DE19947660A1 - Betriebsverfahren für zwei Datenbusse - Google Patents

Abstract

Bei einem Betriebsverfahren für zwei Datenbusse, die jeweils einen Taktgeber besitzen, werden die Taktgeber aufeinander synchronisiert, indem der Taktgeber mit der höheren Frequenz den Taktgeber mit der niedrigeren Frequenz auf seine Taktfrequenz aufsynchronisiert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Betriebsverfahren für zwei Datenbusse mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Datenbusse, die im Rahmen der Erfindung einsetzbar sind, ergeben sich aus der DE 197 20 401 A. Der darin exemplarisch beschriebene Datenbus besitzt vorzugs­ weise Sterntopologie. Er kann aber auch eine an sich bekannte Bustopologie besit­ zen, bei der die Teilnehmer über eine oder mehrere Datenleitungen miteinander kommunizieren. Innerhalb des Datenbusses gibt es einen Busmaster, der Synchro­ nisationspulse erzeugt, damit die Kommunikation zwischen den Teilnehmern statt­ finden kann.

Wenn dieser Taktgeber ausfällt, dann ist in der Regel keine Kommunikation mehr möglich. Um dies zu verhindern, kann durch Verwendung von zwei Datenbussen mit zugehörigen Teilnehmern (i.f. Buscluster genannt) eine redundante Systemausle­ gung gewählt werden. Bei Ausfall eines Busmasters läuft der andere Buscluster weiter, und der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Teilnehmern dieses Busclusters ist weiterhin möglich.

Im Normalbetrieb, d. h. wenn beide Buscluster betriebsfähig sind, laufen sie unsyn­ chronisiert, sofern nicht zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. Die fehlende Synchronizität bedingt einen gewissen Jitter zwischen Nachrichten bzw. Daten, die über das eine bzw. andere Buscluster übertragen werden und im anderen Busclu­ ster ebenfalls verwendet werden. Falls dieser Jitter einen gewissen Wert übersteigt, kann er für das Verhalten von Regelsystemen, bei denen die Reaktionszeit im Be­ reich der Nachrichten-Zykluszeit liegt, von Nachteil sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren für zwei Datenbus­ se mit jeweils eigenem Taktgeber zu schaffen, mit dem sich das beschriebene Jit­ terproblem vermeiden läßt.

Die Lösung dieses Problems erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Voraussetzung ist der Einsatz einer oder mehrerer Synchronsierungsleitungen zwi­ schen den Taktgebern der verschiedenen Buscluster. Diese Synchronisierungslei­ tung kann z. B. als wired-AND-Verbindung ausgeführt sein, um mehr als zwei Takt­ geber synchronisieren zu können. Eine andere Möglichkeit ist es, bei jedem Taktge­ ber jeweils einen Ein- und Ausgang für den Synchronisierungsmechanismus vorzu­ sehen. Die Ausgänge eines jeden Busmasters können dabei über galvanische Trennung an die Eingänge aller anderen Taktgeber geführt werden. Dies bewirkt eine größere Verfügbarkeit des Synchronisierungsmechanismus. Die verschiedenen Taktgeber synchronisieren sich dabei gegenseitig derart, daß sich immer der Takt­ geber mit der "schnellsten Uhr", d. h. der Taktgeber mit der höchsten Frequenz mit seiner Synchronisierungssequenz durchsetzt und den anderen Taktgeber aufsyn­ chronisiert.

Dieser Taktgeber akzeptiert eine Resynchronisation nur in einem gewissen Zeitfen­ ster, das durch die zugelassene Quarztoleranzen definiert ist. Die erste Resynchro­ nisation nach Powerup oder Wakeup wird dagegen immer akzeptiert. Dadurch wird verhindert, daß durch einen Busmaster, dessen Taktgenerator deutlich zu schnell arbeitet, der Kommunikationszyklus des anderen Busclusters unzulässig verkürzt wird.

Falls ein Resynchronisationsversuch eines Busmasters erfolgt, der nicht akzeptiert werden kann, weil er außerhalb der zulässigen Toleranzbereiche liegt, dann wird dies dem Datenbussystem bzw. den Teilnehmern auf geeignete Weise mitgeteilt, damit auf Systemebene entsprechende Maßnahmen getroffen werden können. Diese können darin bestehen, in einen Grund- oder Notfallzustand zu gehen oder aber nur die Maßnahmen auszuführen, die unkritisch sind.

Mit dieser Lösung lassen sich voneinander unabhängige Datenbus-Cluster synchro­ nisieren, was Vorteile bietet für das Verhalten von Regelsystemen, die über ver­ schiedene Bus-Cluster hinweg Daten austauschen.

Claims (3)

1. Betriebsverfahren für zwei Datenbusse, die jeweils einen Taktgeber besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktgeber aufeinander synchronisiert werden, indem der Taktgeber mit der höheren Frequenz den Taktgeber mit der niedrigeren Frequenz auf seine Taktfrequenz aufsynchronisiert.

2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber mit der niedrigeren Frequenz seinen Sendebetrieb einstellt.

3. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Taktgeber mit der niedrigeren Frequenz nur dann auf den Taktge­ ber mit der höheren Frequenz aufsynchronisiert wird, wenn dessen Taktfrequenz ein vorgegebenes Maß nicht übersteigt.