Üblicherweise wird bei digital gesteuerten Modellbahnen fast alles über die Gleise erledigt: Stromversorgung und Steuerung von Loks, Weichen, Signalen und einigen anderen Dingen. Die handelsüblichen Schalt-Dekoder verstehen die Kommandos ebenso wie die Lok-Dekoder. Für meine Anlage habe ich die Bereiche Fahren und Schalten getrennt. Das hat mehrere Gründe:

1. Der Datenverkehr auf den Gleisen wird reduziert,
2. die Dekoder werden einfacher, weil der Spannungsreglerteil entfällt,
3. die Dekoder bestätigen den Empfang der Kommandos,
4. die Dekoder können mit speziellen Funktionen ausgestattet werden,
5. ein gewisser Spieltrieb...
 
Die Dekoder haben eine eigene Stromversorgung von 5V für die Elektronik und Lichtsignale sowie 16V für "Magnetartikel", d. h. Weichen, Signale mit Spulenantrieb und die in einigen Signalen eingebauten Lämpchen. Die Daten werden über einen I²C-Bus übertragen. Eine einfache Zentrale setzt die Kommandos vom PC in entsprechende Befehle an die Dekoder um. Sie versteht den Märklin P50X-Befehlssatz mit der Einschränkung, dass sie Lokbefehle ignoriert. Für das Steuerprogramm verhält sie sich wie eine Uhlenbrock Intellibox oder Tams MasterControl. Es sind 2048 Adressen möglich, wofür ein kleiner Trick notwendig war. Eine Checksumme erlaubt es, Übertragungsfehler zu erkennen. Die Dekoder quittieren den Empfang einer Botschaft mit einem "Acknowledge"-Bit gemäß der I²C-Spezifikation. Bleibt diese Bestätigung aus, sendet die Zentrale die Daten noch einmal. Kommt dann wieder keine Bestätigung, wird ein Fehler angezeigt. Der fehlerhafte Dekoder kann anhand der Adresse leicht identifiziert werden.
 
Für eine fehlerfreie Datenübertragung ist es wichtig, die richtige Kombination aus Kabel, Länge und Geschwindigkeit zu erzielen. Kabel besitzen eine kleine, aber nicht unwesentliche Kapazität, die die Flanken der Digitalsignale verschleift. Je länger die Leitung, desto stärker der Effekt. Es lohnt sich also ausnahmsweise einmal ein Blick in die Datenblätter der Kabel (gibt es für einige tatsächlich) zu werfen. Das Kabel sollte abgeschirmt sein und eine Kapazität von weniger als 100 pF/m haben. Ich habe den Bus als Ringleitung ausgeführt. dabei kommen etwa 20 Meter zusammen. Die Daten werden über eine Mikrofonleitung übertragen ("Bühnenkabel"). Damit sind noch rund 30 kHz erreichbar. Das ist dank der optimierten Datenstruktur immer noch schneller als die 38400 Bps, mit der die Zentrale die Daten via RS232 vom PC bekommt.