DE19941691A1 - Rückwanddatenbus zur Verbindung mehrerer Baugruppen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rückwanddatenbus zur Verbindung mehrerer Baugruppen miteinander, wobei jeder Baugruppe jeweils ein Bustreiber zugeordnet ist. DOLLAR A Die einzelnen den Baugruppen (22) zugeordneten Bustreiber (23) sind auf der Rückwand (26) angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rückwanddatenbus zur Verbindung mehrerer Baugruppen miteinander, wobei jeder Bau­ gruppe jeweils ein Bustreiber zugeordnet ist.

Große elektronische Systeme der Computer-, Informations-, und Kommunikationstechnik bestehen üblicherweise aus mehreren Einzelbaugruppen, die gleichartige oder verschiedene Funktio­ nen realisieren. Zum Informationsaustausch dieser Baugruppen wird oft ein gemeinsamer Bus eingesetzt, der sich auf der ge­ meinsamen Rückwand befindet.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine derartige bekannte Einrich­ tung. Die einzelnen Baugruppen 12 sind über einen Rückwandda­ tenbus 11 auf einer gemeinsamen Rückwand 16 miteinander ver­ bunden. Jede Baugruppe besitzt einen Bustreiber 13. Die ein­ zelnen Baugruppen sind über Steckverbinder 14 mit dem Rück­ wanddatenbus 11 auf der Rückwand 16 verbunden.

Die Takt- bzw. Datenrate auf diesem Rückwanddatenbus 11 be­ stimmt entscheidend die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Diese Takt- bzw. Datenrate wird durch die Buslaufzeit be­ stimmt, die ein elektrisches Digitalsignal von einer Baugrup­ pe 12 zu einer anderen Baugruppe 12 des Systems benötigt. Insbesondere bei sehr großen Systemen mit vielen Baugruppen 12, die jeweils einen relativ hochpoligen Rückwandsteckver­ binder 14 besitzen, kommt es zu langandauernden Einschwing­ vorgängen und Reflexionen, welche die Buslaufzeit vergrößern.

Zur elektrischen Ansteuerung des Rückwanddatenbusses 11 wer­ den spezielle digitale bidirektionale Treiberbausteine 13 verwendet, die auf der Baugruppe 12 nahe am Rückwandsteckver­ binder 14 plaziert werden und eine ausreichende Stromergie­ bigkeit besitzen, um auf dem Rückwanddatenbus 11 den erfor­ derlichen elektrischen Eingangspegel der angeschlossenen Emp­ fänger zu gewährleisten.

Insbesondere bei Baugruppen 12 mit einer hohen Packungsdichte an elektronischen Bauelementen besitzen die Verbindungslei­ tungen 15 zwischen dem Ausgang des Bustreibers 13 und dem Rückwandsteckverbinder 14 Längen von einigen Zentimetern. Dies entspricht einer störenden kapazitiven Belastung von ca. 3-7 pF. Zusammen mit den nicht zu vernachlässigenden parasi­ tären elektrischen Eigenschaften eines hochpoligen Rückwand­ steckverbinders führt dies zu einer elektrischen Störstelle (kapazitive Belastung) auf dem Rückwanddatenbus.

Bei Rückwanddatenbussen mit vielen anzuschließenden Baugrup­ pen werden die Buslaufzeiten durch zwei Effekte unnötig ver­ längert, wodurch die Leistungsfähigkeit des Systems begrenzt wird:

• - Die gesteckten Baugruppen führen zu vielen elektrischen Störstellen auf dem Rückwandbus und damit zu langandauernden Einschwingvorgängen.
• - Das Stecken oder Ziehen von Baugruppen verändert die elek­ trischen Eigenschaften des Rückwandbusses. Eine elektrische Optimierung des Rückwandbusses auf alle möglichen Kombinatio­ nen von gesteckten und gezogenen Baugruppen ist unter Umstän­ den unmöglich. Die Takt- bzw. Datenrate ist damit durch die ungünstigste Kombination von gesteckten und gezogenen Bau­ gruppen, die zu den längsten Einschwingvorgängen führt, be­ grenzt.

Weiterhin muß beim Stecken einer Baugruppe damit gerechnet werden, daß die ungeladene Stichleitung der Baugruppe einen Spannungsimpuls auf dem Rückwanddatenbus erzeugt. Dies kann zu Betriebsstörungen während des Steckens führen, was insbe­ sondere bei Systemen der Kommunikations- und Informations­ technik unerwünscht ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Rück­ wanddatenbus der eingangs genannten Art anzugeben, welche die oben aufgezählten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Rückwanddatenbus der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen den Baugruppen zugeordneten Bustreiber auf der Rückwand angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Anordnung beseitigt die oben angeführten Nachteile. Die elektrisch nachteiligen Stichleitungen auf der Baugruppe zwischen Bustreiber und Rückwandstecker entfallen. Ebenso entfallen die nicht zu vernachlässigenden Einflüsse des hochpoligen Rückwandsteckverbinders. Die Bustreiber kön­ nen somit über minimal kurze Leitungen mit dem Rückwandbus verbunden werden. Damit wird die elektrische Störung des Rückwandbusses minimiert.

Die auf der Rückwand angebrachten Bustreiber sind ständig mit dem Bus verbunden, unabhängig davon, ob die dazugehörenden Baugruppen gesteckt oder gezogen sind. Dies führt zu konstan­ ten elektrischen Verhältnissen auf dem Bus, der für diesen Fall optimiert werden kann.

Dies alles führt zu Buslaufzeiten, die je nach Ausgangslage gegenüber dem Stand der Technik erheblich verkürzt sind. Da­ mit ist eine wesentlich höhere Systemleistung möglich. Außer­ dem ist mit der hier vorgeschlagenen Anordnung gewährleistet, daß während des Steckens einer Baugruppe keine Störung des Busbetriebs auftritt. Dies ist ein weiterer, nicht unerhebli­ cher Vorteil der Erfindung.

Die Plazierung der Bustreiber auf der gemeinsamen Rückwand erlaubt dagegen, den Bus mit der physikalisch maximal mögli­ chen Taktrate zu betreiben. Weiterhin ist das Stecken von Baugruppen möglich, ohne den Busbetrieb zu stören.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rückwanddatenbusses ergeben sich aus den Unteransprüchen so­ wie aus einer nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen des erfindungsgemäßen Rückwanddatenbusses anhand ei­ ner Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines bekannten Rück­ wanddatenbusses,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des bekannten Rückwand­ datenbusses von oben,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rückwanddatenbusses,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen Rückwanddatenbusses von oben, und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rückwanddatenbusses.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel ei­ nes Rückwanddatenbusses gemäß der vorliegenden Erfindung. Die einzelnen Baugruppen 22 sind über einen Rückwanddatenbus 21 auf einer gemeinsamen Rückwand 26 miteinander verbunden. Jede Baugruppe besitzt einen Bustreiber 23, welcher jeweils auf der Rückwand 26 im Wesentlichen über dem Rückwanddatenbus vorgesehen ist. Die einzelnen Baugruppen sind über Steckver­ binder 24 mit dem Rückwanddatenbus 21 auf der Rückwand 26 verbunden.

Die Realisierung der Erfindung erfolgt also durch die Umpla­ zierung der benötigten Bustreiber von den einzusteckenden Baugruppen auf die Rückwand selbst. Dabei wird darauf geach­ tet, daß der Ausgang des Bustreibers möglichst direkt, d. h. ohne Stichleitung, mit dem Rückwandbus verbunden ist. Läßt sich eine Stichleitung nicht vermeiden, dann soll sie minimal kurz gehalten werden. Idealerweise wird die eventuell für das Layout benötigte "Breakout"-Figur des Treibers direkt über eine Durchkontaktierung mit dem Bus elektrisch verbunden. Die Treiber, die einem Baugruppensteckplatz zugeordnet sind, der nicht belegt ist müssen durch entsprechende Beschaltung "disabled" sein (d. h.: hochohmige Ausgänge).

Ein entsprechend ausgelegtes Systemdesign sorgt für eine zen­ trale Spannungsversorgung der auf der Rückwand befestigten Bustreiber. Ausserdem wird eine passende "fail-safe"- Strategie realisiert, die einen Bausteindefekt verhindert, falls die Spannungsversorgung der Rückwand oder eine Span­ nungsversorgung einer steckbaren Baugruppe ausfällt.

Wenn aus system- oder fertigungstechnischen Aspekten keine aktiven Bauelemente direkt auf der Rückwand befestigt werden können, dann bieten sich zwei Möglichkeiten an, die ebenfalls nur eine sehr geringe Störung des Rückwandbusses darstellen.

Die Bustreiber 23 werden auf einem Sockel 28 montiert (s. Fig. 5).

Oder die Bustreiber 23 werden auf kleinen Modulen 29 pla­ ziert, die über kleine Steckeinschübe 30 mit optimalen elek­ trischen Eigenschaften mit der Rückwand 26 verbunden werden können (vergleichbar den heutigen DIMM oder SIMM Speichermo­ dulen) (s. Fig. 5).

Diese Lösungen stellen somit weitere Varianten der darge­ stellten Erfindung dar.

Der erfindungsgemäße Rückwanddatenbus reduziert die Ein­ schwingvorgänge und ermöglicht so eine höhere Systemleistung.

Claims (5)

1. Rückwanddatenbus zur Verbindung mehrerer Baugruppen mit­ einander, wobei jeder Baugruppe jeweils ein Bustreiber zuge­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen den Baugruppen (22) zugeordneten Bustreiber (23) auf der Rückwand (26) angeordnet sind.

2. Rückwanddatenbus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Anschlüsse der Bustreiber (23) direkt mit den Leitungen des Rückwanddatenbusses (21) verbunden sind.

3. Rückwanddatenbus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bustreiber (23) auf einem Sockel (28) angeordnet sind.

4. Rückwanddatenbus nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Bustreiber (23) auf Modulen angeordnet sind, welche über Steckeinschübe (30) mit der Rückwand (26) verbunden sind.

5. Rückwanddatenbus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge eines einem nicht belegten Steckplatz zuge­ ordneten Bustreibers (23) hochohmig geschaltet sind.