DE1288110B - Verfahren zur Übermittlung von Daten von mehreren örtlich voneinander und von der Recheneinheit getrennten Datenquellen - Google Patents

Description

In manchen Datenverarbeitungsanlagen, bei denen eine zentrale Recheneinheit Daten zu verarbeiten hat, die von in größeren Entfernungen stationierten Datenquellen, die auch als Außenstationen bezeichnet werden, angeliefert werden, ist eine adäquate Anlieferung dieser Daten an die Hauptrecheneinheit erforderlich. Dies trifft auch dann zu, wenn die Recheneinheit bereits verarbeitete Daten den gleichen und/oder weiteren Außenstationen zurückübermitteln muß.

Wenn mehrere Zyklen eines solchen Arbeitsganges, wie Datenabfragung, Übertragung, Verarbeitung, Zurückübertragung, in stetiger Weise und mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden sollen, ist es vorteilhaft, über definierte Anfangszeiten der einzelnen Prozesse zu verfügen, wobei in der Regel ein Taktgeber einen gut definierten zyklischen Ablauf der Gesamtoperation bewirkt.

Wenn der Abfrageprozeß gleichzeitig in allen Außenstationen begonnen werden soll und sowohl Übertragungs- als auch Abfragezeiten von Station zu Station verschieden sind, dann erreichen die verschiedenen Daten nicht zur gleichen Zeit die Recheneinheit. Da die Information aus Elementareinheiten oder Bits besteht, werden diese Daten in Serie übertragen, und da ihre Dauer Taktimpulse der gleichen Zeitbasis erfordert, so muß jeder Kanal mit einem Empfangstaktimpuls gestartet werden, sobald die erste Information empfangen wird. Dann müssen Synchronimpulse notwendigerweise jeder Datenübermittlung vorausgehen, um einen adäquaten Impulsbeginn zu gewährleisten. Außerdem sind Signale erforderlich zur Identifikation der Nachricht. Das gleiche gilt ebenfalls für Datenübertragungen von der Recheneinheit zu den verschiedenen Außenstationen.

Ein Nachteil der genannten Synchron- und Datenidentifikationsimpulse, deren Zahl mit der geforderten Operationssicherheit anwächst, besteht darin, daß die Länge der Daten und daher die Gesamtübertragungszeit hierdurch größer wird.

Ein weiterer Nachteil bisher benutzter Verfahren liegt darin, daß insbesondere infolge der Anzahl der zusätzlich erforderlichen Impulse zur Ingangsetzung des Taktgebers und zur Datenidentifikation ein weiterer Schaltungsaufwand nötig wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das nicht mit den genannten Nachteilen behaftet ist.

Dieses Verfahren zur Übermittlung von Daten von mehreren örtlich voneinander und von der Recheneinheit getrennten Datenquellen zu dieser Recheneinheit mit einer jeder Datenquelle zugeordneten Abfrageeinheit, die jeweils über einen zugehörigen Modulator, eine Übertragungsleitung und einen Demodulator sowie über einen allen diesen Kanälen gemeinsamen Datenverteiler mit der Recheneinheit in Verbindung stehen, ist dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal eine Verzögerungszeit Z₃ mit einer solchen Dauer eingeführt ist, daß die Summe Z₁H-Z₂-W₃ aus der Abfragezeit Z₁, der Übertragungszeit Z₂ sowie der Verzögerungszeit für alle Kanäle konstant ist und daß alle dem Übertragungsvorgang dienenden Operationen durch von einer gemeinsamen Zeitbais abgeleitete Taktimpulse gesteuert werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Figuren beschrieben. In den Figuren bedeutet

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Datenverarbeitung entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung und

F i g. 2 ein Zeitdiagramm für die die Übertragungsoperationen bewirkenden Steuerimpulse.

In F i g. 1 bedeuten PM₁, PM₂.. .PM_n die Datenquellen, in denen die zu verarbeitenden Daten anfallen.

Jede dieser Datenquellen enthält ein Ausgangsregister, in dem die Daten in analoger Form gespeichert sind.

Die η Abfrageeinheiten UP₁, UP₂... UP_n, die von einem gemeinsamen Taktimpuls gesteuert werden,

ίο fragen die Datenquelle ab und sammeln die von den Speichern der Datenquellen kommenden Daten. Die Wandler formen die Daten von der analogen in die digitale Form um, bringen sie gegebenenfalls in eine andere Form oder speichern sie auf Magnetband.

Die so vorliegenden Daten werden anschließend über die Modulatoren M₁, M₂- ■. M_n über die Kanäle L₁, L₂.. .L_n und die Demodulatoren D₁, D₂. ..D_n dem Verteiler A und der Recheneinheit C zugeführt.

Nach der Verarbeitung durch den Rechner C werden die Daten den ρ Endstellen PE₁, PE₂...PE_V über den Verteiler A, die Modulatoren M₁, M₂ .. . M_p', über die Kanäle L₁, L₂ ... Lp', über die Demodulatoren D₁, D₂ ... Dp und schließlich über die Empfänger UR₁, UR₂... URp zugeführt.

Ein solches Datenverarbeitungsverfahren ist gekennzeichnet durch einen dreistufigen Arbeitsablauf:

Umwandlung der Daten und Übertragung,

Datenverarbeitung,

Rückübertragung und Empfang.

In dem vorliegenden Beispiel sei angenommen, daß jeder dieser drei Zyklen die gleiche Dauer, in diesem Beispiel eine solche von 125 ms besitzt, wobei diese Grundzeiten während des Arbeitsablaufs unmittelbar aufeinanderfolgen. Auch die Gruppen dieser Grundzeiten (in diesem Fall Dreiergruppen) folgen ohne Unterbrechung aufeinander.

Das gesamte Verfahren wird von einem gemeinsamen Taktimpulsgeber gesteuert. Dabei ist es möglich, daß die an verschiedenen Stellen untergebrachten Taktimpulsgeber von einer zentralen Einheit gesteuert werden. Die Takzimpulsfrequenz beträgt 8 Hz. Wegen der großen Entfernung, die zwischen den einzelnen Einheiten des Verfahrens vorhanden sein kann, muß die Taktfrequenz sehr exakt gegeben werden. Alle 125 ms sorgt ein Taktimpuls für den Beginn einer neuen Ubertragungsphase.

Bei dem ersten Taktimpuls führen die Einheiten UP₁, UP₂.. .UP_n den oben beschriebenen Vorgang aus. Die dazu benötigte Zeit I₁ ist nicht für alle Einheiten gleich. Sie kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Die Laufzeit t₂ der Grundinformation ist ebenfalls veränderlich. Sie hängt von der Länge des benutzten Übertragungskanals ab.

Unter der Annahme, daß die über die verschiedenen Kanäle zu übertragenden Daten jeweils gleiche Länge, beispielsweise eine solche von 100 ms besitzen, ergibt sich, daß am Ende der Übertragungsleitung die Daten nicht zum gleichen Zeitpunkt ankommen, da Z₁ + Z₂ von den Eigenschaften des jeweils verwendeten Kanals abhängig ist.

Bei Einführung einer durch ein Verzögerungsglied gegebenen zusätzlichen Verzögerungszeit Z₃ kann die Summe I₁ + t₂-\- Z₃ für alle Kanäle konstant gehalten werden, wenn Z₃ variabel gewählt wird. Die Zeit Z₃ wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Summe Z₁ + Z₂ + Z₃ gleich ist der Summe aus der für die

Abfrage der Daten benötigten Zeit und der Laufzeit der Daten auf dem langsamsten Kanal. Für den langsamsten Kanal wird man t₃ im allgemeinen zu Null machen. In dem vorliegenden Beispiel war der größte Wert von t₃ 25 ms, so daß bei einer Zeichenlänge von ms als Grundzeit 125 ms gewählt werden kann.

Der Verteiler A empfängt dann zu einer definierten Zeit (Z₁ + Z₂ + t₃ = 25 ms nach Beginn des ersten Taktimpulses) die Signale, wodurch die herkömmliche Abfühlung des Signalbeginns überflüssig wird.

Bei Beginn des zweiten Zyklus (ebenfalls 125 ms) lauf en zwei Prozesse gleichzeitig ab:

1. Das Auslesen durch Abtasten einer zweiten Informationsmenge von den Außenstationen während des genannten Zyklus, wobei diese Menge in gleicher Weise zu dem Verteiler überführt wird wie die erste Menge.

2. Die erste Datenmenge wird mit hoher Operationsgeschwindigkeit (Größenordnung 1 ms) vom Verteiler zur Recheneinheit übertragen; außerdem wird im zweiten Zyklus die erste Datenmenge von der Recheneinheit verarbeitet. Im vorliegenden Beispiel erfolgt die Durchführung dieser Operation innerhalb von 120 ms. .

In F i g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm der verschiedenen Prozesse bezüglich ihrer Zeitdauer während der ersten beiden Zyklen:

1. Die Abtastung und Auswahl einer dritten Informationsmenge von den Außenstationen und ihrer Überführung zum Verteiler A;

2. die Überführung der zweiten Informationsmenge zur Recheneinheit und deren Verarbeitung;

3. die Übertragung der ersten Informationsmenge von der Recheneinheit zum Verteiler und die weitere Übertragung über die Endstationen. Die erwähnte letzte Übertragung kann vorteilhafterweise auch wie folgt durchgeführt werden:

Der Verteiler A sendet die Information durch simultan über alle Leitungsführungen, und in den Empfangseinheiten sind zur Ingangsetzung ihrer jeweiligen Taktgeber Verzögerungseinrichtungen vorgesehen, wobei diese Ingangsetzung nur nach einer Zeit erfolgen soll, die gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit auf der betreffenden Leitung ist.

Das oben beschriebene Verfahren zeigt mancherlei Vorteile, die im folgenden im wesentlichen aufgezählt seien:

Es ist keine besondere Vorrichtung zur Synchronisation erforderlich, und daraus resultiert eine erhöhte Sicherheit der Arbeitsweise; es werden vereinfachte Empfangseinheiten benutzt, auch für den Fall, daß Synchronisation für die Rücküberführung der verarbeiteten Daten benutzt wird; es sind keine Schaltvorrichtungen nötig zur Identifikation der jeweils zu startenden Information, wodurch die hiermit verknüpften Fehler entfallen.

ίο Der Verteiler ist leicht für die Aufnahme zusätzlicher Leitungen herzurichten; eine automatische Rücksynchronisation des abtastenden Einheitstaktgebers, des Verteilers und eventuell der Empfangseinheit während eines jeden Zyklus (125 ms im vorliegenden

Beispiel) ist ebenfalls leicht durchführbar; die Übertragung kann ohne Schwierigkeiten auf allen Leitungen kontrolliert werden, und für die Verteiler gibt es keine Totzeiten, in denen sie außer Betrieb sind und nutzlos auf die Informationen der Übertragungs-

ao leitung warten, da der Start der Übertragung und das Ende der Information gut definiert sind.

Die vorliegende Erfindung ist offensichtlich nicht auf das ausgeführte Beispiel beschränkt und kann mit Vorteil immer dann angewendet werden, wenn Informationen über Leitungen mit verschiedenen Eigenschaften in einer völlig synchronen Weise geschickt werden sollen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übermittlung von Daten von mehreren örtlich voneinander und von der Recheneinheit getrennten Datenquellen zu dieser Recheneinheit mit einer jeder Datenquelle zugeordneten Abfrageeinheit, die jeweils über einen zugehörigen

Modulator, eine Übertragungsleitung und einen Demodulator sowie über einen allen diesen Kanälen gemeinsamen Datenverteiler mit der Recheneinheit in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal eine Verzögerungszeit Z₃ mit einer solchen Dauer eingeführt ist, daß die Summe Z₃ + Z₂ + Z₃ aus der Abfragezeit Z₁, der Übertragungszeit Z₂ sowie der Verzögerungszeit für alle Kanäle konstant ist und daß alle dem Übertragungsvorgang dienenden Operationen durch von einer gemeinsamen Zeitbasis abgeleitete Taktimpulse gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit Z₃ für den Kanal, der die längste Übertragungsze^;t besitzt, Z₃ = 0 gewählt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen