DE19716965A1 - Kommunikationsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kom­ munikationsvorrichtung, die eine Serienbusleitung verwendet, und insbesondere auf die Bestätigungsvor­ richtung der Serienbusleitung einer Kommunikations­ vorrichtung.

Im Stand der Technik sind Kommunikationsvorrichtun­ gen, welche eine Serienbusleitung verwendet, bekannt, wie beispielsweise in der japanischen Patent-Kokoku-Veröffentlichung Nr. S57-106262 (1982) (japanische Patentanmeldung S56-173169 (1981)) offenbart ist.

Fig. 2 zeigt eine Struktur, die gleich der der Kom­ munikationsvorrichtung ist, die in der japanischen Patent-Kokoku-Veröffentlichung Nr. S57-106262 offen­ bar ist, in welcher die Bezugszahl 51 einen Taktdraht zum Übertragen eines synchronen Taktsignals bezeich­ net; 52 bezeichnet einen Datendraht zum Übertragen von Daten; 53 und 54 bezeichnen Leistungszuführungen; 55 und 56 bezeichnen Hochziehwiderstände zum Hochzie­ hen des Taktdrahtes 51 und des Datendrahtes 52; und 57 und 63 bezeichnen Stationen zum Übertragen und Empfangen von Daten. Die Stationen 57 und 63 sind parallel mit dem Taktdraht 51 und dem Datendraht 52 verbunden.

Weiterhin bezeichnen Bezugszahlen 58 und 64 Steuer­ schaltungen zum Steuern des Betriebs der Stationen 57 und 63; 59 und 65 bezeichnen Transistoren zum Steuern der Spannung des Taktdrahtes 51; 60 und 66 bezeichnen Puffer zum Eingeben der Spannung des Taktdrahtes 51; 61 und 67 bezeichnen Transistoren zum Steuern der Spannung des Datendrahtes 52; und 62 und 68 bezeich­ nen Puffer zum Eingeben der Spannung des Datendrahtes 52.

Die Transistoren 59 und 65 sind so ausgebildet, daß die Transistoren 59 und 65 Strom von dem Taktdraht 51 unter der Steuerung der Steuerschaltungen 58 und 64 einziehen können, so daß die Spannung des Taktdrahtes 51 auf einen niedrigen Pegel eingestellt werden kann durch den Spannungsabfall im Hochziehwiderstand 55, und die Transistoren 61 und 67 sind so ausgebildet, daß die Transistoren 61 und 67 Strom von dem Daten­ draht 52 unter der Steuerung der Steuerschaltungen 58 und 64 einziehen können, so daß die Spannung des Da­ tendrahtes 52 auf einen niedrigen Pegel eingestellt werden kann durch den Spannungsabfall im Hochziehwi­ derstand 56.

Während der Kommunikation mittels einer in dieser Weise ausgebildeten Kommunikationsvorrichtung wird eine der Stationen die Hauptstation, die die Kommuni­ kation steuert, und die andere Station wird eine Ne­ benstation, welche Daten unter der Kommunikations­ steuerung durch die Hauptstation überträgt oder emp­ fängt.

Im Anfangszustand sind die Transistoren 59 und 65 sowie die Transistoren 61 und 67 alle ausgeschaltet, und, wie durch die busfreie Periode in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, sind die Spannungen des Taktdrah­ tes 51 und des Datendrahtes 52 auf einem hohen Pegel. In diesem Zustand bestätigt die Station, welche eine Übertragungsanforderung hat, daß die Spannungen des Taktdrahtes 51 und des Datendrahtes 52 hoch sind, und dann schaltet sie den Transistor 61 oder den Transi­ stor 67 ein. Als eine Folge hiervon wird während der Startsignalperiode, das heißt der Periode zwischen der Zeit t10 und der Zeit t11 in Fig. 3B die Spannung des Datendrahtes 52 niedrig eingestellt und ein Startsignal wird übertragen. Hierdurch wird die Sta­ tion, welche die Übertragungsanforderung hat, die Hauptstation, und die andere Station, welche fest­ stellt, daß der Datendraht 52 in den niedrigen Zu­ stand übergegangen ist, wird die Nebenstation. Es ist festzustellen, daß am Beginn der Kommunikation die Hauptstation als die Übertragungsstation arbeitet, und, wie in Fig. 3A gezeigt ist, wird während der Datensignalperiode von der Zeit t11 zu der Zeit t12 das Schalten des Transistors 59 oder des Transistors 65 durchgeführt, wodurch ein synchrones Taktsignal auf dem Taktdraht 51 übertragen wird, und zu dersel­ ben Zeit wird, wie in Fig. 3B gezeigt ist, das Schal­ ten des Transistors 61 oder des Transistors 67 syn­ chron mit dem synchronen Taktsignal durchgeführt, wodurch eine Spannung entsprechend den übertragenen Daten übertragen wird. Die Nebenstation empfängt die Daten vom Datendraht 52 synchron mit dem synchronen Taktsignal vom Taktdraht 51.

Bei der Kommunikationsvorrichtung nach der vorerwähn­ ten Veröffentlichung ist es eine Voraussetzung, daß vor dem Übertragen des Startsignals die Spannungen des Taktdrahtes 51 und des Datendrahtes 52 hoch sind, und die Station mit einer Übertragungsanforderung beginnt die Übertragung des Start- und anderer Signa­ le, nachdem die Spannung des Taktdrahtes 51 und des Datendrahtes 52 bestätigt sind. In anderen Perioden, wie in der Datensignalperiode, während der das Takt­ signal erzeugt wird, werden die Spannungen des Takt­ drahtes 51 und des Datendrahtes 52 nicht erfaßt.

Dies führt zu dem Problem von Kommunikationsfehlern, bei welchen der Taktdraht 51 und der Datendraht 52 auf einen niedrigen Pegel herabgezogen werden können durch Übertragungsstationen oder Empfangsstationen, die nicht die Hauptstation sind und welchen es nicht erlaubt ist, die Drähte 51 und 52 herunterzuziehen, oder in welchen die Drähte 51 und 52 heruntergezogen werden auf einen niedrigen Pegel durch Isolationsfeh­ ler oder dergleichen.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um derartige Probleme zu überwinden, und ihr liegt die Aufgabe zu­ grunde, eine Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit von Kommuni­ kationsfehlern bestätigen kann und die in dem Fall, daß ein Kommunikationsfehler erfaßt wird, eine Daten­ übertragung genau ausführen kann durch Ausgabe eines Alarms, durch Rückübertragung oder dergleichen.

In einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorlie­ genden Erfindung wirkt eine von zumindest einem Paar von Kommunikationsstationen, die durch eine Serien­ busleitung verbunden sind, als eine Hauptstation, welche ein synchrones Taktsignal zur Steuerung der Kommunikation erzeugt, und wenigstens einer Kommuni­ kationsstation, die nicht die Hauptstation ist, wirkt als eine Nebenstation, welche Daten unter der Kommu­ nikationssteuerung durch die Hauptstation überträgt und empfängt, und es ist eine Fehlererfassungsvor­ richtung vorgesehen, welche feststellt, ob eine Span­ nung zu dem Taktdraht durch eine Station, die nicht die Hauptstation ist, übertragen wird, und/oder eine Spannung zu dem Datendraht durch eine Station über­ tragen wird, die eine andere ist als eine durch die Hauptstation gesteuerte, um Daten zu übertragen.

Es ist auch möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß der Taktdraht durch einen Hochzieh- oder Nieder­ ziehwiderstand hochgezogen oder heruntergezogen wird, in welchem Fall es möglich ist, daß die Ausbildung derart ist, daß die Synchrontakt-Erzeugungsvorrich­ tung mit einer ersten Schaltvorrichtung versehen ist, welche die Verbindung und Isolation zwischen dem Taktdraht und der Niedrigpegel- oder Hochpegel-Span­ nungszuführungsquelle steuert, so daß die Fehlerer­ fassungsvorrichtung feststellt, daß eine von einer Station, die nicht die Hauptstation ist, übertragene Spannung zu dem Taktdraht übertragen wird, indem die Spannung erfaßt wird, wenn die Niedrigpegel- oder Hochpegel-Spannungszuführungsquelle durch die erste Schaltvorrichtung von dem Taktdraht isoliert ist, während die Synchrontakt-Erzeugungsvorrichtung das synchrone Taktsignal erzeugt.

Alternativ ist es auch möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß die Kommunikationsvorrichtung mit einer zweiten Schaltvorrichtung versehen ist, welche die Verbindung und die Isolierung zwischen dem Daten­ draht und der Niedrigpegel- oder Hochpegel-Spannungs­ zuführungsquelle steuert, so daß die Fehlererfas­ sungsvorrichtung feststellt, daß eine Spannung von einer Station, die eine andere ist als die eine durch die Hauptstation gesteuerte, um Daten zu übertragen, zu dem Datendraht übertragen wird, indem die Spannung erfaßt wird, wenn die Niedrigpegel- oder Hochpegel-Spannungszuführungsquelle von dem Datendraht durch die zweite Schaltvorrichtung isoliert ist, während die von der Hauptstation gesteuerte Station, um Daten zu übertragen, Daten überträgt.

Es ist auch möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß die Kommunikationsvorrichtung eine Kommunika­ tionsfehler-Beurteilungsvorrichtung aufweist, welche bestimmt, daß ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist, wenn die Fehlererfassungsvorrichtung den Umstand erfaßt, daß eine Spannung zu dem Taktdraht übertragen wird durch eine Station, die nicht die Hauptstation ist, oder den Umstand, daß eine Spannung zu dem Da­ tendraht übertragen wird durch eine Station, die eine andere ist als die durch die Hauptstation zum Über­ tragen von Daten gesteuerte. Es ist weiterhin mög­ lich, daß die Ausbildung derart ist, daß die Kommuni­ kationsvorrichtung eine Kommunikationsfehler-Alarmvorrichtung aufweist, welche einen Alarm aussen­ det, daß ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist, wenn die Kommunikationsfehler-Beurteilungsvorrichtung bestimmt, daß ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist, oder eine Datenwiederübertragungs-Steuervorrich­ tung, welche die Daten ein oder mehrere Male wieder überträgt von dem Zeitpunkt an, zu dem die Kommunika­ tionsfehler-Beurteilungsvorrichtung bestimmt, daß ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist.

Es ist auch möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß ein Eingangstor vorgesehen ist, durch welches die Fehlererfassungsvorrichtung die Spannung des Takt­ drahtes und des Datendrahtes eingibt, oder alterna­ tiv, daß eine Analog/Digital-Wandlervorrichtung vor­ gesehen ist, welche eine Analog/Digital-Umwandlung der Spannung des Taktdrahtes oder des Datendrahtes durchführt, und eine Komparatorvorrichtung, welche bestimmt, ob das Ausgangssignal der Analog/Digital-Wandlervorrichtung gleich oder höher ist als die obe­ re Grenzspannung des niedrigen Pegels oder gleich oder niedriger ist als die untere Grenzspannung des hohen Pegels.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Kommunika­ tionsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Kommunika­ tionsvorrichtung nach dem Stand der Technik,

Fig. 3A und 3B Diagramme, die ein Beispiel eines Da­ tenformats in einer Kommunikationsvor­ richtung nach dem Stand der Technik zeigen,

Fig. 4A und 4B Diagramme, die ein Beispiel eines Da­ tenformats in einer Kommunikationsvor­ richtung gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel nach der vorliegenden Erfin­ dung zeigen,

Fig. 5 ein Flußdiagramm für den Prozeß, bei welchem eine Taktdrahtspannung in ei­ ner Kommunikationsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung erfaßt wird, und

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Kommunika­ tionsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel nach der vorlie­ genden Erfindung.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur ei­ ner Kommunikationsvorrichtung gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Kommunikationsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel umfaßt zwei Stationen 7 und 13, die durch eine Serienbusleitung verbunden sind. In derselben Figur bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Taktdraht für die Übertragung eines synchronen Takt­ signals; die Bezugszahl 2 bezeichnet einen Datendraht für die Datenübertragung; die Bezugszahlen 3 und 4 bezeichnen Leistungszuführungen; die Bezugszahlen 5 und 6 bezeichnen Hochziehwiderstände zum Hochziehen des Taktdrahtes 1 und des Datendrahtes 2; und die Bezugszahlen 7 und 13 bezeichnen Stationen, die Daten übertragen und empfangen. Die Stationen 7 und 13 sind parallel mit dem Taktdraht 1 und dem Datendraht 2 verbunden. Die Stationen 7 und 13 können beispiels­ weise in der Datenverarbeitungsvorrichtung wie einem Personal Computer oder einer Arbeitsstation oder in einem Videogerät wie einem Fernsehapparat, Videore­ corder oder dergleichen oder in einem akustischen Gerät wie Tuner, Verstärker oder dergleichen instal­ liert sein und für die Steuerung des Betriebs zwi­ schen derartigen Geräten verwendet werden.

Die Bezugszahlen 8 und 14 bezeichnen Steuerschaltun­ gen zum Steuern des Betriebs der Stationen 7 und 13, 9 und 15 bezeichnen Transistoren (erste Schaltvor­ richtungen) zum Einstellen der Spannung des Taktdrah­ tes 1 auf den niedrigen Pegel; 10 und 16 bezeichnen Puffer zum Halten der Spannung des Taktdrahtes 1; 11 und 17 bezeichnen Transistoren (zweite Schaltvorrich­ tungen) zum Einstellen der Spannung des Datendrahtes 2 auf den niedrigen Pegel; und 12 und 18 bezeichnen Puffer zum Halten der Spannung des Datendrahtes 2.

Die Quelle und der Abzug (drain) der Transistoren 9 und 15 sind jeweils mit dem Taktdraht 1 oder mit Erd­ potential verbunden, und die Tore (gates) sind je­ weils mit den Steuerschaltungen 8 und 14 verbunden. Die Eingangsseiten der Puffer 10 und 16 sind mit dem Taktdraht 1 verbunden, und ihre Ausgangsseiten sind jeweils mit den Steuerschaltungen 8 und 14 verbunden. Wenn die Transistoren 9 und 15 beiden ausgeschaltet sind, wird ein Hochpegel-Spannung über den Hochzieh­ widerstand 5 zum Taktdraht 1 geliefert. Wenn jedoch entweder der Transistor 9 oder der Transistor 15 ein­ geschaltet ist, ist der Draht 1 durch den eingeschal­ teten der Transistoren 9 oder 15 mit Erde kurzge­ schlossen, und als eine Folge des über den Hochzieh­ widerstand 5, den Taktdraht 1 und den Transistor 9 oder 15 nach Erdpotential fließenden Stroms tritt ein Spannungsabfall im Hochziehtransistor 5 auf, und die Spannung des Taktdrahtes 1 geht auf den niedrigen Pegel herunter.

Die Eingangsseiten der Puffer 10 und 16 sind mit dem Taktdraht 1 verbunden, und ihre Ausgangssignale wer­ den jeweils zu den Steuerschaltungen 8 und 14 gelie­ fert. Die Steuerschaltungen 8 und 14 erfassen die Spannung des Taktdrahtes 1 mittels der Ausgangssigna­ leder Puffer 10 und 16.

Wieder sind die Quelle und der Abzug der Transistoren 11 und 17 mit dem Datendraht 2 bzw. Erdpotential ver­ bunden, und die Tore sind jeweils mit den Steuer­ schaltungen 8 und 14 verbunden. Wenn die Transistoren 11 und 17 beide ausgeschaltet sind, wird eine Hoch­ pegel-Spannung über den Hochziehwiderstand 6 zum Da­ tendraht 2 geliefert. Wenn jedoch einer der Transi­ storen 11 oder 17 eingeschaltet ist, wird der Daten­ draht 2 über den jeweils eingeschalteten Transistor 11 oder 17 mit Erdpotential kurzgeschlossen, und als eine Folge des über den Hochziehwiderstand 6, den Datendraht 2 und den Transistor 11 oder 17 nach Erd­ potential fließenden Stroms tritt ein Spannungsabfall im Hochziehwiderstand 6 auf und die Spannung des Da­ tendrahtes 2 geht auf den niedrigen Pegel herunter.

Die Eingangsseiten 12 und 18 sind mit dem Datendraht 2 verbunden, und ihre Ausgangssignale werden jeweils zu den Steuerschaltungen 8 und 14 geliefert. Die Steuerschaltungen 8 und 14 erfassen die Spannung des Datendrahtes 2 mittels der Ausgangssignale der Puffer 12 und 18.

Wenn eine Kommunikation durchgeführt wird unter Ver­ wendung einer Kommunikationsvorrichtung mit der vor­ beschriebenen Struktur, wird entweder die eine oder die andere der Stationen die Hauptstation, welche das synchrone Taktsignal erzeugt und die Kommunikation steuert, und die andere Station wird die Nebensta­ tion, deren Datenübertragung und -empfang durch die Hauptstation gesteuert wird. Mittels der Steuerschal­ tungen 8 und 14 schaltet die Hauptstation die Transi­ storen 9 und 15, erzeugt das in Fig. 4A gezeigte syn­ chrone Taktsignal und überträgt dieses synchrone Taktsignal zum Taktdraht 1.

Weiterhin wird unter der Steuerung der Hauptstation eine der Stationen die Übertragungsstation, welche Daten überträgt, und die andere Station wird die Emp­ fangsstation, welche Daten empfängt. Wenn die Haupt­ station als die Übertragungsstation wirkt, überträgt sie Daten zum Datendraht 2 synchron mit dem synchro­ nen Taktsignal, welches sie erzeugt hat. Wenn die Nebenstation als die Übertragungsstation wirkt, über­ trägt diese Daten zum Datendraht 2 synchron mit dem synchronen Taktsignal, welches von der Hauptstation erzeugt wurde. Es ist festzustellen, daß am Beginn der Kommunikation die Hauptstation als die Übertra­ gungsstation wirkt, und daß die Umschaltung zwischen Übertragungsstation und Empfangsstation durch Bot­ schaften usw. erreicht wird, die von der Hauptstation zu der Nebenstation übertragen wurden.

Um die Datenübertragung zu beginnen, schaltet die Station mit der Übertragungsanforderung entweder den Transistor 11 oder den Transistor 17 ein, wie in Fig. 4B zur Zeit t0 während der "busfreien" Periode ge­ zeigt ist, in welcher das synchrone Taktsignal ange­ halten ist (die Spannung des Taktdrahtes 1 ist hoch) und die Spannung des Datendrahtes 2 hoch ist. Hier­ durch wird während der Startsignalperiode von der Zeit t0 bis zu der Zeit t1 die Spannung auf dem Da­ tendraht 2 auf den niedrigen Pegel gebracht und das Startsignal wird übertragen. Hierdurch wird die Sta­ tion mit einer Übertragungsanforderung die Hauptsta­ tion und die andere Station erfaßt den Umstand, daß der Datendraht 2 auf niedrigem Pegel ist und wird die Nebenstation.

Während der Datensignalperiode von der Zeit t1 zu der Zeit t2 führt, wie in Fig. 4A gezeigt ist, die Haupt­ station das Schalten des Transistors 9 oder des Tran­ sistors 15 und die Übertragung des synchronen Taktsi­ gnals zum Taktdraht 1 durch, und zur selben Zeit führt sie, wie in Fig. 4B gezeigt ist, das Schalten des Transistors 11 oder des Transistors 17 synchron mit diesem synchronen Taktsignal durch, um eine Span­ nung entsprechend den übertragenen Daten zu übertra­ gen. Hier wird als Teil der übertragenen Daten eine Botschaft usw. von der vorbeschriebenen Hauptstation, welche die Nebenstation auffordert, Daten zu übertra­ gen, ebenfalls übertragen.

Wenn die Nebenstation Daten unter der Steuerung der Hauptstation überträgt, werden der Transistor 9 oder der Transistor 15 der Hauptstation nicht geschaltet, sondern der Transistor 9 oder der Transistor 15 der Nebenstation wird geschaltet, und die zu übertragen­ den Daten werden zum Datendraht 2 übertragen.

In Übereinstimmung mit dem über den Taktdraht 1 ge­ lieferten synchronen Taktsignal erfaßt die Empfangs­ station (welche am Beginn der Kommunikation die Ne­ benstation ist) die Spannung des Datendrahtes 2 ent­ weder durch den Puffer 10 oder den Puffer 16 und emp­ fängt die Daten. Synchron mit dem neunten Bit des synchronen Taktsignals, das zur Zeit t2 geliefert wird, schaltet die Empfangsstation, die die Daten empfangen hat, den Transistor 17 oder den Transistor 11, um als eine Bestätigungsantwort eine Spannung zu dem Datendraht 2 zu übertragen, welche anzeigt, ob das erste bis achte Bit von Daten korrekt empfangen wurden oder nicht. Wenn zum Beispiel die Daten kor­ rekt empfangen wurden, schaltet die Empfangsstation den Transistor 17 oder den Transistor 11 aus und überträgt eine Hochpegel-Spannung zum Datendraht 2, wie durch die ausgezogene Linie von t2 nach t3 in Fig. 4B gezeigt ist, während, wenn ein Fehler im Emp­ fang der Daten auftritt, sie den Transistor 17 oder den Transistor 11 einschaltet und eine Niedrigpegel-Spannung zu dem Datendraht 2 überträgt, wie in der­ selben Figur durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Wenn einmal die Bestätigungsantwort zur Zeit t3 erfolgt ist, wird die Erzeugung des synchronen Takt­ signals angehalten und der Datendraht 2 wird auf den hohen Pegel gebracht. Dann schaltet zur Bestätigung des Datendrahtes 2 die Hauptstation oder die Übertra­ gungsstation den Transistor 11 oder den Transistor 17 ein, stellt den Datendraht 2 auf den niedrigen Pegel ein, und, wenn kein Fehler vorliegt, erzeugt ein Stopsignal während der Stopsignalperiode von der Zeit t4 zu der Zeit t5 durch Ausschalten des Transistors 11 oder des Transistors 17, und stellt die Spannung des Datendrahtes 2 auf den hohen Pegel ein.

Die Spannungen des Taktdrahtes 1 und des Datendrahtes 2 gehen zur Zeit t5 auf den hohen Pegel und die "bus­ freie" Periode beginnt. Die Station, die als nächste Daten zu übertragen wünscht, stellt die Spannung des Datendrahtes 2 zur Zeit t6 auf den niedrigen Pegel ein, um die Hauptstation zu werden, und erzeugt ein synchrones Taktsignal und beginnt zur Zeit t7 mit der Übertragung von Daten.

Wenn jedoch die Ausbildung derart ist, daß, wie vor­ beschrieben ist, es für jede Station möglich ist, während der "busfreien" Periode ein Startsignal zu erzeugen, führt die Übertragung von gleichzeitigen Startsignalen von mehreren Stationen zu der Gefahr, daß mehrere Stationen Hauptstationen werden. In einem Fall derart, daß, wenn mehrere Stationen auf diese Weise Hauptstationen werden oder wenn aufgrund einer Fehlfunktion in einer Station, die nicht die Haupt­ station ist, der Transistor 9 oder der Transistor 15 eingeschaltet werden, kann die Spannung des Taktdrah­ tes 1 während der Periode auf den niedrigen Pegel gesetzt werden, in welcher sie hoch sein sollte, durch eine Station, die nicht die wahre Hauptstation ist, wodurch ein Kommunikationsfehler bewirkt wird.

Demgemäß wird bei einer Kommunikationsvorrichtung entsprechend diesem ersten Ausführungsbeispiel die Spannung des Taktdrahtes 1 während der Periode, daß das synchrone Taktsignal auf dem hohen Pegel ist, erfaßt, wodurch festgestellt wird, ob der Taktdraht 1 durch eine andere Station oder dergleichen auf den niedrigen Pegel heruntergezogen wurde.

Insbesondere erfaßt während der Übertragung und des Empfangs von Daten die Steuerschaltung der Station 8 oder 14 (Hauptstation oder Übertragungsstation) die Spannung des Taktdrahtes 1 gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 5 parallel zu der Steuerung für die Über­ tragung und den Empfang von Daten.

Das heißt, wenn Daten übertragen oder empfangen wer­ den, beginnen die Steuerschaltungen 8 oder 14 mit der Ausführung der Verarbeitung vom Schritt S1, zum Bei­ spiel für jede festgelegte Zeitperiode, und stellen fest, ob sie innerhalb der Datensignalperiode beim Schritt S1 ist. Wenn sie innerhalb der Datensignal­ periode ist, beginnen die Steuerschaltungen 8 oder 14 den Schritt S2. Wenn sie es nicht ist, gehen die Steuerschaltungen 8 oder 14 zum Schritt S5 über und fahren zum nächsten Schritt fort. Insbesondere been­ den die Steuerschaltungen 8 oder 14 zu dieser Zeit den Prozeß und sind bereit, die Verarbeitung noch einmal vom Schritt S1 aus durchzuführen.

Im Schritt S2 stellen die Steuerschaltungen 8 oder 14 fest, ob sie den Transistor oder den Transistor 15 eingeschaltet haben und der Taktdraht 1 auf den nied­ rigen Pegel heruntergezogen wurde oder nicht. Wenn die Antwort bejahend ist, geht der Prozeß zum Schritt S5 weiter und ist vorläufig beendet in derselben Wei­ se wie vorbeschrieben. Wenn die Antwort negativ ist, geht die Verarbeitung zum Schritt S3 weiter.

Im Schritt S3 erfassen die Steuerschaltungen 8 oder 14 die Spannung des Taktdrahtes 1 durch die Puffer 10 und 16, welche mit dem Taktdraht 1 verbunden sind, und im Schritt S4 erfolgt eine Beurteilung, ob der Taktdraht 1 auf dem hohen Pegel ist oder nicht. Wenn er es ist, geht der Prozeß zum Schritt S5 weiter und ist wie in der vorbeschriebenen Weise vorläufig been­ det. Wenn er es nicht ist, geht der Prozeß zum Schritt S6 weiter, und die Steuerschaltung 8 oder 14 bestimmt, daß ein Datenübertragungsfehler aufgetreten ist, weil der Taktdraht 1 durch eine andere Station oder dergleichen auf den niedrigen Pegel herunterge­ zogen wurde, und ein Wiedersenden der Daten wird im Schritt S7 angeordnet, und dann ist der Prozeß been­ det.

Auf diese Weise wird ein Wiedersenden der Daten ge­ startet, und die vorbeschriebene Erfassung der Span­ nung des Taktdrahtes 1 vom Schritt S1 an wird auch während dieses Wiedersendens durchgeführt.

Auf diese Weise ist durch Erfassen der Spannung des Taktdrahtes 1 während der Datenübertragung und der Periode, in welcher das synchrone Taktsignal hoch ist, möglich, solche Fehler zu erfassen, selbst wenn Kommunikationsfehler auftreten, zum Beispiel, wenn eine Station, die nicht die Hauptstation ist, den Taktdraht 1 auf den niedrigen Pegel herunterzieht, oder wenn mehrere Stationen Hauptstationen werden und ein synchrones Taktsignal übertragen. Somit kann in Übereinstimmung mit dem erfaßten Kommunikationsfehler eine Station die Übertragung ihrer eigenen Daten ver­ zögern, bis die Übertragung der anderen Station beendet ist oder bis die Kommunikationsfehler ge­ löscht sind, wodurch die Zuverlässigkeit der Daten­ übertragung verbessert wird.

Es ist auch möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß, wenn der Transistor 11 oder der Transistor 17 während der vorstehend beschriebenen Datensignalperi­ ode ausgeschaltet ist, die Spannung des Datendrahtes 2 durch den Puffer 12 oder den Puffer 18 erfaßt wird, um festzustellen, ob eine Station, die nicht die von der Hauptstation zum Übertragen von Daten gesteuerte Station ist, Daten überträgt oder nicht, wodurch die Kommunikationssteuerung erzielt wird, welche die Zu­ verlässigkeit der Datenübertragung verbessert.

Es ist auch möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß Kommunikationsfehler durch Erfassen der Spannung des Taktdrahtes und des Datendrahtes 2 selbst während der vorstehend beschriebenen "busfreien" Periode festgestellt werden. Es ist weiterhin möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß, wenn ein Kommunika­ tionsfehler auftritt, die Steuerschaltungen 8 und 14 der Stationen 7 und 13 oder akustischen Alarm ausge­ ben mittels einer Anzeige, eines Lautsprechers oder dergleichen, die in den Stationen 7 und 13 vorgesehen sind. Es ist alternativ möglich, daß die Ausbildung derart ist, daß, wenn die Steuerschaltungen 8 und 14 das Auftreten eines Kommunikationsfehlers erfassen, die Steuerschaltungen 8 und 14 die Datenübertragung von Anfang an wiederholen, und weiterhin, daß eine obere Grenze eingestellt wird für die Anzahl der Wie­ derholungen der Datenübertragung, und daß ein visuel­ ler oder akustischer Alarm ausgegeben wird, wenn die Anzahl von Wiederholungen diese obere Grenze erreicht oder überschreitet. Hierdurch kann die Benutzungsper­ son leicht auf das Auftreten eines Kommunikationsfeh­ lers aufmerksam gemacht werden.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur ei­ ner Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Kommunikationsvorrichtung gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind in den Stationen 7 und 13 zusätzlich zu der Struktur der in Fig. 1 ge­ zeigten Kommunikationsvorrichtung Analog/Digital-Wandler 20 und 21 vorgesehen, welche eine Analog/Di­ gital-Umwandlung der Spannung des Taktdrahtes durch­ führen.

Die in Fig. 6 gezeigte Kommunikationsvorrichtung ar­ beitet wie die vorstehend beschriebene Kommunika­ tionsvorrichtung nach Fig. 1 in Übereinstimmung mit dem in den Fig. 4A und 4B gezeigten Datenübertra­ gungsformat und dem in Fig. 5 gezeigten Flußdiagramm. Aber anstelle der Erfassung der Spannung des Takt­ drahtes 1 durch den Puffer 10 oder den Puffer 16 im Schritt S3 in dem in Fig. 5 gezeigten Flußdiagramm wird die Spannung des Taktdrahtes 1 unter Verwendung der Analog/Digital-Wandler 20 und 21 erfaßt, und es erfolgt im Schritt S4 eine Beurteilung, ob die Span­ nung des Taktdrahtes 1 höher ist als ein vorbestimm­ ter Schwellenwert.

Bei der Kommunikationsvorrichtung gemäß diesem zwei­ ten Ausführungsbeispiel macht die Erfassung der Span­ nung des Taktdrahtes 1 mittels der Analog/Digital-Wandler 20 und 21 eine höhere Erfassungsgenauigkeit möglich als in dem Fall, in welchem die Spannung des Taktdrahtes 1 durch die Puffer 10 und 16 als ein bi­ närer hoher oder niedriger Pegel erfaßt wird. Es ist somit möglich, die Genauigkeit zu verbessern, mit welcher Kommunikationsfehler erfaßt werden, und da­ durch die Datenübertragungszuverlässigkeit zu verbes­ sern.

Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß, wenn die Spannung des Taktdrahtes 1 fällt, zum Beispiel auf­ grund eines Isolationsfehlers usw., die Spannung des Taktdrahtes 1 hoch ist im Vergleich mit dem niedrigen Pegel der Spannung des Taktdrahtes 1 aufgrund einer fehlerhaften Arbeitsweise des Transistors oder des Transistors 15. Hierdurch kann der Grund für den Spannungsabfall leicht identifiziert werden durch Messen der Spannung des Taktdrahtes 1 über die Ana­ log/Digital-Wandler 20 und 21.

Es ist festzustellen, daß in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen die Ausbildung derart ist, daß eine Hochpegel-Spannung zuerst mittels der Hochzieh­ widerstände 5 und 6 zu dem Taktdraht 1 und dem Daten­ draht 2, welche die Serienbusleitung bilden, gelie­ fert wird, und der Taktdraht 1 und der Datendraht 2 durch die Transistoren 9 und 15 oder die Transistoren 11 und 7 auf den Niedrigpegel heruntergezogen werden können. Es ist jedoch eine Vielzahl von Modifikatio­ nen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich, enthaltend eine Struktur, bei welcher der Taktdraht 1 und der Datendraht 2 zuerst durch eine Unterbrechung oder einen Herabziehwiderstand herun­ tergezogen werden und eine Hochpegel-Spannung zu dem Taktdraht 1 und dem Datendraht 2 durch eine Schalt­ vorrichtung entsprechend den Transistoren 9 und 15 sowie den Transistoren 11 und 17 geliefert wird.

Claims (8)

1. Kommunikationsvorrichtung mit wenigstens einem Paar von Kommunikationsstationen (7, 13) und ei­ ner Serienbusleitung (1, 2) zum Verbinden der Kommunikationsstationen (7, 13), welche einen Taktdraht (1) zum Übertragen eines synchronen Taktsignals und einen Datendraht (2) zum Über­ tragen von Daten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine der Kommunikationsstationen (7, 13) mit einer Synchrontakt-Erzeugungsvorrich­ tung (9, 15) versehen ist, welche ein synchrones Taktsignal erzeugt,
eine der Kommunikationsstationen (7, 13), die mit der Synchrontakt-Erzeugungsvorrichtung (9, 15) versehen ist, als eine Hauptstation wirkt, wel­ che ein synchrones Taktsignal erzeugt und die Kommunikation steuert,
wenigstens eine Kommunikationsstation (7, 13), die nicht die Hauptstation ist, als eine Neben­ station wirkt, welche Daten in Abhängigkeit von der Kommunikationssteuerung durch die Hauptsta­ tion Daten überträgt und empfängt, und
eine Fehlererfassungsvorrichtung (8, 14) fest­ stellt, ob eine Spannung durch eine Station (die nicht die Hauptstation ist) zu dem Taktdraht (1) übertragen wird, und/oder eine Spannung durch eine Station, die eine andere ist als eine von der Hauptstation zur Übertragung von Daten ge­ steuerte, zu dem Datendraht (2) übertragen wird.

2. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß
der Taktdraht (1) durch einen Hochziehwiderstand (5) hochgezogen oder durch einen Herabziehwider­ stand heruntergezogen wird,
die Synchrontakt-Erzeugungsvorrichtung (9, 15) mit einer ersten Schaltvorrichtung (9, 15) ver­ sehen ist, welche die Verbindung oder Unterbre­ chung zwischen dem Taktdraht (1) und einer Nied­ rigpegel- oder Hochpegel-Spannungszuführungs­ quelle steuert, und
die Fehlererfassungsvorrichtung (8, 14) fest­ stellt, daß eine von einer Station, die nicht die Hauptstation ist, übertragene Spannung zu dem Taktdraht (1) übertragen wird, indem die Spannung erfaßt wird, wenn die Niedrigpegel- oder Hochpegel-Spannungszuführungsquelle durch die erste Schaltvorrichtung (9, 15) gegenüber dem Taktdraht (1) isoliert ist, während die Syn­ chrontakt-Erzeugungsvorrichtung (9, 15) das syn­ chrone Taktsignal erzeugt.

3. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß
der Datendraht (2) durch einen Hochziehwider­ stand (6) hochgezogen oder durch einen Nieder­ ziehwiderstand heruntergezogen wird,
die Kommunikationsstationen (7, 13) mit einer zweiten Schaltvorrichtung (11, 17) versehen sind, welche die Verbindung oder die Unterbrechung zwischen dem Datendraht (2) und einer Niedrigpe­ gel- oder Hochpegel-Spannungszuführungsquelle steuert, und
die Fehlererfassungsvorrichtung (8, 14) fest­ stellt, daß eine Spannung von einer Station, die eine andere ist als die eine von der Hauptsta­ tion zur Übertragung von Daten gesteuerte, zu dem Datendraht (2) übertragen wird, indem sie die Spannung erfaßt, wenn die Niedrigpegel- oder Hochpegel-Spannungszuführungsquelle durch die zweite Schaltvorrichtung (11, 17) gegenüber dem Datendraht (2) isoliert ist, während die durch die Hauptstation zum Übertragen von Daten ge­ steuerte Station Daten überträgt.

4. Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Kommunika­ tionsfehler-Beurteilungsvorrichtung (8, 14) zum Bestimmen, daß ein Kommunikationsfehler aufge­ treten ist, wenn die Fehlererfassungsvorrichtung (8, 14) den Umstand erfaßt, daß eine Spannung zu dem Taktdraht (1) durch eine Station, die nicht die Hauptstation ist, übertragen wird, oder den Umstand, daß eine Spannung zu dem Datendraht (2) durch eine Station, die eine andere ist als die eine durch die Hauptstation zum Übertragen von Daten gesteuerte, übertragen wird.

5. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, ge­ kennzeichnet durch eine Kommunikationsfehler-Alarmvorrichtung (8, 14), welche einen Alarm aus­ gibt, daß ein Kommunikationsfehler aufgetreten ist, wenn die Kommunikationsfehler-Beurteilungs­ vorrichtung (8, 14) bestimmt, daß ein Kommunika­ tionsfehler aufgetreten ist.

6. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, ge­ kennzeichnet durch eine Datenwiederübertragungs-Steuervorrichtung (8, 14), welche die Daten ein oder mehrere Male wieder überträgt von dem Zeit­ punkt an, wenn die Kommunikationsfehler-Beurtei­ lungsvorrichtung (8, 14) bestimmt, daß ein Kom­ munikationsfehler aufgetreten ist.

7. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feh­ lererfassungsvorrichtung (8, 14) weiterhin mit einem Eingangstor für die Eingabe der Taktdraht- oder Datendrahtspannung versehen ist.

8. Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feh­ lererfassungsvorrichtung (8, 14) weiterhin ver­ sehen ist mit
einer Analog/Digital-Wandlervorrichtung (20, 21), welche eine Analog/Digital-Umwandlung der Span­ nung des Taktdrahtes (1) oder des Datendrahtes (2) durchführt, und
einer Komparatorvorrichtung (8, 14), welche fest­ stellt, ob das Ausgangssignal der Analog/Digi­ tal-Wandlervorrichtung (20, 21) gleich oder höher ist als die obere Grenzspannung des Niedrigpe­ gels oder gleich oder niedriger ist als die un­ tere Grenzspannung des Hochpegels.