Telegramy – forma přenosu informací po sběrnici KNX/EIB

Veškeré informace, které si při řízení systémové instalace KNX/EIB vyměňují jednotlivé přístroje (jednotliví účastníci připojení ke sběrnici), jsou ve formě digitálních pulsů, dosahují tedy pouze dvou stavů. Jednotkou přenosu je 1 bit, který může nabývat hodnoty logické „0“ nebo logické „1“. Pro binární přenos informací se využívá hexadecimálního kódování, což značí 16 možných stavů pro přenášené číslo v binárním vyjádření, zatímco v dekadickém vyjádření můžeme jedním dekadickým místem vyjádřit 10 možných stavů. Porovnání těchto stavů v hexadecimálním, binárním a dekadickém vyjádření je v následující tabulce.

Pro různé funkce nebo nastavené či měřené hodnoty je nezbytné přenášet informace vyjadřující svou délkou a počtem stavů potřebný obsah. Takže příkazu vyjadřujícímu spínání (tedy poloha ZAP nebo VYP) postačí pro vyjádření rozměru dat jen 1 bit, tzn. dva provozní stavy, odpovídající logické „1“ pro ZAP a logické „0“ pro VYP. Stavy od 0% do 100% pro nastavení výšky žaluzií nebo úhlu jejich natočení, případně pro nastavení úhlu otevření polovodičového ventilu stmívače se vyjadřují 256 kroky, tedy celkem 256 stavy, pro jejichž binární vyjádření je potřebných 8 bitů (1 byte). Stavy různých fyzikálních veličin se tak mohou vyjadřovat různě dlouhými daty s různými počty stavů, jak je naznačeno v následující tabulce:

Představme si, že v systémové instalaci KNX/EIB dojde k události, kterou je potřebné oznámit jiným účastníkům na sběrnici. Touto událostí může být např. stisknutí ovládacího prvku tlačítkového snímače, určeného pro ovládání určitého svítidla. Po stisku odešle sběrnicová spojka tohoto snímače na sběrnici telegram s potřebným obsahem. Průběh celé komunikace je možné graficky vyjádřit podle následujícího vyobrazení:

Pro větší náhled kliknout.
Obr. 1: Časový průběh při vyvolání a odeslání telegramu

Ve vyobrazení vyznačená událost značí v našem příkladě stisk ovládacího tlačítka. Po uplynutí přenosového zpoždění t1, tedy době, která je zapotřebí pro přenos 50 bitů, následuje odeslání telegramu s příkazem k sepnutí a veškerými dalšími potřebnými informacemi. Přenosové zpoždění t1 je doba potřebná pro prověření, je-li sběrnice volná. Toto zpoždění odpovídá době 5,2ms a postačuje i pro případné přerušení přenosu telegramu s nižší prioritou. Adresát na sběrnici (v našem případě spínací akční člen) přijme zprávu a po časovém zpoždění t2, které odpovídá době přenosu 13 bitů (1,352ms), odešle zpětné hlášení s potvrzením správnosti přenosu. Pokud byl telegram určen více než jednomu účastníkovi na sběrnici, zpětné hlášení odesílají současně všichni účastníci, jimž byla zpráva adresována.

Telegram je vysílán rychlostí 9600 bitů/s. Znamená to, že 1 bit zaneprázdní sběrnici na 1/9600s, t.j. 104 µs. Telegram není vysílán jako nepřetržitý sled binárních čísel, ale je vysílán po jedenáctibitových znacích. Spolu s přestávkou mezi dvěma znaky, která se rovná době potřebné pro přenos dvou bitů, je potřebná doba pro přenos znaku 1,35ms (doba pro přenos 13 bitů). Znak začíná startovacím bitem ST, následuje 8 bitů s přenášenou informací (D0 až D7), paritní bit P, stop bit SP a je ukončen dvoubitovou přestávkou:

Pro větší náhled kliknout.

Doba potřebná pro přenos celého telegramu závisí na délce informace, která má být sdělena účastníkům na sběrnici. Nejkratší doba – 20ms – postačí pro přenos telegramu s jednobitovou informací – se spínacím telegramem. V tomto případě telegram sestává z 8 znaků a jednoho znaku s potvrzením. Nejdelší dobu pro přenos – 40ms – vyžaduje telegram obsahující čtrnáctibytovou informaci – textovou zprávu. Tento telegram sestává z 23 znaků a jednoho znaku pro potvrzení telegramu. Do doby potřebné pro přenos každého telegramu se započítává doba potřebná pro prověření, že sběrnice je volná t1 (50 bitů) a čekací dobou mezi telegramem a potvrzením telegramu t2 (13 bitů).

Pro větší náhled kliknout.

Literatura:
1. Materiály z www.knx.org
2. Studijní materiály asociace KONNEX
3. Archiv autora