S88-Bus


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Der S88 Rückmeldbus (inkl. S88-N)

Hier gibt es eine kleine Beschreibung der S88-Schnittstelle

Beschreibung / Stecker-Belegung / Timing / Timing-Details / Links / S88-N

Beschreibung

Im Prinzip stellt der S88-Bus ein serielles Schiebe-Register da. Durch die Kaskadierung von mehreren Rückmelde-Modulen entsteht ein großes Schieberegister, das über das Clock-Signal CLK weiter geschoben wird. Durch das Signal PS werden die Schieberegister-ICs 4014 dazu gebracht, die parallelen Daten an den Eingängen P1..P8 zu laden. Mit dem ersten Clock-Signal liegt der Status vom ersten Rückmelde-Kontakt am Ausgang DATA_OUT. Dieses Signal wird beim nachfolgenden Modul zum DATA_IN. Mit jedem CLOCK-Impuls wird nun dieses Signal weitergereicht, solange bis alle Kontakte abgefragt sind.
Durch das Signal RESET werden Latches-ICs 4044 nach dem ersten Clock-Signal zurückgesetzt. Die Latches sind notwendig, um auch kurze Signale bis zur nächsten Abfrage zu speichern.

Download

	Schaltplan eines S88 Rückmeldemoduls

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Stecker-Belegung

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Timing

Bitte beachten Sie das ">"-Zeichen. Ich habe immer nur die minimalen Zeiten angegeben, da diese immer die kritische Zeit darstellt.

Ausserdem ist das ganze natürlich abhängig von der Zentrale. Ich habe an der Intellibox gemessen. Das kann natürlich bei anderen Zentralen auch etwas anders aussehen). So ist bei der ECoS z.B. der Reset-Impuls zwischen dem PS und dem nächsten Clock Impuls zu finden:

Timing des S88 an der ECOS

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Zentralen und deren Timing im Detail (für seeeehr interessierte...)

Nachfolgend habe ich einige Zentralen untersucht, um den Einlese-Zeitpunkt zu bestimmen. Dabei sind diese Diagramme entstanden.

Uhlenbrock Intellibox usw...

Die Intellibox (und vermutlich alle Ableger davon wie Intellibox Basic oder Fleischmann Twincenter) zeigen ein recht starten Jitter auf den Signalen, die eine genaue Untersuchung des Einlese-Zeitpunktes unmöglich macht (mir jedenfalls). Die Clock-Periode kann dann auch bis auf 55 µs runtergehen, aber ein anderes mal auch weit über 500µs liegen.
Dies ist aber für die Funktion nicht wichtig. Es scheint, dass Uhlenbrock für das Einlesen der Daten den optimalen Zeitpunkt gewählt hat: die fallenden Clock-Flanke. Wann genau, lässt sich nicht feststellen, aber wenn das DATA-Signal während der fallenden Flanke stabil ist, so ist auch die Anzeige in der Intellibox stabil.
Dieser Zeitpunkt ist sehr günstig gewählt. Mit der steigenden Clock-Flanke ändern sich die Signale auf dem Bus. Wird nun darauf geachtet, dass jedes Modul das Daten-Signal schneller als die Clock Impuls-Breite die Daten auf den Bus legen kann, so sind die Daten bei der fallenden Clock-Flanke immer stabil.

Timing des S88 an Intellibox

LDT High-Speed-Interface HSI-88

Dieses Modul stellt 3 S88 Stränge zur Verfügung, die Daten werden dann via RS232 direkt an den PC übermittelt (also ohne Umweg über eine Zentrale).
Auf dem S88-Bus ist zunächst nichts von Hektik zu sehen. Die Clock-Impulse sind mit einer Periode von ca. 350 µs eher langsam. Die Signale sind sehr stabil (kein Jitter).
Er stellt sich heraus, dass das HSI den Status des DATA-Signals zu recht unterschiedlichen Zeitpunkten aus dem Bus liest. Der Zeitpunkt variiert zwischen 11 µs und 80 µs nach der Steigenden Clock-Flanke. Ein interessanter Effekt ist hier, dass jeweils die Inputs #1 eines jeden 16er-Blocks nach den 11 µs (gemessen nach der steigenden Clock-Flanke) eingelesen werden und sich diese Zeit mit jedem weiteren Eingang um ca. 4-5 µs vergrößert. Eingang #16 wird dann erst nach 80 µs gelesen. Dann geht es wieder mit 11 µs weiter.
Aus diesen Beobachtungen resultiert: Das DATA-Signal muss recht schnell nach er steigenden Flanke anliegen (< 11 µs). Dies führt bei "langsamen" Modulen dazu, dass die ersten Eingänge jeder 16er Block flackern oder gar keine Reaktion zeigen. Dies ist z.B. bei meiner S88-Software V3.08 der Fall. Hier liegen die Daten erst ca. 16-20 µS nach der steigenden Clock-Flanke auf dem Bus, daher gibt es dann Probleme mit Input 1/2/3 (und dann auch 16/17/18 und 32/33/34 usw...). Für die Unterstützung des HSI bedeutet dass, dass insbesondere die S88-N Module SMS88 und Weich88-N am HSI mit der Software V3.20 (Link zum Download) betrieben werden sollte.

Timing des S88 am HSI

ESU ECoS und vermutlich auch Märklin Central Station (1)

Bei der ESU ECoS sieht die Lage des Clock-Signals ein bisschen ungewöhnlich aus. Dieses Signal ist meistens HIGH und hat nur LOW-Impulse. Trotzdem liegen die Flanken an den entscheidenden Stellen richtig (würde ja sonst auch nicht funktionieren).
Das Einlesen der Daten passiert hier (wie bei der Intellibox) zeitnah zur fallenden Clock-Flanke. Der genaue Einlese-Zeitpunkt liegt 5-10 µs vor dieser Flanke.

Timing des S88 an ECoS

Märklin Central Station CS2 (60214/60215)

Bei der CS2 gibt es nur sehr kurze LOW Impulse im Clock Signal. Ändert man die Timing-Einstellungen in der CS, so ändert dies zwar die Periode, nicht jedoch die LOW Phase. Zudem ist die Länge der LOW Zeit im Clock abhängig von der Hardware. Bei der CS2 60214 wurden hier um die 40 µs gemessen, bei der 60215 sah man hier beim selben Stand der Software-Version ein Low-Impuls von nur 14 µs! Das ist äußerst knapp bemessen und stellt hier für die Entwicklung eines S88 Moduls den "worst Case" Fall da.

Timing des S88 an der CS2

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Links

Links

	LDT: High-Speed-Interface für S88-Rückmeldebus HSI-88
	LDT: Datenweiche für den S88-Rückmeldebus DSW88
	Railware: Alles über den S88-Bus
	S88 (und S88-N) auf www.der-moba.de
	S88 Timing auf www.opendcc.de

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S88-N

2007 haben sich verschiedene Hersteller von S88-Modulen über eine gemeinsame Pin-Belegung der S88-Verbindung geeinigt. Die Verbindung der Module erfolgt hierbei über die preiswerten und guten Computer Netzwerk-Kabel RJ-45, so wie ich es für meine S88-Module bereits seit Jahren tue.

Mit diesem Logo werden entsprechend kompatible Module gekennzeichnet

Links (Info)

	S88-N Website von K. Tams und W. Kufer
	S88-N Norm auf www.opendcc.de (W.Kufer)
	S88 und S88-N auf www.der-moba.de

Folgende Hersteller haben S88-N Module angekündigt oder bereits im Programm:

Links (Hersteller)

	Tams Elektronik: Rückmelde-Modul "S88-3"
	openDCC: Zentrale
	Huib Maaskant: Rückmelde-Modul "BMD16N" und Adapter
	RoSoft (Wim Ros): Rückmelde-Modul "S88-N"
	Rocrail: Rückmelde-Modul "ORF-1"
	NanoX: eine DCC-Zentrale
	LDT: Rückmelde-Module für S88-N (neu 2009)

Um einen normalen S88-Bus, wie er an vielen Zentralen zu finden ist, in einen S88-N Bus umzuwandeln ist im einfachsten Fall lediglich ein kleiner Adapter nötig. Folgende Lieferanten sind mir bekannt:

Links (Hersteller)

	Tams Elektronik: s88-Adapter S88-A

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