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Schaltungsanordnung zur Unterscheidung von binären Nachrichten vorgegebener
unterschiedlicher Langen (Zusatz zur Patentanmeldung P 20 32 116.8) Tn der deutschen
Patentanmeldung P 20 32 116.8 ist eine Schaltungsanordnung zur Längenkontrolle von
durch Pausen voneinander getrennten Bitfolgen bei einem aus empfangenen Bits einen
Takt bildenden Empfänger beschrieben. Diese Schaltung ist in Fig. 1 dargestellt
und besteht aus einem gegenüber der Bitfolge verlängerten Schieberegister S, in
das jede Bitfolge mit dem Takt der einlaufenden Bits eingeschoben wird, aus einem
Pausendetektor F, der eine Anfangsstufe 1 des Schieberegisters S auf einen Markierwert
einstellt, der dann der einzuschiebenden Bitfolge vorausläuft, und einer Abfrageschaltung
A, die die Auswertung einer Bitfolge nur freigibt, wenn in dem Schieberegister S
der Markierwert in einer vorgegebenen Prüfstufe 7 steht. Das Schieberegister kann
am Ende eine zweite Prüfstufe 8 enthalten, welche an die Abfrageschaltung A angeschlossen
und so ausgebildet ist, daß aus ihr der Markierwert nicht weitergeschoben wird.
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Die in der genannten Patentanmeldung beschriebene Schaltungsnnordnung
dient der Übertragung gleichlanger Bit folgen, die durch dazwischenliegende Pausen
voneinander getrennt sind, und ermöglicht eine schnelle Ubertragung und gegebenenfalls,
wie z.B. zum Betrieb eines Sichtgeräts, eine zyklische Wiederholung einer Bitfolge.
Dabei wird auf die Übertragung zusätzlich beigegebener Takt- und Priifsignale verzichtet,
wie es bei durch Bipolimpulse dargestellten Bits möglich ist.
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Die Takte werden aus den empfangenen Bipolimpulsen im Empfänger gebildet
und die die Bitfolgen trennenden Pausen sind in eindeutiger Weise durch die Abwesenheit
von Bipolimpulsen charakterisiert.
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Bei der Übertragung von Gleichstromsignalen ist diese eindeutige Charakterisierung
der Pausen nicht möglich, wenn nicht die Bitfolgen von Taktsignalen begleitet im
Empfänger einlaufen, die dann ihrerseits in einem Detektor überwacht werdsa.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung
zur Unterscheidung von binären Nachrichten vorgegebener unterschiedlicher Längen
anzugeben, die unter Verwendung eines gegenüber den binären Nachrichten verlängerten
¢-^chieberegisters, eines Pausendetektors und einer Abfrageschaltung zur Ahgabe
eines Freigabesignals für die binäre Nachricht auch die Funktionsfähigkeit eines
die binären Nachrichten abgebenden Senders überwacht, der seinerseits den binären
Nachrichten ein Markierzeichen veranstcllt.
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Die Unterscheidung von binären Nachrichten unterschiedlicher Langen
ist in einer Datenverarbeitungsanlage beispielzweise dann zweckmäßig, wenn einer
Verarbeitungseinheit ein Vorabsignal huber die zu erwartende Informationsquantität
zugefiihrt werden soll. Ein spezieller Anwendungsfall ist in der Sichtgerätetechnik
gegeben, wobei einerseits über eine Tastatur ein bestimmter Tastencode und andererseits
mittels der sogenannten Rollkugel der Abszissen- und Ordinatenwert eines bestimmten
Punktes auf dem Bildschirnr eingegeben werden.
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Da Tastencode und Koordinaten in der Verarbeitungseinheit z.B. in
einem Rechner völlig unterschiedliche Programme durch laufen, ist es wünschenswert,
bereits eine Vorentschlüsselun iiber d e Art der Information durchzuführen. Im skizzierten
Fall der Sichtgerätetechnik entspricht das Tastencodewort z.B. einem 24-Bit-Wort
und das Rollkugelwort einem 48-Bit-Wort.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
den binären Nachrichten senderseitig ein Markierzeichen vorangestellt wird und daß
die Abfrageschaltung eine der Zahl vorkommender unterschiedlicher Längen binäres
Nachrichten entsprechende Anzahl von Eingängen hat und mit dem Pausendetektor derart
verbunden ist, daß die Auswertung einer binären Nachricht dann freigegeben wird,
wenn das Markierzeichen in einen den jeweiligen Nachrichtenlängen zugeordneten Bereich
des Schieberegisters geschoben ist und der Pausendetektor das Ende einer binären
Nachricht festgestellt hat.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben
sieh aus den weiteren Untersprüchen. Die Einzelheiten werden anhand der nachfolgenden
Beschreibung und der die Erfindung darstellenden Zeichnung Fig1 2 näher erläutert.
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Die Beschreibung beschränkt sieh auf den Fall der Unter scheidung
zwischen einer sogenannten Einwort und Zweiwortübertragung, wobei die Einwort-Nachricht
aus einer Hexade und die Zweiwort-Nachricht aus einer Doppel-Hexade besteht.
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Den binären Nachrichten wird senderseitig ein Markierzeichen vorangestellt,
das aus einem Bit oder aus einer zwei oder melirere, mindestens zwei zueinander
komplementäre Bits ent haltenden Binärkombination besteht. Im dargestellten Beispiel
besteht das Markierzeichen aus einer O,L-Kombination, womit eine optimale Überwachung
der Funktionsfähigkeit des Senders möglich ist.
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Die Fig. 2 zeigt eine Empfangsschaltung R, die die über eine Ubertragungsleitung
L von einem Sender kommende Bit folge diskriminiert und an ein Schieberegister S
abgibt, dessen Stufenzahl gegenüber der Zweiwort-Nachricht um zwei Stufen zur Aufnahme
des Markierzeichens verlängert ist.
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Im Falle von in Form von Bipolimpulsen übertragenen Bitfolgen erzeugt
die Empfangsschaltung K zu jedem empfangenen Bit einen Taktimpuls auf einer Taktleitung
T, die einerseits mit den Eingängen der Schieberegisterstufen verbunden ist und
den Schiebetakt liefert, und die andererseits mit dem Eingang
eines
Pausendetektors F verbunden ist, der das Vorhandensein der Bittakte überwacht.
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Im Falle der Gleichstromübertragung von Bitfolgen muß der Bittakt
vom Sender mit übertragen werden. Hierbei muß die Empfangsschaltung K die die Bitfolge
begleitenden Taktsignale soweit verstärken, daß diese als Schiebetakte verwendbar
sind. Der Pausendetektor F wacht hierbei darüber, ob vom Sender Takt signale geliefert
werden oder nicht, was gleichbedeutend ist mit einer Nachrichtenübertragung.
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Das Schieberegister S ist so ausgebildet, daß es entsprechend der
Verwendung eines aus zwei Bits bestehenden Markierzeichens insgesamt 14 Stufen enthalt,
deren letzte beiden im Falle der Übertragung einer Zwelwort-Nachricht deren Markierzeichen
aufnehmen.
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Die Schieberegisterstufan seien bekannte bistabile Kippschaltungen,
deren rechter Ausgang den wahren Ausgangswert, also die Information selbst, und
deren linker Ausgang den komplementären Ausgangswert abgeben. Die letzte Stufe ist
so ausgebildet, daß sie auf dem der binären "L" eines Markierzeichens entsprechenden
Wert festgehalten wird und erst über ein Signal des Pausendetektors F surilekg tzt
werden kann.
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Dem Schieberegister 9 ist eine Abfrafeschaltung parallelgeschaltet,
die im speziellen Fall der Einwort/Zweiwort-Unterscheidung aus zwei UND-Gliodern
U1 U2 besteht.
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Beide UND-Glieder sind über einen Eingang mit dem Ausgang des Pausendetektors
F und jeweils über zwei Eingänge mit den das Markierzeichen aufnehmenden Schieberegisterstufen
71 8 bzw. 13, 14 verbunden. Das eine Einwort-Nachricht überwach ende UND-Glied U1
hat darüberhinaus noch vier weitere Eingänge, die darüber wachsen, daß alle höherliegenden
Schieberegisterstufen 9, 10, 11, 12, auf binär "O" stehen, wie es den Anfangszustand
entspricht.
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Ein UND-Glied U1 bzw. U2 gibt, je nachdem ob eine Einwort-oder eine
Zweiwort-Nachricht empfangen wurde, ein "L"-Signal ab, während das jeweils anders
UND-Glied auf binär "O" festgehalten ist. Das "L"-Signal eines UND Gliedes wird
jedoch nur dann abgegeben, wenn auch der Pausendetektor F bei einer in das Schieberegister
S eingeschobenen binären Nachricht eine Pause festgestellt t hat.
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Der Pausendetektor F sei beispielsweise eine monostabile Kippstufe
oder ein Miller-Integrator, die jeweils mit einem ersten nach einer Pause wirksamen
Bittaktimpuls aktiviert werden. Ist eine Bitfolge in das Schieberegister S eingeschoben,
so gibt der Pausendetektor F bei erkanntem Nach richtenende ein eine Pause charakterisierdes
11L'1-Bit abt Damit ist bei einer richtig eingeschobenen Bitfolge die konjunktive
Verknüpfungsbedigung für ein Auswertesignal erfüllt. Dieses Auswertesignal verursacht
die Freigabe der übertragenen Nachricht und die nachfolgende Rücksetzung
aller
Schieberegisterstufen auf binar "O".
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Die Einwort-/Zweiwort-Unterscheidung bedingt unter Zugrundelegung
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung spezielle Maßnahmen hinsichtlich der Zweiwortnachricht.
Diese muß an mindestens einer der Stellen, die bei'einer Einwortnachricht dem Markierzeichen
entsprechen würden, also an der 7. und/oder 8. Stelle, eine zum Markierzeichen komplementäre
Information haben.
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Die Gesamtheit der im Schieberegister 5 stehenden Bits bildet z.B.
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folgende Bitfolgen: Einwert-Nachricht: x X X X X X L 0 ( 0 0 0 0 0
0 Zweiwort-Nachricht: X X X x X X 0 L X X X X L 0 (oder X X X X X X X L X X X X
L 0 (oder X X X X X X O X X X X X L O Es ist ersichtlich, daß bei einer Zweiwort-Nachricht
gegenüber einer Einwort-Nachricht ein relativer Nachrichtenverlust entsteht. Dies
kann bei Verwendung eines 1-Bit-Markierzeichens ausgeglichen werden, so daß eine
Zweiwort-Nachricht die doppelte Anzahl von Nachrichtenbits einer Einwort-Nachricht
hat. Dieser Vorteil geht jedoch auf Kosten der Überwachung der Senderfunktionsfähigkeit,
die bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dadurch überprüft wird, daß die
richtige senderseitige Bildung der beiden möglichen Bits "O" und "L" itberwacht
wird.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist folgende:
Über
die Übertragungsleitung L läuft eine aus dem Markierzeichen 0, L und einer binären
Nachricht zusammengesetzte Einwort-Bitfolge in die Empfangs schaltung K ein. Mit
dem Takt der einlaufenden Bits (Gleichstromiibertragung) oder dem aus den einlaufenden
Bits gebildeten Takt (Bipolimpulsübertragung) wird die Bitfolge in das Schieberegister
eingeschoben. Ist eine vollständige Einwort-Nachricht eingeschoben, so steht das
Markierzeichen in den entsprechenden Schieberegisterstufen 7, 8. Erkennt der Pausendetektor
F gleichzeitig eine Pause, so gibt das erste UND-Glied U1 ein Auswertesignal "L"
ab.
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Wird beispielsweise eine zu kurze Nachricht oder eine zu lange Nachricht
eingeschoben, so ist auch bei richtig er-Unter Nachrichtenpause die Konjunktionsbedlngung
für das erste UND-Glied nicht erfüllt.
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Im Falle einer Zweiwort-Nachricht lassen sich ganz analoge Verhältnisse
ableiten. Wird eine zu kurze Bitfolge eingegeschoben, so ist durch die Abfrage der
gegenüber der Einwort Nachricht höherliegenden Schieberegisterstufen gewährleistet,
daß eine zu kurze Zweiwort-Nachricht nicht eventuell als Einwort-Nachricht identifiziert
wird. Bei einer eventuell zu langen Zweiwort-Nachricht wird durch die beschriebene
Eigenschaft der letzten Schieberegisterstufe (14) sichergestellt, daß die Konjunktionsbedingung
nicht erfjillt ist.
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In den beschriebenen Fehlerfällen wird keines der UND-Glieder ein
Auswertsignal abgeben. Im Falle der Sichtgeratesteuerung kann von hesonderen Maßnahmen
zur Fehlerbeseitigung abgesehen werden, da damit zu rechnen ist, daß im nachfolgenden
Widerholungszyklus die binären Nachrichten richtig empfangen werden.