DE2823709C2

DE2823709C2 -

Info

Publication number: DE2823709C2
Application number: DE19782823709
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(Grad.) 6393 Wehrheim De Kister
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1988-06-23
Also published as: GB2022371A; FR2427742A1; DE2823709A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur zeitmulti plexen Datenübertragung nach den Merkmalen des Anspruches 1 des Hauptpatents 27 50 818.

Bei der Anordnung nach dem Hauptpatent sind in den Zeitschlit zen zur Übertragung der Daten analoger Signale Impulse übertrag bar, deren Zeitdauer analogwertabhängig ist.

Um unabhängig von den Übertragungseigenschaften des Bus-Systems, insbesondere der Busleitung, eine Übertragung der Daten analoger Signale mit pulsdauermodulierten Impulsen zu ermöglichen, sind ferner zusätzliche Maßnahmen vorgeschlagen worden, die im wesentlichen darin bestehen, daß in zeitlichem Abstand zu dem den Analogwert beinhaltenden Impuls ein Referenzimpuls übertra gen wird und daß der Impuls und der Referenzimpuls einer ein Verhältnis dieser Impulse bildenden Stufe zugeleitet wird. Als Referenzimpuls kann insbesondere ein Impuls verwendet werden, dessen Dauer der Komplementärwert der Dauer des den Analogwert beinhaltenden Impulses ist, aber auch ein Impuls, dessen Dauer 100% der maximal möglichen Dauer des den Analogwert beinhalten den Impulses beträgt.

Wenn auch die voranstehend erörterte Übertragung von Daten analoger Signale bei der Anordnung nach dem Hauptpatent eine befriedigende Übertragung analoger Signale bzw. von Analogwerten mit einem hohen Anteil nutzbarer Informationen zur Gesamtüber tragungsdauer ermöglicht, so ist der Einfluß der Übertragungsei genschaften, insbesondere der Busleitung, auf die Genauigkeit der empfangenden Werte noch so groß, daß zusätzliche mit einem Zusatzaufwand verbundene Maßnahmen getroffen werden müssen, die voranstehend dargestellt wurden, um für viele Anwendungsfälle eine genügend gute Exaktheit der Übertragung zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anordnung nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß mit möglichst gerin gem Aufwand unabhängig von den Übertragungseigenschaften des Bus-Systems, insbesondere der Busleitung, die Übertragung von Analogwerten genügend genau erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zu übertragende analoge Signal - bzw. der zu übertragende Analog wert - in einem sendenden Teilnehmer in ein mehrere Bit umfas sendes binäres Wort umgewandelt wird, welches in mehreren auf einanderfolgenden Zeitschlitzen, während deren der sendende Teilnehmer mit mindestens einem empfangenden Teilnehmer in datenübertragender Verbindung steht, bitweise übertragen wird.

Diese Übertragung ist in vorteilhafter Weise bei einem geringen Hardwareaufwand für alle Bedürfnisse genügend genau zu reali sieren, und zwar praktisch unabhängig von den Übertragungseigen schaften des Bus-Systems und insbesondere der Busleitung. Die Genauigkeit der Übertragung unterliegt dabei keinen zeitlichen Schwankungen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Anordnung nach dem Hauptpatent ohne weitergehende Eingriffe zur Übertragung von Analogwerten modifiziert werden kann. Dabei ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, in einem Bus-System einzelne Teilnehmer zur Übertragung von Diskretsignalen einzu richten und andere Teilnehmer zur Übertragung von Analogsigna len.

In besonders vorteilhafter Weise ist die Anordnung so ausgestal tet, daß der Analogwert in ein 8-Bit-Wort gewandelt wird und in zwei aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen in den empfangenden Teilnehmer übertragen wird.

Es werden hier also nur zwei Zeitschlitze zur Übertragung eines Analogwertes verwendet, der mit einer Auflösung von 1 : 256 übertragen wird. Es werden in diesem Fall in zwei aufeinander folgenden Zeitschlitzen jeweils vier Bit-Informationen übertra gen. Dabei ist der zur Übertragung der nutzbaren Information zur Verfügung stehende Zeitabschnitt zur Gesamtzeit für die Übertragung der beiden Zeitschlitze günstig.

Um in zweckmäßiger Weise die für die Übertragung von Diskretsi gnalen bemessenen Zeitschlitze beibehalten zu können, werden die sog. Nutzbitzeiten für "Ein" und "Aus" jeweils gegenüber den Nutzbitzeiten zur Übertragung von Diskretsignalen halbiert, so daß in einem Zeitschlitz, der zur Übertragung eines Diskret signals bemessen ist, im vorliegenden Fall 4 Bit als Teil des binären Wortes, welches den Analogwert beinhaltet, übertragen werden.

In dem empfangenden Teilnehmer oder in der Gruppe der empfangen den Teilnehmer können die Daten der analogen Signale, die entsprechend der voranstehenden Erfindung in Digitalform über tragen werden, direkt digital verarbeitet werden, oder aber es wird die Anordnung zweckmäßig so ausgestaltet, daß das in dem empfangenden Teilnehmer empfangene binäre Wort wieder in ein analoges Signal umgewandelt wird.

Es können somit also analoge Signale in dem Sender aufgenommen werden, die digital übertragen werden und wieder als analoge Signale in dem empfangenden Teilnehmer reproduziert werden, um Einrichtungen zu speisen, die zur Verarbeitung analoger Signale eingerichtet sind.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die die analogen Signale erzeugende Datenquelle an einen ersten Eingang eines Komparators angeschlossen, ein Ausgang des Komparators über ein mit Taktimpulsen gespeistes Schaltglied mit einem Eingang eines Zählers verbunden, von dem ein Zählerausgang über ein Schieberegister mit der Sendeausgangsstufe in Verbindung steht und der Zählerausgang über einen Digital/Analogwandler mit einem zweiten Eingang des Komparators verbunden.

Mit dieser Anordnung, die verhältnismäßig wenig aufwendig ist und mit einem monolithischen Wandler auf einer Schaltkarte untergebracht werden kann, erfolgt eine exakte Umwandlung eines analogen Signals in digitale Daten, die zur Sendestufe geleitet werden. Die Umwandlung erfolgt dabei in der Weise, daß in den Zähler so lange Taktimpulse eingezählt werden, bis der in dem Zähler gespeicherte Digitalwert, der durch den Digital/Analog wandler in ein analoges Vergleichssignal umgewandelt wird, dem zu übertragenden analogen Signal entspricht. Der in dem Zähler aufgezählte Zählwert wird dann in ein Schieberegister zum Aus senden über die Sendestufe des Teilnehmers eingespeist. Der sendende Teilnehmer mit der Sendestufe kann dabei, wie zur Übertragung von Diskretsignalen vorgeschlagen, in der Weise ausgebildet sein, daß in dem Teilnehmer mit einem Steuerausgang eines Zählers Schaltmittel zur Erzeugung eines Zeitrahmensyn chronisationsimpulses beim Zurückstellen auf Null verbunden sind, die über die Sendestufe mit der Busleitung verbunden sind. Ferner ist die Sendestufe mit einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Zeitschlitzsynchronisationsimpulse verbunden, die ebenfalls von dem Zähler gesteuert wird.

Claims

1. Anordnung zur zeitmultiplexen Datenübertragung mit einem Bus-System, das eine Busleitung, mindestens einen Taktimpulse abgebenden Taktge ber sowie mehrere an die Busleitung angeschlossene Teilnehmer mit einem Sende- und Empfangsteil umfaßt, die in einer vorbestimmten Abfolge in vorgegebener Kombination miteinander in daten übertragender Verbindung stehen, wobei die Abfol ge sämtlicher vorgegebener Kombinationen der Teilnehmer während eines Zeitrahmens durchlaufen wird und für die Verbindung jeder Kombination ein Zeitschlitz innerhalb des Zeitrahmens zur Verfügung steht, in der

1. jeder Teilnehmer mindestens einen Zähler aufweist, dessen Zähleingang während eines Zeitrahmens fortlaufend bis zum Erreichen seiner Zählkapazität mit Taktimpulsen gespeist wird und der bei einer einprogrammierten Zahl mittels Schaltmitteln eine datenübertragende Verbindung zwischen der Busleitung und der Datenquelle oder -senke dieses Teilnehmers für die Dauer eines Zeitschlitzes herstellt;
2. die Zähler sämtlicher Teilnehmer miteinander synchronisiert sind;
3. die Zähler aller Teilnehmer vor Beginn eines nächsten Zeitrahmens beim Erreichen der für alle Zähler gleichen Zählkapazität auf Null gestellt werden;
4. die Busleitung über einen Detektor für Zeitrah men-Synchronisationsimpulse mit einem Rück stelleingang des Zählers und mit Taktübertra gungsmitteln mit dem Zähleingang des Zählers verbunden ist,

nach dem Patent DE 27 50 818 C3, dadurch gekenn zeichnet, daß ein zu übertragendes analoges Signal eines sendenden Teilnehmers in ein mehrere Bit umfassendes binäres Wort umgewandelt wird, welches in mehreren aufeinanderfolgen den Zeitschlitzen, während deren der sendende Teilnehmer mit mindestens einem empfangenden Teilnehmer in datenübertragen der Verbindung steht, bitweise übertragen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogwert in ein 8-Bit-Wort gewandelt wird und in zwei aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen zu dem empfangenden Teil nehmer übertragen wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem empfangenden Teilnehmer empfangene binäre Wort wieder in ein analoges Signal umgewandelt wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die analogen Signale erzeugende Datenquelle an einen ersten Eingang (26) eines Komparators (27) angeschlossen ist, daß ein Ausgang (28) des Komparators über ein mit Taktimpulsen gespeistes Schaltglied (29) mit einem Eingang (31) eines Zählers (32) verbunden ist, von dem ein Zählerausgang (33) über ein Schieberegister (34) mit der Sendestufe in Verbindung steht und daß der Zählerausgang (33) über einen Digital/Ana logwandler mit einem zweiten Eingang (39) des Komparators (27) verbunden ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3, mit einer Ausgangsstufe eines Empfangsteils, das zur Abgabe der empfangenen Daten als Impulse eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsstufe (Treiberstufe 23) ein Schieberegister (46) angeschlossen ist, das vorzugsweise über einen Zwischenspei cher (47) mit einem Digital/Analogwandler (48) in Verbindung steht.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Digital/Analogwandler (48) mit einer einstellbaren Speise spannungsquelle (49, 50, 51) verbunden ist, aus der das ana loge Signal abgeleitet wird.