ES2279412T3 - Instalacion para la transmision de datos en un bus de serie bidireccional. - Google Patents
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Abstract
Instalación para la transmisión de datos en un bus en serie bidireccional (5) con un aparato de control (1), que presenta una unidad de emisión y una unidad de recepción (34) para campos de datos (14, 15, 16) agrupados para formar un cuadro de datos (11), y con usuarios del bus (2, 3, 4), que poseen un circuito de evaluación (10) para la inscripción y la lectura de campos de datos (14, 15, 16) en cuadros de datos (11), en la que al menos el usuario del bus (4) presenta en el extremo del bus, que está colocado opuesto al aparato de control, una instalación de emisión (12) para un cuadro de datos, caracterizada porque al menos el usuario del bus (4) presenta en el extremo del bus una fase de control (13), que puede ser impulsada a través de un cuadro de datos recibido, cuya fase de control activa la instalación de emisión (12) en función de la recepción de un cuadro de datos (11) en el sentido de la emisión de un cuadro de datos (11) para al menos los campos de datos (14, 15 y 16) de los usuarios del bus (2, 3 y 4).
Description
Instalación para la transmisión de datos en un
bus de serie bidireccional.
La invención se refiere a una instalación para
la transmisión de datos en un bus en serie bidireccional con un
aparato de control, que presenta una unidad de emisión y una unidad
de recepción para campos de datos agrupados para formar un cuadro
de datos, y con usuarios del bus, que poseen un circuito de
evaluación para la inscripción y la lectura de campos de datos en
cuadros de datos, en la que al menos el usuario del bus presenta en
el extremo del bus, que está colocado opuesto al aparato de control,
una instalación de emisión para un cuadro de datos.
Para poder sincronizar la transmisión de datos
en instalaciones para la transmisión de datos en un bus en serie
bidireccional, se conoce (PCT/AT03/0001) enviar desde un aparato de
control una señal de control a todos los usuarios del bus. A
continuación de esta señal de control, se abre entonces la
transmisión de datos con una transmisión al aparato de control y,
en concreto, el usuario del bus en el extremo del bus envía a
través del bus bidireccional en serie un cuadro de datos en la
dirección del aparato de control. Este cuadro de datos está
constituido en primer lugar solamente por el campo de datos del
usuario del bus en el extremo del bus y se incrementa en la
dirección del aparato de control en su tamaño, puesto que los otros
usuarios del bus cuelgan en el extremo de este cuadro de datos con
la ayuda de un circuito de evaluación sus campos de datos propios.
No obstante, se ha comprobado que en los más diferentes casos,
especialmente a intervalos de interferencias reducidos en la
transmisión de señales o también en el caso de distancias grandes
entre los usuarios del bus, el circuito de evaluación que es
necesario para la transmisión de datos es comparativamente costoso
en cuanto a la construcción. Especialmente porque debe evitar desde
los circuitos de evaluación respectivos sobre todo que se produzcan
distancias entre los campos de datos en el caso de inserción de los
campos de datos respectivos. A ello hay que añadir que con
frecuencia no se puede reconocer por los circuitos de evaluación el
final del cuadro de datos respectivo para colgar los campos de datos
propios, de manera que hay que contar con transmisiones erróneas de
los datos. Pero una repetición de la transmisión de datos reduce de
una manera negativa la velocidad de transmisión de los datos, que
está limitada, además, por el impulso de control a emitir.
En la publicación GB 2 350 985 A se propone un
sistema que contiene una unidad de control con unidad de emisión y
unidad de recepción, en el que se conecta al menos un usuario a
través de un bus, que recibe cuadros de datos y evalúa cómo puede
evitarlos.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
configurar una instalación para la transmisión de datos en un bus
bidireccional en serie del tipo descrito al principio, de tal forma
que la instalación no sólo se caracteriza por la simplicidad de la
transmisión de datos sino también por su gasto de construcción
reducido. Además, debe poder asegurarse una alta velocidad de
transmisión de datos.
La invención soluciona el cometido planteado
porque al menos el usuario del bus presenta en el extremo del bus
una fase de control, que puede ser impulsada a través de un cuadro
de datos recibido, cuya fase de control activa la instalación de
emisión en función de la recepción de un cuadro de datos en el
sentido de la emisión de un cuadro de datos para al menos los
campos de datos de los usuarios del bus.
Con la previsión de una sincronización de los
usuarios de bus sobre un cuadro de datos recibido, no sólo se puede
prescindir, en oposición al estado de la técnica, de las señales de
control, sino que se puede comunicar también de una manera sencilla
con los usuarios respectivos del bus, cuando el bus bidireccional
puede utilizarse para la transmisión de datos propios. Para una
transmisión de datos de este tipo, el usuario del bus presenta al
menos en el extremo del bus una fase de control que puede ser
impulsada a través del cuadro de datos recibido, que activa la
instalación de emisión en función de la recepción del cuadro de
datos en el sentido de un cuadro de datos para al menos los campos
de datos de los usuarios del bus. Los otros usuarios del bus
respectivos pueden registrar entonces sus campos de datos propios en
estos cuadros de datos y, en concreto, en una zona predeterminada
respectiva, sin que deba garantizarse frente al estado de la técnica
con medidas constructivas costosas una suspensión sin holgura de
los campos de datos en el extremo de un cuadro de datos. Por lo
tanto, la instalación de acuerdo con la invención se puede realizar
de una manera comparativamente sencilla y ofrece también una alta
seguridad en la transmisión de datos. Además, se puede garantizar,
frente al estado de la técnica, una velocidad de transmisión de
datos más alta, puesto que no se necesitan señales de control.
Si cada usuario del bus presenta una fase de
control para una instalación de emisión para la emisión de un
cuadro de datos para los campos de datos propios y para los campos
de datos de los usuarios del bus, que se encuentran entre el
aparato de control y el usuario del bus respectivo, entonces se
puede suprimir un usuario del bus y a pesar de todo se puede
mantener una transmisión de datos limitada. En efecto, el usuario
del bus, que está dispuesto inmediatamente delante del usuario del
bus suprimido, solamente tiene que crear y emitir un cuadro de
datos que cumple los requerimientos de los usuarios del bus que
permanecen en este bus acortado. De este modo, a pesar de un fallo
de un usuario del bus, se puede mantener un funcionamiento parcial
del bus en serie.
Si los usuarios del bus poseen una memoria para
la posición de los campos de datos que se pueden inscribir y leer a
través del circuito de evaluación dentro de los cuadros de datos
respectivos, entonces no sólo es posible seleccionar libremente la
secuencia de los campos de datos relacionados con los usuarios del
bus en el cuadro de datos antes de la puesta en servicio de la
instalación, sino que se puede modificar también durante el
funcionamiento de la instalación la posición de los campos de datos.
Esta nueva posición debe depositarse, en efecto, solamente en la
memoria del usuario del bus respectivo, con lo que se puede
seleccionar también, en oposición al estado de la técnica, la
secuencia de los campos de datos de acuerdo con su urgencia. Por lo
demás, también es concebible que en el caso de una adición o
eliminación de un usuario del bus, deban modificarse las posiciones
de los campos de datos, lo que es posible de nuevo de una manera
sencilla a través de los datos de posición en la memoria de los
usuarios del bus.
Para que se pueda simplificar el gasto de
previsión con respecto a la posición de los campos de datos en un
cuadro de datos, el aparato de control presenta una fase de
previsión para la posición de los campos de dato que se pueden
asociar a los usuarios individuales del bus dentro de un cuadro de
datos. Esta posición predeterminada se comunica entonces a los
usuarios respectivos del bus a través del bus, de manera que con
ello se consigue una construcción que se puede adaptar de una manera
comparativamente sencilla. Con esta finalidad, el aparato de
control presenta una instalación de inicialización para la lectura
de los datos de posición en los campos de datos direccionados a los
usuarios individuales del bus, leyendo entonces los usuarios del
bus con un circuito de inicialización los datos de posición
relacionados con las direcciones a partir de los campos de datos
direccionados en la memoria para estos datos de posición.
Con un circuito de prueba de los usuarios del
bus se pueden medir, por ejemplo, magnitudes características
eléctricas de las líneas de conexión conectadas en los usuarios del
bus, con lo que es posible establecer para cada usuario del bus si
existe otro usuario del bus conectado.
En virtud de una creación de datos de prueba a
partir de los cuadros de datos se pueden reconocer de una manera
sencilla errores en la transmisión de datos. A tal fin, como se
conoce, los usuarios del bus presentan en cada caso una instalación
de codificación, que a partir de los cuadros de datos unos datos de
prueba, cuyos datos de prueba son enviados entonces con el cuadro de
datos respectivo. Si se recibe ahora un cuadro de datos de este
tipo con datos de prueba, entonces solamente hay que establecer la
corrección de los datos de prueba con una instalación de
verificación. Pero si se reconoce un error en la transmisión de
datos, entonces esto se puede corregir, por ejemplo, con una
solicitud de una emisión nueva de un cuadro de datos.
Con la previsión de direcciones para los
usuarios del bus individuales, el aparato de control puede crear
cuadros de datos especiales. Estos cuadros de datos pueden servir
para la inicialización de la instalación, puesto que en este caso
deben comunicarse a los usuarios del bus datos específicos del bus,
por ejemplo su posición de los campos de datos en el cuadro de
datos. Estos cuadros de datos provistos ahora con direcciones
pueden ser enviados también por el aparato de control en una ventana
de tiempo no requerida por el ciclo de transmisión habitual, de
manera que los usuarios del bus direccionados pueden ser alimentados
de una manera preferida con datos. De este modo, los ciclos de
transmisión para todos los usuarios del bus no tienen que estar
diseñados necesariamente de acuerdo con las velocidades máximas de
transmisión.
En los dibujos se representa, por ejemplo, el
objeto de la invención. En este caso:
La figura 1 muestra una instalación de acuerdo
con la invención para la transmisión de datos en un bus de serie en
un diagrama de bloques, y
La figura 2 muestra el ciclo de tiempo de un
soporte de datos en el bus de acuerdo con la figura 1.
De acuerdo con el ejemplo de realización
representado, el bus en serie posee un aparato de control 1 y tres
usuarios del bus 2, 3 y 4, que están conectados entre sí a través de
una línea bidireccional 5. Una unidad de emisión y recepción 34 del
aparato de control 1 envía a los usuarios del bus 2, 3 y 4 de
acuerdo con la figura 2 un cuadro de datos 6 con campos de datos 7,
8 y 9 para los usuarios del bus 2, 3 y 4. El cuadro de datos 6 es
recibido demorado en el tiempo por los usuarios del bus 2, 3 y 4, a
partir del cual los usuarios del bus 2, 3 y 4 extraen sus campos de
datos respectivos 7, 8 ó 9 a través de una fase de evaluación 10,
puesto que se conoce por los usuarios del bus 2, 3 y 4 la posición
respectiva de sus campos de datos 7, 8, 9, 14, 15 ó 16 de los
cuadros de datos 6, 11, que deben ser inscritos o leídos. Si se
recibe ahora un cuadro de datos 6 desde el usuario del bus 4 en el
extremo, opuesto al aparato de control 1, del bus bidireccional en
serie, entonces este usuario del bus 4 emite un cuadro de datos 11
a través de su instalación de emisión 12 en la dirección del
aparato de control 1. A tal fin, el elemento de usuario del bus 4
presenta en el extremo del bus una fase de control 13 que puede ser
impulsada a través de un cuadro de datos 6 recibido, que impulsa la
instalación de emisión 12 en función de la recepción del cuadro de
datos 6 en el sentido de la emisión de un cuadro de datos 11. Este
cuadro de datos 11 puede recibir al menos los campos de datos 14, 15
y 16 a leer de los usuarios del bus 2, 3 y 4, de manera que no se
modifica en su tamaño tampoco con una entrada de los campos de
datos 145 y 16 de los cuadros de datos 11. Una inserción de este
tipo se puede llevar a cabo de una manera conocida con el circuito
de evaluación 10 de los usuarios del bus 2 y 3 respectivos.
Cada usuario del bus 2, 3 y 4 posee una fase de
control 13 para una instalación de emisión 12 para la emisión de un
cuadro de datos 11 para los campos de datos propios y los campos de
datos de los usuarios del bus antepuestos, para que en el caso de
un fallo de un usuario del bus 3 ó 4, sea posible al menos
parcialmente una transmisión de datos. En tal caso, entonces el
usuario del bus 2 ó 3 que se encuentra inmediatamente delante del
usuario del bus 3 ó 4 que ha fallado emite un cuadro de datos
correspondiente al aparato de control 1.
Para modificar la posición de los campos de
datos 7, 8, 9, 14, 15 ó 16 que deben inscribirse o leerse en el
cuadro de datos 6, 11, los datos de posición respectivos están
depositados en una memoria 14 de los usuarios del bus 2, 3 ó 4
respectivos. Para una lectura de los campos de datos 7, 8 ó 9 a
partir de un cuadro de datos, el circuito de evaluación 10
respectivo accede previamente a estos datos de posición en la
memoria 14. De esta manera el circuito de evaluación 10 respectivo
conoce, del mismo modo que durante la inscripción de los campos de
datos 7, 8 ó 9, en el caso de una lectura de los campos de datos 14,
15 ó 16 la posición asociada en el cuadro de datos 11.
Por otro lado, el aparato de control 1 posee una
fase de previsión 17 para la posición de los campos de datos 7, 8,
9, 14, 15 y 16, que pueden ser asociados a los usuarios del bus 2, 3
y 4 respectivos en el cuadro de datos 6 u 11, respectivamente. Esta
posición se inscribe por una instalación de inicialización 18 del
aparato de control 1 en un cuadro de datos 19 por una instalación de
inicialización 18 del aparato de control 1 con campos de datos 20,
21 y 22 direccionados a los usuarios del bus 2, 3 ó 4 individuales y
se emite desde la instalación de emisión y recepción 34 a los
usuarios del bus 2, 3 y 4. Los usuarios del bus 2, 3 y 4 extraen a
partir de este cuadro de datos 19 con su circuito de inicialización
23 estos datos de posición y los inscriben en la memoria 14.
Cada usuario del bus 2, 3 y 4 presenta un
circuito de prueba 24 para el reconocimiento de un usuario del bus
2 ó 3. De esta manera, cada usuario del bus 2, 3 y 4 puede
determinar, por ejemplo, si se encuentra en el extremo del bus.
Para reconocer errores en la transmisión de
datos, una instalación de codificación 25 del aparato de control 1
crea a partir de cada cuadro de datos 6 y 19 a emitir unos datos de
prueba 26, que son emitidos con el cuadro de datos 6 y 19. Una
instalación de verificación 27 de los usuarios del bus 2, 3 ó 4
permite a la fase de evaluación 10 una inscripción y una lectura de
los campos de datos 7, 8, 9, 20, 21 ó 22, en el caso de que éstos
hayan sido transmitidos sin errores. Si los cuadros de datos 11 ó 27
con campos de datos 14, 15, 16, 28, 29 ó 30 son complementados con
campos de datos 14, 15, 16, 28, 29 ó 30, entonces la instalación de
codificación 25 del usuario del bus 2, 3 ó 4 respectivo sustituye
los datos de prueba 26 recibidos por nuevos datos de prueba 26, que
se forman a partir de los cuadros de datos 11 ó 27 modificados en
sus datos. Los nuevos datos de prueba 26 son colgados, por ejemplo,
en el extremo del cuadro de datos 11 ó 27. Adicionalmente, también
el aparato de control 1 presenta una instalación de verificación 27,
para permitir a la unidad de cálculo 28, solamente después de una
verificación con éxito de los datos de prueba 26 recibidos, una
lectura de los cuadros de datos 11 ó 27 recibidos.
El aparato de control 1 presenta una memoria de
direcciones 30 conectada con la unidad de cálculo 28 para
direcciones 31 de los usuarios del bus 2, 3 y 4. En una
configuración ventajosa, el aparato de control 1 puede proveer a
los campos de datos 19, 26 con direcciones 31 de los usuarios del
bus 2, 3 ó 4 respectivos con el fin de alimentar de esta manera a
los usuarios del bus 2, 3 y 4 con datos específicos del bus, por
ejemplo también datos de inicialización. Los cuadros de datos para
estos campos de datos que pueden ser transmitidos se designan en la
figura 2 con 19 y 27. Un circuito de reconocimiento 32 de cada
usuario del bus 2, 3 ó 4 permite a sus fases de evaluación 10
respectiva una lectura del campo de datos 20, 21 ó 22 en el caso de
que coincida la dirección 31. La instalación de emisión 12 del
usuario del bus 4 en el extremo del bus, envía de retorno un cuadro
de datos 27 para su campo de datos propio 28 y para los campos de
datos 29 y 30 de los usuarios del bus 2 y 3 antepuestos en la
dirección del aparato de control 1, estando provistos los campos de
datos 29 y 30 con direcciones 31. Los circuitos de reconocimiento 32
de los otros usuarios del bus 2 y 3 permiten entonces a las fases
de evaluación 10 respectivas el complemento del cuadro de datos 27
con el campo de datos 29 y 30, respectivamente, a leer y que ya
está provisto con una dirección 31.
Un nuevo ciclo de transmisión se inicia con una
nueva emisión de un cuadro de datos 6 desde el aparato de control
1, cuyo instante puede ser seleccionado libremente por el aparato de
control después de la recepción del cuadro de datos 11 desde el
usuario del bus 4 en el extremo del bus. Por lo demás, el aparato de
control 1 posee una interfaz 33 conectada con la unidad de cálculo
28, a través de la cual se puede conectar sobre la instalación con
otras instalaciones.
Claims (7)
1. Instalación para la transmisión de datos en
un bus en serie bidireccional (5) con un aparato de control (1),
que presenta una unidad de emisión y una unidad de recepción (34)
para campos de datos (14, 15, 16) agrupados para formar un cuadro
de datos (11), y con usuarios del bus (2, 3, 4), que poseen un
circuito de evaluación (10) para la inscripción y la lectura de
campos de datos (14, 15, 16) en cuadros de datos (11), en la que al
menos el usuario del bus (4) presenta en el extremo del bus, que
está colocado opuesto al aparato de control, una instalación de
emisión (12) para un cuadro de datos, caracterizada porque al
menos el usuario del bus (4) presenta en el extremo del bus una
fase de control (13), que puede ser impulsada a través de un cuadro
de datos recibido, cuya fase de control activa la instalación de
emisión (12) en función de la recepción de un cuadro de datos (11)
en el sentido de la emisión de un cuadro de datos (11) para al menos
los campos de datos (14, 15 y 16) de los usuarios del bus (2, 3 y
4).
2. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque cada usuario del bus (2, 3, 4) posee
una fase de control (13) para una instalación de emisión (12) para
la emisión de un cuadro de datos (11) para sus propios campos de
datos y para los campos de datos (14, 15, 16) de los usuarios del
bus (2, 3, 4), que se encuentran entre el aparato de control (1) y
el usuario del bus (2, 3, 4) respectivo.
3. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque los usuarios del bus (2, 3, 4)
presentan una memoria (14) para la posición de los campos de datos
(7, 8, 9, 14, 15 y 16) que se pueden inscribir y leer a través del
circuito de evaluación dentro del cuadro de datos (6, 11)
respectivo.
4. Instalación de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizada porque el aparato de control (1) presenta
una fase de previsión (17) para la posición de los campos de datos
(7, 8, 9, 14, 15 y 16), que se pueden asociar a los usuarios del
bus (2, 3 y 4) individuales, dentro de un cuadro de datos (6 u 11) y
una instalación de inicialización (18) para la lectura de los datos
de posición en campos de datos, direccionados a los usuarios del
bus (2, 3, 4) individuales, de un cuadro de datos y porque los
usuarios del bus (2, 3 y 4) comprenden un circuito de
inicialización (23) para la lectura, relacionada con la dirección,
de los datos de posición a partir de los campos de datos
direccionados del cuadro de datos en la memoria (14) para estos
datos de posición.
5. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque cada usuario del
bus (2, 3 y 4) posee un circuito de prueba (24) para el
reconocimiento de un usuario del bus conectado en el bus (5) y
dispuesto a continuación.
6. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque, como se conoce,
el aparato de control (1) y los usuarios del bus (2, 3 y 4) poseen
en cada caso una instalación de codificación (25) para la creación
de datos de prueba (16) a partir de los cuadros de datos (6 y 11) y
porque, como se conoce, el aparato de control (1) y los usuarios
del bus (2, 3 y 4) presentan en cada caso una instalación de
verificación (27) para datos de prueba recibidos con los cuadros de
datos (6 y 11, respectivamente).
7. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el aparato de
control (1) presenta una memoria de direcciones (30) para las
direcciones (31) de los usuarios del bus (2, 3, 4) y porque cada
usuario del bus (2, 3 y 4) posee un circuito de reconocimiento (32)
para la activación del circuito de evaluación (10), por una parte,
para la lectura del campo de datos (20, 21 ó 22) direccionado en el
usuario del bus (2, 3 ó 4) en el cuadro de datos (19) y, por otra
parte, para la inscripción de su campo de datos (28, 29 ó 30) en el
cuadro de datos (27).
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