DE2453628B2

DE2453628B2 - Zweidraht-zeitmultiplex-vollduplexkommunikationsverfahren und vorrichtung

Info

Publication number: DE2453628B2
Application number: DE19742453628
Authority: DE
Inventors: Takao; Murano Kazuo; Fujikawa Syunji; Kawasaki Kanagawa Moriya (Japan)
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1974-11-12
Publication date: 1976-07-08
Also published as: JPS5321963B2; NL7414662A; CH592984A5; US3967058A; FR2251139B1; NL164443C; CA1027252A; SU1258340A3; DE2453628C3; IT1024810B; DE2453628A1; FR2251139A1; SE7413980L; GB1480937A; NL164443B; BE822021A; SE407887B; JPS5080019A

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweidraht-Zeitmultiplexverfahren für eine Zweiwegvollduplexverbindung zur

gegenseitigen Übertragung von Digitalsignalen zwischen einem übergeordneten (master) νηά einem untergeordneten (slave) Anschluß sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zur Durchführung einer gegenseitigen Übertragung von Digitalsignalen sind ein Semiduplexkommunikationssystem und ein Vollduplexkommunikationssystem bekannt Beim ersteren wird gewöhnlich ein Leitungspaar für eine Zweiwegübertragung benutzt, jedoch ist dabei keine gleichzeitige Verbindung in beiden Riehtungen möglich, vielmehr fließt die Information immer nur in einer Richtung. Beim zweiten System kann eine Übertragung gleichzeitig in beiden Richtungen vorgenommen werden; dies geschieht beispielsweise durch Frequenzteilung eines Leitungspaares und Umwandlung des Digitalsignals in ein Amplitudenschiebetastsignal (ASKX ein Phasenschiebetastsignal (PSK), ein Frequenzschiebetastsignal (FSK) oder ähnliche Techniken. Um ein System der zweiten Art, bei welchem eine Zweidraht-Zweiwegvollduplexverbindung unter Verwendung verschiedener Frequenzbereiche für jede Senderichtung benutzt wird, handelt es sich bei dem »DT-2 11 200 band MODEM«, das auf den Seiten 236 bis 238 des Buches »Data Transmission System« von Kenichiro H i r ο t a, das im Septemper 1971 bei Sangyo Tosho Shuppan Sha erschienen ist, beschrieben ist.

Das obenerwähnte Frequenzteilungs-Vollduplexkommunikationssystem erfordert jedoch eine Modulations- und eine Demodulationsvorrichtung und eignet sich sehr gut für Verbindungen großen Umfangs. Für Verbindungen kleinen Umfangs ist ein solches System aus wirtschaftlicher Sicht jedoch unbefriedigend.

Aus der DT-OS 15 12 231 ist eine Einrichtung zur Erzeugung synchronisierter Taktimpulse in einem Empfänger rhythmischer Signale bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung werden mit Hilfe eines empfangsseitigen Taktgebers Taktsignale erzeugt, die empfangsseitig mit den Impulsübergängen der vom Sender empfangenen Digitalsignale synchronisiert werden. Einerseits ist diese Art der Erzeugung von mit der Sendeseite synchronisierten empfangsseitigen Signalen relativ aufwendig, andererseits trägt diese bekannte Einrichtung nichts bei zur Verwirklichung einer Zweidraht-Zweiwegvollduplexverbindung zur gleichzeitigen Verbindung in beiden Richtungen, die ohne das als nachteilig empfundene Frequenzteilungssystem auskommt.

Denn bei der bekannten Einrichtung, die zur Übertragung von Impulsen nur in einer Richtung bestimmt ist, ist der einzige Sendekanal fortwährend durch von der Sendeseite stammende Impulsinformation belegt. Die Möglichkeit einer umgekehrten Senderichtung ist in der genannten DT-OS nicht erwähnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System bzw. ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zweidraht-Zweimultiplex-Zweiwegvollduplexkommunikation für Digitalsignale zu schaffen, das sich für eine Verbindung relativ geringen Umfangs eignet und mit einer billigen einfachen Schaltung ausführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen ües Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Danach wird eine Gegenverbindung digitaler Signale zwischen einem Master- bzw. Hauptanschluß (im folgenden kurz als M-Anschluß bezeichnet) und einem Slave- bzw. Nebenanschluß (im folgenden kurz als S-Anschluß bezeichnet) durchgeführt, wobei der M-Anschluß einen eigenen Taktgeber besitzt und der S-Anichluß mit dem Takt des M-Anschlusses synchronisiert ist Der M-Anschluß sendet ein Digitalsignal, das auf seinem eigenen Takt basiert, an den S-Anschluß, der seinerseits ein Digitalsignal aussendet das auf einem Takt beruht welcher aus den vom M-Anschluß empfangenen Digitalimpulsen abgeleitet wurde. Die simultane Gegenverbindung wird weiterhin dadurch erzielt daß jedes Bit alternativ vom M-Anschluß bzw. vom S-Anschluß gesendet wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild, aus dem die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems bzw. Verfahrens erkennbar ist,

F i g. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung von Wellenformen bzw. lmpulsverläufen, die beim Betrieb der Schaltung von F i g. 2 auftreten,

F i g. 4 eine veränderte Ausführungsform der in F i g. 2 gezeigten Schaltung,

F i g. 5 eine auf andere Weise veränderte Ausführungsform der in F i g. 2 gezeigten Schaltung,

F i g. 6 eine vereinfachte Darstellung von Wellenformen bzw. Impulsverläufen, die beim Betrieb der in F i g. 5 gezeigten Schaltung auftreten,

F i g. 7 eine Ausführungsform zur Verbesserung der in den F i g. 2, 4 und 5 gezeigten Diskriminatorschaltung,

F i g. 8 eine vereinfachte Darstellung von Wellenformen bzw. Impulsverläufen, die beim Betrieb der in F i g. 7 gezeigten Schaltung auftreten,

F i g. 9 eine andere Ausführungsform zur Verbesserung der Eigenschaften der in den F i g. 2, 4 und 5 gezeigten Diskriminatorschaltung und

Fig. 10 eine vereinfachte Ausführungsform von Wellenformen bzw. Impulsverläufen, die beim Betrieb der in F i g. 9 gezeigten Schaltung auftreten.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Master- bzw. Hauptanschluß (M-Anschluß) Sund ein Slave- bzw. Nebenanschluß (S-Anschluß) R sind durch eine Übertragungsleitung L verbunden. Im M-Anschluß S erzeugt ein Signalgenerator 1 ein digitales Informationssignal mit konstanter Bitgeschwindigktit in Form eines sogenannten »Non-Return to Zero« — Wechselsignals, das im folgenden kurz mit MRZ-Signal bezeichnet wird. Die Zeitsteuerung dieser konstanten Bitgeschwindigkeit wird von einem Taktsignal aus einem Taktgeber 2 bestimmt. Das digitale Ausgangssignal des Signalgenerators t gelangt zu einer Sende- und Empfangsschaltung 3 und wird dort in sogenannte »Return to Zero«- Impulse, d. h. nach Null zurückkehrende Impulse, die im folgenden mit RZ bezeichnet werden und die eine geringe Pulsbreite besitzen, moduliert; die RZ-Impulse werden von der Schaltung 3 auf die Übertragungsleitung L gegeben. Gleichzeitig überträgt die Sende- und Empfangsschaltung 3 ein vom S-Anschluß R gesendetes Signal zu einer Sendesignal-Sperrschaltung 4. Die Sendesignal-Sperrschaltung 4 verhindert, daß die gesendeten Digitalsignale aus dem Signalgenerator 1 in die Diskriminatorschaltung 5 fließen. Die Sendesignal-Sperrschaltung 4 arbeitet in Verbindung mit dem Takt-

signal aus dem Taktgeber 2. Im S-Anschluß R leitet eine Sende- und Empfangsschaltung 6 über eine Sendesignal-Sperrschaltung 7 einen empfangener. RZ- Impuls zu einer Diskriminatorschaltung 8. Gleichzeitig wird der Ausgangs-/?Z-lmpuls der Sendesignal-Sperrschaltung 7 zu einer Takt-Extraktionsschaltung 9 gegeben, in der der Takt abgeleitet wird. Der abgeleitete Takt wird zu einem Taktgeber 10 geführt, der aus dem abgeleiteten Takt einen Takt für die Aussendung des Digitalsignals von einem Signalgenerator 11 und für eine Sendesignalsperrschaltung 7 macht. Im S-Anschluß R werden daher Taktsignale auf der Basis des vom M-Anschluß S übersandten Takts gebildet. Wie oben erwähnt, liegt das charakteristische Merkmal der Erfindung darin, daß das Senden eines Signals vom S-Anschluß R vom Taktsignal beschränkt wird, das aus dem vom M-Anschluß S gesendeten ÄZ-Signal erhalten wird; hierdurch wird eine Vollduplex-Zeitmultiplexverbindung möglich, die bei Verwendung digitaler Signale auf einer Biteinheit beruht.

Im folgenden sollen Schaltungseinzelheiten des in F i g. 1 dargestellten Blockschaltbilds näher erläutert werden. F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform einer auf dem Blockschaltbild von F i g. 1 basierenden Schaltung, während F i g. 3 ein Impulsdiagramm darstellt, aus dem die Funktionsweise der Schaltung von F i g. 2 hervorgeht. Die Buchstaben auf der linken Seite jedes Signalverlaufs in F i g. 3 entsprechen jeweils den mit den gleichen Buchstaben bezeichneten Punkten in F i g. 2.

Das unter (a) in F i g. 3 gezeigte /v7?Z-Signal wird beim M-Anschluß S vom Signalgenerator 1 an einen Signaleingangsanschluß 12 in F i g. 2 geliefert; ein Taktsignal entsprechend (b) in F i g. 3 gelangt vom Taktgeber 2 zu einem Takteingangsanschluß 13 in F i g. 2. Der Signalverlauf (a) in F i g. 3 zeigt einen Fall, bei dem der Ausgang des Signalgenerators 1 »1«—»0«—»1« ist. Wenn das Λ/ΛΖ-SignaI am Eingangsanschluß 12 »1« ist, wird ein UND-Glied (A \) 14 durchgeschaltet, während der Takteingangsanschluß, dessen Signalverlauf bei (b) in Fig.3 dargestellt ist auf einem hohen »1«-Pegel liegt, so daß Strom durch den Transistor (TSi) 15 fließt Wenn das NÄZ-Signal am Eingangsanschluß 12 »0« ist, wird ein Und-Glied (A 2) 16 mit einem Sperreingang durchgeschaltet, solange der Takteingang (b) auf dem hohen Pegel »1« liegt, so daß Strom durch den Transistor (TS2) 17 fließt Die Ausgänge der Transistoren 15 und 17 sind jeweils mit einem Ende einer Spule W1 eines Transformators (T) 18 verbunden, die eine an eine Spannungsquelle angeschlossene Mittelanzapfung besitzt Daher erscheint an einer Spule W 2 ein Signal entsprechend (c) in F i g. 3, das auf eine Übertragungsleitung L gesendet wird. Gemäß dem Signalverlauf (c) in F i g. 3 erscheint ein Impuls Pl, wenn das NRZ-Signal am Eingangsanschluß 12 »1« ist während ein Impuls P 2 gegenüber dem Impuls Pl entgegengesetzter Polarität an der Spule W2 erscheint wenn das NRZ-Signal am Eingangsanschluß 12 »0« ist Der Signalverlauf (c)\n Fig.3 stellt daher ein bipolares KZ-Signal dar. Das vom M-Anschluß S auf die Übertragungsleitung gesendete Signal enthält daher immer eine Zeitinformation, so daß der S-Anschluß R, wie noch erläutert werden wird, unter Verwendung einer sehr einfachen Schaltung den Takt ableiten kann.

Wenn das Impulssignal vom M-Anschluß 5 gesendet wird, tritt auch an einer Spule W3 des Transformators 18 ein Sendesignal auf. Dieses Signal an der Spule W3, dh, das gesendete Impulssignal vom M-Anschluß 5 Klangt jedoch nicht auf die Diskriminatorschaltung S, da ein Und-Glied (A 3) 19 von einem Ausgang (I) eines Inverters (INV) 20 gesperrt wird; der Inverter 20 wird mit dem Taktsignal (b) in F i g. 3 beaufschlagt. Das bipolare ßZ-Signal, das über die Übertragungsleitung L gesendet wird, unterliegt einer Laufxeitverzögerung rd, bevor es den S-Anschluß R erreicht; dies ist bei (d) in Fig.3 durch die Impulse PV und P2' dargestellt, die gegenüber den Impulsen Pl und P2 nach einer Verzögerungszeit von xd an einer Spule W6 eines Transformators (T) 21 des S-Aruchlusses R erscheinen. Da eine Mittelanzapfung einer Spule W 4 des Transformators 21 geerdet ist erscheinen an den Endanschlüssen der Spule W 4 ein Signal, dessen Verlauf bei (d) in F i g. 3 dargestellt ist bzw. ein Signal mit einer gegenüber dem Verlauf (d) in F i g. 3 entgegengesetzten Polarität. Die an beiden Enden der Spule WA auftretenden Signale werden mittels der Zeitsteuerung eines Steuertaktimpulses (y in Fi g. 3) gesperrt; an den Ausgängen von Und-Glieder (R A) 22 und (R 5) 23 erscheinen die Ausgangssignale (e) bzw. (I) in F i g. 3. Diese Ausgangssignale werden dem Setz- bzw. Rückstellanschluß einer Flipflopschaltung (FF2) 24 zugeführt Am Signalausgangsanschluß 25 erscheint daher das bei (h) in F i g. 3 gezeigte NÄZ-Signal, womit das NRZ-S\gna\ vom Signalgenerator 1 des M-Anschlusses S wiedergewonnen ist.

Die Ausgangssignale der Und-Glieder 22 und 23 werden beim Oder-Glied 26 zugeführt, so daß ein Taktsignal, das bei (g) in F i g. 3 dargestellt ist, am Taktausgangsanschluß 25a auftritt Wie bereits erwähnt, sendet der M-Anschluß Sein bipolares ftZ-Signal, weshalb der S-Anschluß R leicht das Taktsignal ableiten kann. Das Taktsignal (g) in F i g. 3 gelangt über eine Verzögerungsschaltung (DL) 27 zu einem Und-Glied (A 6) 28.

Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 27 ist bei (i) in F i g. 3 gezeigt Wenn daher ein M?Z-Signal (k) in F i g. 3 existiert, das vom S-Anschluß R zum M-Anschluß S gesendet wird, dann wird dessen Ausgabezeit vom Ausgabetaktsignal (i) in F i g. 3 bestimmt, das von der Verzögerungsschaltung 27 dem Und-Glied 28 zugeführt wird. Das Sendesignal vom S-Anschluß R zum M-Anschluß S ist ein unipolares KZ-Signal; nur wenn das Sende-NÄZ-Signal (k) in F i g. 3 am Signaleingangsanschluß 29 »1« ist, wird das Und-Glied 28

während eines Taktsignals (i) in F i g. 3 mit einem hohen Wert »1« durchgeschaltet so daß Strom durch einen Transistor (TS 3) 30 fließt Ein Impuls PlO' (d in F i g. 3) wird dann über eine Spule W5 des Transformators (T) 21 auf die Übertragungsleitung L gesendet.

Aus der obigen Erläuterung ist klar, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung (DL) 27 größer als die Impulsbreite der Sende-ÄZ-Impulse des M-Anschlusses 5 sein sollte.
Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 27 gelangt außerdem an einen Inverter (INV) 31. Das Ausgangssignal des Inverters 31 ist bei ß}in F i g. 3 dargestellt und wird zum Sperren der Und-Glieder 22 und 23 verwendet Daher öffnen die Und-Glieder 22 und 23 einerseits und das Und-Glied 28 andererseits nicht gleichzeitig, so daß das Sende-ÄZ-Signal PlO', das an die Spule W5 des Transformators 21 vom S-Anschluß R geliefert wird, nicht über die Spule WA, die Und-Glieder 22,23 und die Flipflopschaltung 24 zum Signalausgangsanschluß 25 gelangt

Das ÄZ-Signal PW erscheint nach einer Verzögerungszeit w an der Spule W3 des Transformators 18 des M-Anschlusses 5 als Signal PlO, das bei (c) in Fig.3 gezeigt ist Bei Fig.2 besteht die Dbkrimina-

torschaltung 5 des M-Anschlusses S aus dem Und-Glied 19, einem monostabilen Multivibrator (MM) 32 und einer Flipflopschaltung (FFi) 33. Das Und-Glied 19 wird vom Ausgangssignal des Inverters 20 (I in F i g. 3^ geöffnet. Wenn ein ÄZ-Signal, d. h. der Impuls P10 (c in F i g. 3), vom M-Anschluß S empfangen wird, dann wird das Ausgangssignal des Und-Gliedes 19 (m in F i g. 3) vom monostabilen Multivibrator 32 zu einem unipolaren /?Z-Signal mit einem Tastverhältnis von nahezu 1 (n in Fig.3) umgewandelt. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 32 ist mit der Flipflopschaltung 33 verbunden, an die auch der Takt (b in F i g. 3) angelegt ist, so daß als Ausgangssignal das wiedergewonnene NRZ-S\gm\ (p in F i g. 3) am Ausgangsanschluß 34 des M-Anschlusses 5erhalten wird.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß das Taktsignal des S-Anschlusses R von dem vom M-Anschluß S gesendeten Signal abgeleitet wird und daß das vom S-Anschluß R gesendete Signal vom Taktsignal des S-Anschlusses R begrenzt bzw. bestimmt wird. Daher wird die Diskriminatorschaltung im M-Anschluß S und im S-Anschluß R nicht gleichzeitig mit den jeweils gesendeten und empfangenen Signalen beaufschlagt, so daß eine Vollduplexgegenverbindung dadurch erzielt werden kann, daß jedes Bit abwechselnd vom N-Anschluß 5 und vom S-Ansch'.uß R gesendet wird.

F i g. 4 stellt eine gegenüber der Schaltung von F i g. 2 geänderte Ausführungsform dar. In F i g. 4 sind Punkte mit ähnlichen Wellenformen bzw. Signalveiiäufen mit den entsprechenden Buchstaben a — ρ wie in den F i g. 2 und 3 bezeichnet. Die Funktionsweise der in F i g. 4 dargestellten Schaltung ist die gleiche wie diejenige der Schaltung von F i g. 2. Bei der Ausführungsform von F i g. 2 erscheinen an den Spulen Wl und W3 des Transformators 18 und an den Spulen W 4 und W5 des Transformators 21 Signale mit ähnlichem Verlauf. Daher können die Spulen WX und W 3 bzw. IV 4 und W 5 zu einer Spule kombiniert werden. In F i g. 4 werden Transformatoren 35 und 36 benutzt, bei denen die Spulen W3 des Transformators 18 bzw. IV5 des Transformators 21 in F i g. 2 entfallen sind, so daß sich ein vereinfachter Transformatoraufbau ergibt. In diesem Fall ist eine Mittelanzapfung der Spule Wi des Transformators 35 geerdet, und zwischen das Und-Glied 14 und den Transistor 15 bzw. zwischen das Und-Glied 16 und den Transistor 17 sind pegelverschiebende Zenerdioden (Zi und Z2) 37 und 38 geschaltet. Beim S-Anschluß R ist der Kollektor des Transistors 30 mit der Spule W4 des Transformators 36 verbunden, während der Emitter dieses Transistors an eine Spannungsquelle angeschlossen ist und eine pegelverschiebende Zenerdiode (Z 3) 39 zwischen das Und-Glied 28 und den Transistor 30 eingefügt wurde.

Fig.5 zeigt eine weiter veränderte Ausführungsform der Schaltung von F i g. 2. An den mit a — ρ be- zeichneten Punkten in F i g. 5 ergeben sich ähnliche Si gnalverläufe wie in F i g. 2 und wie sie in F i g. 3 darge stellt sind Die Funktionsweise der in F i g. 5 gezeigten Schaltung ist derjenigen der Schaltung von F i g. 2 ähnlich. Die Unterschiede zwischen den Schaltungen von F i g. 2 und F i g. 5 werden im folgenden beschrieben. In F i g. 2 werden die Spulen IVl und W 3 des Transformators 18 und die Spulen WA und IVS des Transformators 21 gemeinsam benutzt Da die an den Enden der Spulen IVl und JV2 auftretenden Signale eine ⁶S zueinander entgegengesetzte Polarität aufweisen, können die in F i g. 2 gezeigten Spulen IVl, 1V3, W4 und W 5 zu Spulen IVl' und W 4' von Transformatoren 40 bzw. 41 in F i g. 5 vereinfacht werden. In diesem FaI setzt sich jedoch, wie in F i g. 5 gezeigt, eine Treiber schaltung für die bipolaren RZ-lmpulse aus einer Korn bination eines pnp-Transistors 42 mit einem npn-Tran sistor 43 zusammen, während die Empfangsschaltung Komparatorschaltungen (Ci und C2) 44 und 45 mi einem variablen Schwellwertanschluß enthält.

Im folgenden soll die Wirkungsweise der Kompara torschaltungen 44 und 45 erläutert werden. Ein Beispie ähnlicher Signalverläufe an den Punkten χ 1, χ 2 und χ Ι in F i g. 5 ist in F i g. 6 dargestellt. Ein bipolares Impuls signal (x 1 in F i g. 6) wird am Punkt χ 1 in F i g. 5 emp fangen und der Komparatorschaltung 44 und 45 züge führt, bei der der Schwellwert auf Vn und Vi 2 (siehe F i g. 6) eingestellt ist. Die bei (x 2) und (x 3) in F i g. ( gezeigten Signalverläufe erscheinen am Ausgang dei Komparatoren 44,45 und werden den Und-Gliedern 2i und 23 zugeführt. Die weitere Wirkungsweise ent spricht der Beschreibung zu F i g. 2.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform der Schaltung zui Verbesserung der Eigenschaften der Diskriminator schaltung aus den F i g. 2, 4 und 5, während F i g. 8 Si gnalverläufe in verschiedenen Teilen der Schaltung vor F i g. 7 darstellt. Bei den Schaltungen gemäß der F i g. 2, 4 und 5 unterscheidet nur das Und-Glied Ii zwischen den Amplitudenwerten eines mit einen Rauschanteil (y\ in Fig.8) versehenen Eingangssi gnals; der Ausgang des Und-Gliedes 19 ist direkt mi dem monostabilen Multivibrator 32 verbunden. Dahei erzeugt das Eingangsrauschen ein Fehlerausgangssig nal 46, das bei (m) in F i g. 8 gezeigt ist. Bei der Ausfüh rungsform von F i g. 7 wird der Takt mittels einer Takt extraktionsschaltung 47 unter Verwendung einer Ab Stimmschaltung oder eines Synchronoszillators (locking oscillator) vom Ausgangssignal (m)des Und-Gliedes 1? abgeleitet; einem Und-Glied (A 3') 49 wird ein Zeitra stersignalverlauf (y2 in Fig.8) zugeführt. Die Unter scheidung des Ausgangssignals (m)des Und-Gliedes Ii wird daher zu den richtigen Zeiten vorgenommen, se daß sich ein Ausgangssignal (m' in F i g. 8) am Ausgang des Und-Glied 49 ergibt, bei dem das Rauschen unter drückt ist. Es ist selbstverständlich, daß die in bezug au den M-Anschluß S beschriebene Verbesserung ebensc beim S-Anschluß R vorgenommen werden kann.

In F i g. 9 ist eine andere Ausführungsform einei Schaltung zur Verbesserung der Eigenschaften der ir den F i g. 2, 4 und 5 gezeigten Diskriminatorschaltunf dargestellt Bei dem erfindungsgemäßen Vollduplex übertragungssystem ist das Signalmuster nicht be schränkt weshalb Signale mit Gleichstromanteiler übertragen werden können. Das heißt ein empfange nes Signal am Punkt rs in F i g. 9 besitzt einen Gleich Stromanteil, wie dies in F i g. 10 unter der Bezeichnunj »rs nicht festgelegt« dargestellt ist und wodurch dei Arbeitsspielraum verringert wird. Der Arbeitsspiel raum kann dadurch vergrößert werden, daß der Ein gangspegel mittels einer Klemmschaltung festgeleg wird, wenn weder ein Eingangs- noch ein Sendesigna erwartet wird. In F i g. 9 beispielsweise wird der Em gang rs des Und-Gliedes 19 entsprechend dem Verlau (dp) in F i g. 10 geerdet Der Signalverlauf am Punkt r. ist daher wie unter der Bezeichnung »rs festgelegt« ir F i g. 10 dargestellt; auf diese Weise kann der Arbeits Spielraum während der Empfangszeit vergrößert unc dadurch eine Beeinträchtigung der folgenden Emp fangssignale infolge einer Änderung des Gleichstrom anteils verhindert werdea Dieser Effekt kann durcr Kombination der Verbesserungen gemäß den Fig.)

und 9 erheblich verstärkt werden.

Bei der obigen Erläuterung und im Impulsdiagramm von F i g. 3 ist die Verzögerungszeit xd in der Übertragungsleitung L sehr viel kleiner als die Signalperiode gewählt; die Verzögerungszeit kann unter der Voraussetzung vergrößert werden, daß sich eine Impulsfolge (Abwärtsimpulsfolge) vom M-Anschluß S zum S-Anschluß R und eine Impulsfolge (Aufwärtsimpulsfolge) vom S-Anschluß R zum M-Anschluß S nicht an den Punkten (c) und (d) in F i g. 2 begegnen. Diese Treffpunkte können durch Veränderung der Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 27 im S-Anschluß R eingestellt werden.

Die obige Erläuterung geht außerdem von dem Fall aus, daß für die Abwärtsimpulsfolge bipolare RZ- Impulse verwendet werden, um die Zeitinlormation beizubehalten. Es ist jedoch klar, daß jeder beliebige Impuls verwendet werden kann, falls der Takt vom empfangenen Signal im S-Anschluß R abgeleitet wird.

Ferner bezieht sich die obige Erläuterung auf einen Fall, bei dem Und-Glieder am Eingang der Diskriminatorschaltung verwendet werden. Bei Verwendung einer

Entzerrerschaltung, die die Verzerrung in einer Übertragungsleitung kompensiert, und eines sehr empfindlichen !Comparators, der vom Taktsignal synchronisiert wird, in der Diskriminatorschaltung wäre das erfindungsgemäße System jedoch auch auf eine Übertragung über lange Entfernungen anwendbar.

Da die Übertragungsleitung und die Sende- und Empfangsschaltung mittels eines Transformators getrennt sind, ist es, ohne daß dies erwähnt zu werden braucht, möglich, daß die elektrische Leistung vom

M-Anschluß S durch Überlagerung eines Gleichstroms auf der Übertragungsleitung zum S-Anschluß R geführt werden könnte.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweidraht-Zeitmultiplexverfahren für eine Zweiwegvollduplexverbindung zur gegenseitigen Übertragung von Digitalsignalen zwischen einem übergeordneten (master) und einem untergeordneten (slave) Anschluß, dadurch gekennzeichnet, daß der übergeordnete Anschluß (M-Anschluß S) sein eigenes Taktsignal erzeugt, daß der übergeordnete Anschluß Digitalsignalimpulse, die mit dem eigenen Taktsignal synchronisiert sind, an den untergeordneten Anschluß (S-Anschluß R) sendet, daß der untergeordnete Anschluß aus den vom übergeordneten Anschluß gesendeten Digitalsignalimpulsen Takthnpulse ableitet und daß der untergeordnete Anschluß Digitalsignalimpulse, die mit den abgeleiteten Taktimpulsen synchronisiert sind, zum übergeordneten Anschluß sendet, wobei dieser und der untergeordnete Anschluß zur Erzielung der simultanen Gegenverbindung abwechselnd ein Bit eines Digitalsignals senden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der übergeordnete Anschluß (S) ein bipolares RZ- Impulssignal aussendet, daß der untergeordnete Anschluß (R) die Taktimpulse durch Gleichrichtung des vom übergeordneten Anschluß gesendeten bipolaren ÄZ-Impulssignals erzeugt und daß der untergeordnete Anschluß ein bipolares RZ-Impulssignal an den übergeordneten Anschluß sendet

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der übergeordnete Anschluß (S) ein bipolares KZ-Impulssignal aussendet und daß der untergeordnete Anschluß (R)Uk Taktimpulse durch Gleichrichtung des bipolaren RZimpulses erzeugt und ein unipolares KZ-lmpulFsignal an den übergeordneten Anschluß sendet.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der übergeordnete Anschluß (S) und der untergeordnete Anschluß (R) im Empfangsteil eine Taktextraktionsschaltung (9, 47) für die Ableitung eines Taktsignals aus dem empfangenen Signal, einen Zeitrastergenerator (48) zur Erzeugung eines Zeitrastersignals konstanter Periode und geringer Pulsbreite aus dem Taktsignal und eine Diskriminatorschaltung aufweisen, die abhängig vom Zeitrastersignal arbeitet und dadurch die empfangenen Signale sofort erfaßt

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der übergeordnete Anschluß (S) einen ersten Transformator (18) mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Spule (Wl, W2, W3) aufweist, wobei eine Treiberschaltung (15, 17) für das bipolare KZ-Impulssignal mit beiden Enden der ersten Spule (Wl) verbunden ist, welche eine Mittelanzapfung besitzt, wobei die zweite Spule (W2) mit der Übertragungsleitung (L) verbunden ist und die dritte Spule (W3) an eine Diskriminatorschaltung (5) angeschlossen ist, die das unipolare Signal vom untergeordneten Anschluß (7?j unterscheidet, und daß der untergeordnete Anschluß einen zweiten Transformator (21) mit einer vierten, fünften und sechsten Spule (W 4, W 5, W6) besitzt, wobei die Übertragungsleitung an die sechste Spule (W6) angeschlossen ist, beide Enden der vierten Spule (W4) mit einer Diskriminatorschaltung (8) verbunden sind, de das vom übergeordneten Anschluß gesendete b polare KZ-Impulssignal unterscheidet und wobei defünfte Spule (W5) mit einer Treiberschaltung 00) to das unipolare KZ-Impulss.gnal verbunden ist

6 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet daß der übergeordnete Anschluß feinen ersten Transformator (35) mit einer ersten und einer zweiten Spule (W\ W2) besitzt wobei an beide Enden der ersten ςηιιΐέ (Wi) die eine Mittelanzapfung besitzt eine Trierschaltung (15, 17) für das bipolare KZ-Im-Dulssignal angeschlossen ist, wobei ferner ein Anschluß der ersten Spule mit einer Disknminatorschaltung zur Unterscheidung des unipolaren Signat vom untergeordneten Anschluß g»verbunden ist und wobei die zweite Spule (W2) an die Übertragungsleitung fZ,; angeschlossen ist, und daß der untergeordnete Anschluß einen zweiten Transformator (2j>) mit einer dritten und einer v.erten Snule (W3, W4) besitzt, wobei die Übertragungsleitung an die dritte Spule (W3) und beide Enden der vierten Spule (W4) an eine Diskriminatorschaltung (8) angeschlossen sind, die die bipolaren RZ-Impulssignde vom übergeordneten Anschluß unterscheidet, und wobei mit einem Anschluß der vierten Spule eine Treiberschaltung für das unipolare KZ-Impulssignal verbunden ist.

7 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der übergeordnete Anschluß (S) einen ersten Transformator (40) mit einer ersten Spule (Wl) und einer zweiten Spule (W2) aufweist wobei ein Anschluß der ersten Spule mit einem Punkt konstanter Spannung z. B. Masse, und der andere Anschluß der ersten Spule mit einer Treiberschaltung (42, 43) für das bipolare KZ-Impulssignal und einer Diskriminatorschaltung (5) verbunden sind, die das unipolare KZ-lmpubsigna) unterscheidet und wobei die zweite Spule an die Übertragungsleitung (L) angeschlossen ist, und daß der untergeordnete Anschluß (R) einen zweiten Transformator (41) mit einer dritten Spule (W3) und einer vierten Spule (W4) aufweist, wobei die Übertragungsleitung an die dritte Spule angeschlossen ist und wobei ferner ein Anschluß der vierten Spule mit einem Punkt konstanten Spannungswerts (z. B. Masse) und der andere Anschluß der vierten Spule mit einer Diskriminatorschaltung, die das bipolare KZ-Impulssignal vom übergeordneten Anschluß unterscheidet und einer Treiberschaltung (30) für das unipolare KZ-Signal verbunden sind, das vom untergeordneten zum übergeordneten Anschluß gesendet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der übergeordnete Anschluß (S) oder der untergeordnete Anschluß (R) oder beide auf der Eingangsseite der Diskriminatorschaltung (5, 8) mit einer Klemmschaltung (50) versehen sind, die den Gleichspannungspegel in der Zeit, in der weder ein Sendenoch ein Empfangssignal existiert, auf einen festen Wert legt.