DE69838029T2 - Verfahren und vorrichtung um ein bus an einer peripheriegerätschnittstelle abzuschliessen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung um ein bus an einer peripheriegerätschnittstelle abzuschliessen Download PDF

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4086Bus impedance matching, e.g. termination

Description

  • 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.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Abschließen eines Busses in einer Geräteschnittstelle, die Schritte umfassend: 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 (48, 50, 52, 54, 56) an einen ersten Anschluss (40, 42) der Geräteschnittstelle (14) angeschlossen ist und ob ein zweites Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an einen zweiten Anschluss (40, 42) der Geräteschnittstelle (14) angeschlossen ist; 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 Abschließen einer ersten Menge von Adern des Busses (43) an der Geräteschnittstelle (14), wenn die erste Steuerspannung gleich der vierten Stufe ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Erzeugen der ersten Abtastspannung die Schritte enthält: die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine erste Stufe setzen, wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) nicht an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) nicht an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist; die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine zweite Stufe setzen, die kleiner ist als die erste Stufe, wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist oder wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist; die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine dritte Stufe setzen, die kleiner ist als die zweite Stufe, wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Erzeugen der ersten Abtastspannung die Schritte enthält: die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine erste Stufe setzen, wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) nicht an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) nicht an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist; die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine zweite Stufe setzen, die kleiner ist als die erste Stufe, wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) nicht an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist; die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine dritte Stufe setzen, die kleiner ist als die erste Stufe, wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) nicht an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist; die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung dann auf eine fünfte Stufe setzen, die kleiner ist als die zweite Stufe und die kleiner ist als die dritte Stufe, wenn das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und wenn das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Erzeugen der ersten Steuerspannung die Schritte enthält: Vergleichen der ersten Abtastspannung mit der ersten Referenzspannung; und die erste Steuerspannung auf die vierte Stufe setzen, wenn die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung kleiner als die erste Referenzspannung ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner die Schritte umfassend: Erzeugen einer zweiten Abtastspannung, die von der ersten Abtastspannung abhängt und ferner davon abhängt, ob ein drittes Gerät (44, 46) an einen dritten Bus (43) Anschluss (38, 40, 42) der Geräteschnittstelle (14) angeschlossen ist; Erzeugen einer zweiten Steuerspannung, die eine fünfte Stufe aufweist, wenn die zweite Abtastspannung eine zweite vorgegebene logische Beziehung zu einer zweiten Referenzspannung aufweist; und Abschließen einer zweiten Menge von Adern des Busses (43) an der Geräteschnittstelle (14), wenn die zweite Steuerspannung gleich der fünften Stufe ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt zum Erzeugen der zweiten Abtastspannung die Schritte umfasst: die Spannungsstufe der zweiten Abtastspannung dann im Wesentlichen gleich der Spannungsstufe der ersten Abtastspannung setzen, wenn das dritte Gerät (44, 46) nicht an den dritten Anschluss (38) angeschlossen ist; die Spannungsstufe der zweiten Abtastspannung dann kleiner als die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung setzen, wenn das dritte Gerät (44, 46) an den dritten Anschluss (38) angeschlossen ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt zum Erzeugen der zweiten Steuerspannung die Schritte umfasst: Vergleichen der zweiten Abtastspannung mit der zweiten Referenzspannung; Setzen der zweiten Steuerspannung auf die fünfte Stufe, wenn die Spannungsstufe der zweiten Abtastspannung kleiner ist als die zweite Referenzspannung.
  8. Geräteschnittstelle für das Steuern eines Busses (43), umfassend: einen ersten Anschluss (40, 42), der für die Annahme und den Anschluss eines ersten Gerätes (48, 50, 52, 54, 56) an den Bus (43) eingerichtet ist; einen zweiten Anschluss (40, 42), der für die Annahme und den Anschluss eines zweiten Gerätes (48, 50, 52, 54, 56) an den Bus (43) eingerichtet ist; einen ersten Spannungsgenerator (72), der an den ersten Anschluss (40, 42) und an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist, wobei der erste Spannungsgenerator (72) eingerichtet ist, an einem Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) eine erste Abtastspannung zu erzeugen, die eine Spannungsstufe aufweist, die gleich einer von mindestens drei Stufen ist, wobei die Spannungsstufe der ersten Abtastspannung davon abhängig ist, ob das erste Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den ersten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist und ob das zweite Gerät (48, 50, 52, 54, 56) an den zweiten Anschluss (40, 42) angeschlossen ist; einen ersten Komparator (76), der an den Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) angeschlossen und eingerichtet ist, 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 aufweist; und ein erstes Abschlusselement, das an eine erste Menge von Adern (68) des Busses (43) und an den ersten Komparator (76) angeschlossen ist, wobei das erste Abschlusselement eingerichtet ist, die erste Menge von Adern abzuschließen, wenn das erste Steuersignal die vierte Stufe aufweist.
  9. Geräteschnittstelle nach Anspruch 8, wobei der erste Spannungsgenerator (72) umfasst: einen ersten Widerstand (90), der zwischen einer Spannungsquelle (88) und dem Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) geschaltet ist; einen zweiten Widerstand (92, 94), der zwischen dem Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) und einem Erdungsstift des ersten Anschlusses (40, 42) geschaltet ist; und einen dritten Widerstand (92, 94), der zwischen dem Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) und einem Erdungsstift des zweiten Anschlusses (40, 42) geschaltet ist.
  10. Geräteschnittstelle nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen ersten Kondensator (96, 98), der zwischen einem Erdungsstift des ersten Anschlusses (40, 42) und einem Erdpotenzial geschaltet ist; und einen zweiten Kondensator (96, 98), der zwischen einem Erdungsstift des zweiten Anschlusses (40, 42) und einem Erdpotenzial geschaltet ist.
  11. Geräteschnittstelle nach Anspruch 8, wobei der erste Komparator (76) umfasst: einen Operationsverstärker (114), der einen invertierenden Eingang aufweist, welcher an den ersten Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) angeschlossen ist, und der einen nicht invertierenden Eingang aufweist, welcher an die erste Referenzspannung angeschlossen ist.
  12. Geräteschnittstelle nach Anspruch 8, wobei der erste Komparator (76) umfasst: einen Operationsverstärker (114), der einen invertierenden Eingang aufweist, welcher an die erste Referenzspannung angeschlossen ist, und der einen nicht invertierenden Eingang aufweist, welcher an den ersten Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) angeschlossen ist.
  13. Geräteschnittstelle nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Widerstand (118), der zwischen einer Spannungsquelle (116) und einem Ausgang des Operationsverstärkers (114) geschaltet ist.
  14. Geräteschnittstelle nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen dritten Anschluss (38), der eingerichtet ist, ein drittes Gerät (44, 46) anzunehmen und an den Bus (43) anzuschließen; einen zweiten Spannungsgenerator (78), der an den dritten Anschluss (38) angeschlossen ist, wobei der zweite Spannungsgenerator (78) eingerichtet ist, an einem Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) eine zweite Abtastspannung zu erzeugen, die von der ersten Abtastspannung abhängig ist und ferner davon abhängig ist, ob das dritte Gerät (44, 46) an den dritten Anschluss (38) angeschlossen ist; einen zweiten Komparator (82), der an den Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) angeschlossen und eingerichtet ist, die zweite Abtastspannung mit einer zweiten Referenzspannung zu vergleichen und eine zweite Steuerspannung zu erzeugen, die eine fünfte Stufe aufweist, wenn die zweite Abtastspannung eine zweite vorgegebene logische Beziehung zu der zweiten Referenzspannung aufweist; und ein zweites Abschlusselement, das an eine zweite Menge von Adern (70) des Busses (43) und an den zweiten Komparator (82) angeschlossen ist, wobei das zweite Abschlusselement eingerichtet ist, die zweite Menge von Adern abzuschließen, wenn die zweite Steuerspannung gleich der fünften Stufe ist.
  15. Geräteschnittstelle nach Anspruch 14, wobei der zweite Spannungsgenerator (78) umfasst: einen vierten Widerstand, der zwischen dem Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) und dem Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) geschaltet ist; und einen fünften Widerstand (126), der zwischen dem Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) und einem Erdungsstift des dritten Anschlusses (38) geschaltet ist.
  16. Geräteschnittstelle nach Anspruch 14, wobei der zweite Spannungsgenerator (78) umfasst: einen Spannungsfolger (122), der einen Ausgang und einen Eingang aufweist, wobei der Eingang des Spannungsfolgen (122) an den Ausgang (100) des ersten Spannungsgenerators (72) angeschlossen ist; einen vierten Widerstand (124), der zwischen dem Ausgang des Spannungsfolger und dem Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) geschaltet ist; und einen fünften Widerstand (126), der zwischen dem Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) und einem Erdungsstift des dritten Anschlusses (38) geschaltet ist.
  17. Geräteschnittstelle nach Anspruch 14, wobei der zweite Komparator (82) umfasst: einen Operationsverstärker (134), der einen invertierenden Eingang aufweist, welcher an den Ausgang (130) des zweiten Spannungsgenerators (78) angeschlossen ist, und der einen nicht invertierenden Eingang aufweist, der an die Referenzspannung angeschlossen ist.
  18. Geräteschnittstelle nach Anspruch 14, wobei die erste Referenzspannung im Wesentlichen gleich der zweiten Referenzspannung ist.
  19. Geräteschnittstelle nach Anspruch 14, wobei die vierte Stufe und die fünfte Stufe im Wesentlichen gleich 5 Volt sind.
  20. Geräteschnittstelle nach Anspruch 14, wobei die vierte Stufe und die fünfte Stufe im Wesentlichen gleich Erdpotenzial sind.
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