweise beim erneuten

Koppeln des Peripheriegeräts 10 mit dem Feldgerät 90 oder einem anderen Feldgerät zu diesem Feldgerät hochgeladen werden.

Angenommen sei nunmehr der Fall, dass das Feldgerät 90 an einen Rechner, beispielsweise den PC 200 angeschlossen ist.

Sind der PC 200 und das Feldgerät 90 nunmehr eingeschaltet oder in anderer Weise in

Betriebsbereitschaft versetzt worden, beginnt der Mikrocontroller 100 mit der

Ausführung der im Speicher 109 gespeicherten Firmware und veranlasst das Feldgerät 90, den ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt 151 des USB-Steckverbinders 150 des

Feldgeräts 90 eine Versorgungsspannung VBUS anliegt oder nicht. Da im vorliegenden

Fall der PC 200 eine Versorgungsspannung VBUS an den Versorgungsspannungs-

Kontakt 211 anliegt und somit auch am Versorgungsspanungs-Kontakt 151 die

Versorgungsspannung VBUS anliegt, wird an den Anschluss 102 über den

Spannungsteiler 140 ein High-Pegel angelegt. Unter Ansprechen auf den erkannten

High-Pegel legt der Mikrocontroller 100 ein Aktivierungssignal an den Freigabe-

Eingang 123 der USB-Einheit 120, um die USB-Einheit 120 zu aktivieren. Nunmehr verhält sich das Feldgerät 90 gegenüber dem PC wie ein USB-Gerät. In diesem Fall hängt es von der Implementierung der Stromversorgungseinrichtung 130 ab, ob die am

Ausgang 133 bereitgestellte Betriebsspannung aus der am Eingang 131 anliegenden

Versorgungsspannung VBUS oder aus der am Eingang 132 anliegenden

Versorgungsspannung der externen Versorgungsspannungsquelle 170 erzeugt wird.

Betrachtet wird nunmehr im Detail das beispielhafte in Figur 4 gezeigte

Erweiterungsmodul 240, welches beispielsweise an das Feldgerät 90 angeschlossen werden kann.

Das Erweiterungsmodul 240 weist einen USB-Steckverbinder 250 auf, der vorzugsweise als USB-Typ-C-Steckverbinder ausgebildet ist. Beispielhaft sei angenommen, dass es sich bei dem USB-C-Steckverbinder 250 um einen USB-C-

Stecker handelt. Der USB-Steckverbinder 250 ist insbesondere zum Verbinden mit dem

Feldgerät 90 ausgebildet

Der USB-C-Steckverbinder 250 weist insbesondere einen ersten Datenübertragungs-

Kontakt 254, einen zweiten Datenübertragungs-Kontakt 255, einen ersten

Versorgungsspannungs-Kontakt 251, der vorzugsweise nicht belegt ist, und einen zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 252 auf. In der Praxis kann der USB-C-

Steckverbinder 250 neben einem Massekontakt 256 vorzugsweise weitere definierte

Kontakte aufweisen, die aber nicht benötigt werden. Bei dem zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 252 kann es sich gemäß dem USB-Typ-C-Standard um den Anschluss B5 (CC2) handeln, an den eine von einem externen UART-fähigen

Elektronikgerät bereitgestellte Versorgungsspannung Vconn angelegt werden kann. Wie in Figur 4 zu sehen, kann der zweite Versorgungsspannungs-Kontakt 252 elektrisch, beispielsweise durch einen Widerstand 300, mit einem Rückkopplungs-Kontakt 253 des

USB-C-Steckverbinders 250 verbunden sein. Der Widerstand 300 ist dann in Reihe mit dem Rückkopplungs-Kontakt 253 geschaltet. Der Rückkopplungs-Kontakt 253 kann der

Anschluss A8 gemäß USB-Typ-C-Steckverbinder-Spezifikation sein.

Die beiden Datenübertragungs-Kontakte 254 und 255 können die Anschlüsse A6 und

A7 gemäß der USB-Typ-C-Steckverbinder-Spezifikation sein. Der Masseanschluss 86 kann der Anschluss A1 sein.

Das beispielhafte, vorzugsweise tragbare Erweiterungsmodul 240 weist eine

Stromversorgungseinrichtung 260 auf, die vorzugsweise kein Netzteil umfasst. Die

Stromversorgungseinrichtung 260 weist vorzugsweise einen ersten Eingang 261, der mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 252 des USB-C-Steckverbinders 250 elektrisch verbunden ist, und einen Gleichspannungsausgang 262 auf. Die

Stromversorgungseinrichtung 260 ist dazu ausgebildet, eine am zweiten

Versorgungsspannungs-Kontakt 252 anliegende Versorgungsspannung VCONN in eine vorbestimmte Gleichspannung umzuwandeln und diese am Gleichspannungsausgang 262 bereitzustellen. Hierzu kann ein Spannungsregler 263 implementiert sein. Bei der vorbestimmten Gleichspannung handelt es sich um eine interne Betriebsspannung VCC.

Ferner ist im Erweiterungsmodul 240 ein Mikrocontroller 270 implementiert, der eine

UART-Einheit 280 aufweist, die als Controller ausgebildet sein kann. Die UART-

Einheit 280 steuert zwei Anschlüsse 281 und 282 des Mikrocontrollers 270, die als

TxD-Anschluss 281 und als RxD-Anschluss 282 fungieren. Mit anderen Worten: Ist die

UART-Einheit 30 aktiviert, werden über den Anschluss 281 Daten ausgesendet, während von einem externen Elektronikgerät kommende Daten am Anschluss 282 empfangen werden. Die UART-Einheit 280 verfügt über einen Freigabe-Anschluss 283, an den der Mikrocontroller 270 ein Aktivierungs- bzw. Freigabesignal anlegen kann, um die UART-Einheit 30 zu aktivieren. Wie in Figur 4 zu sehen, ist der TxD-Anschluss 281 elektrisch mit dem ersten Datenübertragungskontakt 254 verbunden, während der

RxD-Anschluss 282 der UART-Einheit 30 elektrisch mit dem zweiten

Datenübertragungs-Kontakt 255 verbunden ist, die gemäß der USB-C-Steckverbinder-

Spezifikation als D+ bzw. D- Anschluss spezifiziert sind. Weiterhin weist der

Mikrocontroller 270 einen Anschluss 272 auf, der elektrisch mit dem Ausgang 262 der

Stromversorgungseinrichtung 260 verbunden ist. Ein Masseanschluss 273 des

Mikrocontrollers 270 ist mit dem Massekontakt 256 des USB-C-Steckverbinders 250 elektrisch verbunden.

Das Erweiterungsmodul 240 kann wenigstens einen Funktionsblock 290 aufweisen, der vorzugsweise als Software- und Hardware-Komponente realisiert sein kann. Der

Funktionsblock 290 weist beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle 291 auf, die über eine elektrische Verbindung, zum Beispiel über ein SPI-basiertes Bussystem mit einer Kommunikationsschnittstelle 271 des Mikrocontrollers 270 verbunden sein kann.

Über einen Anschluss 292 ist der Funktionsblock 290 mit dem Ausgang 262 der

Stromversorgungseinrichtung 260 verbunden. Auf diese Weise kann das

Erweiterungsmodul 240 und seine Komponenten mit Energie gespeist werden, die von einem externen Elektronikgerät, beispielsweise dem Feldgerät 90 geliefert wird. Der

Funktionsblock 290 kann zum Beispiel als BLE (Bluetooth Low Energy)- oder als

WLAN-Modul ausgebildet sein. Mittels des Erweiterungsmodul 240 kann zum Beispiel das Feldgerät 90 in einfacher Weise um eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle erweitert werden.

Denkbar ist auch, dass der Funktionsblock 290 als Ethernet-Controller ausgebildet ist, der einen Ethernet-Stecker, beispielsweise einen RJ45- oder SPE (Single Pair of

Ethernet)-Stecker, der ebenfalls Bestandteil des Erweiterungsmoduls 240 sein kann, in an sich bekannter Weise steuert.

Denkbar ist auch, dass der Funktionsblock 290 als IO-Link-Transceiver ausgebildet sein kann.

Ist das Erweiterungsmodul 240 beispielsweise mit dem Feldgerät 90 mittels der USB-C-

Steckverbinder 250 und 150 verbunden, erkennt das Feldgerät 90, diesen Zustand daran, dass am Anschluss 105 des Mikrocontrollers 100 die von der

Stromversorgungseinrichtung 130 an den zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt 152 angelegte Betriebsspannung vom Erweiterungsmodul 240 an den Signalisierungs-

Kontakt 153 rückgekoppelt worden ist. Diese Funktionsweise und die weiteren

Funktionsweisen des Feldgeräts 90 entsprechen im Wesentlichen denen, die bereits weiter oben in Verbindung mit dem tragbaren Peripheriegerät 10 erläutert worden sind.

Insbesondere ist das Feldgerät 90 dazu ausgebildet, Informationen vom

Erweiterungsmodul 240 abzufragen, die das Erweiterungsmodul kennzeichnen.

Entsprechende Informationen sind im Erweiterungsmodul 240 abrufbar gespeichert.

Claims (25)

Patentansprüche

1. Tragbares Peripheriegerät (10), aufweisend: - einen USB (Universal Serial Bus)-Steckverbinder (80), der zum Verbinden mit einem externen, einen USB-Steckverbinder aufweisenden Elektronikgeräts (90, 200) ausgebildet ist, wobei der USB-Steckverbinder (80) einen ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt (84, 85) , einen ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) und einen zweiten Versorgungsspannungs- Kontakt (82) aufweist, - eine Stromversorgungseinrichtung (50), die einen ersten Eingang (52), der mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) des USB-Steckverbinders (80) elektrisch verbunden ist, einen zweiten Eingang (53), der mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) des USB-Steckverbinders (80) elektrisch verbunden ist, und einen Gleichspannungsausgang (51) aufweist, wobei die Stromversorgungseinrichtung (50) dazu ausgebildet ist, eine am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) oder eine am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) anliegende Versorgungsspannung in eine vorbestimmte Gleichspannung umzuwandeln und diese am Gleichspannungsausgang (51) bereitzustellen, - einen Speicher (15), - einen Mikrocontroller (20), der eine UART (Univeral Asynchronous Receiver Transmitter)-Einheit (30) und eine USB-Einheit (40) aufweist, wobei sowohl die UART-Einheit (30) als auch die USB-Einheit (40) elektrisch mit den beiden Datenübertragungs-Kontakten (84, 85) des USB-Steckverbinders (80) verbunden sind, wobei der Mikrocontroller (20) elektrisch mit dem Gleichspannungsausgang (51) der Stromversorgungseinrichtung (50) und über eine Kommunikationsverbindung (230) mit dem Speicher (15) verbunden ist, wobei der Mikrocontroller (20) dazu ausgebildet ist, - zu erkennen, ob am ersten oder zweiten Versorgungsspannungskontakt (81, 82) des USB-Steckverbinders (80) eine Versorgungsspannung anliegt, und - unter Ansprechen darauf, dass am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) eine Versorgungsspannung anliegt, nur die USB-Einheit (40) zu aktivieren und unter Ansprechen darauf, dass am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) eine Versorgungsspannung anliegt, nur die UART-Einheit (30) zu aktivieren.

2. Tragbares Peripheriegerät nach Anspruch 1, wobei der USB-Steckverbinder (80) als USB-Typ-C-Steckverbinder, insbesondere als USB-Typ-C-Buchse ausgebildet ist.

3. Tragbares Peripheriegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Mikrocontroller (20) einen ersten Anschluss (21), der dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) des USB-Steckverbinders (80) zugeordnet ist, und/oder einen zweiten Anschluss (23), der dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) des USB-Steckverbinders (80) zugeordnet ist, aufweist, wobei der Mikrocontroller (20) dazu ausgebildet ist, den ersten Anschluss (21) zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) oder am zweiten Versorgungsspannungs- Kontakt (82) des USB-Steckverbinders (80) eine Versorgungsspannung anliegt, und/oder den zweiten Anschluss (23) zu überwachen, um zu erkennen, ob am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) oder am ersten Versorgungsspannungs- Kontakt (81) des USB-Steckverbinders (80) eine Versorgungsspannung anliegt.

4. Tragbares Peripheriegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Speicher (15) ein digitaler Speicherbaustein ist, der elektrisch mit dem Gleichspannungsausgang (51) der Stromversorgungseinrichtung (50) verbunden sein kann.

5. Tragbares Peripheriegerät nach Anspruch 4, wobei der Mikrocontroller (20) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen darauf, dass am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (81) eine Versorgungsspannung anliegt, das tragbare Peripheriegerät (10) als einen USB-Massenspeicher zu betreiben.

6. Tragbares Peripheriegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in dem Speicher (15) und/oder in wenigstens einem separaten Speicher (25) des tragbaren Peripheriegeräts (10) eine Software, welche zum Steuern einer Kommunikation zwischen dem tragbaren Peripheriegerät (10) und einem externen UART-fähigen Elektronikgerät (90) gemäß dem UART-Standard ausgebildet ist, gespeichert ist, und wobei der Mikrocontroller (20) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen darauf, das am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) eine Versorgungsspannung anliegt, die Software auszuführen.

7. Tragbares Peripheriegerät nach Anspruch 6, wobei der Mikrocontroller (20) dazu ausgebildet ist, unter Ausführung der Software wenigstens eine im Speicher (15) ablegbare Protokolldatei zu erzeugen und/oder zu verwalten.

8. Tragbares Peripheriegerät nach Anspruch 6 oder 7, wobei der USB-Steckverbinder (80) einen Rückkopplungskontakt (83) aufweist, der elektrisch mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) verbunden ist.

9. Feldgerät (90) aufweisend: - einen USB (Universal Serial Bus)-Steckverbinder (150), der zum Verbinden mit einem externen, einen USB-Steckverbinder aufweisenden Elektronikgerät (10, 240) ausgebildet ist, wobei der USB-Steckverbinder (150) einen ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt (154, 155), einen ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) und einen zweiten Versorgungsspannungs- Kontakt (152) aufweist, - eine Stromversorgungseinrichtung (130), die einen ersten Eingang (132), an den die Versorgungsspannung einer externen Energieversorgungsquelle (170) anlegbar ist, einen zweiten Eingang (131), der mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB-Steckverbinders (150) verbunden ist, und einen Ausgang (133) zum Bereitstellen einer Versorgungsgleichspannung aufweist, wobei die Stromversorgungseinrichtung (130) über ein steuerbares Schaltelement (160) mit dem zweiten Versorgungspannungs-Kontakt (152) des

USB-Steckverbinders (150) verbindbar ist, und - einen Mikrocontroller (100) , der eine UART (Univeral Asynchronous Receiver Transmitter)-Einheit (110) und eine USB-Einheit (120) aufweist, wobei sowohl die UART-Einheit (110) als auch die USB-Einheit (120) elektrisch mit den beiden Datenübertragungs-Kontakten (154, 155) des USB-Steckverbinders (150) verbunden sind, wobei der Mikrocontroller (100) einen ersten Anschluss (103), der elektrisch mit dem Ausgang (133) der Stromversorgungseinrichtung (130) verbunden ist, und einen zweiten, dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB- Steckverbinders (150) zugeordneten Anschluss (102), aufweist, wobei der Mikrocontroller (100) dazu ausgebildet ist, den zweiten Anschluss (102) zu überwachen, um zu erkennen, ob am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB-C-Steckverbinders (150) eine Versorgungsspannung anliegt oder nicht, wobei der Mikrocontroller (100) ferner dazu ausgebildet ist, nur die USB-Einheit (120) zu aktivieren, wenn er das Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) erkannt hat, und nur die UART-Einheit (110) zu aktivieren und das Schaltelement (160) anzusteuern, wenn er das Nicht-Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB- Steckverbinders (150) erkannt hat.

10. Feldgerät nach Anspruch 9, wobei der USB-Steckverbinder (150) ein USB-Typ-C-Steckverbinder ist.

11. Feldgerät nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Stromversorgungseinrichtung (130 dazu ausgebildet ist, eine am zweiten Eingang (131) anliegende Versorgungsspannung in die Versorgungsgleichspannung umzuwandeln und diese am Ausgang (133) bereitzustellen.

12. Feldgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der USB-Steckverbinder (150) einen Signalisierungs-Kontakt (153) und der

Mikrocontroller (100) einen dritten Anschluss (105), der mit dem Signalisierungs- Kontakt (153) des USB-Steckverbinders (150) elektrisch verbunden ist, aufweist.

13. Feldgerät nach Anspruch 12, wobei die Stromversorgungseinrichtung (130) dazu ausgebildet ist, die am ersten Eingang (132) anliegende Versorgungsspannung in die Versorgungsgleichspannung umzuwandeln und diese am Ausgang (133) bereitzustellen, wenn am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB- Steckverbinders (150) keine Versorgungsspannung anliegt, wobei der Mikrocontroller (100) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen darauf , dass er das Nicht-Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB-Steckverbinders (150) erkannt hat, - das Schaltelement (160) zu schließen, um den Ausgang (133) der Stromversorgungseinrichtung (130) elektrisch mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (152) des USB-Steckverbinders (150) zu verbinden, und - den dritten Anschluss (105) zu überwachen, um zu erkennen, ob am Signalisierungs-Kontakt (153) des USB-Steckverbinders (150) ein vorbestimmtes Signal anliegt, welches signalisiert, dass ein externes UART-fähiges Elektronikgerät (10, 240) am USB-Steckverbinder (150) des Feldgeräts (90) angeschlossen ist.

14. Feldgerät nach Anspruch 13, wobei der Mikrocontroller (100) dazu ausgebildet ist, dass Schaltelement (160) solange im geschlossenen Zustand zu halten, wie am Signalisierungs-Kontakt (153) des USB-Steckverbinders (150) das vorbestimmte Signal anliegt.

15. Feldgerät nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Mikrocontroller (100) dazu ausgebildet ist, nur die UART-Schnittstelle (110) zu aktivieren, wenn er sowohl das Nicht-Anliegen einer Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB-Steckverbinders (150) als auch das Anliegen des vorbestimmten Signals am Signalisierungs-Kontakt (153) des USB-Steckverbinders (150) erkannt hat.

16. Feldgerät nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei der Mikrocontroller (100) dazu ausgebildet ist, a) das Schaltelement (160) nach einer ersten vorbestimmten Zeitdauer wieder zu öffnen, wenn während der ersten vorbestimmten Zeit am Signalisierungs-Kontakt (153) das vorbestimmte Signal nicht anliegt, und b) nach einer zweiten vorbestimmten Zeit das Schaltelement (160) wieder zu schließen und den dritten Anschluss (105) zu überwachen, um zu erkennen, ob am Signalisierungs-Kontakt (153) des USB-Steckverbinders (150) das vorbestimmte Signal anliegt, und die Schritte a) und b) gegebenenfalls zu wiederholen.

17. Feldgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Mikrocontroller (100) dazu ausgebildet ist, den Gerätetyp eines angeschlossenen externen UART-fähigen Elektronikgeräts (10, 240) zu erkennen.

18. Verfahren mit folgenden Schritten: - elektrisches Verbinden eines Feldgeräts (90) nach einem der Ansprüche 13 bis 17 mit einem externen tragbaren Peripheriegerät (10) nach Anspruch 8, wobei im verbundenen Zustand der erste Versorgungsspannungs-Kontakt (81), der zweite Versorgungsspannungs-Kontakt (82), der Rückkopplungskontakt (83), der erste Datenübertragungskontakt (84) und der zweite Datenübertragungs-Kontakt (85) des USB-Steckverbinders des tragbaren Peripheriegeräts (10) mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151), dem zweiten Versorgungsspannungs- Kontakt (152), dem Signalisierungs-Kontakt (153), dem ersten Datenübertragungskontakt (154) bzw. dem zweiten Datenübertragungs-Kontakt (155) des USB--Steckverbinders (150) des Feldgeräts (90) elektrisch verbunden sind; - Überwachen, durch das Feldgerät (90), den ersten Versorgungsspannungs- Kontakt (151), um zu erkennen, ob am ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151) des USB-Steckverbinders (150) des Feldgeräts (90) eine

Versorgungsspannung anliegt oder nicht; - wenn nicht, Schließen des Schaltelements (160), so dass der Ausgang (133) der Stromversorgungseinrichtung (130) des Feldgeräts (90) mit dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (152) des USB-Steckverbinders (150) des Feldgeräts (90) elektrisch verbunden wird, - Überwachen, durch das Feldgerät (90), den Signalisierungs-Kontakt (153), um zu erkennen, ob am Signalisierungs-Kontakt (153) das vorbestimmte Signal anliegt, das signalisiert, dass das externe Peripheriegerät (10) am USB- Steckverbinder (150) des Feldgeräts (90) angeschlossen ist; - Aktivieren, durch das Feldgerät (90), der UART-Einheit (110), wenn erkannt worden ist, dass das vorbestimmte Signal am Signalisierungs-Kontakt anliegt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, umfassend die weiteren Schritte: - Erkennen, durch das Peripheriegerät (10, ob am ersten oder zweiten Versorgungsspannungskontakt (81, 82) des USB-Steckverbinders (80) des Peripheriegeräts (10) eine Versorgungsspannung anliegt, und - Aktivieren unter Ansprechen auf das Erkennen, dass am zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (82) des USB-Steckverbinders (80) eine Versorgungsspannung anliegt, nur der UART-Einheit (30), so dass eine UART- basierte Kommunikationsverbindung zwischen dem Peripheriegerät (10) und dem Feldgerät (90) über den ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt (84, 85) des USB-Steckverbinders (80) des Peripheriegeräts (10) und über den ersten und zweiten Datenübertragungs-Kontakt (154, 155) des USB-Steckverbinders (150) des Feldgeräts (90) hergestellt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei unter Ausführung der im Peripheriegerät (10) gespeicherten Software eine Kommunikation gemäß dem UART Standard zwischen dem Peripheriegerät (10 und dem Feldgerät (90) durch den Mikrocontroller (20 des Peripheriegeräts (10) gesteuert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei im Feldgerät (90) eine Firmware und Identifikationsdaten, welche die Firmware-

Version enthalten, gespeichert sind, wobei im Peripheriegerät (10) eine Firmware und die dazugehörende Versionsnummer gespeichert sind, wobei unter Ausführung der im Peripheriegerät (10) gespeicherten Software durch den Mikrocontroller (20) - die Identifizierungsdaten aus dem Feldgerät (90) ausgelesen werden, - in Abhängigkeit der ausgelesenen Identifizierungsdaten geprüft wird, ob die im Peripheriegerät (10) gespeicherte Firmware für das angeschlossene Feldgerät (90) bestimmt ist, - wenn ja, geprüft wird, ob die im Peripheriegerät (10) gespeicherte Firmware aktueller als die im Feldgerät (90) gespeicherte Firmware ist; - wenn ja, die im Peripheriegerät (10) gespeicherte Firmware über die hergestellte UART-basierte Kommunikationsverbindung zum Feldgerät (90) übertragen und die Aktualisierung der Firmware veranlasst wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei im Speicher (15) des Peripheriegeräts (10) eine Information gespeichert wird, die angibt, dass die Firmware des Feldgeräts (90) aktualisiert worden ist, und die eine Angabe über die Versionsnummer der aktualisierten Firmware enthält.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei in dem tragbaren Peripheriegerät (10) eine Konfigurations- und/oder Parametrierungsdatei gespeichert wird, wobei in Abhängigkeit der aus dem Feldgerät (90) ausgelesenen Identifizierungsdaten im Peripheriegerät (10) geprüft wird, ob die gespeicherte Konfigurations- und/oder Parametrierungsdatei für das angeschlossene Feldgerät (90) bestimmt ist, und wenn ja, die gespeicherte Konfigurations- und/oder Parametrierungsdatei zum Feldgerät (90) übertragen und im Feldgerät (90) gespeichert wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei unter Ausführung der im Peripheriegerät (10) gespeicherten Software durch den Mikrocontroller (20) des Peripheriegeräts (10) Daten aus dem Feldgerät (90)

ausgelesen und im Speicher (15) des Peripheriegeräts (10) abgelegt werden und/oder wenigstens eine Protokolldatei im Speicher (15) des Peripheriegeräts (10) abgelegt und regelmäßig aktualisiert wird.

25. Kommunikationssystem umfassend ein Feldgerät (90) nach einem der Ansprüche 13 bis 17 und ein externes tragbares Peripheriegerät (10) nach Anspruch 8, wobei im verbundenen Zustand der erste Versorgungsspannungs-Kontakt (81), der zweite Versorgungsspannungs-Kontakt (82), der Rückkopplungskontakt (83), der erste Datenübertragungskontakt (84) und der zweite Datenübertragungs-Kontakt (85) des USB-Steckverbinders des tragbaren Peripheriegeräts (10) mit dem ersten Versorgungsspannungs-Kontakt (151), dem zweiten Versorgungsspannungs-Kontakt (152), dem Signalisierungs- Kontakt (153), dem ersten Datenübertragungskontakt (154) bzw. dem zweiten Datenübertragungs-Kontakt (155) des USB--Steckverbinders (150) des Feldgeräts (90) elektrisch verbunden sind, wobei das Kommunikationssystem insbesondere zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 18 bis 24 ausgebildet ist.