System-Spezifikation / Bus-Signale
Das Vollduplexverhalten am Bus
Das Sx-Bus-System besteht aus den beiden von der Zentrale erzeugten Signalen Takt T0 und Kanaldaten T1, sowie dem von den angeschlossenen Geräten erzeugten Daten-Signal D. Dabei synchronisieren sich die angeschlossenen Geräte (Mobile Stations) auf die Kanaldaten T1 und signalisieren ihre Steuerbefehle im jeweiligen Ziel-Kanal über die Signalleitung D an die Zentrale. Die Zentrale übernimmt die empfangenen Daten und gibt sie im nächsten Rahmen auf der Kanaldatenleitung T1 solange aus, bis diese durch neue Steuerbefehle für den jeweiligen Kanal ersetzt werden.
Die Datenleitungen T1 und D sind in der Zentrale über einen 470 Ohm-Widerstand miteinander verkoppelt. Ist kein Gerät an der Datenleitung angeschlossen, oder ist ein angeschlossenes Gerät inaktiv, dann ist das Signal an D entsprechend dem Signal an T1. Siehe hierzu Bild 8. Die Zentrale übernimmt mit jedem Takt die Werte von D und gibt diese im nächsten Zyklusrahmen an T1 wieder aus.
Ändert die am Bus angeschlossene Mobile Station z.B. z.B. die Fahrstufe einer Lok, dann „überschreibt“ die Mobile Station das Datensignal D im gewählten Kanal. Die Zentrale koppelt ihr (altes) Signal von T1 über einen 470 Ohm-Widerstand und die Mobile Station das „neue“ Signal über einen 100 Ohm-Widerstand auf die Leitung D. Durch die Dimensionierung der Koppelwiderstände „gewinnt“ die Mobile Station. Der Überschreibvorgang ist im Bild 9 dargestellt.
Bild 8: Vollduplexbetrieb und Kopplung von T1 auf D.
Bild 9: Überschreibvorgang auf der Datenleitung D.
Ausgangsspannung und Impedanzen
Ausgangsspannung | log ‘0’ | 0 .. 1 V |
Ausgangsspannung | log ‘1’ | 4 .. 5 V |
Abtastschwelle (nominal) | 2,5 V | |
Ausgangswiderstand der Zentrale | T0 | 100 Ohm |
Eingangswiderstand der Mobile Station | T0 | hochohmig |
Ausgangswiderstand der Zentrale | T1 | 220 Ohm |
Eingangswiderstand der Mobile Station | T1 | hochohmig |
Ausgangswiderstand der Mobile Station | D | 100 Ohm |
Eingangswiderstand der Zentrale | D | 470 Ohm |
Zeitbedingungen
Die Zeitbedingungen für die Bus-Signale T0, T1 und D sind in Bild 10 definiert. Der Takt T0 hat für genau 10 μs L-Pegel (log ‘0’), wobei die Periodendauer 50 μs überschreiten kann. In den alten Zentraleinheiten I und II ist diese Periode genau 50 μs lang, in der neuen Zentraleinheit CC2000 und auch im Translator (wenn dieser auf „Zentrale“ gestellt wird) ist die Periodenzeit >50µs. Beim Betrieb der Zentrale im kombinierten oder „Lenz“-Modus ist die Periodenzeit stark verlängert (entsprechend der Codierung mit 58 bzw. 116 μs). Der empfohlene Abtastzeitpunkt TA für die Signale T1 und D liegt etwa im Bereich von 30 bis 35µs nach der fallenden Flanke von T0.
Beim Betrieb mit dem SelecTRIX-Format beträgt die Übertragungsdauer für ein Bit als Grundelement ca. 50 μs. Damit ergeben sich mit der vorgegebenen Rahmenstruktur folgende Übertragungszeiten:
Rahmen-Element | Zeit |
Bit | 50 μs |
Kanal (= 12 Bit) | 600 μs |
Grundrahmen | ca. 4,8 ms |
Gesamtrahmen (= 16 Grundrahmen) | ca. 80 ms |
Bild 10: Die Zeitbedingungen der Bus-Signale.