Technik

Die Technik des EIB-Busses

An dieser Stelle kann ich nur auf die Twisted-Pair-Variante des EIB-Busses eingehen, da ich nur diese verwende.
Der EIB-Bus wird über ein twisted-pair-Kabel (also im Prinzip über einen "Klingel­draht") betrieben. Über diese zwei Leitungen werden sowohl die Geräte am Bus mit Spannung versorgt als auch die Daten übertragen. Das standard EIB-Kabel besitzt zwei Paare (rot-schwarz und weiss-gelb) aber ich habe bisher noch keinen Hinweis darauf bekommen, wozu "weiss-gelb" nützlich ist.
Die Kommunikation geschieht über ein Verfahren, dass bereits beim uralten analogen Telefon angewandt wurde:
Die Versorgungsspannung ist eine Gleichspannung, die dem Bus über eine relativ große Drossel zugeführt wird. Eine Drossel ist für die Versorgungs­gleichspannung niederohmig aber für einen Wechselstrom (die Daten) ein hoher elektrischer Widerstand so dass sie mit geringem Aufwand über die gleiche Leitung übertragen werden können.
Für die binäre Folge der Datenbits gibt es dabei einen dominanten (die Stromquelle wird belastet) und einen rezessiven (die Stromquelle wird nicht belastet) Level.
Ein Sender beobachtet dabei kontinu­ierlich den Pegel der Ver­sorgung, d.h. ob die Daten auf dem Bus mit seinen gesendeten Daten übereinstimmt. Sobald eine Abweichung festgestellt wird (ein anderer Teilnehmer sendet gleichzeitig abweichende Daten) bricht er sofort die Sendung ab und wiederholt sie erst nach einer zufälligen Zeit­spanne von Inaktivität auf dem Bus.
Jeder Teilnehmer am EIB-Bus kann also spontan mit einer Übertragung beginnen. Dadurch kann es zwangsläufig zu Kollisionen kommen. Stellen Sie sich eine Gruppe von Menschen vor. Jeder einzelne kann, wenn ihm etwas einfällt, mit einem Gespräch beginnen. Wenn dies zwei Leute gleichzeitig tun, wird einer von Ihnen stoppen und den anderen den Satz zuende sprechen lassen. Erst wenn keiner mehr etwas zu sagen hat wird der höflichere Teilnehmer erneut mit seinem Thema beginnen.
Ganz ähnlich läuft es bei EIB. Wenn die Kollision erkannt wird, stoppen beide Teilnehmer ihre Sendung um Sie nach einer zufälligen Pause wieder zu beginnen. Der erste wird dabei Erfolg haben und sein Telegramm absetzen können. Der andere folgt nach einer kurzen Pause. Da es hierbei nicht um Konkurrenz geht oder wer als erster fertig wird ist dieses Verfahren gut geeignet die zur Verfügung stehende Bus­band­breite möglichst optimal auszunutzen.
Die Über­tragung erfolgt dabei byteweise asynchron mittels eines standard UARTS. Ein Byte wird durch ein Startbit angekündigt, dann seriell Bit für Bit übertragen, gefolgt von einem Paritybit und einem Stoppbit.