S88-Rückmeldebus

aus DerMoba, der Wissensdatenbank für Modellbahner
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    Ein preiswerter Rückmeldebus für die Modellbahn.

Allgemeines

Der Bus beruht auf einem einfachen Prinzip: Der S88-Bus ist ein serielles Schiebe-Register mit parallelem Load-Eingang.

Weitere Teilnehmer dieses Busses werden durch einfaches Kaskadieren angeschlossen, so entsteht ein langes Schieberegister, in dem alle auszulesenden Bits in einer langen Kette liegen. Diesem Vorteil des einfachen Aufbaus stehen allerdings Nachteile gegenüber: Es ist keine Adressvorgabe der Rückmelder möglich und die Übertragung erfolgt vollkommen ungeschützt, d.h. es gibt weder Parity, Prüfsumme oder CRC.

Steckerbelegung

PIN Signal
1 Data
2 Ground
3 Clock
4 PS
5 Reset
6 5V

Datenübertragung

Diese Leitungen sind in dieser Reihenfolge auf Pins im Raster 2.54mm angeschlossen.

Die LOAD-Leitung geht auf 1, darauf erfolgt ein Schiebtakt; alle Register in der Scheibekette übernehmen bei diesem Takt die Information an ihren Paralleleingängen. Als nächstes erfolgt ein RESET-Puls (auch aktiv high), dieser löscht die den Paralleleingang vorgeschalteten Latches, welche damit wieder bereit für die Übernahme neuer Information sind. Die Latches speichern auch kurze Signale bis zur nächsten Abfrage.

Nun wird das Schieberegister (mit LOAD = 0) mittels eines CLK-Pulses geschoben. Dadurch dass jeweils der Datenausgang eines S88-Moduls mit dem Dateneingang des nächsten verbunden ist, kommen so die beim ersten Takt geladenen Zustände der Latches nach und nach zur Zentrale.

Probleme

Oft wird der S88 als langsam und unsicher bezeichnet. Der Ruf 'langsam' rührt von der ersten Implementierung der Fa. Märklin her, die den Bus sehr langsam betrieb und auch das Interface hierzu nur mit 2400 Baud einstellte. Mittlerweile gibt es schnellere Implementierungen, die mit dem Datenaufkommen einer Modellbahnanlage mühelos zurechtkommen.

Die Unsicherheit hat drei wesentliche Ursachen:

  • Einkopplungen (wegen ungeschirmten Leitungen)
  • Masseströme aus der Anlage über den S88-Bus (besonders bei 3-Leiter Anlagen, da hier oft der Gleisrückstrom über den S88-Bus abfließt)
  • keine Sicherung gegen Übertragungsfehler

S88 über Netzwerkkabel

Zur Reduzierung der Einkopplung können Netzwerkkabel (CAT5) verwendet werden, wobei folgende Normung (s88-N) verwendet werden soll:

s88-N Norm
Signal Pin
12V/5V 1
DATA 2
GND 3
CLK 4
GND 5
PS (=LOAD) 6
RESET 7
RAILDATA 8


Eine Zentrale soll wahlfrei 5V oder 12V einstellbar haben. die Schaltschwelle ist Versorgungsspannung * 0.5. Wenn alle angeschlossenen Module 12V vertragen, so kann die höhere Spannung gewählt werden. Gegenüber der ursprüglichen Belegung wurde GND verdoppelt und RAILDATA (das Gleissignal) hinzugefügt, um eine einfache Parametrisierung der Module zu erlauben.

Da Netzwerkabel geschirmt sind, sinkt die Einkoppelung. Diese Belegung sorgt dafür, dass empfindliche Leitungen wie z.B. CLK oder RESET jeweils mit einer statischen Leitung (z.B. GND) verdrillt sind und minimiert daher die Einkopplung zusätzlich. Auf ebay werden oft s88 Module angeboten, deren Pinbelegung scheinbar willkürlich vergeben wurde, ohne auf die Leitungskopplung zu achten.

Datei:S88-n logo.svg In einer Abstimmung der Anbieter von s88 Modulen wurde diese Norm akzeptiert - es wird sukzessive umgestellt, um eine freie Kombination der Module zu ermöglichen. Komponenten nach dieser Norm sollen mit dem nebenstehenden Logo gekennzeichnet werden. Lizenzbedingungen

S88-N wird mittlerweile von vielen Firmen u.a. Märklin (ab 2014), LDT, Tams, digitalbahn.de usw. unterstützt.

Weblinks

www.opendcc.de Erläuterungen, Oszillogramm, Adapterplatine