-
1. ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen den automatischen
Abschluss von Bussen, um die Datenübertragungsqualität zu erhöhen, und
insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Abschließen eines
Busses an einer Geräteschnittstelle.
-
Heutige
Standardrechnerarchitekturen erfordern eine Anzahl von separaten
Komponenten, wie z.B. eine Zentraleinheit ("CPU"),
einen Speicher, Anschlüsse
und periphere Geräte,
die durch elektrische Busse zu verbinden sind, um einen Weg für die Daten
zwischen den verschiedenen Komponenten bereitzustellen. Elektrische
Busse sind einfach Gruppen von Leitern (oder Adern), die ausgelegt
sind, als eine Gruppe zu agieren.
-
Die
Komponenten übertragen
Daten über
die Busse, indem die Spannungen an den verschiedenen Adern des Busses
verändert
werden. In binären
Digitalrechnern ist jede Ader in einem Bus in der Lage, zu einem
gegebenen Zeitpunkt einen von zwei möglichen Zuständen anzunehmen.
Diese Zustände
werden auf jeder Ader durch das Vorliegen oder die Abwesenheit einer
Spannung oder Potenzialdifferenz bezüglich Erde dargestellt.
-
In
der Realität
sind die Busse reale elektrische Leiter und beinhalten deshalb eine
Impedanz ebenso wie alle realen Leiter. Diese Impedanz fängt elektrische
Ladung in der Ader ein, indem sie gewissermaßen ein Moment darstellt, gegen
das die Veränderung
stattfinden muss. Wenn die Ader angewiesen wird, von einer binären Eins
zur binären
Null zu wechseln (was ein Erden der Ader bedeutet), dann setzt sie
der Veränderung einen
Widerstand entgegen, wobei normalerweise eine Spannungsschwingung
am Übergangspunkt
verursacht wird (wird als "Klingeln" bezeichnet). Dieses
Klingeln kann eine hinreichende Stärke haben, um die Komponenten,
welche die Daten aus dem Bus auslesen, dazu zu bringen, die Schwingung
als das Vorliegen einer Spannung (einer binären Eins) anstelle der vorgesehenen
binären
Null zu missdeuten, wodurch der Datenfluss verfälscht wird. Deshalb ist es
ein Standardverfahren in derartigen Leitern, Mittel bereitzustellen,
durch welche die elektrische Energie schnell dissipiert und das
Klingeln gedämpft
wird, um so die Datenübertragungsgenauigkeit
wiederherzustellen. Die Dämpfung
wird durch den Einsatz eines Abschlusselements erreicht, der mehrere
Widerstandselemente oder aktive Schalter enthalten kann.
-
Einige
Busse erfordern Abschlusselemente an jedem Ende des Busses, um eine
effektive Dämpfung zu
erreichen. Ein derartiger Bus ist der Schnittstellenbus für Kleinrechnersysteme
("SCSI"). Der SCSI-Bus ist eingerichtet,
zusammen mit Kleinrechnern (auch als Personalcomputer oder "PCs" bezeichnet) zu arbeiten, um
eine Schnittstelle zu peripheren SCSI-Standardgeräten bereitzustellen.
SCSI-Busse erfordern
eine Geräteschnittstellenkarte
oder Controller-Karte, um die Datenübertragung zwischen dem PC
und den SCSI-Geräten
sowie zwischen den SCSI-Geräten
untereinander zu bewerkstelligen. In den PCs ist diese Geräteschnittstellenkarte
gewöhnlich
in einem Schlitz im Hauptgehäuse
des PCs untergebracht.
-
Die
Geräteschnittstellenkarte
enthält
einen Controller, der den SCSI-Bus und mindestens einen SCSI-Anschluss
verwaltet, welcher ein Ankoppeln der SCSI-Geräte an die Karte ermöglicht.
Die SCSI-Geräte sind
mit einem gewöhnlichen
Kabel miteinander in einer Reihe angeordnet. Alle SCSI-Geräte werden
auf Grundlage gemeinsamer Signale betrieben, und beide Enden des
Kabels sind mit Hardware-Abschlusselementen
abgeschlossen. Wie oben dargelegt wurde, sind die Abschlusselemente,
die entweder mit den SCSI-Geräten
oder dem SCSI-Kabel selbst verbunden werden können, erforderlich, um die
Datenübertragungen auf
dem SCSI-Bus zuverlässig
zu machen.
-
Für einen
ordnungsgemäßen Betrieb
und zum Verhindern einer Beschädigung
der Geräteschnittstellenkarte
müssen
die zu SCSI-Ketten verbundenen Geräte die richtige Anzahl von
Abschlusselementen aufweisen. In Systemen, die SCSI-Gerate verwenden,
kann es nicht mehr als zwei Abschlusselemente in einer Kette von
SCSI-Geräten
geben, eines an jedem Ende der körperlichen
Kette. Das bedeutet, dass dann, wenn mehr als zwei SCSI-Gerate in
einer SCSI-Verkettung verbunden sind, das mittlere Gerät (die mittleren
Geräte)
am Kabel keine Abschlusselemente aufweisen dürfen, die an den SCSI-Bus gekoppelt
sind.
-
Einige
Geräteschnittstellen
stellen zwei SCSI-Anschlüsse
bereit. Ein Anschluss (der "externe
Anschluss") ist
auf einer Befestigungsklammer, die an der Karte angefügt ist,
angebracht, wodurch er außerhalb des
Hauptgehäuses
frei liegt, wenn die Karte in diesem eingebaut wird. Diese Anordnung
ermöglicht
es, SCSI-Geräte
außerhalb
des Hauptgehäuses über den
externen Anschluss an die Geräteschnittstellenkarte
anzuschließen.
Ein weiterer Anschluss (der "interne
Anschluss") ist
derart an der Gerateschnittstellenkate befestigt, dass er innerhalb
des Hauptgehäuses
frei liegt, wodurch ermöglicht
wird, dass SCSI-Geräte
körperlich
innerhalb des Hauptgehäuses
angebaut und an den internen Anschluss angeschlossen werden.
-
Da
der SCSI-Bus an jedem Ende abgeschlossen sein muss, wenn sowohl
die internen als auch die externen Anschlüsse der Geräteschnittstelle an die SCSI-Geräte angeschlossen
sind, dann schließt
die Geräteschnittstelle
den Bus nicht ab, weil die Geräteschnittstelle
in der Mitte des Busses angeordnet ist. Es wäre jedoch erforderlich, dass
die Geräte
an den Enden des Busses ihre jeweiligen Enden des Busses abschließen, um
den richtigen Abschluss des Busses beizubehalten. Wenn andererseits
ein SCSI-Gerät
an einen der beiden (aber nicht an den anderen) Anschluss angeschlossen
ist, dann schließt
die Geräteschnittstelle
den Bus an der Geräteschnittstelle
ab, weil die Geräteschnittstelle
an dem einen Ende des Busses angeordnet ist. Es wäre erforderlich,
dass das SCSI-Gerät
an dem anderen Ende des Busses sein zugehöriges Ende des Busses abschließt, um den
richtigen Abschluss des Busses beizubehalten.
-
Ein
richtiges Abschließen
des SCSI-Busses wird durch die Tatsache sogar noch weiter erschwert, dass
es sowohl schmale als auch breite SCSI-Busbreiten und Geräteschnittstellenkarten
nach Kundenwunsch gibt, die gleichzeitig beide SCSI-Busbreiten aufnehmen
können.
Ein Weg, diesem Wunsch zu entsprechen, besteht darin, an der Geräteschnittstellenkarte
einen zusätzlichen
Anschluss hinzuzufügen.
Zum Beispiel kann die Geräteschnittstelle
einen externen breiten Anschluss, einen internen breiten Anschluss
und einen internen schmalen Anschluss enthalten. Das erschwert den
Abschluss des SCSI-Busses,
weil der schmale SCSI-Bus nur fünfzig
(50) Leiter enthält,
wohingegen der breite SCSI-Bus achtundsechzig (68) Leiter enthält. In Abhängigkeit
davon, welche Anschlüsse
der Geräteschnittstelle
daran angeschlossene Geräte
aufweisen, kann es deshalb für
die Geräteschnittstellenkarte
erforderlich werden, den SCSI-Bus unterschiedlich abzuschließen.
-
Ist
zum Beispiel ein schmales SCSI-Gerät an einen internen schmalen
Anschluss und ein breites SCSI-Gerät an einen externen breiten
Anschluss angeschlossen, dann ist die Geräteschnittstelle in der Mitte
des SCSI-Busses mit Bezug auf den schmalen Teilbereich des SCSI-Busses
(die 50 Leiter, die ein schmaler SCSI-Bus und ein breiter SCSI-Bus
beide gemeinsam haben); mit Bezug auf den breiten Teilbereich des SCSI-Busses
(die verbleibenden 18 Leiter eines breiten SCSI-Busses, die nicht
gemeinsam mit einem schmalen SCSI-Bus sind) liegt die Geräteschnittstelle
jedoch an einem Ende des SCSI-Busses. Deshalb müsste, für einen richtigen Abschluss
des SCSI-Busses, in dem obigen Beispiel das breite SCSI-Gerät sowohl
den breiten als auch den schmalen Teilbereich des SCSI-Busses abschließen, das
schmale SCSI-Gerät müsste den schmalen
Teilbereich des SCSI-Busses abschließen, und die Geräteschnittstelle
müsste
den breiten Teilbereich des SCSI des SCSI-Busses abschließen.
-
In
der Vergangenheit wurde gefordert, dass die Anwender Konfigurationsschalter
umlegen, Hardware-Jumper installieren oder Abschlusselemente auf
der Geräteschnittstelle
installieren, wenn die Geräteschnittstelle
an einem Ende eines Teilbereichs des SCSI-Busses war. Wenn ein Anwender
dann SCSI-Geräte zu
dem SCSI-Bus hinzufügte
oder wenn er SCSI-Geräte
von ihm abnahm, dann konnte es in Abhängigkeit davon, ob sich die
Lage der Geräteschnittstelle
bezüglich
des SCSI-Busses verändert
hatte, für
den Anwender erforderlich werden, die Geräteschnittstelle manuell neu
zu konfigurieren, um den richtigen Abschluss des SCSI-Busses beizubehalten,
indem er Schalter umlegte, Hardware-Jumper installierte oder Abschlusselemente entfernte.
-
Es
ist unerwünscht,
einen Anwender, der nicht über
Kenntnisse zu den SCSI-Bussen und die Notwendigkeit ihres Abschlusses
zu verfügen
braucht und dem ein Eindringen in das Hauptgehäuse lästig sein kann, zu zwingen,
Konfigurationsschalter umzulegen, Jumper zu installieren oder Abschlusselemente
zu installieren. Deshalb wird ein Verfahren und eine Vorrichtung
benötigt,
um automatisch festzustellen, ob SCSI-Geräte an die Anschlüsse einer
Geräteschnittstelle
angeschlossen sind und als eine Folge der Feststellung Abschlusselemente
entweder zu aktivieren oder zu deaktivieren.
-
2. KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Abschließen eines Busses
in einer Geräteschnittstelle
bereitgestellt. Das Verfahren schließt die Schritte ein: (a) Erzeugen
einer ersten Abtastspannung, die eine Spannungsstufe aufweist, die
gleich einer von mindestens drei Spannungsstufen ist, wobei die
Spannungsstufe der ersten Abtastspannung davon abhängt, ob
ein erstes Gerät
an einen ersten Anschluss der Geräteschnittstelle angeschlossen
ist und ob ein zweites Gerät
an einen zweiten Anschluss der Geräteschnittstelle angeschlossen
ist; (b) Erzeugen einer ersten Steuerspannung, die eine vierte Stufe
aufweist, wenn die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung eine
erste vorgegebene logische Beziehung zu einer ersten Referenzspannung
aufweist; und (c) Abschließen
einer ersten Menge von Adern des Busses an der Geräteschnittstelle,
wenn die erste Steuerspannung gleich der vierten Stufe ist.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Geräteschnittstelle für das Steuern
eines Busses bereitgestellt. Die Geräteschnittstelle enthält einen
ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, einen ersten Spannungsgenerator,
einen ersten Komparator und ein erstes Abschlusselement. Der erste
Spannungsgenerator ist an den ersten Anschluss und an den zweiten
Anschluss angeschlossen, und der erste Komparator ist an einen Ausgang
des ersten Spannungsgenerators angeschlossen. Das erste Abschlusselement
ist an eine erste Menge von Adern des Busses und an den ersten Komparator
angeschlossen.
-
Der
erste Anschluss ist eingerichtet, ein erstes Gerät anzunehmen und an den Bus
anzuschließen, und
der zweite Anschluss ist eingerichtet, ein zweites Gerät anzunehmen
und an den Bus anzuschließen.
Der erste Spannungsgenerator ist eingerichtet, am Ausgang des ersten
Spannungsgenerators eine erste Abtastspannung zu erzeugen, die eine
Spannungsstufe aufweist, die gleich einer von mindestens drei Stufen
ist, wobei die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung davon abhängt, ob
das erste Gerät
an den ersten Anschluss angeschlossen ist und ob das zweite Gerät an den
zweiten Anschluss angeschlossen ist. Der erste Komparator ist eingerichtet,
die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung mit einer ersten Referenzspannung
zu vergleichen und eine erste Steuerspannung zu erzeugen, die eine
vierte Stufe aufweist, wenn die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung
eine erste vorgegebene logische Beziehung zu einer ersten Referenzspannung
hat Schließlich
ist das erste Abschlusselement eingerichtet, eine erste Menge von
Adern abzuschließen,
wenn das erste Steuersignal die vierte Stufe aufweist.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Geräteschnittstelle
bereitzustellen.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung für
den automatischen Abschluss eines Busses an einer Geräteschnittstelle
bereitzustellen.
-
Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitzustellen, die mit Abschlusselementen
verwendet werden kann, die unterschiedliche Aktivierungsspannungsstufen
aufweisen.
-
Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitzustellen, die den passenden Abschluss
an einer Geräteschnittstelle
aufrechterhält,
welche Geräte
unterschiedlicher Busbreiten unterstützt.
-
Die
obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich.
-
3. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
ein Computersystem, das geeignet ist, die Merkmale der vorliegenden
Erfindung darin einzubeziehen;
-
2 zeigt
ein Kabel, das zum Anschließen
von Geräten
in einer Verkettungsform geeignet ist;
-
3 zeigt
eine Geräteschnittstelle
mit mehreren daran angeschlossenen peripheren Geräten und welche
Merkmale der vorliegenden Erfindung darin einschließt; und
-
4 zeigt
ein Schaltbild für
eine bevorzugte Abschlusssteuerung, die in der Geräteschnittstelle
von 3 einzusetzen ist.
-
4. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
-
Während die
Erfindung empfindlich gegenüber
verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen ist, wurde
in den Zeichnungen als Beispiel eine spezifische Ausführungsform
dargestellt, und sie wird hier ausführlich beschrieben. Es sollte
jedoch zu verstehen sein, dass es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung
auf die spezielle offengelegte Form zu beschränken, sondern dass im Gegenteil
die Erfindung alle Abänderungen, Aquivalente
und Alternativen umfassen soll, welche in der Idee und im Geltungsbereich
der Erfindung enthalten sind, wie sie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt
ist.
-
Mit
Bezugnahme auf 1 ist eine Prinzipskizze eines
Computersystems 10 dargestellt, das einen Prozessor 12,
eine Geräteschnittstelle 14,
einen Hauptspeicher 16, einen Systembus 18 und
ein Gerät 20 aufweist,
das an die Geräteschnittstelle 14 durch
ein Kabel oder Band 22 angeschlossen ist. Der Systembus 18 enthält mehrere
Leiter oder Adern, welche funktionsfähig den Prozessor 12,
die Geräteschnittstelle 14 und
den Hauptspeicher 16 miteinander verbinden. Der Prozessor 12 ruft
die im Hauptspeicher 16 gespeicherten Befehle ab, decodiert
sie und führt
sie aus. Der Prozessor 12 besorgt auch die Datenübertragung
zu und von der Geräteschnittstelle 14.
Außerdem
greift der Prozessor 12 über die Geräteschnittstelle 14 auf
Daten des Gerätes 20 zu,
indem ein Gerätetreiber
ausgeführt
wird, der im Hauptspeicher 16 gespeichert ist.
-
In 1 ist
auch ein einfacher peripherer Bus 23 dargestellt. Der periphere
Bus 23 besteht aus mehreren Leitern oder Adern, welche
die Geräte,
wie z.B. das Gerät 20,
funktionsfähig
an die Geräteschnittstelle 14 anschließen. Wie
ausführlicher
mit Bezugnahme auf 3 dargelegt wird, kann der periphere
Bus 23 mehr als ein Kabel enthalten und funktionsfähig mehr
als ein Gerät
an die Geräteschnittstelle 14 anschließen. Wie in 1 dargestellt
ist, besteht der periphere Bus 23 jedoch aus dem einzigen
Kabel 22 und seinen mehreren Leitern.
-
Die
Geräteschnittstelle 14 wird
manchmal als eine Host-Controllerkarte oder als ein Hostadapter
bezeichnet. Der Name ist aus dem Umstand abgeleitet, dass die Geräteschnittstelle 14 gewöhnlich eine
Controllerkarte ist, die in einen Erweiterungssteckplatz eines Host-Rechners 10 eingesteckt
wird und die elektrische sowie Programmierschnittstelle zwischen
dem Host-Prozessor 12 und Geräten bereitstellt, die an die
Geräteschnittstelle 14 angeschlossen
sind. Während
diese Geräteschnittstelle 14 gewöhnlich eine
eigenständige Hardwarekarte
ist, die über
einen Erweiterungssteckplatz des Rechners 10 an den Systembus 18 angeschlossen
ist, könnte
die Geräteschnittstelle 14 alternativ
eine integrierte Schaltung auf der Hauptsystemplatine des Rechners 10 sein.
-
Es
wird nun auf 2 Bezug genommen, wo das Kabel
oder Band 22 dargestellt ist, das für den Anschluss von Geräten an die
Geräteschnittstelle 14 in
einer Verkettungsform geeignet ist. Das Kabel 22 weist gewöhnlich einen
Verbinder 24 auf, der es ermöglicht, das Kabel 22 abnehmbar
an einen Aufnahmeverbinder oder Anschluss der Geräteschnittstelle 14 anzuschließen. Das
Kabel 22 weist auch verschiedene Verbinder 25, 26, 27 auf,
um mehrere Geräte
in einer Kettenform abnehmbar anzuschließen. Das Kabel 22 gemäß Darstellung
würde den
Anschluss von bis zu drei Geräten
an das Kabel 22 erlauben; es würden jedoch auch Kabel geeignet
sein, die mehr oder weniger Leiter aufweisen.
-
Wegen
der Art und Weise, in der Kabel, wie z.B. das Kabel 22,
gewöhnlich
hergestellt werden, muss darüber
hinaus ein Gerät
an den Endverbinder 27 angeschlossen werden, der am weitesten
vom Verbinder 24 entfernt ist, bevor Geräte an die
mittleren Verbinder 25 und 26 angeschlossen werden
können.
Mit anderen Worten, wenn nur ein Gerät an das Kabel 22 angeschlossen
wäre, dann
müsste
das eine Gerät
an den Endverbinder 27 angeschlossen sein, und wenn zwei
Geräte
an das Kabel 22 angeschlossen wären, dann müsste ein Gerät an den
Endverbinder 27 angeschlossen sein, und das andere Gerät könnte entweder
an den mittleren Verbinder 25 oder den mittleren Verbinder 26 angeschlossen
sein.
-
Es
wird nun auf 3 Bezug genommen, wo die Geräteschnittstelle 14 mit
mehreren daran angeschlossenen peripheren Geräten 44, 46, 48, 50, 52, 54 und 56 dargestellt
ist. In der bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Geräteschnittstelle 14 einen
SCSI-Buscontroller 30, ein breites Abschlusselement oder
Abschlussschaltkreis 32, ein schmales Abschlusselement
oder Abschlussschaltkreis 34, eine Abschlusssteuerung 36,
einen schmalen internen SCSI-Verbinder oder -Anschluss 38,
einen breiten internen SCSI-Verbinder oder -Anschluss 40,
einen breiten externen SCSI-Verbinder oder -Anschluss 42 und
einen Schnittstellenbus 43, welcher den Controller 30,
das breite Abschlusselement 32 und das schmale Abschlusselement 34 funktionsfähig an die
Anschlüsse 38, 40 und 42 anschließt.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
ist der SCSI-Buscontroller 30 ein SCSI-Schnittstellencontrollerchip 53C825,
der von Symbios Logic, Inc., Ft. Collins, Colorado (vormals NCR
Corporation, Microelectronics Products Division) lieferbar ist,
und er stellt eine Schnittstelle zwischen dem peripheren SCSI-Bus 23 und
dem Rechnersystem 10 bereit. Dieser SCSI-Buscontroller 30 überträgt und empfängt Daten
und SCSI-Steuersignale über
den peripheren Bus 23 (die SCSI-Protokoll- und Schnittstellen-Signale
sind vom Stand der Technik her gut bekannt und müssen nicht weiter beschrieben
werden).
-
Ferner
sind in einer bevorzugten Ausfürungsform
der Erfindung die Abschlusselemente 32 und 34 entweder
UC5613-Abschlusselemente, welche durch die Unitrode Corporation
hergestellt werden, oder ein DS2105-Abschlusselement, das durch
Dallas Semiconductor hergestellt wird. Das UC5613-Abschlusselement stellt
einen DISCNCT(Disconnect)-Stift bereit, der das UC5613-Abschlusselement
dazu veranlasst, die an das UC5613-Abschlusselement angeschlossenen
Busadern abzuschließen,
wenn er in einen Low-Spannungszustand versetzt wird. Deshalb ist
das UC5613-Abschlusselement ein aktives lowaktiviertes Abschlusselement, da
das UC5613-Abschlusselement die Busadern in Reaktion auf ein Low-Spannungssignal abschließt. Demgegenüber stellt
das DS2105-Abschlusselement einen PD (Power Down)-Stift bereit,
der das DS2105-Abschlusselement dazu veranlasst, die an das DS2105-Abschlusselement
angeschlossenen Busadern abzuschließen, wenn er in einen High-Spannungszustand
versetzt wird. Deshalb ist das DS2105-Abschlusselement ein aktives
High-aktiviertes Abschlusselement, da das DS2105-Abschlusselement
die Busadern in Reaktion auf ein High-Spannungssignal abschließt.
-
Die
Abschlusssteuerung 36 ist durch die Steuerndem 68 und 70 an
die Abschlusselemente 32 und 34 angeschlossen.
Die Abschlusssteuerung 36 verwendet die Steuerndem 68 und 70 zu
einer wahlweisen Aktivierung/Deaktivierung der Abschlusselemente 32 und 34,
um den richtigen Abschluss des peripheren Busses 23 aufrechtzuerhalten.
Die Abschlusssteuerung 36 wird nachfolgend mit Bezugnahme
auf 4 ausführlicher erörtert.
-
Die
Anschlüsse 38, 40 und 42 ermöglichen
es, dass interne schmale SCSI-Geräte, interne breite SCSI-Gerate
und externe breite SCSI-Geräte
mit der Geräteschnittstelle 14 verwendet
werden können.
Die Unterscheidung zwischen intern und extern bezieht sich darauf,
ob die Geräte
intern oder extern für
das jeweilige Rechnergehäuse 66 sind,
in dem sich die Geräteschnittstelle 14 befindet.
Wie zum Beispiel in 3 dargestellt ist, ist eine
interne schmale Gerätekette,
welche das schmale Kabel 58 und die Geräte 44 und 46 einschließt, an den
Anschluss 38 angeschlossen; eine interne breite Gerätekette,
welche das breite Kabel 60 und die Geräte 48 und 50 einschließt, ist
an den Anschluss 40 angeschlossen; und eine externe breite
Gerätekette,
welche das breite Kabel 62 und die Gerate 52, 54 und 56 einschließt, ist
an den Anschluss 42 angeschlossen.
-
Es
sollte beachtet werden, dass entsprechend der Darstellung in 3,
drei getrennte Geräteketten über die
Anschlüsse 38, 40 und 42 an
die Geräteschnittstelle 14 angeschlossen
sind. Diese Konfiguration würde
das Kettenanschlussschema des SCSI-Protokolls verletzen. Demzufolge
unterstützt
die Geräteschnittstelle 14 in
der bevorzugten Ausführungsform
nur Geräteketten,
die gleichzeitig an bis zu zwei Anschlüsse angeschlossen sind. Diese
Einschränkung
kann auf verschiedenen Wegen durchgesetzt werden.
-
Zum
Beispiel kann die Geräteschnittstelle 14 einen
der Anschlüsse
deaktivieren, wenn Geräte
an alle drei Anschlüsse 38, 40, 42 angeschlossen
sind, oder die Geräteschnittstelle 14 kann
an den Prozessor 12 ein Fehlersignal übertragen und sich selbst deaktivieren,
wenn an alle drei Anschlüsse 38, 40 und 42 Geräte angeschlossen
sind.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
sind die peripheren Geräte 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 SCSI-Plattenlaufwerke,
es könnten
jedoch auch andere Typen von SCSI-verträglichen Geräten, wie z.B. Bandlaufwerke, Compact-Disc(CD)-Laufwerke,
RAID-Geräte
und dergleichen, auf die gleiche Weise an die Geräteschnittstelle 14 angeschlossen
werden. Außerdem
verfügt
in der bevorzugten Ausführungsform
jedes dieser peripheren Geräte 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 über einen
Mechanismus zum Abschließen
des peripheren Busses 23 am Gerät. Diese Mechanismen zum Abschließen des
peripheren Busses 23 können
aus einer Anschlussdose, wo ein RPAK (ein Widerstandspaket) von
Hand eingeführt
werden kann, oder einem Jumper oder Schalter, der zum manuellen
Aktivieren/Deaktivieren eines Abschlusselements verwendet werden
kann, oder einem Abtastschaltkreis für das automatische Aktivieren/Deaktivieren
eines Abschlusselements bestehen.
-
Wie
zum allgemeinen Stand der Technik beschrieben wurde, ist es erwünscht, die
Enden des peripheren Busses 23 abzuschließen. Wäre zum Beispiel
die breite interne Kette nicht an dem internen breiten Anschluss 40 angeschlossen
und hätten
sowohl die schmale interne Kette als auch die breite externe Kette
an ihren jeweiligen Anschlüssen 38 und 42 angeschlossen
zu bleiben, dann würde
der periphere Bus 23 die schmale interne Kette, den Schnittstellenbus 43 und
die breite externe Kette einschließen. Um diesen peripheren Bus 23 richtig
abzuschließen,
würde deshalb
das letzte Gerät
der schmalen internen Kette (Gerät 46)
das eine Ende des schmalen Teilbereichs des peripheren Busses 23 abschließen und
das letzte Gerät
der breiten externen Kette (Gerat 56) würde das andere Ende des schmalen
Teilbereichs des peripheren Busses 23 abschließen. Außerdem würde das
letzte Gerät
der breiten externen Kette (Gerät 56)
das eine Ende des breiten Teilbereichs des peripheren Busses 23 abschließen, und
die Geräteschnittstelle 14 würde das
andere Ende des breiten Teilbereichs des peripheren Busses 23 durch
Aktivieren des breiten Abschlusselements 32 abschließen.
-
Wäre jedoch
die schmale interne Kette von 3 nicht
an den schmalen internen Anschluss 38 angeschlossen und
hätten
sowohl die breite interne Kette als auch die breite externe Kette
an den breiten Anschlüssen 40 und 42 angeschlossen
zu bleiben, dann würde
der periphere Bus 23 die interne breite Kette, den Schnittstellenbus 43 und
die externe breite Kette einschließen. Um diesen Bus 23 richtig
abzuschließen,
würde deshalb
das letzte Gerät
der internen breiten Kette (Gerät 50)
sowohl den breiten als auch den schmalen Teilbereich des einen Endes
des peripheren Busses 23 abschließen und das letzte Gerät der externen
breiten Kette (Gerät 56)
würde sowohl
den breiten als auch den schmalen Teilbereich des anderen Endes
des peripheren Busses 23 abschließen. In dieser Konfiguration
befindet sich die Geräteschnittstelle 14 in
einem mittleren Teilbereich von sowohl dem breiten als auch dem
schmalen Teilbereich des peripheren Busses 23. Deshalb schließt die Geräteschnittstelle 14 den
peripheren Bus 23 an der Geräteschnittstelle 14 nicht
ab (d.h. die Abschlusselemente 32 und 34 sind
deaktiviert).
-
Tabelle
1 unten stellt das bevorzugte Verfahren zum Abschließen des
peripheren Busses
23 dar, welches davon abhängig ist,
ob die Geräte
an die Anschlüsse
38,
40 und
42 der
Geräteschnittstelle
14 angeschlossen
sind. Ein "N" zeigt an, dass die
Geräte
an dem jeweiligen Anschluss nicht angeschlossen oder nicht vorhanden
sind, und ein "Y" zeigt an, dass mindestens
ein Gerät
an dem jeweiligen Anschluss angeschlossen oder vorhanden ist. Ein "E" zeigt an, dass das jeweilige Abschlusselement
aktiviert ist, wodurch die Adern des peripheren Busses
23,
die an das Abschlusselement angeschlossen sind, abgeschlossen werden,
und ein "D" zeigt an, dass das
jeweilige Abschlusselement deaktiviert ist, so dass die Adern des
peripheren Busses
23, die an das Abschlusselement angeschlossen
sind, nicht abgeschlossen
| Schmaler Anschluss 38 | Breiter Anschluss 40 | Breiter Anschluss 42 | Breites Abschlusselement
32 | Schmales Abschlusselement
34 |
1 | N | N | N | E | E |
2 | N | N | Y | E | E |
3 | N | Y | N | E | E |
4 | N | Y | Y | D | D |
5 | Y | N | N | E | E |
6 | Y | N | Y | E | D |
7 | Y | Y | N | E | D |
8 | Y | Y | Y | D | D |
TABELLE
1
-
In 4 ist
ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Abschlusssteuerung 36 dargestellt, welche
die obige Tabelle realisiert. Die Abschlusssteuerung 36 enthält einen
ersten Spannungsgenerator 72, einen ersten Referenzgenerator 74,
einen ersten Komparator 76, einen zweiten Spannungsgenerator 78,
einen zweiten Referenzgenerator 80 und einen zweiten Komparator 82.
-
Der
erste Spannungsgenerator 72 erzeugt an einem ersten Ausgang 100 eine
erste Abtastspannung, die eine Spannungsstufe aufweist, welche davon
abhängig
ist, ob Geräte
an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind. Der erste Spannungsgenerator 72 enthält eine
Spannungsquelle 88, Widerstände 90, 92, 94, Kondensatoren 96, 98, 99 und
den Ausgang 100. Der erste Spannungsgenerator 72 ist über eine Präsent1-Ader 84 an
einen Erdungsstift des externen breiten Anschlusses 42 angeschlossen,
und er ist über eine
Präsent2-Ader 86 an
einen Erdungsstift des internen breiten Anschlusses 40 angeschlossen.
Der Widerstand 90 verbindet die Spannungsquelle 88 mit
dem Ausgang 100, der Widerstand 92 verbindet die Präsent1-Ader 84 mit
dem Ausgang 100, und der Widerstand 94 verbindet
die Präsent2-Ader 86 mit
dem Ausgang 100.
-
Außerdem ist
der Kondensator 96 zwischen der Präsent1-Ader 84 und
einem Erdpotenzial geschaltet, der Kondensator 98 ist zwischen
der Präsent2-Ader 86 und
einem Erdpotenzial geschaltet, und der Kondensator 99 ist
zwischen dem Ausgang 100 und einem Erdpotenzial geschaltet.
In der bevorzugten Ausführungsform
weist jeder der Kondensatoren 96 und 98 eine Kapazität auf die
im Wesentlichen gleich 1000 pF (Pikofarad) ist, und der Kondensator 99 weist
eine Kapazität
auf die im Wesentlichen gleich 0,1 μF (Mikrofarad) ist. Die Kondensatoren 96, 98 und 99 arbeiten
im Grunde als Filter, die helfen, das Rauschen im ersten Spannungsgenerator 72 herabzusetzen.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
weist die Spannungsquelle 88 +12 V (Volt) auf, obwohl auch
andere Werte wie z.B. +3 V oder +5 V möglich sind. Ferner sind die
Widerstände 90, 92 und 94 jeweils
4,75 kΩ (Kiloohm),
obwohl auch andere Werte möglich
sind. Die Widerstände 90, 92, 94 bilden
im Wesentlichen ein Spannungsteilernetz zwischen der Spannungsquelle 88 und
den Anschlüssen 40 und 42.
-
Wie
aus der 4 ersichtlich sein sollte, ist
die erste Abtastspannung, die am Ausgang 100 ausgebildet wird,
weitgehend gleich der Spannungsquelle 88 minus der Spannung,
die über
dem Widerstand 90 ausgebildet wird. Es folgt nun eine Erörterung
der unterschiedlichen Spannungsstufen, welche die erste Abtastspannung
in Abhängigkeit
davon annehmen kann, ob Geräte
an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen sind.
-
Wenn
keine Gerate an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind und die Kondensatoren 96 und 98 vollständig geladen
sind, dann gibt es für
den Strom keinen Weg, durch den Widerstand 90 zu fließen (abgesehen
von verschiedenen Kriechströmen).
Demzufolge wird über
dem Widerstand 90 nahezu keine Spannung ausgebildet, und
die erste Abtastspannung ist im Wesentlichen gleich der Spannungsquelle 88 oder
+12 V.
-
Ist
an den Anschluss 42 ein Gerät angeschlossen und sind an
den Anschluss 40 keine Gerate angeschlossen, dann erdet
das Gerät,
das an den Anschluss 42 angeschlossen ist, weitgehend die
Präsent1-Ader 84.
Dieses Erden der Prasent1-Ader 84 schafft einen Weg für den Strom,
um durch den Widerstand 90 zu fließen. Im Ergebnis fließt der Strom
durch den Widerstand 90, den Widerstand 92 und
durch die Erde, welche durch das Gerät bereitgestellt wird, das
an den Anschluss 42 angeschlossen ist. Dieser Stromfluss
führt dazu, dass
die Spannung der Spannungsquelle 88 unter den Widerständen 90 und 92 aufgeteilt
wird. Da in der bevorzugten Ausführungsform
die Widerstände 90 und 92 im
Wesentlichen den gleichen Widerstandswert aufweisen, wird über jedem
Widerstand 90 und 92 im Wesentlichen die Hälfte der
Spannung der Spannungsquelle 88 oder +6 V ausgebildet.
Deshalb ist in der bevorzugten Ausführungsform die erste Abtastspannung
im Wesentlichen gleich +6 V (+12 V minus +6 V), wenn ein Gerät an den
Anschluss 42 angeschlossen und kein Gerät an den Anschluss 40 angeschlossen
ist.
-
Desgleichen
erdet das Gerät,
das an den Anschluss 40 angeschlossen ist, weitgehend die Präsent2-Ader 86,
wenn ein Gerät
an den Anschluss 40 und kein Gerät an den Anschluss 42 angeschlossen ist.
Dieses Erden der Präsent2-Ader 86 schafft
einen Weg für
den Strom, um durch den Widerstand 90 zu fließen. Im
Ergebnis fließt
der Strom durch den Widerstand 90, den Widerstand 94 und
durch die Erde, welche durch das Gerät bereitgestellt wird, das
an den Anschluss 40 angeschlossen ist. Dieser Stromfluss
führt dazu, dass
die Spannung der Spannungsquelle 88 unter den Widerständen 90 und 94 aufgeteilt
wird. Da in der bevorzugten Ausführungsform
die Widerstände 90 und 94 im
Wesentlichen den gleichen Widerstandswert aufweisen, wird über jedem
Widerstand 90 und 94 im Wesentlichen die Hälfte der
Spannung der Spannungsquelle 88 oder +6 V ausgebildet.
Deshalb ist in der bevorzugten Ausführungsform die erste Abtastspannung
im Wesentlichen gleich +6 V (+12 V minus +6 V), wenn ein Gerät an den
Anschluss 40 angeschlossen und kein Gerät an den Anschluss 42 angeschlossen
ist.
-
Wenn
an beide Anschlüsse 40 und 42 Geräte angeschlossen
sind, dann erden die Gerate, die an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind, die Präsent1-Ader 84 und
die Prasent2-Ader weitgehend. Dieses Erden der Präsent1-Ader 84 und
der Präsent2-Ader 86 schaff
einen Weg für
den Strom, um durch den Widerstand 90 zu fließen. Im
Ergebnis fließt
der Strom durch den Widerstand 90, den Widerstand 92,
den Widerstand 94 und durch die Erde, welche durch die
Geräte
bereitgestellt wird, die an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind. Dieser Stromfluss führt
dazu, dass die Spannung der Spannungsquelle 88 unter den
Widerständen 90, 92 und 94 aufgeteilt
wird. Da in der bevorzugten Ausführungsform
die Widerstände 90, 92 und 94 im
Wesentlichen den gleichen Widerstandswert aufweisen, werden über dem
Widerstand 90 im Wesentlichen zwei Drittel der Spannung
der Spannungsquelle 88 oder +8 V ausgebildet. Deshalb ist
in der bevorzugten Ausführungsform
die erste Abtastspannung im Wesentlichen gleich +4 V (+12 V minus
+8 V), wenn Gerate an beide Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind.
-
Aus
der obigen Darlegung sollte ersichtlich sein, dass der erste Spannungsgenerator 72 dann,
wenn der Widerstand 92 und der Widerstand 94 im
Wesentlichen denselben Widerstandswert aufweisen, eine erste Abtastspannung
erzeugt, die eine Spannungsstufe aufweist, die zu einem beliebigen
Zeitpunkt im Wesentlichen gleich einer von drei Stufen ist. In der
bevorzugten Ausführungsform
erzeugt der erste Spannungsgenerator 72 zum Beispiel eine
erste Abtastspannung, die in Abhängigkeit
davon, ob Geräte
an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind, im Wesentlichen gleich +12V, +6V oder +4V ist.
-
Weist
der Widerstand 92 jedoch einen wesentlich anderen Widerstandswert
als der Widerstand 94 auf, dann würde der erste Spannungsgenerator 72 eine
erste Abtastspannung erzeugen, die eine Spannungsstufe aufweist,
die zu einem beliebigen Zeitpunkt im Wesentlichen gleich einer von
vier Stufen ist. Weist der Widerstand 92 zum Beispiel einen
Widerstandswert von 4 kΩ und
der Widerstand 94 einen Widerstandswert von 5 kΩ auf, dann
wurde der erste Spannungsgenerator eine erste Abtastspannung erzeugen,
die in Abhängigkeit davon,
ob Gerate an die Anschlüsse 40 und 42 angeschlossen
sind, im Wesentlichen gleich +12 V, +6,2 V, +5,5 V oder +3,8 V ist.
-
Der
erste Referenzgenerator 74 erzeugt eine erste Referenzspannung
zur Verwendung durch den ersten Komparator 76. Der erste
Referenzgenerator 76 enthält eine Spannungsquelle 102,
Widerstände 104, 106, einen
Kondensator 108 und einen Ausgang 110. Der Widerstand 104 ist
zwischen der Spannungsquelle 102 und dem Ausgang 110 geschaltet.
Der Widerstand 106 ist zwischen dem Ausgang 110 und
einem Erdpotenzial geschaltet. Ferner ist der Kondensator 108 zwischen
dem Ausgang 110 und einem Erdpotenzial geschaltet. In der
bevorzugten Ausführungsform
weist der Kondensator 108 eine Kapazität auf, die im Wesentlichen
gleich 0,1 μF
ist, und er wirkt im Grunde als ein Filter, das zur Verringerung
des Rauschens im ersten Referenzgenerator 74 beitragt.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
weist die Spannungsquelle 102 +12 V auf, obwohl andere
Werte, wie z.B. +3 V oder +5 V auch möglich sind. Ferner weist der
Widerstand 104 einen Widerstandswert von 3,01 kΩ und der
Widerstand 106 einen Widerstandswert von 2,15 kΩ auf, obwohl
auch andere Werte möglich
sind. Im Wesentlichen bilden die Widerstände 104 und 106 einen
Spannungsteiler zwischen der Spannungsquelle 102 und dem
Erdpotenzial. Wie aus 4 ersichtlich sein sollte, wird
die erste Referenzspannung am Ausgang 110 ausgebildet,
und sie ist im Wesentlichen gleich der Spannung, die über dem
Widerstand 106 ausgebildet wird. Folglich ist in der bevorzugten
Ausführungsform
die Referenzspannung, die am Ausgang 110 ausgebildet wird,
im Wesentlichen gleich +5 V.
-
Der
erste Komparator 76 vergleicht die erste Abtastspannung
am Ausgang 100 mit der ersten Referenzspannung am Ausgang 110 und
erzeugt eine Steuerspannung an der Steuerader 68, die abhängig ist
von einer Beziehung zwischen der ersten Abtastspannung und der ersten
Referenzspannung. Der erste Komparator 76 enthält eine
Spannungsquelle 112, einen Operationsverstärker (OPV) 114,
eine Spannungsquelle 116 und einen Widerstand 118.
Die Stromversorgungsleitungen des Operationsverstärkers 114 sind
an die Spannungsquelle 112 und an ein Erdpotenzial angeschlossen.
Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 114 ist
an den Ausgang 110 des ersten Referenzgenerators 74 angeschlossen,
und der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 114 ist
an den Ausgang 100 des ersten Spannungsgenerators 72 angeschlossen.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 114 ist
an die Steuerader 68 angeschlossen. Ferner ist der Widerstand 118 zwischen
dem Ausgang des Operationsverstärkers 114 und
der Spannungsquelle 116 geschaltet.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
weist die Spannungsquelle 112 +12 V (Volt) und die Spannungsquelle 116 +5
V auf, obwohl auch andere Werte möglich sind, und der Widerstand 118 hat
einen Widerstandswert von 4,75 kΩ (Kiloohm),
obwohl auch andere Werte möglich
sind. Ferner ist der Operationsverstärker 114 ein LM393,
der von National Semiconductor Corporation of Arlington, Texas,
hergestellt wird.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
sind die Abschlusselemente 32 und 34 aktive low-aktivierte
Bauteile, die mit einer Steuerspannung aktiviert werden, die eine
Low-Spannungsstufe aufweist, und die mit einer Steuerspannung deaktiviert
werden, die eine Low-Spannungsstufe aufweist. Um den richtigen Abschluss
des peripheren Busses 23 aufrechtzuerhalten, erzeugt der
erste Komparator 76 in der bevorzugten Ausführungsform
deshalb an der Steuerader 68 eine Steuerspannung, die im
Wesentlichen gleich dem Erdpotenzial ist (+0 V in der bevorzugten
Ausführungsform),
wenn die erste Abtastspannung am Ausgang 100 größer ist
als die erste Referenzspannung am Ausgang 110, und die
im Wesentlichen gleich der Spannungsquelle 116 ist (+5
V in der bevorzugten Ausführungsform),
wenn die erste Abtastspannung am Ausgang 100 kleiner ist
als die erste Referenzspannung am Ausgang 110.
-
Es
sollte einzusehen sein, dass die Spannungsquelle 116 die
hohe Spannungsstufe der Steuerspannung an der Steuerader 68 festlegt.
Zum Beispiel erzeugt der erste Komparator 76 durch den
Wechsel der Spannungsquelle 116 auf eine andere Spannung,
z.B. auf +3 V, eine andere Steuerspannung, die im Wesentlichen +3
V ist, wenn die erste Abtastspannung am Ausgang 100 kleiner
ist als die erste Referenzspannung am Ausgang 110. Folglich
kann der erste Komparator 76 leicht abgewandelt werden,
so dass er aktive low-aktivierte Abschlusselemente unterstützt, die
mit unterschiedlich hohen Steuerspannungen deaktiviert werden.
-
Es
sollte ferner einzusehen sein, dass der erste Komparator 76 leicht
abgewandelt werden kann, so dass er aktive high-aktivierte Abschlusselemente
unterstützt,
welche mit einer Steuerspannung aktiviert werden, die eine hohe
Spannungsstufe aufweist, und die mit einer Steuerspannung deaktiviert
werden, die eine Low-Spannungsstufe aufweist. Dadurch dass der nicht
invertierende Eingang des Operationsverstärkers 114 an den Ausgang 100 statt
an den Ausgang 110 angeschlossen und der invertierende
Eingang des Operationsverstärkers 114 an
den Ausgang 110 statt an den Ausgang 100 angeschlossen
wird, würde
der erste Komparator 76 eine Steuerspannung an der Steuerader 68 erzeugen,
die im Wesentlichen gleich dem Erdpotenzial ist, wenn die erste
Abtastspannung am Ausgang 100 kleiner ist als die erste
Referenzspannung am Ausgang 110, und die im Wesentlichen
gleich der Spannungsquelle 116 ist, wenn die erste Abtastspannung
am Ausgang 100 größer ist
als die erste Referenzspannung am Ausgang 110.
-
Der
zweite Spannungsgenerator 78 erzeugt am Ausgang 130 eine
zweite Abtastspannung, welche eine Spannungsstufe aufweist, die
von der ersten Abtastspannung abhängt und die davon abhängig ist,
ob Geräte
an den Anschluss 38 angeschlossen sind. Der zweite Spannungsgenerator 78 enthält eine
Spannungsquelle 120, einen Operationsverstärker 122,
Widerstände 124, 126,
einen Kondensator 128 und den Ausgang 130. Der
zweite Spannungsgenerator 78 ist über eine Präsent3-Ader 132 an
einen Erdungsstift des internen schmalen Anschlusses 38 angeschlossen.
Die Stromversorgungsleitungen des Operationsverstärkers 122 sind
an die Spannungsquelle 120 und ein Erdpotenzial angeschlossen.
Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 122 ist
an den Ausgang 100 des ersten Spannungsgenerators 72 und
der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 122 an den Ausgang
des Operationsverstärkers 122 angeschlossen.
-
Der
Widerstand 124 ist zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 122 und
dem Ausgang 130 des zweiten Spannungsgenerators 78 geschaltet,
und der Widerstand 126 ist zwischen dem Ausgang 130 des zweiten
Spannungsgenerators 78 und der Präsent3-Ader 132 geschaltet.
Ferner ist der Kondensator 128 zwischen der Präsent3-Ader 132 und
einem Erdpotenzial geschaltet. In der bevorzugten Ausführungsform
weist der Kondensator 128 eine Kapazität auf, die im Wesentlichen
gleich 1000 pF ist, und er arbeitet im Grunde als ein Filter, der
zu einer Verringerung des Rauschens im zweiten Spannungsgenerator 78 beiträgt.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
weist die Spannungsquelle 120 eine Spannung auf, die im
Wesentlichen gleich +12 V (Volt) ist, und die Widerstände 124 und 126 weisen
jeder einen Widerstandswert auf, der im Wesentlichen gleich 4,75
kΩ (Kiloohm)
ist. Ferner ist der Operationsverstärker 122 in der bevorzugten Ausführungsform
ein LM358, der von National Semiconductor Corporation of Arlington,
Texas, hergestellt wird.
-
Wie
aus 4 ersichtlich wird, ist der Operationsverstärker 122 als
ein Spannungsfolger konfiguriert. Aufgrund dessen, dass der Ausgang 100 an
den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 122 angeschlossen
ist, folgt der Ausgang des Operationsverstärkers 122 weitgehend
der Spannungsstufe der ersten Abtastspannung. Wie außerdem am 4 erkannt
werden kann, ist die zweite Abtastspannung, die sich am Ausgang 130 einstellt,
im Wesentlichen gleich der Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 122 minus
der Spannung, die über
dem Widerstand 124 abfällt.
-
Wenn
an den Anschluss 38 keine Geräte angeschlossen sind und der
Kondensator 128 voll aufgeladen ist, dann existiert für den Strom
kein Weg, um durch den Widerstand 124 zu fließen (abgesehen
von verschiedenen Kriechströmen).
Demzufolge wird über
dem Widerstand 124 nahezu keine Spannung ausgebildet, und
deshalb ist die zweite Abtastspannung im Wesentlichen gleich der
Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 122, welche
im Wesentlichen auch gleich der ersten Abtastspannung am Ausgang 100 des
ersten Spannungsgenerators ist.
-
Wenn
jedoch ein Gerät
an den Anschluss 38 angeschlossen ist, dann erdet das an
den Anschluss 38 angeschlossene Gerät die Präsent3-Ader 132. Dieses
Erden der Präsent3-Ader 132 stellt
einen Weg für
den Strom bereit, durch den Widerstand 124 zu fließen. Im
Ergebnis fließt
Strom durch den Widerstand 124, den Widerstand 126 und
durch die Erde, die durch das Gerät bereitgestellt wird, das
an den Anschluss 38 angeschlossen ist. Dieser Stromfluss
bewirkt, dass die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 122 unter
den Widerständen 124 und 126 aufgeteilt
wird. Da in den bevorzugten Ausführungsformen
die Widerstände 124 und 126 im
Wesentlichen den gleichen Widerstandswert aufweisen, fällt über jedem
Widerstand 124 und 126 im Wesentlichen die Hälfte der
Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 122 ab. Deshalb
ist in der bevorzugten Ausführungsform
die zweite Abtastspannung im Wesentlichen gleich der ersten Abtastspannung,
wenn an den Anschluss 38 keine Geräte angeschlossen sind, und
sie ist im Wesentlichen gleich einigen Prozent der ersten Abtastspannung,
wenn mindestens ein Gerät
an den Anschluss 38 angeschlossen ist.
-
Der
zweite Referenzgenerator 80 erzeugt eine zweite Referenzspannung
zur Verwendung durch den zweiten Komparator 82. In der
bevorzugten AusfÜhrungsform
verwenden der erste Komparator 76 und der zweite Kompamator 82 Referenzspannungen,
die im Wesentlichen die gleiche Spannungsstufe aufweisen. Folglich
wird anstelle einer Verdopplung der die Hardware des ersten Spannungsgenerators 74 die
zweite Referenzspannung durch den Ausgang des ersten Referenzgenerators 74 zugeführt. Es
sollte verständlich
sein, dass der Komparator 82 so gestaltet werden kann,
dass er eine zweite Referenzspannung verwendet, die eine Spannungsstufe
aufweist, die sich von der Spannungsstufe der ersten Referenzspannung
wesentlich unterscheidet. Im Ergebnis würde der zweite Referenzgenerator 80 zusätzliche
Hardware benötigen,
um die zweite Referenzspannung zu erzeugen.
-
Der
zweite Komparator 82 vergleicht die zweite Abtastspannung
am Ausgang 130 mit der zweiten Referenzspannung am Ausgang 110 und
erzeugt auf der Steuerader 70 eine Steuerspannung, die
von einer Beziehung zwischen der zweiten Abtastspannung und der
zweiten Referenzspannung abhängt.
Der zweite Komparator 82 enthält eine Spannungsquelle 132,
einen Operationsverstärker
(OPV) 134, eine Spannungsquelle 136 und einen
Widerstand 138. Die Stromversorgungsleitungen des Operationsverstärkers 134 sind
an die Spannungsquelle 132 und an ein Erdpotenzial angeschlossen.
Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 134 ist
an den Ausgang 110 des zweiten Referenzgenerators 80 angeschlossen,
und der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 134 ist
an den Ausgang 130 des zweiten Spannungsgenerators 78 angeschlossen.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 134 ist
an die Steuerader 70 angeschlossen. Ferner ist der Widerstand 138 zwischen
dem Ausgang des Operationsverstärkers 134 und
der Spannungsquelle 136 geschaltet.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
weist die Spannungsquelle 132 +12 V (Volt) und die Spannungsquelle 136 +5
V auf, obwohl auch andere Werte möglich sind, und der Widerstand 138 hat
einen Widerstandswert von 4,75 kΩ (Kiloohm),
obwohl auch andere Werte möglich
sind. Ferner ist der Operationsverstärker 134 ein LM393,
der von National Semiconductor Corporation of Arlington, Texas,
hergestellt wird.
-
Wie
oben dargelegt wurde, sind die Abschlusselemente 32 und 34 aktive
low-aktivierte Bauteile, die mit einer Steuerspannung aktiviert
werden, die eine Low-Spannungsstufe aufweist, und die mit einer
Steuerspannung deaktiviert werden, die eine Low-Spannungsstufe aufweist.
Um den richtigen Abschluss des peripheren Busses 23 aufrechtzuerhalten,
erzeugt der zweite Komparator 82 in der bevorzugten Ausführungsform deshalb
an der Steuerader 70 eine Steuerspannung, die im Wesentlichen
gleich dem Erdpotenzial ist (+0 V in der bevorzugten Ausführungsform),
wenn die zweite Abtastspannung am Ausgang 130 größer ist
als die zweite Referenzspannung am Ausgang 110, und die
im Wesentlichen gleich der Spannungsquelle 136 ist (+5
V in der bevorzugten Ausführungsform),
wenn die zweite Abtastspannung am Ausgang 130 kleiner ist
als die zweite Referenzspannung am Ausgang 110.
-
Es
sollte einzusehen sein, dass der zweite Komparator 82 ähnlich wie
der erste Komparator 76 leicht abgeändert werden kann, um aktive
low-aktivierte Abschlusselemente zu unterstützen, die mit unterschiedlich hohen
Steuerspannungen deaktiviert werden können. Außerdem sollte einzusehen sein,
dass der zweite Komparator 82 ähnlich wie der erste Komparator 76 leicht
abgeändert
werden kann, um aktive high-aktivierte Abschlusselemente zu unterstützen, welche
mit einer Steuerspannung aktiviert werden, die eine hohe Spannungsstufe
aufweist, und die mit einer Steuerspannung deaktiviert werden, die
eine Low-Spannungsstufe
aufweist.
-
Obwohl
die Erfindung in den Zeichnungen und der obigen Beschreibung ausführlich veranschaulicht und
beschrieben wurde, ist eine derartige Veranschaulichung und Beschreibung
als exemplarisch und im Wesen als nicht einschränkend anzusehen, wobei es selbstverständlich ist,
dass lediglich die bevorzugte Ausführungsform dargestellt und
beschrieben wurde und dass der Schutz aller Abänderungen und Modifikationen, die
im Geltungsbereich der Erfindung liegen, gewünscht ist.