DE3504560A1 - Arrangement for the connection of assemblies which can be pushed into mounting racks - Google Patents

Arrangement for the connection of assemblies which can be pushed into mounting racks

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Abstract

It is normal for systems to be constructed in a modular manner from assemblies which can be plugged into a mounting rack. For servicing and testing, it is intended to be possible for the assemblies to be withdrawn from the mounting rack, or inserted therein, individually and expediently under stress, without interference signals occurring on a bus line which connects the assemblies. In order to solve this problem, it is proposed to fit in each case one switch (SCH) on the assemblies, which switch switches the outputs of an assembly to a high-impedance state when said assembly is half withdrawn. The field of application of the invention is electronic systems of modular construction. <IMAGE>

Description

Anordnung zum Anschluß von in Baugruppenträger einschieb-Arrangement for the connection of slide-in subracks

baren Baugruppen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Anschluß von in Baugruppenträgern einschiebbaren Baugruppen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.ble assemblies The invention relates to an arrangement for connection of assemblies which can be pushed into subracks according to the preamble of the claim 1.

Elektronische Systeme sind üblicherweise aus elektronischen Baugruppen aufgebaut, die aus bestückten, rechteckigen Leiterplatten bestehen, welche hochkant und reihenweise in Baugruppenträger einschiebbar sind. Die rückwärtige Seite jeder Baugruppe ist mit Kontaktmitteln, im allgemeinen mit einer Steckerleiste versehen, die in eine entsprechende Federleiste in der Rückwand des Baugruppenträgers eingreift. Die Kontakte der Federleiste sind mit elektrischen Querverbindungen zwischen den einzelnen Baugruppen, die häufig als sogenannte Busleitungen ausgebildet sind, verbunden. Über die Kontaktmittel werden nicht nur Daten und Steuersignale von und zu den Baugruppen übertragen, sondern auch die Stromversorgung. Anstelle oder zusätzlich zu den rückwärtigen Kontaktmitteln sind auch sogenannte Frontstecker üblich, mit denen Kabel über entsprechende Kontaktmittel auf den Frontseiten der Baugruppen anschließbar sind.Electronic systems are usually made up of electronic assemblies constructed, which consist of populated, rectangular printed circuit boards, which are upright and can be inserted into subracks in rows. The back of everyone The assembly is provided with contact means, generally with a connector strip, which engages in a corresponding spring strip in the rear wall of the rack. The contacts of the socket strip are with electrical cross connections between the individual assemblies, which are often designed as so-called bus lines, connected. The contact means not only send data and control signals from and to the assemblies transmitted, but also the power supply. Instead of or in addition to the rear Contact means are also so-called front plugs common, with which cables have appropriate Contact means can be connected to the front sides of the assemblies.

Aus der DE-PS 26 55 422 ist bekannt, die Kontaktmittel auch an den in Einsteckrichtung verlaufenden Längsseiten der Baugruppe anzubringen. Dabei tritt das Problem auf, daß beim Ziehen oder beim Einschieben der Baugruppe die Kontakte an den Längsseiten aneinander vorbeigeführt wer- den und sich dabei berühren. Zur Vermeidung dieses Problems werden die Kontakte beim Einschieben und Ziehen der Baugruppe entweder mechanisch abgehoben oder mittels elektrischer oder elektronischer Schalter von den Zuleitungen getrennt.From DE-PS 26 55 422 it is known, the contact means also to the to be attached to the longitudinal sides of the assembly running in the direction of insertion. It occurs the problem that when pulling or pushing in the assembly the contacts be guided past each other on the long sides den and yourself touch. To avoid this problem, the contacts when inserting and Pulling the assembly either lifted mechanically or by means of electrical or electronic switch separated from the supply lines.

In der deutschen Patentanmeldung P 34 02 633.9 ist vorgeschlagen, zwischen die Teilnehmerstationen von Busleitungssystemen und der Busle#itung elektronische Schalter einzuschalten, die während des Sendens der zugehörigen Teilnehmerstation oder des Empfangs von Nachrichten an diese Station geschlossen, im übrigen hochohmig sind, so daß ein Kurzschluß in der Teilnehmerstation die Busleitung nicht blockiert.In the German patent application P 34 02 633.9 it is proposed between the subscriber stations of bus line systems and the bus line electronic Switch on during the transmission of the associated subscriber station or the receipt of messages to this station closed, otherwise high resistance so that a short circuit in the subscriber station does not block the bus line.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Anordnung dahingehend auszugestalten, daß die Baugruppe während des Betriebs des sie enthaltenden Systems aus dem Baugruppenträger gezogen oder in diesen gesteckt werden kann, ohne daß Störsignale auf den die Baugruppen verbindenden Leitungen entstehen.The present invention is based on the object in the preamble of claim 1 specified arrangement to the effect that the assembly pulled out of the rack during operation of the system containing them or can be plugged into this without interfering signals on the modules connecting lines arise.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this task with the in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.

Wird eine erfindungsgemäß ausgestaltete Baugruppe gezogen, so werden zunächst, wenn sie nur etwas aus der voll eingesteckten Position herausgenommen ist, die Leitungstreiber hochohmig geschaltet und damit die Signalleitungen elektrisch getrennt. Nur die für die Stromversorgung nötigen Verbindungen bleiben bestehen. Diese werden erst bei vollständigem Ziehen der Baugruppe aus der Steckverbindung getrennt. Die Baugruppe kann somit unter Spannung gezogen werden. Beim Stecken wird zunächst die Stromversorgung eingeschaltet, wobei die Leitungstreiber in den hochohmigen Zustand geschaltet werden. Erst wenn die Baugruppe vollends gesteckt ist, können die Leitungstreiber niederohmig werden. Vorteilhaft sind wie bei den bekannten Steckbaugruppen die Kontakte für die Stromversorgung so ausgebildet, daß sie vor den anderen Kontakten ein-e Verbindung herstellen. Als Leitungstreiber können die bekannten Schaltungen, z. B. die Open-Kollektor oder die Tri-State-Schaltung verwendet werden, gegebenenfalls mit zusätzlichen Schaltungen, wie in der DE-P-34 02 633.9 vorgeschlagen. In diesem Fall genügt es, die zusätzlichen Schalter in den Sperrzustand zu steuern.If an assembly designed according to the invention is pulled, then initially if only slightly removed from the fully inserted position is, the line driver is switched to high resistance and thus the signal lines are electrical separated. Only the connections required for the power supply remain. These are only released when the module is completely removed from the connector separated. The assembly can thus be pulled under tension. When plugged in first the power supply switched on, the line driver be switched to the high-resistance state. Only when the assembly is fully inserted the line drivers can become low-resistance. Are advantageous as with the known plug-in assemblies, the contacts for the power supply are designed so that connect before the other contacts. As a line driver you can the known circuits, e.g. B. the open collector or the tri-state circuit can be used, if necessary with additional circuits, as in DE-P-34 02 633.9 suggested. In this case it is sufficient to insert the additional switches in the Control lock state.

Der Fühler, der die Position der Baugruppe im Baugruppenträger feststellt, kann unterschiedlich ausgebildet sein.The sensor that detects the position of the module in the rack, can be designed differently.

Im einfachsten Fall enthält er einen Schalter, der von einem Stößel betätigt wird, welcher parallel zur Einschiebrichtung verläuft und der beim Einschieben der Baugruppe auf einen mit dem Baugruppenträger verbundenen Anschlag trifft. Stößel und Anschlag sind so angeordnet, daß bei vollständig eingesteckter Baugruppe sich der Schalter in der einen Stellung befindet und bei etwas gezogener Baugruppe, aber noch bestehender Verbindung der Steckkontakte er in die andere Schaltstellung gebracht ist.In the simplest case it contains a switch operated by a plunger is actuated, which runs parallel to the direction of insertion and that when inserting the module hits a stop connected to the rack. Plunger and stop are arranged so that when the module is fully inserted the switch is in one position and with a slightly pulled assembly, but still existing connection of the plug contacts he brought into the other switch position is.

Anstelle eines solchen mechanischen Fühlers kann auch ein optischer verwendet werden. In diesem Falle ist mit dem Baugruppenträger eine Lichtquelle, z. B. eine Lumineszenzdiode, starr verbunden, die, wenn die Baugruppe vollständig eingesteckt ist, einen auf dieser angebrachten Fotodetektor, z. B. einen Fototransistor oder eine Fotodiode, beleuchtet, aus dessen Ausgangssignal das Freigabesignal für die Leitungstreiber abgeleitet wird. Beim Ziehen der Baugruppe wird der Fotodetektor vom Licht der Lichtquelle nicht mehr getroffen, und es wird das die Leitungstreiber in den hochohmigen Zustand schaltende Signal erzeugt. Entsprechend kann ein magnetisch arbeitender Fühler eingesetzt werden, mit einem mit dem Baugruppenträger starr verbundenen Magneten und einer auf der Baugruppe angeordneten Magnetfeldsonde.Instead of such a mechanical sensor, an optical one can also be used be used. In this case, the subrack is a light source, z. B. a light emitting diode, rigidly connected, which when the assembly is complete is inserted, a mounted on this photodetector, z. B. a phototransistor or a photodiode, illuminated, from whose output signal the release signal for the line driver is derived. When pulling the assembly the photo detector will is no longer hit by the light from the light source, and it becomes the line driver in the high-impedance state switching signal generated. Correspondingly, a magnetic working sensor are used, with a rigidly connected to the rack Magnets and a magnetic field probe arranged on the assembly.

Im allgemeinen werden in Systemen, die aus steckbaren Baugruppen aufgebaut sind, die einzelnen Baugruppen von einer Zentralen zur Aufnahme oder zur Abgabe von Daten aufgerufen. Wird der Aufruf nicht beantwortet, so wird er gegebenenfalls mehrfach wiederholt und schließlich werden Prüfzyklen durchgeführt. Damit die Zentrale nicht unnötige Aufrufe an gezogene Baugruppen au#ssendet und Prüfzyklen durchführt, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auf der Baugruppe eine Meldeeinheit angeordnet, welche aufgrund des Fühlerausgangssignals der Zentraleinheit, z. B. mit einem Interrupt-Signal, meldet, dann die Baugruppe gezogen bzw. gesteckt wird. Die Zentraleinheit kann dann eine Liste über die vorhandenen Baugruppen führen. Selbstverständlich kann der Leitungstreiber, über den die Meldeeinheit ihre Signale an die Zentraleinheit sendet, erst dann hochohmig geschaltet werden, wenn diese Signale übertragen sind. Im allgemeinen braucht jedoch der Leitungstreiber der Meldeeinheit nicht hochohmig geschaltet zu werden. Das Signal der Meldeeinheit bleibt dann auf der Übertragungsleitung, bis die Baugruppe vollständig gezogen ist.In general, systems are built up from pluggable assemblies are, the individual assemblies from a control center for reception or delivery called by data. If the call is not answered, it will be repeated several times and finally test cycles are carried out. So the headquarters does not send unnecessary calls to pulled assemblies and carries out test cycles, According to a further development of the invention, a signaling unit is arranged on the assembly, which due to the sensor output signal of the central unit, z. B. with an interrupt signal, reports, then the module is removed or inserted. The central unit can then keep a list of the existing assemblies. Of course, the line driver can via which the signaling unit sends its signals to the central unit, only then with high resistance switched when these signals are transmitted. In general, however, needs the line driver of the signaling unit does not have to be switched to high resistance. The signal the reporting unit then remains on the transmission line until the assembly is complete is pulled.

Selbstverständlich sind auch die Eingänge der Baugruppe hochohmig auszulegen, damit auch von ihnen beim Stecken oder Ziehen der Baugruppe kein Stromstoß ausgeht.Of course, the inputs of the module are also high-resistance designed so that they do not have a current surge when plugging or unplugging the module goes out.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, werden im folgenden weitere Ausgestaltungen, Ergänzungen und Vorteile der Erfindung näher beschrieben und erläutert.Based on the drawing, in which an embodiment of the invention is illustrated, further refinements, additions and Advantages of the invention described and explained in more detail.

In Figur 1 ist mit BUL eine Buchsenleiste mit Buchsen B1 ... B8, Bm, BV1, BV2 und mit STL eine Steckerleiste mit Stiften ST1 ... ST8, STm, STV1, STV2 bezeichnet. Buchsen und Steckerleiste können so zusammengefügt werden, daß die Stecker STi in die Buchsen Bi eingreifen. Die Buchsen Bi sind in Leiterbahnen LB1 ... LB8, LBm, LBV1, LBV2 eingelötet, welche Bestandteile von Busleitungen sein können. In Figure 1, BUL is a socket strip with sockets B1 ... B8, Bm, BV1, BV2 and with STL a connector strip with pins ST1 ... ST8, STm, STV1, STV2. Sockets and connector strips can be joined together so that the plugs STi engage in the sockets Bi. The sockets Bi are in conductor tracks LB1 ... LB8, LBm, LBV1, LBV2 soldered in, which are components of bus lines can.

Die Steckerleiste STL ist Teil einer Baugruppe, die über die Verbindungen der Buchsen LBV1, LBV2 mit den Stiften STV1, STV2 an eine Stromversorgung angeschlossen werden können und von der Signale über die Stifte ST1 ... ST8, STm auf die Leiterbahnen LB1 ... LB8, LBm gegeben werden sollen. Hierzu sind an die Stifte die Kollektoren von Transistoren TS1 ... TS8, TSm angeschlossen, die in sogenannter Open-Kollektor-Schaltung betrieben werden. Die Emitter der Transistoren TS1 ... TS8 liegen einerseits über einen Widerstand R an einer positiven Spannung, andererseits können sie über einen Schalter SCH an Masse gelegt werden. Der Schalter SCH wird von einem Stößel SL betätigt, und zwar dann, wenn die Baugruppe in die Buchsenleiste BUL gesteckt wird, wie es in Figur 2 gezeigt ist.The connector strip STL is part of an assembly that has connections the sockets LBV1, LBV2 with the pins STV1, STV2 connected to a power supply and from the signals via the pins ST1 ... ST8, STm to the conductor tracks LB1 ... LB8, LBm are to be given. For this purpose, the collectors are attached to the pins of transistors TS1 ... TS8, TSm connected, in a so-called open collector circuit operate. The emitters of the transistors TS1 ... TS8 are on the one hand over a resistor R at a positive voltage, on the other hand they can have a Switch SCH can be connected to ground. The switch SCH is operated by a plunger SL, namely when the module is plugged into the socket strip BUL, as it is is shown in FIG.

Die Emitter der Transistoren TS1 ... TS8, TSm liegen über den geschlossenen Schalter SCH an Masse, so daß die jeweils angesteuerten Transistoren die über je einen Widerstand mit positivem Potential verbundenen Leiterbahnen LB1 ... LB8, LBm auf Massepotential ziehen.The emitters of the transistors TS1 ... TS8, TSm are above the closed ones Switch SCH to ground, so that the transistors controlled in each case the over each a resistor with positive potential connected conductor tracks LB1 ... LB8, LBm pull to ground potential.

Wird die Baugruppe aus der Buchsenleiste BUL gezogen, so öffnet der Schalter SCH, noch bevor die Kontakte zwischen den Stiften ST1 ... ST8, STm und den Buchsen B1 ... B8, Bm unterbrochen ist. Die Emitter der Transistoren TS1 ... TS8 erhalten dann über den Widerstand R positives Potential, so daß sie unabhängig von ihrer Ansteuerung an der Basiselektrode gesperrt sind. Das Schließen des Schalters SCH wird gleichzeitig einer Meldeeinheit FF, die z. B. eine bistabile Kippstufe sein kann, angezeigt, die den Transistor TSm durchsteuert, so daß die Leiterbahn LBm auf Massepotential gebracht wird. Eine Zentraleinheit kann daraus erkennen, daß eine Baugruppe gezogen wird. Durch Abfragen kann sie dann feststellen, von welcher Baugruppe das Meldesignal gekommen ist.If the module is pulled out of the BUL socket strip, the opens Switch SCH before the contacts between the pins ST1 ... ST8, STm and the sockets B1 ... B8, Bm is interrupted. The emitters of the transistors TS1 ... TS8 then receive a positive potential via the resistor R, so that they are independent are blocked from being controlled at the base electrode. Closing the switch SCH is simultaneously a reporting unit FF, the z. Legs bistable Flip-flop can be displayed, which controls the transistor TSm, so that the Conductor LBm is brought to ground potential. A central unit can use it recognize that an assembly is being pulled. She can then determine through queries which module the message signal came from.

Da nun die Transistoren TS1 ... TS8 hochohmig sind, können, wenn die Baugrupope vollständig aus der Buchsenleiste gezogen wird, keine erhebliche Stromänderung auf den Leiterbahnen LB1 ... LB8 auftreten.Since the transistors TS1 ... TS8 are high impedance, if the Module is completely pulled out of the socket strip, no significant change in current occur on the conductor tracks LB1 ... LB8.

Der beschriebene Vorgang beim Herausziehen der Baugruppe läuft bei deren Einschieben in umgekehrter Reihenfolge ab.The process described when pulling out the module continues their insertion in reverse order.

Wenn die Stifte STV1, STV2 für die Stromversorgung Kontakt mit den zugehörigen Buchsen BV1, BV2 erhalten, werden die Transistoren TS1 ... TS8 sofort gesperrt, und der Transistor TSm wird durchgesteuert. Damit wird der Zentraleinheit gemeldet, daß die Baugruppe wieder eingesteckt ist.When the pins STV1, STV2 for the power supply contact the Associated sockets BV1, BV2 received, the transistors TS1 ... TS8 are immediately locked, and the transistor TSm is turned on. This becomes the central unit reported that the module is plugged in again.

Ein Stromstoß auf den Leiterbahnen LB1 ... LB8 kann nicht auftreten. Erst wenn der Stößel SL den Schalter SCH schließt, werden die Transistoren TS1 ... TS8 für den normalen Sendebetrieb freigegeben.A current surge on the conductor tracks LB1 ... LB8 cannot occur. Only when the plunger SL closes the switch SCH will the transistors TS1 ... TS8 released for normal transmission.

6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures

Claims (6)

Patentansprüche 1. Anordnung zum Anschluß von in Baugruppenträgern einschiebbaren elektronischen Baugruppen mit einem Steckverbinder, der aus einem ersten, mit der Baugruppe verbundenen Teil, und einem zweiten, mit einem Baugruppenträger verbundenen Teil besteht, mit wahlweise hoch- oder niederohmig schaltbaren Ausgängen, an die der baugruppenseitige Teil des Steckverbinders angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Baugruppe ein Schalter (SCH) angebracht ist, der bei eingesteckter Baugruppe ein erstes Signal abgibt, das die Ausgänge (TSl ... TS8) zum wahlweisen Schalten in den hoch- oder niederohmigen Schaltzustand freigibt und bei teilweise eingesteckter Baugruppe, aber noch bestehender elektrischer Verbindung der Kontakte (ST1 ... ST8, STm; B1 ... B8, Bm) des Steckverbinders ein zweites Signal abgibt, das die Ausgänge (TS1 ... TS8) in den hochohmigen Zustand schaltet.Claims 1. Arrangement for connecting in subracks Insertable electronic assemblies with a connector that consists of a first, connected to the assembly part, and a second, with a subrack connected part, with optionally high or low resistance switchable outputs, to which the assembly-side part of the connector is connected, d a d u notify that a switch (SCH) is attached to the assembly which emits a first signal when the module is plugged in, which the outputs (TSl ... TS8) for optional switching to the high or low resistance switching state releases and with a partially inserted module, but still existing electrical Connection of the contacts (ST1 ... ST8, STm; B1 ... B8, Bm) of the connector emits a second signal that puts the outputs (TS1 ... TS8) in the high-resistance state switches. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schalter ein mechanischer Schalter (SCH) ist, der bei eingesteckter Baugruppe von einem Stößel (SL) betätigt wird.2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the switch is a mechanical switch (SCH) that works when the Assembly is actuated by a plunger (SL). 3. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schalter ein optischer Schalter ist, der aus einer mit dem Baugruppenträger verbundenen Lichtquelle und einem mit der Baugruppe verbundenen Fotodetektor besteht, der nur dann, wenn die Baugruppe voll eingesteckt ist, von der Lichtquelle beleuchtet ist und das erste Signal abgibt.3. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the switch is an optical switch that is made of one with the rack connected light source and a photodetector connected to the assembly, which is only illuminated by the light source when the assembly is fully inserted and emits the first signal. 4. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schalter ein magnetischer Schalter ist, der aus einem mit dem Baugruppen- träger verbundenen Magneten und einer an der Baugruppe angebrachten Magnetfeldsonde besteht, die nur dann, wenn die Baugruppe voll eingesteckt ist, im Feld des Magneten liegt und das erste Signal abgibt.4. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the switch is a magnetic switch that consists of a carrier connected magnets and a magnetic field probe attached to the assembly, which is only in the field of the magnet when the module is fully inserted and emits the first signal. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mit dem Steckverbinder verbundenen Eingänge der Baugruppe hochohmig sind.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, d a -d u r c h g e it is not indicated that the inputs of the Assemblies are high resistance. 6. Datenverarbeitungsanlage mit Anordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Ausgangssignale des Schalters (SCH) oder davon abgeleitete Signale über die Steckverbinder (STm, Bm) einer die Signalübertragung steuernden Zentraleinheit zugeführt werden.6. Data processing system with arrangements according to claims 1 to 5, that the output signals of the Switch (SCH) or signals derived therefrom via the connectors (STm, Bm) a central unit controlling the signal transmission.
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