DE2232299C3 - Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung mit einem Sender, einem Empfänger und Übertragungsieitungen zwischen Sender und Empfänger, wobei der Sender eine änderbare Vielzahl Eingänge, Ausgänge und Multiplexstromkreise und der Empfänger Eingänge, eine änderbare Vielzahl Ausgänge und Stromkreise zum Dekodieren der über die Übertragungsleitungen empfangenen Signale und zum Übertragen auf die entsprechenden Ausgänge aufweist

Bekannte Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtungen weisen einen Sender und einen Empfänger mit einer Übertragungsverbindung zwischen Sender und Empfänger auf, wobei der Sender eine bekannte Anzahl von Eingängen und einen Multiplexstromkreis enthält, um die Signale an den Eingängen zu multiplexen und der Übertragungsverbindung zu übergeben, wobei es sich hierbei entweder um ein Leiterpaar oder eine Funkstrecke handelt Der Empfänger empfängt die

is Multiplexsignale von der Übertragungsverbindung, dekodiert die Signale und liefert diese an mehrere Ausgänge der gleichen Zahl wie die der Eingänge an dem Sender. Nachteilig bei diesen bekannten Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtungen ist, daß diese hinsichtlich der Zahl der Eingänge und der Ausgänge festgelegt sind. Falls diese Zahl beispielsweise 24 beträgt und lediglich drei Eingänge an die Signalquellen angeschlossen sind, dann muß der Multiplexer zunächst 21 nicht angeschlossene Eingänge abfühlen, bevor er die drei erwünschten Eingänge erreicht. Falls mehr als 24 Signalquellen vorhanden sind, ist die bekannte Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung nicht mehr brauchbar und ein vollständig anderes Multiplex-Übertragungssystem mit einer größeren Anzahl von Eingängen und Ausgängen muß verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die durch Hinzuschalten von Erweiterungsmoduln erweitert werden kann.

Dies wird mit Hilfe einer Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art erreicht durch einen Sender-Hauptmodul, dessen

Ausgang mit den Übertragungsleitungen verbunden ist, wenigstens einen Sender-Erweiterungsmodul mit einer weiteren Anzahl von Eingängen, einen Empfänger-Hauptmodul., dessen Eingang mit den Übertragungsieitungen verbunden ist, wenigstens einen Empfänger-Erweiterungsmodul mit einer weiteren Anzahl von Ausgängen, eine Einrichtung zum Abtasten der Eingänge des Sender- Haupt- und der -Erweiterungsmoduln und durch an sich bekannte Stecker-Buchsen-Verbindungen zwischen den Moduln zwecks Verbin-

dung der Erweiterungsmoduln mit den Übertragungsleitungen über die Hauptmoduln.

Bei der Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung ist vorteilhaft, daß ein Multiplex-Nachrichtenübertragungssystem gebildet werden kann, das lediglich die erforderliche Größe aufweist, ohne daß überzählige bzw. nicht notwendige Eingänge und Ausgänge vorhanden wären. Demzufolge ist eine wirtschaftliche Einrichtung geschaffen, welche verhältnismäßig geringe Abtastzeiten hat. Ein Endmodul legt das Abtasten und die Verteilung der Multiplexsignale fest, wobei dann, wenn ein Modul abgetastet wird, eine Torschaltung das vorangehende Modul unwirksam macht und das im Kreis nachfolgende Modul setzt. Die Moduln selbst können durch Massenproduktion hergestellt werden und leicht überprüft werden, weil während der Herstellung und/oder der Installation keine Einjustierungs- und Einstellvorgänge erforderlich sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

F i g. 1 ist eine Ansicht einer Einrichtung gemäß der Erfindung, die einen Sender und einen Empfänger aufweist, s

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild eines Senders,

Fig.3 ist ein Blockschaltbild eines Sender-Erweiterungsmoduls,

Fig.4 und 5 sind graphische Darstellungen der übertragenen Signale.

F i g. 1 ist «ine Ansicht einer Einrichtung 15 gemäß der Erfindung, sie enthält einen Sender 16 und einen Empfänger 17, die durch Obertragungsleitungen 18 und 19 miteinander verbunden sind. Die Obertragungsleitungen sind als ein Paar von elektrischen Leitern, ζ. Β. als Telephonleitung, dargestellt Am Sender 16 ist eine Vielzahl von Eingängen 20 angeordnet Die Eingänge 20 sind so ausgebildet, daß sie mit nicht dargestellten elektrischen Geräten oder Einrichtungen verbunden werden können, deren elektrischer Zustand übertragen werden soIL Zum Beispiel können die Eingänge 20 mit Motoren, Spulen, Schaltern und ähnlichem verbunden sein, um deren elektrischen Zustand anzuzeigen, z. B. ob ein elektrischer Schalter offen oder geschlossen ist Am Empfänger 17 ist eine Vielzahl von Ausgängen 21 angeordnet, die mit verschiedenen, nicht dargestellten elektrischen Geräten oder Einrichtungen verbunden werden können, um eine sichtbare oder hörbare Anzeige des elektrischen Zustandes des zugehörigen Paares von Eingangsanschlüssen zu ergeben. Im Sender

16 sind Schaltungen zum Multiplexer! enthalten, um in Zeitmultiplex Nachrichten über die Übertragungsleitungen 18 und 19 zum Empfänger 17 zu übertragen. Im Empfänger 17 sind Multiplex-Dekodierschaltungen vorgesehen, um diese Zeitmultiple (-Signale zu dekodieren und sie in der richtigen Art und Weise auf die Ausgangsanschlüsse 21 zu verteilen.

Der Sender 16 besitzt eine kanalförmige Führung 23, die im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, da sie durch seitliche Arme 24 gebildet ist, die eingebogene Kanten 25 haben. Zum Sender 16 gehört ein Sender-Hauptmodul 26, ein Sender-Erweiterungsmodul 27 und eine Sender-Energieversorgung 28. Jeder dieser Bauteile enthält in Längsrichtung eine Nut 30, in welche die Kanten 25 einfassen, um die Bauteile innerhalb der Führung 23 zu führen und seitlich zu halten. Der Empfänger 17 enthält einen Empfänger-Hauptmodul 32, einen Empfänger-Erweiterungsmodul 33 und eine Empfangs-Energieversorgung 34. Für den Empfänger

17 ist ebenfalls eine bereits beschriebene Führung 23 verwendet. Die metallischen Arme 24 können auch biegsam sein, so daß sie auseinandergebogen werden können, so daß Bauteile nach Wunsch hinzugefügt oder entfernt werden können.

Zwischen den Bauteilen sind Stecker-Buchsen-Verbindungen 37 und 38 vorgesehen, um die Bauteile in einer Reihe elektrisch und mechanisch miteinander zu verbinden. Die Stecker-Buchsen-Verbindungen ermöglichen die Weiterleitung von Spannungen und Signalen. Bei einer geeigneten Form der Baugruppen enthalten diese Schaltungsplatten, die »ligcrv.ein als gedruckte Schaltungsplatten bekannt sind, die an ihrem einen Ende Messerkontaktanschlüsse und an ihrem anderen Ende aufnehmende Federkontaktanschlüsse besitzen. Dies ermöglicht die elektrische und mechanische Verbindung der Baugruppen in einer integrierten Folge. Die Baugruppen werden in der Schiene 23 geführt und darin seitlich gehalten. Die Nuten 30 und die Kanten 25 ermöglichen eine Längsbewegung der Baugruppen, um sie zusammenzustecken oder zu trennen.

Eine Sender-Abschlußeinheit 39 ist ebenso wie eine Empfänger-Abschlußeinheit 40 vorgesehen. Diese Abschlußeinheiten enthalten elektrische Bauelemente und Stecker-Buchsen-Verbindungen, die wahlweise mit dem Ende einer der Reihen von Bauteilen verbunden werden können, um diese beim Senden oder Empfangen von Information elektrisch abzuschließen.

Der Sender-Hauptmodul 26 weist Eingänge 20 auf, der Sender-Erweiterungsmodul hat 16 Eingänge. In ähnlicher Weise hat der Empfänger-Hauptmodul 32 8 Ausgänge und der Empfänger-Erweiterungsmodul 33 hat 16 Ausgänge 21.

Die in der bevorzugten Ausführungsform in F i g. 1 dargestellten Übertragungsleitungen 18 und 19 sind entsprechend mit Ausgängen 93 und 94 verbunden.

Die interne elektronische Schaltung in der Einrichtung gemäß der Erfindung ist sehr klein, so daß die Moduln als Klemmteil an der Führung 23 befestigt werden können.

Der Sender 16 weist eine Einrichtung zum Abtasten der Eingänge 20 auf und der Empfänger enthält eine Vorrichtung zum Verteilen eines Multiplex-Signals auf die Ausgänge.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild des Senders 16. Dieser enthält einen Hochfrequenz-Oszillator 44 und Teiler 45, um aus der Hochfrequenz die niedrige Abtastfrequenz herzuleiten. Die Abtastfrequenz beträgt z. B. 25—500 Bit pro Sekunde bzw. Impulse pro Sekunde. Diese Abtastfrequenz wird einem üblichen Binärzähler zugeführt, der auf vier Leitungen 1, 2, 4 und 8 bis zur Zahl 16 zählt Dieser Binärzähler 46 hat entweder hohe oder niedrige Ausgänge entsprechend 0 oder 1. Wenn z. B. alle vier Ausgänge niedrig sind, entspricht dies der Null.

Die Ausgänge des Binärzählers liefern einen Binärkode an einen Konverter 47, welcher auch als Dekoder betrachtet werden kann. Der Konverter 47 setzt den Binärkode in einen Dezimal- oder Oktalkode um und tastet die Eingänge 20 ab.

Der Konverter 47 bildet aus den Zuständen an den Eingängen 20 ein Multiplex-Signal, welches über eine Leitung 49 und einen Treiber 48 zur Übertragungsleitung 49 gelangt. Eine Unterbrechung 50 in der Leitung 49 soll andeuten, daß hier Sender-Erweiterungsmoduln zwischengeschaltet werden können (F i g. 3).

Der Konverter 47 hat einen über eine Leitung 52 mit einer Abschlußeinheit 51 verbindenen Ausgang mit einer Unterbrechung 53, die anzeigt, daß weitere Sender-Erweiterungsmoduln eingefügt werden können (F i g. 3). Die Abschlußeinheit 51 hat einen Ausgang auf einer Rücksetzleitung 54, um den Konverter 47 zurückzusetzen. Dieses Rücksetzsignal auf der Rücksetzleitung 54 beendet den Abtastvorgang und leitet einen weiteren Abtastvorgang ein. Wenn daher, wie in F i g. 2 gezeigt, nur 8 Eingänge 20 vorhanden sind, dann sind nur 8 Bits in der Nachricht enthalten. In F i g. 5 ist eine neutrale Periode 56 zwischen aufeinanderfolgenden Nachrichten gezeigt. Nach F i g. 2 sind der zweite und der fünfte Schalter an den Eingängen 20 geschlossen, was. auch aus entsprechenden Impulsen auf den Übertragungsleitungen 18 und 19 hervorgeht.

F i g. 3 zeigt einen Sender-Erweiterungsmodul. Außer dem Konverter 47 (F i g. 2) sind Erweiterer 58,59 und 60 dargestellt. Es kann sich hierbei um Sender-Erweiterungsmoduln 27 handeln. F i g. 3 zeigt weiterhin Tore 61 bis 65, die Ringverteiler bilden, z. B. das Tor 61 über eine

Leitung 6!) mit dem Konverter 47.

Aus Fig.4 ist die Wirkungsweise des Senders 16 ersichtlich. Die Erweiterer 58, 59 und 60 markieren jeweils eine von sechzehn Leitungen und weisen sechzehn Paare von Eingängen 20 auf. Dies ergibt 3 χ 16 = 48 zuzüglich 8 Paare von Eingängen im Sender-Hauptmodul 26, also insgesamt 56 Paare von Eingängen. Dies ist in Fig.4 verdeutlicht. Es v/erden 56 Bits bis zum Ende der Nachricht gesendet, danach folgt wieder eine neutrale Periode 56. Es sind daher to insgesamt 64 Zeiteinheiten vorhanden.

Die in F i g. 3 dargestellten Tore 61 bis 65 werden so eingesetzt, daß sie eine UND-Tor-Funktion verwirklichen. Es soll bemerkt werden, daß jede dieser Torschaltungen 61 bis 65 eine Null und eine Eins an entgegengesetzten Enden solcher Tore hat. Diese sind der niedrige und der hohe logische Pegelzustand, wie anschließend erläutert wird. Die Torschaltung 61 hat einen hohen Ausgang, der mit dem hohen Ausgang der benachbarten Torschaltung 62 verbunden ist Demgemaß wird der Umsetzer 47 auf der Leitung 69 freigegeben. Diese niedrigen und hohen logischen Pegel der Torschaltungen 61 bis 65 sind der Zustand, der bis zum Zurücksetzen aufrechterhalten wird, wenn die gesamte Sendeeinrichtung 16 bereit ist, die Eingangsan-Schlüsse 20 von Anfang an abzutasten. Für die Zwecke in dieser Anmeldung ist ein UND-Tor als ein logisches Element definiert, bei dem der Ausgang hoch ist, wenn alle Eingänge hoch sind, und wo umgekehrt irgendein niedriger Eingang einen niedrigen Ausgang erzeugt. Im weitesten Sinne kann eine UND-Tor-Funktion durch ein NAN D-Tor erreicht werden, das einfach ein von einem Inverter gefolgtes UND-Tor ist. Entsprechend ist in einem NAND-Tor der Ausgang niedrig, wenn alle Eingänge hoch sind, und umgekehrt erzeugt irgendein niedriger Eingang einen hohen Ausgang. Diese Ausgangssignale der Torschaltungen, sei es ein UND-Tor oder ein NAND-Tor, können den Umsetzer 47 freigeben, wenn immer die beiden zu ihm von den Torschaltungen 61 und 62 führenden Eingänge hoch sind.

Nachdem die ersten acht Paare von Eingängen 20 abgetastet worden sind, wird das Tor 62 in der Art eines Flipflops umgeschaltet. Entsprechend wird der Konverter 47 gesperrt und der Erweiterer 58 wird freigegeben, so daß alle sechszehn Paare von Eingängen nacheinander abgetastet werden. Danach wird das Tor 63 umgeschaltet, um den Erweiterer 58 zu sperren und den Erweiterer 59 freizugeben usw. In dem in Fig.3 dargestellten Fall empfängt schließlich die Abschlußeinheit 51 ein Rücksetzsignal auf der Rücksetzleitung 54. Dieses schaltet alle die Flipflops um und setzt sie in den ursprünglichen, in F i g. 3 gezeigten Zustand zurück, so daß der Konverter 47 wieder abgetastet wird. In dieser Weise werden 56 Informationsbits gesendet, und bei einer Frequenz von 200 Bits pro Sekunde wird die gesamte Nachricht in weniger als 0,33 see. übertragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungseinrichtung mit einem Sender, einem Empfänger und Übertragungsleitungen zwischen Sender und Empfänger, wobei der Sender eine änderbare Vielzahl Eingänge, Ausgange und Multiplexstromkreise und der Empfänger Eingänge, eine änderbare Vielzahl Ausgänge und Stromkreise zum Dekodieren der über die Übertragungsleitungen empfangenen Signale und zum Obertragen auf die entsprechenden Ausgänge aufweist, gekennzeichnet durch einen Sender-Hauptmodul (26), dessen Ausgang (93, 94) mit den Übertragungsieitungen (18,19) verbunden ist, wenigstens einen Sender-Erweiterungsmodul (27) mit einer weiteren Anzahl von Eingängen (111), einen Empfänger-Hauptmodul (32), dessen Eingang mit den Übertragungsleitungen (18, 19) verbunden ist, wenigstens einen Empfänger-Erweiterungsmodul (33) mit einer weiteren Anzahl von Ausgängen (21), eine Einrichtung (46, 47) zum Abtasten der Eingänge des Sender-Haupt- und der -Erweiterungsmoduln und durch an sich bekannte Stecker-Buchsen-Verbindungen (37, 38) zwischen den Moduln zwecks Verbindung der Erweiterungsmoduln mit den Übertragungsleitungen über die Hauptmoduln.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge und Ausgänge (21,93,94, 111) an freiliegenden Oberflächen der Moduln (26—28,32—34) angeordnet sind.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Moduln (26—28, 32—34) über die Stecker-Buchsen-Verbindungen (37,38) mit Energie versorgt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Endabschlußteile (39, 40) für den Sender bzw. Empfänger, welche mit den Moduln (26—28, 32—34) über die Stecker-Buchsen-Verbindungen (37,38) verbindbar sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine kanalförmige Führung (23, 24, 25) für die Moduln (26-28, 32-34) der Sender und Empfänger.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Moduln und den Führungen (23, 24,25) zueinander komplementäre Vorsprünge bzw. Nuten zwecks Ausrichtung der Stecker-Buchsen-Verbindungen (37, 38) zu verbindender Moduln (26—28,32—34) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen im Querschnitt U-förmig ausgebildet sind und zwei Arme (24) aufweisen, von denen mindestens einer federnd ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Armen (24) gebogene Kanten (25) ausgebildet sind und daß die Moduln (26—28, 32—34) Nuten (30) aufweisen.