`7 09/BNY?
`
`
`7
`
`7
`
`RATT
`
`
`RENTRETOLECSLAATETTELESAEIEETEDLETTT
`soon
`
`Orny
`
`Bescheinigung
`
`
`Herr Michael Tasl1er_in Goldbach/Deutschland hat
`eine Patentanmeldung unter der Bezeichnung
`
`"Flexible Schnittstelle"
`
`am 4. Marz 1997 beim Deutschen Patentamt eingereicht.
`
`Die angeheftetenStucke sind. eine richtige und genaue
`Wiedergabe der urspriinglichen Unterlagen dieser Patent-
`anmeldung.
`
`Die Anmeldung hat im Deutschen Patentamt vorldufig das Symbol
`G 06 F 13/12 der Internationalen Patentklassifikation erhal-
`ten.
`
`_-
`
`,
`
`L
`
`.
`
`Munchen, den 19. Marz 1998
`Der Pradsident des Deutschen Patentamts
`
`Im Auftrag
`
`
`
`A 9161-8
`(EVA-L)
`04/94
`
`.
`
`.
`
`Wehner
`
`oe
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 1/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 1/27
`
`

`

`oe
`%
`¢"
`
`3
`
`SOOTE
`
`q E
`— DIPLAING. FRITZ SCHOPPE ——---——
`
`
`
`Patentanwalt Schoppe- Postfach 710867.
`81458 Munchen
`
`.
`Michael Tasler
`SchloBbherg 2
`
`63773 Goldbach
`
`.
`
`PATENTANWALT
`
`European Patent Attorney
`
`Postanschrift/ Mail address:
`Posttach/P. O. Box 710867
`81458 Munchen
`Telefon/Telephone 089/790445-0
`Telefax/Facsimile 089/790 22 15
`Telefex/Facsimile 089/74996977
`e-mail 101845, 3117 CompuServe
`
`tLRR
`
`Flexible Schnittstelle
`
`
`
`Kanzleianschrift/ Office address: Irmgardstrae 22, 81479 Munchen
`Bankverbindung/ Bankers: Hypo-Bank Grinwald, Kontonummer 2960 155028 (BLZ 700 20001)
`Postgiroamt Munchen, Kontonummer 315 720-803 (BLZ 700 100 8&0)
`USt-ld Nr.AVAT Registration Number DE 180575439
`
`OLYMPUS etal. EX. 1011 - 2/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 2/27
`
`

`

`
`
`Flexible Schnittstelle
`
`Beschreibung
`
`Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Ubertragung
`von Daten und
`insbesondere auf Schnittstellengerate zur
`Kommunikation zwischen einem Computer oder Hostgerdt
`-und
`einer Datensende/Empfangseinrichtung, von der Daten erfaBt
`werden sollen, bzw. mit der kommuniziert werden soll.
`
`sind sehr
`fiir Computer
`Bisherige Datenerfassungssysteme
`stark in ihrem: Einsatzbereich limitiert. Allgemein kénnen
`dieselben in zwei Gruppen eingeteilt werden.
`
`Bei der ersten Gruppe werden Hostgerdte oder Computersysteme
`mittels einer Schnittstelle mit einem Geradt verbunden, des-
`sen Daten erfaBt werden sollen. Die Schnittstellen dieser
`Gruppe sind tiblicherweise Standardschnittstellen, die mit
`spezieller Treibersoftware ftir verschiedene Hostsysteme ein-
`setzbar sind. Ein Vorteil dieser Schnittstellengerdte be-
`steht darin,
`da&® sie vom Hostgerdt weitgehend unabhangig
`sind: Nachteilig ist
`jedoch,
`daB sie im allgemeinen sehr
`aufwendige Treiber benétigen, die stérungsanfdllig sind und
`die Datentibertragungsraten zwischen dem mit der Schnitt-
`stelle verbundenen Gerdt und dem Hostgerat und umgekehrt
`limitieren. Ferner
`sind Implementationen dieser Schnitt-
`stellen fiir tragbare Systeme teilweise nur
`schwer méglich
`und die Anpassungsméglichkeiten sind gering, weshalb diese
`systeme eine geringe Flexibilitadt besitzen.
`
`Die Gerdte; von denen Daten zu erfassen sind, besetzen die
`ganze Bandbreite der Elektrotechnik. So ist bei. einem typi-
`schen Szenario davon auszugéhen,
`daB ein Kunde, der bei-
`spielsweise’
`im medizintechnischen Bereich
`eine Réntgen-
`diagnoseanlage betreibt,
`tiber einen Fehler berichtet. Ein
`Servicemitarbeiter des Gerdteherstellers wird dann zu dem
`Kunden. gehen und von dem Réntgendiagnosegerat erstellte
`
`OLYMPUS etal. EX. 1011 - 3/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 3/27
`
`

`

`trag-
`Systemprotokolldateten 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,
`da8B der Service-
`mitarbeiter nicht nur eine Fehlerprotokolldatei sondern auch
`Daten aus dem laufenden. Betrieb auslesen muB. Es ist offen-
`sichtlich,.
`da&®B hier eine schnelle Dateniibertragung sowie
`eine schnelle Datenanalyse notwendig ist.
`
`Ein anderer Fall
`
`zum Einsatz einer Schnittstelle kann bei-
`
`spielsweise das Verbinden eines elektronischen MeBfgeradts, z.
`B. eines Multimeters, mit einem Computersystem sein, um von
`dem Multimeter gemessene Daten auf den Computer zu tibertra-
`gen.
`Insbesondere bei Langzeitmessungen oder beim Auftreten
`
`groBer Datenmengen ist es erforderlich, da& die Schnittstel-
`
`le eine hohe Datentibertragungsrate ermdéglicht.
`
`dafRK
`Aus diesen zufallig gew&hlten Beispielen ist zu sehen,
`die Einsatzméglichkeiten einer Schnittstelle véllig von-
`einander unterschiedlich sein kénnen.
`Es
`ist daher wiin-
`schenswert, da& eine Schnittstelle derart flexibel ist, das
`‘mittels einer Schnittstelle sehr unterschiedliche elektri-
`sche oder elektronische Systeme mit einem Hostgerdt verbun-
`den werden kénnen. Um Fehlbedienungen zu vermeiden,
`ist es
`
`ferner wtinschenswert,
`da& ein Servicemitarbeiter nicht
`ftir
`jede unterschiedliche Anwendung unterschiedliche Schnitt-
`stellen auf unterschiedliche Art und Weise bedienen muB,
`sondern daB méglichst
`eine universelle Schnittstellenbe-
`dienung
`fiir
`eine
`grofRe Anzahl
`von Einsatzméglichkeiten
`geschaffenwird.
`
`Um die Datentibertragungsraten iiber eine Schnittstelle zu
`erhShen, wurde bei der zweiten Gruppe von Schnittstellen-
`geradten der Weg beschritten, die Schnittstelle sehr stark an
`individuelle Hostsysteme oder Computersysteme einzeln anzu-
`passen. Der Vorteil dieser Lésung besteht darin,
`daB hohe
`Transferraten méglich sind. Ein Nachteil ist jedoch, da& die
`Treiber fiir die Schnittstellen der zweiten Gruppe sehr stark
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 4/27
`
` .
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 4/27
`
`

`

`
`
`an ein einziges Hostsystem angepaft sind, weshalb sie im
`allgemeinen nicht oder nur sehr uneffektiv ftir andere Host-
`systeme einsetzbar
`sind. Ferner weisénh diese Typen von
`Schnittstellen den Nachteil auf, das sie im Computergehduse
`montiert werden miissen, da sie auf das interne Hostbussystem
`zugreifen, um maximale Datenlibertragungsraten zu erreichen.
`Sie sind daher im allgemeinen nicht ftir tragbare Hostsysteme
`jin Form von Laptops geeignet, die aufgrund ihrer méglichst
`geringen Gréfe kein freies Innenvolumen zum Einstecken einer
`Schnittstellenkarte besitzen.
`
`‘Eine Lésung ftir dieses Problem bieten Schnittstellengerdte
`der Firma
`JI0tech
`(Geschéftsadresse:
`25971 Cannon Road,
`Cleveland, Ohio 44146, USA), die fur Laptops geeignet sind,
`wie z. B. das Modell WaveBook/512
`(eingetragenens Waren-
`zeichen). Die Schnittstellengerate werden mittels
`einer.
`steckbaren,
`etwa scheckkartengrofen Einsteckkarte mit der
`PCMCIA-Schnittstelle, die mittlerweile an Laptops standard-
`maBig vorgesehen sind, verbunden. Die Einsteckkarte bewirkt
`eine Transformation der PCMCIA-Schnittstelle 2u einer in der
`Technik bekannten Schnittstelle IEEE
`1284. Die genannte
`Steckkarte schafft eine beztiglich der Datenrate erweiterte
`Spezial-Druckerschnittstelle, die eine Datentibertragungsrate
`won etwa 2 MB/s
`im Gegensatz zu einer Rate von etwa 1MB/s
`bei bekannten Druckerschnittstellen liefert. Das bekannte
`Schnittstellengerat besteht
`im allgemeinen aus einem Trei-
`berbaustein,
`einem digitalen Signalprozessor,
`einem Puffer
`und einer Hardwarebaugruppe, die in einem Verbinder mtindet,
`an dem das Gerdt angeschlossen wird, dessen Daten zu erfas-
`sen 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, mu: ein
`schnittstellenspezifischer Treiber
`in dem Hostgeradt
`in-
`stalliert werden, damit das Hostgerdt mit
`dem digitalen
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 5/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 5/27
`
`

`

`
`|ETN
`
`!
`
`--
`:
`
`Signalprozessor der Schnittstellenkarte kommunizieren kann.
`Wie es bereits erwadhnt wurde, mu8 der Treiber auf dem Host-
`
`gerdt -installiert werden. Ist der Treiber ein speziell fiir
`das Hostgerat entworfener Treiber, so wird zwar eine schnel-
`le Datentibertragung erméglicht,
`der Treiber kann
`jedoch
`nicht ohne weiteres auf einem anderen Hostsystem installiert
`werden.. Ist der Treiber jedoch ein méglichst flexibler all-
`gemeiner Treiber, der fiir viele Hostger&te einsetzbar ist,
`
`dann miissen Kompromisse beztiglich der Datentibertragungsrate
`
`in Kauf genommen werden.
`
`Speziell bei einer Anwendung ftir 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 tiblicherweise
`jeder Aufgabe vom Hostsystem eine gewisse Prioritaét zuge-'
`ordnet. Ein Treiber, der eine spezielle Aufgabe unterstiitzt,
`
`fragt im zentralen Verarbeitungssystem des Hostgerdts an, ob
`
`er Prozessorresourcen haben kann, um seine Aufgabe zu erle-
`
`digen.. Abhdangig' vom jeweiligen Prioritdatszuweisungsverfahren
`und :abhdéngig 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,
`
`daB® sie standardm&fig die héchste Prio-
`
`da& sie inkompatibel sind, wie es bei
`ritat haben, :d. h.
`vielen. Anwendungen in der Praxis der Fall ist. So kann es
`vorkommen, da& beide Treiber eingestellt sind,
`um die héch-
`ste Prioritét
`zu haben, was
`im schlimmsten Fall sogar zu
`einem Systemabsturz ftihren kann.
`
`Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
`Schnittstellengeradt. zur Kommunikation zwischen einem Host-
`
`gerat und einer Datensende/Empfangseinrichtung zu schaffen,
`das unabhangig vom Hostgerdét einsetzbar ist und eine hohe
`
`Datentibertragungsrate. ermédglicht.
`
`Diese. Aufgabe wird durch ein Schnittstellengerdt gem&& An-
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 6/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 6/27
`
`

`

`
`
`spruch 1 sowie durch ein Verfahren gema48 Anspruch 12 gelsést.
`
`Der ‘vorliegenden Erfindung liegt die EPkenntnis zugrunde,
`daB sowohl eine hohe Datentibertragungsrate als auch eine vom
`Hostgerdét unabhangige Einsetzbarkeit erreicht werden kénnen,
`wenn auf-eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle des Hostgerdts
`zurtickgegriffen wird, die tiblicherweise in den allaermeisten
`auf dem Markt verftigbaren Hostgerdten vorhanden ist. Einga-
`be/Ausgabe-Schnittstellen, die praktisch in jedem Hostgerdt
`vorhanden sind; sind beispielsweise Festplattenschnittstel-
`len, Graphikschnittstellen oder Druckerschnittstellen. Da
`jedoch die Festplattenschnittstellen bei den tiblichen Host-
`geriten,
`die beispielsweise
`IBM-PCs,
`IBM-kompatible-PCs,
`Commodore-PCs, Apple-Computer oder auch Workstations sein
`kénnen, die Schnittstellen mit der schnellsten Datenibertra-
`gungsrate sind, wird. bei dem bevorzugten Ausftihrungsbeispiel
`des Schnittstellengerdts der vorliegenden Erfindung auf die
`Festplattenschnittstelle zurtickgegriffen. Auf andere Spei-
`cherschnittstellen, wie 2. B. Diskettenlaufwerke, CD-ROM-
`Laufwerke oder Bandlaufwerke, kénnte jedoch ebenfalls zu-
`riickgegriffen. werden,
`um das Schnittstellengerdt gemaS der
`vorliegenden Erfindung zu implementieren.
`
`gemd4B der vorliegenden Erfindung
`Das Schnittstellengerdit
`umfaBt eine Prozessoreinrichtung, eine Speichereinrichtung,
`eine erste Verbindungseinrichtung zum schnittstellenmaBigen
`Verbinden des’ Hostgerdts mit
`dem Schnittstellengerdt und
`eine zweite Verbindungseinrichtung zum schnittstellenmafBigen
`Verbinden des Schnittstellengerdts mit der Datensende/Empf-
`angseinrichtung. Das Schnittstellengerdt wird durch die
`Prozessoreinrichtung
`und die Speichereinrichtung derart
`konfiguriert, da8 das Schnittstellenger&t bei einer Anfrage
`‘des Hostgerdts tiber die erste Verbindungseinrichtung, die
`die Art eines Gerdts betrifft, das mit dem Hostgeradt verbun-
`den ist, unabhdngig. von dem Typ der Datensende/Empfangsein-
`richtung ein Signal
`tiber die erste Verbindungseinrichtung
`'gum Hostger&t sendet, das dem Hostgeraét signalisiert,
`da8& es
`mit einem Eingabe/Ausgabe-Gerat kommuniziert. Das Schnitt-
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 7/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 7/27
`
`

`

`
`
`stellensystem g@MaB. der vorliegenden Erfindung simuliert
`somit sowohl hardware- als aus auch softwaretechnisch die
`Funktionsweise eines
`tiblichen EingabefAusgabe-Gerdts
`und
`vorzugsweise eines Festplattenlaufwerks. Da die Untersttit-
`zung
`von~ Festplatten in allen verfligbaren Hostsystemen
`standardmaBig jmplementiert
`ist,
`kann beispielsweise die
`Simulation einer Festplatte die Unabhadéngigkeit vom verwen-
`deten Hostsystem erreichen. Das erfindungsgemdBe Schnitt-
`stellengerd&t kommuniziert somit mit dem Hostgerat oder Com-
`puter nicht mehr
`iiber einen speziell entworfenen Treiber
`sondern tiber einen in dem BIOS-System (BIOS = Basic In-
`put/Ooutput
`System = Grund Eingabe/Ausgabe
`System)
`vor-
`handenes Programm, das tiblicherweise genau auf das spezielle
`Computersystem abgestimmt ist, auf dem es installiert ist.
`Somit -vereinigt das Schnittstellengerdt gemaB der vorlie-
`genden Erfindung die Vorteile beider Gruppen.
`Zum einen
`findet die Datenkommunikation zwischen dem Computer und der’
`Schnittstelle iiber ein Hostgerdt-spezifisches BIOS-Programm
`statt, das als "gerdtespezifischer Treiber" angesehen werden
`kénnte.
`Zum andéren ist das BIOS-Programm,
`das eine der
`iiblichen
`Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen
`in Hostsystemen
`bedient,
`in eben jedem Hostsystem vorhanden, weshalb das
`Schnittstellengerdt
`gem&B der vorliegenden Erfindung Host-
`gerdt-unabhangig ist.
`
`Bevorzugte: Ausfiihrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
`werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich-
`nungen detaillierter erldutert. Es zeigen:
`
`-
`
`Fig.
`
`1 ein prinzipielles Blockschaltbild des Schnittstellen-
`gerats gema& der vorliegendenErfindung; und
`
`Fig.
`
`2 ein detailliertes Blockschaltbild eines Schnittstel-
`lengerdts gemé8 einem bevorzugten Ausftihrungsbeispiel
`der: vorliegenden Erfindung.
`
`eines
`‘ein prinzipielles Blockschaltbild
`1° zeigt
`Fig.
`' Schnittstellengerdts 10 gemaS der vorliegenden Erfindung.
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 8/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 8/27
`
`

`

`
`
`Uber eine Hostletttng 11 ist eine erste Verbindungseinrich-
`tung 12 des Schnittstellengeraéts
`10 mit
`einem Hostgerdt
`(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. erfaBt, und: zu dem Hostgerdt tibertragen werden sollen.
`
`Die Kommunikation mit dem Hostsystem oder Hostgeradt basiert
`auf bekannten. Standard-Zugriffsbefehlen, wie sie von allen
`bekannten Betriebssystemen (z. B. DOS, Windows, Unix) unter-.
`stiitzt werden. Vorzugsweise simuliert das Schnittstellenge-
`rat gem48 der vorliegenden Erfindung eine Festplatte mit ei-
`nem Wurzelverzeichnis oder "Root-Directory", dessen Eintrdge
`"yirtuelle" Dateien sind, die ftir verschiedenste Funktionen
`angelegt werden kénnen. Wenn das Hostgerdtsysten, mit dem
`das Schnittstellengerat
`gem&&S der vorliegenden Erfindung
`verbunden ist, wobei mit dem Schnittstellengerat 10 ferner
`eine Sende/Empfangseinrichtung verbunden ist, hochgefahren
`wird, geben tibliche BIOS-Routinen an jede in dem Hostgerat
`vorhandene: Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle einen Befehl aus,
`der
`in der Fachwelt als Befehl
`"INQUIRY"
`("Erkundigung")
`bekannt ist.
`ther die erste Verbindungseinrichtung wird der
`digitale Signalprozessor 13 diese Anfrage empfangen und ein
`Signal erzeugen, das wiederum tiber die erste Verbindungs-
`einrichtung 12 und die Hostleitung 11 zum Hostgerdt
`(nicht
`gezeigt) gesendet wird. Dieses Signal wird dem Hostgerat
`signalisieren,
`da&® an der betreffenden Schnittstelle, zu der
`der Befehl
`INQUIRY gesendet wurde, ein Festplattenlaufwerk
`angeschlossen ist. Optional kann das Hostgerat einen fiir
`Fachleute bekannten Befehl. "Test Unit Ready"
`zum Schnitt-
`stellengerdt
`senden, der genauere Details beztiglich des
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 9/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 9/27
`
`

`

`
`
`--
`:
`
`angefragten GeratSwiinscht.
`
`UnablHangig davon, welche Sende/Empfangseinrichtung an der
`Ausgangsleitung 16 mit der zweiten vVerbindungseinrichtung
`verbunden ist, «teilt der digitale Signalprozessor
`13
`dem
`Hostgerat mit, das’ das Hostgerét mit. einem Festplattenlauf-
`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
`iiblicherweise bei
`tats&chlichen 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 tatsichlichen Laufwerken den Typ, die Startposition
`und die Linge der FAT (FAT = File Allocation Table = Datei-
`positionstabelle), die Anzahl der Sektoren,
`usw. enthdlt,
`wie es flir Fachleute bekannt ist. Wenn das Hostgerdt diese
`Daten empfangen hat, geht es. davon aus,
`da& das Schnitt-
`stellengerdt 10 gem48 einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel
`der vorliegenden Erfindung ein Festplattenlaufwerk ist. Auf
`einen Befehl vom Hostgerat, das Verzeichnis des "virtuellen"
`Festplattenlaufwerks, das von der Schnittstelleneinrichtung
`10 dem Hostger&t gegentiber simuliert wird, anzuzeigen, kann
`der digitale Signalprozessor dem Hostgerdt genauso antwor-
`ten, wie es eine herkémmliche Festplatte tun wiirde, namlich
`indem:' die Dateipositionstabelle oder FAT auf einem in der
`Bootsequenz bestimmten Sektor, der im allgemeinen der erste
`beschreibbare Sektor
`ist, gelesen wird und zum Hostgerat
`tibertragen wird. Es
`ist ferner méglich,
`da& die FAT erst
`direkt vor dem Lesen oder Speichern von Daten der "“virtuel-
`len" Festplatte gelesen wird und nicht bereits beim Initia-
`lisieren.
`
`Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel der vorliegenden
`Erfindung: umfabt der digitale Signalprozessor 13, der nicht
`“unbedingt als digitaler Signalprozessor
`sondern auch . als
`‘ peliebiger
`anderer Mikroprozessor
`ausgeftihrt
`sein kann,
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 10/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 10/27
`
`

`

`
`
`_
`:
`
`- 9 -
`
`einen ersten unteinen zweiten Befehlsinterpretierer. Der
`erste Befehlsinterpretierer
`fiihrt die
`gerade
`genannten
`Schritte durch, wa&hrend der zweite Befehtsinterpretierer die
`Lese/Schreib-Zuordnung zu bestimmten Funktionen durchfiihrt.
`Besteht nun. der Wunsch des Benutzers, von der Sende/Empf-
`angseinrichtung iiber die Leitung 16 Daten zu lesen,
`so
`schickt das Hostgerdt einen: Befehl zur Schnittstellenein-
`richtung, der beispielsweise "Lese Datei xy" lauten kdnnte.
`Wie es bereits erwdhnt wurde, erscheint die Schnittstellen-
`einrichtung dem Hostgeradt gegentiber wie eine Festplatte. Die
`zweite Interpretiereinrichtung des digitalen Signalprozes—
`sors.
`interpretiert nun den Lesen-Befehl des Hostprozessors
`durch Entschitisseln,
`ob
`"xy" beispielsweise
`eine Datei
`"Echtzeiteingabe",
`"Konfiguration"
`oder
`eine
`ausfthrbare
`Datei
`bezeichnet,
`als Datentibertragungsbefehl, wodurch
`derselbe beginnt, von der Sende/Empfangseinrichtung tiber die.
`zweite Verbindungseinrichtung Daten zur ersten Verbindungs-
`einrichtung und itiber die Leitung 11 zum Hostgerat zu tiber-
`tragen.
`
`vorzugsweise wird in einer nachfolgend beschriebenen Konfi-
`gurationsdatei die Menge von von einer Datensende/Empfangs~
`einrichtung zu-erfassenden Daten angegeben,
`indem der Benut—
`ger in der Konfigurationsdatei angibt, daS sich eine Messung
`z. B.
`tiber flinf Minuten erstrecken soll. Fiir das Hostgerdt
`wird dann die Datei "Echtzeiteingabe" wie eine Datei er-
`scheinen, deren Lange der
`in den ftinf Minuten erwarteten
`Datenmenge entspricht. Fur Fachleute ist es bekannt, da8S die
`- Kommunikation ‘zwischen einem Prozessor und. einer Festplatte
`darin besteht, da8 der Prozessor der Festplatte Nummern von
`Blécken oder Clustern oder Sektoren iibermittelt, deren In-
`halt. er lesen méchte. Aus der, FAT weiB der Prozessor, welche
`Informationen in welchem Block stehen. Die Kommunikation von
`dem Hostgerat zu dem Schnittstellengerat der vorliegenden
`Erfindung. besteht also bei diesem Szenario in der
`sehr
`schnellen tlhertragung von Blocknummern und vorzugsweise von
`Blocknummernbereichen, da eine "virtuelle" Datei "Echtzeit-
`eingabe" nicht fragmentiert sein wird. Will nun das Hostge-
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 11/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 11/27
`
`

`

`-~ 10 -
`
`so iibermittel es ei-
`rit die Datei "E@Mtzeiteingabe" lesen,
`- nen Bereich von Blocknummern zur Schnittstelleneinrichtung,
`woraufhin damit begonnen wird,
`da®B iiber-die zweite Verbin-
`dungseinrichtung Daten empfangen und iiber die erste Verbin-
`dungseinrichtung zu dem Hostgerat gesendet werden.
`
`Die Speichereinrichtung 14 kann neben dem Befehlsspeicher
`ftir den digitalen Signalprozessor, der .das Betriebssystem
`desselben umfaBSt und als EPROM oder EEPROM ausgeftihrt sein
`kann, einen zusdtzlichen Puffer aufweisen, der 2u synchroni-
`sationszwecken zwischen der Dateniibertragung von der Sen-
`de/Empfangseinrichtung zur Schnittstelleneinrichtung i0 und
`der Datentibertragung von der Schnittstelleneinrichtung 10
`zum Hostgerdt dient.
`
`Vorzugsweise “ist der Puffer als schneller Direktzugriffs-
`speicher oder RAM-Puffer ausgeftihrt.
`
`Der Benutzer kann ferner vom Hostgerdt aus auf der Schnitt-
`stelleneinrichtung 10, die dem Hostgerdt gegeniiber wie eine
`Festplatte erscheint,
`eine ‘Konfigurationsdatei erstellen,
`deren Eintrdge
`automatisch verschiedene
`Funktionen
`des
`Schnittstellengerdéts 10 einstellen und steuern. Dies kénnen
`beispielsweise Verstarkungs-, Multiplex- oder Abtastraten-
`einstellungen sein. Durch das Erstellen und Editieren einer
`Konfigurationsdatei, welche
`tiblicherweise
`eine Textdatei
`ist, die ohne grofe Vorkenntnis einfach verstd&ndlich ist,
`kann der Benutzer der Schnittstelleneinrichtung 10 fiir nahe-
`zu beliebiege Sende/Empfangseinrichtungen, die tiber die Lei-
`tung 16 mit der zweiten Verbindungseinrichtung koppelbar
`sind, die im wesentlichen gleichen Bedienhandlungen durch-
`fiihren, wodurch eine Fehlerquelle beseitigt wird, die daraus
`entsteht, da& ein Benutzer fiir verschiedene Anwendungen vie-
`le verschiedene Befehlcodes kennen-mu8. Bei der Schnittstel-
`leneinrichtung 10 gem&B der vorliegenden Erfindung ist es
`lediglich notwendig, da® der’ Benutzer einmal die Konventio-
`nen der Konfigurationsdatei notiert, wonach er die Schnitt-
`stelleneinrichtung 10 als Schnittstelle zwischen
`einem
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 12/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 12/27
`
`

`

`- 11 -
`
`Hostgeradt und eTMém nahezu beliebigen Sende/Empfangsgerat
`verwenden kann.
`°
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`Durch die Méglichkeit, beliebige Dateien in vereinbarten
`Formaten unter «Berlicksichtigung der maximalen Speicherka-
`pazitat 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 Hostgerdat ausfiihrbare Dateien, wie
`z. B. Stapeldateien oder ausfilhrbare Dateien (BAT-Dateien
`oder EXE-Dateien)
`oder
`auch Hilfedateien kénhen in der
`Schnittstelleneinrichtung implementiert werden und somit die
`Unabhangikeit der Schnittstelleneinrichtung 10 von jeglicher
`zusdtzlicher Software (abgesehen von den BLOS-Routinen) des
`Hostgerats erreichen. Dies vermeidet zum einen Lizenz- bzw.
`Anmeldungsprobleme.
`Zum anderen werden Installationen von
`bestimmten Routinen, die oft verwendet werden k6nnen, wie Zz.
`B. eine FFT-Routine, um beispielsweise erfaBte Zeitbereichs-
`daten im Frequenzbereich betrachten zu k6énnen, hinfallig, da
`diese EXE-Dateien bereits auf der Schnittstelleneinrichtung
`10-installiert sind und in dem virtuellen Wurzel-Verzeichnis
`erscheinen, durch das das Hostgerdt auf alle beliebigen auf
`der Schnittstelleneinrichtung 10 gespeicherten Programme
`zugreifen kann.
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`Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel der vorliegenden
`Erfindung,. bei
`dem die Schnittstelleneinrichtung 10
`dem
`Hostger&ét gegeniiber 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
`"Pplug-and-Play"-Standard. Der. Benutzer mu8 sich nicht mehr
`um die Installation der Schnittstelleneinrichtung 10 auf dem
`Hostgerdat durch spezielle zu ladende Treiber kiimmern,
`son-
`dern die Schnittstelleneinrichtung 10 wird beim Hochfahren
`des Hostsystems automatisch zum Betrieb bereitgestelit.
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`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 13/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 13/27
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`--
`:
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`Fiir Fachleute ist™@8 jedoch offensichtlich, da& die Schnitt-
`stelleneinrichtung 10 nicht notwendigerweise beim Einschal-
`ten des Rechners angemeldet wird,
`sondern da&B auf dem Host-
`gerat auch eine spezielle BIoOSs-Routine wdhrend des Laufs des
`Rechriers gestartet werden kann,
`um die Schnittstellenein-
`richtung 10. als zusitzliche Festplatte anzubinden oder zu
`"mounten". Dieses Ausfiihrungsbeispiel ist ftir gréB8ere Work-
`‘station-Systeme geeignet sein, welche im wesentlichen nie
`ausgeschaltet werden, da sie beispielsweise in einem "Mul-
`ti-Tasking"-Environment 2. B. Mail-Funktionen oder Prozefs-
`tiberwachungen, die stdndig im Betrieb sind, durchftihren
`werden.
`
`Bei dem Schnittstellengerat gema8 der vorliegenden Erfindung
`besteht ein enormer Vorteil der Trennung der tatsdchlichen
`Hardware, die zur: Verbindung der Schnittstelleneinrichtung =
`10 mit der Sende/Empfangseinrichtung bendtigt wird, wie es
`aus dem nachfolgend beschriebenen Ausfiihrungsbeispiel offen-
`sichtlich ist, von der Kommunikations-Einheit, die durch den
`digitalen Signalprozessor 13, den Speicher 14 und die erste
`Verbindungseinrichtung 12 implementiert ist, darin, daB ver-
`schiedenste Gerdtetypen parallel auf
`identische Weise be-
`dient werden kKénnen. An ein Hostgerdt kénnen demnach viele
`
`angeschlossen. werden, das-
`Schnittstelleneinrichtungen 10
`selbe wird dann verschiedenste sozusagen "“vyirtuelle" Fest-
`platten sehen. Zum anderen ist auch eine eventuelle Anderung
`der speziellen Hardware, die durch die zweite Verbindungs-
`einrichtung 15 symbolisiert ist,
`im wesentlichen ohne Veran-
`derung. der ‘Bedienung der Schnittstellengerdts gema& der vor-
`liegenden Erfindung realisierbar. Ferner kann ein erfahrener
`Anwender
`jederzeit beliebig tief in die vorhandene zweite
`Verbindungseinrichtung eingreifen,
`indem er die oben erwahn-
`te Option des Erstellens einer Konfigurationsdatei oder des
`Hinzufligens oder Abspeicherns neuer Programmteile fiir die
`zweite Verbindungseinrichtung verwendet.
`
`Ein wesentlicher Vorteil der Schnittstelleneinrichtung 10
`der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin,
`-da® sie
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`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 14/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 14/27
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`zwar
`und
`extrem hohe Datemibertragungsraten ermdéglicht,
`_bereits:dadurch,
`da®& die Hostgerdt-eigenen BLOS-Routinen,
`die vom Hersteller des Hostger&ts bzw. BIoOS-Systems . fiir
`jedes Hostgera&t optimiert sind,
`zum Datenaustausch verwendet
`werden. AuBerdem werden die Daten aufgrund der Simulation
`eines virtuellen Massenspeichers
`so verwaltet
`und
`zur
`Verftigung gestellt, daS sie direkt gewissermaBen ohne Pro-
`zessorintervention des Hostgerdéts auf andere Speichermedien,
`2. B. eine tatsichliche Festplatte des Hostgerdts, tbertra-
`gen werden kénnen. Die einzige Begrenzung ftir eine Lang-
`zeit-Datentibertragung mit hoher Geschwindigkeit
`ist daher
`allein durch die Geschwindigkeit
`und SpeichergréBe . des
`Massespeichers des Hostsystems gegeben. Dies ist der Fall,
`da der digitale Signalprozessor
`13 die Uber die zweite
`Verbindungseinrichtung 15 von der Sende/Empfangseinrichtung
`eingelesenén Daten bereits in fir eine Festplatte des Host-
`gerdts geeignete BlockgréBen:-formatiert, wodurch die Daten-—
`libertragungsgeschwindigkeit.
`lediglich durch die mechanische
`Trdgheit des Festplattensystems des Hostgerdts begrenzt ist.
`An dieser Stelle sei angemerkt, da® iiblicherweise ein Daten-
`fluB vom einem Hostgerdt in Blécke formatiert werden mus, um
`auf. einer Festplatte geschrieben werden zu k6nnen und an-
`schlieBend wiedergewonnen werden zu kénnen, wie es ftir Fach-
`leute bekannt ist.
`
`Durch Einrichtung eines direkten Speicherzugriffs (DMA; DMA
`= Direct Memory Access) oder RAM-Laufwerks
`im Hostsystem
`kann die ‘genannte Datentibertragungsrate.
`nochmals
`erhséht
`werden. Wie
`.es
`fiir Fachleute’ bekannt
`ist, bendtigt die
`Einrichtung eines RAM~Laufwerks
`jedoch Prozessorresourcen
`des Hostgerats, weshalb der Vorteil, bei dem die Daten auf
`ein Festplattenlaufwerk des Hostgeraéts geschrieben werden,
`und im .wesentlichen keine Prozessorresourcen benétigt wer-
`den, verlorengeht.
`
`Wie es bereits erwdhnt wurde, kann in dem Speicher 14 ein
`Datenpuffer
`-implementiert
`sein,
`der die zeitliche Unab-
`haéngigkeit der Sende/Empfangseinrichtung, die mit der zwei-
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 15/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 15/27
`
`

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`+
`:
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`
`ten Verbindungsettrrichtung gekoppelt ist, von dem Hostgerat,
`das mit der ersten Verbindungseinrichtung gekoppelt
`ist,
`erméglicht. Auf diese Weise
`ist selbst- bei zeitkritischen
`Anwendungen der einwandfreie Betrieb der Schnittstellenein-
`richtung 10 sogar
`in Multi-Tasking-Hostsystemen gew&hrlei-
`stet.
`
`einer
`.ein detailliertes Blockschaltbild
`zeigt
`2
`Fig.
`Schnittstelleneinrichtung 10 gemaé& der vorliegenden Erfin-
`
`dung.
`
`1300 bildet gewisser-
`(DSP)
`Ein digitaler Signalprozessor
`maBen das Herzsttick der Schnittstelleneinrichtung 10. Der
`DSP kann ein beliebiger DSP sein, wobei es jedoch bevorzugt
`wird,
`da& er. einen Auf~Chip-Direkt-Zugriffsspeicher
`(RAM)
`von
`20
`KB aufweist.
`In dem Direktzugriffsspeicher, der
`bereits auf dem DSP
`integriert
`ist, kénnen beispielsweise:
`bestimmte Befehlssdtze gespeichert sein. Mit dem DSP 1300
`verbunden ist ein 80-MHz-Taktbauglied 1320,
`um den DSP Zu
`takten. Der DSP ‘implementiert eine schnelle Fouriertransfor-
`mation (FFT)
`in Echtzeit sowie eine optionale Datenkompres~-
`sion ftir von der Sende/Empfangseinrichtung zu dem Hostgerat
`zu ibertragenden Daten,
`um eine héhere Effizienz zu errei-
`chen, und um mit Hostgeraéten, die kleinere Speichereinrich-
`tungen besitzen, zusammenarbeiten zu k6énnen.
`
`1 enthadlt bei
`Die erste Verbindungseinrichtung 12 von Fig.
`dem in Fig.
`2 gezeigten bevorzugten Ausfitihrungsbeispiel der
`Schnittstelleneinrichtung 10 folgende Bausteine: eine SCSI-
`Schnittstelle 1220 sowie einen 50-Pin-sSCSI-Verbinder 1240
`zur Verbindung mit einer bei den meisten Hostgeradten oder
`Laptops vorhandenen SCSI-Schnittstelle. Die ScSI-Schnitt-
`stelle (SCSI = Small Computer System Interface = Kleincompu-
`tersystemschnittstelle) 1220 wandelt die tiber den SCSI-Ver-
`binder 1240 empfangenen Daten in fiir den DSP 1300 verstand-
`liche Daten um, wie es flir Fachleute bekannt ist. Die erste
`Verbindungseinrichtung 12 umfaS8t ferner einen EPP mit einer
`Datenrate von ungefahr 1 MB/s
`(EPP = Enhanced Parallel Port)
`
`OLYMPUSet al. EX. 1011 - 16/27
`
`OLYMPUS et al. EX. 1011 - 16/27
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`

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`fiir eine im VergT@ich zur Datenrate von 10 MB/s der scsi-
`Schnittstelle moderateren Datentibertragungsrate von 1 MB/s.
`Der EPP 1260 -ist mit einem 25-~Pin-sub--p=verbinder 1280 ver-
`bunden, um beispielsweise an. eine Druckerschnittstelle eines
`Hostgerats angeschlossen zu werden. Optional umfaSt die er-
`ste verbindungseinrichtung 12 ferner einen 25-Pin-Verbinder
`1282, der den Anschluss von 8 Digitalausgangen und 8 Digital-
`eingdngen 1284 an einem Hostgerdt ermdéglicht.
`
`zweite Verbindungseinrichtung umfaBt vorzugsweise 8
`Die
`BNC-Eingange mit Kalibrationsrelais 1505, einen Block 1510
`mit 8 Gerdteverstarkern mit einem Uberspannungsschutz von +
`75 V, wobei dieser Block wiederum mit
`8 Abtast/Halte-Glie-
`dern 1515 verbunden ist
`(Abtasten/Halten = Sample/Hold =
`S&H). Die Kalibrationsrelais sind Relais, die ein gesteu-
`ertes Umschalten gwischen einer MeSspannung und einer Kali-
`bprationsreferenzspannung erlauben.
`Jede Abtast/Halten-Ein-.
`richtung ist mit einem entsprechenden Eingang eines. 8-Ka-
`nal-Multiplexers
`1520 verbunden, welcher
`seine Ausgangs~
`signale tiber einen programmierbaren Verstarker 1525 in einen
`Anaiog/Digital-Wandler
`(ADW) mit 12 Bit und 1,25 MHz 1530
`dem DSP
`i300 z2ufithrt. Der
`ADW 1530 wird mittels eines
`20-Bit-Zeitgebers 1535 gesteuert, wie es fir Fachleute be-
`kannt
`ist. Der programmierbare Verstirker
`1525 sowle der
`8-Kanal-Multiplexer
`1520 werden tber ein Verstarkungs~Kka-
`nal-Auswahlbatiglied 1540 gesteuert, das wiederum von dem DSP
`1300 gesteuertwird.
`
`einem
`Die gesamte Schnittstelleneinrichtung 10 wird von
`externen AC/DC-Wandler
`1800 versorgt, der
`eine digitale
`Leistungsversorgung von +5 V liefert und mit einem DC/DC-
`