DE2427346B1 - Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-UEbertragung asynchron auftretender Binaerwerte von Daten - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-UEbertragung asynchron auftretender Binaerwerte von DatenInfo
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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)
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).
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |