CN105680985B

CN105680985B - 用于读入一系列数据流的方法和装置

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Publication number: CN105680985B
Application number: CN201510683587.5A
Authority: CN
Inventors: 丹尼尔·申青格; 斯特凡·克罗伊策
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2035-10-19
Also published as: EP3032429B1; JP2016111712A; EP3032429A1; US20160164535A1; CN105680985A; JP6716239B2; US9923573B2; DE102014225084A1; ES2838725T3

Abstract

本发明涉及一种用于在自动化技术设备(10，100)中读入一系列的数据流的方法，其中，数据流以如下方式被编码，即，它包括至少两个符号(K，L)，它们可通过两个前后相继的信号沿之间的时间间距区分开，并且数据流被输送给读取单元(70，170)，这个读取单元包括一个符号识别单元(73，173，273，373，473，573)，它为信号沿的时间顺序关联符号(K，L)，其中，为了关联符号(K，L)考虑到一个时间段，这个时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间(T)和前面的符号的至少一个旧符号持续时间(T_alt)。此外，本发明还涉及一种适合用于实施这种方法的装置(图3)。

Description

用于读入一系列数据流的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于读入一系列数据流的方法以及一种相关联的装置。

根据本发明的方法、以及用于实施该方法的装置特别适合用在自动化技术设备中。

背景技术

自动化技术的典型设备有位置测量装置和用来运行它们的后续电子件(Folgeelektroniken)。所述后续电子件例如可以是数字刀具机控制系统或者是复杂的设备控制系统。

位置测量装置例如用于在受调节的驱动件中查获位置当前值，其需要后续电子件，例如数字控制系统，用于为调节回路计算额定值，利用额定值来控制驱动件(例如前推刀具或者工件)。如果所述位置测量装置是旋转编码器或者角度测量仪，那么它们为此例如直接地或者间接地与马达的转轴耦联。长度测量仪例如测量机床和相对于机床可定位的机床部件(例如可移动的刀具滑板)之间的线性运动。

如今优选地使用绝对的位置测量装置。这些位置测量装置产生绝对的测量值，这些测量值经由数字的、大部分情况下串联的数据端口从位置测量装置传输给后续电子件。所述测量值在大部分情况下是位置值(角度值或者线性位置)，但是也公知许多位置测量装置，它们提供速度或者加速值，也就是体现随着时间的位置变化的测量值。

特别是在大型的或者空间分布广泛的设备中，为了在测量仪及其后续电子件之间的数据传输通常需要桥接很长的距离。这就导致数字信号的信号质量经由导线长度变差，从而使得接收者一方更加难以正确读入到达的数据流。

通过使用高价值的数据电缆可以起到反作用，然而这会导致整个系统的成本显著提升。

另一种在电缆很长的情况下实现可靠的数据传输的可能性是，减少数据传输率。但是这会影响调节回路的动态，其例如需要位置测量装置的位置值作为位置当前值，从而能够计算出新的位置额定值。

WO 03/067804 A1建议，在接收者一方确定比特错误率，并且据此采取措施，例如要求重复传输，或者减少需要传输的数据包的长度。这种措施也对动态的调节回路的运行有不利的影响。

发明内容

本发明的目的是，实现一种在自动化技术设备中读入一系列的数据流的方法。

该目的通过一种方法得以实现。

建议了一种用于在自动化技术设备中读入一系列的数据流的方法，其中，数据流以如下方式被编码，即，它包括至少两个符号，它们可以通过两个前后相继的信号沿之间的时间间距区分开，并且数据流被输送给读取单元，这个读取单元包括一个符号识别单元，它为信号沿的时间顺序关联符号，其中，为了关联符号考虑到一个时间段，这个时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间和前面的符号的至少一个旧符号持续时间。

此外，本发明的目的是，实现一种用于在自动化技术的设备中读入一系列的数据流的装置。

该目的通过一种装置得以实现。

在这里建议了一种用于在自动化技术的设备中读入一系列的数据流的装置，其中，数据流以如下方式被编码，即，使得它包括至少两个符号，这两个符号能够通过两个前后相继的信号沿之间的时间间隔区分开，并且数据流输送给读取单元，该读取单元包括一个符号识别单元，它为信号沿的时间顺序关联符号，其中，在符号识别单元中可以在考虑到一个时间段的情况下关联一个符号，这个时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间和前面的符号的至少一个旧符号持续时间。

当前符号持续时间于是通过两个最后在符号识别单元中到达的信号沿之间的时间间距来确定。为了将一个符号关联给当前符号持续时间所考虑到的时间长度此外还包括至少一个另外的、前面的信号沿。

符号识别单元包括一个关联单元，向这个关联单元输入

·当前符号持续时间和至少一个旧符号持续时间，或者

·当前符号持续时间和至少这个旧符号持续时间之和，或者

·当前符号持续时间和至少这个旧符号持续时间与理想持续时间之间的偏差量之和，或者

·当前符号持续时间、至少这个旧符号持续时间与理想持续时间的偏差量和补偿量之和。在这个关联单元中，基于这些值为当前符号持续时间关联一个符号。

为了生成一些值，在这些值的基础上完成符号的关联，在符号识别单元中设计了合适的元件。

特别是这些元件可以包括至少一个用于测量需要读入的数据流的信号沿之间的持续时间的时间测量单元、一个用于计算需要的和、偏差量等等的计算单元、以及一个用于临时存储测得的符号持续时间的测量值存储器。可以由关联单元向这些元件输送以下信息，告知哪个符号已经关联了至少那个旧符号持续时间。

根据本发明的方法的其他优点和细节，以及相关联的装置由对以下实施例的说明中得出。

附图说明

图中示出：

图1位置测量装置和后续电子件的方块图，它们经由双向的数据传输通道相互连接，

图2用于阐明曼切斯特编码的信号图表，

图3位置测量装置的端口单元的方块图，

图4曼切斯特编码的数据流的一个截取部，

图5后续电子件的端口单元的方块图，与在图3中所示的端口单元一致，

图6位置测量装置的端口单元的一种作为替选的实施方式的方块图，

图7位置测量装置的端口单元的另一种作为替选的实施方式的方块图，

图8位置测量装置的端口单元的另一种作为替选的实施方式的方块图，以及

图9位置测量装置的端口单元的另一种作为替选的实施方式的方块图。

具体实施方式

图1示出了位置测量装置10和后续电子件100的方块图，它们经由数据传输通道50相互连接。所述位置测量装置10和后续电子件100在这里代表着自动化电子设备。

位置测量装置10具有以位置检测单元20和可选的处理单元30的形式存在的测量仪组件。该位置检测单元20构造成适合用于生成数字的位置值。它为此例如包括具有测量刻度的量具、用于扫描量具的扫描单元、以及用于从扫描单元的扫描信号中形成数字的位置值的信号处理电子件，这些扫描信号是通过扫描测量刻度生成的。量具和扫描单元以公知的方式相对可运动地布置，并且与应测量其相对位置的机器零部件机械地连接。如果所述位置测量装置10是旋转编码器，应利用其测量电机的转轴的角位置，那么扫描单元(或者说旋转编码器的壳体)例如安接在电机外壳上，并且旋转编码器的与量具抗扭地相连的转轴经由转轴离合器与需要测量的电机转轴相连。

特别是为了为数字电路部件提供时基、或者说定义的时间光栅，在位置测量装置10中还布置了一个节拍发生器35。它提供至少一个工作节拍信号CLK，输送给数字状态机、微型处理器、微型控制器等等。

位置检测单元20作为基础的物理扫描原理对于本发明是无意义的。因此可以是作为光学的、磁性的、电容的或者感应的扫描原理。根据必要的处理步骤，这些步骤有必要用来将扫描单元的扫描信号处理成位置值，信号处理电子件包括许多功能单元，这些功能单元实施像放大、信号纠正(补偿量-，振幅-，相位纠正)、刻度周期的计数、A/D转换...这些处理步骤。

为了在位置检测单元20和处理单元30之间的控制信号和/或数据的传输设计了合适的信号导线。它们特别是用于将在位置检测单元20中生成的位置值传输给处理单元30。

在处理单元30中，位置值在特定情况下被进一步处理，从而获得输出数据。为此可能需要像缩放、数据格式的修改、错误纠正等等这样的处理步骤，这些处理步骤在处理单元30中纯粹以数字形式实施。输出数据却可以不仅仅是位置值，而是也可以是速度值或者加速值，这些值在处理单元30中从多个依次生成的位置值中计算出。

一方面为了与后续电子件100另一方面为了与测量仪组件20，30通信，在位置测量装置10还进一步布置了一个端口单元40。特别是经由端口单元40完成输出数据向后续电子件100的传输。输出数据经由合适的信号导线由处理单元30或者位置检测单元20传输给端口单元40。也向端口单元40输送一个节拍信号，节拍信号作为它的内部进程的时基。在这里可以是工作脉冲信号CLK。

用于在位置测量装置10的端口单元40和后续电子件100的对应一致的端口单元140之间传输命令和数据的物理连接是经由双向的数据传输通道50生成的。为此，为位置测量装置10中的数据传输通道50配属了对应一致的发送/接收单元60，并且为后续电子件100中的数据传输通道配置了对应一致的发送/接收单元160，这些发送/接收单元又经由端口电缆61相互连接。所述发送/接收单元60，160在本实施例中构造成适合用于将分别需要发送的、通常以度量有关的(单端型的)信号存在的命令和/或数据转换成有差分信号，例如根据广泛采用的RS-485-标准，并且从到达的差分信号中生成度量有关的信号。为了在发送/接收单元60，160之间的信号传输，在端口电缆61中设计了一个导线对55。导线对55的两条导线通常相互绞合，使得干扰影响、例如电磁干扰场，以相同的程度干扰两条导线的信号。因为对于评估结果只有信号的差分是关键性的，所以这种信号传导方式对干扰非常不敏感。分别在发送/接收单元60，160的接收端上设计了用于避免信号反射的导线-终端65，165。

数据传输通道50在本实施例中是双向实施的。发送/接收单元60，160的数据方向可以由配属于它们的端口单元40，140经由转换信号42，142设定。但是，作为替选，数据传输通道50却也可以双向地实施。在这种情况下，必须在端口电缆61中为双向的信号传输设计两个导线对。

在一个端口协议中已经规定了后续电子件100和位置测量装置10之间的通信如何实现的方式和方法。在此经常使用一种所谓的问-答-模式，也就是在通信周期中，后续电子件100(主机)向位置测量装置10(从机)发送命令，有可能伴随着数据，位置测量装置处理命令，并且在特定情况下发送需要的数据给后续电子件100。命令一般而言可以是写命令和/或读命令，例如要求由处理单元30中的存储器单元写或者读取。为了要求一个位置值作为输出数据提供给后续电子件100，可以设计一个特定的位置请求命令。

正如后续电子件100中的所有进程那样，还由内部的控制单元110控制对位置测量装置10的访问。如果后续电子件100是数字的控制系统或者自动化技术的其他控制器，那么该控制单元110经由端口单元140例如从位置测量装置10连续地要求位置值，从而获得位置实际值(Lageistwerte)，这些值对于调节回路是必须的，例如用来经由驱动件精确地定位机器的机械组件(伺服驱动)。

在后续电子件100中也布置了一个节拍发生器120，它生成出一个工作节拍信号ACLK，这个工作节拍信号被输送给控制单元110和端口单元140用来形成时基、或者说时间光栅。

命令和数据由端口单元40，140以数据帧的形式传输，这些数据帧根据数据传输协议的定义构成。通常这些数据帧以起始系列(前编码)开始并且以结束系列(后编码)终止。两者之间设置的是实际上需要传输的数据和/或命令。

根据本发明，数据帧不是在未编码(也就是每个需要传输的比特的值借助它的关联的信号电平经由一段定义的信号持续时间)的情况下，而是编码地传输。为了这个目的，在数据帧以数据流的形式经由数据传输通道50被传输之前，发送者一方在需要传输的数据帧上应用编码规则。与之类似地，在接收者一方在到达的数据流上应用解码规则，从而再次获得原始的数据帧。

如下地实现编码，即，让数据流包括至少两个符号，这两个符号能够通过两个前后跟随的信号沿之间的时间间隔区分开。这例如用到曼切斯特编码的不同变化方案。

图2示例性地示出了一种曼切斯特编码，其中，通过上升的信号沿(位序列“01”)取代逻辑的“0”，并且通过下降的信号沿(位序列“10”)取代逻辑的“1”。由此从在图2中的以上所示的需要传输的位序列“0101000”中得到编码后的位序列“01100110010101”。这一方面有以下优点，即，通过必然出现的电平变换针对每个需要传输的字节实现对数据传输的一次检查，另一方面，编码后的位序列没有相同的部分，这使得能够通过调制法经由相同的导线对55传输编码的位序列和供应电压。

通过所示的编码，(当原始的位序列的前面和后面分别跟随着一个逻辑的低电平)，对于编码的数据流得到具有理想符号持续时间T_k的一系列短符号K和具有理想符号持续时间T_L的长符号L，在本实例中是“KLLLLKKKKK”。

除了曼切斯特编码的所示变化方案，当然也可以让信号沿反过来关联逻辑电平。同样合适的还有差分的曼切斯特编码。

图3现在示出了端口单元40的一个方块图。它包括一个读取单元70、一个输出单元80、以及一个通信单元90。

读取单元70用于读入和处理到达的数据流。它包括同步单元72、符号识别单元73和评估单元78。

同步单元72前接于符号识别单元73。它让到达的数据流与工作节拍信号CLK同步，并且将同步后的数据流发送给符号识别单元73，该同步后的数据流现在具有工作节拍信号CLK的时间光栅。同步单元72为此例如可以包括一个或者多个D-Flip-Flops，它们的节拍输入端利用工作节拍信号CLK运行。

符号识别单元73从同步的数据流中获取符号序列，并且向评估单元78输出信息，表明符号K，L利用数据流是以什么样的顺序到达，评估单元又评估、解码符号顺序，并且向通讯单元90输出包含的有效数据。

利用到达的数据流传输的数据帧的内容不因为这些处理步骤而变化。

通信单元90将命令和可能存在的、在接收到的数据帧内包含的数据传输给每个地址化的目标组件(例如位置检测单元20、处理单元30，...)。此外，通信单元90例如从位置检测单元20或者处理单元30接收需要发送的数据，又由此构成数据帧，并且将其输送给端口单元40的输出单元80。在这个数据方向上，处理单元30和/或位置检测单元20用作数据传输的源组件。

输出单元80构造成适合用于在特定情况下增添、编码并且经由数据传输通道50输出数据帧。输出单元80的功能不是本发明的一部分，因此不详尽阐述。

调查符号识别单元73中的符号顺序在本实施例中现在以两个主要步骤为基础：一方面利用时间测量单元74测量两个前后跟随的信号沿之间的时间间隔(下面被称为当前符号持续时间T)，并且另一方面在关联单元75中通过将当前符号持续时间T与配属于符号K，L的决定区间进行比较完成符号K，L的关联。

时间测量单元74例如可以通过计数器组块实现，它的计数输入端(节拍输入端)被加载工作节拍信号CLK，并且如下地接线，即，使得同步后的数据流的每个信号沿都起作用，即让计数器组块的计数器位置首先输出给关联单元75，并且在特定情况下存储在测量值存储器76中，并且紧接着重置计数器组块(重置)。

在关联单元75中，为每个符号K，L配有至少两个，一般来看n个决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_LN，I_KN。对于本发明至关重要的在这里是，为了比较和由此得出的符号K，L的关联，依据前面测量测得的时间间隔(下面也被称为旧符号持续时间T_alt)选择决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_LN，I_KN。为此提出，将测量值存储器76中存储的测量值作为旧符号持续时间T_alt输送给关联单元75。于是，为了符号K，L与当前符号持续时间T的关联，考虑到一个时间段，这个时间段将旧符号持续时间T_alt包含在内。

因为旧符号持续时间T_alt同样也代表一个符号K，L，所以它由一个恒定的部分(作为旧符号持续时间T_alt的基础的符号K，L的理想符号持续时间)和一个可变的部分(旧符号持续时间Talt与作为其基础的符号K，L的理想符号持续时间T_k，T_L的偏差)组成。

为了简化关联单元75中的决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn的选择，可以设置计算元件，从而将旧符号持续时间T_alt降到它与理想符号持续时间T_k，T_L的偏差△T_alt。因此，对于选择决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn，无论先前的符号如何，还只需要考虑一个数值。如果作为旧符号持续时间T_alt的基础的符号例如是一个短符号K，那么偏差量算作△T_alt＝T_alt-T_k，如果这个符号是长符号L，那么成立的是：△T_alt＝T_alt-T_L。偏差量ΔT_alt可以用作对需要选择的决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn的指标。所以在图3中例如已经选择了决定区间I_L2，I_K2。

在这种做法中，偏差量△T_alt可以取负值。在将关联单元75实现为在数字电路(例如在FPGA，ASIC或者微控制器)中的端口单元40中一部分时，这导致更高的耗费，这是相比只需要处理正值的情况而言，因为这样可以不考虑正负号。为了尽管如此仍然不依赖于前面的符号，并且能够基于仅仅一个数字值进行选择，可以向偏差量△T_alt上加上一个恒定值作为补偿量，从而将数字值可靠地推入正值的范围内。

但是更简单的是，或者将短符号T_k的或者将长符号T_L的理想符号持续时间作为补偿值。在这种情况下，仅仅当作为旧符号持续时间T_alt的基础的符号与选为补偿值的那个不同时，才需要进行计算操作。

于是，例如如果将短符号T_K的理想符号持续时间选为了补偿值，那就不用做什么，当作为旧符号持续时间T_alt的基础的符号是一个短符号K时，那么已经成立的是：T_alt＝△T_alt+T_k。如果相反地，作为旧符号持续时间T_alt的是一个长符号L，那么它就可以通过减去一个短的符号T_K的理想符号持续时间(前提是，正如在本实例中提出的那样，T_L＝2*T_K成立)减少到一个数字值，这个值同样也等于ΔT_alt+T_K。

当这些符号的理想符号持续时间相互之间具有另一种比例关系时，那么相应的做法就也是可能的。关联单元75中的计算元件要分别相应地构成。

所有所述的实施变化方案的基础都是以下原理，向某个当前符号持续时间T依据前面的符号K，L的符号持续时间T_alt与一个理想符号持续时间T_K，T_L的偏差量ΔT_alt关联一个符号K，L。于是总是要考虑到一个时间段，这个时间段除了当前符号持续时间T还包括旧符号持续时间T_alt在内。

当除了前面的符号的旧符号持续时间T_alt以外还在关联单元75中引入其他的前面的符号持续时间时，从而将考虑到的时间段延长到了更多的前面的符号持续时间时，以上展述的变化方案的结果还可以改进。为此要如下地确定存储单元76的大小，即，多个旧符号持续时间是可存储的并且可以输送给关联单元75。此外，关联单元75中的计算元件要构造成合适用来将所有要引入的旧符号持续时间与理想符号持续时间的偏差都相加，因为当前符号持续时间与理想符号持续时间的偏差此外还与端口电缆61的加载有关，所以在相加时要考虑到偏差量的正负号。相比直接位于当前符号持续时间前面的那些符号持续时间，较早的符号持续时间的偏差在这里权重更小一些。

决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn可以在关联单元75中存储在存储单元79中。有利地，决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn可以在开始启动时依据安装存储在存储单元79中。作为替选可以提出，在存储单元79中存储多组决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn，并且例如根据安装，可选地实施。用于选择决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn的组的标准例如可以是端口电缆61的特性和长度和/或理想的数据传输率。

此外可以提出，动态可变地实施决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn，并且例如在开始启动时或者在接通后的加速阶段期间为相应的应用场合测定边界值，并且存储在存储单元79中。

为了进一步阐述该问题，图4示出了曼切斯特编码的数据流的截取部。作为基础的、未编码的位序列“010”在图4的上部分示出。假设在这个位序列之前和之后同样也传输一个逻辑的“0”，就得到曼切斯特编码的符号序列“KLLK”。经由数据传输通道50传输这个符号序列，导致在接收者一方符号L，K的持续时间不总是一样的，而是在一个时间段上变化。其中一个起因是用来传输数据流的端口电缆61。不仅具有电容的、还有感应的特性，从而在每次电平变换(位交换)时发生充电和放电过程，以及振荡过程，它们一方面使信号沿变平，另一方面引起数据信号的正脉冲和负脉冲。

在发送/接收单元60中再次生成符号序列以后，从中得出信号沿的位置的所示变体，也被称为Jitter(抖动)。这个效果最终导致，在时间测量单元74中测得的、信号沿的时间间距对于短符号K能在最小值T_Kmin和最大值T_Kmax之间的区间内，并且对于长符号L能在最小值T_Lmin和最大值T_Lmax之间的区间内。

如果符号的时间段被歪曲，以至于这些区间重叠(T_Kmax>＝T_Lmin)，那么在现有技术中公知的评估方式(简单地将测得的、两个前后跟随的信号沿的时间间距与关联每个符号的正好一个决定区间进行比较)不再确保符号的可靠关联，并且数据传输系统因此不再能够正常工作。

本发明现在考虑到以下事实，即，虽然通过数据传输通道50的数据流的传输使得边沿的位置发生变化，但是数据传输率总体上保持不变。这导致以下认识，即，旧符号持续时间T_alt影响当前符号持续时间T。这种效应可以被利用以便给每个符号K，L分别设置至少两个决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2，并且依据旧符号持续时间T_alt(前面的测量的信号沿的时间间距)为了符号K，L在关联单元75中的关联，选择那些极限值和/或值范围由于必须保持输出传输率更有可能达到的决定区间I_L1，I_K1；I_L2，I_K2。

对此的一个实例：

如果前面的符号是一个短符号K，并且旧符号持续时间T_alt在T_Kmin和T_K之间(在图2中所示的、用于短符号的理想符号持续时间)，那么为了在关联单元75中关联一个当前符号持续时间T，为短符号K使用第一决定区间I_K1，并且为长符号L使用第一决定区间I_L1。相反地，如果旧符号持续时间T_alt在T_K和T_Kmax之间，那么为了当前符号持续时间T的关联而使用第二个决定区间I_L2，I_K2。

当前面的符号是一个长符号L时，类似的做法成立。如果旧符号持续时间T_alt在T_Lmin和T_L之间，那么在关联单元75中使用决定区间I_L1，I_K1，如果旧符号持续时间T_alt在T_L和T_Lmax之间，那么使用决定区间I_L2，I_K2。

基于以下事实，即，数据传输率总体上必须保持一致，所以决定区间I_L1，I_K1相比决定区间I_L2，I_K2具有更高的极限值。

作为位置测量装置10的、在图3中所示的端口单元40的对应物，图5示出了后续电子件100的相应端口单元140的方块图。

端口单元40，140相互对称地构成，因此，端口单元40的每个单元都能在端口单元140中找到其对应物。因此，端口单元140也具有一个带有同步单元172、符号识别单元173以及评估单元178的读取单元170，符号识别单元包括一个时间测量单元174、一个带有存储单元179的关联单元175和测量值存储器176。同样也存在一个输出单元180和一个通信单元190。

图6示出了带有以替选的形式构成的符号识别单元273的端口单元40的方块图。这种实施方式是基于以下认识，即，特别是在编码时，其正如曼切斯特编码那样具有很大程度上没有直流电压的数据传输，此时前后跟随的符号的偏差是相反的。此外在端口电缆61中的再充电过程中发生。如果因此一次测量的当前符号持续时间T比作为基础的符号K，L的理想符号持续时间T_K，T_L更长，那么跟随其后的测量的测量值T比作为基础的符号K，L的理想符号持续时间T_K，T_L更短，并且反之亦然。正如在图4的说明中已经展述的那样，这是成立的，因为数据传输率没有通过传输发生变化。

符号识别单元273现在具有一个时间测量单元274，利用这个时间测量单元可以测量两个前后跟随的信号沿的时间间距。测量值T输送给测量值存储器276和计算单元277。计算单元277现在构造成适合于从当前测量值T和它从测量值存储器276中获得的旧测量值T_alt求和，并且输送给关联单元275。在关联单元275中，现在在存储单元279中仅仅仍然最多和存在的可能的符号序列一样多的决定区间。在本实例中是四个决定区间I_LL，I_KK，I_KL，I_LK。因为决定区间I_KL，I_LK的值范围是一致的，所以决定区间的数量可以减少到三，例如减少到决定区间I_LL，I_KK，I_KL。要配属于当前符号持续时间T的符号L，K现在可以简单地通过当前符号持续时间T和旧符号持续时间T_alt之和与决定区间I_LL，I_KK，I_KL的比较获得。如果比较结果在决定区间I_KL内，那么最后关联的那个符号决定当前符号K，L的关联结果。

为了关联符号K，L考虑到一个也将旧符号持续时间T_alt包含在内的时间段，本发明的这个基本理念在这个实施方式中也得以保存。作为旧符号持续时间T_alt的基础的理想符号持续时间T_K，T_L又构成一个补偿值。正如在图3的说明中已经阐述的那样，因此可以为了关联符号K，L通过检查消除理想符号持续时间T_K，T_L的部分，或者减少到一个唯一的补偿值。在这种情况下，在关联单元275中仅仅还需要设置两个决定区间。

图7示出了带有另一个、以替选的方式构造的符号识别单元373的端口单元40的方块图。这种变体的符号识别单元373的功能等同于来自图6的符号识别单元273，仅仅除了求和是以另一种方式实现的。

除了其功能等于迄今描述的时间测量单元74，174，274的时间测量单元374，符号识别单元373现在还具有第二时间测量单元377。它可以被加载时间测量单元374的测量值T。第二时间测量单元377的时间测量因此可以被加载补偿值，补偿值起到让时间测量的结果又包括一个时间段的作用，这个时间段等于旧符号持续时间T_alt和当前符号持续时间T的和。这个和被输送给关联单元375，这个关联单元包括一个具有决定区间I_LL，I_KK，I_KL，I_LK，的存储单元379，它的功能分别等同于图6的相应单元的功能。

对于借助图6和7所描述的实施例来说也成立的是，考虑到的时间段可以拓展到其他的之前的符号持续时间。

图8示出符号关联单元473的另一种实施方式的方块图。

正如在先前的实施例中那样，符号关联单元473包括一个时间测量单元474、一个第二时间测量单元477和一个带有存储单元479的关联单元475。

与之前的实施例不同的是，此外还设置了一个计算单元476。

计算单元476用于为了在关联单元475中关联符号K，L，通过减法消除理想符号持续时间T_K，T_L在旧符号持续单元T_alt中所占的部分。为此，由关联单元向它输送关于最后关联的符号K，L的信息。测定的偏差量ΔT_alt被输送给第二时间测量单元477，并且被用作时间测量的补偿量。时间测量的结果T+ΔT_alt被输送给关联单元475。

作为替选，理想符号持续时间T_K，T_L在旧符号持续时间T_alt中所占的部分在计算单元476中却也能减少到一个唯一的补偿值，这个补偿值作为恒定值或者等于理想的长符号T_L的符号持续时间或者等于理想的短符号T_K的符号持续时间。这个补偿量在关联单元475中可以简单地考虑到。在任何情况下，在关联单元475中仅仅还要设置两个决定区间I_L，I_K。

这个实施例也可以扩展到一个需要考虑的时间段，这个时间段包含更多的先前的符号持续时间。

图9示出了一个符号关联单元573的另一种实施方式的方块图。

符号识别单元573包括一个第一时间测量单元571和一个第二时间测量单元572、一个计算单元577、以及一个带有存储单元579的关联单元575。关联单元575和存储单元579与先前的实施例的相关单元一致。

第一时间测量单元571和第二时间测量单元572如下地构成，即，它们测量一个时间段，这个时间段已经包括两个符号持续时间(也就是当前符号持续时间T和旧符号持续时间T_alt)。在具体的实例中，第一时间测量单元571可以如下地构成，即，它测量数据流的从一个上升的信号沿直至下一个上升的信号沿的第一持续时间T1，而第二时间测量单元572如下地构成，即，它测量数据流的从一个下降的信号沿直至下一个下降的信号沿的第二持续时间T2。

这些持续时间T1，T2分别输送给计算单元577。它们分别等于一个当前符号持续时间T和一个旧符号持续时间T_alt的和，正如在先前的实施例中已经阐述过的那样，并且交替地进行评估。由此得出，正如前面的实施例，理想符号持续时间T_K，T_L在旧符号持续时间T_alt中所占的部分可以在计算单元577中通过减法被消除，或者减少到一个唯一的补偿值。这个结果又等于当前符号持续时间T和输送给关联单元575的偏差量ΔT_alt(可能附带有补偿量)的和。

作为替选，也可以类似于借助图6和7所描述的实施例完成评估，这通过将持续时间T1，T2交替地输送给一个关联单元275，375实现。

通过设置另外的时间测量单元并且将时间测量单元的测量范围拓展到更多数量的信号沿上，在相应地调适计算单元时，也可以将这个实施例拓展到一个需要考虑的时间段，这个时间段包括另外的前面的符号持续时间。

借助图5至9所描述的实施例的端口单元也可以用在后续电子件中。

为了关联符号考虑一个包含当前需要关联的符号的符号持续时间和前面的符号的至少一个符号持续时间在内的时间段，从这个基本理念出发，在本发明的框架内，当然也可以实现更多的、作为替选的实施方式。

除了位置测量装置10及其后续电子件100以外，本发明也适合于其他自动化技术设备。

Claims

1.一种用于在自动化技术设备(10，100)中读入一系列的数据流的方法，其中，所述数据流以如下方式被编码，即，所述数据流包括至少两个符号(K，L)，所述符号能通过在两个前后相继的信号沿之间的时间间距区分开，并且所述数据流被输送给读取单元(70，170)，所述读取单元包括一个符号识别单元(73，173，273，373，473，573)，所述符号识别单元为所述信号沿的时间顺序关联符号(K，L)，其中，为了关联符号(K，L)考虑到一个时间段，所述时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间(T)和前面的符号的至少一个旧符号持续时间(T_alt)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，一个同步单元(72，172)前接于所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)，在所述同步单元中，一系列的所述数据流与工作节拍信号(CLK，ACLK)同步，并且将同步后的数据流发送给所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)将有关所述符号(K，L)的顺序的信息为了进一步的评估而输送给评估单元(78)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)包括一个关联单元(75，175，275，375，475，575)，向所述关联单元输送

所述当前符号持续时间(T)和至少一个所述旧符号持续时间(T_alt)，或者

所述当前符号持续时间(T)和至少所述旧符号持续时间(T_alt)之和，或者

所述当前符号持续时间(T)和至少所述旧符号持续时间(T_alt)与理想持续时间(T_K，T_L)之间的偏差量(ΔT_alt)之和，或者

所述当前符号持续时间(T)、至少所述旧符号持续时间(T_alt)与理想持续时间(T_K，T_L)的偏差量(ΔT_alt)和补偿量之和，

并且在所述关联单元中基于这些值为所述当前符号持续时间(T)关联一个符号(K，L)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过与决定区间(I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn；I_LL，I_KK，I_LK，I_KL；I_L，I_K)比较完成关联。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述编码是曼切斯特编码，其中，所述数据流具有一系列的短符号(K)和长符号(L)。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述决定区间(I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn；I_LL，I_KK，I_LK，I_KL；I_L，I_K)是与安装有关的并且存储在存储单元(79，179，279，379)中。

8.一种用于在自动化技术设备(10，100)中读入一系列的数据流的装置，其中，所述数据流以如下方式被编码，即，所述数据流包括至少两个符号(K，L)，所述符号能通过两个前后相继的信号沿之间的时间间距区分开，并且所述数据流被输送给读取单元(70，170)，所述读取单元包括一个符号识别单元(73，173，273，373，473，573)，所述符号识别单元为所述信号沿的时间顺序关联符号(K，L)，其中，为了关联符号(K，L)考虑到一个时间段，所述时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间(T)和前面的符号的至少一个旧符号持续时间(T_alt)。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，一个同步单元(72，172)前接于所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)，利用所述同步单元，一系列的所述数据流能与工作节拍信号(CLK，ACLK)同步，并且能将同步后的数据流发送给所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)将有关所述符号(K，L)的顺序的信息为了进一步的评估而输送给评估单元(78)。

11.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)包括一个关联单元(75，175，275，375，475，575)，向所述关联单元输送

所述当前符号持续时间(T)、至少所述旧符号持续时间(T_alt)与理想持续时间(T_K，T_L)的偏差量(ΔT_alt)和补偿量(T_K，T_L)之和，

12.根据权利要求11所述的装置，其中，通过与决定区间(I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn；I_LL，I_KK，I_LK，I_KL；I_L，I_K)比较完成关联工作。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述符号识别单元(73，173，273，373，473，573)包括用于生成所述值的元件，基于所述值完成所述符号(K，L)的关联。

14.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述编码是曼切斯特编码，其中，所述数据流具有一系列短符号(K)和长符号(L)。

15.根据权利要求12所述的装置，其中，所述决定区间(I_L1，I_K1；I_L2，I_K2；...；I_Ln，I_Kn；I_LL，I_KK，I_LK，I_KL；I_L，I_K)是与安装有关的并且能存储在存储单元((79，179，279，379)中。