专利名称：用于装配技术单元的装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于装配技术单元的装置的方法，所述技术单元尤其是电气和/ 或电子单元，当装配了这些技术单元时它们形成系统。本发明还涉及这样的装置。
背景技术：
技术单元应当理解为例如用于控制和/或调节技术流程或用于转换技术功能的 技术设备。为了实现复杂的功能和功能性，将各个设备或单元组合成系统，例如组合成叠式 系统或机架系统。系统应当理解为装置或实体以及由此应当理解为相互涉及并且按照其形 成与任务、意义或目的关联的单元并且在这方面与环境区分开的方式交互作用的元件的整 体。
这样的组合系统通常需要控制和管理实例。目前控制和管理功能性在该系统内的 为此设置的控制和管理设备中提供，所述控制和管理设备在很多情况下仅仅为此而设置。
在这样的向设备固定分配控制和管理任务的情况下，缺点是必须被提供的该设 备一般地不用于整个系统的功能性。更确切地说，该设备同样必须被供应能量，该设备产生 附加的热并且需要空间。
文献EP I 199 632 Al描述了用于在时间上补偿对资源的访问的方法和单元。在 此在计算机环境中实施多个线程。此外设置多个互斥体，其中向一个互斥体仅分配一个线 程。控制程序在该方法的范围内被实施为，使得互斥体被分配给请求访问资源的线程。发明内容
在该背景下，介绍一种根据权利要求1的方法以及一种具有权利要求6的特征的 装置。改进从从属权利要求和描述中得到。
根据所介绍的方法，不存在固定分配的、满足控制和管理任务的单元。该单元被通 过以下方式代替，即进行所需要的控制和管理功能的动态分布，而且将系统资源和功能分 布在设置于所述装置中的单元上。
在装配该系统时，所需要的控制和管理功能(系统功能)由若干或甚至所有现有的 单元来实施。这些单元为了整个系统的系统功能相互竞争。也就是说，这些系统功能被动 态地分配给这些单元。所描述的方法确保这些单元中只有一个单元获得针对确定系统功能 的实施权利。该单元可以又放弃该权利。在功能缺陷的情况下其它单元又可以获得该实施 权利。
重要的组成部分是所谓的系统互斥体(互斥，即mutual exclusion)。该组成部分 对所有单元可用并且与操作系统无关。获得系统互斥体的单元获得所述实施权利，以实施 与此关联的控制和管理功能。也就是说，向待分配的每个系统功能分配一个系统互斥体。获 得该系统互斥体的单元允许实施系统功能。
为了实现系统互斥体，所有设备必须通过系统管理总线或通信总线连接。该总线 必须提供多主机功能性。这意味着，多个单元为了该通信介质相互竞争并且有一个获得成功。
现在物理的互斥体存储器仅还存在于该互斥体也处于的地方。这具有的优点是， 在故障情况下的无效准自动地进行。在此，所有单元都与系统通信总线连接。该系统通信总 线具有所谓的多主机功能性，利用该多主机功能性可以调节互斥体向所有单元的分配。通 过这种方式得到，系统的功能可以分布到所有单元上。
本发明的其它优点和改进从描述和附图中得到。
应当理解，上面提到的以及下面还要阐述的特征不仅能以分别说明的组合，而且 还能以任意组合或单独地使用，而不会脱离本发明的范围。
图1示出所介绍的装置的实施方式。
图2示出系统功能性。
图3示出系统互斥体的分配。
图4示出系统功能的分配。
具体实施方式
借助附图中的实施方式示意性示出本发明，并且下面参照附图对本发明进行详细 描述。
在图1中示出可堆叠的装置的实施，该装置用附图标记10总体表示。该装置10 包括第一技术单元12、第二单元14和第三单元16。装置10的技术单元12，14，16形成可 堆叠的系统或机架系统。
第一单元12也称为基本单元或底部单元,其具有系统通信总线主机20和系统通 信总线从机22以及地址24,该地址通过计数或点算(Durchzaehlung)获得。相应地,第二 单元14具有系统通信总线主机30、系统通信总线从机32和第二单元14的地址34。此外 设置有系统功能z36。第三单元16也可称为上部单元或顶部单元，其具有系统通信总线主 机40、系统通信总线从机42和地址44。此外设置有系统功能x46和系统功能y48。
单元12，14，16通过系统通信总线50和与数据总线52连接，在该数据总线52上 传输关于单元12，14，16之一失效以及由此关于装置10失效或通过装置10形成的系统失 效的信息。
所示出的装置10或系统是为硬件单元(在该情况下是为单元12，14和16)开发 的。单元12，14和16可以单独地工作或者可以在装置10内工作。通过在系统中组合单 元12，14，16，提高了管理该系统的性能的需求。由于不存在专用的系统控制器，因此单元 12，14，16自身必须覆盖系统功能。因此单元12，14，16尝试在本地装配系统功能性。为了 确保具体的系统功能不是在多个单元12，14，16上运行，每个系统功能通过系统互斥体来 支持。如果该系统互斥体在系统内运行，则单元12，14，16必须共同使用与系统相关的信 息。用于交换信息的介质是系统通信总线50。
系统通信总线50在所示实施中使用合适的通信方案。每个通信单元或单元 12，14，16需要唯一的地址。在该系统中通过硬件点算来获得地址24，34，44。该点算功能 向装置10内的每个单元12，14，16提供唯一的号码或唯一的地址。这通过下方的第一单元12发起和继续，一个单元接一个单元的，直到在最上面的单元16处结束为止。该过程周期性地重复，以覆盖在装置10的运行时间期间可能产生的变化。由此所介绍的方法可以被执行以用于初始化和/或用于运行所述装置10。
原则上所使用的系统通信总线50应当具有以下特性-多主机能力系统中的每个单元可以是总线主机。对该总线的访问通过由一个主机“赢得”的仲裁阶段来调节。所有其它主机从那时开始作为从机工作，直到所述一个主机重新释放该总线为止。
-同步为了使仲裁在任何时刻都可靠地起作用，同时作为时钟发生器工作的主机必须将它们的时钟相互同步。所产生的时钟通过最慢的主机来确定。该时钟的频率和脉冲-间歇比例可以随着每个时钟周期而改变。
-原子序列拥有总线的主机必须可以原子地实施以下序列从所有其它用户同步或同时地读取信息，其中该信息拥有隐性或显性状态。在此，每个用户将其信息的本地状态同时提供在总线上。在此，显性状态超过隐性状态。主机分析总线上信息的状态，导入相应的本地动作，并且相应地更新其本地状态。然后该主机才重新释放总线。在此，所述信息相应于具有状态 “可用”或“占用”的系统互斥体。“占用”是显性状态。当在主线上读取到隐性状态“可用” 时本地地启动系统功能。在此，系统互斥体的本地状态被设置为“占用”。
每个单元12，14，16必须具有总线从机22，32，42，以接收和/或提供系统信息。 为了主动地询问或提供系统信息，需要附加的可选地总线主机20，30，40。在每个单元 12，14，16中，主机20，30或40与从机22，32或42使用相同的地址24，34，44。
系统通信总线50的通信机制包括单播机制以及广播机制。随后的每次访问都是该系统的原子过程。
权利要求
1.一种用于自主地装配技术单元(12，14，16，60，100，102，102’)的装置(10)的方法，其中所述技术单元(12，14，16,60, 100, 102, 102’)通过系统通信总线(50，110)相互连接，其中从请求单元(12，14，16,60, 100，102，102，)向其它所有单元(12，14，16，60，100，102，102’)发送对系统资源的请求，其它所有单元检查该资源是否已经被分配给该单元(12，14，16，60，100, 102，102’)自身，并且所有被请求的单元(12，14，16，60，100，102，102，)向请求单元(12，14，16，60，100，102，102，)发送相应的反馈响应，并且当所述系统资源还没有已分配给所述其它单元(12，14，16,60, 100, 102, 102’)之一时向该请求单元分配所述系统资源。
2.根据权利要求1的方法，其中向每个系统资源分配系统互斥体，并且请求单元(12，14，16，60，100，102，102，)在请求系统资源时指名该系统互斥体。
3.根据权利要求1或2的方法，其中被请求的单元(12，14，16，60，100,102，102’)在系统资源已经通过其自身分配的情况下向系统通信总线(50，110)发出显性响应，并且在该系统资源未通过所述被请求的单元自身占用的情况下向系统通信总线发出隐性响应。
4.根据权利要求1至3之一的方法，为了初始化装置(10)而执行该方法。
5.根据权利要求1至4之一的方法，为了运行所述装置(10)而执行该方法。
6.—种具有多个技术单元(12，14，16，60，100，102，102，)的装置，尤其是用于执行根据权利要求1至5之一的方法，所述多个技术单元(12，14，16,60, 100, 102，102，)通过系统通信总线(50，110)相互连接，所述系统通信总线具有多主机能力，并且允许这些单元(12，14，16,60, 100, 102, 102’)中的一个单元向其它所有单元(12，14，16，60，100, 102，102’)的请求以及允许其它所有单元(12，14，16，60，100，102，102，)向所述一个单元(12，14，16，60，100，102，102，)的同时或同步的响应。
7.根据权利要求6的装置，其中作为系统通信总线(50，110)采用I2C总线。
8.根据权利要求6或7的装置，其中每个单元(12，14，16，60，100，102，102，)具有互斥体服务器(68)，在该互斥体服务器中存储所分配的系统互斥体。
9.根据权利要求6至8之一的装置，其中技术单元(12，14，16,60,100，102，102，)布置在机架中。
10.根据权利要求6至8之一的装置，其中这些单元(12，14，16,60,100，102，102，)设置有专用的功能性，所述功能性用于探测附加的、动态分布的系统任务。
全文摘要
本发明涉及用于装配技术单元的装置的方法。介绍了一种用于装配技术单元(12,14,16)的装置(10)的方法以及这样的装置。该方法用于自主地装配和运行技术单元的装置，其中所述技术单元通过系统通信总线(50)相互连接，其中从请求单元向其它所有单元发送对系统资源的请求，其它所有单元检查该资源是否已经被分配给该单元自身，并且所有被请求的单元向请求单元发送相应的反馈响应，并且当所述系统资源还没有已分配给其它单元之一时向该请求单元分配所述系统资源。
文档编号G06F9/50GK103019851SQ201210228848
公开日2013年4月3日 申请日期2012年7月4日 优先权日2011年7月5日
发明者C.施泰因勒, C.恩格尔-温特, J.布雷特豪普特, H.洛伊韦尔, G.皮尔, A.布鲁内 申请人:罗伯特·博世有限公司