[发明专利]用于同步串行数据传输的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于经由差分数据通道（62）和差分时钟通道（60）的同步串行数据传输的装置（30）。该装置具有接口控制器（40），以及时钟发送模块（50）和数据接收模块（54），该接口控制器具有时钟发生器（44）和数据控制器（42），其中能够由时钟发生器（44）产生发送时钟信号（CLK_S），所述发送时钟信号在一个数据传输循环期间包括具有周期持续时间（T）的时钟脉冲序列（TP），所述发送时钟信号（CLK_S）被输送给时钟发送模块（50），所述时钟发送模块将所述发送时钟信号转换成差分时钟信号（C+，C‑），用于经由时钟通道（60）输出，经由差分数据通道（62）到达的差分数据信号（D+，D‑）被输送给数据接收模块（54），所述数据接收模块将所述差分数据信号转换成数据信号（DT）并且输送给数据控制器（42），所述发送时钟信号（CLK_S）被输送给数据控制器（42），用于数据信号（DT）的读入的同步。时钟发生器（44）适当地设计为，在数据传输循环中在动态运行状态（DYN）中将时钟脉冲序列（TP）的第一时钟周期（T1）的第一时钟相位（TH1）的持续时间设定为长于后续时钟周期的第一时钟相位（TH）并且短于为了达到最大差分电压（UDmax）所需的持续时间。此外，本发明涉及用于同步串行数据传输的方法。

技术领域

本发明涉及分别根据权利要求1和6所述的用于同步串行数据传输的装置和方法。此外，本发明涉及根据权利要求11所述的随动电子设备（Folgeelektronik）。该随动电子设备在应用于自动化技术中时是特别有利的，因为这里经由长线路的数据传输经常是必要的。

背景技术

在自动化技术中经常使用提供数字测量值的测量设备。在例如被用于控制机床的数控领域中，这特别适用于用于测量线性或旋转运动的位置测量设备。生成数字（绝对）测量值的位置测量设备被称为绝对位置测量设备。

串行数据接口主要用于传输绝对位置值和其他数据，因为这些数据接口利用仅仅少量数据传输线路就能应付并且尽管如此仍具有高的数据传输率。由于数据传输大多经由大的线缆长度进行，所以接口信号例如根据RS-485标准以差分方式传输。为此，在发送器侧，地参考（massebezogen）数字信号借助专用驱动器模块被转换成差分信号并输出，在接收器侧，所传输的信号在接收模块中又被转换回用于进一步处理。传输经由线路对进行，所述线路对的线路彼此绞合。

所谓的同步串行接口是特别有利的，所述同步串行接口具有单向或双向运行的数据线路对和时钟线路对。数据包经由数据线路对的传输与时钟线路对上的时钟信号同步地进行。在自动化技术中，大量这样的数字标准接口已得以实现，同步串行接口的流行代表例如是申请人的EnDat接口，另一种以名称SSI已知。

SSI接口在EP 0 171 579 A1中被描述。在此情况下涉及具有单向运行的数据线路对和单向运行的时钟线路对的同步串行数据接口。这里，位置值从位置测量设备的读出与经由时钟线路对传输的时钟信号同步地进行。

而EP 0 660 209 A1描述了申请人的EnDat接口的原理。该EnDat接口同样是同步串行接口，然而该同步串行接口除了单向运行的时钟线路对之外具有双向运行的数据线路对。由此，数据在（从随动电子设备（例如数控装置）至位置测量设备和从位置测量设备至随动电子设备的）两个方向上的传输是可能的。这里，数据传输也与时钟信号同步地进行。

被用于传输的线路对除了欧姆电阻之外不仅具有电容特性而且具有电感特性，所述特性与线路长度相关。在传输技术中，在此上下文中谈及线路的单位长度电容和单位长度电感。在数据传输中由此得到的重新加载过程导致所传输的信号的变形。因此，用于安全传输的最大可实现的线缆长度以恒定数据率为前提由接收器侧的差分接收器的从所接收的信号恢复原始发送的数字信号的能力决定。

发明内容

本发明的任务是创建用于在同步串行接口的情况下提高最大线路长度的装置。

该任务通过根据权利要求1所述的装置来解决。