a) Codificación de la señal:

Las inductancias integradas en el circuito desacoplador de la alimentación AS-i transforman los impulsos de corriente que generan los transmisores AS-i en impulsos de tensión.

Estos impulsos son el resultado final de un tratamiento particular de la señal que incluye:

· una codificación de tipo Manchester diferencial,
· una modulación basada en el principio de los impulsos alternos que suministran una señal de tipo sen².

Conviene señalar que esta curva de tensión de los impulsos de forma sen² en la línea AS-i permite eliminar los componentes de alta frecuencia de las señales, de tal modo que AS-i respete los límites de radiación parásita exigidos por la norma EN 5501.

Esta es la representación esquemática de dicho tratamiento:

	Secuencia numérica emitida
	Secuencia codificada Manchester
	Intensidad emitida
	Señales en el cable AS-i
	Impulso negativo
	Impulso positivo
	Reconstrucción de la secuencia codificada Manchester
	Secuencia numérica reconstruida

La codificación Manchester es un código autosincronizante, basado en la existencia de una transición en cada semiperiodo, que permite a la estación receptora realizar un muestreo preciso y sencillo de la información.

Además, el valor medio de la señal es constante, independientemente del número de bits en 0 o en 1, lo que mejora la calidad de la detección de fallos.

Principio de la codificación Manchester diferencial:

	Bit 0: la forma de la onda es idéntica a la del bit anterior Bit 1: la forma de la onda es opuesta a la del bit anterior

La codificación Manchester diferencial tiene en cuenta el valor binario de la señal en el momento anterior.

b) Principio de la comunicación:

El protocolo AS-i se basa en el funcionamiento Maestro/Esclavo. La comunicación se establece entre un maestro único y un número máximo de 31 esclavos en la red.

El maestro interroga cíclicamente por turno a todos los esclavos. En cada ciclo se actualiza la información de las entradas/salidas tanto en el maestro como en los esclavos.

La duración del ciclo está garantizada (aspecto determinista de la red) y es siempre la misma en función del número de esclavos.

En funcionamiento nominal (es decir, exceptuando las fases de inicialización), la duración del ciclo es de 5 ms para 31 esclavos. Este tiempo disminuye cuanto menor sea el número de esclavos (por ejemplo, 1 ms para 6 esclavos).

c) Función del maestro:

Normalmente, el maestro gestiona las siguientes funciones:

· inicialización de la red,
· identificación de los esclavos,
· transmisión no cíclica de los parámetros a los esclavos,
· transferencia cíclica de los datos,
· diagnóstico de la red (estado de los esclavos, fallo de alimentación, etc.),
· transmisión de los fallos al controlador,
· nueva asignación de las direcciones en caso de cambio de configuración (por ejemplo, sustitución de un esclavo).

El "perfil" del maestro determina exactamente cuáles son las funciones que realiza un maestro determinado (ver cap. 4.1.4).

d) Funcionamiento detallado: distintas etapas de trabajo del maestro:


Como muestra la figura anterior, el proceso de comunicación AS-i abarca distintas fases, que corresponden a operaciones particulares del maestro en relación con los esclavos situados en estados específicos. Para explicar este proceso es necesario detallar cuáles son los principales buffers (o tablas) del maestro que contienen la información necesaria para que la red funcione correctamente.

· Tabla imagen de las entradas (I.D.I.)
Esta tabla contiene los datos (D0 a D3) que envían los esclavos activos a la red. Cuando un esclavo se encuentra inactivo, el valor correspondiente de la tabla equivale a 0 HEX.

· Tabla imagen de las salidas (O.D.I.)
Esta tabla contiene los datos ( a D3) que hay que enviar a los esclavos activos de la red.

· Tabla imagen de los parámetros (P.I.)
En esta tabla se memorizan los valores de los parámetros (PO a P3) transmitidos a los esclavos (1 a 31 ).

* Tabla de los parámetros permanentes (P.P.)
Contiene los parámetros de los esclavos configurados en el maestro (e memoria no volátil). En la siguiente puesta en tensión, esta tabla se vuelve acopiar en I tabla imagen de los parámetros.

* Dos tablas imagen de la configuración (C.D.I. y P .C.D.)
Estas tablas contienen la descripción (configuración de las entradas/salidas y código de indentificación) de todos los esclavos conectados al bus AS-i.

* Tabla de configuración de referencia
(Código posible accesible)
Esta tabla contiene la referencia de los distintos códigos posibles de configuración de un maestro o un esclavo. La tabla y la copia de seguridad de la misma están archivadas en el, maestro.

* Tabla de los parámetros predefinidos
Esta tabla contiene el conjunto de loS parámetros predefinidos para loS esclavos de dirección no nula (estos parámetros permiten activar loS esclavos). Se utiliza cuando el esclavo necesita los parámetros (predefinidos durante la configuración) y el perfil del maestro le permite utilizarlos.

(1) Tabla de los esclavos proyectados (L.P.S.)
Esta tabla contiene la lista de las direcciones y perfiles de los esclavos, establecidos durante la configuración del bus. Los esclavos que figuran en esta lista se llaman "proyectados".

(2) Tabla de los esclavos detectados (L.D.S.)
Esta tabla contiene la lista de las direcciones y perfiles de los esclavos detectados (o conectados) a la red.

(3) Tabla de los esclavos activos (L.A.S.)
Los esclavos detectados y proyectados se activan y se memorizan en esta tabla.

El ciclo de funcionamiento del maestro con respecto a los esclavos obedece al siguiente esquema:



e) Fases detalladas

· Inicialización

La inicialización empieza después de la puesta en tensión o del reset del maestro. El objetivo de esta fase es colocar los componentes del bus (maestro, esclavos y buffers asociados) en su estado inicial:

- puesta a 0 de las entradas imagen de los esclavos (tabla de entradas = 0), que no corresponde al estado real de los sensores o accionadores conectados al bus,
- puesta a 0 de las salidas imagen de los esclavos (tabla de salidas = 0), que no corresponde al estado real de los sensores o accionadores conectados al bus,
- los parámetros predefinidos se memorizan en los buffers de parámetros de cada esclavo,
- puesta a 0 de la lista de esclavos detectados,
- puesta a 0 de la lista de esclavos activos,
- la tabla de configuración de referencia señala que la configuración no es válida (FF HEX),
- puesta a 0 del indicador "Config-OK",
- puesta a 0 del indicador que autoriza la fase de intercambio de datos.

· Arranque

La fase de arranque se desarrolla en dos etapas:

- fase de detección,
- fase de activación.

Durante la fase de detección el maestro detecta los esclavos conectados al bus y memoriza la dirección y el perfil de cada uno de ellos.



Durante la fase de activación se activan los esclavos que cumplen los siguientes requisitos:

- esclavos detectados en el bus:
y proyectados (si lo permite el perfil del maestro),
y con una configuración (E/S + código de identificación) igual a la configuración de referencia (si lo permite el perfil del maestro) (ver capítulo sobre el perfil de los maestros).

Este sistema de activación de los esclavos es válido cuando el maestro trabaja en "modo protegido". En el "modo configuración", se activan todos los esclavos detectados sin tener en cuenta la configuración prevista (no se utilizan las tablas de esclavos proyectados ni de configuración de referencia).

Estos dos modos de trabajo se describen detalladamente en el tema "Distintos tipos de servicio" del capítulo "Funciones".

· Fase cíclica de intercambios. Ciclo de funcionamiento nominal

Esta tercera fase corresponde al funcionamiento nominal de la red, es decir, a los intercambios cíclicos de datos entre el maestro y los esclavos, con una duración de ciclo 1 de garantizada de 5 ms con 31 esclavos.

Cada ciclo se desarrolla en tres etapas:

1. fase de intercambio de datos,
2. fase de dirección,
3. fase de inclusión de esclavos.

1- La fase de intercambio de datos corresponde al diálogo entre el maestro y el esclavo a través de la función "Data Exchange".

Maestro Tabla imagen de las salidas		Esclavo Salidas
			Tabla imagen de las entradas	Entradas

Cuando falla un intercambio, éste es repetido durante los tres ciclos siguientes.
Después de tres intentos negativos, se considera que el esclavo está ausente o defectuoso y se elimina de las tablas de "activos" y "detectados"; el valor de este esclavo en la tabla imagen es 0.

En la fase de intercambio de datos se pueden realizar hasta 31 intercambios (con 31 esclavos), lo que equivale a 31 x 156 µs = 4,85 ms < 5 ms (ver cap. 4.1.2).

2- Cuando concluye la fase cíclica de intercambio, el maestro tiene la posibilidad de enviar una de las siguientes secuencias de órdenes:

· escritura de parámetros,
· lectura del estado,
· lectura de la configuración de las E/S del esclavo,
· lectura del código de identificación del esclavo,
· asignación de dirección,
· reset, etc.

Este intercambio corresponde a la fase de "dirección". Se trata de un intercambio único y no cíclico, es decir, que durante un ciclo normal de funcionamiento, el maestro sólo puede dirigirse a un único esclavo para transmitirle una única orden particular.

Si el intercambio falla, se ejecuta de nuevo durante los tres ciclos siguientes (es decir, tres intentos); si vuelve a fracasar, la acción se considera negativa.

3- Después de la fase de dirección, el maestro inicia una fase de detección de los nuevos esclavos conectados a la red (fase de "inclusión"). Durante esta fase, el maestro emite una orden de lectura de configuración de las E/S de un único esclavo (dirección 0 a 31). En el peor de los casos, puede tardar 31 ciclos en detectar un nuevo esclavo, que no se activará hasta que transcurran otros tres ciclos más, ya que son necesarias tres operaciones que se realizan sólo en la fase de dirección:

· lectura de la configuración de las E/S,
· lectura del código de identificación,
· transmisión de los parámetros.

(Según se describe en la fase de activación, durante la fase de arranque, el principio de la comparación de las tablas de configuración y de la coincidencia de los esclavos proyectados y detectados sigue siendo válido para activar el nuevo esclavo.)

Los principios expuestos anteriormente explican por qué resulta mucho más rápido añadir un nuevo esclavo a la red durante la fase de arranque (cuando el maestro solo gestiona la configuración de la red durante el mismo ciclo) que durante la fase de intercambio de datos. En este último caso, el maestro tarda 170 ms como máximo en detectar el nuevo esclavo:

((31 ciclos x 5 ms)	+	(3 x 5 ms)	= 170 ms).
tiempo máximo en detectar un nuevo esclavo		activación del nuevo esclavo