DE19952883A1 - Bussystem für eine Mehrzahl von Teilnehmern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bussystem (1) für eine Mehrzahl von Teilnehmern (2, 3, 4), welche an Busleitungen (5) des Bussystems (1) schaltbar sind und bei einer Benutzung bzw. Beaufschlagung des Bussystems (1) durch einen Teilnehmer (2, 3, 4) von den restlichen Teilnehmern (2, 3, 4) diese Zustandsveränderung am Bus (6) simultan bzw. unmittelbar erfaßbar ist. Für eine Vergabe bzw. Zuteilung von eindeutigen Adressen (16, 17, 18) an die Teilnehmer (2, 3, 4) werden diese zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert und ein dabei aktivierter Teilnehmer (2 oder 3) nimmt die erste freie oder gegebenenfalls lückenlos die nächste unbelegte Adresse (16 bzw. 17) einer vordefinierten Adressfolge an. Dieser Teilnehmer (2 bzw. 3) sendet seine Adresse (16 bzw. 17) und gegebenenfalls Daten (23 bzw. 24) über den Bus (6) aus und teilt dadurch den restlichen Teilnehmern (3 bzw. 4) die Vergabe bzw. die Belegung dieser Adresse (16 bzw. 17) oder den letzgültigen Teilnehmerstand mit. Nach Ablauf einer bestimmten Ruhezeit (29) im Bussystem (1) beginnt der zuerst aktivierte Teilnehmer (2) wieder mit dem Senden seiner Adresse (16) und Daten (23).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bussystem, wie es in den Ansprüchen 1 und 22 bezeichnet ist sowie ein Verfahren zur Konfiguration als auch ein Adressierverfahren für ein Bus­ system, wie es in den Ansprüchen 21 und 37 angegeben ist.

Es sind bereits verschiedene serielle Bussysteme, wie z. B. CAN, I²C, Profibus und dgl., bekannt. Bei diesen Bussystemen muß dem jeweiligen Busteilnehmer eine fixe Adresse zugeordnet werden. Dies wird durch eine entsprechende Einstellung von Schaltern, Jumpern oder durch eine fixe Programmierung in den von den Teilnehmern abzuarbeitenden Programmanweisungen oder in den diesen zugeordneten Speichervor­ richtungen realisiert. Nachteilig ist dabei, daß nachträgliche Erweiterungen des Bus­ systems erfahrungsgemäß schwierig durchzuführen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Adreßvergabe oder Adreßzuteilung an busfähige Teilnehmer zu vereinfachen bzw. die Zielbestimmung oder Adressierung von Daten an einen vorgesehenen Teilnehmer zu verbessern.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Sie wird unabhängig davon aber auch durch ein Verfahren gemäß den im Anspruch 21 an­ gegebenen Merkmalen gelöst.

Der sich durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Anspruches 1 bzw. 21 er­ gebende Vorteil liegt darin, daß die Adreßvergabe nahezu vollautomatisch durchge­ führt wird und dabei mit überaus hoher Fehlersicherheit erfolgt. Durch die eigenstän­ dige Adreßzuteilung eines an den Bus geschalteten Teilnehmers ist nämlich die Gefahr einer Doppeladressierung, wie dies bisher vor allem bei einer manuellen Adreßvergabe durch einen Servicetechniker bei Unachtsamkeit möglich war, nunmehr ausgeschlos­ sen. Dadurch ist aber auch das Führen von elektronischen Tabellen oder von Auflistun­ gen in Papierform und vor allem die Wartung dieser Auflistungen zur Gewährleistung des aktuellen, technischen Standes im Bussystem erübrigt. Weiters ist von Vorteil, daß nunmehr Lücken in der Adreßvergabe, wie diese bisher infolge Unwissenheit über bereits vergebene Adressen immer wieder auftreten konnten, durch die automatische Adreßvergabe eliminiert werden können und dadurch stets die Maximalzahl an Teil­ nehmern problemlos an den Bus geschaltet werden kann. Insbesondere gehören da­ durch Probeläufe mit verschiedenen Adressen zur Feststellung einer noch freien Adresse der Vergangenheit an. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß nicht nur die Inbetriebnahme des Bussystems vereinfacht ist, sondern auch im Service­ fall eine wesentliche Erleichterung erreicht wird. Durch die definierte Ruhezeit am Bus können sich nämlich neu an das Bussystem geschaltete Teilnehmer automatisch in das Bussystem eingliedern und unverzüglich entsprechend dem Busprotokoll arbeiten. Es ist also nicht unbedingt erforderlich, das Bussystem für eine Erweiterung abzu­ schalten und erneut zu starten, da der hinzugefügte Teilnehmer gegebenenfalls nach bewußter Einleitung der Adreßvergabe vollautomatisch am Ende der letztgültigen Adreßfolge eingereiht wird. Ebenso kann bei einem Austausch eines z. B. defekten Teilnehmers der neue Teilnehmer nach Einleitung des Adreßvergabeverfahrens auto­ matisch die Lücke in der Adreßfolge durch Übernahme der fehlenden Adresse be­ heben, so daß wieder eine kontinuierliche Adreßfolge besteht, ohne daß ein Servicetech­ niker die Adresse des ausgetauschten Teilnehmers erheben muß.

Weiteres, vorteilhafte Ausbildungen bzw. Maßnahmen sind in den Ansprüchen 2 bis 20 beschrieben. Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere eigenständig auch durch die Merkmale des Anspruches 22 oder 37 gelöst.

Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils des Anspruches 22 bzw. 37 ergebenden Vorteile liegen darin, daß ein ein Datenpaket aussendender Teilnehmer in einfacher Art und Weise über die von diesem auszugebende Startadresse bestimmen kann, welcher der restlichen Teilnehmer im Bussystem das Datenpaket zu verwerten hat bzw. für welchen der anderen Teilnehmer das vor der Aussendung stehende Daten­ paket bestimmt ist. Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, daß die Überprüfung, ob das bei einem Teilnehmer eingegangene Datenpaket die Zieladresse bzw. den Be­ stimmungsort erreicht hat, besonders rasch und unmißverständlich erfolgen kann. Ins­ besondere kann durch die grenzwertbezogene Kennzeichnung, ob das Datenpaket für den jeweiligen Teilnehmer bestimmt ist, vollautomatisch eine Übernahme bzw. Ver­ wertung des Datenpaketes, beispielsweise in Art einer durch das Vorliegen des Grenz­ wertes eingeleiteten Interruptroutine, erfolgen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß in keinem der Teilnehmer eine fixe Adresse über die restlichen Teilnehmer vorliegt und insbesondere keiner der Teilnehmer über eine vordefinierte Adresse verfü­ gen muß, sodaß eine aufwendige Adreßzuteilung erübrigt ist. Es ist nämlich lediglich erforderlich, daß die einzelnen Teilnehmer zur Übertragung eines Datenpaketes an ei­ nen anderen Teilnehmer erkennen, über wieviele vorgeschaltete bzw. nachgeschaltete Teilnehmer hinweg das Datenpaket an den vorgesehenen vorgeschalteten bzw. nachge­ schalteten Teilnehmer zu übergeben ist. Entsprechend diesen Gegebenheiten legen die jeweiligen Teilnehmer die entsprechend Startadresse derart fest, daß durch die vordefi­ nierte Veränderung der Startadresse durch die vor- bzw. nachgeschalteten Teilnehmer das Adreßfeld an der vorgesehenen Zieladresse den für das Bussystem vordefinierten Grenzwert aufweist. Ein wesentlicher Nutzen wird also dadurch erzielt, daß den einzel­ nen Teilnehmern keine fixe Adresse zugeordnet werden muß, wodurch vor allem bei der Inbetriebnahme und im Servicefall große Vorteile erreicht werden. Darüberhinaus können die busfähigen Teilnehmer durch den Wegfall von Schaltern, Jumpern oder sonstigen Steck- bzw. Schaltvorrichtungen kleiner bzw. einfacher und relativ kosten­ günstig aufgebaut werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Ansprüchen 23 bis 36 beschrieben. Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau eines Bussystems und einen beispielhaften Ablauf für die auto­ matische Adreßvergabe durch das Bussystem in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines weiteren Bussystems mit einer beispielhaft ge­ wählten Datenübertrag zu einem direkt benachbarten Teilnehmer bzw. über einen Teilnehmer hinweg;

Fig. 3 das Bussystem mit anderen Ausführungsbeispielen einer Datenübertragung zu über einen bzw. zu zwei vorgeschalteten Teilnehmern hinweg;

Fig. 4 das Bussystem mit einer anderen beispielhaften Datenübertragung von einem Host-Rechner über zwei Teilnehmer hinweg.

Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungs­ formen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbe­ zeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. vorgeordnet oder nachgeordnet auf die unmittelbar beschrie­ bene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskom­ binationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie­ len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

In Fig. 1 ist im gezeigten Blockschaltbild der Aufbau eines seriellen Bussystems 1 stark vereinfacht dargestellt. Das Bussystem 1 umfaßt dabei mehrere Teilnehmer 2, 3, 4, welche über zumindest eine Busleitung 5 eines Busses 6 in elektrischer Leitungsver­ bindung stehen.

Der Bus 6 kann dabei mehrere Daten- und/oder Adreß- und/oder Steuerleitungen so­ wie Spannungsversorgungsleitungen umfassen. Ebenso ist es möglich eine Mehrfach­ nutzung der Busleitungen 5 zur Übertragung von Daten und/oder Adressen bzw. Steuerbefehlen einzusetzen.

Insbesondere ist jeder Teilnehmer 2 bis 4 über Knotenpunkte 7 bis 9 an die Busleitun­ gen 5 des Busses 6 geschaltet. Somit ist bei einer Benutzung bzw. elektrischen Beauf­ schlagung des Busses 6 durch einen der Teilnehmer 2 bis 4 diese Zustandsveränderung am Bus 6 von den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 gleichzeitig bzw. unmittelbar erfaß­ bar, da eine Potentialänderung an zumindest einer der Busleitungen 5 durch die elektri­ sche Verbindung sämtlicher Teilnehmer 2 bis 4 mit dieser Busleitung 5 zugleich an den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 vorliegt.

Die Kommunikation zwischen den einzelnen busfähigen Teilnehmern 2 erfolgt gemäß einem festgelegten Busprotokoll, wobei jeder der Teilnehmer 2 bis 4 in der Lage ist, das entsprechende Busprotokoll einzuhalten bzw. gemäß diesem zu arbeiten. Weitere busfähige Teilnehmer sind dabei jederzeit an den Bus 6 schaltbar, wobei die maximale Anzahl N an Teilnehmern durch das Busprotokoll bzw. durch die Anzahl verfügbarer Adressen bestimmt ist. Ebenso ist zumindest ein Teilnehmer 2 bis 4 bei Bedarf vom Bus 6 entfernbar.

Die Erweiterung bzw. Entfernung oder ein Austausch von Teilnehmern 2 bis 4 und die dadurch erforderliche Anpassung der Konfigurationsparameter erfolgt beim erfindungsgemäßen Bussystem 1 automatisch. Ebenso kann die Erstkonfiguration des Bussystems 1 weitgehend automatisch erfolgen.

Die einzelnen Buszustände in Abhängigkeit der Zeit und in Abhängigkeit der Konfigu­ ration des Bussystems 1 sind in einzelnen Diagrammen 10 bis 13 auszugsweise veran­ schaulicht. In den Diagrammen 10 bis 13 ist dabei auf der Ordinate jeweils der Buszu­ stand, d. h. der High- bzw. Low-Pegel auf den entsprechenden Busleitungen eingetra­ gen. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, über welche sich die Buszustände ge­ mäß den dargestellten Blöcken 14, 15 verändern. Die Blöcke 14, 15 weisen dabei je nach Art der über den Bus 6 zu übertragenden Daten unterschiedliche Längen und/­ oder eine unterschiedliche Abfolge an Buszuständen auf. Die Blöcke 14, 15 veran­ schaulichen dabei, daß am Bus 6 eine bestimmte, blockweise Abfolge von High- bzw. Lowzuständen vorliegt bzw. von den einzelnen Teilnehmern 2 bis 4 auf den Bus 6 ge­ legt wird.

Eine erfindungsgemäße, automatische Konfiguration des Bussystems 1 und der ent­ sprechende Betrieb des Bussystems 1 ist in den Diagrammen 10 bis 13 beispielhaft veranschaulicht.

Gemäß Diagramm 10 sind im Urzustand bzw. vor der Erstkonfiguration die einen Teil­ nehmer 2 bis 4 eindeutig bestimmenden Adressen 16 bis 18 gelöscht. Weiters ist kei­ ner der Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 aktiv, wie dies insbesondere in Diagramm 10 ver­ anschaulicht ist. In diesem Zustand ist keiner der Teilnehmer 2 bis 4 konfiguriert bzw. weist in diesem Ausgangszustand vor der Erstkonfiguration keiner der Teilnehmer 2 bis 4 eine Adresse 16 bis 18 auf. Die Teilnehmer 2 bis 4 sind dabei aber an den Bus 6 geschaltet bzw. stehen diese mit dem Bus 6 über die Knotenpunkte 7 bis 9 in elektri­ scher Leitungsverbindung. Durch die Aktivierung eines zuvor inaktiven Teilnehmers 2 wird diesem Teilnehmer 2 die niedrigste, freie Adresse 16 zugeordnet. Die niedrigste, freie Adresse bei einer Erstkonfiguration des Bussystems ist üblicherweise "1" oder ggf. auch "0". Die Aktivierung des Teilnehmers 2 kann z. B. durch Betätigen einer Ein­ gabevorrichtung 19, wie z. B. durch Drücken einer bestimmten Taste 20 am zu konfigu­ rierenden Teilnehmer 2 erfolgen. Die weiteren busfähigen Teilnehmer 3, 4 weisen be­ vorzugt ebenfalls entsprechende Eingabevorrichtungen 19 bzw. Tasten 20 auf.

Ebenso kann die Aktivierung eines an den Bus 6 geschalteten Teilnehmers 2 bis 4 durch die Aktivierung oder Inbetriebnahme zumindest eines an den jeweiligen Teilneh­ mer 2 bis 4 geschalteten Sensors 21, 22 erfolgen. Die von den Sensoren 21, 22 aufge­ nommenen Meßwerte sind dabei für die weitere Verarbeitung bzw. Auswertung an zu­ mindest einen weiteren Teilnehmer 2 bis 4 im Bussystem 1 zu übertragen.

Weiters ist es möglich, die weitgehend selbsttätige Adreßzuteilung bzw. Adreßvergabe durch das Anschalten eines Teilnehmers 2 bis 4 an den Bus 6 bzw. an die elektrischen Versorgungsleitungen einzuleiten. Dabei werden die Teilnehmer 2 bis 4 an die span­ nungsführenden Versorgungsleitungen geschaltet, woraufhin in einem Boot-Vorgang die automatische Adreßzuteilung gestartet wird.

Die Aktivierung eines Teilnehmers 2 bis 4 am Bus 6 kann aber auch durch sämtliche andere aus dem Stand der Technik bekannte Methoden erfolgen. So kann z. B. für die Aktivierung des Teilnehmers 2 bis 4 die Abarbeitung des entsprechenden Steuerpro­ grammes eingeleitet werden. Im Anschluß an die Aktivierung eines bestimmten Teil­ nehmers 2 bis 4 wird diesem dann durch das abgearbeitete Steuerprogramm eine freie Adresse 16 bis 18 zugeteilt. Diese Adresse 16 bis 18 ist bevorzugt durch die jeweils niedrigste, verfügbare Adresse 16 bis 18 gebildet. Ebenso ist es im Rahmen der Erfin­ dung aber auch möglich, dem ersten aktivierten Teilnehmer die höchste verfügbare Adresse 16 bis 18 zuzuordnen oder gemäß einer anderen, für jeden Teilnehmer 2 bis 4 definierten Adreßfolge vorzugehen.

Ist dem zuerst aktivierten Teilnehmer 2 über das Steuerprogramm automatisch die erste Adresse 16 der vordefinierten Adreßfolge zugeteilt bzw. an diesen durch die Aktivierung der Adreßvergabe automatisch vergeben worden, so sendet dieser die ent­ sprechende Adresse 16 und ggf. auch die zugehörigen Daten 23 aus. Dadurch wird allen anderen Teilnehmern 3, 4 die Vergabe dieser Adresse 16 mitgeteilt. Weiters wird dadurch den anderen Teilnehmern 3, 4 indirekt die Anzahl der aktiv an den Bus 6 ge­ schalteten Teilnehmer mitgeteilt.

Nachfolgend wird ein beliebiger weiterer Teilnehmer, beispielsweise der nächste Teilnehmer 3 gemäß einer der zuvor genannten Methoden aktiviert und diesem die nächste, freie Adresse 17 in der Adreßfolge zugeteilt. Die Aktivierung des nächsten Teilnehmers 3 kann beispielsweise wiederum manuell durch einen Tastendruck erfol­ gen und wird diesem Teilnehmer 3 daraufhin beispielsweise eine um den Betrag "1" erhöhte Adresse 17 zugeteilt. Auch dieser Teilnehmer 3 sendet seine zugeordnete Adresse 17, im gezeigten Beispiel die Kennung "2" und ggf. auch die zugehörigen Daten 24 aus. Dadurch wird den restlichen Teilnehmern 2, 4 die Vergabe der Adresse 17 mitgeteilt.

Jenem zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt bevorzugt durch das Inbetriebnahme- oder Servicepersonal manuell aktivierten Teilnehmer 4 wird dann wiederum die näch­ ste freie Adresse 18 in der definierten Adreßfolge zugeteilt. Der zuletzt aktivierte Teil­ nehmer 4 sendet seine Adresse 18, im gezeigten Ausführungsbeispiel veranschaulicht durch die Variable "N" und ggf. die entsprechenden Daten 25 aus, wodurch den rest­ lichen Teilnehmern 2, 3 wiederum der Letztstand betreffend die Adreßvergabe mitge­ teilt ist.

Dieser Vorgang der automatischen Annahme der nächsten, verfügbaren Adresse 16 bis 18 in der Adreßfolge durch die Teilnehmer 2 bis 4 und die Aussendung der angenom­ menen Adresse wiederholt sich bei jedem Teilnehmer 2 bis 4, welcher für die Einlei­ tung der automatischen Adreßvergabe durch das Bedien- oder Servicepersonal gezielt aktiviert wurde.

Bevorzugt erfolgt die Absendung von einzelnen zumindest aus der Adresse 16 bis 18 und den entsprechenden Daten 23 bis 25 bestehenden Datenpakete 26 bis 28 von den Teilnehmern 2 bis 4 zeitlich aufeinanderfolgend gemäß der allen Teilnehmern 2 bis 4 bekannten Adreßfolge. D. h. nach Absendung des Datenpaketes 26 des Teilnehmers 2 mit dem Adreßwert "1" legt der Teilnehmer mit der nächsten Adresse gemäß der Adreßfolge, im dargestellten Beispiel der Teilnehmer 3 mit dem Adreßwert "2" das Datenpaket 27, umfassend seine Adresse 17 und die zugehörigen Daten 24, auf den Bus 6.

Nachdem alle aktivierten Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 gemäß der durch die Adreß­ folge bestimmten Reihenfolge ihre Datenpakete 26 bis 28 auf den Bus 6 gelegt haben bzw. die entsprechenden Datenpakete 26 bis 28 empfangen haben und kein weiterer, aktiver Teilnehmer an den Bus 6 geschaltet ist, liegt eine bestimmte Ruhezeit 29 bzw. ein bestimmtes "Timeout" vor. Diese definierte Ruhezeit 29 am Bus 6 setzt dabei immer am Ende der Datenpaketausgabe des zuletzt für die Busteilnahme aktivierten Teilnehmers ein. Nach dem Ablauf der vordefinierten Ruhezeit 29 beginnt der Teil­ nehmer 2, welcher als Erstes aktiviert wurde bzw. welcher die erste Adresse 16 in der Adreßfolge aufweist, wieder mit dem Senden seiner Adresse 6 und entsprechenden Daten 23.

Im Diagramm 11 ist lediglich ein Teilnehmer, nämlich der Teilnehmer 2 mit dem Adreßwert "1" am Bus 6 aktiv, wie dies durch das Auftreten der Ruhezeit 29 am Bus 6 im Anschluß an die Ausgabe der Daten 23 des Teilnehmers 2 erkennbar ist.

Gemäß Diagramm 12 sind zwei Teilnehmer, nämlich die Teilnehmer 2 und 3 mit den Adreßwerten "1" und "2" aktiv, nachdem die Ruhezeit 29 nach der Absendung des zu­ letzt aktivierten Teilnehmers 3 mit dem Adreßwert "2" eingeleitet ist.

Gemäß Diagramm 13 sind alle "N" Teilnehmer mit den Adreßwerten "1", "2", "3" bis "N" am Bus 6 aktiv und senden ihre Datenpakete 26 bis 28 aufeinanderfolgend aus. Nachdem der letzte Teilnehmer 4 bzw. der zuletzt gezielt aktivierte Teilnehmer 4 seine Adresse 18 mit dem Adreßwert "N" und seinen zugehörigen Daten 25 ausgesandt hat, setzt wieder die bestimmte Ruhezeit 29 am Bus 6 ein. Anschließend beginnt der zuerst aktivierte Teilnehmer 2 mit dem Adreßwert "1" wieder mit dem Senden seiner Adresse 16 und den entsprechenden Daten 23.

Eine Zyklusdauer 30, innerhalb welcher sämtliche Teilnehmer 2 bis 4 ihre Daten­ pakete 26 bis 28 auf den Bus 6 gelegt haben inklusive der Ruhezeit 29 im Anschluß an die Busbelegung durch den letzten Teilnehmer 4 ist dabei vor allem von der Anzahl der im Bussystem 1 aktivierten Teilnehmer 2 bis 4 abhängig. Die Zyklusdauer 30 ist also mitunter ein Maß für die Verfügbarkeit des Busses 6 für jeden einzelnen Teilneh­ mer 2 bis 4.

Während den Zeitfenstern bzw. Zeitblöcken mit einem Sendevorgang eines bestimm­ ten Teilnehmers 2 bis 4 ist zumindest ein anderer Teilnehmer 2 bis 4 auf Empfang zu­ mindest eines der abgesandten Datenpakete 26 bis 28 eingestellt.

Die Ruhezeit 29 ist dabei immer größer als eine Zeitdauer 31, die ein Teilnehmer 2 bis 4 benötigt, um sich in den Busablauf schalten zu können. Insbesondere ist die Zeit­ dauer 31 größer als eine Reaktionszeit eines neu an den Bus 6 zu schaltenden Teilneh­ mers. Die Zeitdauer 31 ist also derart gewählt, daß ein für die Einbindung in das Bus­ system 1 manuell aktivierter Teilnehmer seine eigenständig zugeordnete Adresse über den Bus 6 ausgeben kann und somit den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 die Vergabe dieser Adresse mitteilen kann bzw. den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 die Erhöhung der Teilnehmerzahl mitgeteilt ist. Grundlegend ist die Ruhezeit 29 also derart bemes­ sen, daß sich ein neuer, nachfolgend an den Bus 6 zu schaltender Teilnehmer bevor­ zugt nach der manuellen Einleitung des Adreßvergabeverfahrens automatisch in das Bussystem 1 eingliedern kann.

Beim Erreichen oder unmittelbar nach dem Überschreiten der vordefinierten Ruhezeit 29 am Bus 6 startet ein neuer Zyklus mit entsprechender Zyklusdauer 30 an dessen Beginn der zuerst adressierte Teilnehmer 2 bzw. der Teilnehmer, dem die erste freie Adresse 16 zugeordnet wurde, wiederum die Aussendung seiner Adresse 16 bzw. Quelladresse und der entsprechenden Daten 23 durchführt. Alternativ oder in Kombi­ nation dazu kann auch mit der Aussendung einer Zieladresse und entsprechenden Daten 23 am Beginn der nachfolgenden Zyklusdauer 30 begonnen werden.

Bevorzugt wird dem zuerst für eine automatische Adreßvergabe aktivierten Teilneh­ mer 2 die niedrigste, verfügbare Adresse 16 in der vorbestimmten Adreßfolge zuge­ ordnet. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dem ersten für eine Adreßvergabe vorgesehenen Teilnehmer 2 beispielsweise die höchste Adresse 18 in der Adreßfolge zuzuordnen und allen nachfolgend aktiviert werdenden Teilnehmern 3, 4 die in der Adreßfolge jeweils nächstliegenden, niedrigeren Adressen 17, 16 zuzuordnen. Gleich­ falls ist es möglich, die Adreßfolge bzw. die Adreßzuteilung gemäß einer für alle Teil­ nehmer 2 bis 4 einheitlichen, vordefinierten Abfolge oder gemäß einer einheitlich be­ rechenbaren Regel festzulegen. So ist es z. B. auch möglich, daß die einzelnen für das Bussystem 1 zu vergebenden Adreßwerte bzw. die Adreßfolgen in zumindest einem für alle Teilnehmer 2 bis 4 zugreifbaren Register vordefiniert sind oder daß die Adreß­ folge durch das von den Teilnehmern 2 bis 4 abzuarbeitende Steuerprogramm be­ rechenbar ist.

Differenzbeträge 32 zwischen aufeinanderfolgenden Adreßwerten für die Teilnehmer 2 bis 4 sind jedoch bevorzugt konstant und weisen bevorzugt den Betrag "1" auf.

Die Differenzbeträge 32 bzw. die Adreßsprünge zwischen unmittelbar aufeinanderfol­ genden Adressen 16 bis 18 in der Adreßfolge sind dabei jedem Teilnehmer 2 bis 4 vor­ gegeben bzw. liegen diese jedem Teilnehmer 2 bis 4 vordefiniert vor.

Gegebenenfalls ist es auch möglich, daß der Differenzbetrag 32 zwischen aufeinander­ folgenden Adreßwerten für die Teilnehmer 2 bis 4 nicht linear ist aber dennoch durch eine bestimmte Funktion berechenbar bzw. indirekt vordefiniert ist.

Beim erfindungsgemäßen Bussystem 1 sind nach der Erstkonfiguration jederzeit wei­ tere Teilnehmer an den Bus 6 schaltbar. Nach der gegebenenfalls manuellen Einleitung der Adreßvergabe für einen nachträglich erweiterten Teilnehmer, bevorzugt durch einen Tastendruck an diesem Teilnehmer, wird diesem automatisch die nächste freie Adresse aus der Adreßfolge zugeordnet bzw. nimmt dieser nachträglich erweiterte Teilnehmer eigenständig die nächste freie Adresse an. Zur Erfassung der nächsten freien Adresse überwacht der für die Erweiterung vorgesehene, an den Bus 6 geschal­ tete Teilnehmer zumindest über eine Zyklusdauer 30 das Geschehen am Bus 6 und er­ mittelt dadurch die letztgültige Anzahl der Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6. Somit kann sich der für die Bussystemerweiterung vorgesehene Teilnehmer zum richtigen Zeit­ punkt selbsttätig in den Ablauf am Bus 6 eingliedern.

Wird durch einen Schadensfall ein z. B. defekter Teilnehmer 3 vom Bus 6 entfernt, ent­ steht dadurch eine Lücke in der Adreßfolge, insbesondere ist die Adresse 17 des Teil­ nehmers 3 nicht mehr am Bus 6 präsent. Es entsteht also eine von den restlichen Teil­ nehmern 2, 4 erkennbare Lücke 33 in der Adreßfolge. Diese Lücke 33 in der vordefi­ nierten bzw. erwarteten Adreßfolge ist durch eine Reservierungszeit 34 in Diagramm 35 veranschaulicht. Die bei Entfernung eines z. B. defekten Teilnehmers 3 entstehende Lücke 33 in der Adreßfolge ist insbesondere durch die Überschreitung der üblichen Reaktionszeit dieses Teilnehmers 3 von den restlichen Teilnehmern 2, 4 erfaßbar. Der an den fehlenden oder defekten Teilnehmer 3 anschließende Teilnehmer 4 sendet also erst nach dem Verstreichen einer bestimmten Reservierungszeit 34 seine Quell- bzw. Zieladresse, also seine Adresse 18 und die zugehörigen Daten 25 aus.

Die Reservierungszeit 34 infolge eines erwarteten, aber inaktiven Teilnehmers 3 am Bus 6 ist unterschiedlich, insbesondere kleiner als die Ruhezeit 29 nach der Busaktivi­ tät des letzten Teilnehmers 4 in der Adreßfolge. Die Reservierungszeit 34 ist dabei unterschiedlich, insbesondere stets größer als die längste erforderliche Zeitdauer 31 für das Reagieren eines busfähigen Teilnehmers.

Für einen neu eingebauten bzw. an den Bus 6 geschalteten Teilnehmer ist die Lücke 33 in der Adreßfolge bzw. die dementsprechende Reservierungszeit 34 erkennbar und kann dieser daraufhin automatisch die fehlende Adresse übernehmen. Die Übernahme der freien Lücke 33 in der Adreßfolge erfolgt bevorzugt jedoch erst im Anschluß an eine bewußte Einleitung einer Adreßvergabe für den neuen Teilnehmer bzw. bevorzugt erst nach Beobachtung der Busaktivitäten durch diesen Teilnehmer. Die Erfassung der Buskonfiguration durch den neuen Teilnehmer kann dabei bereits nach dem Ver­ streichen einer Zyklusdauer 30 abgeschlossen sein.

Die Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 sind zum Senden und/oder Empfangen von Adressen 16 bis 18 und von Daten 23 bis 25 von zumindest einem anderen Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 ausgebildet. Die Verwertung bzw. Verarbeitung der Daten 23 bis 25 kann dabei nach dem "Message-Prinzip" erfolgen, wonach für alle Teilnehmer 2 bis 4 defi­ niert ist, wie die empfangenen Daten 23 bis 25 auszuwerten sind.

Ebenso kann zumindest ein Teilnehmer 2 bis 4 als Host bzw. als Master fungieren, dem die restlichen Teilnehmer 2 bis 4 in Art von Slaves untergeordnet sind. Dabei können vor allem die von den Slaves aufgenommenen Daten an den Master übertragen werden.

Die Datenübertragung zwischen den einzelnen Teilnehmern 2 bis 4 kann also unidirek­ tional als auch bidirektional ausgeführt sein.

Das Bussystem 1 ist dabei nicht auf eine serielle Busstruktur beschränkt, sondern kann vielmehr beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Busarchitekturen, wie z. B. Sternarchitektur, Parallelbusarchitektur, Ringbusarchitektur und dgl. aufweisen.

In den Fig. 2 bis 4 ist eine andere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bus­ systems 36 in stark vereinfachter, schematischer Darstellung gezeigt.

Bei diesem Bussystem 36 sind mehrere Teilnehmer 37 bis 42 nacheinander in Art einer Reihe an verschiedenen Orten plaziert und über zumindest eine Busleistung 43 zur Übertragung elektrischer Signale miteinander verbunden. Insbesondere weist das Bussystem 36 eine kettenartige Busstruktur auf und die Busleitungen 43 zwischen den einzelnen Teilnehmern 37 bis 42 umfassen zumindest eine Spannungsversorgungslei­ tung 44, 45 sowie zumindest eine Datenleitung 46 zur Übertragung von Adressen und/­ oder Daten.

Die Busleitungen 43 stellen also einen Bus 47 dar, welcher eine sogenannte "daisy chain"-Struktur aufweist. Bei einem derartigen Bussystem 36 wird ein aus zumindest einem Adreßfeld 48 und aus zumindest einem Datenfeld 49 bestehendes Datenpaket 50 von einem Teilnehmer 37 bis 42 zum jeweils nächsten Teilnehmer 37 bis 42 weiterge­ geben. Die Datenpakete 50 werden also von einem Teilnehmer 37 bis 42 im Bussystem 36 zumindest an einen der beiden nächstliegenden bzw. zumindest an einen der beiden benachbarten Teilnehmer 37 bis 42 weitergegeben. Gegebenenfalls übergibt dann der Teilnehmer 37 bis 42, welcher das ausgesendete Datenpaket 50 empfangen hat, dieses ebenso an den nachfolgenden Teilnehmer 37 bis 42 weiter.

Zumindest einer der Teilnehmer 37 bis 42, im gezeigten Ausführungsbeispiel der Teil­ nehmer 37 am Anfang der Kette, kann dabei als Host 51 bzw. als Master fungieren und den Bus 47 bzw. die als "Slaves" definierten Teilnehmer 38 bis 42 steuern. Es ist also möglich, daß Datenpakete 50 vom Host 51 an zumindest einen weiteren Teilneh­ mer 38 bis 42 übertragen werden als auch umgekehrt. Ebenso können von einem der Teilnehmer 38 bis 42 Datenpakete 50 an einen anderen, als "Slave" wirkenden Teilneh­ mer 38 bis 42 übertragen werden.

Mehrere Teilnehmer, bevorzugt alle Teilnehmer 37 bis 42, weisen zumindest eine Schnittstelle, bevorzugt zwei Schnittstellen 52, 53 auf. Die erste Schnittstelle 52 ist dabei zum Anschluß an die Busleitungen 43 des Busses 47 zum vorgeschalteten Teil­ nehmer in der Teilnehmerkette vorgesehen. Die weitere Schnittstelle 53 ist zum elek­ trischen Anschluß an die Busleitungen 43 des Busses 47 zum nachgeschalteten Teil­ nehmer in der Teilnehmerkette vorgesehen. Jeder Teilnehmer 37 bis 42 ist dabei in der Lage, die Schnittstelle 52 zum vorgeschalteten Teilnehmer und die Schnittstelle 53 zum nachgeschalteten Teilnehmer gezielt ansprechen zu können bzw. erkennen zu kön­ nen, an welcher der Schnittstellen 52, 53 Datenpakete 50 eingelangt sind, sodaß ein­ deutig zwischen einer Kommunikation mit dem vorgeschalteten Teilnehmer bzw. einer Kommunikation mit dem nachgeschalteten Teilnehmer unterschieden werden kann. Die Schnittstellen 52, 53 sind dabei sowohl zum Empfang als auch zum Senden von Datenpaketen 50 in Abhängigkeit der gewünschten Übertragungsrichtung der Daten­ pakete 50 im Bussystem 36 ausgebildet.

Die im Adreßfeld 48 eines Datenpaketes 50 angegebene Adresse hat üblicherweise Informationen über den Absender des Datenpaketes 50 oder über die Zieladresse für das Datenpaket 50 enthalten. Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, daß jeder Teilnehmer das Adreßfeld 48 eines empfangenen Datenpaketes 50 definiert verändert.

Erfindungsgemäß verändern die Teilnehmer das Adreßfeld 48 eines von einem anderen Teilnehmer über eine der Schnittstellen 52, 53 empfangenen Datenpaketes 50 nach einer vordefinierten Regel. Entsteht durch diese Veränderung der Adresse im Adreß­ feld 48 ein bestimmter Grenzwert 54, so ist dies ein Merkmal bzw. Kennzeichen für das Erreichen des Bestimmungsortes bzw. ein Kennzeichen für das Einlangen des Datenpaketes 50 bzw. des entsprechenden Datenfeldes 49 an der Zieladresse bzw. am vorgesehenen Teilnehmer 37 bis 42.

Im Rahmen der Erfindung ist es ebenso möglich, das Vorliegen des vordefinierten Grenzwertes 54 im Adreßfeld 48 eines empfangenen Datenpaketes 50 als Signal oder Merkmal bzw. Kennzeichen für den Bestimmungsort des Datenpaketes 50 zu werten. D. h. das Adreßfeld 48 wird vor der Veränderung auf Gleichheit mit dem definierten Grenzwert 54 überprüft und bei Vorliegen des Grenzwertes 54 das Datenpaket 50 durch diesen Teilnehmer 37 bis 42 verwertet und nicht mehr verändert oder weiterge­ leitet.

Bevorzugt ist der Grenzwert 54 zur Erkennung der Bestimmungs- oder Zieladresse durch den oberen oder alternativ dazu durch den unteren Grenzwert 54 des wertmäßig beschränkten Adreßfeldes 48 definiert.

Ein von einem der Teilnehmer 37 bis 42 empfangenes Datenpaket kann also entweder unmittelbar nach dem Empfang auf Gleichheit mit dem vordefinierten Grenzwert 54 geprüft oder erst nach der definierten Veränderung durch, den entsprechenden Teilneh­ mer 37 bis 42.

Stimmt die im Adreßfeld 48 angegebene Adresse nicht mit dem Grenzwert 54 überein, wird das Adreßfeld 48 gegebenenfalls vor der Übergabe bzw. Sendung des Datenpake­ tes 50 an einen benachbarten Teilnehmer verändert. Wird dabei das Datenpaket 50 von einem vorgeschalteten Teilnehmer 37 bis 42 empfangen und soll dieses infolge Nicht­ erreichen oder Nichtvorliegen des Grenzwertes 54 an den nachgeschalteten Teilneh­ mer 37 bis 42 übergeben werden, so wird das Adreßfeld 48 bevorzugt durch Subtrak­ tion verändert und das veränderte Adreßfeld 48 gemeinsam mit dem Datenfeld 49 an den jeweiligen nachgeschalteten Teilnehmer 37 bis 42 übergeben.

Im speziellen wird also das entsprechende Adreßfeld 48 des empfangenen Datenpake­ tes 50 vom entsprechenden Teilnehmer 37 bis 42 durch Subtraktion verändert, und bei Entstehung des unteren Grenzwertes 54 im Adreßfeld 48 sind die beigefügten Daten im Datenfeld 49 für diesen Teilnehmer 37 bis 42 bestimmt.

Im Gegensatz dazu wird vor einer Übergabe bzw. Sendung eines Datenpaketes 50 eines Teilnehmers 37 bis 42 an einen vorhergehenden bzw. vorgeschalteten Teilneh­ mer 37 bis 42 das Adreßfeld vorzugsweise durch eine andere mathematische Opera­ tion, beispielsweise durch eine Addition verändert. Bei Nichterreichen des oberen Grenzwertes 54 nach der Addition wird das veränderte Adreßfeld 48 mit den beige­ schlossenen Daten im Datenfeld 49 an den diesem Teilnehmer wiederum vorgeschal­ teten Teilnehmer 37 bis 41 gesendet.

Im speziellen wird also beim Empfang eines Datenpaketes 50 an der zweiten Schnitt­ stelle 53 zu einem nachgeschalteten Teilnehmer 37 bis 42 das Adreßfeld durch Addi­ tion verändert und werden bei Entstehen oder Vorliegen eines Werteüberlaufes im Adreßfeld 48 die zugehörigen Daten im Datenfeld 39 als für diesen Teilnehmer 37 bis 42 bestimmt anerkannt. Hingegen wird beim Ausbleiben eines Werteüberlaufes im Adreßfeld 48 das geänderte Adreßfeld 48 mit den zugehörigen Daten im Datenfeld 49 über die erste Schnittstelle 52 an den vorgeschalteten Teilnehmer 37 bis 42 bzw. an den Vorgänger weitergegeben.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, sowohl für die Weiterleitung eines Datenpaketes 50 an einen vorgeschalteten Teilnehmer wie auch an einen nachgeschalteten Teilnehmer eine einheitliche Veränderung des Adreßfeldes 48 vorzunehmen. Die vorgesehene Richtung der Datenweiterleitung bzw. die Richtung der Datenübergabe ist nämlich auch durch die Teilnehmer 37 bis 42 selbst erkennbar. Die vorgesehene Übertragungsrichtung ist nämlich durch den Eingang des Datenpake­ tes 50 an der ersten Schnittstelle 52 zum Vorgänger oder an der zweiten Schnittstelle 53 zum Nachfolger festgelegt. So ist nämlich beim Empfang eines Datenpaketes 50 an der zweiten Schnittstelle 53 definiert, daß das Datenpaket 50 bei Nichterreichen oder Nichtvorliegen des Grenzwertes 54 sinnvollerweise nur über die erste Schnittstelle 52 an den vorgeschalteten Teilnehmer weiterzuleiten ist. Analog dazu ist es beim Emp­ fang eines Datenpaketes 50 an der ersten Schnittstelle 52 und bei Nichterreichen bzw. Nichtvorliegen des Grenzwertes 54 im Adreßfeld 48 zweckmäßig, das Datenpaket 50 über die zweite Schnittstelle 53 an den nachgeschalteten Teilnehmer zu übergeben.

Bevorzugt wird jedoch vor einer Übergabe des Datenpaketes 50 an einen nachgeschalte­ ten Teilnehmer das Adreßfeld durch Subtraktion verändert und vor der Übergabe eines Datenpaketes 50 an einen vorgeschalteten Teilnehmer in der Teilnehmerkette der Adreßwert durch Addition verändert.

Bevorzugt weist der Summand für den Wert im Adreßfeld den Betrag "1" auf oder die nächste Adresse ist über eine allen Teilnehmern 37 bis 42 bekannte Regelmäßigkeit berechenbar.

Ebenso weist bevorzugt der Subtrahend für den den Minuend bildenden Wert im Adreßfeld 48 den Betrag "1" auf. Alternativ dazu kann der Subtrahend gemäß einer vordefinierten Regel auch von jedem Teilnehmer 37 bis 42 berechenbar sein.

Ebenso ist es möglich, daß der Summand bzw. Subtrahend einheitlich für jeden Teil­ nehmer 37 bis 42 ein Mehrfaches von "1" beträgt.

Mit dem erfindungsgemäßen Bussystem 36 ist auch die Feststellung der Anzahl an Teilnehmer 37 bis 42 am Bus 47 in einfacher Art und Weise ermöglicht. Hierzu sendet der letzte Teilnehmer 42 in der kettenartig aufgebauten Busarchitektur "0" als Adreßin­ formation an den vorgeschalteten Teilnehmer 41 aus. Durch die Addition in jedem vor­ geschalteten Teilnehmer 41, 40, 39, 38, 37 steht dem Host 51 am Anfang des ketten­ artig aufgebauten Bussystems 36 die Anzahl der angeschlossenen Teilnehmer 37 bis 42 zur Verfügung.

Selbstverständlich ist es auch möglich, daß der in bezug auf den Host 51 letzte Teil­ nehmer 42 eine von "0" unterschiedliche Adreßinformation weiterleitet und der Host 51 ausgehend von diesem vordefinierten Anfangswert durch Differenzbildung die An­ zahl der Teilnehmer am Bus 47 berechnet.

Grundsätzlich ist die maximale Anzahl an Teilnehmern 37 bis 42 durch die Größe des Adreßfeldes 48 begrenzt.

Das vorhergehend erläuterte Verfahren der Adressierung bzw. das Verfahren zur Er­ mittlung der Zieladresse wird im nachfolgenden anhand der in den Fig. 2 bis 5 darge­ stellten Beispiele verdeutlicht.

Das Beispiel gemäß Fig. 2 veranschaulicht, wie der Teilnehmer 38 ein Datenpaket 50 an den Teilnehmer 39 sendet und wie gleichzeitig der Teilnehmer 40 ein weiteres Datenpaket 50 an den Teilnehmer 42 übersendet. Als Startwert im Adreßfeld 48 beim Teilnehmer 38 ist dabei "1" hinterlegt und bei der Übergabe an den nachgeschalteten Teilnehmer 39 durch die Veränderung des Adreßfeldes 48 wird der Wert "0" gebildet, wodurch dieser vereinbarte Grenzwert 54 für den Teilnehmer 39 als Kennzeichen für das Erreichen des Bestimmungsortes des Datenpaketes 50 erkannt wird und der Teil­ nehmer 39 somit das Datenfeld 49 verwertet bzw. bearbeitet.

Korrespondierend dazu sendet der Teilnehmer 40 zur Übergabe seines Datenpaketes 50 an den übernächsten, nachgeordneten Teilnehmer 42 eine um zwei über dem verein­ barten Grenzwert 54 erhöhte Adresse im Adreßfeld 48 des Datenpaketes 50 aus, sodaß durch die Subtraktion in den nachgeschalteten Teilnehmern 41, 42 beim anzusprechen­ den Teilnehmer 42 der vereinbarte Grenzwert 54 vorliegt und daraufhin der Teilneh­ mer 42 das Datenpaket 50 verarbeitet.

Fig. 3 zeigt wie die Anfangs- bzw. Startadresse zu bestimmen ist, wenn der Teilneh­ mer 42 das Datenpaket 50 an den über 2 Teilnehmer 41, 40 vorgeschalteten Teilneh­ mer 39 zu übersenden hat. Gleichfalls zeigt Fig. 3 wie der Teilnehmer 40 die Start­ adresse im Adressfeld 48 festlegt, wenn dieser ein Datenpaket 50 über den Teilnehmer 39 an den Teilnehmer 38 zu versenden hat. Durch die Addition des Wertes "1" bei den zum aussendenden Teilnehmer 40 vorgeschalteten Teilnehmern 39, 38 legt der aussen­ dende Teilnehmer 40 den Adresswert durch den Wert "- 2" fest, um eine Auswertung des Datenpaketes 50 durch den übernächsten, vorgeschalteten Teilnehmer 38 zu bewir­ ken. Analog dazu legt der aussendende Teilnehmer 42 seinen Adreßwert durch "- 3" fest, um eine Auswertung des auszusendenden Datenpaketes 50 durch den vorgeschalte­ ten Teilnehmer 39 zu bewirken.

Grundlegend kann also beispielhaft festgelegt werden, daß für eine Übersendung von Daten eines beliebigen Teilnehmers an einen über zwei Teilnehmer getrennten, nachge­ schalteten Teilnehmer durch Ausgabe einer um drei über den Grenzwert 54 bzw. einer um drei über Null erhöhten Adresse und des entsprechenden Datenpaketes 50 erfolgt.

Analog dazu erfolgt die Übergabe eines Datenpaketes 50 an einen durch zwei Teilneh­ mer getrennten, vorgeschalteten Teilnehmer durch Ausgabe einer um drei unter dem allgemein gültigen Grenzwert 54, beispielsweise Null, liegenden Adresse.

Bevorzugt wird als Grenzwert 54 der Wert "0" oder auch der durch die Länge des Adreßfeldes 48 bestimmte Maximalwert festgelegt. Dies deshalb, da dieser untere Grenzwert "0" bzw. der obere Grenzwert als Maximalwert im Adreßfeld von den Teil­ nehmern 37 bis 42 verhältnismäßig einfach bzw. rasch abfragbar ist. Üblicherweise kann nämlich beim Laden des Adreßfeldes 48 in ein entsprechendes Register der Teil­ nehmer 37 bis 42 mit lediglich einem Programmschritt erheben, ob der untere Grenz­ wert 54 bzw. der oberen Grenzwertes 54 vorliegt. Derartige Programmschritte be­ ziehen sich dann auf die Abfrage eines "Overflow-Bits" in den Registern des üblicher­ weise als Mikrocontroller ausgebildeten Teilnehmers 37 bis 42.

Abschließend sei festgehalten, daß es im Rahmen der Erfindung liegt ob das Adreßfeld 48 zuvor hinsichtlich dem Vorliegen des Grenzwertes abgefragt und anschließend ge­ gebenenfalls das Adreßfeld verändert wird oder ob zuvor das Adreßfeld 48 verändert wird und anschließend auf Gleichheit mit dem vereinbarten Grenzwert 54 überprüft wird.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständ­ nis der funktionellen Zusammenhänge das Bussystem 1 und die Diagramme stark ver­ einfacht dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2, 3, 4 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüg­ lichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Bezugszeichenaufstellung

1

Bussystem

2

Teilnehmer

3

Teilnehmer

4

Teilnehmer

5

Busleitung

6

Bus

7

Knotenpunkt

8

Knotenpunkt

9

Knotenpunkt

10

Diagramm

11

Diagramm

12

Diagramm

13

Diagramm

14

Block

15

Block

16

Adresse

17

Adresse

18

Adresse

19

Eingabevorrichtung

20

Taste

21

Sensor

22

Sensor

23

Daten

24

Daten

25

Daten

26

Datenpaket

27

Datenpaket

28

Datenpaket

29

Ruhezeit (Timeout)

30

Zyklusdauer

31

Zeitdauer

32

Differenzbetrag

33

Lücke

34

Reservierungszeit

35

Diagramm

36

Bussystem

37

Teilnehmer

38

Teilnehmer

39

Teilnehmer

40

Teilnehmer

41

Teilnehmer

42

Teilnehmer

43

Busleitung

44

Spannungsversorgungsleitung

45

Spannungsversorgungsleitung

46

Datenleitung

47

Bus

48

Adreßfeld

49

Datenfeld

50

Datenpaket

51

Host

52

Schnittstelle

53

Schnittstelle

54

Grenzwert

Claims (37)

1. Bussystem für eine Mehrzahl von Teilnehmern, welche an Busleitungen des Bussystems schaltbar sind und bei einer Benutzung bzw. Beaufschlagung des Bus­ systems durch einen Teilnehmer von den restlichen Teilnehmern diese Zustandsver­ änderung am Bus simultan bzw. unmittelbar erfaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Vergabe bzw. Zuteilung von eindeutigen Adressen (16, 17, 18) an die Teilneh­ mer (2, 3, 4) diese zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert werden und ein dabei aktivier­ ter Teilnehmer (2 oder 3) die erste freie oder gegebenenfalls lückenlos die nächste un­ belegte Adresse (16 bzw. 17) einer vordefinierten Adressfolge annimmt bzw. diesem zugeordnet wird und dieser Teilnehmer (2 bzw. 3) seine Adresse (16 bzw. 17) und gegebenenfalls Daten (23 bzw. 24) über den Bus (6) aussendet und dadurch den rest­ lichen Teilnehmern (3 bzw. 4) die Vergabe bzw. die Belegung dieser Adresse (16 bzw. 17) oder der letztgültige Teilnehmerstand mitgeteilt ist und nach Ablauf einer be­ stimmten Ruhezeit (29) im Bussystem (1) der zuerst aktivierte Teilnehmer (2) wieder mit dem Senden seiner Adresse (16) und Daten (23) beginnt.

2. Bussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhezeit (29) größer ist als eine erforderliche Zeitdauer (31) für das Ansprechen bzw. Reagie­ ren eines weiteren busfähigen Teilnehmers (3, 4).

3. Bussystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen oder Überschreiten der vordefinierten Ruhezeit (29) am Bus (6) der zuerst adressierte Teilnehmer (2) bzw. der Teilnehmer, dem die erste freie Adresse (16) zuge­ ordnet wurde, wiederum mit der Aussendung seiner Adresse (16) und Daten (23) und/­ oder mit der Aussendung zumindest einer Zieladresse und entsprechenden Daten (23) beginnt.

4. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß dem zuerst aktivierten oder ersten Teilnehmer (2) die niedrigste, verfügbare Adresse (16) in der Adressfolge zugeordnet ist.

5. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß Differenzbeträge (32) zwischen aufeinanderfolgenden Adresswerten für die Teilnehmer (2, 3, 4) konstant sind und bevorzugt den Wert 1 auf­ weisen.

6. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Differenzbeträge (32) oder die Sprungfolgen bei nicht numerischen Adressen zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden Adressen (16, 17, 18) für jeden Teilnehmer (2, 3, 4) einheitlich sind bzw. in jedem Teilnehmer (2, 3, 4) vordefiniert vorliegen.

7. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abfolge der zuteilbaren bzw. verfügbaren Adressen (16, 17, 18) in jedem Teilnehmer (2, 3, 4) hinterlegt oder von jedem Teilnehmer (2, 3, 4) abrufbar bzw. berechenbar ist.

8. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Differenzbetrag (32) zwischen aufeinanderfolgenden Adresswerten für die Teilnehmer (2, 3, 4) nicht linear aber vordefiniert ist oder gemäß einer bestimmten Regel berechenbar ist.

9. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einleitung der Adressvergabe bzw. Adresszuteilung für einen Teilnehmer (2, 3, 4) durch manuelles Drücken einer Taste (20) oder durch Akti­ vierung zumindest eines daran angeschlossenen Sensors (21, 22) erfolgt.

10. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Adreßvergabe bzw. Adreßzuteilung durch das Anschal­ ten der Teilnehmer (2, 3, 4) an den Bus (6) oder an die elektrischen Versorgungsleitun­ gen eingeleitet ist.

11. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß einem nach der Erstkonfiguration nachträglich an den Bus (6) geschalteten Teilnehmer (4) und definitiver Einleitung der Adressvergabe für den nachträglich erweiterten Teilnehmer (4) diesem selbsttätig die nächste freie Adresse (18) zugeordnet ist.

12. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die bei Entfernung eines z. B. defekten Teilnehmers (3) ent­ stehende Lücke (33) in der Adressfolge durch eine Überschreitung der üblichen Reak­ tionszeit dieses Teilnehmers (3) erfaßbar ist und der an den fehlenden Teilnehmer (3) anschließende Teilnehmer (4) erst nach dem Verstreichen einer bestimmten Reservie­ rungszeit (34) die Adresse (18) und die Daten (25) aussendet.

13. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Reservierungszeit (34) am Bus (6) nach einem Ausfall oder einer Entfernung eines Teilnehmers (3) unterschiedlich, insbesondere kleiner ist als die Ruhezeit (29) am Bus.

14. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Reservierungszeit (34) unterschiedlich, insbesondere größer ist als die längste Reaktionszeit eines Teilnehmers (2, 3, 4) für den Bus (6).

15. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß für einen neu eingebauten Teilnehmer (3) die Lücke (33) in der Adressfolge erkennbar ist und dieser daraufhin selbsttätig die fehlende Adresse (17) übernimmt.

16. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Übernahme der freien Lücke (33) in der Adressfolge im Anschluß an eine bewußte Einleitung einer Adressvergabe für den neuen Teilnehmer (3) erfolgt.

17. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung zwischen den einzelnen Teilnehmern (2, 3, 4) unidirektional oder auch bidirektional erfolgt bzw. die Teilnehmer (2, 3, 4) zum Senden und/oder Empfangen von Adressen (16, 17, 18) und Daten (23, 24, 25) an bzw. von anderen Teilnehmern (2, 3, 4) am Bus (6) ausgebildet sind.

18. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Teilnehmer (2, 3, 4) im Bussystem (1) definiert ist, wie die Daten (23, 24, 25) von zumindest einem anderen Teilnehmer (2, 3, 4) zu verwerten bzw. zu verarbeiten sind.

19. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Teilnehmer (2, 3, 4) aufeinanderfolgend bzw. seriell über Knotenpunkte (7, 8, 9) an die Busleitungen (5) des Bus (6) schaltbar sind und zumindest ein Teilnehmer (2, 3, 4) als Host bzw. als Master fungiert.

20. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß vor der Erstkonfiguration bzw. vor der ersten Einleitung einer Adressvergabe direkt an einem der Teilnehmer (2, 3, 4) die Adressen (16, 17, 18) jedes Teilnehmers (2, 3, 4) gelöscht sind und keiner der Teilnehmer (2, 3, 4) am Bus (6) aktiv ist.

21. Verfahren zur Konfiguration eines Bussystems für eine Mehrzahl von Teilnehmern, welche an Busleitungen des Bussystems geschaltet werden und bei einer Benutzung bzw. Beaufschlagung des Bussystems durch einen Teilnehmer von den rest­ lichen Teilnehmern diese Zustandsveränderung am Bus simultan bzw. unmittelbar er­ faßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Vergabe bzw. Zuteilung von eindeuti­ gen Adressen (16, 17, 18) an die Teilnehmer (2, 3, 4) diese zeitlich aufeinanderfol­ gend aktiviert werden und ein dabei aktivierter Teilnehmer (2 oder 3) die erste freie oder gegebenenfalls lückenlos die nächste unbelegte Adresse (16 bzw. 17) einer vor­ definierten Adressfolge annimmt bzw. diesem zugeordnet wird und von diesem Teil­ nehmer (2 bzw. 3) daraufhin seine Adresse (16 bzw. 17) und gegebenenfalls Daten (23 bzw. 24) über den Bus (6) ausgesendet werden und dadurch den restlichen Teilneh­ mern (3 bzw. 4) die Vergabe bzw. die Belegung dieser Adresse (16 bzw. 17) oder der letztgültige Teilnehmerstand mitgeteilt wird und nach Ablauf einer bestimmten Ruhe­ zeit (29) im Bussystem (1) vom zuerst aktivierten Teilnehmer (2) wiederum seine Adresse (16) und Daten (23) ausgesendet werden.

22. Bussystem für eine Mehrzahl von Teilnehmern, welche aufeinanderfol­ gend bzw. seriell über zumindest eine erste Schnittstelle und zumindest eine zweite Schnittstelle an Busleitungen des Bussytems schaltbar sind und somit eine sogenannte "daisy chain"-Busarchitektur ausbilden, bei welchem Datenpakete umfassend zumin­ dest ein Adreß- und ein Datenfeld von einem Teilnehmer zum nächsten oder benach­ barten Teilnehmer weitergegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilneh­ mer (37 bis 42) zur Veränderung des Adreßfeldes (48) von über eine der Schnittstellen (52, 53) empfangenen Datenpaketen (50) ausgebildet sind und eine Entstehung oder ein Vorliegen eines bestimmten Grenzwertes (54) im Adreßfeld (48) als Kennzeichen für das Erreichen des Bestimmungsortes bzw. für das Einlangen der dazugehörigen Daten an der Zieladresse gewertet ist.

23. Bussystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenz­ wert (54) zur Definition der Bestimmungs- oder Zieladresse durch den oberen oder den unteren Grenzwert (54) des Adreßfeldes definiert ist.

24. Bussystem nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach einer Übergabe bzw. Sendung eines Datenpaketes (50) eines Teilnehmers (38) an einen nachfolgenden bzw. nachgeschalteten Teilnehmer (39) das Adreßfeld (48) beispielsweise durch Subtraktion verändert wird und bei Nichtvorliegen oder Nichterreichen des unteren Grenzwertes (54) beim nachfolgenden Teilnehmer (38) das Datenpaket (50) mit bzw. ohne Veränderung im Adreßfeld (48) an einen weiteren nachfolgenden Teilnehmer (40) weitergesandt ist.

25. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilnehmer (42) beim Empfang eines Datenpaketes (50) an der ersten Schnittstelle (52) das entsprechende Adreßfeld (48) durch Subtraktion ver­ ändert und bei Entstehung des unteren Grenzwertes (54) im Adreßfeld (48) die bei­ gefügten Daten für den jeweiligen Teilnehmer (42) bestimmt sind.

26. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach einer Übergabe bzw. Sendung eines Datenpaketes (50) eines Teilnehmers (40) an einen vorgeordneten bzw. vorgeschalteten Teilnehmer (39) das Adreßfeld (48) beispielsweise durch Addition verändert wird und bei Nicht­ vorliegen oder Nichterreichen des oberen Grenzwertes (54) beim vorgeordneten Teil­ nehmer (39) das Datenpaket (50) mit bzw. ohne Veränderung im Adreßfeld (48) an einen weiteren vorgeordneten Teilnehmer (38) weitergesandt ist.

27. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilnehmer (39) beim Empfang eines Datenpaketes (50) an der zweiten Schnittstelle (53) das Adreßfeld (48) durch Addition verändert und bei Entstehung eines Werteüberlaufes bzw. des vordefinierten Grenzwertes (54) im Adreß­ feld (48) die dazugehörigen Daten für diesen Teilnehmer (39) bestimmt sind.

28. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausbleiben eines Wertüberlaufes im Adreßfeld (48) das ge­ änderte Adreßfeld (48) mit den dazugehörigen Daten über die erste Schnittstelle (52) an den vorgeschalteten Teilnehmer (38) weitergegeben wird.

29. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Summand für das Adreßfeld (48) den Wert 1 aufweist oder über eine für alle Teilnehmer (37 bis 42) einheitliche Regel berechenbar ist.

30. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Subtrahend für den den Minuend bildenden Adreßwert im Adreßfeld (48) den Betrag 1 aufweist oder gemäß einer vordefinierten Regel von jedem Teilnehmer (37 bis 42) berechenbar ist.

31. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 30, daß der Summand bzw. der Subtrahend einheitlich für jeden Teilnehmer (37 bis 42) ein Viel­ faches von 1 beträgt.

32. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Bus (47) ausgehend von einem Host (51) gesteuert ist oder von einem der Teilnehmer (37 bis 42) Daten für vorhergehende sowie nachfolgende Teilnehmer (37 bis 42) generiert werden.

33. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Anzahl an Teilnehmern (38 bis 42) am Bus (6) der letzte Teilnehmer (42) "Null" als Adreßinformation an den vorgeschalteten Teilnehmer (41) aussendet und durch die Addition in jedem vorgeschalteten Teilneh­ mer (38 bis 40) dem Host (51) am Anfang des kettenartig aufgebauten Bussystems (1) die Anzahl der angeschlossenen Teilnehmer (38 bis 42) mitgeteilt ist.

34. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Anzahl an Teilnehmern (37 bis 42) durch die Größe des Adreßfeldes (48) begrenzt ist.

35. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersendung von Daten eines beliebigen Teilnehmers (37) an einen durch zwei Teilnehmer (38, 39) getrennten, nachgeschalteten Teilnehmer (40) durch Ausgabe einer um den Betrag "Drei" über dem vordefinierten Grenzwert (54), wie z. B. "Null", erhöhten Adresse erfolgt.

36. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabe eines Datenpaketes (50) an einen über zwei Teilneh­ mer (40, 41) getrennten, vorgeschalteten Teilnehmer (39) durch Ausgabe einer um den Betrag "Drei" unter dem vordefinierten Grenzwert (54), wie z. B. "Null", liegenden Adresse erfolgt.

37. Adressierverfahren für ein Bussystem, bei welchem eine Mehrzahl von Teilnehmern aufeinanderfolgend bzw. seriell über zumindest eine erste Schnittstelle und zumindest eine zweite Schnittstelle an Busleitungen des Bussystems geschaltet werden und dabei eine sogenannte "daisy chain"-Busarchitektur bilden und Daten­ pakete umfassend zumindest ein Adreß- und ein Datenfeld von einem Teilnehmer zum nächsten oder benachbarten Teilnehmer weitergegeben werden, dadurch gekennzeich­ net, daß das Adreßfeld (48) in über eine der Schnittstellen (52, 53) empfangenen Datenpaketen (50) grundsätzlich von den Teilnehmern (37 bis 42) verändert wird und eine Entstehung oder ein Vorliegen eines definierten Grenzwertes (54) im Adreßfeld (48) an einem der Teilnehmer (37 bis 42) als Kennzeichen für das Erreichen des Be­ stimmungsortes bzw. für das Einlangen der dazugehörigen Daten an der Zieladresse gewertet wird.