DE102015004580A1

DE102015004580A1 - Übertragungsverfahren und Vorrichtungen zur Übertragung

Info

Publication number: DE102015004580A1
Application number: DE102015004580.6A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Meilinger; Ulrich Schneider
Original assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2016-10-20
Also published as: US20180048424A1; WO2016165683A1; EP3284193A1; US10574392B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Übertragung von Daten über einen Inter Communication Link (ICL) an eine Empfangseinheit angegeben, das den Schritt des Identifizierens von zu übertragenden Daten in einer Speicherzelle eines Datenspeichers aufweist. Das Verfahren weist weiter den Schritt Extrahieren der Adresse der Speicherzelle und Extrahieren des Datenworts aus den identifizierten Daten. Weiter weist das Verfahren den Schritt Berechnen einer CRC-(cyclic redundancy check)Prüfsumme aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort auf. Das Verfahren weist weiter den Schritt Generieren eines zu versendenden Datenpakets durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und der berechneten CRC-Prüfsumme auf. Weiter weist das Verfahren den Schritt Versenden des Datenpakets auf.

Description

Verschiedene Ausführungsformen betreffen allgemein ein Verfahren zur Übertragung von Daten über einen Inter Communication Link (ICL) an eine Empfangseinheit und ein Verfahren zum Empfangen von über ein ICL von einer Sendeeinheit übertragenen Daten sowie Vorrichtungen zur Übertragung von Daten über einen ICL.
Der Inter Communication Link (ICL) ist ein Kommunikationsinterface für den Datenaustausch zwischen Prozessknoten. Der ICL ist beispielsweise im Flugzeug einerseits für die Kommunikation innerhalb eines Flight-Control-Computers (FCC) bzw. Flight-Management-Computers (FMC) zwischen mehreren Prozesseinheiten vorgesehen, welche Daten in sogenannten Lanes berechnen. Der ICL wird dann als ILDL (Intra Lane Data Link) bezeichnet. Der ICL ist andererseits für die Kommunikation zwischen mehreren Flight-Control-Computern gedacht, die jeweils in Channels eingeteilt werden. Der ICL wird dann auch als CCDL (Cross Channel Data Link) bezeichnet. Der ICL verwendet ein reflektive memory als Kommunikationsprinzip. Reflective Memory Netzwerke sind entwickelt worden, um hochgradig deterministische, zeitlich präzise angepasste Leistung für verteilte System bereitzustellen. Datenströme zwischen mehreren FCCs oder zwischen einem FCC und einem FMC sind häufig asynchron. Die Flight-Control-Computer bzw. Flight-Management-Computer sind in einem Flugzeug aus Sicherheitsgründen zweifach oder mehrfach redundant ausgelegt. Bei einer Übertragung von Daten über einen ICL, die zivil zertifizierbar ist, sind darüber hinaus die Einhaltung und der Nachweis von Prozessen wesentliche Faktoren.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das asynchrone Datenströme zuverlässig überträgt bzw. empfängt.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Übertragung von Daten auch für Ausführungsformen des Verfahrens zum Empfangen von Daten, der Sendeeinheit, der Empfangseinheit, als auch des Rechensystems sowie der Verwendung des Rechensystems in einem Luftfahrzeug gelten und umgekehrt.
Es wird ein Verfahren zur Übertragung von Daten über einen ICL (Inter Communication Link) an eine Empfangseinheit angegeben, das den Schritt des Identifizierens von zu übertragenden Daten in einer Speicherzelle eines Datenspeichers aufweist. Das Verfahren weist weiter den Schritt Extrahieren der Adresse der Speicherzelle und Extrahieren des Datenworts aus den identifizierten Daten auf. Weiter weist das Verfahren den Schritt Berechnen einer CRC-(cyclic redundancy check)Prüfsumme aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort auf. Das Verfahren weist weiter den Schritt Generieren eines zu versendenden Datenpakets durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und der berechneten CRC-Prüfsumme auf. Weiter weist das Verfahren den Schritt Versenden des Datenpakets auf.
Der ICL (Inter Computer Link) übertragt Daten aus einem Speicher einer Sendestelle über eine serielle Datenleitung in die Speicher der angeschlossenen Empfangsstellen an dieselbe Speicheradresse wie im Sendeteil. CRC (englisch cyclic redundancy check, zyklische Redundanzprüfung) ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Prüfwerts für Daten, um Fehler bei der Übertragung oder Speicherung erkennen zu können.
Wenn Daten im Sendeteil über einen parallelen Datenbus in den Speicherbereich, der dem ICL Speicher entspricht, geschrieben werden, werden die Adresse der Speicherzelle und das Datenwort extrahiert. Aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem Datenwort wird eine CRC-Prüfsumme berechnet und mit einem Start Frame Delimiter und einem Stopp Frame Delimiter ergänzt und als Paket versendet.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine zeitlich deterministische Übertragung von Speicherinhalten bereitzustellen, um den Datenaustausch synchron rechnender aber verteilter Prozessoren mit relativ hoher Datenrate zu ermöglichen. Durch den Verzicht auf Komprimierung und die einfache Aneinanderreihung von Informationen ist die Übertragung mit einfachen Mitteln überprüfbar und verifizierbar. Die wird ermöglicht durch vollständige Definition, Implementierung und Nachweis. Insbesondere wird durch die vorliegende Implementierung und Nachvollziehbarkeit der Datenübertragung die Zertifizierbarkeit ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird kontinuierlich der logische Wert „1” übertragen, solange kein Datenpaket versandt wird. Solange keine Zugriffe im Sendeteil auf den ICL Speicher erfolgen werden auf der seriellen Datenleitung kontinuierlich logische „1” übertragen.
Dies hat den Vorteil, dass eine deterministische Übertragung mit niedriger Latenz erreicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens besteht der Start-Frame-Delimiter aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „1” und/oder der Stop-Frame-Delimiter besteht aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „0”. Der Start Frame Delimiter besteht aus einer Folge von drei Manchester Halb Bits mit dem Wert „1” was eine eindeutige Erkennung des Start Frame Delimiter ermöglicht. Der End Frame Delimiter besteht aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „0”. Der Manchester-Code ist ein Leitungscode, der bei der Kodierung das Taktsignal erhält. Dabei moduliert eine Bitfolge binär die Phasenlage eines Taktsignals. Für ein Halb Bit wird ein Bit in zwei Hälften geteilt. Gemäß einer Ausführungsform ist hierbei das erste Halb-Bit identisch mit dem Datenbit und das zweite Halb-Bit ist das Komplement des Datenbits. Bei einer alternativen Ausführungsform ist das erste Halb-Bit das Komplement des Datenbits und das zweite Halb-Bit ist identisch mit dem Datenbit.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei einer aufeinanderfolgenden Übertragung von Datenpaketen zwischen dem Stop-Frame-Delimiter des ersten Datenpakets und dem Start-Frame-Delimiter des nachfolgenden Datenpakets der logische Wert „1” übertragen. Bei aufeinanderfolgender Übertragung mehrerer Datenworte wird zwischen dem End Frame Delimiter eines Pakets und dem Start Frame Delimiter des nächsten Pakets eine „1” gesendet. Dies hat den Vorteil, dass durch eine aufeinanderfolgende Übertragung eine deterministisch nachweisbare Übertragungsdauer erreicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Datenpakete mittels eines Manchester II Code übertragen. Die Datenübertragung verwendet den Manchester II Code zur Übertragung. Dies hat den Vorteil, dass die Emissionsbandbreite eingeschränkt wird.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens beträgt beispielsweise die Signalrate auf der seriellen Datenleitung 40 Mbit/s für Manchester II Halb Bits. Bei dem dargestellten Beispiel können die Speicheradressen mit beispielsweise 12 bit übertragen werde, die Datenworte werden beispielsweise mit 32 bit übertragen und die CRC beispielsweise mit 8 bit. Bei dem hier dargestellten Beispiels des Verfahrens ergibt sich bei kontinuierlicher Datenübertragung beispielsweise eine Nutzdatenrate von etwas mehr als 1,4. Mbyte/s. Das Verfahren ist jedoch nicht auf das hier dargestellte Beispiel beschränkt. Das hier dargestellte Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung des hierin beschriebenen Verfahrens.
Weiter wird ein Verfahren zum Empfangen von Daten über einen ICL von einer Sendeeinheit angegeben, wobei das Verfahren den Schritt Empfangen eines Datenpakets aufweist. Das Verfahren weist weiter Überprüfen der Gültigkeit des empfangenen Pakets anhand der Länge zwischen einen Start-Frame-Delimiter und einem Stop-Frame-Delimiter des Datenpakets auf. Weiter weist das Verfahren Extrahieren einer CRC-Prüfsumme, einer Adresse einer Speicherzelle und eines Datenworts aus dem Datenpaket auf. Das Verfahren weist weiter Berechnen einer CRC-Prüfsumme aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort auf. Weiter weist das Verfahren Vergleichen der berechneten CRC-Prüfsumme mit der extrahierten CRC-Prüfsumme auf. Das Verfahren weist weiter Schreiben des extrahierten Datenworts an die extrahierte Adresse der Speicherzelle in einem Datenspeicher, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt auf.
Der Empfangsteil erkennt das Paket am Start Frame Delimiter und prüft die Gültigkeit des Pakets anhand der Länge zwischen Start- und Stopp Frame Delimiter. Die enthaltene Adresse und das Datenwort sowie die CRC werden dekodiert. Die CRC aus der Adresse und dem Datenwort wird vom Empfangsteil berechnet und mit der Empfangenen CRC verglichen. Sind die berechnete CRC und die empfangene CRC gleich, dann wird das empfangene Datenwort in den Speicher des Empfangsteils an die dekodierte Adresse geschrieben und steht dort für den Zugriff über einen parallelen Datenbus zur Verfügung.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das extrahierte Datenwort verworfen, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme nicht mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt. Die Überprüfung des CRCs weist den Vorteil auf, dass Fehler in der Übertragung der Daten leichter erkannt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Fehlerzähler erhöht, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme nicht mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt. Sind die berechnete CRC und die empfangene CRC unterschiedlichen dann werden die empfangenen Daten verworfen und ein Fehlerzähler wird erhöht. Dies hat den Vorteil, dass Fehler in der Übertragung der Daten leichter erkannt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Adresse der Speicherzelle der Empfangseinheit identisch mit der Adresse der Speicherzelle der Sendeeinheit. Dies hat den Vorteil, die weiteren vor- bzw. nachgelagerte Verfahren zur Verarbeitung der zu übertragenden Daten vereinfacht werden können.
Weiter wird eine Sendeinheit zur Übertragung von Daten über einen ICL an eine Empfangseinheit angegeben, wobei die Sendeeinheit einen Prozessor aufweist, der eingerichtet ist zum Identifizieren von zu übertragenden Daten in einer Speicherzelle eines Datenspeichers. Der Prozessor ist weiter eingerichtet, die Adresse der Speicherzelle und das Datenwort aus den identifizierten Daten zu extrahieren. Weiter ist der Prozessor eingerichtet, einen CRC aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort zu berechnen. Der Prozessor ist weiter eingerichtet, ein zu versendendendes Datenpaket durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und den berechneten CRC zu generieren. Die Sendeeinheit weist weiter einen Sender, eingerichtet zum Versenden des Datenpakets auf.
Weiter wird eine Empfangseinheit zum Empfangen von Daten über einen ICL von einer Sendeeinheit angegeben, wobei die Empfangseinheit einen Empfänger, eingerichtet zum Empfangen eines Datenpakets aufweist. Die Empfangseinheit weist weiter einen Prozessor auf, der eingerichtet ist zum Überprüfen der Gültigkeit des empfangenen Pakets anhand der Länge zwischen einen Start-Frame-Delimiter und einem Stop-Frame-Delimiter des Datenpakets. Der Prozessor ist weiter eingerichtet, eine CRC, eine Adresse einer Speicherzelle und ein Datenwort aus dem Datenpaket zu extrahieren. Weiter ist der Prozessor eingerichtet, eine CRC aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort zu berechnen. Der Prozessor ist weiter eingerichtet, die berechnete CRC mit der extrahierten CRC zu vergleichen. Weiter ist der Prozessor eingerichtet, das extrahierte Datenwort an die extrahierte Adresse der Speicherzelle in einem Datenspeicher zu schreiben, wenn die berechnete CRC mit der extrahierten CRC übereinstimmt.
Der Prozessor der Sendeeinheit und/oder der Prozessor der Empfangseinheit können beispielsweise ein DAL-A und/oder DAL-B sicherheitszertifizierter Prozessor sein. In der Luftfahrt werden beispielsweise fünf Sicherheitsstufen, auch als DAL (Design Assurance Level) Stufen DAL A bis DAL E bezeichnet, verwendet. Die verschiedenen Stufen werden über eine Richtlinie zur Zertifizierung von Avionik-Software festgelegt. Hierbei bezeichnet DAL-A „katastrophale”-Auswirkungen – auf das Flugzeug bei einem Ausfall – bis DAL-E „keine Auswirkungen”. Je nach den Funktionen, die eine Software oder eine Hardware erfüllen soll, kann sie die Sicherheit des Flugzeugs mehr oder weniger gefährden. Je nach den Gefährdungsauswirkungen werden unterschiedliche Anforderungen an den Entwicklungsprozess gestellt. Als DAL-A und/oder DAL-B steht jedoch nur eine beschränkte Anzahl von Prozessoren zur Verfügung. Beispielsweise ist die Verwendung von Multikern-Prozessoren für eine DAL-A bzw. DAL-B kritische Verwendung in der Regel nur sehr eingeschränkt oder nicht möglich, da diese Prozessoren häufig nicht oder nur sehr eingeschränkt die erforderliche Sicherheit, Vorhersagbarkeit und den benötigten Determinismus aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor der Sendeeinheit und/oder der Prozessor der Empfangseinheit ein FPGA(Field Programmable Gate Array)-Prozessor. FPGA-Prozessoren für DAL-A oder DAL-B kritische Anwendungen sind verfügbar, weisen jedoch im Vergleich zu aktuellen Multicore-Prozessoren eine im Vergleich wesentlich geringere Rechenleistung auf.
Weiter wird ein Rechensystem, aufweisend mindestens eine zuvor beschrieben Sendeeinheit zum Verbinden des Rechensystems mit mindestens einem weiteren Rechensystem angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Rechensystem mindestens eine zuvor beschriebene Empfangseinheit auf.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt bei dem Rechensystem die Kommunikation mit dem zweiten Rechensystem über eine optische oder elektrische Signalleitung.
Weiter wird ein Luftfahrzeug angegeben, das wenigstens eine erste Recheneinheit und eine zweite Recheneinheit aufweist. Die erste Recheneinheit weist wenigstens eine zuvor beschrieben Sendeeinheit auf. Die zweite Recheneinheit weist wenigstens eine zuvor beschreiben Empfangseinheit auf. Das Luftfahrzeug weist weiter ein Datennetzwerk auf, wobei die Sendeeinheit der ersten Recheneinheit ausgeführt ist Daten über das Datennetzwerk an die Empfangseinheit der zweiten Recheneinheit zu übertragen.
In den Zeichnungen beziehen sich im Allgemeinen gleiche Bezugszeichen auf die gleichen Teile über die verschiedenen Ansichten hinweg. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; Wert wird stattdessen im Allgemeinen auf die Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung gelegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen, in denen:
1 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Übertragen von Daten zeigt;
2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Empfangen von Daten zeigt;
3 den Aufbau einer Ausführungsform einer Sendeeinheit zeigt;
4 den Aufbau einer Ausführungsform einer Empfangseinheit zeigt;
5 den Aufbau einer Ausführungsform eines Rechensystems zeigt und
6 eine Ausführungsform eines Luftfahrzeugs mit einer ersten und einer zweiten Recheneinheit zeigt.
Die folgende detaillierte Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche zur Erläuterung spezifische Details und Ausführungsformen zeigen, in welchem die Erfindung praktiziert werden kann.
Das Wort „beispielhaft” wird hierin verwendet mit der Bedeutung „als ein Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend”. Jede Ausführungsform oder Ausgestaltung, die hierin als „beispielhaft” beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Ausgestaltungen auszulegen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden” und ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
In 1 ist beispielhaft ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens 100 zum Übertragen von Daten über einen ICL an eine Empfangseinheit gezeigt. In Schritt 101 werden zu übertragende Daten in einer Speicherzelle eines Datenspeichers identifiziert. In Schritt 102 werden die Adresse der Speicherzelle und das Datenwort aus den identifizierten Daten extrahiert. In Schritt 103 wird aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort eine CRC-Prüfsumme berechnet. In Schritt 104 wird ein zu versendendes Datenpaket durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und der berechneten CRC-Prüfsumme generiert. In Schritt 105 wird das generiert Datenpaket versandt.
Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform des Verfahrens zum Übertragen von Daten wird in einem weiteren Schritt kontinuierlich der logische Wert „1” übertragen, solange kein Datenpaket versandt wird. Der Start-Frame-Delimiter besteht vorzugsweise aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „1” und/oder der Stop-Frame-Delimiter besteht vorzugsweise aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „0”. Vorzugsweise wird bei einer aufeinanderfolgenden Übertragung von Datenpaketen zwischen dem Stop-Frame-Delimiter des ersten Datenpakets und dem Start-Frame-Delimiter des nachfolgenden Datenpakets der logische Wert „1” übertragen. Vorzugsweise werden die Datenpakete mittels eines Manchester II Code übertragen.
In 2 ist beispielhaft ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens 200 zum Empfangen von Daten über einen ICL von einer Sendeeinheit gezeigt. In Schritt 201 wird ein Datenpaket empfangen. In Schritt 202 wird die Gültigkeit des empfangenen Pakets anhand der Länge zwischen einen Start-Frame-Delimiter und einem Stop-Frame-Delimiter des Datenpakets überprüft. In Schritt 203 wird eine CRC-Prüfsumme, einer Adresse einer Speicherzelle und eines Datenworts aus dem Datenpaket extrahiert. In Schritt 204 wirf eine CRC-Prüfsumme aus der extrahierten Adresse einer Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort berechnet. Im Schritt 205 wird die berechnete CRC-Prüfsumme mit der extrahierten CRC-Prüfsumme aus dem empfangenen Datenpaket verglichen. In Schritt 206 wird das extrahierte Datenwort an die extrahierte Adresse der Speicherzelle in einem Datenspeicher geschrieben, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt.
Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform des Verfahrens zum Empfangen von Daten wird in einem weiteren Schritt das extrahierte Datenwort verworfen, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme nicht mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt. Stimmt die berechnete CRC-Prüfsumme nicht mit der extrahierten CRC-Prüfsumme überein, wird weiter ein Fehlerzähler erhöht. Die Adresse der Speicherzelle der Empfangseinheit ist hierbei vorzugsweise identisch mit der Adresse der Speicherzelle der Sendeeinheit.
In 3 ist beispielhaft der Aufbau einer Ausführungsform einer Sendeeinheit 300 zur Übertragung von Daten über einen ICL 350 an eine Empfangseinheit 400 gezeigt. Die Sendeeinheit 300 weist einen Prozessor 301 auf. Die Sendeeinheit 300 weist weiter einen integrierten Datenspeicher 310 auf. Der Prozessor 301 ist eingerichtet zum Identifizieren von zu übertragenden Daten in einer Speicherzelle des Datenspeichers 310. Der Prozessor 301 ist weiter eingerichtet, die Adresse der Speicherzelle und das Datenwort aus den identifizierten Daten zu extrahieren. Weiter ist der Prozessor 301 eingerichtet, einen CRC aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort zu berechnen. Der Prozessor 301 ist weiter eingerichtet, ein zu versendendendes Datenpaket durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und den berechneten CRC zu generieren. Die Sendeeinheit 300 weist weiter einen Sender 302 auf, der eingerichtet ist zum Versenden des generierten Datenpakets an die Empfangseinheit. Der Prozessor 301 ist mit dem Sender 302 und dem Datenspeicher 310 über eine Datenleitung gekoppelt.
In 4 ist beispielhaft der Aufbau einer Ausführungsform einer Empfangseinheit 400 zum Empfangen von Daten über einen ICL 350 von einer Sendeeinheit 300 gezeigt. Die Empfangseinheit 400 weist einen Empfänger 401 auf. Der Empfänger 401 ist eingerichtet zum Empfangen eines Datenpakets. Die Empfangseinheit 400 weist einen Prozessor 402 auf, der eingerichtet ist zum Überprüfen der Gültigkeit des empfangenen Pakets anhand der Länge zwischen einen Start-Frame-Delimiter und einem Stop-Frame-Delimiter des Datenpakets zu überprüfen. Der Prozessor 402 ist weiter eingerichtet, eine CRC, eine Adresse einer Speicherzelle und ein Datenwort aus dem empfangenen Datenpaket zu extrahieren. Der Prozessor 402 ist weiter eingerichtet, eine CRC aus der extrahierten Adresse einer Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort zu berechnen. Der Prozessor 402 ist weiter eingerichtet, die berechnete CRC mit der extrahierten CRC zu vergleichen. Die Empfangseinheit 400 weist in der dargestellten Ausführungsform weiter einen Datenspeicher 410 auf. Der Prozessor 402 ist weiter eingerichtet, das extrahierte Datenwort an die extrahierte Adresse der Speicherzelle in einem Datenspeicher 410 zu schreiben, wenn die berechnete CRC mit der extrahierten CRC übereinstimmt. Der Prozessor 402 ist mit dem Empfänger 401 und dem Datenspeicher 410 über eine Datenleitung gekoppelt.
In 5 ist beispielhaft der Aufbau einer Ausführungsform eines Rechensystems 500 gezeigt. Das Rechensystem 500 weist in der dargestellten Ausführungsform eine wie beispielsweise in 3 dargestellte und beschriebene Sendeeinheit 300 auf. Über die Sendeeinheit 300 ist das Rechensystem 500 in der dargestellten Ausführungsform mit einem weiteren Rechensystem 501 verbunden. Das weitere Rechensystem 501 weist in der dargestellten Ausführungsform eine wie beispielsweise in der 4 dargestellte und beschriebene Empfangseinheit 400 auf.
Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform weisen das erste Rechensystem 500 und das zweite Rechensystem 501 jeweils einem Datenspeicher 310 bzw. 410 auf, die nicht in der Sendeeinheit 300 bzw. der Empfangseinheit 400 angeordnet sind. Alternativ können die Datenspeicher 310 bzw. 410 auch wie in den 3 bzw. 4 dargestellt und beschrieben, in der Sendeeinheit 300 bzw. der Empfangseinheit 400 integriert sein.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können das erste Rechensystem 500 und/oder das zweite Rechensystem 501 weitere Sendeeinheiten 300 bzw. Empfangseinheiten 400 aufweisen.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können die Sendeeinheit 300 und die Empfangseinheit 400 jeweils als kombinierte Sende- und Empfangseinheit (Transceiver) ausgebildet sein, damit Daten zwischen dem ersten Rechensystem 500 und dem zweiten Rechensystem 501 in beide Richtungen übertragen werden können. Hierbei können die Sendeeinheit 300 und die Empfangseinheit 400 in einem gemeinsamen Bauteil integriert sein oder auch durch zwei getrennte Bauteile realisiert sein. Beispielsweise kann das erste Rechensystem 500 zusätzlich eine Empfangseinheit 400 zum Empfang von Daten von dem zweiten Rechensystem 501 oder einem oder mehreren weiteren Rechensystemen aufweisen. Das zweite Rechensystem 501 kann beispielsweise zusätzlich auch eine oder mehrere Sendeeinheiten 300 zum Übertagen von Daten an das erste Rechensystem 500 oder an ein oder mehrere weitere Rechensysteme aufweisen.
Die Übertragung der Daten zwischen dem ersten Rechensystem 500 und dem zweiten Rechensystem 501 erfolgt in der dargestellten Ausführungsform über eine elektrische Signalleitung 550. Die Signalleitung 550 umfasst mehrere Verbindungen über die Daten parallel zwischen dem Rechensystem 500 und dem zweiten Rechensystem 501 übertragen werden können. Die Übertragung der Daten zwischen dem ersten Rechensystem 500 und dem zweiten Rechensystem 501 kann in einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform auch alternativ über eine optische Signalleitung oder über mehrere parallele optische Signalleitungen erfolgen.
In 6 ist beispielhaft eine Ausführungsform eines Luftfahrzeugs 600 mit einer ersten 601 und einer zweiten Recheneinheit 602 gezeigt.
Das Luftfahrzeug 600 weist eine erste Recheneinheit 610 auf, die eine, wie beispielsweise in 3 beschriebene und dargestellte Sendeeinheit 611 aufweist. Das Luftfahrzeug 600 weist eine zweite Recheneinheit 620 auf, die eine, wie beispielsweise in der 4 dargestellte und beschriebene Empfangseinheit 621 aufweist. Das Luftfahrzeug 600 weist weiter ein Datennetzwerk 630 auf. Die erste Recheneinheit 610 und die zweite Recheneinheit 620 sind über das Datennetzwerk 630 miteinander verbunden. Die Sendeeinheit 611 der ersten Recheneinheit 610 ist ausgeführt Daten über das Datennetzwerk 630 an die Empfangseinheit 621 der zweiten Recheneinheit 620 zu übertragen.
Obwohl die Erfindung vor allem unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, sollte von denjenigen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind, verstanden werden, dass zahlreiche Änderungen bezüglich Ausgestaltung und Details daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung, wie durch die angefügten Ansprüche definiert, abzuweichen. Der Bereich der Erfindung wird somit durch die angefügten Ansprüche bestimmt, und es ist daher beabsichtigt, dass sämtliche Änderungen, welche unter den Wortsinn oder den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, umfasst werden.
Bezugszeichenliste

100: Verfahren
101–105: Schritte des Verfahrens 100
200: Verfahren
201–206: Schritte des Verfahrens 200
300: Sendeeinheit
301: Prozessor
302: Sender
310: Datenspeicher
350: Datenverbindung
400: Empfangseinheit
401: Empfänger
402: Prozessor
410: Datenspeicher
500: erste Recheneinheit
501: zweite Recheneinheit
600: Fluggerät
610: erste Recheneinheit
611: Sendeeinheit
620: zweite Recheneinheit
621: Empfängereinheit
630: Datenverbindung

Claims

Verfahren (100) zur Übertragung von Daten über einen ICL an eine Empfangseinheit, aufweisend die Schritte: Identifizieren von zu übertragenden Daten in einer Speicherzelle eines Datenspeichers (101); Extrahieren der Adresse der Speicherzelle und Extrahieren des Datenworts aus den identifizierten Daten (102); Berechnen einer CRC-Prüfsumme aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort (103); Generieren eines zu versendenden Datenpakets durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und der berechneten CRC-Prüfsumme (104); und Versenden des Datenpakets (105).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei kontinuierlich der logische Wert „1” übertragen wird, solange kein Datenpaket versandt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Start-Frame-Delimiter aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „1” besteht und/oder wobei der Stop-Frame-Delimiter aus einer Folge von drei Manchester II Halb Bits mit dem Wert „0” besteht.
Verfahren nach einem der vorherstehenden Ansprüche, wobei bei einer aufeinanderfolgenden Übertragung von Datenpaketen zwischen dem Stop-Frame-Delimiter des ersten Datenpakets und dem Start-Frame-Delimiter des nachfolgenden Datenpakets der logische Wert „1” übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorherstehenden Ansprüche, wobei die Datenpakete mittels eines Manchester II Code übertragen werden.
Verfahren (200) zum Empfangen von Daten über einen ICL von einer Sendeeinheit, aufweisend die Schritte: Empfangen eines Datenpakets (201); Überprüfen der Gültigkeit des empfangenen Pakets anhand der Länge zwischen einen Start-Frame-Delimiter und einem Stop-Frame-Delimiter des Datenpakets (202); Extrahieren einer CRC-Prüfsumme, einer Adresse einer Speicherzelle und eines Datenworts aus dem Datenpaket (203); Berechnen einer CRC-Prüfsumme aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort (204); Vergleichen des berechneten CRC-Prüfsumme mit der extrahierten CRC-Prüfsumme (205); und Schreiben des extrahierten Datenworts an die extrahierte Adresse der Speicherzelle in einem Datenspeicher, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt (206).
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das extrahierte Datenwort verworfen wird, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme nicht mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Fehlerzähler erhöht wird, wenn die berechnete CRC-Prüfsumme nicht mit der extrahierten CRC-Prüfsumme übereinstimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Adresse der Speicherzelle der Empfangseinheit identisch ist mit der Adresse der Speicherzelle der Sendeeinheit.
Sendeinheit (300) zur Übertragung von Daten über einen ICL (350) an eine Empfangseinheit (400), aufweisend: einen Prozessor (301), eingerichtet zum Identifizieren von zu übertragenden Daten in einer Speicherzelle eines Datenspeichers (310); wobei der Prozessor (301) weiter eingerichtet ist, die Adresse der Speicherzelle und das Datenwort aus den identifizierten Daten zu extrahieren; wobei der Prozessor (301) weiter eingerichtet ist, einen CRC aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort zu berechnen; wobei der Prozessor (301) weiter eingerichtet ist, ein zu versendendendes Datenpaket durch Anhängen eines Start-Frame-Delimiter und eines Stop-Frame-Delimiter an die extrahierte Adresse der Speicherzelle, das extrahierte Datenwort und den berechneten CRC zu generieren; und einen Sender (302), eingerichtet zum Versenden des Datenpakets.
Empfangseinheit (400) zum Empfangen von Daten über einen ICL (350) von einer Sendeeinheit (300), aufweisend: einen Empfänger (401), eingerichtet zum Empfangen eines Datenpakets; und einen Prozessor (402), eingerichtet zum Überprüfen der Gültigkeit des empfangenen Pakets anhand der Länge zwischen einen Start-Frame-Delimiter und einem Stop-Frame-Delimiter des Datenpakets zu überprüfen; wobei der Prozessor (402) weiter eingerichtet ist, eine CRC, eine Adresse einer Speicherzelle und ein Datenwort aus dem Datenpaket zu extrahieren; wobei der Prozessor (402) weiter eingerichtet ist, eine CRC aus der extrahierten Adresse der Speicherzelle und dem extrahierten Datenwort zu berechnen; wobei der Prozessor (402) weiter eingerichtet ist, die berechnete CRC mit der extrahierten CRC zu vergleichen; und wobei der Prozessor (402) weiter eingerichtet ist, das extrahierte Datenwort an die extrahierte Adresse der Speicherzelle in einem Datenspeicher (410) zu schreiben, wenn die berechnete CRC mit der extrahierten CRC übereinstimmt.
Rechensystem (500), aufweisend: mindestens eine Sendeeinheit (300) nach Anspruch 10 zum Verbinden des Rechensystems (500) mit mindestens einem weiteren Rechensystem (501).
Rechensystem nach Anspruch 12, aufweisend mindestens eine Empfangseinheit (400) nach Anspruch 11.
Rechensystem nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Kommunikation mit dem zweiten Rechensystem (501) über eine optische oder elektrische Signalleitung (550) erfolgt.
Luftfahrzeug (600) aufweisend: wenigstens eine erste Recheneinheit (610), aufweisend wenigstens eine Sendeeinheit (611) nach Anspruch 10; wenigstens eine zweite Recheneinheit (620), aufweisend wenigstens eine Empfangseinheit (621) nach Anspruch 11; und ein Datennetzwerk (630); wobei die Sendeeinheit (611) der ersten Recheneinheit (610) ausgeführt ist Daten über das Datennetzwerk (630) an die Empfangseinheit (621) der zweiten Recheneinheit (620) zu übertragen.