PCT
`WEL TORGANISA TION FOR GEISTIGES EIGENTUM
`Intemationales Biiro
`INTERNATIONALE ANMELDUNG VEROFFENTLICHT NACH DEM VERTRAG UBER DIE
`INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT AUF DEM GEBIET DES PATENTWESENS (PCT)
`(11) Internationale Veroffentlichungsnummer: WO 98/39710
`(51) Internationale Patentklassifikation 6 :
`G06F 13/38
`
`Al
`
`(43) Internationales
`Veroffentlichungsdatum:
`
`11. September 1998 (11.09.98)
`
`(21) lnternationales Aktenzeichen:
`
`PCT/EP98/01187
`
`(22) lnternationales Anmeldedatum:
`
`3. Marz 1998 (03.03.98)
`
`(30) Prioritiitsdaten:
`197 08 755.8
`
`4. Marz 1997 (04.03.97)
`
`DE
`
`(71)(72) Anmelder und Erfinder: TASLER, Michael [DE/DE];
`Cronthalstrasse 6c, D-97074 Wiirzburg (DE).
`
`(74) Anwalt: SCHOPPE, Fritz; Kanzlei Schoppe & Zimmermann,
`Postfach 71 08 67, D-81458 Mtinchen (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, LY, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO,
`NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR,
`TT, 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).
`
`Veroffentlicht
`Mit internationalem Recherchenbericht.
`Vor Ablauf der far Anderungen der Anspriiche zugelassenen
`Frist. Veroffentlichung wird wiederholt falls A'nderungen
`eintreffen.
`
`(54) Title: FLEXIBLE INTERFACE
`
`(54) Bezeichnung: FLEXIBLE SCHNITTSTELLE
`
`(57) Abstract
`
`10 I
`
`PROCESSOR
`13
`\
`.!...-----.. ~·~ DSP
`
`L
`r
`
`1. VE
`2.VE
`MEMORY
`_....,. __ .. ~ _~-...1 SPEICHER ir,-i---111.... ___ J
`\
`)
`)
`12
`14
`15
`
`~I
`
`I
`
`TO THE
`TRANSCEIVER
`DEVICE
`
`ZURSENDE/
`EMPP.ANGS(cid:173)
`EINRICHTUN~
`~
`16
`
`The invention relates to an in(cid:173)
`terface device (10) which provides
`fast communication of data between
`a host device with input/output in(cid:173)
`terface and a data transceiver de(cid:173)
`vice, wherein said interface device
`(10) comprises a processor (13), a
`memory (14), a first connection de(cid:173)
`vice ( 12) providing an interface con(cid:173)
`nection between the host device and
`the interface device, and a second
`connection device (15) providing an
`interface connection between the in(cid:173)
`terface device (I 0) and the trans(cid:173)
`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.
`
`TO THE
`HOST
`
`11
`
`ZUM .7
`
`12 ... FIRST CONNECTING DEVICE
`15 ... SECOND CONNECTING DEVICE
`
`ZTE (USA) 1008, Page 1
`
`

`
`(57) Zusammenfassung
`
`Ein Schnittstellengerat (10) liefert eine schnelle Datenkommunikation zwischen einem Hostgeriit mit Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen
`und einer Datensende/Empfangseinrichtung, wobei das Schnittstellengerat ( 10) eine Prozessoreinrichtung (13), eine Speichereinrichtung (14),
`eine erste Verbindungseinrichtung (12) zum schnittstellenmiiBigen Verbinden des Hostgeriits mit dem Schnittstellengeriit und eine zweite
`Verbindungseinrichtung (15) zum schnittstellenmiiBigen Verbinden des Schnittstellengeriits (10) mit der Datensende/Empfangseinrichtung
`aufweist. Das Schnittstellengeriit (10) ist durch die Prozessoreinrichtung (13) und die Speichereinrichtung (14) derart konfiguriert,
`daB das Schnittstel!engeriit bei einer Anfrage des Hostgerats iiber die erste Verbindungseinrichtung (12), die die Art eines an
`demselben angeschlossenen Geriits betrifft, unabhiingig von dem Typ der Datensende/Empfangseinrichtung ein Signal iiber die erste
`Verbindungseinrichtung ( 12) zum Hostgerat sendet, das dem Hostgeriit signalisiert, daB es mit einem Einbabe/ Ausgabe-Geriit kommuniziert.
`
`Codes zur Identifizierung von PCT-Vertragsstaaten auf den Kopfbogen der Schriften, die intemationale Anmeldungen gemass dem
`PCT veroffentlichen.
`
`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
`Annenien
`Osterreich
`Australien
`Aserbaidschan
`Bosnien-Herzegowina
`Barbados
`Belgien
`Burkina Faso
`Bulgarien
`Benin
`Brasilien
`Belarus
`Kanada
`Zentralafrikanische Republik
`Kongo
`Schweiz
`Cote d'Ivoire
`Kamerun
`China
`Kuba
`Tschechische Republik
`Deutsch land
`Diinemark
`Estland
`
`ES
`FI
`FR
`GA
`GB
`GE
`GH
`GN
`GR
`HU
`IE
`IL
`IS
`IT
`JP
`KE
`KG
`KP
`
`KR
`KZ
`LC
`LI
`LK
`LR
`
`Spanien
`Finn land
`Frankreich
`Gabun
`Vereinigtes Konigreich
`Georgien
`Ghana
`Guinea
`Griechenland
`Ungarn
`Irland
`Israel
`Island
`Italien
`Japan
`Kenia
`Kirgisistan
`Demokratische Volksrepublik
`Korea
`Republik Korea
`Kasachstan
`St. Lucia
`Liechtenstein
`Sri Lanka
`Liberia
`
`LS
`LT
`LU
`LV
`MC
`MD
`MG
`MK
`
`ML
`MN
`MR
`MW
`MX
`NE
`NL
`NO
`NZ
`PL
`PT
`RO
`RU
`SD
`SE
`SG
`
`Lesotho
`Litauen
`Luxemburg
`Lett land
`Monaco
`Republik Moldan
`Madagaskar
`Die ehemalige jugoslawische
`Republik Mazedonien
`Mali
`Mon go lei
`Mauretanien
`Malawi
`Mexiko
`Niger
`N iederlande
`Norwegen
`Neuseeland
`Polen
`Portugal
`Rumilnien
`Russische Fiideration
`Sudan
`Schweden
`Singapur
`
`SI
`SK
`SN
`sz
`TD
`TG
`TJ
`TM
`TR
`TT
`UA
`UG
`us
`uz
`VN
`YU
`zw
`
`Slowenien
`Slowakei
`Senegal
`Swasiland
`Tschad
`Togo
`Tadschikistan
`Turkmenistan
`Tiirkei
`Trinidad und Tobago
`Ukraine
`Uganda
`Vereinigte Staaten von
`Amerika
`Usbekistan
`Vietnam
`Jugoslawien
`Zimbabwe
`
`ZTE (USA) 1008, Page 2
`
`

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`WO 98/39710
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`PCT/EP98/01187
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`Flexible Schnittstelle
`
`Beschreibung
`
`Die vorliegende Erf indung bezieht sich auf die tibertragung
`von Daten und insbesondere auf Schnittstellengerate zur Kom(cid:173)
`munikation zwischen einem Computer oder Hostgerat und einer
`Datensende/Empfangseinrichtung, von der Daten erfaBt werden
`sollen, bzw. mit der zweiseitig kommuniziert werden soll.
`
`filr Computer sind sehr
`Bisherige Datenerf assungssysteme
`stark in ihrem Einsatzbereich limi tiert. Allgemein konnen
`dieselben in zwei Gruppen eingeteilt werden.
`
`Bei der ersten Gruppe werden Hostgerate oder Computersysteme
`mittels einer Schnittstelle mit einem Gerat verbunden, des(cid:173)
`sen Daten erfaBt werden sollen. Die Schnittstellen dieser
`Gruppe sind ilblicherweise Standardschnittstellen, die mit
`spezieller Treibersoftware filr verschiedene Hostsysteme ein(cid:173)
`setzbar sind. Ein Vorteil dieser Schnittstellengerate be(cid:173)
`steht darin, daB sie vom Hostgerat weitgehend unabhangig
`sind. · Nachteilig ist jedoch, daB sie im allgemeinen sehr
`aufwendige Treiber benotigen, die storungsanfallig sind und
`die Datenilbertragungsraten zwischen dem mit der Schnitt(cid:173)
`stelle verbundenen Gerat und dem Hostgerat und umgekehrt
`limitieren. Ferner sind Implementationen dieser Schnitt(cid:173)
`stellen filr tragbare Syst~me teilweise nur schwer moglich
`und die Anpassungsmoglichkeiten sind gering, weshalb diese
`Systeme eine geringe Flexibilitat besitzen.
`
`Die Gerate, von denen Daten zu erfassen sind, besetzen die
`ganze Bandbreite der Elektrotechnik. So ist bei einem typi(cid:173)
`schen Szenario davon auszugehen, daB ein Kunde, der bei(cid:173)
`spielsweise
`im medizintechnischen Bereich eine Rontgen(cid:173)
`diagnoseanlage betreibt, Uber einen Fehl er ber ichtet. Ein
`Servicemitarbeiter des Gerateherstellers wird dann zu dem
`Kunden gehen und von dem Rontgendiagnosegerat erstellte
`
`ZTE (USA) 1008, Page 3
`
`

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`WO 98/39710
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`PCT/EP98/01187
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`2
`
`Systemprotokolldateien beispielsweise mittels eines trag(cid:173)
`baren Computer oder Laptops auslesen. Wenn der Fehler dann
`nicht zu lokalisieren ist, oder wenn ein Fehler nur spora(cid:173)
`disch auftritt, wird es erforderlich sein, daB der Service(cid:173)
`mitarbeiter nicht nur eine Fehlerprotokolldatei sondern auch
`Daten aus dem laufenden Betrieb auslesen muB. Es ist offen(cid:173)
`sichtlich, daB hier eine schnelle Datentibertragung sowie
`eine schnelle Datenanalyse notwendig ist.
`
`Ein anderer Fall zum Einsatz einer Schnittstelle kann bei(cid:173)
`spielsweise das Verbinden eines elektronischen MeBgerats, z.
`B. eines Multimeters, mit einem Computersystem sein, um von
`dem Multimeter gemessene Daten auf den Computer zu tibertra(cid:173)
`gen. Insbesondere bei Langzeitmessungen oder beim Auftreten
`groBer Datenmengen ist es erforderlich, daB die Schnittstel(cid:173)
`le eine hohe Datentibertragungsrate ermoglicht.
`
`Aus diesen zufallig gewahlten Beispielen ist zu sehen, daB
`die Einsatzmoglichkeiten einer Schnittstelle vollig von(cid:173)
`einander unterschiedlich sein konnen. Es ist daher wiln(cid:173)
`schenswert, daB eine Schnittstelle derart flexibel ist, daB
`mittels einer Schnittstelle sehr unterschiedliche elektri(cid:173)
`sche oder elektronische Systeme mit einem Hostgerat verbun(cid:173)
`den werden konnen. Um Fehlbedienungen zu vermeiden, ist es
`f erner wilnschenswert, daB ein Servicemi tarbei ter nicht filr
`jede unterschiedliche Anwendung unterschiedliche Schnitt(cid:173)
`stellen auf unterschiedliche Art und Weise bedienen muB,
`sondern daB moglichst eine universelle Schnittstellenbe(cid:173)
`dienung
`filr eine groBe Anzahl von Einsatzmoglichkeiten
`geschaffen wird.
`
`Um die Datenilbertragungsraten ilber eine Schni ttstelle zu
`erhohen, wurde bei der zwei ten Gruppe von Schni ttstellen(cid:173)
`geraten der Weg beschritten, die Schnittstelle sehr stark an
`individuelle Hostsysteme oder Computersysteme einzeln anzu(cid:173)
`passen. Der Vorteil dieser Losung besteht darin, daB hohe
`Transferraten moglich sind. Ein Nachteil ist jedoch, daB die
`Treiber filr die Schnittstellen der zweiten Gruppe sehr stark
`
`ZTE (USA) 1008, Page 4
`
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`WO 98/39710
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`3
`
`an ein einziges Hostsystem angepaBt sind, weshalb sie im
`allgemeinen nicht oder nur sehr uneffektiv flir andere Host(cid:173)
`systeme einsetzbar sind. Ferner weisen diese Typen von
`Schnittstellen den Nachteil auf, daB sie im Computergehause
`montiert werden mlissen, da sie auf das interne Hostbussystem
`zugreifen, um maximale Datenlibertragungsraten zu erreichen.
`Sie sind daher im allgemeinen nicht flir tragbare Hostsysteme
`in Form von Laptops geeignet, die aufgrund ihrer moglichst
`geringen GroBe kein freies Innenvolumen zum Einstecken einer
`Schnittstellenkarte besitzen.
`
`Eine Losung flir dieses Problem bieten Schnittstellengerate
`der Firma
`IOtech
`(Geschaftsadresse: 25971 Cannon Road,
`Cleveland, Ohio 44146, USA), die fur Laptops geeignet sind,
`wie z. B. das Medell WaveBook/512 (eingetragenens Warenzei(cid:173)
`chen). Die Schnittstellengerate werden mittels einer steck(cid:173)
`baren,
`etwa
`scheckkartengroBen Einsteckkarte mi t
`der
`PCMCIA-Schnittstelle, die mittlerweile an Laptops standard(cid:173)
`maBig 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 bezliglich der Datenrate erweiterte
`Spezial-Druckerschnittstelle, die eine Datenlibertragungsrate
`von etwa 2 MB/s
`im Gegensatz zu einer Rate von etwa lMB/s
`bei bekannten Druckerschni ttstellen lief ert. Das bekannte
`Schnittstellengerat besteht
`im
`allgemeinen
`aus
`einem
`Treiberbaustein,
`einem digitalen Signalprozessor,
`einem
`Puffer und einer Hardwarebaugruppe, die in einem Verbinder
`mlindet, 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 erfaBt
`werden sollen.
`
`Um mit der genannten Schnittstelle zu arbeiten, muB ein
`schnittstellenspezifischer Treiber
`in dem Hostgerat
`in(cid:173)
`stalliert werden, damit das Hostgerat mit dem digitalen
`
`ZTE (USA) 1008, Page 5
`
`

`
`W098/39710
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`PCT/EP98/01187
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`4
`
`Signalprozessor der Schnittstellenkarte kommunizieren kann.
`Wie es bereits erwahnt wurde, muB der Treiber auf dem Host(cid:173)
`gerat installiert werden. Ist der Treiber ein speziell ftir
`das Hostgerat entworfener Treiber, so wird zwar eine schnel(cid:173)
`le Datentibertragung ermoglicht, der Treiber kann
`jedoch
`nicht ohne weiteres auf einem anderen Hostsystem installiert
`werden. Ist der Treiber jedoch ein moglichst flexibler all(cid:173)
`gemeiner Treiber, der filr viele Hostgerate einsetzbar ist,
`dann milssen Kompromisse beztiglich der Datenilbertragungsrate
`in Kauf genommen werden.
`
`Speziell bei einer Anwendung filr Multi-Tasking-Systeme, bei
`denen mehrere verschiedene Aufgaben, wie z. B. eine Datener(cid:173)
`fassung, eine Datendarstellung oder ein Editieren im wesent(cid:173)
`lichen gleichzeitig zu bearbeiten sind, wird ilblicherweise
`jeder Aufgabe vom Hostsystem eine gewisse Prioritat zuge(cid:173)
`ordnet. Ein Treiber, der eine spezielle Aufgabe untersttitzt,
`fragt im zentralen Verarbeitungssystem des Hostgerats an, ob
`er Prozessorresourcen haben kann, um seine Aufgabe zu erle(cid:173)
`digen. Abhangig vom jeweiligen Prioritatszuweisungsverfahren
`und abhangig von der Implementation des Treibers wird eine
`spezielle Aufgabe einen bestimmten Anteil der Prozessor(cid:173)
`resourcen in bestimmten Zei tschli tzen erhal ten. Konflikte
`ergeben sich dann, wenn einer oder mehrere Treiber derart
`implementiert sind, daB sie standardmaBig die hochste Prio(cid:173)
`ritat 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 hoch(cid:173)
`ste Prioritat zu haben, was
`im schlimmsten Fall sogar zu
`einem Systemabsturz ftihren kann.
`
`Die EP 0685799 Al offenbart eine Schnittstelle mittels derer
`mehrere Peripheriegerate an einen Bus angeschlossen werden
`konnen. Eine Schnittstelle ist zwischen den Bus eines Host(cid:173)
`gerats und verschiedene Peripheriegerate geschaltet. Die
`Schnittstelle umfaBt eine Zustandsmaschine sowie mehrere
`jeweils einem Peripheriegerat zugeordnete zweige.
`Jeder
`Zweig umfaBt einen Oaten-Manager, eine Zyklussteuerung, eine
`
`ZTE (USA) 1008, Page 6
`
`

`
`WO 98/39710
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`PCT/EP98/01187
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`5
`
`Benutzerlogik sowie einen Puffer. Dieses bekannte Schnitt(cid:173)
`stellengerat schafft eine optimale Anpassung zwischen einem
`Hostgerat und einem speziellen Peripheriegerat.
`
`Die Fachveroffentlichung IBM Technical Disclosure Bulletin,
`Bd.
`38, Nr. 05, S. 245;
`"Communication Method between
`Devices through FDD Interface" offenbart eine Schnittstelle,
`die ein Hostgerat Uber eine Diskettenlaufwerksschnittstelle
`mit einem Peripheriegerat verbindet. Die Schnittstelle be(cid:173)
`steht insbesondere aus einem Adressengenerator, einem MFM(cid:173)
`Decodierer/Codierer, einem Seriell/Parallel-Wandler und ei(cid:173)
`nem Formatsignalgenerator. Durch die Schni ttstelle ist es
`moglich, an den FDD-Host-controller eines Hostgerats nicht
`nur ein Diskettenlaufwerk sondern auch ein anderes Periphe(cid:173)
`riegerat anzuschlieBen. Das Hostgerat nimmt dabei an, daB an
`seiner Diskettenlaufwerksteuerung immer ein Diskettenlauf(cid:173)
`werk angeschlossen ist, wobei bei einer Adressenilbereinstim(cid:173)
`mung eine Kommunikation startet. Die Schrift enthalt jedoch
`keinen Hinweis darauf, wie eine Kommunikation moglich werden
`soll, wenn die Schnitttstelle statt an eine Diskettenlauf(cid:173)
`werkssteuerung an eine Vielzweckschnittstelle angeschlossen
`wird.
`
`Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
`Schnittstellengerat zur Kommunikation zwischen einem Host(cid:173)
`gerat und einer Datensende/Empfangseinrichtung zu schaffen,
`das unabhangig vom Hostgerat einsetzbar ist und eine hohe
`Datenilbertragungsrate ermoglicht.
`
`Diese Aufgabe wird durch ein Schnittstellengerat gemaB An(cid:173)
`spruch 1 oder 12 sowie durch ein Verf ahren gemaB Anspruch 15
`gelost.
`
`Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,
`daB sowohl eine hohe Datenilbertragungsrate als auch eine vom
`Hostgerat unabhangige Einsetzbarkeit erreicht werden konnen,
`wenn auf einen Treiber filr ein Hostgerat-ilbliches Einga(cid:173)
`be/ Ausgabe-Gerat zurilckgegriffen wird, der ilblicherweise in
`
`ZTE (USA) 1008, Page 7
`
`

`
`W0_98/39710
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`
`6
`
`den allermeisten auf dem Markt verftigbaren Hostgeraten vor(cid:173)
`handen ist. Treiber ftir Hostgerat-tibliche Eingabe/ Ausgabe(cid:173)
`Gerate, die praktisch in jedem Hostgerat vorhanden sind,
`sind beispielsweise Treiber ftir Festplatten, Graphikgerate
`oder Druckergerate. Da jedoch die Festplattenschnittstellen
`bei den tiblichen Hostgeraten, die beispielsweise IBM-PCs,
`IBM-kompatible-PCs, Commodore-PCs, Apple-Computer oder auch
`Workstations
`sein konnen,
`die Schnittstellen mit der
`schnellsten Datentibertragungsrate sind, wird bei dem bevor(cid:173)
`zugten Ausftihrungsbeispiel des Schnittstellengerats der vor(cid:173)
`liegenden Erf indung auf den Treiber ftir die Festplatte zu(cid:173)
`rtickgegriffen. Auf Treiber ftir andere Speichergerate, wie z.
`B. Diskettenlaufwerke, CD-ROM-Laufwerke oder Bandlaufwerke,
`konnte
`jedoch ebenfalls zurtickgegriffen werden,
`um das
`Schnittstellengerat gemaB der vorliegenden Erfindung zu im(cid:173)
`plementieren.
`
`Wie es weiter hinten noch ausgeftihrt wird, soll das erf in(cid:173)
`dungsgemaBe Schnittstellengerat mit einer Vielzweckschnitt(cid:173)
`stelle des Hostgerats, die z. 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(cid:173)
`ftir spezifische Treibersoftware. Die Treibersoftware kann so
`ausgestaltet sein, daB sie BIOS-Treiberroutinen ersetzen
`kann. Die Kommunikation zwischen dem Hostgerat und den an
`der Vielzweckschnittstelle angeschlossenen Geraten
`f indet
`dann im wesentlichen mittels der ftir die Vielzweckschnitt(cid:173)
`stelle spezif ischen Treibersoftware statt und nicht mehr
`tiberwiegend durch BIOS-Routinen des Hostgerats. Neuerdings
`konnen jedoch auch Treiber ftir Vielzweckschnittstellen be(cid:173)
`reits im BIOS-System des Hostgerats integriert sein, da
`Vielzweckschnittstellen neben den klassischen Eingabe/Ausga(cid:173)
`be-Schnittstellen
`ftir Hostgerate
`immer
`tiblicher werden.
`Selbstverstandlich ist es ebenfalls moglich, BIOS-Routinen
`parallel zu der spezif ischen Treibersoftware ftir die Viel(cid:173)
`zweckschnittstelle zu verwenden, wenn es erwtinscht ist.
`
`ZTE (USA) 1008, Page 8
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`

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`W098/39710
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`PCT/EP98/01187
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`7
`
`Das Schnittstellengerat gemaB der vorliegenden Erf indung
`umfaBt eine Prozessoreinrichtung, eine Speichereinrichtung,
`eine erste Verbindungseinrichtung zum schnittstellenmaBigen
`Verbinden des Hostgerats mit dem Schnittstellengerat und ei(cid:173)
`ne zweite Verbindungseinrichtung zum schnittstellenmaBigen
`Verbinden des Schnittstellengerats mit der Datensende/Empf(cid:173)
`angseinrichtung. Das Schnittstellengerat wird durch die Pro(cid:173)
`zessoreinrichtung und die Speichereinrichtung derart konf i(cid:173)
`guriert, daB das Schnittstellengerat bei einer Anfrage des
`Hostgerats ilber die erste Verbindungseinrichtung, die die
`Art eines Gerats betrifft, das mit dem Hostgerat verbunden
`ist, unabhangig von dem Typ der Datensende/Empfangsein(cid:173)
`richtung ein Signal Uber die erste Verbindungseinrichtung
`zum Hostgerat sendet, das dem Hostgerat signalisiert, daB es
`mit einem Eingabe/Ausgabe-Gerat kommuniziert. Das Schnitt(cid:173)
`stellensystem gemaB der vorliegenden Erf indung simuliert
`somit sowohl hardware- als aus auch softwaretechnisch die
`Funktionsweise eines
`ilblichen Eingabe/Ausgabe-Gerats und
`vorzugsweise eines Festplattenlaufwerks. Da die Unterstilt(cid:173)
`zung von Festplatten
`in allen verfilgbaren Hostsystemen
`standardmaBig
`implementiert ist, kann beispielsweise die
`Simulation einer Festplatte die Unabhangigkei t vom verwen(cid:173)
`deten Hostsystem erreichen. Das erf indungsgemaBe Schni tt(cid:173)
`stellengerat kommuniziert somit mit dem Hostgerat oder Com(cid:173)
`puter nicht mehr Uber einen speziell entworfenen Treiber
`sondern ilber ein in dem BIOS-System (BIOS = Basic Input/Out(cid:173)
`put System = Grund Eingabe/Ausgabe System) vorhandenes Pro(cid:173)
`gramm, das ilblicherweise genau auf das spezielle Computersy(cid:173)
`stem abgestimmt ist, auf dem es installiert ist, bzw. Uber
`ein filr die Vielzweckschnittstelle spezif isches Programm.
`Somit vereinigt das Schnittstellengerat gemaB der vorlie(cid:173)
`genden Erfindung die Vorteile beider Gruppen. Zurn einen fin(cid:173)
`det die Datenkommunikation zwischen dem Computer und der
`Schnittstelle ilber ein Hostgerat-spezif isches BIOS-Programm
`bzw. ilber ein auf die Vielzweckschnittstelle zugeschnittenes
`Treiberprogramm statt, das als "geratespezifischer Treiber"
`angesehen werden konnte. Zurn anderen ist das BIOS-Programm
`bzw. ein entsprechendes Vielzweckschnittstellenprogramm, das
`
`ZTE (USA) 1008, Page 9
`
`

`
`W098/39710
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`PCT/EP98/01187
`
`8
`
`eine der tiblichen Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen in Hostsy(cid:173)
`stemen bedient, in eben jedem Hostsystem vorhanden, weshalb
`das Schnittstellengerat gemaB der vorliegenden Erfindung
`Hostgerat-unabhangig ist.
`
`Bevorzugte Ausftihrungsbeispiele der vorliegenden Erf indung
`werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich(cid:173)
`nungen detaillierter erlautert. Es zeigen:
`
`Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild des Schnittstellen(cid:173)
`gerats gemaB der vorliegenden Erfindung; und
`
`Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild eines Schnittstel(cid:173)
`lengerats gemaB einem bevorzugten Ausftihrungsbeispiel
`der vorliegenden Erfindung.
`
`zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild eines
`1
`Fig.
`Schnittstellengerats 10 gemaB der vorliegenden Erfindung.
`Uber eine Hostleitung 11 ist eine erste Verbindungseinrich(cid:173)
`tung 12 des Schnittstellengerats 10 mit einem Hostgerat
`(nicht gezeigt) verbindbar. Die erste Verbindungseinrichtung
`ist sowohl an einen digitalen Signalprozessor 13 als auch an
`einen Speicher 14 angeschlossen. Der digitale Signalprozes(cid:173)
`sor 13 sowie der Speicher 14 sind ferner mittels bidirek(cid:173)
`tionaler Kommunikationsleitungen (bei allen Leitungen durch
`zwei Richtungspfeile angezeigt) mit einer zweiten Verbin(cid:173)
`dungseinrichtung 15 gekoppelt. Mittels einer Ausgangsleitung
`16 kann die zweite Verbindungseinrichtung mit einer Sen(cid:173)
`de/Empfangseinrichtung gekoppelt werden, die Oaten von dem
`Hostgerat empfangen sell oder von der Oaten ausgelesen, d.
`h. erfaBt, und zu dem Hostgerat tibertragen werden sollen.
`Uber die erste und die zwei te Verbindungseinr ichtung kann
`die Sende/Empfangseinrichtung selbst ebenfalls aktiv mit dem
`Hostgerat kommunizieren, wie es weiter hinten noch detail(cid:173)
`lierter dargestellt wird.
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`Die Kommunikation zwischen dem Hostsystem oder Hostgerat und
`dem SWchnittstellengerat basiert auf bekannten Standard-Zu-
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`griffsbefehlen, wie sie von allen bekannten Betriebssystemen
`(z. B. DOS, Windows, Unix) unterstiltzt werden. Vorzugsweise
`simuliert das Schnittstellengerat gemaB der vorliegenden
`Erf indung eine Festplatte mit einem Wurzelverzeichnis oder
`"Root-Directory", dessen Eintrage "virtuelle" Dateien sind,
`die filr verschiedenste Funktionen angelegt werden konnen.
`Wenn das Hostgeratsystem, mit dem das Schnittstellengerat
`gemaB der vorliegenden Erfindung verbunden ist, wobei mit
`dem Schnittstellengerat 10 ferner eine Sende/Empfangsein(cid:173)
`richtung verbunden ist, hochgefahren wird, geben
`ilbliche
`BIOS-Routinen oder Vielzweckschnittstellenprogramme an
`in
`dem Hostgerat
`vorhandene Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen
`einen Befehl aus, der in der Fachwelt als Befehl "INQUIRY"
`("Erkundigung") bekannt ist. Uber die erste Verbindungsein(cid:173)
`richtung wird der digitale Signalprozessor 13 diese Anfrage
`empfangen und ein Signal erzeugen, das wiederum Uber die
`erste Verbindungseinrichtung 12 und die Hostleitung 11 zum
`Hostgerat (nicht gezeigt) gesendet wird. Dieses Signal wird
`dem Hostgerat
`signalisieren,
`daB
`an der betreffenden
`Schnittstelle, zu der der Befehl INQUIRY gesendet wurde, z.
`B. ein Festplattenlaufwerk angeschlossen ist. Optional kann
`das Hostgerat einen filr Fachleute bekannten Befehl "Test
`Unit Ready" zum Schni ttstellengerat senden, der genauere
`Details bezilglich des angefragten Gerats wilnscht.
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`Unabhangig davon, welche Sende/Empfangseinrichtung an der
`Ausgangsleitung 16 mit der zweiten Verbindungseinrichtung
`verbunden ist, teilt der digitale Signalprozessor 13 dem
`Hostgerat mit, daB das Hostgerat mit einem Festplattenlauf(cid:173)
`werk kommuniziert. Empfangt das Hostgerat die Antwort, daB
`ein Laufwerk vorhanden ist, wird es nun die Aufforderung zum
`Schnittstellengerat 10 schicken, die Boot-Sequenz, die sich
`ilblicherweise bei tatsachlichen Festplatten auf den ersten
`Sektoren derselben bef indet, zu lesen. Der digitale Signal(cid:173)
`prozessor 13, dessen Betriebssystem in der Speichereinrich(cid:173)
`tung 14 gespeichert ist, wird die sen Bef ehl beantworten,
`indem er eine virtuelle Boot-Sequenz zum Hostgerat sendet,
`die bei tatsachlichen Laufwerken den Typ, die Startposition
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`(FAT = File Allocation Table = Datei(cid:173)
`und die Lange der FAT
`positionstabelle), die Anzahl der Sektoren, usw. enthalt,
`wie es filr Fachleute bekannt ist. Wenn das Hostgerat diese
`oaten empfangen hat, geht es davon aus, daB das Schni tt(cid:173)
`stellengerat 10 gemaB einem bevorzugten Ausfilhrungsbeispiel
`der vorliegenden Erf indung ein Festplattenlaufwerk ist. Auf
`einen Befehl vom Hostgerat, das Verzeichnis des "virtuellen"
`Festplattenlaufwerks, das von der Schnittstelleneinrichtung
`10 dem Hostgerat gegenilber simuliert wird, anzuzeigen, kann
`der digitale Signalprozessor dem Hostgerat genauso antwor(cid:173)
`ten, wie es eine herkommliche Festplatte tun wilrde, namlich
`indem auf Anfrage die Dateipositionstabelle oder FAT auf
`einem in der Bootsequenz bestimmten Sektor, der im allge(cid:173)
`meinen der erste beschreibbare Sektor ist, gelesen wird und
`zum Hostgerat ilbertragen wird, und
`indem
`im AnschluB die
`Datenverzeichnisstruktur der virtuellen Festplatte ilbertra(cid:173)
`gen wird. Es ist ferner moglich, daB die FAT erst direkt vor
`dem Lesen oder Speichern von Oaten der "virtuellen" Fest(cid:173)
`platte gelesen wird und nicht bereits beim Initialisieren.
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`Bei einem bevorzugten Ausfilhrungsbeispiel der vorliegenden
`Erfindung umfaBt der digitale Signalprozessor 13, der nicht
`unbedingt als digitaler Signalprozessor sondern auch als be(cid:173)
`liebiger anderer Mikroprozessor ausgefilhrt sein kann, einen
`ersten und einen zweiten Befehlsinterpretierer. Der erste
`Befehlsinterpretierer filhrt die gerade genannten Schritte
`durch, wahrend der zweite Befehlsinterpretierer die Le(cid:173)
`se/Schreib-Zuordnung zu bestimmten Funktionen durchfilhrt.
`Besteht nun der Wunsch des Benutzers, von der Sende/Empf(cid:173)
`angseinrichtung
`ilber die Leitung 16 oaten zu
`lesen, so
`schickt das Hostgerat einen Befehl zur Schnittstellenein(cid:173)
`richtung, der beispielsweise "Lese Datei xy" lauten konnte.
`Wie es bereits erwahnt wurde, erscheint die Schnittstellen(cid:173)
`einrichtung dem Hostgerat gegenilber wie eine Festplatte. Die
`zweite Interpretiereinrichtung des digitalen Signalprozes(cid:173)
`sors interpretiert nun den Lesen-Befehl des Hostprozessors
`"xy" beispielsweise eine Datei
`durch Entschlilsseln, ob
`"Echtzeiteingabe",
`"Konfiguration" oder eine ausfilhrbare
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`als Datenilbertragungsbefehl, wodurch
`Datei bezeichnet,
`derselbe beginnt, von der Sende/Ernpfangseinrichtung Uber die
`zweite Verbindungseinrichtung oaten zur ersten Verbindungs(cid:173)
`einrichtung und Uber die Leitung 11 zurn Hostgerat zu Uber(cid:173)
`tragen.
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`Vorzugsweise wird in einer nachfolgend beschriebenen Konf i(cid:173)
`gurationsdatei die Menge von einer Datensende/Ernpfangsein(cid:173)
`richtung zu erfassenden Oaten angegeben,
`indern der Benutzer
`in der Konfigurationsdatei angibt, daB sich eine Messung z.
`B. Uber fUnf Minuten erstrecken soll. FUr das Hostgerat wird
`dann die Datei "Echtzeiteingabe" wie eine Datei erscheinen,
`deren Lange der in den fUnf Minuten erwarteten Datenrnenge
`entspricht. FUr Fachleute ist es bekannt, daB die Kornrnuni(cid:173)
`kation zwischen einern Prozessor und einer Festplatte darin
`besteht,
`daB der Prozessor der Festplatte Nurnrnern von
`Blacken oder Clustern oder Sektoren Uberrnittelt, deren In(cid:173)
`halt er lesen rnochte. Aus der FAT weiB der Prozessor, welche
`Inforrnationen in welchern Block stehen. Die Kornrnunikation von
`dern Hostgerat zu dern Schnittstellengerat der vorliegenden
`Erf indung besteht also bei diesern Szenario
`in der sehr
`schnellen Ubertragung von Blocknurnrnern und vorzugsweise von
`Blocknurnrnernbereichen, da eine "virtuelle" Datei "Echtzeit(cid:173)
`eingabe" nicht fragrnentiert sein wird. Will nun das Hostge(cid:173)
`rat die Datei "Echtzeiteingabe" lesen, so Uberrnittel es ei(cid:173)
`nen Bereich von Blocknurnrnern zur Schnittstelleneinrichtung,
`woraufhin darnit begonnen wird, daB Uber die zweite Verbin(cid:173)
`dungseinrichtung Oaten ernpfangen und Uber die erste Verbin(cid:173)
`dungseinrichtung zu dern Hostgerat gesendet werden.
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`Die Speichereinrichtung 14 kann neben dern Befehlsspeicher
`fUr den digitalen Signalprozessor, der das Betriebssystern
`desselben urnf aBt und als EPROM oder EEPROM ausgefUhrt sein
`kann, einen zusatzlichen Puffer aufweisen, der zu Synchroni(cid:173)
`sationszwecken zwischen der DatenUbertragung von der Sen(cid:173)
`de/Ernpfangseinrichtung zur Schnittstelleneinrichtung 10 und
`der DatenUbertragung von der Schnittstelleneinrichtung 10
`zurn Hostgerat dient.
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`Vorzugsweise ist der Puffer als schneller Direktzugriffs(cid:173)
`speicher oder RAM-Puffer ausgefilhrt.
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`Der Benutzer kann ferner vom Hostgerat aus auf der Schnitt(cid:173)
`stelleneinrichtung 10, die dem Hostgerat gegenilber wie eine
`Festplatte erscheint, eine Konfigurationsdatei erstellen,
`deren Eintrage automatisch verschiedene Funktionen des
`Schnittstellengerats 10 einstellen und steuern. Dies konnen
`beispielsweise Verstarkungs-, Multiplex- oder Abtastraten(cid:173)
`einstellungen sein. Durch das Erstellen und Editieren einer
`Konfigurationsdatei, welche
`ilblicherweise eine Textdatei
`ist, die ohne groBe Vorkenntnis einfach verstandlich ist,
`kann der Benutzer der Schnittstelleneinrichtung 10 filr nahe(cid:173)
`zu beliebiege Sende/Empfangseinrichtungen, die Uber die Lei(cid:173)
`tung 16 mit der zweiten Verbindungseinrichtung koppelbar
`sind, die im wesentlichen gleichen Bedienhandlungen durch(cid:173)
`filhren, wodurch eine Fehlerquelle beseitigt wird, die daraus
`entsteht, daB ein Benutzer filr verschiedene Anwendungen vie(cid:173)
`le verschiedene Befehlcodes kennen muB. Bei der Schnittstel(cid:173)
`leneinrichtung 10 gemaB der vorliegenden Erfindung ist es
`lediglich notwendig, daB der Benutzer einmal die Konventio(cid:173)
`nen der Konfigurationsdatei notiert, wonach er die Schnitt(cid:173)
`stelleneinrichtung 10 als Schnittstelle zwischen
`einem
`Hostgerat und einem nahezu beliebigen Sende/Empfangsgerat
`verwenden kann.
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`Durch die Moglichkeit, beliebige Dateien in vereinbarten
`Formaten unter Berilcksichtigung der maximalen Speicherka(cid:173)
`pazitat der Speichereinrichtung auf der Schnittstellenein(cid:173)
`richtung 10
`in der Speichereinrichtung 14 abzuspeichern,
`sind beliebige Erweiterungen oder sogar ganzlich neue Funk(cid:173)
`tionen der Schnittstelleneinrichtung 10 ohne Zeitverlust zu
`realisieren. Selbst vom Hostgerat ausfilhrbare Dateien, wie
`z. B. Stapeldateien oder ausfilhrbare Dateien
`(BAT-Dateien
`oder EXE-Dateien) oder auch Hilf edateien konnen
`in der
`Schnittstelleneinrichtung implementiert werden und somit die
`Unabhangikeit der Schnittstelleneinrichtung 10 von jeglicher
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`ZTE (USA) 1008, Page 14
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`zusatzlicher Software (abgesehen von den BIOS-Routinen) des
`Hostgerats erreichen. Dies vermeidet zum einen Lizenz- bzw.
`Anmeldungsprobleme. Zurn anderen werden Installationen von
`bestimmten Routinen, die oft verwendet werden konnen, wie z.
`B. eine FFT-Routine, um beispielsweise erfaBte Zeit