WO2010025746A1 - Kommunikationssystem und schnittstellengerät fur ein kommunikationssystem - Google Patents

Kommunikationssystem und schnittstellengerät fur ein kommunikationssystem Download PDF

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WO2010025746A1
WO2010025746A1 PCT/EP2008/007194 EP2008007194W WO2010025746A1 WO 2010025746 A1 WO2010025746 A1 WO 2010025746A1 EP 2008007194 W EP2008007194 W EP 2008007194W WO 2010025746 A1 WO2010025746 A1 WO 2010025746A1
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interface
data bus
data
peripheral
communication system
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Application number
PCT/EP2008/007194
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Dressler
Thorsten Hufnagel
Original Assignee
Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40032—Details regarding a bus interface enhancer

Definitions

  • the invention relates to a communication system with at least two peripheral devices, each peripheral device having at least one I / O interface, the peripheral devices being connected to one another via at least one data bus and exchanging data via the data bus via a communication ratio. Furthermore, the invention also relates to an interface device for connecting at least one peripheral device with an I / O interface to a data bus.
  • peripherals can be of very different complexity.
  • peripheral devices can be a simple sensor which detects a measured variable and forwards it via the data bus, or it can be an actuator which converts a data obtained via the data bus into a corresponding output variable.
  • More complex peripheral devices can be control devices, ie "small computers" that handle complex automation tasks independently and via process interfaces - possibly indirectly via other sensors and / or actuators - with the
  • a peripheral device may be any combination of the described devices. In order for these peripheral devices to communicate via their I / O interface over the data bus, it is imperative that the I / O interfaces all conform to the standard underlying the data bus as a whole.
  • the data bus is a fieldbus of very different characteristics, which mostly correspond to a serial data transmission according to the international standard IEC 61 15810 for "Digital Data Communication for Measurement and Control - Fieldbus for Use in Industrial Control Systems"; In the present case, compliance with this standard is not an issue, but what is important is the fact that all participating peripherals must conform to a uniform standard in order to be able to communicate via the data bus and the I / O interfaces of the peers.
  • Typical fieldbus standards in the automotive sector include CAN (Controller Area Network), but time-deterministic serial bus protocols such as TTP (Time Triggered Protocol) or FlexRay are also increasingly being used. 0
  • peripherals have an I / O interface through which a connection to a data bus can be made, this I / O interface is already in use and can not be used for additional tasks.
  • an existing communication system should as far as possible not be changed, existing communication relationships between peripheral devices should not be changed or this is not possible, since the corresponding development tools are not available.
  • Object of the present invention is therefore to provide a communication system with which the problems outlined in the prior art - at least partially - can be solved.
  • the communication system according to the invention in which the previously derived and indicated object is achieved, is initially and essentially characterized in that at least one interface device with a peripheral device interface and with a data bus interface is provided, the interface device via its peripheral device interface with one of the peripheral devices via its I / O interface is connected and the interface device is connected via its data bus interface to the data bus and the communication ratio of the interface device can be predetermined.
  • the communication system it is possible to integrate peripherals into a communication system via the provided interface device whose I / O interface is initially not intended at all and is also not designed to establish a connection to a data bus; This task is performed by the interface device which, on the one hand, enables data exchange via the I / O interface of the peripheral device with the peripheral device via its peripheral device interface and, on the other hand, allows a communication connection to the data bus via its data bus interface.
  • a communication system that works with such interface devices can be used very flexibly, since a non-existent - or already occupied - functionality for communication via - A -
  • a data bus is completely new - or supplementary - provided via the interface device.
  • the prerequisite is always that the corresponding peripheral device also has a still accessible and not otherwise occupied I / O interface; however, this is often the case in practice.
  • a preferred embodiment of the communication system according to the invention is characterized in that a configuration device is further provided with a data bus interface and the configuration device is set up so that with him the communication ratio via the data bus interface and the data bus can be transferred to the interface device. Due to the connectability of the configuration device via the data bus interface to the data bus - and via the data bus via the data bus interface of the interface device to the interface device - a further interface for programming the interface device becomes superfluous.
  • the configuration device preferably serves not only to transmit the communication conditions to the respective users or interface devices. Rather, it preferably also includes such software tools that visualize the hardware configuration of the entire communication system, as well as the overall functionality to be implemented with this hardware in the form of software components and permits an assignment of these hardware and software components to one another.
  • the communication ratio is designed as a K matrix according to the AUTO SAR standard (AUTomotive Open System ARchitecture).
  • the relevant communication ratio (KV) - additionally or alternatively - can be transmitted from a connected peripheral device via the peripheral device interface in the interface device or can be obtained from the interface device from the peripheral device, so that it Interface device is readily possible, for example, to load a stored in the peripheral device alternatively communication ratio or a z. B. by updating newly arrived on the peripheral device communication ratio also on the interface device to update.
  • the configured interface devices ensure a data exchange between the peripheral devices.
  • the communication ratio stored in the respective interface device comprises all information necessary for the purposeful data exchange. These are, for example, at least one storage location of the peripheral device connected via the peripheral device interface, from which data is to be read and / or written in the data.
  • the communication ratio can also include the specification of a peripheral device connected via the data bus interface, from which data is to be received via the data bus and / or to which data is to be sent via the data bus. If it is mentioned that the communication ratio includes a memory location on a peripheral device, then it may also be a symbolic identifier of the storage location and possibly a memory area, the information is not restrictive in terms of an absolute address within a memory to understand.
  • a configuration gurations réelle is provided with a data bus interface, the configuration device in accordance with the predetermined and stored on the configuration device itself communication conditions via the data bus data from the peripheral devices via the interface devices queries and these data and / or calculated data in accordance outputs the given communication conditions via the data bus to the peripheral devices.
  • the data read out do not have to be identical to the data output. Rather, in the configuration device, a calculation based on the read-out data can also be carried out, for example. As part of a control algorithm, the result values of this calculation are output. In this way, for example, a functional bypassing can be realized.
  • the configuration device is practically used as a communication center, and the communication conditions implemented in the interface device can be limited to the information concerning the peripheral device, for example, the location from which to read in the peripheral device or into the peripheral device to store data on the peripheral device.
  • the communication system according to the invention can be used particularly advantageously if the peripheral interface of the interface device corresponds to the debug interface of a control device, since many control devices used as peripheral devices have such a debug interface, especially for development purposes.
  • Such debug interfaces are not intended to connect to a data bus, but are used according to the invention for accessing the peripheral device through the interface device.
  • Typical debug interfaces are known by the terms JTAG, DAP, AUD or Nexus.
  • Debug interfaces have the advantageous property that the computer system accessible via the debug interface-peripheral device-can be observed and influenced virtually without interference via the debug interface by reading out or writing to memory areas of the peripheral device via the debug interface; no separate software instrumentation of the peripheral device is required.
  • Many controllers used as peripheral devices in the development version do not have the data bus interfaces provided later in the serial controller as I / O interface, but in any case often have a debug interface as I / O interface, since this interface - even for the time of development, ie for the pre-production product - especially helpful and for troubleshooting is necessary, hence the name "debug" interface.
  • the peripheral device interface of the interface device is configured to utilize an I / O interface of the peripheral device that provides direct access to the internal data bus of a controller.
  • Such interfaces are realized on the side of the peripheral device, for example by a dual-port memory (DPMEM), which is connected directly to the address and data bus of the microcontroller or processor of the peripheral device.
  • DMEM dual-port memory
  • a software instrumentation of the peripheral device is necessary in this variant, so that the data of interest can actually be exchanged via the dual-port memory with the interface device and deposited there.
  • the interface device used in the communication system has in another preferred embodiment of the invention alternatively or additionally, a sensor and / or an actuator interface, which can be integrated via the interface device and sensors and / or actuators in the data bus communication, z.
  • a sensor and / or an actuator interface which can be integrated via the interface device and sensors and / or actuators in the data bus communication, z.
  • the sensors or actuators have standardized sensor / actuator interfaces as I / O interfaces.
  • the peripherieieri are - at least partially - additionally, in a known manner via a standard fieldbus interface via a standard fieldbus directly connected to each other, ie without an intermediate interface device.
  • the peripheral devices Via the standard fieldbus interface, the peripheral devices are therefore in a communication relationship, which may possibly be left in an original state and initially should not be further changed as part of a further development.
  • an additional communication link between the peripheral devices can be made via the further I / O interface of the peripheral devices and via the interface device provided according to the invention, so that parallel to the - original - communication system via the standard fieldbus interfaces and the standard fieldbus the means the communication system realized interface devices of the invention occurs.
  • an extension of the communication possibilities between the peripheral devices can be produced in a very simple and universal way, which enormously facilitates the (further) development of such systems.
  • an interface device for connecting at least one peripheral device with an I / O interface to a data bus
  • the interface device has a peripheral device interface and a data bus interface
  • the interface device is set up in that the interface device can be connected to at least one peripheral device via its I / O interface via its peripheral device interface and can exchange data with the peripheral device and the interface device can be connected to the data bus via its data bus interface can send and / or receive the data bus and at least one communication ratio can be implemented in the interface device.
  • the interface device with the aforementioned properties is essentially suitable for setting up and operating the communication system described above.
  • the interface device according to the invention it is readily possible to supplement the existing peripheral devices with a bus functionality, without a change of the peripheral devices themselves being necessary, which is labor-intensive, involves high costs and, moreover, is also error-prone.
  • the interface device according to the invention makes it possible in a comfortable way to connect distributed peripherals via a data bus, as long as these peripherals have at least one I / O interface.
  • the peripheral device interface of the interface device is adapted to access a debug interface of a controller, the debug interface of the controller being an I / O interface of a peripheral device.
  • the peripheral device interface is set up so that it can access the internal data bus of a control device, wherein the I / O interface of the peripheral device configured as a control device may consist, for example, in a dual-port memory.
  • the data bus interface of the interface device is configured as a standard fieldbus interface, which makes it particularly easy to connect further components to the peripheral device via the interface device, if these other components also via the standard fieldbus interface feature.
  • Preferred interface devices are characterized in that the communication ratio stored in them is specified by at least one of the following information: at least one storage location of the peripheral device connected via the peripheral interface from which data are to be read and / or written in the data and / or at least one peripheral device connected via the data bus interface, from the data to be obtained via the data bus and / or to which data is to be sent via the data bus.
  • the nature and extent of the data stored as a communication ratio may also depend on how the data bus interface is designed and what communication standard - protocol - it is subject to.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a communication system according to the invention with interface devices according to the invention
  • Fig. 2 shows another embodiment of an inventive
  • Fig. 3 shows another embodiment of an inventive
  • Fig. 4 shows a further embodiment of an inventive
  • peripheral devices 1 to 4 each show a communication system 1 with several peripheral devices 2a, 2b, 2c, 2d, each peripheral device 2a, 2b, 2c, 2d having at least one I / O interface 3a, 3b, 3c, 3d.
  • the peripheral devices 2a, 2b, 2c, 2d are connected to one another via a data bus 4 and can exchange data via the data bus 4 in accordance with a predetermined communication ratio KV.
  • the data exchange from the peripheral device 2b or 2d directly to the data bus 4 via the I / O interface 3b and 3d, respectively.
  • This is the known and customary communication of peripheral devices 2b, 2d via the data bus 4.
  • the I / O interfaces 3b, 3d of the peripheral devices 2b, 2d are already designed as data bus interfaces for the data bus 4.
  • the communication systems 1 illustrated in FIGS. 1 to 4 are characterized in that at least one interface device 5a, 5b, 5c with a peripheral device interface 6a, 6b, 6c and with a data bus interface 7a, 7b, 7c is provided, the interface device 5a, 5b, 5c is connected via its peripheral device interface 6a, 6b, 6c to one of the peripheral devices 2a, 2b, 2c via its I / O interface 3a, 3b, 3c and the interface device 5a, 5b, 5c via its data bus interface 7a, 7b, 7c with the Data bus 4 is connected and the communication ratio KV in the interface device 5a, 5b, 5c can be predetermined.
  • the peripheral devices 2a, 2b are control devices; the peripheral devices 2c, 2d shown in FIG. 3 are an actuator and a sensor.
  • An advantage of the illustrated communication systems 1 is that the peripheral devices 2a, 2b, 2c itself need not have any specific for the data bus 4 I / O interface, but only have access through any I / O interface 3a, 3b, 3c have to.
  • the functionality of the transmission of data from the peripheral devices 2a, 2b, 2c to or from the data bus 4 is present separately in the interface devices 5a, 5b, 5c. This makes it possible to implement a communication system 1 with distributed peripheral devices 2a, 2b, 2c, 2d via a data bus 4, which are not equipped with an I / O interface suitable for the data bus 4.
  • Fig. 1 it can be seen that two peripheral devices 2a, 2b, which are controllers, are each connected to the data bus 4 via an interface device 5a, 5b.
  • a communication system 1 can, however, also have only one single interface device 5 a which only has one peripheral device 2 a with the Data bus 4 connects.
  • the peripheral device 2b is likewise a control device which, however, has an I / O interface 3b via which a direct connection to the data bus 4 can be established.
  • the communication system 1 has a configuration device 8 with a data bus interface 9, wherein the configuration device 8 is set up so that the communication ratio KV can be transmitted via the data bus interface 9 and the data bus 4 into the interface devices 5a, 5b, 5c ,
  • the communication ratio KV stored in the respective interface devices 5a, 5b, 5c contains all the data necessary for an intended communication via the data bus 4, insofar as the communication ratios KV stored in the interface devices 5a, 5b, 5c differ from each other, since they respectively u. a. must describe the individual communication, which relates to the associated with the respective interface device 5a, 5b, 5c peripheral device 2a, 2b, 2c.
  • the communication systems 1 shown in FIGS. 1, 2 and 4 have interface devices 5a, 5b configured in such a way that a data exchange between the peripheral devices 2a, 2b is ensured without further interposition or connection of the configuration device 8; For this reason, the configuration device in Figs. 1, 2 and 4 is not shown.
  • the communication conditions KV in these cases include information on the data or the memory locations within the peripheral devices 2a, 2b, whose contents are to be read from the peripheral devices 2a, 2b or into which data is to be written into the peripheral devices 2a, 2b.
  • the communication conditions KV also include those peripheral devices 2a, 2b to which these data are to be forwarded via the data bus 4. Whether or not the information is important from which peripheral device 2a, 2b, 2c, 2d data is to be received from the data bus 4 depends on the supported bus protocol or may serve for communication monitoring; In the present case, this information is not covered by the communication conditions KV.
  • a configuration device 8 with a data bus interface 9 is provided, wherein the configuration device 8 queries data from the peripherals 2a, 2b, 2c via the interface devices 5a, 5b, 5c according to the given communication ratios KV and these data according to the predetermined communication conditions KV via the data bus 4 to the respective peripheral devices 5 2a, 2b, 2c and 2d outputs.
  • the stored in the interface devices 5a, 5b, 5c communication conditions KV are limited only to the storage locations in the peripheral devices 2a, 2b, 2c, from which data should be read or written to the data; Information about communication partners does not need to be stored here because the configuration device 8 has this information.
  • All the communication systems shown in FIGS. 1 to 4 are characterized in that the data bus 4 is a standard field bus, which is why it is particularly easy to integrate further peripheral devices into the communication system.
  • the standard fieldbus is a 0 fieldbus based on the Ethernet standard, on which a data exchange is operated by means of the Universal Measurement and Calibration Protocol (XCP).
  • XCP Universal Measurement and Calibration Protocol
  • the peripheral devices 2a and 2b are in FIGS. 1 to 4 - as already mentioned - to control devices, in which case each of the I / O interface 3a, 5 3b is a debug interface, which in the present case corresponds to the Nexus standard , Accordingly, the peripheral device interfaces 6a, 6b are corresponding debug interfaces that allow communication with the peripherals 2a, 2b.
  • These communication systems 1 are of particular importance, since peripheral devices 2a, 2b in the form of control data often have a debug interface in the development phase, but do not have a standard data bus interface. Thus, a communication system 1 can still be established via a standard data bus 4 via the use of a debug interface, which is not actually intended for the implementation of a universal bus interface.
  • a particularly interesting application of a communication system 1 is shown, in which the peripheral devices 2a and 2b communicate with each other via conventional standard fieldbus interfaces 10a, 10b via a standard field bus 11 in a conventional communication ratio.
  • this is an already “developed" communication system in serial configuration, which is now to be equipped with additional functions on the condition that the existing communication conditions are not to be changed, which may have different development-related reasons.
  • the communication system according to the invention consisting of the interface devices 5a and 5b and the additional data bus 4, the conventional communication system can be superimposed, the condition is satisfied that the peripheral devices 2a and 2b via the additional I / O interfaces 3a and 3b feature.
  • the interface device 5c in FIG. 3 connects a sensor 2c to the data bus 4, the interface device 2c thus has a sensor interface as the peripheral device interface 6c; In this case, this is a standardized sensor interface.
  • the illustrated interface devices 5a, 5b and 5c serve to connect a respective peripheral device 2a, 2b and 2c with an I / O interface 3a, 3b, 3c to a data bus 4.
  • the interface device 5a, 5b, 5c respectively has a peripheral device interface 6a, 6b, 6c and a data bus interface 7a, 7b, 7c, wherein the interface device 5a, 5b, 5c is respectively arranged such that the interface device 5a, 5b, 5c via its peripheral device interface 6a, 6b, 6c can be connected to a peripheral device 2a, 2b, 2c via its I / O interface 3a, 3b, 3c and can exchange data with the peripheral device 2a, 2b, 2c.
  • the interface device 5a, 5b, 5c via its data bus interface 7a, 7b, 7c connected to the data bus 4 and can send and / or receive data via the data bus 4, wherein in the interface device 5a, 5b, 5c for this purpose, a communication ratio KV is implementable.
  • peripheral device interfaces 6a, 6b are arranged to access the I / O interfaces configured as debug interfaces 3a, 3b of the devices configured as controllers peripheral devices 2a, 2b can access.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Kommunikationssystem mit wenigstens zwei Peripheriegeräten (2a, 2b, 2c, 2d), wobei jedes Peripheriegerät (2a, 2b, 2c, 2d) über wenigstens eine I/O-Schnittstelle (3a, 3b, 3c, 3d) verfügt, die Peripheriegeräte (2a, 2b, 2c, 2d) über wenigstens einen Datenbus (4) miteinander verbunden sind und über ein Kommunikationsverhältnis (KV) Daten über den Datenbus (4) austauschen, Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kommunikationssystem anzugeben, mit dem sich die aus dem Stand der Technik ergebenden Problemstellungen -zumindest teilweise- lösen lassen. Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) mit einer Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) und mit einer Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) vorgesehen ist, das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) über seine Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) mit einem der Peripheriegeräte (2a, 2b, 2c) über dessen I/O-Schnittstelle (3a, 3b, 3c) verbunden ist und das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) über seine Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) mit dem Datenbus (4) verbunden ist und das Kommunikationsverhältnis (KV) dem Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) vorgebbar ist.

Description

Kommunikationssystem und Schnittstellengerät für ein Kommunikationssystem
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit wenigstens zwei Peri- pheriegeräten, wobei jedes Peripheriegerät über wenigstens eine I/O-Schnitt- stelle verfugt, die Peripheriegeräte über wenigstens einen Datenbus miteinander verbunden sind und über ein Kommunikationsverhältnis Daten über den Datenbus austauschen. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Schnittstellengerät zur Anbindung wenigstens eines Peripheriegeräts mit einer I/O- Schnittstelle an einen Datenbus.
Kommunikationssysteme der vorgenannten Art sind seit langem bekannt und kommen unter anderem häufig in der Steuergeräteentwicklung und der Entwicklung von Kommunikationssystemen unter Steuergeräteeinsatz zur An- wendung. Unter Steuergeräteentwicklung ist dabei auch die Entwicklung von Steuergerätefunktionen auf einer an sich unveränderlichen Steuergerätehardware zu verstehen. Insbesondere im automotiven Umfeld steigen die Anzahl der beteiligten Steuergeräte, Sensoren und Aktoren als Peripheriegeräte und die mit der Hardware realisierten Funktionalitäten rasant an und mit Ihnen nimmt die Komplexität derartiger Kommunikationssysteme stark zu. Die in Rede stehenden Kommunikationssysteme ermöglichen es erst, daß eine Vielzahl von Peripheriegeräten miteinander kommunizieren können, nämlich ihre Daten in vorbestimmter - und vorbestimmbarer - Weise austauschen können und so in der Lage sind, umfangreiche und vernetzte Aufgaben in verteilten Systemen zu beherrschen und zu realisieren.
Wie angedeutet, können Peripheriegeräte von sehr unterschiedlicher Komplexität sein. So kann es sich bei Peripheriegeräten in einfachen Fällen um einen einfachen Sensor handeln, der eine Meßgröße erfaßt und über den Datenbus weitervermittelt, oder es kann sich um einen Aktor handeln, der ein über den Datenbus erhaltenes Datum — Stellgröße — in eine entsprechende Ausgangsgröße umsetzt. Bei aufwendigeren Peripheriegeräten kann es sich um Steuergeräte handeln, also um "Kleinrechner", die komplexere automatisierungstechnische Aufgaben selbständig behandeln und über Prozeßschnittstellen - möglicherweise mittelbar über weitere Sensoren und/oder Aktoren - mit dem
BESTATfGUNQSKOPfE zu beeinflussenden Prozeß in Verbindung stehen. Ferner kann ein Peripheriegerät eine beliebige Kombination der beschriebenen Geräte sein. Damit diese Peripheriegeräte über ihre I/O-Schnittstelle über den Datenbus in Verbindung treten können, ist es zwingend erforderlich, daß die I/O-Schnittstellen sämt- 5 lieh dem Standard entsprechen, der dem Datenbus insgesamt zugrundeliegt.
Bei dem Datenbus handelt es sich bei vielen automatisierungstechnischen Anwendungen um Feldbusse ganz unterschiedlicher Ausprägung, die meist eine serielle Datenübertragung gemäß der internationalen Norm IEC 61 158 l o für "Digital Data Communication for Measurement and Control - Fieldbus for use in Industrial Control Systems" entsprechen; auf eine Konformität mit diesem Standard kommt es vorliegend nicht an, wichtig ist jedoch der Umstand, daß alle teilnehmenden Peripheriegeräte einem einheitlichen Standard entsprechen müssen, damit über den Datenbus und die I/O-Schnittstellen der Pe-
15 ripheriegeräte eine Kommunikation zwecks Austausch von Daten erfolgen kann. Typische Feldbus- Standards sind im Automobilbereich zum Beispiel CAN (Controller Area Network), zunehmend kommen aber auch zeitdeterministische serielle Busprotokolle wie TTP (Time Triggered Protokol) oder FlexRay zum Einsatz. 0
Insbesondere bei der Entwicklung und dem damit einhergehenden Test von automotiven Systemen sieht sich der Entwickler einer Reihe von Anwendungsfällen gegenüber, bei denen der Einsatz eines Kommunikationssystems oder die Anpassung eines vorhandenen Kommunikationssystems praktisch 5 nicht - oder nur unter erheblichem Aufwand - möglich sind. Es kommt beispielsweise vor, daß während der Entwicklung einer regelungstechnische Lösung eines Automatisierungsproblems über einen langen Zeitraum hinweg nicht mit den Peripheriegeräten gearbeitet wird, die letztendlich in der Serienlösung zum Einsatz kommen, sondern vielmehr mit Entwicklungsperipherie-0 geraten gearbeitet wird, die nur einen Teil der Ausstattung des Serienperiphe- riegeräts haben, insbesondere keine Datenbus-Schnittstelle aufweisen. Dieses Szenario ist beispielsweise aus dem Bereich der automotiven Problemstellungen bekannt, wo Entwicklungssteuergeräte eingesetzt werden, die nicht über die I/O-Schnittstellen verfügen, die später in der Serienlösung zum Einsatz5 kommen sollen oder die über keine I/O-Schnittstellen verfügen, die geeignet sind, eine direkte Ankopplung an einen Datenbus zur Kommunikation mit anderen Peripheriegeräten vorzunehmen.
In anderen Anwendungsfällen weisen die Peripheriegeräte zwar eine I/O- Schnittstelle auf, über die eine Verbindung zu einem Datenbus hergestellt werden kann, jedoch ist diese I/O-Schnittstelle schon genutzt und kann für zusätzliche Aufgaben nicht weiter verwendet werden. Häufig soll auch ein bestehendes Kommunikationssystem möglichst nicht verändert werden, sollen bestehende Kommunikationsverhältnisse zwischen Peripheriegeräten nicht verändert werden oder ist dies auch nicht möglich, da die entsprechenden Entwicklungswerkzeuge nicht vorhanden sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kommunikationssystem anzugeben, mit dem sich die aufgezeigten Problemstellungen aus dem Stand der Technik - zumindest teilweise - lösen lassen.
Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem, bei dem die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schnittstellengerät mit einer Peri- pheriegeräteschnittstelle und mit einer Datenbusschnittstelle vorgesehen ist, das Schnittstellengerät über seine Peripheriegeräteschnittstelle mit einem der Peripheriegeräte über dessen I/O-Schnittstelle verbunden ist und das Schnittstellengerät über seine Datenbusschnittstelle mit dem Datenbus verbunden ist und das Kommunikationsverhältnis dem Schnittstellengerät vorgebbar ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem ist es möglich, über das vorgesehene Schnittstellengerät Peripheriegeräte in ein Kommunikationssystem einzubinden, deren I/O-Schnittstelle zunächst überhaupt nicht dazu gedacht und auch nicht dazu ausgebildet ist, eine Verbindung zu einem Daten- bus herzustellen; diese Aufgabe übernimmt das Schnittstellengerät, das einerseits über seine Peripheriegeräteschnittstelle einen Datenaustausch über die I/O-Schnittstelle des Peripheriegeräts mit dem Peripheriegerät ermöglicht und andererseits über seine Datenbusschnittstelle eine Kommunikationsverbindung zu dem Datenbus erlaubt. Ein Kommunikationssystem, das mit derarti- gen Schnittstellengeräten arbeitet, ist sehr flexibel einsetzbar, da eine nicht vorhandene - oder bereits belegte - Funktionalität zur Kommunikation über - A -
einen Datenbus hier gänzlich neu - oder ergänzend - über das Schnittstellengerät zur Verfügung gestellt wird. Voraussetzung ist immer, daß das entsprechende Peripheriegerät auch über eine noch zugängliche und nicht anderweitig belegte I/O-Schnittstelle verfügt; dies ist in der Praxis jedoch häufig der Fall.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems zeichnet sich dadurch aus, daß ferner ein Konfigurationsgerät mit einer Datenbusschnittstelle vorgesehen ist und das Konfigurationsgerät so eingerichtet ist, daß mit ihm das Kommunikationsverhältnis über die Daten- busschnittstelle und den Datenbus in das Schnittstellengerät übertragen werden kann. Durch die Anbindbarkeit des Konfigurationsgeräts über die Daten- busschnittstelle an den Datenbus - und über den Datenbus über die Datenbusschnittstelle des Schnittstellengeräts an das Schnittstellengerät - wird eine weitere Schnittstelle zur Programmierung des Schnittstellengeräts überflüssig. Das Konfigurationsgerät dient vorzugsweise nicht nur zur Übertragung der Kommunikationsverhältnisse an die jeweiligen Teilnehmer bzw. Schnittstellengeräte. Vielmehr umfaßt es bevorzugt auch solche Softwarewerkzeuge, die die Hardwarekonfiguration des gesamten Kommunikationssystems visualisie- ren, genauso wie die mit dieser Hardware insgesamt umzusetzenden Funktio- nalität in Form von Softwarekomponenten und gestattet eine Zuordnung dieser Hard- und Softwarekomponenten zueinander. In einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel ist das Kommunikationsverhältnis als K-Matrix nach dem AUTO SAR- Standard ausgebildet (AUTomotive Open System ARchitecture).
Gemäß einer weitere Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das relevante Kommunikationsverhältnis (KV) - zusätzlich oder alternativ - von einem angeschlossenen Peripheriegerät über die Peripheriegeräteschnittstelle in das Schnittstellengerät übertragen werden kann bzw. von dem Schnittstellengerät aus dem Peripheriegerät bezogen werden kann, so daß es dem Schnitt- stellengerät ohne weiteres möglich ist, beispielsweise ein in dem Peripheriegerät alternativ hinterlegtes Kommunikationsverhältnis zu laden oder auch ein z. B. durch ein Update neu auf das Peripheriegerät gelangtes Kommunikationsverhältnis auch auf dem Schnittstellengerät zu aktualisieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gewährleisten die konfigurierten Schnittstellengeräte einen Datenaustausch zwischen den Peripheriege- räten, und zwar insbesondere ohne daß eine weitere Zwischenschaltung bzw. Zuschaltung des Konfigurationsgeräts notwendig ist. In diesem Fall umfaßt das in dem jeweiligen Schnittstellengerät hinterlegte Kommunikationsverhältnis alle für den zielgerichteten Datenaustausch notwendigen Informationen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um wenigstens einen Speicherort des über die Peripheriegeräteschnittstelle angeschlossenen Peripheriegeräts, aus dem Daten gelesen und/oder in den Daten geschrieben werden sollen. Zu dem Kommunikationsverhältnis kann auch die Angabe eines über die Datenbusschnittstelle verbundenen Peripheriegeräts gehören, von dem Daten über den Datenbus erhalten werden sollen und/oder an das über den Datenbus Daten versendet werden sollen. Wenn davon die Rede ist, daß zu dem Kommunikationsverhältnis ein Speicherort auf einem Peripheriegerät gehört, dann kann es sich dabei auch um einen symbolischen Bezeichner des Speicherorts und ggf. um einen Speicherbereich handeln, die Angabe ist nicht einengend im Sinne einer absoluten Adresse innerhalb eines Speichers zu verstehen.
Bei einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Konfi- gurationsgerät mit einer Datenbusschnittstelle vorgesehen, wobei das Konfigurationsgerät gemäß den vorgegebenen und auf dem Konfigurationsgerät selbst hinterlegten Kommunikationsverhältnissen über den Datenbus Daten von den Peripheriegeräten über die Schnittstellengeräte abfragt und diese Daten und/oder berechnete Daten gemäß den vorgegebenen Kommunikationsverhältnissen über den Datenbus an die Peripheriegeräte ausgibt. Die ausgelesenen Daten müssen nicht identisch mit den ausgegebenen Daten sein, viel- mehr kann in dem Konfigurationsgerät auch eine Berechnung auf Grundlage der ausgelesenen Daten erfolgen, z. B. im Rahmen eines Regelalgorithmus, wobei die Ergebniswerte dieser Berechnung ausgegeben werden. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise auch ein Funktions-Bypassing realisieren. In diesem Fall wird das Konfigurationsgerät praktisch als Kommunikationszen- trale eingesetzt, und die in dem Schnittstellengerät implementierten Kommunikationsverhältnisse können sich beispielsweise auf die Angaben beschränken, die das Peripheriegerät betreffen, also beispielsweise den Speicherort umfassen, aus dem in dem Peripheriegerät gelesen werden soll oder in den auf dem Peripheriegerät Daten gespeichert werden sollen. Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Kommunikationssystem dann einsetzen, wenn die Peripheriegeräteschnittstelle des Schnittstellengeräts der Debug-Schnittstelle eines Steuergerätes entspricht, da viele als Peripheriegeräte eingesetzte Steuergeräte - gerade zu Entwicklungszwecken - über eine solche Debug-Schnittstelle verfügen. Derartige Debug-Schnittstellen sind nicht dazu gedacht, die Verbindung zu einem Datenbus herzustellen, jedoch werden sie erfindungsgemäß für den Zugriff auf das Peripheriegerät durch das Schnittstellengerät verwendet. Typische Debug-Schnittstellen sind bekannt unter den Bezeichnungen JTAG, DAP, AUD oder Nexus.
Debug-Schnittstellen haben die vorteilhafte Eigenschaft, daß das über die Debug-Schnittstelle zugreifbare Rechnersystem - Peripheriegerät - über die Debug-Schnittstelle praktisch beeinflussungsfrei beobachtet und beeinflußt werden kann, indem Speicherbereiche des Peripheriegeräts über die Debug- Schnittstelle ausgelesen oder aber beschrieben werden können; es ist keine separate softwaremäßige Instrumentierung des Peripheriegeräts notwendig. Viele als Peripheriegeräte eingesetzte Steuergeräte verfügen in der Entwicklungsversion nicht über die später im Serien-Steuergerät vorgesehenen Datenbusschnittstellen als I/O-Schnittstelle, sie verfügen jedenfalls aber häufig über ei- ne Debug-Schnittstelle als I/O-Schnittstelle, da diese Schnittstelle - gerade für die Zeit der Entwicklung, also für das Vorserien-Produkt - besonders Hilfreich und zur Fehlersuche notwendig ist, daher auch der Name "Debug"- Schnittstelle.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Peripheriegeräteschnittstelle des Schnittstellengeräts so ausgestaltet, daß sie eine I/O-Schnittstelle des Peripheriegeräts nutzt, die den direkten Zugriff auf den internen Datenbus eines Steuergeräts ermöglicht. Derartige Schnittstellen werden auf Seiten des Peripheriegeräts beispielsweise durch einen Dual-Port-Memory (DPMEM) realisiert, der direkt mit dem Adreß- und Datenbus des Mikrocon- trollers bzw. Prozessors des Peripheriegeräts verbunden ist. Im Gegensatz zur Nutzung einer Debug-Schnittstelle ist bei dieser Variante jedoch eine softwaremäßige Instrumentierung des Peripheriegeräts notwendig, so daß die interessierenden Daten auch tatsächlich über das Dual-Port-Memory mit dem Schnittstellengerät ausgetauscht werden können und dort hinterlegt werden. Das in dem Kommunikationssystem eingesetzte Schnittstellengerät weist in einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung alternativ oder auch zusätzlich eine Sensor- und/oder eine Aktorschnittstelle auf, womit über das Schnittstellengerät auch Sensoren und/oder Aktoren in die Datenbus- Kommunikation integriert werden können, z. B. wenn die Sensoren bzw. Aktoren über standardisierte Sensor-/Aktorschnittstellen als I/O-Schnittstellen verfugen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Peri- pheriegeräte - zumindest teilweise - zusätzlich, in bekannter Weise über eine Standard-Feldbusschnittstelle über einen Standard-Feldbus direkt miteinander verbunden, also ohne ein zwischengeschaltetes Schnittstellengerät. Über die Standard-Feldbusschnittstelle stehen die Peripheriegeräte also in einem Kommunikationsverhältnis, das möglicherweise in einem ursprünglichen Zu- stand zu belassen ist und im Rahmen einer Weiterentwicklung zunächst nicht weiter verändert werden soll. In diesem Fall kann über die weitere I/O- Schnittstelle der Peripheriegeräte und über das erfindungsgemäß vorgesehene Schnittstellengerät eine zusätzliche Kommunikationsverbindung zwischen den Peripheriegeräten hergestellt werden, so daß parallel zu dem - ursprünglichen - Kommunikationssystem über die Standard-Feldbusschnittstellen und den Standard-Feldbus das mittels der erfindungsgemäßen Schnittstellengeräte realisierte Kommunikationssystem tritt. Dadurch ist auf sehr einfache und universelle Art und Weise eine Erweiterung der Kommunikationsmöglichkeiten zwischen den Peripheriegeräten herstellbar, was die (Weiter-)Entwicklung derartiger Systeme enorm erleichtert.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nach einer weiteren unabhängigen Lehre der Erfindung durch ein Schnittstellengerät zur Anbindung wenigstens eines Peripheriegeräts mit einer I/O-Schnittstelle an einen Daten- bus gelöst, wobei das Schnittstellengerät eine Peripheriegeräteschnittstelle und eine Datenbusschnittstelle aufweist, das Schnittstellengerät so eingerichtet ist, daß das Schnittstellengerät über seine Peripheriegeräteschnittstelle mit wenigstens einem Peripheriegerät über dessen I/O-Schnittstelle verbindbar ist und mit dem Peripheriegerät Daten austauschen kann und das Schnittstellengerät über seine Datenbusschnittstelle mit dem Datenbus verbindbar ist, Daten über den Datenbus senden und/oder empfangen kann und in dem Schnittstellengerät wenigstens ein Kommunikationsverhältnis implementierbar ist.
Das Schnittstellengerät mit den vorgenannten Eigenschaften ist im wesentli- chen dazu geeignet, das zuvor beschriebene Kommunikationssystem zu errichten und zu betreiben. Durch das erfindungsgemäße Schnittstellengerät ist es ohne weiteres möglich, die vorhandenen Peripheriegeräte mit einer Busfunktionalität zu ergänzen, und zwar ohne daß eine Veränderung der Peripheriegeräte selbst notwendig wäre, was arbeitsintensiv, mit hohen Kosten ver- bunden und darüber hinaus auch fehlerträchtig ist. Das erfindungsgemäße Schnittstellengerät ermöglicht es auf komfortable Art und Weise, verteilte Peripheriegeräte über einen Datenbus zu verbinden, solange diese Peripheriegeräte zumindest über eine I/O-Schnittstelle verfügen.
Vorzugsweise ist die Peripheriegeräteschnittstelle des Schnittstellengeräts so eingerichtet, daß sie auf eine Debug-Schnittstelle eines Steuergeräts zugreifen kann, wobei die Debug-Schnittstelle des Steuergeräts als I/O-Schnittstelle eines Peripheriegeräts aufzufassen ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Peripheriegeräteschnittstelle so eingerichtet, daß sie auf den internen Datenbus eines Steuergeräts zugreifen kann, wobei die I/O-Schnittstelle des als Steuergerät ausgestalteten Peripheriegeräts beispielsweise in einem Dual-Port-Memory bestehen kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Da- tenbusschnittstelle des Schnittstellengeräts als eine Standard-Feldbusschnittstelle ausgestaltet, was es besonders einfach macht, weitere Komponenten mit dem Peripheriegerät über das Schnittstellengerät in Verbindung zu bringen, wenn diese weiteren Komponenten ebenfalls über die Standard- Feldbusschnittstelle verfügen.
Bevorzugte Schnittstellengeräte zeichnen sich dadurch aus, daß das in ihnen hinterlegte Kommunikationsverhältnis wenigstens durch eine der folgenden Informationen spezifiziert ist: Wenigstens ein Speicherort des über die Peripheriegeräteschnittstelle angeschlossenen Peripheriegeräts, aus dem Daten ge- lesen und/oder in den Daten geschrieben werden sollen und/oder wenigstens ein über die Datenbusschnittstelle verbundenes Peripheriegerät, von dem Da- ten über den Datenbus erhalten werden sollen und/oder an das über den Datenbus Daten versendet werden sollen. Art und Umfang der als Kommunikationsverhältnis hinterlegten Daten kann auch davon abhängig sein, wie die Datenbusschnittstelle ausgestaltet ist und welchem Kommunikationsstandard — Protokoll - sie unterliegt.
Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Kommunikationssystem und das erfmdungsgemäße Schnittstellengerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die den Patentansprü- chen 1 und 1 1 nachgeordneten Patentansprüche und auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kom- munikationssy stems mit erfindungsgemäßen Schnittstellengeräten,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kommunikationssystems mit einem erfindungsgemäßen Schnitt- stellengerät,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kommunikationssystems mit Schnittstellengeräten und einem Konfigurationsgerät und
Fig. 4 ein weiters Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kommunikationssystems mit einem parallelen, konventionellen Kommunikationssystem .
In den Figuren 1 bis 4 ist jeweils dargestellt ein Kommunikationssystem 1 mit mehreren Peripheriegeräten 2a, 2b, 2c, 2d, wobei jedes Peripheriegerät 2a, 2b, 2c, 2d über wenigstens eine I/O- Schnittstelle 3a, 3b, 3c, 3d verfügt. Die Peripheriegeräte 2a, 2b, 2c, 2d sind über einen Datenbus 4 miteinander verbunden und können gemäß einem vorbestimmten Kommunikationsverhältnis KV Da- ten über den Datenbus 4 austauschen. Wie in Fig. 2 durch Peripheriegerät 2b und in Fig. 3 durch Peripheriegerät 2d erkennbar ist, kann der Datenaustausch von dem Peripheriegerät 2b bzw. 2d unmittelbar mit dem Datenbus 4 über die I/O-Schnittstelle 3b bzw. 3d erfolgen. Dies ist die bekannte und übliche Kommunikation von Peripheriegeräten 2b, 2d über den Datenbus 4. In diesen Fällen sind die I/O-Schnittstellen 3b, 3d der Peripheriegeräte 2b, 2d schon als Datenbusschnittstellen für den Datenbus 4 ausgelegt.
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Kommunikationssysteme 1 zeichnen sich dadurch aus, daß wenigstens ein Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c mit einer Periphergeräteschnittstelle 6a, 6b, 6c und mit einer Datenbusschnittstelle 7a, 7b, 7c vorgesehen ist, das Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c über seine Peripheriegeräteschnittstelle 6a, 6b, 6c mit einem der Peripheriegeräte 2a, 2b, 2c über dessen I/O-Schnittstelle 3a, 3b, 3c verbunden ist und das Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c über seine Datenbusschnittstelle 7a, 7b, 7c mit dem Datenbus 4 verbunden ist und das Kommunikationsverhältnis KV in dem Schnittstellen- gerät 5a, 5b, 5c vorgebbar ist.
Bei den Peripheriegeräten 2a, 2b handelt es sich um Steuergeräte, bei den in der Fig. 3 dargestellten Peripheriegeräten 2c, 2d handelt es sich um einen Aktor und um einen Sensor.
Vorteilhaft an den dargestellten Kommunikationssystemen 1 ist, daß die Peripheriegeräte 2a, 2b, 2c selbst keine für den Datenbus 4 spezifische I/O- Schnittstelle aufweisen müssen, sondern lediglich über einen Zugang mittels einer beliebigen I/O-Schnittstelle 3a, 3b, 3c verfügen müssen. Die Funktiona- lität der Übertragung von Daten aus den Peripheriegeräten 2a, 2b, 2c zu oder von dem Datenbus 4 ist separat in den Schnittstellengeräten 5a, 5b, 5c vorhanden. Dies ermöglicht die Implementierung eines Kommunikationssystems 1 mit verteilten Peripheriegeräten 2a, 2b, 2c, 2d über einen Datenbus 4, die nicht mit einer für den Datenbus 4 geeigneten I/O-Schnittstelle ausgestattet sind.
In Fig. 1 ist zu sehen, daß zwei Peripheriegeräte 2a, 2b, bei denen es sich um Steuergeräte handelt, jeweils über ein Schnittstellengerät 5a, 5b mit dem Datenbus 4 verbunden sind. Wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, kann ein er- findungsgemäßes Kommunikationssystem 1 aber auch nur über ein einziges Schnittstellengerät 5a verfügen, das lediglich ein Peripheriegerät 2a mit dem Datenbus 4 verbindet. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Peripheriegerät 2b ebenfalls um ein Steuergerät, das jedoch über eine I/O- Schnittstelle 3b verfügt, über die eine direkte Verbindung zum Datenbus 4 hergestellt werden kann.
Das Kommunikationssystem 1 gemäß Fig. 3 weist ein Konfigurationsgerät 8 mit einer Datenbusschnittstelle 9 auf, wobei das Konfigurationsgerät 8 so eingerichtet ist, daß mit ihm das Kommunikationsverhältnis KV über die Datenbusschnittstelle 9 und den Datenbus 4 in die Schnittstellengeräte 5a, 5b, 5c übertragen werden können. Das in den jeweiligen Schnittstellengeräten 5a, 5b, 5c hinterlegte Kommunikationsverhältnis KV enthält all jene Daten, die für eine beabsichtigte Kommunikation über den Datenbus 4 notwendig sind, insoweit unterscheiden sich die in den Schnittstellengeräten 5a, 5b, 5c hinterlegten Kommunikationsverhältnisse KV voneinander, da sie jeweils u. a. die in- dividuelle Kommunikation beschreiben müssen, die das mit dem jeweiligen Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c verbundene Peripheriegerät 2a, 2b, 2c betrifft.
Die in den Fig. 1 , 2 und 4 dargestellten Kommunikationssysteme 1 weisen derart konfigurierte Schnittstellengeräte 5a, 5b auf, daß ein Datenaustausch zwischen den Peripheriegeräten 2a, 2b ohne weitere Zwischenschaltung bzw. Zuschaltung des Konfigurationsgeräts 8 gewährleistet ist; aus diesem Grund ist das Konfigurationsgerät in den Fig. 1, 2 und 4 auch nicht dargestellt. Die Kommunikationsverhältnisse KV umfassen in diesen Fällen Informationen zu den Daten bzw. den Speicherorten innerhalb der Peripheriegeräte 2a, 2b, deren Inhalte aus den Peripheriegeräten 2a, 2b auszulesen sind bzw. in die in die Peripheriegeräte 2a, 2b Daten geschrieben werden sollen. Darüber hinaus umfassen die Kommunikationsverhältnisse KV auch jene Peripheriegeräte 2a, 2b zu denen diese Daten über den Datenbus 4 weitergesendet werden sollen. Ob auch die Information wichtig ist, von welchem Peripheriegerät 2a, 2b, 2c, 2d Daten von dem Datenbus 4 empfangen werden sollen, hängt von dem unterstützten Busprotokoll ab oder kann zur Kommunikationsüberwachung dienen; vorliegend ist diese Information nicht von den Kommunikationsverhältnissen KV umfaßt.
Bei dem Kommunikationssystem 1 gemäß Fig. 3 ist ein Konfigurationsgerät 8 mit einer Datenbusschnittstelle 9 vorgesehen, wobei das Konfigurationsgerät 8 gemäß den vorgegebenen Kommunikationsverhältnissen KV über den Datenbus 4 Daten von den Peripheriegeräten 2a, 2b, 2c über die Schnittstellengeräte 5a, 5b, 5c abfragt und diese Daten gemäß den vorgegebenen Kommunikationsverhältnissen KV über den Datenbus 4 an die jeweiligen Peripheriegeräte 5 2a, 2b, 2c und 2d ausgibt. Die in den Schnittstellengeräten 5a, 5b, 5c hinterlegten Kommunikationsverhältnisse KV beschränken sich nur auf die Speicherorte in den Peripheriegeräten 2a, 2b, 2c, aus denen Daten gelesen bzw. in die Daten geschrieben werden sollen; Informationen über Kommunikationspartner müssen hier nicht hinterlegt werden, da über diese Informationen das l o Konfigurationsgerät 8 verfügt.
Alle in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Kommunikationssysteme zeichnen sich dadurch aus, daß der Datenbus 4 ein Standard-Feldbus ist, weshalb es besonders einfach möglich ist, weitere Peripheriegeräte in das Kommunikationssy-
15 stem 1 einzubinden, die über eine solche Standard-Feldbusschnittstelle verfügen. Dies trifft beispielsweise in Fig. 2 auf das als Steuergerät ausgestaltete Peripheriegerät 2b zu und trifft in Fig. 3 auf das als Aktor ausgestaltete Peripheriegerät 2d zu. In den dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem Standard-Feldbus um einen auf dem Ethernet- Standard basierenden 0 Feldbus, auf dem ein Datenaustausch mittels des XCP-Protokolls (Universal Measurement and Calibration Protocol) betrieben wird.
Bei den Peripheriegeräten 2a und 2b handelt es sich in den Fig. 1 bis 4 — wie bereits erwähnt - um Steuergeräte, wobei hier jeweils die I/O-Schnittstelle 3a, 5 3b eine Debug-Schnittstelle ist, die vorliegend dem Nexus- Standard entspricht. Entsprechend handelt es sich bei den Peripheriegeräteschnittstellen 6a, 6b um korrespondierende Debug-Schnittstellen, die eine Kommunikation mit den Peripheriegeräten 2a, 2b gestatten. Diese Kommunikationssystem 1 sind von besonderer Bedeutung, da Peripheriegeräte 2a, 2b in Form von Steuerge-0 raten in der Entwicklungsphase zwar häufig über eine Debug-Schnittstelle verfügen, nicht jedoch über eine Standard-Datenbusschnittstelle. So läßt sich über die Verwendung einer - eigentlich nicht für die Implementierung einer universellen Busschnittstelle gedachten - Debug-Schnittstelle dennoch ein Kommunikationssystem 1 über einen Standard-Datenbus 4 herstellen. 5 In Fig. 4 ist ein besonders interessanter Anwendungsfall eines Kommunikationssystems 1 dargestellt, bei dem die Peripheriegeräte 2a und 2b über zusätzliche Standard-Feldbusschnittstellen 10a, 10b über einen Standard-Feldbus 11 miteinander in einem konventionellen Kommunikationsverhältnis stehen. Hierbei handelt es sich im vorliegenden Fall um ein schon "ausentwickeltes", in Serienkonfiguration vorliegendes Kommunikationssystem, das nunmehr mit weiteren Funktionen ausgestattet werden soll, unter der Bedingung, daß die bestehenden Kommunikationsverhältnisse nicht abgeändert werden sollen, was verschiedene entwicklungstechnische Gründe haben kann. In diesem Fall läßt sich das erfindungsgemäße Kommunikationssystem, bestehend aus den Schnittstellengeräten 5a und 5b und dem zusätzlichen Datenbus 4, dem konventionellen Kommunikationssystem überlagern, wobei die Voraussetzung erfüllt ist, daß die Peripheriegeräte 2a und 2b über die zusätzlichen I/O- Schnittstellen 3a und 3b verfügen.
Das Schnittstellengerät 5c in Fig. 3 verbindet einen Sensor 2c mit dem Datenbus 4, das Schnittstellengerät 2 c weist also als Peripheriegeräteschnittstelle 6c eine Sensorschnittstelle auf; hierbei handelt es sich im dargestellten Fall um eine standardisierte Sensor-Schnittstelle.
Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sich, daß die dargestellten Schnittstellengeräte 5a, 5b und 5c zur Anbindung jeweils eines Peripheriegeräts 2a, 2b und 2c mit einer I/O- Schnittstelle 3a, 3b, 3c an einen Datenbus 4 dienen. Das Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c weist jeweils eine Peripheriegeräteschnittstelle 6a, 6b, 6c und eine Datenbusschnittstelle 7a, 7b, 7c auf, wobei das Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c jeweils so eingerichtet ist, daß das Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c über seine Peripheriegeräteschnittstelle 6a, 6b, 6c mit einem Peripheriegerät 2a, 2b, 2c über dessen I/O- Schnittstelle 3a, 3b, 3c verbindbar ist und mit dem Peripheriegerät 2a, 2b, 2c Daten austauschen kann. Ferner ist das Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c über seine Datenbusschnittstelle 7a, 7b, 7c mit dem Datenbus 4 verbindbar und kann Daten über den Datenbus 4 senden und/oder empfangen, wobei in dem Schnittstellengerät 5a, 5b, 5c zu diesem Zweck ein Kommunikationsverhältnis KV implementierbar ist.
In den Fig. 1 bis 4 sind die Peripheriegeräteschnittstellen 6a, 6b so eingerichtet, daß sie auf die als Debug-Schnittstellen ausgestalteten I/O-Schnittstellen 3a, 3b der als Steuergeräte ausgestalteten Peripheriegeräte 2a, 2b zugreifen können.

Claims

Patentansprüche:
1. Kommunikationssystem mit wenigstens zwei Peripheriegeräten (2a, 2b, 2c, 2d), wobei jedes Peripheriegerät (2a, 2b, 2c, 2d) über wenigstens eine I/O- Schnittstelle (3a, 3b, 3c, 3d) verfugt, die Peripheriegeräte (2a, 2b, 2c, 2d) über wenigstens einen Datenbus (4) miteinander verbunden sind und über ein Kommunikationsverhältnis (KV) Daten über den Datenbus (4) austauschen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) mit einer Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) und mit einer Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) vorgesehen ist, das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) über seine Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) mit einem der Peripheriegeräte (2a, 2b, 2c) über des- sen I/O- Schnittstelle (3a, 3b, 3c) verbunden ist und das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) über seine Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) mit dem Datenbus (4) verbunden ist und das Kommunikationsverhältnis (KV) dem Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) vorgebbar ist.
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das relevante Kommunikationsverhältnis (KV) über die Datenbusschnittstelle (9) und den Datenbus (4) in das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) übertragen werden kann.
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das relevante Kommunikationsverhältnis (KV) von einem angeschlossenen Peripheriegerät (2a, 2b, 2c) über die Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) in das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) übertragen werden kann.
4. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konfigurierten Schnittstellengeräte (5a, 5b, 5c) einen Datenaustausch zwischen den Peripheriegeräten (2a, 2b, 2c, 2d) gewährleisten, insbesondere ohne weitere Zwischenschaltung oder Zuschaltung des Konfigurationsgeräts (8).
5. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Konfigurationsgerät (8) mit einer Datenbusschnittstelle (9) vorgesehen ist und das Konfigurationsgerät (8) gemäß den vorgegebenen Kommunikationsverhältnissen (KV) über den Datenbus (4) Daten von den Peripheriegeräten (2a, 2b, 2c, 2d) - zumindest teilweise - über die Schnittstellengeräte (5a, 5b, 5c) abfragt und diese Daten und/oder berechnete Daten gemäß den vorgege- 5 benen Kommunikationsverhältnissen (KV) über den Datenbus (4) an die Peripheriegeräte (2a, 2b, 2c, 2d) ausgibt.
6. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenbus (4) ein Standard-Feldbus ist, insbesondere ein l o auf Ethernet basierender Feldbus, vorzugsweise unter Verwendung eines XCP (Universal Measurement and Calibration Protocol) Protokolls.
7. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b) die Debug-
15 Schnittstelle eines Steuergerätes ist, insbesondere eine JTAG-, DAP-, AUD- oder Nexus-Schnittstelle.
8. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b) den Zugriff auf 0 den internen Datenbus eines Steuergeräts gestattet.
9. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripheriegeräte (2a, 2b) - zumindest teilweise - über eine zusätzliche Standard-Feldbusschnittstelle (10a, 10b) über einen Standard- 5 Feldbus (11) miteinander in einem weiteren Kommunikationsverhältnis stehen.
10. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnittstellengerät (5c) als Peripheriegeräteschnittstelle 0 (6c) zusätzlich oder alternativ eine Sensor- und/oder Aktorschnittstelle aufweist.
11. Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) zur Anbindung wenigstens eines Peripheriegeräts (2a, 2b, 2c) mit einer I/O-Schnittstelle (3a, 3b, 3c) an einen Datenbus5 (4), wobei das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) eine Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) und eine Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) aufweist, wobei das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) so eingerichtet ist, daß das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) über seine Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) mit wenigstens einem Peripheriegerät (2a, 2b, 2c) über dessen I/O-Schnittstelle (3a, 3b, 3c) verbindbar ist und mit dem Peripheriegerät (2a, 2b, 2c) Daten austauschen kann, und daß das Schnittstellengerät (5a, 5b, 5c) über seine Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) mit dem Datenbus (4) verbindbar ist, Daten über den Datenbus (4) senden und/oder empfangen kann und dem Schnittstellengerät (5a, 5b, 5 c) wenigstens ein Kommunikationsverhältnis (KV) vorgebbar ist.
12. Schnittstellengerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) so eingerichtet ist, daß sie auf eine Debug-Schnittstelle eines Steuergeräts zugreifen kann und/oder auf den internen Datenbus eines Steuergeräts zugreifen kann.
13. Schnittstellengerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) eine Standard-Feldbusschnittstelle ist.
14. Schnittstellengerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Kommunikationsverhältnis (KV) wenigstens durch eine der folgenden Informationen spezifiziert ist: wenigstens ein Speicherort des über die Peripheriegeräteschnittstelle (6a, 6b, 6c) angeschlossenen Peripheriegeräts (2a, 2b, 2c), aus dem Daten gelesen und/oder in den Daten geschrieben werden sollen, wenigstens ein über die Datenbusschnittstelle (7a, 7b, 7c) verbun- denes Peripheriegerät (2a, 2b, 2c), von dem Daten über den Datenbus (4) erhalten werden sollen und/oder an das über den Datenbus (4) Daten versendet werden sollen.
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