DE10230268C1 - Messdaten-Erfassungssystem und Koordinierungsverfahren dafür - Google Patents

Abstract

Ein Messdatenerfassungssystem für die prozessgesteuerte Messdatenerfassung umfasst wenigstens einen Messdatenaufnehmer (2) zum Liefern digitaler Messdaten in einem durch wenigstens einen zuvor an den Messdatenaufnehmer (2) übermittelten Steuerparameter festgelegten Format und einen Controller (1), der eingerichtet ist, einen Wert des wenigstens einen Steuerparameters von einer Mehrzahl von steuernden Prozessen (3, 4. 5) zu empfangen, bei Empfang eines Werts des Steuerparameters von einem der steuernden Prozesse (3, 4, 5) den Wert an den Messdatenaufnehmer (2) zu übermitteln und eine Nachricht, die anzeigt, dass ein Steuerparameter empfangen worden ist, an wenigstens einen anderen der steuernden Prozesse zu übermitteln.

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messdaten-Erfassungssystem für die pro­ zessgesteuerte Messdatenerfassung sowie ein Koordinierungsverfahren, das den Zugriff mehrerer jeweils auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ablaufender Prozesse auf einen gemeinsamen Messdatenaufnehmer ermöglicht.

Es sind Messdatenaufnehmer bekannt, deren Funktionsweise in gewissem Umfang durch von außen vorgebbare Steuerparameter steuerbar ist. Steuerparameter eines solchen Messdatenaufnehmers können zum Beispiel sein: Die Auflösung eines in dem Messdatenaufnehmer eingesetzten Analog-Digital-Wandlers, der ein analoges Ausgangssignal eines eine interessierende Messgröße erfassenden Sensors in einen digitalen Messdatenwert umsetzt; die Grenzen des Digitalisierungsbereiches eines solchen Wandlers, d. h. diejenigen Ausgangssignalpegel des Sensors, die jeweils dem kleinsten und dem größten von dem Wandler ausgebbaren digitalen Daten­ wert entsprechen; etc.

Da diese Parameter den funktionalen Zusammenhang zwischen dem realen Wert einer zu erfassenden Messgröße und dem für diesen Wert der Messgröße vom Messdaten-Erfassungssystem ausgegebenen digitalen Wert bestimmen, ist es zwingend erforderlich, dass ein auf einem Computer ablaufender Prozess, der mit einem solchen Messdaten-Erfassungssystem kommuniziert und seine Messdaten liest und verarbeitet, den funktionalen Zusammenhang kennt. Das heißt, um eine korrekte Auswertung der vom Messdaten-Erfassungssystem gelieferten digitalen Werte im Prozess zu ermöglichen, muss der Prozess Zugriff auf die vom Messda­ tenaufnehmer bei der Erzeugung der digitalen Werte eingesetzten Parameter ha­ ben.

Probleme ergeben sich hier, wenn mehrere Prozesse gleichzeitig oder genauer gesagt zeitlich verschränkt auf ein gemeinsames Messdaten-Erfassungssystem zugreifen müssen. Um zu gewährleisten, dass der Messdatenaufnehmer für den betreffenden Prozess geeignete Parameter verwendet, muss ein solcher Prozess im Allgemeinen bei seinem Start die Parameter initialisieren und ggf. auch im Laufe seiner Ausführung in der Lage sein, die Parameter zu verändern. Wenn mehrere Prozesse auf einen Messdatenaufnehmer zugreifen sollen, kann nicht davon ausge­ gangen werden, dass sie gleiche Parameter verwenden. Wenn folglich einer der Prozesse Änderungen an den vom Messdatenaufnehmer verwendeten Parametern vornimmt, und dementsprechend der funktionale Zusammenhang zwischen realen Messwerten und gelieferten digitalen Werten sich ändert, so ist ein anderer Prozess nicht mehr in der Lage, an ihn gelieferte digitale Werte korrekt auszuwerten.

Die gleichen Probleme stellen sich, wenn ein Untersuchungsgegenstand wie etwa eine elektronische Schaltung in ihrer Arbeitsweise oder in ihrem Zustand durch ihr von außen zugeführte Steuerparameter, auch als Stimuli bezeichnet, beinflussbar ist. Wenn von den mehreren Prozessen wenigstens einer in der Lage ist, Stimuli zu liefern, die den Untersuchungsgegenstand bzw. genauer gesagt die an ihm durch den Messdatenaufnehmer gemessenen Größen beeinflussen, so kann ein Prozess die an ihn gelieferten Messdaten nur dann korrekt auswerten, wenn er dabei die Stimuli berücksichtigen kann, die den Untersuchungsgegenstand zuvor beeinflusst haben.

Was die von dem Messdatenaufnehmern selbst verwendeten Parameter angeht, ließe sich dieses Problem dadurch vermeiden, dass jeder Prozess vor einem Abfra­ gen von Messdaten vom Erfassungssystem den Messdatenaufnehmer neu initiali­ siert, doch würde dies die Frequenz, mit der Messdaten gewonnen werden können, empfindlich verlangsamen.

Wenn es der Untersuchungsgegenstand selbst ist, der durch von außen zugeführte Steuerparameter beeinflusst wird, so ist eine solche Neuinitialisierung kaum prak­ tikabel, da sie es nicht gestattet, einen durch einen ersten Prozess herbeigeführten, eventuell fehlerhaften Zustand des Untersuchungsgegenstandes durch einen zwei­ ten Prozess genauer zu untersuchen.

Eine andere Möglichkeit zur Vermeidung von Konflikten bei der Steuerung des Messdatenaufnehmers ist eine zeitliche Entflechtung der Prozesse in der Weise, dass man auf einer Prozesshardware zunächst einen ersten Prozess ablaufen lässt, der diejenigen Werte des Steuerparameters an den Messdatenaufnehmer überträgt, die er für sein ordnungsgemäßes Funktionieren benötigt, und vor dem Starten eines zweiten Prozesses, der das gleiche tut, den ersten zu beenden und ihn bei Bedarf anschließend erneut zu starten. Konflikte zwischen den von den einzelnen Prozes­ sen eingestellten Steuerparametern treten nicht auf, da jeder Prozess nur in einer Zeitspanne auf den Messdatenaufnehmer zugreift, in der dieser die von diesem Prozess vorgegebenen Parameter verwendet. Die Verwaltung der einzelnen Pro­ zesse ist jedoch sehr aufwändig.

Um zu verhindern, dass ein Prozess zu einer ungeeigneten Zeit auf den Messdaten­ aufnehmer zugreift, muss also gewährleistet sein, dass niemals mehr als ein sol­ cher Prozess aktiv ist. Dies kann den Umgang mit herkömmlichen Messdaten- Erfassungssystemen langwierig und beschwerlich machen. Insbesondere bei der Schaltungsentwicklung kommt es häufig vor, dass ein Entwickler ein Messdaten- Erfassungssystem in häufigem Wechsel einerseits mit einem Echtzeitsteuerprozess und andererseits mit einem Prüfprozess einsetzt, um Verhaltensauffälligkeiten einer untersuchten Schaltung, die sich im Echtzeitsteuerprozess zeigen, zeitnah in dem Prüfprozess genauer untersuchen zu können. Wenn für jeden Wechsel zwi­ schen den Prozessen der eine beendet und der andere ggf. mit einer Vielzahl zuge­ ordneter Parameter gestartet werden muss, so ist dies für den Benutzer beschwer­ lich und mit erheblichem Zeitverlust verbunden. Wenn zum Beispiel mit Hilfe des Prüfprozesses Parameterwerte für die Messdatenerfassung optimiert worden sind, so besteht keine Verknüpfung zwischen den beiden Prozessen, die es ermöglichen würde, die optimierten Parameter im Echtzeitsteuerungsprozess automatisch weiter zu verwenden. Dem Entwickler bleibt daher herkömmlicherweise lediglich die beschwerliche und fehlerträchtige Möglichkeit, in einem ersten Prozess optimierte Parameter zu notieren und im anderen Prozess, wenn dieser gestartet wird, voll Hand einzugeben.

Auch diese Lösung ist auf den Fall der Beeinflussung des Untersuchungsgegenstandes selbst durch von außen zugeführte Steuerparameter nicht übertragbar.

Daneben ist aus der US 6 131 050 ein Messdatenerfassungssystem für die prozessgesteuerte Messdatenerfassung mit einem Messdatenaufnehmer und einem an den Untersuchungsgegenstand übermittelten Steuerparameter bekannt.

Weiter ist ein Controller enthalten, der eingerichtet ist, einen Wert des wenigstens einen Steuerparameters zu empfangen, wobei der empfangene Steuerparameter an den Untersuchungsgegenstand übermittelt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Koordination bei einer prozessgesteuerten Messdatenerfassung bei einer Mehrzahl von steuernden Prozessen zu erzielen.

Vorteile der Erfindung

Durch die vorliegende Erfindung gemäß den Patentansprüchen 1 und 9 werden ein Messdaten-Erfassungssystem und ein Koordinierungsverfahren geschaffen, die den zeitgleichen Zugriff einer Mehrzahl von steuernden Prozessen auf einen gleichen Messdatenaufnehmer unterstützen, die Änderung von die Funktionsweise des Messdatenaufnehmers und/oder des Untersuchungsgegenstandes bestimmenden Parametern durch einen dieser Prozesse erlauben und dabei verhindern, dass eine solche Änderung in anderen auf den gleichen Untersuchungsgegenstand zugreifenden Prozessen zu Funktionsstörungen führt.

Dieser Vorteil wird erreicht mit Hilfe eines Controllers, der zwischen die steuernden Prozesse einerseits und den Messdatenaufnehmer bzw. den Untersuchungsgegenstand andererseits geschaltet ist, um einen Befehl zum Einstellen eines Wertes des Steuerparameters von einem dieser Prozesse zu empfangen, den Wert an den Messdatenaufnehmer bzw. den Untersuchungsgegenstand zu übermitteln und außerdem eine Nachricht an wenigstens einen anderen der steuernden Prozesse zu übermitteln, die anzeigt, dass ein Steuerparameter empfangen worden ist. Durch den Empfang einer solchen Nachricht wird der betreffende Steuerprozess "in Kenntnis gesetzt", dass die Werte des oder der Steuerparameter, die dieser Prozess bislang bei der Auswertung von Messdaten als gültig vorausgesetzt hat, nicht mehr notwendigerweise gültig sind.

Wenn ein Prozess eine solche Nachricht empfängt, so muss er, um von dem Messdaten- Erfassungssystem erfasste Messwerte korrekt auswerten zu können, zunächst die aktuell geltenden Werte der Steuerparameter herausfinden. Dies kann nach einer ersten Ausgestaltung dadurch geschehen, dass der Controller die betreffen­ den Parameterwerte in die an den Prozess gesendete Nachricht einfügt und der Prozess sie auswertet.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung genügt die einfache Angabe in der Nachricht, dass eine Änderung eines Steuerparameters stattgefunden hat, um den Steuerprozess, der Empfänger der Nachricht ist, zu veranlassen, die aktuellen Werte der Steuerparameter aus dem Controller zu lesen und bei der Auswertung von empfangenen digitalen Werten zu berücksichtigen.

Um eine solche Leseanfrage des Steuerprozesses möglichst schnell beantworten zu können, ist dem Controller vorzugsweise ein Speicher für die gegenwärtigen Werte der Steuerparameter jedes Messdatenaufnehmers bzw. des Untersuchungsgegens­ tandes zugeordnet.

Dem Controller ist auch vorzugsweise ein Speicher für Adressinformation jedes steuernden Prozesses zugeordnet, die es ihm ermöglicht, die Nachricht gezielt an eine jeweilige Adresse eines Empfängerprozesses zu übermitteln.

Um die Betriebssicherheit des Messdaten-Erfassungssystems zu wahren, kann es auch zweckmäßig sein, den Controller zwischen zwei Betriebszuständen um­ schaltbar zu machen, einem ersten, in dem er, wie oben beschrieben, in der Lage ist, einen von jedem beliebigen der steuernden Prozesse empfangenen Steuerpara­ meterwert an den Messdatenaufnehmer oder den Untersuchungsgegenstand zu übermitteln, und einem zweiten, in dem er nur von einem bestimmten steuernden Prozess empfangene Steuerparameterwerte an den Messdatenaufnehmer oder den Untersuchungsgegenstand übermittelt, sämtlichen anderen Prozessen also die Kontrolle über die vom Messdatenaufnehmer bzw. dem Untersuchungsgegenstand verwendeten Parameter entzogen ist.

Einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zufolge sind der Controller und wenigstens ein die Steuerprozesse ausführender Prozessor an ein gemeinsames Bussystem angeschlossen. Dies vereinfacht die Kommunikation zwischen dem Controller und dem steuernden Prozess, zum Beispiel kann die Nachricht übermit­ telt werden durch Schreiben einer Information an eine vorab vom steuernden Pro­ zess beim Controller hinterlegte Speicheradresse. Selbstverständlich können die mehreren Prozesse von einem oder von verschiedenen an das Bussystem ange­ schlossenen Prozessoren durchgeführt werden; auch ein Einzelprozessorsystem kommt in Betracht, bei dem der einzelne Prozessor im Zeitmultiplex die Steuer­ prozesse ausführt und die Aufgaben des Controllers wahrnimmt.

Einer alternativen Ausgestaltung zufolge kann der Controller auch mit dem Mess­ datenaufnehmer in einer Baueinheit verbunden sein. Diese Ausgestaltung verein­ facht insbesondere den Zugriff von auf unterschiedlicher Hardware ablaufenden steuernden Prozessen auf das Messdaten-Erfassungssystem. Als Adressinformation kann in diesem Fall zweckmäßig eine Interrupt-Nummer hinterlegt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren.

Figuren

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Messdaten-Erfassungssystems und sei­ ner Peripherie gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Messdaten-Erfassungssystems und sei­ ner Peripherie gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und

Fig. 3 schematisch den Ablauf der Kommunikation zwischen einem Controller des Messdaten-Erfassungssystems und zwei steuernden Prozessen.

Figs. 4 und 5 jeweils ein Blockdiagramm eines Messdaten-Erfassungssystems und seiner Peripherie gemäß einer dritten bzw. vierten Ausgestal­ tung der Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In dem Blockdiagramm der Fig. 1 ist ein Controller eines erfindungsgemäßen Messdaten-Erfassungssystems mit 1 bezeichnet, eine Mehrzahl von Messdatenauf­ nehmern jeweils mit 2 und steuernde Prozesse, die auf den Controller 1 zugreifen, mit 3, 4, 5. Der Controller 1 und die steuernden Prozesse 3, 4, 5 sind hier auf ei­ nem an sich bekannten und daher nicht genauer erläuterten Arbeitsplatzrechner 6 implementiert, das heißt, der Controller 1 und die steuernden Prozesse 3, 4, 5 sind jeweils gebildet durch ihnen zugeordneten Speicherplatz des Arbeitsplatzrechners 6, der Programm und Daten des Prozesses enthält, sowie durch einen zeitlichen Anteil an der Verarbeitungsleistung von dessen einzigem Prozessor. Selbstver­ ständlich könnten der Controller 1 und die Prozesse 3, 4, 5 auch durch ein System von auf einen gemeinsamen Bus und über diesen auf wenigstens zum Teil gemein­ sam genutzten Speicherplatz zugreifenden Prozessoren gebildet sein, von denen z. B. einer den Messdatenaufnehmer 2 und ein zweiter einen oder mehrere der Pro­ zesse 3, 4, 5 darstellt.

Der Controller 1 bildet so eine Schnittstelle, die die Prozesse 3, 4, 5 mit den Mess­ datenaufnehmern 2 verbindet.

Jeder Messdatenaufnehmer 2 verfügt hier über einen Analog-Digital-Wandler 7, die hier mit jeweils einem Eingang 8 für ein Mess-Signal dargestellt sind. An ei­ nem solchen Eingang 8 kann z. B. unmittelbar eine an einem Punkt einer zu unter­ suchenden Schaltung abgegriffene Spannung anliegen, oder es kann ein (nicht dargestellter) Sensor beliebiger Art angeschlossen sein, der eine interessierende physikalische Größe in ein von dem Analog-Digital-Wandler 7 verarbeitbares e­ lektrisches Spannungssignal umsetzt.

Jedem Analog-Digital-Wandler 7 ist ein Parameterregister 9 zugeordnet, das Werte von Steuerparametern enthält, die den Betrieb des betreffenden Analog-Digital- Wandlers 7 steuern. Zu diesen Parametern können unter anderem gehören: die Grenzen des digitalisierbaren Eingangsspannungsintervalls, die Auflösung der Digitalisierung oder, im Wesentlichen gleichbedeutend mit Letzterem, die für ei­ nen Digitalisierungsvorgang zur Verfügung stehenden Zeitspanne, sowie, im Falle eines Analog-Digital-Wandlers mit mehreren Eingängen, eine Bezeichnung desje­ nigen Eingangs, dessen Signal digitalisiert werden soll.

Die Register 9 der einzelnen Analog-Digital-Wandler 7 sind durch den Controller 1 mit von den steuernden Prozessen 3, 4 oder 5 vorgegebenen Parameterwerten beschreibbar.

Optional ist der Controller 1 an einen Speicherbaustein 10 angeschlossen, der zu jedem Messdatenaufnehmer 7 ein Feld zum Speichern der in dessen Register 9 eingetragenen Parameterwerte enthält. So ist der Controller 1 in der Lage, eine Anfrage von einem der Prozesse 3, 4, 5 nach den Parameterwerten durch Lesen des Speicherbausteins 10 auch dann schnell zu beantworten, wenn er nicht lesend auf die Register 9 zugreifen kann, oder ein Lesezugriff auf die Register 9 zeitaufwän­ dig ist.

Fig. 2 zeigt einen alternativen Aufbau eines erfindungsgemäßen Messdatenerfas­ sungssystens, wobei gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 tragen. Der Controller 1 ist hier als ein eigenständiger Prozessor realisiert, der in der Lage ist, mit einem oder mehreren Mikrocomputern 6, auf denen jeweils einer (5) oder meh­ rere (3, 4) der Prozesse 3, 4, 5 laufen, über eine herkömmliche Peripherieschnitt­ stelle zu kommunizieren. Der Controller 1 ist mit einem oder mehreren Messda­ tenaufnehmern 2 zu einer Baueinheit zusammengefasst, z. B. auf einer gemeinsa­ men Leiterplatte aufgebaut oder in einem Geräterahmen über eine gemeinsame Backplane verbunden.

Die Arbeitsweise des Messdaten-Erfassungssystems wird mit Bezug auf das Ab­ laufschema der Fig. 3 erläutert, wobei hier C den Controller 1 und P1 bzw. P2 jeweils einen der steuernden Prozesse 3, 4, 5 bezeichnen. Dem Controller C und jedem der zwei Prozesse P1, P2 ist in Fig. 3 ein abwärtsgerichteter Pfeil zugeord­ net, der die verstreichende Zeit symbolisiert.

Damit ein Prozess wie P1 oder P2 auf den Controller C und über diesen auf die Messdatenaufnehmer zugreifen kann, ist zunächst eine Anmeldung des Prozesses beim Controller C erforderlich. Der Prozess P1 wird am Controller C angemeldet, indem er in Schritt S1 eine Adressinformation A1 an den Controller C übermittelt, die es diesem ermöglicht, Nachrichten an den Prozess P1 zu senden. Diese Ad­ ressinformation A1 kann diverse verschiedene Formen haben. Eine Möglichkeit ist, unmittelbar einen Zeiger auf einen Bereich im Arbeitsspeicher des Prozesses P1 zu übertragen, in dem dieser die Parameterwerte der Messdatenaufnehmer 2 gespeichert hält, von denen er annimmt, dass sie von den Messdatenaufnehmern verwendet werden und die er zugrunde legt, wenn es darum geht, einen von einem der Messdatenaufnehmer 2 kommend empfangenen digitalisierten Datenwert in einen dem tatsächlichen Wert des Mess-Signals entsprechenden Wert umzurech­ nen. So ist der Controller C in der Lage, im Falle einer Parameteränderung geän­ derte Parameterwerte unmittelbar in den betreffenden Speicherbereich des Prozes­ ses P1 einzutragen, so dass im Falle einer Parameteränderung die richtige Um­ rechnung der digitalisierten Werte durch den Prozess P1 stets sichergestellt ist.

Diese Möglichkeit ist zwar einfach, sie hat aber den Nachteil, dass es erforderlich ist, einen Arbeitsspeicherbereich, der dem Prozess P1 zugeteilt ist, anderen Prozes­ sen wie dem Controller C zum Beschreiben zugänglich zu machen. Unerwünschte Zugriffe auf diesen Speicherbereich aufgrund von Programmierfehlern können somit nicht abgefangen werden.

Ein höheres Maß an Sicherheit wird erreicht, wenn an den Controller C lediglich eine Adresse eines Speicherplatzes übertragen wird, in dem dieser eine Nachricht eintragen kann, falls ein Parameterwert geändert worden ist, und der vom Prozess P1 jedes Mal gelesen wird, bevor der Prozess einen Messdatenwert vom Controller 1 anfordert, um sicherzugehen, dass dieser mit dem im Arbeitsspeicherbereich des Prozesses P1 gespeicherten Parameterwerten verarbeitet werden kann. Falls der Prozess P1 eine solche Nachricht vorfindet, muss er, wie noch genauer erläutert wird, die jeweils aktuellen Parameterwerte vom Controller C abfragen. Dieser Speicherplatz kann außerhalb des dem Prozess P1 vorbehaltenen Arbeitsspeicher­ bereiches liegen, so dass dessen Arbeitsspeicherbereich vor Fremdzugriff ge­ schützt bleiben kann. Ein unbefugter oder fehlerhafter Zugriff auf diesen Spei­ cherplatz führt - anders als beim zuvor gegebenen Beispiel - nicht zum Scheitern der Verarbeitung der Messwerte, sondern allenfalls dazu, dass der Prozess P1 die Parameterwerte vom Controller C abfragt, ohne dass dies nötig gewesen wäre.

Eine weitere mögliche Form von Adressinformation ist die Bezeichnung eines Software-Interrupt, der von dem Controller C jedes Mal ausgelöst werden soll, wenn ein Parameter eines Messdatenaufnehmers geändert worden ist, woraufhin dann der Interrupt eine entsprechende Änderung der vom Prozess P1 verwendeten Parameter durchführt.

Der Controller C beantwortet in Schritt S2 die Anmeldung des Prozesses P1 mit einer Bestätigungsmeldung. Die Bestätigungsmeldung enthält beim hier betrach­ teten Beispiel gleichzeitig eine Angabe darüber, ob der Controller über gültige Parameter für die einzelnen Messdatenaufnehmer 2 verfügt. Wenn das Messdaten- Erfassungssystem soeben erst in Betrieb genommen worden ist, wie im hier be­ trachteten Fall, ist kein gültiger Parametersatz vorhanden (ParValid = N); der Pro­ zess P1 erkennt dies aus der Bestätigungsmeldung und antwortet in Schritt S3 mit der Übermittlung eines Parametersatzes Par1.

Das Messdaten-Erfassungssystem ist nun initialisiert und in der Lage, Anforderun­ gen "Data?" des Prozesses P1 (Schritt S4) mit entsprechenden digitalisierten Messdatenwerten "Data" (Schritt S5) zu beantworten.

In Schritt S6 empfängt der Controller C eine Anmeldung vom Prozess P2, die die Adressinformation A2 enthält. Er beantwortet die Anmeldung in Schritt S7 einer Bestätigung analog der des Schrittes S2, wobei allerdings in diesem Fall die Bes­ tätigung die Nachricht enthält, dass der Controller C über einen gültigen Satz von Parametern für die Messdatenaufnehmer 2 verfügt (ParValid = Y).

Die Anmeldung des Prozesses P2 (oder eines beliebigen weiteren Prozesses) be­ einflusst nicht den Datenaustausch zwischen dem Prozess P1 und dem Controller C; auch nach Anmeldung weiterer Prozesse kann der Controller C Datenanforde­ rungen "Data?" des Prozesses P1 empfangen (Schritt S8) und mit digitalisierten Messdaten "Data" beantworten (Schritt S9).

Unter Zugrundelegung des Parametersatzes Par1 könnte der Controller C in diesem Zustand auch Messdatenanforderungen des Prozesses P2 beantworten, und der Prozess P2 könnte die vom Controller C gelieferten Messdaten korrekt verarbeiten.

In Schritt S10 sendet der Prozess P2 Steuerparameterwerte Par2 an den Controller C. Dieser sperrt daraufhin zeitweilig die Entgegennahme von Datenanforderungen "Data" von allen Prozessen, übermittelt die geänderten Parameterwerte an den oder die betroffenen Messdatenaufnehmer 2 und sendet anschließend in Schritt S11 eine Nachricht, dass Parameter geändert worden sind, an die Adresse A1 des Prozesses P1 und hebt die Sperrung wieder auf. Eine entsprechende Nachricht könnte als Vollzugsbestätigung auch an den Prozess P2 gesendet werden. Die An­ forderung von Messdatenwerten durch den Prozess P2 und deren Beantwortung durch den Controller in Schritten S12, S13 läuft genauso ab, wie oben für den Prozess P1 beschrieben.

Der Prozess P1, der in Schritt S11 die Mitteilung über die Parameteränderung empfangen hat, sendet, bevor er erneut Messdaten abfragt, zunächst in Schritt S14 eine Anfrage "Par?" nach den gegenwärtig gültigen Parameterwerten an den Cont­ roller C und bekommt von diesem in Schritt S15 die Parameterwerte P2 mitgeteilt.

Da beide Prozesse P1, P2 auf den gleichen Messdatenaufnehmer zugreifen, ist es durchaus wahrscheinlich, dass eine vom Prozess P2 vorgenommene Optimierung der Steuerparameter für den Prozess P1 auch zweckmäßig ist. Dieser kann daher die Parameterwerte Par2 übernehmen und unter Zugrundelegung dieser Parame­ terwerte in den Schritten S16, S17 Daten abfragen.

Wenn zu einem späteren Zeitpunkt der Prozess P1 seinerseits geänderte Steuerpa­ rameter Par1 in Schritt S18 an den Controller C überträgt (die mit den Steuerpara­ metern Par1 des Schritts S3 identisch oder von diesen verschieden sein können), wird wiederum zeitweilig die Messdatenabfrage gesperrt, bis die Änderung der Parameter im Register 9 des betroffenen Messdatenaufnehmers eingetragen ist, und eine entsprechende Nachricht (S19) wird an den Prozess P2 geschickt.

Die Prozesse P1, P2 und ggf. weitere Prozesse können so im Wechsel auf die Messdatenaufnehmer zugreifen, wobei jeder Prozess von einer von einem anderen der Prozesse vorgenommenen Optimierung der Steuerparameter profitieren kann.

Bei einer Variante des oben beschriebenen Verfahrens wird in den Schritten S1, S6 des Anmeldens eines Prozesses beim Controller C keine Adressinformation hinterlegt, sondern der Controller C speichert lediglich eine bei der Anmeldung übermittelte Identität des Prozesses, um später im Falle des Empfangs neuer Steu­ erparameterwerte die Identität des diese Werte sendenden Prozesses mit den an­ gemeldeten Identitäten vergleichen und so die Berechtigung eines Prozesses zum Ändern der Steuerparameterwerte feststellen zu können.

Wenn der sendende Prozess angemeldet ist, wird die Parameteränderung durchge­ führt, und eine Bestätigungsnachricht, die den Vollzug der Parameteränderung anzeigt, wird gesendet, jedoch nicht, wie in den Schritten S11, S19 an einzelne Prozesse, sondern an sämtliche Prozesse. Da die Bestätigungsnachricht nicht an einen einzelnen Prozess adressiert wird, ist es auch nicht notwendig, für jeden Prozess Adressinformation zu hinterlegen. Die Nachricht kann analog zum oben Beschriebenen im Beschreiben eines von allen Prozessen gemeinsam genutzten Speicherplatzes oder im Auslösen eines Interrupts bestehen.

Vorzugsweise enthält die Bestätigungsnachricht eine Bezeichnung des Prozesses, der die Parameteränderung verlangt hat, so dass dieser Prozess, wenn er die Bestä­ tigungsnachricht empfängt, unmittelbar mit der Datenabfrage beginnen kann, ohne vorher die aktuell eingestellten Parameter vom Controller C anfordern zu müssen. Alle anderen Prozesse fragen nach Eingang der Bestätigungsnachricht zunächst die eingestellten Parameterwerte beim Controller ab, bevor sie neue Messdatenwerte verarbeiten.

Einer weiterentwickelten Ausgestaltung der Erfindung zufolge verfügt der Cont­ roller 1 neben einem Betriebszustand, in welchem er, wie oben beschrieben, in der Lage ist, Änderungen an den Steuerparametern der Messdatenaufnehmer infolge eines von einem beliebigen angemeldeten Prozess empfangenen Befehles durchzu­ führen, über einen Betriebszustand, in dem er Befehle dieser Art nur von einem einzigen steuernden Prozess beachtet und entsprechende Befehle von anderen Pro­ zessen, selbst dann, wenn sie zuvor ordnungsgemäß angemeldet worden sind, mit einer Fehlermeldung beantwortet und ansonsten unberücksichtigt lässt. So kann ein steuernder Prozess sämtliche anderen von der Kontrolle über die Steuerpara­ meter ausschließen. Eine solche Maßnahme kann zweckmäßig sein, wenn der Ver­ dacht besteht, dass Parameteränderungen durch einen der auszuschließenden Pro­ zesse zu Störungen der Messdatenerfassung führen.

Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen ist nur der Fall betrachtet worden, dass die Prozesse 3, 4, 5 Steuerparameter an die Messdatenaufnehmer 2 senden. D. h. sie beeinflussen nicht die am Untersuchungsgegenstand gemessenen Größen selbst, sondern lediglich das digitale Format, in dem diese von den Messdatenauf­ nehmern 2 an den jeweils anfordernden Prozess geliefert werden. Selbstverständ­ lich ist es auch möglich, dass die Prozesse 3, 4, 5 Steuerparameter, in diesem Zu­ sammenhang auch als Stimuli bezeichnet, an den Untersuchungsgegenstand selbst senden, wodurch die von den Messdatenaufnehmern 2 erfassten Größen auch in ihrem Wert beeinflusst werden.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer dritten Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Controller 1 neben einer Mehrzahl von Messdatenaufnehmern 2 auch über Signalgeber 11, 12 den an diesen angeschlossenen, in der Figur nicht dargestellten Untersuchungsgegenstand ansteuern und seine Funktion beeinflussen kann. Bei dem Signalgeber 11 kann es sich z. B. um eine Hintereinanderschaltung eines Re­ gisters 13 und eines Digital-Analog-Wandlers 14 handeln, die von dem Controller 1 einen Datenwert empfängt und diesen als einen konstanten Spannungspegel an einer Anschlussstelle des Prüfgegenstandes einspeist. Der Signalgeber 12 kann z. B. ein Funktionsgenerator sein, der ein periodisches Signal, dessen Frequenz und Verlauf durch den Controller 1 vorgegeben sind, in den Untersuchungsgegenstand einspeist, so dass mit Hilfe der Messdatenaufnehmer 2 die Reaktion des Untersu­ chungsgegenstandes auf dieses Signal untersucht werden kann. Parameter, die einer der Prozesse 3, 4, 5 an einen der Signalgeber 11, 12 bzw. an den von diesem angesteuerten Untersuchungsgegenstand zu senden versucht, werden vom Cont­ roller 1 nicht anders behandelt, als für die Messdatenaufnehmer 2 bestimmte Steu­ erparameter. D. h. ihre Verarbeitung läuft genau so ab, wie oben mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben und wird daher hier nicht erneut im Detail erläutert.

Wie die Abwandlung der Fig. 5 zeigt, können in einem erfindungsgemäßen Mess­ datenerfassungssystem Messdatenaufnehmer 2 auch jeweils fest einem einzelnen Prozess 3, 4 oder 5 zugeordnet sein, d. h. jeder Prozess kann nur auf die ihm zuge­ ordneten Messdatenaufnehmer zugreifen, nicht aber auf die eines anderen Prozes­ ses. In diesem Fall sind die einzelnen Prozesse selbstverständlich in der Steuerung ihrer Messdatenaufnehmer 2 frei. Gemeinsam über den Controller 1 steuern die Prozesse 3, 4, 5 jedoch die Signalgeber 11, 12, so dass der Controller 1 im Falle einer von einem Prozess an einem der Signalgeber vorgenommenen Parameterän­ derung alle anderen Prozesse in der oben beschriebenen Weise von der Parameter­ änderung informiert.

Eine bevorzugte Anwendung des oben beschriebenen Messdaten- Erfassungssystems und Verfahrens zum Koordinieren des Zugriffes mehrerer Pro­ zesse auf einen Messdatenaufnehmer ist ein Entwicklungsmessplatz für elektroni­ sche Schaltungen, wobei es sich bei einem der steuernden Prozesse um einen Echt­ zeitsteuerprozess handeln kann, der die Anwendung der Schaltung unter realisti­ schen Bedingungen simuliert, und bei einem anderen Prozess um eine Ablaufsteu­ erung, die jeweils Schritt für Schritt auf Befehl eines Anwenders Änderungen der Eingangssignale der zu untersuchenden Schaltung unterstützt und die Beobachtung der daraus resultierenden Zustände der Schaltung stationär ermöglicht.

Claims (13)

1. Messdatenerfassungssystem für die prozessgesteuerte Messdatenerfassung, mit wenigstens einem Messdatenaufnehmer (2) zum Liefern von an einem Untersuchungsgegenstand gewonnenen digitalen Messdaten, wobei die Werte der gewonnenen Messdaten von wenigstens einem zuvor an den Messdatenaufnehmer (2) oder den Untersuchungsgegenstand übermittelten Steuerparameter (Par1, Par2) beeinflussbar sind, mit einem Controller (1, C), der eingerichtet ist, einen Wert des wenigstens einen Steuerparameters (Par1, Par2) von einer Mehrzahl von steuernden Prozessen (3, 4, 5; P1, P2) zu empfangen (S3, S10), bei Empfang eines Werts des Steuerparameters (Par1, Par2) von einem der steuernden Prozesse (3, 4, 5; P1, P2) den Wert an den Messdatenaufnehmer (2) oder den Untersuchungsgegenstand zu übermitteln, gekennzeichnet dadurch, dass der Controller eingerichtet ist, eine Nachricht, die anzeigt, dass ein Steuerparameter empfangen worden ist, an wenigstens einen anderen der steuernden Prozesse zu übermitteln (S11).

2. Messdatenerfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht den Wert des Steuerparameters angibt.

3. Messdatenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller C eingerichtet ist, eine Anfra­ ge (S14) jedes Steuerprozesses hinsichtlich des aktuellen Werts eines oder mehrerer Steuerparameter des Messdatenaufnehmers und/oder des Unter­ suchungsgegenstands zu beantworten (S15).

4. Messdatenerfassungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Controller (1, C) ein Speicher (10) für die gegenwärtigen Werte der Steuerparameter (Par1, Par2) jedes Messdatenaufnehmers (2) und/oder des Untersuchungsgegenstands zugeordnet ist.

5. Messdatenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Controller (1, C) ein Speicher für Ad­ ressinformation jedes steuernden Prozesses (3, 4, 5; P1, P2) zugeordnet ist und dass der Controller (1, C) eingerichtet ist, die Nachricht in Verbindung mit in dem Speicher gespeicherter Adressinformation zu übermitteln (S11).

6. Messdatenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (1, C) zwischen einem Be­ triebszustand, in dem er in der Lage ist, einen von jedem beliebigen der steuernden Prozesse (3, 4, 5; P1, P2) empfangenen Steuerparameterwert (Par1, Par2) an den Messdatenaufnehmer (2) und/oder den Untersu­ chungsgegenstand zu übermitteln, und einem Zustand umschaltbar ist, in der er nur von einem bestimmten steuernden Prozess empfangene Steuer­ parameterwerte übermittelt.

7. Messdatenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (1) und wenigstens ein die Steuerprozesse ausführender Prozessor (6) an ein gemeinsames Bussystem angeschlossen sind.

8. Messdatenerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (1) und der wenigstens eine Messda­ tenaufnehmer (2) in einer Baueinheit verbunden sind.

9. Verfahren zum Koordinieren des Zugriffs mehrerer steuernder Prozesse (P1, P2) auf einen Messdatenaufnehmer (2), welcher an eine Prüfungsge­ genstand gewonnene digitale Messdaten (Data) liefert, wobei die Werte der gewonnenen Messdaten von wenigstens einem zuvor an den Messda­ tenaufnehmer oder den Untersuchungsgegenstand übermittelten Steuerpa­ rameter (Par1, Par2) beeinflusst werden (S5, S13), mit Hilfe eines Cont­ rollers (C), bei dem, wenn einer der Prozesse (P1, P2) einen Steuerpara­ meterwert sendet (S10, S18), der Controller (C) eine Nachricht, die an­ zeigt, dass ein Steuerparameter empfangen worden ist, an wenigstens einen anderen (P2, P1) der steuernden Prozesse übermittelt (S11, S19).

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Nachricht den aktuellen Wert des Steuerparameters angibt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der steuernde Prozess (P1, P2), der die Nachricht empfangen (S11, S19) hat, den aktuellen Wert des wenigs­ tens einen Steuerparameters aus dem Controller (C) liest (S14, S15).

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozess (P1), der die Nachricht empfangen (S11) hat, wenigstens einen von dem Messdatenaufnehmer (2) erzeugten Messdatenwert anhand des aktuellen Werts des Steuerparameters auswertet.

13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem Adressinformation, die es dem Controller (C) ermöglicht, eine Nachricht an einen Prozess (P1, P2) zu ü­ bermitteln, von dem Prozess (P1, P2) vorab am Controller hinterlegt wird (S1, S6).