CH653505A5

CH653505A5 - TELEGRAPHIC RECEIVER FOR SERIAL IMPULSE TELEGRAMS.

Info

Publication number: CH653505A5
Application number: CH305381A
Authority: CH
Inventors: Reto Klein
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1981-05-12
Publication date: 1985-12-31
Also published as: DE3124163A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Telegrafie-Emp-fänger für serielle Impulstelegramme, deren Telegrammkopf ein Startzeichen aufweist, enthaltend eine Empfangsschaltung, die auf mindestens zwei vorgegebene Baudzahlen einstellbar ist, und einen Taktgenerator, der mindestens zwei Taktfolgen mit diesen Baudzahlen proportionalen Taktfolgefrequenzen erzeugt. The present invention relates to a telegraph receiver for serial pulse telegrams, the telegram head of which has a start character, comprising a receiving circuit which can be set to at least two predefined baud numbers, and a clock generator which generates at least two clock sequences with clock repetition frequencies proportional to these baud numbers.

Telegrafie-Empfänger der beschriebenen Art werden insbesondere in der Fernwirktechnik verwendet und stehen über einen Übertragungskanals mit einem zugeordneten Sender in Verbindung. Die Impulstelegramme beinhalten gewöhnlich technische Informationen, beispielsweise Betriebszustands-meldungen, Messwerte oder Grenzwertsignale, die von einer entfernten Aussensteile an eine Zentrale, oder Schaltbefehle, Stellgrössen und Lenkkommandos, die in umgekehrter Richtung übertragen werden. Für die Übertragung vieler Informationen wird eine grosse Übertragungsgeschwindigkeit mit einer hohen Impulsfolgefrequenz entsprechend einer grossen Baudzahl angestrebt, wobei die grösstmögliche Übertragungsgeschwindigkeit und die entsprechende Baudzahl vom verfügbaren Übertragungskanal und der gewählten Übertragungsart abhängig sind. Die gebräuchlichen Sender und Empfänger sind darum für das Senden bzw. den Empfang von Impulstelegrammen mit mehreren vorgegebenen Baudzahlen eingerichtet und werden beim Anschliessen an einen Übertragungskanal auf eine der vorgegebenen Baudzahlen fest eingestellt. Telegraphy receivers of the type described are used in particular in telecontrol technology and are connected to an assigned transmitter via a transmission channel. The pulse telegrams usually contain technical information, such as operating status messages, measured values or limit value signals, which are sent from a remote outside part to a control center, or switching commands, manipulated variables and steering commands, which are transmitted in the opposite direction. For the transmission of a lot of information, a high transmission speed with a high pulse repetition frequency corresponding to a large baud number is aimed for, the highest possible transmission speed and the corresponding baud number being dependent on the available transmission channel and the selected transmission type. The customary transmitters and receivers are therefore set up for sending or receiving pulse telegrams with several predefined baud numbers and are permanently set to one of the predefined baud numbers when connected to a transmission channel.

Die moderne Halbleitertechnik ermöglicht, Telegrafie-Sender und -Empfänger als integrierte Schaltungen auszuführen, deren Bauelemente auf einem einzigen Chip angeordnet sind. Jedes Chips enthält so viele Aussenanschlüsse, wie für die Signalein- und -ausgabe, für den Anschluss der Speisespannung und zum Einstellen der Baudzahl erforderlich sind. Diese Aussenanschlüsse weisen für miniaturisierte Bausteine mindestens zwei Nachteile auf: Sie sind relativ gross, was die Miniaturisierung behindert, und sie sind weniger betriebssicher als die integrierte Schaltung selbst, was die Zuverlässigkeit des gesamten Bausteins beeinträchtigt. Modern semiconductor technology enables telegraph transmitters and receivers to be designed as integrated circuits, the components of which are arranged on a single chip. Each chip contains as many external connections as are required for signal input and output, for connecting the supply voltage and for setting the baud rate. For miniaturized components, these external connections have at least two disadvantages: they are relatively large, which hinders miniaturization, and they are less reliable than the integrated circuit itself, which impairs the reliability of the entire component.

Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, einen als integrierte Schaltung ausgebildeten Empfänger für serielle Impulstelegramme zu schaffen, der sich selbsttätig auf die Baudzahl der ankommenden Telegramme einstellt, so dass auf die Aussenanschlüsse für das Einstellen der Baudzahl verzichtet werden kann. The present invention is therefore based on the object of providing a receiver for serial pulse telegrams which is designed as an integrated circuit and which automatically adjusts itself to the baud rate of the incoming telegrams, so that the external connections for setting the baud rate can be dispensed with.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Telegra-fie-Empfänger der eingangs genannten Art gelöst, der gekennzeichnet ist durch mindestens zwei Erkennungsschaltungen, denen jeweils eine der Taktfolgen zugeordnet ist und von denen jede mindestens einen Speicher enthält, in dem die Struktur eines Telegrammkopfs gespeichert ist, sowie mindestens ein Schieberegister, durch das eine dem Telegrammkopf jedes empfangenen Telegramms entsprechende Signalfolge mit der zugeordneten Taktfolgefrequenz geschoben wird, und mindestens eine Komparatorschaltung, die bei jedem Takt den Inhalt des mindestens einen Schieberegisters mit dem Inhalt des mindestens einen Speichers vergleicht und ein According to the invention, this object is achieved with a telegraphic receiver of the type mentioned at the outset, which is characterized by at least two detection circuits, each of which is assigned one of the clock sequences and each of which contains at least one memory in which the structure of a telegram header is stored, and at least one shift register, through which a signal sequence corresponding to the telegram header of each received telegram with the assigned clock repetition frequency is pushed, and at least one comparator circuit which compares the content of the at least one shift register with the content of the at least one memory for each clock cycle

2 2nd

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10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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schaltungsspezifisches Erkennungssignal erzeugt, wenn die beiden Inhalte übereinstimmen, welches Erkennungssignal die Empfangsschaltung auf die der Folgefrequenz des Schiebetaktes entsprechende Baudzahl einstellt. circuit-specific detection signal generates, if the two contents match, which detection signal the receiving circuit sets to the baud rate corresponding to the repetition frequency of the shift clock.

Die zum Erzeugen des Erkennungssignals und Einstellen der Empfangsschaltung auf die entsprechende Baudzahl erforderlichen zusätzlichen Erkennungsschaltungen können ohne wesentlichen Mehraufwand als Teil der integrierten Schaltung des Empfängers ausgebildet werden. Diese Erkennungsschaltungen ersetzen vorteilhaft die zum Einstellen des Empfängers auf die Baudzahl des ankommenden Telegramms bisher erforderlichen Aussenanschlüsse, wodurch die äusseren Abmessungen verringert und die Zuverlässigkeit des gesamten Bausteins verbessert werden können. The additional detection circuits required for generating the detection signal and setting the receiving circuit to the corresponding baud number can be formed as part of the integrated circuit of the receiver without any significant additional outlay. These detection circuits advantageously replace the external connections previously required for setting the receiver to the baud number of the incoming telegram, as a result of which the external dimensions can be reduced and the reliability of the entire module can be improved.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des neuen Telegrafie-Empfängers mit Hilfe der Figuren beschrieben. Es zeigen: A preferred embodiment of the new telegraph receiver is described below with the aid of the figures. Show it:

Fig. 1 die Struktur eines in der Fernwirktechnik gebräuchlichen Telegramms, 1 shows the structure of a telegram common in telecontrol technology,

Fig. 2 das Ende eins und den Anfang des nachfolgenden, im Synchronbetrieb übertragenen Telegramms, 2 the end one and the beginning of the subsequent telegram transmitted in synchronous operation,

Fig. 3 das Blockschema einer vereinfachten Ausführungsform des neuen Empfängers, 3 shows the block diagram of a simplified embodiment of the new receiver,

Fig. 4 das Blockschema einer Erkennungsschaltung in dem Empfänger gemäss der Fig. 2, 4 shows the block diagram of a detection circuit in the receiver according to FIG. 2,

Fig. 5 das Ende eines und den Anfang des nachfolgenden Telegramms entsprechend der Fig. 2 mit den Erkennungstakten, die die Signalfolge und die aufeinanderfolgenden Flanken der Signalfolge in ein Signal- bzw. Flankenschieberegister einlesen, sowie die einer Wahrheitstabelle entsprechende Signal- und Flankenfolge zum Erkennen eines Telegrammkopfs. 5 shows the end of one and the beginning of the subsequent telegram corresponding to FIG. 2 with the detection clocks which read the signal sequence and the successive edges of the signal sequence into a signal or edge shift register, and the signal and edge sequence corresponding to a truth table for detection of a telegram header.

Der neue Empfänger wird nachfolgend am Beispiel einer Fernwirkanlage beschrieben, ohne auf diese Verwendung beschränkt zu sein. The new receiver is described below using the example of a telecontrol system, without being limited to this use.

Bei Fernwirkanlagen ist es gebräuchlich, die Telegramme mit den technischen Informationen oder Befehlen im Synchronbetrieb zu übertragen. Bei dieser Betriebsweise werden kontinuierlich Telegramme übertragen, unabhängig davon, ob sie unterschiedliche oder gleiche Informationen, Befehle oder Adressen enthalten. Eine typische Telegrammstruktur ist beispielsweise in Fig. 1 gezeigt. Das Telegramm 10 enthält einen Kopf 11, einen Informations- und/oder Adressteil 12, ein Prüfzeichen 13 und ein Stopzeichen 14. Der Kopf besteht aus einem Startzeichen 16 entsprechend Binär 1, das von einem Trennzeichen 17 entsprechend Binär 0 vom nachfolgenden Informations- und/oder Adressteil getrennt ist. Dieser Informations- und/oder Adressteil enthält im gewählten Beispiel 24= 16 Datenbit (Dl5 bis DO), die in Übereinstimmung mit der zu übertragenden Information und/oder Adresse als Binär 1 oder Binär 0 ausgebildet (und darum in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet) sind. Auch das Prüfzeichen 13 kann in Abhängigkeit von den Bit im Informations- und/oder Adressteil Binär 0 oder Binär 1 sein, während das Stopzeichen 14 immer Binär 0 ist. Die zeitliche Dauer des Trennzeichens 17, der Datenbit D15 bis DO, des Prüfzeichens 13 und des Stopzeichens 14 ist gleich und beträgt t s, entsprechend einer Baudzahl 1/t s~'. Die zeitliche Dauer des Startzeichens 16 beträgt im gewählten Beispiel 1,5 t, um das Startzeichen deutlich erkennbar aus der im Synchronbetrieb ununterbrochenen Zeichenfolge herauszuheben und zu verhindern, dass eine dem Telegrammkopf entsprechende Signalfolge im Informations- und/oder Adressteil als Telegrammkopf erkannt wird. In telecontrol systems, it is common to transmit the telegrams with the technical information or commands in synchronous operation. In this mode of operation, telegrams are transmitted continuously, regardless of whether they contain different or the same information, commands or addresses. A typical telegram structure is shown in FIG. 1, for example. The telegram 10 contains a header 11, an information and / or address part 12, a check character 13 and a stop character 14. The header consists of a start character 16 corresponding to binary 1, which is separated by a separator 17 corresponding to binary 0 from the following information and / or address part is separated. In the selected example, this information and / or address part contains 24 = 16 data bits (DI5 to DO) which, in accordance with the information and / or address to be transmitted, are designed as binary 1 or binary 0 (and therefore shown in broken lines in FIG. 1) are. The check character 13 can also be binary 0 or binary 1 depending on the bits in the information and / or address part, while the stop character 14 is always binary 0. The duration of the separator 17, the data bits D15 to DO, the check character 13 and the stop character 14 is the same and is t s, corresponding to a baud rate 1 / t s ~ '. The duration of the start character 16 in the selected example is 1.5 t in order to clearly distinguish the start character from the uninterrupted character string in synchronous operation and to prevent a signal sequence corresponding to the telegram header from being recognized as a telegram header in the information and / or address part.

Die Fig. 2 zeigt das Ende eines Telegramms Tn und den Anfang des nachfolgenden Telegramms Tn+|. Wie die Figur zeigt, ist bei der gewählten Telegrammstruktur das als Binär 1 ausgebildete Startzeichen 16' von dem mittels Binär 0 dargestellten Stopzeichen 14' des Telegramms Tn und dem gleichartigen Trennzeichen 17' des nachfolgenden Telegramms Tn+i eingeschlossen. Diese Telegrammstruktur ermöglicht, das Stopzeichen des vorgängigen Telegramms in die Kopferkennung und die Baudzahlbestimmung einzubeziehen und damit die Sicherheit der richtigen Erkennung und Bestimmung zu erhöhen. 2 shows the end of a telegram Tn and the beginning of the following telegram Tn + |. As the figure shows, in the selected telegram structure, the start character 16 'designed as binary 1 is enclosed by the stop character 14' of the telegram Tn represented by binary 0 and the similar separator 17 'of the subsequent telegram Tn + i. This telegram structure enables the stop sign of the previous telegram to be included in the head recognition and the baud rate determination and thus to increase the security of the correct recognition and determination.

In Fig. 3 ist das Blockschaltbild einer vereinfachten Ausführungsform des neuen Empfängers mit drei Erkennungsschaltungen, die zum Erkennen von drei unterschiedlichen Baudzahlen vorgesehen sind, gezeigt. Die Telegrammeingangsklemme 20 des Empfängers ist mittels einer Zuleitung 21 mit dem Telegrammeingang einer Empfangsschaltung 22 und mittels einer weiteren verzweigten Leitung 21' mit dem Telegrammeingang jeder der drei Erkennungsschaltungen 23, 24, 25 verbunden. Zur Empfangsschaltung 22 gehört ein Schieberegister 27, das mit einer aktivierbaren Ausgabeschaltung 28 zusammenwirkt, deren Ausgänge mit den- Datenausgabeklemmen 29 verbunden sind. Weiter enthält der Empfänger einen Taktgenerator 31, der mindestens gleich viele Ausgänge aufweist wie Erkennungsschaltungen vorgesehen sind. Die Ausgänge des Taktgenerators sind mittels Leitungen 32, 33, 34 mit einem zweiten Eingang an jeder der Erkennungsschaltungen und über zugeordnete Untersetzer 36 mit entsprechenden Takteingängen der Empfangsschaltung verbunden. Von den Signalausgängen der Erkennungsschaltungen, an denen unterschiedliche, der jeweiligen Erkennungsschaltung zugeordnete Erkennungssignale erscheinen, führen Leitungen 37, 38, 39 zu einem mehrteiligen Erkennungssignalspeicher 41, dessen den unterschiedlichen Erkennungssignalen entsprechende Ausgänge mittels Leitungen 42,43,44 mit Erkennungssignaleingängen der Empfangsschaltung verbunden sind. Der Erkennungssignalspeicher wirkt mit einer «Eins-aus-n-Kontrollschaltung» 46 zusammen. Schliesslich ist noch ein Leitwerk 47 vorgesehen, dessen Eingänge mittels einer Leitung 48 mit dem Ausgang der «Eins-aus-n-Kontrollschaltung» und mittels mindestens zwei Leitungen 49, 50 mit Ausgängen der Empfangsschaltung und dessen Ausgänge mittels einer verzweigten Leitung 52 mit den Rücksetzeingängen jeder der drei Erkennungsschaltungen sowie mittels einer Leitung 53 mit dem Aktiviersignaleingang der Ausgabeschaltung 28 verbunden sind. Vorzugsweise enthält das Leitwerk einen Zähler 54, dessen Arbeitsweise noch beschrieben werden wird. FIG. 3 shows the block diagram of a simplified embodiment of the new receiver with three detection circuits, which are provided for detecting three different baud rates. The telegram input terminal 20 of the receiver is connected to the telegram input of a receiving circuit 22 by means of a feed line 21 and to the telegram input of each of the three detection circuits 23, 24, 25 by means of a further branched line 21 '. The receiving circuit 22 includes a shift register 27 which interacts with an activatable output circuit 28, the outputs of which are connected to the data output terminals 29. The receiver also contains a clock generator 31 which has at least as many outputs as detection circuits are provided. The outputs of the clock generator are connected by means of lines 32, 33, 34 to a second input on each of the detection circuits and, via assigned coasters 36, to corresponding clock inputs of the reception circuit. Lines 37, 38, 39 lead from the signal outputs of the detection circuits at which different detection signals associated with the respective detection circuit appear to a multi-part detection signal memory 41, the outputs of which correspond to the different detection signals are connected to detection signal inputs of the reception circuit by means of lines 42, 43, 44. The detection signal memory interacts with a “one-out-of-n control circuit” 46. Finally, a tail unit 47 is also provided, the inputs of which are connected via a line 48 to the output of the “one-of-n control circuit” and by means of at least two lines 49, 50 with outputs of the receiving circuit and the outputs of which are connected to the reset inputs by means of a branched line 52 each of the three detection circuits and a line 53 are connected to the activation signal input of the output circuit 28. Preferably, the tail contains a counter 54, the operation of which will be described.

In Fig. 4 ist das detaillierte Blockschema einer bevorzugten Ausführungsform der Erkennungsschaltung gezeigt. Diese Erkennungsschaltung enthält eine erste Eingangsklemme 60 für die empfangenen Telegramme, die über eine verzweigte Leitung 61 mit dem einen Eingang eines Signalschieberegisters 62 und dem einen Eingang eines Flankendetektors 63 verbunden ist. Dem Flankendetektor ist ein Zwischenspeicher 64 nachgeschaltet, von dessen Ausgang eine Leitung 65 an den einen Eingang eines Flankenschieberegisters 66 führt. Eine zweite Eingangsklemme 68 für die Erkennungstakte ist über eine verzweigte Leitung 69 an den anderen Eingang des Signal- und des Flankenschieberegisters 62 bzw. 66 angeschlossen. Eine dritte Eingangsklemme 71 für Rücksetzsignale vom Leitwerk ist mittels einer Leitung 72 mit dem anderen Eingang des Flankendetektors verbunden. Weiter enthält die Erkennungsschaltung einen Festwertspeicher 74 und eine Signal- und eine Flankenkomparatorschaltung 75 bzw. 76, die mit dem Speicher und dem Signal- bzw. Flankenschieberegisters zusammenwirken. Die Ausgänge der Komparatorschal-tungen sind mit einem UND-Tor 77 verbunden, dessen Ausgang an die Ausgangsklemme 78 der Erkennungsschaltung geführt ist. 4, the detailed block diagram of a preferred embodiment of the detection circuit is shown. This detection circuit contains a first input terminal 60 for the received telegrams, which is connected via a branched line 61 to the one input of a signal shift register 62 and the one input of an edge detector 63. A buffer 64 is connected downstream of the edge detector, from the output of which a line 65 leads to the one input of an edge shift register 66. A second input terminal 68 for the detection clocks is connected via a branched line 69 to the other input of the signal and edge shift registers 62 and 66, respectively. A third input terminal 71 for reset signals from the tail unit is connected by means of a line 72 to the other input of the edge detector. The detection circuit also contains a read-only memory 74 and a signal and an edge comparator circuit 75 and 76, respectively, which interact with the memory and the signal or edge shift register. The outputs of the comparator circuits are connected to an AND gate 77, the output of which is led to the output terminal 78 of the detection circuit.

Wie bereits einleitend erwähnt wurde, enthält eine Fernwirkanlage eine Mehrzahl Sender-Empfänger-Verbindungen, As already mentioned in the introduction, a telecontrol system contains a plurality of transmitter-receiver connections,

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wobei gewöhnlich jeder dieser Verbindungen eine andere Übertragungsfrequenz und den Telegrammen eine entsprechende Baudzahl zugeordnet ist. Für alle Verbindungen können gleichartige Empfänger verwendet werden, die sich selbsttätig auf die Baudzahl der Telegramme einstellen, vorausgesetzt, dass die Anzahl der im Empfänger vorgesehenen Erkennungsschaltungen mindestens so gross wie die Anzahl der in der Anlage verwendeten Baudzahlen ist und dass die vom Empfänger erkennbaren Baudzahlen mit den für die Fernwirkverbindung verwendeten Baudzahlen übereinstimmen. each of these connections usually having a different transmission frequency and the telegrams being assigned a corresponding baud rate. Similar receivers can be used for all connections, which automatically adjust to the baud number of the telegrams, provided that the number of detection circuits provided in the receiver is at least as large as the number of baud numbers used in the system and that the baud numbers recognizable by the receiver are included correspond to the baud rates used for the telecontrol connection.

Zur Beschreibung der Arbeitsweise des neuen Empfängers sei angenommen, dass die empfangenen Telegramme die in Fig. 1 gezeigte Struktur aufweisen, d.h. einen Telegrammkopf mit einem Start- und einem Trennzeichen sowie nach dem Informations- und/oder Adressteil und dem Prüfzeichen ein Stopzeichen enthalten. Die Dauer der Bits einschliesslich des Trenn- und des Stopzeichens beträgt t s, die des Startzeichens 1,51 s. Es sei auch angenommen, dass die Anlage im Synchronbetrieb arbeitet, d.h. eine ununterbrochene Folge von Telegrammen übertragen wird, wobei der Übergang von einem Telegramm zum nachfolgenden Telegramm die in Fig. 2 gezeigte Struktur aufweist. To describe the operation of the new receiver, it is assumed that the received telegrams have the structure shown in Fig. 1, i.e. contain a telegram header with a start and a delimiter and a stop sign after the information and / or address part and the test sign. The duration of the bits including the separator and the stop character is t s, that of the start character 1.51 s. It is also assumed that the system works in synchronous operation, i.e. an uninterrupted sequence of telegrams is transmitted, the transition from one telegram to the following telegram having the structure shown in FIG. 2.

Weiter sei angenommen, dass der Empfänger drei Erkennungsschaltungen enthält und an eine Anlage angeschlossen ist, die Telegramme mit drei unterschiedlichen Baudzahlen überträgt und der Taktgenerator für jede Erkennungsschaltung eine Erkennungstaktfolge erzeugt, die einer der für die Übertragung verwendeten Baudzahlen proportional ist und beispielsweise das Vierfache dieser Übertragungsbaudzahl beträgt. Furthermore, it is assumed that the receiver contains three detection circuits and is connected to a system that transmits telegrams with three different baud rates and that the clock generator generates a detection cycle sequence for each detection circuit that is proportional to one of the baud rates used for the transmission and, for example, four times this transmission baud rate is.

Schliesslich sei angenommen, dass die Register in der Erkennungsschaltung mindestens so viele Speicherplätze aufweisen, dass das Stopzeichen eines vorgängigen und der Kopf des nachfolgenden Telegramms von den Takten der Erkennungstaktfolge eingespeichert werden können. Mit den beispielsweise angegebenen Zahlenwerten: Stopzeichen + Telegrammkopf = 3,5 Übertragungstakte und ein Übertragungstakt = 4 Erkennungstakte, errechnen sich dann für jedes Register mindestens 14 Speicherplätze. Der Festwertspeicher enthält mindestens ebensoviele Speicherplätze wie die beiden Schieberegister zusammen, im gewählten Beispiel also 28. Die in die beiden Teile des Festwertspeichers eingespeicherten Werte entsprechen der optimalen oder der bei einer vorgegebenen Toleranz zu erwartenden, vom Stopzeichen eines Telegramms und dem Kopf des nachfolgenden Telegramms erzeugten Signalfolge. Finally, it is assumed that the registers in the detection circuit have at least so many memory locations that the stop sign of a previous and the header of the following message can be stored by the clocks of the detection clock sequence. With the numerical values given, for example: stop sign + telegram header = 3.5 transmission cycles and one transmission cycle = 4 detection cycles, then at least 14 memory locations are calculated for each register. The read-only memory contains at least as many memory locations as the two shift registers together, i.e. 28 in the selected example. The values stored in the two parts of the read-only memory correspond to the optimum or to be expected with a specified tolerance, generated by the stop sign of a telegram and the header of the subsequent telegram Signal sequence.

Die an die Eingangsklemme 20 des Empfängers geleiteten Telegramme werden über die verzweigte Leitung 21, 21' an die Empfangsschaltung 22 und an die drei Erkennungsschaltungen 23,24, 25 geführt. Die entsprechend ihrem Übertragungstakt ankommenden Telegrammbit werden dann mit dem der Erkennungsschaltung zugeordneten Erkennungstakt in das jeweilige Signalschieberegister 62 eingelesen. Für das Signalschieberegister derjenigen Erkennungsschaltung , deren Erkennungstakt dem Übertragungstakt des ankommenden Telegramms proportional ist, ergibt sich nach dem Einlesen des Stopzeichens 14' eines Telegramms Tn und des Kopfs 11 des nachfolgenden Telegramms Tn+, die in Fig. 5 mit der durchgezogenen Linie gezeichnete optimale Belegung der Speicherplätze S00-Si5. Die tatsächliche Belegung der Speicherplätze kann von dieser optimalen Belegung abweichen, weil die Taktgeneratoren im Sender und im Empfänger nur eine begrenzte Genauigkeit aufweisen und auch die Übertragungsbedingungen die Signale verzerren können. Bei den praktisch verwendeten Empfängern sind darum für den Beginn und das Ende jedes Zeichens Toleranzen vorgesehen, die im gewählten Beispiel bis ± 0,25 t betragen können. Mit dieser angenommenen Toleranz ergibt sich, dass nach dem Einlesen von Stopzeichen und Telegrammkopf nur die Speicherplätze für die Signale S6, S7, S8, S9 bzw. S2, S3 und S12, S13 mit Sicherheit besetzt bzw. nicht besetzt sind. The telegrams sent to the input terminal 20 of the receiver are routed via the branched line 21, 21 'to the receiving circuit 22 and to the three detection circuits 23, 24, 25. The telegram bits arriving in accordance with their transmission clock are then read into the respective signal shift register 62 using the detection clock assigned to the detection circuit. For the signal shift register of that detection circuit, the detection clock of which is proportional to the transmission clock of the incoming telegram, after reading the stop sign 14 'of a telegram Tn and the header 11 of the following telegram Tn +, the optimal assignment of the continuous line drawn in FIG. 5 results Storage locations S00-Si5. The actual occupancy of the memory locations can deviate from this optimal occupancy because the clock generators in the transmitter and in the receiver have only a limited accuracy and the transmission conditions can also distort the signals. In the receivers used in practice, tolerances are therefore provided for the beginning and end of each character, which in the selected example can be up to ± 0.25 t. With this assumed tolerance it follows that after reading in the stop sign and telegram header, only the memory locations for the signals S6, S7, S8, S9 or S2, S3 and S12, S13 are occupied or not occupied.

In die dem Signalschieberegister 62 zugeordneten Speicherplätze des Festwertspeichers 74 ist die gleiche Signalfolge, die beim Einspeichern des Stopzeichens eines Telegramms Tn und des Kopfes des nachfolgenden Telegramms Tn+1 in das Signalschieberegister erwartet werden, fest eingespeichert. Die dem Signalschieberegister und dem entsprechenden Speicherteil zugeordnete Signalkomparatorschal-tung 76 vergleicht bei jedem Takt den Inhalt des Registers mit dem zugeordneten Speicherteil, wobei sich der Vergleich sinnvollerweise auf diejenigen Speicherplätze beschränkt, die mit Sicherheit besetzt bzw. nicht besetzt sind, was in der Zeile 80 der in Fig. 5 gezeigten Wahrheitstabelle aufgezeigt ist. Jedesmal, wenn die Signalkomparatorschaltung Übereinstimmung zwischen den Signalen im Signalschieberegister und im entsprechenden Speicherteil feststellt, wird ein Erkennungssignal erzeugt und an das UND-Tor 77 geleitet. The same signal sequence which is expected when the stop sign of a telegram Tn and the header of the subsequent telegram Tn + 1 are stored in the signal shift register is permanently stored in the memory locations of the read-only memory 74 assigned to the signal shift register 62. The signal comparator circuit 76 assigned to the signal shift register and the corresponding memory part compares the content of the register with the assigned memory part with each clock, the comparison expediently being limited to those memory locations which are occupied or not occupied, which is in line 80 the truth table shown in FIG. 5 is shown. Each time the signal comparator circuit detects correspondence between the signals in the signal shift register and the corresponding memory section, a detection signal is generated and sent to the AND gate 77.

Die in Fig. 4 gezeigte Kopferkennungsschaltung enthält weiter einen Flankendetektor 63, dessen einem Eingang über die verzweigte Leitung 61 die ankommenden Telegramme zugeführt werden. Jedesmal, wenn im ankommenden Telegramm ein Signalwechsel von Binär 0 auf Binär 1 oder umgekehrt stattfindet, erzeugt der Flankendetektor ein Ausgangssignal, das sofort in den Zwischenspeicher 64 und beim nachfolgenden Takt in das Flankenschieberegister 66 eingelesen wird. Für das Stopsignal eines Telegramms Tn und den Kopf eines nachfolgenden Telegramms Tn+1 mit der oben beschriebenen Signalform und den angegebenen Toleranzen ergibt sich dann die in der Zeile 81 der Wahrheitstabelle gemäss Fig. 5 aufgezeigte Belegung der Speicherplätze im Flankenschieberegister mit Signalen entsprechend dem möglichen Erscheinen oder dem sicheren Ausbleiben einer Flanke zwischen aufeinanderfolgenden Takten. Diese Signalfolge ist in dem dem Flankenschieberegister 66 zugeordneten Teil des Festwertspeichers 74 fest eingespeichert. Der Flankenkomparator 76 vergleicht bei jedem Erkennungstakt den Inhalt des Flankenschieberegisters 66 mit dem Inhalt des zugeordneten Speicherteils, wobei sich der Vergleich wiederum nur auf die mit Sicherheit erscheinenden oder ausbleibenden Flankensignale beschränkt, und erzeugt bei Übereinstimmung ein Erkennungssignal, das an das UND-Tor 77 geleitet wird. The head detection circuit shown in FIG. 4 also contains an edge detector 63, the incoming telegrams of which are fed to an input via the branched line 61. Every time a signal change from binary 0 to binary 1 or vice versa takes place in the incoming telegram, the edge detector generates an output signal which is immediately read into the buffer memory 64 and at the subsequent clock pulse into the edge shift register 66. For the stop signal of a telegram Tn and the header of a subsequent telegram Tn + 1 with the signal form described above and the tolerances specified, the storage locations in the edge shift register shown in line 81 of the truth table according to FIG. 5 are then assigned signals in accordance with the possible appearance or the safe absence of an edge between successive bars. This signal sequence is permanently stored in the part of the read-only memory 74 assigned to the edge shift register 66. The edge comparator 76 compares the content of the edge shift register 66 with the content of the associated memory part with each detection clock, the comparison again being limited only to the edge signals that appear to be certain or are absent, and generates a detection signal, if matched, which is sent to the AND gate 77 becomes.

Beim gleichzeitigen Eintreffen eines Erkennungssignals vom Signal- und vom Flankenkomparator 62 bzw. 66 erzeugt das UND-Tor 77 ein der entsprechenden Erkennungsschaltung zugeordnetes Ausgangssignal, das im Erkennungsspeicher gespeichert und als Baudzahlerkennungssignal an die Empfängerschaltung 22 weitergeleitet wird. Das Baudzahlerkennungssignal schaltet den Empfänger auf diejenige vom Untersetzer gelieferte Taktfolge, die der zugeordneten Erkennungstaktfolge proportional ist. When a detection signal from the signal and edge comparators 62 and 66 arrives at the same time, the AND gate 77 generates an output signal assigned to the corresponding detection circuit, which is stored in the detection memory and forwarded to the receiver circuit 22 as a baud rate detection signal. The baud rate detection signal switches the receiver to the clock sequence supplied by the coaster, which is proportional to the assigned detection clock sequence.

Der dem Flankendetektor nachgeschaltete Zwischenspeicher 64 wird bei jedem Erkennungstakt und nach dem Einlesen seines Inhalt in das Flankenschieberegister 66 zurückgesetzt und damit zum Einlesen eines weiteren Flankensignals vorbereitet. The buffer memory 64 connected downstream of the edge detector is reset with each detection cycle and after its content has been read into the edge shift register 66 and is thus prepared for reading in a further edge signal.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, ist die Funktion des neuen Empfängers relativ einfach. Jedes ankommende Telegramm wird mit unterschiedlichen Taktfolgen, d.h. Taktfolgen mit unterschiedlichen Baudzahlen, in ein Schieberegister eingelesen, dessen Inhalt bei jedem Takt mit einer fest vorgegebenen Signalfolge verglichen wird. Nur im Schieberegister derjenigen Erkennungsschaltung, deren zugeordnete Erkennungstaktfolge der Übertragungstaktfolge oder Baudzahl der empfangenen Telegramme proportional ist, erscheint dann periodisch eine Signalfolge, die der vorgege4 As is clear from the above description, the function of the new receiver is relatively simple. Each incoming telegram is sent with different clock sequences, i.e. Clock sequences with different baud numbers, read into a shift register, the content of which is compared with a predetermined signal sequence for each clock. Only in the shift register of the detection circuit whose assigned detection clock sequence is proportional to the transmission clock sequence or baud number of the received telegrams does a signal sequence appear periodically that the previous one

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benen Signalfolge im Festwertspeicher gleich ist. the same signal sequence in the read-only memory.

Um sicherzustellen, dass beim Synchronbetrieb die richtige Baudzahl erkannt wird, kann einfacherweise das Stopzeichen des vorgängigen Telegramms zusammen mit dem Kopf des nachfolgenden Telegramms ausgewertet werden, wie es für die bevorzugte Ausführungsform beschrieben ist. In order to ensure that the correct baud number is recognized during synchronous operation, the stop sign of the previous telegram can simply be evaluated together with the header of the subsequent telegram, as described for the preferred embodiment.

Eine weitere Sicherung besteht in der gleichzeitigen Auswertung der Signalfolge und der Flankenfolge, obwohl es genügen würde, nur die Signal- oder die Flankenfolge auszuwerten. Für eine noch bessere Sicherung ist der Zähler 54 im Leitwerk vorgesehen. Dieser Zähler wird jedesmal, wenn eine Erkennungsschaltung ein Erkennungssignal liefert und die Empfangsschaltung das nachfolgende Telegramm als gut erkannt hat, um eine Einheit weitergeschaltet. Erst wenn der Zähler einen vorgegebenen Zählerstand erreicht hat, wird die Ausgabeschaltung 28 aktiviert und das Telegramm an die Datenausgabeklemmen 29 weitergegeben. Wenn eine oder beide genannten Bedingungen nicht erfüllt sind, wird der Zähler auf Null zurückgesetzt und die Ausgabeschaltung erst wieder aktiviert, wenn soviele aufeinanderfolgende und die beiden Bedingungen erfüllende Telegramme in den Zähler eingezählt sind, dass dieser den vorgegebenen Zählerstand erreicht. Another safeguard is the simultaneous evaluation of the signal sequence and the edge sequence, although it would suffice to evaluate only the signal or the edge sequence. Counter 54 is provided in the tail unit for even better protection. This counter is incremented by one unit each time a detection circuit delivers a detection signal and the reception circuit has recognized the subsequent telegram as good. Only when the counter has reached a predetermined counter reading is the output circuit 28 activated and the telegram passed on to the data output terminals 29. If one or both of the above conditions are not met, the counter is reset to zero and the output circuit is only activated again when so many consecutive telegrams that meet the two conditions have been counted into the counter that the counter reaches the specified counter reading.

Es versteht sich, dass bei dieser Sicherungsart ein Teil der als gut erkannten Telegramme nicht ausgegeben wird. Weil erfahrungsgemäss beim Synchronbetrieb eine grössere Anzahl aufeinanderfolgender Telegramme die gleiche Information enthält, ist dieser Nachteil ohne praktische Bedeutung. It goes without saying that with this type of backup, some of the telegrams recognized as good are not output. Because experience has shown that a large number of successive telegrams contain the same information in synchronous operation, this disadvantage is of no practical importance.

Bei der vorgängigen Beschreibung war angenommen worden, dass die Telegramme in ununterbrochener Folge übertragen werden. Der neue Empfänger mit den Erkennungsschaltungen kann aber ebenso vorteilhaft für die Übertragung im Start-Stop-Betrieb verwendet werden. Wegen der diese In the previous description it was assumed that the telegrams are transmitted in an uninterrupted sequence. The new receiver with the detection circuits can, however, also be used advantageously for transmission in the start-stop mode. Because of this

Betriebsart kennzeichnenden Übertragungspausen zwischen den einzelnen Telegrammen kann das Stopzeichen eines vorgängigen Telegramms nicht zum Erkennen und Auswerten des Prüfkopfs eines ankommenden Telegramms verwendet 5 werden. Um die Sicherheit beim Erkennen des Telegrammkopfs und Bestimmen der Baudzahl im Start-Stop-Betrieb zu erhöhen, kann beispielsweise eine Telegrammstruktur verwendet werden, die nach den Informations- und/oder Adressbit zwei Prüfbit aufweist, von denen mindestens eines io Binär 1 ist und die eine nachträgliche Kontrolle der am Telegrammkopf erkannten und eingestellten Baudzahl ermöglichen. Transmission pauses between the individual telegrams that characterize the operating mode, the stop sign of a previous telegram cannot be used to recognize and evaluate the probe of an incoming telegram 5. In order to increase the security when recognizing the telegram header and determining the baud number in start-stop operation, a telegram structure can be used, for example, which has two check bits after the information and / or address bit, at least one of which is binary 1 and which enable subsequent checking of the baud number recognized and set on the telegram header.

Eine praktisch erprobte Ausführungsform des neuen Empfängers ist für den Empfang von Telegrammen mit sie-15 ben unterschiedlichen Baudzahlen vorgesehen und enthält dafür sieben Erkennungsschaltungen. Die Baudzahl der sieben Erkennungstaktfolgen ist 32mal grösser als die vorgesehenen Telegrammbaudzahlen und entsprechend enthält jedes Schieberegister 98 und der Festwertspeicher 196 Speicher-20 plätze. Solche Empfänger sind besonders gut für Fernwirkübertragungen geeignet, bei denen mehrere Sender und Empfänger über die gleiche Leitung und beispielsweise im Frequenzmultiplexbetrieb miteinander verbunden sind. A practically tested embodiment of the new receiver is provided for receiving telegrams with seven different baud rates and contains seven detection circuits for this. The baud number of the seven identification clock sequences is 32 times larger than the intended telegram baud numbers and accordingly each shift register 98 and the read-only memory 196 contain 20 memory locations. Such receivers are particularly well suited for telecontrol transmissions in which several transmitters and receivers are connected to one another via the same line and, for example, in frequency division multiplex operation.

Die insbesondere in der Fernwirktechnik verwendeten 25 Übertragungsbänder und die deren Frequenzbereichen zugeordneten Baudzahlen sind in der Literatur beschrieben und beispielsweise in den CCITT-Normen definiert, weshalb auf beispielsweise Angaben hier ausdrücklich verzichtet wird. The 25 transmission bands used in particular in telecontrol technology and the baud numbers assigned to their frequency ranges are described in the literature and defined, for example, in the CCITT standards, which is why, for example, information is expressly omitted here.

Der neue Empfänger kann mit den für die Herstellung 3o integrierter Schaltungen gebräuchlichen und jedem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden, weshalb auch diese Herstellung nicht beschrieben wird. The new receiver can be produced using the methods customary for the production of integrated circuits and known to any person skilled in the art, which is why this production is also not described.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

653505 PATENT CLAIMS

1. Telegraphy receiver for serial pulse telegrams, the telegram header (11) has a start character (16), containing a receiving circuit (22) that can be set to at least two predefined baud rates, and a clock generator (31) that also has at least two clock sequences generated clock rate frequencies proportional to these baud numbers, characterized by at least two detection circuits (23, 24, 25), each of which is assigned one of the clock sequences and each contain at least one memory (74) in which the structure of a telegram header is stored, and at least one shift register (62,66), through which a signal sequence corresponding to the telegram header of each received telegram is pushed with the assigned clock repetition frequency, and at least one comparator circuit (75,76) which, for each clock, the content of the at least one shift register with the content of the at least compares a memory and generates a circuit-specific detection signal t, if the two contents match, which detection signal the receiving circuit sets to the baud rate corresponding to the repetition frequency of the shift clock.

2. Receiver according to claim 1, characterized in that each detection circuit (23, 24, 25) is assigned a detection signal memory (41), which stores a stored detection signal at least for the duration of the assigned telegram to the corresponding input (42, 43, 44). the receiving circuit (22) conducts, and the output of each detection circuit or signal latch is connected to a one-out-of-n control (46) which generates an error signal when more than one detection signal appears or is stored simultaneously.

3. Receiver according to claim 2, characterized in that a tail unit (47) is also provided, which resets the detection circuits (23, 24, 25) and the detection signal memory (41) when an error signal appears and blocks the telegram output circuit (28) and at If there is no error signal, the receiving circuit (22) adjusts to the baud rate corresponding to the stored detection signal and the telegram output circuit (28) is activated after each well received telegram

4. Receiver according to claim 1, characterized in that the structure of the telegram header stored in the at least one memory (74) of each detection circuit corresponds to its binary signal sequence [80 in FIG. 5] and the sequence of the binary signals forming the telegram into the signal shift register ( 62) can be read.

5. Receiver according to claim 1, characterized in that the structure of the telegram header stored in the at least one memory (74) of each detection circuit (23, 24, 25) is the same as the sequence of edges [81 in FIG. 5] between those forming the telegram header is binary signals and each detection circuit contains an edge detector (63), which is followed by a buffer (64), which stores each detected edge and reads into an edge shift register (66) at the next cycle.

6. Receiver according to claim 1, characterized in that the binary signal sequence and the sequence of the edges of the binary signals of a telegram header are stored in the at least one memory (74) of each detection circuit (23, 24, 25) and each detection circuit has a signal shift register (62 ) and an edge shift register (66) and for comparing the content of the memory with each of the two registers contains a signal and an edge comparator (75, 76), the outputs of which are connected to an AND gate (77).

7. Receiver according to claim 3, characterized in that the tail unit (47) contains a counter (54) by one

Unit switches on if the receiving circuit (22) recognizes the received telegram as good and the baud number corresponding to the recognition signal matches that of the previously received telegram or is reset to zero if at least one of the two conditions is not met and which counter is exceeded an activation signal for the telegram output circuit (28) generates a predetermined counter reading.