DE4020809A1

DE4020809A1 - Signal exchange procedure via serial bus - selectively transmitting byte or bit oriented data telegrams from central exchange

Info

Publication number: DE4020809A1
Application number: DE19904020809
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
Anticipated expiration: 2010-06-30
Also published as: DE4020809C2

Abstract

An input and/or output unit is coupled to the serial bus. Signal exchange is carried out by data telegrams. These, transmitted from the central exchange, are selectively byte or bit oriented. The byte oriented data telegrams contain at least one address byte, while the bit oriented data telegrams contain a bit for each input and/or output unit. Each data telegram starts with a synchronisation sign, followed by a control byte and at least a data byte. The data byte of a data telegram, each consisting of 8 bits, alternate with individual bits of 1 logic level. In a byte oriented data telegram, the synchronisation sign is followed by a control byte, an address byte, and a weighting byte. USE/ADVANTAGE - Signal exchange between the exchange and subscriber stations in dependence on type of transmitted data.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenes Verfahren zum Informationsaustausch über einen seriellen Bus.The invention relates to a as in the preamble of the claim 1 specified method for information exchange over a serial bus.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE 21 17 819 C3 bekannt. Die bekannte Übertragungseinrichtung verwendet Datentelegramme, die aus Fernschreibzeichen zusammengesetzt und daher byteorientiert sind. Auf ein Synchronzeichen folgen Zeichen mit einer Adresseninformation, einer Information über die Länge des Datentelegrammes und die zu übertragenden Daten.Such a method is already known from DE 21 17 819 C3 known. The known transmission device uses data telegrams, which is composed of telex characters and therefore are byte-oriented. Characters follow with a sync character an address information, information about the length of Data telegram and the data to be transmitted.

Aufgabe der Erfindung ist es, das im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Verfahren zum Informationsaustausch über einen seriellen Bus so weiter zu vervollkommnen, daß sich die Art des Informationsaustausches zwischen der Zentrale und den Teilnehmerstellen in Abhängigkeit von der Art der zu übertragenden Daten optimieren läßt.The object of the invention is that in the preamble of the claim 1 specified method for information exchange over to perfect a serial bus so that the Type of information exchange between the headquarters and the Subscriber locations depending on the type of transfer Optimize data.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst.According to the invention, this object is achieved with the characterizing Part of claim 1 specified method steps solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß zwischen der Zentrale und den Eingabe- und/oder Ausgabeeinheiten verschiedenartige Informationen in jeweils optimaler Weise ausgetauscht werden können.The inventive method has the advantage that between the control center and the input and / or output units various types Information exchanged in each optimal way can be.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wechseln die aus jeweils acht Bit bestehenden Bit bestehenden Datenbytes eines Datentelegrammes mit Einzelbits ab, die jeweils Logikpegel 1 haben. In a further embodiment of the invention change from each eight bit existing bit data bytes of a Data telegram with single bits, each logic level 1 to have.

Zweckmäßigerweise folgen in einem byteorientierten Datentelegramm auf das Synchronisationszeichen ein Steuerbyte, ein Adreßbyte und ein Werte-Byte.Appropriately, follow in a byte-oriented data message on the synchronization character a control byte, a Address byte and a value byte.

Bitorientierte Datentelegramme werden zweckmäßigerweise mit einem Synchronisationszeichen abgeschlossen.Bit-oriented data telegrams are expediently with completed a synchronization character.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be described with reference to the embodiments illustrated in the figures explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Teile eines Anzeigefeldes, Fig. 1 shows a part of a display panel,

Fig. 2 eine Impulsfolge mit Taktimpulsen und mit Datenimpulsen, Fig. 2 is a pulse sequence with clock pulses and data pulses,

Fig. 3 eine über einen seriellen Bus zu übertragende Bytefolge, Fig. 3 is a via a serial bus to be transferred byte sequence,

Fig. 4 einen bitorientierten Block, Fig. 4 is a bit-oriented block,

Fig. 5 einen byteorientierten Block, Fig. 5 is a byte-oriented block,

Fig. 6 ein Flußdiagramm für einen Eingabe-/Ausgabebaustein, Fig. 6 is a flowchart for an input / output port,

Fig. 7 ein getastetes Ausgangssignal, Fig. 7 a sampled output signal,

Fig. 8 ein Impulsdiagramm für das Einlesen von Bytes und Fig. 8 is a timing diagram for the reading of bytes and

Fig. 9 ein Impulsdiagramm für die Ausgabe von Bytes. Fig. 9 is a timing chart for the output of bytes.

Das Verfahren dient zum Austauschen von Informationen zwischen der Zentrale und den Eingabe- und/oder Ausgabeeinheiten, die über den seriellen Bus an die Zentrale angeschlossen sind. Der Informationsaustausch erfolgt mit Hilfe von Datentelegrammen. Die von der Zentrale ausgesandten Datentelegramme sind wahlweise byteorientiert oder bitorientiert.The procedure is used to exchange information between the control center and the input and / or output units, the connected to the control panel via the serial bus. The Information exchange takes place with the help of data telegrams. The data telegrams sent by the control center are optional byte-oriented or bit-oriented.

Die byteorientierten Datentelegramme enthalten jeweils ein oder mehrere Adreßbytes. Die bitorientierten Datentelegramme enthalten jeweils ein Bit je Eingabe- und/oder Ausgabeeinheit.The byte-oriented data telegrams each contain an or several address bytes. The bit-oriented data telegrams contain one bit per input and / or output unit.

Die Datentelegramme beginnen jeweils mit einem Synchronisationszeichen, auf das ein Steuerbyte und ein oder mehrere Datenbytes folgen. The data telegrams each begin with a synchronization character, on that one control byte and one or more bytes of data consequences.

Die aus jeweils acht Bit bestehenden Datenbytes eines Datentelegrammes wechseln mit Einzelbits ab, die jeweils Logikpegel 1 haben.The eight-bit data bytes of a data telegram alternate with single bits, each logic level 1 to have.

In einem byteorientierten Datentelegramm folgen auf das Synchronisationszeichen ein Steuerbyte, ein Adreßbyte und ein Werte-Byte.In a byte-oriented data telegram follow on the synchronization character a control byte, an address byte and a Values byte.

Bitorientierte Datentelegramme werden mit einem Synchronisationszeichen abgeschlossen.Bit-oriented data telegrams are provided with a synchronization character completed.

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 . . . 711 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. , , 711 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 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 for 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. In entsprechender Weise verbinden weitere, nicht dargestellte lokale Busse jeweils eine weitere Zeile von E/A-Bausteinen des Anzeigefeldes mit einer zugeordneten Zentrale.To the central 21 of the local bus 31 is connected. In a corresponding manner, further, not shown, local buses each connect another line of I / O blocks of the display panel with an associated center.

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 angeschlossen.Thus, the I / O devices are 411 . , , 416 of the first line connected to the local bus 31 .

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 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 Summer 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 optical coupler 603 , the relay 604 and the buzzer 605 are provided.

Die E/A-Bausteine können andererseits mit je einem Schieberegister als E/A-Aufsatz bestückt sein. An die Schieberegister sind dann die E/A-Elemente angeschlossen. Der E/A-Baustein ist dann somit jeweils mittelbar mit einem Eingabeelement und/oder mit einem Ausgabeelement verbunden. Als Ausgabeelemente können dabei eine Vorrichtung zur 7-Segment-Anzeige, ein Drucker mit CENTRONIX-Interface oder ein Codierschalter dienen.On the other hand, the I / O modules can each have a shift register be equipped as I / O attachment. To the shift registers then the I / O elements are connected. The I / O device is then thus each indirectly with an input element and / or connected to an output element. As output elements can while a device for 7-segment display, a printer with CENTRONIX interface or a coding switch.

Außer den genannten E/A-Elementen erster Art können insbesondere die folgenden E/A-Elemente zweiter Art Verwendung finden.In particular, in addition to the first-mentioned I / O elements the following I / O elements of the second kind are used.

Ein Meßgerät kann mit seinem Eingang an den Ausgang eines Schieberegisters angeschlossen und mit seinem Ausgang an ein weiteres Schieberegister geführt sein.A meter can with its input to the output of a Shift register connected and with its output to a be guided further shift register.

Als E/A-Aufsätze können ferner Analog/Digital-Wandler bzw. A/D- Wandler, Digital/Analog-Wandler bzw. D/A-Wandler und Zähler dienen.Furthermore, I / O attachments can be analog / digital converters or A / D converters. Converters, digital / analog converters or D / A converters and counters serve.

Ein Sensor, der z. B. ein Temperatursensor sein kann, kann an einem A/D-Wandler geführt sein. Ein Aktor, insbesondere mit Analogwert-Vorgabe, kann an einen D/A-Wandler angeschlossen sein.A sensor, the z. B. may be a temperature sensor can on be guided an A / D converter. An actor, especially with Analog value specification, can be connected to a D / A converter his.

Die genannten A/D-Wandler und der D/A-Wandler liegen jeweils mit einem Eingang an den Ausgang und mit einem Ausgang am Eingang des zugeordneten E/A-Bausteins. Dabei hat der Eingang des dem D/A-Wandler zugeordneten E/A-Bausteins und der Ausgang des dem A/D-Wandler zugeordneten E/A-Bausteins jeweils eine Hilfsfunktion.The mentioned A / D converter and the D / A converter are each with an input to the output and an output at the input of the assigned I / O block. The entrance of the the I / O module assigned to the D / A converter and the output of the I / O converter Each of the I / O modules assigned to the A / D converter has an auxiliary function.

Ferner kann die Einrichtung, die ein Gerät oder eine Anlage sein kann, in Empfangs- und in Senderichtung jeweils zwei E/A-Aufsätze mit je einem Schieberegister benötigen.Further, the device may be a device or a facility can be, in receiving and in sending two each I / O attachments with one shift register each.

Fig. 2 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. 2 shows a voltage level, bit and clock representation for the data transmitted over the local bus. Pulses in the range from 2/3 U to U are counted as clock pulses. If the level of the data line remained in the range of 1/3 U to 2/3 U, 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 fotlaufenden 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. 3 gezeigte Bild.The orientation character for the I / O module is a synchronization character in the current data 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 image shown in FIG. 3 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 specific, 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. 4, ein byteorientierter Block in Fig. 5 dargestellt.A bit oriented block is shown in FIG. 4, 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 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 monoflop time settings for the bit responses, the duty cycle at 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 entsprechend dem Flußdiagramm nach Fig. 6. Dabei bedeutetThe I / O module behaves in accordance with the flowchart of FIG

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. 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.

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.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 Bit 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. means any eight bits and a "1" bit at ninth position 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 8 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 Blocks entsprechend einem Kontroll code 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 8 bits of the control byte becomes the I / O block 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. one episode 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 Bits 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 on the other hand 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 byte-orientierten Datentelegrammes den Zustand d und im Falle eines Bitblockes bzw. bitorientierten Datentelegrammes 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 wievielen E/A-Bausteinen das Anzeigefeld bestückt ist. Besagt der Kontrollcode, 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 den Nachrichteninhalt "NOP" hat insbesondere die Funktion, den Kontakt 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 of a 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. If the control code says that 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 contact with 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 Taktimpulse 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. 2 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. 2 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 was informed that it would be a bit block, ie a bit sequence of selectable length, which is 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. 2 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. 2 shows the logic level for the data pulses alone. Between these data bits are the clock pulses, not shown.

Die Bitfolge nach Fig. 3 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. 3 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" übergeht. 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 Blocks. 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 goes into the state "ready". 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 Bit und eine "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 a "1", d. H. the received second byte. All these three-byte blocks are used to address a particular 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 Bit 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 istThe 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 Bit position received, 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 Blocks mit der eigenen Adresse erkannt, daß der betrachtete E/A-Baustein selbst 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 1 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 1, 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 Synchron- Zeichen 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 that monitors the synchronous Recognizes characters, leads to 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 & Blinkfrequenz
11 Byte-Ausgabe
12 Byte-Eingabe
13 Abfrage: Tastung & 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 default / keying & flashing frequency
11-byte output
12-byte input
13 query: keying & 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 erster Artd = in 3-byte block: I / O address (u = 0: collective address)
in the bit block: Values for the I / O blocks of the first type

e = im 3-Byte-Block: Modus/Parameter/Ausgabe-Byte/Eingabe-Byte u.ä.
im Bit-Block: Werte für die E/A-Bausteine zweiter Arte = in the 3-byte block: mode / parameter / output byte / input byte and the like
in the bit block: Values for the second type I / O blocks

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 Ausgangssignales. In diesem Fall ist, wie Fig. 7 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 einem Zehntel 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 energy, there is the possibility of keying the output signal. In this case, as shown in FIG. 7, 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 threefold increased current through a connected LED during one-tenth of the time gives 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 when keying in multiple 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 permanent Changing the output state by the control panel 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 are synchronized, the flashing with a corresponding 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. 8, die den zeitlichen Verlauf der Signalspannungen an Stiften des E/A-Bausteins zeigt. Diese Signalspannungen sind das Datensignal D, das Eingangssignal E, der Takt T und das Ausgangssignal A.The reading in of bytes takes place in accordance with FIG. 8, which shows the time profile of the signal voltages at pins of the I / O module. These signal voltages are the data signal D, the input signal E, the clock T and the output signal A.

In Fig. 8 bedeuten u8 das letzte Bit der E/A Adresse und a . . . h die Bits 1 bis 8 die im Schieberegister parallel eingelesen sind.In Fig. 8, u 8 represents 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. 8 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. 8, the pin designations Q _H , clock and shift / load are given to the signal voltages at the pins E, T and A still. These terms are in conventional shift registers z. For example, 74LS165 and 74LS166 are used for the corresponding connections.

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

Die Ausgabe von Bytes erfolgt entsprechend Fig. 9, die den zeitlichen Verlauf der Signalspannungen an Stiften des E/A-Bausteines zeigt. Diese Signalspannungen sind das Datensignal D, das Ausgangssignal A, der Takt T und das Eingangssignal E. Die in Fig. 9 zusätzlich angegebenen Stiftbezeichnungen beziehen sich auf die entsprechenden Anschlüsse des handelsüblichen Schieberegisters vom Typ 74LS595.The output of bytes takes place according to FIG. 9, which shows the time profile of the signal voltages at pins of the I / O module. These signal voltages are the data signal D, the output signal A, the clock T and the input signal E. The pin designations additionally indicated in FIG. 9 refer to the corresponding connections of the commercial 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 Byteeingaben wird er vorzugsweise nur so lange am Stift T ausgegeben, so lange 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-Segement-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 the like 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. B. for temperature or light or actuators or devices connect with analog inputs.

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.

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. A method for exchanging information between a control center and via a serial bus connected thereto input and / or output units using data telegrams, characterized in that sent by the central data telegrams are either byte-oriented or bit-oriented, and that the byte-oriented data telegrams at least one Include address byte, and that the bit-oriented data telegrams contain one bit per input and / or output unit and that the data telegrams each begin with a synchronization character, followed by a control byte and at least one byte of data.

2. The method according to claim 1, characterized, that consists of eight bits each data bytes of a data message alternate with single bits, each logic level 1 have.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that in a byte-oriented data telegram to the synchronization character a control byte, an address byte and a Values byte follow.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that bit-oriented data telegrams with a synchronization character be completed.