DE2021510A1 - Multiplex-Einrichtung - Google Patents

Description

Amtliches Aktenzeichen:

Aktenz. der Anmelderin:

Multiplex-Einrichtung

Neuanmeldung
SZ 969 003

Die Erfindung betrifft eine Multiplex-Einrichtung zur Verwendung, " in einem Uebertragungssystem_; in welchem auf einer Mehrzahl von Leitungen anfallende Informations signalfolgen Eingängen eines ■ Xiultiplexers zugeführt und über einen oder l-riehr'ere mit dem Ausgang des Multiplexers verbundene Kanäle übertragen werden.. .'· ,

Die in Sprach-, Bild- und Datenübertragungsnetzen zur Uebertragung anfallenden Informationsmengen wachsen ständigjund die Entwicklung verbesserter Uebertragungsmethoden und -einrichtungen höherer Kapazität wird zwingend notwendig. Es sind bereits Verfahren bekannt und eingesetzt, bei denen die von einer Vielsjahi von Teilnehmerschaitungen erzeugten Informations signale.'ober individuelle." Eingangsleitungen einer Multiplex schaltung zugefühi·}. und von diesai* auf einen breitbandigctt tJe1?ertragung»kanal gegeben werden, Solchen

-^:-^;- 00*9847/1805 '

BAD ORIGINAL

i>?J} -69-003

Systemen sind jedoch vor allem durch die Bändbreite des Uebcrtragungskanals Grenzen gesetzt, vor allem wenn die dem Multiplexer zugeführten Eingangssignale bereits breitbandig sind, d.h. sehr hohe Frequenzen aufweisen wie dies beispielsweise bei Biidüber-. tragungen der Fall ist. In konventionellen PCM (Puls- Code-Modulation). Uebertragurigssystemen ist es z.B. erforderlich, dass die Bandbreite des Uebertragungskanals bei η Eingangsieitüngen" η-mal so gross ist wie die der Eingänge.. . ■ ' '

Eine verbesserte Ausnutzung der Kana !kapazität kann erreicht werden, indem z.B. bei einer Bildübertragung nicht der Helligkeitswert jedes Bildpunktes übertragen wird, sondern unter Berücksichtigung der Eigenschaften des das Empfängerbild betrachtenden menschlichen · Auges nur gemSss gewissen Kriterien ausgewählte Bildpunktsignale

• - ·■ ■

übertragen werden. Ein Beispiel bildet das sogenannte Run-Length*· Verfahren _t bgi dem nur dann ein Signal übertragen wird, wenn das demGrauwert des abgetasteten Bildes entsprechende Analogsignal vorgegebene Schwellwerte über- oder unterschreitet. Die beim

Erreichen eines der Schwellwerte erzeugten Signale werden einem Multiplexer augeführt und über den gemeinsamen Uebertragungskanal beispielsweise in Form einer die Abtaststation kennaeichnenden binärem Adresse übertragen., Im einfachsten Fallwild bei gleich»

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zeitigem Auftreten von von mehreren Abtaststationen gleich- "* ,

zeitig auftretenden Schwellwertsignalen nur eines dieser Signale ·

übertragen, während das bzw. die übrigen unterdrückt werden. Dies ..' bedingt naturgemäss Fehler-im empfangenen Bild. Eine. Verbesserung der Uebertragungsqualität lässt sich dadurch.er reichen, dass die

nicht sofort übertragbaren Scnwellwerts-ignale kurzfristig ge- · '. ■

speichert und geringfügig verzögert weitergeleitet werden, sobald _u

der Kanal frei ist. . '

Ein auf diesem Prinzip basierendes Multiplexverfahren wurde in der

deutschen Patentanmeldung P 19-11 338. 3 be- . ' ,

schrieben, das jedoch auf die Uebertragung von Schwarz/Weiss-Bildern beschränkt und für die bei Grauwertübertragungen erforderlichen' Uebertragungsgeschwindigkeiten nicht mehr geeignet ist. '

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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Multiplex-Einrichtung anzugeben, die für Signale sehr hoher Frequenz, beispielsweise für. Grauwertbildübertragungen eingesetzt werden kann und einen nur relativ geringen Schaltungsaufwand erfordert. Die Multiplex-Einrichtung soll ferner in der Lage sein auch dort eingesetzt werden zu können, ' wo zu einem Abtastzeitpunkt nicht nur ein einzelnes Informationsbit bzw. eine codierte Adresse übertragen werden muss, sondern auch

009$A7/T605 ' original inspected '

■ · ■ ■.-. ■ ν .

in. Systemen wo jeweils eine Gruppe von Informationsbits zu übertragen ist, die beispielsweise den Betrag der Amplitudenänderung des Analogsignale einer gegebenen Abtaststation seit der letzten Uebertragung kennzeichnen. Weiterhin soll eine Multiplex-Einrichtung angegeben werden, in der die bei gleichzeitigem Eintreffen mehrerer · Eingangs signale erforderliche Prioritätsentscheidung in allen logischen

iL· Entscheidungsstufen für alle Eingänge gleichzeitig erfolgt, wodurch

W . ■

eine Verzögerung der Uebertragung vermieden wird.

Diese Aufgabenstellung wird gemäss der Erfindung gelöst durch eine Multiplex-Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einrichtung eine Prioritätsschaltung mit η Eingängen und η Ausgängen ·

aufweist, die einen ein Signal führenden Eingang zum entsprechenden Ausgang durchschaltet, wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt nur an Wl diesem Eingang ein Signal vorhanden ist oder wenn der Eingang bei

gleichzeitigem Auftreten von Signalen an mehreren Eingängen durch die Prioritätsschaltung zur Durchschaltung ausgewählt wird, und dass die η Ausgänge der Prioritätsschaltung mit einer Codierschaltung verbunden sind, die die dem durchgeschalteteh Eingang entsprechende Adresse erzeugt und auf den bzw. einen der Uebertragungskanäle gibt. . ■ ■ . . . .

- '' - . . ORIGINAL INSPECTED

SZ9-69-OÖ3 "'·. - 4 - -

QOIItT/11ΟΙ

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, nachfolgend,anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen : _

Fig. 1. ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels

"■■■·. . der erfindungsgemässen Multiplex-Einrichtung mit

• '·. . acht Eingängen ; « ■

Fig. 2a die logische. Schaltung der FHöritätsschaltung der

in Fig. 1 gezeigten Einrichtung .J ' . j|

Fig. 2b ein Zeitdiagramm der in der Einrichtung nach Fig. 1

: '. auftretenden Takt-, .Eingangs- und Ausgangsimpulse ; ·

Fig. 2c ' die in Fig. 2a gezeigte Schaltung, in der die für einen

angenommenen Fall gleichzeitigen Auftretensrnehrerer

• Eingangs signale durch die Schaltung vorgenommene ·- Prioritätsauswahl veranschaulicht ist J Fig. 3 ein Blockdiagramrn eines Ausführungsbeispieis der

erfindungsgemässen Einrichtung mit sechzehn Eingängen ; - % Fig. 4a . ein Blockdiagramm ein.es Ausführungsbeispiels der _t

- erfindungsgemässen Einrichtung,mit der zu jedem Ab-• tastzeitpunkt aus mehreren Informationsbits bestehende

Signale übertragen werden können J₁- '■'■''- ;

Fig, 4b ein Zeitdiagramm der in der Einrichtung nach Fig. 4a ■

.. auftretenden Takt-, Eingangs- und Ausgangsimpulse,

■·"■-'■ έ \ . ■

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen •Multiplex-Einrichtung dargestellt. Die folgende Beschreibung, in der zur besseren Verständlichkeit vielfach Annahmen hinsichtlich des Betriebszustandes der Einrichtung und der anfallenden Signale gemacht werden, basiert auf einer Anwendung in einem Grauwert-Bildübertragungssystem, in dem eine Mehrzahl von Bildabtaststationen mit den Eingängen der Multiplex-Einrichtung verbunden ist. ·

Die Einrichtung besteht aus einer Prioritätsschaltung 10 mit den Eingängen l,2/3...n(ii=8 ) und den Ausgängen I¹, 2¹, 3',,.η¹. Letztere, sind mit den ebenfalls η Eingängen einer Codierschaltung verbunden, die im Ausführungsbeispiel neben der Adressencodierung auch die eigentliche Multiplexfunktion ausführt. Ihr Ausgang 12 ist mit dem gemeinsamen Uebertragungskanal verbunden. Mit 13'ist ein Pseudo-Zufallsimpulsfolgengenerator bezeichnet, dessen Ausgangsimpulse über Leitungspaare 18, 19 der Prioritätsschaltung 10 zugeführt werden. Der nur schematisch dargestellte Generator besteht aus einem mehrstufigen Schieberegister 15, das durch eine über Leitung 17 zugeführte Impulsfolge Ά des Taktgenerators 14 weitergeschaltet wird. Die Ausgangspotentiale zweier ausgewählter Stufen werden einer Addier schaltung 16 zugeführt, deren Ausgangs signal dem Schieberegistereingang zugeleitet wird. Da solche Pseudo-

• - ■ .' / ■·■ ORiGlNALlNSPECTED

• ■' .

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■ . 0098A7/U05

Zufallsgcneratoren bekannt sind, wird der im Ausführungsbeispiel· . verwendete nicht im einzelnen beschrieben. Bei geeigneter Anordnung ·

lässt sich erreichen, dass sich nach Eingabe eines von Null verschiedenen binären Anfangswertes der im Register enthaltene Wert mit jedem Taktimpuls A derart ändert, dass beispielsweise in einem zehnstufigen Register/das 1023 von Null verschiedene Werte enthalten kann, nach jedem von 1023 aufeinanderfolgenden Taktimpulsen jeweils j

ein anderer Wert gespeichert ist. Jeder Wert tritt in diesem Zeitraum nur je einmal.auf. Echte und.komplementäre Ausgangspotentiale ausgewählter Registerstufen (im Beispiel Stufen 1, 4 und 7) werden über Leitungspaare 18, 19 der Prioritätsschaltung 10 zugeführt. Bedingt durch die Arbeitsweise des Generators-13 ergibt sich eine Pseudo-Zufallsreihenfolge der* Steuerpotentiale. .

Der bereits genannte Taktgeneratox¹ 14 steuert ausserdem die mit den ^

acht Eingängen verbundenen in Fig. 1 nicht gezeigten Bildabtaststationen sowie die Prioritätsschaltung 10 und die Codierschaltung 11. Hierdurch wird ein synchroner Ablauf aller S cha ltungs vorgänge des Uebertragungs-

systems gewährleistet. . , .' . · - ·

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OQUAIJ

2Ü21510

Neben jedem der Eingänge 1 bis η ist schernatisch eine angenommene, von den Abtäststationen gelieferte Impulsfolge angegeben, die den entsprechenden Eingängen nacheinander zugeführt werden : Zum Abtastzeitpunkt Tl der in der Spalte Tl gezeigte . Impuls , zuni Zeitpunkt T2 die in der Spalte TE gezeigten impulse, usw.

W Die Funktion der Prioritäts schaltung 10 lässt sich wie folgt definieren :"

erscheint zu einem Abtastzeitpunkt T auf keinem der Eingänge ■ ··· . ·

1 bis η ein Impuls (z.B. Zeitpunkt T4), so gibt auch keiner der

■ Ausgänge 1' bis η' ein Signal ab j ·

erscheint auf nur einem der Eingänge 1 bis η ein Impuls, so gibt Schaltung 10 ein Signal auf den entsprechenden Ausgang (z.B. zum Zeitpunkt Tl auf Ausgang 3') ; * .

erscheint zu einem Abtastzeitpunkt auf mehreren der Eingänge 1 ™ ' bis η ein Impuls, so wird, gesteuert durch die Pseudo-Zufalls-

impulsfolge einem Eingang Priorität zuerteilt, d.h. dieser Eingang wird zum entsprechenden Ausgang durchgeschaltet, während die " anderen Eingangsimpulse unterdrückt werden (z.B. wird zum Zeitpunkt T2 nur einer der signalführenderi Eingänge 1, 2, 4 und 6 durchgeschaltet). ' · ·

ORIGINAL INSPECTED

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0098O/160S

Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbcispiel beschränkt sich die Funktion der Codier schaltung 11 auf die Bildung der dem ein Signal

führenden Eingang der Codierschaltung entsprechenden binär codierten Adresse. Bei. acht Eingängen wird eine 3-Bit-Adresse gebildet, deren Bits nacheinander auf den mit dem Ausgang 12 verbundenenUeber-" , tragungskanai gegeben werden. Solche Codierschaltungen sind hinlänglich bekannt, sodass eine nähere Beschreibung der Schaltung 11 hier nicht gegeben wird, · '·■·-:■. .·

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Fig. 2a zeigt die logische Schaltung der in Fig. 1 mit 10 bezeichneten . Prioritätsschaltung. Sie weist wiederum die Eingänge 1 bis 8 sowie die

Ausgänge 1' bis 8¹ auf; denen die Eingangssignaie x, bis x_Q bzw. die . , ■ . i ο

Ausgangssignale y. bis y zugeführt bzw. entnommen werden. Die'

1 ο- . *'■".■ ·

vom Zufallsgenerator 13 (siehe Fig. 1} gelieferten Steuersignale werden den mit d , d und d (echte) und d , d und d (komplementäre) bezeichneten Eingängen zugeführt. Der mit A bezeichnete Anschluss ist

mit dem Taktgenerator 14 verbunden, · , ■ . . ^

Für die im folgenden zu beschreibenden logischen Schaltungen gilt generell : Positive Impulse oder Potentiale entsprechen einer binären "1", Nullpotentiale entsprechen.einer binären "O¹¹C Ferner sind sämtliche in der Beschreibung erwähnten Impulse oder Signale positiv,

auch wenn dies nicht besonders angegeben wird. Leitungen mit positivem

• Potential werden auch als "srgnalführend", solche mit Nullpotcntial als

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"kein Signal führend" bezeichnet. ' ■ ' · _AM11 ■ "***'-'.

■■,.-. ' ' . ' . ORiGiNAL INSPECTED

00984771601 · '

Mit Ausnahme der mit Cl bis C8 bezeichneten ODER-Schaltungefi ynd der mit. GIi bis Gl3 bezeichneten. Iiiverterschaltungen ist die Prioritäts schaltung ausschliessHch aus logischen NOR-Schaltungen aufgebaut. Jede dieser mit einer« N gekennzeichneten Schaltungen liefert'nur dann ein Ausgangssignal, wenn, keiner der Eingangsleitungen &in Signal zugeführt wird» - ··■'..-

Die in Fig* Ea gezeigte Schaltung besteht im wesentlichen aus drei mit I₁ II und'ΖΠ bezeichneten ksgisch'en Entscheidungsstufen, sowie aus einer vom Taktgenerator gesteuerten Ausgangsstufe OS_x, die die QDER'»8ch&ltungeaa Cl bis G8 und die MOB.«.Schaltungen Sl bis S3 aufweist» In 'der ersten Entscheidungs stufe werden bei n- Eingängen (im Beispiel -R ss -8 ) in den NOR-Schaltungen G4ss (G41 ,.. G42) Gruppen von je n/Z I s 4) Eingäsige zusamxneng-sfasst« Bei gleichseitigem Auftreten Xfisn Eingangs Signalen auf wenigstens entern Eingang jeder der beiden Gruppen,wird in den NOR-Schaltungen D4x (D4I,_-D4E)_S gesteuert durch dis Pseudo=Zufallsfolge ά..··άΤ' einer der Gruppen Priorität zuerteilt.

4 4.

Die anders Gruppe wird gesperrt, indem die der ersten Gruppe entsprechende NOR-SchaHung D4x ein Signal an'die Eingänge a aller NOR-Schaltungen Sx der au sperrenden Gruppe abgibt. Gleichzeitig werden in dor Entscheidungs stufe Π in den NOR-Schaltungen G2x (G21_f G22, G23, G24) jeweila n/4 (= 2) benachbarte Eingänge zu vier Gruppen zusammen-

' . · ORIGJNAL INSPECTED

. 00*9847/160 5 ^: ·

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gefasst. Bei gleichzeitigem Auftreten von Eingangs Signalen auf wenigstens einem Eingang benachbarter Gruppen (Eingang 1 oder 2 bzw. Eingang 3 oder 4) wird, gesteuert durch die Pseudo-Zufallsfolge d , d » jeweils einer der benachbarten Gruppen" Priorität züerteilt. Die andere Gruppe wird gesperrt, indem die der ersten Gruppe entsprechenden NOR-Schaltung D2x ein Signal an die Eingänge b der NOR~Schaltungen Sx der zu sperrenden Gruppe gibt. Ebenfalls gleichzeitig wird in der Entscheidungsstufe III, gesteuert durch Pseudo- "■' jj

Zufallsfolge d,, d , · in entsprechender Weise einem der n/4 (=2) Eingänge der*in Stufe Π durchgeschalteten Gruppe Priorität " zuerteilt. Auf diese Weise wird jeder der NOR-Schaltungen Sx ein Eingangssperrsignal zugeführt, mit Ausnahme der Schaltung, die dem zu einem Abtastzeitpunkt durchgeschalteten Eingang entspricht.

Fig. 2b zeigt das Impulszeitdiagramm der in Fig. 2a dargestellten Prioritätsschaltung. Die Taktgeneratorimpulsfolge ist rnit-A bezeichnet. «

Während jeder Periode -*t liefert der Generator einen positiven Impuls der Dauer T/2 und anschliessend, ebenfalls für die Dauer^t/2,Nullpotential, χ "ist eine angenommene Eingangs signalfolge. Hierbei wird vereinfachend angenommen, dass zu jedem durch die Periodendauer 1* des Taktgenerators bestimmten Abtas.tzeitpunkt nur jeweils ein Eingang ein Signal einhält, im Beispiel aufeinanderfolgend die Eingänge 2 (x„), 3 (x_), 6 (x,) und wieder 2 (x_). Während jeder Taktgeneratorperiode *

■ . ORIGINAL INSPECTED SZ9-69-O03 . - 11 - · :

009847/1605·

nt

sperrt der positive Α-Impuls über die ODER-Schaltungen Cl bis C8 zunächst sämtliche NOR-Schaltungen Sl bis S8 (siehe Fig. 2a). In dieser ^_eit ΐ/2 werden in den Entscheidungs stufen I bis III die logischen Operationen ausgeführt. Erst nachdem der Taktgeneratorimpuls nach'T/2 auf Null zurückgeht, erfolgt die Durchschaltung des ausgewählten Eingangs durch die zugehörige NOR-Schaltung Sx. Somit weisen die Ausgangsimpulse nur eine Dauer von ^/Z auf. Dies ist in Fig. 2b durch ^ die Ausgangsimpulsfolge y veranschaulicht. Die mit "12" bezeichneten

Impulsfolgen geben die von der nachgeschatteten Codierschaltung 11 auf den gemeinsamen Uebertragungskanal gegebenen.binären Adressenimpulse an. Das binäre Signal 010 entspricht beispielsweise der Adresse des durchgeschalteten Eingangs 2. Wie aus den Zeitdiagrammen der Fig. 2b ersichtlich ist^ wurde ein Ausführungsbeispiel gewählt, bei dem der Uebertragungskanal eine Bandbreite aufweist, die es ermöglicht, dass während jeder Bildabtastung/ deren Dauer einer Taktgenerator- ^ periode 'Γ entspricht, die Uebertragung der .3-B.it-Adresse .erfolgen kann.

Die von der Prioritätsschaltung ausgeführten logischen Operationen lassen sich für jedes Ausgangssignal y als Funktion der Eingangssignale

it

χ. bis χ in folgenden Gleichungen ausdrücken : „ . ·

IHSPECTSD

SZ9-69-003 · . - 12 - '

. . 009847/1605

M <** Ji ^f ^

Χβ \ LX. ν X, ^{ν γ}% ^ν *uJ V

y₇ * Jr, f K-V *Α ^^λ ^**_fcy ν .ΟίΙ'Ο y_t ··■*,

0Ö98A7/160 5

Die im vorangegangenen mit Hilfe der Fig. 2a generell erläuterte '

• * t ■■.·■■ '

Arbeitsweise der Prioritäts schaltung wird im weiteren mit Hilfe der· Fig. Zc anhand eines Beispiels im einzelnen erläutert. Als Beispiel . wird der Fall angenommen, der der in Fig.· 1 durch die für den . ·

Abtastzeitpunkt T2 gegebenen Eirigangssignalsituation entspricht. Zu 'diesem Zeitpunkt erhalten Eingänge 1, 2, 4 und 6 gleichzeitig ein ·

Eingangssignal. ' · ' '

Die in Fig. 2c gezeigte Schaltung ist mit der der Fig. 2a identisch^ jedoch sind die bei dem angenommenen Beispiel signalführcnden Leitungen durch stark ausgezogene Linien hervorgehoben. Auch für

die zum betrachteten Zeitpunkt auftretenden Pseudo-Zufallsimpulse ist eine Annahme erforderlich : Die Eingänge d , d und d seien positiv, die Eingänge d , d und d infolgedessen auf Nullpotential.

In der Entscheidungsstufe I liefern beide NOR-Schaltungen G41 und G42 kein Ausgangssignal, da wenigstens einer der Eingänge positiv ist. (I, und 4 bzw. 6). NOR-Schaltung D41 ist gesperrt, da an einem Eingang das positive d -Signal liegt. Andererseits gibt NOR-Schaltung D42 ein Signal ab, da die mit G42 bzw. d verbundenen Eingänge auf Nullpotential liegen. Dieses Signal wird den Eingängen a der NOR-Schaltungen Sl bis S4 zugeführt^ wodurch diese gesperrt werden, d.h. Ausgänge I' bis 4' bleiben auf Nullpotential und auf den entsprechenden Eingängen I bis 4 vorhandene.Signale können nicht durchgeschaltet werden.

Die in den Entscheidungs stufen II und III für die Eingänge 1 bis 4 erfolgenden logischen Operationen brauchen nicht weiter erläutert zu werden, da diese Eingänge bereits gesperrt sind und das Ergebnis der Operationen keinen Einfluss'mehr hat. Im übrigen entsprechen diese Operationen genau denen, die im weiteren für die Eingänge 5 bis beschrieben werden. . '

INSPECTSD

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, " 009847/1605 ·

In Stufe.II wird die NOR-Schaltung G23 durch das Signal auf Eingang gesperrt, d.h. der Ausgang bleibt auf Nullpotential. Beide Eingänge der NOR-Schalturig G24 führen hingegen kein Signal, wodurch diese ein positives Signal an einen der Eingänge der NOR-Schalturig D24 legt. Deren zweiter Eingang, mit d₂ verbunden, erhält ebenfalls ein positives Signal; Der Ausgang der Schaltung bleibt somit auf Nullpotential. NOR-Schaltung D23 hingegen gibt ein Sperr signal an jeweils einen der Eingänge b der NOR-Schaltungen S7 und S8.. Hierdurch wird die Durchschaltung der Eingänge 7 und 8 unabhängig von den Entscheidungen der Stufe III verhindert. . ■ ·

In Stufe III werden die Eingänge 5 und 6 den Inverterschaltungen G15 und Gl6 zugeführt. Infolge des Signals auf Eingang 6 bleibt das Ausg angspotential des Inverters G16 auf Nullpotential. Dieses sowie das Steuerpotential d werden den Eingängen der NOR-Schaltung D16 zugeführt, die ihrerseits ein Sperrsignal auf den Eingänge der NOR-Schaltung S5 gibt. Hierdurch wird diese Schaltung gesperrt und ■ die Durchschaltung des Eingangs 5 verhindert. Beide Eingänge der NOR-Schaltung D15, mit GId und d verbunden, sind hingegen auf ' positivem Potential, sodass ihr mit dem Eingang c der NOR-Schaltung S6 verbundener Ausgang auf Nullpotential verbleibt. Somit ist von allen NOR-Schaltungen Sx lediglich Schaltung S"6 nicht durch ein von den Entscheidungs stufen Ibis III geliefertes Sperrpotential gesperrt:

. ■- 15 -

Die im vorangehenden beschriebenen Operationen finden im ersten Zeitabschnitt *C/2 einer Taktgeneratorperiode statt. In dieser Zeit sind alle NOR-Schaltungen Sx durch den an Klemme A liegenden positiven Taktgeneratorimpuls gesperrt, der über die ODER-Schaltungen

Cx die Eingänge d aller NOR-Schaltungen Sx erreicht. Erst nach Abklingen des positiven Taktimpulses wird diese Sperre aufgehoben

> und NOR-Schaltung S6 gibt als einzige ein positives Ausgangssignal y.

an denAusgang 6¹ ab. Die in Fig. 2c nicht gezeigte. Codierschaltung erzeugt die binäre Adresse 110 und führt diese-dem Uebertragungskanal

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Multiplex-Einrichtung. Die Anordnung weist insgesamt sechzehn Eingänge 1 bis 16 auf, die wiederum gemäss de.m bereits beschriebenen Prioritätsprinzip zu einem gemeinsamen Uebertragungskanal durchgeschaltet werden. Die dargestellte Einrichtung besteht im wesentlichen aus zwei parallel geschalteten Schaltanordnungen 10-1 und 10*2 sowie Jl-I und 11-2, die jeweils der anhand der Fig. 1 beschriebenen entsprechen. Die Steuerung der beiden.Prioritätsschaltungen 10-1 und 10-2 erfolgt durch einen gemeinsamen Pseudo-Zufallsgenerator 13, der im Prinzip ebenfalls dem in Fig. 1 gezeigten entspricht. Zusätzlich zu den für die Prioritätsschaltungen erforderlichen

ORIGINAL INSPECTED

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Signalen liefert dieser Generator Steuersignale d_o und d , die

ο ■ 8

in der gezeigten Weise jeweils einem Eingang der NOR-Schaltungen ■ D81 und D-82. .zugeführt werden. Die Taktgeneratorimpulsfolge A wird den Codierschaltungen 11-1 und 11-2 über NOR-Schaltungen 41-1 bzw. 41-2 zugeführt. Die Codierschaltungen erzeugen binär codierte Adressensignale, wenn gleichzeitig auf einen der acht Eingänge ein .von der zugehörigen Prioritäts scha Hung durchgeschaltetes Signal und von der zugehörigen NOR-Schaitung 41-1 bzw. ,41-2 ein positiver Impuls eintreffen.

Die in F.ig. 3 gezeigte Schaltung wird im folgenden anhand eines '

Beispiels näher beschrieben. Zu einem gegebenem Abtastzeitpunkt · trete ein Signal auf den Eingängen 1 und 9 auf. Diese Signale werden in den zugehörigen Prioritäts schaltungen 10-1 bzw. 10-2 zur nachfolgenden Codierschaltung 11-1 bzw. 11-2 durchgeschaltet, jedoch soll nur eine der beiden Codierschaltungen die entsprechende Binäradresse, die " jetzt 4-Bitpositionen einnimmt, erzeugen und über die ODER-Schaltung \

42 auf den mit dem Ausgang 12 verbundenen Ueb.ertragungskanal geben. Die jeweils mit acht Eingängen verbundenen ODER-Schaltungen 4.0-1 und 40-2 geben ein positives Signal an.die nachgeschalteten Inverter-'Schaltungen G81 bzwi G82 ab. Deren Ausgänge bleiben auf Nullpotcntial. · Ist zum gewählten Abtastzeitpunkt d auf NuUpotentiai und d somit positiv, so wird NOR-Schaltung D82 durch d_fi gesperrt und gibt kein Signal an die NOR-Schaltung 41-1 weiter. NOR-Schaltung D81 '

4^1.606 .· ^ ·. original^

hingegen gibt ein Sperrsignal an NOR-Schaltung 41-2, sodass die

Codierschaltung 11-2 keinen Taktimpuls zugeführt bekommt und somit keine Adresse erzeugt. Sobald hingegen nach ^L/z der p_tositiv'e , die NOR-Schaltungen 41-1 und 41-2 sperrende Taktgeneratorimpuls' beendet ist, erzeugt NOR-Schaltung 41-1 einen Ausgangsimpuls, da ihre ■ mit dem Taktgenerator, der NOR-Schaltung D82 und dem Inverter

G81 verbundenen drei Eingänge auf Nullpotential liegen. Da die Codierschaltung 11-1 gleichzeitig das durchgeschaltete Signal vom Eingang 1 empfängt, wird die binäre Adresse 0001 .erzeugt und auf den Uebertragungskanal gegeben·. , · ' ' '

Tritt zu einem gegebenen Abtastzeitpunkt beispielsweise nur auf dem Eingang lein Signal auf, so erhält die Codier schaltung 11-1 ebenfalls . · "ein Signal von der NOR-Schaltung 41-1, da NOR-Schaltung D82 unabhängig von d durch das positive Ausgangssignal von G82 gesperrt 8 .

ist und somit seinerseits die NOR-Schaltung 41-1 nicht sperren kann.

■ . ■■..,-. ■ : ■""■'.'■ '

Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispie.le können in Uebertragungssystemen Anwendung finden, in denen für ein Eingangssignal der Multiplex-Einrichtung jeweils nur eine binäre Adresse übertragen werden,muss, jedoch keine zusätzlichen Informationssignale. Diese Ausführungen sind beispielsweise für die Uebertragung von Schwär ζ/Weiss· Bildern geeignet, u.a. auch in einem System wie es in der bereits go-

' Q0P8A7/160 5 . original inspected

.SZ9-69-003 .,· - 18 - · .

nannten Patentanmeldung P 19 11 338. 3 beschrieben wurde. .

Für die Uebertragung von Grauwertbildern ist es, wie bereits eingangs erwähnt wurde, vorteilhaft, wenn zwischen den Bildabtaststationen · und der, Multiplex-Einrichtung zusätzliche Schaltungen vorgesehen werden; die die den verschiedenen Graüwer'ten entsprechenden Analogsignale in Einzelimpulse oder aber Impulsfolgen umwandeln. Diese · ■ Schaltungen sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und ti werden daher nicht näher beschrieben. Es sind verschiedene Methoden

ji . ■ . * " ■ .

und Systeme denkbar, bei denen auch die an die Multipiex-Einrichtung gegebenen Signale unterschiedlich sind. Bei Anwendung der Run-Length Methode werden der Multiplex-Einrichtung beispielsweise Impulse ' jeweils dann zugeführt, wenii ein einem bestimmten Grauwert entsprechender Schwellwert unter-oder überschritten wird. Da hierbei positive und negative Impulse auftreten, genügt es nicht, nur die Adresse zu übertragen, sondern zusätzlich ist noch ein Vorzeichenbit %

erforderlich. Bei anderen Verfahren wird zu bestimmten Zeiten beispielsweise der Wert der Aenderung des Grau- bzw. Analogsignalwertes bei'der letzten Uebertragung übertragen. Dieser Wert, binär codiert, bildet zusammen mit dem "ebenfalls erforderlichen Vorzeichenbit eine aus mehreren Bitpositionen bestehende Signalfplge, die '

jeweils zusammen mit den Adressenbits zu übertragen ist. In solchen

Systemen ist es also notwendig, die durch die Prioritätsschaltung

0 0 9.8 O / 1 6 0 5 ^{i; :} *' ^{J ?} OmQlUAL INSPECTED

- 19 ^ '

vorgenommene Auswahl und Durchs clialtung nicht nur für die Dauer "eines .Bits sondern für die gesamte Signalfolge vorzunehmen.

In Fig. 4a ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Multiplex-Einrichtung gezeigt, das für die vorgehend beschriebenen Systeme

angewendet werden kann. Die zügehörigen Impulszeitdiagramme sind in Fig. 4b dargestellt. Der Taktgenerator liefert neben der Grundfolge A auch die in den mit "B¹¹ und "C" bezeichneten Zeilen gezeigten Impulsfolgen. Die diese Impulsfolgen führenden Takt-.

generatorauögänge .sind mit den in Fig. 4a mit den entsprechenden .* ■ .

Buchstaben A, B und C bezeichneten Anschlüssen verbunden. Für das Ausführungsbeispiel wurde ein System angenommen,'in dem die jeweils zu übertragenden Signalfolgen aus fünf Bits für Amplitudenänderung und Vorzeichen bestehen. Vor jeder Signalfolge ist jeweils ein stets positives, schraffiert· gezeichnetes (siehe Zeile "30" der Fig. 4b) Schaitbit vorgesehen. Für das gezeigte System mit vier Abtaststationen ist eine 2-Bit-Adresse erforderlich, sodass die auf .'den Ausgang 12 der Multiplex-Einrichtung gegebene Signalfolge beispielsweise der in Zeile 12 gezeigten entspricht : Dem schraffierten

Schal.tbit folgen fünf Informationsbits (INFO) und zwei Adressenbits (AD). . ..'·.··■

■-■■-. . OHIGlMAL INSPECTED

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Q09847/1605

Die wesentlichen Schaltungen der Fig. 4a sind mit denen der Fig. 1 identisch und mit den gleichen Bezugszeichen ■·'■·- versehen. In die Eingangsleitungen 30 der Prioritats schaltung 10 sind jeweils eine UND-Schaltung 31 sowie eine nachgeschaltete . Flip-Flop-Schaltung 32 eingeschaltet. Durch einen positiven Impuls auf die obere Eingangsleitung werden die Fiip.-Flops eingeschaltet u.nd

durch einen ebenfalls positiven. Impuls auf die untere Eingangs leitung ·■■;.-ausgeschaltet. Im eingeschalteten Zustand gibt der Ausgang der . ■ · ■

Flip-Flop-Schaitung^in positives Signal ab ; im ausgeschalteten .'.

Zustand liegt der Ausgang auf Nullpdtential. In jeder der Eingangsleitungen der Codierschaltung 11 ist eine, UND-Schaltung 39 vorge- .

sehen, deren Eingänge jeweils mit einem der Ausgänge 35 der Prioritätsschaltung sowie mit dem Ausgang C des Taktgenerators verbunden sind. Parallel zur Anordnung Pridritätsschaitung-Codierschaltung ,ist für jede Eingangs leitung ein Schältweg vorhanden,

der, an den Eingangs leitungen 30 beginnend ,über eine Leitung 33, ;

eine UND-Schaltung 34, und eine Leitung 37 mit den Eingängen' _βι einer der Codierschaltung 11 nachgeschalteten ODER-Schaltung 38 verbunden ist. Der mit 12 bezeichnete Ausgang dieser ODER-Schaltung ist an den gemeinsamen Uebertragungskanal angeschlossen. Die

Eingänge der UND-Schaltungen 34 sind jeweils über eine Leitung mit einem der Eingänge 1 bis 4 sowie mit der entsprechenden Ausgangsleitung 35 der 'Prioritats Schaltung 10 über je eine Leitung 36 verbunden.. 00^047/1605 ORIGINAL INSPECTO

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Die Arbeitsweise der in Fig. 4a gezeigten Schaltung wird im • weiteren anhand eines einfachen Beispiels beschrieben : Zu einem gegebenen Abtastzeitpunkt wird einzig dem Eingang i eine Signalfolge . zugeführt. Zunächst erscheint zum Zeitpunkt 1 (siehe Fig. 4b) das Schaltbit, das die Durchschaltung des Eingangs 1 zum Uebertragurigskanal vornehmen soll. Das Schaltbit wird über Leitung 30-1 der UND-Schaltung 31-1 zugeführt und, da gleichzeitig ein Taktimpuls B auftritt, an das Flip-Flop 32-1 gegeben. Dieses.wird eingeschaltet, Die Rückschaltung des Flip -Flops erfolgt erst mit der Rückflanke des zum zum Zeitpunkt 7. auftretenden C-Impulses des Taktgenerator? (siehe Zeile ^UFF^U in Fig. 4b). Da zum Zeitpunkt 1 kein anderer Eingang der Prioritätsschaitung'lO belegt ist, wird Eingang 1 durchgeschaltet. Da der Zufallsgenerator 13 mit der "langsamen" Taktgeneratorimpulsfolge B weitergeschaltet wird, bleibt dieser Verbindungsweg während des Zeitraumes 1 bis 7 durchgeschaltet,und gesteuert durch Taktimpulse A, erscheint die in-Zeile "35" angegebene Impulsfolge auf der Ausgangsleitung 35-1 der Prioritätsschaltung. Nach Abklingen des zum Zeitpunkt 7 auftretenden C-Impulses bleibt die Prioritätsschaltung bis zum Eintreffen eines nächsten Schaltbits, beispielsweise auf Eingang 3, gesperrt. Da zum derzeitig betrachteten Zeitpunkt 1 nur ein Eingang der UND-Schaltung 39-1 auf positivem Potential liegt (der Taktimpuls C erscheint erst zum Zeitpunkt 7), wird die Godierschaltung nicht ein-

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geschaltet, ijingegen sind beide Eingänge der UND-Schaltung 34-1 durch das Schaltbitmit positivem Potential belegt : Direkt über die Leitung 33-1 und, nachdem der Taktimpuls A auf Nullpotential zurückgegangen ist, auch über Leitung 36-1. Der Ausgangsimpuls wird über Leitung 37-1 und die ODER-Schaltung 38 auf den Uebertragungskanal gegeben. Auf diese Weise werden sämtliche positiven Informationsbits durchgeschaltet und auf den Kanal geführt (siehe Fig. 4b, Zeile "12", '

Zeitraum "INFO"). . .''■''- ■ ...-. ·. ' f

Zum Zeitpunkt 7 schältet, wie bereits erwähnt, der Taktimpuls C das Flip-Flop"32-1 mit der Impulsrückflanke aus} die PrioritStsschaltung wird gesperrt.· Vorher wird jedoch mit dem C-Impuls der ·

letzte auf der Leitung 35-1 erscheinende Impuls durch die UND-

Schaltung 39-1 zur Codier schaltung 11 .durchgeschaltet. Letztere · erzeugt die denn Eingang 1 entsprechende binäre Adresse 01. Diese wird über ODER-Schaltung 38 im Zeitraum "AD." (siehe Fig.. 4b, Zeile

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"12") auf den Uebertragungskanal gegeben, womit die erforderliche vollständige Signalfolge zur Uebertragung gelangt ist. Die ganze .Anordnung befindet sich wieder im Ausgangszustand und ' kann mit dem nächsten B-Taktimpuls die Uebertragung. einer nächsten Infori-nationssignalfolge, gegebenenfalls von einem anderen Eingang, · in Angriff nehmen ; beispielsweise über Eingang 3,wie in der Zeile

12 der Fig. 4b angedeutet. . . ' '

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Erscheint bei dieser Anordnung zum Zeitpunkt 1 gleichzeitig ein Schaltbit auf mehreren Eingängen, so wird, genau entsprechend dem in der in Fig.'l gezeigten Anordnung angewendeten Prinzip, nur die Signaifolge eines Eingangs übertragen, die Uebertragungswege für die anderen Eingänge werden gesperrt.

Bei dem mit Hilfe der Figuren 4a und 4b beschriebenen System ist die Uebertragungsgeschwindigkeit auf dem gemeinsamen Uebertragungs-

kanal gleich der der Eingangsleitungen. In praktischen Anwendungen wird der Kanal meistens eine höhere Uebertragungsgeschwindigkeit

zulassen, sodass in solchen System zur besseren Ausnutzung der Kanalkapazität Zwischenspeicherungen der von den Äbtaststationen relativ langsam eingehenden Signalfolgen und gegebenfalls auch der Adressenbits vorgenommen werden, woran sich die<schnfelle Uebertragung über den Kanal anschliesst. . . ·

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden bei gleichzeitigem Auftreten mehrerer Signale oder m'ehrerer Signalfolgen auf den Eingangsleitungen nur die Signale eines Eingangs Übertragen, während die der · anderen Eingänge unterdrückt Werden. Dieses führt naturgemäss zu empfangsseitigen Fehlern. Eine Verbesserung ist möglich, indem die

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' ·■"■ '.''■;;■■;.. %r - · "./■': ■ ■;■■■> ■"■■·■.■■ -ν ■

jeweils nicht übertragenen Informationen gespeichert werden,

bis der Kanal zur Uebertragung bereit ist. Dies ergibt meist ·

geringe und unkritische Verschiebungen am'Empfänger. Auch

diese lassen sich jedoch ausschalten, indem man zu dem iäu . ··.

übertragenden Signal weitere, die Verschiebung oder Verzögerung· angebende'Bits zufügt. Auf Kosten höheren Schaltungsaufwandes

und geringerer Uebertragungskapazität ist hiermit eine empfangs- ,

seitige Korrektur möglich. r ' , · , " *. ·.

Die erfindungsgemässe Multiplex-Einrichtung wurde im Zusammenhang mit Bildübertragungssystemen erläutert. Es wird darauf hin- -. , gewiesen, dass die Erfindung auch in anderen Informationsübertragungs-. systemen verwendet werden kann, so z. B..bei der digitalen Sprach- '; ■ übertragung.'Auch die gewählten logischen Schaltungen stellen nur, · bevorzugte Beispiele dar. ' - ·. .. ■ ■ . . ··.- ., '

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Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE - -

1. Multiplex-Einrichtung zur Verwendung in einem Übertragungssystem, in welchem auf einer Mehrzahl von Leitungen anfallende Informations signalfolgen Eingängeneines Multiplexers zugeführt und über einen oder mehrere mit dem Ausgang des Multiplexers verbundene Kanäle übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Prioritätsschaltung (10) mit η Eingängen und η Ausgängen aufweist, die einen ein Signal führenden Eingang zum entsprechenden Ausgang durch schaltet, wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt nur an diesem Eingang ein Signal vorhanden ist oder wenn der Eingang bei gleichzeitigem Auftreten von Signalen an mehreren Eingängen durch die Pr ioritäts schaltung zur Durchschaltung ausgewählt wird, und dass die η Ausgänge der Pr ioritäts schaltung mit einer Codier-

die

Schaltung (11) verbunden sind, die/dem durchgeschalteten Eingang entsprechende Adresse erzeugt und auf den bzw. einen der Übertragungskanäle gibt.

2. Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Prioritäts schaltung (10) bei einer Einrichtung mit η Eingängen (1 bis 8) eine Anzahl von Entsch ei dungs stufen (I₅ H₅ III) zur Bestimmung des durabzuschaltenden Eingangs, aufweist, die gleich Idn bzw. gleich der nächsthöheren ganzen'Zahl ist (Fig. 2a).

3. Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die η Eingänge in der ersten Stufe (I) in Z Gruppen und abhängig von der Anzahl η in weiteren Stufen in 2 , 2 , 2 Gruppen zusammengefasst mit den Gruppen zugeordneten logischen Schaltungen (G4x, D4x; G2x, D2xj GIx, DIx) verbunden sind (Fig. 2a).

4. Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dasa die einer Gruppe von Eingängen augeordneten logischen Schaltungen (g41, D41) einer Entscheidungsstufe (!) über eine Sperrleitung mit den Eingängen (a) der bzw. einer anderen Gruppe der gleichen Stufe zugeordneten Ausgang s Schaltung en (Sl bis S4) verbunden sind (Fig» 2a).

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5. Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge mit den logischen Schaltungen (G4x, G2x, GIx) aller Ent-

' scheidungsstufen .direkt verbunden sind (Fig. 2a).

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6. Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungsstufen mit den Ausgängen (d, d ; d , d ; d , d ) eines Pseudo-Zufallsimpulsfolgegenerators (13) verbunden sind, durch den die bei gleichzeitigem Auftreten von Signalen an mehreren Eingängen erforderliche Auswahl eines Eingangs zur Durchschaltung gesteuert j werden kann (Fig.· 1, Fig. 2a).

7. Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Eingang parallel zur Prioritätsschaltung (10) ein zu einem Übertragungskanal führender Schaltweg (33, 37) vorhanden ist, indem ein« Torschaltung (34) angeordnet ist, die mit dem dem jeweiligen Eingang entsprechenden Ausgang (35) der Prioritätsschaltung über eine Steuerleitung (36) verbunden ist (Fig. 4a).

8. - Verwendung der Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1 in einer Multi-

plexschaltung für maximal 2n Eingänge, dadurch gekennzeichnet, dass ' ■' M

zwei jeweils aus einer Prioritäts schaltung (10-1 bzw. 10-2)und einer Codier schaltung (11-1 bzw. 11-2) bestehende Einrichtungen mit maximal je η Eingängen parallel angeordnet und die Ausgänge der Codier schaltungen zu dem bzw. den gemeinsamen Übertragungskanälen geführt sind (Fig. 3). /^f

■9-* Verwendung der Multiplex-Einrichtung gemäss Anspruch 8_?dadurch gekennzeichnet, dass die den beiden Einrichtungen zugeordneten Eingänge über logische Schaltungen (G8x, D8x, 41) mit der Codier schaltung der jeweils anderen Einrichtung derart verbunden sind, dass, gesteuert durch einen angeschlossenen Pseudo-Zuiallsimpulsfolgengenerator (13) und einclf\ Taktgenerator ^A), zu einem gegebenen Zeilpunkt nur eine der beiden Codier schaltungen eine Adresse erzeugt (Fig. 3),

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