用于通过以太网接口进行同步的设备的制作方法

本发明涉及一种用于通过以太网接口进行同步的设备。

背景技术：

从现有技术公知以太网连接。以太网是一种标准，该标准不仅规定了电缆和插头类型而且规定了传输格式和传输技术。该标准在ieee802.3中予以限定。由于该标准的广泛流行，能以有利的成本获得例如用于100mbit/s以太网连接（快速以太网（fastethernet））的具有良好的传输率（2×31.25mhz）的硬件（插头、电缆、插座和传输芯片）。图1示出了以太网帧的标准格式。

在osi层2（mac层（maclayer））中的以太网帧包含：分别具有6个字节的mac目标地址da和mac源地址sa、具有两个字节的以太网类型字段（ethernet-typ-feld）t、具有所要传输的数据以及最小46个字节和最大1500个字节的可变大小的数据字段p，以及具有4个字节的校验和字段fcs。osi层2的以太网帧因此至少64字节长。mac地址da和sa导致：接收方知道以太网帧确定是针对该接收方的并且该以太网帧来自哪个发送方。以太网类型字段t说明了更高的osi层的数据格式、例如ipv4，所述数据格式已经被用于在p中传输的数据。视传输格式而定，数据字段p还包含头字段（headerfeld）h。校验和计算出从da到p的以太网帧的32位校验和，用来检验所接收到的数据。

在osi层1（物理层phys）中，以太网帧通过前导码pre和帧开始符sfd被补充成以太网包。因此，一个以太网包具有至少82个字节。因为在两个以太网包之间必须插入一个以太网包间隙（ipg），所述以太网包间隙（ipg）在快速以太网的情况下为另外的12字节，所以附加地增大了以太网包的大小。因此，一个以太网包和随后的以太网包间隙对于用快速以太网进行传输来说需要至少7.5μs。

在很多应用中，对设备的实时同步是很重要的。先前，这已经通过总线系统来实现。如今，总是有更多应用通过以太网连接来进行同步。为此存在专门被开发的实时以太网格式。sercosⅲ是一种这样的实时以太网格式，该实时以太网格式在图2中被示出。通信信道被划分成具有同步周期的长度的通信周期cc。在一个通信周期cc内的通信信道包含一个实时信道rtc和一个有效数据信道ucc。在实时信道rtc中，传输用于不同的同步成员0、1和2的主机报文mdt0、mdt1、mdt2以及对它们的确认at0、at1、at2。在有效数据信道ucc中，可以传输任意的以太网包。主机报文和确认报文同样都是以太网包，所述以太网包的以太网类型字段t规定了实时以太网sercosⅲ格式。在数据字段开始时，通信周期的第一主机报文包含标记（marker）mst，因为该标记mst以相等的时间间隔（通信周期的持续时间）来重复，所以该标记mst被用于对设备进行同步。接着，在所述标记mst之后，出现针对经同步的设备的相对应的控制数据。不过，利用sercosⅲ只能实现直至31.25μs的周期时间。其它实时以太网格式的周期时间也受限制。

存在具有更快的周期时间的其它同步方法。不过，这些同步方法不再基于以太网，而且由于生产能力小而昂贵并且花费大。

技术实现要素：

本发明的目标是提供一种简单的同步连接，所述同步连接实现了非常小的周期时间。

按照本发明，该目标用一种具有如下特征的设备来实现。该设备具有：以太网接口，其具有100mbit/s或者更快的理论传输速度；通信控制装置，用于通过所述以太网接口使同步信号和控制指令周期性地通信；以及同步装置，用于基于所述周期性地被通信的同步信号使所述设备与另一设备进行同步。

按照本发明，该目标同样用一种具有一个上面所描述的主机设备并且具有至少一个上面所描述的从机设备的主机-从机系统来实现，其中所述从机设备通过所述以太网接口来接收主机设备的同步信号，用于与主机设备进行同步，而且使所述至少一个从机设备同步到所述主机设备上并且操控所述至少一个从机设备与所述主机设备同步。

在一个实施例中，在以太网接口中被用于同步信号和控制指令的周期性的通信的传输格式具有如下传输包，所述传输包小于符合标准的以太网包的82字节。这种对以太网标准的打破允许使周期时间小于如下必需的时间，所述必需的时间对于传输82字节的最小的符合标准的以太网包来说是必需的。尤其是当传输包的所述大小被缩小到小于等于34字节时，可以显著缩小周期时间或如果多个设备在相同的电缆中进行同步则可以提高设备的数目。已经得出18字节的传输包大小，作为在所要传输的控制数据与短的周期时间之间的特别有利的折衷。

在一个实施例中，在以太网接口中被用于同步信号和控制指令的周期性的通信的传输格式具有如下传输包，所述传输包不包含mac目标地址和源地址。由此，可以缩小传输包并且缩短周期时间。存在如下不同的可能性：可以删去mac目标地址和源地址，所述mac目标地址和源地址也可以合并。在全双工通信制模式（full-duplex-modus）下，从主机到所述一个/多个从机的传输包和从所述一个/多个从机到所述主机的传输包被划分成物理以太网接口的两个分开的信道。也就是说，每个信道负责一个方向。但是，可替换地，为了使所述两个方向分开，时分复用（tdma（时分多址））方法也是可能的。如果必须对多个从机进行同步，那么可以通过时分复用或者星形布置来实现将一个包明确地分配到一个从机。

在一个实施例中，从机设备的时钟信号在物理层（osi层1）上通过锁相环与由主机设备接收到的传输包的模拟信号进行同步。优选地，在这种情况下涉及数据有效信号（data-valid-signal）。在现有技术中，基于在传输包中的同步标记在更高的osi层上执行所述同步。由此，必须首先对传输包进行解码而然后才能将其用于同步。由于在物理层中基于传输信号的模拟信号进行同步，可以在没有时间延迟的情况下执行所述同步。

在一个实施例中，在以太网接口中被用于同步信号和控制指令的周期性的通信的传输格式具有如下传输包，所述传输包具有用于虚拟数据连接的字段，其中所述设备具有虚拟数据连接接口，用于以uart、spi或者i2c协议格式来输入和/或输出数据。通信控制装置和虚拟数据连接接口共同被构造为：根据uart、spi或i2c协议格式读出在虚拟数据连接接口上输入的数据并且将所述数据写进后续的传输包的用于虚拟数据连接的字段中，和/或读出在以太网接口上接收到的传输包的用于虚拟数据连接的字段的数据并且将所读出的数据在所述虚拟数据连接接口上以uart、spi或i2c协议格式来输出。uart、spi或i2c是串行接口，所述串行接口在操控设备时由于非常简单的处理而广泛流行。不过，物理连接技术常常是缓慢的。通过使用对更高的osi层起作用的接口（如uart、spi或i2c接口（主控制器））并且将所获得的数据转换成传输包的用于虚拟数据连接的字段，uart、spi或者i2c数据可以与传输包的其它数据一起通过快速以太网接口来发送。因此，即使提供了两个不同的通信协议，也只须在进行通信的设备之间建立一个电缆连接。即使在传输包中只保证在18字节的大小的传输包中的1个字节用于虚拟数据连接，传输速度也高于传统的uart、spi或者i2c接口的传输速度。该实施例尤其对于上面所描述的具有小的传输包的同步应用来说是有利的，但是该实施例也可以在没有上面所描述的同步装置和控制指令的情况下得到应用。

在一个实施例中，所述主机-从机系统具有至少两个能量输出设备，用于输出电能，其中将所述至少两个能量输出设备的电能输出到共同的输出端上由主机设备控制得与所述主机设备同步。在此，所述至少两个能量输出设备可以通过主机设备和至少一个从机设备或者通过至少两个从机设备来实现。通过这种布置，例如可以实现用于要补偿的高的干扰电流的有源滤波器。这种有源滤波器测量干扰电流并且控制所述至少两个能量输出设备的输出与主机设备同步，使得所述至少两个能量输出设备的总输出补偿所测量的干扰电流。对于这种应用来说、尤其是对于高干扰频率的补偿来说，非常短的周期时间对于同步是必需的。因此，所述应用与其它用于降低所述同步的周期时间的实施例相组合是特别有利的。

尤其是这些实施例的组合或不完全组合都是特别有利的。

附图说明

本发明依据随附的附图进一步予以阐述，其中：

图1示出了根据现有技术的以太网包的数据格式的图示；

图2示出了根据现有技术的实时以太网标准sercosⅲ的数据流的图示；

图3示出了具有一个从机设备和一个主机设备的主机-从机系统的图示；

图4示出了在一个从机设备与一个主机设备之间的数据流的图示；

图5示出了用于主机-从机系统中的以太网接口的新的传输包的示例的图示；

图6示出了具有以直线布置的两个从机设备与一个主机设备的主机-从机系统的图示；

图7示出了在以直线或环形布置的所述两个从机设备与所述主机设备之间的数据流的图示；

图8示出了具有以星形布置的四个从机设备与一个主机设备的主机-从机系统的图示；

图9示出了在电源与负载之间的主机-从机系统的应用；

图10示出了通过具有一个主机和一个从机设备的主机-从机系统实现的有源滤波器；

图11示出了通过具有一个主机和四个从机设备的主机-从机系统实现的有源滤波器。

具体实施方式

在本发明的范围内，术语“通信”应该或者只包括发送或者只包括接收，或者包括发送和接收。

在本发明的范围内，术语“帧”被用作由osi层2预先给定的传输单元。在以太网帧的示例中，该以太网帧是在现有技术中所描述的至少64字节长的帧。而术语“包”被视为由osi层1规定的传输单元，所述传输单元利用物理以太网接口来传输或接收（通信）。在此，所述“包”含有所述“帧”和对于传输所必需的附加的数据字段，如在标准以太网包的情况下含有以太网帧、7字节的前导码和1字节的帧开始符（start-of-frame-delimiter，sfd）或者如在随后的示例中那样含有流开始符（start-of-stream-delimiter，ssd）。以太网包间隙（inter-packet-gap，igp）或者流结束符（end-of-stream-delimiter，esd）应该不再被限定为属于“包”。在实时协议的范围内，“包”也常常被称作报文。

图3示出了具有一个主机设备1和一个从机设备2的主机-从机系统的实施例。

主机设备1具有物理以太网接口11、通信控制装置12、同步装置14、控制装置16和虚拟数据连接接口18。主机设备1被构造为：以周期性地固定的周期时间间隔将如下同步信号和控制指令发送给从机设备2，所述同步信号允许从机设备2与主机设备1进行同步，所述控制指令允许控制从机设备2与主机设备1同步。

从机设备2具有物理以太网接口21、通信控制装置22、同步装置24、控制装置26和虚拟数据连接接口28。从机设备2被构造为：以周期性地固定的周期时间间隔从主机设备1接口同步信号和控制指令，而且基于周期性地被接收到的同步信号使所述从机设备2与主机设备1进行同步并且根据周期性地被接收到的控制指令控制所述从机设备2与所述主机设备1同步。

以太网接口11和以太网接口21分别是具有在ieee802.3标准中所限定的传输技术的物理标准以太网接口。换句话说，也就是说，以太网接口11和21的硬件被构造为（在按标准操控时）根据ieee802.3标准来发送信令。

优选地，所述以太网接口11和21具有如下理论传输速度，所述理论传输速度为100megabit/s（兆比特/s）（快速以太网）或者更快，诸如1000megabit/s（gigabit以太网（吉比特以太网））、10gigabit/s（吉比特/s）（10gbe（10千兆以太网））。由物理以太网接口的标准来说明的传输速度，例如用于快速以太网的100megabit/s（mbit/s）、用于gigabit以太网的1000mbit/s等等，被称作“理论传输速度”。在此，真正的传输率也可能低于所述根据标准来说明的传输率，或者可以用比理论上可能的比特率更低的比特率来运行所述物理以太网接口。例如，标准快速以太网接口不仅可以用31.25mhz的标准传输频率进行传输，而且可以用2mhz或2mhz的整数倍直至320mhz进行传输。在电传输的情况下，优选地，所使用的传输频率为2mhz或者更高、优选地为31.25mhz或者更高。

每个物理以太网接口都具有一个连接器，用于接收传输电缆。该连接器优选地是8p8c连接器。但是也可以涉及另一连接器，例如用于光缆。优选地，所述物理以太网接口11和21与电缆、优选地与以太网电缆连接。优选地，使用铜缆，例如5类线（cat-5）、5e类线、6类线或者更高的类等级线。但是，可替换地，也可以使用其它的以太网电缆、例如以太网光缆。物理以太网接口11和21以及连接它们的电缆提供两个传输信道、优选地针对每个方向提供一个传输信道。在此，用tx表示以太网接口11和21的发出的信道，而用rx表示以太网接口11和21的到达的信道，其中一个接口11或21的发出的信道tx与另一接口11或21的到达的信号rx连接。

通信控制装置12和22被构造为控制相对应的物理以太网接口11和21。尤其是，通信控制装置12和22被构造为：通过相对应的以太网接口11或21以稍后被描述的传输格式来使具有同步信号和控制指令的传输包通信、也就是说发送和/或接收具有同步信号和控制指令的传输包。

主机设备1的同步装置14预先给定具有固定的周期时间间隔的同步时钟。该同步时钟被发给通信控制装置12，使得具有同步信号的传输包可以根据该时钟信号周期性地以固定的周期时间间隔来被发送给从机设备2。

从机设备2的同步装置24根据周期性地被接收到的传输包来确定同步信号，并且使从机设备2周期性地与主机设备1进行同步。

主机设备1的控制装置16产生控制指令，用于控制从机设备2，所述控制指令被发给通信控制装置12，使得每个周期的控制指令（也包括控制数据）都与在相对应的传输包中的同步信号一起被传输给从机设备2。如果主机设备1也还必须通过控制和同步来实施其它功能，那么控制装置16控制这些功能与同步装置12的时钟信号同步。

从机设备2的控制装置26从通信控制装置22获得从所述周期性地被接收到的传输包中读出的控制指令。基于这些控制指令，控制装置26控制从机设备2与主机设备1同步。

可选的虚拟连接接口18被构造为：相对于更高的osi层（如uart、spi和/或i2c）起作用，使得主机设备1可以从虚拟连接接口18读出uart、spi和/或i2c数据，或者可以将uart、spi和/或i2c数据输入到虚拟连接接口18中。被输入的uart、spi和/或i2c数据被发给通信控制装置12，用于通过以太网接口11进行传输。被输出的uart、spi和/或i2c数据由通信控制装置12获得。在从机设备中的虚拟连接接口28类似地进行工作。

通信控制装置12和22操控相对应的以太网接口11或21，使得在主机设备1与从机设备2之间使用如下传输格式或传输协议。

图4示出了在主机设备1的以太网接口11与从机设备2的以太网接口21之间的两个数据流。所述两个数据流在以太网接口11和21的两个物理信道中予以传输。第一数据流被布置在从主机设备到从机设备的以太网接口11和21的第一信道中，而第二数据流被布置在从从机设备到主机设备的以太网接口的第二信道中。按照本发明的在第一信道中由主机设备传输给从机设备的传输包也叫主机报文mt，而按照本发明的在第二信道中由从机设备传输给主机设备的传输包也叫从机报文st。每个主机报文都分别在固定的周期时间间隔tc之后在分别固定的时间点由主机设备1发给从机设备2。在两个主机报文mt之间，所述连接在剩余的周期时间tc内被切换到待机模式（standbymodus）、即所谓的idle模式。在idle模式下，idle信号附在接口上。类似地，每个从机报文st都分别在固定的周期时间间隔tc之后在分别固定的时间点由从机设备2发给主机设备1。优选地，主机报文mt和从机报文st同时被发送，使得所述主机报文和所述从机报文以相同的时隙在以太网接口的两个并行的信道中进行通信。在该上下文中，同时发送不仅应该指在所述主机设备1和所述一个/多个从机设备2中同时发出，而且应该指在主机设备1中对主机报文mt的发送与对所述一个/多个从机报文的接收同时。在一个实施例中，从机设备2可能会根据在电缆中的报文渡越时间来适配发出时间，使得在主机设备1中，从机报文st与主机报文mt的发出时间同时地到达主机设备1。在两个主机报文mt之间或在两个从机报文st之间，所述连接在剩余的周期时间tc内被切换到待机模式、即所谓的idle模式。在一个可替换的实施例中，主机报文mt和从机报文st只能部分地在时间上重叠或者可以完全在时间上一个接一个地被发送。

在idle模式期间，如果在必须传输下一主机报文之前，idle时间对于传输正常的以太网包来说足够长，那么在理论上也可能会传输这种以太网包。

现在，图5示出了按照本发明来改变的传输格式的传输包的一个特别有利的示例。

优选地，所述传输包小于以太网标准的82字节的最小传输包、优选地小于35字节。图3示出了在18字节的传输包的传输能力与大小之间的特别有利的折衷。优选地，在周期性地固定的时间传输的主机和/或从机报文的大小保持相同（恒定或者固定）。

传输包的结构非常简单地被保持住。传输包由一个传输流开始符和一个帧组成，所述传输流开始符也被称作start-of-stream-delimiter或者ssd。

这样，一共8字节大的前导码和帧开始符（也被称作start-of-frame-delimiter或者sfd）由传输流开始符替代。优选地，所述传输流开始符只有1字节大。这通常是j/k符号，所述j/k符号在idle信号之后也以以太网标准在第一传输包之前或者在第一传输包中予以传输。这是一种用于数据连接的接通信号。因此，在用ssd将数据连接接通之后紧接着传输数据帧，而且将对于数据传输所必需的字节的开销（overhead）降低到最小值。这是特别有利的，因为传输包必须在idle信号之后被发送并且ssd必须如此这般地被发送。因此，ssd不仅被用作在idle信号之后的数据流开始的标志而且被用作传输包开始的标志。

也在根本上（radikal）简化了帧（或者随后也被称作帧字段）。虽然在图3中的帧同样具有经校验的字段和校验字段crc8，所述校验字段crc8带有所述经校验的字段的校验和，但是在图3中的帧优选地是小于标准以太网帧的帧字段、这样只有17字节。替代4字节的校验字段，只使用1字节的校验字段。这可以通过如下方式来实现：替代32比特哈希校验和，只将所述经校验的字段的8比特哈希校验和写进所述校验字段crc8中。所述经校验的字段这里只有16字节长。因此，尽管18字节的传输包很小，仍然具有足够大的为16字节的经校验的字段，所述经校验的字段可以被用于所要传输的数据、例如控制指令。

此外，在所述经校验的字段中已经删去了mac目标地址da和源地址sa。这在技术上是可能的，因为或者在以太网接口上只连接有一个其它的设备（主机-从机对或者主机与从机的星形布置）或者通过传输包在不同的从机设备之间的时分复用（tdma）中的时间分配来提供在每个传输包到从机设备之间的明确的分配，使得mac目标地址da和源地址sa在所述经校验的字段中变得多余。因此，传输包可以在没有技术缺陷的情况下进一步被缩小。在一个特别有利的实施例中，物理以太网接口在全双工通信制模式下运行，使得可以在两个方向同时实现传输包在从机设备与主机设备之间的通信。

也已经在所述经校验的字段中删去了以太网类型字段，以便进一步缩小传输包。

作为替代，所述经校验的字段具有有效数据字段data，周期性地被传送的控制指令在所述有效数据字段data中被传输。在稍后描述的实施例中，例如，要由从机设备输出的电功率的大小在主机报文中，或者所测量的被输出的功率的大小在从机报文中。

此外，优选地，所述经校验的字段还具有信息字段info，所述信息字段info具有关于传输包的一般信息，例如所述传输包、传输帧或者数据字段的所使用的传输格式、所述传输包的类型（主机、从机或其它）和/或（数字）同步信号。但是，所述同步信号也可以在其它字段（如data字段或者随后被描述的contr字段）中被传输。

字段contr包含专用的控制信息。该字段例如可包含一个比特，该比特操控（主机报文）或者说明（从机报文）从机设备的活跃性，例如打开=1而关闭=0。其它的比特可以被用于从机设备的其它功能或者状态的活跃性，例如一个比特可以被用于从机设备的故障状态。优选地，contr字段的另一比特说明：是接通还是关断虚拟数据连接，使得接收方知道他是否必须分析vcl字段。优选地，针对这种控制信息使用1比特字段（标志位（flag）），不过在超过两个状态的情况下，也可能会使用更大的字段，如2比特（4个状态）、3比特（8个状态）、4比特（16个状态）。

在另一实施例中，基于在从机设备2中的锁相环（pll）依据以太网接口21的被接收到的模拟同步信号来执行从机设备2与主机设备1的同步。优选地，基于数据有效信号来执行所述同步。与同步信号在传输包中作为同步数据进行数字传输不同，所述解决方案具有如下优点。第一，传输包的传输能力没有由于同步数据而被减小。第二，模拟同步可以在没有对来自传输包的同步数据进行解码的情况下快得多地进行，并且因此提高了同步质量。

优选地，数据有效信号是根据ieee802.3-2000标准的用于“carriersensemultipleaccesswithcollisiondetection(csma/cd)accessmethodandphysicallayerspecifications（载波侦听多路访问/冲突检测方法(csma/cd)和物理层规范）”的数据有效信号。优选地，该数据有效信号（dv）是是一种接收数据有效信号（receive-data-validsignal）（rx_dv）。在一个实施例中，所述dv或者rx_dv信号与载波侦听信号（crs）复用（crs/dv或者crs/rx_dv）。优选地，从机设备2基于在从机设备2中的pll依据所接收到的模拟crx/rx_dv信号进行同步。

优选地，所述经校验的字段附加地具有用于虚拟数据连接的字段。在所述用于虚拟数据连接的字段中，用虚拟数据接口18或28来通信的数据在所述两个以太网接口11与21之间被传输。这样，到达虚拟数据接口18或28的uart、spi或者i2c数据在通信控制接口12或22中被写进所述用于虚拟数据连接的字段中。在此，所述到达的uart、spi或者i2c数据流被分成小的传输单元，所述小的传输单元匹配成所述用于虚拟数据连接的字段，使得所述uart、spi或者i2c数据流可以在相继的传输包中被传输。另一方面，在以太网接口11或21上被接收到的传输包的用于虚拟数据连接的字段在通信控制装置12或22中被读出，并且被拼合成一个uart、spi或者i2c数据流，并且被发给虚拟数据接口18或28。可替换地，也可以在所述虚拟数据接口18或28中实现所述拼合成一个uart、spi或者i2c数据流。

优选地，info字段是1字节大，data字段是12字节大，contr字段是2字节大而vcl字段是1字节大。

因此，来自图5的这样描述的传输包提供了在最大的传输能力与小的同步周期之间的最优的折衷，而且还附加地允许通过以太网接口来实现虚拟的uart、spi或者i2c数据连接。

在不对本发明进行限制的情况下，在图3和4中的实施例中，主机-从机系统已经由一个主机设备1和只有一个从机设备2组成。不过也可能的是，将主机设备1与至少两个从机设备2连接。现在，这里粗略地存在两种可能的布置：直线或环形布置，或者是星形布置。

图6和图7示出了具有两个从机设备2和2'的直线布置的实施例。在所述直线布置中，所述从机设备2和2'串行地、也被称作一个接一个地与主机设备1连接。对此，第一从机设备2在链中利用第一以太网接口与主机设备1连接而利用第二以太网接口与第二从机设备2'连接。在此，第一从机设备2的第一和第二以太网接口相互连接，使得第二从机设备2'看到与第一从机设备2相同的信号。所述布置可以被提高到任意数目个从机设备，只要所述传输格式支持所述数目个以直线布置的从机设备。在该列中的主机设备1和最后的从机设备2'即使有一个以太网接口也会够用，而被布置在中间的从机设备2需要两个以太网接口。不过，有利的是，以相同的方式来构造所述主机设备1和所述从机设备2并且通过开关来实现主机和从机特性。现在，图7示出了用于将传输包明确地分配到相应的从机设备2或2'的传输格式的实施例。为此使用时分复用方法，在所述时分复用方法中，每个从机设备2和2'都分配有自己的时隙。因此，主机报文mt1在第一时隙中被传输给第一从机设备2，而主机报文mt2在第二时隙中被传输给第二从机设备2'。在第二信道内，在相对应的第一和第二时隙中，从机报文st1和st2从所述第一和第二从机设备2和2'被发送给主机设备1。能同时在一列中与主机设备1连接的从机设备2的数目取决于传输包的大小、传输速度和同步周期tc的长度。在100mbit/s的传输速度和传输包的18字节的大小的情况下，传输包的传输持续得小于1.5μs。因此，在同步周期tc为32μs的情况下，直至21个从机设备2可能会与主机设备1连成一列。

环形布置与直线布置的区别仅在于，最后的从机设备2'在该列中又与主机设备1连接。

在星形布置中，主机设备1具有大量以太网接口，所述大量以太网接口分别只与一个从机设备2连接。因此，从机设备2的数目不再由传输格式限制，但是由在主机设备1上可支配的以太网接口的数目或主机设备1的同时处理多个从机设备2的能力限制。同时，所述布置具有如下优点：可以同时在主机设备1与每个从机设备2之间交换主机报文和从机报文，这对于同步控制从机设备2来说更简单并且更好。图8示出了具有四个从机设备2、2'、2''和2'''的主机-从机系统的一种这样的实施例，所述四个从机设备2、2'、2''和2'''以星形布置地与主机设备1连接。

现在，图9示出了这种主机-从机系统7在具有有源滤波器的电系统中的应用。所述电系统具有电流源3、电线5、负载4和有源滤波器。电线5将电流源3与负载4连接。不仅可以涉及一相、三相或四相交变电流系统而且可以涉及直流电压系统。有源滤波器由测量装置6和主机-从机系统7形成，其中所述测量装置6也可以集成在主机-从机系统7中。测量装置6测量在电线5上的干扰电流，而主机-从机系统7根据所测量的干扰电流产生相对应的滤波电流，以便补偿所述干扰电流。而在所示出的实施例中，测量装置6被布置在电网侧。在一个可替换的实施例中，也可能的是将测量装置6布置在负载侧，使得有源滤波器7的调节输出端被布置在测量装置6与电网3之间。

图10示出了在图9中的主机-从机系统7的一个简单的示例。所述主机-从机系统7具有主机设备71.1和从机设备71.2，如也曾在图3中所描述的那样。主机设备71.1和从机设备71.2的输出端73与电线5连接。不仅主机设备71.1而且从机设备71.2都具有能量输出设备的功能，用于产生具有确定的在时间上的信号变化过程和能量变化过程的确定的电流信号。附加地，主机设备71.1具有控制装置72，所述控制装置72根据所测量的干扰电流来操控主机设备71.1和从机设备71.2，使得主机设备71.1和从机设备71.2的输出的总和消除所测量的干扰电流并且因此形成有源滤波器。因此，也可以用两个更小的能量输出设备一起补偿高的干扰电流，而不必使用一个具有大的并且昂贵的部件的大的能量输出设备。

图11示出了具有四个从机设备71.2和一个主机设备72的第二实施例。优选地，所述四个从机设备71.2与所述主机设备72以星形布置来连接。在该实施例中，只有所述四个从机设备71.2具有上面所描述的能量输出设备的功能，所述四个从机设备71.2的输出端73与电线5连接。因此，有源滤波器的要产生的反向电流可以被分成四个要产生的分别具有相对应地更低的能量的欠电流。主机设备72满足上面所描述的控制装置的功能，所述控制装置根据所测量的干扰电流来控制所述四个从机设备71.2的能量输出的同步输出。在该实施例中，控制装置72具有四个以太网连接端子s，用于连接直至四个能量输出设备71.2。不过，比所提供的以太网接口s更少的能量输出设备71.2也可以被连接到主机设备72上，而且这样，所要产生的反向电流可以由更少的从机设备或能量输出设备71.2分担。同样，可以改变可能的要连接在主机设备72上的从机设备71.2的数目。如果应该使用超过要连接在主机设备72上的从机设备71.2，那么第二主机设备72'可以与第一主机设备72并行地连接，使得可以在所述第二主机设备72'上连接其它能量输出设备71.2'（在图11中虚线示出）。在此，使作为从机的第二控制装置72'与作为主机的第一控制装置72进行同步。而第二控制装置72'相对于被连接在所述第二控制装置72'上的能量输出设备作为主机来起作用。这种布置也被称作多柜布置（multi-cabinet-anordnung）。

这里所描述的应用是有源滤波器。但是，这种主机-从机布置也可以实现其它具有高电流的电能量输出、例如驱动装置的pwm电源。通过将所要产生的电流分到大量更小的能量输出设备中，可以缩小所要使用的部件。

不过，对于这种应用来说，高的同步频率是必需的，使得这些应用对于本发明是特别有利的。