EP0660209B2

Method and device for serial transmission of data between a position sensing means and a data processing unit

Abstract

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EP0660209B2, drawing sheet 1
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Expired 9 December 2014, 11.8 years ago.

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17 claims: 17 independent, 0 dependent

  1. 1
    Apparatus for serial transmission of data between a position measuring device (1) and a processing unit (4), wherein - the position measuring device (1) comprises a unit (2) in which a binary code word defining the absolute position is formed from the sensing signals of at least one sensing device (10);- the binary code word can be fed to an output unit (3) which causes bit-serial transmission of the code word over a data line (5) in response to a command (Status) from the processing unit (4);- the position measuring device (1) comprises a plurality of memory regions (8, 9);- specific parameters of the position measuring device (1) are stored in one memory region (9) and can likewise be transmitted serially over the said data line (5) to the processing unit (4), whereby the processing unit (4) can be matched to these parameters;- a further memory region (8) serves for decoding commands (Status) from the processing unit (4), these commands (Status) likewise being capable of being transmitted serially as binary data words over the said data line (5) to the position measuring device (1);- a clock source (15) is provided in the processing unit (4) and clock pulse sequences can be fed over a clock line (6) to the clock input of the output unit (3) and- the position measurement values and the parameters can be transmitted bitserially over the data line to the processing unit (4) in clock synchronism with the clock pulse sequence;- the formation and storage of the instantaneous absolute position measurement value in the position measuring device (1) is triggered on one clock flank of the clock pulse sequence and- after a computing time (tc) dependent on the scope of the computations, a start message (Start) can be transmitted from the position measuring device (1) to the processing unit (4), indicating that a valid position measurement value is present for transmission. Dispositif pour la transmission de données en série entre un dispositif de mesure de position (1) et une unité de traitement (4), dans lequel - le dispositif de mesure de position (1) comprend un composant (2) dans lequel un mot codé binaire définissant la position absolue est formé à partir des signaux d'exploration d'au moins un dispositif d'exploration (10),- le mot codé binaire peut être amené à un composant d'émission (3) qui provoque une transmission en série par bit du mot codé par une ligne de données (5) en réponse à un ordre (Status) de l'unité de traitement (4),- le dispositif de mesure de position (1) comprend plusieurs zones de mémoire (8, 9),- une zone de mémoire (9) sert à la mémorisation de paramètres spécifiques du dispositif de mesure de position (1), lesquels peuvent également être transmis en série par ladite ligne de données (5) à l'unité de traitement (4), de sorte que l'unité de traitement (4) peut être adaptée à ces paramètres,- une zone de mémoire (8) supplémentaire sert au décodage d'ordres (Status) de l'unité de traitement (4), ces ordres (Status) pouvant également être amenés en tant que mots de données binaires en série par ladite ligne de données (5) au dispositif de mesure de position (1),- un générateur d'horloge (15) est prévu dans l'unité de traitement (4) et les trains d'impulsions d'horloge peuvent être amenés par une ligne d'horloge (6) à l'entrée d'horloge du composant d'émission (3),- les valeurs de mesure de position et les paramètres peuvent être transmis en synchronisme avec le train d'impulsions d'horloge en série par bit sur la ligne de données à l'unité de traitement (4),- la formation et la mémorisation de la valeur de mesure de position absolue momentanée dans le dispositif de mesure de position (1) sont déclenchées par un flanc d'impulsion d'horloge du train d'impulsions d'horloge,- après un temps de calcul (tc), qui dépend du volume des calculs, une signalisation de départ (Start) est transmise du dispositif de mesure de position (1) à l'unité de traitement (4), qui indique qu'une valeur de mesure de position valide est prête pour transmission. Vorrichtung zur seriellen Datenübertragung zwischen einer Positionsmeßeinrichtung (1) und einer Verarbeitungseinheit (4), wobei - die Positionsmeßeinrichtung (1) einen Baustein (2) aufweist, in dem aus den Abtastsignalen zumindest einer Abtasteinrichtung (10) ein die Absolutposition definierendes binäres Codewort gebildet wird;- das binäre Codewort einem Ausgabebaustein (3) zuführbar ist, welcher eine bitserielle Übertragung des Codewortes über eine Datenleitung (5) aufgrund eines Befehles (Status) der Verarbeitungseinheit (4) veranlaßt;- die Positionsmeßeinrichtung (1) mehrere Speicherbereiche (8, 9) aufweist;- in einem Speicherbereich (9) spezifische Parameter der Positionsmeßeinrichtung (1) abgespeichert sind, welche ebenfalls über die genannte Datenleitung (5) seriell zu der Verarbeitungseinheit (4) übertragbar sind, wodurch die Verarbeitungseinheit (4) an diese Parameter anpaßbar ist;- ein weiterer Speicherbereich (8) zur Dekodierung von Befehlen (Status) der Verarbeitungseinheit (4) dient, wobei diese Befehle (Status) ebenfalls als binäre Datenwörter seriell auf der genannten Datenleitung (5) der Positionsmeßeinrichtung (1) zuführbar sind;- ein Taktgeber (15) in der Verarbeitungseinheit (4) angeordnet ist und Taktimpulsfolgen über eine Taktleitung (6) dem Takteingang des Ausgabebausteins (3) zuführbar sind und- die Positionsmeßwerte und die Parameter taktsynchron zur Taktimpulsfolge bitseriell auf der Datenleitung zu der Verarbeitungseinheit (4) übertragbar sind;- bei einer Taktflanke der Taktimpulsfolge die Bildung und Abspeicherung des momentanen absoluten Positionsmeßwertes in der Positionsmeßeinrichtung (1) veranlaßt wird und nach einer vom Umfang der Berechnungen abhängigen Rechenzeit (tc) von der Positionsmeßeinrichtung (1) eine Startmeldung (Start) an die Verarbeitungseinheit (4) übertragbar ist, die anzeigt, daß ein gültiger Positionsmeßwert zur Übertragung vorliegt.
  2. 2
    Apparatus according to claim 1, characterized in that the information as to the clock number required for the transmission of the position measurement value is stored as a specific parameter in the storage region (9). Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que dans la zone de mémoire (9) est mémorisé, en tant que paramètre spécifique, l'information concernant le nombre d'impulsions d'horloge, nécessaire pour la transmission de la valeur de mesure de position. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicherbereich (9) als spezifischer Parameter die zur Übertragung des Positionsmeßwertes benötigte Information über die Taktanzahl abgespeichert ist.
  3. 3
    Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that parameters of the position measuring device (1) are stored in one memory region (9) by the manufacturer of the position measuring device (1) and this memory region (9) cannot be written to by the user of the position measuring device (1). Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des paramètres du dispositif de mesure de position (1) sont mémorisés dans une zone de mémoire (9) par le fabricant du dispositif de mesure de position (1) et que l'utilisateur du dispositif de mesure de position (1) n'a pas accès, à des fins d'inscription, à cette zone de mémoire (9). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicherbereich (9) Parameter der.Positionsmeßeinrichtung (1) vom Hersteller der Positionsmeßeinrichtung (1) eingespeichert sind und dieser Speicherbereich (9) vom Anwender der Positionsmeßeinrichtung (1) nicht beschreibbar ist.
  4. 4
    Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that at least one memory region (9) is provided in the position measuring device (1) with user-specific parameters, which can be transmitted over the data line (5). Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans le dispositif de mesure de position (1) est prévue au moins une zone de mémoire (9) avec des paramètres spécifiques de l'utilisateur, zone à laquelle les paramètres peuvent être amenés par la ligne de données (5). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Positionsmeßeinrichtung (1) zumindest ein Speicherbereich (9) mit anwenderspezifischen Parametern vorgesehen ist, der über die Datenleitung (5) Parameter zuführbar sind.
  5. 5
    Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that at least one memory region (9) is provided in the position measuring device (1) with alarm and/or error messages, which can be read over the data line (5). Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans le dispositif de mesure de position (1) est prévue au moins une zone de mémoire (9) avec des signalisations d'alarme et/ou d'erreur, zone qui peut être lue en passant par la ligne de données (5). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Positionsmeßeinrichtung (1) zumindest ein Speicherbereich (9) mit Alarm- und/oder Fehlermeldungen vorgesehen ist, der über die Datenleitung (5) auslesbar ist.
  6. 6
    Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that the signal on the data line (5) is at the LOW level in the rest state. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le signal de la ligne de données (5) se trouve au niveau bas (LOW) à l'état de repos. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der Datenleitung (5) im Ruhezustand auf dem Pegel LOW liegt.
  7. 7
    A method of serial transmission of data between a position measuring device (1) and a processing unit (4), wherein - commands (Status) are transmitted bit serially as data words from the processing unit (4) to the position measuring device (1) and the position measuring device (1) is thereupon caused to execute a command (Status) and, in dependence on the command (Status) to send to the processing unit (4) a position measurement value as a binary data word or a parameter stored in the position measuring device (1) as a binary data word, whereby the processing unit (4) can be matched to this parameter, or the position measuring device (1) is caused to receive parameters from the processing unit (4) and to store them in a memory region (9);- the commands (Status), the parameters and the position measurement values are transmitted on a common data line (5) in clock synchronism;- the clock pulse sequence for the clock synchronous transmission is transmitted from the processing unit (4) to the position measuring device (1) over a clock line (6);- the formation and storage of the instantaneous absolute position measurement value is triggered in the position measuring device (1) on one clock flank of the clock pulse sequence and- after a computing time (tc) dependent on the scope of the computations, a start message (Start) is transmitted from the position measuring device (1) to the processing unit (4), indicating that a valid position measurement value is present for transmission. Procédé pour la transmission de données en série entre un dispositif de mesure de position (1) et une unité de traitement (4), selon lequel - des ordres (Status) sont transmis en série par bit en tant que mots de données de l'unité de traitement (4) au dispositif de mesure de position (1) et le dispositif de mesure de position (1) est amené, en réponse à cette transmission, à exécuter un ordre (Status) et, en fonction de l'ordre (Status), à émettre une valeur de mesure de position en tant que mot de données binaire ou un paramètre mémorisé dans le dispositif de mesure de position (1) en tant que mot de données binaire à l'unité de traitement (4), de sorte que l'unité de traitement (4) peut être adaptée à ce paramètre, ou amène le dispositif de mesure de position (1) à recevoir des paramètres de l'unité de traitement (4) et à les mémoriser dans une zone de mémoire (9),- les ordres (Status), les paramètres et les valeurs de mesure de position sont transmis en synchronisme avec l'horloge sur une ligne de données commune (5)- le train d'impulsions d'horloge pour la transmission en synchronisme est transmis de l'unité de traitement (4) par une ligne d'horloge (6) au dispositif de mesure de position (1)- la formation et la mémorisation de la valeur de mesure de position absolue momentanée dans le dispositif de mesure de position (1) sont déclenchées par un flanc d'impulsion d'horloge du train d'impulsions d'horloge,- après un temps de calcul (tc), qui dépend du volume des calculs, une signalisation de départ (Start) est transmise du dispositif de mesure de position (1) à l'unité de traitement (4), qui indique qu'une valeur de mesure de position valide est prête pour transmission. Verfahren zur seriellen Datenübertragung zwischen einer Positionsmeßeinrichtung (1) und einer Verarbeitungseinheit (4), wobei - Befehle (Status) von der Verarbeitungseinheit (4) zu der Positionsmeßeinrichtung (1) als Datenwörter bitseriell übertragen werden und die Positionsmeßeinrichtung (1) daraufhin veranlaßt wird, einen Befehl (Status) auszuführen, und in Abhängigkeit des Befehles (Status) einen Positionsmeßwert als binäres Datenwort oder einen in der Positionsmeßeinrichtung (1) abgespeicherten Parameter als binäres Datenwort zu der Verarbeitungseinheit (4) zu senden, wodurch die Verarbeitungseinheit (4) an diesen Parameter anpaßbar ist, oder die Positionsmeßeinrichtung (1) veranlaßt, Parameter von der Verarbeitungseinheit (4) zu empfangen und in einem Speicherbereich (9) abzuspeichern;- die Befehle (Status), die Parameter und die Positionsmeßwerte auf einer gemeinsamen Datenleitung (5) taktsynchron übertragen werden;- die Taktimpulsfolge zur taktsynchronen Übertragung von der Verarbeitungseinheit (4) über eine Taktleitung (6) zu der Positionsmeßeinrichtung (1) übertragen wird;- bei einer Taktflanke der Taktimpulsfolge die Bildung und Abspeicherung des momentanen absoluten Positionsmeßwertes in der Positionsmeßeinrichtung (1) veranlaßt wird und- nach einer vom Umfang der Berechnungen abhängigen Rechenzeit (tc) von der Positionsmeßeinrichtung (1) eine Startmeidung (Start) an die Verarbeitungseinheit (4) übertragen wird, die anzeigt, dass ein gültiger Positionsmeßwert zur Übertragung vorliegt.
  8. 8
    A method according to claim 7, characterized in that the processing unit (4) transmits each bit of the command (Status) in synchronism with a falling clock flank. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'unité de traitement (4) émet chaque fois un bit de l'ordre (Status) en synchronisme avec un flanc descendant. Verfahren nach Anspruche 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit (4) jeweils ein Bit des Befehls (Status) synchron zu einer fallenden Taktflanke sendet.
  9. 9
    A method according to claim 7 or 8, characterized in that the analog values of the sensing device (10) are stored in the unit (2) on a negative clock flank of the clock pulse sequence and the formation and storage of the instantaneous absolute position measurement values is triggered in the position measuring device (1). Procédé selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'à un flanc négatif du train d'impulsions d'horloge les valeurs analogiques du dispositif d'exploration (10) sont mémorisées dans le composant (2) et la formation et la mémorisation de la valeur de mesure de position absolue instantanée dans le dispositif de mesure de position sont. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß bei einer negativen Taktflanke der Taktimpulsfolge die Analogwerte der Abtasteinrichtung (10) in den Baustein (2) abgespeichert werden und die Bildung und Abspeicherung des momentanen absoluten Positionsmeßwertes in der Positionsmeß-einrichtung (1) veranlaßt wird.
  10. 10
    A method according to any of claims 7 to 9, characterized in that the start message (Start) is transmitted in synchronism with a positive clock flank after the computing time (tc). Procédé selon une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que la signalisation de départ (Start) est transmise après le temps de calcul (tc), en synchronisme avec un flanc d'impulsion d'horloge positif. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Startmeldung (Start) nach der Rechenzeit (tc) synchron zu einer positiven Taktflanke übertragen wird.
  11. 11
    A method according to any of claims 7 to 10, characterized in that- after the start message (Start) an alarm message (Alarm) in the form of an alarm bit is transmitted to the processing unit (4), informing the processing unit (4) of an error function of the measuring device (1), and- the data word of the position measurement value is subsequently transmitted to the processing unit (4). Procédé selon une des revendications 7 ou 10, caractérisé par le fait- qu'après la signalisation de départ (Start), une signalisation d'alarme (Alarrn) sous la forme d'un bit d'alarme est transmise à l'unité de traitement (4), et un dysfonctionnement du dispositif de mesure (1) est signalé à l'unité de traitement (4),- le mot de données de la valeur de mesure de position est ensuite transmis à l'unité de traitement (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß- nach der Startmelduhg (Start) eine Alarrmmeldung (Alarm) in Form eines Alarmbits an die Verarbeitungseinheit (4) übertragen wird, das eine Fehlfunktion der Meßeinrichtung (1) an die Verarbeitungseinheit (4) meldet und- daß nachfolgend das Datenwort des Positionsmeßwertes an die Verarbeitungseinheit (4) übertragen wird.
  12. 12
    A method according to any of the preceding claims 7 to 11, characterized in that the least significant bit is transmitted first in the bit-serial transmission of the position measurement value. Procédé selon une des revendications 7 à 11, caractérisé par le fait que lors de la transmission en série par bit de la valeur de mesure de position, le bit de poids le plus faible est transmis en premier. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der bitseriellen Übertragung des Positionsmeßwertes zuerst das Least Significant Bit übertragen wird.
  13. 13
    A method according to any of the preceding claims 7 to 12, characterized in that a memory region (9) is provided in the position measuring device (1), in which error information is stored for the case of error or on overstepping predetermined tolerances, which information is read on request by the processing unit (4). Procédé selon une des revendications 7 à 12, caractérisé par le fait qu'il est prévu dans le dispositif de mesure (1), une zone de mémoire (9) dans laquelle est mémorisée, en cas d'erreur ou en cas de dépassement de tolérances prédéterminées, une information d'erreur qui est lue sur appel de l'unité de traitement (4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Positionsmeßeinrichtung (1) ein Speicherbereich (9) vorgesehen ist, in dem im Fehlerfall, oder bei Überschreiten vorgegebener Toleranzen eine Fehlerinformation abgespeichert ist, die auf Anforderung der Verarbeitungseinheit (4) ausgelesen wird.
  14. 14
    A method according to any of the preceding claims 7 to 13, characterized in that a data word (CRC) for checking the transmitted position measurement value at the processing unit (4) is transmitted after the transmission of the position measurement value. Procédé selon une des revendications 7 à 13, caractérisé par le fait qu'après la transmission de la valeur de mesure de position, un mot de données (CRC), pour le contrôle de la valeur de mesure de position transmise, est transmis à l'unité de traitement (4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Übertragung des Positionsmeßwertes ein Datenwort (CRC) zur Kontrolle des übertragenen Positionsmeßwertes an die Verarbeitungseinheit (4) übertragen wird.
  15. 15
    A method according to claim 14, characterized in that the clock stops after the CRC transmission up to storage of a new position measurement value and a command (Status) is transmitted before each transmission of a position measurement value from the processing unit (4). Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'impulsion d'horloge après la transmission du mot de données (CRC) est supprimée jusqu'à la mémorisation d'une nouvelle valeur de mesure de position et, avant chaque transmission d'une valeur de mesure de position, un ordre (Status) est envoyé par l'unité de traitement (4). Verfahren nach Anspruche 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt nach der CRC-Übertragung bis zur Speicherung eines neuen Positionsmeßwertes aussetzt und vor jeder Übertragung eines Positionsmeßwertes von der Verarbeitungseinheit (4) ein Befehl (Status) gesendet wird.
  16. 16
    A method according to any of the preceding claims 7 to 15, characterized in that a mode of operation can be selected in which the clock runs without interruption and in response to a command (Status) a plurality of position measurement values are transmitted to the processing unit (4) one after the other, without a command (Status) being transmitted in between at the request of the processing unit (4). Procédé selon une des revendications 7 à 15, caractérisé par le fait qu'un mode de fonctionnement peut être sélectionné dans lequel les impulsions d'horloge se déroulent sans interruption et sur la base d'un ordre (Status) plusieurs valeurs de mesure de position sont transmises les unes à la suite des autres à l'unité de traitement (4) sans transmission intermédiaire d'un ordre (Status) d'appel de l'unité de traitement (4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betriebsweise wählbar ist, bei der der Takt ununterbrochen durchläuft und aufgrund eines Befehls (Status) hintereinander mehrere Positionsmeßwerte zu der Verarbeitungseinheit (4) übertragen werden, ohne dazwischen einen Befehl (Status) zur Anforderung von der Verarbeitungseinheit (4) zu übertragen.
  17. 17
    A method according to any of claims 7 to 16, characterized in that- the information as to the clock number required for the transmission of a position measurement value is stored in the position measuring device (1);- this information is read by the processing unit (4)- the required number of clock pulses for the measured value transmission is made available from the processing unit (4) to the position measuring device (1). Procédé selon une des revendications 7 à 16, caractérisé par le fait que- les informations nécessaires à la transmission d'une valeur de mesure de position sur le nombre d'impulsions d'horloge sont mémorisées dans le dispositif de mesure de position (1),- cette information est lue par l'unité de traitement (4) et- le nombre nécessaire d'impulsions d'horloge pour la transmission de la valeur de mesure du dispositif de mesure (1) est mis à disposition par l'unité de traitement (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass- die zur Übertragung eines Positionsmeßwertes notwendige Informationen über die Taktanzahl in der Positionsmeßeinrichtung (1) abgespeichert ist;- diese Information von der Verarbeitungseinheit (4) gelesen wird und- die erforderliche Anzahl der Takte bei der Meßwertübertragung der Positionsmeßeinrichtung (1) von der Verarbeitungseinheit (4) zur Verfügung gestellt wird.
Independent claims17