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Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verbinden von Signalanschlüssen einer Signalverarbeitungseinheit
mit Pinkontakten mehrerer Modulsteckplätze, wobei über einen Pinkontakt ein Signal
zu oder von einem Modul führbar
ist, insbesonere wobei die Gesamtanzahl der Pinkontakte aller Modulsteckplätze größer ist
als die Anzahl der Signalanschlüsse
der Signalverarbeitungseinheit.
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Derartige
Schaltungsanordnungen können eingesetzt
werden, um Verbindungen zwischen wenigstens einer Signalverarbeitungseinheit
und in den Modulsteckplätzen
vorgesehenen Modulen zu schaffen, um so beispielsweise analoge oder
digitale elektrische Signale zwischen einer Signalverarbeitungseinheit
und einem oder mehreren Modulen unidirektional in der einen oder
anderen Richtung oder auch bidirektional auszutauschen. Eine Anwendung
kann sich beispielsweise bei Kraftfahrzeugsteuergeräten ergeben,
wo von den Modulen beispielsweise Messgrößen zur Verfügung gestellt
werden, die von einer Signalverarbeitungseinheit über Analogdigitalwandler
erfasst und verarbeitet werden. Ebenso kann umgekehrt von einer
Signalverarbeitungseinheit ein Modul mit einem Steuerungssignal
beaufschlagt werden.
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Für den beispielhaften
Fall, dass die Gesamtanzahl der Pinkontakte, die zur Führung der
Signale dienen, größer ist
als die Anzahl der Signalanschlüsse
einer Signalverarbeitungseinheit, ist es ersichtlich, dass keine
Möglichkeit
besteht gleichzeitig alle Pinkontakte mit den Signalanschlüssen eins
zu eins zu verbinden, ohne dass sich Überschneidungen ergeben würden.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist es im Stand der Technik bekannt, beispielsweise
sogenannte Kreuzschienenverteiler einzusetzen, mit denen wahlweise
gewünschte
Pinkontakte der Modulsteckplätze auf
entsprechende Signalanschlüsse
einer Signalverarbeitungseinheit aufgeschaltet werden.
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Betrachtet
man ein Beispiel eines Mikroprozessors mit 40 A/D-Eingängen und
8 Modulen, die jeweils 8 Signalausgänge zur Verfügung stellen,
so stehen den insgesamt 40 Eingängen
64 Signalausgänge
der Module gegenüber.
Um hier beliebig die verwendeten Kanäle der Module, die über die
Modulsteckplätze
mit den genannten Pinkontakten in Verbindung stehen, auf die 40
zur Verfügung
stehenden Eingänge
aufzuschalten, bedarf es somit eines Kreuzschienenverteilers mit
64 mal 40 = 2.560 Schaltern. Es ergibt sich hierdurch ein erheblicher
elektronischer schaltungstechnischer Aufwand sowie ein programmtechnischer
Aufwand zur Ansteuerung eines jeden dieser Schalter, so dass eine
derartige bekannte Lösung
unwirtschaftlich erscheint.
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Die
im Stand der Technik bekannte Lösung ist
auch vor dem Hintergrund unwirtschaftlich, dass grundsätzlich eine
vollständige
Verschaltung mit 2.560 Schaltern vorgesehen werden muss, jedoch oftmals
Module in den elektronischen Schaltungen zum Einsatz kommen, die
nicht alle maximal an den Modulsteckplätzen verfügbaren Pinkontakte zur Übertragung
eines Signals nutzen. Mit Bezug auf das Beispiel mehrerer Modulsteckplätze, in
denen jeweils 8 Pinkontakte zur Übertragung
von Signalen aus den 8 Kanälen
entsprechend eingesetzter Module zur Verfügung stehen, werden hier häufig auch
Module mit weniger Kanälen,
beispielsweise nur Module mit 1, 2 oder 4 Kanälen in den Steckplätzen eingesetzt, so
dass bei einem derartigen Anwendungsfall nicht die gesamte Schalteranzahl
eines Kreuzschienenverteilers benötigt würde.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung zur Verfügung zu
stellen, bei der mit einem geringeren schaltungstechnischen Aufwand
und insbesondere variabler Modulgröße eine optimale Verbindung
von Signalanschlüssen
einer Signalverarbeitungseinheit mit den Pinkontakten mehrerer Modulsteckplätze ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass jeder Signalanschluss einer Signalverarbeitungseinheit mit
einem einzigen Verteilschalter verbunden ist und die Pinkontakte
aller Modulsteckplätze
jeweils mit wenigstens einem, bevorzugt mit mehreren der Verteilschalter
verbunden sind, wobei durch Ansteuerung der Verteilschalter jeder
signalführende
Pinkontakt derart mit einem Signalanschluss verbindbar ist, dass
die signalführenden
Pinkontakte eines durch ein Modul belegten Modulsteckplatzes an
der Signalverarbeitungseinheit einer in ihrer Ordnung lückenlos
hintereinander folgenden Anzahl von Signalanschlüssen zugeordnet sind.
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Wesentlich
für den
Grundgedanken der Erfindung mit Bezug auf obiges Beispiel ist es,
dass von der Vielzahl der Pinkontakte in den einzelnen Modulsteckplätzen oftmals
nicht alle gleichzeitig zur Signalübertragung benötigt werden,
was darüber
hinaus aufgrund der hohen Anzahl physikalisch ohnehin nicht möglich wäre.
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Erfindungsgemäß kommen
in der Schaltungsanordnung Verteilschalter zum Einsatz, die je nach
Verteilungsrichtung in der Fachterminologie auch als Multiplexer
oder Demultiplexer bezeichnet werden, wobei in einem Multiplexer
einer von mehreren Eingängen
wahlweise auf einen Ausgang aufgeschaltet werden kann oder umgekehrt
bei einem Demultiplexer ein Eingang wahlweise auf einen von mehreren
Ausgängen
aufgeschaltet werden kann.
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Erfindungsgemäß ist es
demnach vorgesehen eine Anzahl von Verteilschaltern in der Schaltungsanordnung
einzusetzen, die der Anzahl von Signalanschlüssen entspricht, so dass jedem
Signalanschluss genau ein Verteilschalter zugeordnet ist, unabhängig davon
ob die Gesamtanzahl der Pinkontakte größer ist als die der Signalanschlüsse Jeder
Signalanschluss ist somit je nach Anwendung entweder mit dem einen
einzigen Eingang eines Demultiplexer oder mit dem einen einzigen Ausgang
eines Multiplexers verbunden. Schon allein durch diese Anordnung reduziert
sich die Anzahl benötigter
Schaltelemente, hier der Multiplexerchips, ganz erheblich.
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Die
erfindungsgemäße Ausführung ist
bevorzugt dergestalt, dass jeder Verteilschalter eine Anzahl von
Ein- bzw. Ausgängen
aufweist, die der Anzahl von Pinkontakten eines jeden Modulsteckplatzes
entspricht. Weiterhin ist bevorzugt die Anzahl der Signalanschlüsse an der
Signalverarbeitungseinheit ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl
der Pinkontakte eines Modulsteckplatzes, so dass die Pinkontakte
aller Modulsteckplätze
jeweils nicht nur mit einem Verteilschalter verbunden werden können, sondern
mit einer Anzahl von Verteilschaltern, die dem genannten ganzzahligen
Vielfachen entspricht, so dass jeder Pinkontakt alternativ in einer
der genannten Vielzahl entsprechenden Anzahl auf unterschiedliche
Signalanschlüsse
aufgeschaltet werden können.
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Auch
wenn die Anzahl der Signalanschlüsse zwar
ein Vielfaches, nicht jedoch ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl
der Pinkontakte eines Modulsteckplatzes ist, ergibt sich die Möglichkeit
die Pinkontakte alternativ auf mehrere unterschiedliche Signalanschlüsse aufzuschalten,
wobei jedoch die Anzahl der Möglichkeiten
für verschiedene
Pinkontakte unterschiedlich groß sein
kann.
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Betrachtet
man wieder mit Bezug auf oben genanntes Beispiel eines Mikroprozessors
mit 40 Signalanschlüssen
und 8 einzelner Modulsteckplätze mit
jeweils 8 Pinkontakten, so kommen insgesamt 40 Verteilschalter zum
Einsatz, wobei die 8 Pinkontakte eines Modulsteckplatzes insgesamt
je fünf
mal mit verschiedenen Verteilschaltern verbunden werden können. Dementsprechend
ergibt sich hierdurch die Möglichkeit,
jeden Pinkontakt eines jeden Modulsteckplatzes auf 5 alternative
Signalanschlüsse
einer Signalverarbeitungseinheit zu verteilen. Schon diese Variabilität ist normalerweise
ausreichend, um alle benutzten (und somit eine Untermenge der 64
Pinkontakte, insbesondere weniger als 41 Pinkontakte) an die Signalverarbeitungseinheit
anzuschließen.
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Liegen
als weiteres Beispiel insgesamt 45 Siganlanschlüsse und 8 einzelne Modulsteckplätze mit je
8 Pinkontakten vor, ergibt sich für einige Pinkontakte die Möglichkeit
diese auf 5 und für
andere diese auf 6 alternative Signalanschlüsse aufzuschalten. In dem Fall
stehen genügend
alternative Möglichkeiten zur
Verfügung,
insbesondere dann, wenn das obengenannte Vielfache bevorzugt größer 4 ist.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführung kann
in einer ersten Alternative jeder Signalanschluss der Signalverarbeitungseinheit
mit dem Ausgang eines Verteilschalters verbunden sein, wobei jeder
der Eingänge
dieses Verteilschalters mit einem Pinkontakt eines jeweils anderen
Modulsteckplatzes verbunden ist. Hierdurch ergibt sich im Wesentlichen eine
Signalkommunikation von einem Modulsteckplatz in Richtung einer
Signalverarbeitungseinheit.
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Ebenso
ist es in einer zweiten Alternative möglich, dass jeder Signalanschluss
der Signalverarbeitungseinheit mit dem Eingang eines Verteilschalters
verbunden ist und jeder der Ausgänge
dieses Verteilschalters mit einem Pinkontakt jeweils eines anderen
Modulsteckplatzes verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung ergibt
sich eine Signalkommunikation im Wesentlichen in der Richtung von
der Signalverarbeitungseinheit zu einem Modulsteckplatz.
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Für den Fall,
dass die eingesetzten Verteilschalter hinsichtlich ihrer Richtung
programmierbar ausgestaltet sind, kann so auch eine bidirektionale Kommunikation
erreicht werden.
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Durch
die oben beispielhaft beschriebene Ausführung, dass die Vielzahl der
Eingänge
bzw. der Ausgänge
eines Verteilschalters jeweils mit einem Pinkontakt je eines anderen
Modulsteckplatzes verbunden sind insbesondere in einer oder mehrerer
besonders ausgewählter
Zuordnungen der Pinkontakte eines Modulsteckplatzes zu diesen Ein-/Ausgängen der
Verteilschalter kann die erfindungsgemäße Wirkung erreicht werden,
dass die signalführenden Pinkontakte
eines durch ein Modul belegten Modulsteckplatzes an der Signalverarbeitungseinheit
einer in ihrer Ordnung lückenlos
hintereinander folgenden Anzahl von Signalanschlüssen zugeordnet sind. Ebenso
können
andere Anordnungen denkbar sein, um diese Zuordnung zu erreichen.
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Durch
diese erfindungsgemäße Ausführung wird
insbesondere eine einfache Softwaresteuerung einer Elektronik erreicht,
die sich einer solchen Schaltungsanordnung z.B. zum Auswerten oder
Zurverfügungstellung
von Signalen bedient, da hierbei immer eine größere Anzahl aufeinanderfolgender Anschlüsse eines
Daten- oder Signalbusses verwendet werden können, so dass auch eine einfachere Parallelverarbeitung
nebeneinander angeordneter Mikroprozessorregister oder Analog-/Digital-
bzw. Digital/Analogwandler ermöglicht
wird. Im Anwendungsfall der digitalen Signalübertragung zwischen Modulsteckplätzen und
Signalverarbeitungseinheit kann dementsprechend auch eine einfachere
und schnellere Programmierung des entsprechenden Daten- oder Signalbusses
in Byte-, Wort- oder Langwortbreite o.ä. erfolgen.
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Die
Zuordnung der Pinkontakte eines Modulsteckplatzes zu den Verteilschaltern
wird bevorzugt mehrfach dergestalt ausgeführt, dass sich diese Zuordnung
periodisch mit der Anzahl der Pinkontakte eines Modulsteckplatzes
wiederholt.
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Dies
bedeutet bezogen auf ein Beispiel von 8 Pinkontakten eines Modulsteckplatzes,
dass z.B. in einer ersten bevorzugten Zuordnungsmöglichkeit
der Ausgang 1 eines Modulsteckplatzes z.B. mit einem ersten Multiplexer
verbunden ist, Ausgang 2 mit einem zweiten, Ausgang 3 mit einem
dritten und so fort, bis das Ausgang 8 mit einem achten Multiplexer verbunden
ist. Dies wiederholt sich in der Periodizität der Pinkontakte, d.h. ein
weiteres Mal ist der Ausgang 1 des Modulsteckplatzes verbunden,
jetzt jedoch mit einem neunten Multiplexer, der Ausgang 2 mit einem
zehnten Multiplexer, bis dass der Ausgang 8 mit einem 16. Multiplexer
verbunden ist. Dies führt sich
immer weiter fort, bis dass jeder Ausgang eines Modulsteckplatzes
insgesamt fünf
mal mit unterschiedlichen Multiplexern verbunden ist (mit Bezug auf
oben genanntes Beispiel).
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In
einer anderen alternativ bevorzugten Zuordnungsmöglichkeit kann es auch vorgesehen
sein, dass jeder erste Pinkontakt eines jeden Modulsteckplatzes
mit einem ersten Multiplexer, jeder zweite Pinkontakt eines jeden
Modulsteckplatzes mit einem zweiten Multiplexer und so fort zugeordnet
ist, d.h. jeder achte Pinkontakt ist einem achten Multiplexer zugeordnet.
Auch diese Zuordnung wiederholt sich periodisch mit der Anzahl der
Pinkontakte eines Modulsteckplatzes (im Beispiel 8), so dass dieselbe
Zuordnung jeweils gilt für
die Multiplexer 1–8,
9–16,
17–24, 25–32 und
33–40
und so jeder Pinkontakt auch in diesem Beispiel fünfmal alternativ
unterschiedlichen Multiplexern zugeordnet ist.
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Obengenannte
Zuordnungen sind lediglich zwei Beispiele und beschränken die
Erfindung nicht. Unabhängig
von der gewählten
Art der Zuordnung ist es lediglich wesentlich, dass jeder Pinkontakt
eines Modulsteckplatzes mehrfach an unterschiedlichen Multiplexern
anliegt.
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Da
jeder Verteilschalter (Multiplexer) genau einem Signalanschluss
zugeordnet ist, ergibt sich dieselbe Periodizität nicht nur hinsichtlich der
Verteilschalter, sondern ebenso hinsichtlich der Signalanschlüsse. Jeder
Pinkontakt kann daher mehrfach alternativ auf unterschiedliche Signalanschlüsse verteilt
werden.
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Somit
wird durch diese Anordnung eine Menge aller in ihrer Ordnung (durch
die Nummerierung der Pinkontakte in den Modulsteckplätzen) aufeinanderfolgenden
Pinkontakte wenigstens eines Modulsteckplatzes, insbesondere eines
jeden Modulsteckplatzes, auf eine gleich große Menge von aufeinanderfolgenden
Signalanschlüssen
der Signalverarbeitungseinheit abgebildet, wobei diese Abbildung mehrfach
(im Beispiel 5 mal) erfolgt. Eine dieser Abbildungen kann dann für jeden
Pinkontakt mittels einer Programmierung der Verteilschalter, z.B.
durch eine Software oder eine Hardware ausgewählt werden.
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Hierbei
kommt es lediglich darauf an, dass die Pinkontakte und die aufgrund
der Abbildung korrespondierenden Signalanschlüsse jeweils in ihrer Ordnungszahl
aufeinander folgen, wobei die Bedingung des Aufeinanderfolgens auch
durch eine permutierte Reihenfolge der Pinkontakte eines jeden Modulsteckplatzes
erfüllt
sein kann, d.h. im Beispiel von insgesamt 8 Pinkontakten eines Modulsteckplatzes
folgt in der Ordnung auf den achten Pinkontakt wiederum erneut der
Pinkontakt 1 und so fort.
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Eine
Menge abgebildeter, d.h. zugeordneter Pinkontakte in aufeinanderfolgender
Reihe kann somit z.B. lauten (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8) oder auch
(P3, P4, P5, P6, P7, P8, P1, P2) o.ä.
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Mit
den genannten Ausführungen
ergibt sich die Möglichkeit,
dass zwar die signalführenden
Pinkontakte eines durch ein Modul belegten Modulsteckplatzes lückenlos
einer hintereinander folgenden Anzahl von Signalanschlüssen zugeordnet
ist, jedoch können
beim Einsatz von Modulen mit unterschiedlichen Kanalanzahlen dennoch
Lücken
zwischen den Signalanschlüssen
auftreten, so dass es zu einer weiteren Optimierung gemäß der Erfindung
vorgesehen sein kann, in einem Modulsteckplatz Pinkontakte durch Überbrückung miteinander
zu verbinden, so dass beim Einsatz eines Moduls, das weniger Kanäle mit Signalen
bereitstellt als Pinkontakte am Modulsteckplatz vorhanden sind,
dennoch jeder Pinkontakt mit einem Signal beaufschlagt ist.
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Beispielsweise
kann bei einem Modul mit nur 4 Kanälen in einem Modulsteckplatz
mit insgesamt 8 Pinkontakten der Pinkontakt 1 mit dem Pinkontakt
5 überbrückt sein,
Pinkontakt 2 mit Pinkontakt 6 und so fort, so dass jeder Kanal dieses
Moduls zweifach an den Pinkontakten des Modulsteckplatzes anliegt. Durch
diese Verdopplung in dem genannten Beispiel kann erreicht werden,
dass bei beliebigen Kombinationen verschiedener Module mit unterschiedlichen Kanalbreiten
zwischen einer minimalen Anzahl von einem Kanal und einer maximalen
Kanalanzahl, die der Anzahl der Pinkontakte in einem Modulsteckplatz entspricht,
durch eine Ansteuerung der Verteilschalter jeder Kanal eines Moduls
derart mit einem Signalanschluss verbindbar ist, dass die Kanäle aller
Module an der Signalverarbeitungseinheit einer in ihrer Ordnung
lückenlos
hintereinanderfolgenden Anzahl von Signalanschlüssen zugeordnet sind.
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Durch
die Methode der Überbrückung von Pinkontakten
in den Modulsteckplätzen
ergeben sich somit keinerlei Lücken,
d.h. unbenutzte Signalanschlüsse,
zwischen einer Anzahl benutzter Signalanschlüsse. In dem geschilderten Fall
bilden die verwendeten Signalanschlüsse an der Signalverarbeitungseinheit
somit grundsätzlich
eine lückenlose
Kette, so dass hierdurch die Programmierung hinsichtlich der Signalerfassung
bzw. -verarbeitung deutlich erleichtert wird.
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Die
Einstellung, d.h. Programmierung der Verteilschalter, um die Verbindung
zwischen den Pinkontakten, der Modulsteckplätze und der Signalverarbeitungseinheit
herzustellen, kann erfindungsgemäß durch
die Signalverarbeitungseinheit selbst erfolgen, so dass auch hierdurch
weitere elektronische Komponenten eingespart werden. Die Einstellung der
Verteilschalter kann ergänzend
oder statt dessen auch durch Schieberegister erfolgen, insbesondere durch
kaskadierte Schieberegister.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist in den nachfolgenden Abbildungen näher erläutert.
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Es
zeigen
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1a/b/c die grundsätzliche
schematische Darstellung einer elektronischen Verschaltung der erfindungsgemäßen Art
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2 eine Signalanschlussbelegung
der 40 Signalanschlüsse
bei Einsatz von Modulen mit 4 Kanälen in Modulsteckplätzen mit
8 Pinkontakten, wo zwischen den Signalanschlüssen zu unterschiedlichen Modulen
Lücken
verbleiben
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3 eine lückenlose Belegung aufeinander folgender
Signalanschlüsse
eines Mikroprozessors bei zusätzlicher Überbrückung von
Pinkontakten in den Modulsteckplätzen
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4 eine Zuweisung der Überbrückungen zwischen
verschiedenen Pinkontakten in Modulsteckplätzen für den Einsatz von Modulen unterschiedlicher
Kanalbreite
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In
der 1a ist es dargestellt,
dass ein Mikroprozessor M mit 40 Signalanschlüssen AD1–AD40, beispielsweise 40 Analog-/Digital-Wandlern
derart verschaltet ist, dass jeder der Signalanschlüsse mit
genau einem Multiplexer MUX1–MUX40,
d.h. dem Ausgang dieses Multiplexers verbunden ist.
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In
diesem Beispiel sollen 8 steckbare Module in 8 Modulsteckplätzen 1–8 derart über die
Multiplexer MUX1–MUX40
verschaltet werden, dass bei Einsatz unterschiedlicher Kanalbreiten
(1, 2, 4 oder 8 Kanäle) der
Module sich eine lückenlose
Belegung an den Signalanschlüssen
AD1–AD40
des Mikroprozessors M ergibt.
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In
dem Beispiel weisen die Modulsteckplätze 1–8 jeweils
8 Pinkontakte P1–P8
auf, d.h. es können maximal
Module mit 8 Kanälen
in diesen Modulsteckplätzen 1–8 eingesetzt
werden. Die übrigen
Pins der Module bzw. Modulsteckplätze sind hinsichtlich der Erfindung
irrelevant und dienen in bekannter Weise z.B. zur Adressierung,
Stromversorgung etc.
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Der 1b ist hierbei eine erste
beispielhafte Verschaltung zwischen einem jeden Multiplexer MUX1–MUX40 und
den Pinkontakten P1–P8
eines Modulsteckplatzes 1–8 exemplarisch für den ersten bzw.
den 9., 17., 25. und 33. Multiplexer angegeben.
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Hier
zeigt sich, dass der erste Pinkontakt P1 des ersten Modulsteckplatzes 1 mit
dem Multiplexer MUX1 verbunden ist. Die Zuordnung erfolgt weiterhin so,
dass dieser erste Multiplexer MUX1 weiterhin verbunden ist mit dem
zweiten Pinkontakt P2 des zweiten Modulsteckplatzes 2,
dem dritten Pinkontakt P3 des dritten Modulsteckplatzes 3 und
so fort bis zum 8. Pinkontakt P8 des Modulsteckplatzes 8.
Dieselbe Zuordnung gilt für
die Multiplexer MUX9, MUX17, MUX25 und MUX33.
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Die
Zuordnung setzt sich derart weiter fort, dass mit dem zweiten Multiplexer
MUX2 der zweite Pinkontakt P2 des ersten Modulsteckplatzes 1,
der dritte Pinkontakt P3 des zweiten Modulsteckplatzes 2,
und so fort bis zum ersten Pinkontakt P1 des Modulsteckplatzes 8 verbunden
ist. Es ergibt sich somit hinsichtlich der Zuordnung der einzelnen
Pinkontakte P1–P8
der jeweiligen Modulsteckplätze 1–8 und
der Multiplexer MUX1–MUX40
eine Verschiebung jeweils um eine Pinkontaktstelle, wodurch sich
letztendlich eine Zuordnungstabelle ergibt, wie sie für dieses
Beispiel in den 2 und 3 dargestellt ist.
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1c zeigt eine alternative
Zuordnung der Pinkontakte mit den Multiplexern. Hier ist jeder erste Pinkontakt
P1 eines jeden Modulsteckplatzes 1–8 mit dem 1., 9.,
17, 25, und 33. Multiplexer verbunden. Analog ist weiterhin jeder
2. Pinkontakt P2 (hier nicht dargestellt) mit dem Multiplexer MUX2,
MUX10, MUX18, MUX26 und MUX34 verbunden und so fort bis dass Pinkontakt
P8 eines jeden Modulsteckplatzes 1–8 verbunden ist mit
den Multiplexern MUX8, MUX16, MUX24, MUX32 und MUX40. Jeder Pinkontakt
P1 bis P8 ist also auch hier 5-mal verteilt auf unterschiedliche
Multiplexer.
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Aus
den beiden Tabellen der 2 und 3 ist bzgl. des erstgenannten
Beispiels zu entnehmen, dass in waagrechter Richtung insgesamt 8
Modulsteckplätze
jeweils spaltenförmig
angeordnet sind, wobei erkennbar ist, dass im ersten Modulsteckplatz 1 die
Pinkontakte P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 auf den Multiplexern
MUX1–MUX8
aufgeschaltet sind, mit Verschiebung um eine Pinkontaktstelle die
Pinkontakte Nr. P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P1 des zweiten Modulsteckplatzes 2 ebenso
auf die Multiplexer MUX1–MUX8
aufgeschaltet sind und so fort für
die weiteren Modulsteckplätze 3 bis 8.
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Diese
Zuordnung der Aufschaltung wiederholt sich ebenso mit einer Achterperiodizität hinsichtlich
der einzelnen Multiplexer, so dass dieselbe Zuordnung auch für die Multiplexer
MUX9–MUX16, MUX17–MUX24,
MUX25–MUX32
und MUX33–MUX40
ergibt, so dass letztendlich bei Berücksichtigung der vorliegenden
Tabellen jeder Pinkontakt P1–P8
eines jeden der acht Modulsteckplätze 1–8 insgesamt
fünfmal
auf die 40 Signalanschlüsse
eines Mikroprozessors M aufschaltbar sind, die im vorliegenden Beispiel
namentlich bei ADC44 beginnen und bei ADC87 enden. So lässt sich
beispielsweise Pinkontakt P4 des Modulsteckplatzes 5 aufschalten
auf die Signalanschlüsse
ADC51, ADC59, ADC71, ADC79 und ADC87.
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Betrachtet
man nun in der 2 die
Verwvendung mehrerer vierkanäliger
Module in den jeweiligen Modulsteckplätzen 1–8,
so ist es auffällig, dass
zwar jeweils die Signalanschlüsse,
die einem Modul zugeordnet sind, an dem Mikroprozessor unmittelbar
aufeinander folgen können,
jedoch ergeben sich Lücken
zwischen der Zuordnung der Signalanschlüsse bei verschiedenen Modulen.
Derartige Lücken
sind beispielsweise beim Signalanschluss ADC48, den Anschlüssen ADC57
und ADC58, den Anschlüssen
ADC71, ADC72, ADC73 sowie den Anschlüssen ADC82 und ADC83 erkennbar.
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Es
zeigt sich hier jedoch insgesamt, dass alle vierkanaligen Module,
die in den 8 Modulsteckplätzen 1–8 angeordnet
sind, auf die Signalanschlüsse des
Mikroprozessors aufgeschaltet sind und hierbei dementsprechend 4
mal 8 = 32 Signalanschlüsse
belegen, dies jedoch wie in dem Beispiel gezeigt, nicht in durchgängiger Abfolge.
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Gemäß einer
gegenüber 2 optimierten Ausführung mit Überbrückungen
innerhalb der einzelnen Modulsteckplätze 1–8 ist
es möglich
die Abfolge der Signalanschlussbelegung vollständig über alle eingesetzten Module
hinweg kontinuierlich zu gestalten, wie es die 3 zeigt. Die 3 repräsentiert eine Anwendung, bei
der der Modulsteckplatz 1 mit einem Vierkanalmodul belegt
ist, der Modulsteckplatz 2 mit einem Achtkanalmodul, die
Steckplätze 3 und 4 jeweils
mit einem Vierkanalmodul, die Steckplätze 4 und 5 je
mit einem Achtkanalmodul und die Steckplätze 7 und 8 je
mit einem Zweikanalmodul. Die Lücken,
die sich bei der Belegung der Signalanschlüsse gemäß vorheriger Ausführung ergeben
würden,
können
hier geschlossen werden, da die Modulsteckplätze derart mit Brücken an
den Pinkontakten versehen sind, dass z.B. bei Modulsteckplatz 3 der
Pinkontakt P1 mit Pinkontakt P5, Pinkontakt P2 mit Pinkontakt P6,
Pinkontakt P3 mit Pinkontakt P7 und Pinkontakt P4 mit Pinkontakt
P8 überbrückt ist,
so dass jeder der vier Kanäle
in doppelter Belegung an dem Modulsteckplatz 3 anliegt.
Es können
somit die Pinkontakte P1, P2, P7 und P8 direkt auf die Signalanschlüsse ADC56–ADC59 aufgeschaltet
werden, so dass sich keinerlei Lücke
bei der Signalanschlussbelegung zwischen dem Modulsteckplatz 2 und 3 ergibt.
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Selbiges
gilt bei der Überbrückung der
Pinkontakte im Modulsteckplatz 4 sowie 7 und 8.
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Grundsätzlich sind
hier beliebige Überbrückungsmöglichkeiten
gegeben, wobei jedoch bevorzugt bei einkanaligen Modulen Pinkontakt
P1 mit jedem anderen überbrückt ist,
bei zweikanaligen Modulen Pinkontakt P1 mit Kontakt P3, P5 und P7
sowie Pinkontakt P2 mit P4, P6 und P8 überbrückt ist. Bei einem vierkanaligen
Modul ergibt sich die vorbeschriebene Überbrückung, wie sie zur 3 diskutiert wurde und bei
einem achtkanaligen Modul ist eine Überbrückung entbehrlich, da jeder
einzelne Pinkontakt mit einem Signal belegt ist. Aus diesem Grund
kann auch grundsätzlich
ein Modul mit 8 Kanälen,
beginnend bei jedem der 40 Signalanschlüsse eines Mikroprozessors in aufeinander
folgender Reihenfolge aufgeschaltet werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Überbrückungen
ergeben sich auch aus 4.
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Konkret
sind hier Multiplexer vom Typ DG408 z.B. der Firma Vishay und zu
deren Ansteurung kaskadierte Schieberegister der Baureihe 74HC595
eingesetzt.