-
"Kanalwerk für einen Rechner" | Französische Priorität vom 51. Juli
1968 aus der französischen Patentanmeldung Kr 161 286 (Scine) -Die Erfindung betrifft
ein Kanalwerk zur Verbindung einer Anzahl von Kanälen mit einem Rechner zur Datenein-
und Ausgaben gegebenenfalls unter Zwischenverarbeitung der Daten.
-
Solche Kanalwerke dienen dazu, Nachrichten oder Informationen in
Datenform mit oder ohne Zwischenverarbeitung eingabefähig oder ausgabefähig zu machen,
wobei den unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Datenübertragung Rechnung zu tragen
ist, die bei den.verschiedenen Telegraphie- oder elephoniekanälen und drahtlosen
Verbindungen auftreten.
-
Eine entsprechende Einrichtung wird ebenso für einen Zentralrechner
benötigt, der mit verschiedenen.weit entfernten Außenstellen oder Peripheriestationen
verbunden ist1 wie auch für eine die Rolle einer Satellitenstation für den zentralen
Rechner spielenden Anlage, die mit Peripheriegeräten in Verbindung steht und der
Datenverteilung oder Datenvereinigung diente
Im allgemeinen geschieht
die Anpassung an die Kanäle in einem Kanalwerk mittels spezieller elektronischer
Schaltungen, in besonderen Fällen kann sie auch programmgesteuert im Rechner erfolgen.
Das Kanalwerk ist im allgemeinen ein Multiplexer, dessen Aufgabe es ist, bei der
Dateneingabe die aufeinanderfolgenden Ziffern eines Zeichens oder Blockes in die
Parallelinformation umzusetzen, bei der Ausgabe dagegen di Umwandlung in die Serieninformation
vorzunehmen und entsprechende Signale an den Rechner abzugeben, je nachdem, ob die
Ziffern eines Zeichene oder Blockes in die Parallel-oder die Serieninformation umzusetzen
sind. Bei der Ausgabe empfängt der Multiplexer vom Rechner die Ziffern eines Blockes
Block für Block in Paralleldarstellung, ebenso wie die Adresse des Kanales, fpr
den sie bestimmt sind. Bei der Eingabe setzt er für das Rechner die Blöcke in die
Paralleldarstellung un, ebenso wie, Adresse des Kanals, von dem die Information
kommt.
-
Die Serien- oder Parallelumsetzung der Ziffern der Blöcke geschieht
mittels Anpassungsschaltung.en, die Schieberegister enthalten. Diese mit den Kanälen
verbundenen Schaltungen befinden sich außerhalb des Rechners und bei den bekannten
Kanalwerken ist jeder Kanal mit wenigstens einem Register für die Ausgabe und einem
anderen Register für die Singabe verbunden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund; ein KanaliwJerk zu schaffen,
das Ziffer für Ziffer in echtzeit verarbeitet und zwar zufolge Beststellung der
Prioritätsverhältnisse der Zeichen untereinander und unter Benützung einer in den
Anpassungsschaltungen enthaltenen Schaltung, die das Vorhandensein bestimmter Bedingungen
für jeweils eine einzige Ziffer festlegt.
-
Diese Aufgabe ist bei der Vorrichtung der einleitend angegebenen
Gattung dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein
Zwischenspeicher
zum einen mit dem Rechner, zum anderen mit einem aus einer oder mehreren Iiegikkreisen
bestehenden Kanalwcthler verbunden ist, der eine Echtzeit-Verkehrsabwicklung zwischen
dem Rechner und einer Anzahl n von über Anpassungsschaltungen ge:'frrten Kanälen
vornimmt, und daß weiterhin der Zwischenspeicher aus einer Anzahl von Speicherzellen,
deren Kapazität je ein Datenwort nilt einer bestimmten Anzahl von Ziffern beträgt
besteht, und daß jede Anpassungsschaltung für die in synchronen Betrieb erfolgende
Ein- oder Ausgabe vorgesehen ist und Jedem Augenblick eine einzige Ziffer ein-oder
ausgeben und bei jedem Eingabe oder Ausgabevorgang einer Ziffer einen Uhrtakt an
den Zwischenspeicher iiber Einrichtung zur Erzeugung einer Prioritätsadresse übermitteln
läßt, mittels der in jedem Augenblick im Falle der Datenausgabe Ziffer für Ziffer
die Übertragung vom Zwischenspeicher auf den Prioritätskanal erfolgt, bziv, im Falle
der Dateneingabe dieser Vorgang in umgekehrter Richtung abläuft, und zwar für die
Gesamtheit der Datenmenge unter Einschluß der Möglichtkeit des gleichzeitigen Verkehrs
über alle Kanäle.
-
Eine derartige Ausgestaltung dieser Einrichtung bietet den Vorteil
einer großen Vereinfachung der Anpassungsschaltungen, einer Raumersparnis und einer
wirtschaftlicheren Herstellang.
-
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäße
Kanalwerk ein einziges für alle Kanäle gemeinsames Schieberegister und einen Speicher,
auf den selektiver Zugriff möglich ist; die einzugebende (oder auszugebende) laufende
Ziffer wird zum betrachteten Zeitpunkt vom Prioritätskanal auf den Speicher (oder
umgekehrt) übertragen und zwar unter Zwischenschaltung des gemeinsamen Registers,
das das entsprechende Datenwort speichert; außerdem ist eine inrichtung vorgesehen,
die während der Verarbeitung dieser
Ziffer das Datenwort dem Speicher
entnimmt und es am Ende der Verarbeitung ieder einspeichert, wobei diese Einrichtung
von einem oder mehreren Befehlswortenin Tätigkeit gesetzt wird.
-
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist dabei, daß das Kanalwerk
so aufgebaut ist, daß es zum einen mittels einfacher Programmierung, zum anderen
durch eng begrenzte zahl zwischen wenigen verschiedenen Arten von Anpassungsschaltungen
leicht den verscliiedenen, in der Praxis benützen Arten der Auswertung angepaßt
werden kann, wobei unterschieden wird zwischen: - Ausgabebetrieb oder Eingabebetrieb;
- asynchroner Betrieb (mit oder ofine Modem) oder synchroner Betrieb; - vorgesehener
Kode, z.B.: Baudet, EBCDIC, IOS, .....; - Betrieb mit oder ohne Fehlererkennung,
d.h. mit oder ohne Überprüfung der Gleichheit (der empfangenen Zeichen mit einem
Prüfwort), mit oder ohne Rückmeldung der empfangenen Zeichen, etc. nach einer weiteren
vorteilhaften Ausführungsform des Kanalwerkes enthalten die Anpassungsschaltungen
für die Kanäle zur Herstellung: bestimmter Bedingungen für ein Zeichen eine begrenzte
Anzahl, beispielsweise zwischen 1 und 4 bistabiler Kippschaltungen, die mit logischen
Grundschaltungen ("UND", "ODER" oder ICHT") verbunden sind; es ergeben sich sechs
verschiedene Arten von Anpassungsschaltungen, die folgenden Betriebsarten entsprechen:
- Synchrone Eingabe; - synchrone Ausgabe; - asynchrone Eingabe; - asynchrone Eingabe
mit Modem; - asynchrone Ausgabe; - asynchrone Ausgabe mit Modem.
-
In der Zeichnung ist das Kanalwerk der erfindungsgemäßen Art anhand
beispielsweise wiedergegebener schematischer Blockschaltbilder und Signaldarstellungen
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1: Vereinfachtes Blockschaltbild eines mit eine
Rechner verbundenen Kanalwerkes mit mehreren Kanälen; Fig. 2: Blockschaltbild eines
erfindungsgemäßen Kanalwerkes; Fig. 3: Beispiel für den Aufbau eines Befehlswortes;
Fig. 4: Beispiel für den Aufbau eines Datenwortes; Fig. 5: schematische Darstellung
von Speicherebenen; Fig. 6: Zeitdiagramm zur Erläuterung der fiiethode der Prioritätsfeststellung;
i, 7: Blockdarstellung einer bistabilen JK-Kippschaltung, wie sie in den Kanalanpassungsschaltungen
verwendet werden kann; Fig. 8 schematische Signaldarstellung in der Zeitebene im
Falle der asynchronen Eingabe; Fig. 9: Blockschaltbild einer Anpassungsschaltung
für die asynchrone Eingabe; Fig.10: Signaldarstellung in der Zeitebene im Falle
der asynchronen Ausgabe; Fig Blockschaltbild einer Anpassungsschaltung für die asynchrone
Ausgabe;
Fig.12: BLockschaltbild einer Anpassungsschaltung für die
synchrone Eingabe; Fig.13: Blockschaltbild einer Anpassungsschaltung für die synchrone
Ausgabe; Fig.14 und 15: Teilblockschaltbild zur Veranschaulichung der Einrichtungen,
um die die Blockschaltbilder der Fig.
-
9 und 13 erweldert werden können, um eine Anpassungsschaltung für
die asynchrone Eingabe mit einem bzw. eine Anpassungsschaltung für die asynchrone
Ausgabe mit Modem zu schaffen; Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung die
Gesamtanordnung eines Rechners mit einem erfindungsgemäßen Kanalwerk. Dieses umfast
einen Zwischenspeicher 1 zwischen der Recheneinheit und einer "Kanalwähler" genannten
Anordnung 2.
-
Die Recheneinheit besteht aus dem Rechenwerk 3 und seinen Speicherwerken
4. Der Kanalwähler 2 nimmt entweder die Gesamtheit der zu verarbeitenden Kanäle
auf oder eine Höchstanzahl n von Kanälen L1 bis Ln auf. Je nach der Gesamtzahl der
Kanäle kann es notwendig sein, einen oder mehrere Kanalwähler mit n Kanälen zu verwenden,
wie dies durch die Blöcke @ und 5 in der Figur dargestellt ist. Die Speicherkapazität
ds Zwischenspeichres 1 ist dementsprechend gewählt. Jeder der Kanäle L1 bis Ln dient
entweder der Eingabe der der Ausgabe von Informationen, wobei die Anzahl der Kanäle
der einen Art nicht notwendigerweise ebenso groß sein muß, wie die Anzahl der Kanäle
der anderen Art. Die Rechenstation ist über ihre Kanäle und geeignete, damit verbundene
Schaltungen mit mehreren Unterstationen verbunden, die sich sowohl in geringer wie
auch in großer Entfernung befinden können und Peripheriestationen genannt werden.
-
Sie sind in Fig. 1 durch die Elemente 6 bis 9 veranschaulicht.
-
Das Kanalwerk 1, 2 erlaubt die Echtzeit-Verarbeitung von Informationen,
die über Telephonie oder Telegraphiekanäle, sei
es synchron oder
asynchron, kommen und die einem oder mehreren verscheidenen üblicherweise benützten
Kodes kodiert sind bekanntlich Speichers und verarbeiten Rechensysteme im Eibfr@one
dargestellte Informationen. Bei diesem Kode wird jeder Bestandteil der Information
durch eine binäre "Ziffer" dargestellt, die den Wert eine oder Null annehmen kann
und der Grundeinheit der Information,des "bit" entspricht. Die Werte eine oder Null
werden beispielsweise so unterschieden, da dem ei en Wert eine positive Spannung;
dem andere Wert die Spannung Null in Verhältnis zu einem Bezugspotential, das durch
Masse@ oder Erde gebildet wird, zugeordnet wird. Eine Grundeinheit der Information
besteht aus einem Wort mit einer bestimmten Anzahl von binären Ziffern und wird
in dem Rechensystem bei der Verarbeitung und Übertragung verwendet. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform besteht ein Wort aus vierundswantig binären Ziffern. Die Erfindung,
ist jedoch nicht auf Systeme, die mit dieser Wortlänge arbeiten, beschränkt. Das
Rechensysteme benützt zwei verschiedene Arten von Worten, nämlich das laufende Wort
oder Datenwort und die Befehlsworte.
-
Das laufende ort C ist also, wie sein Name angibt, dasjenige, da zum
betrachteten Zeitpunkt verarbeitet wird und gehört einer Nachricht oder Information
an, die eingegeben oder ausgegeben wird0 In Übereinstimmung mit den üblicherweise
verwende-ten Kodes wird das Datenwort von vierundzwanzig Ziffern in der lauf enden
Auswertung unterteilt in eine bestimmte Anzahl von Elementerwörtern oder Blöcken,
deren jeder einer Zeicheninformation oder einem Vorzeichen entspricht. Es wird beispielsweise
zerlegt in zwei Blöcke von je zwölf Binärziffernt oder in drei Blöcke mit ge acht
Ziffern oder-auch in vier Blöcke mit je sechs Ziffern0 Bach einem weiteren Merkmal
der Erfindung kann das Datenwort gegebenenfalls in Blöcke zerlegt werden, die durch
nach der Nutzinformation eingeschobene Zwischenräume voneinander getrennt sind0
In dieser Salle muß die
Anzahl der Ziffern eines Blockes oder Elementarwortes
nicht notwendigerweise einem Teiler von vierundzwanzig entsprechen.
-
Man kann beispielsweise zwei Blöcke mit je neun Ziffern wählen, deren
jedem ein Zwischenraum von drei Ziffern vorausgeht.
-
In jedem Augenblick gibt es für jeden Kanal zwei Befehlsworte, CO
und Cl und darüberhinaus stehen zwei weitere Befehlsworte 62 und 63 im Speicher
zur Verfügung, um die vorangegangenen zu ersetzen, wenn die im Speicher gelegenen
Plätze, die eine Speicherebene bileens von einem Teil der Nachricht vollständig
belegt sind. Die Befehlsworte werden automatisch durch Programmierung gebildet und
enthalten jedes vierundzwanzig Binärziffern0 Der Kanalwähler sorgt für die richtige
Stellung der Blöcke in einem Yjort mit vierundzwanzig Ziffern und für die richtige
Anordnung der Worte in einer Speicherebene im Zwischenspeicher 1. Die Aufgabe und
die Zusammensetzung der Befehlsworte werden später ausführlich erläutert.
-
In ig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Kanalwerk sohematisch dargestellt.
Die Einrichtung umfaßt einen Kanalwähler 2, der mit dem Zwischenspeicher 1 verbunden
ist und eine Anzahl n Kanäle L1 bis In aufnimmt. Jeder Kanäle dient vorzugsweise
dazut entweder Daten einzugeben; die von einem externen hnschlußgerät herkommen
oder Daten auszugeben, die von dem Rechner kommen. Jeder Kanal ist mit einer Anpassungsschaltung
20-1 bis 20-n verbunden, die man auch als Kanal-Endschaltung oder als Kanalkopfschaltung
bezeichnen kann. Es sind mehrere verschiedene Arten von hnpassungsschaltungen vorgesehen,
je nachdem,ob der Kanal zum einen für die Eingabe oder für die Ausgabe, zum anderen
für synchronen oder asynchronen Betrieb bestimmt ist. Diese Schaltungen werden an
anderer Stelle beschieben werden. Zunächst sei nur festgehalten, daß eine Ausgangsverbindung
H
einen Uhrtakt an eine Einrichtung zur Erzeugung der Prioritätsadresse 21 abgibt,
und daß eine zweite Verbindung zu einem Kanalmultiplexer üblicher Bauart führt.
-
Die Einrichtung zur Erzeugung einer Prioritätsadresse hat zur Aufgabe,
jedesmal dairn, wenn sie den zu dem betrachtexten Kanal gehörigen Uhrtaktimpuls
bekommt, die diesen Kanal eindeutig bestimmende Binäradresse zu erzeugen, Das Uhrtaktsignal
zeigt an, daß eine neue Ziffer einer Nachricht zur Eingabe verfügbar ist oder auch,
daß der Kanal bereit ist, eine iffer einer auszugebenden Nachricht auf3unehmen Der
Uhrtakt wird im Falle von Telephoniekanälen von einer gesonderton Modemschaltung
erzeugt und bereitgestellt, während er im Falle einer Telegraphieverbindung von
einer eigenen Schaltung, die entweder in der Anpassungsschaltung enthalten ist oder
mit ihr verbunden istt erzeugt wird.
-
Wenn in mehreren Kanälen eine Ziffer im gleichen Augenblick verfügbar
ist und die Schaltung zur Erzeugung einer Erioritätsadresse, im folgenden kurz Prioritätsschaltung
genannt, gleichzeitig oder ganz kurz hintereinander während der Verarbeitung einer
Ziffer mehrere Uhrtaktimpulse von diesen Kanälen erhält, so gibt sie die entsprechenden
Adressen in einer vorher festgelegten Reihenfolge automatisch aufgrund einer Prioritatsauswahl
ab. Die Prioritätsschaltung besteht aus Logikkreisen, die in bekannter Weise angeordnet
sind und wird da her in der vorliegenden Erfindung im einzelnen nicht beschrieben.
-
Sie kann beispielsweise eine Kodiermatrix enthalten, sowie eine Anordnung
von Kippschaltungen, die die Uhrtakte empfangen und die Übermittlung der Adressen
an die Matrix auslösen, wobei sie untereinander über 3lockierl'eitungen derart verbunden
sind, daß die Matrix abgetastet wird und nacheinander die Adressen in einer vorher
festgelegten Prioritätsreihenfolge abgegeben werden. Jede Adresse gestattet im Zwischenspeicher
1 die
Befehlworte C0 und C1, die #sich auf den betrachteten Kanal
beziehen, abzurufen. Das Befehlwort C0 gestattet die Verarbeitung lediglich eines
Blockes dieses Kanale. Es entfällt unter anderem: - die Adresse Yx des Datenwortes
C, wo die neue, einzugehende Ziffer gespeichert werden soll oder, wo die folgende,
auszugebende Ziffer entnommen werden soll; - die Ziffernzahl Bx des laufenden Blockes,
die noch (im Eingabefall) in die Parallinformation oder (im Ausgabefall) in die
Serieninformation umzusetzen ist; - die Anzahl Cx der Blöcke des laufenden Wortes,
die bereits in die Parallel- oder in die Serieninformation umgesetzt sind; - die
Anzeige Px der Gleichheit der empfangenen Ziffern des laufenden Blockes.
-
Das Befehlwort C1 enthält insbesondere eine Anzeige Nx, die die Zahl
der noch verbleibenden Blöcke zur Ausgabe oder Eingabe in der dem betrachteten Kanal
zugehörigen Speicherebene bezeichnet.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird zu Beginn der Adressierung
des Zwischenspeiehers- 1 durch die Friorittsschaltung lediglich das Befehlwort C0
abgedrufen, während das Befehlswort C1 nur am Ende jeden Blockes abgerufen wird.
Das Befehlswort CO wird an ein Register RO übergeben, das sich in einer "Befehlswerk"
genannten Anordnung 24 befindet. Im darauffolgenden Schritt wird das Datenwort X
mit der Adresse Yx ausgelesen und in das Register 4 eingelesen Eine Adressenauswahlschaltung
23 sorgt dafür, daß die seiden erwähnten Adressen nacheinander in den Speicher 1
gelangen, und zwar zunächst die des Befehlswortes, dann die des Datenwortes. Die
Schaltung 23 ist in bekannter ;teise aus Logikkreisen aufgebaut; sie wird daher
im Zusammenhang mit der Erfindung nicht weiter beschrieben|
Wenn
die laufende Ziffer vorarbeitet ist, werden das oder die Befehlsworte und das Datenwort
von neuen in den Speicher an ihre entsprechenden Plätes gebtracht. Das Dateswort
enthält von diesen Augenblick an eine weitere Ziffer der gerade über dem betrachtetem
Kanakl eingegebenen Nachricht, oder es enthält eine Ziffer weniger, wenn die Nachricht
über diesen Kanal ausgegeben wird.
-
Das Befehlswerk 24 umfaßt eine Anzahl von Logikkreisen, die zur Durchführung
mehrerer Funktionnne notwendig sind und ist mit dem Rechenwerk eines Rechners vergleichbar.
Diese Anordnung ist demzufolge relativ komplex in ihren Aufbau und macht Gebrauch
von den bekannten Techniken logischer Schaltungen.
-
Das Befehlswerk umfaßt insbesondere Synchronisiereinrichtungen, die
von einer bestimmten Zeitbasis oder einem bestimmten Frequenztakt abgeleitet sind,
außerdem Zählerstufen und Auslösschaltungen für die mit ihm verbundenen Steuerschaltungen
u.s.w..
-
Das Befehlswork nimmt folgende Aufgaben wahr: - - Speicherung der
bereite erwähnten %3efehlsworte CO und Cl in den Registern R1 und R1; - Auslesen
des Datenwortes C aus dem Zwischenspeicher 1, dessen Adresse Yx durch das Befehlswort
CO gegeben ist und auf diesen S peicher über die Adressenauswahlschaltung 23 übertragen
wird; - Speicherung des Datenwortes C in einem Register R, wobei dieses Wort einem
Speicherplats entnommen wird, der durch die Adresse Yx bestimmt' ist; - Verschiebung
der Ziffern des Datenswortes, um die laufende, gerade verarbeitete Ziffer im Eingabefall
daran anzuhängen, im Ausgabefall daraus zu entnehmen; - Adressierung der laufenden
Ziffer an den betrachteten Kanal;
- Wiedereinlesen des laufenden
Datenwortes in den Speicher 1 nach Verarbeitung der laufenden Ziffer; Entriegeln
der Prioritätsschaltung, um den nächsten Kanal zu ermitteln; - Erkennung einer bestimmten
Anzahl von Zeichen oder Vorzeichen; - Zeichen- oder Blocksynchronisation bei Synchronverbindungen.
-
Die Aufgabe des Multiplexers 22 besteht darin, die Anpassungsschaltung
des Prioritätskanals, dessen Information im Augenblick zu verarbeiten ist, mit dem
Register R des Befehlswerkes zu verbinden, um so die Übergabe der laufenden Ziffer
zu ermöglichen. Die Adressierung des Kanals geschieht über eine
Verbindung von der Prioritätsschaltung zu dem Multiplexer, sei es mittels eines
Befehls über einen einzelnen Draht, der dem betrachteten Kanal zugeordnet ist, wobei
dann folglich die Verbindung ebensoviele Drähte umfaßte wie Kanäle vorhanden sind
sei es mittels einer Einäradresse, die über eine bestimmte Anzahl von Drähten übertragen
wird und die dem gerade betrachteten Kanal entspricht. Der Multiplexer ist mit bekannten
Logikschaltungen aufgebaut und kann beispielsweise eine Dekodiermatrix enthalten.
die mit bistabilen t ppschaltun-. gen verbunden ist.
-
Der Arbeitszyklus eines e'rfindungsgemäßen Kanalwerkes beginnt automatisch
von neuem sobald die Verarbeitung einer Ziffer beendet ist mit der Feststellung
der Adresse des Kanals, der von allen ahderen die größte Priorität von all denen
hat, deren Anforderungssignale,durch die Prioritätsschaltung gespeichert sind0 Die
Verarbeitung einer Binärziffer durch das -Kanalwerk umfaßt die Übertragung dieser
Ziffer entweder im Eingabefall vom Kanal in den Zwischenspeicher oder im Aiisgabefall
in umgekehrter Richtung, Um die Darstellung zu vereinfachen, wird angenommen, daß
zum Anfangs zeitpunkt am am Ende
der Verarbeitung einer Ziffer
die Prioritätsschaltung entriegelt wird und keine vorherige Anforderung in ihr gespeichert
ist. Im darauffolgenden Zeitpunkt t1 erhält die Prioritätsschaltung einen ersten
Uhrtaktimpuls Hj von einem Kanal Lj, von dem angenommen wird, daß er als nächster
eingabebereit ist, Ob es sich hierbei um eine synchrone oder asynchrone Verbindung
handelt, wird im Augenblick außer Betrach-t gelassen Das Signal Hj löst in der Prioritätsschaltung
die Brmittlung der dem.Kanal Lj zugeordneten Adresse Aj aus, Diese Adresse, die
aus einer bestimmten Anzahl von Binärzilofern besteht, wird in Paralleldarstellung
auf die Adressenauswahlschaltung 23 übertragen, der die Adressierungsschaltungen
für den Zwischenspeicher 1 enthält. Hierauf erfolgt das Auslesen und die Übergabe
des Befehlsworts CO in ein Register RO? wie auch gegebenen falls derselbe Vorgang
für das zweite Befehlswort Cl in ein Re-1 gister R1, wenn man sich am Ende eines
Blockes befindet. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf den Gebrauch nur zweier
Befehlsworte beschränkt. Die Anzahl der Befehlsworte bestimmt sich aus der Anzahl
der notwendigen Ziffern für die Darstellung aller Daten, die für die Befehle, hinreichend
sind und darüberhinaus aus der festliegenden Länge des in dem Reohensystem benützten
Grundwortest die nadh einem bevorz'ugten Beispiel vierundzwanzig Ziffern beträgt.
Die Schaltungen im Speicher 1 für die Adressierung} das, Auslesen und die Parallelübergabe
in die Register sind in bekannter Weise aufgebaut und nicht dargestellt, Die Adresse
Aj ist ein bestimmtes Binärwort und die Speicherplätze der Befehlsworte 00 und 01
im Zwischenspeicher 1 liegen fest und entsprechen den Befehlsworten des Kanales
Lj.
-
Wenn die Arbeitsbedingungen für einen Kanal hergestellt sind, liegen
die in dem entsprechenden efehlswort enthaltenn Daten oder Merkmale fest, mit Ausnahme
der Anzeigen/ Cx, Bx, Px, Yx und Nx, die be. reits erwähnt wurden. Doch erlaubt
das Kanalwerk, die festliegen den Teile nach Belieben zu ändern, falls die Betriebsweise
geändert ist, wie beispielsweise durch Verwendung eines anderen
KödeS,
der eine neue Verteilung der Blöcke in einen Wort festlegt. Solche Änderungen lassen
sich im allgemeinen durch einfache Umgestaltungen des Programms vornehmen.
-
FIg. 3 zeigt eine als Beispiel gewählte Zusammensetzung der Befehlsworte
00 und 01. Das Binärdatum Yx 01 ist die Adresse des Datnwortes C, die den Kanal
entspricht. Diese Adresse wird über die Adressenauswahlschaltung21 auf die Adressierschaltung
des Speichers übertragen. Vorher hat eine nicht dargestellte Sperrschaltung die
übertragung der von der Prioritätsschaltung kommenden Adresse Ajunderbunden. Wie
zuvor, werden die Ziffern des Datenwortes C parallel in das Register R übertragen.
Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, kann das Datenwort drei Grundworte von je
acht Ziffern enthalten, deren jedes einem Zeichen oder einem Vorzeichen der Nachricht
entspricht. Dieser Kode entspricht den I.S.O.-Normen (Internation Standard Organisation)
und umfaßt ein Alphabet mit sieben Ziffern und einer zusätzlichen Ziffer für die
Gleichheit. Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung jedoch nicht an diesen Kode gebunden
und es kann beispielsweise eine andere Verteilung der Grundworte benützt werden,
die gegebenenfalls durch Zwischenräume getrennt sind; ebenso können, ohne daß dies
nachteilig ware, bestimmte Kanäle mit einer Kodeverteilung unu andere Kanäle mit
einer anderen Kodeverteilung verwendet werden. Das Datenwort C mit der Adresse Yx
gehört aufgrund der Programmierung einer Speicherebene an, d.h. einer bestimmten
Teil des angeschlossenen Zwischenspeichers und stammt aus der über den betrachteten
Kanal gerade eingegebenen Nachricht. Diese Speicherebene besitzt eine begrenzte
Kapazität von NT Blöcken. Der Wert von NT wurde vorher, abhängig von der wahrscheinlichem
Länge, der über den betrachteten- Ean.al übertragenen Nachrichten und von der Übertragungsgeschwindigkeit,
festgelegt. Die Programmierung bewirkt automatisch in jedem Augenblick die Adressierung
verfügbarer Speicherplätze, die die mit den verscheidenen Kanälen verbundenen Speicherebenen
bilden, wobei
jeder Kanal tets derselben Speicherebene zugeordnet
ist und Die Adresse und die Länge dieser Speicherebene gegebenenfalls nach Programm
verforderlich sein können. Die Ziffern Nx des Befehlswertes 01 zeigen die Anzahl
der im betrachteten Augenblick in der entsprechenden Speicherebene noch verfügbaren
Blöcke n; Nx besitzt demzufolge im ersten Augenblick des Übertragungsbeginnes einer
Nachricht den Wert NT. Fig. 5 zeigt beispielsweise in schematischer Form eine Ebene
T1, die dazu bestimmt ist, die laufende Nachricht in Form von Worten mit drei Blöcken
von je acht binären Ziffern zu speichern. Y1 stellt die Adresse des ersten Datenwortes
dar, das aus dem ersten Block Y11, dem zweiten Block Y1,und dem dritten Block Y13
besteht. Das zweite Datenwort mit der-Adresse-Y2 enthält den viertem Block der Nachricht
Y24, den fünften Bock Y25 und den sechsten Y27 und so fort. Es sei angenommen, da;ß
das Wort mit der Adresse Yx das laufende Wort im betrachteten Zeitungenblock ist,
d.h. daß das vorhergehende Wort mit vierundzwanzig Ziffern vollständig eingegeben
ist und in der Speicherebene unter der Adresse Yx-1 gespeichert ist, während das
Wort Yx wiederum eine bestimmte Anzahl (von eins bis vierundszwanzig Binärziffern
enthält, die von dem betrachteten Kanal Lj kommen. Wenn man beispielsweise annimmt,
daß zehn Binärziffern dieses Wortes bereits eingegeben sind, so wird die Ebene T1
bereits (x-1) x r 3 + 1 vollständige Blöcke enthalten und Nx hat den binären Wert,
der NT - (x-1) x 3 + 1 entspricht.
-
Das Datenwort C (Yx). das an das Register R gegeben urde, erhält über
den zwischengeshcalteten Multiplexer 22 eine elfte Binärziffer, die die laufende
Ziffer der Nachricht Mj des Kanals Lj ist0 Dieser Vorgang geschieht in der folgenden
Weise: Das Uhrtaktsignal Hj löst in der Prioritätsschaltung die Erzeugung eines
Befehls oder einer Adresse Cj, die sich auf den' Kanal Lj bezieht , aus. Das Signal
Cj bewirkt im Eingabefall, daß die laufende Ziffer von der Anpassungsschaltung 20,
- j über den zwischengeschalteten Multiplexer 22 auf das Register R
gelangte
Der Wert 1. oder 0 dieser Ziffer gelangt am Eingang des Registers R auf eine freie
Stelle der Ordnungszahl 0, die infolge einer, Verschiebung der zehn vorher empfangenen
Ziffern des Datenwortes um eine Stelle nach links vorhanden ist0 Dieser Vorgang
läuft also in der bei Schieberegistern üblichen Art abO Das Register R enthält demzufolge
nun elf Ziffern des lau-Senden Datenwortes und sein Inhalt wird von neuem parallel
an die Adresse Yx im Zwischenspeicher 1 übergeben. Dasselbe geschieht mit dem Befehlswort
(oder den Befehlsworten) CO (oder CO und C1), das (die) von neuem unter der Adresce
Aj (oder den Adressen Aj und Aj + t) im Zwischenspeicher gespeichert wird (werden).
Zugleich entriegelt das Befehlswerk die Prioritätsschaltung, um die Verarbeitung
einer neuen laufenden Ziffer, die zu diesem Augenblick, die Priorität, hat, zu veranlassen,
Sig. 6 gibt ein Beispiel der Verteilung der Uhrtakte für eine auf drei begrenzte
Anzahl von Kanälen wieder. Nach dem Ende der vorstehend beschriebenen Verarbeitung
kann das zum Zeitpunkt t2 vom Kanal Lk kommende Signal des ersten Uhrtaktes Hk verarbeitet
werden. Der gleiche Vorgang schließt sich für die laufende Ziffer des Kanals Lm
im Zeitpunkt t3 an. Zu dem Zeitpunkt t4 (oder t5) sind mehrere Uhrtakteignale gleichzeitig
vorhanden und die Prioritätsschaltung weist einem der Kanäle automatisch die Priorität
zu, beispielsweise dem Kanal mit der schnellsten Nachrichtenübermittlung Lk oder
auch einem Sonderkanal, der die Priorität tor allen anderen Kanälen hat.
-
Es soll in diesem Zusammenhang festgehalten werden, daß die Echtzeit-V-erarbeitung,
Ziffer für Ziffer, nur auf grund der Schnelligkeit des Kanalwerkes möglich ist,
das so aufgebaut ist, daß die simultane Verarbeitung aller Daten aus allen vorgesehenen
Kanälen erfolgen kann. Beispielsweise kann die Rechenzeit etwa 1,6 µs dauern und
zur Verarbeitung einer Ziffer sind im allgemeinen vier Zyklen notwendig: - Auslesen
und Verbringen eines Befehlswortes C0, - Auslesen des Datenwortes C,
-
Wiedereinspeichern des Datenwortes C, - Wiedereinspeichern des Befehlswortes CO.
Die Geschwindigkeit des Kanalwerkes liegt demzufolge in der Größenordnung von 150
00.0 bauds. Die üblicherweise verwendeten Geschwindigkeiten für die Dateniibertragung
bewegen sich nun aber zwischen 50 und 1 200 bauds.
-
Hieraus ergibt sich, daß das Kanalwerk eine große Anzahl von Kanälen
aufnehmen kann. Nach einem Ausführungsbeispiel kann das Kanalwerk ohne weiteres
für die Abwicklung eines Verkehrs von vierundsechzig Ausgabekanälen und Eingabekanälen
verwendet werden, wobei dieser "full duplex"genannte Betrieb mit einer Übertragungsgeschwindigkeit
nahe bei 1 200 bauds arbeitet.
-
Das zweite Befehlswort C1 wird lediglich am Ende eines Blockes abgerufen,
und «var aufgrund eines durch einen Wert von Bx gegebenen Merkmales, beispielsweise
Bx = Op das die Ubertragung von Cl in das Register R1 auslöst, wie auch vor allem
die Verarbeitung, von Bx und von Nx durch geeignete Schaltungen.
-
Handelt-es sich um das Ende eines Datenwortes, was durch ein Doppelmerkmal,
nämlich zwei gleichzeitig vorliegende Werte von Bx und Cx, beispielsweise Cx = O
und Bx = 0,- festgelegt ist, so wird darüberhinaus der Wert Cx weiterverarbeitet
und die Adresse Yx derart geändert, daß das folgende Datenwort unter der Adresse
Yx + 1 aus der Speicherebene T1, die durch Programmierung festgelegt ist,- entnommen
wird Die anschließende Verarbeitung bewirkt, daß nun im Eingabefall die Ziffer mit
der Ordnungszahl O in dem Wort mit der Adresse Yx + 1 erscheint oder, daß im Ausgabefall
die Ziffer mit der Ordnungszahl 23 zur Verfügung gestellt wird u.s.f..
-
Wenn die Speicherebene T1 zu geringe Kapazität besitzt, um die Nachricht
aufzunehmen, geschieht die Übertragung der eine Nachricht automatisch in/andere
Speicherebene T2 und so fort.
-
Diese Vorgänge erfolgen aufgrund der Programmierung. in jedem Augenblick
existieren für jeden in Verarbeitung befindlichen Kanal zwei weitere Befehlswort
02 und 03, die unter den Adressen Aj + 2 und Äj + 3 im Speicher gespeichert sind
an dazu bestimmt sind, nach Verbrauch der Speicherebene (Nx = jeweils die Befehlsworte
C0 und C1 zu ersetzten. Diese Worte C1 und C3 entsprechen der darauffolgenden Speicherebene
T2.
-
Die Lage von Speicherebenen innergalb des Speichers, die Ka-Kanälen
zugeordnet sind, die gerade nicht verarbeitet werden (Eingabe oder Ausgabe),ist
in jedem Augenblick durch die Programmierun festgelegt, ebenso wie ihre Länge oder
Kapazität.
-
Wenn die Ebene T1 vollständig belegt ist, wird die folgende laufende
Ziffer der Nachricht in die Ebene T2 übertragen und die Befehlsworte C2 und C3 haben
die Worte CO und C1 mit den, Adressen Ajund Aj + 1 ersetzt. Der Inhalt der Speicherebene
T1 ist für den angeschlossenen Rechner 3 verfügbar, der von neuem zwei weitere Befehlsworte
erzeugt, die J2 und C 3 in den Speicherplätzen mit der Adresse Aj + 2 und Aj + 3
ersetzen und im voraus eine weitere Speicherebene, die belegt werden kann, bestimmen.
Dieser Prozeß wird immer wieder von vorne so oft als notwendig durchlaufen. Die
die Nachricht enthaltenden Speicherebenen (oder Speicherebene) werden vion dem Rechner
ausgelesen, so daß die Daten an anderer Stelle des Zwischenspeichers oder in einem
anderen Speicher wieder gespeichert werden können oder gegebenenfalls vom Rechner
verarbeitet werden können. Im letzteren Fall wird nun eine neue nachricht im Zwischenspeicher
1 in einer AUsgabeebene gespeichert, die dem Kanal zugeordnet ist, über den die
Nachricht ausgegeben werden soll. Sobald eine Ebene oder Speicherplätze in einer
Eben verfügbar sind, ist durch die Programmierung automatisch dafür gesorgt, daß
diese anderen Kanälen zugeordnet werden. Die Kapazität oder die Länge der Speicherebenen
ist nach vorbestimmten Kriterien für die verschiedenen Kanäle veränderlich, was
bei der Erstellung
des Programme zu berücksichtigen ist.
-
Die Arbeitswese des Kanalwerkes bei der Ausgabe aoll, umgekehrt wie
bei der Eingabe, die Entnahme der laufenden Ziffer der Nachricht durch den im betrachteten
Augenblick die Priorität besitzenden Kanal ermöglichen. Um dies zu bewerkstelligen,
empfängt die Prioritätsschaltung fortlaufend die Uhrtakte der Ausgabekanäle, wodurch
die aufeinanderfolgende Adressierung des Zwischenspeichers 1 veranlaßt wird, sowie
das Auslesen der Befehlsworte CO dieser Kanäle durch das Befehlswerk 24 Ein Teil
M des Befehlswortes C0 zeigt durch einen bestimmten Wert an, daß über den entsprechenden
Kanal keine Nachricht mehr auszugaben ist oder aber durch einen anderen Wert, daß
eie Nachricht ausgegeben werden soll. Eine einfache Lösung besteht darin, ein Elementarwort
M zu wählen, das aus einer Ziffer mit dem Wert 0 oder 1 besteht, deren jedem einer
der beiden Zustände zugeordnet ist Das Programm bestimmt den Augenblick und deu
Kanal, über den eine Nachricht ausgegeben werden soll und bewirkt in diesem Augenblick
das Auftreten des Wertes eins für die Ziffer M des entsprechenden Befehlswortes
CO. Wenn beim auslesen des Befehlswortes durch das Befehlswerk 24 das ausgelesens
Wort einen Wert von M = 0 hat, springt ,das Befehlswerk auf die Auslesung des nächsten
die Priorität besitzenden Befehlswortes CO über. Wenn eines dieser Befehlsworte
den Wert M = 1 aufweist, löst es in vergleichbarer Weise wie ini Eingabefall Ausgabezyklen
aus, mit Ausnahme der Tatsache, daß die dreiundzwanzigste Ziffer des Registers R
über den Multiplexer 22 auf den entsprechenden Kanal, übertragen wird. durch Verschiebung
der folgenden auszugebenden Ziffer kommt diese an den Platz der Ziffer mit der Ordnungszahl
dreiundzwanzig. Das Datenwort C wird nun, wie bereits beschrieben, wieder eingespeichert
und die Prioritätsschaltung bestimmt die folgende Priorität, die sowohl einer Eingabe
als auch einer-Ausgabe entsprechen kanne Der durch das Befehlswerk am Ende
eines
Blockes ausgelöste Vorgang ist ähnlich dem bei der Eingabe beschriebenen. Am Ende
der Nachricht nimmt M wieder den Wert Null an. wodurch die Ausgabe über diesen Kanal
gesperrt wird0 Dieser Schritt kann beispielsweise bei synchron arbeitenden Verbindungen
durch ein besonderes Zeichen Ende der Übertragung" erhalten werden.
-
Die Befehlsworte C0 und Cl, die in Figo 3 in einer beispielsweise
gewählten Belegung dargestellt sind, enthalten außer den Anzeigen oder Merkmalen
Ox, Bx, Px, M, Xx und Nx - E/R - Ausgabe oder Eingabe - A/S - asynchron oder synchron
- C - Anzahl der Blöcke je Wort - B - Anzahl der Ziffern je Block - P - mit oder
bohne Überprüfung der Gleichheit - P/I - Gleichheit oder Ungleichheit - E - mit
oder ohne Zwischenräume zwischen den Blöcken, Anzahl der Ziffern Je Zwischenraum
- M0 - Betriebsarts die für jede Kodeart die gewiinschte hardware festlegt und zwar
je nach vorgefundenen Betriebsbedingungen - R - mit oder ohne Rückmeldung der Ordnungszahl
der empfangenen Ziffern0 Die Worte E/R, A/S, P. B/I, R sind willkürlich mittels
einer Ziffer festgelegt, die je nachdem die Werte Null oder eins annimmt.
-
Di,e Worte C und B enthalten dieselbe Anzahl an Ziffern Wie Cx und
Bx, und ihr Wert wird in Cx und/oder Bx umgewandelt, und zwar am Ende eines Blockes
für B und am Ende eines Wortes für C. Den Worten C/Cx sind zwei Binärziffern zugeordnet,
wodurch eine maximale Anzahl von vier Elementarworten oder Blöcken
je
Wort mit vierundzwanzig Ziffern festgelegt ist. Für B und Bx sind vier Binärziffern
vorgesehen, wodurch die Abzählung von maximal sechzehn Ziffern je Grundwort oder
Block festgelegt ist, Diese beiden Werte wurden so ausgewählt, daß sie für die am
häufigsten verwendeten Kode s hinreichend sind0 Die Länge der Adresse Yx ist selbstverständlich
abhängig von der Kapazität des Zwischenspeichers 1 und beträgt beispielsweise vierzehn
Ziffern für einen Speicher mit sechzehn K orten (16 384 orte). Neun Ziffern sind
lix zugeordnet, wodurch eine maximale Kapazität der Speicherebene von 512 Blöcken
festgelegt ist. Der Wert des Bestandteiles Px des Wertes ao hängt davon ab, ob bei
der Verarbeitung der Kanalinformationen dte Anzahl der Ziffern 1 eines bereits ausgegebenen
oder eingege-, benen Blockes geradzahlig oder ungeraadzahlig ist.
-
Das erfindungsgemäße Kanalwerk arbeitet so, daß unmittelbar ein Schieberegister
R und ein Zwischenspeicher 1 für die Übermittlung der eingegebenen oder ausgegebenen
Nachricht Ziffer für Ziffer in Tätigkeit gesetzt wird. Demzufolge sind die Kanalanpassungsschaltungen
wesentlich einfacher aufgebaut im Vergleich zu den entsprechenden Schaltungen der
bisher bekannten Kanalwerke, deren jede wenigstens ein Schieberegister enthält,
dessen Länge einem Grundwort oder einem Block entspricht, Erfindungsgemäß wird diese
Schaltung durch einen bistabilen Multivibrator oder "Flipflop" ersetzt, der genügt,
um die laufende Ziffer, die im betrachteten Zeitpunkt verarbeitet wird, vor der
Übergabe zu speichern, wobeiu entweder im Eingabefall die Übergabe an das Register
R oder im Ausgabefall an den Kanal erfolgt. Ein bistabiler Multivibrator, im folgenden
Kippschaltung genannt, besitzt zwei stabile Zustände, die mit 1 oder 0 bezeichnet
werden und den binären Steuersignalen entsprechen, die an die Kippschaltung angelegt
sind.
-
Ein Teil der verwendeten Kippschaltungensind JK-Kippschaltungen, wie
in Fig. 7 schematisch veranschaulicht. Ein Anfangszustand
0 wird
durch Anlegen eines Rückstellsignales RA erhalteh, das die Ausgänge in die Zustände
S = 0, a = 1 bringt. Die Nachfolgende Tafel zeigt die verschiedenen Zustände in
Abhängigkeit von den bei A und B angelegten Binärsignalen.
-
A B S R 0 0 keine Zustandsänderung 0 1 0 1 ( Zustant 0) 1 0 1 0 (Zustand
1 ) 1 1 Änderung des Zustandes Bei synchroner Arbeitsweise sind zwei verschiedene
Arten von Anpassungsschaltungen zu verwenden, die eine für die Datenausgabe, die
andere für die Dateneingabe.
-
Bei asynchroner Arbeitsweise verhält es sich ebenso, insbesondere
für mit geringer Geschwindigkeit, d.h. zwischen 50 und 200 baude übertragene Nachrichten
über Telegraphiekanäle.
-
UM bei der Übertragung von Nachrichten über Telephonierkanäle sehr
hohe. Übertragungsschwindigkeiten zu erreichen, benützt man im allgemeinen ein gesondertes
Modem und die Anzahl der Anpassungsschaltungen verschiedenen Type, die für asynchrone
Betriebsweise vorgesehen sind, erhüht sich auf vier.
-
Die Fig. 8 un d9 behandeln die asynchrone Dateneingabe.
-
Ist keine Nachricht vorhanden, so werden aufeinanderfolgende Ziffern
"Stop", die den Amplitudenwert 1 haben, über den Kanal geschickt. Der Anfunkt eines
Blockes geht die Ziffer "Start" voran, die durch den in diesem Augenblick erfolgenden
übergang 1 - 0 festgelegt ist. Da die Aufeinanderfolge der Ziffern des Blockes nicht
durch einen externen Taktgebar festgelegt ist, wird ein Uhrtakt Hj von der Anpassungsschaltung
erzeigt.
-
Eine Taktschaltung 34 wird durch den Übergang 1 - 0 des empfangenen
Signales ausgelöst. Diese A-us'iösung geschieht mit einer
Versögerung
TR, die eine Verzögerungsschalrart vornimmt, daß das Signal eingeschwungen ist und
die Auswirkungen von Zeichenverzerrungen soweit als möglich ausgseschaltet werden.
Die Anpassungsschaltung enthält darüberhinaus zwei Kippschaltungen 30 und 31, einen
Impulsregenerator 32 sowie UND-Gatter 35 uld R 7 1-tIOllT-Gatter 37 und 38. Sobald
Bx einer Ziffer "Stop", die beispielsweise durhc den Übergang 0 - 1 dargestellt
ist, entspricht, wird ein Amplitudenwert 1 and den Eingabe K der Kippschaltung 31
angelegt, Die ,Kipps'chaltung 31 Ist im Zustand 0 und der Uhrtakt Kj ist verriegelt.
Bei Ankunft einer Ziffer "Start", die einem Block vorangeht, geht die Kippschaltung
in den Zustand 1 über und löst des Uhrtakt Hj aus, der daraufhin die verscheidenen
aufeinanderfolgenden Ziffern des Blockes seitlich normiert. Die Kippschaltung 30
speichert nacheinander die eingegebenen Ziffern, die eine nach der anderen über
den Mulptiplexer 22 auf das Register R übertragen werden und das Datenwort C der
eingegebenen Nachricht bilden. Die Uhr H arbeitet lediglich während des Empfanges
eines Blockes.
-
In der Praxis sind mindestens zwei Ziffern mit der Bedeutung "Stop"
vorgesehen, um zwei aufeinanderfolgende Blöcke einer Nachricht zu trennen und die
exakte Verzägerung des Taktes auf den Zeitpunkt der folgenden Ziffer "Start" zu
ermöglichen.
-
Die Fig. 10 und 11 behandeln die asynchtone Ausgabe. Es werden wiederum
zwei Kippschaltungen 40 und 41 verwendet, deren Aufgabe die Speicherung der ausgegebenen
Daten ist. Die Kippschaltung 41 -bildet einen Zwischenspeicher und die- Kippschaltung
40 sorgt für die seitliche Übereinstimmung, der Ausgabe mit dem Takt einer Uhr Hc,
die für eine Mehrzahl von Kanälen, die mit derselben Übertragungsgeschwindigkeit
arbeiten, gemeinsam ist, Diese Uhr 46 arbeitet fortlaufend und unter Zwischenschaltung
der Prioritätsschaltung werden die Befehlsworte der verschiedenen, mit dieser gleichen
Übertragungsgeschwindigkeit
arbeitenden Kanäle nacheinander ausgelesen.
Die Ziffern für "Start" und für "Stop" werden automatisch vom Befehlswerk 24 erzeugt
und sind nicht Bestandteil der in dem Zwischenspeicher 1 gespeicherten Nachricht.
Die Zeitpunkte, zu denen sie bereitgestellt werden, werden durch die Befehlsworte
bestimmt. Folgendes Verfahren wird verwendet: Die um 3 vergrößerte Anahl von Ziffern
je Block Wird durch Bx wiedergegeben, das um jeweils eine Einheit vermindert wird,
sobald eine Ziffer des Blockes ausgegeben ist. Die Zustände Bx = 2 und Bs = 1 sind
der Ausgabe zweier Ziffern "Stop " vorbehalten'0 Der Zustand Bx = O ist der Übertragung
der Ziffer tarttl des folgenden Blockes vorbehalten. Wenn keine Ausgabe stattfindet,
ist demzufolge 3x = 2 und die Kippschaltung 41 befindet sich im Zustand 1, ebenso
wie die Kippschaltung 40 die ständig den Amplitudenwert 1 für "Stop" liefert. Wenn
das Programm den Wert 1 von-M im Befehlswort CO auftreten läßt, so wird Bx vermindert
und die Ziffer "Start", die Bx = O entspricht, tritt auf und löst den Zustand 0
der Kippschaltungen 40 und 41 aus0 Daraufhin werden nun die Ziffern der Blöcke im
Rhytmus der Uhr -46 übertragen. Die Anzahl der Uhren oder Taktschaltungen für die
Datenausgabe ist auf die Anzahl der verwendeten Frequenzen auf den verschiedenen
asynchron arbeitenden Aufgabe kanälen beschränkt. Wie bereits'angedeute't, folgen
auf das Ende eines-Blockes zwei Ziffern "Stop", die der Ziffer "Start" des folgenden
Blockes vorangehen Dies ist jedoch keineswegs zwingend, sondern es kann auch eine
abweichende Anzahl ton die aufeinanderfolgende Blöcke trennenden Ziffern "Stop"
gewählt werden.
-
Fig. 12 zeigt eine Anpassungsschaltung für den Fall der synchronen
Eingabe. Das Prinzip ist desselbe, wie bei der asynchronen Eingabe, jedoch wird
das Uhrtaktsignal Hm eines Kanales Lmvon einer externen Modemschaltung 58 geliefert.
-
Aus Sicherheitsgründen sowie zur Vermeidung unzeitiger Auslösungen
liefert
das Modem fortlaufend ein Binärsignal (0 oder des hier Pilotsignal DP genannt ist
und anzeigt, ob eine Nachricht über den am Modem 58 ankommenden synchronen Kanal
übertragen wird0 Das Uhrtaktsignal Hm wird unter Verwendung eines UND-Gattens 55
mittels des Signales DP durchgeschaltet-und gelangt wie vorher (Fig. 9) zum einen
auf die Prioritätsschaltung und zum anderen auf die Kippschaltung 50, um die Eingabe
zu takten. Impulsformerschaltungen 51 52 und 53 sind für die verschiedenen von dem
Modem kommenden Signale vorgesehen.
-
Fig. 13 veranschaulicht eine Anpassungsschaltung für die synchrone
Ausgabe Das Prinzip der Speicherung der Daten in einer zwischengeschalteten Kippschaltung
ist beibehalten, d.h. die Schaltung entspricht insoweit der Anpassungsschaltung
für die asynchrone Ausgabe (Fig. 11). Ein erster Unterschied liegt in der Tatsache,
daß keine Ziffern "Stop" und 12Start übertragen werden. Ein zweiter wesentlicher
Unterschied liegt in der Verwendung zweier übertragener Uhrtaktsignals, deren eines
Hp fortlaufend von einem externen Modem 70 kommt, deren anderes Hs von einer besonderen,
Überwachungsschaltung genannten Taktschaltung herrührt. Da die Telephoniekanäle
im allgemeinen mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit arbeiten, ist es vorteilhaft,
das Befehlswerk außerhalb der Ausgabeperioden bei relativ niedriger Frequenz arbeiten
zu lassen, um die Anzahl der Speicherzyklen zu vermindern, die für das Auslesen
der Befehlsworte der verschiedenen, synchron arbeitenden Kanäle benützt werden,
über die gerade nicht ausgegeben wird.
-
Dieses Signal Hs mit langsamerer Zeitfolge als das Taktsignal Hp
der synchronen Ausgabekanäle Lp wird durch die Überwachungsfür Uhrtaktschaltung
70 geliefert, die/alle verschiedenen Kanäle Lp gemeinsam ist. Sobald ein Anforderungssignal
"Beginn der Ausgabe " DPE auftritt (Amplitudenhöhe 1 an J der Kippschaltung 63),
das vom Befehlswerk abgegeben wird, wenn M = 1, wird
die Kippschaltung
63 in den Zustand 1 gebracht und blockiert zum einen über das UND-Gatter 66 den
Übertwachungsuhrtakt Hs und gibt zum anderen das Signal DRE an das Modem ab. Es
gibt demnach nur eine kurze Verzögerung, die mit dem Eintreffen des Signales "ausgabebereit"
PAE, das von dem Modem 70 kommt, beendet ist. Das Signal PAE betätigt die Kippschaltung
62, die mit Hilfe des UND-Gatters 67 den Uhrtakt Hp freigibt. Die Nachricht wird
folglich im Takt des Signals Hp ausgegeben.
-
Am Ende der Nachricht wird ein besonderes Zeichen "Ende der Ausgabe"
ECT durch das Befehlswerk übertragen, das ein Signal der Amplitudenhähe 1 an K der
Kippschaltungen 62 und 63 legt, die daraufhin den Zustand 0 annehmen. Sie Überwachungstaktschaltung
wird dann wieder bis zur folgenden Ausgabe in Tätigkeit gesetzt. -Fig. 14 veranschaulicht
in beispielhafter Darstellung eine t Einrichtung, die an eine Anpassungsachaltung
für die asynchrone Eingabe (Fig. 9) in Falle von Telephoniekanalverbindungen mit
Modem angebracht wird. Die externe Modemschaltung 80 bereitet das- S'jgnal auf,
ohne ein Uhrtaktsignal zu liefern, wie dies bei synchroner Eingabe der Fall ist.
Das Uhrtaktsignal Hj, das von der Anpassungsschaltung erzeugt wird, wird mit Hilfe
eines UND-Gatters 81 durchgeschaltet, sobald ein Trägersignal mit dem Amplitudenwart
1, das von dem Modem 80 herkommt, emp-/pfangen wird, wodurch angezeigt wird, daß
das Modem für eine von einer externen Peripheriestation kommende Nachricht empfangsbereit
ist. Die Arbeitsweise der Anpassungsschaltung ist im übrigen'die gleiche wie im
Falle derFig. 9.
-
Fig. 15 zeigt das Beispiel einer Einrichtung für eine Anpassungsschaltung
für synchrone Ausgabe (Fig. 13) in Falle der asynchronen Ausgabe mit Modem (Telephonieverbindungen).
Man benützt wiederum eine gemeinsame Überwachungsuhrtaktschaltung Hs
und
einen Uhrtakt Hp, der mit einer der Übertragungsgeschwindigkeit entsprechenden Frequenz
arbeitet. Das Signal Hp kommt nicht aus einem Modem, sondern wird durch eine geeignete
Uhrtaktschltung erzeugt, die für eine Mehrzahl von mit gleicher Frequenz arbeitenden
Kanälen gemeinsam sein kann.
-
Wie bereite erläutert, werden die beiden Taktschaltungen abhängig
davon ob gerade ausgegeben wird- oder' nicht, in Tätigkeit gesetzt und verhindern
demsufolge, eine Verzögerung des auf das Signal DOE folgenden Signals PAE. Darüberhinaus
sind die Eingänge der Kippschaltung 61 durch Vorschalten zweier ODER-Gatter 90 und
91 abgeändert, wodurch die Ausgabe der Ziffern "Stop" und "Start" in derselben Art
ermöglicht wird, wie beider asynchronen Ausgabe (Fig. 93* Selbstverständlich können
alle erwähnten Schaltungen in bekannter Weise einfach und wirtschaftlich aus integrierten
Schaltkreisen aufgebaut werden. Die si erzielte Verringerung des Raumbedarfes und
die leichte Realisierbarkeit liegen auf der Hand.
-
In folgenden sollen nun die eingangs bereits erwähnten, Vorteile
des erfindungsgemäßen Kanalwerkes nochmals ßerer Ausführlichkeit erläutert werden,
soweit sie erst durch die vorstehende Beschreibung verdeutlicht wurden: 1. Vielfältiger
Anwendungsbereich, da viele Operationen durch Programmierung festgelegt werden können;
2. universelle Einsetzbarkeit der Anpassungsschaltungen und des Befehlswerkes, die
verschiedene Kodes verarbeiten können, einschließlich der üblichen Kodes oder der
verschiedenen Verarbeitungsarten, da die Verfahrenschritte sich nicht auf die einzelne
Ziffer auswirken; 3. leichte, nachträgliche Erweiterbarkeit und leichte nach. trägliche
Abänderbarkeit des Kodes und des Verfahrens;
4. Verbesserung der
Leistungsfähigkeit der zentralen Recheneinheit, da das Kanalwerk eine in sich selbständige
Verarbeitungseinheit für die Daten von Satellitenrechnern na Peripheriegeräten bildet
und nahezu alle zur Eingabe und Ausgabe erforderlichen Operationen selbständig und
vollkomen simultan mit den Verarbeitungsprogrammen vornimmt.