DD208730A1 - Verfahren und anordnung zur kopplung elektronischer funktionseinheiten - Google Patents

Abstract

Die Anordnung zur Kopplung elektronischer Funktionseinheiten ist unabhaengig von vorgeschriebenen und genannten Interfaceanordnungen, was dadurch erreicht wird, dass zur Uebertragung von Steuer- und Programmiersignalen Verdrahtungen ermoeglicht werden, die nicht vorgesehen sind und dass damit Koppeleinrichtungen zu schaffen sind, die nach den Erfordernissen durch frei zu waehlende Leitungen machbar werden. Ein solches Linieninterface verbindet auf einfache Weise elektronische Funktionseinheiten, die sehr geringen Aufwand erfordern. Eine solche oekonomisch sinnvolle Anordnung mit freier Verdrahtung innerhalb des Systems ermoeglicht es auch, interfacefremde oder auch einmalige oder besonders aufwendige Signale zwischen den Funktionseinheiten auszutauschen. Die Anordnung gestattet auch den Dialog zwischen zwei Funktionseinheiten, wobei alle anderen FE ausgeschaltet sind.

Description

Verfahren und Anordnung zur Kopplung elektronischer Funktionseinheiten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren urid eine Anordnung.,, die die Kopplung von elektronischen Funktionseinheiten untereinander sowie die Kopplung solcher Funktionseinheiten mit externen elektronischen Geräten wie Rechnern, Drucker, Displays usw, ermöglicht, Sie ist in der elektronischen Meß-..und Gerät etschnik wie auch in der Rechen™ unc Hikrorechentechr.ik- ver^iänöbar ,.

Charakteristik der bekannten technischen Lesungen

In der elektronischen Meß-., Geräte-, Rechentechnik und Mxkrorechsntechnik werden zur Kopplung von elektronischen Funktionseinheiten oder Baugruppen verschiedene Verfahren und Anordnungen verwendet, die- als Interfaces bezeichnet werden. Gebräuchliche Interfaceanordnungen., die als Linien· interface arbeiten, sind SiAL (RGW), Si 2_e2 (DDR)₄ CAMAC (Euratom) und Sif 1000 (DDR),

O #1 Cl

US a 3

Diese Interfaces sind dazu geeignet, komplexe Funktionseinheiten bzw, eine große Anzahl von Funktionseinheiten miteinander zu verbinden und haben bei der Anwendung auf einfachere bzw, nur weniqs zu koooelnde Einheiten entscheidende

Z) ι)

Nachteile» Der Aufwand zur Realisierung der Interfacefunktion ist j gemessen am Gesamtaufwand, zu groß., so ist eine Beschränkung auf geringere Breiten der Datenübertragung und auf wenige Befehle notwendig und sinnvoll, Für viele Anwendungsfälle ist es erforderlich _} neben den durch das Interface vorgeschriebenen Pa raffle tem die Möglichkeit zur Obertragung von systemfremden, bzw* von Scndersignalen innerhalb der Interfaceanordnung für den Anwender offenzuhalten. Das ist bei den genannten Interfaces nicht gegeben bzw, es ist an sehr starke Einschränkungen hinsichtlich der zu übertragenden Signale gebunden, Die Praxis führt zu Anwendungsfallen _s in denen es günstig oder notwendig ist, neben dem vorteilhaften Datenverkehr des Linieninterface einen Dialogbetrieb zwischen geeigneten Funktionseinheiten zuzulassen, Dis.se·. Möglichkeit ist bei den genannten Interfaces nicht gegeben ,.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten von Linieninterfaceanordnungen auf einfache bzw, wenige Funktionseinheiten umfassende Systeme du roh. ökonomisch sinnvolle Begrenzung von Datenübertragung und Anzahl der Steuersignais und die Vervollkommnung der interfacespezifischen Funktion,

Damit werden· die bisherigen Nachteils vermieden,

Darlegung des Wesens der Erfindung

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gslöst wi rd

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Kopplung von einfachen und komplexen elektronischen Funktionseinheiten und Geräten zu schaffen, die ein einfaches Linieninterface realisiert und die geeignet ist, innerhalb der Interfaceanordnung nach freier Wahl

Verbindungen zuzulassen, ohne die Inte rf acef unktion-en.-exn--

zuschränksn. Die Anordnung ermöglicht weiterhin einen Dialogbetrieb von zwei oder snehrers-n Funktionseinheiten,,

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgsmäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daS eine Kopplungsanordnung geschaffen wird, deren konstruktive Beding u η α e η an einer; nisderpoligen, b e i s ,0 i s 1 s vj e i 3 e 3 i - ο c 1 i α e η oder 33--poligsn Stsckve rbinde r - g stunden sind, aber" nicht ausschließt, daß auch andere Steckverbinder verwendet wer™ den können.

Diese Kopplungsanordnung ist ihrer Auslegung und Funktionsweise nach ein- Linieninterface, womit elektronische Funktionseinheiten auf einfache Weise miteinander verbunden war den können, Dis Kopplung soll vor allem für weniger komplizierte Funktionseinheiten, wie sie zum Seispiel für eine Steuerung gebraucht werden, Verwendung finden.

Wesentlich ist der jetzt über frei wählbare Verdrahtung ermöglichte Austausch von Signalen zwischen den Funktionseinheiten und die Möglichkeit des direkten Dialogbetriebes zwischen zwei oder mehreren geeigneten Funktionseinheiten«.

Die so erweiterte Verkehrsmöglichkeit zwischen dan Funktionsblöcken läßt außerhalb der standardisierten Interfaceanordnungen einen Datenfluß zu«

Generell sind folgende Parameter vorgeschrieben:

- Der Datenbus ist ein bidirektionaler 8 Bit-Bus, Diese Breite ist für die meisten industriellen Anwendungen ausreichend.

- Für die individuelle Verdrahtunq. zur übertraaunq von einmaligen oder Sondersignalen , stehen acht Anschlüsse zur Verfüg u ng,

- Sei Verzicht auf freie Verdrahtung kann der Datenbus auf IS Bit bidirektional bzw, 2x8 Bit Unibus erweitert wer

den,

Dia Fegsi c*r auf dem" Bus' w: Tief-Pecel is'

5 u ο UiIu ^ -. " 'J "- · ^ -- -; . i r: ~- τ: ο .- i i --i

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der aktive Pagel,

TL-csrs

3 Steuersignals sind neben dsm Adrsssiersignal (Modulerkennung) erf indunqsqsmäS f oleende rmaSsn f es tcjelea t: :

Durch ME werden von der zentralen Steuerung aus über sine Stichleitung die gewünschten Module aktiviert,

2* Bussteuersiqnale BSi und 3S2

PC

il-und BS2 diensn entweder zur Steuerung sines zeitlichen Ablaufs im adressierten Modul oder zur Aktivierung von Teilbereichen der adressierten Funktionseinheit,

3. Lesesignal R

Mit R werden von der aktivierten Einheit Daten auf den Bus gegeben,

4. Schreibeiψηa_l W

Mit VV werden von der aktivierten Einheit Daten vom Bus übernommen ,

5. P roa rammle rs ic· η al P

Mit F werden zur Voreinstellung von Registern im Modul Daten vouä Bus' übernommen, Sie dienen' der Festlegung bestimmter Funktionsweisen oder Betriebsarten der Funktionseinheit,

6, Belectsion al S

Das 3elegtsignal kann von der Funktionseinheit gegeben werden, vrann der Modul- mit der Ausführung von Funktionen vvis,· Zählen-, Umsetzen usw. beschäftigt und nicht in der Lage ist,, am Datenverkehr' teilzunehmen , Erscheint das Belsgtsignal ₃ muß' die betreffende. Funktionseinheit zu einem spä":erzn Zeitpunkt aktiviert und özr geforderte Datenverkehr durchgeführt ws'rcen;

7, Zentrales Löschen ZCI

Durch das zentrale Löschsignal wird das Gesamtsys nen definierten Ausgangszustand gebracht.

sm in si-

Das Msldesignal erscheint außerhalb des normalen Busbstriebes dann, wenn eine Funktionseinheit sine äußere Hilfe benötigt bzw» wichtige Informationen,, wie das Erreichen einer Endlage,, die Beendigung einer Umsetzung, das Erreichen eines Zählüberlaufs und dergleichen mehr an die Zentraleinheit abzugeben hat. Das Signal wird jeweils über eine Stichleitung zur ZE übertragen,

Nach einem festgelegten Plan visräen die einzelnen Meldungen priori tatsgemäß oder nach einer festgelegten Reihenfolge abgearbeitet. Mit dem Meldesignal können Daten für den Bus bereitgestellt werden. Sie werden" bei Bearbsitung. dar Meldung durch die Zentraleinheit in diese übernommen,

Mindestens weitere zwei Anschlüsse sind der freien Verdrahtung vorbehalten» die vorrangig für weitere Spannungsebenen eingerichtet sind,

Für das System sind die Versorgungsspannungen + 5 V

+ 15 V

- 15 V

vorgesehen.

Eine Busoperation läuft wie folgt ab:

Die Zentraleinheit gibt das Signal ME an die gewünschte Funktionseinheit, Danach wird das Bussteuersignal R gegeben, damit- gibt die adressierts Funktionseinheit ihre Daten auf den Bus.

Nach einer zeit tp> 0*5 /^s werden dis Daten durch die Zentraleinheit übernommen,

Die Zentraleinheit gibt das Signal ME an die gewünschte Funktionseinheit» Die Daten werden auf den Bus geschaltet. Nach einer Zeit t,.,₇^ 0,5 ^s wird das Bussteuersignal W gegeben und die Daten werden in die Funktionseinheit übernommen.

Die Zentraleinheit gibt das Signal ME an die gewünschten Funktionseinheiten., die in den Dialog treten sollen, Nur eine der FE darf Daten abgeben, alls anderen müssen Funktionseinheiten sein, die nur Daten vom Bus übernehmen können .

Danach wird das Bussteuersignal R gegeben, dis sendende FE gibt damit die Daten auf den Bus und hält sie dort. Nach einer Zeit t> C₁S Us wird das Signal W gegeben. Es kann auch das Signal P gegeben werdir., Damit werasn die Daten in die empfangenden FE übernommen.

eration

Die Programmieroperation läuft analog der Schreiboperation ab, nur wird statt W das Signal P gegeben,

Au sführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden,

Die Erfindung wird zur Kopplung von Baugruppen siner elektrischen Steuerung für Antriebsmoirore benutzt. Die Steuerung ist in der Lage, Ortskoordinaten durch Zählimpulss festzustellen und anzuzeigen, sowie Meßdaten zu erfassen und auszugeben, Folgende Baugruppen sind über das Verfahren und die Anordnung zur Kopplung miteinander verbunden:

Meßverstärker, Zähler, Komparator, Analog-Digitalwandler ₃ Ausgabseinheit für Drucker, Digital-Analcg-Wandler, Ein- und Ausgabeeinheit:.. Bedieneinheit und Speicher» Die elektrische Kopplung ist durch den Interfacebus hergestellt, der 31 Leitungen mit folgender Belegung umfaSt:

Ltg^:, 1 Modulerkennung ΜΞ

Ltg, 2-9 8 Bit bidirektionaler Datenbus,

I tr, Q Λ 9°

frei für Verdrahtung

Busstartsignale SSl und 3S2 Lesesignal R

Schreibsignal W

Belegtsignal 3

Programmlersignai P

Zentrales Löschen ZCI

Meldesign.al MP

frei für Verdrahtung, vor allem für

zusä tzliche Spannungsebenen Versorgungsspannung ~ 15 V Versorgungsspannung +15 V Versorgungsspannung -τ. 5 V Masse

Ltg,	10 - 17
Ltg,	18 + 19
Ltg.	20
Ltg,	21
Ltg,	22
Ltg.	23
Ltg,	24
Ltg.	25
Ltg,	26 ·+ 27
Ltg.	28
Ltg,	2S
Ltg,	30
Ltg*	31

— Q «.

Die Baugruppen enthalten die Funktionsblöcke zur Realisierung der erfindungsgemäßen Interfacefunktion. Die Zentraleinheit, die die Interfacefunktion realisiert, ist für den Anschluß an einen Mikrorechner geeignet. Sie ist als Folgssteuerung ausgelegt und initialisiert die notwendigen Befeh~ Ie und Datenübertragungen z, B, in der folgenden zeitlichen Reihenfolge:

1, Start

2, Initialisieren aller Baugruppen durch ZCI

3, Startsignal an E/A-Einheit zum Motorstart durch ME ,

4, Lesebefehl an Zähler

5, .Schreibbefehl an Speicher (Byte 1)

5, Startbefehl an ADC zur Wandlung des Meßsignals

7, Lesebefehl an ADC

8, Schreibbefehl an Speicher (Byte 2)

9, Lesebefehl an Speicher (Byte 1)

10, Schreibbefehl an DAC

11, Schreibbefehl an Ansteuereinheit für Drucker

12, Lesebefehl an Speicher (Byte 2)

13, Schreibbefehl an Ansteuereinheit für Drucker 14 * 3 usvv

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch

   1, Verfahren und Anordnung zur Kopplung elektronischer Funktionseinheiten mittels .Linieninta rfece, gskennzeichnet dadurch, daß innerhalb der Interfaceanordnung freie Leitungen zur privaten Verdrahtung gezogen werden und ein geeigneter breiter Datenbus die Datenübertragung vornimmt., wobei vorzugsweise 8 3it bidirektionaler Bus benutzt wird und nur wenige, insbesondere S Befehle und Signale zur Steuerung verwendet werden, unter denen ein Lesebefehl., ein Schreibfaefehl, ein Befehl zur Prograrnmie* rung, ein Meldesignal., ein Loschsignal., ein Selegtsignal und zwei Startsignale bzw, Startbefehle sein können und daß 'zur elektrischen Kopplung der Saugruppen ein niederpoliger Steckverbinder verwendet wird und cav neben dem normalen Intsrfacebetrieb, d, h,, daß Daten zwischen der Zentrale und der Baugruppe im Dialogbetrieb zwischen zwei oder mehreren Baugruppen abgegeben werden,
2. 2. Anordnung zur Kopplung elektronischer Funktionseinheiten nach Punkt I₁ gekennzeichnet dadurch,, daß Meßverstärker, Zähler, Komparator, Analog-Digitalwandlsr, Ausgabeeinheit für Drucker, Digital-Analogwandler, Ein- und Ausgabeeinheit, Bedieneinheit und Speicher elektrisch tr.it dem

   Interfacebus über einen 31~poligen bzw, 33-poiigan Steckverbinder gekoppelt sind und so die Datenblöcke der Da~ tenaufnähme und der Datenabgabe miteinander in Verbindung stehen ,