NO865227L - Kommunikasjons-system. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse* angår et kommunikasjons-system og spesielt

et radiokommunikasjons-system som er i stand til å ta hånd om et nettverk av innbyrdes kommuniserende punkter med mange forskjellige kommunikasjons-veier mellom disse. Oppfinnelsen er særlig nyttig i anvendelser hvor det kreves innbyrdes kommunikasjon mellom et forholdsvis stort antall innretninger, for eksempel i et industri-anlegg og ved prosessovervåkning og -styring, men de gode egen-skaper og fordeler som oppfinnelsen har, er ikke på noen måte begrenset til disse anvendelser.

Kommunikasjons-nettverk som benytter seg av (elektriske og optiske) kabelforbindelser og radiolinker er selvsagt velkjente. Kabelsystemer har den ulempe at utstyrets kapitalomkostninger og installasjonsomkostningene er forholdsvis høye. Selv om svitsjede systemer kan gi stor fleksibilitet i de kommunikasjons-veier som etableres, vil tilveiebringelse av kommunikasjon til et punkt som ikke betjenes av det opprinnelige nettverket, kunne innebære betydelige vanskeligheter og omkostninger. Radiosystemer har den fordel at en sender- og/eller mottagerstas jon normalt kan

settes opp forholdsvis lett på et hvilket som helst sted, men det kan oppstå vanskeligheter med å tilveiebringe en kraftforsyning til stasjonen, og ofte er en radiostasjon forholdsvis stor og krever særlig en stor antenne. Det finnes mange anvendelser hvor det er ønskelig å tilveiebringe et kommunikasjons-

system hvor sender- og mottagerapparatet er lite, som lett kan installeres på et hvilket som helst sted og som har meget lavt effektforbruk for derved å redusere problemet med kraftforsyning. For eksempel på ei. anlegg som et raffineri kan det typisk være av størrelsesorden 4000 punkter som det er ønskelig å tilveiebringe datakommunikasjon mellom, for prosesskontroll-formål. Det kan for eksempel finnes 3000 sensorer på forskjellige punkter i an-legget og kanskje 1000 mottagerinnretninger, så som dataregistret-ingsinnretninger eller aktuatorer, for eksempel ventiler. Data-integritet og -sikkerhet er naturligvis meget viktig i en slik anvendelse, og denne faktor sammen med behovet for å unngå enhver fare for elektromagnetisk interferens etc, har ført til anvendelse av kompliserte kabelsystemer som ofte benytter beskyttede kabler lagt i bakken. Slike installasjoner er ekstremt kostbare (typisk mange millioner kroner ved et oljeraffineri) og ytterligere høye omkostninger oppstår når det ønskes forandringer i systemet, for

eksempel når en sensor skal tilføyes eller flyttes.

Betraktet i ett aspekt tilveiebringer oppfinnelsen et kom-munikas jons-system som arbeider på en enkelt kanal og omfatter en innretning i hvert av et flertall knutepunkter mellom hvilke det ønskes etablert kommunikasjon, hvor en innretning omfatter en anordning til å utsende synkroniseringsinformas jon (synk-informasjon) og hver av de øvrige innretninger har en anordning til å frembringe et synk-signal synkronisert med synk-informasjonen hvilken ene innretning er i stand til å utsende en adresse for en annen innretning i en tidsluke av en periodisk syklisk repeterende rekke av påfølgende tidsluker, hvorav i det minste en tidsluke i hver syklus er reservert slik at ingen slik adresse kan utsendes, hvorved hvilken som helst av de nevnte øvrige innretninger kan sende i denne reserverte tidsluke for å rekvirere kommunikasjon på den nevnte kanal. Fortrinnsvis har hver av de nevnte øvrige innretninger en forhånds-tilordnet adresse og virker til å dekode utsendt informasjon på kanalen bare i en særskilt tidsluke avhengig av den nevnte adresse. De øvrige innretninger er fortrinnsvis arrangert slik at de sender ut sin adresse i den nevnte reserverte tidsluke når den rekvirerer kommunikasjon .

Betraktet i et annet aspekt går oppfinnelsen ut på et radiosender- og mottagerapparat for å tilveiebringe datakommunikasjon med en elektrisk innretning, omfattende en senderkrets, en mottagerkrets og en grensesnittkrets, hvilken grensesnittkrets omfatter en prosessor styrt av et lagret program og innrettet til å styre overføringen av data fra den nevnte innretning til senderkretsen og/eller fra mottagerkretsen til innretningen, hvilken grensesnittkrets kan arbeide i en tilstand hvor dataoverføring kan finne sted eller i en tilstand med lavt effektforbruk hvor data-overføring ikke kan finne sted, og grensesnittkretsen er innrettet til automatisk å gå inn i laveffekt-tilstanden når en kommunikasjons-operasjon er fullført, og til automatisk å gå tilbake til dataover-førings-tilstanden når det enten blir mottatt et signal fra innretningen som angir behov for overføring av data, eller et forutbestemt kodesignal blir mottatt av mottagerkretsen som indikasjon på behov for å motta data.

Et slikt apparat gjør det mulig å oppnå et meget lavt effektforbruk i tilfeller hvor innretningen forlanger å få overføre data bare sjelden eller mottageren bare sjelden mottar det forut-bestemte kodesignal. I prosessovervåknings-anvendelser kan for eksempel en innretning ha behov for å overføre data i en brøkdel av et sekund i løpet av mange timer. En ytterligere fordel med oppfinnelsen er at den gjør det mulig å benytte et mottagersystem i likhet med de kjente radio-personsøkersystemer i hvilke adressen på en individuell mottager bare utsendes når det kreves kommunikasjon med vedkommende mottager, og videre bare kan opptre i en forutbestemt tidsluke i en periodisk repeterende rekke av tidsluker. Dette betyr at mottagerkretsen selv kan ha et meget lavt effektforbruk fordi den bare trenger å energisere interne tidsstyringskretser kontinuerlig og å energisere resten av mottagerkretsen når dennes tilordnede tidsluke opptrer.

Fortrinnsvis omfatter grensesnittkretsen en mikroprosessor som kan arbeide i en laveffekt-tilstand. Videre foretrekkes det at kraftforsyningen til senderkretsen kan kontrolleres av grensesnittkretsen, idet grensesnittkretsen er innrettet til å energisere senderkretsen bare når det forlanges sending.

Det fremgår således at det kan tilveiebringes et sender-apparat og et mottagerapparat med meget lavt effektforbruk. Et praktisk eksempel på oppfinnelsen forsynt med et lite primær-batteri kan arbeide mer enn fem år. På grunn av anvendelsen av radio-personsøkerkretser som er tilgjengelige i form av kompakte integrerte kretser er det mulig å oppnå en meget liten kommunikasjons-innretning. En komplett og selvforsynt datasender- og mottager innretning kan lages i en kapsling som bare er noen få centi-meter i hver dimensjon, hvilket tillater at den monteres nesten hvor som helst hvor det kreves kommunikasjon, så som direkte på

en sensor eller aktuator.

Betraktet i et annet aspekt tilveiebringer oppfinnelsen et. kommunikasjons-system omfattende et flertall stasjoner som hver har en sender, en mottager, en styreprosessor og et bufferlager for data som skal overføres, hvilken styreprosessor er påvirkbar av en fyllingstilstand i bufferen og innrettet til i avhengighet av dette å bevirke en endring i hastigheten av datastrømmen gjennom systemet. Fortrinnsvis blir hvert dataord som går gjennom systemet ledsaget av i det minste en bit med linjestyreinformas jon, og hver styreprosessor innbefatter et register for å oppta informa sjon som indikerer den aktuelle operasjonsmodus for stasjonen og er innrettet til å kombinere linjestyreinformasjonen med innholdet av registeret for å styre den påfølgende operasjon, og spesielt å avstedkomme en modus med forhøyet hastighet for data-gjennomløp når bufferens fyllingsstatus tilsier dette.

Fortrinnsvis er systemet et synkront kommunikasjons-system hvor en stasjon som betegnes hovedstasjonen leverer systemets synkroniseringssignaler (synk-signaler), og som definerer en periodisk sekvens av tidsluker omfattende i det minste én syn-kroniser ings-tidsluke i det minste én avbrudds-tidsluke og et flertall adresse- eller data-tidsluker, hvor hvilken som helst annen stasjon kan sende en melding til hovedstasjonen under en avbrudds-tidsluke for å indikere en anmodning om å kommunisere. Et slikt system gir stor fleksibilitet i de kommunikasjons-veier som kan etableres, tillater at stasjonene forblir i en innaktiv tilstand når de ikke kommuniserer, og kan lett og effektivt tilpasses for overføring av store eller små data-mengder. I et foretrukket arrangement kan en stasjon etter at hovedstasjonen har erkjent anmodningen om å kommunisere, over-føre til hovedstasjonen adressen på destinasjons-stasjonen hvis denne ikke er kjent for hovedstasjonen. Hovedstasjonen kan så sende et signal til kildestasjonen og destinasjons-stasjonen og allokere en tidsluke for kommunikasjon mellom disse.Fortrinns-vis på en fiksert tid senere finner dataoverføringen sted og hvis den ledsagende linjestyreinformas jon indikerer at bufferen i kildestasjonen ikke er tom, kan hovedstasjonen automatisk allokere ytterligere tid på transmisjonskanalen.

En utførelsesform av oppfinnelsen skal nå beskrives som eksempel og under henvisning til tegningene, hvor-. Figur 1 er et generelt blokkskjema over et sender- og mottagerapparat i henhold til oppfinnelsen, Figur 2 er et diagram som viser det datatransmisjonsformat som brukes av apparatet på figur 1, Figur 3 er et funksjons-blokkskjerna for sender- og mottager-kretsene i apparatet på figur 1,

Figur 4 er et funksjons-blokkskjerna for grensesnittkretsen

i apparatet på figur 1,

Figur 5 er et skjema over grensesnittkretsen,

Figur 6 er et tilstandsdiagram for funksjonen av en hoved-

stas jon,

Figur 7 er et tilstandsdiagram for funksjonen av en understås jon , Figur 8 er et tilstandsdiagram som illustrerer etableringen av en kommunikasjons-vei, og Figur 9 er en skjematisk illustrasjon av et antall datakom-munikasjons-veier i et nettverk.

Det henvises nå til tegningene. Et radiosender- og mottagerapparat for å tilveiebringe datakommunikasjon med en elektrisk innretning 6 omfatter en sender- og mottagerinnretning (trans-ceiver) 2 som innbefatter en antenne 3, en senderkrets 4 og en mottagerkrets 5. Sender/mottageren 2 er forbundet med en grensesnittkrets 7 som innbefatter en digital styreprosessor 8 styrt av et program lagret i en hukommelse 9 og innrettet til å styre overføringen av data fra innretningen 6 til senderkretsen 4 og / eller fra mottagerkretsen 5 til innretningen 6. En grensesnitt-kobling eller -enhet 10 sørger for enhver nødvendig elektrisk omvandling og protokollomformning mellom innretningen 6 og grensesnittkretsen 7, for eksempel å tilveiebringe inngangs- eller ut-gangssignaler i overensstemmelse med en buss basert på et standard-grensesnitt.

Et stort antall kommunikasjons-stasjoner omfatter hver en sender/mottager 2 og grensesnittkrets 7 og enhver nødvendig grense-snittkobling 10 kan være anordnet i et kommunikasjons-nettverk for å arbeide på den samme radiofrekvens. En stasjon som fysisk sett er lik de øvrige, men arbeider med et anderledes lagret program, kan betegnes hovedstasjonen og leverer synkroniseringssignaler for alle de øvrige stasjoner (i det følgende betegnet som understås joner) og styrer stasjonenes adgang til den eneste radiokanal som foreligger.

Det henvises til figur 2 som viser datatransmisjonsformatet. Det fremgår at digitale signaler utsendes i periodisk repeterende rekker eller porsjoner på sytten 32-bits ord. Det første ord i hver porsjon er reservert for synk-informas jon utsendt av hovedstasjonen. Det annet ord (betegnet som avbrudds-tidsluke) er reservert for at hvilken som helst understasjon skal kunne utsende en anmodning om kommunikasjons-tjeneste. Enhver innretning med synkronisering kan forsøke å sende innenfor dette ord for å kalle på oppmerksomhet. De gjenværende femten tidsluker benyttes for adresse- eller dataord av det format som er vist øverst på figur 2. Hvert ord inneholder en adresse/data-flaggbit som indikerer om den følgende informasjon er en adresse eller data. Så følger atten biter med adresse eller data, etterfulgt av to biter med linjestyreinformas jon. Bitene 21 og 31 er periodiske feilkontrollbiter (BCH) og den siste bit gir en paritetskontroll.

Det vil bemerkes en betydelig likhet med det dataformat som benyttes i den POCSAG-kode som anvendes i digitale radio-person-søkermottagere, særlig bruken av synkron kommunikasjon som benytter porsjoner eller grupper av transmisjons-tidsluker som begynner med synk-informas jon. Mottageren 5 kan generelt ha likhet med en kjent personsøkermottager og opptar en forhånds-tilordnet adresse som i tillegg til unikt å identifisere innretningen, indikerer i hvilken av de femten adresse/data-tidsluker adressen på mottageren vil bli utsendt. Mottagerkretsen 5 omfatter en laveffekt-tidsstyringskrets som virker til å energisere resten av mottagerkretsen bare i den tidsluke i hvilken dens adresse kan opptre og under synkroniserings-tidsluken for derved å gjøre det mulig for den å opprettholde synkronisering med lavt effektforbruk. Hvis det ikke for øyeblikket kreves overføring av data utsender hovedstasjonen tomme ord.

Det henvises til figur 3. Senderkretsen 4 omfatter en radio-frekvensforsterker 12 og en modulator 13 for FSK-signaler (frequ-ency shift keying) til antennene 3 gjennom en diodesvitsj 14. Diodesvitsjen virker til å forbinde forsterkeren 12 med antennen

3 når senderen er i virksomhet, men ellers å forbinde antennen med mottagerkretsen 5. Senderen bringes til sin aktive tilstand bare når data skal sendes. Dette blir oppnådd ved å inkludere en "sender klar"-ledning fra styre-enheten. Innganger og utganger

på grensesnittkretsen 7 på figur 4 er vist på høyre side av figur 3. Mottagerkretsen 5 omfatter to integrerte kretser, nemlig en mottager 15 og en dekoder 16.Dekoderen 16 omfatter laveffekt-tidsstyringskretser og en komparator for å sammenligne en mottatt adresse med en adresse lagret i en adresse-matrise 17. Under operasjon avgir dekoderen 16 et "spar batteri"-signal på en ledning 18 for å bevirke at mottageren 15 er i operasjon under hver synk-tidsluke og hver forhånds-tilordnet adresse-tidsluke. Hvis den korrekte adresse blir mottatt vil en rekke firkantbølger betegnet som "kadens" frembrakt, og denne sammen med signalet på ledningen 18

bevirker at grensesnittkretsen 7 behandler de data som leveres på en ledning 19. Mottageren 15 kan dessuten energiseres av et signal på en ledning 20 når grensesnittkretsen 7 avgjør at signaler skal mottas i en annen tidsluke enn den forhånds-tilordnete tidsluke. Utgangen av dekoderen kan avsluttes med et "dekoder-tilbakestillings"-signal fra styre-enheten.

Figur 4 viser funksjonen (signalflyt-veiene) i grensesnittkretsen 7 og figur 5 er et skjema for denne. Grensesnittkretsen 7 styrer overføringen av data mellom sender/mottageren 2 på

figur 3 og grensesnittkoblingen 10 som er anordnet ved den høyre side av figurene 4 og 5. Styreprosessoren 8 er forbundet med programhukommelsen 9 og de øvrige komponenter gjennom res-pektive styre-, avbrudds-, data- og adressebusser 22, 23, 24 og 25. Styreprosessoren 8 er fortrinnsvis en mikroprosessor, for eksempel av type Hitachi 6300, som har den egenskap at den kan gå inn i en hvilemodus med et signal på en ledning 26 (figur 5), i hvilken tilstand programmet stopper og effektforbruket i mikroprosessoren er meget lavt. På figur 5 er adresse-, data-,

og styrebussene vist med kraftig linje, mens de øvrige komponenter er en krystal oscillator 27, en divisjonskrets 28, en bistabil låsekrets 29, en brekkevalg-dekoder 32, hukommelser 33

og 9, databuffere 34 og tilhørende logikk-porter 35.

Etter at en kommunikasjons-operasjon er fullført vil mikroprosessoren 8 automatisk gå i hvile- eller laveffekt-tilstand ved å gi ut et signal på ledningen 26 og den forblir i denne tilstand inntil stasjonsadressen detekteres av mottagerkretsen 5 eller inntil innretningen 6 indikerer at en aksjon rekvireres, gjennom en avbrudds-anmodning fra grensesnittenheten 10. De signaler som bevirker at normal operasjon påbegynnes igjen i mikroprosessoren 8, kommer inn på en avbrudds-ledning 30 og en hvile-ledning 31.

"Kadensen" er en rekke grupper av firkantbølger ved audio-frekvens (svarende til personsøkeres pipmønster). Når de mottas blir omhyllningskurven for disse bølgegrupper avledet av mikroprosessoren. Signalene "kadens-omhyllning" og "batteri-spar" underkastes en logisk OG-operasjon og hvis resultatet er sant, virker dette til at resten av styre-enheten blir aktiv. Hvis ikke, bringes mikroprosessoren tilbake til hviletilstand.

Typen av kadens detekteres ved sammenligninger med en pro- gramerbar tidsstyringsenhet under styring av CPU-ehheten. Bakre eller fallede flanker av kadensomhy11 ingen kan fastslåes ved hjelp av programvare. Ut fra dette bestemmes en sekundær adresse på 2-bits. Når tilstrekkelig synk- og kadens-informas jon er samlet blir dekoderen tilbakestilt av styre-enheten. Kadens-flanken er ikke tilstrekkelig nøyaktig definert til å tillate at denne benyttes for overføring av bit- og gruppe-synkronisering til mikroprosessoren fra dekoderen. Derfor besørger oppstartingssekvensen et avbrudd som opptrer på den fremre flanke av batteri-spar-signalet. Dette er det signal som genereres i dekoderen som styrer arbeidssyklusen med lav effekt.

Dekoderen avleder tidsstyringen av dette batteri-spar-signal fra det synk-signal som utsendes fra hovedstasjonen. Ved mottagning av dette avbrudd er den første aksjon i mikroprosessoren 8 å bevirke at ytterligere avbrudd fra den kilden ignoreres.

En intern tidsstyring blir så initialisert for å dividere ned systemklokken for å danne klokkesignalet for transmisjons-bit-hastigheten.

En bakgrunnsfunksjon i styreprosessoren kan nå holde et referansepunkt fra hvilket gruppe- og porsjonsflanker kan defi-neres nøyaktig i tid. interne avbrudd kan tilordnes en spesiell gruppe- eller porsjonsflanke slik at forut definerte hendelser, for eksempel datatransmisjon, kan foregå høyaktig ved en gruppe-eller porsjonsflanke.

Styring av sender/mottageren innebærer håndtering av mottagning og sending. Mottagningsoppgaven krever fire funksjoner av styre-enheten effekt opp, innfagning av kadens, bitsynkroni-sering og frembringelse av en bitsynkroniserings-klokke. Klokken er alltid aktiv og fremkommer gjennom en kjede divisjonskretser Den fundamentale frekvens i oscillatoren anvendes som system-klokke for CPU-enheten.

Ved anvendelse av den tidsstyring som fremkommer av batteri-sPar-S1gnalene kan CPU-enheten justere fasen for den klokke som benyttes for synkron kommunikasjon for korrekt mottagning av de innkomne synkrone data.

Det kan vridere sees at en signalledning 37 er ført fra mikroprosessoren 8 til senderforsterkeren 12. Dette gjar det mulig for grensesnittkretsen 7 å energisere senderkretsen bare nar det kreves en overføring, hvilket ytterligere reduserer apparatets effekt-

behov.

Det er anordnet en grensesnittenhet som har flere funksjoner og som omfatter låsekretser 34 og logikk-kretser 35, 32,

for å tilpasses forskjellige anvendelser. Mikroprosessoren kan adressere eksterne innretninger som en del av sitt eget hukommelseskart, kan kommunisere gjennom en I/O-port for generelle formål, eller kan laste og lese data gjennom en toveis buffer. Dette sistnevnte trekk muliggjør grensesnittsfunksjon overfor andre prosessorers hukommelseskart uten behov for direkte huk-ommelsesaksess. Bufferen kan også generere avbrudd ved mottagning av data.

Hvis periferinnretningen rekvirerer kommunikasjon utenfor

sin egen normale oppkallingstid så kan styre-enheten bringes opp i effekt ved hjelp av et spesielt avbrudd i binne 1 på

port A.

En periferinnretning kan være en transduser, en prosessor eller en annen utstyrsdel, som ville ha en skadelig virkning på batterilevetiden i en fjerntliggende stasjon. For å redu-

sere denne effekt er det også anordnet en effektklareringsledning 38 under styring av mikroprosessoren. Dette gjør det mulig på intelligent måte ytterligere å utnytte batterieffekt for eksterne innretninger ved portstyring etter behov.

Nå betraktes den måte som hovedstasjonen benytter til å

styre aksess til kommunikasjons-kanalen, for å avstedkomme data-strøm-veier mellom de forskjellige stasjoner. Hovedstasjonen opprettholder en liste over "virtuelle kretser", d.v.s. en liste over hvilke stasjoner som rekvirerer innbyrdes kommunikasjon.

Hver understasjon holder også en liste over de virtuelle kret-

ser som den deltar i. Hver virtuell krets kan være permanent i operasjon eller den kan være forbigående, d.v.s. bare settes opp når det er behov. Videre kan et antall standardkretser permanent være listet for anvendelse mellom stasjoner som ofte trenger innbyrdes kommunikasjon, og dette reduserer de husholdnings-opera-sjoner som hovedstasjonen trenger å utføre, ved at destinasjons-stasjonen kan forutsettes for disse hyppig anvendte data-veier i stedet for å måtte settes opp hver gang informasjon skal overføres. Generelt vil hovedstasjonen lytte under avbruddstidsluken med sikte på en anmodning om kommunikasjon fra en understasjon. Under-stasjonen sender ut sin egen adresse og hvis denne blir riktig mot-

tatt av hovedstasjonen blir en erkjennelse av avbruddssignalet sendt i den neste porsjonen. Hvis avbruddet ikke er vellykket for eksempel fordi et antall stasjoner forsøker å avbryte samtidig, prøver hver understasjon å avbryte et tilfeldig antall porsjoner senere. Ved mottagning av en erkjennelse på avbruddet svarer underståsjonen i den neste tidsluken unntatt én (hvilket gir tid til å dekode data) med en melding som angir adressen på

den annen stasjon som den ønsker å kommunisere med. Hovedstasjonen tilføyer så denne forbindelse til sin tabell over virtuelle kretser og sender adressen på destinasjonsstasjoner i dennes riktige adresse-tidsluke. Dette bevirker at destinasjonsstasjonen omstilles til full mottagertilstand og hovedstasjonen indikerer så at den virtuelle krets er åpen. Deretter, d.v.s. en fastsatt tid senere, overføres data fra den første understasjon og blir mottatt av den annen. På lignende måte kunne operasjonen gå

ut på å anmode om informasjon fra en annen stasjon. Hovedstasjonen må åpenbart allokere de forskjellige virtuelle kretser til tidslukene på en slik måte at man unngår interferens mellom data-veiene samtidig som de tilgjengelige tidsluker utnyttes effektivt. Det overføres et tomt ord hvis ingen annen overføring trengs.

Når en grensesnittkrets 7 i en stasjon først energiseres

blir den initialisert hvis en hovedstasjon ved å sette opp tabellene over de virtuelle kretser og andre variable. Hvis det dreier seg om en ny understasjon logger den seg først inn på nettverket ved å overføre til hovedstasjonen detaljer med hensyn til adressen og typen på underståsjonen. Figurene 6 og 7 er tilstandsdiagram-mer som på høynivåform viser de trinn som følges av programmene i henholdsvis hovedstasjonen og underståsjonene. Etter at effekten er skrudd opp i hovedstasjonen avsøker den sin tabell over tidsluke-allokeringer. Hvis grensesnittenheten 10 forlanger oppmerksomhet håndteres den ved innføring eller avgivelse av data fra vedkommende virtuelle kretsregister. Hvis tidsluken er en synk-tidsluke blir synkroniseringsordet utsendt. Hvis det er en avbrudds-tidsluke vil hovedstasjonen motta. Hvis en gyldig adresse blir mottatt føres denne inn i tabellen over aktive understås joner som rekvirerer kommunikasjon. Under de øvrige tidsluker blir det enten utført en husholdningsoperasjon slik som tidligere beskrevet, eller hovedstasjonen deltar i en kommunikasjons-operasjon eller

hovedstasjonen overvåker kanalen hvis tidsluken er allokert for kommunikasjon mellom to understås joner. Hvis tidsluken ikke er tatt i bruk blir det tomme ord utsendt.

Underståsjonen forblir normalt hvilende bortsett fra synkroniserings- og forhånds-tilordnede adressetidsluker hvorunder mottageren energiseres under påvirkning av mottagerens interne tidsstyring. Hvis mottageren mottar en gyldig adresse blir under-stasjonen operativ, svarer på kommandoord på kanalen og deltar i sending og mottagning. Hvis det blir mottatt et eksternt avbrudd fra grensesnittenheten 10 går det data som inngang til eller ut-gang fra vedkommende virtuelle kretsregister og hvis data forlanges sendt til en annen stasjon avgir underståsjonen et avbruddssignal som rekvirerer kommunikasjon.

Et viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse er systemets evne til å endre hastigheten av datastrømmen gjennom systemet i overensstemmelse med den mengde data som avventer sending.. Ved den normale operasjon av en virtuell krets som beskrevet ovenfor, finner overføring av data sted på en tid som dirigeres av hovedstasjonen og bare under en begrenset tid, for eksempel én tidsluke. I det foretrukne arrangement benyttes de linjestyrebiter som sendes sammen med hvert dataord til å indikere for hovedstasjonen som mottar eller overvåker overføringen, om den data-buffer som inneholder informasjonen for sending (for eksempel i RAM 33) er tom. Hvis den er tom avsluttes den virtuelle krets. Hvis det imidlertid forlanges overført mer data, virker hovedstasjonen til automatisk å allokere ytterligere tidsluker til den virtuelle krets. Den ytterligere allokering trenger ikke bare å være en enkelt tidsluke, men kan være en rekke suksessive tidsluker. Ved en videreutvikling kan linjestyrebitene angi graden av fylling av bufferen, for eksempel mer eller mindre enn halv fylling, hvilket kan utnyttes av hovedstasjoen for prioritering av allokeringen av ytterligere kanaltid til de virtuelle kretser som trenger det.

Figur 8 illustrerer denne operasjonen. Hvis for eksempel en understasjon som kilde ønsker å kommunisere med en destinasjons-understasjon sender den først et avbruddssignal som beskrevet ovenfor og indikerer så for hovedstasjonen hva som er adressen til destinasjonsstasjonen. Hovedstasjonen overfører til destinasjonsstasjonen det virtuelle kretsnummer og både kilde- og desti nasjonsstasjonen overvåker kanalen. Når hovedstasjonen allokerer kanalen til den virtuelle krets kommuniserer kilde- og destina-sjonsstasjonene. Linjestyrebitene indikerer graden av fylling av bufferen og hvis denne ikke er tom etter en overføring vil hovedstasjonen allokere ytterligere kanaltid. Når databufferne er tomme avsluttes den virtuelle krets (hvis denne var en forbigående krets) eller stasjonene vender tilbake til hviletilstand med den virtuelle krets fortsatt liggende i tabellene (hvis det var en virtuell krets av fast eller standard type).

Sett fra brukerens synspunkt skal det resulterende system være en gruppe av virtuelle kretser som det kan foregå kommunikasjon gjennom til et fjerntliggende punkt gjennom et system av komponent- eller utstyrsporter som er beskrevet for hovedstasjonen ved hjelp av et logisk portadressekart. Hver port kan ha en tilordnet buffer slik at systemet kan betraktes som at hver virtuell krets består av en enkelt USART. Det er klart at operasjonen av systemet bør være fullstendig transparent for brukeren og dette blir oppnådd ved å benytte den beskrevne metode.

Det henvises til figur 9. Man kan nå bygge opp et komplett system for overvåkning og styring. Det gitte eksempel gjelder en datalogger med penner dl-d4 som har hoved- til-understasjons-, under-til-hovedstasjons- og underståsjons-til underståsjons-virtuelle kretser. Data blir ganske enkelt oppnådd fra de forskjellige feltstasjoner d8, d9 og logges i dataloggeren.Kommuni-kasjon blir også etablert mellom underståsjonene 1 og 2, d.v.s. innretninger dlO og d7. Hver datalogger har sin egen virtuelle krets og blir effektivt koblet direkte til sin egen datakilde ute i felten. På lignende måte blir innretningen dlO effektivt koblet direkte til d7.

Claims (12)

1.K ommunikasjons-system som arbeider på en enkelt kanal og omfatter en innretning i hvert av et flertall knutepunkter mellom hvilke det ønskes etablert kommunikasjon, karakterisert ved at en innretning omfatter en anordning til å utsende synkroniseringsinformas jon (synk-informasjon) og hver av de øvrige innretninger har en anordning til å frembringe et synk-signal synkronisert med synk-informasjonen, hvilken ene innretning er i stand til å utsende en adresse for en annen innretning i en tidsluke av en periodisk (syklisk) repeterende rekke av påfølgende tidsluker, hvorav i det minste en tidsluke i hver syklus er reservert slik at ingen slik adresse kan utsendes, hvorved hvilken som helst av de nevnte øvrige innretninger kan sende i denne reserverte tidsluke for å rekvirere kommunikasjon på den nevnte kanal.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte øvrige eller andre innretning har en forhånds-tilordnet adresse og virker til å dekode utsendt informasjon på kanalen bare i en særskilt tidsluke avhengig av den nevnte adresse.

3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at den andre innretning er innrettet til å sende sin adresse i den reserverte tidsluke når den rekvirerer kommunikasjon.

4. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at hvert dataord som passerer gjennom systemet ledsages av i det minste én bit for 1 injestyreinformas jon, og at hver stasjon innbefatter et register for å oppta informasjon som angir den aktuelle operasjonsmodus i stasjonen og er innrettet til å kombinere linjestyreinformasjonen med innholdet av registeret, for å styre den påfølgende operasjon.

5. Radiosender- og mottagerapparat for å tilveiebringe datakommunikasjon med en elektrisk innretning, omfattende en senderkrets, en mottagerkrets og en grensesnittkrets, karakterisert ved at grensesnittkrets omfatter en prosessor styrt av et lagret program og er innrettet til å styre overføringen av data fra den nevnte innretning til senderkretsen og/eller fra mottagerkretsen til innretningen, og at grensesnittkretsen kan arbeide i en tilstand hvor dataoverføring kan finne sted, eller i en tilstand med lavt effektforbruk hvor dataoverføring ikke kan finne sted, hvilken grensesnittkrets virker til automatisk å gå i laveffekt^ tilstarid. når en kommunikasjons-operasjon er fullført, og til automatisk igjen å gå i dataoverførings-tilstand når enten et signal blir mottatt fra innretningen som indikasjon på behov for overføring av data, eller et forutbestemt kodesignal blir mottatt av mottagerkretsen som indikasjon på behov for mottagning av data.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at grensesnittkretsen omfatter en mikroprosessor som kan arbeide i en laveffekt-tilstand.

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at kraftforsyningen til senderkretsen kan styres av grensesnittkretsen, og at grensesnittkretsen er innrettet til å energisere senderkretsen bare når det kreves sending.

8. Kommunikasjons-system omfattende et flertall stasjoner som hver har en sender og en mottager, karakterisert ved en styreprosessor og et bufferlager for data som skal sendes, hvilken styreprosessor er påvirkbar av graden av fylling av bufferen og er innrettet til i avhengighet av dette å bevirke en endring i hastigheten av datastrømmen gjennom systemet.

9. System ifølge krav 8, karakterisert ved at hvert dataord som føres gjennom systemet ledsages av i det minste én bit for linjestyreinformas jon, og hver styreprosessor omfatter et register for å oppta informasjon som indikerer den aktuelle operasjonsmodus for stasjonen, og er innrettet til å kombinere linjestyreinformasjonen med innholdet av registeret for å styre den påfølgende operasjon, og spesielt for å avstedkomme en modus med forhøyet hastighet av datagjennomløp når fyllingsgraden av bufferen tilsier dette.

10. System ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at systemet er et synkront kommunikasjons-system med en stasjon som er betegnet hovedstasjon, innrettet til å levere systemets synkroniseringssignaler, og definerer en periodisk sekvens av tidsluker omfattende i det minste én synkroniserings-tidsluke, i det minste én avbrudds-tidsluke og et flertall adresse- og data-fcidsluker, hvor hvilken som helst annen stasjon kan sende en melding til hovedstasjonen under en avbrudds-tidsluke for å indikere en anmodning om å kommunisere.

11. System ifølge krav 10, karakterisert ved at etter erkjennelse fra hovedstasjonen på en anmodning om kommunikasjon, kan en stasjon sende til hovedstasjonen adressen på destinasjons-stasjonen hvis denne ikke er kjent for hovedstasjonen, hvilken hovedstasjon er innrettet til deretter å sende et signal til kildestasjonen og destinasjons-stasjonen og allokerer en tidsluke for kommunikasjon mellom disse.

12. System ifølge krav 11, karakterisert ved at dataoverføring finner sted etter allokeringen av tidsluken, og hvis den ledsagende linjestyreinformas jon indikerer at bufferen i kildestasjonen ikke er tom, allokerer hovedstasjonen automatisk ytterligere tid på transmisjonskanalen.