DE102009042412B3

DE102009042412B3 - Transceiver for bus subscriber of bus system of building system engineering, has two wires, where microcontroller is connected with receiver unit over connection on one hand, which is connected to two wires of bus system

Info

Publication number: DE102009042412B3
Application number: DE200910042412
Authority: DE
Inventors: Torsten Grochowski; Eberhard Dipl.-Ing. Hüttenschmidt
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta GmbH
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2029-09-22

Abstract

The transceiver has two wires, where a microcontroller is connected with a receiver unit over a connection on the one hand, which is connected to the two wires of the bus system on other hand. The microcontroller is connected with a signal monitoring unit over its connection and another connection and connected with the scattering unit over its third connection.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Transceiver für Busteilnehmer eines Bussystems aus.The The present invention is based on a preamble of the main claim designed transceiver for Bus participant of a bus system.

Derartige Transceiver sind in der Regel dafür vorgesehen Telegramme bzw. Datenworte von Busteilnehmern zu Senden, zu Empfangen, weiterzuleiten und/oder zu Verarbeiten, damit die vom Benutzer gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Übliche vom Benutzer gewünschten Funktionen sind z. B. das Ein- oder Ausschalten von Licht, das Auf- oder Zufahren von Rollos, das Steuern der Heizungsanlage usw..such Transceivers are usually intended for telegrams or Data words from bus subscribers to send, receive, forward and / or to be processed so that the user desires Functions performed become. usual desired by the user Functions are z. As the switching on or off of light, the Auf- or closing blinds, controlling the heating system, etc ..

Durch die US 2008/0258551 A1 , die US 2003/0097482 A1 und die US 6,553,076 B1 sind jeweils dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Transceiver bekannt geworden. Diese Transceiver für Busteilnehmer eines zwei Adern bzw. Leitungen aufweisenden Bussystems der Gebäudesystemtechnik weisen jeweils einen Mikrocontroller auf, der über einen ersten Anschluss einerseits mit einer Empfängereinheit in Verbindung steht, welche andererseits an die beiden Leitungen des Bussystems angeschlossen ist. Des weiteren weist jeder Mikrocontroller einen zweiten Anschluss auf, der einerseits mit einer Sendeeinheit in Verbindung steht, welche andererseits ebenfalls an die beiden Leitungen des Bussystems angeschlossen ist.By the US 2008/0258551 A1 , the US 2003/0097482 A1 and the US 6,553,076 B1 are each the preamble of the main claim corresponding transceivers become known. These transceivers for bus subscribers of a bus system of the building system technology having two wires or lines each have a microcontroller which is connected via a first connection on the one hand to a receiver unit which is connected on the other hand to the two lines of the bus system. Furthermore, each microcontroller has a second connection which, on the one hand, is connected to a transmitting unit which, on the other hand, is likewise connected to the two lines of the bus system.

Des weiteren ist durch die technische Fibel der Firma Osram ”Quicktronic DALI/DIM” Seiten 19 bis 27 ein Transceiver für ein Bussystem bekannt geworden. Dieser Transceiver für Busteilnehmer eines zwei Adern bzw. Leitungen aufweisenden Bussystems der Gebäudesystemtechnik weist üblicherweise einen Mikrocontroller auf, der über einen ersten Anschluss einerseits mit einer Empfängereinheit in Verbindung steht, welche andererseits an die beiden Leitungen des Bussystems angeschlossen ist.Of Another is the technical primer from Osram "Quicktronic DALI / DIM "pages 19 to 27 a transceiver for a bus system has become known. This transceiver for bus subscribers a bus system of building system technology having two cores or lines usually has one Microcontroller on that over a first connection is on the one hand connected to a receiver unit, which on the other hand connected to the two lines of the bus system is.

Außerdem ist durch die US 2009/0184840 A1 ein Bussystem mit einem DALI-Controller bekannt geworden, welches zur Beeinflussung mehrerer Busteilnehmer vorgesehen ist.Moreover, by the US 2009/0184840 A1 a bus system with a DALI controller has become known, which is intended to influence several bus subscribers.

Bei Bussystemen mit mehreren Teilnehmern, welche auf einer gemeinsamen Zweidraht-Leitung Telegramme bzw. Datenworte Senden und Empfangen, sind Kollisionen von Daten generell möglich bzw. zu erwarten. Wenn ein Busteilnehmer Daten auf das Bussystem sendet und ein zweiter Busteilnehmer zeitnah ein Telegramm bzw. Datenwort startet, bevor dieser zweite Busteilnehmer erkannt hat, dass das Bussystem bereits benutzt wird, liegt eine Kollision vor. Für diesen Fall können unterschiedliche Abwicklungen vorgesehen sein. Es ist z. B. bekannt, wenn ein Fehler bzw. eine Kollision erkannt wird, dass von allen betroffenen Busteilnehmern (Sendern und Empfängern) das aus der Kollision resultierende Signal auf dem Bussystem verworfen wird. Beide Telegramme bzw. Datenworte müssen dann zu einem späteren Zeitpunkt erneut gesendet werden. Es ist auch bekannt, dass der erste Busteilnehmer, der die Kollision erkennt das Bussystem sofort mit einem Störsignal blockiert, um die fehlerhafte Übertragung der Daten zu unterbrechen. Auch hier müssen beide Tellegramme bzw. Datenworte zu einem späteren Zeitpunkt erneut gesendet werden. Wenn beide Telegramme bzw. Datenworte erneut gesendet werden müssen, ist dies nicht nur aufwändig, sondern belastet dies auch das Bussystem in unnötiger Weise, so dass es durch das mehrfache Senden der Telegramme bzw. Datenworte wiederum vermehrt zu Kollisionen auf dem Bussystem kommen kann. Weiterhin ist es bekannt, dass der sendende Teilnehmer, der als erstes erkennt, dass sein Telegramm bzw. Datenwort vom einem weiteren Telegramm bzw. Datenwort überschrieben wird, sofort die Übertragung der Daten stoppt. Dadurch ist es möglich, dass das Telegramm bzw. Datenwort des anderen Busteilnehmers richtig übertragen wird, so dass nur das abgebrochene Telegramm bzw. Datenwort erneut gesendet werden muss.at Bus systems with several participants, which are on a common Two-wire cable telegrams or data words send and receive, Collisions of data are generally possible or expected. If one bus user sends data to the bus system and a second one Bus subscribers promptly starts a telegram or data word before this second bus participant has detected that the bus system already is used, there is a collision. For this case can be different Settlements be provided. It is Z. B. known if an error or a collision is detected that of all affected bus participants (Senders and receivers) discarded the signal resulting from the collision on the bus system becomes. Both telegrams or data words must then be sent later be sent again. It is also known that the first bus subscriber, the collision immediately detects the bus system with a jamming signal blocked the faulty transmission of the Interrupt data. Again, both Tellegramme or Data words at a later date be sent again. If both telegrams or data words again have to be sent this is not only expensive, but this also strains the bus system in an unnecessary way, so that it through the multiple transmission of the telegrams or data words in turn increased can lead to collisions on the bus system. Furthermore, it is known that the sending participant, who first recognizes that to be Telegram or data word overwritten by another telegram or data word will, immediately the transfer the data stops. This makes it possible that the telegram or Data word of the other bus device is transmitted correctly, so only the aborted telegram or data word must be resent.

Da Kollisionen von Telegrammen bzw. Datenworten in Bussystemen mit mehreren sendeberechtigten Teilnehmern nicht ausgeschlossen werden können ist anzustreben, die Anzahl der zu wiederholenden Telegramme bzw. Datenworte möglichst gering zu halten. Jedoch ist üblicherweise das hierzu notwendige bitgenaue Unterbrechen eines Telegramms bzw. Datenwortes nicht möglich, wenn zur Übertragung ein UART-Baustein (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) benutzt wird. Diese UART-Bausteine sind in aktuellen Mikrocontrollern standardmäßig integriert und verringern vorteilhafterweise die Prozessorauslastung bei der Datenübertragung. Durch die Nutzung des UART-Bausteins wird jedoch immer ein komplettes Datenwort mit z. B. 8 Bit übertragen, ohne die Möglichkeit eine Kollision rechtzeitig genug erkennen zu können und die Übertragung abzubrechen, das heißt das Bussystem wird unnötigerweise mit Datenverkehr belastet.There Collisions of telegrams or data words in bus systems with multiple eligible participants can not be excluded to aim for, the number of telegrams or data words to be repeated preferably to keep low. However, it is usually the necessary bit-exact interruption of a telegram or Data word not possible when to transfer a UART module (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter) is used. These UART devices are integrated into current microcontrollers as standard and advantageously reduce processor utilization in the process Data transfer. However, using the UART device always becomes a complete one Data word with z. B. 8 bits transmitted, without the possibility to be able to detect a collision in good time and the transmission to break off, that is the bus system becomes unnecessary burdened with traffic.

Ausgehend von derart ausgebildeten Transceivern für Busteilnehmer eines zwei Adern aufweisenden Bussystems liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Transceiver zu schaffen, welcher es ermöglicht, die Funktionen des UART-Bausteins des Mikrocontrollers zu nutzen und dennoch eine Kollision derart abzuwickeln, dass bei Minimierung des Datenverkehrs auf dem Bussystem eines der beiden kollidierenden Telegramme bzw. Datenworte korrekt erhalten bleibt und nicht noch einmal gesendet werden muss.outgoing of such trained transceivers for bus subscribers of a two Cores bus system of the present invention is the The object of the invention is to provide a transceiver which makes it possible to to use the functions of the UART module of the microcontroller and yet handle a collision such that minimizing of traffic on the bus system of one of the two colliding Telegrams or data words are retained correctly and not yet once has to be sent.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features specified in the main claim.

Bei einer solchen Ausbildung ist besonders vorteilhaft, dass der in den Mikrocontroller integrierte UART-Baustein unter allen Betriebsbedingungen benutzt werden kann. Außerdem ist besonders vorteilhaft, wenn der Transceiver zumindest teilweise Bestandteil eines ASICs ist. Vorteilhaft ist zudem wenn die Datenworte vollständig per UART generiert werden, so dass es trotzdem möglich ist, die Datenübertragung spontan (das heißt bitweise) zu unterbrechen, wenn ein sendender Buseilnehmer erkennt, dass ein Bit in seinem Telegramm bzw. Datenwort überschrieben wird. Die physikalische Kodierung der Daten auf dem Medium ist dabei so gewählt, dass die Daten des hierbei überschriebenen Telegramms bzw. Datenwortes durch die Kollision nicht verändert werden. Es kann jedoch zu Veränderungen in den Bitlängen kommen, die von den Busteilnehmern toleriert werden müssen, um die Daten richtig empfangen zu können.at Such a design is particularly advantageous that the in the microcontroller integrated UART module under all operating conditions can be used. Furthermore is particularly advantageous if the transceiver at least partially Part of an ASIC is. It is also advantageous if the data words Completely generated by UART, so that it is still possible to transfer data spontaneously (that is bitwise), if a sending bus user recognizes that a bit in its telegram or data word is overwritten. The physical Coding of the data on the medium is chosen so that the data of this overwritten Telegram or data word are not changed by the collision. However, it can change in the bit lengths come to be tolerated by the bus subscribers to receive the data correctly.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im Prinzip näher erläutert, dabei zeigt:Further advantageous embodiments of the subject invention are in the dependent claims specified. Based on an embodiment Let the invention be closer in principle explains showing:

1: prinziphaft ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß ausgeführten Transceivers; 1 in principle a block diagram of a transceiver embodied according to the invention;

2: prinziphaft einen Schaltplan eines erfindungsgemäß ausgeführten Transceivers; 2 in principle a circuit diagram of an inventively executed transceiver;

3: prinziphaft die Bitbedeutung der UART-Datenwort-Kodierung (Universal Asynchonous serial Receiver and Transmitter); 3 : in principle the bit significance of UART data word encoding (Universal Asynchronous Serial Receiver and Transmitter);

4: prinziphaft ein Beispiel für eine vermiedene Kollision,
wobei 4a das Sendesignal am zweiten Anschluss (TXμc) des Mikrocontrollers 1 eines ersten Busteilnehmers darstellt und
wobei 4b das Sendesignal am zweiten Anschluss (TXμc) des Mikrocontrollers 1 eines zweiten Busteilnehmers darstellt und
wobei in 4c der Kollisionszeitpunkt mit X dargestellt ist und
wobei in 4d das resultierende Bussignal auf dem Bussystem BUS dargestellt ist. 4 : in principle an example of a avoided collision,
in which 4a the transmit signal at the second port (TXμc) of the microcontroller 1 represents a first bus subscriber and
in which 4b the transmit signal at the second port (TXμc) of the microcontroller 1 represents a second bus station and
being in 4c the collision time is represented by X and
being in 4d the resulting bus signal is shown on the bus system BUS.

Im vorliegenden Fall nutzt der Mikrocontroller 1 des Transceivers gemäß 1 und 2 seinen integrierten UART-Baustein 10, um über die Empfängereinheit 2 und die Sendeeinheit 3 den Datenverkehr über das Bussystem BUS abzuwickeln. Das Bussystem BUS weist zwei Adern 4a, 4b auf, an welche sowohl die Empfängereinheit 2 als auch die Sendeeinheit 3 angeschlossen sind. Wie des weiteren insbesondere aus 1 und 2 hervorgeht, steht der Mikrocontroller 1 über einen ersten Anschluss RXμc einerseits mit der Empfängereinheit 2 in Verbindung, welche andererseits an die beiden Adern 4a, 4b des Bussystems BUS angeschlossen ist. Außerdem steht der Mikrocontroller 1 über einen zweiten Anschluss TXμc einerseits mit der Sendeeinheit 3 in Verbindung, welche andererseits ebenfalls an die beiden Adern 4a, 4b des Bussystems BUS angeschlossen ist. Zur Kollisionsvermeidung steht der Mikrocontroller 1 über seinen ersten Anschluss RXμc und einen dritten Anschluss TXset zudem mit einer Signalüberwachungseinheit 5 und über seinen zweiten Anschluss TXμc einerseits zudem mit einer Verschleifereinheit 6 in Verbindung. Die Verschleifereinheit 6 ist andererseits an die Signalüberwachungseinheit 5 angeschlossen. Außerdem weist der Mikrocontroller 1 einen vierten Anschluss TXrdy auf, welcher mit der Sendeeinheit 3 und der Signalüberwachungseinheit 5 verbunden ist. Durch zwei Optokoppler 7a, 7b ist der Mikrocontroller 1 galvanisch vom Bussystem BUS entkoppelt.In the present case uses the microcontroller 1 according to the transceiver 1 and 2 its integrated UART device 10 to talk about the receiver unit 2 and the transmitting unit 3 to handle the data traffic via the bus system BUS. The bus system BUS has two wires 4a . 4b to which both the receiver unit 2 as well as the transmitting unit 3 are connected. As further in particular from 1 and 2 shows, is the microcontroller 1 via a first connection RXμc on the one hand to the receiver unit 2 on the other hand connected to the two wires 4a . 4b the bus system BUS is connected. There is also the microcontroller 1 via a second terminal TXμc on the one hand with the transmitting unit 3 in conjunction, which on the other hand also to the two wires 4a . 4b the bus system BUS is connected. To collision avoidance is the microcontroller 1 It also has a signal monitoring unit via its first connection RXμc and a third connection TXset 5 and via its second terminal TXμc on the one hand also with a sizing unit 6 in connection. The sander unit 6 on the other hand, to the signal monitoring unit 5 connected. It also instructs the microcontroller 1 a fourth terminal TXrdy which is connected to the transmitting unit 3 and the signal monitoring unit 5 connected is. Through two optocouplers 7a . 7b is the microcontroller 1 galvanically decoupled from the bus system BUS.

Zur Kollisionsvermeidung wird beim Senden unter Berücksichtigung einer Verzögerungszeit zwischen dem Sendesignal der Sendeeinheit 3 und dem Empfangssignal der Empfängereinheit 2 überprüft, ob ein passives Bit des Datenwortes sowohl am zweiten Anschluss TXμc (Ausgang) als auch am ersten Anschluss RXμc (Eingang) des Mikrocontrollers 1 anliegt bzw. empfangen und/oder gesendet wird. Ist dies nicht der Fall, wird das Senden eines Datenwortes sofort von der Signalüberwachungseinrichtung 5 unterbrochen. Um einen kollisionsbehafteten oder aber einen kollisionsfreien Datenverkehr auf dem Bussystem BUS feststellen zu können, weist der Mikrocontroller 1 zusätzlich, wie bereits beschrieben, den dritten Anschluss TXset und den vierten Anschluss TXrdy auf. Vor der Übertragung eines Datenwortes wird der dritte Anschluss TXset kurz auf low geschaltet, damit die Diode des Optokopplers 7b bei TXμc = low, senden kann. Anschließend wird der dritte Anschluss TXset hochohmig geschaltet damit die Signalüberwachungseinheit 5 aktiv ist. Am vierten Anschluss TXrdy wird dann durch einen Highpegel angezeigt, dass keine Kollisionen eines Datenwortes vorliegt. Durch die invertierende Verschleifereinheit 6 wird das Signal am zweiten Anschluss TXμc des Mikrocontrollers 1 teilweise verzögert, dabei wird jede fallende Flanke des Sendesignals am zweiten Anschluss TXμc quasi unmittelbar weitergeleitet und wird jede steigende Flanke am zweiten Anschluss TXμc um eine Zeit T1 verzögert, damit die Verzögerung am zweiten Anschluss TXμc über die Sendeeinheit 3, das Bussystem BUS und die Empfängereinheit 2 zum ersten Anschluss RXμc ausgeglichen wird. Die Zeit T1 ist hierbei größer als die Verzögerung zwischen der Pegeländerung am zweiten Anschluss TXμc des Mikrocontrollers 1 und der dazugehörenden Pegeländerung am ersten Anschluss RXμc des Mikrocontrollers 1. Die Zeit T1 ist jedenfalls nicht größer als die Zeit eines Bits eines Datenwortes damit nur das aktuell empfangene Bit mit dem gesendeten Bit vergleichen werden kann. Zusätzlich zur Verzögerung der steigenden Flanke des Sendesignals am zweiten Anschluss TXμc des Mikrocontrollers 1 findet eine Invertierung durch die Verschleifereinheit 6 statt, damit nur ein Gattertyp eines allgemein verfügbaren IC zur Realisierung verwendet werden muss. Das so aufbereitete Invertierungssignal TXv wird, wie insbesondere aus 1 hervorgeht, der Signalüberwachungseinheit 5 zugeführt.For collision avoidance is when sending taking into account a delay time between the transmission signal of the transmitting unit 3 and the receive signal of the receiver unit 2 checks whether a passive bit of the data word both at the second terminal TXμc (output) and at the first terminal RXμc (input) of the microcontroller 1 is present or received and / or sent. If this is not the case, sending a data word immediately from the signal monitoring device 5 interrupted. In order to be able to detect a collision-sensitive or collision-free data traffic on the bus system BUS, the microcontroller points 1 additionally, as already described, the third terminal TXset and the fourth terminal TXrdy. Before the transmission of a data word, the third terminal TXset is briefly switched to low, so that the diode of the optocoupler 7b at TXμc = low, can send. Subsequently, the third terminal TXset is switched to high impedance so that the signal monitoring unit 5 is active. The fourth terminal TXrdy is then indicated by a high level that there is no collision of a data word. Through the inverting sander unit 6 the signal at the second terminal TXμc of the microcontroller 1 Partially delayed, each falling edge of the transmission signal at the second terminal TXμc quasi immediately forwarded and each rising edge at the second terminal TXμc is delayed by a time T1, so that the delay at the second terminal TXμc via the transmitting unit 3 , the bus system BUS and the receiver unit 2 is compensated for the first connection RXμc. The time T1 is greater than the delay between the level change at the second terminal TXμc of the microcontroller 1 and the added hearing level change at the first port RXμc of the microcontroller 1 , In any case, the time T1 is not greater than the time of one bit of a data word so that only the currently received bit can be compared with the transmitted bit. In addition to the delay of the rising edge of the transmission signal at the second terminal TXμc of the microcontroller 1 finds an inversion through the sander unit 6 so that only one type of gate of a commonly available IC needs to be used for realization. The thus prepared inversion signal TXv is, as in particular from 1 indicates the signal monitoring unit 5 fed.

Die Signalüberwachungseinheit 5 zeigt dem Mikrocontroller 1 über den Pegel am vierten Anschluss TXrdy an, dass der Transceiver sendebereit ist. Hierzu wird der Pegel am vierten Anschluss TXrdy auf high geschaltet, nachdem vom Mikrocontroller 1 ein Lowimpuls über den dritten Anschluss TXset ausgegeben wurde. Dieser Highpegel des vierten Anschluss TXrdy liegt am Ausgang der Signalüberwachungseinheit 5 an, solange keine Kollision erkannt wird. Zum Erkennen einer Kollision prüft die Signalüberwachungseinheit 5 ob die Eingänge des Invertierungssignals TXv = low und gleichzeitig das am ersten Anschluss RXμc anliegende, von der Empfängereinheit 2 abgegebene Signal high sind. Solange zumindest das vom zweiten Anschluss TXμc abgegebene Signal oder das am ersten Anschluss RXμc anliegende Signal high sind liegt keine Kollision vor.The signal monitoring unit 5 shows the microcontroller 1 above the level at the fourth terminal TXrdy to indicate that the transceiver is ready to send. For this purpose, the level at the fourth terminal TXrdy is switched to high, after the microcontroller 1 a low pulse was output via the third terminal TXset. This high level of the fourth terminal TXrdy is located at the output of the signal monitoring unit 5 on, as long as no collision is detected. The signal monitoring unit checks to detect a collision 5 whether the inputs of the inversion signal TXv = low and at the same time the voltage applied to the first terminal RXμc, from the receiver unit 2 emitted signal are high. As long as at least the signal emitted by the second terminal TXμc or the signal applied to the first terminal RXμc is high, there is no collision.

Die Sendeeinheit 3 mit ihrem Optokoppler 7b ist so aufgebaut, dass nur Daten vom zweiten Anschluss TXμc übertragen werden, wenn am vierten Anschluss TXrdy ein Highsignal anliegt. Wenn eine Kollision erkannt wird, werden keine Daten mehr übertragen. Der Mikrocontroller 1 erkennt den Abbruch der Übertragung durch den Low-Pegel des am vierten Anschluss TXrdy anliegenden Signals und die durch die Übertragung empfangenen Daten.The transmitting unit 3 with their optocoupler 7b is constructed so that only data from the second terminal TXμc are transmitted when a high signal is applied to the fourth terminal TXrdy. When a collision is detected, data is no longer transmitted. The microcontroller 1 detects the abort of the transmission by the low level of the signal applied to the fourth terminal TXrdy and the data received by the transmission.

Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, ist die Bitbedeutung bei der UART-Datenwort-Kodierung so aufgebaut, dass als erstes das Startbit = low, gefolgt von acht Datenwörtern (D0 bis D7), gefolgt von dem Paritätsbit (Par) und dem Stopbit (Stop) mit Highpegel und einer beliebig langen Pause gesendet wird.As in particular from 3 As can be seen, the bit meaning in the UART data word encoding is constructed so that first the start bit = low, followed by eight data words (D0 to D7), followed by the parity bit (par) and the stop bit (stop) with high and one any pause is sent.

Wie insbesondere aus den 4a bis 4d hervorgeht, kann ein gesendetes Datenwort mit erfolgter Kollisionsabschaltung beispielsweise wie dort dargestellt aussehen. Das dominante Bit ist bei diesem Beispiel als eine 0 = Lowpegel codiert.As in particular from the 4a to 4d As can be seen, a transmitted data word with successful collision deactivation can, for example, look as shown there. The dominant bit is coded as a 0 = low level in this example.

4a zeigt ein Datenwort das ein erster Sender S1 (nicht näher dargestellter Busteilnehmer) aussenden will. 4a shows a data word that a first transmitter S1 (not shown bus subscriber) wants to send out.

4b zeigt ein Datenwort das ein zweiter Sender S2 (nicht näher dargestellter Busteilnehmer) aussenden will, wobei im vorliegenden Beispiel die Bits D3 und D4 der beiden Sender S1, S2 jeweils unterschiedliche Pegel aufweisen. 4b shows a data word that a second transmitter S2 (not shown bus participant) wants to send, in the present example, the bits D3 and D4 of the two transmitters S1, S2 each have different levels.

4c zeigt das zum Zeitpunkt X eine Kollision im Bit D3 und D4 der beiden Sender S1, S2 vorliegt. 4c shows that at time X there is a collision in bits D3 and D4 of the two transmitters S1, S2.

4d zeigt das resultierende Bussignal auf dem Bussystem BUS, wobei an der Bitposition D3 die dominante 0 die 1 überschreibt. Die Signalüberwachungseinheit 5 des zweiten Senders S2 erkennt diese Kollision und unterbricht das Senden von Daten, damit bei Bitposition D4 das resultierende Bussignal gleich dem Sendesignal des ersten Senders S1 ist. Somit muss nur das Datenwort des zweiten Senders S2 auf dem Bussystem BUS wiederholt werden. 4d shows the resulting bus signal on the bus system BUS, wherein the dominant 0 overwrites the 1 at the bit position D3. The signal monitoring unit 5 the second transmitter S2 detects this collision and interrupts the transmission of data, so that at bit position D4, the resulting bus signal is equal to the transmission signal of the first transmitter S1. Thus, only the data word of the second transmitter S2 must be repeated on the bus system BUS.

Auf einfache Art und Weise führt die Zusatzhardware im Wesentlichen bestehend aus der Signalüberwachungseinheit 5 und Verschleifereinheit 6 – wie bereits näher beschrieben – dazu, dass der Mikrocontroller 1 ein Aktivierungssignal bekommt, bevor der Mikrocontroller 1 ein Telegramm bzw. Datenwort sendet. Nach dieser Aktivierung überwacht die Zusatzhardware, ob die vom Mikrocontroller 1 gesendeten Daten auf dem Bussystem BUS anliegen. Hierbei werden Verzögerungen zwischen Senden und Empfangen ausgeglichen. Verzögerungen können z. B. durch Bauelemente wie die beiden Optokoppler 7a, 7b oder durch trapezförmige Signalverläufe am Bussystem BUS hervorgerufen werden. Sollte die Zusatzhardware (Signalüberwachungseinheit 5, Verschleifereinheit 6) erkennen, das ein dominantes „Aktives Bit” am Bussystem BUS anliegt, obwohl der angeschlossene Mikrocontroller 1 ein „Passives Bit” sendet, dann wird die Weiterleitung der restlichen vom Mikrocontroller 1 ausgegebenen Bits des begonnenen Datenwortes sofort unterbrochen. Das Datenwort, das dieses „Aktive Bit” beinhaltet, wird von dem anderen an der Kollision beteiligten Busteilnehmer weitergesendet und muss nicht wiederholt werden. Somit ist der Datenverkehr auf dem Bussystem BUS wirkungsvoll minimiert, weil lediglich eines der kollidierten Datenworte wiederholt werden muss. Der Busteilnehmer, dessen Datenwort durch die Zusatzhardware unterbrochen wurde, erkennt durch den Vergleich der gesendeten und empfangenen Daten, dass er sein Datenwort nicht senden konnte und wird es nach kurzer Wartezeit erneut senden.In a simple way, the additional hardware essentially consists of the signal monitoring unit 5 and sander unit 6 - As already described in more detail - to the fact that the microcontroller 1 gets an activation signal before the microcontroller 1 sends a telegram or data word. After this activation, the additional hardware monitors whether that from the microcontroller 1 sent data on the bus system BUS. This compensates for delays between sending and receiving. Delays can z. B. by components such as the two optocouplers 7a . 7b or caused by trapezoidal waveforms on the bus system BUS. Should the additional hardware (signal monitoring unit 5 , Sander unit 6 ) recognize that there is a dominant "active bit" on the BUS bus, although the microcontroller is connected 1 sends a "Passive Bit", then redirects the rest of the microcontroller 1 output bits of the started data word immediately interrupted. The data word containing this "Active Bit" is forwarded by the other bus participant involved in the collision and need not be repeated. Thus, the data traffic on the bus system BUS is effectively minimized because only one of the collided data words needs to be repeated. The bus subscriber whose data word was interrupted by the additional hardware recognizes by comparing the transmitted and received data that he was unable to send his data word and will send it again after a short delay.

Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, weist der Transceiver vorteilhafterweise einen Aufbau auf, wobei vier Gatter eines NAND-Typs verwendet werden, die üblicherweise in einem einzelnen IC vorhanden sind. Der Optokoppler 7b wird auf der Seite seiner Sendediode auf seinen Anschlüssen A und K derart angesteuert, so dass bei einwandfreier Funktion auf ein zusätzliches logisches Gatter verzichtet werden kann. Weil die Verschleifereinheit 6 zum Teil mit passiven Bauteilen realisiert ist, ist zur einwandfreien Funktion nur ein logisches Gatter notwendig. Durch die Möglichkeit, den dritten Anschluss TXset des Mikrocontrollers 1 hochohmig zu schalten, kann die Signalüberwachungseinheit 5 mit nur drei logischen Gattern realisiert werden.As in particular from 2 As can be seen, the transceiver advantageously has a structure using four gates of a NAND type, which are usually present in a single IC. The optocoupler 7b is driven on the side of his transmitter diode on its terminals A and K such that at impeccable Function can be dispensed with an additional logic gate. Because the sander unit 6 Partly realized with passive components, only one logical gate is necessary for proper operation. By the possibility of the third terminal TXset of the microcontroller 1 high-impedance switching, the signal monitoring unit 5 be realized with only three logic gates.

Claims

Transceiver for bus subscribers of a two cores ( 4a . 4b ) bus system (BUS) of building system technology, wherein a microcontroller ( 1 ) via a first connection (RXμc) on the one hand with a receiver unit ( 2 ) which, on the other hand, is connected to the two wires ( 4a . 4b ) of the bus system (BUS) is connected and wherein the microcontroller ( 1 ) via a second connection (TXμc) on the one hand with a transmitting unit ( 3 ), which on the other hand also to the two wires ( 4a . 4b ) of the bus system (BUS) is connected, characterized in that the microcontroller ( 1 ) via its first connection (RXμc) and a third connection (TXset) with a signal monitoring unit ( 5 ) and via its second connection (TXμc) on the one hand with a wiper unit ( 6 ) which connects the signal at the second terminal (TXμc) of the microcontroller ( 1 ) inverted and partially delayed and the other hand to the signal monitoring unit ( 5 ) and that the signal monitoring unit ( 5 ) with the transmitting unit ( 3 ) connected is.

Transceiver according to Claim 1, characterized in that the microcontroller ( 1 ) a fourth connection (TXrdy) is present, which with the transmitting unit ( 3 ) and the signal monitoring unit ( 5 ) connected is.

Transceiver according to one of Claims 1 or 2, characterized that this at least partially formed as part of an ASICs is.

Transceiver according to one of Claims 1 to 3, characterized that this is at least partially discrete.

Transceiver according to one of Claims 1 to 4, characterized that this provided with at least one IC with a logic gate is.

Transceiver according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the microcontroller ( 1 ) a standard UART device ( 10 ) having.

Transceiver according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the microcontroller ( 1 ) by two optocouplers ( 7a . 7b ) is decoupled from the bus system (BUS).