ES2232519T3 - Procedimiento y sistema para el control y para el intercambio de datos para aparatos multimedia asi como aparato adecuado para ello. - Google Patents
Procedimiento y sistema para el control y para el intercambio de datos para aparatos multimedia asi como aparato adecuado para ello.Info
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Abstract
Procedimiento para el control y/o para el intercambio de datos para aparatos multimedia, especialmente aparatos de la electrónica del ocio, en el que los aparatos individuales están conectados por medio de un bus, en el que - cada aparato activado envía dentro de un primer periodo de tiempo (TAM) predeterminado mensajes a través del bus a los otros aparatos activados, - los otros aparatos activados pueden reconocer con la ayuda de los mensajes si el aparato respectivo está activado, - los otros aparatos pueden reconocer el aparato respectivo como no activo ya cuando no se ha recibido ningún mensaje al menos después de la expiración de una segunda duración de tiempo (M*TAM) predeterminada, y - un aparato, que es activado por primera vez o de forma repetida, envía mensajes propios solamente después de un periodo de tiempo, después de la activación por primera vez o repetida, que es mayor o igual a una tercera duración de tiempo (N*TAM) predeterminada, a través del bus a los otros aparatos activados.
Description
Procedimiento y sistema para el control y para el
intercambio de datos para aparatos multimedia así como aparato
adecuado para ello.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un sistema para el control y/o para el
intercambio de datos para aparatos multimedia así como a un aparato
adecuado para ello.
Se conocen en el pasado procedimientos y sistemas
para el control y/o para el intercambio de datos para aparatos
multimedia, como por ejemplo aparatos de la electrónica del ocio,
en los que se utiliza una comunicación entre los aparatos
individuales, por ejemplo un bus.
En el sistema Sat-Link se utiliza
una comunicación entre un receptor de satélite y un registrador de
vídeo. El registrador de vídeo controla en este caso en el modo de
reloj, es decir, cuando está programado el registro de una emisión
de un canal de emisión determinado, el circuito de sincronización
del receptor de satélite, para seleccionar el canal de emisión
correspondiente en el receptor de satélite. En este caso, no es
posible transmitir mensajes de reconocimiento, en su lugar se
transmiten exclusivamente instrucciones de control unidireccionales
desde el registrador de vídeo hacia el receptor de satélite.
Solamente los módulos receptores de satélite más recientes para
aparatos de TV posibilitan, en combinación con un registrador de
vídeo correspondiente, un mensaje de reconocimiento a través del
Pin 8 del casquillo SCART. Aquí se simula una comunicación
bidireccional a través de la conexión de dos comunicaciones
unidireccionales. A través del Pin 8 del casquillo SCART se
transmiten las instrucciones de control recibidas desde el aparato
de TV al registrador de vídeo y/o al receptor de satélite
conectados. De esta manera, se pueden accionar los aparatos
conectados, a pesar de la sombra del receptor IR -por ejemplo, en
el caso de montaje en un chasis
cerrado-.
cerrado-.
Bajo la designación Megalogic se conoce un
concepto de bus para aparatos de la electrónica del ocio, que
fabrica y distribuye la Firma solicitante. En este sistema, es
posible la comunicación y la conexión de aparatos como especialmente
un aparato de TV, registrador de vídeo y receptor de satélite. La
velocidad de los datos es aproximadamente 200 bps, la señal de
datos es transmitida sobre el Pin 10 del casquillo SCART. Las
comunicaciones individuales son conectadas a través de fases de
colector abierto. La topología de la red está constituida
normalmente por la concatenación de comunicaciones
Peer-to-Peer, pero se puede
realizar también eléctricamente a través de distribuidores SCART. En
principio, existen 16 direcciones de aparatos fijas
(0-15).
Otros buses para el control y para el intercambio
de datos se basan, por ejemplo, en la Norma IEEE 1394 y posibilitan
el llamado "Hot Plug & Play", es decir, que se pueden
incorporar aparatos de nuevo en el bus y se pueden poner en
funcionamiento, sin que sea necesaria una inicialización del nuevo
aparato. También se posibilita y se conoce en el sistema una
conexión y desconexión discrecional de los aparatos, puesto que los
aparatos individuales presentan condiciones previas
correspondientes para hardware. En estos sistemas, está planificada
una especificación que cubre a los fabricantes, siendo posible
conectar, por medio de comunicación digital, diferentes aparatos
(DVB-STB, Internet-STB, DVD, IDVD,
DVCR, Consolas de Juegos, TV, etc.).
Se conoce a partir del documento
EP-A-0482951 un
Master-Slave-Bus conocido en sí y
por sí.
Los procedimientos y sistemas conocidos para el
control y para el intercambio de datos para aparatos multimedia
presentan, sin embargo, el inconveniente de que son muy sencillos
-tanto con respecto al gasto necesario como también con respecto a
las posibilidades disponibles (sistema Sat-Link,
Mecalogic), planteando problemas especialmente el reconocimiento de
procesos de conexión y desconexión de aparatos individuales dentro
del sistema y, por otra parte, requieren un gasto de hardware
grande (sistema según IEEE1394).
Por lo tanto, el cometido de la presente
invención es indicar un procedimiento y un sistema para el control
y/o para el intercambio de datos para aparatos multimedia así como
un aparato adecuado para ello, que permite, con un gasto adicional
reducido, una configuración casi discrecional del sistema, pudiendo
accionarse los aparatos individuales del sistema de forma
discrecional y pudiendo ser reconocidos en este caso en cualquier
momento en el sistema.
Este cometido se soluciona en la presente
invención por medio de las características de las reivindicaciones
1, 10 y 18.
En la invención se parte en este caso de la
consideración de que cada uno de los aparatos incorporados en el
sistema emite a intervalos de tiempo regulares un mensaje a través
del bus, tan pronto como ha sido activado. A partir de este
mensaje, por una parte, se puede reconocer el aparato según el modo
y tipo y, por otra parte, a partir del mensaje se puede deducir que
el aparato está conectado, es decir, está activo. Todos los otros
aparatos activos en el sistema evalúan estos mensajes, y emiten
ellos mismos mensajes de este tipo, mientras están activos. Puesto
que de esta manera cada aparato activo dispone de informaciones
sobre los otros aparatos activos en el sistema, los aparatos
activos pueden controlar, en caso necesario, otros aparatos activos
o pueden intercambiar datos con ellos.
La ventaja de la instalación según la invención
se puede ver en que se pueden conectar aparatos entre sí casi sin
gasto técnico de circuito adicional, para controlarse mutuamente o
para intercambiar datos entre sí. Los aparatos que no deben ser
accionados en ciertos instantes, se pueden separar, además,
completamente de la alimentación de energía, por ejemplo de la
tensión de la red, puesto que, después de una nueva activación, se
informan de manera automática sobre el estado actual de los otros
aparatos.
Otras ventajas de la presente invención se
deducen a partir de las reivindicaciones dependientes así como de
la descripción siguiente de formas de realización de instalaciones
según la invención para la transmisión digital de señales de audio
con la ayuda de las figuras. En este caso:
La figura 1 muestra una representación de
principio de un modelo de capas para un sistema para el control y
para el intercambio de datos para aparatos multimedia.
La figura 2 muestra un diagrama de principio de
un sistema para el control y para el intercambio de datos para
aparatos multimedia.
Las figuras 3 a 5 muestran ejemplos de
realización de conexiones para procesadores, utilizados en aparatos
multimedia, en un bus.
La figura 6 muestra un ejemplo de realización
para la estructura de un paquete de datos elemental.
Las figuras 7 y 8 muestran ejemplos de
realización para la estructura de diferentes paquetes de datos.
La figura 9 muestra la repercusión de errores de
tiempo sobre paquetes de datos.
Las figuras 10 a 17 muestran ejemplos de
realización para la estructura de diferentes paquetes de datos.
La figura 18 muestra un ejemplo de realización
para la conformación de una memoria de configuración, y
La figura 19 muestra un ejemplo de realización
para la conformación de una palabra de memoria para la memoria de
configuración según la figura 18.
Para facilitar la comprensión de la presente
invención se representan en las figuras solamente los componentes
de las formas de realización, que son importantes con relación a la
invención. Los mismos componentes en las figuras presentan los
mismos signos de referencia.
En general, se pueden plantear, por ejemplo, los
siguientes requerimientos en un procedimiento y un sistema para el
control y para el intercambio de datos para aparatos
multimedia:
Velocidad de los datos: | Hasta 100 kbps |
Tipo de datos: | \hskip1cm Datos de control y del sistema |
Topología: | \hskip1cm Bus |
Medio de transporte: | \hskip1cm Cable |
Sincronización de paquetes: | \hskip1cm Activado por los flancos |
Terminal del medio: | \hskip1cm Ninguno |
Organización: | \hskip1cm Peer to Peer |
Tipo de comunicación: | Punto a Punto, Broadcast |
Arbitraje: | \hskip1cm CSMA/CD |
Direccionamiento: | \hskip1cm GUID, NodeID |
Protección contra errores: | ARQ/CRC |
Gestión: | Basado en Registro |
Conexión / desconexión: | Hot Plug \textamp Play |
A partir de los requerimientos mencionados
anteriormente se deduce que los aparatos individuales se conectan a
través de un cable, que se extiende de aparato a aparato. Los
aparatos tienen en este caso forzosamente dos casquillos. Están
exceptuados los aparatos que representan claramente aparatos
terminales (por ejemplo, Camcorder).
Los aparatos se pueden conectar en cualquier
momento en el bus y se pueden separar de éste (Hot Plug &
Play). Las informaciones sobre los aparatos y sus propiedades son
depositadas en una estructura que se puede convenir fijamente bajo
una dirección de base que puede ser convenida.
A continuación se explica la estructura del
sistema con la ayuda del modelo de capas ISO/OSI. De esta manera se
ilustra en qué lugares se ha prescindido de ciertas propiedades
para posibilitar una realización con gasto reducido.
En la figura 1 se representan las capas del
presente sistema. Una Capa Física pone a disposición la transmisión
de paquetes de datos individuales. Puesto que en virtud de la carga
mínima de procesadores y microcontroladores utilizados en los
aparatos individuales solamente están permitidas las transacciones
de paquetes individuales, la Capa Física pone a disposición
servicios para la transmisión de paquetes con longitud
variable.
Una Capa de Enlace pone a disposición mecanismos
para el acceso al medio (Capa de Acceso al Medio: Capa MAC), a la
protección de errores así como a tipos de paquetes individuales.
Adicionalmente, la Capa de Enlace contiene una GUID (dirección MAC
de 64 bits), que no se utiliza, sin embargo, para la transmisión,
puesto que esto conduce a una carga innecesariamente alta de los
procesadores. Por este motivo, se predetermina un NodeID (6 bits de
largo). La previsión de este NodeID es igualmente cometido de la
Capa de Control de Enlace del Dispositivo
(DLC).
(DLC).
Para la simplificación del sistema se prescinde
tanto de una Capa de la Red como también de una Capa de Transporte,
como están previstas según el modelo de capas ISO/OSI. Éstas se
pueden suprimir, puesto que no está previsto reunir diferentes
buses con diferente tráfico de datos para formar una red. Por lo
tanto, no son necesarios mecanismos enrutadores.
De la misma manera, se puede prescindir de una
Capa de Sesión, que sirve para la subdivisión adicional de una
comunicación, para no tener que repetir en primer lugar, en caso de
fallo, la comunicación completa, y en segundo lugar para la
elevación de la seguridad (codificación de sesiones individuales).
Puesto que los bloques de datos previstos son pequeños, se
prescinde de la Capa de Sesión. En la Capa de Presentación se
define el contenido de los paquetes de datos individuales. Para el
presente sistema, éstos son presumiblemente los contenidos de los
registros pre-definidos (CSR) así como los comandos
de control directos (Códigos RC).
En la Capa de Aplicación se definen los aparatos
individuales, puesto que los aparatos individuales no son
importantes con relación a la comprensión de la presente invención,
se prescinde de la descripción de la Capa de Aplica-
ción.
ción.
Para la realización de la Capa Física, para
evitar gastos, deben observarse dos criterios con máxima prioridad,
a saber, costes adicionales de hardware lo más reducidos posible,
por ejemplo a través de acopladores de bus sencillos, y la
utilización de componentes que están presentes de todos modos en los
aparatos a conectar, por ejemplo UART (Receptor Transmisor
Asíncrono Universal). En las secciones siguientes se describen
zonas parciales individuales de la Capa Física.
En la figura 2 se representa una topología
posible de bus. La transmisión de bits tiene lugar con un cable
según la Norma UTP de la Categoría 3 (una pareja de hilos
retorcidos) con resistencia de ondas de 100 \Omega. Como
casquillos se utilizan, por razones de costes, casquillos Chinch
estándar. Para evitar confusiones con casquillos
Sat-Link, casquillos de audio o casquillos
S-VHS, se pueden utilizar también otros casquillos
(por ejemplo, de trinquete). El casquillo Chinch representa, sin
embargo, la variante de coste más favorable.
El bus es accionado sin terminal OA. La conexión
del bus se realiza por medio de bucle a través de aparatos con dos
casquillos, como por ejemplo registradores de vídeo VCR,
aparatos-DVD DVD, aparatos de televisión TV y
receptores de satélite Sat. Las excepciones están formadas
solamente por terminales dedicados, como por ejemplo Camcorder C,
que son equipados solamente con un casquillo. De esta manera, se
pueden evitar los empalmes.
Como ya se ha mencionado anteriormente, solamente
es posible una realización de coste favorable dentro de terminales
individuales, en el caso de que se puedan utilizar los recursos
existentes. Por lo tanto, un protocolo a utilizar es diseñado de
tal forma que se pueden utilizar un UART existente para reducir la
carga de software del procesador en los aparatos.
Por medio de una velocidad de base predeterminada
del protocolo, por ejemplo 115.200 bps o bien la frecuencia de
sincronización del bus que resulta de ello, y por medio de una
longitud máxima predeterminada de los paquetes, por ejemplo 69
bytes, se consigue que sea posible también una evaluación del
software, puesto que el procesador solamente se necesita durante un
tiempo corto (6 ms) para la recepción de paquetes, porque le
recepción de paquetes debe realizarse en el modo en tiempo real.
Los aparatos o bien sus procesadores, para los que este tiempo es
demasiado largo, pueden señalizar a través de un registro
SPLIT-TIME-OUT, que se describe más
adelante, la longitud máxima admisible del paquete. La ejecución
siguiente de la decodificación se puede realizar dentro de la
conmutación normal de la tarea del procesador.
Se pueden plantear problemas durante la
utilización de UART existentes, en determinadas circunstancias, en
el caso de que la frecuencia de sincronización seleccionada del bus
deba ser ajena al divisor para los pulsos de reloj del procesador
en los aparatos. De esta manera, resulta imposible ajustar divisores
de frecuencia, de tal forma que la frecuencia de sincronización del
bus (115.200 bps) se alcanza con la exactitud necesaria. Para la
utilización del UART es necesaria entonces una adaptación del pulso
de reloj del procesador, cuyas repercusiones sobre otros
procesadores deben verificarse con exactitud.
Para la realización de una interfaz entre el
terminal y el bus son posibles varias soluciones.
En una primera solución, está previsto realizar
la interfaz como solución completa de software. El acceso al bus
ocupa un puerto de entrada y un puerto de salida del procesador en
el aparato. Esta solución se ofrece sobre todo para procesadores
que no disponen de un UART interno. Para el reconocimiento del bit
inicial es necesaria, por ejemplo, una entrada de interrupción
activada con flanco. Después de la realización de una interrupción
del bit inicial, debe permanecer el procesador en una rutina de
lectura, hasta que está leído todo el cuadro de datos (= paquete).
Para no cargar el procesador en una medida innecesaria, se prevé la
posibilidad de bloquear la entrada de interrupción utilizada con un
circuito externo para el resto del cuadro de datos. Un circuito de
este tipo se explica más adelante.
Una segunda posibilidad es adecuada para
procesadores o bien microcontroladores, que ponen a disposición una
interfaz en serie interna (interfaz UART). En este caso, se conecta
una salida (TRX) a través de un colector abierto en el bus y se
utiliza una entrada (RXD) de una manera correspondiente. Se puede
conseguir un bloqueo de la interrupción de interfaz igualmente a
través de un circuito externo. La carga de software del procesador
es claramente más reducida frente a una solución sin interfaz en
serie.
Existen limitaciones con respecto a las
velocidades de baudios que se pueden ajustar para el módulo UART
integrado, como ya se ha indicado anteriormente. El ritmo de las
velocidades de baudio se deriva desde el cuerpo de la CPU a través
de conductores de hardware internos ajustables. De esta manera, se
consigue un retículo de los valores posibles de las velocidades de
baudio en función del microcontrolador empleado. Si está desviación
resultante se encuentra fuera de las tolerancias establecidas de la
velocidad de los datos del bus (en el ejemplo 115.200 bps),
entonces ésta sólo se puede adaptar todavía a través de una
variación del pulso de reloj del cuarzo. Si no es posible esta
modificación del pulso de reloj de cuarzo por otros motivos,
entonces la interfaz en serie puede / debe realizarse a través de
una solución de software.
En el caso de procesadores o bien de
microcontroladores de baja potencia, otra posibilidad que se ofrece
consiste en utilizar un módulo UART externo para descargar el
procesador. En otro caso, un módulo externo de este tipo representa
un gasto de costes que no se puede subestimar, con lo que puede ser
más favorable el cambio de un microcontrolador más rápido / de
mayor potencia.
Para la realización del bus, se propone, como ya
se ha indicado anteriormente, realizar la conexión del bus a través
de una línea de bus retorcida (UTP) sin terminal. Deben evitarse
los adaptadores. Los aparatos ponen a disposición dos casquillos
conectados en paralelo para la transmisión. Solamente forman una
excepción los terminales, como por ejemplo Camcorder. La conexión se
lleva a cabo a través de una fase de colector abierto. De esta
manera, 0 V es el nivel dominante (es suficiente un aparato para
forzar el nivel sobre el bus) y se define como cero lógico. Las
fases de colector abierto están diseñadas de alta impedancia (100
\Omega), para limitar la corriente que fluye sobre el bus también
con una ocupación máxima del bus.
En las figuras 3 y 4 se representan ejemplos de
realización de fases de colector abierto para una conexión de los
procesadores CPU utilizados en los aparatos. La figura 3 muestra un
ejemplo de realización sin bloqueo de interrupción. La figura 3
muestra un ejemplo de realización con bloqueo de la interrupción. La
figura 4 muestra un ejemplo de realización con bloqueo de la
interrupción. En la figura 5 se representa un ejemplo de
realización de una fase de colector abierto para la conexión de un
microcontrolador CPU con un UART, en el que está previsto un
bloqueo de la interrupción.
El tiempo, en el que se bloquea la interrupción
resulta a partir de una constante de tiempo T_{1} = R_{1}
\cdot C_{1}. El tiempo de descarga para C_{1} a través del
transistor TR2 debe ser menor que el tiempo de transmisión para un
bit. Este último se designa a continuación como T_{e} = R_{2}
\cdot C_{1}.
A través del diodo D entre la base y el colector
se limita la corriente de base durante la conexión del transistor
TR1. Esta corriente es descargada hacia el colector a través de la
tensión de paso reducida. En el caso de desconexión, el transistor
TR1 necesita mucho menos tiempo. Un diodo D adecuado es, por
ejemplo, el tipo BAT 85, un diodo de conmutación especial.
La conexión en el bus se realiza a través de un
casquillo B. Para la conexión en bucle del bus se puede conectar un
segundo casquillo en paralelo al casquillo B representado. Las
resistencias de las fases del colector abierto presentan, por
ejemplo, valores de resistencia de R3 = 100 \Omega y R4 = 220
\Omega.
Para la realización tanto de un soporte UART como
también de una pura solución de software, se configuran los
paquetes de tal forma que al comienzo del paquete tanto puede
reaccionar un UART como también se puede disparar una interrupción.
Un paquete de este tipo se representa en la figura 6. El flanco
descendente de un bit inicial ST dispara el proceso de lectura del
paquete. Al mismo tiempo se descarga el elemento temporizador
(R_{1}, C_{1}) para el bloqueo de la interrupción a través del
bit cero y, por lo tanto, bloquea los flancos siguientes hasta que
se ha alcanzado de nuevo el valor umbral después de una transmisión
de paquetes. La exploración de los bits de datos individuales es
asumida ahora por una rutina de software en procesadores sin UART y
por el módulo UART incorporado del microcontrolador. Todo el cuadro
de bytes está constituido, por ejemplo, por diez bits, el bit
inicial ST, ocho bits de datos D0 a D7 y un bit final. Por ejemplo,
se establece el bit de datos D0 como bit menos significativo, para
conseguir la compatibilidad pretendida con el UART. Sin embargo, en
el caso de transmisión de varios bytes, se transmite en primer
lugar el byte más significativo.
Como ya se ha indicado anteriormente, hasta 69
cuadros de bytes físicos dan como resultado un cuadro de la capa
física. Los cuadros de bytes son transmitidos directamente unos
detrás de otros. Solamente se producen huecos entre los cuadros
(intersticio de arbitraje) y entre los cuadros y el reconocimiento
(intersticio de reconocimiento).
Cada cuadro recibido es reconocido por el aparato
direccionado (Nodo) con una señal de reconocimiento. La distancia
con respecto al cuadro precedente debe ser, por ejemplo 3 \pm 1
bit. A continuación, debe mantenerse un intersticio de al menos 20
bit \cong 175 \mus, hasta que pueda enviarse un mensaje de un
aparato discrecional en la red. En este tiempo, el elemento
temporizador C_{1} (figuras 4 y 5) debe haberse cargado a la
tensión de funcionamiento, para que se lleve a cabo una liberación
de la interrupción.
La Capa de Enlace lleva a cabo el
direccionamiento de aparatos, la protección de errores así como el
arbitraje del bus. Se consigue el arbitraje auténtico, es decir, la
misma probabilidad y tiempo de arbitraje para todos los aparatos, a
través de una constante de tiempo casual sencilla después de la
expiración del intersticio de arbitraje. En combinación con CRC
(protección de errores) y el reconocimiento se consigue de esta
manera una transmisión segura de paquetes con un rendimiento
aceptable.
Para el bus están previstos tres paquetes
diferentes. Un paquete ALIVE posibilita la realización de Hot Plug
& Play sin medidas de hardware adicionales. Un paquete DATA
posibilita la transmisión característica de datos. Un caso especial
es la transmisión de comandos de mando a distancia. Un paquete CSR
posibilita finalmente la substitución de informaciones de aparatos,
por ejemplo capacidades de los aparatos o estados internos de los
aparatos. El paquete CSR pone a disposición también registros para
transacciones (READ, WRITE, LOCK).
En la figura 7 se representa la estructura de una
cabecera general. La cabecera general está constituida por dos
bytes, Byte_0 y Byte_1.
El primer Byte Byte_0 determina tanto el tipo de
paquete tt como también una dirección de destino dddddd. Esto
facilita el filtrado rápido de los paquetes y conduce a una
descarga de los procesadores en los aparatos. Los paquetes ALIVE
son identificados, por ejemplo, como tipo 01, es decir, que los dos
primeros bits del Byte_0 presentan una codificación de cero y uno
lógicos. Si se calculan, por ejemplo, para la determinación de la
topología de la red todos los aparatos conectados, entonces se
pueden evaluar muy rápidamente todos los paquetes ALIVE, en cambio
son rechazados otros paquetes. La dirección de destino es
codificada por medio de los seis bits dddddd. Si se admite para la
codificación la mitad inferior de las direcciones, es decir, el
quinto bit inferior, entonces se puede direccionar como máximo un
número de 32 aparatos más el 3Fh (indicación hexadecimal) como
dirección de radiodifusión, que está prescrista en paquetes ALIVE.
La mitad superior de las direcciones se puede prever, por ejemplo,
para utilizaciones y servicios futuros como punto a multipunto.
El segundo byte byte_1 contiene un modificador
mm, que o bien identifica el servicio o el tipo de la transacción y
una dirección fuente ssssss, es decir, la dirección del aparato
emisor. Como servicios están predefinidos ALIVE, Data y Código RC
(instrucciones de mando a distancia). Otro tipo está a disposición
para utilización futura. Adicionalmente, está disponible un tipo
genérico, que puede remitir, por ejemplo, al byte siguiente para la
descripción de otros servicios. Como transacciones están
disponibles LEER, ESCRIBIR, BLOQUEO, que se describen a
continuación.
A continuación se indica una codificación posible
para la cabecera general:
Byte_0
2 bits tipo: tt
- 00 = DATOS
- 01 = ALIVE
- 10 = Solicitud CSR
- 11 = Respuesta CSR
6 bits de dirección de destino: dddddd
- 00h- 1Fh = dirección de destino del aparato (NodeID)
- 3Fh = Boadcast, prescrito en paquetes ALIVE
Byte_1
2 bits modificador: mm
En el caso tipo = ALIVE
- 00 = válido
- 01 = no válido
- 10 = reservado para uso futuro
- 11 = reservado para uso futuro
En el caso tipo = DATOS
- 00 = paquete ALIVE o RAW DAT
- 01 = Código RC
- 10 = reservado para uso futuro
- 11 = DATOS GENÉRICOS
En el caso tipo = solicitud CSR / respuesta
CSR
- 00 = LEER
- 01 = ESCRIBIR
- 10 = BLOQUEO (ensayar y modificar)
- 11 = TRANSACCIÓN GENÉRICA
Dirección fuente 6 bits: ssssss
Para la protección de errores se emplea, por
ejemplo, un código CRC de 16 bits. El código es aplicado a través
de todo el paquete, pero sin bit inicial ni bit final. Como código
CRC se selecciona, por ejemplo, el código definido por el
ITU-T (por ejemplo, para DIC) con los datos
siguientes;
Polinomio del generador: | p(x) = x^{16} + x^{12} + x^{5} + x^{0} |
Codificación a través de: | crc(x) = datos(x) \cdot x^{16} mod p(X) |
No es necesaria una inicialización, puesto que a
través de la cabecera con al menos 2 bytes existe siempre una
palabra de datos válida. Ahora se puede verificar la validez del
receptor o bien
datos(X) \cdot x^{16} p(x) =
crc(x)
o
(datos(x) \cdot x^{16} +
crc(x))mod p(x) = 0.
Hay que tener en cuenta que la
aritmética se realiza a través de GF(2) (Campo de Galois:
espacio de números binarios), es decir, tiene lugar la adición y
substracción de los coeficientes sin transmisión
(EXOR).
Con el código CEC indicado se pueden reconocer
errores típicos en redes de cables, es decir, errores de bits
individuales y errores de bits dobles debidos a errores de
exploración o errores de valor umbral (ruido, desplazamiento de
fases) así como errores de ráfagas (interferencias EMV, por ejemplo,
a través de motores eléctricos).
Los paquetes de la Capa de Enlace son confirmados
a través de un paquete de reconocimiento. El paquete de
reconocimiento sigue directamente el mensaje, donde el hueco de la
señal (intersticio de reconocimiento) puede ser 3 \pm 1 bit. El
paquete de reconocimiento está diseñado de tal forma que tanto en el
caso de la comunicación punto a punto como también en el caso del
mensaje de radiodifusión se posibilita un reconocimiento de la Capa
de Enlace. A continuación se describen la definición exacta del
reconocimiento y la evaluación en el caso del mensaje de
radiodifusión. En la figura 8 se representa un ejemplo de
realización posible para un paquete ALIVE. El paquete ALIVE está
constituido por cuatro Bytes, Byte_0 a Byte_n-1.
Byte_0 y Byte_1 corresponden a la cabecera general descrita
anteriormente. De acuerdo con ello, la duración de tiempo de un
paquete ALIVE es 350 \mus. De esta manera, la emisión de un
paquete ALIVE por segundo para cada aparato representa una buena
posibilidad de realización,
T_{AM} = 1s.
T_{AM} = 1s.
De esta manera, la ocupación del bus en el
supuesto de 90 bits por paquete ALIVE (40 bit del paquete + 4 bits
del intersticio de reconocimiento + 10 bits de reconocimiento + 36
bits del intersticio de arbitraje) está en el caso normal, en
general, por debajo del 1%:
\newpage
\Sigma Aparatos | Ocupación del bus | ||
2 | 0,16% | ||
4 | 0,31% | ||
8 | 0,62% | ||
16 \; \; | 1,25% | ||
(32) \; \; | 2,50% |
Puesto que los paquetes ALIVE son paquetes de
radiodifusión, es decir, que los paquetes ALIVE están dirigidos a
todos los aparatos conectados en el bus, se acuerda un
reconocimiento especial: para el reconocimiento de si al menos un
aparato ha recibido el paquete ALIVE de forma correcta, se investiga
el reconocimiento. Debido a la dominancia del cero lógico, se toma
el siguiente acuerdo:
ACK_OK =
0Fh
ACK_ERR =
FFh
Si entran los reconocimientos en tiempos
diferentes, entonces se pueden interpretar los bits iniciales como
cero lógico. Sin embargo, a partir de la figura 9 se deduce
claramente que permanecen siempre al menos dos bits, para reconocer
que al menos un aparato podría reconocer correctamente el paquete
ALIVE. A tal fin se representan en la figura 9 tres reconocimientos
con 0 bit, -1 bit y +1 bits de errores de tiempo. El paquete
resultante Resultado muestra los dos bits restantes.
El modificador mm en el Byte_1 del paquete ALIVE
es necesario para captar, en el caso de la comunicación de dos
buses, los Node-ID conectados con ellos, que están
presentes duplicados en determinadas circunstancias. En este caso,
se indica que el Node-ID no es válido y debe
tratarse de nuevo. A continuación se describe el procedimiento
necesario para ello.
En la figura 10 se representa un ejemplo de
realización posible para un paquete de DATOS. Los paquetes de DATOS
poseen la misma cabecera general con la designación del tipo DATOS.
La cabeceras general tiene 3 bytes de largo, Byte_0 a Byte_2. El
Byte adicional Byte_2 está codificado de la siguiente manera:
Byte_2 | ss: | identificación de la transacción de 2 bits (es prescrito por el emisor) |
IIIIII: | 6 bits de longitud de los datos útiles (número de bytes sin cabecera y CRC). |
Este byte adicional de la cabecera posibilita la
codificación tanto de la longitud de los datos útiles IIIIII, para
el ajuste del procesador de recepción y del decodificador CRC, como
también la codificación de nuevos ensayos. Esto puede ser necesario
cuando se recibe un paquete correctamente, pero no se envía la
respuesta o ha sido interferida durante la transmisión. En este
caso, por ejemplo, el aparato controlado puede haber conmutado ya
un programa, pero el aparato de control puede iniciar un ensayo
nuevo que conduce a un nuevo cambio imprevisto del programa. Este
caso se puede evitar a través de la identificación de la
transacción ss. Los otros bytes representados contienen datos
útiles.
En la figura 11 se representa un ejemplo de
realización posible para un paquete CSR. Los paquetes CSR
representan un caso especial de los paquetes de datos y, por lo
tanto, poseen igualmente una cabecera de 3 bytes de largo, Byte_0 a
Byte_2. Los paquetes CSR se pueden reconocer ya en el primer bit,
que está colocado en uno lógico. El segundo bit t indica si se
trata de una solicitud o una respuesta. El modificador mm indica
qué transacción se solicita o se contesta. La particularidad está
en los dos bytes siguientes:
Byte_3 | dirección de 8 bits (byte más significativo de la dirección CSR de 16 bits) |
Byte_4 | dirección de 8 bits (byte menos significativo de la dirección de CSR de 16 bits). |
Con la dirección CSR de 16 bits se pueden
direccionar 64 kBytes. Estos 64 kBytes ponen a disposición todas
las propiedades específicas de los aparatos así como los lugares de
la memoria para la lectura y escritura de valores. Esta estructura
posibilita una consulta rápida de las propiedades del sistema así
como una memorización jerárquica sencilla de todas las informaciones
en la red. La arquitectura y la ocupación de la memoria de la
arquitectura CSR implementada se describe más adelante. En este
caso, el área de la dirección prescrita para todos los aparatos
está limitada a 2kBytes. Los otros bytes representados contienen
datos útiles.
La Capa de Acceso al Medio debe poner a
disposición el acceso auténtico a los aparatos individuales, con un
rendimiento al mismo tiempo optimizado. Puesto que el bus no debe
requerir hardware adicional para la Capa Física y la Capa de
Enlace, debe simplificarse en gran medida el mecanismo de acceso. A
tal fin, se puede emplear, por ejemplo, un mecanismo CSMA/CD
(Detección de Colisión de Acceso Múltiple en el Sentido de la
Portadora).
El cuadro físico presenta, como se ha descrito
anteriormente, dos llamados GAPs (huecos de señales), que
determinan el comportamiento del sistema, a saber, el GAP de
reconocimiento y el GAP de arbitraje. Estos huecos de señales
controlan el acceso al Medio (Bus). Los aparatos individuales
detectan los paquetes de entrada a través del flanco descendente
del bit inicial después de un número establecido de unos lógicos.
Después de la liberación de la interrupción, o bien para la
recepción de un paquete nuevo o para la emisión, que se lleva a cabo
después de aproximadamente 20 ciclos binarios, un aparato preparado
para la emisión tiene que esperar todavía un número aleatorio de
ciclos binarios antes de que se inicie el proceso de emisión.
Inmediatamente antes de la emisión se controla de nuevo si el canal
está todavía libre. El número aleatorio de ciclos binarios que
deben esperarse no es seleccionado, para la simplificación del
sistema, en cada proceso de emisión, puesto que a tal fin sería
necesario un generador adicional de números aleatorios. En su
lugar, está previsto que el NodeID, que es predeterminado de forma
aleatoria, como se ha descrito anteriormente, indique directamente
el intervalo de tiempo adicional. De esta manera, el hueco máximo
entre dos paquetes es 20 + 32 = 52 bits (para el caso de que se
admitan como máximo 32 aparatos), a partir de lo cual se deduce como
término medio un hueco de 20 + 16 36 bits.
El cometido de la Capa del Control de
Dispositivos es la provisión del NodeID. Cada aparato está fijado
por medio de un GUID de 64 bits, que puede estar constituido de la
siguiente manera:
Byte 0-2: | ID de distribución de 3 bytes (ID del vendedor) |
\hskip1cm 0x00D0D5h = ID de distribución de la solicitante | |
Byte 3-7: | ID de la estación de 5 bytes (ID del dispositivo) |
\hskip1cm 0xAAAAXXXXXXh = ID de distribución de la solicitante | |
\hskip1,1cm AAAAh: Desigual 0xFFFEh y 0xFFFFh | |
\hskip1,1cm XXXXXXh: opcional. |
En la provisión del ID de la estación hay que
procura que corresponda al esquema general en la provisión de
direcciones de aparatos del fabricante respectivo. La dirección MAC
unívoca de esta manera para cada aparato no es adecuada para la
utilización en la Capa Física del bus, puesto que el número de
aparatos direccionables y, por lo tanto, la longitud de la
dirección es demasiado grande. Por lo tanto, dentro de bus se
asigna el Node-ID, que tiene solamente 6 bits de
largo, como se ha descrito anteriormente en conexión con las
cabeceras de los paquetes.
Para asegurar la aleatoriedad del intersticio de
arbitraje GAP y para la reducción adicional de la colisión se
asigna de una manera aleatoria el NodeID. En este caso, la
aleatoriedad no está estrictamente especificada y, por lo tanto, no
tiene que ser generada a través de un generador de números
aleatorios. En su lugar, son suficientes los contenidos aleatorios
de los registros o simplemente el bit 6 de la dirección MAC como
valor inicial.
Antes de que se pueda utilizar el
Node-ID seleccionado de esta manera, el aparato
debe esperar una duración de tiempo de
N \cdot T_{AM} | con N = 3 y T_{AM} = intervalo de paquete ALIVE |
De esta manera, se asegura que se
reciban paquetes ALIVE por todos los aparatos y, por lo tanto, se
conozcan todos los Node-IDs ya asignados. Si el
Node-ID seleccionado por el aparato ya está
presente, entonces debe intentarse otros, por ejemplo, a través de
la adición del número primo 17 (adición mod 32). Se selecciona el
primer Node-ID a utilizar libre de colisión y se da
a conocer con paquetes ALIVE correspondientes en la
red.
Con este mecanismo de la previsión de
Node-IDs se puede conseguir el objetivo, acorde con
el cometido, del Hot Plug & Play sin mucho gasto. Un aparato se
anuncia a través de sus paquetes ALIVE en la red y de esta manera es
accesible para todos los interlocutores de la comunicación. En
virtud de la arquitectura CSR, que se describe todavía más
adelante, todos los aparatos conocen ahora dónde se puede encontrar
la información requerida. Si se retira o desconecta un aparato del
bus, entonces no se reconocen ya otros paquetes ALIVE. Se considera
que el aparato está dado de baja cuando después de un intervalo de
tiempo de
M \cdot T_{AM} | con M = 2 |
intervalos, no se ha podido recibir
ya ningún paquete ALIVE. Después de una baja, debe anunciarse de
nuevo un paquete, como se ha descrito anteriormente, pero hay que
tratar de utilizar de nuevo el último Node-ID
válido. Esto se ocupa de que procesos de conexión / desconexión de
muy corta duración, eventualmente imprevistos no carguen todos los
aparatos, sino que no sean apreciables por los aparatos que no
están implicados en la comunicación. Para posibilitarlo, debe
memorizarse el NodeID utilizado en cada caso en una memoria no
volátil del aparato respectivo, que está asociado, por ejemplo, al
procesador de aparatos, después de que ha sido establecido y
reconocido como válido después del primer proceso de anuncio. Pero,
en general, los aparatos se pueden desconectar totalmente en el
caso de desconexión o baja, es decir, que el aparato se puede
separar totalmente de la tensión de la red. Esto es posible porque
hasta la nueva conexión del aparato, se considera que éste no está
presente en la red, puesto que solamente es reconocido a través de
sus paquetes ALIVE, y porque después de una nueva conexión, el
aparato puede informarse a través de la evaluación de los paquetes
ALIVE de los otros aparatos activos sobre el estado actual de la
red en corto espacio de tiempo. Esto es posible en corto espacio de
tiempo, puesto que los paquetes ALIVE, son emitidos, como se ha
descrito anteriormente, aproximadamente una vez por segundo desde
cada aparato
activo.
El estado de la red puede ser verificado de forma
regular por aparatos individuales, según su capacidad de potencia o
solamente pueden ser consultados en el caso de transacciones
pretendidas.
El modo de proceder descrito anteriormente para
la provisión de Node-IDs funciona dentro de un bus.
En el caso de conexión conjunta de dos buses (aparato de TV y
registrador de vídeo con receptor analógico y digital por satélite),
puede suceder que aparezcan Node-IDs dobles, aunque
los NodeIDs individuales hayan sido asignados de una manera
correcta. Si aparece durante la evaluación de los paquetes algún
paquete, que contiene como dirección fuente el NodeID propio,
entonces este Node-ID está asignado doble. En este
caso, en los paquetes ALIVE propios, se coloca el modificador mm,
como se ha descrito anteriormente, en NO VALIDO y ambos aparatos se
anuncian de nuevo en la red de acuerdo con los mecanismos
descritos.
La arquitectura CSR se puede establecer, por
ejemplo, de acuerdo con la Norma IEEE 1212 con el nombre
"Arquitectura de Registros de Control y de Estado (CSR) para
Buses de Microordenador". La arquitectura CSR define como se
puede hacer reaccionar a aparatos, que están conectados en un bus o
en una red. La arquitectura CSR parte de que los aparatos poseen
registros, cuyo contenido puede ser leído a través de la red con
una instrucción de lectura y cuyo valor se puede modificar a través
de una instrucción de escritura. La arquitectura CSR define un
cuadro de dirección general de 64 bits y un área de dirección de
registro de al menos 2bByte de tamaño. Éste se divide en un área de
Registro-Cor (0 a 511 bytes), un área de Registro
Dependiente del Bus (512 a 1023 Bytes) y un área de Memoria Sólo de
Lectura (ROM) (1024 a 2048 Bytes). El área de dirección de registro
CSR es virtual y se puede reproducir sobre el área de direcciones de
los microcontroladores o procesadores en los aparatos. No obstante,
es admisible y a menudo también es conveniente una reproducción
discrecional, puesto que la mayoría de las veces solamente se
implementan algunos de los registros posibles.
El acceso de lectura a los registros (y la ROM)
se lleva a cabo a través de la transacción de LECTURA. Con las
transacciones de ESCRITURA y BLOQUEO se pueden modificar los
contenidos de los registros. Una transacción consta siempre de dos
mensajes, una Solicitud CSR y una Respuesta CSR.
Cada aparato en la red puede acceder por medio de
las transacciones LECTURA / ESCRITURA / BLOQUEO a los registros de
cualquier otro aparato. A tal fin, el solicitante envía una
solicitud CSR al aparato de destino. El mensaje de solicitud
contiene, entre otras cosas, la dirección de registro, el número de
los bytes a leer o bien a modificar y los datos, en el caso de una
solicitud de escritura. El aparato de destino contesta con una
respuesta CSR correspondiente, que contiene el estado del resultado
de la transacción, los bytes transferidos y los datos, en el caso
de una solicitud de lectura.
La Norma IEEE 1212 define el registro, en
principio, con una anchura de la palabra de 32 bits.
Independientemente de ello, los accesos de escritura y de lectura
pueden comprender un número discrecional de bytes. Para el presente
ejemplo de realización, se prevé admitir también registros con una
anchura de la palabra de 8 bits.
Se puede conseguir un alto grado de tolerancia a
errores porque la solicitud y la respuesta CSR son aseguradas a
través del CRC y del reconocimiento de la capa de Enlace.
Adicionalmente se define un tiempo límite de la transacción, dentro
del cual debe enviarse la respuesta. En otro caso, debe repetirse la
transacción con la misma identificación de la transacción. Por
ejemplo, se prevé un tiempo límite de la transacción de 500 ms,
pudiendo adaptarse este valor a través del llamado registro
SPLIT_TIMEOUT.
La transacción de ESCRITURA está constituida por
la solicitud de ESCRITURA y la respuesta de ESCRITURA
correspondiente. Una forma de realización posible de la solicitud
de ESQUITURA se representa en la figura 12. A la dirección siguen
dos bytes menores que los indicados en el Byte Byte_2, puesto que
la longitud indicada en IIIIII contiene el registro de direcciones,
Byte_3 y Byte_4. La identificación de la transacción tt puede ser
seleccionada de una manera discrecional por el emisor y sirve para
posibilitar la asociación a la respuesta.
El aparato de destino debe enviar al solicitante
una respuesta con la misma identificación de la transacción tt. El
Campo del Código de Respuesta rrrr en el Byte Byte_3 señaliza el
éxito o la causa del error. Una forma de realización posible de la
respuesta de ESCRITURA se representa en la figura 13. El Campo del
Código de Respuesta puede tener, por ejemplo, el siguiente
significado:
rrrr: | 0000 | Solicitud procesada con éxito |
0100 | Conflicto de recursos, se puede repetir la solicitud | |
0101 | Error de hardware, datos no disponibles | |
0110 | Ningún acceso (por ejemplo, Registro ROM) | |
0111 | Acceso a registro no existente |
La transacción de LECTURA está constituida por la
Solicitud de LECTURA y por la respuesta de LECTURA correspondiente.
Una forma de realización posible de la solicitud de LECTURA se
representa en la figura 14. La identificación de la transacción tt
puede ser seleccionada de una manera discrecional por el emisor y
sirve para posibilitar el acceso a la respuesta. La longitud IIIIII
indicada en el Byte Byte_2 se refiere a la longitud del paquete de
respuesta. El número de los bytes a leer está en el Byte Byte_5.
Los Bytes Byte_3 y Byte_4 contienen el registro de
direccio-
nes.
nes.
Una forma de realización posible de la respuesta
de LECTURA se representa en la figura 15. El aparato de destino
debe enviar al solicitante un respuesta con la misma identificación
de la transacción tt. El Campo del Código de Respuesta rrrr en el
Byte Byte_3 señaliza el éxito o la causa del error. A partir del
Byte Byte_4 siguen los datos. El número de Bytes es uno menor que
el valor indicado en el Byte Byte_2, puesto que éste incluye al
mismo tiempo el Campo del Código de Respuesta, Byte_3. El número de
los Bytes transmitidos en el mensaje de respuesta puede ser menor
que en la solicitud, pero nunca mayor. La importancia del Código de
Respuesta rrrr corresponde a la importancia indicada anteriormente
del código de respuesta rrrr en conexión con la transacción de
ESCRITURA.
La transacción de BLOQUEO representa una llamada
transacción de LECTURA / MODIFICACIÓN / Escritura, de la que son
posibles numerosas formas de realización. Especial importancia
tiene la transacción COMPARAR / CANJEAR, que presenta dos operandos
de entrada, los datos de la comparación y los datos de fijación,
así como un valor del resultado. Compara en primer lugar los datos
de la comparación, emitidos en la solicitud, con el contenido
actual del registro. En el caso de igualdad, se describen los
registros con datos de fijación, en caso de desigualdad, se
mantienen inalterados los contenidos de los registros. El valor de
retorno es en cualquier caso el valor antiguo del registro.
La instrucción de BLOQUEO permite asignar de una
manera unívoca varios aparatos, recursos de un aparato individual.
Esto se consigue leyendo en primer lugar el valor de registro
antiguo con una transacción de LECTURA y utilizando a continuación,
en el caso de la fijación del registro con la transacción de
BLOQUEO en el nuevo valor deseado, el valor leído previamente como
valor de la comparación. La transacción de BLOQUEO solamente se
realizará con éxito cuando el contenido del registro entre las
instrucciones de LECTURA y de BLOQUEO no haya sido modificado por
un tercer aparato.
En oposición a la Norma IEEE 1212, que permite la
transacción de BLOQUEO al registro de 32 bits y de 64 bits, se
prevé definir la transacción de BLOQUEO para una anchura de la
palabra de 8 bits y de 32 bits. La transacción de BLOQUEO está
constituida por la solicitud de BLOQUEO y por la respuesta de
BLOQUEO correspondiente. Una forma de realización posible de la
solicitud de BLOQUEO se representa en la figura 16. La
identificación de la transacción tt puede ser seleccionada de una
manera discrecional por el emisor y sirve para posibilitar la
asociación a la respuesta. Hay que procurar que la longitud IIIIII
indicada en el Byte Byte_2 contiene la dirección así como el número
de Bytes para los datos de la comparación y los datos de fijación
Ambos deben tener siempre la misma
longitud.
longitud.
Una forma de realización posible de la respuesta
de BLOQUEO se representa en la figuras 17. El aparato de destino
debe enviar al aparato solicitante una respuesta con la misma
identificación de la transacción tt. El Campo del Código de
Respuesta rrrr en el Byte Byte_3 señaliza el éxito o la causa del
error, como se ha descrito anteriormente. A partir del Byte Byte_4
siguen datos como se indica en la indicación de la longitud IIIIII
en el Byte Byte_2. La estructura de la solicitud de BLOQUEO
corresponde a la de la solicitud de ESCRITURA y la del paquete de
la respuesta de BLOQUEO corresponde a la de la respuesta de
LECTURA.
Para la administración de la red, de la
configuración de los aparatos y de la activación de las unidades
funcionales se utilizan los registros CSR. El área de direcciones
CSR está dividida a tal fin en varias zonas:
0000h-01FFh | Núcleo CSR | Registros estándar para el control del bus |
0200h-03FFh | Bus | Registros específicos del bus |
0400h-07FFh | CSR-ROM | Configuración de CSR |
0800h-FFFFh | FCP | Control de la función |
Las dos primeras zonas hasta la dirección 03FFh
sirven para la administración de la red y se describen a
continuación. También se describe a continuación la estructura y
las posibilidades de área CSR-ROM. Para mostrar cómo
se pueden realizar ampliaciones del área de registro, se menciona
en la división de la memoria realizada anteriormente a modo de
ejemplo el área de registro para el Protocolo de Control de la
Función (FCP) según IEC 61883. A través de FCP se desarrolla, por
ejemplo, el Protocolo AV/C-CTS (Conjunto de Comandos
de Control / Audio Vídeo y Transacción), que contiene protocolos
para la activación de todos los aparatos usuales de la electrónica
del
ocio.
ocio.
El núcleo CSR y los registros específicos del bus
sirven esencialmente para la administración de la red. En el área
de direcciones dividida se prescriben unos pocos registros:
\newpage
0 | STATE_CLEAR | información de estado y control |
4 | STATE-SET | \hskip1cm fija los bits de STATE_SET |
8 | NODE_IDS | \hskip1cm requerido |
12 | RESET_START | requerido (reposición_comando) |
24 | SPLIT_TIMEOUT_HI | tiempo límite de la solicitud de división (segundos) |
28 | SPLIT_TIMEOUT_LO | como antes (fracción de segundos) |
36 | ARGUMENTO | interfaz de ensayo r/w diagnóstico |
128 - 188 | MESSAGE_REQUEST | dirección de destino de los mensajes |
192 - 252 | MESSAGE_REQUEST | como anteriormente |
Los dos registros STATE_CLEAR y STATE_SET sirven
tanto como indicación de estado como también para el control del
estado de funcionamiento del nodo de la red. Definen, entre otras
cosas:
STATE = el aparato está
en-línea (1) o se encuentra todavía en la fase de
inicialización
OFF = el aparato se encuentra en el
modo de
disponibilidad.
El registro NODE-IDS sirve
esencialmente para la administración de varias redes y buses
conectados en red, puesto que, además del Node-ID,
define también el ID de la red. El registro RESET_START permite una
nueva inicialización del nodo de la red.
Por Transacciones Divididas se entienden
transacciones, que están constituidas por mensajes de solicitud y
respuesta separados en el tiempo, como sucede siempre para las
transacciones descritas anteriormente. Esto tiene la ventaja para
el aparato de destino de que se pueden adaptar las demandas de
tiempo a procesamiento de una solicitud de la capacidad de
procesamiento del aparato. Con los registros SPLIT_TIMEOUT el
aparato indica la longitud que se necesita como máximo para el
procesamiento de una solicitud, por lo tanto una aparato que
consulta sabe durante cuanto tiempo debe esperarse la respuesta.
Como segunda función se puede modificar el tiempo límite desde el
exterior a través del registro SPLIT_TIMEOUT, lo que presupone
siempre, sin embargo, una cooperación del aparato de destino. Los
registros ARGUMENTO y MENSAJE son opcionales, su función no está
especificada de una manera unívoca previa.
Para el bus propuesto es conveniente definir
otros registros, por ejemplo registros que establecen de una manera
unívoca qué conexión de enchufe se utiliza:
Registro de enchufe | para conexión de enchufe Chinch |
Registro de enchufe | para conexión de enchufe SCART |
El cometido de la configuración ROM es la
descripción de los aparatos con relación a sus propiedades
estáticas. A ello pertenecen la ID Globalmente Única (GUID), con la
que se puede identificar cada aparato de una manera unívoca y, por
otra parte, una descripción de las propiedades de los aparatos.
Ambas informaciones posibilitan conjuntamente ya el Hot Plug &
Play pretendido.
La configuración ROM está constituida por una
pluralidad de entradas de 32 bits, que se llaman también Quadlets.
El área ROM está dividida en dos áreas parciales, el Bloque de
Información del Bus y el Directorio Raíz, como se representa, por
ejemplo, en la figura 18. El Directorio Raíz contiene habitualmente
otros índices con información de descripción del sistema.
La primera palabra W1 del Bloque de Información
del Bus contiene los siguientes parámetros:
Longitud de la información | Longitud del Bloque de Información del Bus |
medida en Quadlets | |
Longitud CRC \hskip1.8cm Número de Quadlets que están protegidos por el | |
CRC siguiente | |
CRC | CRC de 16 bits (como se ha descrito ya anteriormente) |
La segunda palabra W2 contiene el nombre de la
Norma del Bus, codificado en caracteres ASCII, por ejemplo GRL1. La
tercera palabra W3 es específica del bus y se puede definir según
las necesidades. Debería estar presente al menos un campo max_rec,
que determina la longitud máxima admisible de los mensajes. El
campo max_rec puede estar contenido en el segundo Byte del Quadlets
W3. La cuarta y la quinta palabra W4 y W5 contienen la ID
Globalmente Única, que está constituida por la identificación del
fabricante de 24 bits seguida por un número de aparato de 40
bits.
La estructura del Directorio Raíz, lo mismo que
la estructura de todos los otros directorios, se puede realizar
como se propone en la Norma IEEE 1212. Cada directorio comienza con
una cabecera de directorio W6 de 32 bits. Ésta está constituida por
dos entradas de 16 bits, la primera de las cuales (longitud de la
raíz) indica el número de Quadlets siguientes con información del
directorio y la segunda (CRC Raíz) contiene el CRC sobre el
directorio.
Cada entrada del directorio Wn tiene una anchura
de 32 bits y se divide en dos bits para el tipo, seis bits para la
clave y 24 bits para el valor, como se representa en la figura 20.
Las informaciones, que tienen una longitud mayor que 24 bits, son
depositadas directamente en los 24 bits del valor del campo. El
tipo está colocado en este caso en 00. Los datos más largos, como
por ejemplo los textos, son direccionados de forma indirecta. En
tales casos, el campo del valor contiene una desviación en Quadlets
hacia los datos propiamente dichos. El tipo está colocado en este
caso en 01. Los Tipos HOJA, colocado el tipo de 10, y DIRECTORIO,
colocado el tipo en 11, permiten a través de la formación de
sub-directorios, u almacenamiento estructurado de
las informaciones, En HOJA, el campo del valor contiene una
desviación hacia un Directorio de Hoja, en DIRECTORIO, el campo del
valor contiene una desviación hacia un directorio.
Aunque una gran parte de las codificaciones
posibles para el campo de la clave de seis bits de largo está
predeterminada fijamente (IEEE 1212), se pueden definir libremente
ocho claves.
La presente invención ha sido descrita hasta
ahora con relación a aparatos multimedia, especialmente aparatos de
la electrónica del ocio. No obstante, está claro que también se
pueden accionar otros aparatos en el bus descrito, en el caso de
que dispongan de un microcontrolador o procesador adecuado, que se
puede utilizar para la evaluación descrita anteriormente de
paquetes de datos.
Claims (17)
1. Procedimiento para el control y/o para el
intercambio de datos para aparatos multimedia, especialmente
aparatos de la electrónica del ocio, en el que los aparatos
individuales están conectados por medio de un bus, en el que
- -
- cada aparato activado envía dentro de un primer periodo de tiempo (T_{AM}) predeterminado mensajes a través del bus a los otros aparatos activados,
- -
- los otros aparatos activados pueden reconocer con la ayuda de los mensajes si el aparato respectivo está activado,
- -
- los otros aparatos pueden reconocer el aparato respectivo como no activo ya cuando no se ha recibido ningún mensaje al menos después de la expiración de una segunda duración de tiempo (M*T_{AM}) predeterminada, y
- -
- un aparato, que es activado por primera vez o de forma repetida, envía mensajes propios solamente después de un periodo de tiempo, después de la activación por primera vez o repetida, que es mayor o igual a una tercera duración de tiempo (N*T_{AM}) predeterminada, a través del bus a los otros aparatos activados.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera duración de tiempo
(T_{AM}) es menor que la segunda duración de tiempo (M*T_{AM})
y la tercera duración de tiempo (N*T_{AM}) y/o la tercera
duración de tiempo (N*T_{AM}) es mayor que la segunda duración de
tiempo (M*T_{AM}).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los mensajes de cada aparato activado
presentan un componente que describe las propiedades del
aparato.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada aparato
activado presenta una identificación unívoca (NodeID), y porque la
identificación unívoca (NodeID) es componente de los mensajes del
aparato.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la identificación unívoca (NodeID) es
fijada de una manera aleatoria.
6. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la identificación unívoca (NodeID) es
derivada a partir de una identificación unívoca de orden superior
(GUIDE), conteniendo la identificación unívoca de orden superior
(GUIDE) más información que la identificación unívoca (NodeID).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque cada aparato,
que es activado por primera vez o de forma repetida, solamente
establece su identificación unívoca (NodeID) después de un periodo
de tiempo, que es mayor o igual que el tercer periodo de tiempo
(N*T_{AM}), evaluando durante este periodo de tiempo los mensajes
de los otros aparatos activados, para establecer las
identificaciones unívocas (NodeID) contenidas en ellos, para
establecer su identificación unívoca (NodeID) diferente de las
identificaciones unívocas (NodeID) establecidas de los otros
aparatos activos.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los aparatos
activos evalúan de una manera continua los mensajes de los otros
aparatos activos.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los aparatos
activos solamente evalúan los mensajes de los otros aparatos
activos antes de controlarlos y/o antes de intercambiar datos con
ellos.
10. Sistema instalado para controlar aparatos
multimedia, especialmente aparatos de la electrónica del ocio y/o
para intercambiar datos entre tales aparatos multimedia, estando
conectados los aparatos individuales por medio de un bus y estando
instalado el sistema de tal forma que
- -
- cada aparato presenta una interfaz de bus y un procesador, a través de los cuales envía mensajes dentro de una primera duración de tiempo (T_{AM}) predeterminada, a través del bus a los otros aparatos,
- -
- los otros aparatos reciben los mensajes enviados con sus interfaces de bus y los evalúan por medio de los procesadores,
- -
- la evaluación de los mensajes indica qué aparatos están activados,
- -
- los aparatos son reconocidos como no activos cuando después de la expiración de una segunda duración de tiempo (M*T_{AM}), que corresponde al menos a la duración de tiempo (T_{AM}) predeterminada, no se ha recibido ningún mensaje desde el aparato respectivo, y
- -
- un aparato, que es activado por primera vez o de forma repetida, solamente emite mensajes propios después de una tercera duración de tiempo (N*T_{AM}), que es mayor o igual que la primera duración de tiempo (T_{AM}), por medio de su interfaz de bus a través del bus.
11. Sistema según la reivindicación 10,
caracterizado porque los mensajes de cada aparato activado
presentan un componente, que describe las propiedades del aparato,
estando memorizadas las propiedades en una memoria del aparato
respectivo.
12. Sistema según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque cada aparato activado presenta una
identificación unívoca (NodeID), y porque la identificación unívoca
(NodeID) es componente de los mensajes del aparato, estando
memorizada la identificación unívoca (NodeID) en una memoria del
aparato respectivo.
13. Sistema según la reivindicación 12,
caracterizado porque la identificación unívoca (NodeID) se
establece por medio de un generador aleatorio.
14. Sistema según la reivindicación 12,
caracterizado porque la identificación unívoca (NodeID) es
derivada a través del procesador a partir de una identificación
unívoca de orden superior (GUIDE), estando memorizada la
identificación unívoca de orden superior (GUIDE) en una memoria del
aparato y conteniendo más informaciones que la identificación
unívoca (NodeID).
15. Sistema según una de las reivindicaciones 12
a 14, caracterizado porque cada aparato, que es activado por
primera vez o de forma repetida, solamente establece su
identificación unívoca (NodeID) después de un periodo de tiempo,
que es mayor o igual que el tiempo predeterminado, por medio de su
procesador, siendo evaluados durante el periodo de tiempo los
mensajes de los otros aparatos activos para establecer las
identificaciones unívoca (NodeID) contenidas en ellos, con el fin
de establecer la identificación unívoca (NodeID) diferente de las
identificaciones unívocas (NodeID) establecidas de los otros
aparatos activos.
16. Sistema según una de las reivindicaciones 10
a 15, caracterizado porque los aparatos activos evalúan de
una manera continua los mensajes de los otros aparatos activos por
medio de sus procesadores.
17. Aparato multimedia, especialmente aparatos de
la electrónica del ocio, instalado para controlar otros aparatos
multimedia de este tipo y/o para intercambiar datos con otros
aparatos multimedia de este tipo, estando equipado el aparato con
una interfaz de bus y con un procesador, y estando instalado de tal
forma que
- -
- el aparato envía en el estado activado dentro de una primera duración de tiempo predeterminada (T_{AM}) por medio del procesador mensajes a través de la interfaz del bus,
- -
- el aparato recibe mensajes que entran en la interfaz del bus y los evalúa por medio del procesador,
- -
- la evaluación de los mensajes indica que están activados otros aparatos,
- -
- los aparatos son reconocidos como no activos cuando después de la expiración de una segunda duración de tiempo (M*T_{AM}), que corresponde al menos a la primera duración de tiempo (T_{AM}) predeterminada, no se ha recibido ningún mensaje desde los aparatos, y
- -
- el aparato, cuando es activado por primera vez o de forma repetida, solamente envía mensajes propios después de una tercera duración de tiempo (M*T_{AM}), que es mayor o igual que la primera duración de tiempo (T_{AM}) predeterminada, por medio del procesador a través de la interfaz de bus.
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