CN101300534B - 用于传输周期性和非周期性数据的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明的一个目的在于，指出一种通过传输信道传输数据的途径，其有效避免了目前由环状结构和线状结构所带来的缺点，并将一种拓扑类型的优点与另一种拓扑类型的优点结合起来。为此，本发明建议了一种用于通过传输信道在连接到所述传输信道的至少两个用户单元之间传输周期性数据和非周期性数据的方法，其中针对协议特定的周期性数据传输至少在一个用作主机的用户单元和至少一个用作从机的用户单元之间执行，其特征在于，对要在一个即将到来的周期内传输的数据进行检验，以检验该数据相对于在前一周期内的相应数据的冗余性和现实性，当发现在一个即将到来的传输周期内只有冗余数据而没有新的信息内容时，用非周期性数据来代替所述数据插入到为所述数据而提供的数据区域中。

Description

用于传输周期性和非周期性数据的方法和系统

本发明涉及一种在考虑到实时性的情况下通过传输信道传输周期性和非周期性数据的方法和系统。

一种已知的、在工业上应用于数据传输系统的通信系统是现场总线，它将诸如测量探测器(传感器)、调节装置和/或驱动装置(执行单元)的大量现场设备与一个控制设备相连。在市场上有许多具有不同特性的不同的现场总线系统，并且在世界范围内被大规模标准化。

从拓扑学的角度说，目前市场上相关的现场总线系统基本上被分为两类，一类是在带有线状结构、包括线束或树状结构的系统，如Profibus总线、CAN总线或以太网；另一类是在带有环状结构的系统，例如Interbus总线。

通常，带有环状结构的系统尤其具有协议效率高的特点，这在低传输频率的情况下表现为很高的净数据速率。环状拓扑意味着同步数据传送或者所有用户的数据传输。这样，要传输的信息从一个用户被转发到另一个用户，直至到达相应的指定用户。另外的优点在于，对于传输路径有非常好的诊断特性，并且在很大程度上省去了设备地址和定时的分配，这是因为传输路径是对等(peer-to-peer)连接，因此实现了与客户端/服务器连接或主/从连接不同的对等方之间的通信。

与此不同的是，具有基于线状结构的拓扑的现场总线系统通常具备热插拔能力，也就是说，在正在运行总线操作期间可以使各个用户插入或拔出，而不会产生什么问题。另外，过程数据和非周期性数据，包括设备诊断数据，可以根据情况在几乎任意的范围内传输。这种拓扑结构主要是基于客户端/服务器通信或者主/从通信。

然而，总的来说，可以断定与环状结构相关的优点正对应于线状结构的缺点，反之亦然。此外，尤其是鉴于当下普遍采用且与市场相关的总线系统所具有的高度复杂性以及高传输速率，总线连接通常只能通过专门的且昂贵的协议芯片或微控制器来实现。

本发明的一个目的在于，指出一种通过传输信道传输数据的途径，其有效避免了目前由环状结构和线状结构所带来的缺点，并将一种拓扑类型的优点与另一种拓扑类型的优点结合起来，其中尤其是不仅要保证热插拔能力和过程数据和非周期性数据(包括设备诊断数据)的与条件相关的传输，而且还要保证较低的协议开销和同步数据传送以及到所有相连用户的过程数据传输。

根据本发明的解决方案是通过权利要求1所述的方法和权利要求20所述的传输系统来给出的。

有利的和/或优选的实施方式和改进是各个从属权利要求的主题。

因此，根据本发明，对基于用于通过传输信道传输周期性数据的协议进行数据传输的方法进行了改进，对要在一个即将到来的周期内传输的数据进行检验，以检验该数据相对于在前一周期内的相应数据的冗余性和现实性，当发现在一个即将到来的传输周期内本来只传输冗余数据而不传输新的信息内容时，用非周期性数据来代替不包含新信息内容的冗余数据插入到为此而提供的数据区域中。

这样，采样本身的等距性以及过程数据传输过程中的确定性(其对于控制应用来说尤其重要)都保持不变，也不会由此使有效数据的吞吐量下降。

为了实现本发明所述的方法，本发明特别提出了一种传输系统，其为了发送和接收数据，在主机与至少一个从机之间具有一条共用的数据线。其中，多个相连的从机用户可以形成一个用户站，主机通过所述数据线与这个用户站相连。另外，该数据传输系统还具有一个针对应用特定的协议，在这个协议的基础上，数据以周期性的时间间隔在主机和从机之间传输以便将数据写入从机，并且数据在主机和从机之间进行交换以便从从机读出数据。主机具有一个专门的检验机构，能够对为即将到来的周期性传输而提供的数据进行检验，以检验该数据相对于在前一个周期性传输期间已经传输的、存储在存储器中的数据的冗余性和现实性，并且还具有一个与所述检验机构相连的判断机构，能够判断是否要将非周期性数据插入到本来只传输冗余数据而不传输新信息内容的数据区域中，并且在答案为“是”的情况下判断将哪些非周期性数据插入到这个数据区域中。

符合目的的是，在每个传输周期内，主机单元分别在第一个数据周期期间从从机单元读出过程数据，并在相应接下来的第二个数据周期期间传输过程输出数据或非周期性数据。

尤其是，非周期性数据不仅可以插入到由主机单元至从机单元的传输中，而且也可以插入到由从机单元至主机单元的传输中。

在一个优选的改进方案中进一步建议，周期性数据不仅可以插入到由主机单元至从机单元的传输中，而且也可以插入到各个从机单元之间和/或者由从机单元至主机单元的传输中。

为此，建议所有用户单元一起读取在一个数据周期内同时传输的数据。

为了实现错误识别，进一步建议用户单元通过分别接收或者一起读取的数据形成一个检验和或校验和，并将其与附加到分别接收或同时读取的数据上的检验和或校验和进行比较。

因此，在一个优选的改进方案中，当识别出错误时发送回一个错误报告。

在实践中，本发明建议，在一个数据周期内，每次数据传输都以传输地址开始，接着传输功能编码。符合目的的是，由主机所生成的CRC构成了传输结束。

本发明特别建议，传输请求数据、应答数据或诊断数据作为所述非周期性数据。

此外，符合目的的是，主机单元预先确定一个或多个从机用户要传输非周期性数据的相应时刻。

为此，符合目的的是，为了预先确定这样的相应时刻，主机单元在其中传输非周期性数据的前一个数据周期内同时传输一个相应的功能编码。

为了提高容错能力，特别是在对安全性要求很高的处理过程中，另外还建议，至少在传输了预定的最大数目的包含非周期性数据的连续数据周期之后，执行一个包含周期性数据的普通数据周期。

作为替代或补充，优选地进一步建议，如果在一个预先确定的时间段内不存在没有错误的周期性数据交换，则识别出一个错误并开始执行一个预先参数化的错误处理。

为了在每个数据周期期间传输数据，具有优点的是，本发明使用了由地址、功能编码、给定数目的有效数据、以及检验和或校验和所组装而成的恒定不变的报文外部结构，其中符合目的的是，在两个前后连续的报文之间具有一个空闲时间，在空闲时间内没有数据传输。

本发明还建议，在一个数据周期期间所传输的有错误的数据直到相应的下一个数据周期才会被重复发送。

本发明的一个特别有利的改进方案建议，当识别出在一个预计数据传输的数据周期内没有可用的从机单元时，主机单元在分配给从机单元的相应时间窗口内嵌入一个占位符。

在一个数据周期期间，为进行分析而传输的诊断数据最好以主机单元的一个发送请求而开始，其中在这样一个诊断周期中优先传输具有较高优先级的信息。

本发明的上述特征和其他特征、以及由此带来的优点通过下面参照附图对优选实施方式的示例性说明而给出。

如图所示：

图1示出了优选用于本发明所述方法的总线周期内的可能的总线访问，

图2示出了用于本发明的报文的帧结构的一个示例，

图3示出了在一个PD写访问周期内的报文结构，

图4示出了在一个PD读访问周期内的报文结构，

图5示出了在一个非周期嵌入的诊断访问期间的报文结构，

图6示出了根据本发明的传输系统的一种可能的拓扑结构，

图7示出了根据本发明的传输系统在一个已有总线拓扑结构中的集成。

根据本发明的方法和传输系统是基于对于发送和接收数据、尤其是发送和接收数据过程数据共用的数据线。例如，一种这种类型的普通传输系统基于汽车技术领域已知的LIN总线工作，该系统可以在特定的数据周期期间通过主机从与一个现场站相连的现场设备读取针对协议特定的数据，并且在相应的后续数据周期中把这些数据写入所述现场设备，速率大约为19.2至38kbd。

对于许多应用而言，本发明表现出了这样的特点：在过程数据传输过程中的确定性，即预定性和不可变性要比实际传输速度更重要。

在本发明中，这个确定性是由传输系统的总线周期时间决定的，所述总线周期时间可符合目的地被调整，例如介于10到100毫秒之间的范围内。为了以每个周期16位来传输16个过程数据值，例如25毫秒的缺省设置就足够了。

因此，在根据本发明的方法中，过程输入数据和过程输出数据的传输原理上是在一个固定的间隔内发生的，分别错开半总线周期时间。

参考图1，下面的描述首先这样开始：用于周期性传输过程输入数据和过程输出数据的传输协议中使用两种不同的服务，下文称为PD读和PD写。因此，一个总线周期包括一个基于PD读服务的数据周期和一个跟在后面的基于PD写服务的数据周期。

当传输过程输出数据时，根据本发明的传输系统的主机在PD写服务下原则上向一个与所述主机相连的站发送用于连接到该站的现场设备的所有数据，并且紧接着符合目的地确定一个同时也被传输的CRC(循环冗余校验)。符合目的的是，传输系统被设计为使得所有相连的现场设备同时读取所有这样传输的信息，最好是同样形成一个CRC，这个CRC可以与主机接收到的CRC进行比较，从而在出现错误的情况下生成一个错误报告，并且例如使整个站或者各个现场设备进入安全状态。

当传输过程输入数据时，主机在PD读服务下例如首先发送一个广播地址，随后发送功能编码。此外，与该站相连的现场设备在数据线上一个字节一个字节地将它们的数据、尤其是它们的过程输入数据分别放置在为其所提供的字节空间中。在一个优选的实施例中，所连接的现场设备还能够通过同时监听数据线而识别出所有的数据，并为此再次计算一个CRC。

另外，本发明还利用了这样一个事实，即通常不必总是需要传输过程输出数据，这特别是意味着，如果即将被传输的过程输出数据没有发生任何改变，那么连接到一个现场站的现场设备就已经掌握了最新的过程输出数据。为此，主机包括一个检验机构，用于确定在要传输的数据中一个周期与下一个周期之间是否存在差异。如果所述检验机构在这种情况下确定不存在差异，并且在前一个周期中没有出现错误报告，则主机的一个判断机构判断是否要在即将到来的时缝中传输诸如请求数据、应答数据或诊断数据的非周期性数据，以代替本来要传输的冗余数据。

在图1所示的例子中，根据本发明，主机在PD读服务结束后的一个总线周期内，在一个原本为PD写服务而提供的时隙中传输一个用“请求1”来表示的请求。“从机”要发送一个特定的应答的时刻在图1中标注为“应答1”，其符合目的地由主机通过功能编码中的一个比特来确定。因此，根据图1，预先设定一个直到下一个PD读服务完成之后的应答延迟，即直到本来是为下一个PD写服务而提供的时隙，这样就进一步保证了确定性，此外使得从机有更多的时间来处理请求。

特别是对于安全要求较高的传输过程，在使用本发明所述方法时，本发明进一步建议，一个PD写周期的中断不能超过最大数目的连续数据周期，否则将开始执行一个预先参数化的错误处理，例如使现场设备进入安全状态。因此，一个PD写周期的中断例如可以持续最多15个连续的数据周期，而在第16个时隙中必须再次进行PD写访问。作为替代或补充，为了提高安全性可以进行预先设定，在一个预先确定的时间段内，例如在1000毫秒内，必须进行至少一次有效的、即没有错误的周期性数据交换，否则所有相连的现场设备将识别出一个错误，并开始执行预先参数化的错误处理。

在一个PD写周期、PD读周期或非周期性数据周期期间，一种优选的、然而基本上与协议相关的帧结构在图2中示出。其中相应的报文长度包括68个字符，并且符合目的地被实现为对于作为从机连接的现场设备来说没有额外的存储器需求。

因此，该报文中包含一个1字节的地址，它确定了作为接收方的一个特定的用户，或者在广播地址的情况下表示所有的用户。后面跟着的是一个功能编码，在这种情况下也包含1个字节，其定义了后续有效数据所希望实现的功能。在这个例子中，原本的有效数据包含64个字节，后面跟着的是一个包含2个字节的CRC。在这样的报文的各个字符之间进行传输时不能超过一个最大间歇，因为否则的话就会识别出一个错误。这个间歇例如预定为1毫秒，它也被称作字符间时间间隔(Inter-Charaker-Timeout)。此外，在两个前后连续的报文之间还有一个空闲时间(Inter-Frame-Timeout)(图1)，例如为2毫秒，从而可以由接收方在必要时正确执行所需的错误处理。

如图2示出的错误-异常码(Error-Exception-Code)和错误码的反向传输，即检测到一个错误并识别出什么错误的通知，最好仅在识别出一个这样的错误时由接收方实现，并且符合目的地在接收方接收到来自发送者的CRC之后一到两个毫秒内开始反向传输。

因此，上述优选的、但仅仅是示例性的帧结构以及时间关系对于其他的协议是兼容的，例如与Modbus协议兼容。

然而与这样的Modbus协议不同的是，在应用本发明时，功能编码符合目的地被限制在功能编码字节中的低7位。对于非周期性服务，主机通过对最高有效位进行置位向一个或多个从机传递信号，表明主机只有等到下一个PD读访问之后才有可能得到对于请求的应答，如图1所示。然而，由于这个最高有效位只是在发送方和接收方的协议栈之间才被插入到数据流中，因此在OSI层次模型第7层中的命令也与Modbus总线兼容。

数据字(16位)的传输例如以Big-Endian格式来实现，即首先传输高字节。

如同前面已经指出的，本发明是基于基础的周期性架构的数据交换，其以固定定义的间隔进行，并且最好被划分成上述的PD读访问和PD写访问，或者说被划分成PD读周期和PD写周期，使得通过PD写访问将数据从主机发送到从机，并通过PD读访问实现另一个方向上的传输，即主要是将数据从从机发送到主机。对于下面的描述，进一步参考了以下事实，即相应的过程数据是由16位组成的，并被称为过程数据信道(PDC)。

因此，PD写访问特别被用在当主机要把周期性信息发送到一个包含许多现场设备的站的时候。相应地，在这种情况下，所有连接到这个站的用户(即现场设备)同时处理对于它们来说特定的数据(PDC的数据)，从而近于同步地执行所期望的动作。

这样的PD写访问例如在图3中示出。如果一个用户，甚至也可能是主机本身，在传输之后或传输期间确定了一个错误，则它会在基于PD写服务的传输结束之后生成一个例如在图3中示出的错误应答。由于当识别出错误时这个错误应答被传输回来，并且如前面已经提到的，根据一个优选实施例，所有相连的用户同时读取所有的数据，本发明建议：所有用户都响应于一个共同读取的错误应答丢弃最后所传输的数据，使得来自最后有效的、即无错误的周期的数据继续有效。由主机执行的报文重复不会马上进行，而是在为PD写服务所预留的下一个时隙之中进行。

要传输的PDC的数目原则上是通过主机配置来确定的。如果将其设置为0，则不执行PD写访问。

与PD写服务及对数据线的相应访问不同的是，PD读服务不是可任选的。原则上它用于将数据从所述站中的现场设备传输到上级的控制系统或主机。

然而，根据本发明，参照PD读服务及对数据线的相关访问，其使得数据也能在所述站内被分发，即实际上在各个现场设备之间进行分发。一个PD读访问期间的示例性协议帧结构在图4中示出。对于图4中所示的每个PDC都存在一个所谓的“生成器(Produzent)”，它在正确的时刻将数据字(16位)输出到主线上。根据本发明，本发明所述系统的从机和主机都能作为生成数据的装置。其不仅可以发布上级系统的数据，而且还能发布它自身的数据，例如数字输入数据。

主机以传输相应的地址和功能编码开始执行每一次PD读访问。紧接着第一个PDC的生成器例如有500微秒的时间开始执行它的数据传输。如果例如在750微秒之后传输仍没有开始，主机就知道该生成器还没有准备就绪或者不可用。在这种情况下，它通过嵌入一个相应的与特性(Profile)有关的错误码而为相应的PDC生成一个占位符。通过这样的错误处理，后续的生成器不会察觉到有任何差别，并且在为它们所提供的时间窗口中开始它们的传输。如果所有的PDC均已被读入，则主机生成一个校验和CRC。所有的用户也同样计算一个校验和，并将其与主机所生成的校验和进行比较。如果发现有差异，则生成例如图4中所示的错误应答，并且根据所有用户同时读取所有数据的这个优选实施例，所有用户将丢弃最后这个周期中的数据。此外，为了生成校验和，有利的是，生成器并不是用它们从总线读取回来的数据，而是用它传输到总线上的数据来执行校验和的生成，因为只有这样才能保证完整的监控。

这种PD读访问的一个明显的应用例如是将数据在显示器上进行可视化。另外，其它的实际应用还包括现场设备的有效功率值的输出，例如包括模拟输出端上的电子负载继电器发动机控制(ELR-MM，Electronic Load Relay-Motor Management)，或者借助附加的数字输入端和输出端对ELR-MM的扩展。

各个PDC的配置最好通过以下的建议来实现。正如已经提到过的，一个PDC最好由一个16位数据字构成，它通过二进制补码形式来表示。因此，一般的用户可以通过所定义的描述来解释该数据，其中对所述描述的请求也可以通过一个服务来实现。这样的一个描述的内容除了特性之外还包括过程数据值的尺度范围和一个符号名称，该符号名称可包含16个字符。

因此，一个PDC例如根据下式建立：

其中过程数据的表述实现了根据本发明的传输系统与总线在一个相应的兼容模式中的绑定集成，并通过上式实现了PDC的尺度调节。通过这个特性进一步规定了当一个用户不可用时主机发送哪个数值。

在下面的表格中再次表明了作为示例的特性、其相应的描述、以及分别对应的基本单位和错误码的列表。

除了由主机生成的错误码8040h以外，符合目的的是，还定义了其它的错误码，但它们通常与PDC的状态有关而不是与整个现场设备的状态有关。因此，与应用有关的诊断信息通过非周期性服务“诊断访问”在站中被分发，下面的表格列出几个作为示例的错误码及其相应的错误描述。

下面的例子说明了PDC码的尺度和分配。

在根据本发明的传输系统中或者根据本发明的方法中，诊断数据的分析最好通过轮询(Polling)来实现，即通过发送轮询请求来实现。只要一旦有一个空闲的时隙可用，分配给所述传输系统的主机就自动执行诊断周期。被规定作为生成器的用户通过诊断访问而被监控。所有其它用户将按顺序被轮询。

在复位之后，不仅在诊断数据中而且在过程数据中，具有等于或大于一个例如为10h的特性数的特性的所有PDC都发送错误编码8020h。只有等该用户的配置数据已经由主机检验并确认后，它的PDC才被激活。

根据本发明，可嵌入到周期性传输协议模式中的诊断访问的基本工作方式是可以与前面提到的PD读访问相类比的。然而，一个主要区别在于，所传输的是状态信息而非过程数据。在诊断访问过程中的报文帧的一个例子在图5中示出。

如果一个用户拥有很多PDC，它可以同时报告不同的事件。如果只有一个信道可用于诊断，那么出于安全性的原因始终只传输最高优先级的信息。

诊断信息例如由两个字节组成，即状态类和状态码。状态码作为位字段而被分析，也就是说，多个字段也是可以或者说是可能的。状态类的编码越高，事件的优先级也越高。例如，所有低于80h的类被认作是消息，而不会被归为错误。诊断信息的几个例子在下表中列出。

图6示出了一种本发明所述传输系统的可能的配置拓扑结构。一个主机单元1，在本例中是笔记本电脑，根据图1通过一个USB接口与现场站10相连，该站包括多个现场设备11。现场站10中的现场设备11或从机的物理连接不仅可以通过集成主线(例如通过底板总线)而且也可以通过一条单独的电缆12来实现。

除了图6中所示的拓扑结构之外，本发明所述传输系统也可以例如被用于将现场站集成到如图7所示的现场总线环境中。在这里，根据本发明的传输系统例如通过一个网关13连接到一个现场总线，如Profi总线，其它现场总线系统，如Interbus总线、CAN总线、设备网(Device Net)、以太网或者甚至是无线解决方案也可以连接到本发明所述的传输系统。本发明所述传输系统的PDC的形成以1∶1的比例实现在目标系统、现场总线系统中，其中非周期性数据(例如参数、特征曲线和测量数据)的传输就像操作软件的集成那样与目标系统相关。

例如基于Profi总线系统，非周期性数据通过DPV1服务传输。各个现场设备的配置不仅可以通过Profi总线经由DTM(设备类型管理)来实现，即具有第2类主机的引导系统，也可以以本地方式在所描述的现场站中通过用作传输系统主机1的笔记本电脑来实现。如果目标系统不允许任何制造商无法掌控的参数化，或者如果为此而付出开发成本过高，例如在Interbus、CAN、设备网的情况下，这种本地配置应当始终作为一种出路。

通过把本发明所述传输系统的本地主机1插入到现场站11的网关13中，通知所述网关13，用于建立本发明所述传输系统的具有更高优先级的主机接管了现场站10的控制。于是，网关13停止所有目前的非周期性命令，接着告知现场总线系统或第2类主机的上级控制器(第1类主机)整个站不可用。此外，例如有1秒钟的时间以使所述站进入安全状态。在这段时间结束后，集成在站中的总线耦合器变为非活动的，本发明所述传输系统的主机1最好在例如500毫秒的总线超时之后接管所述站的本地控制。这样，本发明所述传输系统的主机1继续不时地发起周期性数据交换，以便从过程输入数据中读取，其中应当选择比例如2秒钟的总线复位时间更短的时间，各现场设备保持在安全状态。网关13同样也读取这些数据，并再次更新它的现场总线一侧的过程输出数据。

如果网关13检测到与本发明所述传输系统的主机1的连接被断开，它自动开始周期性数据交换以读取过程数据。如果一个完整周期已经结束，那么现场总线一侧的过程数据被再次更新，并告知上级控制器现场站已经可用。

因此，本发明将热插拔能力和周期性过程数据、非周期性过程数据(包括诊断数据)的与条件有关的传输结合起来，其具有协议开销低的优点，并且实现了向所有用户同时传送和传输过程数据。协议效率导致传输介质中的总体数据速率降低，使得协议处理不必再由特殊的协议芯片完成，而是可以通过用户已有的微控制器来实现。因此，用于总线耦合的硬件开销只来自物理总线，特别是线路驱动器。根据本发明，低时钟频率的其它附带效应是工作中具有高抗干扰性和低发射干扰，并且免去了额外的外部定时。尽管仍然需要为每个设备分配一个地址，但DIP或编码开关的容易出错的设置可以通过并非本发明目标的特殊机制而得以避免。

总的来说，基于上述描述，本发明能够实现在一个通信部件内多个用户之间的数据交换，尤其是在PD读访问过程中。这样得到了协议的高效率以及数据传递/传输时的同步。这些数据最好由所有用户同时读取进一步提高了效率，因为这使得PDC只需要在总线上被传输一次，另外还省去了用于多主机系统的仲裁开销。

另外，本发明舍弃了冗余信息，尤其是在PD写访问过程中，并用包括诊断数据在内的非周期性数据来填充相应的时隙，而且对于非周期性的数据交换来说，不会由于可能出现的所需应答的延迟而影响PDC传输中的实时性。

Claims (21)

1.一种用于通过传输信道在连接到所述传输信道的至少两个用户单元之间传输周期性数据和非周期性数据的方法，其中针对协议特定的周期性数据传输至少在一个用作主机的用户单元和至少一个用作从机的用户单元之间执行，其特征在于，对要在一个即将到来的传输周期内传输的数据进行检验，以检验所述要在一个即将到来的传输周期内传输的数据相对于在前一周期内的相应数据的冗余性和现实性，当发现在一个即将到来的传输周期内只有冗余数据而没有新的信息内容时，用非周期性数据来代替所述要在一个即将到来的传输周期内传输的数据插入到为所述要在一个即将到来的传输周期内传输的数据而提供的数据区域中。

2.根据权利要求1的方法，其特征还在于，在每个传输周期内，主机单元分别在第一个数据周期期间从从机单元读出过程输入数据，并在相应接下来的第二个数据周期期间传输过程输出数据或非周期性数据。

3.根据权利要求1的方法，其特征还在于，非周期性数据被插入以用于由主机单元传输至至少一个从机单元和/或由至少一个从机单元传输至主机单元。

4.根据权利要求1的方法，其特征还在于，周期性数据被插入以用于在各个从机单元之间传输、由从机单元传输至主机单元、和/或由主机单元传输至从机单元。

5.根据权利要求1的方法，其特征还在于，所有的用户单元在一个数据周期内同时读取所传输的信息。

6.根据权利要求1的方法，其特征还在于，用户单元通过分别接收的数据或同时读取的数据形成一个CRC，并将其与附加在所接收的或同时读取的数据上的CRC进行比较。

7.根据权利要求6的方法，其中当识别出错误时传送回一个错误报告。

8.根据权利要求1的方法，其特征还在于，每个数据周期以传输地址开始，接着传输功能编码。

9.根据权利要求1的方法，其特征还在于，传输请求数据、应答数据或诊断数据作为所述非周期性数据。

10.根据权利要求1的方法，其特征还在于，由主机单元预先确定一个或多个从机单元要传输非周期性数据的相应指定的时刻。

11.根据权利要求10的方法，其特征还在于，为了预先确定所述相应的指定时刻，主机单元在其中传输非周期性数据的前一个数据周期内同时传输一个相应的功能编码。

12.根据权利要求1的方法，其特征还在于，至少在传输了预定的最大数目的包含非周期性数据的连续数据周期之后，执行一个包含周期性数据的普通数据周期。

13.根据权利要求1的方法，其特征还在于，如果在一个预先确定的时间段内不存在没有错误的周期性数据交换，则识别出一个错误并开始执行一个预先参数化的错误处理。

14.根据权利要求1的方法，其特征还在于，在每个数据周期期间传输一个由地址、功能编码、有效数据及CRC所组成的报文。

15.根据权利要求1的方法，其特征还在于，在两个前后连续的报文之间具有一个空闲时间，在所述空闲时间内没有数据传输。

16.根据权利要求1的方法，其特征还在于，在一个数据周期期间有错误地传输的数据直到相应的下一个数据周期才会被重复发送。

17.根据权利要求1的方法，其特征还在于，当识别出在一个预计要进行数据传输的数据周期内没有可用的从机单元时，主机单元在分配给从机单元的相应时间窗口内嵌入一个占位符。

18.根据权利要求1的方法，其特征还在于，在一个数据周期期间，为进行分析而传输的诊断数据以主机单元的一个发送请求而开始。

19.根据权利要求18的方法，其特征还在于，在一个诊断周期中优先传输具有较高优先级的信息。

20.一种用于执行上述权利要求之一所述方法的传输系统，包括：至少一个作为主机(1)的用户单元和至少一个作为从机并通过一条数据线与主机相连的用户单元(11)，其中所述数据线用于发送和接收数据，所述数据基于针对应用特定的协议以周期性的时间间隔在主机和至少一个从机之间、以及在至少一个从机和主机之间传输，主机(1)具有一个专门的检验机构，用于对为即将到来的周期性传输而提供的数据进行检验，以检验这个为即将到来的周期性传输而提供的数据相对于在前一个周期性传输期间已经传输的、存储在存储器中的数据的冗余性和现实性，并且还具有一个与所述检验机构相连的专门的判断机构，用于判断是否要将非周期性数据插入到本来只传输冗余数据而不传输新信息内容的数据区域中，并且在答案为“是”的情况下判断将哪些非周期性数据插入到这个数据区域中。

21.根据权利要求20的传输系统，包括多个从机(11)，这些从机形成了一个用户站(10)，主机(1)通过一条共用的用于发送和接收数据的数据线连接到这个用户站。

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