DE2428367B1

DE2428367B1 - Schaltungsanordnung zum Begrenzen der UEbertragungsgeschwindigkeit von Datensignalen

Info

Publication number: DE2428367B1
Application number: DE19742428367
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kuhn Wolfgang Hans
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1975-11-06
Also published as: NL7506306A; SE400146B; JPS519503A; CH594327A5; US4002987A; IT1038715B; ATA420875A; BE830183A; AT341011B; GB1500608A; DE2428367C2; SE7506625L; FR2275083A1; DK264775A; FR2275083B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Übertragungsgeschwindigkeit von binären Datensignalen, wobei einem ersten Eingang die Datensignale und einem zweiten Eingang zugehörige Schrittakte zugeführt werden, die eine festgelegte Impulsdauer haben, wenn ihre Folgefrequenz gleich ist einer vorgegebenen Grenzfrequenz und wobei an einem Ausgang den Datensignalen entsprechende binäre Ausgangssignale abgegeben werden, wenn die Folgefrequenz der Schrittakte eine vorgegebene Grenzfrequenz nicht überschreitet.
Bei einer Übertragung von Daten in taktgebundener Weise wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignale durch die Folgefrequenz des zu den Datensignalen gehörenden Schrittaktes festgelegt. Falls die Folgefrequenz der Schrittakte nicht begrenzt wird, ist

ίο eine Schaltungsanordnung erforderlich, die die Abgabe von Datensignalen sperrt, wenn die Folgefrequenz der Schrittakte eine vorgegebene Grenzfrequenz überschreitet.
Aus der DT-AS 18 04 719 ist bereits eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Datensignalen bekannt. Mit Hilfe dieser Schaltungsanordnung wird die Form der Datensignale mit einer durch ein Toleranzschema festgelegten Form verglichen und es werden diejenigen Datensignale als fehlerhaft erkannt, die die innere oder die äußere Grenze des Toleranzschemas überschreiten. Diese Schaltungsanordnung ist jedoch nicht zum Begrenzen der Übertragungsgeschwindigkeit von Datensignalen geeignet, da sie alle Datensignale als fehlerhaft erkennt, deren Übertragungsgeschwindigkeit größer oder kleiner ist als eine durch das Toleranzschema festgelegte Übertragungsgeschwindigkeit.

Es wurde bereits eine Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Übertragungsgeschwindigkeit von Daten-Signalen vorgeschlagen. Bei dieser Schaltungsanordnung wird die Schrittdauer der Datensignale mit einer Sollschrittdauer verglichen. Datensignale, deren Schrittdauer kleiner ist als die Sollschrittdauer, werden bei dieser Schaltungsanordnung auf diese Sollschrittdauer verlängert. Von dieser Schaltungsanordnung werden damit auch dann Signale abgegeben, wenn die Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignale an ihrem Eingang eine der Sollschrittdauer zugeordnete Übertragungsgeschwindigkeit überschreitet. Außerdem ist die Schaltungsanordnung für Datensignale vorgesehen, die in nicht taktgebundener Weise übertragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Übertragungsgeschwindigkeit von binären Datensignalen anzugeben, die diejenigen Datensignale sperrt, bei denen die Folgefrequenz des zugehörigen Schrittaktes eine vorgegebene Grenzfrequenz überschreitet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst durch eine erste Zeitstufe, der die Schrittakte zugeführt werden und die ein erstes Signal abgibt, dessen Dauer gleich ist der Impulsdauer der Schrittakte bei der vorgegebenen Grenzfrequenz, durch eine zweite Zeitstufe, der die Schrittakte und das erste Signal zugeführt werden und die, falls zwischen zwei Impulsen des Schrittaktes das erste Signal auftritt, ein zweites Signal erzeugt, dessen Dauer größer ist als die der Grenzfrequenz zugeordnete Periodendauer der Schrittakte und durch eine Sperrstufe, der die Datensignale und das zweite Signal zugeführt werden und die die Abgabe der Ausgangssignale sperrt, wenn das zweite Signal auftritt.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat

die Vorteile, daß die Grenzfrequenz sehr einfach durch die Dauer der ersten und zweiten Signale eingestellt und auf andere Grenzfrequenzen umgestellt werden kann und daß sie mit Hilfe von handelsüblichen integrierten Schaltkreiser raumsparend und kostengünstig

aufgebaut werden kann. Außerdem hat sie den Vorteil, daß die Sperrung der Datensignale ohne manuellen Eingriff beendet ist, sobald die vorgegebene Übertragungsgeschwindigkeit überschritten wird.

Um sicherzustellen, daß die Schaltungsanordnung auch dann einwandfrei arbeitet, wenn die Periodendauer des Schrittaktes kleiner ist als die Dauer des ersten Signals ist es von Vorteil, wenn als erste Zeitstufe ein erstes Monoflop vorgesehen ist, das sowohl vor als auch nach Ablauf seiner Verzögerungszeit auslösbar ist.

Um ein ständiges Sperren des Ausgangssignals auch dann zu gewährleisten, wenn die Folgefrequenz des Schrittaktes während einer die Dauer des zweiten Signals überschreitenden Zeitdauer größer ist als die vorgegebene Grenzfrequenz, ist es vorteilhaft, wenn die zweite Zeitstufe ein zweites Monoflop enthält, das sowohl vor als auch nach Ablauf seiner Verzögerungszeit auslösbar ist.

Falls das erste Signal als invertiertes Signal abgegeben wird, und es damit jeweils für die Dauer, die gleich ist der Impulsdauer der Schrittakte bei der vorgegebenen Grenzfrequenz den Binärwert 0 annimmt, ist es zweckmäßig, wenn dem zweiten Monoflop ein NOR-Glied vorgeschaltet ist, dem die Schrittakte und das erste Signal zugeführt werden.

Falls das zweite Signal als invertiertes Signal abgegeben wird und es damit jeweils für die Dauer, die größer ist als die der Grenzfrequenz zugeordneten Periodendauer der Schrittakte den Binärwert 0 annimmt, wird die Sperrung des Ausgangssignals mit besonders geringem Aufwand erreicht, wenn die Sperrstufe aus einem UND-Glied besteht, dem das Datensignal und das zweite Signal zugeführt werden und das das binäre Ausgangssignal abgibt.

Die Dauer des ersten Signals und des zweiten Signals wird auf einfache Weise eingestellt oder geändert, wenn die erste bzw. zweite Zeitstufe jweils einen ersten bzw. zweiten Widerstand, deren Widerstandswerte veränderbar sind und einen ersten bzw. zweiten Kondensator enthält.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung,

F i g. 2 Zeitdiagramme von Signalen an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung.

Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Übertragungsgeschwindigkeit von binären Datensignalen enthält zwei Zeitstufen Zl und Z 2 und eine Sperrstufe SP. Die Zeitstufe Zl besteht aus einem wiedertriggerbaren Monoflop M1 (monostabile Kippschaltung) mit einem zugehörigen Kondensator Ci und einem zugehörigen veränderbaren Widerstand R1. Die Zeitstufe Z2 besteht aus einem NOR-Glied N und einem diesem nachgeschalteten wiedertriggerbaren Monoflop M2, mit einem zugehörigen Kondensator C2 und einem zugehörigen veränderbaren Widerstand R2. Die Sperrstufe SFbesteht aus einem UND-Glied U.

Der Schaltungsanordnung wird über einen ersten Eingang S ein Schrittakt s und über einen zweiten Eingang D ein zu diesem Schrittakt s gehörendes Datensignal d zugeführt. Die Schaltungsanordnung gibt an ihrem Ausgang A binäre Ausgangssignale a, ab, deren Binärwerte denen der Datensignale d entsprechen, wenn die Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignale d kleiner ist als eine vorgegebene Übertragungsgeschwindigkeit. Falls die Übertragungsgeschwindigkeit größer ist als diese vorgegebene Übertragungsgeschwindigkeit, werden am Ausgang A keine Ausgangssignale a abgegeben.

Weitere Einzelheiten der Schaltungsanordnung werden zusammen mit den in F i g. 2 dargestellten Zeitdiagrammen beschrieben.

Die Fig.2 zeigt Zeitdiagramme von Signalen, wie sie beim Betrieb der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung anfallen. In Abszissenrichtung ist die Zeit t und in Ordinatenrichtung sind die Amplituden der Signale aufgetragen. Da alle Signale Binärsignale sind, können sie nur die mit 0 und 1 bezeichneten Binärwerte annehmen.

Die F i g. 2 zeigt das Datensignal d und den zugehörigen Schrittakt s, wie sie der Schaltungsanordnung an den Eingängen D bzw. S angeboten werden. Es wird angenommen, daß das Datensignal d immer dann seinen Binärwert ändert, wenn der Schrittakt s seinen Binärwert von 0 nach 1 ändert. Weiterhin wird angenommen, daß der Schrittakt s eine Impulsdauer hat, die gleich ist seiner halben Periodendauer und daß bis zum Zeitpunkt f 4 die Folgefrequenz der Schrittakte s kleiner ist als die Grenzfrequenz und daß nach dem Zeitpunkt i4 die Folgefrequenz größer ist als die Grenzfrequenz. Weiterhin zeigt die F i g. 2 Signale m 1 und m 2, die am Ausgang der Zeitstufen Zi bzw. Z2 auftreten, ein Signal n, das am Ausgang des NOR-Glieds ./V abgegeben wird und das Ausgangssignal a.

Zum Zeitpunkt 11 ändern der Schrittakt s und das Datensignal d ihren Binärwert von 0 auf 1. Das Monoflop M2 ist in seiner stabilen Lage und das Signal m 2 hat den Binärwert 1. Über das UND-Glied U in der Sperrstufe SP wird das Datensignal d zum Ausgang A durchgeschaltet und das Ausgangssignal a nimmt ebenfalls den Binärwert 1 an. Gleichzeitig kippt der Schritttakt s das Monoflop M1 in seine instabile Lage und das Signal m 1 nimmt den Binärwert 0 an. Die Verzögerungszeit tm\ des Monoflops Ml ist durch den veränderbaren Widerstand Ri und den Kondensator Ci derart eingestellt, daß sie gleich ist der Impulsdauer derjenigen Schrittakte s, deren Folgefrequenz gleich ist derjenigen Grenzfrequenz, die der vorgegebenen Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignale d entspricht.

Zum Zeitpunkt t2 ist die Verzögerungszeit tm 1 abgelaufen, das Monoflop M1 kippt in seine stabile Lage zurück und das Signal m 1 nimmt den Binärwert 1 an. Kurz danach nimmt zum Zeitpunkt i3 der Schrittakt s den Binärwert 0 an.

Zum Zeitpunkt t4 ändert der Schrittakt s wieder seinen Binärwert von 0 auf 1. Gleichzeitig ändern das Datensignal d und das Ausgangssignal a ihren Binärwert von 1 auf 0. Außerdem wird das Monoflop M1 wieder in seine instabile Lage gekippt. Da angenommen wird, daß nach dem Zeitpunkt tA die Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignale d größer ist als die vorgegebene Übertragungsgeschwindigkeit, ändert der Schrittakt 5 zum Zeitpunkt f5 wieder seinen Binärwert von 1 auf 0. Da das Signal m 1 noch den Binärwert 0 hat, nimmt das Signal η am Ausgang des NOR-Glieds Af den Binärwert 1 an. Dieses Signal π wird dem Monoflop M 2 zugeführt, und es wird in seine instabile Lage gekippt. Das Signal m 2 nimmt den Binärwert 0 an, und es sperrt das UND-Glied U in der Sperrstufe SP. Am Ausgang A wird damit kein Ausgangssignal a abgegeben.

Die Verzögerungszeit im 2, nach der das Monoflop M2 wieder in seine stabile Lage zurückkippt, wird mit-

tels des veränderbaren Widerstandes R 2 und des Kondensators C2 derart eingestellt, daß sie größer ist als die Periodendauer derjenigen Schrittakfe s, deren Folgefrequenz gleich ist der Grenzfrequenz, die der vorgegebenen Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignale d entspricht.

Zum Zeitpunkt i6 kippt das Monoflop Mi wieder in seine stabile Lage zurück und das Signal η nimmt den Binärwert 0 an. Ähnlich wie zum Zeitpunkt i5 nimmt der Schrittakt s zum Zeitpunkt t7 wieder den Binärwert 0 an. Da das Monoflop M2 wieder triggerbar ist und noch nicht in seine stabile Lage zurückgekippt ist, wird die Verzögerungszeit im 2 erneut ausgelöst. Andernfalls wäre das Monoflop M2 zum Zeitpunkt i8 nach cf der Verzögerungszeit im 2 wieder in seine stabile Lage zurückgekippt.

Zum Zeitpunkt f 9 ändert das Signal η wieder seinen Binärwert von 0 nach 1 und löst die Verzögerungszeit tm 2 erneut aus. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Übertragungsgeschwindigkeit der Datensignal d wieder kleiner ist als die vorgegebene Übertragungsgeschwindigkeit und damit keine Signale η mehr erzeugt werden. Das Monoflop M 2 wird dann wieder in seine stabile Lage zurückgekippt und durch das Signal Λ? 2 am Ausgang des Monoflops M 2 wird die Sperrstufe SP wieder freigegeben. Das Datensignal d wird damit wieder vom Eingang D zum Ausgang A der Schaltungsanordnung durchgeschaltet und die Binärwerte des Ausgangssignals a entsprechen wieder denen des Datensignals d.

Durch die Verwendung eines wieder triggerbaren Monoflops Ml sperrt die Schaltungsanordnung auch diejenigen Datensignale d, bei denen die Periodendauer der Schrittakte s kleiner ist als die Verzögerungszeit tm 1.

ίο Die Schaltungsanordnung sperrt auch Datensignale d, wenn die Impulsdauer der Schrittakte s nicht gleich ist der halben Periodendauer. Es muß auch in diesem Fall sichergestellt sein, daß die Verzögerungszeit tm 1 so eingestellt wird, daß sie gleich ist der Impulsdauer derjenigen Schrittakte s, deren Folgefrequenz gleich ist der Grenzfrequenz, die der vorgegebenen Übertragungsgeschwindigkeit entspricht.

Falls durch die Schaltungsanordnung diejenigen Datensignale d gesperrt werden sollen, deren Übertragungsgeschwindigkeit kleiner ist als die vorgegebene Übertragungsgeschwindigkeit, wird das Signal m 2 der Sperrstufe SP invertiert zugeführt. In diesem Fall werden von der Schaltungsanordnung nur dann Ausgangssignale a abgegeben, wenn die Folgefrequenz des Schrittaktes s größer ist als die Grenzfrequenz und damit das Signal 777 2 den Binärwert O hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Übertragungsgeschwindigkeit von binären Datensignalen, wobei einem ersten Eingang die Datensignale und einem zweiten Eingang zugehörige Schrittakte zugeführt werden, die eine festgelegte Impulsdauer haben, wenn ihre Folgefrequenz gleich ist einer vorgegebenen Grenzfrequenz und wobei an einem Ausgang den Datensignalen entsprechende binäre Ausgangssignale abgegeben werden, wenn die Folgefrequenz die vorgegebene Grenzfrequenz nicht überschreitet, gekennzeichnet durch eine erste Zeitstufe (Z 1), der die Schrittakte (s) zugeführt werden und die ein erstes Signal (m 1) abgibt, dessen Dauer (tm 1) gleich ist der Impulsdauer der Schrittakte (s) bei der vorgegebenen Grenzfrequenz, durch eine zweite Zeitstufe (ZT), der die Schrittakte (s) und das erste Signal (m 1) zugeführt werden und die, falls zwischen zwei Impulsen des Schrittaktes (s) das erste Signal (m 1) auftritt, ein zweites Signal (mT) erzeugt, dessen Dauer (tm T) größer ist als die der Grenzfrequenz zugeordnete Periodendauer der Schrittakte und durch eine Sperrstufe (SP), der die Datensignale (d) und das zweite Signal (mT) zugeführt werden und die die Abgabe der Ausgangssignale (a) sperrt, wenn das zweite Signal (m T) auftritt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Zeitstufe (Zi) ein erstes Monoflop (Ml) vorgesehen ist, das sowohl vor als auch nach Ablauf seiner Verzögerungszeit (tm 1) auslösbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitstufe (ZT) ein zweites Monoflop (MT) enthält, das sowohl vor als auch nach Ablauf seiner Verzögerungszeit (tm T) auslösbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Monoflop (M T) ein NOR-Glied (N) vorgeschaltet ist, dem die Schrittakte (s) und das erste Signal (m 1) zugeführt werden.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrstufe (SP) aus einem UND-Glied (U) besteht, dem das Datensignal (d) und das zweite Signal (mT) zugeführt wird und an dessen Ausgang das binäre Ausgangssignal (a) abgegeben wird.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste bzw. zweite Zeitstufe (Z 1 bzw. ZT) jeweils einen ersten bzw. zweiten Widerstand (R 1 bzw. R T), deren Widerstandswerte veränderbar sind und einen ersten bzw. zweiten Kondensator (C1 bzw. CT) enthält.