DE3317567A1

DE3317567A1 - Zeitmultiplex-fernsteuerungssystem

Info

Publication number: DE3317567A1
Application number: DE19833317567
Authority: DE
Inventors: Osamu Neyagawa Osaka Akiba; Takashi Shijonawate Osaka Saeki; Yoshiharu Kadoma Osaka Suzuki; Motoharu Osaka Terada
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-05-15
Filing date: 1983-05-13
Publication date: 1983-12-08
Also published as: CA1196705A; FR2526980B1; DE3317567C2; FR2526980A1; JPH0141075B2; GB2121222B; GB8313242D0; JPS58198994A; GB2121222A; US4586040A

Description

Zeitmultiplex - Fernsteuerungssystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen rechnergesteuerten Zeitmultiplexer und insbesondere auf ein System zur Unterbrechungsbehandlung, das eine schnelle Unterbrechungsbehandlung erlaubt, wenn bei einem überwachten Eingang in einer Datenstation eine Änderung registriert wird.

Beschreibung des bekannten Standes der Technik:

Zeichnung 1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm, aus welchem der gesamte Aufbau eines rechnergesteuerten Zeitmultiplexers ersichtlich ist. Zu einem derartigen rechnergesteuerten System gehört eine zentrale Steuereinheit 1 und eine Menge von Datenstationen 2, deren jeweilige Eigenadressen an eine Signalleitung 3 angeschlossen sind. Von der zentralen Steuereinheit 1 wird ein Übertragungssignal derart gesendet, daß jene Datenstation adressiert werden kann, deren Eigenadresse der gesendeten Adresse entspricht und daß ein Austausch von Daten, wie Steuerdaten und Überwachungsdaten, zwischen der zentralen Steuereinheit 1 und der angesprochenen Datenstation 2 erfolgen kann. In einem modernen Gebäude gibt es zum Beispiel in jedem Raum eine Datenstation und jede dieser Datenstationen 2, 2, ... wendet diese Steuerinformation auf ein Objekt an, das geregelt werden soll,wie zum Beispiel eine Lampe und einen Wandschalter im jeweiligen Raum und überwacht ebenfalls jede Änderung im überwachten Eingang von jedem der zu überwachenden Objekte. Nehmen wir zum Beispiel an,daß es sich bei dem zu überwachenden Objekt um einen Wandschalter handelt und daß das Schalten der Lampe über einen AN/AUS-Wandschalter

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erfolgt, dann wird die Änderung von AUS auf AN des Wandschalters von der Datenstation 2 als Änderung des überwachten Eingangs erkannt, wenn der Wandschalter für das Einschalten des Lichtes betätigt worden ist. Die Daten für die Änderung der überwachten Eingabe, welches die Überwachungsdaten sind, werden als Antwortsignal zurückgegeben, wenn Zugriff auf die entsprechende Datenstation 2 durch Aktivierung durch die zentrale Steuereinheit 1 besteht. Die zentrale Steuereinheit 1 empfängt die Überwachungsdaten und sendet dann an die Datenstation 2 die für das Einschalten der entsprechenden Lampe erforderlichen Steuerdaten. Die Datenstation 2 nimmt die Steuerdaten an und schaltet die Lampe ein.

In Zeichnung 2 wird das Beispiel für den Aufbau eines Übertragungssignales dargestellt, wie es in einem konventionellen rechnergesteuerten Zeitmultiplex-System verwendet wird. Zum Übertragungssignal gehören ein Startsignal oder ein Startsignal-Bereich ST, ein Adress-Signal oder ein Adress-Signal-Bereich AD für die Übertragung der Adressdaten einerDatenstation, ein Steuersignal oder ein Steuersignalbereich CTR für die Übertragung der Steuerdaten; ferner ein Quittungswartezeit-Signal oder Quittungswartezeit-Signalbereich RW zur Definition des Zeitraumes, innerhalb dessen eine Quittung von der adressierten Datenstation empfangen werden kann. Das Übertragungssignal ist vom Typ eines bipolaren Wechseltakt-demodulierten Signals.

Mit Hilfe dieser beiden Zeichnungen 1 und 2 kann der Ablauf eines herkömmlichen rechnergesteuerten Zeitmultiplexer-Systems kurz beschrieben werden. Zunächst spricht die zentrale Steuereinheit 1 sequentiell und zyklisch die Datenstationen 2 an. Zu diesem Zweck wird jede Datenstation sequentiell abgerufen, indem die Adressen, die im Übertragungssignal wie in Zeichnung 2 dargestellt enthalten sind, sequentiell geändert werden. Falls die Daten-

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station 2 ein Übertragungssignal empfängt, das eine .. Adresse enthält, die mit der eigenen Adresse übereinstimmt, dann übernimmt die Datenstation 2 die Steuerdaten, die im Übertragungssignal enthalten sind und löst damit die Funktion CS aus, die der Datenstation zugeordnet ist; außerdem sendet die Datenstation 2 an die zentrale Steuereinheit 1 jene Überwachungsdaten als Antwortsignale, die auf Grund der Überwachung des Eingangs SS entstanden sind; sie werden während jenes Zeitraums gesendet, der durch das Quittungswartezeit-Signal RW bestimmt wird.

Da der Zugriff auf die Datenstationen 2, 2, ... bei diesem herkömmlichen Zeitmultiplexer, wie aus vorstehender Beschreibung ersichtlich ist, sequentiell erfolgt, wird der für den Zugriff auf alle Datenstationen 2, 2, ... erforderliche Zeitraum umso langer, je größer die Anzahl der Datenstationen ist. Entsprechend gilt, daß wenn eine Änderung in der Überwachungseingabe SS unmittelbar nach Abruf einer bestimmten Datenstation 2 auftritt, kann die Datenstation 2 erst beim nächsten Abruf die gemessene Änderung mitteilen, nämlich nachdem alle anderen Datenstationen abgerufen sind, was eben bedeutet, daß das Antwortzeitverhalten sehr schlecht ist. Zum Beispiel, um das Modell des oben beschriebenen Wandschalters noch einmal aufzugreifen, tritt, eine in der Praxis nicht tolerierbare Situation dann ein, wenn eine Lampe 5 bis Io Sekunden nach Betätigung des Wandschalters zum Zwecke des Lichteinschaltens eingeschaltet wird. Dazu noch folgendes Beispiel: nehmen wir einmal an, das Objekt, das überwacht werden soll, sei ein Rauchsensor: wenn der Rauchsensor eine Rauchentwicklung entdeckt und die Datenstation 2 diese Änderung des überwachten Eingangs SS erkennt, dann wird die Meldung

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hierau wegen der Abrufreihenfolge verzögert, was in der Praxis natürlich nicht sinnvoll ist. Noch spezieller läßt sich folgendes ergänzen: die Zugriffshäufigkeit auf die Datenstation 2, die häufige Änderungen am überwachten Eingang erkennt, ist genauso groß, wie die Zugriff shäufigkeit auf Datenstationen 2, die selten Änderungen am überwachten Eingang erkennen, da ja auf alle Datenstationen 2, 2, ... gleichmäßig und sequentiell zugegriffen wird. Ferner läßt sich sagen, daß die Zugriffshäufigkeit auf eine einzelne Datenstation 2 natürlich abnimmt, je mehr Datenstationen 2 es gibt, da der Zugriff auf die Datenstationen 2 zyklisch erfolgt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein rechnergesteuertes Zeitmultiplex-System zur Übertragung von Daten zwischen einer zentralen Steuereinheit und einer Menge von einzeln adressierbaren, entfernt aufgestellten Datenstationen, welche über eine Signalleitung an die zentrale Steuereinheit angeschlossen sind.

Die zentrale Steuereinheit enthält Hilfsmittel zur Erzeugung von Übertragungssignalen, die übertragen werden sollen und Hilfsmittel zur Übertragung der Übertragungssignale, die durch die Hilfsmittel generiert worden sind, die zur Generierung von Übertragungssignalen dienen. Das Übertragungssignal enthält eine Datenstationidentifikation für die Identifizierung einer Datenstation 2 aus der genannten Menge von Datenstationen 2, 2 ..., welche das zu übertragende Übertragungssignal empfangen soll? ferner enthält es die Steuerinformation, welche jene Regelungsinformation angibt, die in der Datenstation 2 durchgeführt werden sollen, sowie ein Quittungswartezextsxgnal, mit welchem jener Zeitraum definiert wird, innerhalb dem ein von jener Datenstation zurückgegebenes Quittungssignal empfangen werden kann, welche durch die Datenstation-Identifikation identifiziert worden ist.

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Die zentrale Steuereinheit 1 enthält ferner Hilfsmittel für den Empfang eines Signals, das von den Datenstationen abgeschickt wurde, sowie die Hilfsmittel zur Erzeugung von Steuerungsinformationen, die aktiviert werden durch das empfangene Quittungssignal für die Erzeugung der erforderlichen .Steuerungsinformation. Ferner enthält jede einzelne Datenstation aus der Menge der Datenstationen wie folgt:

1. Speichermittel für die Ablage der Identifikation, mit welcher die entsprechende Datenstation identifiziert wird,

2. Empfangsmittel für den Empfang des Übertragungssignals, das von der zentralen Steuereinheit übertragen wird,

3. Entschlüsselungsmittel der Steuerungsinformation, die aktiviert werden durch die Empfangsmittel, und zwar für die Entschlüsselung der im Übertragungssignal dann enthaltenen Steuerungsinformation, wenn die empfangene Datenstation-Identifikation mit der eigenen, im Speicher abgelegten Identifikation übereinstimmt;

4. Quittungssignal-Übertragungsmittel, die von den Empfangsmitteln aktiviert werden, und zwar für die Übertragung eines Quittungssignals, welches durch das Quittungs-Wartezeit Signal aktiviert wird, das im empfangenen Übertragungssignal dann enthalten ist, wenn die empfangene Datenstation-Identifikation mit der im Speicher abgelegten Identifikation übereinstimmt _r

5. Hilfsmittel zur Erkennung von Änderungen im überwachten Eingang zum Erkennen einer Änderung im überwachten Eingang eines zu steuernden Objektes, welche von der Datenstation überwacht wird,

6. Hilfsmittel für die Erzeugung der Unterbr eohuncjs-An förderung für die Erzeugung eines Unterbrechungssignals, das durch die

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Ausgabe für die Erkennung von Änderungen des überwachten Eingangs aktiviert wird,

7. Hilfsmittel für die Übertragung der Unterbrechungs-Anforderung für die Übertragung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals, das in den Hilfsmitteln für die Generierung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals erzeugt wird, und zwar wird es zu einem anderen Zeitpunkt ausgelöst als die Übertragung des Quittungssxgnals.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Menge der Datenstationen in eine Menge von Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe eine vorgegebene Menge von Datenstationen enthält. Die Datenstation-Identifikation enthält die Gruppen-Identifikation, welche jene Gruppe eindeutig beschreibt, zu der die Datenstation gehört, und ferner die Einzel-Identifikation, welche die einzelne, in der Gruppe enthaltene Datenstation eindeutig beschreibt. Die zentrale Steuereinheit 1 enthält ferner Hilfsmittel für die Erzeugung des Gruppen-Zugriff -Signals, das durch das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal aktiviert wird, welches von den Mitteln für die Übertragung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals in der Datenstation übertragen wir, mit welchen ein Gruppen-Zugriffs-Signal erzeugt werden soll, mit dem Zugriff auf die Datenstation einer jeweiligen Gruppe ermöglicht wird. Die Hilfsmittel für die Übertragung des Übertragungssignals übertragen die Gruppen-Adresse sequentiell als eine Datenstation-Identifikation. Daraus ergibt sich, daß in jenen Fällen, in denen ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal erzeugt worden ist, mehrere Datenstationen einer jeden Gruppe angesprochen werden, so daß der Zugriff auf jene bestimmte Datenstation , die das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal erzeugt hat, schnell geschehen kann.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen die Mittel in der Datenstation für die

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Übertragung des Quittungssignals eine Einzel-Identifikation als Quittungssignal, mit welcher die Datenstation identifiziert wird, wenn die von der Datenstation empfangene Gruppen-Identifikation mit der im Speicher abgelegten Gruppen-Identifikation übereinstimmt. Ferner übertragen die Mittel für die Übertragung des Übertragungs-Signals in der zentralen Steuereinheit 1 die empfangene Einzel-Identifikation als eine Datenstation-Identifikation, wenn die Steuereinheit die Einzel-Identifikation als Quittungssignal empfängt.

In Übereinstimmung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Übertragungssignal, das von den Hilfsmitteln für die Übertragung des Übertragungs-Signals in der zentralen Steuereinheit erzeugt wird, ein,Unterbrechungs-Anf orderungs-Wartezeit-Signal, mit welchem die Wartezeit für den Empfang des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals definiert wird. Die Mittel für die Übertragung des Unterbrechungs-Anf orderungs-Signals übertragen das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während der Wartezeit und werden durch das Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal aus den Hilfsmitteln für die Übertragung des Übertragungssignals aktiviert.

In Übereinstimmung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal in eine Menge von Teilzeiten geteilt, die gleich der Menge der Datenstation-Gruppen ist Das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal wird während der Teilzeit ausgeschickt, die der Gruppen-Identifikation jener Gruppe entspricht, zu der die Datenstation gehört, die das Unterbrechungs-Anf orderungs-Signal erzeugt hat. Daraus ergibt sich, daß die Gruppe, zu der die Datenstation gehört, die das Unterbrechungs-Anf orderungs-Signal erzeugt hat, leicht zu identifizieren ist.

In Übereinstimmung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die als Quittungssignal

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ausgeschickte Einzel-Identifikation die kodierte Information einer Menge von Bits, in welcher ein Signal eines einzigen Bits von einer Kombination eines Impulses mit einer längeren Impulsbreite und eines anderen Impulses mit einer kürzeren Impulsbreite oder aber von einer Kombination eines Impulses mit kürzerer Impulsbreite und eines anderen Impulses mit einer längeren Ii pulsbreite dargestellt wird. Die zentrale Steuereinheit 1 erkennt eine Kombination von 2 Impulsen mit längerer Impulsbreite in jedem Bit der zurückgegebenen Einzel-Identifikation als das Quittungssignal und kann daher erkennen, daß es in einer einzigen Gruppe mehr als zwei Datenstationen gibt, die ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal ausgegeben haben. Wenn außerdem und falls eine solche Kombination von zwei Impulsen mit längerer Impulsbreite erkannt wird, dann werden die zulässigen Adressen berechnet und zwar aufgrund der Bit-Position oder Bit-Positionen, in denen eine derartige Kombination erkannt wird, so daß nur jene Datenstationen abgerufen werden können, die den zulässigen Adressen entsprechen.

Dementsprechend gilt folgendes:

Ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung liegt in der Zurverfügungstellung eines rechnergesteuerten Zeitmultiplexers, der während eines anderen als dem für das Zurückschicken des Quittungssignales üblichen Zeitraumes an die zentrale Steuereinheit ein Unterbrechungs-Anf orderungs-Signal zurückgeben kann-, das durch eine Änderung in einer überwachten Eingabe in eine Datenstation ausgelöst wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein rechnergesteuerter Zeitmultiplexer, der so gebaut ist, daß in dem Moment, in dem ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal generiert wird, ein Zugriff von einer zentralen Steuereinheit auf Datenstationen aus jeder der vordefinierten Menge von Gruppen möglich ist.

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Diese sowie weitere Gegenstände, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden verständlicher mit Hilfe der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen ferngesteuerten Zeitmultiplexers.

Abb. 2 erläutert den Aufbau eines Übertragungssignals wie es in dem in Abb. 1 dargestellten System verwendet wird.

Abb. 3 ist eine schematische Darstellung eines ferngesteuerten Zeitmultiplexers nach der vorliegenden Erfindung.

Abb. 4 zeigt ein Beispiel für den Aufbau der Signale wie sie in einem rechnergesteuerten Zeitmultiplexer nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei Abb. 4a den Aufbau eines Übertragungssignals und Abb. 4b den Aufbau eines von einer Datenstation zurückgegebenen Signals zeigt.

Abb. 5 ist ein Blockdiagramm der in Abb. 3 dargestellten Datenstation-Struktur.

Abb. 6 zeigt die Wellenform als Beispiel für ein Quittungssignal von einer Datenstation.

Abb. 7 zeigt den detaillierten Schaltplan jenes Erkennungs-Schaltkreises einer Änderung in der überwachten Eingabe, wie er in Abb. 5 dargestellt ist.

Abb. 8 zeigt detailliert den Schaltkreis des signalempfangenden Teils der in Abb. 5 dargestellten Struktur.

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Abb. 9 zeigt schematisch den Ablauf einer zentralen Steuereinheit.

Abb. 10 ist ein Kontroll- und Daten-Flußplan einer in der zentralen Steuereinheit durchgeführten Operation.

Abb. 11 ist ein Kontroll- und Daten-Flußplan einer in einer Datenstation durchgeführten Operation.

Abb. 12 A zeigt eine Wellenform, mit welcher eine Art bei der Rückgabe eines Unterbrechungs-Anforderungs-Signals erläutert wird.

Abb. 12 B zeigt das Beispiel für einen Schaltkreis, mit welchem die in Abb. 12 A dargestellte Rückgabeart implementiert wird.

Abb. 12 C zeigt eine Wellenform, mit welcher eine Operation in einem Schaltkreis erläutert wird, wie er in Abb. 12 A dargestellt ist, und

Abb. 13 ist ein Flußplan einer Operationsänderung, wie sie in einer zentralen Steuereinheit vorgenommen wird.

Abb. 3 zeigt schematisch die Struktur eines ferngesteuerten Zeitmultiplexers entsprechend der vorliegenden Erfindung. Genau wie bei einem herkömmlichen System ist hier eine Menge von Datenstationen 2 über eine Signalleitung 3 an eine zentrale Steuereinheit 1 angeschlossen. Dieser Anschluß entspricht genau dem in Abb. 1 dargestellten. Für die vorliegende Erfindung muß jedoch ergänzt werden, daß die Menge der Datenstationen 2 in eine Menge von Gruppen Gl, G2, G 3,... Gn unterteilt werden. Wenn man als Beispiel davon ausgeht, daß es im System 256 Datenstationen 2 gibt, dann werden die Datenstationen 2 in 16 Gruppen unterteilt, wobei jede Gruppe 16 Datenstationen umfaßt. Zum Spezifizieren der Identifikation, das heißt

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einer Datenstation werden 8 Bits verwendet.

Von diesen 8 Bits werden die 4 höherwertigen für die Identifizierung der Gruppe und die 4 minderwertigen Bits werden für die Einzelidentifizierung einer Datenstation in einer bestimmten Gruppe verwendet. So sind zum Beispiel die vier höherwertigen Bits der Adressen von den in der ersten Gruppe G 1 zusammengefaßten Datenstationen alle "0000". Andererseits stehen die verbleibenden vier minderwertigen Bits "0000" bis "1111" jeweils für einen der 16 in dieser Gruppe zusammengefaßten Datenstationen. So wird zum Beispiel die Adresse der ersten Datenstation der in der ersten Gruppe G 1 zusammengefaßten folgendermaßen dargestellt "00000000", die zweite Datenstation wird mit "00000001" und die dritte mit "00000010" adressiert.

In der zweiten Gruppe steht "0001" in den vier höherwertigen Bits für alle in der zweiten Gruppe G 2 zusammengefaßten Datenstationen/ und die vier minderwertigen Bits "0000" bis "1111" stehen jeweils für die einzelnen Datenstationen wie in der ersten Gruppe G 1. Somit hat jede der einzelnen Datenstationen eine eigene Adresse, so daß jede dieser Datenstationen einzeln und ebenso jede Gruppe identifiziert werden kann.

Abb. 4 (a) zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines von einer zentralen Steuereinheit übertragenen Übertragungssignals, wie es in einem rechnergesteuerten Zeitmultiplexer nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Aufbau des Ubertragungssignals weist im Gegensatz zu dem herkömmlichen Übertragungssignal, wie es in Abb. 2 dargestellt ist, folgende Abweichungen auf:

Bevor das Startsignal ST gegeben wird, wird ein Unterbrechungs-. Anforderungs-Wartezeit-Signal IRS gegeben, mit welchem jene Wartezeit definiert wird, innerhalb der ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ (Abb. 4 (b)) akzeptiert wird; ferner Wird ein Modus-Bezeichnungs-Sicjnal M zwischen das Startsignal ST und ein Adrese-Siqnal AD gerjobcm, wobei da;; Modu.·.;

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Bezeichnungs-Signal M entweder einen Einzel-Zugriffs-Betrieb, nämlich bei einem Einzelzugriff auf jede einzelne Datenstation durch Zugriff auf die Datenstationen bezeichnet oder aber einen Gruppenzugriffsbetrieb bei einem Zugriff auf jede der Datenstation-Gruppen, wenn eine Unterbrechung angefordert wird. Genauer gesagt bedeutet dies wie folgt:

Ein Feld für die Modusbezeichnung enthält vier Bits, und somit kann ein anderer ACK-Modus als die beiden oben beschriebenen Modi definiert werden. Der ACK-Modus wird unter Bezugnahme auf die Abb. 10 beschrieben. Wie aus der Abb. 4 ersichtlich ist, enthält ein in der vorliegenden Ausfuhrungsform verwendetes Übertragungssignal ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal IRS, ein Startsignal ST, ein Modus-Bezeichnungs-Signal M, ein Adress-Signal AD, ein Steuerungsdatum CTR und ein Quittungs-Wartezeit-Signal RW. Die zentrale Steuereinheit überträgt ein derartiges Ubertragungssignal. In der Ausführungsform in der Abb. 4 ist jedoch ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal IRS vorgegeben, mit welchem die Wartezeit auf die Unterbrechungsanforderung definiert wird. Es wird aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, daß eine Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit nicht unbedingt zur Verfügung gestellt werden braucht, wenn ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während eines anderen Zeitraumes als der Quittungssignal-Wartezeit empfangen werden kann.

Bevor die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben wird, wird für das bessere Verständnis des Grundkonzeptes der vorliegenden Erfindung unter Zuhilfenahme der Abb. 3 und 4 eine kurze Operation beschrieben. Normalerweise spricht die zentrale Steuereinheit 1 jede der Datenstationen 2 einzeln und sequentiell an, genau so wie beim herkömmlichen ferngesteuerten Zeitmultiplexer. Jetzt gehen wir einmal von folgender Annahme aus:

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Zu dem Zeitpunkt, an dem die spezielle Datenstation 22, die in der zweiten Gruppe G 2 ist, angesprochen wird, sendet eine andere Datenstation 21, die in derselben Gruppe ist, an die zentrale Steuereinheit 1 ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ. Nachdem das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ von der Datenstation 21 während einer Unterbrechungs-Anforderungs-Signal-Wartezeit in der Ausführungsform entsprechend der Abb. gesendet wird, kann die zentrale Steuereinheit das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal sofort empfangen. Dann wird in der zentralen Steuereinheit 1 das Modus-Bezeichnungs-Signal M im Übertragungs-Signal-Format auf Gruppenzugriff gesetzt. Hieraus ergibt sich, daß nachdem die zentrale Steuereinheit die Unterbrechungs-Anforderung empfangen hat, die Adressierung für jede Gruppe erfolgt, und zwar in der Reihenfolge: erste Gruppe G 1, zweite

Gruppe G 2, dritte Gruppe G 3 usw Beim Zugriff

auf die zweite Gruppe erkennt die zentrale Steuereinheit, daß irgendeine oder mehrere Datenstationen, die in der zweiten Gruppe zusammengefaßt sind, ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal abgeben, da nämlich die Datenstation 21, die auch zur zweiten Gruppe gehört, ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal abgibt. Danach wird in der zentralen Steuereinheit 1 das Modus-Bezeichnungs-Signal M auf Einzelzugriff gesetzt, und dann wird die Datenstation 21, die zur zweiten Gruppe gehört, im Einzelzugriff angesprochen. Hieraus wird festgestellt, daß eine bestimmte Datenstation 21 ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal aussendet, und die erforderliche Steuerungsinformation wird an die Datenstation 21 gesendet.

Auf der Basis vorbeschrxebenen Grundkonzeptes folgt nun eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindxang:

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Abb. 5 ist ein Blockdiagramm der Struktur einer in Abb. 3 dargestellten Datenstation 2. Die Datenstation 2 enthält einen Empfangsschaltkreis 51 für den Empfang eines Übertragungssignals, mit welchem ein von der zentralen Steuereinheit 1 über eine Signalleitung 3 übertragenes Übertragungssignal empfangen wird. Der Empfangsschaltkreis 51 für den Signalempfang empfängt ein serielles Übertragungssignal in dem in Abb. 4 dargestellten Aufbau, um eine Serien-Parallel-Umwandlung des empfangenen Übertragungssignals vorzunehmen, so daß ein Modus-Signal M, ein Adress-Signal AD, ein Steuerungs-Signal CTR, ein Synchronisations-Signal auf der Grundlage des Startsignals ST, ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal IRS und ein Quittungs-Wartezeit-Signal RW erzeugt werden. Das Modus-Signal M vom Schaltkreis 51 für den Signalempfang wird angewendet auf den Schaltkreis 53 für die Modus-Bestimmung. Der Modus-Bestimmungs-Schaltkreis 53 wird vom Modussignal M für die Auslösung eines Adress-Bestimmungs-Freigabe-Signals aktiviert, mit welchem die Bestimmung der Adresse in einem Adress-Bestimmungs-Schaltkreis 54 ausgelöst wird. Nehmen wir als Beispiel einmal an, das Modus-Signal M sei das Signal für die Bezeichnung eines Einzel-Zugriffs-Modus, dann löst das entsprechende Adress-Bestimmungs-Freigabe-Signal eine Adressbestimmung oder einen Vergleich des empfangenen Adress-Signals, das in den Adress-Bestimmungs-Schaltkreis 54 eingegeben ist/ mit der im Hilfsmittel 59 für das Adress-Setzen und Speichern gespeicherten Adress-Information-Signal aus. Hilfsmittel 59 wird weiter unten beschrieben; wenn wir annehmen, daß das Modus-Signal M ein Signal zur Bestimmung eines Gruppenzugriffs ist, dann macht das Freigabe-Signal die Bestimmung oder den Vergleich des Adressteils im empfangenen Adress-Signal wirksam, welches eine Gruppe identifiziert, beispielsweise die vier höherwertigen Bits der Adresse mit dem Adressteil in der Adress-Information, der im Speichermittel 59 gespeichert ist, zum Beispiel dessen vier höherwertige Bits. Der Adress-

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Bestimmungs-Schaltkreis 54 ist eine Vergleichsschaltung, die zum Beispiel ein von Empfänger-Schaltkreis 51 ausgegebenes Adress-Signal mit der Adress-Information vom Adress-Schalter oder vom Adress-Speichermittel 59 vergleicht, und zwar Bit für Bit. Wie oben beschrieben werden bei einem Einzelzugriff alle Bits in der Adress-Information verglichen, und bei einem Gruppen-Zugriff werden nur die Adress-TeiJe verglichen, die eine Gruppe identifizieren. Der Adressen-Schalter oder der Adress-Speicher 59 wendet alle Bits einer dort gespeicherten Adresse auf den Adress-Bestimmungs-Schaltkreis 54 an; auf den Schaltkreis 57 für die Ausgabe eines zu quittierenden Signals 57 wird nur der Adress-Teil mit den niederwertigen Bits für die Bestimmung einer Einzeladresse einer Datenstation angewandt, z.B. eine Information mit den vier niederwertigen Bits. Falls und wenn alle verglichenen Bits einander entsprechen, wenn nämlich die von der Datenstation empfangene Adresse der gespeicherten Adresse entspricht, die in einem Einzelzugriff in der Datenstation enthalten ist, dann wendet der Adress-Bestimmungs-Schaltkreis 54 eine Koinzidenz-Ausgabe-Stütz-Schaltkreis 55 an. Falls und wenn sich als Vergleichsergebnis eine Gleichheit in einer Gruppe ergibt, nämlich wenn die vier höherwertigen Bits jeweils identisch sind, dann wird eine Koinzidenz-Ausgabe auf den Schaltkreis 57 für die Ausgabe eines zu quittierenden Signals ausgeführt.

Das Steuer-Signal CTR aus dem Empfänger-Schaltkreis 51 ist an den Ausgabe-Stütz-Schaltkreis 55 gekoppelt. Der Ausgabe-Stütz-Schaltkreis 55 stützt das Steuersignal CTR vom Signal-Empfänger-Schaltkreis 51, der von der Koinzidenz Ausgabe vom Adress-Bestimmungs-Schaltkreis 54 aktiviert wird, so daß der Schaltkreis 55 das Kontrollsignal an eine Last 60, z.B. eine Lampe liefert.

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Die Datenstation enthält ferner den Eingabe-Überwachungs-Schaltkreis 56 zur Erkennung der Eingabe und zur Überwachung und Stützung von Eingabeänderungen; dieser Schaltkreis erkennt eine Eingabe vom Eingang SS über einen Überwachungs-Schaltkreis 61, wie zum Beispiel ein Wandschalter oder ähnliches, um das Eingangssignal zu stützen, und er erkennt Änderungen in dem überwachten Eingang. Der Schaltkreis 57 für die Ausgabe eines zu quittierenden Signals wird durch eine Zustandsausgabe vom Betriebsart-Bestimmungs-Schaltkreis 53 und einem Zeitgeber-Signal aus dem Signal-Empfänger -Schaltkreis 51 ausgelöst; (das Zeitgeber-Signal seinerseits wird erzeugt durch ein Quittungs-Wartezeit-Signal, welches in dem empfangenen Übertragungssignal enthalten ist); der Schaltkreis 57 gibt die im Stütz-Schaltkreis 56 gestützten Daten der überwachten Eingabe als Quittungsausgabe über die Signalleitung 3 an die zentrale Steuereinheit 1 zurück. Im Falle eines Gruppenzugriffs wird die Adress-Information des im Speicher 59 abgelegten niederwertigsten Bit als Quittungssignal an die zentrale Steuereinheit 1 über die Signalleitung 3 vom Ausgabe-Schaltkreis 57 gesendet, und zwar ausgelöst durch das Zeitgeber-Signal von dem oben beschriebenen Signal-Empfänger-Schaltkreis 51, eine Koinzidenz-Ausgabe der vier höherwertigen Bits aus dem Adress-Bestimmungs-Schaltkreis 54 sowie eine Ausgabe aus einer nachfolgend beschriebenen Unterbrecher-Kennung 58.

Wenn sich außerdem die überwachte Eingabe SS von dem Schaltkreis 61 für die überwachte Eingabe ändert, dann erkennt der Eingabe-Erkennungs-Schaltkreis 56 für die Erkennung der überwachten Eingabe, der Stützung sowie der Änderung der überwachten Eingabe die Daten der überwachten Eingabe, stützt dieselben und steuert ebenfalls eine Erkennungsausgabe der Änderung in der überwachten Eingabe auf die Unterbrechungs-

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kennung 58. Die Unterbrechungskennung 58 wird bei der Erkennungsausgabe einer Änderung in der überwachten Eingabe aus dem Schaltkreis 56 gesetzt. Die gesetzte Ausgabe von der Unterbrechungskennung 58 wird von dem Schaltkreis 57 für die Ausgabe eines zu quittierenden Signals durch die Signalleitung gesendet, und zwar ausgelöst durch ein Zeitgeber-Signal von dem Signal-Empfänger-Schaltkreis 51 (das Zeitgeber-Signal wird in Synchronisation mit dem im Übertragungssignal enthaltenen Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal erzeugt.). Daraus ergibt sich, daß das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ während der Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit in der zentralen Steuereinheit 1 an die zentrale Steuereinheit 1 gesendet wird.

Unterdessen erzeugt der Betriebsarten-Bestimmungs- Schaltkreis 53 ein Rücksetz-Signal für das Zurücksetzen der Unterbrechungskennung 58 und des Schaltkreises 56, wenn der Schaltkreis 53 den ACK-Modus erkennt.

Wie oben beschrieben senden bzw. sendet, obwohl alle in einer bestimmten Gruppe enthaltenen im Gruppenzugriff angesprochenen Datenstationen gleichzeitig angesprochen werden, nur jene Datenstation/en 2, die ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ ausgegeben hat; das heißt: Jene Datenstation/en 2, in welcher die eben dort enthaltene Unterbrechungskennung 58 gesetzt ist; die Datenstation/en senden die niederwertigen Bits ihrer eigenen im Speicher abgelegten Adresse als Quittungssignal während jenes Zeitraumes an die zentrale Steuereinheit 1, während dem ein Qittungs-Wartezeit-Signal RW empfangen wird. Ein Beispiel, in welchem die vier niederwertigen Bits gesendet werden, wird nachstehend beschrieben. So werden als Beispiel die logischen Werte jeder der vier niederwertigen Bits der Adresse durch ein kodiertes Signal von 2 Bits Länge gebildet. Wenn zum Beispiel der logische Wert "1" ist, dann ist das entsprechende kodierte Signal "10", und wenn der logische Wert "0" ist, dann ist das kodierte Siqna] "01". Dementsprechend wird das durch die vier niederwertigen Bits, die hier

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"0000"lauten, dargestellte Adress-Datum als ein Quittungs-Signal RS mit den acht Bits "01" "01" "Öl" "Öl" gebildet. In gleicher Weise wird das Adress-Datum mit den vier niederwertigen Bits "1100" als Quittungssignal mit den acht Bits "10" "10" "01" "01" gebildet. In diesem Fall wird der logische Wert "1" in einem Quittungssignal RS durch einen Impuls mit größter Impulsbreite und der logische Wert "0" in einem Quittungssignal RS durch einen Impuls mit einer kleineren Impulsbreite dargestellt. Daher gilt folgendes: Wenn ein logischer Wert in einem vorbestimmten Bit der vier niederwertigen Bits in dem Adress-Datum "1" ist, dann ist das entsprechende Quittungssignal RS ein Signal mit 2 Bits: "10" wie in Abb. 6 (a) dargestellt. Wenn andererseits der logische Wert in einem vorbestimmten Bit in den Adress-Daten "0" ist, dann wird das entsprechende Quittungssignal RS ein Signal mit 2 Bits: "01" wie in Abb. 6 (a) dargestellt.

Wenn diese Signale dementsprechend ausgesendet werden, dann wird das Quittungssignal RS, das den oben beschriebenen vorbestimmten Bits entspricht und auf der Signalleitung 3 gesendet wird, ein Signal: "11" wie in Abb. 6 (c) dargestellt. Da ja das kodierte Signal"ll" nicht die logischen Werte "1" und "0" anzeigt, kann die zentrale Steuereinheit 1 bestimmen oder erkennen, daß die Quittungssignale von mehr als zwei in einer Gruppe enthaltenen Datenstationen ausgesendet werden, indem sie ein solches kodiertes Signal erkennt.

Abb. 7 stellt einen Schaltkreis dar, mit welchem detailliert der Eingabe-Erkennungs-Schaltkreis 56 für die Erkennung der überwachten Eingabe, der Stützung und der Änderung in der überwachten Eingabe aus Abb. 5 gezeigt wird. Der Schaltkreis 56 enthält einen Stützschaltkreis 561, welcher eine überwachte Eingabe von einem Schaltkreis für die überwachte Eingabe 61 empfängt und den Zustand der überwachten Eingabe verriegelt. Die überwachte Eingabe wird an den D Eingang des D-Typ Flip-Flop 562 angeschlossen und steuert auch einen

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Eingang eines EXCLUSIVE OR-Gatters 553. Eine Abtastuhr CKO wird an einen Uhr-Eingang des D-Typ Flip-Flops 562 angeschlossen. Der Q-Ausgang des D-Typ Flip-Flops 562 wird an den anderen Eingang des EXCLUSIVE OR-Gatters angeschlossen. So wird eine Änderung in der überwachten Eingabe entdeckt. Wenn sich das Signal der überwachten Eingabe ändert, dann gibt das EXCLUSIVE OR-Gatter ein logisches "1" Signal aus, das durch den Q-Ausgang des D-Typ Flip-Flops 562 und das Signal für die überwachte Eingabe SS ausgelöst wird. Die Ausgabe "1" von dem Gatter 563 steuert einen Eingang eines AND-Gatters 565 durch ein OR-Gatter 564. Eine Abtastuhr CK 1 wird an den anderen Eingang des AND-Gaters 565 angeschlossen. Die Ausgabe des AND-Gatters 565 steuert als Erkennungsausgabe einer Änderung in der überwachten Eingabe den Eingang eines RS Flip-Flop, das die Unterbrechungskennung 58 darstellt. Dementsprechend wird ein Unterbrechungs-Kennungs-Signal vom Q-Ausgang in der Unterbrechungskennung 58 erzeugt. Obwohl nur eine überwachte Eingabe beschrieben wurde, kann man leicht verstehen, daß andere überwachte Eingaben in der gleichen vorbeschriebenen Art erkannt werden können. Solcherart erkannte Ausgaben steuern das AND-Gatter 565 über das OR-Gatter 564, um das RS Flip-Flop 58 entsprechend der Zeitgebung des Abtast-Zeit-Signals CK 1 zu setzen.

Abb. 8 zeigt in Form eines Blockdiagramms die Einzelheiten des Signal-Empfänger-Schaltkreises 51 aus Abb. 5. Ein über die Signalleitung gesendetes Übertragungssignal steuert den D-Eingang eines D-Typ Flip-Flop 511 und den einen Eingang eines EXCLUSIVE OR-Gatters 512. Ein Zeit-Signal CK 1 wird für den Uhr-Eingang des D-Typs Flip-Flop 511 verwendet. Ein Q-Ausgang des Flip-Flop 511 wird an den anderen Eingang des EXCLUSIVE OR-Gatters 512 angeschlossen. Hieraus ergibt sich, daß die Änderung im Übertragungssignal genauso wie durch die Struktur des D-Typ Flip-Flops 562 und des EXCLUSIVE OR-Gatters 563 aus Abb. 7 erkannt wird. Wenn die Änderung

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9 β · O » V

3 31 /56/

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des Übertragungssignals erkannt wird, dann steuert die vom EXCLUSIVE OR-Gatter 512 ausgegebene "1" den D-Eingang des zweiten D-Typ Flip-Flops 513. Der Uhr-Eingang CK des D-Typ Flip-Flop 513 wird mit der Uhr CK 1 gekoppelt. Der Q-Eingang des Flip-Flops 513 wird an den CK-Elngang eines Schieberegisters 514 angeschlossen, der Q-Eingang hiervon wird an einen invertierten Eingang des AND-Gatters 515 angeschlossen. Der andere invertierte Eingang des AND-Gatter s 515 wird mit der Uhr CK 1 gekoppelt. Der Ausgang des AND-Gatters 515 wird an einen Rücksetz-Eingang des Zählers 516 angeschlossen. Eine Uhr CKO von einem Zeitgeber 52 steuert den Zähleingang des Zählers 516. Wenn ein vom Zähler 516 gezählter Wert über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, dann wird "1" ausgegeben und über den Qn-Ausgang des Zählers 516 an das Schieberegister 514 geliefert. In oben beschriebener Struktur wird die Änderung eines jeden Impulssignals, welches ein Übertragungssignal bildet, vom ersten D-Typ Flip-Flop 511 und dem EXCLUSIVE OR-Gatter 512 erkannt. Das erkannte Signal steuert den Uhr-Eingang des'Schieberegisters 514 über den zweiten D-Typ Flip-Flop 513. Während ein nächstes erkanntes Signal das Schieberegister steuert, nachdem der Zähler durch das vorher erkannte Signal zurückgesetzt worden ist, zählt der Zähler 516 die Anzahl der gelieferten CKO-Blöcke, und wenn dieser gezählte Wert höher als der vorbestimmte Zählwert ist, dann steuert die "1" das Schieberegister 514 über den Qn-Ausgang des Zählers 516, so daß das Schieberegister 514 das laufende Übertragunssignal als "1" abspeichert. Wenn der vom Zähler 516 gezählte Wert niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert ist, dann steuert die ausgegebene "0" das Schieberegister 514, so daß das Schieberegister 514 einen entsprechenden Teil eines laufenden Übertragungssignals als "0" abspeichert. Der Zähler 516 wird vom Ausgang vom AND-Gatter 515 gleichzeitig mit dem Speichern im Schieberegister 514 zurückgesetzt, so daß die Messung der Impulsbreite eines nächsten Signales vorbereitet ist. So wird ein serielles Übertragungs-

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signal wie in Abb. 4 dargestellt sequentiell erkannt und im Schieberegister 514 abgespeichert, so daß eine seriellparallele Umwandlung des Übertragungssignals erfolgt.

Abb. 9 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine Struktur der zentralen Steuereinheit 1. Ein Quittungssignal RS oder ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ, das von einer Datenstation quittiert worden ist, wird in einem Empfänger-Schaltkreis für quittierte Signale 91 empfangen und steuert dann die Steuerung 92. Die Steuerung 92 ist mit einem Mikroprozessor oder einem Mikrocomputer ausgestattet, Ein Übertragungs-Signal-Erzeuger-Schaltkreis 93 erzeugt ein Übertragungssignal, und zwar ausgelöst durch ein Steuersignal von der Steuerung 92. Das erzeugte Übertragungssignal wird über die Signalleitung durch einen Übertragungs-Signal-Übertragungs-Schaltkreis 94 an jede Datenstation übertragen.

Der Datenflußplan im Abb. 10 soll das Verhalten einer zentralen Steuereinheit und jener in Abb. 11 das Verhalten einer Datenstation erläutern. Anhand der Abb. 10 und 11 wird ein Verhalten der vorliegenden Ausführungsform nach vorliegender Erfindung beschrieben.

(1) Zuerst wird das normale Verhalten angenommen. Insbesondere wird angenommen, daß jede der Datenstationen von einer zentralen Steuereinheit abgerufen wird und keine
spezielle Änderung in einem überwachten Eingang auftritt.

Wenn eine Operation gestartet wird, dann wird in der zentralen Steuereinheit 1 ein Modus-Signal M (Abb. 4) für Einzelzugriff gesetzt, und es wird eine Adresse für die erste
aller Datenstationen oder eine Adresse für die erste aller Datenstationen in einer vorbestimmten Reihenfolge erzeugt, außerdem wird das entsprechende Steuersignal gesetzt. Desgleichen werden mit dem Schritt Sl das Übertragungssignal einschließlich eines Startsignals, ein Untorbrechungs-An£orderungs-Wartezeit-Signal und ein Ou i 1:1 .ungs -Wart.osseii.-

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Signal - vergl. Abb. 4 - erzeugt und übertragen. Auf der Seite der Datenstation wird in Abb. 11, nachdem ein Übertragungssignal im Schritt SlOl empfangen worden ist, mit Schritt S102 bestimmt, ob ein Modus-Auswahl-Signal im empfangenen Übertragungssignal einen Einzelzugriff bezeichnet oder nicht. Wenn ja ist der Modus ein Einzelzugriff, und so fährt das Programm mit Schritt S103 fort, in welchem eine in dem empfangenen Übertragungssignal enthaltene Adresse mit einer Adresse in jener Datenstation verglichen wird, die soeben das Übertragungssignal erhalten hat. Wenn die beiden Adressen miteinander übereinstimmen, dann fährt das Programm mit Schritt S1O4 fort, in welchem bestimmt wird, ob eine Unterbrechungskennung gesetzt wird. In diesem Zustand nehmen wir jetzt an, die Unterbrechungskennung wäre noch nicht gesetzt, und somit wird im nächsten Schritt S105 ein Unterbrechungs-Zustands-Bit, welches in einem Quittungssignal enthalten ist, auf 0 gesetzt (das Quittungssignal wird normalerweise durch Bits strukturiert _t welche das Überwachungsdatum angeben,ferner durch ein Bit für den Unterbrechungsstatus und schließlich durch ein Paritätsbit). Dann wird im Schritt S106 ein Quittungssignal mit einem überwachten Eingang und der Unterbrechungs-Zustand-Information gesendet. Dann fährt das Programm mit Schritt S107 fort, in welchem das im empfangenen Übertragungssignal enthaltene Steuerdatum akzeptiert und an den zu überwachenden Gegenstand übergeben wird. Dann wird im Schritt S108 ein überwachter Eingang überprüft, und es wird bestimmt im Schritt S109, ob eine Änderung im überwachten Eingang vorliegt. Wir nehmen jetzt an, daß keine Änderung im überwachten Eingang vorliegt, und daher geht die Folge an den Start zurück, und die bereits beschriebenen Schritte werden wiederholt.

Wenn die in dem von der Datenstation empfangenen Übertragungssignal enthaltene Adress nicht mit der derzeit in der Datenstation gespeicherten Adresse übereinstimmt, dann geht das

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Programm durch die Schritte S1O3 bis S1O8 und S1O9 an den Start zurück.

(2) Jetzt gehen wir davon aus, daß eine Änderung im überwachten Eingang erkannt wird, wenn eine Datenstation mittels Einzelzugriff abgerufen wird.

In diesem Fall wird im Schritt S108 die Änderung im überwachten Eingang erkannt, und im Schritt S1O9 wird bestimmt, daß eine Änderung im überwachten Eingang vorliegt. Demgemäß fährt das Programm mit Schritt Silo fort, in welchem eine Unterbrechungskennung gesetzt wird. Danach wird im Schritt Sill bestimmt, ob es sich um einen Zeitraum handelt, für den ein Unterbrechungsanforderungssignal IRQ gesendet werden kann. Genauer gesagt, es wird bestimmt, ob jetzt eine Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit vorliegt. Wenn ein solcher Zeitraum vorliegt, dann fährt das Programm mit Schritt Sl12 fort, mit welchem das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ durch einen Schaltkreis für die Ausgabe eines zu quittierenden Signals gesendet wird.

Das von der Datenstation abgeschickte Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ wird von der zentralen Steuereinheit empfangen, dann wird wieder mit Schritt S3 das von der Datenstation abgeschickte Unterbrechungs-Anforderungs-Signal erkannt, und mit Schritt S4 wird bestimmt, ob es ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ gibt. Da ja ein Unterbrechungs-Anf orderungs-Signal bereits empfangen worden ist, geht das Programm zu Schritt S5, in welchem jede Datenstation-Gruppe im Gruppenzugriff angesprochen wird. Wenn es z.B. 16 Gruppen gibt und jede Gruppe 16 Datenstationen enthält, dann wird an jede Gruppe ein Übertragungssignal übertragen, und zwar von den Adressen ¹¹OOOO" bis "1111" in den vier höherwertigen Bits. Im Schritt S6 wird bestimmt, ob das Adress-Datum der vier niederwertigen Bits von einer Gruppe zurückgeschickt wird, und zwar bei jedem Anruf einer

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jeden Gruppe. Wenn keine Quittung kommt, geht das Programm auf Schritt S5 zurück, mit dem eine Adresse in den vier höherwertigen Bits um 1 fortgeschrieben wird. Auf diese Art und Weise werden alle 16 Gruppen angesprochen. Wenn ein Adress-Datum in den vier niederwerigen Bits beim Abruf einer bestimmten Gruppe quittiert wird, dann geht das Programm vom Schritt S6 zum Schritt S7, in welchem bestimmt wird, ob eine bestimmte, in Abb. 6 (c) dargestellte Kombination in dem quittierten 4 Bits Adress-Datum vorliegt. Diese Kombination erscheint im Datenflußplan als Überlappung. Wenn keine derartige Kombination vorliegt, was nur bedeutet, daß nur eine Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ von nur einer in der betreffenden Gruppe enthaltenen Datenstation übertragen worden ist, dann wird die Datenstation im Einzelzugriff angesprochen, und zwar nur auf der Basis der von der Datenstation quittierten Adressinformation; und dann wird das von der Datenstation übertragene Überwachungsdatum in der zentralen Steuereinheit akzeptiert. Danach wird im Schritt S9 das Modus-Signal M im Übertragungssignal auf ein ACK-Modus-Signal gesetzt und an die Datenstation übertragen. Jetzt geht das Programm zu Schritt S5 zurück, und die nachfolgende Gruppe wird angesprochen. Wenn alle Gruppen abgefragt worden sind, dann geht das Programm vom Schritt S4 an den Start zurück.

Wenn das Adress-Datum der vier niederwertigen Bits quittiert wird und es tritt in dem quittierten Datum eine besondere, wie in abb. 6 (c) gezeigte Kombination auf, dann geht das Programm von Schritt S7 zu Schritt SlO. Danach werden alle jene Datenstationen im Einzelzugriff sequentiell abgerufen, die in jener Gruppe enthalten sind, welche das Adress-Datum der vier niederwertigen Bits quittiert hat. Genauer gesagt wird im Schritt SlO im Einzelzugriff das Übertragungssignal ausgesendet, und zwar beginnend mit der "0" aus den niederwertigen Bits.

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Bei einer Datenstation-Operation im Einzelzugriff führt das Programm die Schritte S102 und S103 aus, vgl. Abb. 11, und wenn beide Adressen übereinstimmen, fährt das Programm mit Schritt S104 fort. In diesem Schritt S104 wird bestimmt, ob eine Unterbrechungskennung gesetzt wird. Wenn eine Unterbrechungskennung bereits im Schritt SlIO gesetzt worden ist, dann fährt das Programm mit Schritt Sl13 fort, in welchem ein Unterbrechungszustand-Bit auf 1 gesetzt wird. Danach wird im Schritt S106 ein Quittungssignal ausgesendet, und im Schritt S107 wird das Steuerdatum akzeptiert. Im vorliegenden Fall wird das im Schritt SlI aus Abb. 10 quittierte Überwachungsdatum akzeptiert, und im Schritt Sl2"wird entschieden, ob der Unterbrechungszustand gesetzt wird. Wie oben beschrieben geht das Programm, da das Unterbrechungszustand-Bit bereits im Schritt Sl13 auf 1 gesetzt worden ist, auf den Schritt S13, mit welchem ein erforderliches Steuerdatum auf der Basis des akzeptierten Überwachungsdatums erzeugt wird. Danach wird im Schritt

514 das Modus-Signal M auf einen ACK-Modus gesetzt und an die Datenstation übertragen. Danach wird mit den Schritten

515 und S16 die durch die vier niederwertigen Bits definierte Adresse der in der Gruppe enthaltenen Datenstation erhöht, so daß alle in der Gruppe enthaltenen Datenstationen sequentiell abgerufen werden. Nachdem die letzte in der Gruppe enthaltene Datenstation abgerufen ist, geht die Folge auf Schritt S5 zurück, und das Abrufen der folgenden Gruppe geht weiter.

Jetzt wird das Verhalten der Datenstation unter Zuhilfenahme der Abb. 11 beschrieben, und zwar das Verhalten beim Empfang eines Übertragungssignals im Gruppenzugriff im Schritt S5. Wenn ein Übertragungssignal im Schritt SlOl im Gruppenzugriff empfangen worden ist, dann wird entschieden mit Schritt S102, daß es kein Einzelzugriff ist, und das Programm fährt mit Schritt Sl14 fort. Im Schritt Sl14 wird entschieden, ob der Modus ein ACK-Modus oder ein Gruppen-

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zugriff ist. In diesem speziellen Fall ist es ein Gruppenzugriff, und daher fährt das Programm mit Schritt S115 fort, in welchem beide Adressen in den vier niederwertigen Bits miteinander verglichen werden. Wenn beide Adressen übereinstimmen, dann wird im Schritt S116 entschieden, ob die Unterbrechungskennung gesetzt wird. Da die Unterbrechungskennung bereits im Schritt SIlO gesetzt worden ist, um ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ auszusenden, fährt das Programm mit Schritt S117 fort. In dem Schritt S117 wird die Information der vier niederwertigen Bits der Adresse der Datenstation als Quittungssignal ausgeschickt.

Wie in den Schritten S7 und S8 aus Abb. 10 bereits beschrieben worden ist, wird jene Datenstation, welche die Adressinformation in den niederwertigen Bits quittiert, im Einzelzugriff angesprochen, und zwar in dem Fall, in dem eine bestimmte Gruppe in einem solchen Gruppenzugriff identifiziert wird und das entsprechende Adress-Datum in den vier niederwertigen Bits ohne irgendeine wie in Abb. 6 (c) dargestellte besondere Kombination quittiert wird. Jetzt möchten wir das Verhalten der Datenstation zu diesem Zeitpunkt nachfolgend anhand der Abb. 11 beschreiben. Da ein Einzelzugriff erfolgt, geht das Programm von Schritt S102 zu Schritt S103. Wenn dann beide Adressen übereinstimmen, fährt das Programm mit Schritt S104 fort, in welchem entschieden wird, ob eine Unterbrechungskennung gesetzt ist. Da die Unterbrechungskennung bereits gesetzt worden ist, geht das Programm zu Schritt S113, in welchem das im Quittungssignal enthaltene Unterbrechungszustandsbit auf 1 gesetzt worden ist; und dann wird im Schritt S106 die Quittung gesendet und im Schritt S107 das Steuerdatum akzeptiert. Auf der Basis des im Schritt S106 gesendeten Quittungssignals wird das Überwachungsdatum mit Schritt S8 in Abb. 10 akzeptiert. Da das Modus-Signal auf einen ACK-Modus gesetzt worden ist und das Übertragungssignal, das letzteres enthält, gesendet worden ist, geht das Programm durch die Schritte SlOl, S102 und S114 zum Schritt S118, und zwar für jene Datenstationen, welche das Übertragungssignal empfangen haben.

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Im Schritt S118 wird die Adresse überprüft. Da die Adresse die selbe bleibt, obwohl das Modus-Signal im Schritt S9 auf einen ACK-Modus gesetzt worden ist, ist das Ergebnis des Adress-Vergleiehst Koinzidenz. Demgemäß fährt das Programm mit Schritt S119 fort, in welchem die gesetzte Unterbrechungskennung zurückgesetzt wird. Wenn dann die Unterbrechungskennung gesetzt ist und ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal gesendet ist, dann erfogt der erforderliche Informationsaustausch zwischen der Datenstation und der zentralen Steuereinheit, und dann wird die Unterbrechungskennung sofort zurückgesetzt, so daß die zentrale Steuereinheit eine nächste Unterbrechungs-Anforderung erwarten kann.

In der oben beschriebenen Ausführungsform kann ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ zu jedem Zeitpunkt in einem von einem Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal in einem Übertragungssignal definiertem Zeitraum gesendet werden. Diesbezüglich ist eine Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit in einer weiteren Ausführungsform in eine Menge gleicher Teilzeiten geteilt, und zwar entsprechend der Anzahl der Datenstation-Gruppen, und ein von jeder Gruppe abzusendendes Unterbrechungs- Anforderungs-Signal wird entsprechend der Zeitgebung der der Gruppe entsprechenden vorbestimmten Teilzeit gesendet, so daß die zentrale Steuereinheit jene Gruppe leicht erkennen kann, die ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal sendet, welches auf dem Zeitpunkt basiert, wann das Unterbrechungs-Anforderungs -Signal übertragen wird. Die Wellenform in Abb. 12 zeigt ein Zeitverhältnis für den Fall, in dem eine Unterbrechungs-Anf orderungs-Wartezeit in 16 gleiche Teilzeiten unterteilt ist. Abb. 12A (a) zeigt eine Unterbrechungs-Anf orderungs-Wartezeit, die durch das Übertragungssignal definiert wird, wobei die Unterbrechunqs-Anforderunqs-Wartezeit in 16 gleiche Teilzeiten entsprechend den 16 Daten-

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station-Gruppen unterteilt ist. Jede Teilzeit entspricht der durch die vier höherwertigen Bits einer Datenstation-Identifikation bestimmten Adress-Information, das heißt einer Gruppen-Identifikation. Wenn zum Beispiel, wie in Abb. (b) gezeigt, ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal von der ersten Gruppe übertragen wird, in deren Adresse die vier höherwertigen Bits "0000" lauten, dann wird das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal in der Teilzeit 0 gesendet, und wenn, wie in der Abb. (c) gezeigt, ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal von der sechsten Gruppe übertragen wird, in deren Adresse die vier höherwertigen Bits "0101" lauten, dann wird das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal in der Teilzeit 5 gesendet. Wenn Unterbrechungs-Anforderungen von jenen Datenstationen kommen, die in den durch oben beschriebene Adresse 0 und 5 bestimmten Gruppen enthalten sind, dann erscheinen Impulse in den Teilzeiten O und 5, und daher wird, ein wie in Abb. 12A (d) beschriebenes Quittungssignal gesendet. Damit dieses Unterbrechungs-Anforderungs-Signal gesendet werden kann, enthält der Schaltkreis 57 für die Ausgabe eines zu quittierenden Signals außerdem einen Schaltkreis wie er in Abb. 12B dargestellt ist. Ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal (vgl. Abb. 12C (a)) von dem Signal-Empfänger-Schaltkreis 51 aus Abb. 5 ist an den Eingang eines AND-Gatters 570 gekoppelt. Uhrsignale CK 2, wie sie in Abb. 12C (b) gezeigt sind, mit einer Wiederholungsrate, die gewählt ist, daß ein Takt in einer Teilzeit im Unterbrechungs-Anforderungs-Signal enthalten ist, steuern den anderen Eingang des AND-Gatters 570. Der Ausgang des AND-Gatters 570 steuert den Uhr-Eingang des Zählers 571. So zählt der Zähler z.B. 16 Impulse während der Wartezeit des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals. Ein Uhr-Impuls CK 3, wie er in Abb. 12C (c) gezeigt ist, steuert den Rücksetz-Eingang des Zählers 571. Die Ausgabe des Zählers 571 steuert

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einen Vergleichs-Schaltkreis 572. Die Gruppen-Identifikation, die^ durch die vier niederwertigen Bits aus dem Speicher in Abb. 5 bestimmt wird* steuert den anderen Eingang der Verglei-chseinrichtung 572. Ein Koinzidenz-Ausgang des Vergleichs-Schaltkreises 572 wird an einen Eingang eines AND-Gatters 573 gekoppelt. Ein Unterbrechungskennungs-Ausgang der Unterbrechungskennung 58 steuert den anderen Eingang des AND-Gatters 573. Wenn in einer derartigen, in Abb. 12B dargestellten Struktur eine Unterbrechungs-Anforderung von einer bestimmten Datenstation kommt, dann wird ein entsprechendes Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRS in einer Teilzeit gesendet, die einer Gruppe entspricht, zu der die Datenstation gehört, und zwar innerhalb der Unterbrechungs-Anf orderungs-Wartezeit.

Abb. 13 zeigt den Programmablauf in einer zentralen Steuereinheit, wenn ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während einer wie in Abb. 12B dargestellten vorbestimmten Zeit gesendet wird. Die speziellen Unterschiede zur Abb. 10 sind wie folgt:

In Schritt Sl31 wird eine Gruppe oder werden mehrere Gruppen, die Unterbrechungs-Anforderungs-Signale senden, auf der Basis der Teilzeit oder Teilzeiten für jene Unterbrechungs-Anforderungs-Signale erkannt, die während einer Unterbrechungs-Anf orderungs-Wartezeit gesendet werden, und ein Übertragungssignal wird diesen Gruppen im Gruppenzugriff übertragen. Danach wird in Schritt SL32 entschieden, ob ein Überlappen der Adress-Daten in den vier niederwertigen Bits vorliegt, die als Quittungssignal quittiert werden. Nachfolgende Operationen entsprechen den auf Schritt S7 in Abb. 10 folgenden, daher kann die detaillierte Beschreibung entfallen.

In einer weiteren Ausführungsform wird angenommen, daß im' Schritt S7 in Abb. 10 ein Überlappen vorliegt. Eine oder mehrere Überlappungen in den vier niederwertigen Bits oiner quittier -

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c* a * if

ten Adresse werden erkannt, so daß zulässige Adressen erkannt werden können. Wenn zum Beispiel die vier niederwertigen Bits "0ODD" sind, wobei D eine Bit-Überlappung bezeichnet, dann gibt es in den vier niederwertigen Bits vier zulässige Adressen, nämlich "0000", "0001", "0010" und "0011". In Übereinstimmung mit diesen vier zulässigen Adressen können die entsprechenden Datenstationen im Einzelzugriff angesprochen werden.

Wie oben beschrieben kann die Datenstation sofort, und zwar erst durch Gruppenzugriff und dann im Einzelzugriff erkannt werden, wenn eine Unterbrechungs-Anforderung von einer Datenstation kommt. Wenn eine bestimmte Datenstation als Einbruchsicherung eingesetzt wird, dann wird ein Notfall selten eintreten; wenn jedoch einmal ein solcher Notfall eintritt, dann muß unverzüglich der erforderliche Schritt getan werden, um diesem Notfall zu begegnen. Das vorliegende System ist erfindungsgemäß in einer derartigen Situation sehr hilfreich. Wenn ein System so ausgelegt ist, daß eine bestimmte Datenstation, die selten eine Unterbrechungs-Anforderung stellt, nur dann angesprochen wird, wenn eine Unterbrechungs-Anfrage vorliegt, dann ist die Verfügbarkeit dieses Systems nur umso größer.

Claims

Dietrich Lewinsky

Heinz - Joachim Huber

Reiner Prietsch

Gottbarästr. 81 .

Mönchen 21

Matsushita Electric Works, Ltd. 13. Mai 1983

14.722-IV/AM

Patentansprüche :

Ein rechnergesteuertes Zeitmultiplex-System für die Datenübertragung zwischen einer zentralen Steuereinheit 1 und einer Menge von adressierbaren, entfernt aufgestellten Datenstationen, die über eine Signalleitung an die zentrale Steuereinheit 1 angeschlossen sind,

wobei die genannte zentrale Steuereinheit 1 folgende Mittel enthält:

- Übertragungssignalerzeugungsmittel für die Erzeugung eines zu übertragenden Übertragungssignals, wobei dieses genannte Ubertragungssignal die Datenstation-Identifikation für die Identifizierung einer Datenstation 2 aus der genannten Menge der Datenstationen 2, 2 .. enthält, welche das genannte, zu übertragende Ubertragungssignal empfangen soll,

. ferner die Steuerungs-Information, die die Regelungsinformation angibt, die in genannter Datenstation erfolgen soll und schließlich ein Quittungs-Wartezeit-Signal, welches die Wartezeit bis zum, Empfang eines von der Datenstation, die durch die genannte Datenidentifikation identifiziert ist, zurückgegebenen Quittungssignales definiert;

- Übertragungsmittel für die Übertragung des von genanntem Übertragungssignal-Erzeugungsmittel erzeugten Übertragungssignals;

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, . · e β ti

- Empfangsmittel für den Empfang eines von genannten Datenstationen gesendeten Signals;

- Steuerungs-Informations-Erzeugungs-Mittel, die durch das empfangene Quittungs-Signal zur Erzeugung der erforderlichen Steuerungsinformation ausgelöst werden;

wobei jede Datenstation 2 aus der Menge der Datenstationen 2, 2 .. folgende Mittel enthält:

- Speichermittel für das Speichern der Identifikation, durch die die Datenstation identifiziert wird;

- Empfangsmittel für den Empfang des Übertragungs-Signals, das von der genannten zentralen Steuereinheit 1 übertragen wird ;

- Steuerungsinformationsaufnahme-Mittel, die durch Empfangsmittel für die Aufnahme genannter Steuerungsinformation ausgelöst werden, welche in genanntem Übertragungssignal enthalten sind, wenn die empfangene Datenstation-Identifikation mit der eigenen, in den Speichermitteln abgelegten Identifikation übereinstimmt;

- Quittungs-Signal-Übertragungs-Mittel, die durch die Empfangsmittel für die Übertragung eines Quittungssignals ausgelöst werden, wobei das Quittungssignal seinerseits durch das Quittungswartezeit-Signal ausgelöst wird, das in dem empfangenen Übertragungssignal dann enthalten ist, wenn die empfangene Datenstation-Identifikation mit der in den Speichermitteln abgelegten Identifikation übereinstimmt;

- Mittel für die Erkennung einer Änderung im überwachten Eingang. Diese erkennen die Änderung in einem von der Datenstation überwachten Eingang eines zu steuernden Gegenstandes;

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.Mittel für die Erzeugung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals, nämlich für die Erzeugung einer Unterbrechungs-Anforderung, welche durch die Ausgabe der für die Erkennung einer Änderung im überwachten Eingang ausgelöst wird; und ferner

Mittel für die Übertragung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals für die Übertragung des in den Mitteln für die Erzeugung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals erzeugten Unterbrechungs-Anforderungs-Signals, und zwar in einem anderen Zeitraum als dem für die Übertragung des genannten Quittungssignals -

Ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Menge der Datenstationen 2 in eine Menge von Gruppen unterteilt ist, wobei jede Gruppe eine vordefinierte Menge von Datenstationen 2 enthält,

wobei die genannte Datenstation-Identifikation die Gruppen-Identifikation enthält, welche jene Gruppe identifiziert, zu der die Datenstation 2 gehört, und ferner die Einzelidentifikation, welche jene Datenstation 2 einzeln identifiziert, die in der Gruppe enthalten ist,

wobei die genannte zentrale Steuereinheit 1 ferner Mittel für die Erzeugung des Gruppen-Zugriffs-Signals enthält, weiches durch das von den Unterbrechungs-Anforderungs-Signal-Überzeugungsmitteln in der Datenstation 2 übertragene Unterbrechungs-Anforderungs-Signal für die Erzeugung eines Gruppen-Zugriffs-Signals zur Spezifikation eines Zugriffs auf die Datenstation 2 einer jeden Gruppe ausgelöst wird, und

wobei die genannten Übertragungssignal-Übertragungsmittel sequentiell die Gruppen-Adresse als Datenstation-Identifikation übertragen.

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3. Ein System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Quittungs-Signal-Übertragungs-Mittel in der Datenstation 2 als Quittungssignal jene Einzel-Identifikation übertragen, mit welcher die Datenstation 2 identifiziert wird, wenn die von der Datenstation 2 empfangene Gruppen-Identifikation mit der in den Speichermitteln abgelegten Gruppen-Identifikation übereinstimmt; und

wobei die genannten Übertragungs-Signal-Übertragungs-Mittel in der zentralen Steuereinheit 1 als Datenstation-Identifikation die empfangene Einzel-Identifikation überträgt, wenn die zentrale Steuereinheit 1 die Einzel-Identifikation als Quittungssignal empfangen hat.

4. Ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Übertragungs-Signal von den Übertragungs-Signal-Übertragungs-Mitteln in der zentralen Steuereinheit 1 ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal enthält, mit welchem die Wartezeit für den Empfang des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals definiert wird, und

wobei die genannten Unterbrechungs-Anforderungs-Signal-Übertragungs-Mittel das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während jener Wartezeit übertragen, die durch das Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal von den Übertragungs-Signal-Übertragungs-Mitteln ausgelöst wird.

5. Ein System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Übertragungssignal von den Übertragungs-Signal-Übertragungs-Mitteln in der zentralen Steuereinheit 1 ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal enthält,, mit welchem eine Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit für den Empfang des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals definiert wird, und

wobei die Unterbrechungs-Anforderungs-Signal-Übertragungs-

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Mittel das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während jener Wartezeit übertragen, die durch das Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit-Signal von den Übertragungs-Signal-übertragungs-Mitteln ausgelöst wird.

6. Ein System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichet, daß das genannte Unterbrechungs-Wartezeit-Signal in eine Menge von Teilzeiten unterteilt ist, welche der Menge der Datenstation-Gruppen entspricht, und

wobei das genannte Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während jener Teilwartezeit ausgeschickt wird, die der Gruppen-Identifikation jener Gruppe entspricht, in welcher die Datenstation 2 enthalten ist, die das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal erzeugt hat.

7. Ein System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte,als Quittungssignal gesendete Einzel-Identifikation eine kodierte Information einer Menge von Bits ist, wobei ein Signal eines einzigen Bit durch eine Kombination eines Impulses mit längerer Impulsbreite und eines anderen Impulses mit kürzerer Impulsbreite dargestellt wird oder aber durch eine Kombination eines Impulses mit kürzerer Impulsbreite mit einem Impuls mit längerer Impulsbreite, und

wobei die genannte zentrale Steuereinheit 1 Erkennungsmittel enthält, mit welchen eine Kombination von zwei Impulsen mit längerer Impulsbreite in jedem Bit der als Quittungssignal zurückgeschickten Einzel-Identifikation erkannt wird.

8. Ein System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dic2 Übertragungs-Signal-Übertragungs-Mittel sequentiell alle Einzel-Identifikationen für die Datenstation 2, die in der

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genannten Gruppe zusammengefaßt sind, überträgt, und zwar als Reaktion auf die Ausgabe der genannten Kombinations-Erkennungs-Mittel.

9. Ein System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zentrale Steuereinheit 1 Mittel für die Auswertung von zulässigen Adressen enthält, welche durch die Ausgabe von den genannten Kombinations-Erkennungs-Mitteln für die Erkennung jener Bit-Position/en ausgelöst werden, in denen eine oder mehrere derartige Kombinationen erkannt werden, so daß zulässige Adressen ermittelt werden können, und

wobei die genannten Übertragungs-Signal-Übertragungs-Mittel sequentiell die genannten ermittelten zulässigen Adressen als Einzel-Identifikationen übertragen.

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