通过双向数据传输信道进行串行数据传输的方法和设备的制造方法_3

文档序号:9711300阅读:来源:国知局
并且传输给随动电子设备100。
[0045]第二数据帧300同样以起始序列310开始。因为所述位置测量装置10作为从机工作,所以第二数据帧300仅包括发送数据330而不包括指令。第二数据帧300再次以结束序列340被结束。所述发送数据330可以例如包括根据位置请求指令生成的位置值以及附加数据。附加数据例如是通过评估在位置测量装置10中包含的附加传感器(例如温度传感器)获取的数据,但是也可以是状态信息或者任意的存储器内容。
[0046]在传输结束序列340后,在另一时间窗口 S2中,数据方向再次被转换,使得所述随动电子设备100可以再次发送第一数据帧200。
[0047]尤其当需要位置测量装置10的位置值作为位置实际值用于伺服传动等时,如在图3中表明的,通信周期以短的时间间隔相继地跟随。开始时讨论的起始序列的误识别的危险因此不仅存在于第一数据帧200的末尾与第二数据帧300的开头之间,而且存在于第二数据帧300的末尾与(接着的通信周期的)第一数据帧200的开头之间。
[0048]按照本发明,数据帧200、300的起始序列210、310被这样地构建,使得其编码至少部分地与数据帧200、300的剩余块(指令220、接收数据230、结束序列240或发送数据330、结束序列340)的编码有偏差。通过由信号反射引起的数据流具有信号传输所基于的曼彻斯特编码,现在所述起始序列210、310恰好能够通过与曼彻斯特编码有偏差的编码明确地识别。
[0049]在该示例中,编码的偏差在于:在区域X中与曼彻斯特编码的编码规则相反地不出现信号边沿。因此,可以既不对区域X分配逻辑“0”也不对区域X分配逻辑“1”。特别有利地是,如在图3中示出的,在两个区域X之间出现信号边沿,因为在该情况下,尽管有偏差的编码,但是传输的频谱不被影响。
[0050]因为在曼彻斯特编码的数据流中总是存在偶数数量的相继的短码元K,但是编码的上述偏差导致单个出现的短码元K和/或奇数数量的相继的短码元K,所以该类型的编码偏差在评估数据流时可以特别简单地被识别。
[0051]图4示出位置测量装置10的按照本发明的接口单元40的框图。所述接口单元包括读取单元70、输出单元80以及通信单元90。
[0052]所述读取单元70用于读入和处理到达的数据流。所述读取单元为此包括比较单元72,其中到达的数据流被输送给所述比较单元。该比较单元72将数据流的内容与有效的起始序列比较,并且在正的比较结果的情况下、也即当有效的起始序列210和因此第一数据帧200的到达被识别出时,用信号通知解码单元74:现在第一数据帧200可以被处理。所述解码单元74解码剩下的子数据帧(指令220、接收数据230、结束序列240)并且将其内容(指令220和必要时接收数据230)以解码的形式输出给通信单元90。
[0053]根据第一数据帧200的编码和物理传输,当在比较单元72和解码单元74中评估数据流之前可能需要预处理。在本情况下,在该处到达的数据流和测量设备电子设备基于不同的时间光栅,首先在同步单元76中使所述数据流与位置测量装置10的工作时钟信号CLK同步。得出的同步数据流被输送给码元决策器78,其确定在同步数据流中短码元K和长码元L的序列,并且仅仅将该信息转发给解码单元74用于解码。通过数据传输信道(50)到达的数据流的内容不通过预处理改变。
[0054]所述通信单元90将指令220和必要时接收数据230转交给分别被寻址的(多个)目的地组件(例如位置检测单元20、处理单元30……)。此外,所述通信单元90例如从位置检测单元20或者处理单元30接收发送数据330,重又形成子数据帧(其在该情况下包括发送数据330和结束序列340)并且将所述子数据帧输出给接口单元40的输出单元80。在该数据方向上,所述处理单元30和/或位置检测单元20作为用于数据传输的源组件起作用。
[0055]在所述输出单元80中,子数据帧330、340在编码单元84中被编码。为了输出数据帧300,首先由起始序列输出单元82输出还缺少的(noch f ehlend)按照本发明的起始序列310,并且然后由编码单元84输出具有发送数据330和结束序列340的子数据帧。
[0056]在输出单元80中也可以根据选择的编码或者物理数据传输的类型对由起始序列输出单元82和编码单元84输出的、代表第二数据帧300的数据流进行进一步处理。因此,在数据流通过双向数据传输信道50被输出给随动电子设备100之前,例如所述数据流的数据传输速率可以在传输单元86中被调整,其中所述数据流在本示例中作为短码元K和长码元L的序列存在。
[0057]图5作为对于位置测量装置10的按照本发明的接口单元40的配对物示出随动电子设备100的相应的接口单元140的框图。
[0058]所述接口单元40、140彼此对称地构建,因此接口单元40的每个单元均在接口单元140中找到其对应物。因此所述接口单元140也包括具有比较单元172、解码单元174的读取单元170。此外,按照选择的编码,也可以设置同步单元176和码元决策器178。同样,存在具有起始序列输出单元182、编码单元184和传输单元186的输出单元180。仅仅通信单元190如下与通信单元90区分,即所述通信单元190也必须将控制单元110的指令220集成到第一数据帧200中,而从位置测量装置100到达的第二数据帧300不包含要处理的指令。这由以下引起:当前实施例是主机从机系统,因此仅主机(随动电子设备100)发起通信周期,并且从机(位置测量装置10)仅仅执行到达的指令。
[0059]然而也公知用于数据传输的设备,其中每个用户不仅可以发送、而且可以接收和处理指令。在这样的设备中,两个通信单元40、140可以完全地相同地被实施。
[0060]控制单元110在随动电子设备100的侧上按照数据方向作为源组件或者目的地组件起作用。
[0061]同样地,用于数据传输的设备是公知的,其中多于两个的用户通过数据传输信道50通信。
[0062]为了能够区分数据帧200、300来自哪个用户10、100,通常有利的是,所述数据帧200、300具有彼此能区分的起始序列210、310,尤其通过与剩余的数据帧200、300的编码的不同偏差能区分。
[0063]除了描述的曼彻斯特编码以外,在本发明范围内,也能使用其他的比特编码、如例如MLT-3代码或者RZ代码(“Return to Zero (归零)”)。概念比特编码可以被理解为以下编码,其中每个要传输的比特自身被编码和传输。因此在曼彻斯特编码情况下,每个比特作为上升的或者下降的信号边沿被传输,也即传输作为0-1序列或者1-0序列进行。在MLT-3编码情况下,逻辑“0”的传输通过始终不变的信号电平被编码,逻辑“1”的传输通过信号电平的变化被编码。在RZ代码情况下,比特通过正的或者负的电压脉冲传输,其中两个比特之间的电压始终返回到中性的电压值(“ 0 ”)上。
[0064]此外也可以使用比特组编码,也即以下代码:其中η比特(η > 1)的组分别凭具有m比特的组被交换,其中m > η。比特组编码通常被使用,以便实现数据流的在很大程度上无恒定分量的传输。此外可以在比特组编码情况下有针对性地强制比特变换,这有利于接收器侧的时钟恢复。对此的典型示例是4b5b编码,其中凭5比特的组替代4比特的组。对于剩余的数据帧(也即在通信单元90、190中形成的子数据帧,包括分别没有起始序列210、310的第一数据帧200或者第二数据帧300)的编码不需要的比特组在这里可以被用于起始序列210、310。在此必须保证,在起始序列210、310中存在至少一个组,所述至少一个组在剩余的数据帧中、也在两个组之间的过渡区域中不能存在。
[0065]最后,比特编码和比特组编码的组合也是可能的,例如其方式是,对数据帧首先进行比特组编码(4b5b)并且然后进行比特编码(MLT-3)的方式。在该情况下重要的是,起始序列210、310的编码与剩余的数据帧的编码有偏差(abweichen)。
【主权项】
1.用于在位置测量装置(10)和随动电子设备(100)之间通过双向数据传输信道(50)进行串行数据传输的方法,其中数据传输根据数据传输代码编码,并且以数据帧(200、300)的形式进行,并且分别由发送器侧的接口单元(40、140)以起始序列(210、310)开始数据
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