DE2138050A1 - Datenubertragungssystern - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Heinz Bardehle

Patentanwalt

8 Mönchen 22. Hemstr. 15.TeI. 292555 Postanschrift München 26, Postfach i

Mein Zeichen: P 1259

Anmelder: Honeywell Information Systems Inc. 200 Smith Street
Waltham/Mass., V. St. A.

29. Juli 1971

Datenübertragung^ systern

Die Erfindung bezieht sich auf Datenaustauschsysteme bzw. Datenübertragungssysterne und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Beibehaltung einer Zeichensynchronisation zwischen Zeitsteuersignalen in einer Übertragungssteuereinrichtung und Nachrichtenzeichen durch Bereitstellung von Synchronisierzeichen , die jeglichen Zwischenraum zwischen den Zeichen ausfüllen, welche zwischen der Übertragungssteuereinrichtung und einer Endeinrichtung übertragen werden.

Die elektronische Datenverarbeitung ist schnell zu einem , notwendigen Zubehör der heutigen Geschäftswelt geworden. Sie stellt nicht nur ein Mittel zur Berechnung, Zählung und allgemeinen Datenverarbeitung dar, sondern auch eine Informationsquelle für das Geschäfts- bzw. lirmenmanagement.

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Um ein Datenverarbeitungssystem in ein Unternehmen bzw. Geschäft einzubeziehen, ist verschiedentlich eine Übertragung von Eingabedaten in das System über lange Entfernungen hinweg erforderlich. Endgeräte, dxe als Terminals bezeichnet werden, setzen dabei Daten aus einer normal lesbaren Form in eine binäre Form um und übertragen diese Daten über Drähte oder Mikrovrelien-Relaissysteme von dem jeweiligen Endgerät zu der Datenverarbeitungseinrichtung hin. Die Datenverarbeitungseinrichtung arbeitet auf die empfangenen Daten hin und sendet eine Rückkehr-Nachricht an das Endgerät. Um die Datenübertragungsanlage wirksam auszunutzen und einen Synchronisation sverlust zwischen αβη Zeitsteuersignalen bzw. Taktsignalen in dem Datenverarbeitungsteil des Systems und den Nachrichtenzeichen zu verhindern, die an den Endgerätteil ausgesendet werden, ist es von Bedeutung, daß ein fortwährender Datenstrom zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und dem Endgerät übertragen wird. Wenn bei bisher bekannten Anlagen eine Unterbrechung oder Lücke zwischen den Nachrichtenzeichen auftrat, die von der Datenverarbeitungseinrichtung an das Endgerät übertragen wurden, -war die Übertragung solange unterbrochen, bis Zeichen wieder verfügbar waren. Die vollständige Nachricht wurde dann von der Datenverarbeitungseinrichtung zu dem Endgerät wieder zurücktibertragen. Dies führte zu einer unwirtschaftlichen Ausnutzung der Datenübertragungsanlage*

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie die Synchronisation zwischen den Zeitsteuersignalen bzw. TaktSignalen in einem Endgerät und den Nachrichtenzeichen beibehalten werden kann, wenn eine Unterbrechung in den Nachrichtenzeichen auftritt, die von einer Verbindungssteuereinrichtung abgegeben werden.

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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Datenübertragungssystem mit einer Verarbeitungseinrichtung, einem Speicher, einer Übertragungssteuereinrichtung, einem Endgerät und einem Unterkanal erfindungsgemäß dadurch, daß ein mit der Steuereinrichtung verbundener Puffer zur Speicherung eines Nachrichtenzeichens verbunden ist, daß zwischen dem Puffer und dem Endgerät ein Schieberegister vorgesehen ist, daß mit dem Schieberegister eine Füllzeichen-Quelle verbunden ist, daß mit dem Puffer Einrichtungen verbunden sind, die öeg-Iiehe Lücke in einem Nachrichtenzeichenstrom ermitteln, der durch das Register übertragen wird, und daß mit dem Register Einrichtungen verbunden sind, die Füllzeichen von der betreff enaen Füllzeichen-Quelle her in das Register zum Zwecke des Ausfüllens der Lücke in dem Nachrichtenzeichenstrom einführen.

Die vorliegende Erfindung überwindet somit einen Nachteil bekannter Anlagen, indem Synchronisierungs- oder' "Füll"-Zeichen zwischen reguläre Nachrichtenzeichen eingefügt werden, wenn eine Unterbrechung oder Lücke in dem Datenstrom auftritt, der zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und dem an ferner Stelle liegenden Endgerät auftritt. Diese Füllzeichen werden automatisch durch einen übertragungssteuer-Unterkanai eingefügt, der mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist. Die betreffenden Füllzeichen werden von dem Endgerät wieder aus dem Datenstrom ausgeblendet, bevor eine Wiedergabe der Zeichen in normal lesbarer Form erfolgt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Datenübertragungssystem benutzt, bei dem eine Vielzahl von Füllzeichen dazu herangezogen wird, geglichen Zwischenraum zwischen Nachrichtenzeichen auszufüllen, die von einer Übertragungssteuereinrichtung an ein Endgerät ausgesendet werden. Die Nachrichtenzeichen werden in einem Puffer ge-

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speichert, und ferner wird ein Zeichen zu einem Zeitpunkt in ein Schieberegister geladen und dann bitweise an eine Übertragungsleitung ausgeschoben, die zwischen der Übertragungssteuereinrichtung und dem an ferner Stelle liegenden Endgerät vorgesehen ist. Wenn der Puffer zu irgendeinem Zeitpunkt vor Beendigung der Nachricht leer werden sollte, bewirkt eine mit dem Schieberegister verbundene Füllzeichen-Quelle die Abgabe eines oder mehrerer Zeichen an das Schieberegister, bis Nachrichtenzeichen von dem Puffer wieder empfangen bzw. aufgenommen werden. Auf diese Weise ist jegliche Unterbrechung in dem zwischen der Überträgungssteuereinrichtung und dem an ferner Stelle liegenden Endgerät übertragenen Datenstrom verhindert, und außerdem ist ein Synchronisationsverlust zwischen den Zeitsteuersignalen bzw. Taktsignal en und den an das Endgerät ausgesendeten Nachrichtenzeichen verhindert.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem vereinfachten Blocicdiagramm ein Datenübertragungssystem, bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist.

Fig. 2 zeigt in einem vereinfachten Blockdiagramm eine Anordnung zur Aufrechterhaltung der Synchronisation in einem Datenübertragungssystem für den Fall, daß eine Lücice in einem zwischen einer Übertragungssteuereinrichtung und einem an ferner Steile liegenden Enagerät übertragenen Datenstrom aufgetreten ist.

Fig. 3 zeigt den Verlauf von Signalen bzw. Impulsen in der Anordnung nach Fig. 2.

Da die vorliegende Erfindung sich auf Datenverarbeitungsverfahren und Datenübertragungsverfahren bezieht, kann eine Beschreibung sehr kompliziert werden. Es wird jedoch ange-

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nommen, daß es unnötig ist, sämtliche Einzelheiten des Datenübertragungssystems im Hinblick auf eine vollständige Erläuterung der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Demgemäß werden die meisten Einzelheiten, die als relativ bekannt angesehen werden dürften, hier weggelassen. Obwohl die betreffenden Einzelheiten hier weggelassen werden, wird dennoch eine grundsätzliche Erläuterung des gesamten Systems gegeben, um dem auf dem vorliegenden Gebiet tätigen Fachmann das Verständnis für den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Demgemäß sei zunächst auf das in Pig. 1 dargestellte vereinfachte Blockdiagramm eines Datenübertragungssystems Bezug genommen, in welchem die vorliegende Erfindung benutzt wird.

Das Datenübertragungssystem gemäß Fig. 1 enthält eine Datenverarbeitungseinrichtung 1, eine Speiehersteuereinrichtung 2, einen Speicher 3» eine Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 4, eine Übertragungssteuereinrichtung 5 und eine Vielzahl von Unterkanälen 6a bis 6n. Die Datenverarbeitungseinrichtung 1 bewirkt eine Verarbeitung bzw. Manipulierung von Daten entsprechend den Befehlen eines Programms. Die Verarbeitungseinrichtung nimmt einen Befehl auf, decodiert ihn und führt die durch ihn bezeichnete Operation aus. Die Operation wird auf Daten hin ausgeführt, die von der Verarbeitungseinrichtung aufgenommen und von dieser während des Betriebs kurzzeitig gespeichert werden. Die Reihe von Befehlen wird ein Programm genannt; sie enthält decodierbare Operationen, die von der Verarbeitungseinrichtung auszuführen sind. Die Befehle des Programms werden von der Verarbeitungseinrichtung sequentiell erhalten; sie werden zusammen mit den Daten, auf die hin entsprechende Operationen auszuführen sind, in dem Speicher gespeichert. Der Speicher 3> wie er in Fig. 1 dargestellt ist, kann irgendein Speichertyp einer Vielzahl bekannter Speichertypen sein. Der gebräuchlichste Hauptspeicher-

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typ ist jedoch, ein Koinzidenzstrom-Speichertyp mit wahlfreiem Zugriff, der diskret ansteuerbare bzw. adressierbare Speicherplätze aufweist, deren jeder die Speicherung eines Wortes bewirkt. Das Wort kann Daten oder Befehle bilden und dabei spezielle Felder umfassen, die in einer Vielzahl von Operationen von Nutzen sind. Wenn die Verarbeitungseinrichtung Daten oder Befehle benötigt, erzeugt sie normalerweise einen Speicherzyklus und liefert eine Adresse an den Speicher. Die Daten oder das Wort, das an der Älressensteile gespeichert wird, wird anschließend aus dem Speicher ausgegeben und an die Datenverarbeitungseinrichtung 1 abgegeben.

Normalerweise wird eine Reihe von ein Programm bildenden Befehlen in den Speicher zu Beginn des Betriebs bzw. der Operation "geladen". Damit nehmen die Befehle einen "Speicherblock" ein, der normalerweise solange nicht zerstört werden muß, bis das Programm abgeschlossen bzw. beendet ist. Daten, auf die von der Verarbeitungseinrichtung entsprechend den Befehlen des gespeicherten Programms Operationen ausgeübt werden, werden in dem Speicher gespeichert und aus diesem entsprechend den binär codierten Befehlen ausgegeben und ersetzt.

Die Nachrichtenübertragung bzw. der Datenaustausch mit dem Datenverarbeitungssystem erfolgt normalerweise über Eingabe/ Ausgabe-Einrichtungen, wie Magnetband-Geräte, Lochstreifenlesern, Lochkartenlesern und Fern-Endgeräten. Um die Aufnahme einer Information von Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen zu steuern und die Übertragung von Informationen zu und von derartigen Einrichtungen bzw. Geräten zu koordinieren, ist eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinrichtung erforderlich. Demgemäß ist eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinrichtung oder Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung vorgesehen, welche das Datenverarbeitungssystem mit der Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Ein—

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richtungen verbindet. Die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung koordiniert den InformationsfIuB zu und von den verschiedenen Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen und bewirkt die Zuerkennung einer Priorität, wenn mehr als eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung einen Versuch zur Nachrichtenübertragung unternimmt. Da Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen normalerweise elektromechanischer Natur sind und notwendigerweise Arbeitsgeschwindigkeiten aufweisen, die wesentlich niedriger sind als die Arbeitsgeschwindigkeit des übrigen Bereichs des Datenverarbeitungssystems, bewirkt die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung eine Pufferung oder Kurzzeitspeicherung, um dem Verarbeitungssystem zu ermöglichen, mit seiner normalen Geschwindigkeit zu arbeiten bzw. fortzufahren, ohne die von der Übertragung mit der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung beanspruchte Zeit abzuwarten.

Die in Fig. 1 dargestellte Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung kann eine Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen aufweisen, die mit der Eingabe/Ausgabe-Multiplexemrichtung oder Eingabe/Ausgabe-Steuereinrichtung in derselben Weise verbunden sind wie dies in Fig. 1 der US-Patentschrift 3 4-13 613 angegeben ist. Die Ubertragungssteuereinrichtung 5, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, stellt für die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung dar. Diese Übertragungssteuereinrichtung steuert ihrerseits eine Vielzahl von Unterkanälen, die über Modems und Fernsprechleitungen mit Endgeräten verbunden sein können.

Eine binäre Information, die von dem Speicher an die Unterkanäle 6a bis 6n abgegeben werden kann, wird in einem der Sende-Modems 8a bis 8n in eine modulJscte Information umgesetzt, die über Fernsprechleitungen 9a bis °>n an einen der Endgerät-Modems 10a bis 1On abgegeben werden kann. Das

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Endgerät-Modem setzt die modulierte Information in eine binäre Information um, die von einem entsprechenden Endgerät 11a bis 11n verwendet wird. Die binäre Information j die von einem der Endgeräte 11a bis 11n erzeugt wird, wird von einem der Endgerät-Modems 10a bis 1On in eine modulierte Information umgesetzt, welche dann über die Fernsprechleitungen an ein entsprechendes Sende-Modem 8a bis 8n ausgesanat wird. Dieses Sende-Modem setzt dann die Information in eine binäre Information wieder um, die dann von einem entsprechenden Unterkanal der Untei\fcanäie6a bis 6n aufgenommen wird. Die Sende-Modems und die Endgerät-Modems können entweder eine modulierte Information empfangen und die betreffende modulierte Information in eine binäre Information umsetzen, oder aber sie können eine binäre Information empfangen bzw. aufnehmen und diese binäre Information in eine modulierte Information umsetzen.

Bezüglich einer vollständigen Erläuterung der in IFig. 1 dargestellten Verarbeitungseinrichtung und der vorliegenden Erfindung, soweit sie eine Verarbeitungsemrichtunfc umfaßt bzw. betrifft, sei auf die US-Patentschrift 3 413 hingewiesen, und zwar insbesondere auf Figuren 20 bis 38 sowie auf die zugehörige Beschreibung von Spalte 10, Zeile 67, bis Spalte 32, Zeile 21.

Wenn das Rechnerprogramni fordert, daß eine Nachricht von dem Speicher an ein Endgerät abzugeben ist, wird der Unterkanal, der mit dem Endgerät verbunden ist, freigegeben, so daß der betreffende Unterkanal die Nachricht überträgt. Die Nachrichtenzeichen werden dann aus dem Speicher über die Steuereinrichtung zu dem Unterkanal hin übertragen, und zwar zu einem Zeitpunkt jeweils ein Zeichen. Die betreffenden Zeichen werden dann jeweils in dem Puffer 35 des Unterkanals (Fig. 2) gespeichert. Die betreffenden Zeichen werden dann

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nacheinander, d.h. zu einem Zeitpunkt jeweils ein Zeichen, zu dem Schieberegister 4-1 in dem "betreffenden Unterkanal übertragen, und die Binärziffern des betreffenden Zeichens werden dann bitweise aus dem Schieberegister zu dem Sende-Modem (Fig. 1) hin übertragen. Das Sende-Modem setzt die binäre Information in eine modulierte Information um^die dann über die Fernsprechleitungen an ein entsprechendes Empfangs-Modem übertragen wird, in welchem eine Umwandlung der betreffenden modulierten Information in eine binäre Information erfolgt, die dann an das entsprechende Endgerät ausgesendet wird.

Wenn die Speichersteuereinrichtung 2 (Fig..1) oder die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 4 belegt wird und nicht imstande ist, das nächste Nachrichtenzeichen über die Übertragungssteuereinrichtung an den Puffer 35 abzugeben, gibt der Unterkanal, wie ar in Fig. 2 gezeigt ist, ein Füllzeichen ab, welches den Zwischenraum zwischen dem letzten Nachrichtenzeichen und dem nächsten Nachrichtenzeichen, das ausgesendet werden wird, ausfüllt. Dieses Füllzeichen verhindert einen Synchronisationsverlust, der auftreten würde, wenn eine Lücke in dem Datenstrom aufträte, der von dem Unterkanal an den Modem und an das Endgerät abgegeben wird. Dieses Füllzeichen wird von der Füllzeichenquelle 48 gemäß Fig. 2a abgegeben. Wenn eine Langzeit-Verzögerung zwischen dem letzten Nachrichtenzeichen, das an den Modem abgegeben worden ist, und dem nächsten Nachrichtenzeichen, das verfügbar ist, liegen sollte, können mehrere Füllzeichen an dieser Stelle in die Nachricht eingefügt werden. Diese Füllzeichen können von dem Endgerät, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wieder ausgeblendet werden, so daß sie nicht einen Teil der Nachricht darstellen, die von dem Endgerät in normal lesbarer Form wiedergegeben wird. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, kann im Rahmen der vorliegenden

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Erfindung eine Vielzahl von Killzeichen benutzt werden. Die Füllzeichenqueile 4-8 kann ein Füllzeichen liefern, das aus einem bestimmten Muster von Binärzeichen "1" und "O" besteht.« So kann z.B. ein Zeichen eine Spannung von +4-V zur Darstellung jedes Binärzeichens "1" in dem Zeichen führen und eine Spannung von Null Volt für jedes Binärzeichen "0".

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2a, 2b und 2c wird im folgenden die Erfindung unter Heranziehung der in Fig. 3 dargestellten Signaifolgen näher erläutert. Die Figuren 2a, 2b und 2c sind dabei in der aus Fig. 2d ersichtlichen Weise aneinanderzufügen. Die von der rechten Seite der Fig. 2a wegführenden Eeitungen sind dabei mit Leitungen verbunaen, die von der Unterseite der Fig. 2b wegführen und zu der Unterseite der Fig. 2c hinführen. Die Leitungen von der rechten Seite der Fig. 2b sind mit den Leitungen auf der linken Seite der Fig. 2c verbunden.

Die in Figuren 2a, 2b und 2c dargestellten UND-Glieder bewirken eine konj'unktive Verknüpfung der ihnen zugeführten Binärzeichensignale "1". In dem hier beschriebenen System wird ein Binärzeichen "1" durch ein positives Signal dargestellt. Das UND-Glied gibt ein positives Ausgangssignai ab, das ein/Bin ärz eich en "1" entspricht, wenn und nur wenn sämtliche ihm zugeführten Eingangssignale positiv sind und jeweils ein Binärzeichen "1" darstellen. Die in Fig. 2 mit 21 und bezeichneten Symbole stellen UND-Glieder mit zwei bzw. drei Eingangsklemmen dar. Derartige UND-Glieder geben ein binäres "1"-Ausgangssignai nur dann ab, wenn jedes der ihnen zugeführten Eingangssignale ein Binärzeichen "1" darstellt.

In Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Flipflop eine bistabile Einrichtung verstanden, deren Ausgangssignai von ihrem letzten Eingangssignal abhängt. Ein derartiges

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Flipflop ist in Pig. 2a dargestellt und mit 17 bezeichnet. Dieses Flipflop weist zwei Eingänge auf, nämlich einen Setzeingang S und einen Rückstelleingang R. ferner weist das betreffende Flipflop zwei Ausgangsklemmen auf, die mit 1 und 0 bezeichnet sind. Bei dieser Art von Einrichtung bewirkt ein dem Setzeingang S zugeführtes Binärzeichen "1", dass das betreffende Flipfloji in seinen Setzzustand gelangt, in welchem ein Binärzeichen ^tl^^t> an seiner 1-Ausgangsklemme auftritt. Dabei tritt ein Binärzeichen "0" an der O-Ausgangsklemme des betreffenden 3?lipflops auf. Im Unterschied bewirkt die Zuführung eines Binärzeichens "1^M zu dem Rückstelleingang R, dass das betreffende Flipflop in den Zustand gelangt, in dem ein Binärzeichen ⁿ1^w an seiner O-Ausgangsklemme auftritt. In diesem Fall tritt ein Binärzeichen "0" an der 1-Ausgangsklemme des betreffenden Flipflops auf.

Wenn das Rechnerprogramm die Aussendung einer Nachricht aus dem Speicher an eines der Endgeräte anfordert bzw. erwünscht, wird ein Signal über die tibertragungssteuereinrichtung an die Setz-Klemme des ^MSende"-Flipflops 15 in dem in Fig. 2 dargestellten TJnterkanal übertragen. Wenn das Sende-Flipflop gesetzt ist, wird ein ein Binärzeichen ¹¹I" darstellendes Signal an der 1 -Ausgangsklemme auftreten und dem einen Eingang des UND-Gliedes 16 zugeführt. Der Signalverlauf des an der 1-Ausgangsklemme auftretenden Signals ist in Fig. 3 durch die Signalfolge B veranschaulicht und als "Sendebetriebs^-Signal bezeichnet.

Wenn der Sende-Modem bereit iat, eine Nachricht aufzunehmen und diese Hachricht über Fernsprechleitungen an ein Endgerät-Modem auszusenden, gibt der Sende-Modem ein Sendebereitschaftssignal ab, das einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 16 zugeführt wird. Das das Vorhandensein von Daten in dem Puffer anzeigende Flipflop 17 wird aufgrund einer vorhergehenden Operation zurückgestellt, wodurch es ein drittes Signal an das

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UND-Glied 16 abgibt. Das betreffende UND-Glied 16 ist damit übertragungsfähig und gibt ein Datenanforderungssignal an die Übertragungssteuereinriohtung 5 zum Zeitpunkt tp (Signalfolge D) ab. Das Sendebereitschaftssignal ist in Fig. 3 durch die Signalfolge C veranschaulicht. Wenn der Verbindungsweg von dem Speicher über die Speichersteuereinrichtung, die Eingabe/ Ausgabe-Multiplexeinriehtung und die Übertragungssteuereinrichtung frei ist, so dass ein Zeichen in den Unterkanal eingeführt bzw. geladen werden kann, wird ein "Datenantwort"-Signal an die Setzklemme des das Vorhandensein von Daten in dem Puffer anzeigenden Flipflops 17 abgegeben. Das Datenantwort-Signal setzt das Flipflop 17 zum Zeitpunkt t~, wodurch ein den Ladezustand des Puffers anzeigendes Signal (Signalfolge F) an der 1-Ausgangsklemme des Flipflops 17 auftritt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Zeichen von dem Speicher über die Übertragungssteuereinrichtung 5 übertragen und an die Datenausgabeleitungen abgegeben, die mit dem Puffer 35 (Fig. 2) verbunden sind. Das Datenantwortsignal bewirkt, dass das Zeichen von den Datenausgabeleitungen in den Puffer 35 einzuführen bzw. zu laden ist. Der in Fig. 2b dargestellte Puffer 35 kann acht JK-Flipflops enthalten, und zwar jeweils ein Flipflop für ein Bit des zu speichernden Zeichens. Die S-Eingangsklemme jedes Flipflops kann mit einer entsprechenden Leitung der Übertragungssteuereinrichtung verbunden sein. Der C-Eingang jedes Flipflops kann mit der Leitung verbunden sein, welche das Datenantwortsignal von der Übertragungssteuereinrichtung her führt. Eine Beschreibung von Puffern findet sich im übrigen in dem Buch "Electronic Digital Systems" von E.K. Richards, 1966, John Wiley N.Y.

Das das Vorhandensein von Daten in dem Register anzeigende Flipflop 26, das in einer vorhergehenden Operation zurückgestellt worden ist, gibt ein Binärzeichen "1" von der O-Ausgangsklemme an einen Eingang des UND-Gliedes 21 ab. Das von der 1-Ausgangsklemme des Flipflops 17 abgegebene Signal wird durch eine Verzögerungsschaltung 20 verzögert dem anderen Eingang des TJND-

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Gliedes 21 zugeführt. Dadurch, wird das UND-Glied 21 übertragungsfähig, wodurch es das "Datenlade"-Signal an den jeweils einen Eingang von UND-Glieder 38a bie 38h abgibt. Dadurch werden diese UND-Glieder 38a bis 38h Übertragungenhig, was zur Folge hat, dass die in dem Puffer 35 gespeicherten Birafczeichen über diese UND-Glieder an ODER-Glieder 40a bis 40h abgegeben werden. Die betreffenden Binärzeichen werden über die ODER-Glieder 40a bis 40h den JK-Flipflops 42a bis 42h zugeführt, die das Schieberegister 41 bilden. Damit dürfte ersichtlich sein, dass die das Zeichen bildenden Binärzeiohen parallel bzw. gleichzeitig in das Schieberegister 41 geladen werden. Das Datenlade-Signal, das jedem UND-Glied der UND-Glieder 38a bis 38h zugeführt worden war, wird ferner über das ODER-Glied 23 der Setzklemme des das Vorhandensein von Daten in dem Register anzeigenden Flipflops 26 zugeführt, wodurch dieses Flipflop 26 zum Zeitpunkt t. gesetzt wird. Wenn das Flipflop 26 gesetzt ist, tritt an dessen 1-Ausgangsklemme ein Binärzeiehen ¹M" auf.

Die Verzögemigsschaltung 22, ein Inverter 19 und das UND-Glied geben einen positiven Impuls ab, der das Flipflop 17 zum Zeitpunkt t. zurückstellt. Ein Inverter führt verknüpfungsmässig eine Inversion eines ihm zugeführten Eingangssignals aus. Der betreffende Inverter gibt damit ein positives Ausgangssignal entsprechend einem Binärzeichen "1^W ab, wenn das ihm zugeführte Eingangssignal einen Wert von 0 Volt besitzt und damit ein Binärzeichen ^M0^M darstellt. Im Unterschied dazu, gibt der Inverter ein ein Binärzeichen ^HOⁿ darstellendes Ausgangssignal ab, wenn das Eingangssignal ein Binärzeichen ^W1" darstellt. Der positive Impuls, der das Flipflop 17 zurückstellt, wird dadurch erzeugt, dass ein Binärzeichen "1" an den linken Eingang des UND-Gliedes 18 abgegeben wird und dass das Birifr-.zeichen ^H0^M verzögert wird, welches der Verzögerungeleitung vor. dem Zeitpunkt t. zugeführt worden war. Das verzögerte , Binärzeichen "0^H wird durch den Inverter 19 invertiert, und

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-H-

ein Binärzeiehen ⁿ1^M wird an den rechten Eingang des UND-Gliedes 18 abgegeben, das dadurch während der Zeitspanne übertragungsfähig wird, während der beide Eingänge ein Binärzeichen "1^W führen. Dieser positive Impuls bewirkt die Zurückstellung des Flipflops 17» ao dass ein Binärzeiehen "1^η wieder an der ⁿ0^H-Ausgangsklemme auftritt, !ferner wird ein Datenanforderungs-Signal von dem UND-Glied 16 an die Übertragungssteuereinrichtung ausgesendet. Ein zum Zeitpunkt t_? auftretender Datenantwort-Impuls bewirkt, dass ein weiteres Νε,ά" ™*ieht en zeichen in den Puffer 35 geladen wird.

Die ODER-Verknüpfungssignale werden von ODER-Gliedern geliefert, die eine Verknüpfung entsprechend einer Inklusiv-ODER-Funktion für ihnen zugeführte positive Signale ausführen. Die ODER-Glieder geben ein einem Binärzeiehen ⁿ1ⁿ entsprechendes Ausgangssignal ab, wenn irgendein Eingangssignal oder mehrere der ihnen zugeführten Eingangssignale durch Binärzeiehen ^H1^H gebildet sind. Wenn keines der Eingangssignale durch ein Binärzeiehen "I¹¹ gebildet ist, ist das Ausgangssignal durch ein Binärzeiehen ^MOⁿ gebildet. Die/Figuren 2a und 2b mit 23 bzw. 40 bezeichneten Symbole stellen ODER-Glieder mit zwei bzw. drei Eingangsklemmen dar.

Ein Schieberegister ist eine Einrichtung, die eine Vielzahl von Speichereinrichtungen, wie Flipflops, verwendet, um eine Vielzahl von Informationsbits ara speiehern. So kann zum Beispiel das in Pig. 2 dargestellte Schieberegister 41 acht JK-Plipflop verwenden, um acht binäre Datenzeichen zu speiehern. In diesem Register wird das in jedem Flipflop gespeicherte Bit jedesmal dann um eine Stelle nach rechts verschoben, wenn dem C-Eingang der Flipflops ein Taktimpuls zugeführt wird. Eine Beschreibung von Schieberegistern findet sich in dem Bueh "Digital Computer fundamentale¹¹ von Thomas C.Bartee, 2.Aufl., McGraw-Hill, 1966 New York,N.Y.,

Die JK-Flipflop· oder bistabilen Kippschaltungen, wie wie hier

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auch, bezeichnet werden und wie aie zum Beispiel in Pig. 2 gezeigt sind, stellen Schaltungen dar, die in einem von zwei stabilen Zuständen zu arbeiten im Stande sind und die von dem Zustand, in dem sie arbeiten, in den anderen stabilen Zustand übergehen, wenn ihnen ein Triggersignal zugeführt wird. Der eine Betriebszuetand des JK-Flipflops entspricht einem Binärzeichen ^M1^H (1-Zustand), und der andere Zustand entspricht einem Binärzeichen "0" (Q-Zustand). Die drei Leitungen, die zu der linken Seite des Flipflops hinführen, wie zum Beispiel zu dem Flipflop 42b gemäss Fig. 2, führen die erforderlichen Signale. Die obere Leitung, die zu dem J-Eingang hinführt, führt ein Setzsignal, die untere Leitung, die zu dem K-Eingang hinführt, führt ein Rückatell-Eingangsaignal, und die mittlere Leitung, die zu dem C-Eingang hinführt, führt das Triggersignal. Wenn das dem J-Eingang zugeführte Setz-Eingangsaignal positiv ist und wenn das dem K-Eingang zugeführte Rückstelliignal 0 ist, bewirkt ein an dem C-Eingang auftretendes positive» Triggersignal, dass das Flipflop in des 1-Zustand umschaltet, wenn es nicht bereits in dem 1-Zustand ist. Wenn das Rückstellaignal positiv ist und wenn das Setzsignal 0 ist, bewirkt ein positives Triggersignal, dass das Flipflop in den Null-Zustand übergeführt wird, wenn es nicht bereits in dem O-Zuatand ist.

Wenn sowohl der J-Eingang als auch der K-Eingang eines Flipflops einen positiven Wert führt oder wenn die betreffenden Eingänge J und K nicht mit einer externen Signalquelle verbunden sind, bewirkt ein dem Flipflop zugeführter positiver Signalimpüils eine Zustandsänderung. Die auf der Oberseite des jeweiligen Flipflops hinführende Leitung und die zu dem an der Unterseite des jeweiligen Flipflops befindlichen R-Eingang hinführende Leitung führt ferner Setz- bzw. Rückatellaignale. Wenn eine positive Spannung an den S-Eingang des Flipflops angelegt wird, wird dieses Flipflop in den !-Zustand gesetzt! es verbleibt dlann in dem 1-Zustand solange, wie daa positive Potential bzw. die

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positive Spannung an dem S-Eingang verbleibt, und zwar unabhängig von jeglichen Signalen an den Eingängen J, 0 und K. Wenn eine positive Spannung an den R-Eingang des Flipflops angelegt wird, wird das betreffende Flipflop in den O-Zustand zurüekgesteilt, in welchem es solange verbleibt, wie die positive Spannung an dem R-Eingang vorhanden ist und zwar unabhängig von den Signalen an den Eingängen J, 0 und K. Bei einigen Flipflops sind die S- und R-Klemmen nicht ausgenutztj so sind zum Beispiel bei den Flipflops 42a bis 42h gemäss Fig. 2 die R-Eingänge nicht ausgenutzt. Die von der rechten Seite des Flipflops wegführenden beiden Leitungen führen die Ausgangssignale des jeweiligen Flipflops. Der obere Ausgang Q gibt dabei die 1-Ausgangssignale des Flipflops ab, und der untere ^-Ausgang gibt die O-Ausgangssignale ab.

Die in Fig. 2a dargestellten Verzögerungsleitungen üben eine bestimmte Zeitverzögerung auf ein den Eingangsklemmen zugeführtes Signal aus. Das mit 20 bezeichnete Symbol stellt eine Verzögerungeleitung dar. Ein der Eingangsklemme auf der linken Seite der Verzögerungsleitung 20 zugeführtes Signal tritt dabei nach einer bestimmten Zeitspanne verzögert an der Ausgaifpklemme auf der rechten Seite der betreffenden Verzögerungsleitung 20 auf. Verzögerungsleitungen des Typs, wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzt wird, sind in dem Buch "Digital Computer Fundamentals" 2.Aufl., von Thomas C.Bartee, 1966, McGraw-Hill, New York, N.T. angegeben.

Zum Zeitpunkt t, wird das Binärzeichen 1 von der 1-Ausgangsklemme des Flipflops 26 ferner dem einen Eingang des UND-Gliedee 27 zugeführt. Dem anderen Eingang des betreffenden UND-Gliedes 27 werden Zeitsteueraignale bzw. Taktsignale von dem Sende-Modem zugeführt, so dass der nächste Zeitsteuerimpuls bzw. Taktimpuls das UND-Glied 27 zum Zeitpunkt te übertragngsfähig macht. Wenn das UND-Glied 27 übertragungsfähig ist, wird das Zeitsteuersignal bzw. Taktsignal dem Setz-

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eingang des "Sende-Starf-Flipflops 28 zugefßhrt, welches daraufhin von seiner 1-Ausgangsklemme ein Binärzeichen ^W1^W abgibt. Dieses Binärzeichen ^tt1^w macht das UND-Glied 46 übertragungsfähig, so dass das Binärzeichen von der Ausgangsklemme des Flipflops 42h über die Ausgabeleitung 50 zu dem Sende-Modem hin übertragen wird. Das an der 1-Ausgangsklemme des Flipflops 28 auftretende Binärzeichen ^M1" wird durch die Yerzögerungsschaltung 32 verzögert und dem einen Eingang eines UND-Gliedes 33 zugeführt. Der nächste Zeitsteuerimpuls bzw. Taktimpuls auf der Leitung 29 wird über das UND-Glied 33 dem Takteingang 0 der Flipflopa 42a bis 42h zugeführt, wodurch die Binärzeichen, die in jedem dieser Flipflops gespeichert sind, um eine Position nach rechts verschoben werden. Dadurch wird die Information, die in dem Flipflop 42g gespeichert war, zu dem Flipflop 42h hin verschoben. Das UND-Glied 46 ist noch durch das Binärzeichen 1 übertragungsfähig, das an der 1-Ausgangsklemme des Flipflops 28 auftritt. Dadurch wird das Binärzeichen, das in das Flipflop 42h geschoben worden ist, über die Ausgabeleitung 50 zu dem Sende-Modem hin übertragen.

Wenn der nächste Zeitsteuerimpuls bzw. Taktimpuls von dem Sende-Modem an das UND-Glied 33 abgegeben wird, wird das nächste Binärzeichen in das Flipflop 42h geschoben und über die Leitungen 44 und 50 zu dem Sende-Modem hin geleitet. Damit dürfte ersichtlich sein, dass die Binärzeichen seriell aus dem Schiberegister 41 zu dem Sende-Modem hin geschoben werden.

Wenn die acht Bits des Zeichens aus dem Schieberegister 41 heraus zu dem Sende-Modem hin geschoben sind, werden die Zeitsteuersignale bzw. Taktsignale von dem Sende-Modem, die über das UND-Glied 33 übertragen werden, auch dem Bit-Zähler 45 zugeführt, der eine Aufzählung bis zu einem Binärwert 8 vornimmt. Wenn die Zählerstellung des Zählers 45 einen

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Zählerwert von 8 erreicht, gibt der Zähler ein Zeichenendesignal ab, durch das das Flipflop 26 zurückgestellt wird. Dadurch wird ein Binär zeichen 1 von der O-Auagangsklemme des Flipflops 26 abgegeben. Der Zähler 45 kann ein bekannter Zähler sein, der vier JK-Flipflops enthält, wobei der Q-Ausgang des ersten Flipflops mit dem C-Eingang des zweiten Flipflops verbunden ist. Der Q-Ausgang des zweiten Flipflops ist mit dem G-Eingang des dritten Flipflops verbunden, und <fer Q-Ausgang des dritten Flipflops ist schliesslieh mit dem C-Eingang des vierten Flipflops verbunden. Der Q-i, -gang des vierten Flipflops des Zählers gibt ein Zeichenendesignal an das das Vorhandensein von Daten in dem Register anzeigende Flipflop 26 ab. Danken wird das Zeichenendesignal auch dem Rüekstelleingang der jeweiligen Stufe zugeführt. Einzelheiten des Zählers finden sieh in der gedruckten Veröffentlichung "Integrated Circuits SUHI.-AND input J-K Flip-Flop»SF52/SF53, 1965, Sylvania, Woburn, Mass.«

Zum Zeitpunkt t₁₅ (Signalfolge J) bewirkt ein Zeichenendeimpuls von dem Bit-Zähler 45 eine Daten-Zurückstellung des Dateneingaberegieter-Flipflops 26, wodurch ein Binärzeichen an der O-Ausgangsklemme des Flipflops 26 auftritt. Dieses Binärzeichen 1 an der O-Ausgangsklemme des Flipflops 26 wird dem einen Eingang des UND-Gliedes 21 zugeführt. Dem anderen Eingang des UND-Gliedes 21 wird das Binärzeichen von dem das Vorhandensein von Daten in dem Puffer anzeigenden Flipflop 17 zugeführt. Dadurch ist das UND-Glied 21 übertragungsfähig, wodurch ei ein Signal an das ODER-Glied 23 abgibt und damit an den Setzeingang des das Vorhandensein von Daten in dem Register anzeigenden Flipflops 26, welches dadurch gesetzt wird. Wenn das Flipflop ; 26 zum Zeitpunkt t.jg gesetzt ist (Fig. 3) wird ein Binärzeichen "1", das an der 1-Auigangsklemme auftritt, über die Verzögerungsschaltung 22 dem Rüekstelleingang des Flipflops 17 zugeführt,

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wodurch dieses das Vorhandensein von Daten in dem Puffer anzeigende Flipflop 17 zurückgestellt wird. Wenn das Flipflop 17 zurückgestellt ist, tritt ein Binärsseiehen 1 an dessen O-Ausgangsklemme auf. Dieses Sinärzeiehen ^M0^w wird zusammen mit einem Sendebetriebssignal von dem Flipflop 15 und mit einem Sendefreigabesignal dem UND-Glied 16 zugeführt, das daraufhin ein Datenanforderungssignal an die tibertragwaagssteuereinrichtung abgibt. Wenn die Übertragungseteuereinrichtung eine Antwort von dem Speicher (Fig. 1) her nicht empfängt, kommt kein Antwortsignal zu dem UND-Glied 14 zurück, und am Ausgang des UND-Gliedes 14 tritt kein Datenantwort- ä signal auf, so dass der Puffer 35 leer bleibt.

Zum Zeitpunkt t₂Q (Fig. 3) ist das dritte Zeichen aus äea Schieberegister 41 über die Leitungen 44 und 50 zu dea Sende-Modem hin geschoben worden« Zu diesem Zeitpunkt sollte ein weiteres Zeichen aus dem Puffer 35 in das Schieberegister 41 eingeSihrt bzw. geladen werden. Der Puffer 35 ist jedoch leer. Zum Zeitpunkt tg₀ gibt dar Hahmen-Zähler 45 ein Zeichenende-Signal ab, welches bewirkt₈ dass das Flipflop zurückgestellt wird. Wenn das Flipflop 26 zurückgestellt ist, tritt an der O-Ausgangsklemme dieses Flipflops ein Binärzeichen ⁿ1ⁿ auf, das dem UND-Glied 30 zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein Binärzeichen "1" an der O-Ausgangsklemme des Dateneingabepuffer-Flipflops 17 auf, das noch nicht gesetzt worden ist, da von der Übertragungasteuereinrichtung noch kein Antwortsignal her aufgenommen worden iet.

Das dritte Signal von der 1-Ausgangsklemme des Sende-Start-Flipflopa 28 bewirkt, dass das UND-Glied 30 übertragungefähig wird und ein *Synchronisier-Lade'^l-Signal an die ONJD-Glieder 36a bis 36h abgibt. Dies bavirkt, dass die Bits der Zeichenfüll-Quelle 48 über die UND-Glieder 36a bis 36h und die ODER-Glieder 40a bis 40h in die Flipsflops 42a bis 42h eingeführt werden, die das Schieberegister 41 - bilden.

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Damit ist ein Füllzeichen oder Synehronisierzeiehen in das Schieberegister eingeführt bzw. geladen worden, wodurch jegliche Lücke zwischen den Zeichen vermieden wird, die aus dem Register 41 über die Leitungen 44 und 50 an das Sende-Modem geschoben werden. Das Synehronisier-Ladesignal bewirkt ferner das Setzen des Flipflops 26. Wenn das letzte Bit des jeweiligen Zeichens zu dem Sende-Modem hin übertragen worden ist, gibt der Bit-Zähler 45 einen Zeichenende-Impuls ab, der die Rückstellung des Flipflops 26 bewirkt und der bewirkt, dass ein weiteres Füllzeichen in das Schieberegister 41 geladen wird. Dies setzt sich solange fort, bis Nachrichtenzeichen von der Übertragungssteuereinriehtung wieder in den Puffer 35 geladen werden. ·

Das Flipflop 17 verbleibt dabei solange zurückgesetzt, bis ein Datenantwortsignal von der Übertragungssteuereinrichtung her aufgenommen wird. Das Flipflp 28 verbleibt solange gesetzt, bis das Sende-Flipflop 15 ein Rückstellsignal von der Übertragungssteuereinrichtung her aufnimmt, wodurch das Flipflop 15 veranlasst wird, ein die Aussendung verhinderndes Signal abzugeben, welches das Flipflop 28 zurückstellt.

Wenn ein weiteres Datenantwortsignal von der Übertragungssteuereinrichtung her aufgenommen wird, wie dies zum Zeitpunkt tpp veranschaulicht ist, wird ein Nachrichtenzeiehen in den Puffer 35 geladen. Wenn von dem Zähler 45 zum Zeitpunkt t,Q der nächste Zeichenende-Impuls erzeugt wird, wird das Nachrichtenzeiehen in das Schieberegister 41 geladen und dann in der oben beschriebenen Weise über die Leitungen 44 und 50 ausgeschoben.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Datenübertragungssystem mit einer Verarbeitungseinrichtung, einem Speicher, einer Übertragungssteuereinrichtung, einem Endgerät und einem -Unterkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterkanal (6a bis 6n) einen mit der Steuereinrichtung (5) verbundenen Pufferspeicher (35) zur Speicherung eines Nachrichtenzeichens, ein zwischen dem Pufferspeicher (35) und dem Endgerät (11) vorgesehenes Schieberegister (41), eine mit dem Schieberegister (4-1) verbundene Füllzeichen-Quelle (48), eine mit dem Pufferspeicher (35) verbundene Detektoreinrichtung (46), die jegliche Lücken in einem Nachrichtenzeichenstrom erkennt, der durch das Schieberegister (41) übertragen wird, und Einrichtungen (46) enthält, die mit dem Schieberegister (41) verbunden sind und die Milizeichen von der Füllzeichen-Quelle (48) in das Schieberegister (41) einführen und damit die jeweilige Lücke in dem ·Nachrichtensignalstrom ausfüllen.
2. 2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Tasteinrichtungen (36a bis 36h, 40a bis 40h) vorgesehen sind, die zwischen der Füllzeichenquelle (48) und dem Schieberegister (41) vorgesehen sind, und daß die Detektoreinrichtung (46) zwischen dem Pufferspeicher (35) und den lasteinrichtungen (36a bis 36h, 40a bis 40h) vorgesehen ist und im Falle des Auftretens einer Lücke ein Signal erzeugt, welches die Tasteinrichtungen veranlaßt, ein Füllzeichen von der Füllzeichen-Quelle (48) zu dem Schieberegister (41) hin zu übertragen.
3. 3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Tast-

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   einrichtungen vorgesehen sind, daß die ersten Tasteinrichtungen zwischen dem Pufferspeicher (35) und dem Schieberegister (41) vorgesehen sina, daß die zweiten Tasteinrichtungen zwischen der I¹UIl zeichen-Quelle (48) und dem Schieberegister (4-1) vorgesehen sind, daß die Detejstoremriehtung die Verschiebung jedes Bits eines Zeichens aus dem Schieberegister (41) zu dem Endgerät (11) feststelle 2nd in dem Fall einen Signalimpuls erzeugt, daß das Endbit eines Zeichens aus dem Schieberegister (41) geschoben wird, daß zwischen dem Pufferspeicher una der ersten Tasteinrichtung eine Prüfeinrichtung vorgesehen ist, die die Einführung eines Nachrichtenzeichens in den Pufferspeicher feststellt, daß die Detektoreinrichtung mit den ersten

   en
   und zweiten Tasteinrichtung/verbunden ist, daß die Prüfeinrichtung ein erstes Signal in dem Fall abgibt, daß ein Nachrichtenzeichen in den Pufferspeicher (35) geladen wird, daß die Prüfeinrichtung ein zweites Signal in dem Fall abgibt, daß ein Nachrichtenzeichen nicht in den Pufferspeicher (35) geladen wird, daß die Prüfeinrichtung mit den zweiten Tasteinrichtungen verbunden ist, daß das erste Signal und der Signalimpuls die ersten Tasteinrichtungen veranlassen, ein Nachrichtenzeichen von dem Pufferspeicher in das Schieberegister zu übei'tragen, und daß das zweite Signal und der Signalimpuls die zweiten Tasteinrichtungen veranlassen, ein Püllzeichen von der Füllzeichen-Quelle (48) in das Schieberegister (41) zu übertragen.
4. 4. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung das zweite Signal nach einer bestimmten Zeitspanne auf die

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   Einführung eines Nachrichtenzeichen in den Pufferspeicher (35) hin erzeugt.
5. 5- Datenübertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sperreinrichtungen (18) vorgesehen sina, die die Abgabe des zweiten Signals von der Prüfeinrichtung in dem Fall sperren, daß ein weiteres Nachrichtenzeichen in den Pufferspeicher (35) geladen wird, und daß. die Sperreinrichtungen (10) mit dem Pufferspeicher (35) una der Prüfeinrichtung ver- ^ bunaen sina.
6. 6. Datenübertragungssystem nach Anspruch 5i dadurch geKennzeichnet, daß die Sperreinrichtungen (18) die Abgabe des zweiten Signals in dem Fall verhindern, daß ein weiteres Nachrichtenzeichen in den Pufferspeicher vor dem Ende der bestimmten Zeitspanne geladen wird.

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