(57)【要約】      （修正有）【課題】３つのバッファのうちその都度１つの占有が改善された自由度を可能にする方法を提供する。【解決手段】処理ユニットおよびバスインターフェースを備えたモジュールの少なくとも３つのバッファを含むバッファメモリの割り当て方法において、各バッファが、「入力範囲ローカル」、「ローカル」、「入力範囲外部」および「外部」なる４つのステータスのうちの１つをとることができ、バスインターフェースか処理ユニットかのいずれかが３つのバッファのうちの１つを次の戦略によって占有することを試みる。すなわち、既に３つのバッファの１つが割り当てられている場合には、このバッファが使用され、そうでない場合には、「入力範囲外部」もしくは「入力範囲ローカル」なるステータスを持っているバッファの１つが使用され、そのために当該バッファに「外部」もしくは「ローカル」なる状態が割り当てられる。【選択図】図４
2009289269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ユニット（２２）およびバスインターフェース（２４）を備えたモジュール（１４−１６）の少なくとも３つのバッファ（４６，４８，５０）を含むバッファメモリ（２６）の割り当て方法であって、
モジュール（１４−１６）がバスインターフェース（２４）を介してデータを送出し、または受け取り、処理ユニット（２２）によって、バスインターフェース（２４）を介して送出するためのデータを発生し、かつバスインターフェース（２４）を介して受け取ったデータを処理し、したがって一方でバスインターフェース（２４）が、他方で処理ユニット（２２）が、バッファメモリ（２６）を介して進行させられる通信関係において、製作者もしくは使用者として働き、
各バッファ（４６，４８，５０）が、「入力範囲ローカル」（５４）、「ローカル」（５２）、「入力範囲外部」（５８）および「外部」（５６）なる４つのステータスのうちの１つをとることができ、
バスインターフェース（２４）か処理ユニット（２２）かのいずれかが３つのバッファ（４６、４８、５０）のうちの１つを次の戦略によって占有することを試み、
既に３つのバッファ（４６、４８、５０）の１つが割り当てられている場合には、このバッファ（４６、４８、５０）が使用され、
そうでない場合には、「入力範囲外部」（５８）もしくは「入力範囲ローカル」（５４）なるステータスを持っているバッファ（４６、４８、５０）の１つが使用され、そのために当該バッファ（４６、４８、５０）に「外部」（５６）もしくは「ローカル」（５２）なる状態が割り当てられる方法。
【請求項２】
厳密に１つのバッファ（４６、４８、５０）が状態「ローカル」（５２）を、厳密に１つのバッファ（４６、４８、５０）が状態「外部」（５６）を、そして最大３つのバッファ（４６、４８、５０）が状態「入力範囲ローカル」（５４）を、そして同様に最大３つのバッファ（４６、４８、５０）が状態「入力範囲外部」（５８）をとることができる請求項１記載の方法。
【請求項３】
バスインターフェース（２４）か処理ユニット（２２）かのいずれかによる３つのバッファ（４６、４８、５０）のうちの１つの占有に続いて、当該バッファ（４６、４８、５０）に「入力範囲ローカル」（５４）もしくは「入力範囲外部」（５８）なる状態が割り当てられる請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
「入力範囲外部」（５８）または「入力範囲ローカル」（５４）なるステータスを持つバッファ（４６、４８、５０）の使用時に、このステータスを持つ多数の使用可能なバッファ（４６、４８、５０）がある場合には、このステータスを最も長く保持しているバッファ（４６、４８、５０）が使用される請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
バスインターフェース（２４）または処理ユニット（２２）が、「入力範囲外部」（５８）もしくは「入力範囲ローカル」（５４）なるステータスを有するバッファ（４６、４８、５０）が全く使用できない場合に、「入力範囲ローカル」（５４）もしくは「入力範囲外部」（５８）を有する１つのバッファ（４６、４８、５０）を占有し、しかもそこにおいてこのステータスを最も短い時間保持しているバッファを占有する請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
どのバッファ（４６、４８、５０）が特定のステータスを最も長くまたは最も短く保持しているかを認識するために、「入力範囲ローカル」（５４）または「入力範囲外部」（５８）なる状態を有する最大３つのバッファ（４６、４８、５０）を管理すべくデータ構造が設けられていて、そのデータ構造によりそのような期間がデータ構造内の位置によってコード化可能である請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
バスインターフェース（２４）か処理ユニット（２２）かのいずれかによるバッファ（４６、４８、５０）の占有に続いて、当該バッファ（４６、４８、５０）に、「入力範囲ローカル」（５４）もしくは「入力範囲外部」（５８）なる状態が割り当てられ、データ構造内において最後のフリーな位置に登録される請求項３および請求項６記載の方法。
【請求項８】
コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに請求項１乃至７の１つに記載の方法を実行可能にするためのコンピュータによって実行可能なプログラムコード命令を備えたコンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータによって実行可能な請求項８によるコンピュータプログラムを備えた記憶手段。
【請求項１０】
請求項８記載のコンピュータプログラムがロードされているコンピュータシステム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ユニットおよびバスインターフェースを備えたモジュール、特に技術的プロセスの自動化の際に使用するために設けられたモジュールにおける少なくとも３つのバッファを含むバッファメモリの割り当て方法に関する。この種のモジュールは、技術的プロセスの制御装置または監視装置において、その際に使用されるアプリケーションと通信基盤設備との間のデータ交換のために設けられている。この種のデータ交換のためには、アプリケーションが停止されることなく高速かつ高密度のアクセスを可能にする資源が自由に使用可能にされなければならない。以下において、アプリケーションとは、モジュール上に設けられた処理ユニットのことを言い表す。処理ユニットは、例えばプロセッサであるか、またはプロセッサの機能を提供し、したがってアプリケーションの実行、すなわち自動化解決策の実行に用いるように決められかつそれに適している。
【背景技術】
【０００２】
モジュールは好ましくはいわゆる分散周辺装置モジュールである。というのは、自動化技術において、それぞれの通信基盤設備、つまり例えばバス、とりわけフィールドバスにより相互に通信接続されている分散システムがますます使用されるからである。分散周辺装置モジュールによって、公知のやり方で、それぞれの技術的プロセスから入力信号が読み込まれ、ローカルに処理または前処理され、そして少なくとも部分的に上位のユニット、例えばプログラマブルコントローラの中央ユニット、ホストコンピュータなどに伝送される。その際に上位のユニットは受け取った入力信号を処理し、入力信号から場合によっては中央ユニット内部値を用いて出力信号を求める。出力信号は再び通信基盤設備を介して個別のまたは全体の分散周辺装置モジュールに伝送される。技術的プロセスへの作用は、周辺装置モジュールまたは個別の周辺装置モジュールが、この経路で受け取った出力信号をそれぞれの技術的プロセスに出力し、それにともなってプロセス内にあるアクチュエータ、例えばモータ、弁などに影響を与えることによって行なわれる。
【０００３】
技術的プロセスからの入力信号の読み込みおよび技術的プロセスへの出力信号の出力は、周辺装置モジュールにおいてそれに含まれている処理ユニットによりいわゆるサイク時間内に行なわれる。一般に、このサイクル時間は、それぞれの周辺装置モジュールに対する上位ユニットの２つのアクセス時間の間において経過する時間と明らかに相違する。したがって、入力信号および出力信号は即座に転送または処理されるのではなくて、周辺装置モジュールにおいて中間記憶されなければならない。そのためのバッファ回路は公知である（例えば、特許文献１参照）。この公知のバッファ回路の場合には、そこに示された周辺装置モジュールに含まれている一方での処理ユニットおよび他方でのバスインターフェースが、バッファメモリ内で、３つのメモリ領域（バッファ）のうちの１つを占有するので、どの時点でも処理ユニットおよびバスインターフェースのために確実に、バッファメモリ内において直接的に予め書き込まれたデータを上書きすることなく新たなデータを書き込むことができるバッファが使用され得る。しかしながら、前記特許文献１での試みに付随して現れる、一方での処理ユニットおよび他方でのバスインターフェースに対するその都度２つのバッファの固定の関係が、自由度に関して更に改善できることが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第０８４３８４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、特許文献１から出発して、処理ユニットおよびバスインターフェースを備えたモジュールにおける少なくとも３つのバッファを含むバッファメモリの割り当て方法であって、その都度３つのバッファのうちの１つの占有が改善された自由度をもたらすようにした方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１において定義されている方法により解決される。そのために、処理ユニットおよびバスインターフェースを備えたモジュールの少なくとも３つのバッファを含むバッファメモリの割り当て方法であって、モジュールがバスインターフェースを介してデータを送出しまたは受け取り、処理ユニットによって、バスインターフェースを介して送出するためのデータを発生し、かつバスインターフェースを介して受け取ったデータを処理し、したがって一方でバスインターフェースが、他方で処理ユニットが、バッファメモリを介して進行させられる通信関係において、製作者もしくは使用者として働き、各バッファが、４つのステータス、すなわち「入力範囲ローカル」、「ローカル」、「入力範囲外部」および「外部」のうちの１つをとることができ、バスインターフェースか処理ユニットかのいずれかが（以下において、その都度「ユニット」とも呼ぶ。）、３つのバッファのうちの１つを次の戦略によって占有することを試み、既に３つのバッファの１つが割り当てられている場合には、このバッファが使用され、そうでない場合には、「入力範囲外部」（バスインターフェースによる占有の場合）もしくは「入力範囲ローカル」（処理ユニットによる占有の場合）なるステータスを持っているバッファの１つが使用され、そのために当該バッファに「外部」もしくは「ローカル」なる状態が割り当てられる。この場合に、常にバッファの１つがバスインターフェースに、そして他のバッファが処理ユニットに割り当てられている特許文献１における状況とは違って、バスインターフェースまたは処理ユニットに、またはバスインターフェースおよび処理ユニットに、一時的にバッファが割り当てられていないことも起こり得る。
【０００７】
「ローカル」および「外部」なるステータスは、特許文献１においてこの種のステータス管理が言及されてはいないが、既述の従来技術において遂行された占有戦略にほぼ対応する。そこにおいて処理ユニットかバスインターフェースかのいずれかがそこのバッファメモリのバッファの１つを占有するや否や、これらはこの種のステータスを受け付けたものと解釈される。占有されないバッファメモリは、例えば「フリー」と呼ばれ得る中間ステータスを持つ。それゆえ、ステータスの移行は、「ローカル」または「外部」から「フリー」への移行および「フリー」から「ローカル」または「外部」への移行が可能である。
【０００８】
本発明の場合には付加的なステータスが使用され、処理ユニットおよびバスインターフェースが必要な場合にのみその都度バッファメモリのバッファの１つを占有するのに対して、特許文献１の場合には処理ユニットおよびバスインターフェースが常に３つのバッファのうちの１つを占有する。バッファメモリの使用は、循環的に基本的には、先ず例えば処理ユニットがその都度のバッファを使用し、それからこれはバスインターフェースによって使用され、その後で再び処理ユニットによって使用されるというように行なわれる。処理ユニットかバスインターフェースかのいずれかが１つのバッファを占有するようになる前に、１つ以上のバッファが処理ユニットかバスインターフェースかのいずれかによる使用のためにフリー状態にされる。このようなバッファは、いわばその都度のユニットの「入力範囲」に割り当てられ、もちろんバッファの空間的配列は変更できないので、これは相応のステータス、すなわち「入力範囲ローカル」または「入力範囲外部」によって識別される。その都度の入力範囲からその都度のユニットが「セルフサービス」をする。その都度の入力範囲に相応のステータス授与によって割り当てられているバッファがない場合にだけ、例外処理が、例えば相補的なユニットの入力範囲から、まだ実行または処理されてないバッファのうちの１つが改めて占有され、それによりいわば取り戻される。
【０００９】
既に説明しかつ以下に更に説明する方法は、ソフトウェアにて実現されていることが好ましい。したがって、本発明は、個々の方法ステップまたは方法ステップ列を実行可能にするためのコンピュータプログラム命令を含むこの種の方法を実行するためのコンピュータプログラム、このようなコンピュータプログラムを有するデータ媒体およびこの種のコンピュータプログラムがロードされているコンピュータシステムにも関し、したがって冒頭に述べた如きモジュール、特にいわゆる分散周辺装置モジュール、あるいはここにまたは以下において詳細に説明されている機能を有するバッファメモリ割り当て論理を備えたモジュール内蔵のバッファメモリにも関する。
【００１０】
本発明の有利な構成は従属請求項の対象である。この場合に使用される従属関係は、その都度の従属請求項の特徴による主請求項の対象の更なる発展を指し示す。それらは、従属請求項の特徴組み合わせに関する独立した対象保護の獲得に対する放棄として理解すべきではない。更に、特許請求の範囲の解釈に顧慮して、下位に置かれた請求項における特徴のより詳しい具象化は、その都度先行する請求項にこの種の制限が存在しないことから出発している。
【００１１】
厳密に１つのバッファが状態「ローカル」を、厳密に１つのバッファが状態「外部」を、そして最大３つのバッファが状態「入力範囲ローカル」を、そして同様に最大３つのバッファが状態「入力範囲外部」を取ることができるならば十分であることが分かった。更に、このような解決策は、特許文献１に記載されているハードウェアの適合化なしに、したがってそこに既に設けられている３つのバッファを用いて使用可能であり、その限りでは、既存の自動化解決策に関しては完全にそこの通信基盤設備およびそれにともなって使用される周辺装置とともに使用可能である。
【００１２】
バスインターフェースか処理ユニットかのいずれかによる３つのバッファのうちの１つの占有に続いて、当該バッファに、バスインターフェースによる「外部」の占有の場合に「入力範囲ローカル」なる状態が、もしくは処理ユニットによる「ローカル」の占有の場合に「入力範囲外部」なる状態が割り当てられ、それにより相補的なユニットの入力範囲における転送が達成される。
【００１３】
「入力範囲外部」もしくは「入力範囲ローカル」なるステータスを持つバッファの使用時に、このステータスを持った使用可能なバッファが多数ある場合にはこのステータスを最も長く保持しているバッファが使用される。このやり方で、その都度のバッファにおいて１つのユニットから他のユニットへ転送されるデータがそれらの受取または発生の時点に応じて処理されることが保証される。
【００１４】
既に述べたバッファの取り戻しのためには次のようにすることが好ましい。すなわち、バスインターフェースにとって「入力範囲外部」ステータスを有するバッファが全く使用できない場合、そして処理ユニットにとって「入力範囲ローカル」なるステータスを有するバッファが全く使用できない場合に、バスインターフェースまたは処理ユニットが「入力範囲ローカル」もしくは「入力範囲外部」なるステータスを有する１つのバッファを占有し、しかもそこにおいてこのステータスを最も短い時間保持しているバッファを占有することである。それによって少なくとも製作者または使用者のために１つのバッファが使用可能にされ、最後に使用されたバッファ、すなわちその都度のステータスを最も短い時間保持しているバッファが取り戻され／再び使用されることによって、既に使用されたバッファの再度の使用が特に良好に代行可能であることが保証される。
【００１５】
どのバッファが特定のステータスを最も長くまたは最も短く保持しているかを認識するために、「入力範囲ローカル」または「入力範囲外部」なる状態を有する最大３つのバッファを管理すべくデータ構造が設けられていて、そのデータ構造によりそのような期間がデータ構造内の位置によってコード化可能である。この種のデータ構造の例は、例えばいわゆる「アレイ」様式による静的なデータ構造またはリスト様式、特に単純または二重リンクのリスト様式による動的なデータ構造のような領域である。当該バッファが特定のステータスを保持している時間に応じたバッファ使用の優先順位付けに類似して、バスインターフェースか処理ユニットかのいずれかによるバッファの占有に続いて、当該バッファに、「入力範囲ローカル」もしくは「入力範囲外部」なる状態が割り当てられ、データ構造内において最後の自由位置に登録される。これによってこの場合にもその都度のステータスの時間とデータ構造内における位置との間の相関がもたらされる。代替として、上述の４つの状態を８つの状態に拡張することも可能である。「入力範囲外部」および「入力範囲ローカル」なる両基礎状態のより細密表現化による状態の個数の増加は、例えば、「入力範囲ローカル１」、「入力範囲ローカル２」、「入力範囲ローカル３」および「入力範囲外部１」、「入力範囲外部２」、「入力範囲外部３」としてもたらされる。３つよりも多いバッファの場合には、常に設けられる基礎状態に基づいて、相応に増加された個数の個別状態がもたらされる。このような基礎状態の細密表現化の場合には、特定の状態の時間のコード化のために使用可能な（上述の如き）データ構造は省略可能である。例えば、最も長く「入力範囲ローカル」に割り当てられているバッファに「入力範囲ローカル３」が割り当てられ、これに対して「入力範囲ローカル２」なるステータスは２番目に長く「入力範囲ローカル」に割り当てられているバッファを示すという具合である。用意される割り当てが、バッファに状態（基礎状態または基礎状態の細密表現化）の1つが割り当てられるやり方で行なわれるか、それとも状態に１つのバッファが割り当てられるやり方で行なわれるかは重要なことではなく、全体的には等価である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は分散周辺装置を含む自動化システム内でのデータ交換時における割り当て可能な資源として多数の内部形成されるバッファを有するバッファメモリを含む分散周辺装置を備えた技術的プロセスを制御するための自動化システムの概略図である。
【図２】図２はスイッチとして働く周辺装置に接続された多数の周辺装置を有する自動化システムの部分図である。
【図３】図３は自動化システムにおけるデータ転送時において図２に示されているようなスイッチでの有限の転送時間の場合に生じる時間的ずれを示す概略図である。
【図４】図４は内部形成されるバッファを有するバッファメモリとそれの占有および使用を示す概略図である。
【図５】図５はバッファメモリの使用時における瞬間を表わす概略図である。
【図６】図６はバッファメモリの使用時における他の瞬間を表わす概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下において図面に基づいて本発明の実施例を説明する。互いに対応する対象または要素には全ての図において同じ符号が付されている。
【００１８】
実施例または各実施例は本発明の限定として解釈すべきではない。むしろここでの開示の枠内において数多くの変更および部分変更が可能であり、特に次のような変形および組み合わせが可能である。すなわち、例えば一般的または特殊な記載部分に関連して記載されかつ請求項または図面に含まれている個々の特徴もしくは要素または方法ステップの組み合わせまたは変形によって課題解決を顧慮して当業者にとって引き出し可能である変形および組み合わせであり、そして組み合わせ可能な特徴によって新たな対象または新たな方法ステップもしくは方法ステップ列をもたらす変形および組み合わせである。
【００１９】
図１は全体として１０にて示されかつ概略的に示された自動化システムを示す。自動化システム１０は、例えばプログラマブルコントローラの中央ユニットである上位ユニット１２と、モジュールと呼ばれる１つ以上の周辺装置１４，１６とを含む。自動化システム１０は詳しくは示されていない技術的プロセス１８の制御ないし監視のために設けられている。更に、特に周辺装置１４−１６は、次のように技術的プロセス１８とのデータ交換を行なう。すなわち、公知のやり方で、技術的プロセス１８内に設けられた例えばリミットスイッチ、測定値検出器などの如きセンサからセンサ信号を入力信号として取得し、そして出力信号を技術的プロセス１８内にある例えばモータ、弁などの如きアクチュエータに供給することによってデータ交換を行なう。
【００２０】
自動化システム１０のユニット群、すなわち１つ以上の上位ユニットおよび各周辺装置１４−１６は、通信可能にそのために設けられた通信基盤設備、例えばバス、特にいわゆるフィールドバス２０を介して接続されている。フィールドバス２０は、ここでは、有り得るデータの流れを考慮して非常に簡略化されて図示されているにすぎない。
【００２１】
周辺装置１４−１６のうち１つのみが更に詳しく示されている。基本的に、本発明による方法への参加のために設けられているかぎり、周辺装置１４−１６の全てが同じまたは少なくとも同じような構成を持つ。したがって、自動化システム１０は、データ交換が特許文献１に記載されている試みにしたがって行なわれる周辺装置も十分に含み得る。図１には周辺装置１４−１６の細部として処理ユニット２２、バスインターフェース２４およびバッファメモリ２６が示されている。
【００２２】
図２は図１による自動化システム１０の細部を簡略化して示し、特にこのような自動化システムが一般に多数の周辺装置１４を含むことが示されている。図２には、自動化システム１０がスイッチまたはルータとして働く少なくとも１つの周辺装置１６を含んでいて、この周辺装置１６に、フィールドバス２０に属する４つのライン２８，３０，３２，３４において多数の周辺装置モジュール１４が接続されていることが具体的に示されている。スイッチとして働く周辺装置１６の入力側には、フィールドバス２０を介して転送されるデータがパケット状に伝達されることが簡略化されて示されていて、このことが図２には４つのいわゆるフレーム３６，３８，４０，４２によって具体的に示されている。それによって含まれるデータを自動化システム１０（図１）において分配するために、フレーム３６−４２がスイッチとして働く周辺装置１６によって有限の時間にて順々に個々のライン２８−３４に与えられ、そこに接続されている周辺装置１４によって受け取られる。
【００２３】
図３はそれに関してライン２８−３４（図２）へのフレーム３６−４２の伝送の際における瞬間描写を示し、図３におけるフレーム３６−４２の列状の配列は図２に示されたライン２８−３４に対応するものである。書き込まれた垂直線は、例えば上位のユニット１２（図１）によって実行される自動化解決手法のサイクル時間４４の開始および終了を具体的に示すものである。図３において、スイッチとして働く周辺装置１６がフレーム３６−４２を有限な時間だけで個々のライン２８−３４へ転送することができるので、フレーム３６−４２によって含まれるデータの使用可能性に関する時間ずれが個々の周辺装置１４においてもたらされることが明白である。これは、個々の周辺装置１４が、他の周辺装置１４がその後に続くバスサイクル４４においてようやく受け取るフレーム３６−４２を既に受け取っているということをもたらす。これは、周辺装置１４において存在するデータまたは周辺装置１４から供給されるデータの同時性が保証され得ないことをもたらす。この作用の回避の可能性は、接続されている周辺装置１４の全てについて、フレーム３６−４２によって含まれるデータが同じバスサイクル４４の期間中に完全に受け取られることが保証され得るように、サイクル時間４４を延長することにある。しかし、これは不利なやり方では事情によってはバスサイクルの著しい延長につながり、このことは、例えば調節過程において、減らされた個数の実際値しか取得できず、それによって再び調節過程の精度が被害を受けることをもたらす。今や、本発明により、全ての周辺装置モジュールにおいて、受け取られたフレーム３６−４２に基づいてそこで受け入られるデータが、次のような事態なしに同時処理が可能であるように中間記憶されることが可能である。すなわち、例えばまだ評価されていないデータが新たなデータによって上書きされ、それにより、確かに古くはなっているがそれでもなお調節過程の動特性を描出する測定値が評価されないという事態である。
【００２４】
図４は、そのために、周辺装置１４−１６（図１）に含まれているバッファメモリ２６を示す。バッファメモリ２６は、内部に形成される少なくとも３つのバッファ４６，４８，５０を有する。バッファ４６−５０が、バスインターフェース２４か処理ユニット２２かのいずれかによる占有のために使用される。処理ユニット２２は、以下において、「モジュールローカル」として解釈され、したがって、バッファ４６−５０の１つを処理ユニット２２による使用または処理ユニット２２のために使用可能であるということを示すステータスが「ローカル」もしくは「入力範囲ローカル」と呼ばれ、それに関して参照のために図では参照符号５２および５４が使用される。これとは違って、バスインターフェース２４は、外部データが受け取られるかまたはデータが外部へ伝達されるかのいずれかであるので、区別のために「モジュール外部」として解釈され、個々のバッファメモリ４６−５０をバスインターフェース２４による使用またはバスインターフェース２４のために使用可能であるということを示すステータスが「外部」もしくは「入力範囲外部」と呼ばれ、それに関して参照のために図では参照符号５６および５８が使用される。
【００２５】
図４はそのために可能な構成設定を示す。この構成設定においては処理ユニット２２がバッファ４６−５０を占有していて（ステータス：「ローカル」５２）。他のバッファ４６−５０が処理ユニット２２のために使用可能であり（ステータス：「入力範囲ローカル」５４）、そして他のバッファ４６−５０がバスインターフェース２４のために使用可能である（ステータス：「入力範囲外部」５８）。基本的には、３つのバッファ４６−５０のどれがその都度使用されるかは重要ではないが、しかしもちろんその都度１つのバッファ４６−５０の排他的使用が本質的である。
【００２６】
例えば処理ユニット２２が使用バッファ４６−５０の占有を放棄するや否や、当該バッファはステータスを先のステータス「ローカル」５２から新しいステータス「入力範囲外部」５８に変更し、したがってバッファは、いわばバスインターフェース２４の「影響範囲」内に移行する。バスインターフェース２４が（図４における表示から出発して）そこにおいて既にバスインターフェース２４による使用のためにしるしを付けられたバッファ４６−５０を占有していなかった場合には、このステップ後にバスインターフェース２４のために２つのバッファ４６−５０が使用される。図５はそれに基づいて生じる構成設定を示す。
【００２７】
定められた時点でバスインターフェース２４がバッファ４６−５０の１つを占有し、そのために、ステータス「入力範囲外部」が割り当てられている１つのバッファ４６−５０を選択する。この選択の際に一般にこのステータスを最も長く保持しているバッファが優先される。例外のケース、例えば「入力範囲外部」がない場合、つまり「入力範囲外部」に属することを証明するステータスを持っているバッファが一つもない場合には、最後に入力範囲に登録されたバッファが選ばれる。最も簡単には、バッファ４６−５０が定められたステータスを保持する間の期間のコード化およびそれに基づく選択が次の場合に可能である。すなわち、その都度の状態の管理のために、この種の観点がコード化可能であるデータ構造、すなわち領域、リストなどが使用される場合である。図４および図５は、「入力範囲ローカル」５４および「入力範囲外部」５８のためのこのようなデータ構造の領域様相をグラフ表示することを、またはより細密表現化によってこれらの両基礎状態をグラフ表示することを既に試みた。グラフ表示は、同様にこの種の細密表現化であると理解することができる。
【００２８】
選択されるバッファ４６−５０がその都度のステータスを保持している期間に応じて、多数の使用可能なバッファ４６−５０からの、すなわち「入力範囲ローカル」５４からかまたは「入力範囲外部」５８からのバッファ４６−５０の選択後に、データ構造において、先ず最大の期間がコード化されている位置が自由にされるので、次に他のバッファ４６−５０の正しい受け入れのために、これらが状態を変更する場合には、このステータスを有するこれまでのバッファが最大の期間をコード化する位置の方向へ押しやられる（図６参照；そこにおいて特に破線の垂直矢印参照）。
【００２９】
簡単な関連付けのために、個々のステータスが「Ｆ」，「Ｕ」，「Ｎ」，「Ｄ」として示されていて、そのために用意されたデータ構造が「１」，「２」，「３」により示されている。
【００３０】
図３に示された状態へ転用するならば、これは、バスサイクル４４内において完全には受け取られないデータのために、付加的なバッファ４６−５０が、ステータス「入力範囲ローカル」５４または「入力範囲外部」５８をとることを意味する。たとえデータがまだ読み取りまたは書き込みされていなくても、入力側または出力側のために、すなわち処理ユニット２２またはバスインターフェース２４のために常に１つのバッファ４６−５０が使用され、当該バッファにはステータス「入力範囲ローカル」５４または「入力範囲外部」５８を割り当てることができる。その都度のバッファ４６−５０に含まれているデータの処理をまだ行なうことができない場合には、複数のバッファ４６−５０を入力または出力する入力範囲（「入力範囲ローカル」５４もしくは「入力範囲外部」５８）に割り当てることもでき、しかも極端な場合にはバッファメモリ２６に含まれる全てのバッファ４６−５０、したがって３つのバッファ４６−５０を割り当てることもできる。
【００３１】
したがって、本発明は次のとおり要約することができる。処理ユニット２２およびバスインターフェース２４を備えたモジュール１４−１６の少なくとも３つのバッファ４６，４８，５０を含むバッファメモリ２６の割り当て方法において、モジュール１４−１６がバスインターフェース２４を介してデータを送出し、または受け取り、処理ユニット２２によって、バスインターフェース２４を介して送出するためのデータを発生し、かつバスインターフェース２４を介して受け取ったデータを処理し、したがって一方でバスインターフェース２４が、他方で処理ユニット２２が、バッファメモリ２６を介して進行させられる通信関係において、製作者もしくは使用者として働く。その際各バッファ４６，４８，５０が、「入力範囲ローカル」５４、「ローカル」５２、「入力範囲外部」５８および「外部」５６なる４つのステータスのうちの１つをとることができ、バスインターフェース２４か処理ユニット２２かのいずれかが３つのバッファ４６、４８、５０のうちの１つを次の戦略によって占有することを試みる。すなわち、既に３つのバッファ４６、４８、５０の１つが割り当てられている場合には、このバッファ４６、４８、５０が使用され、そうでない場合には、「入力範囲外部」５８もしくは「入力範囲ローカル」５４なるステータスを持っているバッファ４６、４８、５０の１つが使用され、そのために当該バッファ４６、４８、５０に「外部」５６もしくは「ローカル」５２なる状態が割り当てられる。
【符号の説明】
【００３２】
１０          自動化システム
１２          上位ユニット
１４−１６    周辺装置
１８          プロセッサ
２０          フィールドバス
２２          処理ユニット
２４          バスインターフェース
２６          バッファメモリ
２８−３４    ライン
３６−４２    フレーム
４４          バスサイクル時間
４６−５０    バッファ
５２          ステータス「ローカル」
５４          ステータス「入力範囲ローカル」
５６          ステータス「外部」
５８          ステータス「入力範囲外部」
【図１】
2009289269.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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