Asperg, 23. Juni 2009

Zwei konträre Forderungen prägen das Datenmodell einer modularen Peripherie. Auf der einen Seiten sollen die Daten der Peripherie (Parameter, Sollwerte, Istwerte usw.) gleichartig angesprochen werden, damit eine einheitliche Kommunikation möglich ist. Auf der anderen Seite soll die Peripherie völlig unterschiedliche Aufgaben erfüllen und für neue offen sein. Soll heißen: Neue Datenstrukturen müssen erlaubt sein.
Die Peripherie besteht aus Mikrocontrollern, die über ein Bussystem miteinander verbunden sind. Sie erhalten zur Unterscheidung eine eindeutige Adresse, die Node-ID. Alle Mikrocontroller mit einer eigenen Node-ID bilden die oberste Schicht des Datenmodells und werden „Node“ genannt.

Für das Datenmodell wird eine Baumstruktur gewählt. Jede Schicht in dieser Baumstruktur erhält ihre eigene Bezeichnung. Die oberste Schicht heißt demnach „Node“. Peripherals sind die Ein- und Ausgabeeinheiten auf Mikrocontrollern. Sie bilden die mittlere Schicht der Baumstruktur und erhalten die Bezeichnung „Port“.

Komplexe Funktionen, Regler, Detektoren usw. lassen sich mit virtuellen Peripherals realisieren. Mit der entsprechenden Software auf dem Hostrechner und der Firmware auf dem Mikrokontroller bieten sie damit die geforderten Modularität.

Jedes Peripheral besitzt im Normalfall eine bestimmte Anzahl gleichartiger Elemente. Komplexe Peripherals können verschiedenartige Elemente besitzen, werden aber auch wie ein Port behandelt. Die Elemente erhalten die Bezeichnung „Item“ und bilden die unterste Schicht in dieser Baumstruktur.

Allen Komponenten in dieser Baumstruktur haben eines gemeinsam, das ist die Bezeichnung und die dazugehörende Beschreibung. Diese beiden Texte werden deshalb in der Baumstruktur angezeigt. Alle weiteren Details einer Komponente werden nicht in der Baumstruktur, sondern in einem getrennten Fenster gezeigt. Dadurch sind beliebige Datenstrukturen der Komponenten möglich. Abhängig von der Betriebsart, können im Details-Fenster die Daten geändert werden.

Auf diese Weise ist jede Komponente mit einem einheitlichen Verfahren erreichbar obwohl sie auf einer individuellen Datenstrukturen basiert. Das Programmskelett berücksichtigt diese Forderung und stellt die benötigten Routinen zur Präsentation der Datenstrukturen zur Verfügung.

Verfasst am 23.06.2009 von Anton Kling