用于在位置测量设备中产生触发信号的装置和方法以及与此相关的位置测量设备的制造方法_2

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帧的形式传输,所述数据帧根据数据传输协议的定义来构建。 以下列出数据帧的一些典型部分。
[0034] 开始序列(前导码)
[0035] 开始序列使数据帧的传输开始并且作用于以信号通知各个接收单元来等待指令 和/或数据。开始序列最简单的形式是单个的位(起始位),复杂的开始序列能够例如包括 逻辑高/低电平的交替序列和/或位串,根据其能够明确地识别开始序列。
[0036] 指佥
[0037] 指令通常只从主设备(后继电子器件100)到从设备(位置测量设备10)发送并 且以信号通知访问的类型,例如写入访问或读取访问。指令能够有定义的长度,例如8位。
[0038] 接收数据
[0039] 接收数据是从主设备(后继电子器件100)到从设备(位置测量设备10)发送的 数据。所述数据也能够包括地址,所述地址在读取指令的情况下表示应该从哪个存储地址 读取数据或者在写入指令的情况下给出待写入数据的目标地址。
[0040] 发送数据
[0041] 发送数据是(从主设备(后继电子器件100)通过指令请求的)数据,其从从设备 (位置测量设备10)向主设备(后继电子器件I00)传输。发送数据特别也是在位置测量设 备10中确定的测量值,例如位置值。
[0042] 结東序列(后同步码)
[0043] 结束序列结束数据帧的传输。结束序列能够由仅一个位(停止位)或者定义的位 串组成。此外它也能够包含更多的数据,例如检验和(CRC),该检验和从数据帧的数据内容 中算出并且检验和每次使接收单元能够识别数据传输中的位错误。
[0044] 作为在结束序列中的检验和的附加或者备选接收数据和/或发送数据也能够包 含检验和。
[0045] 数据帧从后继电子器件100向位置测量设备10的物理传输以数据流方式进行,它 的时间特性由后继电子器件100的接口时钟信号ACLK确定。接口时钟信号ACLK规定时间 栅格,其中位作为数据流的最小的待传输信息单位从后继电子器件100向位置测量设备10 的接口单元40传输。在反方向(也就是说从位置测量设备10向后继电子设器100)可以 例如从工作时钟信号CLK得出数据传输的该时间栅格。位置测量设备10和后继电子器件 100之间的通信能够以时分多路复用方法通过只一条双向的数据信道进行,但是也能够为 每一个数据方向设置单向的数据信道。
[0046] 在下面的说明中把位置测量设备10内的按照工作时钟信号CLK的时间栅格的过 程称为"同步",而把它的以接口时钟信号ACLK的时间栅格作为基础的过程称为"异步"。
[0047] 从后继电子器件100到达位置测量设备10的异步数据流A_DS通过同步化单元42 的接口线41供给接口单元40内。在那里从该异步数据流A_DS通过以工作时钟信号CLK的 时间栅格的探测产生同步数据流S_DS。换句话说使异步数据流A_DS转变为工作时钟信号 CLK的时间栅格。同步数据流S_DS的信息内容继续相应于异步数据流A_DS的信息内容。
[0048] 把同步数据流S_DS供给给通信单元44,所述通信单元同样地布置在接口单元40 内。通信单元44分析同步数据流S_DS,也就是说它取出与该同步数据流S_DS-起到达 的数据帧、指令以及必要时接收数据并且把它们转送给各寻址的单元(例如位置检测单元 20、处理单元30…)。此外通信单元44例如从位置检测单元20或者处理单元30接收发送 数据,把它们插入数据帧内,并且把它们向接口单元40的输出单元46输出。最后输出单元 把要输出的数据(例如以串行的回答数据流R_DS的形式)通过发送/接收单元50发送到 后继电子器件100。
[0049] 为产生从后继电子器件100的观点看高精度的触发信号T现在设置触发单元60。 触发信号T用于在位置测量设备10的测量设备电子器件中以接口时钟信号ACLK的时间栅 格发动事件并且从而发动后继电子器件100。给测量设备电子器件例如可以分配位置检测 单元20、处理单元30或者接口单元40。根据要发起哪个事件,把触发信号T供给给测量设 备电子器件的一个或者多个单元。
[0050] 不仅给触发单元60供给异步数据流六_05,而且供给同步数据流S_DS。此外同样 能够给触发单元60供给工作时钟信号CLK。在触发单元60中分析单元62如下分析同步 数据流S_DS,使得在确定用于输出触发信号T的释放条件的情况下在同步数据流S_DS中 产生门信号G。在该实施例中把在同步数据流S_DS中识别到特征位串SEQ用作释放条件。 为此分析单元62包括比较单元63,比较单元比较随同同步数据流S_DS到达的数据与找到 的特征位串SEQ。在正的比较结果的情况下分析单元62输出该门信号G。特征位串SEQ例 如能够包含在到达的数据帧的开始序列(前导码)中。门信号G和异步数据流A_DS被供 给给触发信号输出单元64,触发信号输出单元在门信号G和异步数据流A_DS中的(电平改 变的)信号侧翼的出现同时存在的情况下输出触发信号T。在非常简单的实施方式中触发 信号输出单元64能够作为逻辑的UND门实现。
[0051] 触发信号输出单元64例如也能够是侧翼触发的触发器。在这种情况下触发信号 输出单元64具有时钟脉冲输入65,对时钟脉冲输入供给异步数据流A_DS;还具有用于门信 号G的释放输入66。触发信号输出单元64这样构造,使得有效的门信号G释放时钟脉冲输 入65并且在时钟脉冲输入65上出现异步数据流A_DS的信号侧翼在同时门信号G存在的 情况下引起输出异步触发信号T。根据时钟脉冲输入65的设计方案,或者上升的或者下降 的信号侧翼能够引起输出异步触发信号T,或者上升的以及下降的信号侧翼都引起输出异 步触发信号T。
[0052] 在输出触发信号T后分析单元62以及触发信号输出单元64能够重新复位。
[0053] 应该指出,触发信号T的要分析的部分是接通侧翼(它表示电平改变)而不是静 止的电平。相应地,对之要供给触发信号T和应该由触发信号T控制地执行动作的单元有 利地可被侧翼触发地控制。
[0054] 图2示出简化的信号图,所述信号图应该说明按照图1描述的根据本发明的位置 测量设备的功能。
[0055] 在图2的上面的部分中表示两个数据帧,所述数据帧用符号表示后继电子器件 1〇〇和位置测量设备10之间的通信周期。首先后继电子器件1〇〇向位置测量设备10发送 数据帧(其具有开始序列200 (前导码))、指令/数据块210和结束序列220 (后同步码), 作为异步数据流六_05。指令/数据块210包含至少一条指令并且能够可选地还包含接收数 据。在位置测量设备10已经处理指令后,它向后继电子器件100传输数据帧作为回答数据 流R_DS,该数据帧具有开始序列300、数据块310 (具有发送数据)和结束序列320。也就是 说如果例如请求位置值,则指令/数据块210包括位置请求指令而数据块310包括位置值。
[0056] 在图2的下面的部分中表示异步数据流A_DS的片段,根据所述片段应该详细地描 述触发信号T的产生。示范地并且绝不限制地在开始序列200中包含要识别的特征位串 SEQ。数据包的能够包含可清楚地识别的位串的所有区域一般都是适合的。这样通过虚线 表示异步数据流六_05的第二的、备选的片段,所述片段能够包括特征位串SEQ,即在指令/ 数据块210的区域内。该备选方案在应该取决于从后继电子器件100向位置测量设备10 传输的规定的指令产生触发信号T时是特别有利。在这种情况下作为特征位串SEQ能够完 全或者部分地选择表征该指令的位串。
[0057] 原理上也可以在数据包的结束序列220中包含特征位串SEQ。在这种变体方案中 必须保证特征位串SEQ不能偶然地在指令/数据块210内出现。
[0058] 异步数据流A_DS的表示的片段下面的箭头代表发生位改变的时间点。每第二箭 头的时间的间隔(位持续时间)相应于接口时钟信号ACLK的周期持续时间。
[0059] 异步数据流A_DS的图示的片段上面的箭头代表探测时间点,在这些时间点以工 作时钟信号CLK的周期持续时间的时间间隔探测该异步数据流,以便获得同步数据流S_ DS(未表示)。为实现异步数据流A_DS的可靠的探测,工作时钟信号CLK具有接口时钟信 号ACLK的至少两倍的频率。在这种情况下异步数据流A_DS的每一位至少被两次探测。
[0060] 在实际中针对探测异步数据流A_DS优选使用更高的频率,例如工作时钟信号CLK 的4倍的频率。
[0061] 如果观察探测时间点tl,则很明显为什么同步数据流S_DS不适合产生精确的触 发信号T。也就是说根据时钟信号CLK、ACLK的相位,探测异步数据流A_DS的时间点能够移 动直到工作时钟信号CLK的时钟脉冲周期。因此为识别位改变产生时间差At。在互相独 立地产生时钟信号CLK、ACLK之后,在实际中它们的相位互相连续地改变。其结果是,根据 借助工作时钟信号CLK生成的同步数据流S_DS产生的触发信号关于接口时钟信号ACLK的 时间栅格(它也构成后继电子器件100内的调节回路的时间栅格)同样移动
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