ASI: Busverbindung für Sensoren

Master-Slave
Kommunikation im Detail:

1.
Telegrammstruktur:

ASI
verfolgt ein strenges Single-Master-Konzept. Masteraufruf und -antwort des aufzurufenden Teilnehmers wechseln sich innerhalb eines Zyklusses ab. Die Slaves werden der Reihe nach abgefragt. Verfahren zur Steuerung und Überprüfung der Sendeberechtigung können somit entfallen.

Masteraufruf:

Das Telegramm des Masteraufrufs besteht aus einem Steuerbit, der gerufenen Slaveadresse, einem Informationsteil und einem Paritybit, sowie Start- und Endebit zur Synchronisation.

St SB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 PB EB

St = Startbit
SB = Steuerbit
A4... A0 = Slaveadresse
I4... I0 = Informationen
PB = Paritybit
EB = Endebit


Die Funktionen der Bitfelder im Masteraufruf sind wie folgt festgelegt:
Bitfelder Bedeutung Anerkennung
ST: Startbit Kennzeichen für den Beginn des Masteraufrufs
0 = Start des Masteraufrufs
1 = inaktiv, keine Übertragung
SB: Steuerbit Kennzeichen für die Übertragung von Daten/Parametern oder Kommandos
0 = Daten / Parameterübertragung
1 = Kommandoübertragung im Informationsteil
A0...A4 Adresse (5 Bit) zur Auswahl des angesprochenen Slaves
00H = Nulladresse, Voreinstellung für fabrikneuen ASI-Slave
01H..1FH = ASI-Slave 1 bis ASI-Slave 31
I0.. I4: Informationsteil Diese 5 Bit enthalten je nach Aufruftyp die Informationen, die an den ASI-Slave übermittelt werden
PB: Paritybit Zur Überprüfung des Masteraufrufes im Empfänger wird die Parität der vorangehenden Bits ohne Startbit markiert. Das Paritybit ergänzt den Masteraufruf so, daß mit ihm eine gerade Anzahl von ‘1’-Symbolen ohne Endebit im Masteraufruf enthalten ist.
0 = gerade Anzahl von ‘1’-Symbolen
1 = ungerade Anzahl von ‘1’-Symbolen
EB: Endebit Kennzeichen für das Ende des Masteraufrufs
0 = nicht erlaubt
1 = Stopmarkierung

Slaveantwort:

Die Antwort besteht aus dem Start-, Parity- und Endebit sowie einem 4 Bit breitem Informationsteil

ST I3 I2 I1 I0 PB EB

Die Funktionen der Bitfelder in der Slaveantwort sind wie folgt festgelegt:

Bitfeld Bedeutung Anmerkung
ST: Startbit Kennzeichen für den Beginn der Slaveantwort
0 = Start der Slaveantwort
1 = inaktivi, keine Übertragung
I0..I3: Informationsteil Diese 4 Bit enthalten je nach Aufruftyp die Informationen, die an den Master übermittelt werden sollen. Einzelheiten sind bei dem jeweiligen Aufruftyp beschrieben. Zur Überprüfung der Slaveantwort im Master wird die Parität der Informationsbits ohne Start- und Endebit markiert. Das Paritybit ergänzt die Slaveantwort so, daß mit ihm eine gerade Anzahl von ‘1’-Symbolen ohne Endebit in der Slaveantwort enthalten ist
PB: Paritybit 0 = gerade Anzahl von ‘1’-Symbolen
1 = ungerade Anzahl von ‘1’-Symbolen
EB: Endebit 0 = nicht erlaubt
1 = Stopmarkierung


2.
Kodierungs- und Übertragungsverfahren:
ASI
ist ein sicheres und wartungsfreundliches System. Einen wesentlichen Beitrag dazu liefert das gewählte Kodierungs- und Übertragungsverfahren.

Zunächst werden die zu übermittelnden Daten nach Manchester kodiert, d.h. in der Mitte jeder logischen 0 erfolgt ein Übergang von 1 --> 0 und in der Mitte jeder logischen 1 ein Übergang von 0 --> 1 . Der Vorteil dieser Kodierung liegt darin, daß während der Übertragung eines jeden Bits mindestens ein Übergang auftritt. Somit kann eine Zeitüberwachung zur Fehlererkennung vorgenommen werden. Anschließend wird die zu übertragende Information auf die Bus-Gleichspannung aufmoduliert. Durch die Einprägung eines Stromes durch den Sender entsteht auf dem Bus ein sin2-förmiges Spannungssignal mit alternierender Pulsfolge.
Dieses Verfahren wird auch Alternierende Puls-Modulation (APM) genannt.
Der Empfänger gewinnt aus den Pulsen mit Hilfe zweier Komparatoren das manchesterkodierte Signal zurück und kann dieses nun wiederum zum ursprünglichen Datum dekodieren.
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zum nächsten Kapitel:
Montage und Inbetriebnahme

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