DE4422056A1 - Verfahren zum Übertragen (Senden) von Mehrfachseriensignalen - Google Patents
Verfahren zum Übertragen (Senden) von MehrfachseriensignalenInfo
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P6/14—Electronic commutators
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen
(Senden) von Mehrfachseriensignalen.
Bei einem Motor, z. B. einem bürstenlosen Motor, werden
herkömmlicherweise Stellungsdaten der Hauptwelle des
Motors detektiert bzw. abgegriffen. Zu diesem Zweck
sind ein magnetischer Datenträger oder Signalgeber (re
cording medium) zum Abgreifen von A-, B- und Z-Phasen
sowie ein Magnetpol-Detektiermagnet zum Abgreifen von
U-, V- und W-Phasen am Endabschnitt der Hauptwelle des
Motors angebracht. Der magnetische Datenträger erzeugt
Impulssignale, welche Stellungsdaten repräsentieren,
während der Magnetpol-Detektiermagnet Antriebsstel
lung-Datensignale liefert. In der folgenden Beschrei
bung bedeuten die Phasen A und B jeweils das Ausgangs
signal eines Impulsgenerators, der bei jeder Umdrehung
der Hauptwelle eine Zahl n von 90°-Phasenimpulssignalen
liefert, bei denen Phasenvorlauf und -nachlauf mit der
Drehrichtung variieren. Die Z-Phase (Phase Z) bedeutet
das Ausgangssignal eines Nullpunktimpulsgenerators, der
bei jeder Umdrehung der Hauptwelle des Motors ein Im
pulssignal liefert.
Die Phasen U, V und W bedeuten jeweils das Ausgangssi
gnal eines Magnetpol-Meßsignalgenerators, der ein Impuls
signal entsprechend einer Magnetpolstellung des Feld
magneten des Motors liefert.
Diese Dateneinheiten werden über ein ein Bündel von Ka
nälen enthaltendes Kabel zu einer Steuereinheit übertra
gen, welche die verschiedenen Steuerungsarten, wie Rück
kopplungssteuerung bzw. Regelung, nach Maßgabe der
Daten durchführt.
Dieses Datenübertragungssystem ist mit den folgenden
Mängeln behaftet:
Wenn als Phasendetektor ein sog. Absolutstellungsgeber zum Erfassen oder Abgreifen einer Absolutstellung der Motor-Hauptwelle benutzt wird, müssen Signale für vier Kanäle, d. h. A-Phase, B-Phase, Reihen- oder Serienphase (Z-, U-, V- und W-Phasen) sowie ein Absolutzählstand übertragen werden. Aus diesem Grund wird eine Anzahl von Übertragungsleitungen verwendet. Ein diese Übertra gungsleitungen bündelndes Kabel ist aber dick, was eine Kostenerhöhung bedingt. Wenn die Steuereinheit an einer vergleichsweise weit entfernten Stelle installiert ist, sind die Übertragungsleitungen lang, wodurch sich diese Probleme noch verstärken.
Wenn als Phasendetektor ein sog. Absolutstellungsgeber zum Erfassen oder Abgreifen einer Absolutstellung der Motor-Hauptwelle benutzt wird, müssen Signale für vier Kanäle, d. h. A-Phase, B-Phase, Reihen- oder Serienphase (Z-, U-, V- und W-Phasen) sowie ein Absolutzählstand übertragen werden. Aus diesem Grund wird eine Anzahl von Übertragungsleitungen verwendet. Ein diese Übertra gungsleitungen bündelndes Kabel ist aber dick, was eine Kostenerhöhung bedingt. Wenn die Steuereinheit an einer vergleichsweise weit entfernten Stelle installiert ist, sind die Übertragungsleitungen lang, wodurch sich diese Probleme noch verstärken.
Wenn ein Teil des Kabels innerhalb der Maschine verlegt
wird oder ist, nimmt das dicke Kabel einen großen Raum
innerhalb der Maschine ein. Außerhalb der Maschine ge
staltet sich die Anordnung des dicken Kabels selbst
schwierig. In jedem Fall müssen Trag- oder Halterungs
elemente vergleichsweise hoher Steifheit für die Halte
rung des dicken Kabels verwendet werden. Diesbezüglich
ist also der Konstruktionsfreiheitsgrad eingeschränkt.
Zur Ausschaltung der geschilderten Probleme sind die in
der USA-Patentanmeldung (Serial No.) 08/174,044
(28.12.1993) offenbarten Signalübertragungs- oder -sen
devorrichtungen vorgeschlagen worden.
Die in dieser USA-Patentanmeldung offenbarte Technik
ist mit den folgenden Problemen behaftet:
Das Übertragungs- bzw. Sendeformat für Datenübertragung zwischen einem Nebenwandler und einem Hauptwandler ist von dem für die Datenübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger verschieden. Für die Neben- und Hauptwandler nebst ihren jeweiligen peripheren Schaltun gen müssen daher zwei Schaltkreisarten konstruiert und auf einer (gedruckten) Leiterplatine montiert werden. Hierdurch erhöhen sich die Kosten für Konstruktion, Tei lehaltung, Verwaltung und dgl. Insbesondere bei einer vergrößerten Zahl von Nebenwandlern steigen diese Kosten entsprechend an.
Das Übertragungs- bzw. Sendeformat für Datenübertragung zwischen einem Nebenwandler und einem Hauptwandler ist von dem für die Datenübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger verschieden. Für die Neben- und Hauptwandler nebst ihren jeweiligen peripheren Schaltun gen müssen daher zwei Schaltkreisarten konstruiert und auf einer (gedruckten) Leiterplatine montiert werden. Hierdurch erhöhen sich die Kosten für Konstruktion, Tei lehaltung, Verwaltung und dgl. Insbesondere bei einer vergrößerten Zahl von Nebenwandlern steigen diese Kosten entsprechend an.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Ver
fahrens zum Übertragen bzw. Senden von Mehrfachserien
signalen, mit dem eine Kostensenkung realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn
zeichneten Merkmale gelöst.
Bei einem Verfahren zum Übertragen (Senden) von Mehr
fachseriensignalen werden Parallelsignale durch mehrere
in einem Sender (oder auch Geber) vorgesehene Paral
lel/Serienwandler in Seriensignale umgewandelt, die
durch eine Anzahl von in einem Empfänger vorgesehenen
Serien/Parallelwandlern in Parallelsignale umgewandelt
werden; Mehrfachseriensignale werden zwischen dem
Sender und dem Empfänger über einen Übertragungskanal
übertragen, in welchem die mehreren Parallel/Serienwand
ler und die mehreren Serien/Parallelwandler in Reihe ge
schaltet sind; das Format der Seriensignale auf dem
Kanal, das Format für die dem Kanal vorgeschalteten Par
allel/Serienwandler und das Format für die dem Kanal
nachgeschalteten Serien/Parallelwandler weisen dabei je
weils das gleiche Format auf.
Weiterhin sind die Parallel/Serienwandler und die
Serien/Parallelwandler mit integrierten Schaltkreisen
bzw. ICs mit jeweils einer Übertragungsgeschwindig
keit-Wählfunktion aufgebaut, welche ICs für Datenüber
tragung geschaltet sind.
Zudem entspricht das gemeinsame Format für die Paral
lel/Serienwandler und die Serien/Parallelwandler den
Formaten des Start/Stop-Synchronisiertyps.
Erfindungsgemäß sind für Datenübertragung die mehreren
Parallel/Serienwandler und die mehreren Serien/Parallel
wandler in Reihe geschaltet; das Format der Seriensigna
le auf dem Kanal, das Format für die dem Kanal vorge
schalteten Parallel/Serienwandler und das Format für
die dem Kanal nachgeschalteten Serien/Parallelwandler
weisen dabei jeweils das gleiche Format auf. Mit der Er
findung wird mithin die oben angegebene Kostensenkung
erzielt.
Ferner sind die Parallel/Serienwandler und die Serien/
Parallelwandler mit integrierten Schaltkreisen bzw. ICs
mit jeweils einer Übertragungsgeschwindigkeit-Wählfunk
tion aufgebaut. Die Wandler können somit getrennt mon
tiert oder eingebaut sein. Beispielsweise wird für
einen Anwender, der die Nebenwandler nicht benutzt, das
ihm gelieferte Signalübertragungssystem unter Weglas
sung der Nebenwandler konstruiert, was eine Kostensen
kung ergibt.
Weiterhin sind für Datenübertragung oder -senden die
mehreren Parallel/Serienwandler und die mehreren
Serien/Parallelwandler in Reihe geschaltet, und das
Format der Seriensignale auf dem Kanal, das Format für
die dem Kanal vorgeschalteten Parallel/Serienwandler
und das Format für die dem Kanal nachgeschalteten
Serien/Parallelwandler sind jeweils die gleichen Forma
te des Start/Stop-Synchronisiertyps. Aufgrund dieser
Ausgestaltung können handelsübliche ICs für die Neben
wandler benutzt werden, was ebenfalls zur oben erwähn
ten, angestrebten Kostensenkung beiträgt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Signal
übertragungssystems, bei dem ein Verfahren zum
Übertragen (Senden) von Mehrfachseriensignalen
gemäß der Erfindung angewandt wird,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines im Signalübertra
gungssystem nach Fig. 1 verwendeten Absolut
stellungsgebers,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit des
Signalübertragungssystems nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Ar
beitsweise des Stellungsgebers (encoder) gemäß
Fig. 2,
Fig. 5 ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Ar
beitsweise der Steuereinheit nach Fig. 3,
Fig. 6 ein Zeitsteuerdiagramm zur beispielhaften Ver
anschaulichung der Arbeitsweise einer Vierfach
impuls/Richtung-Detektorschaltung und eines
Aufwärts/Abwärtszählers beim Absolutstellungs
geber nach Fig. 2,
Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung von Formaten B
und B′,
Fig. 8 ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Ar
beitsweise eines Parallel/Serien-Nebenwandlers
und eines Hauptwandlers,
Fig. 9 ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Ar
beitsweise eines Serien/Parallel-Nebenwandlers
und eines -Hauptwandlers,
Fig. 10 ein Schaltbild eines Impulsgenerators,
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Hauptteils eines Si
gnalübertragungssystems, bei dem ein Verfahren
zum Übertragen (Senden) von Mehrfachserien
signalen gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung angewandt wird,
Fig. 12 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwi
schen Formaten Ao und Bo′ (Bo) bei einem
Signalübertragungssystem, bei dem ein Verfah
ren zum Übertragen (Senden) von Mehrfachserien
signalen gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung angewandt wird, und
Fig. 13 ein Diagramm der Datenformate nach Fig. 12,
deren Zeitachse verkürzt ist.
Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Signalübertragungs
system wird z. B. beim Arm eines Arbeitsautomaten verwen
det.
Gemäß Fig. 1 ist an einer End- oder Stirnfläche der
Hauptwelle 1a eines bürstenlosen Motors 1 ein scheiben
förmiger Magnetpol-Detektormagnet 2 montiert, der so
magnetisiert ist, daß N-Pole und S-Pole einander in der
Umfangsrichtung abwechseln, und der Stellungsdaten für
Ansteuerung von U-, V- und W-Phasen erzeugt oder lie
fert. Unter dem Magnetpol-Detektormagneten 2 ist ein
scheibenförmiger magnetischer Datenträger (recording
medium) 3 angeordnet, der zum Ausgeben von Stellungsda
ten für die Z-, A- und B-Phasen dient und aus zwei
Stufen besteht, von denen die obere Stufe zwei in der
Umfangsrichtung angeordnete Magnetpole N und S auf
weist, während die N- und S-Pole der unteren Stufe ein
ander in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet
sind.
Der bürstenlose Motor 1 ist mit einem Absolutstellungs
geber 4 zum Erfassen oder Abgreifen von Stellungsdaten
der Phasen A, B, Z, U und V und von Absolutstellungsda
ten des Motors versehen. Innerhalb eines Gehäuses 44
(der Einfachheit halber in gestrichelten Linien einge
zeichnet) des Absolutstellungsgebers 4 sind Hall-Elemen
te 4a und ein MR-Sensor 4b jeweils in Gegenüberstellung
zu den magnetisierten Flächen des Magnetpol-Detektorma
gneten 2 bzw. des magnetischen Datenträgers 3 ange
ordnet. Die Hall-Elemente 4a sind an der Rückseite der
Grundplatte eines Signalprozessors 17 montiert, der
erste und zweite Wellenformschaltungen 4c bzw. 4d, eine
Vierfachimpuls/Richtung-Detektorschaltung 40, einen Auf
wärts/Abwärtszähler 5, einen Parallel/Serien-Hauptwand
ler 6, eine Sende- oder Übertragungs-Hauptsteuerung 50,
einen ersten CRC-Bitaddierer 51, einen Absolutzähler
43, einen Gesamt(strom)versorgungsspannungsabfall-Detek
tor 70, einen Sensor 71 für anomale Temperatur, ein
26-Bit-Verriegelungsglied 72, einen Parallel/Serien-Ne
benwandler 130, eine Übertragungs-Nebensteuerung 74,
einen zweiten CRC-Bitaddierer 52, einen Feldzahlgenera
tor 73, einen Leitungstreiber 8, einen 5-V-Stromquel
lenanschluß 18a, einen Reserve- oder Stützstromquellen
anschluß 18b und eine Masse-Stromquelle 19 aufweist.
Gemäß Fig. 2 sind die Ausgangsleitungen der Hall-Elemen
te 4a und des MR-Sensors 4b an die ersten und zweiten
Wellenformschaltungen 4c bzw. 4d angeschlossen. Die A-
und B-Phasen-Ausgangsleitungen der zweiten Wellenform
schaltung 4d sind an die Vierfachimpuls/Richtung-Detek
torschaltung 40 zum Umwandeln des empfangenen Signals
in ein Vierfachimpulssignal sowie ein Aufwärts/Abwärts
signal angeschlossen. Die Ausgangsleitungen der Vier
fachimpuls/Richtung-Detektorschaltung 40 und die Aus
gangsleitung der Übertragungs-Hauptsteuerung 50 sind
mit dem 6-Bit-Aufwärts/Abwärtszähler 5 zum Hoch- oder
Herabzählen des empfangenen Signals entsprechend einem
Vor- oder Nacheilen der Phase der A- und B-Phasen ver
bunden. Die Ausgangsleitung des Aufwärts/Abwärtszählers
5 ist an den Parallel/Serien-Hauptwandler 6 angeschlos
sen. Die Ausgangsleitungen für die anderen Phasen (Z,
U, V und W) sind über die erste Wellenformschaltung 4c
an den Parallel/Serien-Hauptwandler 6 angeschlossen.
Die Ausgangsleitungen der zweiten Wellenformschaltung
4d sind auch mit dem Absolutzähler 43 verbunden. Das
26-Bit-Verriegelungsglied 72 ist mit den Ausgangsleitun
gen des Absolutzählers 43, dem Gesamt(strom)versorgungs
spannungsabfall-Detektor 70 zur Lieferung eines Alarm
signals, wenn die Versorgungsspannungen der Stromquel
le, einschließlich einer Stütz- oder Reservestromquel
le, abfallen, und mit dem Sensor 71 für anomale Tempera
tur zum Liefern eines eine anomale Motortemperatur ange
benden Signals sowie der Signalleitung der Übertra
gungs-Nebensteuereinheit 74 zum Wählen der Daten verbun
den. Eine Inkrementsignalleitung der Übertragungs-Neben
steuereinheit 74 ist mit dem Feldzahlgenerator 73 zum
Erzeugen eines 2-Bit-Feldzahlsignals verbunden. Der Par
allel/Serien-Nebenwandler 130 ist mit den Ausgangslei
tungen des Feldzahlgenerators 73, dem 26-Bit-Verriege
lungsglied 72, der Übertragungs-Nebensteuerung 74 und
dem zweiten CRC-Bitaddierer 52 zum Erfassen eines Feh
lers sowie einer Absolutseriensignaleingangs-Taktlei
tung der Übertragungs-Hauptsteuerung 50 verbunden. Die
Ausgangsleitung vom Parallel/Serien-Nebenwandler 130
ist an den Parallel/Serien-Hauptwandler 6 angeschlos
sen, der mit der Ausgangsleitung des ersten CRC-Bitad
dierers 51 verbunden ist.
Die Seriensignalleitung 7 vom Parallel/Serien-Hauptwand
ler 6 ist mit dem Leitungstreiber 8 verbunden.
Ein Bus 10 und ein invertierter Bus 11, vom Leitungs
treiber 8 abgehend (derived), sind gemäß Fig. 3 in der
Steuereinheit 16 mit dem Leitungsempfänger 14 gekop
pelt. Im Signalprozessor 17 und in der Masse-Stromquel
le 19 sind Massenstrom- bzw. -potentialquellen 19 bzw.
42 vorgesehen, die über eine Masseleitung 13 miteinan
der verbunden sind. Die Steuereinheit 16 enthält eine
5-V-Konstantspannungsschaltung 77 und eine Stütz- oder
Reservestromquelle 80, von denen die erstere, die mit
einer Netzstromversorgung 76 verbunden ist, eine Gleich
stromquelle von etwa 5 V bildet. Die Reservestromquelle
80 dient zum Stützen des Systems bei einem Stromaus
fall. Eine von der genannten Schaltung 77 abgehende
5-V-Stromleitung 81 ist mit einem 5-V-Stromquellenan
schluß 18a im Signalprozessor 17 verbunden. Eine von
der Reservestromquelle 80 abgehende Stütz- oder Reserve
stromleitung 82 ist an einen Reservestromquellenan
schluß 18b im Signalprozessor angeschlossen. Die genann
ten Leitungen 81, 82 und 13 sind zusammen mit dem Bus
10 und dem invertierten (inverted) Bus 11 zusammenge
faßt und im Stellungsgeberkabel 9 enthalten, das durch
eine geeignete, nicht dargestellte Halterungseinheit ge
haltert ist.
Alle Schaltungen oder Stromkreise im Signalprozessor 17
sind mit dem 5-V-Stromquellenanschluß 18a verbunden
(Stromquelle nicht gestützt) und dabei über Dioden mit
einem Reservestromquellensystem verbunden. Der Reserve
stromquellenanschluß 18b (gestützte Stromquelle) ist
mit dem MR-Sensor 4b, der zweiten Wellenformschaltung 4d,
dem Absolutzähler 43, dem genannten Spannungsab
fall-Detektor 70 und dgl. verbunden. In Fig. 2 gibt ein
schwarzes Dreiecksymbol an, daß der Reservestromquellen
anschluß 18b mit allen Schaltungen oder Stromkreisen
verbunden ist.
Die den 5-V-Stromquellenanschluß 18a und den Reserve
stromquellenanschluß 18b mit den zugeordneten Schaltun
gen verbindenden Stromleitungen sind der Einfachheit
halber nicht dargestellt.
Die Ausgangsleitung des Leitungsempfängers 14 in der
Steuereinheit 16 ist über die Seriensignalleitung 30
mit dem Serien/Parallel-Hauptwandler 15 verbunden, der
in Parallelbeziehung die Stellungsdaten der Phasen Z, U
und V, die Zählerwerte bzw. Zählstände der Phasen A und
B, Fehlerdetektier-CRC-Bits und ein Absolutseriensignal
ausgibt. Die Ausgangsleitung für die vom Serien/Paral
lel-Hauptwandler 15 abgenommenen (derived) Zählstände
ist mit einer (einem) Absolutwertschaltung oder -kreis
45 verbunden, die (der) bestimmt, ob das empfangene
Signal positiv oder negativ ist; wenn das empfangene
Signal negativ ist, wandelt sie (er) es in ein positi
ves Signal um. Die Ausgangsleitungen für die Stellungs
daten der Phasen Z, U und V, die Zählerwerte bzw. Zähl
stände der Phasen A und B, Fehlerdetektier-CRC-Bits und
ein Absolutseriensignal sind an einen ersten Fehlerzäh
ler 48 für Fehlerdetektion angeschlossen. Die Ausgangs
leitung vom ersten Fehlerzähler 48 zum Liefern eines
Haltebefehls ist mit der Absolutwertschaltung 45 und
der Verriegelungsschaltung 49 verbunden.
Der erste Fehlerzähler 48 gibt ein Einmal-Alarmsignal
nach außen und zu einer Dreimal-(3-successive-)Detek
tierschaltung 83 aus, wobei letztere ein Dreimal-Fehler
alarmsignal nach außen abgibt. Wenn die Übertragungs- oder
Sendeleistung gut ist, wird das Einmal-Alarmsignal
einer Schaltung zum Beenden der Stromzufuhr zum Motor
aufgeschaltet. Wenn der Kanal in seiner Güte beeinträch
tigt ist, wird ein Dreimal-Alarmsignal erzeugt oder der
Motorstromversorgungs-Abschaltschaltung aufgeschaltet.
Die Ausgangsleitung vom Serien/Parallel-Hauptwandler
15, der für ein Rücksetzsignal entsprechend einem Ein
feld-Seriensignal vorgesehen ist, ist mit einer 1/12-De
multiplizier- bzw. -Teilerstufe 43A verbunden, die ein
Grundtaktsignal von 10 MHz empfängt und eine Zahl von
(2n-1) Impulsen erzeugt. Die Ausgangsleitung der
1/12-Teilerstufe 43A ist mit einer 1/2n-Teilerstufe 44A
zum Erzeugen von fünf Mustern (patterns) von Impulsrei
hen unterschiedlicher Impulsdichten verbunden. Die Aus
gangsleitung der 1/2n-Teilerstufe 44A und die Ausgangs
leitung der Absolutwertschaltung 45 sind an einen Im
pulsgenerator 46 zum Wählen von Impulsen nach Maßgabe
eines Absolutwerts angeschlossen. Die Ausgangsleitung
des Impulsgenerators 46 ist mit einem A/B-Phasengenera
tor 47 verbunden, der seinerseits einen Aufwärts- oder
Abwärtsmodus nach Maßgabe eines Zählstands b₅ (noch zu
erläutern) wählt und ein Rechteckwellensignal der Phase
A oder Phase B reproduziert. Die vom Serien/Parallel-
Hauptwandler 15 abgehende Absolutseriensignalleitung
ist mit einem Serien/Parallel-Nebenwandler 131 verbun
den, der seinerseits mit der Ausgangsleitung einer
1/38-Teilerstufe 84 zum Demultiplizieren bzw. Dividie
ren oder Teilen von 10 MHz des Grundtaktsignals zu
einer Frequenz von 1/38 verbunden ist.
Die Ausgangsleitungen für einen Absolutzählstand, eine
Feldzahl, Gesamt(strom)versorgungsspannungsabfall-Feh
lerdaten, Anomaltemperatur-Fehlerdaten und CRC-Bits,
die vom Serien/Parallel-Nebenwandler 131 ausgegeben
werden, sind mit einem zweiten Fehlerdetektor 87 für
Fehlerdetektion verbunden, dessen Ausgangssignal in
Form eines Einmal-Fehleralarms nach außen ausgegeben
wird. Wenn die Übertragungsleistung gut ist, wird das
Einmal-(one-time-)Fehleralarmsignal zu einer nicht dar
gestellten Motorstromversorgungs-Abschaltschaltung aus
gegeben.
Die Ausgangsleitung für ein vom Serien/Parallel-Neben
wandler 131 ausgegebenes Feldzahlsignal von 2 Bits ist
an einen Feldzahldiskriminator 85 angeschlossen. Die
8-Bit-Ausgangsleitung für alle Daten, einschließlich
der Absolutzählerdaten, ist an einen Demultiplexer 86
angeschlossen. Eine vom Feldzahldiskriminator 85 abge
hende Feldwählsignalleitung ist mit dem Demultiplexer
86 verbunden, an den auch 8-Bit-Feldverriegelungsglie
der 88-91 angeschlossen sind. Das 0-te (0.) Feldver
riegelungsglied 88 liefert Information für Gesamt(strom
versorgungs)spannungsabfall und auch dafür, ob der
Motor-Temperaturanstieg normal ist oder nicht. Das 1-te
(1.) Feldverriegelungsglied 89 liefert die 8 Bits hoher
Ordnung (oder hohen Bits) (ad23′-ad16′) des Absolut
zählers. Das 2-te (2.) Feldverriegelungsglied 90 er
zeugt die 8 Bits mittlerer Ordnung (ad15′-ad8′) des
Absolutzählers. Das 3-te (3.) Feldverriegelungsglied 91
erzeugt die 8 Bits niedriger Ordnung (niedrigen Bits)
(ad7′-ad0′) des Absolutzählers.
Der Parallel/Serien-Hauptwandler 6 und der Parallel/Se
rien-Nebenwandler 130 sind als einzige Schaltung ausge
staltet. Das gleiche gilt für den ersten CRC-Bitaddie
rer 51 und den zweiten CRC-Bitaddierer 52, die Übertra
gungs-Hauptsteuerung (controller) 50 und die Übertra
gungs-Nebensteuerung 74 im Sender sowie den Serien/Par
allel-Hauptwandler 15 und den Serien/Parallel-Neben
wandler 131 und auch den ersten Fehlerzähler 48 und den
zweiten Fehlerzähler 87 im Empfänger. Der Grund hierfür
wird später noch näher erläutert werden.
Die Steuereinheit 16 und der bürstenlose Motor 1 (Fig. 1)
sind über das Motorkabel 31 miteinander so verbun
den, daß die Steuereinheit 16 den Motor 1 ansteuert.
Im folgenden ist die Arbeitsweise des Signalübertra
gungssystems mit dem beschriebenen Aufbau erläutert.
Zum Ansteuern des Motors 1 wird ein Ansteuerstrom oder
-potential von der Steuereinheit 16 über das Motorkabel
31 dem Motor 1 zugespeist. Daraufhin beginnt sich die
Hauptwelle 1a des Motors 1 zu drehen, so daß ein Magnet
feld unter dem Einfluß des Magnetpol-Detektormagneten 2
und des magnetischen Datenträgers 3 zu variieren be
ginnt. Die Variation bzw. Änderung des Magnetfelds wird
mittels der Hall-Elemente 4a in Form von Ansteuerstel
lungsdaten der Phasen U, V und W abgegriffen. Der
MR-Sensor 4b erfaßt die Magnetfeldänderung in Form von
Stellungsdaten der Phasen Z, A und B und erzeugt oder
liefert die Phasen A und B in Form einer Sinuswelle.
Die Datensignale Vu, Vv, Vw, Vz, Va und Vb (vgl. Fig. 2)
werden den ersten und zweiten Wellenformschaltungen
4c bzw. 4d eingespeist, in denen sie einer Wellenfor
mung zu Rechteckwellensignalen unterworfen werden. Letz
tere sind als wellengeformte Phasen A und B in den Fig. 4(a)
und 4(c) dargestellt. Diese wellengeformten Signa
le A und B (inkrementale Signale) werden in der Vier
fachimpuls/Richtung-Detektorschaltung 40 in Impulssignale,
deren Frequenz vervierfacht (quadrupled) ist oder wird,
und ein Aufwärts/Abwärtssignal umgewandelt. Das Vier
fachimpulssignal und das Aufwärts/Abwärtssignal werden
dem 6-Bit-Aufwärts/Abwärtszähler 5 eingespeist, in wel
chem diese Signale hoch- oder herabgezählt werden.
Die Arbeitsweise der genannten Detektorschaltung 40 und
des Aufwärts/Abwärtszählers 5 ist in Fig. 6 beispiel
haft dargestellt.
Wie dargestellt, wird ein Vierfachimpuls (a) an den
Flanken (Nulldurchgangspunkten der Signale) der Signale
A und B erzeugt. Ein Aufwärts/Abwärtssignal (b) weist
einen Auf- oder Abwärtsmodus des Aufwärts/Abwärtszäh
lers 5 nach Maßgabe eines Vor- oder Nacheilens der
Phase der Signale A und B an. Wenn die Phase B voreilt,
weist das Auf/Abwärtssignal (b) einen Abwärtsmodus an.
Wenn die Phase A voreilt, weist es einen Abwärtsmodus
an. Ein Zählerwert bzw. Zählstand (c) des Aufwärts/Ab
wärtszählers 5 wird in Abhängigkeit vom Vierfachimpuls
(a) und vom Auf/Abwärtssignal (b) stufenweise verän
dert.
Bei dieser Ausführungsform tastet oder fragt (samples)
der Aufwärts/Abwärtszähler 5 einen Zählstand in festen
Zeitintervallen in Abhängigkeit von einem Abtast- oder
Abfragesignal (Fig. 4(e)) von der Übertragungs-Haupt
steuerung 50 ab. Wenn der abgetastete Zählstand in den
Parallel/Serien-Hauptwandler 6 geladen wird oder ist,
löscht der Aufwärts/Abwärtszähler 5 seinen Inhalt in Ab
hängigkeit von einem Löschsignal (Fig. 4(f)) von der
Übertragungs-Hauptsteuerung 50. Die vorliegende Ausfüh
rungsform ist so ausgelegt, daß das Signal B gewöhnlich
in seiner Phase gegenüber dem Signal A voreilt. Demzu
folge variiert ein Zählstand des Aufwärts/Abwärtszäh
lers 5 auf die in Fig. 4(d) gezeigte Weise.
Diese Zählständer werden als 6-Bit-Signale b₀-b₅ dem
Parallel/Serien-Hauptwandler 6 eingespeist. Die wellen
geformten Stellungsdatensignale U, V, W und Z werden
dem Parallel/Serien-Hauptwandler 6 unmittelbar einge
speist.
Beim Signalübertragungssystem gemäß dieser Ausführungs
form sind der Zählstand b₅ das MSB (höchstwertige Bit)
und der Zählstand b₀ das LSB (niedrigstwertige Bit).
Wenn die Phase B voreilt, gilt b₅ = 0. Wenn die Phase A
voreilt, gilt b₅ = 1.
In den Fig. 4(b) und 4(c) in Kreisen stehende Ziffern
entsprechen jeweils denen nach Fig. 4(d). Dies bedeu
tet, daß die Änderungspunkte der Phasen A und B in den
Fig. 4(b) und 4(c) den jeweiligen Änderungen der Zähl
stände des Zählers entsprechen.
In Fig. 4(d) nicht in Kreisen stehende Ziffern geben
Zählstände an.
Der Grund für die Verwendung des 6-Bit-Aufwärts/Abwärts
zählers 5 ist nachfolgend beschrieben.
Unter der Voraussetzung einer Übertragungsgeschwindig
keit (oder -rate) des vom Parallel/Serien-Hauptwandler
6 ausgegebenen Seriensignals zu 500 Kbps bzw. Kb/s und
des Formats des Seriensignals gemäß Fig. 4(a) dauert
das Abtasten eines Felds (frame) 38 µs. Unter der Annah
me, daß bei jeder Umdrehung der Hauptwelle 1a 2048 Im
pulse der Phasen A und B ausgegeben werden und sich die
Hauptwelle 1a mit einer Höchstdrehzahl von 5000/min
dreht, entspricht die Frequenz des Vierfachimpuls
signals:
5000/min: 60 s × 2048 Impulse × 4 = 682,7 kHz.
Wie erwähnt, beträgt die Abtastperiode (sampling
period) 38 µs. Während dieser Periode wird mithin die
folgende Zahl von Impulsen dem Zähler eingegeben:
682,7 kHz × 38 µs = 25,9 Impulse/Periode.
Hierbei gilt 25,9 < 31 = 2⁵-1; dabei reichen 6 Bits
für den Zählstand des Aufwärts/Abwärtszählers 5 aus.
Das Signal von der zweiten Wellenformschaltung 4d wird
ebenfalls dem Absolutzähler 43 eingespeist, der seinen
Zählstand (oder Zählerwert) in Form von Signalen ad₀-
ad₂₃ von 24 Bits ausgibt. Die 24-Bit-Signale ad₀-ad₂₃
sowie vom Gesamtspannungsabfalldetektor 70 und vom
Anomaltemperatursensor ausgegebene 1-Bit-Fehlersignale
werden dem 26-Bit-Verriegelungsglied 72 eingespeist, in
welchem in Abhängigkeit von einem Datenwählsignal von
der Übertragungs-Nebensteuerung 74 Daten von 26 Bits
verriegelt werden, wobei für jeweils 8 Bits Daten zum
Parallel/Serien-Nebenwandler übertragen werden.
Wenn die 5-V-Stromversorgungsspannung und die Stütz- oder
Reservespannung unter eine vorgegebene Spannung ab
fallen, erzeugt oder liefert der Gesamtspannungsabfall
detektor 70 0 als Anomalsignal. Wenn die Temperatur
der Motorwicklung oder die Temperatur im Stellungsgeber
eine vorgegebene Größe erreicht, liefert der Anomaltem
peratursensor 71 0 als Anomalsignal.
Vom 26-Bit-Verriegelungsglied 72 ausgegebene 8-Bit-Daten
werden dem Parallel/Serien-Nebenwandler 130 einge
speist, und ihm wird auch die Feldzahl (frame number)
eingegeben. Der Parallel/Serien-Nebenwandler 130 er
zeugt Seriensignale ad mit dem Format gemäß den Fig. 7(a)
bis 7(d). Für die Seriensignale werden vier mit
(a) bis (d) bezeichnete Felder (frames) zur Bildung
einer vollständigen Dateneinheit kombiniert.
Als Code wird bei dieser Ausführungsform der
Manchester-Code benutzt, bei dem gemäß Fig. 9(a) dann,
wenn das Bit gleich 0 ist, der Impuls am Mittelpunkt
des Bits ansteigt, und dann, wenn das Bit gleich 1 ist,
der Impuls abfällt (dieses Format wird als noch näher
zu beschreibendes Format B bezeichnet).
Das Absolutseriensignal, der 6-Bit-Auf/Abwärtszählstand
und die Stellungsdatensignale U, V, W und Z werden dem
Parallel/Serien-Hauptwandler 6 eingespeist, der ein Se
riensignal erzeugt, das auf die in Fig. 4(a) gezeigte
Weise formatiert ist (dieses Format wird als Format A
bezeichnet).
Im Format A beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit
- wie erwähnt - 500 Kb/s; die Übertragungszeit pro Feld
beträgt 38 µs.
In der angegebenen Figur stehen die Ziffern 20 für
Rest- bzw. Ruheabstände (rest spaces) von 3 Bits; 21
für ein 1-Bit-Startbit von 0; 22 für 6-Bit-Auf/Abwärts
zählstandbitsignale (auf das Startbit 21 folgend), die
vom Aufwärts/Abwärtszähler 5 übertragen werden; 23 für
von der ersten Wellenformschaltung 4c übertragene
1-Bit-Stellungsdatensignale von (für) U, V, W und Z
(auf den Auf/Abwärtszählstand 22 folgend); 24 für ein
1-Bit-Signal ad (auf die Stellungsdatensignale 23 von
U, V, W und Z folgend) der Absolutseriensignale, die
einen Absolutzählstand von 24 Bits und ein Anomalsignal
von 2 Bits enthalten, welche vom Parallel/Serien-Neben
wandler 130 übertragen werden; und 25 für ein CRC-Bit
signal von 4 Bits zum Prüfen einer Serie von Daten. Das
CRC-Bit 25 wird durch ein Signal vom ersten CRC-Bitad
dierer 51 zum Datensignal addiert. Die Ruheabstände
(rest spaces) 20, das Startbit 21, die Auf/Abwärtszähl
standbitsignale 22, das Stellungsdatensignal 23, das
1-Bit-Signal ad 24 der Absolutseriensignale und das
CRC-Bit 25, d. h. insgesamt 19 Bits, bilden somit ein
Feld. Die Übertragungszeit pro Bit beträgt somit:
38 µs : 19 Bits = 2 µs Wie im Fall des Parallel/Se
rien-Nebenwandlers 130 wird der Manchester-Code be
nutzt, in welchem dann, wenn das Bit gleich 0 ist, der
Impuls am Mittelpunkt des Bits ansteigt, und dann, wenn
das Bit 1 ist, der Impuls abfällt.
Die Seriensignale eines Felds werden über den Leitungs
treiber 8 und das Stellungsgeberkabel 9 zur Steuerein
heit 16 übertragen, während die Übertragungsdaten nach
Maßgabe der Detektions- oder Meßsignale von den Hall-
Elementen 4a und vom MR-Sensor 4b aktualisiert werden.
Diese Signale sind in festen Zeitperioden nach Maßgabe
eines Abtastsignals und eines Löschsignals von der Über
tragungs-Hauptsteuerung 50 abgetastet (sampled) worden.
Die Seriensignale werden vom Leitungsempfänger 14 der
Steuereinheit 16 über das Stellungsgeberkabel 9 empfan
gen und durch den Serien/Parallel-Hauptwandler 15 in
Parallelsignale umgewandelt. Im Augenblick des Prüfens
(checked) des CRC-Bits 25, d. h. zu den Zeitpunkten
gemäß Fig. 5(g), werden Daten generiert.
Die aus den Stellungsdaten U, V, W und Z resultierenden
parallelen Stellungsdaten U′, V′, W′ und Z′ werden un
mittelbar zur nachfolgenden Prozeßstufe übertragen. Die
Absolutwertschaltung 45 bestimmt auf der Grundlage des
Zählstands b₅, ob das empfangene Signal positiv oder ne
gativ ist. Im Fall von b₅ = 0 bestimmt sie, daß das
empfangene Signal positiv ist. Im Fall von b₅ = 1 be
stimmt sie, daß das empfangene Signal negativ ist. Im
Fall von b₅ = 1 führt die Absolutwertschaltung die Be
rechnung von 100 000 (2) - b₄ b₃ b₂ b₁ b₀(2) durch, und
sie gibt das Rechenergebnis aus. Das Ausgangssignal be
steht aus 5 Bits, die zu b4′ b3′ b2′ b1′ b0′ codiert
sind oder werden.
Die in Klammern stehende Zahl steht für ein Zahlen
system, d. h. (2) gibt eine binäre Zahl an.
Im folgenden ist die 1/12-Demultiplizierstufe, d. h. Tei
lerstufe 43A beschrieben.
Die Berechnung der nötigen Zahl von Bits des genannten
Zählers zeigt, daß die Fähigkeit zum Erzeugen einer
Höchstzahl von 26 Impulsen während 38 µs für den Impuls
generator 46 der nachgeschalteten Stufe ausreicht. Bei
dieser Ausführungsform ist jedoch ein Taktsignal zum Er
zeugen einer Zahl von 31 Impulsen für bzw. in 38 µs er
forderlich, um ein Zittern der Phasen A und B zu verrin
gern (die entsprechenden Einzelheiten sind später
beschrieben). Die Frequenz des benötigten Taktsignals
beträgt
31 Impulse: 38 µs = 815,8 kHz.
Dies kann durch Demultiplizieren, d. h. Dividieren oder
Teilen eines Grundtaktsignals von 10 MHz durch 12,3 er
reicht werden:
10 MHz: 815,8 kHz = 12,3.
Aus diesem Grund wird die Teilerstufe 43A verwendet.
Das Ausgangssignal von der 1/12-Teilerstufe 43A, d. h.
31 Impulse des 10/12-MHz-Taktsignals, stimmt nicht
genau mit 38 µs überein. Zum Ausgleich dafür wird ein
dem Seriensignal eines Felds entsprechendes Rücksetz
signal vom Serien/Parallel-Hauptwandler 15 an die
1/12-Teilerstufe angelegt; dieses Rücksetzsignal ist in
Fig. 5(h) dargestellt. Nach Erzeugung des 31. Impulses
des 10/12-MHz-Taktsignals wird die 1/12-Teilerstufe 43A
rückgesetzt, um in ihrem Betrieb angehalten zu werden.
Zum Zeitpunkt der Datenaufstellung oder -bildung (at
the timing of the data setup) gemäß Fig. 5(g) wird das
Rücksetzen der Teilerstufe 43A aufgehoben. Alle 1,2 µs
wird ein Impuls generiert. Das Intervall zwischen dem
31. Impuls und dem 1. Impuls beträgt 2,0 µs.
Das dividierte (demultiplied) Signal von 31 Impulsen
wird der 1/2n-Teilerstufe 44A eingespeist, in welcher
diese Impulssignale zu fünf Impulsreihen unterschiedli
cher Impulsdichten gemustert (patterned) werden. Bezüg
lich dieser Teilerstufe 44A und des noch zu beschreiben
den Impulsgenerators 46 sei auf die Beschreibung auf
Seiten 154-157 in "DIGITAL CIRCUIT - FUNDAMENTAL AND
APPLICATION" von Hiroshi Kawaharada, ausgegeben am
15.10.1982 von Shokodo Corporation, verwiesen. Auf der
Grundlage des Impulsverteilungsprinzips des MIT-Systems
wird das 10/12-Taktsignal zu Taktsignalen gemäß den
Fig. 5(j) bis 5(n) verteilt. (Taktsignal) CLK16 enthält
geradzahlige Impulse; CLK8 enthält Impulse als Ergebnis
der Division von 10/12 MHz durch 4 mit dem Rest 2; CLK4
enthält Impulse als Ergebnis dieser Division durch 8
mit dem Rest 4; CLK2 enthält Impulse als Ergebnis
dieser Division durch 16 mit dem Rest 8; und CLK1 ent
hält Impulse als Ergebnis der Division durch 32 mit dem
Rest 16.
Diese Impulssignale CLK16, CLK8, CLK4, CLK2 und CLK1
sowie die Ausgangssignale b4′ b3′ b2′ b1′ b0′ von der
Absolutwertschaltung 45 werden dem Impulsgenerator 46
eingegeben.
Gemäß Fig. 10 besteht der Impulsgenerator 46 aus
UND-Gliedern 46a und einem ODER-Glied 46b. Der Genera
tor wählt eine Kombination der Impulssignale CLK16,
CLK8, CLK4, CLK2 und CLK1 entsprechend den Ausgangssi
gnalen b4′, b3′, b2′, b1′, b0′ und bildet eine logische
Summe. Wenn b4′, b3′, b2′, b1′, b0′ 01101 (2) sind oder
ergeben (im Mittelbereich von Fig. 5(o)), wird eine Kom
bination von CLK8, CLK4 und CLK1 gewählt, d. h. die 2.,
4., 6., 10., 12., 14., 16., 18., 20., 22., 26., 28. und
30. Impulse des 10/12 MHz-Taktsignals werden gewählt
und zusammenaddiert, wodurch ein Impulssignal gemäß
Fig. 5(p) erzeugt wird. Gemäß Fig. 5(p) sind diese Im
pulse nahezu gleichmäßig und mit weniger Zittern ver
teilt. Die Ausgangssignale A′ und B′ des noch zu be
schreibenden A/B-Phasengenerators 47 sind mit weniger
Zittern behaftet.
Die Impulsreihe gemäß Fig. 5(p) wird dem A/B-Phasengene
rator 47 eingespeist, der auf den Eingang der Impulsrei
he hin die inkrementalen oder Teilsignale (incremental
signals) A′ und B′ reproduziert. Der A/B-Phasengenera
tor 47 ist so ausgelegt, daß er seinen das Ausgangssignal
vom Impulsgenerator 46 abnehmenden Eingang entsprechend
dem 6-Bit-Zählstand b₅ zwischen dem Aufwärts- und dem
Abwärtseingang umschaltet. Im Fall vom b₅ = 0 wird der
Aufwärts-, im Fall von b₅ = 1 der Abwärtseingang ge
wählt. Für die Rechteckwellenformen der Phasen A und B
ist die Schaltung so ausgelegt, daß beim Hinzuaddieren
eines Impulses zum Ausgangssignal des Impulsgenerators
46 die Phase der Phase B voreilt. Genauer gesagt: wenn
der Aufwärtseingang gewählt ist, eilt die Phase B (pha
senmäßig) vor; bei gewähltem Abwärtseingang eilt die
Phase A vor. Die Ausgangssignale vom A/B-Phasengenera
tor 47 sind in den Fig. 5(q) und 5(r) dargestellt. Dabei
eilt die Phase B vor.
Die Kanten- bzw. Flankenzeichen (1), (2), . . . in den
Fig. 4(b) und 4(c) entsprechen denen in Fig. 5(q) bzw.
5(r). Die Zeitverzögerungen beruhen auf der Serienüber
tragungsverzögerung und dem Warten auf Datenbildung
(data setup). Die Zeitdifferenz beträgt 64 µs. Für die
Übertragungsverzögerung der Phasen A und B ergibt sich
aus dieser Zahl kein Problem. Wenn die Übertragungs
geschwindigkeit oder -rate von 500 Kb/s auf 1 Mb/s
erhöht wird, kann diese Übertragungsverzögerung weiter
verringert werden.
Der erste Fehlerzähler 48 kann mittels des eingehenden
CRC-Bits 25 einen Fehler detektieren. Bei Erfassung
eines Fehlers erzeugt der erste Fehlerzähler 48 einen
Einmal-Fehleralarm, und er überträgt oder überführt
(transfers) ein Haltesignal zur Absolutwertschaltung 45
und zur Verriegelungsschaltung 49, wobei er die Daten
b₅-b₀ U, V, W und Z sowie ad des vorher empfangenen
Blocks benutzt. Da die Wiederbenutzung der Daten b₅-b₀
einer gleichmäßigen Rotation äquivalent ist, wird
hierdurch kein Problem bezüglich der Rotation des
Motors aufgeworfen. Die Wiederbenutzung der Daten U, V,
W und Z wirft ebenfalls kein Problem auf, weil die Fre
quenz niedrig ist. Für die Daten ad erfaßt der zweite
Fehlerdetektor 87 deren Fehler unter Benutzung der
CRC-Bits oder aufgrund der Tatsache, daß der Code der
Daten nicht der Manchester-Code ist. Wenn ein Fehler
dreimal nacheinander auftritt, erzeugt die Dreifachfol
ge- oder Dreimal-Detektorschaltung 83 einen Dreimal-Feh
leralarm.
Die vorliegende Ausführungsform ist so ausgelegt, daß
bei Erzeugung (Auslösung) eines Einmal-Fehleralarms der
Motor abgeschaltet wird, um dem Anwender das Auftreten
eines Fehlers zu melden. Das System kann so ausgelegt
sein, daß es für den Einmal-Fehleralarm unempfindlich
ist (bzw. nicht darauf anspricht), aber auf einen Drei
mal-Fehleralarm anspricht und den Motor abstellt, um
dem Anwender das Auftreten eines Fehlers zu melden. In
diesem Fall werden das häufige Abschalten oder die Fehl
betätigung des Motors vermieden, die durch Störsi
gnal (e) hervorgerufen werden, weil die Daten b₅-b₀ des
vorher empfangenen Blocks benutzt werden.
Beim Auftreten eines Dreimal-Fehlers (dreimal nacheinan
der vorkommenden Fehlers) bestimmt das System, daß es
sich um einen echten Fehler handelt, z. B. der Kanalgüte
grad herabgesetzt ist, und es läßt die zugeordnete
Schaltung einen Dreimal-Fehleralarm erzeugen oder auslö
sen.
In Fig. 3 ist das Indexzeichen "′" zu den Symbolen für
die reproduzierten Signale, wie A′, B′, U′, V′ W′ und
Z′ sowie ad′, hinzugefügt. Der Grund dafür besteht
darin, daß die reproduzierten Signale Übertragungsverzö
gerungen gegenüber den Signalen A, B, U, V, W und Z
sowie ad aufweisen. Wie beschrieben, wird das Absolut
signal in Seriensignale, formatiert im Format A und
übertragen, umgewandelt und reproduziert. Bei dieser
Ausführungsform wird im Bestreben, jedes der Paare der
folgenden Schaltungsblöcke als einzige(n) Schaltung
oder Schaltkreis herzustellen, das gleiche Format für
das Format A, das Format B und ein Format (als Format
B′ bezeichnet) vom Serien/Parallel-Hauptwandler 15 ver
wendet. Die genannten Paare von Schaltungsblöcken sind:
Im Sender der Parallel/Serien-Hauptwandler 6 und der Pa rallel/Serien-Nebenwandler 130, der erste CRC-Bitaddie rer 51 und der zweite CRC-Bitaddierer 52, die Übertra gungs-Haupt- und -Nebensteuerung 50 bzw. 74; und im Empfänger der Serien/Parallel-Hauptwandler 15 und der Serien/Parallel-Nebenwandler 131 sowie der erste und der zweite Fehlerzähler 48 bzw. 87.
Im Sender der Parallel/Serien-Hauptwandler 6 und der Pa rallel/Serien-Nebenwandler 130, der erste CRC-Bitaddie rer 51 und der zweite CRC-Bitaddierer 52, die Übertra gungs-Haupt- und -Nebensteuerung 50 bzw. 74; und im Empfänger der Serien/Parallel-Hauptwandler 15 und der Serien/Parallel-Nebenwandler 131 sowie der erste und der zweite Fehlerzähler 48 bzw. 87.
Im folgenden ist das in den Fig. 7(a) bis 7(d) darge
stellte Format B beschrieben.
Im Format B bilden die vier Felder (frames) (a)-(d)
eine vollständigere Dateneinheit. Da nämlich der Daten
teil (mit den Auf/Abwärtszählstandbitsignalen 22, dem
Stellungsdatensignal 23 von (für) U, V, W und Z sowie
dem 1-Bit ad 24 der Absolutsignale) des Formats A nur aus
11 Bits besteht, ist es unmöglich, die Absolutdaten von
24 Bits und ein Anomalsignal von 2 Bits in einem Zu
stand zu übertragen (to transfer), in welchem alle
Daten in einem Feld gepackt sind.
Das 0. (0-te) Feld gemäß Fig. 7(a) ist nachstehend
beschrieben. Die Ziffer 92 bezeichnet Ruheabstände
(rest spaces) von 3 Bits vor der Datenübertragung. Die
Ruheabstände 92 liegen auf einem hohen Pegel. Die
Ziffer 93 bezeichnet ein 1-Bit-Startbit von 0, das auf
die Ruheabstände 92 folgt und den Beginn der (des) Da
tenübertragung oder -sendens anzeigt; die Ziffer 94 be
zeichnet einen auf das Startbit 93 folgenden 1-Bit-Leer
raum; die Ziffer 95 bezeichnet (auf den Leerraum 94 fol
gende) Feldzahlbits von 2 Bits, die vom Feldzahlgenera
tor 73 erhalten sind und eine Stelle des derzeitigen
Felds anzeigen; die Ziffer 96 bezeichnet Leerräume von
6 Bits, auf die Feldzahlbits 95 folgend; die Ziffer 97
bezeichnet ein Anomaltemperaturbit von 1 Bit (auf die Leer
räume 96 folgend), das vom Anomaltemperatursensor 71 er
halten wird; die Ziffer 98 bezeichnet ein Gesamtversor
gungsspannungs-Anomalbit von 1 Bit (auf das Anomaltempe
raturbit 97 folgend), das vom betreffenden Spannungsab
fall-Detektor 70 erhalten wird; und die Ziffer 99 steht
für (auf das Gesamtversorgungsspannungs-Anomalbit 98
folgende) CRC-Bits von 4 Bits zum Prüfer einer Datenrei
he (für Fehlerprüfung). Die CRC-Bits 99 werden mittels
eines Signals vom zweiten CRC-Bitaddierer 52 zum Daten
signal hinzuaddiert.
Ein Feld oder auch Rahmen (frame) besteht aus 19 Bits.
Da das Format B den Manchester-Code benutzt, muß ein
Signal unter Benutzung von zwei Pegeln gebildet werden.
Die Übertragungszeit pro Bit beträgt somit:
38 µs (Übertragungszeit des Formats A) × 2 = 76 µs.
38 µs (Übertragungszeit des Formats A) × 2 = 76 µs.
Die Übertragungsgeschwindigkeit entspricht
500 Kb/s (Übertragungszeit des Formats A): (19 (Zahl
der Bits eines Felds des Formats A) × 2) = 500/38 Kb/s.
Die Übertragungszeit eines Felds beträgt
76 µs × 19 Bits = 1,444 ms.
Wenn der Manchester-Code nicht benutzt wird, wird das
Glied "× 2" in obigen Gleichungen weggelassen. Dement
sprechend beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit für
z. B. das Format B ersichtlicherweise 500/19 Kb/s.
Das Format B ist somit dem Format A gleich. Dies bedeu
tet, daß die Ruheabstände 92 aus 3 Bits bestehen und
einen hohen Pegel aufweisen. Das Startbit 93 besteht
aus 1 Bit und ist gleich 0. Die Zahl der Datenbits 94-98
beträgt 11 Bits. Die Zahl der CRC-Bits 99 beträgt 4
Bits. Die Regeln (Erzeugungspolynom) für die Bildung
der CRC-Bits 99 und die Regeln für den Manchester-Code
(wenn das Bit z. B. gleich 0 ist, steigt der Impuls am
Mittelpunkt des Bits an; wenn das Bit gleich 1 ist,
fällt der Impuls ab) sind die gleichen wie beim Format
B.
Im ersten Feld, auf das 0. Feld folgend ausgegeben,
sind gemäß Fig. 7(b) 8 Bits, einschließlich der Leerräu
me 96, des Anomaltemperaturbits 97 und des Gesamtversor
gungsspannungs-Anomalbits 98, durch 8 Bits ad23′-16′
hoher Ordnung vom Absolutzähler ersetzt. Im zwei
ten, auf das erste Feld folgend ausgegebenen Feld (Fig. 7(c))
sind diese Bits durch die 8 Bits ad15′-ad8′
mittlerer Ordnung vom Absolutzähler ersetzt. Im drit
ten, nach dem zweiten Feld ausgegebenen Feld (Fig. 7(d))
sind diese Bits durch die 8 Bits ad7′-ad0′ nied
riger Ordnung vom Absolutzähler ersetzt. Die 0. bis 3.
Felder gemäß den Fig. 7(a) bis 7(c) werden wiederholt
ausgegeben.
Die ersten bis dritten Felder besitzen somit das glei
che Format A wie das 0. Feld. Diese vier Felder bilden
eine vollständige Dateneinheit.
In den ersten bis dritten Feldern sind oder werden die
Inhalte der Feldzahlbits 95, wie dargestellt, geändert,
um die verschiedenen Feldzahlen zu bezeichnen.
Im folgenden sind die Zeitpunkte (timings) des Aussen
dens der im Format B formatierten Absolutseriensignale
beschrieben.
Für das Absolutseriensignal werden die als nächstes ab
zusendenden (sent out) Daten zu den (mit Z bezeichne
ten) Zeitpunkten eines Absolutseriensignal-Eingangstakt
signals (1/19 von 500 kHz des Grundtaktsignals) aufge
stellt (set up) (vgl. Fig. 8(c), 8(g) und 8(k)). Der Pa
rallel/Serien-Hauptwandler 6 hat ein Eingangsabtast
signal (Fig. 8(b), 8(f) und 8(j)) von der Übertragungs-
Hauptsteuerung 50 abgenommen und ruft das Absolutserien
signal (Fig. 8(d), 8(h) und 8(l)) ab, das zu den Zeit
punkten des Eingangsabtastsignals aufgestellt wird, und
er setzt das Absolutseriensignal im Teil des Serienbits
ad und sendet dieses zum Empfänger.
Wenn nach Empfang des CRC-Bits 25 (Fig. 9(b), 9(d) und
9(f)) kein Fehler vorliegt, stellt der Serien/Paral
lel-Hauptwandler 15 die Empfangsdaten auf, und er
ändert die Daten zur Zeit der Ruhe (rest₀) des Formats
A und sendet ein Absolutseriensignal (Fig. 9(c), 9(e)
und 9(g)) zum Serien/Parallel-Nebenwandler 131. Im
Format B′ des Absolutseriensignals sind zwei Pegel zum
Reproduzieren des Manchester-Codes aus dem Serienbit ad
nötig. Dementsprechend betragen, wie beim Parallel/Se
rien-Nebenwandler 130, die Übertragungszeit pro Bit
38 µs und die Übertragungsgeschwindigkeit 500 Kb/s)
(Übertragungsgeschwindigkeit des Formats A): [19 (Zahl
der Bits eines Felds des Formats A) × 2] = 500/38 Kb/s.
Wenn der Manchester-Code nicht benutzt wird, beträgt
selbstverständlich die Übertragungsgeschwindigkeit des
Formats B′ 500/19 Kb/s.
Wie beschrieben, ist das Format B′ des vom Serien/Paral
lel-Hauptwandler 15 ausgegebenen Datensignals das glei
che wie das Format B gemäß Fig. 7. Ein Teil des Formats
B′ ist in den Fig. 9(c), 9(e) und 9(g) dargestellt. Er
sichtlicherweise ist dies das gleiche wie im Sender. Je
weils nach 38 µs nach dem Start werden sechs Einsen
(1′s) aufeinanderfolgend in der Form 1, 1, 1, 1, 1, 1
ausgegeben. Diese werden als drei Reste (rests) mit
76 µs als 1 Bit (1, 1 bilden einen Rest) reproduziert.
Die folgenden 0, 1 geben 0 (Anstieg) des Startbits an,
und die nächsten 0, 1, 0, 1 zeigen an, daß die Daten
als 0, 0 fortgesetzt werden.
Die folgenden 9-Bitdaten und das CRC-Bit sind der Ein
fachheit halber weggelassen.
Das überlagerte Absolutseriensignal wird somit durch
den Manchester-Code ausgedrückt, in welchem die Übertra
gungsgeschwindigkeit 500/38 Kb/s beträgt, während im
Format A die Übertragungsgeschwindigkeit 500 Kb/s und
die Übertragungszeit pro Feld 38 µs betragen.
Für die Handhabung der Übertragungsgeschwindigkeit von
500/38 Kb/s benutzt die vorliegende Ausführungsform die
1/38-Teilerstufe 84 zum Dividieren von 10 MHz des Grund
taktsignals zu (durch) 1/38. Das Ausgangssignal der
1/38-Teilerstufe 84 wird dem Serien/Parallel-Nebenwand
ler 131 eingegeben. Für die Absolutdaten bilden eine
Zahl von 4 der Formatdaten B′ eine vollständige Daten
einheit. Die erforderliche Zeit beträgt
19 Bits × 76 µs × 4 (mal) = 5,776 ms.
Der Absolutzählstand wird für Prüfung der gegebenen
Stellung, nicht für Rückkopplungsregelung benutzt. Folg
lich ergibt sich aus dieser Zeit kein Problem.
Das Ausgangssignal vom Serien/Parallel-Nebenwandler 131
wird dem Demultiplexer 86 eingegeben und in den 0.-3.
Feldverriegelungsgliedern 88-91 entsprechend einer
vom Feldzahldiskriminator 85 ausgegebenen Feldzahl ver
riegelt. Das 0. Feldverriegelungsglied 88 liefert Infor
mation bezüglich des Gesamtversorgungsspannungsabfalls
und ob die Motortemperatur anomal ansteigt. Das 1. Feld
verriegelungsglied 89 liefert die 8 Bits (ad23′-ad16′)
hoher Ordnung des Absolutzählers. Das 2. Feldver
riegelungsglied 90 liefert die 8 Bits (ad15′-ad8′)
mittlerer Ordnung des Absolutzählers. Das 3. Feldverrie
gelungsglied 91 liefert die 8 Bits (ad7′-0′) niedri
ger Ordnung des Absolutzählers.
Der zweite Fehlerdetektor 87 ist ausgelegt zum Erfassen
eines Fehlers von eingehenden CRC-Bits 99 (vgl. Fig. 7).
Bei Erfassung eines Fehlers erzeugt der Detektor
einen Einmal-Fehleralarm, um einem Anwender das Auftre
ten eines Fehlers zu melden.
Wie beschrieben, benutzt diese Ausführungsform das glei
che Format für das Format A (Format vom Paral
lel/Serien-Hauptwandler 6), das Format B (Format vom Pa
rallel/Serien-Nebenwandler 130) und das Format B′
(Format vom Serien/Parallel-Hauptwandler 15). Jedes der
Paare der folgenden Schaltungsblöcke kann als einzige
Schaltung hergestellt werden: Im Sender: Parallel/Se
rien-Hauptwandler 6 und Parallel/Serien-Nebenwandler
130, erster und zweiter CRC-Bitaddierer 51 bzw. 52,
Übertragung-Hauptsteuerung 50 und Übertragung-Neben
steuerung 74; und im Empfänger: Serien/Parallel-Haupt-
und -Nebenwandler 15 bzw. 131 sowie erster und zweiter
Fehlerzähler 48 bzw. 87. Auf diese Weise wird eine Ko
stensenkung für Konstruktion, Teilehaltung, Verwaltung
und dgl. realisiert.
Die Übertragungsgeschwindigkeit des Formats B und des
Formats B′ ist 1/38mal so hoch wie die des Formats A.
Demzufolge muß die Frequenz des dem Parallel/Serien-Ne
benwandler 130 und dem Serien/Parallel-Nebenwandler 131
eingegebenen Taktsignals auf 1/38 verringert werden.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild eines Hauptteils eines
Signalübertragungssystems für ein Verfahren zum Übertra
gen (Senden) von Mehrfachseriensignalen gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die Anordnung der zweiten Ausführungsform ist im folgen
den beschrieben. Im Sender sind die Ausgangsklemmen von
Parallel/Serien-Nebenwandlern 101 und 102 an die Ein
gangsklemme eines Parallel/Serien-Hauptwandlers 100 an
geschlossen. Ein Parallel/Serien-Nebenwandler 103 ist
mit der Eingangsklemme des Parallel/Serien-Nebenwand
lers 101 verbunden. Im Empfänger sind die Eingangsklem
men von Serien/Parallel-Nebenwandlern 105 und 106 an
die Ausgangsklemme eines Serien/Parallel-Hauptwandlers
104 angeschlossen. Die Eingangsklemme eines Serien/Par
allel-Nebenwandlers 107 ist mit der Ausgangsklemme des
Serien/Parallel-Nebenwandlers 105 verbunden.
Diese Wandler sind jeweils mit bzw. aus gemeinsamen ICs
aufgebaut, so daß alle Parallel/Serien-Wandler 100-103
elf Eingangsklemmen und eine Ausgangsklemme und
alle Serien/Parallelwandler 104-107 eine Eingangsklem
me und elf Ausgangsklemmen aufweisen. Die Wandler 100-107
sind mit Wählklemmen oder -anschlüssen versehen,
mit deren Hilfe die Sendeübertragungsgeschwindigkeit in
den Parallel/Serien-Wandlern 100-103 und die Empfangs
übertragungsgeschwindigkeit in den Serien/Parallelwand
lern 104-107 gewählt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform werden ein Format D für
Datenübertragung zwischen den Parallel/Serien-Nebenwand
lern 101 und 103, ein Format C für Datenübertragung zwi
schen dem Parallel/Serien-Nebenwandler 102 und dem
-Hauptwandler 100, ein Format B für Datenübertragung
zwischen dem Parallel/Serien-Nebenwandler 101 und dem
-Hauptwandler 100, ein Format A für Datenübertragung
zwischen dem Parallel/Serien-Hauptwandler 100 und dem
Serien/Parallel-Hauptwandler 104, ein Format B′ für Da
tenübertragung zwischen dem Serien/Parallel-Hauptwand
ler 104 und dem Serien/Parallel-Nebenwandler 105, ein
Format C′ für Datenübertragung zwischen dem Serien/Pa
rallel-Hauptwandler 104 und dem Serien/Parallel-Neben
wandler 106 und ein Format D′ für Datenübertragung zwi
schen dem Serien/Parallel-Nebenwandler 105 und dem
Serien/Parallel-Nebenwandler 107 benutzt. Alle Formate
A, B, B′, C, C′, D, D′ sind, wie bei der ersten Ausfüh
rungsform, mit gleichem Aufbau ausgelegt, und zwar wie
folgt: Die Bitzahl der Ruheabstände oder -räume beträgt
3 Bits hohen Pegels; ein Startbit besitzt die Zahl 1
und (den Pegel) "0"; die Zahl der Bits für den Datenbit
teil beträgt 11; die Zahl der Bits für den CRC-Bitteil
beträgt 4; die Regeln (Erzeugungspolynome) zum Erzeugen
oder Generieren der CRC-Bits sowie die Regeln für den
Manchester-Code (z. B.: wenn das Bit 0 ist, steigt der
Impuls am Mittelpunkt des Bits an; wenn das Bit gleich
1 ist, fällt der Impuls ab) sind die gleichen wie beim
Format B.
Die Übertragungsgeschwindigkeit jedes dieser Formate
(vgl. Fig. 11) wird beim jedesmaligen Durchgang durch
den Wandler mit 1/38 (Zahl der Bits eines Felds × 2)
multipliziert. Zur Änderung der Übertragungsgeschwindig
keit sind die Wandler mit den Wählklemmen versehen.
Das so aufgebaute Signalübertragungs- oder -sendesystem
gemäß der zweiten Ausführungsform vermag selbstverständ
lich die gleichen Nutzeffekte wie das System nach der
ersten Ausführungsform zu gewährleisten. Die Paral
lel/Serien-Wandler 100-103 und die Serien/Paral
lel-Wandler 104-107 sind mit oder aus den getrennten
ICs, die jeweils die Übertragungsgeschwindigkeit-Wähl
funktionen aufweisen, aufgebaut. Diese Wandler können
somit getrennt montiert werden, was für die Senkung der
Herstellungskosten für das System sehr günstig ist. Bei
spielsweise wird für einen Anwender, der die Nebenwand
ler nicht benutzt, d. h. die Absolutdaten im Empfänger
nach Fig. 3 nicht benötigt, das ihm gelieferte Signal
übertragungssystem unter Weglassung der Nebenwandler
konstruiert.
Bei der Konstruktion einer Art des Parallel/Serien-Wand
ler-ICs mit der Wählklemme und einer Art der Serien/Parallel-
Wandler-ICs kann ein Konstrukteur
durch zweckmäßige Kombination
dieser Wandler-ICs verschiedene Arten solcher Systeme
entwerfen.
Die Nebenwandler können in Reihen- oder Kaskadenschal
tung geschaltet sein.
Eine dritte Ausführungsform ist nachstehend anhand der
Fig. 12 und 13 beschrieben.
Fig. 12 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen
einem Format Ao von Daten, die vom Parallel/Serien-
Hauptwandler 6 zum Serien/Parallel-Hauptwandler 15, die
bei der ersten Ausführungsform verwendet werden, ge
sandt werden, und einem Format Bo′ (ein Format Bo der
vom Parallel/Serien-Nebenwandler 130 zum Parallel/Se
rien-Hauptwandler 6 gesandten Daten ist das gleiche wie
das Format Bo′) der vom Serien/Parallel-Hauptwandler 15
zum Serien/Parallel-Nebenwandler 131 gesandten Daten.
Fig. 13 zeigt in einem Diagramm die Datenformate nach
Fig. 12, bei denen die Zeitachse verkürzt ist.
Bei der dritten Ausführungsform ist das Format Ao von
den Formaten Bo und Bo′ verschieden. Die Formate Bo und
Bo′ sind die gleichen Formate des Start/Stop-Synchroni
siertyps.
Ein Feld des Formats Ao (Fig. 12) enthält einen Rest- oder
Ruheabstand bzw. -raum 110 von 9 Bits; ein Start
bit 111 aus 8 Bits, die auf den Ruheabstand bzw. -raum
110 folgen; einen Auf/Abwärtszählwert oder -stand 112
aus 6 Bits (auf das Startbit 111 folgend), der vom Auf
wärts/Abwärtszähler 5 übertragen ist; (auf den Auf/Ab
wärtszählstand 112 folgende) Stellungsdatensignale 113
von U, V, W und Z, die von der ersten Wellenformschal
tung 4c übertragen sind; ein 1-Bit ad 114 (auf die Stel
lungsdatensignale 113 folgend) der einen Absolutzähl
stand und ein Anomalsignal enthaltenden, vom Parallel/Serien-
Nebenwandler 130 übertragenen Absolutseriensigna
le; und einen (auf das 1-Bit ad 114 des Absolutserien
signals folgenden) CRC-Bitteil aus 4 Bits zum Prüfen
einer Reihe bzw. Serie von Daten. Die Übertragungszeit
pro Feld (32 Bits) beträgt etwa 52,08 µs (genau
1/19 200 Hz). Die Übertragungszeit pro Bit beträgt etwa
1,6275 µs (1/[19 200 Hz × 32 Bits]).
Ein Feld des Formats Bo (Bo′) des Start/Stop-Synchroni
siertyps (Fig. 13(b)) umfaßt einen Ruheabstand 120 aus
3 Bits; einen auf einem niedrigen Pegel (0) fixierten
1-Bit-Startbitteil 121, welcher auf den Ruheabstand 120
folgt; einen auf den 1-Bit-Datenbitteil 121 folgenden
Datenbitteil 122 aus 7 Bits; einen auf letzteren folgen
den Paritätsbitteil 123 aus einem Bit; und einen auf
letzteren folgenden, auf einem hohen Pegel (1) fixier
ten Stopbitteil 124 (vgl. das 0. oder 0-te Zeichen).
Ein Feld dieses Formats besteht aus 13 Bits; die Über
tragungsgeschwindigkeit eines Felds beträgt 677 µs. Die
Bitteile des Formats benutzen Pegel zum Ausdrücken von
Information, benutzen aber nicht den Manchester-Code.
Für den Datenbitteil wird der ASCII-Code benutzt. Insge
samt acht ASCII-Codes werden zum Ausdrücken eines Abso
lutzählstands und eines Anomalsignals aus zwei Bits be
nutzt. Dementsprechend werden 0.-7. Zeichen (charac
ters) für die deutliche Angabe dieser Dateneinzelheiten
benutzt. Die Inhalte dieser Zeichen sind, in Tabelle 1
angegeben.
Gemäß Tabelle 1 geben die Zeichen folgendes an: Das
0. Zeichen den Start; das 1. Zeichen eine Fehlerinforma
tion aus 2 Bits, entsprechend dem 0. Feld; das 2. Zei
chen ad23′-ad20′ des Absolutzählers, das 3. Zeichen
ad19′-ad16′ des Absolutzählers; das 4. Zeichen ad15′-ad12′
des Absolutzählers; das 5. Zeichen ad11′-ad8′
des Absolutzählers; das 6. Zeichen ad7′-ad4′ des Abso
lutzählers; und das 7. Zeichen ad3′-ad0′ des Absolut
zählers. Die Übertragungszeit und die Reproduktions- oder
Wiedergabezeit eines Absolutzählers betragen je
weils etwa 5,4 ms (8 Zeichen × 13 Bits/19 200 Hz).
Bei dieser Ausführungsform werden Absolutseriensignale
vom Parallel/Serien-Nebenwandler 130 zum Parallel/Se
rien-Hauptwandler 6 unter Benutzung des Formats des
Start/Stop-Synchronisiertyps gemäß Fig. 13(b) übertra
gen. Die Übertragungsgeschwindigkeit eines Felds des
Formats Ao ist gleich derjenigen im RS232C-Protokoll,
das für das Datenübertragen oder -senden mittels sog.
Personal-Rechner weitverbreitet ist. Infolgedessen
können für die Serien/Parallel-Nebenwandler 131 han
delsübliche ICs, die mit einer solchen Übertragungs
geschwindigkeit zu arbeiten vermögen, wie ICs von UART
oder allgemeine Mikroprozessor-ICs mit UART, verwendet
werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die Übertragungsgeschwin
digkeit eines Felds des Formats Aa auf 19 200 Bps bzw.
B/s gesetzt. Das RS232C-Protokoll schreibt andere Über
tragungsgeschwindigkeiten, wie 300, 600, 1200, 4800 und
9600, nämlich 300 B/s × n (mit n = eine natürliche
Zahl), vor. ICs von UART und allgemeine Mikroprozessor-
ICs mit UART, die mit diesen Übertragungsgeschwindigkei
ten zu arbeiten vermögen, sind ebenfalls im Handel er
hältlich. Infolgedessen kann die Übertragungsgeschwin
digkeit eines Felds (für ein Feld) des Formats Ao auf
eine beliebige dieser Übertragungsgeschwindigkeiten ge
ändert werden.
Die handelsüblichen UART-ICs erlauben den Empfang der
Signale auch dann, wenn der Frequenzfehler mehr als
etwa 25% beträgt. Wenn dabei jedoch ein Fehler 10% über
steigt, kann ein Empfangsfehler herbeigeführt werden.
Demzufolge ist es wünschenswert, den Fehler innerhalb
von 10% zu halten.
Bei der dritten Ausführungsform wird das gleiche Format
des Start/Stop-Synchronisiertyps für sowohl das Format
Bo als auch das Format Bo′ benutzt. Die Übertragungs
zeit eines Felds des Formats Ao ist oder wird auf
1/[300 × n (n = natürliche Zahl) × (0,9∼1,1)] s ge
setzt. Folglich kann für den Serien/Parallel-Nebenwand
ler 131 ein UART-IC oder ein Mikroprozessor mit UART,
wie sie derzeit im Handel sind, benutzt werden. Damit
wird die oben mehrfach erwähnte Kostensenkung reali
siert.
In der obigen Gleichung der Übertragungszeit wird
"(0,9∼1,1)" benutzt, um einen tolerierbaren Fehler von
±10% zuzulassen.
Der Parallel/Serien-Nebenwandler 130 empfängt auch ein
Taktsignal von 19 200 Hz (300 × n) von der Übertragung- bzw.
Sende-Hauptsteuerung 50. Folglich kann ein han
delsüblicher Serien-Übertragungs- oder -Sendeschnitt
stellen-IC des Taktsynchronisiertyps für den Parallel/Serien-
Nebenwandler 130 verwendet werden. Damit wird,
wie beim Sender, eine Kostensenkung erreicht.
Bei der dritten Ausführungsform muß anstelle der
1/12-Teilerstufe 43A gemäß Fig. 3 eine 1/16-Teilerstufe
eingesetzt werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Er
findung sind verschiedenen Änderungen und Abwandlungen
zugänglich. Bei der die zweite Ausführungsform zeigen
den Fig. 11 ist oder wird das Format A auf das Format
Ao nach Fig. 13(a) geändert, während die Formate C und
C′ auf das Format des Start/Stop-Synchronisiertyps geän
dert sind oder werden. Diese Formate sind mit den Forma
ten der zweiten Ausführungsform vermischt.
In diesem Fall beträgt die Bitzahl pro Feld des Formats
A 32 Bits; die Übertragungszeit beträgt 614,4 Kb/s
(= 19 200 Hz × 32 Bits), während diejenige der Formate B
und B′ 614,4 Kb/s/(32 Bits × 2 (mal)) beträgt und ihr
Code der Manchester-Code ist. Die Übertragungszeit der
Formate C und C′ beträgt 19 200 B/s.
Bei den obigen Ausführungsformen werden die Daten vom
Absolutstellungsgeber unter Verwendung von Nebenwand
lern gesandt und reproduziert. Ersichtlicherweise ist
die Erfindung gleichermaßen auf einen Fall anwendbar,
in welchem andere Daten mittels Nebenwandlern (aus)ge
sandt und reproduziert werden.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, sind
bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen
(Senden) von Mehrfachseriensignalen für Datenübertra
gung bzw. -übermittlung die mehreren Parallel/Serien-
Wandler und die mehreren Serien/Parallel-Wandler in
Reihe geschaltet, und das Format der Seriensignale auf
dem Kanal, das Format für die dem Kanal vorgeschalteten
Parallel/Serien-Wandler sowie das Format für die dem
Kanal nachgeschalteten Serien/Parallel-Wandler sind die
gleichen Formate. Infolgedessen wird mit der Erfindung
die oben angegebene Kostensenkung erfolgreich reali
siert.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind die Parallel/Se
rien-Wandler und die Serien/Parallel-Wandler jeweils
aus ICs mit jeweils einer Übertragungsgeschwindigkeit-
Wählfunktion aufgebaut, so daß sie getrennt montiert
werden können. Beispielsweise wird für einen Anwender,
welcher die Nebenwandler nicht benutzt, das ihm gelie
ferte Signalübertragungs- oder -sendesystem unter Weg
lassung der Nebenwandler ausgestaltet, was eine Kosten
senkung erbringt.
Bei obigem Verfahren sind die mehreren Parallel/Serien-
Wandler und die mehreren Serien/Parallel-Wandler in
Reihe geschaltet, und das Format der Seriensignale auf
dem Kanal, das Format für die dem Kanal vorgeschalteten
Parallel/Serien-Wandler sowie das Format für die dem
Kanal nachgeschalteten Serien/Parallel-Wandler sind die
gleichen Formate des Start/Stop-Synchronisiertyps. Auf
grund dieser Ausgestaltung können für die Nebenwandler
handelsübliche ICs verwendet werden, was ebenfalls zur
angegebenen Kostensenkung beiträgt.
Claims (6)
1. Verfahren zum Übertragen (Senden) von Mehrfachserien
signalen, umfassend die folgenden Schritte: Umwan
deln von Parallelsignalen in Seriensignale mittels
einer Anzahl von in einem Sender oder Geber vorgese
henen Parallel/Serien-Wandlern, Umwandeln der Serien
signale in Parallelsignale mittels einer Anzahl von
in einem Empfänger vorgesehenen Serien/Parallel-Wand
lern und Übertragen bzw. Senden der mehreren oder
Mehrfachseriensignale zwischen dem Sender und dem
Empfänger über einen Übertragungs- oder Sendekanal,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mehreren Parallel/Serien-Wandler und die mehre ren Serien/Parallel-Wandler in Reihe geschaltet sind und
das Format für die dem Kanal vorgeschalteten Parallel/Serien-Wandler und das Format für die dem Kanal nachgeschalteten Serien/Parallel-Wandler die gleichen Formate sind.
die mehreren Parallel/Serien-Wandler und die mehre ren Serien/Parallel-Wandler in Reihe geschaltet sind und
das Format für die dem Kanal vorgeschalteten Parallel/Serien-Wandler und das Format für die dem Kanal nachgeschalteten Serien/Parallel-Wandler die gleichen Formate sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Format der Seriensignale auf dem Übertra
gungs- oder Sendekanal das gleiche ist wie das For
mat für die Parallel/Serien- und die Serien/Paral
lel-Wandler.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallel/Serien-Wandler mit bzw. aus inte
grierten Schaltkreisen oder ICs mit jeweils einer
Übertragungsgeschwindigkeit-Wählfunktion aufgebaut
sind und diese ICs für Datenübertragung oder -senden
geschaltet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Serien/Parallel-Wandler mit bzw. aus inte
grierten Schaltkreisen oder ICs mit jeweils einer
Übertragungsgeschwindigkeit-Wählfunktion aufgebaut
sind und diese ICs für Datenübertragung oder -senden
geschaltet sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemeinsame Format der Seriensignale auf dem
Kanal, für die Parallel/Serien- und die Serien/Paral
lel-Wandler das gleiche Format des Start/Stop-Syn
chronisiertyps ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungs- oder Sendezeit des Formats der
Seriensignale auf dem Kanal 1/[{300 × n (n = eine
natürliche Zahl)} × (0,9∼1,1)] s beträgt.
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