DE102009044936B4

DE102009044936B4 - Verfahren zum Austauschen von Daten

Info

Publication number: DE102009044936B4
Application number: DE102009044936.1A
Authority: DE
Inventors: Ralf KRAEMER
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: JP2011070670A; US8631085B2; DE102009044936A1; CN102033836A; US20110072102A1

Abstract

Verfahren zum Austauschen von Daten zwischen einem als Master ausgebildeten ersten Teilnehmer und mindestens einem als Slave ausgebildeten zweiten Teilnehmer eines Netzwerks, wobei die Daten mit Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) ausgetauscht werden, bei dem bei Durchführung einer Anfrage des ersten Teilnehmers für eine Anzahl von k Nutzdaten an den mindestens einen zweiten Teilnehmer in mindestens einem n-ten Frame ein Lesebefehl für ein n-tes Nutzdatum an den mindestens einen zweiten Teilnehmer übertragen wird, bei dem bei einer Antwort des mindestens einen zweiten Teilnehmers an den ersten Teilnehmer alle verfügbaren Bits eines unmittelbar nachfolgenden n+1-ten Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) zur direkten Übertragung des n-ten Nutzdatums verwendet werden, bei dem die k Nutzdaten unter Durchführung eines Burstreads bündelweise übertragen werden, und bei dem während des Burstreads, beginnend mit dem n-ten Frame, eine erste Mehrzahl von Frames vom ersten Teilnehmer an den mindestens einen zweiten Teilnehmer über eine Master-Out-Slave-In-Übertragung (14) übertragen wird, welche jeweils einen Lesebefehl und eine zugeordnete Adresse aufweisen, bei welchem von dem zweiten Teilnehmer über eine Master-In-Slave-Out-Übertragung (24) während der Übertragung des n-ten Frames ein Check-byte für mindestens ein vorhergehendes Nutzdatum und das n-1-te Nutzdatum an den ersten Teilnehmer übertragen werden, und bei welchem die der ersten Mehrzahl von Frames zugeordneten Antworten des mindestens einen zweiten Teilnehmers an den ersten Teilnehmer Nutzdaten und kein Check-byte aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Austauschen von Daten.
Stand der Technik
Innerhalb eines Netzwerks oder Bussystems, das verschiedene miteinander verbundene Teilnehmer umfasst, werden zur Übertragung von Daten geeignete Formate gewählt. Dabei können die Daten in Frames bzw. Rahmen oder Datenpaketen übertragen werden, wobei jeder Frame eine definierte Datenmenge umfasst. Bestimmte Netzwerke können eine hierarchische Ordnung der Teilnehmer aufweisen. So ist es möglich, dass ein ausgewählter Teilnehmer als Master ausgebildet ist, dem die weiteren als Slaves ausgebildeten Teilnehmer zu- und/oder untergeordnet sind.
Bei einer bekannten Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave kommt eine sog. Burst-SPI bzw. eine gebündelte serielle periphere Schnittstelle zum Einsatz, die eine bündelweise Übertragung von Daten, die in Frames bzw. Rahmen abgelegt sind, zulässt.
Die US 2005/0 216 621 A1 zeigt ein Modul mit einem seriellen/parallelen Interface, bei welchem mehrere Eingänge für Daten vorgesehen sind, und welches bei Empfang eines Lesesignals eines ersten Typs eine Mehrzahl von Datenblöcken vorgegebener Länge unmittelbar aufeinanderfolgend bereitstellt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Anordnung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgestellt. Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein sog. Burstread bzw. Readburst, mit dem ein bündelweises Lesen von Frames mit einer beliebigen Anzahl und Reihenfolge der Daten ermöglicht wird, eine Burst-SPI mit festgelegter Anzahl und Reihenfolge der Daten ersetzt. Somit ergibt sich u. a. eine Erweiterung des Adressraums bei der Übertragung von Daten zwischen zwei Teilnehmern, die bspw. als Geräte ausgebildet sind. Der Burstread umfasst in der Regel 16 Bit Einzelframes.
Durch Nutzung eines Burstread statt einer Burst-SPI kann ein Austausch von Daten in jeder beliebigen Reihenfolge und Anzahl erfolgen. Dabei umfassen die Daten Befehle sowie Nutzdaten, aus denen Informationen für weitere Anwendungen extrahiert werden können.
In der Regel werden auf dem Rückkanal Master-In-Slave-Out, MISO bei einem 16-Bit SPI ein Checkbyte und ein Datenbyte übertragen. Bei einer Übertragung von 16 Bit Daten werden zwei Instruktionen bzw. Instruktionen und zwei 16 Bit Frames benötigt.
Bei einer Umsetzung der Erfindung wird eine Instruktion (Burstread) und ein Lesebefehl als Anfrage nach einem gewünschten Datum, üblicherweise Nutzdatum, in dem Highbyte bzw. ersten Byte eines Frames bei einer Master-Out-Slave-In-, MOSI-Übertragung, das sonst beim Lesen nicht verwendet wird, versendet. Im zeitlich unmittelbar folgenden 16 Bit Frame der MISO-Übertragung wird das gesamte angeforderte Nutzdatum direkt und somit mit einem Frame übertragen.
Mit der Erfindung ist u. a. eine Erhöhung der Datenrate bei einem Lesezugriff auf den Slave sowie eine Erhöhung des Addressraums für den Lesezugriff auf den Slave möglich.
Weiterhin wird ein Ersatz für eine Burst-SPI, die nicht mit jedem Microcontroller (µC) verarbeitet werden kann, realisiert. Zudem kann ein flexibler Burstread bzw. ein bündelweises Lesen von Frames bereitgestellt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung werden zur Umsetzung der Funktion MOSI (Master-Out-Slave-In), die eine Ausgabe von Daten aus dem Master und deren Eingabe im Slave und somit u. a. einen Lesezugriff auf den Slave seitens des Masters vorsieht, alle 16 Bit des Frames bzw. Rahmens verwendet und somit ein Adressraum für den Lesezugriff erweitert. Bei Umsetzung der MOSI-Funktion bzw. einer MOSI-Übertragung kann der Master in einem Frame mit einem Lesebefehl ein bestimmtes Datum anfordern. Das Datum, bspw. ein Nutzdatum, wird im nächstfolgenden Frame über die Funktion MISO (Master-In-Slave-Out), mit der eine Übermittlung von Daten vom Slave an den Master erfolgt, mit 16 Bit übertragen. Bei dem Burstread wird typischerweise kein Checkbyte übertragen. Wenn der Burstread beendet wird, kann in einem nächsten oder nachfolgenden Frame ein Checkbyte mit kumulierten bzw. angehängten Fehlerflags für die vorherige Übertragung empfangen werden.
Das Verfahren kann mit einem Standard-16Bit-SPI (16 Bit-serial peripheral interface) durchgeführt werden, wobei über die Funktion MOSI (Master-Out-Slave-In) Daten von dem Master an den Slave gesendet werden. Entsprechend werden über die Funktion MISO (Master-In-Slave-Out) Daten vom Slave an den Master übertragen. Bei einem Lesezugriff des Masters auf den Slave wird im Highbyte, bei dem es sich um das Byte der acht höchstwertigen Bits handelt, der Funktion MOSI die zu lesende Adresse übertragen. Das Lowbyte bzw. zweite Byte, das die acht niedrigstwertigen Bits des Frames umfasst, spielt hier keine Rolle. Über die Funktion MISO wird in demselben Frame erst ein Checkbyte mit 8 Bit und anschließend das Datum mit ebenfalls 8 Bit übertragen. Das Checkbyte bezieht sich üblicherweise auf den vorherigen Frame. Das Datenbyte kann sich auf den aktuellen oder auf den vorherigen Frame beziehen, was abhängig von einer verwendeten Variante der seriellen peripheren Schnittstelle (SPI) ist. Bei einer weiteren Variante der seriellen peripheren Schnittstelle wird mit dem Burstread zur Bereitstellung einer bündelweisen Datenübertragung eine beliebige Anzahl von Daten in 16 Bit Frames in beliebiger Reihenfolge ausgegeben.
Die Erfindung kann in Anordnungen mit einem Master und mindestens einem Slave zur Anwendung kommen und ist u. a. auch für eine Anwendung bei einer Anordnung für ein Kraftfahrzeug, bspw. bei einer Auswertung von Nutzdaten einer Lambdasonde, geeignet.
Die beschriebene Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Anordnung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen einzelner Komponenten der Anordnung oder der gesamten Anordnung realisiert werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend 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.
Figurenliste

1 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einem ersten Beispiel einer Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave.
2 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einem zweiten Beispiel einer Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave.
3 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einem dritten Beispiel einer Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave.
4 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einem vierten Beispiel einer Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave.
5 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einem fünften Beispiel einer Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave.
6 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zum Austausch von Daten zwischen einem Master und einem Slave bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
7 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zum Austausch von Daten zwischen einem Master und einem Slave bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
8 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zum Austausch von Daten zwischen einem Master und einem Slave bei einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
9 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
Die Diagramme aus sämtlichen 1 bis 8 weisen drei Zeilen auf. Dabei ist jeweils eine erste Zeile für eine Chipauswahl (Chip-Select) vorgesehen. In den Diagrammen der 1, 2, 3, 6, 7 und 8 ist jeweils eine erste Chipauswahl 2 für Einzelframes bzw. Einzelrahmen dargestellt. In den Diagrammen der 4 und 5 ist dagegen eine zweite Chipauswahl 4 für mehrere Frames bei einer Burst-SPI zum bündelweisen Lesen von Frames bzw. Rahmen, die Daten umfassen, gezeigt.
In der zweiten Zeile jedes Diagramms sind ein erster Frame 6, ein zweiter Frame 8, ein dritter Frame 10 und ein vierter Frame 12, die von dem Master an den Slave übertragen werden, dargestellt. Demnach erfolgt für diese genannten Frames 6, 8, 10, 12 eine zur Umsetzung einer MOSI-Funktion eine MOSI- bzw. Master-Out-Slave-In-Übertragung 14. In den dritten Zeilen der Diagramme sämtlicher 1 bis 8 sind ein erster Frame 16, ein zweiter Frame 18, ein dritter Frame 20 und ein vierter Frame 22, die von dem Slave an den Master übertragen werden, schematisch dargestellt. Für diese übertragenen Frames 16, 18, 20, 22 wird in allen dargestellten Beispielen und Ausführungsformen zur Realisierung einer MISO-Funktion eine MISO- bzw. Master-In-Slave-Out-Übertragung 24 vorgenommen.
Bei allen Beispielen der 1 bis 5 sowie bei allen Ausführungsformen der Erfindung in den Diagrammen aus den 6, 7 und 8 weisen sämtliche dargestellten Frames 6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22 eine Länge von 16 Bit auf. Für einige der dargestellten Frames 6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22 ist eine Unterteilung in ein Highbyte 26 bzw. ein hochseitiges oder erstes Byte, das 8 Bit umfasst, und in ein Lowbyte 28 bzw. ein niedrigseitiges oder zweites Byte, das ebenfalls 8 Bit umfasst, vorgesehen. Für alle anderen in den Figuren dargestellten Frames erfolgt keine Aufteilung nach Highbytes 26 und Lowbytes 28.
Das Diagramm aus 1 stellt ein erstes Beispiel für eine Übertragung von Daten dar, das auch beim Stand der Technik Anwendung findet. Hierbei werden innerhalb eines Frames 6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22 Daten mit einer Größe von 16 Bit übertragen, wobei eine Antwort im Rahmen einer MISO-Übertragung 24 in demselben Frame 16, 18, 20, 22 synchron zu dem Frame 6, 8, 10, 12 erfolgt, der seitens des Masters bei der MOSI-Übertragung 14 versendet wird. Bei der MOSI-Übertragung 14 weist das Highbyte 26 des ersten Frames 6 einen Lesebefehl (Read) auf. Das Lowbyte 28 des ersten Frames 6 ist mit einem beliebigen Datum belegt. Bei dem zweiten Frame 8 ist das Highbyte 26 mit einem Schreibbefehl (Write) und das Lowbyte 28 mit einem Nutzdatum belegt. Der dritte Frame 10 ist entsprechend des ersten Frames 6 und der vierte Frame 12 entsprechend des zweiten Frames 8 mit Daten belegt.
Bei der MISO-Übertragung 24 weisen die Highbytes 26 sämtlicher Frames 16, 18, 20, 22 ein Prüfbyte bzw. Checkbyte auf. Für das Lowbyte 28 des ersten Frames 16 und des dritten Frames 20 ist ein Nutzdatum vorgesehen. Die Lowbytes 28 des zweiten und vierten Frames weisen jeweils ein beliebiges Datum auf.
Das Diagramm aus 2 zeigt ebenfalls ein aus dem Stand der Technik bekanntes Beispiel zur Übertragung von Daten. Hierbei erfolgt mit den Frames 6, 8, 10, 12 der MOSI-Übertragung 14 eine Anfrage. Eine Antwort wird im Rahmen der MISO-Übertragung 24 im jeweils nächsten Frame 16, 18, 20, 22 übertragen. Im Detail ist im Highbyte 26 des ersten Frames 6 ein n-ter Lesebefehl (Read n) zur Anforderung eines n-ten Nutzdatums vorgesehen. In dem Lowbyte 28 des ersten Frames 6 wird ein beliebiges Datum übertragen. Das Highbyte 26 des zweiten Frames 8 weist einen n+1-ten Lesebefehl (Read n+1) auf. Das Lowbyte 28 ist wiederum mit einem beliebigen Datum belegt. Das Highbyte 26 des dritten Frames 10 umfasst einen Schreibbefehl (Write). Das Lowbyte 28 des dritten Frames 10 weist ein Nutzdatum auf. Für den vierten Frame 12 ist vorgesehen, dass sowohl das Highbyte 26 als auch das Lowbyte 28 leer sind.
Bei der MISO-Übertragung 24 wird im Highbyte 26 des ersten Frames 16 ein n-1-tes Checkbyte und im Lowbyte 28 ein n-1-tes Nutzdatum 28 übertragen. Im Highbyte 26 des zweiten Frames 18 wird ein n-tes Checkbyte und im Lowbyte 28 ein n-tes Nutzdatum übertragen, wodurch der n-te Lesebefehl aus dem Highbyte 26 des ersten Frames 6 bei der MOSI-Übertragung 14 beantwortet wird. Mit dem dritten Frame 20 erfolgt im Highbyte 26 eine Übertragung eines n+1-ten Checkbytes und im Lowbyte 28 die Übertragung eines n+1-ten Nutzdatums. Für das Highbyte 26 des vierten Frames 22 ist eine Übertragung eines n+2-ten Checkbytes vorgesehen. Das Lowbyte 28 des vierten Frames 22 ist beliebig belegt.
Das dritte Beispiel zur Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave ist anhand des Diagramms aus 3 beschrieben. Bei diesem dritten Beispiel erfolgt eine Antwort auf eine Anfrage des Masters, die bei der MOSI-Übertragung 14 in einem n-ten Frame 6, 8, 10, 12 erfolgt, bei der MISO-Übertragung 24 in dem jeweils nächsten Frame 16, 18, 20, 22. Außerdem ist hier auch eine Ausgabe eines 16 Bit Datums vorgesehen.
Hierbei ist bei der MOSI-Übertragung 14 bei dem ersten Frame 6 im Highbyte 26 ein Lesebefehl für ein Highbyte eines n-ten Datums (Read n-high) vorgesehen. Das Lowbyte 28 des ersten Frames 6 ist beliebig belegt. Im Highbyte 26 des zweiten Frames 8 folgt ein Lesebefehl (Read n-low) für ein Lowbyte eines n-ten Nutzdatums. Das Lowbyte 28 des zweiten Frames 8 ist mit einem beliebigen Datum belegt. Mit dem dritten Frame 10 wird im Highbyte 26 ein Schreibbefehl (Write) übertragen. In dem Lowbyte 28 des dritten Frames 10 wird ein Nutzdatum übertragen. In dem vierten Frame 12 werden keine Daten übertragen.
Bei der MISO-Übertragung 24 wird im ersten Frame 16 mit dem Highbyte 26 ein n-1-tes Checkbyte und mit dem Lowbyte 28 ein n-1-tes Nutzdatum übertragen. Im Highbyte 26 des zweiten Frames 18 wird ein n-tes Checkbyte und im Lowbyte 28 zur Beantwortung des ersten Frames aus der MOSI-Übertragung 14 ein Highbyte eines Nutzdatums („Data n-high“) übertragen. Im Highbyte 26 des dritten Frames 20 wird ein n+1-tes Checkbyte und im Lowbyte 28 ein Lowbyte eines n-ten Nutzdatums („Data n-low“) übertragen. Im Highbyte 26 des vierten Frames 22 wird ein n+2-tes Checkbyte und im Lowbyte 28 ein beliebiges Datum übertragen.
Bei dem mit dem Diagramm aus 4 dargestellten vierten Beispiel zur Übertragung von Daten zwischen einem Master und einem Slave ist eine n*16Bit Burst-SPI zur bündelweisen bzw. blockweisen Übertragung von n Nutzdaten in Frames 6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22 vorgesehen.
Dabei erfolgt bei der MOSI-Übertragung 14 im ersten Frame 6 mit dem Highbyte 26 eine sogenannte Burst-SPI und somit ein Lesebefehl für ein bündelweises bzw. blockweises Lesen der Daten. Das Lowbyte 28 des ersten Frames 6 sowie die weiteren Frames 8, 10, 12 sind hier beliebig mit Daten belegt.
Bei der MISO-Übertragung 24 wird im Highbyte 26 des ersten Frames 16 ein Checkbyte und im Lowbyte 28 ein beliebiges Datum übertragen. Weiterhin wird mit dem zweiten Frame 18 ein n-tes Nutzdatum (Date n), im dritten Frame 20 ein n+1-tes Nutzdatum (Data n+1) und im vierten Frame 22 ein n+x-tes Nutzdatum (Data n+x) übertragen.
Ein fünftes Beispiel und somit ein Spezialfall des anhand von 4 gezeigten Beispiels zur Ausführung einer n*16Bit Burst-SPI ist mit dem Diagramm aus 5 schematisch für eine Übertragung bei einer 3*16Bit Burst-SPI zur Übertragung von drei Nutzdaten dargestellt. Dabei erfolgt bei der MOSI-Übertragung 14 im ersten Frame 6 entsprechend dem vierten Beispiel aus 4 mit dem Highbyte 26 des ersten Frames 6 eine Übertragung einer Burst-SPI. Mit dem Lowbyte 28 des ersten Frames 6 und den drei weiteren nachfolgenden Frames 8, 10, 12 werden beliebige Daten übertragen.
Bei der MISO-Übertragung 24 wird im Highbyte 26 des ersten Frames 16 ein Checkbefehl und mit dem Lowbyte 28 ein beliebiges Datum übertragen. Mit dem zweiten Frame 18 wird ein Nutzdatum A (Data A), mit dem dritten Frame 20 ein Nutzdatum B (Data B) und mit dem vierten Frame 22 ein Nutzdatum C (Data C) übertragen.
Folglich werden gemäß dem Stand der Technik mit nur einem Befehl zur Durchführung der Burst-SPI sämtliche Nutzdaten angefordert, die dann in einem Bündel übermittelt werden. Bei der Burst-SPI handelt es sich um ein Kommando bzw. eine Instruktion, das bzw. die auf dem Rückkanal MISO einen Burst zur bündelweisen Übertragung der Nutzdaten auslöst. Hierbei wird der befehlende Kanal MOSI lediglich zur Übertragung des Lesebefehls Burst-SPI benötigt.
Das Diagramm aus 6 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Austausch von Daten zwischen einem Master und einem Slave mit einem Burstread zur Übertragung von Einzelframes, wobei eine erste Chipauswahl 2 (Chip Select) für Einzelframes erfolgt.
Bei der MOSI-Übertragung 14 und demnach der Ausgabe von Daten seitens des Masters und dem Empfangen der Daten seitens des Slaves wird dem Highbyte 26 des ersten Frames 6 ein n-ter Lesebefehl (Read n) zur Anforderung eines n-ten Nutzdatums und im Lowbyte 28 des ersten Frames 6 eine Adresse übermittelt. Im Highbyte 26 des zweiten Frames 28 erfolgt eine Übertragung eines n+1-ten Lesebefehls (Read n+1) zur Anforderung eines n+1-ten Frames und im Lowbyte 28 des zweiten Frames 8 eine Adresse. Mit dem dritten Frame 10 wird ein n+x-ter Lesebefehl (Read n+x) zur Anforderung eines n+x-ten Nutzdatums i Highbyte 26 übertragen. Im Lowbyte 28 des dritten Frames 10 erfolgt eine Übertragung einer Adresse. Im vierten Frame 12 kann im Highbyte 26 entweder ein Lesebefehl oder ein Schreibbefehl übertragen werden. Im Lowbyte 28 des vierten Frames kann entweder ein beliebiges Datum oder ein Nutzdatum übertragen werden.
Bei der MISO-Übertragung ist für das Highbyte 26 des ersten Frames 16 die Übertragung eines n-1-ten Checkbytes (Check n-1) vorgesehen. Im Lowbyte 28 des ersten Frames 16 wird ein n-1-tes Nutzdatum (Data n-1) übertragen. In dem nachfolgenden zweiten Frame 18 wird ein n-tes Nutzdatum (Data n), im dritten Frame 20 ein n+1-tes Nutzdatum (Data n+1) und im vierten Frame 22 ein n+x-tes Nutzdatum (Data n+x) übertragen.
In der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die mit dem Diagramm aus 6 dargelegt wird, folgt das n-te Nutzdatum im zweiten Frame 18 bei der MISO-Übertragung 24 dem ersten Frame 6 der MOSI-Übertragung, mit dem im Highbyte 26 der n-te Lesebefehl zur Anforderung des n-ten Nutzdatums versendet werden. Der n+1-te Lesebefehl aus dem Highbyte 26 des zweiten Frames 8 wird durch Übermittlung des n+1-ten Nutzdatums in dem unmittelbar nachfolgenden dritten Frame 20 der MISO-Übertragung 24 beantwortet. Die Beantwortung des n+x-ten Lesebefehls aus dem Highbyte 26 des dritten Frames 10 bei der MOSI-Übertragung 14 erfolgt in dem unmittelbar nachfolgenden vierten Frame 22 der MISO-Übertragung 24 durch Übermittlung des n+x-ten Nutzdatums.
Das Diagramm aus 7 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Austausch von Daten zwischen einem Master und einem Slave, wobei eine erste Chipauswahl 2 (Chip Select) zur Übertragung von Einzelframes zu jeweils 16 Bit Länge erfolgt. Hierbei ist bei der MOSI-Übertragung 14 zur Ausgabe von Daten von dem Master und dem Empfangen der Daten durch den Slave im Highbyte 26 des ersten Frames 6 eine Übertragung eines Lesebefehls A (Read A) zur Anforderung eines Nutzdatums A und im Lowbyte 28 die Übertragung einer Adresse vorgesehen. Mit dem zweiten Frame 8 wird im Highbyte 26 ein Lesebefehl B (Read B) zur Anforderung eines Nutzdatums B und im Lowbyte 28 eine Adresse übertragen. Im Highbyte 26 des dritten Frames 10 erfolgt eine Übermittlung eines Lesebefehls C (Read C zur Anforderung eines Nutzdatums C und im Lowbyte 28 die Übertragung einer Adresse. Im Highbyte 26 des vierten Frames 12 kann ein Lesebefehl oder ein Schreibbefehl (Read/Write) übertragen werden. Im Lowbyte 28 des vierten Frames 12 kann entweder ein beliebiges Datum oder ein Nutzdatum übertragen werden.
Bei der MISO-Übertragung 24 wird im ersten Frame 16 ein n-1-tes Checkbyte (Check n-1) und im Lowbyte 28 ein n-1-tes Nutzdatum (Data n-1) übertragen. Im zweiten Frame 18 wird, wie bei der MOSI-Übertragung 14 angefordert, das Nutzdatum A (Data A), im dritten Frame 20 das Nutzdatum B (Data B) und im vierten Frame 22 das Nutzdatum C (Data C) übertragen.
Analog zu der Vorgehensweise, wie sie bereits anhand der mit dem Diagramm aus 6 beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargelegt ist, erfolgt eine Übermittlung eines von dem Master während der MOSI-Übertragung 14 angeforderten Nutzdatums durch den Slave bei der MISO-Übertragung 24 jeweils in einem zeitlich unmittelbar nachfolgenden Frame. Dies bedeutet in der vorliegenden Ausführungsform, dass der zweite Frame 18 zur Übertragung des Nutzdatums A dem Lesebefehl A aus dem Highbyte 26 des ersten Frames 6 unmittelbar folgt. Dem Lesebefehl B aus dem Highbyte 26 des zweiten Frames 8 folgt unmittelbar im dritten Frame 20 das Nutzdatum B. Entsprechend wird das bei der MOSI-Übertragung 14 im Highbyte 26 des dritten Frames 10 mit dem Lesebefehl C angeforderte Nutzdatum C im unmittelbar folgenden vierten Frame 22 bei Durchführung der MISO-Übertragung 24 übertragen.
Das dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist mit dem Diagramm aus 8 schematisch dargestellt. Wie bei den beiden anderen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch hier eine erste Chipauswahl 2 (Chip Select) zur Übertragung von Einzelframes vorgesehen.
Hierbei erfolgt bei der MOSI-Übertragung 14 zur Ausgabe von Daten von dem Master und dem Empfangen der Daten durch den Slave im Highbyte 26 des ersten Frames 6 eine Übertragung eines Lesebefehls B (Read B) und im Lowbyte 28 die Übertragung einer Adresse. Mit dem zweiten Frame 8 wird im Highbyte 26 ein Lesebefehl A (Read A) und im Lowbyte 28 eine Adresse übertragen. Im Highbyte 26 des dritten Frames 10 erfolgt eine Übermittlung eines Lesebefehls C (Read C) und im Lowbyte 28 die Übertragung einer Adresse. Im Highbyte 26 des vierten Frames 12 kann ein Lesebefehl oder ein Schreibbefehl (Read/Write) übertragen werden. Im Lowbyte 28 des vierten Frames 12 kann entweder ein beliebiges Datum oder ein Nutzdatum übertragen werden.
Bei der MISO-Übertragung 24 wird im ersten Frame 16 ein n-1-tes Checkbyte (Check n-1) und im Lowbyte 28 ein n-1-tes Nutzdatum (Data n-1) übertragen. Im zweiten Frame 18 wird das Nutzdatum B (Data B), im dritten Frame 20 das Nutzdatum A (Data A) und im vierten Frame 22 das Nutzdatum C (Data C) übertragen. Im Unterschied zu der Ausführungsform, die mit dem Diagramm aus 7 beschrieben ist, ist nun die zeitliche Reihenfolge einer Versendung der Lesebefehle B und A bei der MOSI-Übertragung 14 zur Anforderung der Nutzdaten B und A vertauscht. In entsprechender Reihenfolge werden die angeforderten Nutzdaten B und A bei der MISO-Übertragung 24 von dem Slave an den Master gesendet.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird durch einen entsprechenden Lesebefehl, der einem bestimmten Nutzdatum zugeordnet oder an dieses gerichtet ist, dieses Nutzdatum individuell angefordert. Somit ist es u. a. möglich, bestimmte Nutzdaten auszuwählen, die dann auch übermittelt werden.
Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf dem befehlenden Kanal MOSI der Burstread bei der MOSI-Übertragung 14 in den Highbytes 26 der Frames 6, 8, 10, 12 als Kommando bzw. Instruktion verwendet. In den Lowbytes 28 wird die Adresse des gewünschten Nutzdatums übertragen. Das gewünschte Nutzdatum bestimmt den Inhalt der 16 Bit in den Frames 16, 18, 20, 22 auf dem Rückkanal MISO.
Bei der Übertragung der Nutzdaten wird im Highbyte 26 jedes Frames 16, 18, 20, 22 das Checkbyte durch ein Highbyte eines jeweiligen Nutzdatums ersetzt. In dem Lowbyte eines jeweiligen Frames 16, 18, 20, 22 wird ein jeweiliges Lowbyte 28 des Nutzdatums von dem Slave an den Master übertragen. Während ein n-tes Nutzdatum über den Rückkanal MISO gesendet wird, erfolgt gleichzeitig über den befehlenden Kanal MOSI eine Bestellung eines nächsten, n+1-ten Nutzdatums. Demnach werden hier beide Kanäle MOSI und MISO zur Übertragung von Daten verwendet.
9 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 40, die ein Netzwerk mit einem als Master 42 ausgebildeten Gerät oder Teilnehmer und drei als Slaves 44, 46, 48 ausgebildeten Geräten oder Teilnehmern. Dabei werden u. a. zwischen dem Master 42 und den Slaves 44, 46, 48 durch MOSI-Übertragungen 14 und MISO-Übertragungen 24, wie sie anhand der 6, 7 und 8 beschrieben sind, Daten ausgetauscht.

Claims

Verfahren zum Austauschen von Daten zwischen einem als Master ausgebildeten ersten Teilnehmer und mindestens einem als Slave ausgebildeten zweiten Teilnehmer eines Netzwerks, wobei die Daten mit Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) ausgetauscht werden, bei dem bei Durchführung einer Anfrage des ersten Teilnehmers für eine Anzahl von k Nutzdaten an den mindestens einen zweiten Teilnehmer in mindestens einem n-ten Frame ein Lesebefehl für ein n-tes Nutzdatum an den mindestens einen zweiten Teilnehmer übertragen wird, bei dem bei einer Antwort des mindestens einen zweiten Teilnehmers an den ersten Teilnehmer alle verfügbaren Bits eines unmittelbar nachfolgenden n+1-ten Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) zur direkten Übertragung des n-ten Nutzdatums verwendet werden, bei dem die k Nutzdaten unter Durchführung eines Burstreads bündelweise übertragen werden, und bei dem während des Burstreads, beginnend mit dem n-ten Frame, eine erste Mehrzahl von Frames vom ersten Teilnehmer an den mindestens einen zweiten Teilnehmer über eine Master-Out-Slave-In-Übertragung (14) übertragen wird, welche jeweils einen Lesebefehl und eine zugeordnete Adresse aufweisen, bei welchem von dem zweiten Teilnehmer über eine Master-In-Slave-Out-Übertragung (24) während der Übertragung des n-ten Frames ein Check-byte für mindestens ein vorhergehendes Nutzdatum und das n-1-te Nutzdatum an den ersten Teilnehmer übertragen werden, und bei welchem die der ersten Mehrzahl von Frames zugeordneten Antworten des mindestens einen zweiten Teilnehmers an den ersten Teilnehmer Nutzdaten und kein Check-byte aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für die k Nutzdaten in einer beliebigen Reihenfolge angefragt wird, und bei dem die k Nutzdaten in entsprechender Reihenfolge übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das mit Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22), die eine Datenkapazität von 16 Bit umfassen, ausgeführt wird.
Anordnung zum Austauschen von Daten zwischen einem als Master ausgebildeten ersten Teilnehmer und mindestens einem als Slave ausgebildeten zweiten Teilnehmer eines Netzwerks, in dem Daten mit Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) ausgetauscht werden, wobei der erste Teilnehmer dazu ausgebildet ist, bei Durchführung einer Anfrage für eine Anzahl von k Nutzdaten an den mindestens einen zweiten Teilnehmer in mindestens einem n-ten Frame einen Lesebefehl für ein n-tes Nutzdatum an den mindestens einen zweiten Teilnehmer zu übertragen, und bei dem der mindestens eine zweite Teilnehmer dazu ausgebildet ist, bei Bereitstellung einer Antwort an den ersten Teilnehmer alle verfügbaren Bits eines unmittelbar nachfolgenden n+1-ten Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) zur direkten Übertragung des n-ten Nutzdatums zu verwenden, welche Anordnung dazu ausgebildet ist, die k Nutzdaten unter Durchführung eines Burstreads bündelweise zu übertragen, und während des Burstreads, beginnend mit dem n-ten Frame, eine erste Mehrzahl von Frames vom ersten Teilnehmer an den mindestens einen zweiten Teilnehmer über eine Master-Out-Slave-In-Übertragung (14) zu übertragen, welche Frames jeweils einen Lesebefehl und eine zugeordnete Adresse aufweisen, und welche Anordnung dazu ausgebildet ist, von dem zweiten Teilnehmer über eine Master-In-Slave-Out-Übertragung (24) während der Übertragung des n-ten Frames ein Check-byte für mindestens ein vorhergehendes Nutzdatum und das n-1-te Nutzdatum an den ersten Teilnehmer zu übertragen, und die der ersten Mehrzahl von Frames zugeordneten Antworten des mindestens einen zweiten Teilnehmers an den ersten Teilnehmer mit Nutzdaten und ohne Check-byte zu übertragen.
Anordnung nach Anspruch 4, welche dazu ausgebildet ist, die k Nutzdaten in einer beliebigen Reihenfolge anzufragen und die k Nutzdaten in entsprechender Reihenfolge zu übertragen.
Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, welche dazu ausgebildet ist, Frames (6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 22) zu verwenden, die eine Datenkapazität von 16 Bit umfassen.