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Stand der Technik
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Ethernet-Übertragungen, darunter auch Feldbusse wie EtherCAT, werden überwiegend über Twisted Pair-Verbindungen übertragen.
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Ethernet ist eine Technik, die Software und Hardware für kabelgebundene bzw. datenleitungsgebundene Datennetze spezifiziert. Ethernet war ursprünglich für lokale Datennetze gedacht und wird in diesem Zusammenhang auch als LAN-Technologie bezeichnet. Die Technik ermöglicht den Datenaustausch in Form von Datenframes zwischen den in einem lokalen Netzwerk angeschlossenen Geräten. Das sogenannte Ethernet-Protokoll umfasst Festlegungen für Kabeltypen, Stecker sowie Übertragungsformen (d.h. Definitionen für Signale auf der Bitübertragungsschicht sowie Paketformate). Im OSI-Schichtmodell ist Ethernet die Data-Link-Schicht (OSI Layer 2). Im IT-Bereich bspw. betreffend Personalcomputer hat sich Ethernet als Standard der Netzwerktechnik etabliert und ist bewährt.
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In industriellen Anwendungen gibt es für Datenübertragungen zwischen Teilnehmern eines Datennetzwerks besondere Anforderungen, die das klassische Ethernet nur eingeschränkt geeignet werden lassen. Dies gilt insbesondere weil in Ethernet-Netzen besondere Maßnahmen zur Vermeidung der Kollision von Datenübertragungen erforderlich sind, die häufig zu viel Aufwand und zu viel Kosten verursachen.
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Die physikalische Übertragung (Layer 1 des OSI-Schichtmodells) erfolgt üblicherweise mit einer auf das Übertragungsmedium angepassten Übertragungstechnologie. Bei Ethernet sind diese z.B. als 100Base-TX normiert.
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Um mit einem Netzwerkteilnehmer Daten über diesen Standard zu übertragen, müssen die Daten entsprechend für den jeweiligen physikalischen Übertragungsstandard „physical interface“ aufbereitet werden. Dazu wird häufig ein IC verwendet, der entsprechend „Ethernet-Phy“ oder nur „Phy“ genannt wird.
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Dieser ist zumeist über ein standardisiertes Interface für die Daten (MII, medium independent interface oder auch medienunabhängige Schnittstelle) angebunden, dazu besitzt er eine MDI (MDI = medium dependent interface oder auch medienabhängige Schnittstelle), die überwiegend zur Konfiguration verwendet wird. Üblicherweise werden nur die Daten von der MII-Schnittstelle übertragen. Die Konfiguration, die über das MDI-Interface erfolgt, steuert maximal wie die Daten übertragen werden, hat aber keinen Einfluss auf den Inhalt.
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Eine „Phy“ ist ein integrierter Schaltkreis, welcher für die Kodierung und Dekodierung von Daten zur Übertragung über ein physikalisches Medium eingerichtet und geeignet ist. Sie empfangen dabei die Signale auf der MII-Schnittstelle und wandeln diese in das passende Format des jeweiligen Übertragungsweges um.
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Vor allem die Decodierung der Signale ist recht aufwändig, da die Phy's darauf ausgelegt sind, die Verzerrungen durch lange Datenleitungen ausgleichen zu können. Daher entstehen hier üblicherweise große Durchlaufzeiten bei vergleichsweise hohem Stromverbrauch, der in Abwärme umgesetzt wird. Da für jede Verbindung eine Phy benötigt wird, sind auch der Verbrauch an Leiterkartenplatz sowie die Bauteilekosten nicht unerheblich, wenn zwischen MII-Schnittstelle und Übertragungsweg in jedem Fall ein Phy eingesetzt werden muss.
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Grundsätzlich vorteilhaft bei Verbindungen innerhalb einer Baugruppe oder zwischen zwei direkt miteinander verbundenen Baugruppen ist die medienabhängige Übertragungstechnologie LVDS. LVDS steht für „low Voltage Differential Signaling“. LVDS ist ein Signalstandard, der für die direkte Kommunikation zwischen integrierten Schaltkreise auf einer Leiterkarte oder für die Backplane-Kommunikation vorgesehen ist. LVDS ist ein gängiger Übertragungsstandard, der häufig auch bei Standard-ICs Verwendung findet.
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LVDS zeichnet sich dadurch aus, dass nicht die in digitalen Systemen üblichen Spannungen von bspw. 3,3 Volt verwendet werden, sondern erheblich kleinere Differenzspannungen zwischen zwei Drähten. Durch die Verwendung der differentiellen Übertragung steigert sich die Robustheit der Übertragung und gleichzeitig sinken die elektromagnetischen Abstrahlungen. Außerdem sinken durch die niedrigen Spannungspegel die benötigten Umladeströme, womit sich die Verlustleistung beim Absender und beim Empfänger reduziert.
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Eine Herausforderung bei der Übertragung von Signalen, auch per LVDS, besteht häufig darin, dass die aus physikalischer Ebene in Form von Spannungspegeldifferenzen übertragenen Signale als Daten beim Empfänger korrekt abgetastet werden müssen. Dazu kann entweder parallel zu den Daten ein Taktsignal übertragen werden, was ein zusätzliches Leitungspaar erfordert, oder es muss ein Verfahren zur Taktrückgewinnung aus dem übertragenen Signal implementiert sein. Letztere Verfahren gibt es in unterschiedlichen Ausprägungen.
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Grundsätzlich besteht ein Bedarf an Übertragungstechnologien, die innerhalb von Baugruppen oder bei der direkten Verbindung zwischen zwei Baugruppen Ethernet ersetzen und ergänzen und die gegebenenfalls LVDS nutzen um eine physikalische Datenübertragung über Datenleitungen zu ermöglichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Hier beschrieben wird ein Verfahren zum Übermitteln von Datenkommunikation zwischen zwei Kommunikationsteilnehmern, die in einem Netzwerk über eine Netzwerkverbindung miteinander verbunden sind, wobei die Netzwerkverbindung jeweils an ein Netzwerkschnittstellenmodul des Kommunikationsteilnehmers angeschlossen ist, daneben weitere Applikationsspezifische Signale vom Kommunikationskontroller übertragen werden und wobei zur Übermittlung der Datenkommunikation in den Netzwerkschnittstellenmodulen folgendes Verfahren ausgeführt wird:
- a) Absenden der Datenkommunikation:
- i) Entgegennehmen der Datenkommunikation des sendenden Kommunikationsteilnehmers von der Kommunikationsschnittstelle des Kommunikationsteilnehmers;
- ii) Entgegennehmen von applikationsspezifischen Status- und Steuerinformationen
- iii) Vollständige Umwandlung der Datenkommunikation in einen Datenstrom mit einem Format zur Übertragung über Chip-zu-Chip Verbindungen;
- iv) Einbringen der Status- und Steuerinformationen in den Datenstrom
- v) Senden der Daten an den empfangenden Kommunikationsteilnehmer (2) über die Netzwerkverbindung;
- b) Empfangen der Datenkommunikation:
- i) Empfangen der Sendedaten über die Netzwerkverbindung;
- ii) Extrahieren der applikationsspezifischen Status- und Steuerinformationen;
- iii) vollständige Umwandlung der Datenkommunikation in das ursprüngliche Format;
- iv) Ausgabe der Status- und Steuerinformationen an die Applikationslogik und
- v) Übergabe der Datenkommunikation an die Kommunikationsschnittstelle des Kommunikationsteilnehmers,
wobei die Netzwerkschnittstellen, in denen die Schritte a) und b) ausgeführt werden, von weiteren Mikrokontrollern oder Kommunikationsendpunkten des Kommunikationsteilnehmers unabhängig sind.
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Die Schritte a) und b) mit Ihren jeweiligen Unterschritten i), ii), iii), iv) und v) werden jeweils in den Netzwerkschnittstellen (4) ausgeführt. Die Netzwerkschnittstellen (4), in denen die Schritte a) und b) ausgeführt werden, sind von weiteren Controllern (5) des Kommunikationsteilnehmers (2) unabhängig.
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Auf diese Art- und Weise wird es ermöglicht, dass die weiteren Controller der Kommunikationsteilnehmer über sogenannte MII-Schnittstellen (MMI = medium independent interface) mit anderen Kommunikationsteilnehmern bzw. deren Controllern kommunizieren. Aus Sicht des hier beschriebenen Verfahrens sind die in Schritt a) i) und in Schritt b) v) erwähnten Kommunikationsschnittstellen die Kommunikationsendpunkte. Die Kommunikationsschnittstellen sind bevorzugt medienunabhängige Schnittstellen (MII-Schnittstellen), die unabhängig von der Art der Netzwerkverbindung Daten bereitstellen bzw. empfangen.
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Die Netzwerkkommunikation erfolgt bevorzugt gemäß dem Ethernet-Standard.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn jede Netzwerkschnittstelle so eingerichtet ist, dass sie wahlweise als empfangende Netzwerkschnittstelle oder als absendende Netzwerkschnittstelle eingesetzt werden kann, so dass der Versand von Datenkommunikation in dem Netzwerk in beide Richtungen der Reihe erfolgen kann.
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Außerdem vorteilhaft ist, wenn neben den Kommunikationsdaten weitere applikationsspezifische Status- und Steuerdaten im Datenstrom parallel zu oder in Lücken zwischen den Kommunikationsdaten übertragen werden.
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Durch das hier beschriebene Verfahren wird es auf besonders einfache Art und Weise möglich, eine medienunabhängige Datenübertragung zu realisieren und gleichzeitig auf Senderseite applikationsspezifische Status- und Steuerinformationen in den Datenstrom zu integrieren und auf Empfängerseite wieder aus dem Datenstrom heraus zu ziehen, ohne, dass die medienunabhängige Datenübertragung beeinträchtigt wird.
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Applikationsspezifische Status- und Steuerdaten sind bevorzugt Daten, die die Hardware des jeweiligen Kommunikationsteilnehmers und deren Betrieb betreffen. Dies können beispielsweise Daten betreffend den Zustand der Hardware sein, die es ermöglichen Fehler zu diagnostizieren oder auch Daten beinhaltend Informationen zur Auslastung der Hardware der jeweiligen Kommunikationsteilnehmer. Solche Daten können ausgetauscht werden, um beispielsweise Fehler oder Fehlerquellen innerhalb des Kommunikationsnetzwerks zu kommunizieren oder auch ein Last-Balancing zu betreiben. Der Begriff „Applikationslogik“ beschreibt die Hardware der jeweiligen Kommunikationsteilnehmer.
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Auch vorteilhaft ist, wenn eine Verarbeitung der Datenkommunikation zumindest eine der folgenden Verarbeitungsmaßnahmen umfasst:
- - Schritt b) ii): Auslesen von Daten aus der Datenkommunikation,
- - Schritt a) iv): Schreiben von Daten in die Datenkommunikation.
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Darüber hinaus vorteilhaft ist es, wenn jede Netzwerkverbindung von genau vier physikalischen Leitungen gebildet ist, wobei jeweils zwei Leitungen für eine Richtung der Kommunikation existieren. Diese zwei Leitungen bilden ein differentielles Leitungspaar der LVDS Übertragung.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn in den Netzwerkschnittstellen in Schritt ii) jeweils eine Codierung und/oder Encodierung erfolgt, die eine Gleichspannungsfreiheit eines auf der Netzwerkverbindung übertragenen Signals sicherstellt.
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Auch vorteilhaft ist es, wenn in den Netzwerkschnittstellen jeweils die Codierung und/oder Encodierung mit einem 4b5b Decoder und/oder einem 4b5b Encoder erfolgt.
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Außerdem vorteilhaft ist es, wenn in den Netzwerkschnittstellen jeweils die Codierung und/oder Encodierung gemäß einer Manchester-Codierung erfolgt.
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Darüber hinaus vorteilhaft ist es, wenn in den Netzwerkschnittstellen jeweils ein Versand und ein Empfang von Daten aus Leitungen der Netzwerkverbindung mittels differentieller Datenübertragung erfolgt.
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Hier beschrieben wird eine neuartige Übertragungstechnologie, welche auf der Ebene 1 des OSI-Schichtmodells eingesetzt werden kann und welche damit für Anwendungen eine medienunabhängige Übertragung ermöglicht. Die neuartige Übertragungstechnologie beinhaltet also eine physikalische Übertragungstechnologie sowie eine Logik, welche die physikalische Übertragungstechnologie für den Anwender flexibel einsetzbar machen. Die Nutzung von LVDS wird möglich. Es können außerdem verschiedene Vorteile erzielt werden, nämlich insbesondere eine große Robustheit sowie niedrige elektromagnetische Abstrahlung und ein geringer Energieverbrauch für die Datenübertragung.
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Aufgabe ist es, eine direkte Verbindung zwischen zwei Teilnehmern zu ermöglichen, die beide jeweils über eine Ethernet-MII-Schnittstelle (oder eine Variante wie RMII, RGMII, ...) verfügen. Dabei wird auf die zusätzliche Phy pro Verbindung verzichtet, und damit Leiterkartenplatz, BOM-Kosten, Durchlaufzeit sowie Stromverbrauch und Abwärme eingespart.
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Kern ist eine Logik, die auf der einen Seite die Daten über das MII-Interface (eine medienunabhängige Schnittstelle zwischen Ebene 2 und 1 des OSI-Schichtmodells) des Netzwerkteilnehmers austauscht und diese dann so wandelt, dass sie über eine direkte Verbindung zu einem anderen Kommunikationspartner ausgetauscht werden.
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Dabei können weitere applikationsspezifische Status- und Steuerdaten übertragen werden, entweder parallel zu den Datenpaketen oder in Lücken zwischen den Datenpaketen.
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Diese direkte Verbindung zwischen zwei Teilnehmern (auch „IC zu IC-Verbindung“ genannt) kann zum Beispiel über LVDS erfolgen. Gegebenenfalls kann die Verbindung auch über einen Bus (ggf. auch über eine Backplane bzw. über ein Switch) verlaufen. Durch das hier beschriebene Verfahren wird das Signal so codiert, dass eine Taktrückgewinnung auf der anderen Seite erfolgen kann und das MII-Signal sowie die Status- und Steuerdaten vollständig wieder hergestellt werden können. Somit ist keine zusätzliche Taktleitung nötig. Die Taktrückgewinnung wird bevorzugt über die Nutzung verschiedener Methoden möglich, nämlich z.B. durch die Verwendung der beschriebenen 4b5b-Codierung oder der Manchester-Codierung.
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Die beschriebenen Netzwerkschnittstellen für das Verfahren ermöglichen damit die Ersetzungen der physikalischen Standard-Ethernet-Verbindung zwischen zwei Netzwerkteilnehmern durch einen einfachen Kanal, welcher basiert auf standardisierten Mikrokontroller-Logiksignalen. Die Konversion erfolgt dabei transparent für die höherliegenden Übertragungsschichten in den beschriebenen Netzwerkschnittstellen für das beschriebene Verfahren.
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Auch vorteilhaft ist es, wenn für die Umwandlung der Datenkommunikation eine Taktrückgewinnung aus der aus der Netzwerkverbindung empfangenen Datenkommunikation erfolgt, mit welcher eine Zuordnung von Daten in der Datenkommunikation möglich ist.
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Gleichzeitig ermöglicht die gewählte Codierung eine einfach zu realisierende Taktrückgewinnung auf Empfängerseite. Die Takte der beiden Teilnehmer müssen nicht synchronisiert sein. Die Kommunikationsschnittstellen können z.B. als normale Logik in FPGAs (FPGA = Field Programmable Gate Array) implementiert werden. Ein FPGA ist ein programmierbarer Logikbaustein, auf welchem die Schaltung der Kommunikationsschnittstellen individuell eingerichtet werden kann.
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Es gibt für jede Verbindung zwischen zwei Teilnehmern jeweils einen Übertragungskanal zum Senden (TX) und zum Empfangen (RX). Die Verbindung ist so geartet, dass der TX-Ausgang des einen Teilnehmers mit dem RX-Eingang des anderen Teilnehmers verbunden ist und umgekehrt. Jeder Teilnehmer hat dabei bevorzugt zwei Übertragungsstrecken, eine zum vorhergehenden Teilnehmer („links“), eine zum nachfolgenden Teilnehmer („rechts“). Durch diese jeweilige direkte Punkt-zu-Punkt Verbindung zwischen Sender und Emfänger handelt es sich um kein Shared Medium, auf welchem die Daten übertragen werden, so dass keine Kollisionen beim Zugriff auf das Medium auftreten können und somit nicht berücksichtigt werden müssen.
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Wird LVDS als Übertragungsstandard gewählt, werden die Daten über vier Leitungen übertragen, zwei zum Senden (TX) und zwei zum Empfangen (RX).
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Dabei sitzen die hier beschriebenen Netzwerkschnittstellen zwischen der medienunabhängigen Schnittstelle und den Leitungen der Netzwerkverbindung.
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Als Codierung wird die Standard 4b5b Codierung verwendet, wie sie auch bei Standard Ethernet verwendet wird.
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Daten werden dabei durch festgelegte Datencodes übertragen. Spezielle Steuercodes haben verschiedene Funktionen:
- 1.) Es kann eine Synchronisation des Empfängers auf den Datenstrom erfolgen: Über Bit-Muster, die im normalen Datenstrom niemals auftreten, kann der Empfänger sich auf den Datenstrom synchronisieren, die 5-Bit Wortgrenzen erkennen und nur gültige Worte zur 4b5b Decodierung weitergeben.
- 2.) Es kann eine Signalisierung erfolgen, dass gerade keine Daten übertragen werden.
- 3.) Es kann eine Signalisierung in Senderichtung erfolgen, mit welcher eine Signalisierung erfolgt, wenn die Verbindung auf Empfangsseite aufgebaut ist („Link Up“) .
- 4.) Es können weitere, applikationsabhängige Steuer- und Statusinformationen übertragen werden.
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Wie schon ausgeführt können als alternative Codierungen der Daten in dem Datenstrom bspw. eine 4b5b Codierung oder eine Manchester-Codierung verwendet werden. Durch solche Codierungen wird die Symbolrate gegenüber der ursprünglichen Bitrate des Datenstroms erhöht, im Falle der Manchester-Codierung bei 200% der ursprünglichen Bit-Rate. Hierbei erfolgt die Signalisierung von Zuständen und die Synchronisierung auf den Datenstrom dadurch, dass illegale Transitionen den Beginn eines Pakets anzeigen.
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Im Falle der 4b5b-Codierung ist die Symbolrate gegenüber der ursprünglichen Bitrate auf 125% erhöht. Die Funktionsweise von sendender Kommunikationsschnittstelle und empfangender Kommunikationsschnittstelle ist für den Fall der 4b5b-Codierung hier nochmal detailliert ausgeführt.
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Sender:
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Der Sender empfängt Signale vom MII Interface der Netzwerkschnittstelle . Diese Daten werden zunächst 4b5b codiert. Bei der 4b5b-Codierung werden ggf. die Steuercodes erzeugt. Das Ausgangssignal der 4b5b Codierung wird serialisiert auf der Sendeleitung ausgegeben. Dabei liegt die Symbol-Rate bei 125% der ursprünglichen Bit-Rate aufgrund der 4b5b Codierung.
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Auch bei z.B. der Manchestercodierung wird eine Codierungslogik eingesetzt, deren Daten serialisiert ausgegeben werden.
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Empfänger:
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Auf Empfängerseite muss zuerst eine Rekonstruktion des Taktes und des Bit-Streams erfolgen. Dies erfolgt mit einer Takterkennung, deren Logik den Bit-Strom rekonstruiert. Anhand der Steuersignale zur Synchronisierung kann der Beginn der 5-Bit-Werte erkannt werden. Diese 5-Bit-Werte werden an den 4b5b-Decoder übergeben. Dieser gibt die Signale über das MII Interface der Netzwerkschnittstelle entsprechend wieder aus.
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Hier auch beschrieben werden soll ein Kommunikationsteilnehmer, der zur Durchführung einer beschriebenen Netzwerkkommunikation eingerichtet ist.
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Darüber hinaus soll hier ein Netzwerk umfassend mindestens zwei Kommunikationsteilnehmer vorgestellt werden.
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Das beschriebene Verfahren sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Netzwerk, welches für das beschriebene Verfahren eingerichtet ist,
- 2: zwei benachbarte Kommunikationsteilnehmer in dem Netzwerk mit einer Netzwerkverbindung,
- 3: ein Sendemodul einer Netzwerkschnittstelle eines Kommunikationsteilnehmers, und
- 4 ein Empfangsmodul einer Netzwerkschnittstelle eines Kommunikationsteilnehmers.
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In 1 zu erkennen ist beispielhaft ein Netzwerk 1 bestehend aus drei Kommunikationsteilnehmern 2, die jeweils durch Netzwerkverbindungen 3 miteinander verbunden sind, wobei jeder Kommunikationsteilnehmer 2 jeweils zwei Netzwerkschnittstellen 4 aufweist, an welche die Netzwerkverbindungen 3 angeschlossen sind, so dass das Netzwerk 1 nach Art einer Reihe aufgebaut ist in welcher die Kommunikationsteilnehmer 2 angeordnet sind. Dies kann als lineare oder serielle Anordnung der Kommunikationsteilnehmer 2 im Netzwerk 1 bezeichnet werden. Datenkommunikation ist in diesem Netzwerk 1 entlang der Reihe mit zwei Richtungen 6 möglich. Das hier beschriebene Verfahren und die hier beschriebenen Netzwerkschnittstellen 4 sind allerdings auch in Netzwerken 1 mit nur zwei Kommunikationsteilnehmern 2 und nur einer Netzwerkverbindung 3 zwischen diesen Kommunikationsteilnehmern 2 anwendbar.
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2 erläutert das Zusammenspiel zweier benachbarter Kommunikationsteilnehmer 2 in dem Netzwerk. Zu erkennen sind die beiden Kommunikationsteilnehmer 2 sowie die Netzwerkverbindung 3 über welche die beiden Kommunikationsteilnehmer 2 miteinander verbunden sind, in dem die Netzwerkverbindung 3 jeweils an Netzwerkschnittstellen 4 der Kommunikationsteilnehmer 2 angebunden ist. Die Netzwerkverbindung 3 weist zwei einzelne Leitungen 7 auf, wobei jede der Leitungen 7 jeweils für die Kommunikation in eine Richtung 6 vorgesehen ist. Die Kommunikationsteilnehmer 2 haben jeweils mindestens einen Controller 5, der für die Durchführung der Aufgaben eingerichtet ist, für die der Kommunikationsteilnehmer 2 vorgesehen ist. Zwischen den Netzwerkschnittstellen 4 und dem Controller 5 existiert jeweils eine interne medienunabhängige Schnittstelle 8, über die dem Controller 5 Daten übermittelt werden, die über die Netzwerkverbindung 3 empfangen wurden, wobei dies unabhängig von Eigenschaften der Netzwerkverbindung 3 erfolgt. Die Netzwerkschnittstellen 4 sind so eingerichtet, dass sie sämtliche Anpassungen, Umwandlungen und/oder Codierungen von Daten, die zur Übermittlung von Daten über die Netzwerkschnittstelle 4 erforderlich sind, vornehmen. Aus Sicht des Controllers 5 sind die von der medienunabhängige Schnittstelle 8 empfangenen oder die über die medienunabhängige Schnittstelle 8 versendeten Daten unabhängig bzw. unbeeinflusst von physikalischen Eigenschaften der Netzwerkverbindung 3.
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Jede Netzwerkschnittstelle 4 hat jeweils ein Sendemodul 9 und ein Empfangsmodul 10, wobei über eine Leitung 7 jeweils ein Sendemodul 9 einer Netzwerkschnittstelle 4 mit einem Empfangsmodul 10 einer anderen Netzwerkschnittstelle 4 verbunden ist.
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In 2 ist bei dem rechten Kommunikationsteilnehmer 2 auch dargestellt, dass dieser zwei Netzwerkschnittstellen 4 aufweist, so dass an die über eine weitere Netzwerkverbindung 3 ein weiterer Kommunikationsteilnehmer 2 angeschlossen werden kann.
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3 zeigt ein Sendemodul 9 im Detail. Die Daten werden von dem Controller 5 über eine medienunabhängige Schnittstelle 8 bzw. eine Ethernet-Schnittstelle 20 einer Steuerung 19 mit einem Encoder 17 übermittelt, wobei der Encoder 17 die Daten encodiert und anschließend an eine Serialisierung 15 zum serialisieren der Daten weiterleitet. Die medienunabhängigen Daten 23 werden so zu einem Datenstrom 26. Die Serialisierung 15 arbeitet mit einem Takt, der von einem Taktgeber 11 vorgegeben wird. Anschließend werden die Daten zum Versand über die Leitung 7 der Netzwerkverbindung 3 als Bitdatenstrom 22 an ein LVDS-Versandmodul 13 weitergeleitet. Mit der Steuerung 19 können Steuerinformationen 25 von einer Applikationslogik 21 mit in den Datenstrom 26 eingebracht werden.
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4 zeigt ein Empfangsmodul 10. Die Daten werden mit einem LVDS-Empfangsmodul 14 als Bitdatenstrom 22 aus einer Leitung 7 der Netzwerkverbindung 3 empfangen und dann einer Deserialisierung 16 zugeführt. Von dort gelangen die Daten an einen Decoder 18. Die Decodierung erfolgt anhand eines Taktes, der mit der Takterkennung 12 aus dem über die Leitung 7 der Netzwerkverbindung 3 empfangenen Signal. Nach der Decodierung mit dem Decoder 18 und einer Steuerung 19 werden die Daten über die medienunabhängige Schnittstelle 8 bzw. einer Ethernet-Schnittstelle 20 dem Mikrokontroller 5 übertragen. Aus dem Datenstrom 26 wird durch die Decodierung mit dem Decoder 18 wieder medienunabhängige Daten 23. Mit der Steuerung 19 können auch Steuerinformationen 25 aus dem Datenstrom 26 extrahiert und einer Applikationslogik 21 übergeben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Netzwerk
- 2
- Kommunikationsteilnehmer
- 3
- Netzwerkverbindung
- 4
- Netzwerkschnittstellen
- 5
- Controller
- 6
- Richtung
- 7
- Leitung
- 8
- medienunabhängige Schnittstelle
- 9
- Sendemodul
- 10
- Empfangsmodul
- 11
- Taktgeber
- 12
- Takterkennung
- 13
- LVDS-Versandmodul
- 14
- LVDS-Empfangsmodul
- 15
- Serialisierung
- 16
- Deserialisierung
- 17
- Encoder
- 18
- Decoder19 Steuerung
- 20
- Ethernet-Schnittstelle
- 21
- Applikationslogik
- 22
- Bit-Datenstrom
- 23
- medienunabhängige Daten
- 24
- Zeittakt
- 25
- Status- und Steuerinformationen
- 26
- Datenstrom
