WO1994011826A1 - Arrangement with several functional units - Google Patents

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WO1994011826A1
WO1994011826A1 PCT/DE1993/001056 DE9301056W WO9411826A1 WO 1994011826 A1 WO1994011826 A1 WO 1994011826A1 DE 9301056 W DE9301056 W DE 9301056W WO 9411826 A1 WO9411826 A1 WO 9411826A1
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WO
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unit
address
units
addressing
input
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Application number
PCT/DE1993/001056
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German (de)
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Inventor
Michael Abert
Siegfried Block
Johannes Bozenhardt
Franz Leigsnering
Werner Pfatteicher
Franz-Clemens Schewe
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06—Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
    • G06F12/0646—Configuration or reconfiguration
    • G06F12/0669—Configuration or reconfiguration with decentralised address assignment
    • G06F12/0676—Configuration or reconfiguration with decentralised address assignment the address being position dependent

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with a plurality of functional units which can be addressed by at least one processing unit.
  • European control application 0 486 818 describes a control system that consists of a central control device and several modules. A line for addressing these modules is provided between the control unit and the modules. As a result, coding of the individual modules is no longer necessary in order to assign them an address. However, a great deal of effort is required to wire the control unit to the modules.
  • the present invention is therefore based on the object of providing an arrangement of the type mentioned at the outset which enables the functional units to be easily connected to a processing unit.
  • This object is achieved by an arrangement with a plurality of functional units which can be addressed by a processing unit via a coupling strand which has a plurality of address lines and which connects the units to one another in the form of a series connection, the processing unit being used to address a unit Address signal switches to an address line and the inputs and outputs of each unit are connected such that the address lines not required for addressing the unit are routed to the unit connected downstream of this unit.
  • the functional units and the processing unit are connected to one another in the form of a series connection with a coupling strand having the address lines. Due to the internal wiring of the inputs and outputs within the Units are address lines for each
  • the inputs and outputs of the unit downstream of the processing unit are connected in such a way that the address lines which are not required for addressing this unit are passed on to the next unit. Their inputs and outputs are in turn connected in such a way that the address lines which are not provided for addressing this unit are fed to the next downstream functional unit.
  • the processing unit addresses the functional units with an address signal supplied via the respective address line.
  • the connection of the inputs and outputs within the functional units can be done by wiring or program-controlled by the processing unit, e.g. B. during an initialization phase.
  • an input of the units is provided as an address input, to which the address line for addressing the corresponding functional unit is connected.
  • the remaining address lines are first led to the first downstream unit, of which the address line assigned to this unit is connected to the address input of this unit and the remaining address lines are in turn connected by a suitable connection of the inputs. and lead outputs to the next unit.
  • n units with n inputs and outputs are provided, which are connected via a coupling line having n address lines.
  • the first input of the units is the address input
  • the second input of the units is connected to the first output of these units
  • the figure shows a basic circuit diagram of an automation device.
  • a processing unit is designated VE, which is connected to functional units FEI ... FEA via a control and data bus SB.
  • the functional units FEI ... FEA can be units for digital or analog input and output of signals that can be addressed by the processing unit VE.
  • a coupling line is provided for addressing, which comprises a plurality of address lines in the form of stub lines which connect the units to one another in the sense of a series connection.
  • four functional units FEI ... FEA are to be addressed, for which four branch lines SL1 ... SLA coming from the processing unit VE are required.
  • the inputs of the functional units FEI, ... are each labeled El ...
  • the outputs and the outputs of the processing unit VE are labeled AI ... AA.
  • the outputs AI, ... of the processing unit VE are connected to the inputs E1, ... of the downstream functional unit FEI, the outputs of which are in turn connected to the inputs of the functional unit FE2.
  • the outputs of the functional unit FE2 are connected to the inputs of the functional unit FE3 and the outputs of the functional unit FE3 are connected to the inputs of the functional unit FEA.
  • the first input E1 of the functional units FEI the first input E1 of the functional units FEI,
  • the processing unit VE therefore performs the addressing of the functional A unit FEI to this via the stub SLl an address signal.
  • the address signals are applied to the functional units FE2, FE3 or FEA via the stub lines SL2, SL3 or SLA coming from the processing unit VE and the part of the stub line SL1 located in front of the respectively addressed unit. It is therefore expedient in the functional units FEI ... FEA to connect input E2 to output AI, input E3 to output A2 and input EA to output A3.
  • the processing unit VE can thus address the functional units FEI ... FEA via its outputs AI ... AA and the stub lines SL1 ... SLA.
  • an arrangement with a processing unit and a plurality of functional units in the form of units for digital or analog input and output of signals was considered.
  • An arrangement with several computers is also conceivable, one of which takes on the function of a master. This master addresses the other computers (slaves) in the manner described, whereby a signal direction from these computers to the master is possible.

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Abstract

An arrangement is disclosed for interconnecting in series several functional units (FE1 ... FE4) which can be addressed by a processing unit (VE) over a coupling cable having several addressing lines. For addressing a unit, the processing unit (VE) switches an addressing signal on an addressing line (SL1 ... SL4). The inputs and outputs (E1, ...; A1, ...) of each unit are interconnected in such a way that the address lines which are not required for addressing a given unit are led at the unit located downstream of the given unit. The functional units may thus be easily connected to a processing unit. The invention has applications in automation devices.

Description

Anordnung mit mehreren FunktionseinheitenArrangement with several functional units
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit mehreren Funk¬ tionseinheiten, die von mindestens einer Verarbeitungs- einheit adressierbar sind.The invention relates to an arrangement with a plurality of functional units which can be addressed by at least one processing unit.
In der europäischen Patentanmeldung 0 486 818 ist ein Steuerungssystem beschrieben, das aus einem zentralen Steuergerät und mehreren Modulen besteht. Zwischen dem Steuergerät und den Modulen ist jeweils eine Leitung zur Adressierung dieser Module vorgesehen. Dadurch ist eine Codierung der einzelnen Module nicht mehr notwendig, um diesen eine Adresse zuzuordnen. Allerdings ist ein hoher Aufwand zur Verdrahtung des Steuergeräts mit den Modulen erforderlich.European control application 0 486 818 describes a control system that consists of a central control device and several modules. A line for addressing these modules is provided between the control unit and the modules. As a result, coding of the individual modules is no longer necessary in order to assign them an address. However, a great deal of effort is required to wire the control unit to the modules.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu¬ grunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen Anschluß der Funktions- einheiten an eine Verarbeitungseinheit ermöglicht.The present invention is therefore based on the object of providing an arrangement of the type mentioned at the outset which enables the functional units to be easily connected to a processing unit.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit mehreren Funk¬ tionseinheiten gelöst, die von einer Verarbeitungseinheit über einen mehrere Adreßle-itungen aufweisenden Koppel- sträng adressierbar sind, der die Einheiten in Form einer Reihenschaltung miteinander verbindet, wobei die Ver¬ arbeitungseinheit zur Adressierung einer Einheit ein Adreßsignal auf eine Adreßleitung schaltet und wobei die Ein- und Ausgänge jeder Einheit derart verbunden sind, daß die nicht zur Adressierung der Einheit benötigten Adreßleitungen an die dieser Einheit nachgeschaltete Einheit geführt sind.This object is achieved by an arrangement with a plurality of functional units which can be addressed by a processing unit via a coupling strand which has a plurality of address lines and which connects the units to one another in the form of a series connection, the processing unit being used to address a unit Address signal switches to an address line and the inputs and outputs of each unit are connected such that the address lines not required for addressing the unit are routed to the unit connected downstream of this unit.
Die Funktionseinheiten und die Verarbeitungseinheit sind in Form einer Reihenschaltung mit einem die Adreßleitungen aufweisenden Koppelstrang miteinander verbunden. Durch die interne Verdrahtung der Ein- und Ausgänge innerhalb der Einheiten werden Adreßleitungen, die für die jeweiligeThe functional units and the processing unit are connected to one another in the form of a series connection with a coupling strand having the address lines. Due to the internal wiring of the inputs and outputs within the Units are address lines for each
Adressierung einer Einheit nicht benötigt werden, zu den nachgeschalteten Einheiten geführt. Demgemäß werden die Ein- und Ausgänge der der Verarbeitungseinheit nach- geschalteten Einheit so verbunden, daß die zur Adressie¬ rung dieser Einheit nicht benötigten Adreßleitungen zur nächsten Einheit weitergeführt sind. Deren Ein- und Aus¬ gänge sind wiederum so verbunden, daß die nicht zur Adres¬ sierung dieser Einheit vorgesehenen Adreßleitungen der nächsten nachgeordπeten Funktionseinheit zugeführt sind.Addressing of a unit is not required, led to the downstream units. Accordingly, the inputs and outputs of the unit downstream of the processing unit are connected in such a way that the address lines which are not required for addressing this unit are passed on to the next unit. Their inputs and outputs are in turn connected in such a way that the address lines which are not provided for addressing this unit are fed to the next downstream functional unit.
Die Verarbeituπgseinheit adressiert die Funktionseinheiten mit einem über die jeweilige Adreßleitung zugeführten Adreßsignal. Die Verbindung der Ein- und Ausgänge inner¬ halb der Funktionseinheiten kann durch Verdrahtung oder programmgesteuert durch die Verarbeitungseinheit, z. B. während einer Initialisierungsphase, erfolgen.The processing unit addresses the functional units with an address signal supplied via the respective address line. The connection of the inputs and outputs within the functional units can be done by wiring or program-controlled by the processing unit, e.g. B. during an initialization phase.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Eingang der Einheiten als Adreßeingang vorgesehen, an den die Adreßleitung zur Adressierung der entsprechenden Funk¬ tionseinheit angeschlossen ist. Durch eine geeignete interne Verbindung der anderen Eingänge mit den Ausgängen werden die restlichen Adreßleitungen zunächst zur ersten nachgeordneten Einheit geführt, von denen die dieser Ein- heit zugeordnete Adreßleitung an den Adreßeingang dieser Einheit angeschlossen ist und die noch verbleibenden Adreßleitungen wiederum durch geeignete Verbindung der Ein- und Ausgänge zur nächsten Einheit führen.In one embodiment of the invention, an input of the units is provided as an address input, to which the address line for addressing the corresponding functional unit is connected. By means of a suitable internal connection of the other inputs to the outputs, the remaining address lines are first led to the first downstream unit, of which the address line assigned to this unit is connected to the address input of this unit and the remaining address lines are in turn connected by a suitable connection of the inputs. and lead outputs to the next unit.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind n Einheiten mit n Ein- und Ausgängen vorgesehen, die über einen n Adreßleitungen aufweisenden Koppelstrang verbunden sind. Jeweils der erste Eingang der Einheiten ist der Adreßeingang, der zweite Eingang der Einheiten ist mit dem ersten Ausgang dieser Einheiten verbunden, der dritteIn a further embodiment of the invention, n units with n inputs and outputs are provided, which are connected via a coupling line having n address lines. The first input of the units is the address input, the second input of the units is connected to the first output of these units, the third
Eingang mit dem zweiten Ausgang usw. Dadurch kann die Ver¬ arbeitungseinheit die ihr nachgeschalteten Funktions- einheiten einfach adressieren, indem sie zur Adressierung der ersten Funktionseinheit die erste Adreßleitung, zurInput with the second output, etc. This allows the processing unit to carry out the functional Simply address units by using the first address line to address the first functional unit
Adressierung der zweiten die zweite Adreßleitung usw. aktiv schaltet.Addressing the second turns the second address line etc. active.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführuπgsbeispiel derUsing the drawing, in which an exemplary embodiment of the
Erfindung veranschaulicht ist, wird die Erfindung näher erläutert.Invention is illustrated, the invention is explained in more detail.
Die Figur zeigt ein Prinzipschaltbild eines Automatisie- rungsgerätes.The figure shows a basic circuit diagram of an automation device.
Eine Verarbeitungseinheit ist mit VE bezeichnet, die über einen Steuer- und Datenbus SB mit Funktionseinheiten FEI ... FEA verbunden ist. Die Funktionseinheiten FEI ... FEA können Einheiten zur digitalen oder analogen Ein- und Ausgabe von Signalen sein, die von der Verarbeitungs¬ einheit VE adressierbar sind. Zur Adressierung ist ein Koppelstrang vorgesehen, der aus mehreren Adreßleitungen in Form von Stichleitungen besteht, welche die Einheiten im Sinne einer Reihenschaltung miteinander verbinden. Im vorliegenden Beispiel sind vier Funktionseinheiten FEI ... FEA zu adressieren, wozu vier von der Verarbeitungs¬ einheit VE abgehende Stichleitungen SL1 ... SLA erforder¬ lich sind. Die Eingänge der Funktionseinheiten FEI, ... sind jeweils mit El ... EA, deren Ausgänge sowie die Aus¬ gänge der Verarbeitungseinheit VE mit AI ... AA bezeich¬ net. Die Ausgänge AI, ... der Verarbeitungseinheit VE sind mit den Eingängen El, ... der nachgeschalteten Funktions¬ einheit FEI verbunden, deren Ausgänge wiederum mit den Eingängen der Funktionseinheit FE2 verbunden sind. Ent¬ sprechend sind die Ausgänge der Funktionseinheit FE2 mit den Eingängen der Funktionseinheit FE3 und die Aus¬ gänge der Funktionseinheit FE3 mit den Eingängen der Funktionseinheit FEA verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist jeweils der erste Eingang El der Funktionseinheiten FEI,A processing unit is designated VE, which is connected to functional units FEI ... FEA via a control and data bus SB. The functional units FEI ... FEA can be units for digital or analog input and output of signals that can be addressed by the processing unit VE. A coupling line is provided for addressing, which comprises a plurality of address lines in the form of stub lines which connect the units to one another in the sense of a series connection. In the present example, four functional units FEI ... FEA are to be addressed, for which four branch lines SL1 ... SLA coming from the processing unit VE are required. The inputs of the functional units FEI, ... are each labeled El ... EA, their outputs and the outputs of the processing unit VE are labeled AI ... AA. The outputs AI, ... of the processing unit VE are connected to the inputs E1, ... of the downstream functional unit FEI, the outputs of which are in turn connected to the inputs of the functional unit FE2. Correspondingly, the outputs of the functional unit FE2 are connected to the inputs of the functional unit FE3 and the outputs of the functional unit FE3 are connected to the inputs of the functional unit FEA. In the exemplary embodiment, the first input E1 of the functional units FEI,
... als Adreßeingang ausgebildet. Die Verarbeitungseinheit VE führt daher im Falle einer Adressierung der Funktions- A einheit FEI dieser über die Stichleitung SLl ein Adreß- sigπal zu. Entsprechend werden den Funktionseinheiten FE2, FE3 bzw. FEA über die von der Verarbeitungseinheit VE ab¬ gehenden Stichleitungen SL2, SL3 bzw. SLA und den vor der jeweils adressierten Einheit liegenden Teil der Stich¬ leitung SLl die Adreßsignale aufgeschaltet. Zweckmäßig ist daher in den Funktionseinheiten FEI ... FEA jeweils der Eingang E2 mit dem Ausgang AI, der Eingang E3 mit dem Ausgang A2 und der Eingang EA mit dem Ausgang A3 verbun- den. Somit kann die Verarbeitungseinheit VE über ihre Aus¬ gänge AI ... AA und die Stichleitungen SLl ... SLA die Funktionseinheiten FEI ... FEA adressieren. Um die Funk¬ tionseinheiten FEI, ... nach der beschriebenen Art und Weise zu adressieren, ist es 'nicht erforderlich, zwischen der Funktionseinheit FEI und FE2 die Stichleitung SLA, zwischen der Funktionseinheit FE2 und FE3 die Stichleitun¬ gen SL3, SLA und zwischen der Funktionseinheit FE3 und FEA die Stichleitungen SL2, SL3, SLA vorzusehen. Damit aller¬ dings die Funktionseinheiten FEI ... FEA einfach mitein- ander verbunden werden können, ist es aber von Vorteil, den Koppelstrang mit der gleichen Anzahl Stichleitungen zwischen den verschiedenen Funktionseinheiten FEI, ... auszustatten. Zweckmäßig wird für n adressierbare Ein¬ heiten mit n Ein- und Ausgängen ein Koppelstrang mit n Adreßleitungen eingesetzt.... designed as an address input. The processing unit VE therefore performs the addressing of the functional A unit FEI to this via the stub SLl an address signal. Correspondingly, the address signals are applied to the functional units FE2, FE3 or FEA via the stub lines SL2, SL3 or SLA coming from the processing unit VE and the part of the stub line SL1 located in front of the respectively addressed unit. It is therefore expedient in the functional units FEI ... FEA to connect input E2 to output AI, input E3 to output A2 and input EA to output A3. The processing unit VE can thus address the functional units FEI ... FEA via its outputs AI ... AA and the stub lines SL1 ... SLA. In order to address the functional units FEI, ... in the manner described, it is not necessary to connect the stub line SLA between the functional unit FEI and FE2, between the functional unit FE2 and FE3 the stub line SL3, SLA and between provide the spur lines SL2, SL3, SLA for the functional unit FE3 and FEA. However, so that the functional units FEI ... FEA can be easily connected to one another, it is advantageous to provide the coupling strand with the same number of stub lines between the different functional units FEI, .... A coupling strand with n address lines is expediently used for n addressable units with n inputs and outputs.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Anordnung mit einer Verarbeitungseinheit und mehreren Funktions¬ einheiten in Form von Einheiten zur digitalen oder analogen Ein- und Ausgabe von Signalen betrachtet. Es ist auch eine Anordnung mit mehreren Rechnern denkbar, von denen ein Rechner die Funktion eines Masters übernimmt. Dieser Master adressiert die anderen Rechner (Slaves) in der beschriebenen Art und Weise, wobei eine Signal- richtung von diesen Rechnern zum Master möglich ist. In the present exemplary embodiment, an arrangement with a processing unit and a plurality of functional units in the form of units for digital or analog input and output of signals was considered. An arrangement with several computers is also conceivable, one of which takes on the function of a master. This master addresses the other computers (slaves) in the manner described, whereby a signal direction from these computers to the master is possible.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Anordnung mit mehreren Funktionseinheiten (FEI ... FEA), die von einer Verarbeitungseinheit (VE) über einen mehrere Adreßleitungen aufweisenden Koppelstrang adres¬ sierbar sind, der die Einheiten in Form einer Reihen¬ schaltung miteinander verbindet, wobei die Verarbeitungs¬ einheit (VE) zur Adressierung einer Einheit ein Adreß- signal auf eine Adreßleitung (SLl ... SLA) schaltet und wobei die Ein- und Ausgänge (El, ...; AI, ...) jeder Ein¬ heit derart verbunden sind, daß die nicht zur Adressierung der Einheit benötigten Adreßleitungen an die dieser Ein¬ heit nachgeschaltete Einheit geführt sind.1. Arrangement with a plurality of functional units (FEI ... FEA) which can be addressed by a processing unit (VE) via a coupling line which has a plurality of address lines and which connects the units to one another in the form of a series circuit, the processing unit ( VE) for addressing a unit, switches an address signal to an address line (SL1 ... SLA) and the inputs and outputs (El, ...; AI, ...) of each unit are connected in such a way that the address lines not required for addressing the unit are routed to the unit connected downstream of this unit.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t ,2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t,
- daß die Adreßsignale jeweils einem als Adreßeingang dienenden Eingang der Einheiten zuführbar sind und- That the address signals can be fed to an input of the units serving as address input and
- daß die anderen Eingänge der Einheiten mit deren Aus- g ngen derart verbunden sind, daß jeweils eine Adre߬ leitung auf den Adreßeingang der nachgeschalteten Einheit geführt ist.- That the other inputs of the units are connected to their outputs in such a way that an address line is routed to the address input of the downstream unit.
3. Anordnung nach Anspruch* 2, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t ,3. Arrangement according to claim * 2, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t,
- daß der Koppelstrang n Adreßleitungen für n Einheiten aufweist und- That the coupling strand has n address lines for n units and
- daß der jeweilige erste Eingang (El) einer Einheit der Adreßeingang ist und jeweils der zweite (E2), dritte (E3) ... n-te Eingang mit dem ersten (AI), zweiten (A2) ... (n-l)-ten Ausgang verbunden ist. - That the respective first input (El) of a unit is the address input and the second (E2), third (E3) ... nth input with the first (AI), second (A2) ... (nl) -th output is connected.
PCT/DE1993/001056 1992-11-09 1993-11-04 Arrangement with several functional units WO1994011826A1 (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443866A (en) * 1975-08-27 1984-04-17 Corning Glass Works Automatic device selection circuit

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443866A (en) * 1975-08-27 1984-04-17 Corning Glass Works Automatic device selection circuit

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