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Zeitgesteuerte asynchrone Bussysteme

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017194D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 25K

Publishing Venue

Siemens

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Stefan Hermann: AUTHOR

Abstract

Bei Datenübertragungssystemen im Kraftfahrzeug und dabei insbesondere bei Insassenschutzsystemen mit einer zentralen Steuereinheit und über das Fahrzeug verteilten Sensoren, die über eine Zweidrahtleitung oder eine gemeinsame Busleitung mit dem zentralen Steuergerät verbunden sind, fungiert das die Sensorsignale auswertende zentrale Steuergerät auch als Kommunikationsmaster. Die angeschlossenen Sensoren übernehmen Slave-Funktion. Dabei ist es üblich, daß Signale vom Master zu den Slaves spannungsmoduliert übertragen werden, Signale von den Slaves zum Master jedoch strommoduliert, d.h. durch Belastung der Übertragungsleitung. Dabei stellt sich das Problem nach einer geeigneten zeitlichen Koordination zwischen Masteranfragen und Slaveantworten. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren richtet der Master synchron oder asynchron Kommandos an einen oder mehrere Slaves, wobei die Kommandos mit insbesondere Vielfachen des Mastertaktes abgesetzt werden. Die strommodulierte Rückantwort des oder der Slaves orientiert sich an der letzten fallenden Flanke des Master-Spannungssignals. Dem Slave steht nach dieser fallenden Flanke ein Zeitfenster mit festgelegter Zeitdauer zur Verfügung, um seine strommodulierte Antwort an den Master richten zu können. Dabei sollte das Zeitfenster derart bemessen sein, daß der Slave in jedem Fall seine Nachricht innerhalb dieses Zeitfensters übermitteln kann.

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Verkehr

Zeitgesteuerte asynchrone Bussysteme

Idee: Stefan Hermann, Köfering

Bei Datenübertragungssystemen im Kraftfahrzeug und dabei insbesondere beiInsassenschutzsystemen mit einer zentralen Steuereinheit und über das Fahrzeug verteiltenSensoren, die über eine Zweidrahtleitung oder eine gemeinsame Busleitung mit demzentralen Steuergerät verbunden sind, fungiert das die Sensorsignale auswertende zentraleSteuergerät auch als Kommunikationsmaster. Die angeschlossenen Sensoren übernehmenSlave-Funktion. Dabei ist es üblich, daß Signale vom Master zu den Slavesspannungsmoduliert übertragen werden, Signale von den Slaves zum Master jedochstrommoduliert, d.h. durch Belastung der Übertragungsleitung. Dabei stellt sich dasProblem nach einer geeigneten zeitlichen Koordination zwischen Masteranfragen undSlaveantworten.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren richtet der Master synchron oder asynchronKommandos an einen oder mehrere Slaves, wobei die Kommandos mit insbesondereVielfachen des Mastertaktes abgesetzt werden. Die strommodulierte Rückantwort des oderder Slaves orientiert sich an der letzten fallenden Flanke des Master-Spannungssignals. DemSlave steht nach dieser fallenden Flanke ein Zeitfenster mit festgelegter Zeitdauer zurVerfügung, um seine strommodulierte Antwort an den Master richten zu können. Dabeisollte das Zeitfenster derart bemessen sein, daß der Slave in jedem Fall seine Nachrichtinnerhalb dieses Zeitfensters übermitteln kann.

Übliche Masterkommandos leiten einen sog. Polling-Betrieb ein, bei dem alle Slavesaufeinanderfolgend zu einer Rückantwort aufgefordert werden. Anhand der Polling-Antwort erkennt der Master Anzahl und Art der angeschlossenen Slaves und dabeiinsbesondere auch den Ausfall oder Defekt von angeschlossenen Slaves. Da eineEinzelabfrage mit jeweils einem Masterkommando und der darauffolgenden Slaveantwortzu zeitintensiv wäre und einen hohen Datendurchsatz auf der Busleitung verursachenwürde, ist erwünscht, daß sich auf ein allgemeines Master-Polling-Kommando hin alleSlaves aufeinanderfolgend melden. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren ist dieReihenfolge der Slaveantworten a priori festgelegt. Die Slaves orientieren sich mit demBeginn ihrer Antworten an vorbeschriebener letzter fallender Flanke des Master-Spannungssignals. So hat beispielsweise Slave Nummer Eins mit Beginn dieser fallendenFlanke ein vordefiniertes Zeitfenster zur Rückübertragung seiner Stromantwort zurVerfügung. Ferner ist für den zweiten Slave ein Zeitabstand zwischen der vorbestimmtenfallenden Flanke und dem frühesten Beginn seiner Rückantwort festgelegt. Mit Beginnseiner Rückantwort steht dem zweiten Slave wiederum ein fest vorgegebenes Zeitfenster fürdie Rückübertragung seiner Daten zur Verfügun...