DE2427346B1 - Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-UEbertragung asynchron auftretender Binaerwerte von Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-Übertragung asynchron auftretender Binärwerte von Daten, wobei jedem Binärwertwechsel im Rahmen eines Grobrastertaktes ein Impulstelegramm mit mehreren Bits zugeordnet wird. Dabei werden die Daten einem Binärwertwechseldiskriminator zugeführt, der nach dem Auftreten eines Binärwertwechsels und bei Eintreffen eines Abtastsignals einen Einschreibbefehl abgibt, der die Einspeicherung des Impulstelegramms in ein Register bewirkt.

Wenn die Binärwertwechsel der zu übertragenden Binärwerte asynchron und damit zu einem beliebigen Zeitpunkt auftreten, kann zur Einphasung derartiger Binärwerte in ein sendeseitiges Zeitmultiplex-Übertragungssystem das als »Mehrfachabtastung und Codierung mit gleitendem Index« bekannte Verfahren verwendet werden. Danach wird jedem Binärwertwechsel auf der Sendeseite im Rahmen eines Grobrastertaktes ein Impulstelegramm mit mehreren Bits zugeordnet, und dieses Impulstelegramm wird im Rahmen eines Zeitmultiplexsignals übertragen. Beispielsweise kann ein derartiges Impulstelegramm aus drei Bits gebildet werden, die sendeseitig seriell in das Zeitmultiplexsystem eingespeist werden. Diese serielle Einspeisung des Impulstelegramms erfolgt somit während der Abgabe mehrerer Grobrastertakte und während der Dauer der einzelnen Binärwerte. Im allgemeinen ist die Einspeisung des Impulstelegramms vor Auftreten des nächsten Binärwertwechsels beendet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn unverzerrte Binärwerte der Daten vorliegen. Falls jedoch einzelne verzerrte Binärwerte auftreten, kann es vorkommen, daß der nächste Binärwertwechsel bereits vor Einspeisung des Impulstelegramms auftritt, so daß ein falsches Impulstelegramm abgegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mittels der die Abgabe des Impulstelegramms auch dann gesichert ist, wenn gelegentlich verzerrte Binärwerte auftreten.

Erfindungsgemäß ist eine Zähleinrichtung vorgesehen, die die Anzahl der Grobrastertakte zählt, die ab dem Auftreten des Einschreibbefehls auftreten und die vor Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes die Abgabe eines weiteren Einschreibbefehls sperrt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermög-

licht die Übertragung von Daten auch dann, wenn einzelne Binärwerte dieser Daten verzerrt sind und die Daten mit der Grenzgeschwindigkeit über einen Kanal übertragen werden. Durch die erfindungsgemäße Schaltung wird somit eine Erweiterung des Verzerrungsbereichs erreicht.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist als Zähleinrichtung ein Schieberegister vorgesehen, dem seriell ein Binärsignal mit vorgegebenem logischen Wert eingegeben wird, dem die Grobrastertakte als Schiebeimpulse zugeführt werden und dem der Einschreibbefehl als Rücksetzimpuls zugeführt wird. Dieses Schieberegister gibt über eine ihrer Speicherzellen ein Signal ab, das die Abgabe des nächsten Einschreibbefehls ermöglicht. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch besonders geringen technischen Aufwand aus. Außerdem sind die verwendeten Schieberegister preisgünstig als integrierte Bausteine erhältlich. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 4 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Zeitmultiplex-Datenübertragungssystems,

F i g. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer sendeseitigen Kanaleinheit, bei der ein Schieberegister zur Überwachung der Abgabe des Impulsdiagramms verwendet wird,

F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer sendeseitigen Kanaleinheit, mit der unter Verwendung eines Zählers und einer Kippstufe die Überwachung eines Impulstelegramms durchgeführt wird und

F i g. 4 Signale, die beim Betrieb der in den F i g. 2

und 3 dargestellten Kanaleinheiten auftreten.

F i g. 1 zeigt schematisch die Datenquellen DQ1, DQ 2 ... DQn, die sendeseitige Steuerplatte SS, die sendeseitigen Kanaleinheiten ^Sl, KS2 ... KSn, die sendeseitige Übertragungseinrichtung US, die empfangsseitige Übertragungseinrichtung UE, die empfangsseitigen Kanaleinheiten KEi, KE2 ... KEn, die empfangsseitige Steuerplatte SE und die Datensenken DSi, DS2 ... DSn. Als Datenquellen DQi bis DQn können beispielsweise Fernschreibgeräte oder Datensieht-Eingabegeräte vorgesehen sein. Es wird angenommen, daß die von den Datenquellen DQ abgegebenen Binärwerte asynchron und somit zu beliebigen Zeiten auftreten und den Kanaleinheiten KSi bis KSn zugeführt werden, die eine Einphasung der Binärwerte in ein Zeitmultiplexsignal vornehmen, das über die Übertragungseinrichtung US und UE übertragen wird. Zur Einphasung der Daten werden mehrere Signale benötigt, die mit den Bezugszeichen B, C, D, E, F bezeichnet sind und die mit der Steuerplatte SS erzeugt werden.

Empfangsseitig wird das Zeitmultiplexsignal von der Übertragungseinrichtung i/Eden Kanaleinheiten KEi bis KEn zugeführt, die die einzelnen Datensignale isolieren und den Datensenken DS1 bis DSn zuleiten. Als Datensenken können beispielsweise wieder Fernschreibgeräte oder Datensichtgeräte vorgesehen sein.

Fig.4 zeigt einige der Signale, die von der Steuerplatte SS abgegeben werden. Die Abszissenrichtungen beziehen sich auf die Zeit L Die Binärwerte von Binärsignalen werden gelegentlich mit den Bezugszeichen 0 und 1 bezeichnet Auf die einzelnen Signale der F i g. 4 wird bei der Beschreibung der F i g. 2 und 3 ausführlicher eingegangen.

F i g. 2 zeigt die Kanaleinheit KSIi als Ausführungsbeispiel einer der in F i g. 1 dargestellten sendeseitigen Kanaleinheiten KSi bis KSn. Diese Kanaleinheit KSIi besteht aus dem Binärwertwechseldiskriminator PL, aus den Schieberegistern 57? 1, SR 2 und aus den UND-Gliedern GTi, GT2. Im Binärwertwechseldiskriminator PL wird eine Information gespeichert, die Binärwertwechsel des Signals A kennzeichnet. Das Signal A ist in F i g. 4 oben dargestellt. Zum Zeitpunkt des Signals H wird die gespeicherte Information abgefragt und falls ein Binärwertwechsel von A = 0 nach A = X oder von A = I nach A = O stattgefunden hat, wird über den Ausgang des Binärwertwechseldiskriminators PL das Signal K=X abgegeben. Dem Signal A entspricht eines der Signale A 1 bis An, die gemäß F i g. 1 von den Datenquellen DQ1 bis DQn abgegeben werden.

Die Schieberegister SRi und SR 2 haben je drei Eingänge a, b, c. Über die Eingänge a erfolgt die serielle Eingabe von Daten. Über die Eingänge b werden Schiebeimpulse zugeführt

Über den Eingang c des Schieberegisters SR1 wird kurzzeitig eine Umschaltung des Schieberegisters SR 1 von serieller Betriebsweise auf parallele Betriebsweise vorgenommen. Über den Eingang c des Schieberegisters SR 2 erfolgt eine Rückstellung, so daß in allen Zellen qi, q2, q3 der Binärwert 0 gespeichert ist. Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig.2 dargestellten Kanaleinheit an Hand der in Fig.4 dargestellten Signale erläutert

Das Signal A stellt die Binärwerte der zu übertragenden Daten dar. Es wird angenommen, daß die Binärwertwechsel asynchron und damit zu beliebigen Zeitpunkten auftreten können. Insbesondere wurde gemäß Fig.4 angenommen, daß kurz nach dem Zeitpunkt t2 ein Binärwertwechsel von A = Q zu A = 1 auftritt. Die Signale B, C, D, E, F werden mit der in F i g. 1 dargestellten Steuerplatte SS erzeugt und sind phasenstarr miteinander verkoppelt Die Binärwertwechsel des Signals A verschieben sich somit gegenüber den als starr zu denkenden Signalen B, C, D, Eund F. Mit dem Signal B wird ein Grobrastertakt festgelegt, wobei die einzelnen Impulse des Signals B derart häufig sind, daß während der Dauer des Signals A = X mehrere Impulse des Signals B auftreten. Es wird angenommen, daß vor dem Zeitpunkt fO in allen Zellen si, s2,s3, s4 des Schieberegisters SR1 der Binärwert 0 gespeichert ist, daß zum Zeitpunkt ί 0 der Binärwert A = O über den Eingang a des Schieberegisters SR1 in die Zelle 51 eingespeichert und daß von der letzten Zelle 54 der Binärwert 0 an das UND-Glied GTi abgegeben wird, der zu den durch das Signal F gegebenen Zeitpunkten als Signal L = O weitergeleitet wird. Dabei werden auch vor dem Zeitpunkt iO dauernd Impulse des Signals ßals Schiebeimpulse über den Eingang b zugeführt.

Mit den Impulsen des Signals B werden die Grobrasterintervalle ίθ-ί4, ί4-ί8, i8-fl2, 112-116 und 116- i20 festgelegt. Mit den Signalen C und D werden jedem dieser Grobrasterintervalle vier Feinrasterintervalle zugeordnet und durch die Binärwerte der Signale C und D gekennzeichnet. Beispielsweise werden dem Grobrasterintervall tO—t4, die Feinrasterintervalle tO-ti, ti-t2, t2-t3, t3-t4 zugeordnet. In ähnlicher Weise sind auch den anderen Grobrasterintervallen je vier Feinrasterintervalle zugeordnet. Die Impulse des Signals fliegen innerhalb der Feinrasterintervalle. Die Impulse des Signals E werden zeitweise vom UND-Glied GT2 freigegeben und als Signal H dem Binärwertwechseldiskriminator PL zugeführt. Die Impulse des Signals H liegen somit ebenfalls innerhalb der Feinrasterintervalle.

Der Binärwertwechseldiskriminator PL überprüft dauernd, ob ein Binärwertwechsel auftritt und signalisiert mit dem Signal K das Auftreten des Signals A = 1 während der Dauer des Feinrasterintervalls t2— f3. Während der Dauer des Signals K wird das Schieberegister SR 1 auf Paralleleingabe umgestellt, so daß die Signale D = O bzw. C = 1 bzw. A = 1 in die Zellen s 1 bzw. s 2 bzw. s 3 eingespeichert werden.

si

52

53

54

O	1	1	O
1	O	1	1
1	1	O	1
1	1	1	O

Wie auch die Tabelle zeigt, ist im Schieberegister SRi zum Zeitpunkt i3 das Wort 0110 gespeichert, wobei insbesondere das in den ersten drei Speicherzellen si, s2, s3 gespeicherte Wort 011 ein Impulstelegramm darstellt, das einerseits das Auftreten eines Binärwertwechsels und andererseits das Feinrasterintervall signalisiert, zu dem der Binärwertwechsel stattfand. Mit den Signalen D=O und C=X wird ja genau das Feinrasterintervall t2 —13 angegeben. Wäre der Binärwertwechsel um ein Feinrasterintervall später erfolgt, dann wäre mit C=X und D=X das Feinrasterintervall £3— ί4 signalisiert worden. Nach dem Auftreten des Impulses K wird das Schieberegister SR1 wieder seriell betrieben und über den Eingang a werden laufend die Binärwerte A = X eingespeichert.

Mit den Schiebeimpulsen des Signals B sind im Schieberegister SR1 nach den Zeitpunkten f 4 bzw. f 8 bzw. il2 die Worte 1011 bzw. 1101 bzw. 1110 gespeichert und zu den Zeitpunkten i4, f 8,112 werden zeitlich nacheinander über die Zelle s4 die Binärwerte 110 des Impulstelegramms an das UND-Glied GTX ausgegeben. Auf diese Weise wird das Impulstelegramm als Teil des Signals L zu den durch das Signal F bestimmten Zeitpunkten abgegeben. Die Impulsfolgefrequenz des Signals F ist im allgemeinen wesentlich größer als dargestellt, weil pro Grobrasterintervall bei insgesamt η Datenquellen DQX bis DQn insgesamt η Impulse des Signals Fauftreten.

Im Fall des Signals A wird angenommen, daß nach dem ungefähr im Zeitpunkt £2 auftretenden ersten positiven Binärwertwechsel ein zweiter Binärwertwechsel zum Zeitpunkt 118 erfolgt. In diesem Fall wird das Impulsdiagramm ordnungsgemäß abgegeben. Der zweite Binärwertwechsel könnte sogar wesentlich früher etwa bis zum Zeitpunkt 113 auftreten, ohne die Abgabe des Impulsdiagramms zu stören, dessen letztes Bit zum Zeitpunkt 112 in der Zelle s 4 gespeichert ist. Wenn dagegen der zweite Binärwertwechsel, wie beim Signal AIX dargestellt, bereits zum Zeitpunkt tlO erfolgt, dann wird das Impulstelegramm verfälscht, weil dann kurz nach dem Zeitpunkt 110 ein Signal K erzeugt und damit der Inhalt des Schieberegisters SR1 vorzeitig vordem Zeitpunkt 112 geändert würde.

LJm auch im Fall des verkürzten Signals AIX ordnungsgemäße Impulstelegramme abzugeben, werden an Stelle der Signale //bzw. K die Signale HIX bzw. Kit unter Verwendung des Schieberegisters SR 2 erzeugt, das kurz nach dem Zeitpunkt i2 mit dem Signal Kit gelöscht wird, so daß in allen drei Zellen qt,q2,q3 der Binärwert 0 gespeichert ist. Zum Zeitpunkt f3 ist somit das Wort 000 im Schieberegister SR2 gespeichert. Über den Schaltungspunkt P X wird dauernd der Binärwert 1 über den Eingang a dem Schieberegister SR2 zugeführt und zum Zeitpunkt f4 übernommen, so daß dann das Wort 100 gespeichert ist. Zum Zeitpunkt i8 rückt dieser Binärwert 1 in die Zelle ς 2 und zum Zeitpunkt 112 in die Zelle q 3. Solange von der Zelle ς 3 der Binärwert 0 abgegeben wird, ist das UND-Glied GT2 gesperrt, und es werden keine Impulse des Signals E als Signal HIt dem Binärwertwechseldiskriminator zugeführt. Ab dem Zeitpunkt ί 12 wird jedoch mit dem Binärwert 1 der Zelle q3 das Signal HIX freigegeben und in weiterer Folge wird nach dem Zeitpunkt f 12 vom Binärwertwechseldiskriminator PL das Signal KIX abgegeben. Mit diesem Signal KIX wird der Inhalt des Schieberegisters SR1 gelöscht und ein zweites Impulstelegramm mit D=O bzw. C=O bzw. A = 0 in die Zellen si bzw. s2 bzw. 53 eingeschrieben. Mit dem Signal KIX wird nach dem Zeitpunkt il2 wieder der Inhalt des Schieberegisters SR 2 gelöscht, so daß über die Zelle q 3 ein 0-Signal abgegeben und kein weiteres Signal HIX dem Binärwertwechseldiskriminator PL zugeführt wird. Somit kann auch das zweite Impulstelegramm ordnungsgemäß als Signal L abgegeben werden. Fig.3 zeigt die Kanaleinheit KS/2 als weiteres Ausführungsbeispiel einer der in F i g. 1 dargestellten Kanaleinheiten KSX bis KSn. Außer den bereits erläuterten Bauteilen enthält die Kanaleinheit KSI2 die Kippstufe KI, das UND-Glied GT3 und den Zähler ZL. Die Erzeugung des Impulstelegramms erfolgt wie im Fall der F i g. 2 unter Verwendung des Binärwertwechseldiskriminators PL und des Schieberegisters SR1. Um im Falle des Signals AIX eine vorzeitige Löschung des Schieberegisters SR X zu verhindern, wird die Kippstufe KI mit dem Signal KIX nach dem Zeitpunkt i2 von ihrem Ruhezustand (M = 1) in ihren Arbeitszustand (M = 0) versetzt, währenddem sie mit dem Signal M = 0 das UND-Glied GT3 sperrt und die Abgabe weiterer Impulse des Signals HIX unterbindet. Die Dauer, während der das UND-Glied FT3 gesperrt bleibt, wird mit dem Zähler ZL eingestellt. Dabei wird zunächst mit dem Signal M=O nach dem Zeitpunkt i2 der Zähler ZL gestartet, und es werden dem Zähler die Impulse des Signals ßals Zählimpulse zugeführt. Es wird angenommen, daß mit den zu den Zeitpunkten i4, f 8, ί 12 zugeführten Zählimpulsen des Signals B der Zählerstand drei erreicht wird, so daß zum Zeitpunkt f 12 über den Ausgang des Zählers ZL ein Signal an die Kippstufe .KYabgegeben und diese in ihren Ruhezustand (M = 1) zurückversetzt wird. Auf diese Weise wird nach dem Zeitpunkt il2 ein Impuls des Signals HIX zum Binärwertwechseldiskriminator PL hindurchgelassen. Mit der erneuten Erzeugung eines Signals KIX wird wieder die Einspeicherung des zweiten Impulstelegramms, wie bereits beschrieben, eingeleitet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-Übertragung asynchron auftretender Binärwerte von Daten, wobei jedem Binärwertwechsel im Rahmen eines Grobrastertaktes ein Impulstelegramm mit mehreren Bits zugeordnet wird, und wobei die Daten einem Binärwertwechseldiskriminator zugeführt werden, der nach dem Auftreten eines Binärwertwechsels und bei Eintreffen eines Abtastsignals einen Einschreibbefehl abgibt, der die Einspeicherung des Impulstelegramms in ein Register bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zähleinrichtung (SR 2 in F i g. 2, ZL in F i g. 3) vorgesehen ist, die die Anzahl der Grobrastertakte (B) zählt, die ab dem Auftreten des Einschreibbefehls (K, K/i) anfallen und die vor dem Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes die Abgabe eines weiteren Einschreibbefehls (K, K/i) sperrt(Fig. 2,3).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zähleinrichtung ein Schieberegister (ST? 2) vorgesehen ist, dem seriell (über Pl) ein Binärsignal mit vorgegebenem logischen Wert (t) eingegeben wird, dem die Grobrastertakte (B) als Schiebeimpulse zugeführt werden, dem der Einschreibbefehl (K, K/i) als Rücksetzimpuls zugeführt wird und das über eine ihrer Speicherzellen (q 3) ein Signal abgibt, das die Eingabe des nächsten Einschreibbefehls (K, Kli) vorbereitet (Fig. 2).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feinrastersignal (^erzeugt wird, dessen Impulsfolgefrequenz größer als die Impulsfolgefrequenz des Grobrastertaktes (B) ist, daß ein UND-Glied (GT2) vorgesehen ist, das eingangs einerseits an dem Ausgang der Speicherzelle (q3) angeschlossen ist und andererseits das Feinrastersignal (E) zugeführt wird und das das Abtastsignal (H, HIX) abgibt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zähleinrichtung ein Zähler (ZL) vorgesehen ist, dem die Impulse des Grobrastertaktes (B) als Zählimpulse zugeführt werden und der bei Erreichen des vorgegebenen Zählerstandes ein Zählersignal abgibt, daß eine Kippstufe (KI) vorgesehen ist, die während der Dauer ihres Ruhezustandes (M = 1) bzw. Arbeitszustandes (M = 0) die Zuführung des Abtastsignals (HIi) zum Binärwertwechseldiskriminator (PL) freigibt bzw. unterbindet, daß die Kippstufe (KI) mit dem Einschreibbefehl (KIi) in ihren Arbeitszustand (M = 0) und mit dem Zählersignal in ihren Ruhezustand (M = 1) versetzt wird (F i g. 3,4).