Intemationales Biiro
`WELTORGANISATION FUR GEISTIGES EIGENTUM
`INTERNATIONALE ANMELDUNG VERDFFENTLICHT NACH DEM VERTRAG
`INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT AUF DEM GEBIET DES PATENTWESENS (PCT)
`
`(51) Intemationale Patentklassifikation 6 3
`
`(11) Internationale Veriiffentlichungsnummer: WO 98/39710
`
`G06F 13/38
`
`(43) Internationales
`Veriiffentlichungsdatum:
`
`11. September 1998 (11.09.98)
`
`(21) Internation-ales Aktenzeichen:
`
`PCT/EP98/01187
`
`(22) Internationales Anmeldedatum:
`
`3. M'arz 1998 (0303.98)
`
`(30) Prioritiitsdaten:
`197 08 755.8
`
`4. Méirz 1997 (O4.03.97)
`
`DE
`
`(71)(72) Anmelder und Erfinder: TASLER, Michael
`Cronthalstrasse 6c, D-97074 Wurzburg (DE).
`
`[DE/DE];
`
`(74) Anwalt: SCHOPPE, Fritz; Kanzlei Schoppe & Zimmermann,
`Postfach 71 O8 67, D-81458 Milnchen (DE).
`
`(81) Bestimmungsstaaten: AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG,
`BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB,
`GE, GH, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK,
`LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO,
`NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR,
`TI‘, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW, ARIPO Patent (GH,
`GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), eurasisches Patent
`(AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), europaisches
`Patent (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT,
`LU, MC, NL, PT, SE), OAPI Patent (BF, BJ, CF, CG, CI,
`CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
`
`Veriiffentlicht
`Mit internationalem Recherchenbericht.
`Var Ablaufderfiir /Inderungen der Anspriiche zugelassenen
`Frist. Verbffentlichung wird wiederholt falls /Inderungen
`eintrefien.
`
`(54) Title: FLEXIBLE INTERFACE
`
`(54) Bezeichnung: FLEXIBLE SCHNITTSTELLE
`
`(57) Abstract
`
`pgocgssog
`
`TO THE
`Eg‘,:"ciCE'VER
`
`§§’.'.‘.,§E.“.'.2§_’
`'5'"R'°"T'-‘N3
`
`The invention relates to an in-
`terface device (10) which provides
`fast communication of data between
`a host device with input/output in-
`terface and a data transceiver de-
`vice, wherein said interface device
`(10) comprises a processor (13), a
`memory (14), a first connection de-
`vice (12) providing an interface con-
`nection between the host device and
`the interface device, and a second
`connection device (15) providing an
`interface connection between the in-
`terface device (10) and the trans-
`ceiver device. The interface device
`( 10) is configured by the processor
`(13) and the memory (14) in such
`a way that it sends out a signal via
`the first connection device (12) to
`the host device,
`irrespective of the
`type of data transceiver involved, when an enquiry is made by the host device via the first connection device relating to the type of device
`connected to the host device. This signal informs the host device that it is communicating with an input/output device.
`
`14
`
`I2
`I5
`
`FIRST CONNECTING DEVICE
`SECOND CONNECTING DEVICE
`
`Olympus et al. 1124
`
`1
`
`Olympus et al. 1124
`
`1
`
`

`
`(57) Zusammenfassung
`
`Ein Schnittstellengerait (10) liefert eine schnelle Datenkommunikation zwischen einem Hostgerat mit Eingabe/Ausgabe—Schnittstellcn
`und einer Datensende/Empfangseinrichtung, wobei das Schnittstellengeriit (10) eine Prozessoreinrichtung (13), eine Speichereinrichtung (l4),
`eine erste Verbindungseinrichtung (12) zum schnittstellenméiBigen Verbinden des Hostgeréits mit dem Schnittstellengerat und eine zweite
`Verbindungseinrichtung (15) zum schnittstellenméiliigen Verbinden des Schnittstellengerats (10) mit der Datensende/Empfangseinrichtung
`aufweist. Das Schnittstellengerat (10) ist durch die Prozessoreinrichtung (13) und die Speichereinrichtung (14) derart konfiguriert,
`daB das Schnittstellengeréit bei einer Anfrage des Hostgeréits iiber die erste Verbindungseinrichtung (12), die die Art eines an
`demselben angeschlossenen Geréits betrifft, unabhéingig von dem Typ der Datensende/Empfangseinrichtung ein Signal fiber die erste
`Verbindungseinrichtung (12) zum Hostgeréit sendet, das dem Hostgeriit signalisiert, daB es mit einem Einbabe/Ausgabe—Ger'2it kommuniziert.
`
`Codes zur Identifizierung von PCT-Vertragsstaaten auf den Kopfb'o'gen der Schriften, die intemationale Anmeldungen gemiiss dem
`PCT verdffentlichen.
`
`LEDIGLICH ZUR INFORMATION
`
`AL
`AM
`AT
`AU
`AZ
`BA
`BB
`BE
`BF
`BG
`BJ
`BR
`BY
`CA
`CF
`CG
`CH
`CI
`CM
`CN
`CU
`CZ
`DE
`DK
`EE
`
`Albanien
`Armenien
`C)sterreich
`Australien
`Aserbaidschan
`Bosnien-Herzegowina
`Barbados
`Belgien
`Burkina Faso
`Bulgarien
`Benin
`Brasilien
`Belarus
`Kanada
`Zentralafrikanische Republik
`Kongo
`Schweiz
`Cote d’lvoire
`Kamenm
`China
`Kuba
`Tschechische Republik
`Deutschland
`Danemark
`Estland
`
`Spanien
`Finnland
`Frankreich
`Gabun
`Vereinigtes Konigreich
`Georgien
`Ghana
`Guinea
`Griechenland
`Ungarn
`lrland
`Israel
`Island
`Italien
`Japan
`Kenia
`Kirgisistan
`Demokratische Volksrepublik
`Korea
`Republik Korea
`Kasachstan
`St. Lucia
`Liechtenstein
`Sri Lanka
`Liberia
`
`Lesotho
`Litauen
`Luxemburg
`Lettland
`Monaco
`Republik Moldau
`Madagaskar
`Die ehemalige jugoslawische
`Republik Mazcdonien
`Mali
`Mongolei
`Mauretanien
`Malawi
`Mexiko
`Niger
`Niederlande
`Norwegen
`Neuseeland
`Polen
`Portugal
`Rumilnien
`Russische Foderation
`Sudan
`Schweden
`Singapur
`
`Slowenien
`Slowakei
`Senegal
`Swasiland
`Tschad
`Togo
`Tadschikistan
`Turkmenistan
`Tiirkei
`Trinidad und Tobago
`Ukraine
`Uganda
`Vereinigte Staaten von
`Amerika
`Usbekistan
`Vietnam
`Jugoslawien
`Zimbabwe
`
`2
`
`

`
`W0 _98/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`Flexible Schnittstelle
`
`Beschreibung
`
`Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Ubertragung
`von Daten und insbesondere auf Schnittstellengerfite zur Kom—
`munikation zwischen einem Computer oder Hostgerét und einer
`
`Datensende/Empfangseinrichtung, von der Daten erfaBt werden
`sollen, bzw. mit der zweiseitig kommuniziert werden soll.
`
`sind sehr
`ffir Computer
`Bisherige Datenerfassungssysteme
`stark in ihrenl Einsatzbereich limitiert. Allgemein kénnen
`
`dieselben in zwei Gruppen eingeteilt werden.
`
`Bei der ersten Gruppe werden Hostgerate oder Computersysteme
`mittels einer Schnittstelle mit einem Gerét verbunden, des-
`sen Daten erfafit werden sollen. Die Schnittstellen dieser
`Gruppe sind fiblicherweise Standardschnittstellen, die mit
`spezieller Treibersoftware ffir verschiedene Hostsysteme ein-
`setzbar sind. Ein Vorteil dieser Schnittstellengerate be-
`steht darin,
`daB sie vom. Hostgerét. weitgehend. unabhéngig
`sind. Nachteilig ist
`jedoch,
`dafi sie im allgemeinen sehr
`aufwendige Treiber benfitigen, die stérungsanféllig sind und
`die Datenfibertragungsraten zwischen denl mit der Schnitt-
`stelle verbundenen Gerfit und dem Hostgerat und umgekehrt
`limitieren. Ferner
`sind Implementationen dieser Schnitt—
`stellen ffir
`tragbare Systeme teilweise nur
`schwer méglich
`und die Anpassungsméglichkeiten sind gering, weshalb diese
`
`Systeme eine geringe Flexibilitét besitzen.
`
`Die Gerate, von denen Daten zu erfassen sind, besetzen die
`ganze Bandbreite der Elektrotechnik. So ist bei einem typi-
`schen Szenario davon auszugehen,
`daB ein Kunde, der bei-
`
`im medizintechnischen Bereich eine R6ntgen—
`spielsweise
`diagnoseanlage betreibt,
`fiber einen Fehler berichtet. Ein
`servicemitarbeiter des Gerateherstellers wird dann zu dem
`
`Kunden gehen und von dem Réntgendiagnosegerfit erstellte
`
`3
`
`

`
`W098/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`2
`
`trag-
`Systemprotokolldateien beispielsweise mittels eines
`baren Computer oder Laptops auslesen. Wenn der Fehler dann
`nicht zu lokalisieren ist, oder wenn ein Fehler nur spora-
`
`disch auftritt, wird es erforderlich sein, daB der Service-
`mitarbeiter nicht nur eine Fehlerprotokolldatei sondern auch
`
`Daten aus dem laufenden Betrieb auslesen muB. Es ist offen-
`sichtlich,
`daB hier eine schnelle Datenfibertragung sowie
`
`eine schnelle Datenanalyse notwendig ist.
`
`Ein anderer Fall
`
`zum Einsatz einer Schnittstelle kann bei-
`
`spielsweise das Verbinden eines elektronischen Mefigeréts, z.
`B. eines Multimeters, mit einem Computersystem sein, um von
`
`dem Multimeter gemessene Daten auf den Computer zu fibertra-
`gen.
`Insbesondere bei Langzeitmessungen oder beim Auftreten
`groBer Datenmengen ist es erforderlich, daB die Schnittstel-
`le eine hohe Datenfibertragungsrate erméglicht.
`
`Aus diesen zuféllig gewéhlten Beispielen ist zu sehen, daB
`
`die Einsatzméglichkeiten einer Schnittstelle v6llig Von-
`einander unterschiedlich sein kbnnen.
`Es
`ist daher wfin-
`
`schenswert, daB eine Schnittstelle derart flexibel ist, dafi
`mittels einer Schnittstelle sehr unterschiedliche e1ektri-
`
`sche oder elektronische Systeme mit einem Hostgerat verbun-
`
`den werden kbnnen. Um Fehlbedienungen zu vermeiden,
`
`ist es
`
`ferner wfinschenswert, daB ein Servicemitarbeiter nicht
`ffir
`jede unterschiedliche Anwendung unterschiedliche Schnitt-
`stellen auf unterschiedliche Art und Weise bedienen muB,
`
`sondern daB méglichst eine universelle Schnittstellenbe-
`dienung
`ffir
`eine
`grofie Anzahl
`von Einsatzmbglichkeiten
`
`geschaffen wird.
`
`Um die Datenfibertragungsraten fiber eine Schnittstelle zu
`
`erhbhen, wurde bei der zweiten Gruppe von Schnittstel1en—
`
`geréten der Weg beschritten, die Schnittstelle sehr stark an
`individuelle Hostsysteme oder Computersysteme einzeln anzu-
`
`passen. Der Vorteil dieser Lésung besteht darin, dafi hohe
`Transferraten mbglich sind. Ein Nachteil ist jedoch, daB die
`
`Treiber ffir die Schnittstellen der zweiten Gruppe sehr stark
`
`4
`
`

`
`wo_9s/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`3
`
`an ein einziges Hostsystem angepafit sind, weshalb sie im
`allgemeinen nicht oder nur sehr uneffektiv ffir andere Host-
`systeme einsetzbar
`sind. Ferner weisen diese Typen von
`Schnittstellen den Nachteil auf, daB sie im Computergehause
`
`montiert werden mfissen, da sie auf das interne Hostbussystem
`
`zugreifen, um maximale Datenfibertragungsraten zu erreichen.
`sie sind daher im allgemeinen nicht ffir tragbare Hostsysteme
`
`in Form Von Laptops geeignet, die aufgrund ihrer moglichst
`geringen Gr6Be kein freies Innenvolumen zum Einstecken einer
`
`Schnittstellenkarte besitzen.
`
`Eine Losung ffir dieses Problem bieten Schnittstellengerate
`der Firma
`Iotech
`(Geschaftsadresse:
`25971 Cannon Road,
`
`Cleveland, Ohio 44146, USA), die ffir Laptops geeignet sind,
`wie z. B. das Modell WaveBook/512 (eingetragenens Warenzei—
`
`chen). Die Schnittstellengerate werden mittels einer steck—
`baren,
`etwa
`scheckkartengrofien Einsteckkarte mit
`der
`PCMCIA—Schnittste1le, die mittlerweile an Laptops standard-
`
`mafiig vorgesehen sind, verbunden. Die Einsteckkarte bewirkt
`eine Transformation der PCMCIA—Schnittstelle zu einer in der
`
`Technik bekannten Schnittstelle IEEE 1284. Die genannte
`
`Steckkarte schafft eine bezfiglich der Datenrate erweiterte
`
`Spezial-Druckerschnittstelle, die eine Datenfibertragungsrate
`von etwa 2 MB/s
`im Gegensatz zu einer Rate Von etwa 1MB/s
`
`bei bekannten. Druckerschnittstellen liefert. Das bekannte
`
`Schnittstellengerat
`
`besteht
`
`im
`
`allgemeinen
`
`aus
`
`Treiberbaustein,
`
`einem digitalen Signalprozessor,
`
`einem
`
`einem
`
`Puffer und einer Hardwarebaugruppe, die in einem Verbinder
`
`mfindet, an dem das Gerat angeschlossen wird, dessen Daten zu
`
`erfassen sind. Der Treiberbaustein ist direkt mit der
`
`erweiterten Druckerschnittstelle
`
`verbunden, wodurch die
`
`bekannte Schnittstelleneinrichtung eine Verbindung zwischen
`
`einem Computer und dem Gerat herstellt, dessen Daten erfafit
`
`werden sollen.
`
`Um mit der genannten Schnittstelle zu arbeiten, muB ein
`schnittstellenspezifischer Treiber
`in dem Hostgerat
`in-
`
`stalliert werden, damit das Hostgerat mit
`
`dem digitalen
`
`5
`
`

`
`W0 98/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`4
`
`Signalprozessor der Schnittstellenkarte kommunizieren kann.
`Wie es bereits erwahnt wurde, mufi der Treiber auf dem Host-
`
`gerat installiert werden. Ist der Treiber ein speziell ffir
`das Hostgerét entworfener Treiber, so wird zwar eine schnel—
`le Datenfibertragung ermfiglicht, der Treiber kann
`jedoch
`
`nicht ohne weiteres auf einem anderen Hostsystem installiert
`
`werden. Ist der Treiber jedoch ein méglichst flexibler all-
`
`gemeiner Treiber, der fflr viele Hostgeréte einsetzbar ist,
`dann mfissen Kompromisse bezfiglich der Datenfibertragungsrate
`
`in Kauf genommen werden.
`
`speziell bei einer Anwendung ffir Multi—Tasking—Systeme, bei
`denen mehrere verschiedene Aufgaben, wie z. B. eine Datener—
`
`fassung, eine Datendarstellung oder ein Editieren im wesent—
`lichen gleichzeitig zu bearbeiten sind, wird fiblicherweise
`jeder Aufgabe vom Hostsystem eine gewisse Prioritét zuge-
`ordnet. Ein Treiber, der eine spezielle Aufgabe unterstfitzt,
`
`fragt im zentralen Verarbeitungssystem des Hostgeréts an, ob
`er Prozessorresourcen haben kann, um seine Aufgabe zu erle—
`
`digen. Abhéngig vom jeweiligen Prioritatszuweisungsverfahren
`und abhéngig Von der Implementation des Treibers wird eine
`
`spezielle Aufgabe einen bestimmten Anteil der Prozessor-
`resourcen in bestimmten Zeitschlitzen erhalten. Konflikte
`
`ergeben sich dann, wenn einer oder mehrere Treiber derart
`implementiert sind, dafi sie standardméfiig die hbchste Prio-
`ritéit haben, d. h.
`daB sie inkompatibel sind, wie es bei
`
`vielen Anwendungen in der Praxis der Fall ist. So kann es
`
`vorkommen, daB beide Treiber eingestellt sind, um die h6ch-
`
`ste Prioritét zu haben, was
`
`im schlimmsten Fall sogar zu
`
`einem Systemabsturz ffihren kann.
`
`Die EP 0685799 A1 offenbart eine Schnittstelle mittels derer
`
`mehrere Peripheriegerfite an einen Bus angeschlossen werden
`
`kénnen. Eine Schnittstelle ist zwischen den Bus eines Host-
`
`gerats und verschiedene Peripheriegeréte geschaltet. Die
`Schnittstelle umfafit eine Zustandsmaschine
`sowie mehrere
`
`Jeder
`zugeordnete Zweige.
`einem Peripheriegerfit
`jeweils
`Zweig umfafit einen Daten-Manager, eine Zyklussteuerung, eine
`
`6
`
`

`
`W098/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`5
`
`Benutzerlogik sowie einen Puffer. Dieses bekannte Schnitt-
`stellengerat schafft eine optimale Anpassung zwischen einem
`
`Hostgerat und einem speziellen Peripheriegerét.
`
`Die Fachveroffentlichung IBM Technical Disclosure Bulletin,
`
`Bd.
`
`38, Nr.
`
`05,
`
`S.
`
`245;
`
`“Communication Method between
`
`Devices through FDD Interface" offenbart eine Schnittstelle,
`die ein Hostgerét fiber eine Diskettenlaufwerksschnittstelle
`
`mit einem Peripheriegerét verbindet. Die Schnittstelle be-
`
`steht
`
`insbesondere aus einem Adressengenerator, einem MFM—
`
`Decodierer/Codierer, einem Seriell/Parallel-Wandler und ei-
`nem Formatsignalgenerator. Durch. die Schnittstelle ist es
`moglich,
`an den FDD-Host-Controller eines Hostgerats nicht
`nur ein Diskettenlaufwerk sondern auch ein anderes Periphe-
`
`riegerét anzuschliefien. Das Hostgerét nimmt dabei an, dafi an
`seiner Diskettenlaufwerksteuerung immer ein Diskettenlauf—
`
`werk angeschlossen ist, wobei bei einer Adressenfibereinstim—
`mung eine Kommunikation startet. Die Schrift enthfilt jedoch
`keinen Hinweis darauf, wie eine Kommunikation moglich werden
`
`soll, wenn die Schnitttstelle statt an eine Diskettenlauf—
`werkssteuerung an eine Vielzweckschnittstelle angeschlossen
`
`wird.
`
`Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
`Schnittstellengerfit zur Kommunikation zwischen einem Host-
`
`gerat und einer Datensende/Empfangseinrichtung zu schaffen,
`das unabhangig vom Hostgerfit einsetzbar ist und eine hohe
`
`Datenfibertragungsrate ermoglicht.
`
`Diese Aufgabe wird durch ein Schnittstellengerfit geméfi An-
`
`spruch 1 oder 12 sowie durch ein Verfahren gemafi Anspruch 15
`
`gelost.
`
`Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,
`
`dafi sowohl eine hohe Datenfibertragungsrate als auch eine vom
`
`Hostgerét unabhéngige Einsetzbarkeit erreicht werden konnen,
`wenn auf einen Treiber
`ffir ein Hostgerat-fibliches Einga-
`
`be/Ausgabe-Gerét zurfickgegriffen wird, der fiblicherweise in
`
`7
`
`

`
`wo,9s/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`6
`
`den allermeisten auf dem Markt verffigbaren Hostgeréten vor-
`
`handen ist. Treiber
`
`ffir Hostgerét-fibliche Eingabe/Ausgabe-
`
`Gerate, die praktisch in jedem Hostgerét vorhanden sind,
`sind beispielsweise Treiber
`ffir Festplatten, Graphikgerate
`oder Druckergerate. Da jedoch die Festplattenschnittstellen
`
`bei den fiblichen Hostgeréten, die beispielsweise IBM-PCs,
`
`IBM—kompatible—PCs, Commodore—PCs, Apple—Computer oder auch
`Workstations
`sein
`kénnen,
`die Schnittstellen mit
`der
`
`schnellsten Datenfibertragungsrate sind, wird bei dem bever-
`
`zugten Ausffihrungsbeispiel des Schnittstellengeréts der vor-
`liegenden Erfindung auf den Treiber ffir die Festplatte zu-
`rfickgegriffen. Auf Treiber ffir andere Speichergeréte, wie z.
`B. Diskettenlaufwerke, CD-ROM-Laufwerke oder Bandlaufwerke,
`
`um das
`zurfickgegriffen werden,
`jedoch ebenfalls
`kfinnte
`Schnittstellengerfit gemafi der vorliegenden Erfindung zu im-
`
`plementieren.
`
`Wie es weiter hinten noch ausgeffihrt wird, soll das erfin—
`
`dungsgeméfie Schnittstellengerat mit einer Vielzweckschnitt—
`stelle des Hostgeréts, die 2. B. als SCSI-Schnittstelle oder
`erweiterte Druckerschnittstelle implementiert sein kann, mit
`
`demselben verbunden werden. Vielzweckschnittstellen umfassen
`
`zum einen eine Schnittstellenkarte und zum anderen eine da-
`
`ffir spezifische Treibersoftware. Die Treibersoftware kann so
`ausgestaltet
`sein,
`daB sie BIOS—Treiberroutinen ersetzen
`kann. Die Kommunikation zwischen dem Hostgerfit und den an
`
`der Vielzweckschnittstelle angeschlossenen Geraten findet
`
`dann im wesentlichen mittels der
`
`ffir die Vielzweckschnitt-
`
`stelle spezifischen Treibersoftware statt und nicht mehr
`fiberwiegend durch BIOS-Routinen des Hostgerats. Neuerdings
`k6nnen jedoch auch Treiber ffir Vielzweckschnittstellen be-
`reits im BIOS-System des Hostgerfits
`integriert
`sein,
`da
`
`Vielzweckschnittstellen neben den klassischen Eingabe/Ausga-
`
`be-Schnittstellen ffir Hostgeréte
`
`immer
`
`fiblicher werden.
`
`Selbstversténdlich ism: es ebenfalls mbglich, BIOS-Routinen
`
`parallel zu der spezifischen Treibersoftware ffir die Viel—
`zweckschnittstelle zu verwenden, wenn es erwfinscht ist.
`
`8
`
`

`
`W098/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`7
`
`Das Schnittstellengerét
`
`geméfi der vorliegenden Erfindung
`
`umfafit eine Prozessoreinrichtung, eine Speichereinrichtung,
`
`eine erste Verbindungseinrichtung zum schnittstellenmafiigen
`Verbinden des Hostgerfits mit dem Schnittstellengerét und ei-
`ne zweite Verbindungseinrichtung zum schnittstel1enm'a’Bigen
`
`Verbinden des Schnittstellengerats mit der Datensende/Empf—
`
`angseinrichtung. Das Schnittstellengerét wird durch die Pro-
`zessoreinrichtung und die Speichereinrichtung derart konfi—
`
`guriert, daB das Schnittstellengerét bei einer Anfrage des
`Hostgeréts fiber die erste Verbindungseinrichtung, die die
`Art eines Geréts betrifft, das mit dem Hostgerét verbunden
`ist,
`unabhangig von dem Typ der Datensende/Empfangsein—
`richtung ein Signal
`fiber die erste Verbindungseinrichtung
`zum Hostgerét sendet, das dem Hostgerét signalisiert, daB es
`mit einem Eingabe/Ausgabe-Gerét kommuniziert. Das Schnitt-
`stellensystem gemfifi der vorliegenden Erfindung simuliert
`somit
`sowohl hardware- als aus auch softwaretechnisch die
`
`Funktionsweise
`
`eines
`
`fiblichen Eingabe/Ausgabe-Geréts
`
`und
`
`vorzugsweise eines Festplattenlaufwerks. Da die Unterstfit-
`zung
`von Festplatten in allen verffigbaren Hostsystemen
`standardméfiig implementiert
`ist,
`kann beispielsweise die
`
`Simulation einer Festplatte die Unabhéngigkeit vom verwen-
`
`deten Hostsystem erreichen. Das erfindungsgeméfie Schnitt-
`
`stellengerét kommuniziert somit mit dem Hostgerét oder Com-
`puter nicht mehr
`fiber einen speziell entworfenen Treiber
`sondern fiber ein in dem BIOS-System (BIOS
`Basic Input/out-
`
`put System = Grund Eingabe/Ausgabe System) vorhandenes Pro-
`gramm, das fiblicherweise genau auf das spezielle Computersy-
`stem abgestimmt ist, auf dem es installiert ist, bzw.
`fiber
`
`ein ffir die Vielzweckschnittstelle spezifisches Programm.
`
`Somit vereinigt das Schnittstellengerat gemafi der vorlie-
`genden Erfindung die Vorteile beider Gruppen. Zum einen fin-
`det die Datenkommunikation zwischen dem Computer und der
`
`Schnittstelle fiber ein Hostger5t—spezifisches BIOS—Programm
`
`bzw. fiber ein auf die Vielzweckschnittstelle zugeschnittenes
`
`Treiberprogramm statt, das als "gerétespezifischer Treiber"
`
`angesehen werden kbnnte. Zum anderen ist das BIOS—Programm
`
`bzw. ein entsprechendes Vielzweckschnittstellenprogramm, das
`
`9
`
`

`
`W01 98/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`8
`
`eine der fiblichen Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen in Hostsy—
`
`in eben jedem Hostsystem vorhanden, weshalb
`stemen bedient,
`das Schnittstellengerat
`gemafi der vorliegenden Erfindung
`
`Hostger§t—unabh5ngig ist.
`
`Bevorzugte Ausffihrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
`werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich-
`
`nungen detaillierter erléutert. Es zeigen:
`
`Fig.
`
`1 ein prinzipielles Blockschaltbild des Schnittstellen-
`gerfits geméfi der vorliegenden Erfindung; und
`
`Fig.
`
`2 ein detailliertes Blockschaltbild eines Schnittstel-
`lengeréts geméfi einem bevorzugten Ausffihrungsbeispiel
`
`der vorliegenden Erfindung.
`
`eines
`ein prinzipielles Blockschaltbild
`zeigt
`1
`Fig.
`Schnittstellengeréts 10 geméfi der vorliegenden Erfindung.
`Uber eine Hostleitung 11 ist eine erste Verbindungseinrich-
`tung 12 des Schnittstellengeréts
`10 mit
`einem Hostgerét
`(nicht gezeigt) verbindbar. Die erste Verbindungseinrichtung
`ist sowohl an einen digitalen Signalprozessor 13 als auch an
`
`einen Speicher 14 angeschlossen. Der digitale Signalprozes-
`sor 13 sowie der Speicher
`14 sind ferner mittels bidirek—
`
`tionaler Kommunikationsleitungen (bei allen Leitungen durch
`
`zwei Richtungspfeile angezeigt) mit einer zweiten Verbin—
`dungseinrichtung 15 gekoppelt. Mittels einer Ausgangsleitung
`16 kann die zweite Verbindungseinrichtung mit einer Sen-
`
`de/Empfangseinrichtung gekoppelt werden, die Daten von dem
`Hostgerat empfangen soll oder von der Daten ausgelesen, d.
`h. erfafit, und zu dem Hostgerfit fibertragen werden sollen.
`fiber die erste und die zweite Verbindungseinrichtung kann
`
`die Sende/Empfangseinrichtung selbst ebenfalls aktiv mit dem
`Hostgerat kommunizieren, wie es weiter hinten noch detail-
`
`lierter dargestellt wird.
`
`Die Kommunikation zwischen dem Hostsystem oder Hostgerfit und
`
`dem Swchnittstellengerat basiert auf bekannten Standard-Zu-
`
`10
`
`

`
`W098/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`9
`
`griffsbefehlen, wie sie Von allen bekannten Betriebssystemen
`(z. B. DOS, Windows, Unix) unterstfitzt werden. Vorzugsweise
`simuliert das Schnittstellengerat
`geméfi der vorliegenden
`
`Erfindung eine Festplatte mit einem Wurzelverzeichnis oder
`"Root—Directory", dessen Eintrfige "virtuelle" Dateien sind,
`
`die ffir verschiedenste Funktionen angelegt werden kénnen.
`
`Wenn das Hostgerétsystem, mit dem das Schnittstellengerat
`gemafi der vorliegenden Erfindung verbunden ist, wobei mit
`dem Schnittstellengerfit
`10
`ferner eine Sende/Empfangsein-
`
`richtung verbunden ist, hochgefahren wird, geben fibliche
`BIOS—Routinen oder Vielzweckschnittstellenprogramme an
`in
`
`dem Hostgerét
`
`vorhandene Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen
`
`einen Befehl aus, der
`
`in der Fachwelt als Befehl
`
`"INQUIRY"
`
`fiber die erste Verbindungsein-
`("Erkundigung") bekannt ist.
`richtung wird der digitale Signalprozessor 13 diese Anfrage
`empfangen und ein Signal erzeugen, das wiederum fiber die
`erste Verbindungseinrichtung 12 und die Hostleitung 11 zum
`
`(nicht gezeigt) gesendet wird. Dieses Signal wird
`Hostgerat
`dem Hostgerét
`signalisieren,
`daB
`an
`der
`betreffenden
`
`Schnittstelle, zu der der Befehl
`
`INQUIRY gesendet wurde, z.
`
`B. ein Festplattenlaufwerk angeschlossen ist. Optional kann
`
`das Hostgerét einen ffir Fachleute bekannten Befehl "Test
`
`Unit Ready"
`
`zum Schnittstellengerat
`
`senden, der genauere
`
`Details bezfiglich des angefragten Geréts wfinscht.
`
`Unabhfingig davon, welche Sende/Empfangseinrichtung an der
`Ausgangsleitung 16 nut. der zweiten Verbindungseinrichtung
`verbunden ist,
`teilt der digitale Signalprozessor
`13 dem
`
`Hostgerét mit, daB das Hostgerfit mit einem Festplattenlauf-
`werk kommuniziert. Empféngt das Hostgerfit die Antwort, daB
`
`ein Laufwerk vorhanden ist, wird es nun die Aufforderung zum
`
`Schnittstellengerfit 10 schicken, die Boot—Sequenz, die sich
`
`fiblicherweise bei
`
`tatsachlichen Festplatten auf den ersten
`
`Sektoren derselben befindet, zu lesen. Der digitale Signal-
`
`prozessor 13, dessen Betriebssystem in der Speichereinrich-
`tung 14 gespeichert
`ist, wird diesen Befehl beantworten,
`
`indem er eine virtuelle Boot—Sequenz zum Hostgerat sendet,
`
`die bei tatséchlichen Laufwerken den Typ, die Startposition
`
`11
`
`

`
`W0_ 93/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`10
`
`und die Lénge der FAT (FAT = File Allocation Table Datei-
`
`usw. enthélt,
`positionstabelle), die Anzahl der Sektoren,
`wie es ffir Fachleute bekannt ist. Wenn das Hostgerét diese
`
`Daten empfangen hat, geht es davon aus,
`
`daB das Schnitt-
`
`stellengerat 10 geméfi einem bevorzugten Ausffihrungsbeispiel
`
`der vorliegenden Erfindung ein Festplattenlaufwerk ist. Auf
`
`einen Befehl vom Hostgerét, das Verzeichnis des "virtuellen"
`
`Festplattenlaufwerks, das von der Schnittstelleneinrichtung
`
`10 dem Hostgerfit gegenfiber simuliert wird, anzuzeigen, kann
`
`der digitale Signalprozessor dem Hostgerat genauso antwor—
`
`ten, wie es eine herkémmliche Festplatte tun wfirde, nfimlich
`
`indem auf Anfrage die Dateipositionstabelle oder
`
`FAT auf
`
`einem in der Bootsequenz bestimmten Sektor, der
`
`im allge-
`
`meinen der erste beschreibbare Sektor ist, gelesen wird und
`
`zunt Hostgerét
`
`fibertragen wird, und indem im .AnschluB die
`
`Datenverzeichnisstruktur der virtuellen Festplatte fibertra—
`
`gen wird. Es ist ferner maglich, dafi die FAT erst direkt vor
`
`dem Lesen oder Speichern von Daten der "virtuellen" Fest-
`
`platte gelesen wird und nicht bereits beim Initialisieren.
`
`Bei einem bevorzugten Ausffihrungsbeispiel der vorliegenden
`
`Erfindung umfafit der digitale Signalprozessor 13, der nicht
`
`unbedingt als digitaler Signalprozessor sondern auch als be-
`liebiger anderer Mikroprozessor ausgeffihrt sein kann, einen
`
`ersten ‘und einen zweiten Befehlsinterpretierer. Der erste
`
`Befehlsinterpretierer
`
`ffihrt die gerade genannten Schritte
`
`durch, wéhrend der
`
`zweite Befehlsinterpretierer die Le-
`
`se/Schreib-Zuordnung zu bestimmten Funktionen durchffihrt.
`
`Besteht nun der Wunsch des Benutzers, von der Sende/Empf-
`
`angseinrichtung fiber die Leitung 16 Daten zu
`
`lesen,
`
`so
`
`schickt das Hostgerfit einen Befehl zur Schnittstellenein-
`
`richtung, der beispielsweise "Lese Datei xy" lauten kbnnte.
`
`Wie es bereits erwéhnt wurde, erscheint die Schnittstellen-
`
`einrichtung dem Hostgerét gegenfiber wie eine Festplatte. Die
`
`zweite Interpretiereinrichtung des digitalen Signa1prozes-
`
`sors interpretiert nun den Lesen-Befehl des Hostprozessors
`
`durch Entschlfisseln,
`
`ob
`
`"xy" beispielsweise eine Datei
`
`"Echtzeiteingabe",
`
`"Konfiguration"
`
`oder
`
`eine
`
`ausffihrbare
`
`12
`
`

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`W0 98/39710
`
`PCT/EP98/01187
`
`H
`
`Datei
`
`bezeichnet,
`
`als Datenfibertragungsbefehl,
`
`wodurch
`
`derselbe beginnt, Von der Sende/Empfangseinrichtung fiber die
`
`zweite Verbindungseinrichtung Daten zur ersten Verbindungs—
`
`einrichtung und fiber die Leitung 11 zum Hostgerét zu fiber-
`
`tragen.
`
`Vorzugsweise wird in einer nachfolgend beschriebenen Konfi-
`gurationsdatei die Menge von einer Datensende/Empfangsein—
`richtung zu erfassenden Daten angegeben,
`indem der Benutzer
`
`in der Konfigurationsdatei angibt, dafi sich eine Messung z.
`
`B.
`
`fiber ffinf Minuten erstrecken soll. Ffir das Hostgerét wird
`
`dann die Datei "Echtzeiteingabe" wie eine Datei erscheinen,
`
`deren Lénge der
`
`in den ffinf Minuten erwarteten Datenmenge
`
`entspricht. Ffir Fachleute ist es bekannt, dafi die Kommuni-
`kation zwischen einem Prozessor und einer Festplatte darin
`
`besteht,
`
`daB der Prozessor der Festplatte Nummern Von
`
`Blbcken oder Clustern oder Sektoren fibermittelt, deren In-
`
`halt er lesen méchte. Aus der FAT weifi der Prozessor, welche
`
`Informationen in welchem Block stehen. Die Kommunikation von
`
`dem Hostgerat
`
`zu dem Schnittstellengerét der vorliegenden
`
`Erfindung besteht also bei diesem Szenario in der
`
`sehr
`
`schnellen Ubertragung Von Blocknummern und vorzugsweise von
`
`Blocknummernbereichen, da eine "virtuelle" Datei "Echtzeit-
`
`eingabe" nicht fragmentiert sein wird. Will nun das Hostge-
`rat die Datei "Echtzeiteingabe" lesen,
`so fibermittel es ei-
`
`nen Bereich Von Blocknummern zur Schnittstelleneinrichtung,
`
`woraufhin damit begonnen wird, daB fiber die zweite Verbin-
`
`dungseinrichtung Daten empfangen und fiber die erste Verbin-
`
`dungseinrichtung zu dem Hostgerét gesendet werden.
`
`Die Speichereinrichtung 14 kann neben dem Befehlsspeicher
`ffir den digitalen Signalprozessor, der das Betriebssystem
`flesselben umfafit und als EPROM oder EEPROM ausgeffihrt sein
`
`kann, einen zusétzlichen Puffer aufweisen, der zu Synchroni-
`
`sationszwecken zwischen der Datenfibertragung von der Sen-
`
`de/Empfangseinrichtung zur Schnittstelleneinrichtung 10 und
`der Datenfibertragung Von der Schnittstelleneinrichtung 10
`
`zum Hostgerat dient.
`
`13
`
`

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`WO_ 98/39710
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`PCT/EP98/01187
`
`Vorzugsweise ist der Puffer als schneller Direktzugriffs—
`
`speicher oder RAM—Puffer ausgeffihrt.
`
`Der Benutzer kann ferner vom Hostgerét aus auf der Schnitt-
`
`stelleneinrichtung 10, die dem Hostgerét gegenfiber wie eine
`
`eine Konfigurationsdatei erstellen,
`Festplatte erscheint,
`deren Eintrége
`automatisch verschiedene
`Funktionen
`des
`
`Schnittstellengerfits 10 einstellen und steuern. Dies kénnen
`
`beispielsweise Verstérkungs-, Mu1tip1ex— oder Abtastraten-
`einstellungen sein. Durch das Erstellen und Editieren einer
`Konfigurationsdatei, welche
`fiblicherweise
`eine Textdatei
`ist, die ohne groBe Vorkenntnis einfach versténdlich ist,
`
`kann der Benutzer der Schnittstelleneinrichtung 10 ffir nahe-
`
`zu beliebiege Sende/Empfangseinrichtungen, die fiber die Lei-
`
`tung 16 mit der zweiten Verbindungseinrichtung koppelbar
`
`sind, die im wesentlichen gleichen Bedienhandlungen durch—
`
`ffihren, wodurch eine Fehlerquelle beseitigt wird, die daraus
`
`entsteht, daB ein Benutzer ffir verschiedene Anwendungen vie-
`
`le verschiedene Befehlcodes kennen muB. Bei der Schnittstel-
`
`leneinrichtung 10 gem?a'B der vorliegenden Erfindung ist es
`
`lediglich notwendig, dafi der Benutzer einmal die Konventio-
`nen der Konfigurationsdatei notiert, wonach er die Schnitt-
`
`stelleneinrichtung 10
`
`als Schnittstelle
`
`zwischen
`
`einem
`
`Hostgerét und einem nahezu beliebigen Sende/Empfangsgerfit
`
`verwenden kann.
`
`Durch die Méglichkeit, beliebige Dateien in vereinbarten
`
`Formaten unter Berficksichtigung der maximalen Speicherka—
`
`pazitfit der Speichereinrichtung auf der Schnittstellenein-
`richtung 10
`in der Speichereinrichtung 14 abzuspeichern,
`
`sind beliebige Erweiterungen oder sogar ganzlich neue Funk-
`
`tionen der Schnittstelleneinrichtung 10 ohne Zeitverlust zu
`
`realisieren. Selbst vom Hostgerat ausffihrbare Dateien, wie
`
`z. B. Stapeldateien oder ausffihrbare Dateien (BAT-Dateien
`
`oder EXE-Dateien)
`
`oder
`
`auch Hilfedateien kbnnen in der
`
`Schnittstelleneinrichtung implementiert werden und somit die
`
`Unabhéngikeit der Schnittstelleneinrichtung 10 Von jeglicher
`
`14
`
`

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`WO_ 98/39710
`
`PCT/EP98/01 187
`
`13
`
`zusatzlicher Software (abgesehen Von den BIOS-Routinen) des
`
`Hostgerats erreichen. Dies vermeidet zum einen Lizenz— bzw.
`Anmeldungsprobleme.
`Zum anderen werden Installationen Von
`bestimmten Routinen, die oft verwendet werden konnen, wie z.
`
`B. eine FFT-Routine, um beispielsweise erfafite Zeitbereichs—
`
`daten im Frequenzbereich betrachten zu konnen, hinfallig, da
`
`diese EXE-Dateien bereits auf der Schnittstelleneinrichtung
`
`10 installiert sind und in dem virtuellen Wurzel-Verzeichnis
`
`erscheinen, durch das das Hostgerat auf alle beliebigen auf
`
`der Schnittstelleneinrichtung 10 gespeicherten Programme
`
`zugreifen kann.
`
`Bei einem bevorzugten Ausffihrungsbeispiel der vorliegenden
`
`dem
`dem die Schnittstelleneinrichtung 10
`Erfindung, bei
`Hostgerat gegenfiber ein Festplattenlaufwerk simuliert, wird
`dieselbe bereits beim Einschalten oder Hochfahren des Host-
`
`systems automatisch erkannt und zum Betrieb bereitgestellt.
`Dies
`entspricht
`dem derzeit
`immer weiter verbreiteten
`"Plug-and—P1ay"—Standard. Der Benutzer muB sich nicht mehr
`um die Installation der Schnittstelleneinrichtung 10 auf dem
`
`Hostgerat durch spezielle zu ladende Treiber kfimmern, son-
`
`dern die Schnittstelleneinrichtung 10 wird beim Hochfahren
`
`des Hostsystems automatisch zum Betrieb bereitgestellt.
`
`Ffir Fachleute ist es jedoch offensichtlich, daB die Schnitt-
`
`stelleneinrichtung 10 nicht notwendigerweise beim Einschal-
`
`ten des Rechners angemeldet wird, sondern daB auf dem Host-
`
`gerat auch eine spezielle BIOS-Routine bzw. einen Treiber
`ffir
`eine Vielzweckschnittstelle wahrend
`des Laufs
`des
`
`Rechners gestartet werden kann,
`
`um die Schnittstellenein-
`
`richtung 10 als zusatzliche Festplatte anzubinden oder zu
`"mounten". Dieses Ausffihrungsbeispiel ist ffir gr6Bere Work-
`
`station-Systeme geeignet, welche im wesentlichen nie ausge-
`schaltet werden,
`da sie beispielsweise in einem "Multi-
`
`B. Mai1—Funktionen oder ProzeB-
`z.
`Tasking"-Environment
`fiberwachungen, die standig im Betrieb sind,
`durchffihren
`
`werden.
`
`15
`
`

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`WO_98/39710
`
`PCT/EP98/01 187
`
`14
`
`Bei dem Schnittstellengerat gemafi der vorliegenden Erfindung
`
`besteht ein enormer Vorteil der Trennung der tatsachlichen
`
`Hardware, die zur Verbindung der Schnittstelleneinrichtung
`10 mit der Sende/Empfangseinrichtung benétigt wird, wie es
`
`aus dem nachfolgend beschriebenen Ausffihrungsbeispiel offen-
`
`sichtlich ist, von der Kommunikations-Einheit, die durch