DE4020807A1

DE4020807A1 - Display field for information processing system - has input and output modules in groups connected onto common bus

Info

Publication number: DE4020807A1
Application number: DE4020807A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Schrottenloher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-01-02

Abstract

A display field for use in information processing system provides monitoring of input and output elements. The inputs and output modules (411-416) are coupled to the data bus (31) that connects with the central units. Each I/O module has a connection with a peripheral unit (P). The peripherals have a series of devices, such as switches (501), push button inputs (502). Indicators are used which may be LED elements (601), display bulbs (602), opto couplers (603), relays (604) and buzzes (605). These may be arranged in lines on a panel. ADVANTAGE - Simple means of providing display of functions.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenes Anzeigefeld zur Ein- und Ausgabe von Daten.The invention relates to a as in the preamble of the claim 1 specified display field for input and output of data.

Ein derartiges Anzeigefeld ist bereits aus K. Bartels: "Fernsteuerung und Fernüberwachung von Nachrichtenanlagen", Nachrichtentechnische Fachberichte, Beihefte der NTZ, Band 10-1958, Fernwirktechnik II, Seiten 69 bis 74, bekannt. Das bekannte Anzeigefeld ist als Steuermeldepult mit Meldegebern und Meldeempfängern ausgebildet.Such a display field is already from K. Bartels: "Remote control and remote monitoring of message systems", Telecommunications reports, supplements of the NTZ, volume 10-1958, telecontrol II, pages 69 to 74, known. The known Display panel is as a control panel with annunciators and Receptionists trained.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Anzeigefeld der eingangs genannten Art zur Ein- und Ausgabe zu schaffen, das sich in einfacher Weise an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen läßt.The object of the invention is to provide a display panel of the above mentioned type for input and output to create that in easy to adapt to the particular application.

Gemäß der Erfindung wird das Anzeigefeld zur Lösung dieser Aufgabe in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise ausgebildet.According to the invention, the display panel for solving this problem specified in the characterizing part of claim 1 Way trained.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Anzeigefeld, das sich mit vergleichsweise geringem Verdrahtungsaufwand in vielseitiger Weise gestalten und leicht variieren läßt. Das Anzeigefeld hat eine einheitliche Grund- und eine variable Zusatzbestückung. Die zur Grundbestückung gehörenden Eingabe-/Ausgabebausteine lassen sich aufgrund der sich ergebenden, vergleichsweise großen Stückzahlen rationell in Miniaturbauweise herstellen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht daher in der Möglichkeit, großflächige Anzeigefelder mit feiner Auflösung zu realisieren. Da bei Änderungen der Anzeige- und/oder Eingabeart die Grundbestückung mit den Eingabe-/Ausgabebausteinen beibehalten werden kann, brauchen für Änderungszwecke nur die vergleichsweise wenig aufwendigen Eingabe- und/ oder Ausgabeelemente bereitgehalten zu werden.By these measures results in an advantageous manner Display field, which has comparatively little wiring effort in many ways and vary slightly leaves. The display field has a uniform basic and a variable additional equipment. The belonging to the basic equipment Input / output modules can be adjusted due to the resulting, comparatively large numbers efficiently in miniature construction produce. Another significant advantage exists therefore in the possibility of having large display panels with to realize fine resolution. Since changes to the display and / or input type the basic configuration with the input / output blocks can be maintained for change purposes only the relatively inexpensive input and / or or output elements to be kept ready.

Man kann die Ein- und Ausgabebausteine in Öffnungen einer flächenhaften Montagewand einsetzen und für den Datenbus und eine zu den Eingabe-/Ausgabebausteinen führende Stromversorgungsleitung eine Verdrahtung vorsehen. Diese ist vorzugsweise eine Folienverdrahtung, bei der sich auf einer isolierenden Folie elektrische Leiterbahnen befinden und die zweckmäßigerweise nach allen Richtungen flexibel ist.You can the input and output modules in openings of a use planar mounting wall and for the data bus and a power supply line leading to the input / output devices provide a wiring. This is preferably a foil wiring, which is on an insulating Foil electrical conductor tracks are located and the expediently flexible in all directions.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 hat demgegenüber den Vorteil, daß das Anzeigefeld ohne zusätzliche Verdrahtung auskommt. Änderungen der Bestückung sind daher ohne weiteres möglich, ohne daß für entsprechend angepaßte elektrische Verbindungen gesorgt zu werden braucht. Mit Hilfe einer wählbaren Zahl von Trageschienen lassen sich verschieden große Anzeigefelder schaffen. Werden die Trageschienen in verschiedener Länge angeboten, so lassen sich mit Zahl und Länge der Trageschienen Breite und Länge des Anzeigefeldes variieren.The development of the invention according to claim 2 has the opposite the advantage that the display panel without additional wiring gets along. Changes to the equipment are therefore without further possible, without for correspondingly adapted electrical Links needs to be taken care of. With the help of a selectable number of support rails can be different sizes Create display fields. Are the support rails in different Length offered, so with number and length of the Support rails Width and length of the display panel vary.

Der serielle Datenaustausch zwischen der Zentrale und den Eingabe-/ Ausgabebausteinen erfolgt zweckmäßigerweise adressengesteuert mit Datentelegrammen, die Adressen enthalten oder mit Datentelegrammen, deren Bits in vorgegebener Weise verschiedenen Eingabe-/Ausgabevorrichtungen zugeordnet sind. Die Ausgestaltung des Anzeigefeldes nach Anspruch 3 hat dabei den Vorteil, daß die Eingabe-/Ausgabebausteine nur für eine vergleichsweise kleine Zahl von Adressen ausgelegt zu werden brauchen und/oder in besonders kurzen Zeitabständen Daten empfangen und/oder aussenden können.The serial data exchange between the control center and the input / Output modules are advantageously address-controlled with data telegrams containing addresses or with Data telegrams whose bits differ in a predetermined manner Input / output devices are assigned. The design of the display panel according to claim 3 has the advantage that the input / output modules only for a comparatively small number of addresses need to be laid out and / or receive data in particularly short time intervals and / or can send out.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 10.Advantageous further embodiments of the invention will become apparent from the claims 3 to 10.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 9 ergeht zweckmäßigerweise zunächst von dem zu adressierenden E/A-Baustein eine Aufforderung an die Zentrale, einen Adressenvorschlag an alle an die Zentrale angeschlossenen E/A-Bausteine abzugeben. Die darauffolgende Betätigung des Sensors löst die Übernahme der Adresse durch den betreffenden E/A-Baustein aus.In the development according to claim 9 is expediently first a request from the I / O module to be addressed to the central office, an address suggestion to all at Send central connected I / O modules. The following Actuation of the sensor triggers the transfer of the address through the relevant I / O module.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is based on the embodiments illustrated in FIGS explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 Bestandteile und Struktur eines Anzeigefeldes mit Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, Fig. 1 components and structure of a display panel with input and output devices,

Fig. 2 den konstruktiven Aufbau eines Anzeigefeldes, Fig. 2 shows the structural design of a display panel,

Fig. 3 eine Trageschiene eines Anzeigefeldes, Fig. 3 is a support rail of a display panel,

Fig. 4 eine Seitenansicht und Fig. 4 is a side view and

Fig. 5 eine Draufsicht einer Tragschiene mit aufgesetztem Eingabe/ Ausgabebaustein, Fig. 5 is a plan view of a support rail with attached input / output port,

Fig. 6 eine Trageschiene mit Eingabe-/Ausgabebaustein in perspektivischer Darstellung, Fig. 6 shows a support rail with input / output module in a perspective view;

Fig. 7 die Anschlüsse eines Eingabe-/Ausgabebausteines, Fig. 7, the terminals of an input / output block,

Fig. 8 eine Transistorschaltung für einen Eingabe-/Ausgabebaustein, Fig. 8 shows a transistor circuit for an input / output port,

Fig. 9 eine Transistorschaltung für einen Eingabe-/Ausgabebaustein mit Sensor, Fig. 9 shows a transistor circuit for an input / output module with sensor,

Fig. 10 eine Impulsfolge mit Taktimpulsen und mit Datenimpulsen, Fig. 10 is a pulse train with clock pulses and data pulses,

Fig. 11 eine über einen seriellen Bus zu übertragende Bytefolge, Fig. 11 a via a serial bus to be transferred byte sequence,

Fig. 12 einen bitorientierten Block, Fig. 12 shows a bit-oriented block,

Fig. 13 einen byteorientierten Block, Fig. 13 is a byte-oriented block,

Fig. 14 ein Flußdiagramm für einen Eingabe-/Ausgabebaustein, Fig. 14 is a flowchart for an input / output port,

Fig. 15 ein getastetes Ausgangssignal, Fig. 15 a sampled output signal,

Fig. 16 ein Impulsdiagramm für das Einlesen von Bytes, Fig. 16 is a timing chart for reading of bytes,

Fig. 17 ein Impulsdiagramm für die Ausgabe von Bytes und Fig. 17 is a timing diagram for the output of bytes and

Fig. 18 ein auf einen Eingabe-/Ausgabebaustein aufsetzbares Darstellungselement. Fig. 18 is a surface-mounted on an input / output block display element.

In der folgenden Figurenbeschreibung werden der Einfachheit halber die Ein- und/oder Ausgabeelemente als E/A-Elemente, die Eingabe- und/oder Ausgabebausteine als E/A-Bausteine und Eingabe- und/oder Ausgabevorrichtungen als E/A-Vorrichtungen und die Ein- und/oder Ausgabeaufsätze als E/A-Aufsätze bezeichnet. Die E/A-Aufsätze und die E/A-Elemente bilden die E/A-Peripherie P.In the following figure description will be simplicity half the input and / or output elements as I / O elements, the Input and / or output modules as I / O modules and input and / or output devices as I / O devices and the input and / or output attachments are referred to as I / O attachments. The I / O attachments and I / O elements make up the I / O peripherals P.

Das in Fig. 1 gezeigte Anzeigefeld enthält Vorrichtungen, die aus gleichartigen E/A-Bausteinen 411 . . . 4x6 und darauf aufsetzbaren verschiedenartigen E/A-Aufsätzen 501 . . . 507 bestehen.The display panel shown in FIG. 1 includes devices made of similar I / O chips 411 . , , 4 x 6 and various types of I / O attachments 501 . , , 507 exist.

Die E/A-Bausteine 411 . . . 4x6 enthalten jeweils eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung zum seriellen Datenaustausch und sind gruppenweise über je einen gemeinsamen Datenbus 31 . . . 3x miteinander und mit einer gruppeneigenen Zentrale 21 . . . 2x verbunden, die eine Vorrichtung zur Ablaufsteuerung enthält.The I / O devices 411 . , , 4 × 6 each contain a transmitting device and a receiving device for serial data exchange and are in groups via a respective common data bus 31 . , , 3 times with each other and with a group-owned headquarters 21 . , , 2 x connected, which contains a device for sequence control.

Die Vorrichtung 11 zur Hauptsteuerung, die mit dem Datensichtgerät 11a versehen ist, tauscht mit einer in der Figur nicht dargestellten übergeordneten Einrichtung Prozeßdaten PD aus. Die Vorrichtung 12 gehört zur Diagnose bzw. Einzelsteuerung, die mit dem Datensichtgerät 12a versehen ist, tauscht mit einer nicht dargestellten Anordnung ebenfalls Prozeßdaten aus.The device 11 to the master controller, which is provided with the visual display unit 11 a, exchanges process data PD to a not shown in the figure, the higher-level device. The device 12 is part of the diagnosis or individual control, which is provided with the data display device 12 a, exchanged with an arrangement, not shown, also process data.

Die Hauptzentrale 13 ist über die Leitung 300 mit der Vorrichtung 11 zur Hauptsteuerung verbunden. Die Zentralen 21 . . . 2x haben jeweils einen Anschluß für den mit der Hauptzentrale 13 verbundenen Bus 302 und einen Anschluß für den mit der Vorrichtung 12 verbundenen Bus 301.The main center 13 is connected via the line 300 to the device 11 to the main controller. The central 21st , , 2 x each have a terminal for the bus 302 connected to the central office 13 and a terminal for the bus 301 connected to the device 12 .

An die Zentrale 21 ist der lokale Bus 31 angeschlossen. Der lokale Bus 32 gehört zur Zentrale 22, der lokale Bus 33 zur Zentrale 23. Der lokale Bus 31 . . . 3x verbindet jeweils eine Zeile von E/A-Bausteinen des Anzeigefeldes mit der zugeordneten Zentrale 21 . . . 2x.To the central 21 of the local bus 31 is connected. The local bus 32 belongs to the central office 22 , the local bus 33 to the central office 23 . The local bus 31 . , , 3 x each connects one row of I / O blocks of the display panel to the associated center 21 . , , 2 x.

Die E/A-Bausteine sind jeweils mit einem Bezugszeichen versehen, dessen erste Ziffer 4, dessen zweite Ziffer die betreffende Zeile des Anzeigefeldes und dessen dritte Ziffer eine fortlaufende Nummer innerhalb der betreffenden Zeile ist.The I / O modules are each provided with a reference numeral, its first digit 4, the second digit of which is the relevant one Line of the display field and its third digit a continuous Number is within the relevant line.

Somit sind die E/A-Bausteine 411 . . . 416 der ersten Zeile an den lokalen Bus 31, die E/A-Bausteine 421 . . . 426 der zweiten Zeile an den lokalen Bus 32 und die E/A-Bausteine 4x1 . . . 4x6 der x-ten Zeile an den lokalen Bus 3x angeschlossen.Thus, the I / O devices are 411 . , , 416 of the first line to the local bus 31 , the I / O devices 421 . , , 426 of the second line to the local bus 32 and the I / O blocks 4 x 1 . , , 4 x 6 of the x-th row connected to the local bus 3 x.

In Fig. 1 sind drei Zeilen eines Anzeigefeldes mit je sechs oder fünf E/A-Bausteinen dargestellt. Die Anzahl von Zeilen des Anzeigefeldes kann insbesondere etwa 100, die Zahl von E/A- Bausteinen je Zeile insbesondere etwa 250 betragen. An die Hauptzentrale 13 lassen sich somit bis zu etwa 100 Zentralen anschließen.In Fig. 1, three lines of a display panel with six or five I / O modules are shown. In particular, the number of lines of the display field may be about 100, and the number of I / O blocks per line may be about 250 in particular. To the central office 13 can thus be connected to about 100 control panels.

Der E/A-Baustein 411 ist nicht bestückt, so daß sein Eingang E und sein Ausgang A frei zugänglich sind. Die weiteren E/A-Bausteine der ersten Zeile sind mit E/A-Aufsätzen bestückt, die unmittelbar an den betreffenden E/A-Baustein angeschlossen und zugleich als E/A-Element ausgebildet sind. Als Eingabeelemente dienen der Schalter 501 und die Taste 502. Als Ausgabeelemente sind die Leuchtdiode 601, die Anzeigelampe 602, der Optokoppler 603, das Relais 604 und der Summe 605 vorgesehen.The I / O module 411 is not populated, so that its input E and its output A are freely accessible. The other I / O modules of the first line are equipped with I / O attachments which are connected directly to the respective I / O module and at the same time as an I / O element. As input elements serve the switch 501 and the key 502 . As output elements, the light-emitting diode 601 , the indicator lamp 602 , the optocoupler 603 , the relay 604 and the sum 605 are provided.

In der zweiten Zeile des Anzeigefeldes sind die E/A-Bausteine 421 . . . 425 mit je einem Schieberegister 701 . . . 705 als E/A-Aufsatz bestückt. An die Schieberegister 701 . . . 705 sind die E/A-Elemente 81 . . . 84 angeschlossen. Der E/A-Baustein ist somit jeweils mittelbar mit einem Eingabeelement und/oder mit einem Ausgabeelement verbunden.In the second line of the display field are the I / O modules 421 . , , 425 , each with a shift register 701 . , , 705 equipped as I / O attachment. To the shift registers 701 . , , 705 are the I / O elements 81 . , , 84 connected. The I / O module is thus each connected indirectly to an input element and / or to an output element.

Als Ausgabeelemente dienen die Vorrichtung zur 7-Segment-Anzeige 81, der Drucker 82 mit CENTRONIX-Interface und der Codierschalter 83.As output elements serve the device for 7-segment display 81 , the printer 82 with CENTRONIX interface and the coding switch 83rd

Das Meßgerät 84 ist mit seinem Eingang an den Ausgang des Schieberegisters 704 angeschlossen und mit seinem Ausgang an das Schieberegister 705 geführt. The measuring device 84 is connected with its input to the output of the shift register 704 and guided with its output to the shift register 705 .

Jedes dieser Schieberegister 701 . . . 705 ist sowohl mit dem Eingang als auch mit dem Ausgang des zugehörigen E/A-Bausteines verbunden. Dabei haben die Eingänge der E/A-Bausteine 421, 422 und 424 sowie die Ausgänge der E/A-Bausteine 423 und 425 jeweils - was durch strichlierte Darstellung der entsprechenden Verbindung zum Ausdruck gebracht ist - eine Hilfsfunktion.Each of these shift registers 701 . , , 705 is connected to both the input and output of the associated I / O device. The inputs of the I / O modules 421, 422 and 424 as well as the outputs of the I / O modules 423 and 425 have an auxiliary function, as indicated by a dashed representation of the corresponding connection.

Die Hilfsfunktion besteht z. B. darin, daß das Strobesignal für das Schieberegister ausgegeben wird.The auxiliary function consists z. B. in that the strobe signal for the shift register is output.

Auch bei den E/A-Bausteinen der letzten Zeile ist eine mittelbare Verbindung der E/A-Bausteine mit E/A-Elementen vorgesehen. Als E/A-Aufsätze dienen der Analog/Digital-Wandler bzw. A/D- Wandler 706, der Digital/Analog Wandler bzw. D/A-Wandler 707 und die Zähler 708 . . . 711.The I / O modules of the last line also have an indirect connection of the I / O modules with I / O elements. The I / O attachments used are the analog / digital converter or A / D converter 706 , the digital / analog converter or D / A converter 707 and the counter 708 . , , 711 .

Der Sensor 85, der z. B. ein Temperatursensor sein kann, ist an den A/D-Wandler 706 geführt. Der Aktor 86, insbesondere mit Analogwert-Vorgabe, ist an den D/A-Wandler 707 angeschlossen.The sensor 85 , the z. B. may be a temperature sensor is guided to the A / D converter 706 . The actuator 86 , in particular with analog value specification, is connected to the D / A converter 707 .

Der A/D-Wandler 706 und der D/A-Wandler 707 liegen jeweils mit einem Eingang an dem Ausgang und mit einem Ausgang am Eingang des zugeordneten E/A-Bausteines 431 bzw. 433. Dabei haben die Eingänge der E/A-Bausteine 4x2, 4x3, 4x4 und die Ausgänge der E/A-Bausteine 4x1, 4x5 und 4x6 jeweils eine Hilfsfunktion.The A / D converter 706 and the D / A converter 707 are each provided with an input at the output and with an output at the input of the associated I / O device 431 and 433, respectively. The inputs of the I / O modules 4 x 2 , 4 x 3 , 4 x 4 and the outputs of the I / O modules 4 x 1 , 4 x 5 and 4 x 6 each have an auxiliary function.

Die Einrichtung 87, die ein Gerät oder eine Anlage sein kann, benötigt in Empfangs- und in Senderichtung jeweils zwei Schieberegister 708, 709 bzw. 710, 711.The device 87 , which may be a device or a system, requires two shift registers 708, 709 and 710, 711 in the receive and transmit directions, respectively.

Fig. 2 zeigt den mechanischen Aufbau des Anzeigefeldes nach Fig. 1. Wie die in Fig. 2 enthaltene Frontansicht zeigt, ist das Anzeigefeld aus einer Anzahl x von Trageschienen 91 . . . 9x zusammengesetzt. Von diesen Schienen sind in der Frontansicht die beiden obersten 91, 92 und die unterste 9x dargestellt. Die Schienen 91, 92 und 9x tragen jeweils links eine Zentrale 21, 22, 2x und rechts daneben eine Vielzahl von E/A-Bausteinen. Die Zentralen und die E/A-Bausteine sind matrixartig angeordnet. Dabei befinden sich die Zentralen in ein und derselben Spalte der Matrix. Fig. 2 shows the mechanical structure of the display panel of FIG. 1. As shown by the front view given in Fig. 2, the display panel of a number x of support rails 91st , , 9 x composed. From these rails, the top two 91, 92 and the bottom 9 x are shown in the front view. The rails 91, 92 and 9 x carry on the left a central 21, 22, 2 x and right next to a variety of I / O devices. The control panels and the I / O modules are arranged like a matrix. The panels are in one and the same column of the matrix.

Unterhalb der Schienen 21 . . . 2x des Anzeigefeldes befindet sich ein Teil 9, der die Hauptzentrale 13 und die Stromversorgung 9 enthält.Below the rails 21 . , , 2 x of the display panel is a part 9 , which contains the main control center 13 and the power supply 9 .

Die zu ein und derselben Gruppe gehörenden und daher über einen gemeinsamen Datenbus 31 . . . 3x miteinander verbundenen E/A-Bausteine 411 . . . 416, 421 . . . 426 bzw. 4x1 . . . 4x6 sind mittels einer zugleich als Stromschiene ausgebildeten Trageschiene gemeinsam gehaltert. Die Trageschiene ist als serieller Datenbus ausgebildet und verbindet als solcher jeweils die auf ein und dieselbe Trageschiene aufgesetzten E/A-Bausteine elektrisch miteinander und mit der auf derselben Trageschiene befindlichen Zentrale.The belonging to one and the same group and therefore via a common data bus 31 . , , 3 x interconnected I / O devices 411 . , , 416, 421 . , , 426 or 4 x 1 . , , 4 x 6 are held together by means of a simultaneously designed as a busbar support rail. The support rail is designed as a serial data bus and as such connects each of the patched on one and the same support rail I / O devices with each other and with the located on the same support rail center.

Die Zentrale ist jeweils über den durch die Trageschiene gebildeten seriellen Bus mit ihren E/A-Bausteinen verbunden und zusammen mit den Zentralen weiterer Trageschienen über den weiteren Bus 302 an die Hauptzentrale 13 angeschlossen. Die Leitung 300 führt von der Hauptzentrale 13 zur Vorrichtung 11 zur Hauptsteuerung.The center is connected in each case via the serial bus formed by the support rail with their I / O modules and connected together with the centers of other support rails on the other bus 302 to the central office 13 . The line 300 leads from the main center 13 to the device 11 to the main controller.

Fig. 2 zeigt im oberen Teil eine Draufsicht des Anzeigefeldes. Die Peripherie P befindet sich vor den E/A-Bausteinen. Von hinten nach vorn folgen die Schiene 91, die E/A-Bausteine 411a, 412a . . . 41na und die mit entsprechenden Schaltsymbolen charakterisierten E/A-Elemente aufeinander. Fig. 2 shows in the upper part of a plan view of the display panel. The periphery P is located in front of the I / O blocks. From behind to behind, the rail 91 , the I / O modules 411 a, 412 a, follow. , , 41 na and the I / O elements characterized by corresponding switching symbols.

In der Seitenansicht von Fig. 2 ergibt sich eine entsprechende Reihenfolge von links nach rechts.In the side view of Fig. 2 results in a corresponding order from left to right.

Weitere Einzelheiten der zugleich als Stromschiene ausgebildeten Trageschiene 9 gehen aus Fig. 3 hervor, die von der Schiene 9 links eine Stirnseite und rechts eine entsprechende Seitenansicht zeigt. Die Schiene 9 hat einen rechteckigen Querschnitt und ist mit drei in Längsrichtung parallel zueinander verlaufenden Nuten 901 . . . 903 versehen. Den größeren gegenseitigen Abstand haben die Nuten 901 und 902. Zwischen diese Nuten befindet sich ein Steg 904, der mit Sacklöchern 90, 906 versehen ist. Die Sacklöcher 905, 906 liegen auf der den Nuten gegenüberliegenden Seite der Schiene und dienen zur Befestigung der Schiene auf einer Haltevorrichtung. In den Nuten 901 . . . 903 befinden sich die elektrischen Leiter a1 . . . a3.Further details of the same time designed as a busbar support rail 9 will be apparent from Fig. 3, which shows a front side of the rail 9 on the left and a corresponding side view on the right. The rail 9 has a rectangular cross section and is provided with three longitudinally mutually parallel grooves 901 . , , 903 provided. The larger mutual distance have the grooves 901 and 902 . Between these grooves is a web 904 , which is provided with blind holes 90, 906 . The blind holes 905, 906 lie on the opposite side of the grooves of the rail and are used to attach the rail on a holding device. In the grooves 901 . , , 903 are the electrical conductors a 1 . , , a 3 .

Fig. 4 zeigt eine Trageschiene 9 mit E/A-Baustein 4 mit Blick auf eine Stirnseite der Schiene. Der E/A-Baustein sitzt mit 3 Anschlußelementen b1 . . . b3 in den Nuten 901 . . . 903 der Schiene 9 und trägt auf der Kopfseite die Anschlußstifte c1 . . . c5. Fig. 4 shows a support rail 9 with I / O module 4 facing a front side of the rail. The I / O module sits with 3 connection elements b 1 . , , b 3 in the grooves 901 . , , 903 of the rail 9 and carries on the head side, the pins c 1 . , , c 5 .

Fig. 5 zeigt eine Schiene mit aufgesetztem E/A-Baustein mit Blick auf die kopfseitigen Anschlußstifte c1 . . . c5 des E/A-Bausteines 4. Fig. 5 shows a rail with an attached I / O module with a view of the head-side terminal pins c1. , , c 5 of the I / O module 4 .

Wie aus dem Blockschaltbild nach Fig. 7 hervorgeht, wird dem Anschluß b1 des E/A-Bausteines 4 über den elektrischen Leiter a1 die Spannung +U und dem Anschluß b3 des E/A-Bausteines 4 über den elektrischen Leiter a3 das Massepotential zugeführt. Der Anschluß b2 des E/A-Bausteines 4 ist mit dem elektrischen Leiter a2 verbunden. Der elektrische Leiter a2 bildet den Datenbus, der jeweils den Informationsaustausch zwischen der Zentrale und den zugeordneten E/A-Bausteinen ermöglicht.As is apparent from the block diagram of FIG. 7, the terminal b 1 of the I / O block 4 via the electrical conductor a 1, the voltage + U and the terminal b 3 of the I / O block 4 via the electrical conductor a 3 supplied to the ground potential. The terminal b 2 of the I / O module 4 is connected to the electrical conductor a 2 . The electrical conductor a 2 forms the data bus, which in each case enables the exchange of information between the control center and the assigned I / O modules.

Die kopfseitigen Anschlußstifte c1 . . . c5 stellen die Verbindung zur Peripherie P nach Fig. 1 her.The head-side pins c 1 . , , c 5 establish the connection to the periphery P of FIG. 1.

Dabei führen der Anschlußstift c1 das Eingabesignal E, der Anschlußstift c2 die Versorgungsspannung +U, der Anschlußstift c3 den Takt T, der Anschlußstift c4 das Ausgangssignal A und der Anschlußstift c5 das Massepotential.The pin c 1 lead the input signal E, the pin c 2, the supply voltage + U, the pin c 3 the clock T, the pin c 4, the output signal A and the pin c 5, the ground potential.

Die Anschlüsse a1, b1 und c1 einerseits und die Anschlüsse a3, b3 und c5 andererseits sind jeweils unmittelbar miteinander verbunden. The terminals a 1 , b 1 and c 1 on the one hand and the terminals a 3 , b 3 and c 5 on the other hand are each directly connected to each other.

Fig. 8 zeigt eine Transistorschaltung für den E/A-Baustein 4. Der NPN-Transistor 44 ist kollektorseitig unmittelbar mit dem Anschlußstift c4 für das Ausgangssignal A verbunden. Zwischen dem Anschluß b1 für die Versorgungsspannung +U und dem Kollektor des Transistors 44 liegt die aus dem Widerstand 41 und der katodenseitig mit dem Kollektor des Transistors 44 verbundenen Diode 42. Zwischen dem Emitter des Transistors 44 und dem Anschluß b3 für das Massepotential liegt der Widerstand 43. FIG. 8 shows a transistor circuit for the I / O module 4 . The NPN transistor 44 is the collector side directly connected to the pin c 4 for the output signal A. Between the terminal b 1 for the supply voltage + U and the collector of the transistor 44 is connected from the resistor 41 and the cathode side connected to the collector of the transistor 44 diode 42nd Between the emitter of the transistor 44 and the terminal b 3 for the ground potential of the resistor 43th

Die in Fig. 9 gezeigte Transistorschaltung für einen E/A-Baustein ist mit einer Sensorschaltung 45 verbunden. Bei dieser Transistorschaltung ist der NPN-Transistor 44 über den Widerstand 43 an den Anschluß b3 für Masse geführt. Der Anschluß c1 für das Eingabesignal E ist sowohl über die Diode 42 an den Kollektor des Transistors 44 als auch unmittelbar mit der Sensorschaltung 45 verbunden.The transistor circuit for an I / O device shown in FIG. 9 is connected to a sensor circuit 45 . In this transistor circuit, the NPN transistor 44 is guided via the resistor 43 to the terminal b 3 for ground. The terminal c 1 for the input signal E is connected both via the diode 42 to the collector of the transistor 44 and directly to the sensor circuit 45 .

Das Anzeigefeld nach Fig. 1 enthält mehrere Zentralen, die jeweils mit einer Gruppe von E/A-Vorrichtungen Informationen austauschen.The display panel of Fig. 1 includes a plurality of panels each exchanging information with a group of I / O devices.

Zumindest wegen der vorgesehenen Eigenüberwachung spricht die Zentrale nacheinander bzw. schrittweise alle daran angeschlossenen E/A-Bausteine an. Dies sind z. B. bei der Zentrale 21 die E/A-Bausteine 411 . . . 41n. Dabei kann die Ablaufsteuerung der Zentrale so eingestellt sein, daß sie im Prüfzyklus eine Folge von Aufruftelegrammen aussendet, die die an die Zentrale angeschlossenen E/A-Bausteine umfaßt. Dabei können in einem Prüfzyklus alle für einen Vollausbau vorgesehenen oder nur die Adressen der vorhandenen E/A-Bausteinen aufgerufen werden. Die Zentrale fragt dabei bis zur maximal möglichen oder bis zur maximal bekannten E/A-Baustein-Adresse ab.At least because of the intended self-monitoring, the control panel responds successively or step by step to all the I / O modules connected to it. These are z. B. at the central 21, the I / O modules 411 . , , 41 n. Here, the flow control of the control panel can be set so that it sends in the test cycle, a sequence of call telegrams, which includes the connected to the central I / O modules. In a test cycle, all of the existing I / O blocks for full expansion or only the addresses of the existing I / O blocks can be called up. The central unit polls up to the maximum possible or up to the maximum known I / O module address.

Insbesondere wegen der vorgesehenen Möglichkeit, daß zu jeder Zeit an einem E/A-Baustein Eingaben in Richtung zur Zentrale erfolgen können, ist der Ablauf eines Zyklus zweckmäßig. Außerdem steht es der jeweiligen Zentrale frei, wann sie welchen E/A-Baustein anspricht. In particular, because of the foreseeable possibility that to each Time at an I / O block Entries towards the central station can take place, the expiration of a cycle is appropriate. also it is the respective headquarters free, when they have which I / O block responds.

Nach der Fabrikation hat ein E/A-Baustein zunächst keine bestimmte Adresse bzw. Identifikationsnummer. Dieser Zustand kann bei einem E/A-Baustein, der bereits mit einer Adresse versehen wurde, durch einen entsprechenden Befehl von der Zentrale herbeigeführt werden. Um gleichzeitig einem E/A-Baustein eine bestimmte Adresse zuzuweisen und die Existenz dieser Adresse der Zentrale bzw. dem Steuerrechner bekanntzumachen, ist ein Ablauf vorgesehen, der im folgenden anhand der ersten Schiene des Anzeigefeldes erläutert wird:After fabrication, an I / O device has no specific one at first Address or identification number. This condition can for an I / O block that already has an address was brought about by an appropriate command from the central office become. At the same time, an I / O module has a specific Assign address and the existence of this address the Announce the central office or the control computer, is a sequence provided in the following with reference to the first rail of the Display field is explained:

Durch die Vorrichtung 11 zur Hauptsteuerung veranlaßt, unterrichtet die Zentrale 21 alle E/A-Bausteine, daß es jetzt um die Vergabe der bestimmten Adresse geht. Dabei kann eine bestimmte Adresse oder eine Anzahl von Adressen in zyklischer Folge angeboten werden.Initiated by the main controller 11 , the center 21 informs all the I / O modules that it is now time to assign the particular address. In this case, a specific address or a number of addresses can be offered in cyclic order.

Nur diejenigen E/A-Bausteine 411 . . . 41n fühlen sich jetzt angesprochen, die direkt nach der Fertigung noch keine bzw. nach einem entsprechenden Rücksetzkommando keine Adresse mehr eingeprägt haben.Only those I / O devices 411 . , , 41 n feel addressed now, who have not imprinted any address directly after production or no address after a corresponding reset command.

Der Bediener, insbesondere die mit der Installation betraute Person oder Betreiber der Einrichtung, kontaktet mit einem spitzen leitenden Gegenstand, insbesondere mit Nadel, Nagel, Ahle, Schraubendreher oder Draht, den Sensoreingang des entsprechend Fig. 8 ausgebildeten E/A-Bausteines, der diese Adresse übernehmen soll.The operator, in particular the entrusted with the installation person or operator of the device, contacted with a pointed conductive object, in particular with needle, nail, awl, screwdriver or wire, the sensor input of the Fig. 8 formed I / O module, this Address should take over.

Damit übernimmt dieser E/A-Baustein die von der Zentrale vorgegebene und angezeigte Adresse nichtflüchtig. Vorzugsweise wird die Adresse dabei in einer EEPROM-Struktur oder dergleichen im E/A-Baustein gespeichert, so daß die Adresse auch bei Stromausfall oder im Falle einer Abschaltung erhalten bleibt. Zusätzlich zu dem Adressenspeicher enthalten die E/A-Bausteine zweckmäßigerweise einen Adressenvergleicher. As a result, this I / O module adopts the one specified by the central unit and displayed address non-volatile. Preferably the address case in an EEPROM structure or the like in I / O module stored so that the address even in case of power failure or in case of shutdown. additionally The address memory contains the I / O blocks expediently an address comparator.

Die Vorrichtung 11 zur Hauptsteuerung erfährt die Übernahme dieser Adresse und schließt damit diese Adressenvergabe ab. Die Rückmeldung erfolgt zweckmäßigerweise im Kommando oder abwechselnd in einem Abfragezyklus, in dem diese Adresse auch angesprochen wird. Insbesondere wird die im zweiten Byte eines zentralen Telegramms enthaltene Adresse als drittes Byte zurückgesandt.The device 11 to the main control learns the acquisition of this address and thus completes this address assignment. The feedback is expediently carried out in the command or alternately in a polling cycle in which this address is also addressed. In particular, the address contained in the second byte of a central telegram is sent back as the third byte.

Zur Unterstützung der Wartung ist vorgesehen, daß ein E/A-Baustein nach einer entsprechenden Anweisung durch die Zentrale 21 so lange den logischen Zustand seines Ausgangs invertiert, wie sein Sensoreingang kontaktet wird.To support the maintenance is provided that an I / O module after a corresponding instruction by the center 21 as long as the logic state of its output inverted as his sensor input is contacted.

Im Hinblick auf mögliche Betriebsstörungen enthalten die E/A- Bausteine Speicher für die akutellen Eingabe- und/oder Ausgabewerte. Somit ist eine Speicherung der Eingabe- und der Ausgabewerte in den E/A-Bausteinen selbst vorgesehen. Auch wenn der durch die Zentrale 21 vorgegebene Zyklus stoppt, behalten alle E/A-Bausteine 411 . . . 41n alle einmal erhaltenen Werte. Die in diesen Speichern gespeicherten Informationen lassen sich jeweils von der zugeordneten Zentrale abrufen.With regard to possible malfunctions, the I / O devices contain memory for the current input and / or output values. Thus, storage of the input and output values in the I / O blocks themselves is provided. Even if the cycle specified by the center 21 stops, all the I / O blocks 411 keep. , , 41 n all values once obtained. The information stored in these memories can be retrieved from the assigned center.

Wenn eine Zentrale 21 bzw. die Steuerung nach einem Absturz keine Kenntnis mehr von dem zuletzt dargestellten Zustand hat, kann sie sich diese Kenntnis durch Wiedereinlesen der letzten Eingaben oder Ausgaben aus den E/A-Bausteinen wieder aufbauen. Der zuletzt dargestellte Zustand kann dabei insbesondere ein Prozeßzustand sein.If a control center 21 or the controller after a crash is no longer aware of the state last displayed, it can rebuild this knowledge by reading in the last input or output from the I / O blocks. The state shown last can be in particular a process state.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung sieht eine Hauptsteuerung durch die Vorrichtung 11 und eine Einzelsteuerung oder Diagnose durch die Vorrichtung 12 vor. Diese Vorrichtungen bestehen jeweils - je nach Einsatzfall - aus einem PC oder einem Prozeßrechner. Die Vorrichtung 11 teilt über die Hauptzentrale 13 einer der Zentralen 21 . . . 2x mit, welcher ihrer E/A-Bausteine welchen Ausgangszustand einnehmen soll bzw. von welchem E/A-Baustein der Eingang abzufragen ist. Die Vorrichtung 12 gibt derartige Mitteilungen direkt, d. h., ohne Zwischenschaltung der Hauptzentrale 13, an die Zentralen 21 . . . 2x ab.The device shown in FIG. 1 provides a main control by the device 11 and a single control or diagnosis by the device 12 . These devices are each - depending on the application - from a PC or a process computer. The device 11 shares via the main center 13 of the central 21st , , 2 times with which of their I / O blocks is to assume which output state or from which I / O block the input is to be interrogated. The device 12 gives such messages directly, ie, without interposition of the central office 13 , to the central 21st , , 2 x from.

Auf diese Weise wird dem Benutzer der Gesamteinrichtung eine einfache Handhabung oder Konfigurierung ermöglicht.In this way, the user of the overall device becomes a easy handling or configuration possible.

Die Hauptzentrale 13, die vorzugsweise aus der Zentrale hardwaremäßig abgeleitet ist, setzt das an der Rechnerschnittstelle ablaufende Protokoll auf das davon abweichende Protokoll um, das zur Verständigung mit den Zentralen f21 . . . 2x dient.The main control center 13 , which is preferably derived from the control center in hardware, converts the protocol running on the computer interface to the protocol deviating therefrom, which is used for communication with the control stations f 21 . , , 2 x serves.

Die Schienen 91 . . . 9x des Anzeigefeldes haben jeweils zugleich die Funktion eines lokalen Busses 31 . . . 3x. Der lokale Bus 31 . . . 3x besteht aus drei Leitungen, einer ersten für die Spannung +U, einer zweiten für Daten und einer dritten für Bezugspotential. Die Spannung +U und die Daten sind voneinander getrennt statt zusammen auf einer gemeinsamen Leitung geführt. Dies hat den Vorteil, daß trotz des teilweise großen Laststromes keine besondere Stabilisierung der Logikspannung nötig ist, so daß hierfür keine großen Kondensatoren bzw. aufwendigen Stabilisierungsschaltungen vorgesehen zu werden brauchen. Außerdem ist in vorteilhafter Weise keine Entkoppel-/Einkoppelschaltung der Daten auf eine gemeinsame Leitung erforderlich. Die Schiene ist vorzugsweise flexibel in allen Richtungen.The rails 91 . , , 9 x of the display panel each have at the same time the function of a local bus 31 . , , 3 x. The local bus 31 . , , 3 x consists of three lines, a first for the voltage + U, a second for data and a third for reference potential. The voltage + U and the data are separated from each other instead of running together on a common line. This has the advantage that despite the sometimes large load current no special stabilization of the logic voltage is needed, so that this no large capacitors or complex stabilization circuits need to be provided. In addition, no decoupling / coupling-in circuit of the data onto a common line is required in an advantageous manner. The rail is preferably flexible in all directions.

Die E/A-Bausteine 411 . . . 41n werden auf die Schiene 31 aufgesteckt und weisen zur sicheren Fixierung zweckmäßigerweise Haltenasen auf. Bei der Montage der E/A-Peripherie P auf oder an Federleisten der E/A-Bausteine werden die Bausteine der Peripherie P auf die Stifte 41 . . . 45 aufgesteckt. Andererseits kann ein direktes Anlöten zweckmäßig sein.The I / O devices 411 . , , 41 n are plugged onto the rail 31 and have for secure fixation conveniently retaining lugs on. When mounting the I / O peripherals P on or on the socket connectors of the I / O modules, the components of the periphery P are transferred to the pins 41 . , , 45 plugged. On the other hand, direct soldering may be appropriate.

Die Zentrale 21 hat die Anschlüsse 21d . . . 21d. Der Anschluß 21a stellt die Verbindung zur Hauptzentrale 13 oder einen Ring her. Diese Verbindung ist zweckmäßigerweise ein Feldbus mit der Schnittstelle RS 485. Der Anschluß 21b führt zur Vorrichtung 12 zur Einzelsteuerung und ist insbesondere eine RS232C/ASCII- Schnittstelle. Der Anschluß 21c kann zur zentralen Vorgabe des Taktes für die Schnittstelle 2d dienen. Er kann entfallen, wenn der Takt jeweils in der Zentrale selbst erzeugt wird. Der Anschluß 21d führt zu den E/A-Bausteinen. Als Schnittstelle dient vorzugsweise ein spezielles, nachstehend beschriebenes Protokoll.The center 21 has the terminals 21 d. , , 21 d. The terminal 21 a establishes the connection to the central office 13 or a ring. This connection is suitably a field bus to the interface RS 485. The terminal 21 b leads to the device 12 for individual control and is in particular an RS232C / ASCII interface. The terminal 21 c can serve for the central specification of the clock for the interface 2 d. It can be omitted if the clock is generated in each case in the center itself. The terminal 21d leads to the I / O blocks. The interface is preferably a special, described below protocol.

Die Zentrale 21 gestattet ein selbständiges Durchführen einer Ausgabe-/Abfrage-/Kontroll-Sequenz, die durch die Vorrichtung 11 zur Hauptsteuerung oder durch die Vorrichtung 12 zur Einzelsteuerung vorgegeben wurde. Die Zentrale 21 gestattet ferner ein Aufnehmen und Durchführen eines Dialoges mit den an die Anschlüsse 21a und 21b angeschlossenen Vorrichtungen.The center 21 allows an independent execution of an output / query / control sequence, which was predetermined by the device 11 to the main controller or by the device 12 for individual control. The center 21 also allows recording and performing a dialogue with the connected to the terminals 21 a and 21 b devices.

Die Zentrale 21 läßt sich mit einem Mikrocontroller, insbesondere aus der Intel-Linie 8051 und sehr wenigen zusätzlichen Logikbausteinen auf sehr kleinem Raum aufbauen.The center 21 can be built with a microcontroller, in particular from the Intel line 8051 and very few additional logic devices in a very small space.

Fig. 7 zeigt die Schnittstellen eines E/A-Bausteines 4. Die über die Leitung 91 zugeführte Spannung +U dient zur Versorgung des E/A-Bausteines 401 und wird zur Peripherie P durchgereicht. In der Peripherie P dient sie insbesondere zum Anshluß der LED, Anzeigelampen usw. zwischen den Anschlüssen A und +U oder zur Versorgung der eventuell angeschlossenen Interface-Bausteine 701 . . . 711 nach Fig. 1. FIG. 7 shows the interfaces of an I / O module 4 . The supplied via the line 91 voltage + U is used to power the I / O module 401 and is passed to the periphery P. In the periphery P, it is used, in particular, to connect the LED, indicator lamps, etc., between the terminals A and + U or to supply the possibly connected interface modules 701 . , , 711 of FIG. 1.

Das über die Schiene 94 zugeführte Massepotential dient zur Versorgung der E/A-Bausteine 401 und als Bezugspotential für die Datensignale und wird zur Peripherie P durchgereicht. In der Peripherie P dient es insbesondere zum Anschluß der Schalter, Taster usw. zwischen den Anschlüssen E und Masse und zur Versorgung der eventuell angeschlossenen Interface-Bausteine 701 . . . 711 nach Fig. 1.The ground potential supplied via the rail 94 serves to supply the I / O modules 401 and as reference potential for the data signals and is passed to the periphery P. In the periphery P it is used in particular for connecting the switches, buttons, etc. between the terminals E and ground and for the supply of any connected interface modules 701st , , 711 of FIG. 1.

Die Leitung 93 dient zum bidirektionalen Datenaustausch zwischen dem E/A-Baustein 401 und der Zentrale. Die Belastung der Leitung 93 ist z. B. höchstens 1 mA, solange der E/A-Baustein 401 auf Empfang geschaltet ist. Sendet der E/A-Baustein 401 zur Zentrale hin, so wird die Leitung 93 durch den E/A-Baustein niederohmig auf Logikpegel 1 oder Logikpegel 0 fixiert.The line 93 serves for bidirectional data exchange between the I / O module 401 and the center. The load on the line 93 is z. B. at most 1 mA, as long as the I / O module 401 is switched to receive. If the I / O module 401 transmits to the central unit, the line 93 is fixed in a low-impedance manner to logic level 1 or logic level 0 by the I / O module.

Fig. 8 zeigt einen Stromlauf für die Ausgabeseite der E/A- Bausteine 411 . . . 4xn. Der Widerstand 41 ist relativ hochohmig. Bei hochohmiger Belastung durch die Peripherie P ist etwa TTL-Pegel am Ausgang abgreifbar. FIG. 8 shows a circuit for the output side of the I / O devices 411 . , , 4 xn. The resistor 41 is relatively high impedance. In the case of a high-impedance load through the periphery P, approximately TTL level can be tapped at the output.

Die Schutzdiode 42 ist im Hinblick auf eine Verwendung des Ausgangs A als Quasi-Open-Collector-Ausgang und eine dabei mögliche Beteiligung einer externen Spannung vorgesehen, die größer als +U ist. Der Schutzwiderstand bewirkt eine Einstellung des maximalen Ausgangsstromes und hat den Vorteil, daß bei direktem Anschalten von LED oder Anzeigelampen kein externer Vorschaltwiderstand nötig ist.The protection diode 42 is provided with respect to a use of the output A as a quasi-open collector output and thereby possible involvement of an external voltage which is greater than + U. The protective resistor causes an adjustment of the maximum output current and has the advantage that when directly turning on LED or indicator lights no external ballast resistor is needed.

Bei offenem Eingang E wird der logische Pegel "1" bei einem Strom von einigen µA dagegen logischer Pegel "0" angenommen.When input E is open, the logic level "1" at a Current of a few μA, on the other hand, logic level "0" assumed.

In der Betriebsart "Byte ausgeben" hat der E/A-Baustein die in Fig. 9 gezeigte Konfiguration, die den Anschluß E zur Ausgabe eines Hilfssignals für die Peripherie verwendet. Dieses Hilfssignal wird insbesondere dem Shift-/Load-Eingang eines Schieberegisters zugeführt.In the output byte mode, the I / O device has the configuration shown in FIG. 9 which uses the E port to output a peripheral peripheral signal. This auxiliary signal is supplied in particular to the shift / load input of a shift register.

Die Zentrale enthält jeweils einen Taktgeber. Die E/A-Bausteine enthalten jeweils einen Taktempfänger und können mit taktgesteuerten Ausgabeelementen versehen sein.The control panel contains a timer. The I / O devices each contain a clock receiver and can be clocked Be provided output elements.

Der aus dem Protokoll auf dem lokalen Bus 31 . . . 3x herausgefilterte Takt wird am Anschluß T für die Peripherie P zur Verfügung gestellt. Er dient insbesondere zum Eintakten von Eingabebytes oder zum Austakten von auszugebenden Bytes.The from the log on the local bus 31 . , , 3 x filtered clock is provided at port T for the periphery P. It is used in particular for clocking input bytes or for clocking out bytes to be output.

Für den lokalen Bus 31 . . . 3x ist ein serielles Protokoll vorgesehen. Vorteilhaft ist ein asynchrones Protokoll, basierend auf 8-Bit logischen Einheiten, die einen Einsatz von 8-Bit- Telecom-Bausteinen gestatten, wie sie zur Kommunikation und Datenverarbeitung üblich sind.For the local bus 31 . , , 3 times a serial protocol is provided. Advantageous is an asynchronous protocol, based on 8-bit logical units, which allow the use of 8-bit telecom modules, as they are common for communication and data processing.

Fig. 10 zeigt eine Spannungspegel-, Bit- und Takt-Darstellung für die über den lokalen Bus übertragenen Daten. Impulse im Bereich von ²/₃ U bis U werden als Taktimpulse gewertet. Blieb der Pegel der Datenleitung im Bereich von ¹/₃ U bis ²/₃ U, so wird ein Datenbit "1" angenommen. War der Pegel der Datenleitung zwischen zwei Taktimpulsen für eine vorgegebene Zeit im Bereich von 0 bis ¹/₃ U, so wird ein Datenbit "0" angenommen. Fig. 10 shows a voltage level, bit and clock representation for the data transmitted over the local bus. Pulses in the range of ² / ₃ U to U are considered as clock pulses. If the level of the data line in the range of ¹ / ₃ U to ² / ₃ U, so a data bit "1" is assumed. Was the level of the data line between two clock pulses for a predetermined time in the range of 0 to ¹ / ₃ U, a data bit "0" is assumed.

Als Orientierungszeichen für den E/A-Baustein wird im fortlaufenden Daten-Bitstrom ein Synchronisationszeichen verwendet. Dieses besteht aus der kontinuierlichen Folge von 9×"0". Um bei beliebigem Dateninhalt kein Synchronisationszeichen vorzutäuschen, wird ähnlich dem bekannten SDLC-Verfahren nach jeweils acht Datenbits ein Zusatzbit mit dem logischen Wert "1" eingeschoben. Anders als bei dem SDLC-Verfahren ist ein festes Raster vorgesehen, so daß sich eine definierte Blocklänge ergibt. Für eine allgemeine Bitfolge ohne Darstellung der Taktimpulse zwischen den Datenbits ergibt sich das in Fig. 11 gezeigte Bild.As an orientation mark for the I / O module, a synchronization character is used in the continuous data bit stream. This consists of the continuous sequence of 9 × "0". In order to simulate any synchronization data in any data content, an additional bit with the logical value "1" is inserted after every eight bits of data similar to the known SDLC method. Unlike the SDLC method, a fixed grid is provided so that a defined block length results. For a general bit sequence without representing the clock pulses between the data bits, the picture shown in FIG. 11 results.

Eine Folge von Bits, die logisch zusammengehören und eine bestimmte Funktion im E/A-Baustein ansprechen, bildet einen Block. Es gibt zwei Arten von Blöcken:A sequence of bits that logically belong together and a particular one Function in the I / O module forms one Block. There are two types of blocks:

Bitorientierte Blöcke enthalten Werte für alle E/A-Bausteine, wobei jeweils ein Bit einem E/A-Baustein zugeordnet ist. Ein solcher Block wird durch Synchronisationszeichen abgeschlossen.Bit-oriented blocks contain values for all I / O blocks, one bit each being assigned to an I / O block. On such block is completed by synchronization marks.

Byteorientierte Blöcke enthalten codierte Werte, die entweder für einen bestimmten angegebenen E/A-Baustein oder gleichzeitig für alle E/A-Bausteine gültig sind. Ein Abschluß des Blockes durch Synchronisationszeichen ist dabei nicht nötig und daher nicht vorgesehen. Byte-oriented blocks contain coded values that either for a given specified I / O device or simultaneously valid for all I / O blocks. A completion of the block by synchronization character is not necessary and therefore not intended.

Ein bitorientierter Block ist in Fig. 12, ein byteorientierter Block in Fig. 13 dargestellt.A bit oriented block is shown in FIG. 12, a byte oriented block in FIG .

Mit Hilfe dieser Blöcke werden die Daten zwischen der Zentrale und dem E/A-Baustein ausgetauscht. Dabei können Ausgabewerte Bitausgaben oder Byteausgaben sein.With the help of these blocks, the data between the headquarters and the I / O device. It can output values Be bit outputs or byte outputs.

Abfragen können zu einer Biteingabe oder Byteeingabe auffordern oder sich auf die Betriebsart, das zuletzt ausgegebene Bit oder Byte, das zuletzt eingelesene Bit oder Byte oder auf einen oder mehrere zuletzt eingestellte Parameter beziehen. Ferner kann eine Abfrage, ob ein E/A-Baustein vorhanden ist, eine Bitantwort auslösen. Weiterhin kann sich eine Abfrage darauf beziehen, ob die Schnittstelle zur Peripherie hin funktioniert oder ob eine Störung vorliegt.Queries may prompt for a bit input or byte input or the operating mode, the last bit output or Byte, the last bit or byte read or one or refer to several parameters last set. Furthermore, can a query whether an I / O block is present, a bit response trigger. Furthermore, a query may refer to whether the interface works towards the periphery or if there is a fault.

Eine Biteingabe ist vorzugsweise damit verbunden, daß der Eingang E, wie bei Sensor-Bedienungstasten üblich, berührt oder mit einer Spannungs- oder Stromquelle verbunden wird.A bit input is preferably associated with the input E, as usual with sensor control buttons, touched or with a voltage or current source is connected.

Zweckmäßige Einstellungsmöglichkeiten betreffen die Betriebsart und umfassen insbesondere eine Einstellung der Ausgabeform des Taktes, normal invertiert oder permanent, und eine Einstellung am Eingang auf Ansprechen bezüglich des Pegels oder der Flanken. Weitere Einstellungsmöglichkeiten betreffen eine Adreßzuweisung, Parametereinstellungen, wie Einstellungen einer Monoflop- Zeit für die Bitantworten, des Tastverhältnisses bei getaktetem Ausgang oder einer Blinkfrequenz, ein Reset bzw. eine Grundeinstellung und ein Freigeben oder Sperren des Blinkens.Practical setting options relate to the operating mode and in particular comprise an adjustment of the output form of the Clock, normal inverted or permanent, and a setting at the input to respond to the level or flanks. Further setting options relate to an address assignment, Parameter settings, such as settings for a monoflop Time for the bit responses, the duty cycle when clocked Output or a flashing frequency, a reset or a Basic setting and releasing or blocking the flashing.

In die Eingabeelemente werden als Eingabedaten insbesondere Steuerungs- oder Quittierungssignale eingegeben.In the input elements are used as input data in particular Control or acknowledgment signals entered.

Der E/A-Baustein verhält sich entprechend dem Flußdiagramm nach Fig. 14. Dabei bedeutetThe I / O module behaves according to the flowchart of Fig. 14. This means

datadata 8 Bit + "1" im 9. Bit8 bits + "1" in the 9th bit SyncSync 8×"0" + "0" im 9. Bit8 × "0" + "0" in the 9th bit NOPNOP Befehl "no operation"Command "no operation" [. . .][. , .] Ergebnis der AuswertungResult of the evaluation // kein weiteres Ergebnis bzw. Empfang von Zeichenno further result or reception of signs

In der folgenden Beschreibung ist unter einem Sync-Zeichen ein Synchronisationszeichen zu verstehen. Immer dann, wenn das Sync-Zeichen empfangen wird, wird der E/A-Baustein in den Zustand "bereit" überführt. Das hat den Vorteil, daß das System aus undefinierten bzw. blockierenden Zuständen befreit wird. Dieser Bereitzustand wird nur auf dem Weg "8 Bit+1" verlassen. Die "1" trennt hier die 8 Bit voneinander, im Unterschied zum Sync-Zeichen, das anstelle der "1" im 9. Bit jeweils eine "0" hat.In the following description, below is a sync character To understand synchronization characters. Always when that Sync character is received, the I / O device is in the state "ready" convicted. This has the advantage that the system is freed from undefined or blocking states. This ready state is only left on the "8 bit + 1" route. The "1" separates the 8 bits from each other, in difference to the sync character, which instead of the "1" in the 9th bit one Has "0".

Kommt ein Zeichen oder ein Block, der kein Sync-Zeichen ist, so verläßt der E/A-Baustein den Zustand "bereit".If there is a character or a block that is not a sync character, so the I / O module leaves the "ready" state.

Das Sync-Zeichen besteht aus neun "0"-Bits. "8 Bit+1", d. h., acht beliebige Bits und ein "1"-Bit an neunter Position, bedeutet, daß ein Kontrollbyte empfangen wurde. Aus dem Inhalt der ersten acht Bit kann der E/A-Baustein erkennen, um welche Art von Datenblock es sich handelt und wie lang der gesamte Datenblock sein wird.The sync character consists of nine "0" bits. "8 bits + 1", d. H., eight arbitrary bits and a "1" bit at ninth position means that a control byte was received. From the content of first eight bits, the I / O device can detect which type of data block and how long the entire data block will be.

Mit einem Bit der acht Bit des Kontrollbytes wird dem E/A-Baustein mitgeteilt, um welche Art von Block es geht. Mit zumindest 4 Bit wird die Bedeutung des gesamten Blockes entsprechend einem Kontrollcode codiert. In diesem Zustand decodiert der E/A-Baustein diese vier Bits der empfangenen 8 Bits. Liegt jedoch keine zulässige Bitkombination und kein zulässiger Code vor, so geht der E/A-Baustein in den Wartezustand über. Dies ist z. B. bei Störungen auf dem Übertragungsweg oder im E/A-Baustein selbst der Fall. In diesem Zustand wartet der E/A-Baustein darauf, wieder ein Sync-Zeichen zu empfangen, d. h., eine Folge von neun logischen "0". Nach Empfang des Sync-Zeichens geht der E/A-Baustein wieder in den Grundzustand "bereit" über.One bit of the eight bits of the control byte becomes the I / O device communicated to what type of block it is about. At least 4 bits becomes the meaning of the entire block according to one Control code coded. In this state, the I / O device decodes these four bits of the received 8 bits. Is lying however no permissible bit combination and no permissible code before, so the I / O module goes into standby mode. This is z. B. in the event of faults on the transmission path or in the I / O module even the case. In this state, the I / O module waits to receive a sync character again, d. h., a consequence of nine logical "0". After receiving the sync character goes the I / O module returns to the initial state "ready".

Wurde eine decodierbare Nachricht empfangen, so geht der E/A- Baustein in den Zustand d oder f über. Das Verfahren sieht prinzipiell unterschiedliche Blöcke vor: Einerseits einen Kurzblock, der aus drei Bytes besteht, d. h. 3×8 Bit, und andererseits einen Langblock, der praktisch beliebig viele Bit enthalten kann. Um welche Art von Block es sich handelt, geht aus einem der ersten 8 Bit hervor.If a decodable message has been received, the I / O Block in the state d or f over. The procedure looks in principle different blocks: on the one hand a short block, which consists of three bytes, d. H. 3 × 8 bits, and then again a longblock containing virtually any number of bits can. Which type of block it is, goes out one of the first 8 bits.

Der E/A-Baustein nimmt im Falle eines Drei-Byte-Blockes bzw. eines byteorientierten Datentelegramms den Zustand d und im Falle eines Bitblockes bzw. bitorientierten Datentelegramms den Zustand f an. Der Drei-Byte-Block dient insbesondere dazu, von der Zentrale aus einzelne Unterstationen anzusprechen oder codierte Parameter zu übertragen. Der Bitblock dient dazu, eine Unterstation nach der anderen abzufragen oder mit einem aktuellen Ausgabewert zu versorgen. Die Länge des Bitblockes richtet sich danach, mit wie vielen E/A-Bausteinen das Anzeigefeld bestückt ist. Besagt der Controllcode, daß nichts zu tun ist, d. h. im Falle NOP (No Operation), so geht der E/A-Baustein in den Zustand b über, in dem er auf ein Sync-Zeichen wartet. Ein Bit-Block mit dem Nachrichteninhalt "NOP" hat insbesondere die Funktion, den Kosntakt zur Unterstation aufrechtzuerhalten, ohne daß ein Befehl zu übermitteln ist, insbesondere zur Aufrechterhaltung der Synchronisation oder dergleichen oder wenn für Servicezwecke ein Datenverkehr auf der Leitung verlangt wird, ohne daß der E/A-Baustein auf die empfangenen Daten reagieren soll.The I / O module takes in the case of a three-byte block or byte-oriented data telegram state d and im Case of a bit block or bit-oriented data telegram the state f. The three-byte block is used in particular from the control center to address individual substations or transmitted coded parameters. The bit block is used to one Sub-station after another query or with a current Supply output value. The length of the bit block depends depending on how many I / O blocks the display panel populates is. Does the control code say nothing is to be done? d. H. in case of NOP (No Operation), the I / O module goes into the state b over, in which he waits for a sync sign. On Bit block with the message content "NOP" has in particular the Function to maintain the cosact to the substation, without that an order is to be transmitted, in particular for maintenance the synchronization or the like or if for Service purposes a traffic on the line is required without the I / O block reacting to the received data should.

Im Falle "kein NOP" geht der E/A-Baustein in den Zustand g über. In diesem Zustand werden Taktimpuls gezählt. Im betrachteten Fall wurde im ersten Block mitgeteilt, daß es sich um einen Bitblock handeln werde, d. h., eine Bitfolge wählbarer Länge, die mit einem definierten Abschlußzeichen abgeschlossen wird. Dieses Abschlußzeichen ist das Synchronzeichen, bestehend aus neuen "0"-Bits. Hat der E/A-Baustein erkannt, daß es nicht um "No Operation", sondern um etwas Konkretes geht, so beginnt er, die Taktimpulse zu zählen. Diese Taktimpulse sind in Fig. 9 mit TP bezeichnet. Die Taktimpulse werden anhand der Anstiegsflanke im positiven Spannungsbereich erkannt. Zwischen den Taktimpulsen TP ist ein Freiraum für die Dateninformation vorgesehen. Fig. 10 zeigt für die Datenimpulse allein jeweils den Logikpegel. Zwischen diesen Datenbits liegen die nicht dargestellten Taktimpulse.In the case of "no NOP", the I / O module changes to the state g. In this state, clock pulses are counted. In the case under consideration, the first block stated that it would be a bit block, ie a bit string of selectable length, terminated with a defined terminator. This terminator is the sync symbol consisting of new "0" bits. If the I / O module has realized that it is not about "no operation" but something concrete, it begins to count the clock pulses. These clock pulses are designated in Fig. 9 with TP. The clock pulses are detected on the rising edge in the positive voltage range. Between the clock pulses TP, a space for the data information is provided. Fig. 10 shows the logic level for the data pulses alone. Between these data bits are the clock pulses, not shown.

Die Bitfolge nach Fig. 11 beginnt mit 9 "0"-Datenbits, d. h., mit den Sync-Zeichen. Darauf folgen beliebige Datenbits und an neunter Position die logische "1". Der erste Block nach dem Sync-Zeichen ist das Kontrollbyte.The bit sequence of Fig. 11 starts with 9 "0" data bits, ie, the sync characters. This is followed by any data bits and at ninth position the logical "1". The first block after the sync character is the control byte.

Der E/A-Baustein ist so geartet, daß er immer nach Empfang von neun logischen "0" in Reihe erkennt, daß es sich um ein Sync- Zeichen handelt und dann in den Bereitzustand zurückkehrt.The I / O device is such that it always responds to reception of nine logical "0's" in series recognizes that it's a sync Signs and then returns to ready state.

Nach Empfang des Kontrollbytes beginnt der Baustein, die Taktimpulse zu zählen. Jeder 9. Taktimpuls wird dabei ignoriert, da dieser dem Rahmenbit und nicht dem Nutzdatenbit zugeordnet ist. Die Information des Informationsbits, das nach der Anstiegsflanke des ersten eigentlichen Datenimpulses kommt, betrifft den E/A-Baustein mit der Adresse 1. Nach dem ersten Datenbit kommt die Anstiegsflanke des nächsten Taktimpulses. Der Datenbitfreiraum danach ist zum Datenaustausch mit dem E/A- Baustein bestimmt, der die Adresse 2 hat. Die dabei übermittelte Information ist entweder ein neuer Ausgabewert oder ein neuer Eingabewert.After receipt of the control byte, the block starts the clock pulses to count. Every ninth clock pulse is ignored, since this is assigned to the frame bit and not the payload bit is. The information bit information after the rising edge the first actual data pulse comes the I / O block with the address 1. After the first data bit comes the rising edge of the next clock pulse. The Data bit space after that is for data exchange with the I / O Block determined, which has the address 2. The thereby transmitted Information is either a new output value or a new input value.

Jeder E/A-Baustein zählt Impulsflanken mit. Nur bei zwei Ereignissen verläßt der E/A-Baustein diesen Zustand. Im einen Fall empfängt er vor Erreichen seiner eigenen Adresse ein Sync-Zeichen, d. h., die Zentrale hat nicht genug Impulse abgegeben, um diesen E/A-Baustein auch zu erreichen. Im anderen Fall wird er bei verlorener Synchronisation neu synchronisiert, so daß er in den Zustand "bereit" überteht. Entspricht die mitgezählte Nummer der eigenen Adresse, so geht er in den Zustand j über. In diesem Zustand verfährt der E/A-Baustein entsprechend dem Kontrollcode des ersten Blockes. Je nach Kontrollcode, der die Übertragungsrichtung bestimmt bzw. festlegt, ob es sich um eine Abfrage oder um eine Ausgabe handelt, übernimmt der E/A-Baustein das Datenbit als Ausgabewert und leitet es an den eigenen Ausgang weiter oder gibt in dieser Datenbitphase den am Eingabepin herrschenden Zustand oder einen anderen, im Kontrollcode spezifizierten Wert an die Leitung weiter.Each I / O block counts pulse edges. Only with two events the I / O module leaves this state. In one case he receives a sync-character before reaching his own address, d. h., the central office did not give enough impulses to reach this I / O device as well. In the other case he will synced with lost synchronization, so that he in the state "ready" hands over. Corresponds to the counted Number of your own address, so he goes to the state j. In this state, the I / O block moves according to the Control code of the first block. Depending on the control code that the Transmission direction determines or determines whether it is a Query or is an output takes over the I / O module the data bit as an output value and passes it to your own Output continues or returns in this data bit phase at the input pin prevailing state or another, in control code specified value to the line on.

Ist die Eingabe oder Ausgabe abgeschlossen, so geht der E/A-Baustein ohne weiteres externes Ereignis in den Zustand "auf Synchron warten" über, da die weiteren Nachrichten für andere E/A-Bausteine bestimmt sind.Is the input or output completed, so goes the I / O block without further external event in the state "wait for sync" over, as the other news for other I / O devices are determined.

Empfängt der E/A-Baustein ein Sync-Zeichen, so geht er in den Grundzustand "bereit" über.If the I / O module receives a sync character, it goes into the Basic state "ready" over.

Erkennt der sich im Zustand a befindliche E/A-Baustein aufgrund des Codes im ersten Kontrollblock, daß es sich insgesamt um einen Drei-Byte Block handeln wird, so geht er in den Zustand d über. In diesem Zustand wird nicht auf ein Sync-Zeichen gewartet, da die Gesamtlänge der Dateninformation durch die Angabe "3-Byte-Block" klar ist. Im Zustand d wartet der E/A- Baustein zunächst den Zustand des zweiten Bytes ab.Detects the I / O block in state a due to of the code in the first control block, that is a total of will act a three-byte block, so he goes into the state d about. In this state, you do not wait for a sync character because the total length of the data information by specifying "3-byte block" is clear. In state d, the I / O Block initially the state of the second byte.

Mit dem Empfang des zweiten Byte hat er die E/A-Adresse empfangen. Der E/A-Baustein nimmt diesen Zustand ein, wenn er insgesamt weitere acht beliebige Bits und "1", d. h., das zweite Byte empfangen hat. Alle diese Drei-Byte-Blöcke dienen dazu, eine bestimmte E/A-Adresse anzusprechen: Entweder, um dem E/A-Baustein etwas mitzuteilen oder vom E/A-Baustein etwas zu erfahren.With the receipt of the second byte he has the I / O address receive. The I / O module assumes this state when it a total of another eight arbitrary bits and "1", d. h., that received second byte. All these three-byte blocks are used to address a specific I / O address: Either to the Notify the I / O module or something from the I / O module experience.

Der E/A-Baustein führt einen Adressenvergleich durch. Im Falle einer Fremdadresse geht der E/A-Baustein in den Zustand h über, in dem er ein weiteres Byte abwartet. Wurde daraufhin ein weiteres Byte mit acht beliebigen Bits und eine "1" auf der neunten Bitposition empfangen, dann ist der Drei-Byte-Block beendet, und der E/A-Baustein geht selbsttätig in den Zustand a über, in dem er zum Empfang weiterer Informationen bereit ist.The I / O block performs an address comparison. In the event of a foreign address, the I / O module goes into the state h, in which he waits for another byte. Was then another Byte with eight arbitrary bits and a "1" on the ninth Receive bit position, then the three-byte block is completed, and the I / O module goes automatically into the state a, in which he is ready to receive further information.

Wurde beim Vergleich des zweiten Blockes mit der eigenen Adresse erkannt, daß der betrachtete E/A-Baustein selber angesprochen ist, so geht der E/A-Baustein in den Zustand i über, in dem der Kontrollcode interpretiert wird. Enthält der Kontrollcode die Information "No Operation", so wird der E/A-Baustein - obwohl er angesprochen wurde - wieder in den Zustand h überführt, in dem ein drittes Byte abgewartet wird. Auf diese Weise wird die Informationsauswertung routinemäßig ohne weitere Aktion beendet.Was when comparing the second block with its own address detected that the considered I / O block addressed itself is, then the I / O block goes to the state i, in the control code is interpreted. Contains the control code the information "No Operation", the I / O module - although he was addressed - again transferred to the state h, in which a third byte is awaited. In this way The information evaluation is routinely without further action completed.

Für den Fall, daß die im Kontrollcode enthaltene Information kein "No Operation" war, gibt es zwei Varianten. Bei der ersten Variante soll der E/A-Baustein einen Wert empfangen. Bei der zweiten Variante soll der E/A-Baustein einen Wert, den er selber empfangen hat, abgeben.In the event that the information contained in the control code there was no "No Operation", there are two variants. In the first Variant, the I / O block is to receive a value. In the second variant of the I / O module is a value he himself received, give.

Im Fall, daß die im Kontrollcode des ersten Blockes enthaltene Information "empfangen" heißt, geht der E/A-Baustein in den Zustand l über, in dem er das nächste Byte abwartet, einliest und entsprechend der im ersten Byte codierten Bedeutung dieses Bytes verwendet. Beispielsweise wird eine neue Konfiguration irgendeines Betriebsverhaltens übernommen.In the case that contained in the control code of the first block Information "received" means the I / O module goes into the state l, in which he waits for the next byte, reads in and according to the meaning coded in the first byte Bytes used. For example, it will be a new configuration taken over any operating behavior.

Erkennt der E/A-Baustein, daß er senden soll, wird der angeforderte Wert während der nächsten acht Bitzeiten Bit für Bit an die Leitung gelegt und damit zur Zentrale übertragen. Nach Abschluß dieser acht Bit - entweder in Empfangs- oder Senderichtung - ist der Drei-Byte-Block beendet. Der E/A-Baustein geht in den Grundzustand a, d. h. "bereit", über. If the I / O module detects that it should send, it will request the Value during the next eight bit times bit by bit placed on the line and thus transferred to the control center. To Completion of these eight bits - either in receive or transmit direction - The three-byte block is completed. The I / O device goes into the ground state a, d. H. "ready", over.

In jedem Zustand, in dem ein weiteres Byte erwartet wird, ist ein Ausstieg in den Zustand "bereit" bei Empfang des Sync- Zeichens vorgesehen. Eine Auswerteschaltung, die das Synchronzeichen erkennt, führt bei erkanntem Sync-Zeichen den E/A-Baustein in den Zustand "bereit" über.In any state where another byte is expected is an exit to the "ready" state upon receipt of the sync Sign provided. An evaluation circuit containing the synchronization symbol detects, executes the I / O block if the sync character is detected in the state "ready" over.

Eine zweckmäßige Wahl der 3-Byte- und der Bit-Blöcke ergibt sich aus folgender Tabelle:An expedient choice of the 3-byte and the bit blocks results from the following table:

In der Tabelle bedeuten:In the table mean:

Block
1 Bit-Ausgabe
2 Bit-Eingabe
3 Blinken aktiv
4 E/A vorhanden
5 Störung
6 letzte Bit-Ausgabe
7 NOP: no operation
8 Betriebsart/u = Adresse/m: Modus
9 Adreß-Vergabe/u′: Antwort
10 Vorgabe/Tastung und Blinkfrequenz
11 Byte-Ausgabe
12 Byte-Eingabe
13 Abfrage: Tastung und Blinkfrequenz
14 Abfrage: eingestellter Modus
15 NOP: no operation
16 Resetblock
1-bit output
2-bit input
3 flashing active
4 I / O available
5 fault
6 last bit output
7 NOP: no operation
8 Operating mode / u = Address / m: Mode
9 Address assignment / u ': Answer
10 presetting / keying and flashing frequency
11-byte output
12-byte input
13 query: keying and flashing frequency
14 query: set mode
15 NOP: no operation
16 Reset

a = 0: Bit-Block
1: 3-Byte-Blocka = 0: bit block
1: 3 byte block

b = Reserveb = reserve

c = Controllcodec = control code

d = im 3-Byte-Block: E/A-Adresse (u=0: Sammel-Adresse)
im Bit-Block: Werte für die E/A-Bausteine 411 bis 422 d = in 3-byte block: I / O address (u = 0: collective address)
in the bit block: Values for the I / O blocks 411 to 422

e = im 3-Byte-Block: Modus/Parameter/Ausgabe-Byte/Eingabe-Byte u. ä.
im Bit-Block: Werte für die E/A-Bausteine 423 bis 4x6 e = in the 3-byte block: Mode / Parameter / Output Byte / Input Byte u. ä.
in the bit block: Values for the I / O blocks 423 to 4 x 6

Das Protokoll auf der Peripherieseite P der E/A-Bausteine sieht eine Bitausgabe vor. Der mit dem Bitausgabeblock vorgegebene logische Ausgangspegel steht am Stift A statisch an. Zum Stromsparen besteht die Möglichkeit der Tastung des Ausgangssignals. In diesem Fall ist, wie Fig. 15 zeigt, der Ausgang A periodisch nur für einen Teil der Zeit aktiv. Die Wiederholfrequenz 1/T liegt über etwa 60 Hz, so daß ein Flimmereindruck vermieden wird. Es gibt maximal 8 Werte für das Tastverhältnis. "0" bedeutet dabei "permanent unaktiv", "8" bedeutet "permanent aktiv". Bei einer auf das etwa Dreifache angehobenen Stromstärke durch eine angeschlossene Leuchtdiode während eines Zehntels der Zeit ergibt sich etwa der gleiche visuelle Eindruck.The protocol on the peripheral side P of the I / O blocks provides for a bit output. The predetermined with the bit output block logical output level is static at pin A on. To save power, there is the possibility of keying the output signal. In this case, as shown in FIG. 15, the output A is periodically active only for part of the time. The repetition frequency 1 / T is above about 60 Hz, so that a Flimmereindruck is avoided. There are a maximum of 8 values for the duty cycle. "0" means "permanently inactive", "8" means "permanently active". With an approximately three times increased current through a connected LED during a tenth of the time results in about the same visual impression.

Zur Realisierung der Tastung werden die Taktimpulse des lokalen Busses 31 mit Hilfe eines Modulo-8-Zählers gezählt. Der Ausgang A ist dann für die Anzahl von Taktimpulsen aktiv, die im entsprechenden 3-Byte-Block an diesem E/A-Baustein vorgegeben wurde. Das Synchronisationszeichen setzt den Impulszähler auch zurück. Um zu vermeiden, daß bei der Tastung in mehreren E/A-Bausteinen die Stromquelle zur selben Zeit stark belastet wird, werden die niedrigstwertigen 3 Bits der E/A-Baustein- Adresse dem Modulo-8-Zähler auch zugeführt. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Stromaufnahme der E/A-Bausteine ausmittelt.To realize the keying, the clock pulses of the local bus 31 are counted by means of a modulo-8 counter. Output A is then active for the number of clock pulses specified in the corresponding 3-byte block on this I / O block. The synchronization character also resets the pulse counter. To avoid overloading the power source at the same time during keying in several I / O blocks, the least significant 3 bits of the I / O block address are also supplied to the modulo 8 counter. This ensures that the current consumption of the I / O modules is determined.

Der E/A-Baustein kann auch selbständig, d. h., ohne dauerndes Umstellen des Ausgangszustandes durch die Zentrale, seinen Ausgang A periodisch an- und ausschalten. Die "An"- und die "Aus"- Zeit betragen gleichermaßen ein Vielfaches von 8 Taktimpulsen des Taktes, der über den lokalen Bus zugeführt wird. Dieser Wert, der im Bereich von 1 bis 31 liegt, wird durch die Zentrale in einem entsprechenden 3-Byte-Block vorgegeben.The I / O module can also be used independently, i. h., without lasting Changing the initial state by the central office, its output A periodically switch on and off. The "on" and the "off" Time are equal to a multiple of 8 clock pulses the clock, which is supplied via the local bus. This Value ranging from 1 to 31 is given by the central office specified in a corresponding 3-byte block.

Aktiviert und mit dem Einsatzzeitpunkt des Blinkens anderer E/A-Bausteine synchronisiert, wird das Blinken mit einem entsprechenden Bitblock "Blinken aktiv". Alle E/A-Bausteine mit darin freigegebenem Blinken beginnen nach dem abschließenden Synchronisationszeichen dieses Bitblocks mit einer "An"-Zeit. Die Zentrale bestimmt daher den zeitlichen Verlauf des Blinkens. Dabei sorgt die Zentrale dafür, daß es zu keinen Rhythmusstörungen kommt. Activated and with the deployment time of the flashing of others I / O blocks synchronized, the flashing will start with a corresponding one Bit block "Flashing active". All I / O blocks with Flashing enabled in it will begin after the final Synchronization character of this bit block with an "on" time. The center therefore determines the time course of the flashing. The central office ensures that there are no arrhythmias comes.

Das Einlesen von Bytes erfolgt entsprechend Fig. 16, die den zeitlichen Verlauf der Signalspannungen an den Stiften D, E, T und A des E/A-Bausteines zeigt.The reading in of bytes takes place in accordance with FIG. 16, which shows the time profile of the signal voltages at the pins D, E, T and A of the I / O module.

In Fig. 16 bedeuten u8 und das letzte Bit der E/A-Adresse und a . . . h die Bits 1 bis 8, die im Schieberegister parallel eingelesen sind.In Fig. 16, u represents 8 and the last bit of the I / O address and a. , , h bits 1 to 8, which are read in parallel in the shift register.

Mit t1 ist eine Monoflop-Zeitkonstante, getriggert durch eine fallende Taktflanke, bezeichnet. In dieser Zeit, die durch ein Modus-Kommando verändert werden kann, antwortet der E/A-Baustein.T 1 denotes a monoflop time constant triggered by a falling clock edge. During this time, which can be changed by a mode command, the I / O module responds.

In Fig. 16 sind zu den Signalspannungen an den Stiften E, T und A noch die Stiftbezeichnungen Q_H, clock und shift/load angegeben. Diese Bezeichnungen werden bei üblichen Schieberegistern, z. B. bei solchen vom Typ 74LS165 und 74LS166, für die entsprechenden Anschlüsse verwendet.In Fig. 16 are the signal voltages at the pins E, T and A nor the pin designations Q _H , clock and shift / load indicated. These designations are used in conventional shift registers, z. On type 74LS165 and 74LS166, for the corresponding terminals.

Vorzugsweise erfolgt gleichzeitig Speicherung der Werte im E/A- Baustein, insbesondere zum Zweck einer Wiedergewinnung bei gestörter Einrichtung.Preferably, the values are simultaneously stored in the I / O Block, in particular for the purpose of recovery in case of disturbed Facility.

Die Ausgabe von Bytes erfolgt entsprechend Fig. 17, die den zeitlichen Verlauf der Signalspannungen an den Stiften D, A, t und E des E/A-Bausteines zeigt. Die in Fig. 17 zusätzlich angegebenen Stiftbezeichnungen beziehen sich auf die entsprechenden Anschlüsse des handelsüblichen Schieberegisters vom Typ 74LS595.The output of bytes is in accordance with FIG. 17, which shows the time profile of the signal voltages at the pins D, A, t and E of the I / O module. The pin designations additionally indicated in FIG. 17 refer to the corresponding connections of the commercially available shift register type 74LS595.

Dabei wird direkt von der Datenleitung D nach A ausgegeben. Gleichzeitig wird der gesamte Wert im E/A-Baustein gespeichert, so daß ein späteres Kontroll-Lesen oder eine Wiedergewinnung der Information bei gestörter Einrichtung möglich ist.It is output directly from the data line D to A. At the same time, the entire value is stored in the I / O block, so that a later control reading or retrieval the information is possible in case of faulty device.

Der E/A-Baustein sieht zweckmäßigerweise verschiedene Modi für den Takt T und das Eingangssignal E vor. Der Takt T kann dabei wahlweise in derselben Polarität wie der auf dem lokalen Bus oder dazu invertiert sein. Bei Byte-Eingaben wird er vorzugsweise nur so lange am Stift T ausgegeben, solange der Ausgang A aktiv ist. Bei Byte-Ausgaben wird er vorzugsweise nur so lange am Stift T ausgegeben, wie der Eingang E aktiv ist.The I / O device expediently provides different modes for the clock T and the input signal E before. The clock T can optionally in the same polarity as that on the local bus or to be inverted. For byte inputs, it is preferred only as long as spent on pin T, as long as the output A is active. For byte outputs, it is preferably only as long output at pin T, as the input E is active.

Im Modus Pegel-Eingabe für den Eingang E wird genau der zum Abfragezeitpunkt anliegende logische Wert eingelesen. Beim Modus "Flanke" für den Eingang E triggert die Flanke ein Flip-Flop, das zum Abfragezeitpunkt gelesen und damit auch wieder rückgesetzt wird.In the level input mode for input E, exactly the same as for Scanning time applied logical value read. At the Edge mode for input E triggers the edge Flip-flop, which is read at the time of polling and thus too is reset again.

Zweckmäßigerweise läßt sich dabei ein Ansprechen auf die Anstiegs- oder Abstiegsflanke einstellen.Expediently, a response to the increase in or descending edge.

Ferner kann zwischen den Parametern t, b und tz gewählt werden. Dabei bedeuten t eine Tastung mit 0 bis 8 von 8 Taktimpulsen, b ein Blinken mit 1 bis 31mal 8 Taktimpulsen an bzw. aus und tz eine Torzeit, und zwar ein zeitliches Tor innerhalb einer Bitzeit direkt hinter der fallenden Flanke des Taktimpulses, in dem der E/A-Baustein antwortet. Eine Grundeinstellung sieht zweckmäßigerweise 100 µs vor. Diese Zeit kann auf die Werte 10, 100, 1000 µs umgeschaltet werden.It is also possible to choose between the parameters t, b and tz. T means a keying with 0 to 8 of 8 clock pulses, b flashes with 1 to 31 times 8 clock pulses on and off and tz a goal, namely a temporal goal within a Bit time just after the falling edge of the clock pulse, in which the I / O module responds. A basic setting looks expediently 100 μs before. This time can be set to the values 10, 100, 1000 μs are switched.

Der E/A-Baustein enthält zweckmäßigerweise als Funktionseinheiten einen Fensterkomparator zur Unterscheidung der Pegel am Datenanschluß, ein 9-Bit-Schieberegister zur Aufnahme von 8 Daten- und 1 Rahmen-Bit, einem 9×"0"-Vergleicher zur Generierung eines internen Synchronisationssignals, einen bis 9 zählenden Zähler als Rahmen- bzw. Byte-Zähler, einen Zähler bis 255 I als Taktimpulszähler zum Adreßvergleich.The I / O module expediently contains as functional units a window comparator to distinguish the levels at Data port, a 9-bit shift register to hold 8 data and 1 frame bit, a 9x "0" comparator for generation an internal synchronization signal, one to 9 counting Counter as frame or byte counter, one counter up to 255 I as a clock pulse counter for address comparison.

Der Fenster-Komparator hat vorzugsweise drei Ausgänge: Einen Taktausgang, einen Datenausgang für die logische 1 des Datensignals und einen Datenausgang für die logische 0 des Datensignals. The window comparator preferably has three outputs: One clock output, one data output for the logical 1 of the Data signal and a data output for the logical 0 of the data signal.

Ein Sequenzer generiert aus Synchronisations- und Rahmeninformationen Signale, die die zeitliche Orientierung im Bitstrom ermöglichen. Insbesondere gewinnt er die Kriterien "bereit", "Kontroll-Byte", "Adresse da" und "drittes Byte da".A sequencer generates from synchronization and frame information Signals indicating the temporal orientation in the bitstream enable. In particular, he wins the criteria "ready", "Control byte", "address there" and "third byte there".

Ein Kontroll-Code-Decoder steuert zusammen mit dem Sequenzer unter anderem die Signalperiode. Ein Antwort-Multiplexer schaltet die laut Kontroll-Code gewünschte Information mit einem Gatter in Richtung Datenanschluß durch. Ein Torzeit- Monoflop belegt über den Datenstift den lokalen Bus zu einer bestimmten Zeit für eine bestimmte Zeitdauer. Diverse Register dienen unter anderem zur Speicherung von Modus-Byte, Parametern bzw. letztem Ausgabe-Byte. Eine EEPROM-ähnliche Struktur dient zum Speichern der für diesen E/A-Baustein übernommenen Adresse.A control code decoder controls along with the sequencer including the signal period. An answer multiplexer turns on the information required by the control code a gate in the direction of data connection. A goal-time Monoflop occupies the local bus via the data pin certain time for a certain period of time. Various registers serve among other things for the storage of mode byte, parameters or last output byte. An EEPROM-like structure is used to save the address adopted for this I / O block.

Die E/A-Peripherie P umfaßt eine Vielzahl von direkt anschließbaren Standardbauteilen, insbesondere LED, Relais, Signallampen, Optokoppler, Summer, Kleinlautsprecher, Schalter und Taster.The I / O peripheral P includes a plurality of directly connectable Standard components, in particular LED, relays, signal lamps, Optocoupler, buzzer, miniature speaker, switch and push button.

Nach dem Zwischenschalten einfacher Schieberegister, z. B. vom Typ 74LS595, 165, 166 oder dergleichen, lassen sich 7-Segment- Anzeigen, Drucker, Tastaturen mit paralleler Schnittstelle, Meßgeräte, steuerbare Stromversorgungen oder Codierschalter anschließen.After interposing simple shift register, z. From the Type 74LS595, 165, 166 or similar, can be 7-segment Displays, printers, keyboards with parallel interface, Measuring instruments, controllable power supplies or coding switches connect.

Nach dem Zwischenschalten von A/D- bzw. D/A-Wandlern, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Schieberegister, lassen sich Sensoren, z. B. für Temperatur oder Licht, oder Aktoren bzw. Geräte mit Analog-Eingängen anschließen.After interposing A / D or D / A converters, if necessary in conjunction with a shift register, sensors, z. As for temperature or light, or actuators or devices connect with analog inputs.

Ist eine andere geometrische Form als die eines leuchtenden Elementes gewünscht, so wird ein direkt anschließbares Darstellungselement der gewünschten Form verwendet, das eine Bündelung mehrerer LEDs, Lämpchen und/oder die Verwendung vorgesetzter mattierter Plexiglaselemente vorsieht. Ein solches Darstellungselement ist in Fig. 18 gezeigt. If a different geometric shape than that of a luminous element is desired, then a directly connectable display element of the desired shape is used which provides for bundling a plurality of LEDs, small lamps and / or the use of pre-set matted plexiglas elements. Such a display element is shown in FIG .

Die E/A-Bausteine werden zweckmäßigerweise als Chips realisiert, die die genannten Funktionseinheiten enthalten. Der E/A-Baustein besteht vorzugsweise aus einem einzigen Chip mit 6 Anschlüssen und einer Miniaturleiterplatte zur Aufnahme dieses Chips und der Anschlußstifte zum Bus und der E/A-Peripherie P hin.The I / O modules are expediently realized as chips, containing the said functional units. The I / O device preferably consists of a single chip with 6 terminals and a miniature circuit board for receiving this chip and the pins to the bus and the I / O peripheral P out.

Bei der Adressierung von E/A-Bausteinen sendet die Zentrale - zweckmäßigerweise zyklisch - 3-Byte-Blöcke der Bedeutung "Adreßvergabe" aus. Die Zentrale sendet die Taktimpulse aus und belegt aktiv die Datenbits im ersten und zweiten Byte. Der erste Block besagt, daß es um die Adreßvergabe geht. Das zweite Byte beinhaltet die Adresse, die vergeben werden soll. Die Zentrale gibt auch den Impulsrahmen für das dritte Byte vor, ist aber in den Datenpositionen passiv. In diesem Zustand wertet die Zentrale empfangene Datenimpulse aus. Der E/A-Baustein, der die Adresse des zweiten Bytes übernimmt, legt in diese Phase die Adresse in die Datenpositionen des dritten Bytes. Die ersten beiden Bytes gehen von der Zentrale zum E/A-Baustein. Der Dateninhalt des dritten Bytes geht vom E/A-Baustein zur Zentrale.When addressing I / O blocks, the control panel sends - expediently cyclical - 3-byte blocks of meaning "Address assignment" off. The control center sends out the clock pulses and actively occupies the data bits in the first and second bytes. The first block says that it is about the address assignment. The second Byte contains the address to be assigned. The central office also specifies the pulse frame for the third byte but passive in the data items. In this state evaluates the central station receives data pulses. The I / O device, the takes over the address of the second byte, puts into this phase the address in the data positions of the third byte. The first two bytes go from the central office to the I / O module. The data content of the third byte comes from the I / O block Headquarters.

Die Adressierung eines der E/A-Bausteine läßt sich mit Hilfe eines Sensors vornehmen. Der E/A-Baustein, dessen Sensor betätigt ist, meldet die übernommene Adresse im 3. Byte an die Zentrale zurück. Der Adreßvergabezyklus wird in der Zentrale einmal gestartet. Die Zentrale beginnt dann mit der Adresse 1, erfährt über die Rückmeldung in diesem Adreßvergabeblock, ob diese Adresse von einem der E/A-Bausteine angenommen wurde. Wurde die Adresse angenommen, so inkrementiert die Zentrale auf die nächste Adresse. Hat der E/A-Baustein eine Adresse gespeichert, so übernimmt er keine andere Adresse mehr. Dieser Vorgang wird durch ein entsprechendes, an die Zentrale gegebenes Kommando beendet.The addressing of one of the I / O modules can be done with help of a sensor. The I / O device whose sensor operates is, reports the acquired address in the 3rd byte to the Central back. The address assignment cycle is in the central office once started. The head office then starts with the address 1, learns about the feedback in this address assignment block, whether this address was accepted by one of the I / O blocks. If the address has been accepted, the control panel will increment the next address. If the I / O device has stored an address, so he does not take on another address. This Operation is by a corresponding, given to the central office Command finished.

Bei Ersatzbestückung oder ergänzender Bestückung wird genau diese Adresse zweckmäßigerweise in die Zentrale eingegeben, die dann diese Adresse an alle E/A-Bausteine aussendet. Die Adresse kann dann von einem E/A-Baustein übernommen werden, der noch keine Adresse gespeichert hat.With substitute equipment or supplementary equipment becomes exactly this address is conveniently entered in the center, which then sends this address to all I / O blocks. The Address can then be taken over by an I / O module, who has not yet saved an address.

Die Übernahme der Adresse kann dadurch ausgelöst werden, daß der Eingangs- und Ausgangsanschluß des betreffenden E/A-Bausteines miteinander verbunden werden oder dadurch, daß eine Person den Eingang mit einem leitfähigen Gegenstand berührt. Eine Auswerteschaltung erkennt den dadurch bewirkten Stromfluß und gibt daraufhin das interne Signal zur Übernahme der Adresse ab.The adoption of the address can be triggered by that the input and output ports of the respective I / O device be connected or by the fact that a Person touches the entrance with a conductive object. An evaluation circuit detects the resulting current flow and then gives the internal signal to take over the address from.

Der E/A-Baustein behält bei Stromausfall die Adresse bei. Haben alle E/A-Bausteine bereits eine Adresse und wird eine andere Adressenzuordnung gewünscht, so wird dem E/A-Baustein mit einem speziellen 3-Byte-Block mitgeteilt, daß er die gespeicherte Adresse löschen soll, um für die Übernahme einer neuen Adresse bereit zu sein.The I / O module retains the address in the event of a power failure. To have all I / O modules already have one address and will be another Address assignment is desired, then the I / O block with a special 3-byte block informed that he saved the Address should delete, in order for the assumption of a new address to be ready.

Zur Erweiterung der Eingabe- oder Ausgabemöglichkeiten können Schieberegister vorgesehen sein. Diese Schieberegister benötigen zum seriellen Übergeben oder Empfangen des Wertes einen Takt. Dieser Takt läßt sich vorhandenen Anschlüssen des E/A- Bausteines entnehmen, insbesondere durch Doppelverwendung des Eingangsanschlusses. In Ausgaberichtung wird auf dem Eingangsanschluß der Schiebetakt ausgegeben. In Eingaberichtung wird der Schiebetakt auf dem Ausgabeanschluß an das angeschlossene Schieberegister ausgegeben. Mit Hilfe der Schieberegister wird die Möglichkeit der Ein-Bit-Ausgabe für eine Byte-Ein-/Ausgabe nutzbar gemacht. Auf diese Weise lassen sich z. B. Siebensegmentanzeigen oder Drucker anschließen.To expand the input or output options can Shift register be provided. Need these shift registers to pass in or receive the value one by one Clock. This clock can be applied to existing connections of the I / O Remove blocks, in particular by double use of the Input port. In output direction is on the input port the shift clock is output. In input direction becomes the sliding clock on the output connection to the connected Shift register output. With the help of the shift register is the possibility of one-bit output for a byte input / output harnessed. In this way, z. Eg seven-segment displays or printer.

Die Taktinformation, die der E/A-Baustein abgibt, besteht aus den von der Zentrale empfangenen Taktimpulsen. Der E/A-Baustein gibt diese Taktimpulse weiter. Ein eigener Taktgenerator ist daher im E/A-Baustein weder vorgesehen noch erforderlich.The timing information that the I / O module emits consists of the clock pulses received from the center. The I / O device passes on these clock pulses. Its own clock generator is therefore neither intended nor required in the I / O module.

Claims

1. Display panel with input devices for inputting input data, with output devices for outputting output data, characterized in that the input and / or output devices consist of similar input / output modules and thereon can be placed various input and / or output attachments and that the input / Output modules each comprise a transmitting device and a receiving device for serial data exchange via a data bus and that at least part of the input / output modules are connected to each other via a common data bus and with a device containing a flow control device.

2. Display field according to claim 1, characterized, that the interconnected via a common data bus Input / output modules by means of a busbar at the same time trained support rail are held, as serial data bus attached to the carrier rail Input / output modules electrically with each other and with the Central connects.

3. Display field according to claim 1 or 2, characterized, that the input and / or output attachments as input and / or Output elements are formed.

4. Display field according to claim 1 or 2, characterized, that the support rail can each be equipped with its own central office that is above the one formed by the support rail serial bus connected to their input / output modules and along with the centers of other support rails over another bus is connected to a central office.

5. Display panel according to one of claims 1 to 3, characterized, that the input / output modules each have an address memory and an address comparator.

6. Display panel according to claim 4, characterized, that the input / output blocks memory for the current Input and / or output values contain and that the memory contents each is retrievable from the associated center.

7. Display panel according to one of claims 1 to 5, characterized, that in at least a part of the input elements as input data Control or acknowledgment signals can be entered.

8. Display field according to one of claims 1 to 6, characterized, that the control center a clock and the input / output modules each contain a clock receiver and that clock-controlled Output elements are provided.

9. Display panel according to claim 5, characterized, that the input / output modules each contain a sensor and that the address memory by the sensor for Saving an address specified by the central office veranberbar is.