DE2047001C3

DE2047001C3 - Anordnungen für die Übertragung von Daten innerhalb einer Datenverarbeitungsanlage

Info

Publication number: DE2047001C3
Application number: DE2047001A
Authority: DE
Inventors: Howard Herbert Potomac Nick; John Anton De Olney Veer
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1967-01-13
Filing date: 1970-09-24
Publication date: 1975-07-03
Also published as: FR1548848A; DE2047001A1; DE2047001B2; US3619504A

Description

Die Erfindung betrifft Anordnungen für die Übertragung von Daten zwischen den Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage mit Signal-Treibern in den zur Datenabgabe vorgesehenen Einheiten und für den Empfang von diesen Signal-Treibern über verbindende Übertragungsleitungen ausgesandter Signale geeigneten Signal-Empfängern in den zum Datenempfang vorgesehenen Einheiten, wobei in den Übertragungsleitungen Richtungskoppler zur Ankopplung der Ergänzungseinheiten über Stichleitungen vorgesehen sind, entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

In digitalen Datenverarbeitungsanlagen werden üblicherweise Daten von einer Stelle der Anlage zu einer anderen übertragen, z. B. von einem Magnetkernspeicher zur zentralen Verarbeitungseinheit oder umgekehrt. In typischen digitalen Datenverarbeitungsanlagen, wie sie allgemein bekanntgeworden sind, werden sehr einfache Schaltungsanordnungen für die Übertragungzwischen den einzelnen Anlagenteilen verwendet. Übliche Datenübertragungsverfahren sehen Datenregister vor, die über logische Elemente und Drahtverbindungen mit Treiberschaltungen verbunden sind, die ihrerseits die Informationen aus dem Datenregister über Übertragungsleitungen aussenden. Die Übertragungsleitungen bestehen aus Verbindungen wie z. B. Koaxialkabeln. Die Empfänger sehen entsprechende Schaltkreise vor, die Spannungswerte am Empfangsende der Übertragungsleitungen als Datenbits wiedererkennen.

Typisch für solche Übertragungen ist die Verwendung von Verriegelungsschaltungen. Verbindungen mit Verriegelungsschaltungen basieren darauf, daß die Sendeseite die Datenspannungswerte auf den Verbindungsleitungen so lange aufrechterhält, bis der Empfänger die Aufnahme über eine andere Leitung bestätigt. Solch ein Betrieb ist verständlicherweise sehr zeitaufwendig und gestattet keine sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.

Parallel mit der Erhöhung der Rechengeschwindigkeiten moderner Verarbeitungseinheiten von datenverarbeitenden Anlagen erhebt sich die Forderung nach höheren Übertragungsgeschwindigkeiten innerhalb der Gesamtanlagen. Eine Lösung zur Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit auf den Datenübertragungsleitungen innerhalb von Datenverarbeitungsanlagen ist Gegenstand der bereits am Eingang genannten Erfindung. Verriegelungsschaltungen für die Datenübertragungsleitungen werden dabei nicht mehr benötigt; zu übermittelnde Daten laufen als Impulse über die Übertragungsleitungen und werden durch Empfänger ausgewertet. Diese vorgenannte Lösung benutzt Treiber, die wandernde Spannungswellen über die Übertragungsleitungen erzeugen. Längs einer solchen Übertragungsleitung angeordnete Koppler wandeln die wechselnden Spannungsverhältnisse in Impulse um, die ihrerseits über Stichleitungen zu den Empfängern gelangen. Auf Grund der Eigenarten dieser Arbeitsweise müssen die Empfänger über die Stichleitungen aufgenommene Flankenpaare verarbeiten. Typisch wird dabei ein Binärwert durch eine positive und darauffolgende negative Impulsflanke übertragen.

Solch ein Übertragungsverfahren hat gewisse Vorteile vor solchen Verfahren, die mit Verriegelungsschaltungen arbeiten, jedoch ist seine Arbeitsge- schwindigkeit auch noch begrenzt. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird dadurch begrenzt, daß jedes einzelne Datenbit durch zwei Impulsflanken über die Übertragungsleitungen dargestellt wird.

Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, verbesserte Anordnungen für die digitale Datenübertragung gemäß dem Patent 1 574593 zu schaffen; dabei sollen einerseits höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten - vorzugsweise unter Anwendung der NRZ-Technik - und mit wirtschaftli-

ao chen Schaltkreisen andererseits größere Übertragungsentfernungen ermöglicht werden, als mit den bekannten und genannten Anordnungen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Patentansprüche 1 und 2 gekennzeichnet. Die beiden angege-

»5 benen Wege dienen dabei der Lösung des verketteten Problems, einerseits höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten mit klar und einfach auf der Empfangsseite auswertbaren Signalen und andererseits größere Übertragungsentfernungen bei verbesserten Kopplungsverhältnissen zu ermöglichen.

Des weiteren ist eine vorteilhafte Verwendung des genannten Dreileiterkopplers beschrieben.

Die in der Aufgabe und ebenfalls im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angesprochene NRZ-Technik ist z. B. in Steinbuchs »Taschenbuch der Nachrichtenveriarbeitung«, Springer-Verlag 1967, ab Seite 586, erläutert.

In der USA.-Patentschrift 3435415 ist an Hand der Fig. 1 ein Übertragungssystem beschrieben, bei dem ein Treiber auf mehrere Empfänger bzw. mehrere Treiber auf einen Empfänger wirken. Mit Hilfe von Dioden werden Weichen gebildet, über die ein ankommender Verkehrsfluß in einer von zwei Richtungen weitergeleitet, oder über die ein abgehender

Verkehrsfluß aus einer von zwei Richtungen in eine gemeinsame Richtung weitergeleitet werden kann. Über die vorgesehenen gemeinsamen Leitungen können Signale jedoch jeweils nur immer in einer Grundrichtung übertragen werden und nicht, wie z. B. ge-

maß F i g. 5 der vorliegenden Erfindung, mit Richtungskopplern in entgegengesetzten Richtungen. Des weiteren ist auch zu beachten, daß bei sehr steilflankigen, dicht aufeinanderfolgenden Impulsen die Diodenweichen Störstellen bilden, die zu unerwünschten Reflektionen führen können. Dieser Umstand macht die Verwendung von Richtungskopplern überlegen. Als weiterer Vorteil ist bei Dreileiterkopplern ins Feld zu führen, daß mit ihrer Hilfe, wie an Hand der Fig. 3a bis 3d beschrieben, die verstärkende Ener-

gieüberlagerung zweier kurz nacheinander erzeugter Auskopplungsimpulse durchgeführt werden kann. Mil Dioden islt eine solche Verstärkung nicht möglich; demgegenüber ist auf Grund der naturgemäß gegebenen nichtlinearen Diodenkennlinie mit einer Verformung der Impulsflanken zu rechnen.

Im »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik« von M e i η k e und G u η d 1 a c h, Springer-Verlag 1968, ist auf Seite 385 ein Richtkoppler für HF-Leitungen dar-

gestellt und beschrieben. Dieser Richtkoppler, ein Achtpol mit zwei durchgehenden Leitungen, die auf bestimmte, nicht näher erläuterte Weise gekoppelt sein sollen, ist nicht identisch mit dem Dreileiterkoppler, einem Quasi-Sechspol, nach der vorliegenden Erfindung.

An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind, wird die vorliegende Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Datenübertragungsanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem Treiber und mehreren Empfängern,

Fig. 2 eine entsprechende Datenübertragungsanordnung mit mehreren Treibern und einem Empfänger,

Fig. 3a bis 3d schematisch den Bau und die Arbeitsweise eines Dreileiterkopplers,

Fig. 4a und 4b passende Empfängerschaltkreise,

Fig. Sein Duplexsystem mit zwei Empfängern und zwei Treibern, die auf derselben Übertragungsleitung arbeiten,

Fig. 6 ein Dual-Multiplexsystem, bei dem Signale aus zwei Treibern auf zwei Empfänger übertragen werden können.

Fig. 1 zeigt den typischen Aufbau einer Datenübertragungsanordnung für die Verwendung innerhalb einer digitalen Datenverarbeitungsanlage. Ein Treiber 1Φ0 ist mit einer Übertragungsleitung 12 verbunden. Der Treiber 100 ist räumlich in einer Einheit der digitalen Datenverarbeitungsanlage untergebracht. Eine solche Übertragungsleitung 12 ist normalerweise als Kabelverbindung zwischen der Einheit mit dem Treiber und einem Abschluß 14 zu betrachten. Der Abschluß 14 wird üblicherweise als Widerstand ausgeführt, der gleich dem Wellenwiderstand der Übertragungsleitung 12 ist.

Längs der Übertragungsleitung 12 sind in Abständen mehrere Richtungskoppler 20,, 2O₂, 20, und 2O₄ angeordnet. Diese Richtungskoppler können in der Art des eingangs genannten Standes der Technik oder als Dreileiterkoppler ausgeführt werden. Die Eigenschaften von Dreileiterkopplern werden im einzelnen noch beschrieben. Zwischen den Richtungskoppler^ und den Empfängern 112,114, HC und 118 befinden sich Übertragungsleitungen IM, 166, 1Oi und 110. Auf der anderen Seite sind mit den Richtungskopplern Abschlußwiderstände 22 verbunden: diese Widerstände entsprechen dem Wellenwiderstand der Stichleitungen.

Die Arbeitsweise der in Fi g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung ist sehr einfach. Der Treiber 100 gibt Spannungswcchsel auf die Übertragungsleitung 12. Diese Spanmmgswechsel wandern entlang der Übertragungsleitung 12 bis zum Abschlußwiderstand 14. Während diese Spannungswechsel durch die einzelnen Richtungskoppler 2·,, 2O₂,2O₃ und 2CL hindurchlaufen, werden Spannungstmpulse auf die ubertragungsleitungen zu den Empfängern ausgekoppelt. Ein vom Treiber IiM in Richtung des dargestellten Pfeiles ausgehender Spannungsimpuls induziert Spannungsimpulse auf allen Stichleitungen ebenfalls in Richtung der dargestellten Pfeile. Dabei löst ein vom Treiber ausgehender Spannungswechsel einen Impuls in den einzelnen Stichleitungen zu den angeschlossenen Empfängern aus. Die einzelnen Empfänger 112.114. 116 und 118 sind für solche Impulse ausgelegt und geben über ihre Ausgange Signalpegel ab. die den durch den Treibei 100 ausgesandten Binarwerten entsprechen.

Die Datendarstellung wird besonders interessant wenn eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit ir einer solchen Schaltungsanordnung gemäß Fig. I er-

S reicht werden soll. Entsprechend dem Hauptpatenl 1 574 593 werden die einzelnen Daten durch Spannungswechsel aus einem ersten in einen zweiten Zustand und darauffolgende Rückkehr in den ersten Zustand dargestellt. Die vorliegende Erfindung jedoch

ίο benutzt eine gänzlich andere Technik. Sie benutzt für die Übertragung des einen Binärwertes die Flanke eines Spannungswechsels entlang der Übertragungsleitung 12 und nicht einmal einen vollständigen Impuls mit Ein- und Ausschaltflanke, geschweige denn deren

is zwei. Diese Datendarstellung mit nur einer Flanke wird üblicherweise als NRZ-Verfahren bezeichnet. Diese Codierungsart verlangt keine zwei Spannungsflanken entlang der Übertragungsleitung, und somit kann bei gleicher Schaltkreistechnik die Datenüber-

üo tragungsgeschwindigkeit s.uf einer gegebenen Datenübertragungsleitung verdoppelt werden.

Eine zweite Schaltungsanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser Aufbau kann dann verwendet werden, wenn

as 7. B. mehrere Datenverarbeitungseinheiten mit ein und demselben Hochgeschwindigkeitskernspeicher zusammenarbeiten sollen. Bei einer solchen Anlage muß jede der vorgesehenen Verarbeitungseinheiten Daten an den Magnetkernspeicher geben können. Um

dies zu erreichen, werden bei Verwendung der vorliegenden Erfindung mehrere Treiber vorgesehen. Für jede einzelne Datenbitleitung zwischen den einzelnen Datenverarbeitungseinheiten und dem magnetischen Kernspeicher ist je ein Treiber vorzusehen. Dies ist in F i g. 2 durch Treiber 212,214,216 und 218 dargestellt. Alle diese Treiber sind mit je einer Übertragungsleitung 204,206,208 und 21Θ verbunden. Diese Übertragungsleitungen verbinden jeweils einen Trei ber mit einem Richtungskoppler, die wiederum in ih-

rer Gesamtheit entlang der Übertragungsleitung 10 angeordnet sind. Die Richtungskoppler sind als 20_v 20„, 20, und 2O₈ dargestellt. Die einzelnen Übertragungsleitungen sind auf der anderen Seite der zugehörigen Richtungskoppler wiederum mit Abschlußwi-

derständen 22 abgeschlossen, die dem Wellenwiderstand der Stichleitungcn entsprechen. Auch die Übertragungsleitung 10 ist mit einem Widerstand 14 abgeschlossen. Das andere Ende der Übertragungsleitung 10 führt zum Empfänger 2M. Für die Darstel-

lung der Daten durch die Treiber 212, 214. 216 und 218 gilt dasselbe, wie an Hand der F i g. 1 für den Treiber 100 erläutert wurde. Auch der Empfänger 200 gemäß F i g. 2 entspricht wiederum mit seinen Einzelheiten den Empfängern 112,114,116 und 118 nach

Fig I

Die Funktion der Anlage gemäß Fig. 2 soll unter der Annahme eines Spannungswechsels erläutert werder. der vom Treiber 214 ausgehend über die Übertragungsleitung 296 vom Treiber ausgelöst wer-

So den möge. Der Spannungswechsel verläuft über die Übertragungsleitung 296 in Richtung des dargestellten Pfeiles bis zum Abschlußwiderstand 22. Wenn der Spannungswechsel den Richtungskoppler 2O₆ passiert, wird ein Spannungsimpuls in der Übertragungsleitung

«erzeugt, der in Richtung zum Empfänger 200 läuft In dem Moment, zu dem der Impuls auf der Übertragungsleitung 10 durch den Richtungskoppler 20, hindurehlaiift. wird in der Übertragungsleitung 204 vom

Treiber eine Spannung induziert. Wegen der Richtungseigenschaften der Richtungskoppler verläuft die induzierte Spannung in dieser Übertragungsleitung 204 jedoch in Richtung auf den Abschlußwiderstand 22 und nicht in Richtung auf den Treiber 212. Nach dem Passieren des Richtungskopplers 2O₅ gelangt der Datenimpuls über die Übertragungsleitung 10 zum Empfänger 200. Der Empfänger 200 gibt dann auf Grund des eingelaufenen Datenimpulses den entsprechenden Binärwert weiter.

Ein anderes wesentliches Bauelement zur Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit eines Obertragungsnetzwerks ist der bereits genannte Dreileiterkopplcr. Er soll an Hand der Fig. 3a bis 3d erklärt werden.

Fig. 3a zeigt schematisch das Wesen des Dreileiterkopplers. Die Leitung 300 stellt eine Übertragungsleitung dar, über die z. B. einer der Treiber gemäß Fig. 2 angeschaltet werdensoll. Die Leitung 301 ist ein wirksames Teil des Dreileiterkopplers und ist sehr nahe an der Übertragungsleitung 304 angeordnet, so daß cine Spannungsflanke beim Durchlaufen der Leitung 301 auf die Leitung 304 gekoppelt wird.

Der Dreileiterkoppler weist noch eine weitere Kopplungsleitung 302 auf, die sich ebenfalls nahe an der übertragungsleitung 304 befindet. Diese Leitung 302 ist mit der Leitung 301 über eine punktiert dargestellte Brücke 303 verbunden, die eine einfache Brücke zwischen dem Ende 305 der Leitung 301 und dem Anfang 307 der Leitung 302 sein kann. Der Anfang 307 der Leitung 302 liegt räumlich dicht an der Übertragungsleitung 304 gegenüber dem Anfang 306 der Leitung301. Die Leitung 302 vom Punkt 307 ausgehend verläuft parallel zur Übertragungsleitung 304 und zwar in derselben Entfernung, in der parallel zur Übertragungsleitung 304 auch die Leitung 301 verlauft Die leitung 302 ist mit einem Widerstand 22 abgeschlossen, dessen Oöße dem Weilenwiderstand der Stichleitung entspricht. Die Übertragungsleitung 304 ist ihrerseits ebenfalls mit dem Wellenwiderstand, als Widerstand 14 dargestellt, abgeschlossen. Eine mögliche Ausfuhrunpsform des Dreileiterkopplers ist in Fig. 3d dargestellt mit ebenfalls einer Brücke 303 zwischen den Punkten 305 und 307 gemäß Fig. 3a

Um die Funktionsweise des Dreileiterkopplers verständlich zu machen, wird Bezug auf die Fig. 3 b genommen. Das in Fig. 3 b graphisch dargestellte Signal ist ein Eingangssignal, das über die Übertragungsleitung 300 gemäß Fig. 3a einläuft. Dieses Signal ist im idealen Falle ein exakt stufenförmig verlaufendes Signal. Es läuft auf die Leitung 301 über den Punkt 306 ein. Es möge zur Erklärung angenommen werden, daß die Laufzeit über die I^itung301 zwei Nanosekunden beträgt. In diesen ersten zwei Nanosekunden, in denen das Eingangssignal über die Leitung 301 läuft, wird ein Spannungsstoß in der Übertragungsleitung 304 induziert: die entsprechende Ausgangsspannung ist schematisch in Fig. 3c für den Punkt 310 darge stellt. Während der ersten zwei Nanosekunden (Bereich 1 im Kurvenzug der Fig. 3c) wird eine erste Spannung in der Übertragungsleitung 304 erzeugt.

Wegen der Richtcharakteristik der Koppler dieses Typs verursacht eine solche Spannungsstufe, die über 306 auf die Leitung 301 einläuft und dem Abschlußwiderstand 22 zustrebt, einen induzierten Spannungsimpuls in der Übertragungsleitung 304 und zwar in Richtung vom Abschlußwiderstand 14 weg.

Während der nun folgenden zweiten zwei Nanosekunden läuft das Eingangssignal über die in Wirklich keit gemäß F ι g. 3 d relativ kurze Brücke 303 hinübei in die Leitung 302 und läuft in dieser noch einmal ebenso durch, wie vorher durch die Leitung 301 Während dieses zweiten ebenfalls zwei Nanosekunden langen Abschnittes überlagert sich die überkoppelte Energie der noch vom ersten Durchlauf vorhandenen Energie und läßt dabei eine Spannungsspitze erreichen, die etwa zweimal so hoch ist wie der Spannungspe;H während der ersten zwei Nanosekunden

ίο Während des dritten ebenfalls zwei Nanosekunderi langen Abschnittes klingt der überkoppcltc Spannungspegcl wie in Fig. 3c Bereich 3 dargestellt, aus. Der insgesamt Überkoppe Spannungsverlauf ist am Punkt 310 abgreifbar. - i sei darauf hingewiesen.

daß die Signalverläufe in Fi₀. 3 b und 3 c zur Erläuterung schematisiert dargestellt sind. In Wirklichkeit wird das Eingangssignal nach l· i g. 3 b und auch das Ausgangssignal nach Fig. 3c einen stetigen Spannungsverlauf aufweisen.

αο Die Vorzüge eines solchen Dreileiterkopplers sind leicht einzusehen. Erstens kann ein solches Kopplungselcment größenmäßig kleiner ausgeführt werden als herkömmliche Richtungskoppler, gibt aber mindestens dieselbe Spitzenspannung ab. Zweitens kann bei

»5 gegebener lunge der gekoppelten Leitungen eine Spannung induziert werden, die doppelt so hoch ist wie bei einfachen Richtungskoppler^ Diese Vorteilr sind wesentlich, weil durch sie stärkere Signale über die Übertragungsleitung zum Empfänger erzeugt werden, als bei bisher bekannten einfachen Richtungskopplcrn. Das Ergebnis ist, daß die erzeugten Kopplungssignalc über größere Entfernungen gesandt werden können und doch am Empfängereingang mit der gleichen Amplitude einlau^fen, die bei konventionellen Ricntungskopplern nur bei kleineren Entfernungen möglich war.

Wegen der Eigenschaften der Richtungskoppler und auf eirund der Darstellung der Daten im Übertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit positiven oder negativen Impulsen auf die Empfängereingänge zu rechnen. Diese positiven und negativen Impulse kennzeichnen den einen Binarzustand. wohingegen das NichtVorhandensein von Impulsen kennzeichnend für den zweiten Binarzustand ist, der im betrachteten Übertragungsnetz durchgegeben wird. Deshalb sind Empfänger erforderlich, die auf positive und negative Eingangssignal in gleicher Weise wirken und beim NichtVorhandensein eines Eingangsimpulses den zweiten Binärzustand abgeben.

Eine entsprechende Schaltungsanordnung ist in F i g. 4 a dargestellt, die die verlangten Aufgaben erfüllt. Fi g. 4 b zeigt typische Eingangs- und Ausgangssignale bei einer solchen Empfangsschaltung gemäß Fig. 4a.

Ein Transistor T₁ ist so vorgespannt, daß er normalerweise bereits leitet. Wenn ein positiver Impuls auf den Eingang des Transistors Γ, gegeben wird, dann wird der Spannungsabfall über den Widerstand R, noch größer. Ein entsprechend auftretender positiver

Impuls wird über einen Kopplungskondensator C₂ auf die Basis eines zweiten Transistors 7*·, gekoppelt. Ein positiver Impuls auf die Basis des Transistors T₁ läßt diesen leitend werden und somit das Potential am Ausgang absinken. Eine Beendigung des über den

Eingang gegebenen Impulses läßt die beiden betrachteten Transistoren wieder in ihren vorherigen Zustand zurückgehen.

Fin negativer lmruls übt·r den Eingang auf die Ba-

sis des Transistors T₁ läßt diesen weniger leitend wer den und somit das Kollektorpotential sich anheben. liin entsprechender Spannungsimpuls wird über den Kopplungskondensator C₁ zur Basis eines dritten Transistors 7, gegeben. Ein positiver Impuls auf die Basis des Transistors 7", läßt diesen leitend werden und senkt somit den Pegel am Ausgang ebenfalls ab, wie dies ein positiver Impuls auf den Eingang ausrichtete.

Die Funktion der Schaltungsanordnung gemäß I i g. 4 a verwandelt somit positive oder negative Eingungsimpulse in negative Ausgangsimpulse, wohingegen beim Ausbleiben eines Impulses auf den Eingang kein Ausgangspotentialwechsel erfolgt.

Die Treiberelemente gemäß Fig. 1 und 2 entspreche lulem Stande der Technik und bedürfen hier kaum einer Betrachtung. Hin typischer Treiber zur Erzeugung von NRZ-Signalen enthält die folgenden Bauteile: Eine Kippschaltung zur Kennzeichnung eines vorzugebenden Fiinärwertes und einen Ausgangstreiber /ur Abgabe der Signale auf die Übertragungsleitung, wobei die abgegebenen Signale dem Ausgangspegel der genannten Kippschaltung entsprechen. Spezielle Ausführungen solcher Treiber gemäß den F i g. I und 2 zur Erzeugung von NRZ-Signalcn sind der Gegenstand zahlreicher Patente und wissenschaftlicher Arbeiten, die sich mit magnetischer Aufzeichnung und der dabei häufig verwendeten NRZ-Tcchnik befassen.

Fig. 5 zeigt eine Duplex-Anordnung mit zwei Treibern und zwei Empfängern, wobei die Möglichkeit gegeben ist, gleichzeitig Übertragungssignale in zwei verschiedenen Richtungen über dieselbe Übertragungsleitung 505 zu übermitteln. Zwei Treiber 503 und 504 sind mit zwei Richtungskopplcrn 506 und 507 verbunden Die Richtungskoppler in diesem Beispiel können die beschriebenen Dreileiterkoppler sein.

Ein Signal der Art gemäß Fig. 3b, das durch den I reiber 504 aut den Koppler 507 gegeben wird und am Abschlußwiderstand 22 ausläuft, läßt ein Signal auf der Übertragungsleitung 505 wie das gemäß Fig. 3c entstehen. Dieses gekoppelte Signal auf der Übertragungsleitung 505 läuft in Richtung zum Empfänger 501. Wenn gleichzeitig ein ebensolches Signal gemäß Fi g. 3 b durch den Treiber 503 auf den Koppler 506 gegeben wird und in dessen Abschlußwiderstand 22 ausläuft, dann wird ein Signal wie in F i g. 3 c erzeugt, das jedoch in Richtung zum Empfänger 502 nach rechts läuft.

Wegen der Richiungscharakteristik der verwendeten Koppler ist es nach Fig. 5 möglich, zwei entgegengesetzt verlaufende Signale über die Ubertra gungsleitung zu übermitteln, ohne daß es Störungei auf die Empfänger wegen der Gleichzeitigkeit dei übertragenen Signale geben könnte.

Fi g. 6 zeigt eine Dual-Multiplexanordnung für die Verbindung zweier Treiber mit zwei Empfängern. Dk beiden Treiber 601 und 602 sind jeweils einer mil den Übertragungsleitungen 603 und 604 verbunden Auf der Übertragungsleitung 603 sind im Abstaut

ίο zwei Richtungskoppler 605 und 608 angeordnet. Dk Übertragungsleitung 603 ist mit einem Abschlußwiderstand 615 abgeschlossen, der wiederum dem Wellenwiderstand der Übertragungsleitung 603 entspricht. Eine Übertragungsleitung 611 zum Empfän-

ger liegt zwischen dem einen Eingang eines Empfängers 607 und dem Richtungskoppler 605; sie ist auf der anderen Seite des Richtungskopplers mit einem Widerstand 617 abgeschlossen. Der zweite Eingang des Empfängers 607 ist über eine Übertra-

ao gungsleitung 613 mit dem Richtungskoppler 606 und mit einem Abschlußwiderstand 619 verbunden. Somit kann der Empfänger 607 Signale von beiden Treibern 601 oder 602 empfangen.

Der zweite Empfänger 610 kann ebenfalls Signale

von beiden Treibern 601 und 602 aufnehmen. Dies wird über die beiden Richtungskoppler 608 und 609 ermöglicht, die ebenfalls Signale von den Übertragungsleitungen 603 und 604 auskoppeln können und zwar über die Übertragungsleitungen 612 oder 614,

die beide zum Empfänger 610 führen.

Durch Vorkehrung einiger Abwandlungen ist es jedoch möglich, Schaltkreisaufwand zu sparen. Die beiden Koppler 605 und 606 können räumlich sehr dicht beieinander angeordnet sein. Dann sind keine zwei

getrennten Übertragungsleitungen 611 und 613 zu dem Empfänger erforderlich und an ihrer Stelle kann eine einzige Leitung zwischen den beiden Richtungskopplern 605 und 606 und andererseits dem Empfänger 607 vorgesehen werden. Die gleichen Gesichtspunkte gelten für die Richtungskoppler 608 und 609, die Übertragungsleitungen 612 und 614 und den Empfänger 610. Bei einem solchen vereinfachten Aufbau dürfen jedoch die beiden Treiber 601 und 602 nie gleichzeitig arbeiten.

Das Konzept gemäß F i g. (1 ist mit zwei Treibern und zwei Empfängern dargestellt; es können jedoch auch unter Vorkehrung weiterer Übertragungsleitungen und Richtungskoppler noch mehr Treiber vorgesehen werden. Natürlich können auch beliebig viele

weitere Empfänger vorgesehen und an Stelle der dargestellten einfachen Richtungskoppler Dreileiterkoppler eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung für die Übertragung von Daten zwischen den Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage mit Signal-Treibern in den zur Datenabgabe vorgesehenen Einheiten und für den Empfang von diesen Signal-Treibern über verbindende Übertragungsleitungen ausgesandter Signale geeigneten Signal-Empfängern in den zum Datenempfang vorgesehenen Einheiten, wobei in den Übertragungsleitungen Richtungskoppler zur Ankopplung der Ergänzungseinheiten über Stichleitungen vorgesehen sind, derart, daß einerseits in der vom Treiber der zentralen Datenverarbeitungsmaschinc ausgehenden Übertragungsleitung in Serie die Primärwirkabscnnitte zu datenempfangenden Ergänzungseinheiten auskoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung in bekannter Weise an einer Ab- ao schlußimpedanz endet, daß die Sekundärwirkabschnitte dieser auskoppelnden Richtungskoppler über ihren dem sendenden Treiber zugekehrten ersten Anschluß mit je einem Empfänger einer datenempfangenden Ergänzungseinheit und über ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind, daß andererseits in der zum Empfänger der zentralen Datenverarbeitungsmaschine einlaufenden Übertragungsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte datenabgebende Ergänzungseinheiten einkoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung in bekannter Weise an einer Impedanz beginnt, daß die Sekundärwirkabichnitte dieser einkuppelnden Richtungskoppler über ihren dem aufnehmenden Empfänger zugekehrten ersten Anschluß mit je einem Treiber einer datensendenden Ergänzungseinheit und über ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind, nach Patent 1 574 593, wobei nach der an sich bekannten NRZ-Technik der eine der beiden zu übertragenden Binärwerte von den vorgesehenen Treibern als Spannungswechsel abgegeben wird, zur Abgabe des entgegengesetzten Binärwertes andererseits die gerade vorhandene Treiberausgangsspannung konstant beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite ein erster Transistor (T₁) mit einem Kollektorwiderstand (R₁) und einem Emitterwiderstand (R₄) vorgesehen ist, daß dieser erste Transistor (T₁) so vorgespannt ist, daß er sich zwar im leitenden, aber nicht voll leitenden Zustand befindet, wobei die Basis dieses ersten Transistors ( T₁) mit dem Ausgang der übertragenden Leitung (10, 104 bis 110) verbunden ist, daß ferner der Emitter des ersten Transistors (T₁) über einen Kopplungskondensator (C₂) mit der Basis eines zweiten Transistors ( T₂) und der Kollektor des ersten Transistors (T_x) über einen Kopplungskondensator (C₁) mit der Basis eines dritten Transistors (Τ,) verbunden ist, daß die Emitter des zweiten und dritten Transistors (T₂ und T₃) miteinander und die Kollektoren dieser beiden Transistoren ebenfalls miteinander verbunden sind, daß die beiden so verbundenen Transistoren (T₂ und T₃) über einen gemeinsamen Kollektorwiderstand (R₂) gespeist werden und/oder beide einen gemeinsamen Emitterwiderstand (A₅) aufweisen und daß an den verbundenen Kollektoren oder Emittern des zweiten und dritten Transistors (T, und Ty) das Empfängerausgangssignal als Binärpegelsignal abnehmbar ist.

2. Anordnung für die Übertragung von Daten zwischen den Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage mit Signal- Treibern in den zur Datenabgabe vorgesehenen Einheiten und für den Empfang von diesen Signal-Treibern über verbindende Übertragungsleitungen ausgesandter Signale geeigneten Signal-Empfängern in den zum Datenempfang vorgesehenen Einheiten, wobei in den Übertragungsleitungen Richtungskoppler /ur Ankopplung der Ergänzungseinheiten über Stichleitungen vorgesehen sind, derart, daß einerseits in der vom Treiber der zentralen Datenverarbeitungsmaschine ausgehenden Übertragsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte zu datenempfangenden Ergänzungseinheiten auskoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung in bekannter Weise an einer Abschlußimpedanz endet, daß die Sekundärwirkab schnitte dieser auskoppelnden Richtungskoppler über ihren dem sendenden Treiber zugekehrten ersten Anschluß mit je einem Empfänger einer datenempfangenden Ergänzungseinheit und über ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind, daß andererseits in der zum Empfänger der zentralen Datenverarbeitungsmaschine einlaufenden Übertragungsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte datenabgebende Ergänzungseinheiten einkoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung in bekannter Weise an einer Impedanz beginnt, daß die Sekundärwirkabschnitte dieser einkoppelnden Richtungskoppler über ihren dem aufnehmenden Empfänger zugekehrten ersten Anschluß mit je einem Treiber einer datensendenden Ergänzungseinheit und über ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind, nach Patent 1 574 593, dadurch gekennzeichnet, daß Dreileiterkoppler (Fig. 3a bis 3d) als Richtungskoppler vorgesehen sind, die parallel zu ihrem Primärwirkabschnitt (Leitung 304) zwei Sekundärwirkabschnitte (Leitungen 301 und 302) aufweisen, wobei der Primärwirkabschnitt (Leitung 304) mit der Übertragungsleitung und der Anfang (306) des ersten Sekundärwirkabschnitts (Leitung 301) mit einer Übertragungsleitung (300), das Ende (305) dieses ersten Sekundärwirkabschnitts (Leitung 301) mit dem Anfang (307) des zweiten Sekundärwirkabschnitts (Leitung 302) und dessen Ende wiederum mit einem Abschlußwiderstand (22) verbindbar sind.

3. Verwendung von Dreileiterkopplern nach Anspruch 2 für eine Dual-Multiplexanordnung zur Verbindung von zwei Treibern über zwei Übertragungsleitungen mit η Empfängern, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekanntei Weise beide Übertragungsleitungen (603, 604] durch zwei voneinander unabhängige Treibei (601,602) gespeist werden und daß für die vorgesehenen η Empfänger (607, 610) ebensoviele Dreileiterkoppler vorgesehen sind, deren jedei Primärwirkabschnitt (Leitung 304) mit dem Eingang des zugeordneten Empfängers (607, 6IO;

verbunden ist, deren jeder erster Sekundärwirkabschnitt (Leitung 301) in die Übertragungsleitung (603) vom ersten Treiber (60t) und deren jeder zweiter Sekundärwirkabs>;hnitt (Leitung 302) in die Übertragungsleitung (604) vom zweiten Treiber (602) eingeschleift ist.