3.5 Kommunikation
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Allerdings müssen für differentielle Signale stets zwei Leitungen für jedes Signal zur
Verfügung stehen. Außerdem benötigt man negative Spannungen, wenn man nicht
nur jeweils entgegengesetzte Logikpegel der asymmetrischen Signale verwendet.
Differentielle Signalübertragung wird beispielsweise in Ethernet-basierten Netzwerken sowie beim Universal Serial Bus (USB) verwendet.
3.5.3 Echtzeitgarantien
Computer verwenden für die interne Kommunikation dezidierte Punkt-zu-PunktVerbindungen oder gemeinsame Busse. Punkt-zu-Punkt-Verbindungen können ein
gutes Echtzeitverhalten besitzen, erfordern aber eine große Anzahl an Verbindungen,
zudem kann es zu Überlastsituationen bei den Empfängern kommen. Verbindungen
mit gemeinsamen Bussen sind einfacher zu realisieren. Solche Busse verwenden
meist eine prioritätenbasierte Zuteilung, wenn mehrere gleichzeitige Zugriffe auf
den Bus vorliegen (siehe z.B. [212]). Das Zeitverhalten prioritätenbasierter Zuteilung ist schlecht vorhersagbar, da Konflikte zur Entwurfszeit nur schwer zu erkennen
sind. Prioritätsbasierte Schemata können auch zum „Verhungern” führen (Kommunikation mit niedriger Priorität kann von solcher mit höherer Priorität vollständig
blockiert werden). Um dieses Problem zu umgehen, kann Time Division Multiple
Access (TDMA) verwendet werden. Dabei wird die Kommunikationszeit in Rahmen (engl. Frames) aufgeteilt. Jeder Rahmen beginnt mit einem Zeitintervall zur
Synchronisation und evtl. einer Lücke, die es dem Sender erlaubt, sich abzuschalten
(siehe Abb. 3.49, [303]).
Rahmen
sync
Frame
Slice 1
...
Slice n-1
Frame
Sicherheits...
...
Slice 0
sync
abstand
Nachricht & Lücke
Zeitscheibe
Frame
lücke
Abb. 3.49 TDMA-basierte Kommunikation
Nach dieser Lücke folgen eine Anzahl an Zeitscheiben (engl. slices), von denen jede eine Nachricht enthält. Auch jede Zeitscheibe enthält wieder eine Lücke
und einen Sicherheitsabstand (engl. guard time), um die Taktratenunterschiede der
Kommunikationsteilnehmer auszugleichen. Zeitscheiben sind jeweils einem Kommunikationsteilnehmer zugeordnet. Es existieren Abwandlungen dieses Schemas; so
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Allerdings müssen für differentielle Signale stets zwei Leitungen für jedes Signal zur
Verfügung stehen. Außerdem benötigt man negative Spannungen, wenn man nicht
nur jeweils entgegengesetzte Logikpegel der asymmetrischen Signale verwendet.
Differentielle Signalübertragung wird beispielsweise in Ethernet-basierten Netzwerken sowie beim Universal Serial Bus (USB) verwendet.
3.5.3 Echtzeitgarantien
Computer verwenden für die interne Kommunikation dezidierte Punkt-zu-PunktVerbindungen oder gemeinsame Busse. Punkt-zu-Punkt-Verbindungen können ein
gutes Echtzeitverhalten besitzen, erfordern aber eine große Anzahl an Verbindungen,
zudem kann es zu Überlastsituationen bei den Empfängern kommen. Verbindungen
mit gemeinsamen Bussen sind einfacher zu realisieren. Solche Busse verwenden
meist eine prioritätenbasierte Zuteilung, wenn mehrere gleichzeitige Zugriffe auf
den Bus vorliegen (siehe z.B. [212]). Das Zeitverhalten prioritätenbasierter Zuteilung ist schlecht vorhersagbar, da Konflikte zur Entwurfszeit nur schwer zu erkennen
sind. Prioritätsbasierte Schemata können auch zum „Verhungern” führen (Kommunikation mit niedriger Priorität kann von solcher mit höherer Priorität vollständig
blockiert werden). Um dieses Problem zu umgehen, kann Time Division Multiple
Access (TDMA) verwendet werden. Dabei wird die Kommunikationszeit in Rahmen (engl. Frames) aufgeteilt. Jeder Rahmen beginnt mit einem Zeitintervall zur
Synchronisation und evtl. einer Lücke, die es dem Sender erlaubt, sich abzuschalten
(siehe Abb. 3.49, [303]).
Rahmen
sync
Frame
Slice 1
...
Slice n-1
Frame
Sicherheits...
...
Slice 0
sync
abstand
Nachricht & Lücke
Zeitscheibe
Frame
lücke
Abb. 3.49 TDMA-basierte Kommunikation
Nach dieser Lücke folgen eine Anzahl an Zeitscheiben (engl. slices), von denen jede eine Nachricht enthält. Auch jede Zeitscheibe enthält wieder eine Lücke
und einen Sicherheitsabstand (engl. guard time), um die Taktratenunterschiede der
Kommunikationsteilnehmer auszugleichen. Zeitscheiben sind jeweils einem Kommunikationsteilnehmer zugeordnet. Es existieren Abwandlungen dieses Schemas; so