DE102004059011A1

DE102004059011A1 - Verfahren und Schaltung zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes

Info

Publication number: DE102004059011A1
Application number: DE200410059011
Authority: DE
Inventors: Horst Brehm
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-06-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes und entsprechenden Initialisierung der Datenverbindung, wobei in der Datenverbindung zwischen Rechnereinheit und Gerät ein Sende- und ein Empfängerchip in Reihe geschaltet sind, bei dem die Datenverbindung, die Rechnereinheit, der Sende- und der Empfängerchip in einen Resetzustand gebracht, die Datenverbindung mit dem Sende- und dem Empfängerchip nach einem Reset in einem Default-Modus initialisiert, eine Kennung des Gerätes eingelesen und ausgewertet, der Sende- und der Empfängerchip nochmals resetet und entsprechend der eingelesenen Kennung neu initialisiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Schaltung zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes.

Ein sog. "Plug and Play" (deutsch: "Einstecken und Spielen", "Anschließen und Loslegen") ist ein Begriff aus dem Gebiet der Computertechnologie, mit dem man die Eigenschaft eines Computers beschreibt, neue Geräte, meist sog. Peripheriegeräte, anschließen zu können, ohne anschließend (von Hand) Treiber zu installieren oder andere Einstellungen vornehmen zu müssen. Es gibt verschiedene Bezeichnungen und Variationen des Begriffs "Plug and Play", die ähnliche Eigenschaften beschreiben, wie z.B. "Hot Swapping". Der Begriff "Plug and Play" wird normalerweise mit dem Unternehmen Microsoft in Verbindung gebracht, das diese Bezeichnung zuerst für sein Produkt Windows95 gebraucht hat.

"Plug and Play" funktioniert innerhalb eines Computersystems nur, wenn sowohl auf Hardwareseite als auch auf Softwareseite dies unterstützt wird. Die Hardware erstellt normalerweise ein Identifizierungscode, damit die entsprechende Software das anzuschließende Gerät korrekt erkennen kann. Im allgemeinen sind es vier Komponenten, die bei "Plug and Play" zusammenarbeiten müssen. Dies ist zum einen das sog. Bios. Das Bios (basic input/output system) ist eine Software, die früher als Schnittstelle zwischen der Hardware und dem Betriebsystem eines Rechners bzw. eines PCs sowie anderer Computer genutzt wurde. Mittlerweile wird es nur noch beim sog. Booten des Rechners verwendet. Neben dem Bios muss das Betriebssystem des Rechners, die Hauptplatine und das anzuschließende Gerät zusammenwirken. Grundlage für ein Funktionieren eines "Plug and Play" sind insbesondere die zur Verfügung stehenden Ressourcen des entsprechenden Rechners. Im allgemeinen existieren 16 Interruptkanäle, 8 DMA-Kanäle sowie Adressen für Input/Output und Speicherbereiche. Es sollte einwandfrei erkennbar sein, welche dieser Ressourcen belegt und welche frei sind.

Das einzubauende bzw. anzuschließende Gerät gibt vor, welche Kanäle und welche Adressen verwendet werden können, deren Einstellung durch sog. Jumper, Kippschalter oder durch Software erfolgt. Wichtig dabei ist es auch, dass das anzuschließende Gerät ein Lesen seiner Einstellung ermöglicht.

Bei einem ideal ablaufenden "Plug and Play"-Mechanismus erfolgt bei einer Installation über eine entsprechende Software eine Feststellung, welche Kanäle und Adressen frei sind und das anzuschließende Gerät wird automatisch auf freie Kanäle und Adressen eingestellt.

Nach wie vor gibt es jedoch Systeme bzw. sog. Chips, die keinen "Plug and Play"-Mechanismus beim Anschließen eines Gerätes an eine Rechnereinheit unterstützen. Bei einem Chip handelt es sich um einen integrierten Schaltkreis oder eine integrierte Schaltung, was einer elektronischen Schaltung bestehend aus Transistoren, Kondensatoren, Widerständen und Induktivitäten, die vollständig in bzw. auf einem einzigen Stück Halbleitersubstrat integriert ist, entspricht.

Ein derartiger Chip, welcher keinen "Plug and Play"-Mechanismus unterstützt, ist bspw. ein Chip der Firma Inova des Typs INDT/R165B^® und INDT/R330B^®. Insbesondere bei diesem Typ wäre es wünschenswert, beim Anschließen eines sog. Passivbedienfeldes an einen Industrierechner eine automatische Erkennung und entsprechende Initialisierung der Übertragungsstrecke zwischen Passivbedienfeld und Industrierechner vorzusehen.

Vor diesem Hintergrund schlägt nunmehr die vorliegende Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und eine entsprechende Schaltung mit den Merkmalen von Patentanspruch 7 vor.

Gemäß Patentanspruch 1 wird ein Verfahren zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes und entsprechenden Initialisierung der Datenverbindung bereitgestellt, wobei in der Datenverbindung zwischen der Rechnereinheit und dem Gerät ein Sende- und ein Empfängerchip in Reihe geschaltet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die Datenverbindung, die Rechnereinheit, der Sende- und der Empfängerchip in einen sog. Resetzustand gebracht. Sodann wird die Datenverbindung mit dem Sende- und dem Empfängerchip nach einem Reset in einem Default-Modus initialisiert. Eine Kennung des Gerätes wird eingelesen und ausgewertet und der Sende- und der Empfängerchip werden nochmals zurückgesetzt bzw. "resetet" und entsprechend der eingelesenen Kennung des Geräts neu initialisiert.

Bei einem sog. Default-Modus handelt es sich im allgemeinen um einen Modus bzw. um einen Zustand, in welchem ein System gemäß voreingestellten Eingabevariablen oder gemäß einer vorgegebenen Softwareeinstellung vorliegt. Sog. Default-Einstellungen bzw. ein Default-Modus können meist durch einen bestimmten Befehl wiederhergestellt werden. Eine derartige Eingabe von Einstellmöglichkeiten sichert immer einen definierten Zustand oder eine Variable mit einem gültigen Wert.

Ein sog. Reset (zu deutsch: Zurücksetzen) bezeichnet im allgemeinen einen Vorgang, durch den ein Computersystem in einen definierten Zustand gebracht wird. Durch einen sog. Reset nimmt das Computersystem bzw. ein Computer oder nur bestimmte Chips, bspw. ein Prozessor oder bestimmte Controller im allgemeinen den Zustand ein, den das System nach dem Einschalten hat. Daher wird ein Reset oft auch als "Neustart" bezeichnet.

Bei einem Computer bzw. PC (Personal Computer) gibt es grob drei Arten von Reset. Bei einem sog. Warmstart wird der Neustart durch eine Software bspw. das Betriebssystem, ausgelöst. Der PC führt bei diesem Neustart nur eine verkürzte sog. Boot-Prozedur durch.

Ein sog. Hardwarereset wird meist durch eine Resettaste an einem Gehäuse des entsprechenden Computers realisiert. Ein Hardwarereset funktioniert auch, wenn selbst das Betriebssystem des Computers nicht mehr auf Tastatureingaben reagiert, da die Resettaste im allgemeinen ein direktes Signal auf der Hardware auslöst.

Ferner gibt es auch den sog. Kaltstart, bei dem die Stromversorgung unterbrochen wird, etwa durch Ausschalten eines Netzteils oder gar Ziehen des entsprechenden Netzsteckers und anschließendes Wiedereinschalten des Computers.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht ein Kunde bei Anschließen eines Gerätes, wie bspw. eines Passivbedienfeldes an einen Rechner wie bspw. an einen Industrie-PC keinen Schalter einzustellen oder manuell Initialisierungen des Gerätes zu starten. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt automatisch ein richtiger Verbindungsaufbau.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verläßt die Rechnereinheit nach Initialisierung des Sende- und des Empfängerchips entsprechend der eingelesenen Kennung entsprechend den Resetzustand und ein sog. Boot-Vorgang wird gestartet. Bei einem sog. Boot-Vorgang bzw. Booten (deutsch: Hochfahren) handelt es sich im allgemeinen um ein Laden eines Computer-Betriebssystems. Dabei werden zuerst der Prozessor sowie das sog. Bios des Computers gestartet.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Kennung eine digitale Kennung gewählt.

Es ist möglich, dass als Sendechip bzw. Empfängerchip ein Chip des Typs INDT/R165B^® oder ein Chip des Typs INDT/R330B^® verwendet wird. Bei den genannten Typen handelt es sich in beiden Fällen um Chips der Firma Inova.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Rechnereinheit ein bereits erwähnter Industrierechner und als an diesen anzuschließendes Gerät ein sog. Passivbedienfeld mit einer LCD-Anzeige verwendet.

Es ist möglich, dass die Kennung des Gerätes durch eine bidirektionelle Übertragung einer speziellen Bitkombination eingelesen wird.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schaltung zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes und entsprechenden Initialisierung der Datenverbindung, bei der in der Datenverbindung zwischen Rechnereinheit und Gerät ein Sende- und ein Empfängerchip in Reihe geschaltet sind und die Datenverbindung, die Rechnereinheit, der Sende- und der Empfängerchip gleichzeitig in einen Resetzustand bringbar sind. Ferner ist die Datenverbindung mit dem Sende- und dem Empfängerchip nach einem durchgeführten Reset in einem sog. Default-Modus initialisierbar. Eine Kennung des anzuschließenden Gerätes ist einles- und auswertbar und der Sende- und der Empfängerchip noch mal zurücksetzbar und entsprechend der eingelesenen Kennung neu initialisierbar.

In einer möglichen weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung ist das Gerät ein Passivbedienfeld mit einer LCD-Anzeige.

Es ist ferner möglich, als Sendechip bzw. Empfängerchip einen Chip des Typs INDT/R165B^® oder einen Chip des Typs INDT/R330B^® zu verwenden.

In einer anderen möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung ist die Rechnereinheit ein Industrierechner und das mit der Rechnereinheit verbundene Gerät ein Passivbedienfeld mit einer LCD-Anzeige.

Ferner ist es möglich, dass bei der Schaltung die Kennung des Gerätes durch eine bidirektionale Übertragung einer speziellen Bitkombination einlesbar ist.

Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm mit einem Programmcode, das bei Ablauf auf einem Computer oder auf einem Computersystem dazu geeignet ist ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer zur Ausführung kommt.

Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung ein Computersystem mit einer Speichereinheit, in der ein Computerprogramm mit Programmcode gespeichert ist, das bei Ablauf auf einem Computer oder einem Computersystem dazu geeignet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 beschreibt anhand des Ablaufdiagramms ein Verfahren zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einem Sender bzw. einer Rechnereinheit verbundenen Empfängers verbunden mit einer entsprechenden Initialisierung der Datenverbindung. Bei der Rechnereinheit bzw. dem Sender kann es sich dabei bspw. um einen bereits erwähnten Industrierechner bzw. Industrie-PC handeln. Der Empfänger kann beispielsweise ein gegenüber dem Sender abgesetztes Bedienfeld sein. In einem ersten Schritt werden nun zunächst der Sender und der Empfänger in einem sog. Default-Modus gebootet. Unter Booten wird dabei das Hochfahren bzw. das Laden eines Computer-Betriebssystems verstanden. Sobald das Betriebssystem läuft ist der sog. Bootvorgang beendet. Unter einem Default-Modus soll dabei ein Modus verstanden werden, welcher einem definierten bzw. voreingestellten Zustand entspricht. Der Sender und der Empfänger initialisieren demnach in ihnen angeordnete integrierte Schaltungen (ICs) im gleichen Betriebsmodus bzw. -zustand.
In einem zweiten Schritt teilt der Empfänger dem Sender über die sie verbindende Datenverbindung mit, mit welcher Auflösung er "fährt". Das bedeutet, dass der Empfänger als abgesetztes Bedienfeld bspw. dem Sender als Rechnereinheit mitteilt bspw. welche Bildschirmauflösung er bereitstellen kann.
In einem dritten Schritt schickt der Empfänger dem Sender ein bestimmtes Bit-Muster, ein sog. "Magic".
In einem vierten Schritt, nachdem der Sender das "Magic" empfangen hat, kann der Sender sicherstellen anhand des "Magic", dass der Empfänger korrekt bzw. richtig arbeitet und die seitens des Empfängers an den Sender übertragene Auflösung korrekt ist.
Wird das "Magic" innerhalb einer bestimmten Zeit nicht empfangen, so bricht der Sender die durch die Schritte 1 bis 3 eingeleitete Initialisierungsphase ab und startet in Schritt 5 die Rechnereinheit auch ohne Bedienfeld. Damit wird erreicht, dass eine Rechnereinheit auch ohne Bedienfeld eingesetzt werden kann.
Wird jedoch das "Magic" empfangen und als richtig arbeitend erkannt, so initialisiert der Sender in Schritt 6 einen in ihm angeordneten Senderchip in der seitens des Empfängers geforderten Auflösung und startet die Rechnereinheit.
In einem siebten Schritt schickt sodann der Sender dem Empfänger ein sog. Reset-Kommando, worauf sich der Empfänger zurücksetzt ("resetet") und einen in ihm angeordneten Empfängerchip in dem gewünschten Betriebsmodus initialisiert.
Daraufhin ist die Initialisierung in Schritt 8 abgeschlossen.

Claims

Verfahren zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes und entsprechenden Initialisierung der Datenverbindung, wobei in der Datenverbindung zwischen Rechnereinheit und Gerät ein Sende- und ein Empfängerchip in Reihe geschaltet sind, bei dem die Datenverbindung, die Rechnereinheit, der Sende- und der Empfängerchip in einen Resetzustand gebracht, die Datenverbindung mit dem Sende- und dem Empfängerchip nach einem Reset in einem Default-Modus initialisiert, eine Kennung des Gerätes eingelesen und ausgewertet, der Sende- und der Empfängerchip nochmals resetet und entsprechend der eingelesenen Kennung neu initialisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rechnereinheit nach Initialisierung des Sende- und des Empfängerchips entsprechend der eingelesenen Kennung den Resetzustand verlässt und ein Bootvorgang gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Kennung eine digitale Kennung gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Sendechip bzw. als Empfängerchip ein Chip des Typs INDT/R165B^® oder ein Chip des Typs INDT/R330B^® verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Rechnereinheit ein Industrierechner und als Gerät ein Passivbedienfeld mit einer LCD-Anzeige verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kennung des Gerätes durch eine bidirektionale Übertragung einer speziellen Bitkombination eingelesen wird.
Schaltung zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes und entsprechenden Initialisierung der Datenverbindung, bei der in der Datenverbindung zwischen Rechnereinheit und Gerät ein Sende- und ein Empfängerchip in Reihe geschaltet sind und die Datenverbindung, die Rechnereinheit, der Sende- und der Empfängerchip gleichzeitig in einen Resetzustand bringbar, die Datenverbindung mit dem Sende- und dem Empfängerchip nach einem Reset in einem Default-Modus initialisierbar, eine Kennung des Gerätes einles- und auswertbar ist und der Sende- und der Empfängerchip nochmals zurücksetzbar und entsprechend der eingelesenen Kennung neu initialisierbar sind.
Schaltung nach Anspruch 7, bei der das Gerät ein Passivbedienfeld mit einer LCD-Anzeige ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei der der Sendechip bzw. Empfängerchip ein Chip des Typs INDT/R165B^® oder ein Chip des Typs INDT/R330B^® ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, bei der die Rechnereinheit ein Industrierechner und das mit der Rechnereinheit verbundene Gerät ein Passivbedienfeld mit einer LCD-Anzeige ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Kennung des Gerätes durch eine bidirektionale Übertragung einer speziellen Bitkombination einlesbar ist.
Verwendung der Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 zur automatischen Erkennung eines über eine Datenverbindung mit einer Rechnereinheit verbundenen Gerätes.
Computerprogramm mit Programmcode, das bei Ablauf auf einem Computer oder einem Computersystem dazu geeignet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer zur Ausführung kommt.
Computersystem mit einer Speichereinheit, in der ein Computerprogramm mit Programmcode gespeichert ist, das bei Ablauf auf einem Computer oder einem Computersystem dazu geeignet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.