Artikel in der "wetnotes 24"

In der Ausgabe 24 der "wetnotes" findet Ihr den 2. Teil des Artikel über Bussysteme in Rebreathern. 

Darin geht es im Detail über den DiveCAN von Shearwater, den I²C - Bus in  der Vision Elektronic von AP und wie diese Bussystemen in den Rebeathern implementiert sind.

 

Wir möchten euch auch diesen Artikel nicht vorenthalten und stellen ihn Euch hier zum lesen zur Verfügung. Viel Spass.

Ein Auszug aus dem Artikel:

Mit dem Bus im Rebreather - Bussysteme in der Rebreathertechnologie

Teil 2 Spezifische Ausprägungen der Bussysteme in verschiedenen Rebreathern

Von Falko Höltzer 

Wie im vorherigen „WETNOTES“ Artikel schon angekündigt, beleuchten wir nun die einzelnen unterschiedlichen Bus-Typen. Um es dem geneigten Leser nochmal in Erinnerung zu rufen, es waren der I²C Bus, der ISCAN™ und der DiveCAN® die in den aktuellen Rebreathern verbaut werden. Der I²C Bus wird in AP Diving Rebreathern, also dem Inspiration XPD, dem Inspiration EVP (früher bekannt als Evolution+) und dem Inspiration EVO (auch bekannt als Evolution) verwendet. Den ISCAN™ Bus wird von von Innerspace System Corp. genutzt und ist im Megalodon CCR und Pathfinder CCR eingebaut. Der DiveCAN® ist am weitesten verbreitet. Er wird in allen Rebreathern verbaut, die Shearwater Elektronik einsetzen. Hierzu gehört z.B. der JJ-CCR, der rEvo, der Hollis Prism2, der SF2 und der O2ptima CCR.

I^₂C Bus

Betrachten wir als allererstes den I²C Bus, da dieser am längsten in Rebreathern Verwendung findet. I²C bedeutet ausgesprochen Inter-Integrated Circuit. Also I-hoch2-C oder auch I-quadrat-C, englisch I-squared-C. Er ist in den 80er Jahren von Philips entwickelt worden, um eine einfache Kommunikation zwischen Elektrobausteinen zu etablieren. Jeder von euch ist mit diesem Bus schon mehrfach unbewusst in Berührung gekommen, und trägt ihn tagtäglich in seiner Brieftasche mit sich. Die Chips der Krankenkassenkarte verwenden diesen Bus. Auch in Fernsehern, CD-Playern und Geldkarten wird der I²C Bus verwendet. Seit Einführung der Vision Elektronik im Jahre 2005 wird dieser Bus vom AP-Diving eingesetzt. Er ermöglicht eine Übertragungsgeschwindigkeit von 1 MBit/s, so schnell wie DSL Mitte der 2000er. Es können bis zu 1136 Geräte an diesen Bus angeschlossen werden. Es ist ein sogenannter Master – Slave Bus. Für alle Filmfans, das „Highlander-Prinzip, es kann nur einen geben“. Es darf nur ein Gerät Master sein und nur der Master darf senden. Alle anderen Teilnehmer im Bus sind Slave und somit Empfänger. Theoretisch wäre ein Master - Master möglich, aber diese Ausprägung des Buses ist im Rebreather nicht erwünscht und unter uns gesagt, auch nicht wirklich sinnvoll. Der I²C Bus benötigt eine Taktleitung (genannt Serial Clock, SCL) und eine Datenleitung (Serial Data, SDA). Das Taktsignal, das jeder Bus braucht, wird über die Taktleitung übertragen. Der Takt wird immer vom Master initiiert. Die eigentlichen Daten werden über die SDA, die Datenleitung übertragen. Der I²C Bus arbeitet mit einer positiven Logik. Dabei werden Informationen mittels Spannungspegel übertragen. Eine Spannung von beispielsweise 5 V entspricht einem HIGH Signal also einer logischen 1, keine Spannung (also 0 V) entspricht einem LOW Pegel und somit einer logischen 0.

Wichtig ist zu sagen, dass der Beginn eines Pakets immer mit einem Start Signal und das Ende eines Paket mit einem Stopp Signal versehen ist. Wie diese Signale aussehen wird im Layer 2 (Data Link Layer) des ISO/OSI Referenz Model (siehe Teil1 „WETNOTES“ 23) definiert. Der Beginn einer Datenübertragung (die Start-Bedingung) durch einen I²C Master sieht wie folgt aus: Der Master zieht die Datenleitung (SDA) von HIGH auf LOW herunter, während die Taktleitung (SCL) auf HIGH bleibt. Dazwischen werden dann die eigentlichen Daten übertragen. Ein Datenbit kann, wie in der Digitaltechnik üblich, 2 Zustände einnehmen, 1 und 0 oder einfach Spannung oder keine Spannung. Die Daten sind gültig, wenn die Taktleitung (SCL) auf HIGH liegt. Ein LOW Pegel auf der Datenleitung (SDA) bedeutet 0, ein HIGH bedeutet 1, die zuvor beschriebene positive Logik. Beendet wird das Informationspaket durch die Stopp-Bedingung. Der Master zieht die Datenleitung (SDA) von LOW auf HIGH, während die Taktleitung SCL auf HIGH bleibt. Die Übertragung ist beendet.

Mehr gibts zu lesen im Artikel zum Download.