DE4243387C2 - Test- und Simulationsverfahren zur bitseriellen Übertragung von bitparallelen Informationssignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Übertragung von Informationssignalen wird heute meist über Bussysteme bitparallel durchgeführt. Bei einer be­ stimmten Taktrate ist so ein mehrfacher Datendurchsatz gegenüber einer seriellen Datenübertragung möglich. Pro­ blematisch an einer derartigen Vorgehensweise ist jedoch, daß mit dem Ansteigen der Busbreite auch der Umfang des jeweiligen Systems und damit die Komplexität stark an­ steigen. Weiterhin sind die für die Übertragung von bit­ parallelen Informationssignalen verwendeten Flachbandkabel ganz besonders anfällig gegenüber elektromagnetischen Einstreuungen. Aus diesem Grunde wird auch heute noch die Übertragung von Informationssignalen seriell beispiels­ weise über Koaxialkabel oder Lichtwellenleiter durchge­ führt. Zu diesem Zweck müssen die zu übertragenden bitpa­ rallelen Informationssignale in serielle Informations­ signale umgesetzt und nach der Übertragung wieder zu bitparallelen Informationssignalen zurückgewandelt werden.

Die Übertragung von Kommunikationsdaten wird nach einer derartigen Vorgehensweise durchgeführt. Dabei gilt es allerdings zu berücksichtigen, daß zeitgemäße Kommunika­ tionssysteme komplizierte und empfindliche technische Einrichtungen sind, was in der Praxis eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie z. B. elektro­ magnetische Einstreuungen bedeutet. Aus diesem Grunde müssen zeitgemäße Kommunikationssysteme in der Lage sein, die Aus­ wirkungen jener Umwelteinflüsse auf ihr Betriebsverhalten weitgehend zu eliminieren. In der Regel sind allerdings nur Kommunikationssysteme unter Laborbedingungen von störenden Impulsen sowie anderen elektromagnetischen Einstreuungen weitgehend abgeschirmt. Aus diesem Grunde muß ein Kommunika­ tionssystem vor seinem praktischen Einsatz auf sein Verhalten unter praktischen Gegebenheiten hin untersucht werden. Hierzu sind Test- und Simulationsverfahren erforderlich, um zu überprüfen, wie evtl. fehlerhafte Übertragungen von den betreffenden Einrichtungen erkannt und eliminiert werden.

Aus der deutschen Patentschrift DE 34 06 021 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, von der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 ausgegangen wird. Hieraus sind eine Übertragungs­ leitung als Datenübertragungsleitung, eine Sende- bzw. Empfangseinrichtung als Ein-/Ausgabe-Anschlußadapter sowie eine Umsetzung bitparalleler in bittserielle Informationssi­ gnale mit Rückumsetzung als bidirektionale parallele Übergabe mit einem Serien-/Parallel-Wandler bekannt. Mit einer derar­ tigen Vorrichtung können zwar bitserielle in bitparallele Informationssignale und umgekehrt umgesetzt werden, eine Test- und Simulationsvorrichtung zum Ermitteln und Überprüfen fehlerhafter Übertragungen zwischen zwei bzw. mehreren Einrichtungen ist hier allerdings nicht angesprochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Test-und Simulationsverfahren anzugeben, um damit die Installation von Übertragungseinrichtungen in der Praxis zu erleichtern.

Vorteilhaft an der Erfindung ist das Aussenden von mit einer Prüfinformation versehenen, bitparallelen Informationssigna­ len, wobei das Verhalten der an dem Übertragungsvorgang beteiligten Einrichtungen sowie der Übertragungsstrecke selbst analysiert und bewertet werden kann. Die Bewertung selbst erfolgt dabei in einer empfangenden Test- und Simula­ tionseinrichtung. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Test- und Simulationseinrichtung leicht an verschiedene Busbreiten anpaßbar ist.

Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, daß die zu übertragenden bitparallelen Informationssignale Steuerdaten und Nutzda­ ten sind. Dabei sind die Nutzdaten die zu übertragenden Kommunikationsdaten, während die Steuerdaten die den Über­ tragungsvorgang steuernden Daten sind.

Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, daß die zweite Geschwin­ digkeit doppelt so groß wie die erste Geschwindigkeit ist. Vorteilhaft daran ist, daß beispielsweise 16-Bit breite Informationssignale in zwei 8-Bit breite Informations­ signale umgesetzt werden, die dann mit doppelter Geschwin­ digkeit übertragen werden.

Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die Sendesteuerein­ richtung sowie die Empfangssteuereinrichtung eine Bewer­ tung der mit übertragenen Prüfinformation der Informa­ tionssignale durchführen. Im negativen Fall, d. h. bei Nichtübereinstimmung der jeweiligen Prüfinformation, wird dann eine Alarmmeldung zur Auswerteprozedur übermittelt. Vorteilhaft daran ist, daß eine Lokalisierung des evtl. aufgetretenen Fehlverhaltens bei der Übermittlung ermit­ telbar ist.

Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, daß die Test- und Simula­ tionsprozedur die Prüfinformation bereits gezielt ver­ fälscht. Vorteilhaft an dieser Vorgehensweise ist, daß das Verhalten der an der Übertragung beteiligten Einrichtungen sowie der Übertragungsleitung ermittelt und bewertet wer­ den kann.

Gemäß Anspruch 6 ist vorgesehen, daß die erste Geschwin­ digkeit variabel einstellbar ist. Damit ist der Vorteil verbunden, daß das Verhalten der an der Übertragung beteiligten Einrichtungen auf eine hohe Übertragungsfre­ quenz und letztendlich eine Grenzfrequenz ermittelt werden kann.

Gemäß Anspruch 7 ist vorgesehen, daß in Abhängigkeit von der variabel einzustellenden ersten Geschwindigkeit der Stromverbrauch der Sende- und Empfangseinrichtung sowie der sie steuernden Sendesteuer- und Empfangssteuereinrich­ tung ermittelbar ist. Damit ist der Vorteil verbunden, daß bei Stromausfall für das gesamte Übertragungssystem evtl. bereitzustellende Pufferbatterien entsprechend dimensio­ niert werden können.

Gemäß Anspruch 8 ist vorgesehen, daß die Übertragungslei­ tung in ihrer Länge innerhalb eines bestimmten Intervalls variierbar ist. Damit können in Verbindung mit den Test- und Simulationsprozeduren CTSP die Übertragungsvorgänge in Abhängigkeit von der Leitungslänge bewertet werden.

Gemäß Anspruch 9 ist vorgesehen, daß falls die Länge der Übertragungsleitung das Intervall übertrifft, ein Dämpfungsglied eingefügt wird. Damit ist der Vorteil verbunden, daß die Übertragung von Informationssignalen über sehr lange Leitungen simuliert und entsprechend bewertet werden kann.

Gemäß Anspruch 10 ist eine Schaltungsanordnung zur Durch­ führung des Verfahrens nach Anspruch 1 beansprucht. Dabei ist eine sendende Test- und Simulationseinrichtung über eine Sendesteuereinrichtung an eine Sendeeinrichtung angeschlossen sowie eine Empfangseinrichtung über eine Empfangssteuereinrichtung an eine empfangende Test- und Simulationseinrichtung angeschlossen. Damit ist der Vor­ teil einer praktikablen Einsatzweise bei gleichzeitig geringem Schaltungsaufwand verbunden.

Gemäß Anspruch 11 ist vorgesehen, daß Festwertspeicher in der empfangenden Test- und Simulationseinrichtung vorge­ sehen sind. Diese enthalten die für den Test- und Simu­ lationsablauf repräsentativen Daten. Damit ist der Vorteil verbunden, daß die empfangende Test- und Simulationsein­ richtung Informationen darüber hat, welche bitparallelen Informationssignale von der sendenden Test- und Simula­ tionseinrichtung abgesendet wurden und diese Information als Bewertungskriterium für die Auswerteprozedur verwendet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein Test- und Simulationssystem dargestellt, in dem ein Test- und Simulationsverfahren abläuft. In einer sendenden Test- und Simulationseinrichtung PATGEN sind Test- und Simulationsprozeduren TSP in Festwertspei­ chern abgelegt. Die sendende Test- und Simulationseinrich­ tung PATGEN ist mit einer Sendesteuereinrichtung TRANSMIT verbunden. Diese ihrerseits ist an eine Sendeeinrichtung TAXTRANS herangeführt. Diese ist über eine Übertragungs­ leitung L mit einer Empfangseinrichtung TAXREC verbunden. An die Empfangseinrichtung TAXREC ist eine Empfangssteuer­ einrichtung RECEIVER angeschlossen, die ihrerseits mit einer empfangenden Test-und Simulationseinrichtung PATTEST verbunden ist. Die empfangende Test- und Simulationsein­ richtung PATTEST weist Festwertspeicher auf, in denen die für den Test- und Simulationsablauf repräsentativen Daten abgespeichert sind.

Zu Test- und Simulationszwecken werden von den Test- und Simulationsprozeduren TSP beispielsweise 16-bitparallele Informationssignale zur Sendesteuereinrichtung TRANSMIT übertragen. Weiterhin werden über gesonderte Anschlüsse zur Sendesteuereinrichtung TRANSMIT Steuerzeichen COM sowie serielle Daten SERDAT gesendet. Die Übertragung erfolgt mit einer ersten Geschwindigkeit. Die Sendesteuer­ einrichtung TRANSMIT wandelt die bitparallelen Nutzdaten DATA_L, DATA_H beispielsweise in 8-bitparallele Nutzdaten DATA um, wobei die Übertragung zur Sendeeinrichtung TAXTRANS mit doppelter Geschwindigkeit erfolgt. Weiterhin werden die Steuerdaten COM sowie die seriellen Daten SERDAT codiert und in dieser Form über gesonderte Lei­ tungen ebenfalls zur Sendesteuereinrichtung gesendet. Die Sendeeinrichtung TAXTRANS nutzt für die Übertragung unter­ schiedliche Betriebsweisen. Diese können von der Sende­ steuereinrichtung TRANSMIT über spezielle Codedaten MODE_SEL eingestellt werden. Die Sendeeinrichtung TAXTRANS wandelt die von der Sendesteuereinrichtung TRANSMIT erhal­ tenen 8-bitparallelen Nutzdaten DATA in serielle Nutzdaten um und überträgt diese über die Übertragungsleitung L. Weiterhin werden von der Sendeeinrichtung TAXTRANS die Steuerzeichen COM und seriellen Daten ebenfalls über die serielle Übertragungsleitung L übertragen. Die Empfangs­ einrichtung TAXREC übernimmt die seriellen Daten und wandelt die Nutzdaten wiederum in 8-bitparallele Nutzdaten DATA um. Weiterhin werden die Steuerzeichen COM und seriellen Daten in die entsprechenden Formate umgesetzt. Die derart umgesetzten Daten werden dann zur Empfangs­ steuereinrichtung RECEIVER übertragen. Ferner ermittelt dieselbe die Betriebsart der Sendeeinrichtung TAXTRANS und stellt die Empfangseinrichtung TAXREC entsprechend ein. Die Empfangssteuereinrichtung RECEIVER wandelt ihrerseits die 8-bitparallelen Nutzdaten in 16-bitparallele Nutzdaten um und sendet diese zur empfangenden Test- und Simula­ tionseinrichtung PATTEST. Ebenso werden die Steuerdaten sowie seriellen Daten decodiert und zu derselben gesendet. Die in der empfangenden Test- und Simulationseinrichtung PATTEST ablaufenden Auswerteprozeduren AUS analysieren und bewerten die empfangenen Nutzdaten DATA_L, DATA_H und Steuerdaten COM, womit das Ergebnis der Übertragung sowie der sie steuernden Übertragungseinrichtungen festgestellt wird.

Eine weitere Aufgabe der Sendesteuereinrichtung TRANSMIT und Empfangssteuereinrichtung RECEIVER besteht darin, die Prüfinformation der erhaltenen Nutzdaten erneut zu ermit­ teln und mit der mitübertragenen Prüfinformation zu ver­ gleichen. Bei Nichtübereinstimmen der beiden Prüfinforma­ tionen deutet dies auf einen Übertragungsfehler bzw. einen Fehler der am Übertragungsvorgang beteiligten Einrichtun­ gen hin. Das Ergebnis der Nichtübereinstimmung wird den Auswerteprozeduren AUS in der empfangenden Test- und Simulationseinrichtung PATTEST mitgeteilt. Weiterhin können von der Test- und Simulationsprozedur TSP in der sendenden Test- und Simulationseinrichtung PATGEN die Prüfinformation vor dem Aussenden gezielt verfälscht werden. Damit sind Reaktionen der am Übertragungsvorgang beteiligten Einrichtungen überprüfbar.

Die Nutzdaten DATA_L, DATA_H werden mit einer definierten Geschwindigkeit zu der Sendesteuereinrichtung TRANSMIT übertragen. Diese Geschwindigkeit ist von den Test- und Simulationsprozeduren TSP variierbar. Damit kann die Grenzfrequenz des gesamten Übertragungssystems bestimmt werden. Weiterhin ist in Abhängigkeit von der Übertra­ gungsgeschwindigkeit der Nutzdaten der Stromverbrauch der am Übertragungsvorgang beteiligten Einrichtungen meßbar. Zu diesem Zweck wird ein Strommeßgerät in einer für den Fachmann bekannten Weise an jene Einrichtungen ange­ schlossen.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die Länge der Über­ tragungsleitung L. Sie hat direkten Einfluß auf das Über­ tragungsergebnis. Zu diesem Zweck kann sie dem Test-und Simulationssystem entnommen und durch eine Übertragungs­ leitung L mit einer abweichenden Länge ersetzt werden. Mit dieser wird dann über die Test- und Simulationsprozeduren in entsprechender Weise der Test- und Simulationsvorgang gesteuert und über die Auswerteprozeduren AUS festgehal­ ten. Da die Übertragungsleitung L nicht beliebig in ihrer Länge variiert werden kann, wird erfindungsgemäß die Übertragungsleitung L aufgetrennt und beide Enden an ein einzufügendes Dämpfungsglied angeschaltet. Damit sollen die physikalischen Eigenschaften einer langen Leitung simuliert werden. Über die derart ausgestaltete Übertra­ gungsleitung L werden dann erneut Messungen im Sinne der Erfindung durchgeführt.

Claims (10)

1. Test- und Simulationsvorrichttung zur bitseriellen Über­ tragung von bitparallelen Informationssignalen, mit einer Übertragungsleitung (L), die an beiden Enden mit einer Sende- bzw. Empfangseinrichtung (TAXTRANS, TAXREC) abgeschlossen ist, wobei
die Sendeeinrichtung (TAXTRANS) eine Umsetzung bitparalel­ ler in bitserielle Informationssignale durchführt, die derart umgesetzten Informationssignale über die Übertra­ gungsleitung (L) überträgt und
die Empfangseinrichtung (TAXREC) eine Rückumsetzung der bitseriellen in bitparallele Informationssignale durchführt,
dadurch gekennzeichnet,
daß von einer in einer sendenden Test- und Simulations­ einrichtung (PATGEN) ablaufenden Test- und Simulations­ prozedur (TSP) erste bitparallele, mit einer Prüfinfor­ mation versehene Informationssignale mit einer ersten Geschwindigkeit zu einer Sendesteuereinrichtung (TRANSMIT) gesendet werden, von der eine Umwandlung der ersten bitparallelen Informationssignale in zweite bitparallele Informationssignale durchgeführt und diese zur Sendeein­ richtung (TAXTRANS) mit einer zweiten Geschwindigkeit gesendet werden und
daß nach der bitseriellen Übertragung über die Übertra­ gungsleitung (L) eine Empfangssteuereinrichtung (RECEIVER) die von der Empfangseinrichtung (TAXREC) mit der zweiten Geschwindigkeit ankommenden zweiten bitparallelen Infor­ mationssignale in die ersten, bitparallelen Informations­ signale zurückgewandelt und mit der ersten Geschwindigkeit einer Auswertprozedur (AUS), die in einer empfangenden Test- und Simulationseinrichtung (PATTEST) abläuft, zugeführt werden.

2. Test- und Simulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten bitparallelen Informationssignale Steuerdaten (COM) und Nutzdaten (DATA-L, DATA-H) sind, die im Zuge eines Test- und Simulationsablaufs variiert werden können.

3. Test- und Simulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Geschwindigkeit doppelt so groß wie die erste Geschwindigkeit ist.

4.Test- und Simulationsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sendesteuereinrichtung (TRANSMIT) und Empfangs­ steuereinrichtung (RECEIVER) erneut die Prüfinformation anhand der Informationssignale gebildet, mit der den Infor­ mationssignalen beigefügten Prüfinformation verglichen und bei Nichtübereinstimmung eine Alarmmeldung zur Auswerte­ prozedur (AUS) übermittelt wird.

5.Test- und Simulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Test- und Simulationsprozedur (TSP) die den Informationssignalen beigefügte Prüfinformation gezielt vor dem Aussenden verfälscht wird.

6.Test- und Simulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Geschwindigkeit variabel einstellbar ist.

7. Test- und Simulationsvorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverbrauch der Sendeeinrichtung und Empfangs­ einrichtung (TAXTRANS, TAXREC) sowie der Sendersteuerein­ richtung und Empfangssteuereinrichtung (TRANSMIT, RECEIVER) in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeit gemessen wird.

8. Test- und Simulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung (L) in ihrer Länge innerhalb eines bestimmten Intervalls variierbar ist.

9. Test- und Simulationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, falls die Länge der Übertragungsleitung (L) das Intervall übersteigt, in die Übertragungsleitung (L) wenigstens ein Dämpfungsglied eingefügt wird.

10. Test- und Simulationsvorrichtung nach einem der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die empfangende Test- und Simulationseinrichtung (PATTEST) Festwertspeicher mit darin abgespeicherten, für den Test- und Simulationsablauf repräsentativen Daten aufweist.