PT1855413E - Processo para a sincronização de uma transmissão bidireccional de dados - Google Patents

Processo para a sincronização de uma transmissão bidireccional de dados Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A SINCRONIZAÇÃO DE UMA TRANSMISSÃO BIDIRECCIONAL DE DADOS" A presente invenção refere-se a um processo para a sincronização temporal entre um impulso de inicialização e uma transmissão de dados entre um emissor e um receptor, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1. São conhecidos processos de transmissão bidireccional de dados, com os quais os dados são transmitidos entre um emissor e um receptor. Estes baseiam-se na transmissão de tramas com um comprimento em bits predefinido, sendo que em cada trama estão previstos um primeiro comprimento em bits predefinido para a emissão de dados a partir do emissor para o receptor e um segundo comprimento em bits predefinido para a emissão de dados a partir do receptor para o emissor. Um emissor pode por exemplo solicitar, no primeiro comprimento em bits, dados do receptor, que os transmite depois para o emissor, no segundo comprimento em bits. Paralelamente a isto, de modo independente do processo de transmissão bidireccional de dados, é transmitido um impulso de inicialização a partir do emissor para o receptor, com o qual é inicializada uma recepção de dados no receptor, por exemplo a recepção dos dados a transmitir subsequentemente para o emissor. 0 impulso de inicialização é neste caso completamente independente da transmissão de dados entre o emissor e o receptor e, em particular, não é ajustado no seu comprimento de impulso de forma exacta ao comprimento da trama. De acordo com 1 os processos conhecidos, o impulso de inicialização é digitalizado e depois transmitido, sendo que se podem originar, através da digitalização, imprecisões temporais no comprimento de um bit, por exemplo aproximadamente 1 ps. As imprecisões temporais deste género são no entanto inaceitáveis para muitas aplicações, por exemplo medições de posição de alta resolução, por exemplo mediante um codificador.
Os documentos EP 1434382 Al, US 5428603 e EP 0100386 AI são referidos como estado da técnica. O objectivo da invenção consiste por conseguinte em disponibilizar um processo, no qual é possibilitada uma sincronização o mais exacta possível entre o impulso de inicialização e a transmissão de dados entre o emissor e o receptor. O objectivo da invenção é solucionado através de um processo com as características da reivindicação 1.
As configurações e os aperfeiçoamentos vantajosos da invenção encontram-se indicados nas reivindicações dependentes. O processo de acordo com a invenção para a sincronização da transmissão bidireccional de dados entre um emissor e um receptor, baseando-se na transmissão de tramas com um comprimento em bits predefinido, caracteriza-se por a trama apresentar um intervalo de tempo, durante o qual não são transmitidos dados a partir do emissor para o receptor, nem a partir do receptor para o emissor, e por o impulso de inicialização ser transmitido durante este intervalo de tempo, a partir do emissor para o receptor. Por conseguinte elimina-se a 2 digitalização do impulso de inicialização, uma vez que o impulso de inicialização pode ser transmitido para o receptor, directamente dentro do intervalo de tempo. Por este meio evita-se uma imprecisão temporal através da digitalização e é assegurada uma sincronização exacta entre o impulso de inicialização e a recepção de dados pelo receptor, uma vez que exactamente no momento, no qual o flanco do impulso de inicialização chega ao receptor, é executada a recepção de dados sem atrasos temporais que são provocados pela digitalização do impulso de inicialização e pela transmissão do impulso de inicialização, que se realiza de modo independente da transmissão de dados.
No caso da invenção, o intervalo de tempo dentro da trama encontra-se disposto dentro do primeiro comprimento em bits. É deste modo assegurado que não sejam transmitidos nenhuns dados a partir do receptor para o emissor, de modo que não são necessários nenhuns bits de atraso temporal adicionais.
De um modo preferido, o comprimento do intervalo de tempo perfaz 3 a 8 bits. É por conseguinte disponibilizada uma janela de tempo suficientemente comprida, na qual pode ser transmitido o impulso de inicialização, em particular o flanco do impulso de inicialização, que inicializa a recepção de dados no receptor.
De um modo vantajoso, o primeiro comprimento em bits e o segundo comprimento em bits encontram-se dispostos na trama separados através de alguns bits de atraso temporal, de um modo preferido 4 a 7 bits de atraso temporal. Por este meio evita-se que o receptor já tente transmitir dados para o emissor, enquanto que são ainda transmitidos dados a partir do emissor para o receptor. 3 A distância entre impulsos de inicialização não é geralmente ajustada de forma exacta a um comprimento de uma trama. Neste caso, numa primeira transmissão do impulso de inicialização realizar-se-ia de facto uma transmissão dentro do intervalo de tempo previsto, dentro da trama, no entanto o impulso de inicialização deslocar-se-ia dentro do intervalo de tempo durante várias transmissões. Numa forma de realização particularmente preferida da invenção, de modo a assegurar que o impulso de inicialização seja sempre transmitido dentro do intervalo de tempo previsto, mesmo no caso de desvios entre a distância entre impulsos de inicialização e o comprimento da trama, um ou vários bits de enchimento são inseridos de um modo preferido directamente à frente do primeiro comprimento em bits, em função da distância entre impulsos de inicialização. 0 número dos bits de enchimento a inserir é neste caso determinado a partir do deslocamento da posição do impulso de inicialização dentro do intervalo de tempo, entre as tramas sucessivas anteriores.
De um modo vantajoso, os bits de enchimento são inseridos de modo uniformemente distribuído sobre várias tramas, em particular quando é necessário um número elevado de bits de enchimento, de modo que pode ser assegurada uma transmissão de dados no essencial uniforme, apesar da inserção de bits adicionais.
De um modo preferido, respectivamente N bits de enchimento são substituídos por uma trama de sincronização, caso o número dos bits de enchimento seja superior ou igual a N. As tramas de sincronização deste género contêm informações adicionais a respeito da sincronização entre o emissor e o receptor, por exemplo uma sequência de bits predefinida que é reconhecida pelo 4 receptor e pode ser utilizada para a sincronização adicional.
De um modo preferido, N é igual a 5 ou 6, uma vez que uma sequência de bits de cinco ou seis bits é já suficiente para trocar informação adicional relativamente à sincronização entre o emissor e o receptor. 0 comprimento do primeiro comprimento em bits perfaz tipicamente pelo menos 14 bits, o comprimento do segundo comprimento em bits perfaz 30 bits. O comprimento de uma trama perfaz pelo menos 60 bits e no máximo 120 bits, em função do número dos bits de enchimento inseridos.
De um modo preferido, os dados são trocados entre um controlo do emissor e unidades de medição do receptor, sendo que as unidades de medição são configuradas, de um modo particularmente preferido, como unidades de medição de posição, uma vez que precisamente na determinação de posições, por exemplo em sensores de rotação, são necessárias uma precisão elevada e uma sincronização exacta entre o impulso de inicialização e a transmissão de dados entre o emissor e o receptor. O sistema de acordo com a invenção é constituído por um sensor e um receptor, entre os quais os dados são transmitidos bidireccionalmente, sendo que a transmissão dos dados se procede conforme o processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores. De um modo preferido, os dados são neste caso trocados entre um controlo do emissor e unidades de medição do receptor, sendo que em particular as unidades de medição são configuradas como unidades de medição de posição, de um modo preferido como sensores de rotação. 5 A invenção é explicada ao pormenor com base nas seguintes figuras. Mostra
Figura 1 uma representação esguemática de uma trama de acordo com a invenção. A figura 1 mostra uma trama 10 com um comprimento em bits regular e, deste modo, mínimo, de 60 bits. Dentro da trama 10, no início, encontra-se disposto um primeiro comprimento 20 em bits que apresenta habitualmente um comprimento de pelo menos 14 bits e está previsto para transmitir dados a partir de um emissor para um receptor. Neste caso pode tratar-se, por exemplo, de uma solicitação de dados.
Dentro da trama 10, os dados são transmitidos bidireccionalmente. Por este motivo liga-se ao primeiro comprimento 2 0 em bits, um segundo comprimento 30 em bits que apresenta habitualmente um comprimento de 30 bits e que está previsto para transmitir dados a partir do receptor para o emissor. Os dados solicitados pelo emissor são por exemplo transmitidos a partir do receptor para o emissor, neste segundo comprimento em bits. 0 segundo comprimento 30 em bits encontra-se neste caso representado de modo graficamente deslocado em altura em relação ao primeiro comprimento 20 em bits, de modo a representar que os dados são neste caso transmitidos sobre a linha de dados em direcção oposta.
De um modo vantajoso, o primeiro comprimento 20 em bits e o segundo comprimento 30 em bits encontram-se separados através de alguns bits 60 de atraso temporal, de um modo preferido através de quatro a no máximo sete bits 60 de atraso temporal, os quais asseguram que a transmissão dos dados a partir do receptor para 6 o emissor não se sobreponha à transmissão dos dados a partir do emissor para o receptor. Sete bits 60 de atraso temporal correspondem neste caso a um atraso temporal de 1,12 ps.
Ao segundo comprimento 30 em bits ligam-se também alguns bits 65 de atraso temporal, de um modo preferido quatro a no máximo sete bits 65 de atraso temporal, para excluir também aqui uma sobreposição da transmissão de dados.
Dentro do primeiro comprimento 20 em bits encontra-se disposto um intervalo 50 de tempo, dentro do qual não são transmitidos dados a partir do emissor para o receptor nem vice-versa, no qual é no entanto transmitido o impulso de inicialização, em particular o flanco do impulso de inicialização, directamente a partir do controlo do emissor para o receptor. Por este meio elimina-se uma digitalização do impulso de inicialização, a qual poderia resultar num atraso temporal. É por conseguinte assegurada uma sincronização exacta entre o impulso de inicialização e a recepção de dados inicializada no receptor através do impulso de inicialização. O comprimento do intervalo 50 de tempo perfaz aproximadamente 3 a 8 bits, de modo a ainda assegurar uma transmissão do impulso 40 de inicialização dentro do intervalo 50 de tempo, mesmo no caso de possíveis deslocamentos do impulso 40 de inicialização dentro do intervalo 50 de tempo. Por este meio, o comprimento do primeiro comprimento 20 em bits aumenta a partir do número regular de 14 bits, pelo correspondente número de bits para o intervalo 50 de tempo, pelo que o comprimento do primeiro comprimento 20 em bits é indicado com "pelo menos 14 bits".
Caso a distância dos impulsos 40 de inicialização e o comprimento da trama 10 estejam exactamente ajustados um ao 7 outro, o flanco do impulso 40 de inicialização dentro de cada trama 10 é transmitido, relativamente à trama 10, na mesma posição dentro do intervalo 50 de tempo. No entanto, isto não é geralmente o caso, devido ao facto de o impulso 40 de inicialização ser produzido de modo independente da transmissão de dados entre o emissor e o receptor. Por este motivo, numa primeira transmissão do impulso 40 de inicialização, realizar-se-ia de facto uma transmissão dentro do intervalo 50 de tempo previsto, dentro da trama 10, no entanto após a transmissão de várias tramas 10, o impulso 40 de inicialização deslocar-se-ia dentro do intervalo 50 de tempo, e de facto realizar-se-ia mais cedo em comparação com a transmissão na trama 10 anterior, quando a distância dos impulsos 40 de inicialização seria mais curta do que o comprimento da trama 10, e mais tarde do que na transmissão na trama 10 anterior, quando a distância dos impulsos 40 de inicialização seria maior do que o comprimento da trama 10. A partir da comparação das posições do impulso 40 de inicialização em respectivamente duas tramas 10 sucessivas pode por conseguinte deduzir-se as diferenças entre a distância dos impulsos 40 de inicialização e o comprimento da trama 10. De modo a assegurar que o impulso 40 de inicialização seja sempre transmitido dentro do intervalo 50 de tempo previsto, mesmo no caso de desvios entre a distância dos impulsos 40 de inicialização e o comprimento da trama 10, um ou vários bits 70 de enchimento são inseridos em função da distância dos impulsos 40 de inicialização, directamente à frente do primeiro comprimento 20 em bits. O número dos bits 7 0 de enchimento a inserir é neste caso determinado a partir do deslocamento da posição do impulso 40 de inicialização dentro do intervalo 50 de tempo, entre as tramas 10 sucessivas anteriores, uma vez que a posição do flanco do impulso 40 de inicialização dentro do intervalo 50 de tempo, relativamente à trama 10, é 8 conhecida a partir das tramas 10 anteriores e é igualmente detectado qual o valor em que se deslocou a posição do flanco do impulso 40 de inicialização. São no entanto inseridos no máximo tantos bits 70 de enchimento que a trama 10 contém bits, no presente caso portanto 60. Um tal número elevado de bits 70 de enchimento é necessário quando a posição do flanco do impulso 40 de inicialização dentro do intervalo 50 de tempo se situa um pouco antes do esperado, em comparação à trama 10 anterior. Caso tenham que ser inseridos bits 70 de enchimento em tal número, estes são inseridos, de um modo preferido, de modo uniformemente distribuído sobre várias tramas 10. Caso tenham que ser inseridos por exemplo cinquenta bits 70 de enchimento, estes são inseridos, de um modo preferido, não como bloco de cinquenta bits 7 0 de enchimento, à frente do primeiro comprimento 20 em bits subsequente, mas antes por exemplo em cinco tramas 10 sucessivas em blocos de respectivamente dez bits 70 de enchimento ou em dez tramas 10 sucessivas em blocos de respectivamente cinco bits 70 de enchimento, de modo a assegurar uma transmissão de dados no essencial uniforme, mesmo aquando da inserção de um elevado número de bits 70 de enchimento.
De modo a utilizar os bits 70 de enchimento também para a transmissão de informação útil, respectivamente N bits 70 de enchimento são substituídos por uma trama de sincronização, logo que o número de bits 7 0 de enchimento seja superior ou igual a N. As tramas de sincronização deste género contêm informações adicionais a respeito da sincronização entre o emissor e o receptor, por exemplo uma sequência de bits predefinida que é reconhecida pelo receptor e pode ser utilizada para a sincronização adicional. Esta sequência de bits predefinida devia neste caso apresentar o maior número possível de mudanças de valores de bits e nenhuma componente contínua, de modo a 9 assegurar uma transmissão e reconhecimento o mais fiável possível da sequência de bits pelo receptor, bem como uma sincronização o mais exacta possível. De um modo preferido, N é igual a 5 ou 6, uma vez que uma sequência de bits de cinco ou seis bits é já suficiente para trocar informação adicional relativamente à sincronização entre o emissor e o receptor.
De um modo preferido, o processo é utilizado para a transmissão de dados entre um controlo do emissor e unidades de medição do receptor. Neste caso, as unidades de medição são configuradas, em particular, como unidades de medição de posição. Precisamente para unidades de medição de posição, como por exemplo sensores de rotação, as exigências temporais são particularmente elevadas, para se poder assegurar uma determinação exacta de posições, de modo que aqui a sincronização exacta entre o impulso de inicialização e a transmissão de dados entre o emissor e o receptor tem um efeito particularmente vantajoso.
Lisboa, 10 de Novembro de 2010 10

Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a sincronização temporal entre um impulso de inicialização e uma transmissão de dados entre um emissor e um receptor, sendo que os dados são transmitidos bidireccionalmente entre o emissor e o receptor, baseando-se na transmissão de tramas (10) digitais com um comprimento em bits predefinido, sendo que em cada trama (10) estão previstos um comprimento (20) em bits predefinido para a emissão de dados a partir do emissor para o receptor e um comprimento (30) em bits predefinido para a emissão de dados a partir do receptor para o emissor, sendo que paralelamente à e de modo independente da transmissão dos dados entre o emissor e o receptor, é enviado um impulso (40) de inicialização a partir do emissor para o receptor, o qual inicializa uma recepção de dados no receptor, caracterizado por cada trama (10) apresentar dentro do comprimento (20) em bits, um intervalo (50) de tempo, durante o qual não são transmitidos dados a partir do emissor para o receptor, nem a partir do receptor para o emissor, e por o impulso (40) de inicialização ser transmitido durante este intervalo (50) de tempo, a partir do emissor para o receptor, por o impulso de inicialização ser transmitido de forma não digitalizada a partir do emissor, e por o flanco do impulso de inicialização inicializar uma recepção de dados imediata e sem atraso no receptor.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o comprimento do intervalo (50) de tempo perfazer 3 a 8 bits. 1
  3. 3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o primeiro comprimento (20) em bits e o segundo comprimento (30) em bits se encontrarem dispostos na trama (10) separados através de alguns bits (60) de atraso temporal, de um modo preferido 4 a 7 bits (60) de atraso temporal.
  4. 4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por um ou vários bits (70) de enchimento serem inseridos de um modo preferido directamente à frente do primeiro comprimento (20) em bits, em função do comprimento do impulso de inicialização.
  5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os bits (70) de enchimento serem inseridos de modo uniformemente distribuído sobre várias tramas (10).
  6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por respectivamente N bits de enchimento serem substituídos por uma trama de sincronização, caso o número dos bits (70) de enchimento seja superior ou igual a N.
  7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por N ser igual a 5 ou 6.
  8. 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o comprimento do primeiro comprimento (20) em bits perfazer pelo menos 14 bits.
  9. 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o comprimento do segundo 2 comprimento (30) em bits perfazer 30 bits.
  10. 10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o comprimento de uma trama (10) perfazer pelo menos 60 bits e no máximo 120 bits.
  11. 11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os dados serem trocados entre um controlo do emissor e unidades de medição do receptor.
  12. 12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por as unidades de medição serem configuradas como unidades de medição de posição.
  13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por as unidades de medição de posição serem configuradas como sensores de rotação.
  14. 14. Sistema constituído por um sensor e um receptor, entre os quais os dados são transmitidos bidireccionalmente, sendo que a transmissão dos dados se procede conforme o processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.
  15. 15. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os dados serem trocados entre um controlo do emissor e unidades de medição do receptor.
  16. 16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por as unidades de medição serem configuradas como unidades de medição de posição. 3 Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por as unidades sensores de de medição de posição serem configuradas como rotação. Lisboa, 10 de Novembro de 2010
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