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"Ansteuerschaltung für Eoppelpunkte" Die Erfindung betrifft eine
Ansteuerschaltung für die Koppelpunkte einer aus in Matrixform angeordneten Koppelvielfachen
zusammengesetzten Koppeigruppe.
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In modernen, indirekt gesteuerten Fernsprechvermittlungssystemen werden
die als Koppelpunkte bezeichneten Durchschalteelemente in Matrixform zusammengeschaltet
und bilden Koppelvielfache als selbständige elektrische Baugruppen, die über Zwischenleitungen
miteinander verbunden werden.
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Die Ansteuerung der Koppelpunkte in Koppelvielfachen ist ein Problem,
dessen Lösung stark von der Technik der Koppelpunkte, der Methode der Wegesuche
und vom übrigen Systemaufbau abhängt und für die es zahlreiche Lösungen gibt.
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Eine aus den Hasler Nachrichten April 1974 mit dem Titel "Der elektronische
Koppelpunkt KP 2x2 für Telefon - Hauszentralen" bekannte Lösung ist die Koinzidenzansteuerung
mittels einer Zeilen- und einer Spaltenmarkiersignalleitung. Treten diese Signale
an einem Koppelpunkt gleichzeitig auf, so bewirken sie das Einschalten des Koppelpunktes.
Um Doppelverbindungen zu vermeiden, darf zur gleichen Zeit nur jeweils ein Koppelpunkt
angesteuert werden.
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Obwohl die Koinzidenzansteuerung im Prinzip sehr einfach, wenig aufwendig
und flexibel ist, besitzt sie Nachteile, die in der Bereitstellung der Markiersignale,
im Verdrahtungsauf wand und in der Schwierigkeit, den Schaltzustand des Koppelpunktes
zu erkennen oder den Koppelpunkt zu löschen, bestehen.
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Bei der Ausführung der Koppelvielfache als integrierte Halbleiterschaltkreise
insbesondere als NOS-Großschaltkreise spielt es kaum eine Rolle, wie komplex die
Ansteuerlogik ist, wenn
sie nur nicht zuviel Fläche eines Halbleiterchips
beansprucht.
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Dagegen wird mindestens die Hälfte der Kosten eines integrierten Schaltkreises
durch das Gehäuse und die Innenverdrahtung verursacht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ansteuerschaltung
für ein Koppelvielfach anzugeben, die folgende Forderungen erfüllt: 1. Möglichst
geringe Anzahl von Außenanschlüssen des Koppel~ vielfaches.
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2. Möglichst einfache Koppelfeldverdrahtung.
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3. Möglichst wenige und einfache gemeinsame Zuzatzschaltkreise in
Koppelgruppen oder einem Koppelfeld.
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4. Zeitlich gestaffelte Ansteuerung der Koppelpunkte, wobei nacheinander
auch mehrere Koppelpunkte in einer Zeile und Spalte eingeschaltet werden dürfen,
sodaß ein beliebiges Einschaltmuster realisiert werden kann.
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Die Aufgabe wird mit einer Ansteuerschaltung für die Koppelpunkte
einer aus in Matrixform angesteuerten Koppelvielfachen zusammengesetzten Koppelgruppe
gemäß der im Anspruch 1 genannten Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäße Ixjsung
ermöglicht
eine erheblich vereinfachte Ansteuerschaltung. Es sind
nunmehr wenige Außenanschlüsse am Koppelvielfach erforderlich, die Koppelfeldverdrahtung
ist vereinfacht, Koppelgruppen erfordern nur noch wenige und einfache gemeinsame
Zusatzschaltkreise und beliebige Einschaltmuster der Koppelpunkte sind herstellbar.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben. Bei Ausgestaltung der Schaltung nach Anspruch 2 wird auch die Anzahl
der Außenanschlüsse einer Koppelgruppe erheblich reduziert. Die Weiterbildung nach
Anspruch 3 erlaubt eine getrennte Einschaltung und Löschung einzelner Kop pelpunkte.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist der Schaltzustand eines Koppelpunktes
feststellbar. Wird die Schaltung nach Anspruch 7 weitergebildet, so können in einer
Koppelgruppe vorhandene Koppelvielfache ein Rückmeldesignal abgeben, sodaß bei einem
Teilausbau des Systems Fehlmarkierungen vermieden werden können. Ist ein Koppelvielfach
fehlerhaft, so wird dies durch die Ausgestaltung der Ansteuerschaltung nach Anspruch
8 signalisiert. Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 ermöglicht eine leichte Erweiterbarkeit
einer Koppelgruppe.
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Werden die Koppelvielfache der Ansteuerschaltung untereinander über
einer Mehrebenenverdrahtungsplatte in geätzter Schaltungstechnik verbunden, so nimmt
auch die Koppelgruppe wenig Raum in Anspruch.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis
4 näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Koppelvielfachs
mit einer einem Koppelpunkt zugeordneten erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung.
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Figur 2 die Vielfach schaltung der Sprechwege mehrerer Koppelvielfache
zu einer Koppelgruppe.
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Figur 3 Ansteuerschaltung für eine Koppelgruppe.
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Figur 4 Schaltung zur Erzeugung bestimmter Zustandsausgabesignale.
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Figur 1 zeigt in der oberen Hälfte ein Koppelvielfach mit m Eingängen
und n Ausgängen mit schematischer Darstellung der Sprechwege 2 und der Koppelpunkte
3. Im Ausführungsbeispiel ist m I n s 8 gewählt, sodaß insgesamt das Koppelvielfach
aus m ~ n I 64 Koppelpunkten mit Je 8 Zeilen - und 8 Spaltenleitungen besteht.
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Zur Ansteuerung eines Koppelpunktes ist Jeweils ein Ansteuerkreis
vorgesehen, welcher als Blockschaltbild in der unteren Hälfte der Figur 1 dargestellt
ist. Ein Koppelpunkt wird beispielsweise über die Steuerleitung 4 von einem Koppelpunktspeicher
5 des Steuerkreises geschaltet. Um die Forderung nach einem beliebigen Einschaltmuster
der Koppelpunkte zu erfüllen, ist in der Ansteuerschaltung Jedem Koppelpunkt ein
Koppelpunktspeicher 5 zugeordnet.
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Jedem Koppelpunkt ist erfindungsgemäß ein Steuerkreis mit einer ersten
UED;Schaltung 6 zugeordnet, an deren Eingang Adressenleitungen AZ für Zeilenadressen
und AS für Spaltenadressen, und zwei Auswahlleitungen U1 und V1 angeschlossen sind.
Die Adressenleitungen iz dienen der Zuführung der Zeilenadresse und die Adressenleitungen
AS der Zuführung der Spaltenadressen eines Koppelvielfachs. Diese Adressenleitungen
sind allen Koppelpunkten eines Koppelvielfachs und auch einer Koppelgruppe gemeinsam.
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Die Auswahlleitungen U1 und V1 sind jeweils einem Koppelvielfach,
in diesem Fall dem Koppelvielfach 11 zugeordnet. Zu einem Koppelvielfach 32 würden
die entsprechenden Auswahlleitungen U3 und V2 gehören.
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Der Ausgang der UND-Schaltung 6 dient zum Ein- und Ausschalten des
der UND-Schaltung 6 zugeordneten ICoppelpunktes, Er ist hierzu, ebenso wie ein Anschluß
E , für die Einschaltung des Koppelpunktes, mit einer zweiten UND-Schaltung 7 und,
ebenso wie ein Anschluß L für die Ausschaltung des Eoppelpunktes, mit einer UND-Schaltung
8 verbunden. Der Ausgang der UND-Schaltung 7 führt an den einen Eingang , der Ausgang
der UND-Schaltung 8 an den anderen Eingang des Koppelspeichers 5, dessen Ausgang
über die Steuerleitung 4 den der UND-Schaltung 6 zugeordneten Koppelpunkt steuert.
Eine ebenfalls an diese Steuerleitung 4 angeschlossene UND;Schaltung 9 dient in
Verbindung mit dem Ausgangssignal der UND-Schaltung 6 zur Abgabe eines Zustandssignals,
welches den Schaltzustand des Koppelpunktes kennzeichnet, an die Zustandsausgabeleitung
Z am Ausgang der UND-Schaltung 9.
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Eine weitere, an dem Ausgang des UND-Gliedes 6 angeschlossene Zustandsausgabeleitung
S dient der tberwachung der UND-Schaltung 6. Die Funktion des Steuerkreises im einzelnen
wird weiter unten näher beschrieben.
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Die geringste Unzahl Steuerleitungen benötigt eine rein dual codierte
insteueradresse Je Koppelpunkt. Bei n . X Koppelpunkten
beträgt
die Anzahl der verschiedenen Adressenleitungen s = ldN + ldN.
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Hierin ist ld ( ) der Logarithmus des Arguments in der Klammer zur
Basis 2. Liegt ldN und/oder ldN zwischen zwei aufeinanderfolgenden ganzen Zahlen,
so ist jeweils die nächst höhere ganze Zahl einzusetzen. Im Ausführungsbeispiel
ist M = N = 8 und damit s = 3 + 3 = 6.
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Figur 2 zeigt eine Koppelgruppe mit sechs Koppelvielfachen 11 bis
32, die Je m Zeilenleitungen und n Spaltenleitungen aufweisen und somit 64 Koppelpunkte
je Koppelvielfach enthalten.
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Die Koppelvielfache sind matrixförmig angeordnet. Eine Koppelvielfachzeile
enthält zwei Koppelvielfache, eine Koppelvielfachspalte drei Koppelvielfache. Diese
Koppelgruppe mit je 64 Koppelpunkten Je Koppelvielfach umfaßt somit 24 Zeilenleitungen
und 16 Spaltenleitungen und somit 24 . 16 Koppelpunkte.
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Da die Koppelgruppe aber aus identischen Koppelvielfachen mit Jeweils
m Eingängen und Jeweils n Ausgängen aufgebaut sein soll, ist eine vollständige Adressierung
in einfacher Weise nicht möglich. Jedes Koppelvielfach müßte nämlich durch eine
zusätzliche Adresse aufgerufen werden. Zwar läßt sich mit Hilfe einer UND-Verknüpfung
und einem individuell Je Koppelvielfach verschiedenen
Anschluß
der UND-Eingänge an die dann zweidrähtig (mit richtigem und invertierten Vorzeichen)
ausgelegten Steuerleitungen für die Koppelvielfache decodierte Adressierung der
Eoppelvielfache vornehmen, aber je nach Größe der gemeinsam gesteuerten Koppelgruppe
sind unterschiedlich viele Eingänge der UND-Verknüpfung erforderlich. Dadurch wird
der Einsatz des Eoppelvielfachs als Baustein an spezielle Vorbedingungen geknüpft
und eingeschränkt.
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Nach der Lehre der Erfindung wird deshalb für die Auswahl eines Koppelvielfaches
eine Koinzidenzansteuerung gewählt, die völlig freizügig ist. Jedes Steuerteil eines
Koppelvielfachbausteines weist einen Anschluß U und einen Anschluß V auf.
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Bei Koinzidenz der Signale an diesen Eingängen ist das gewünschte
Koppelvielfach aufgerufen. Die Koppelpunkte innerhalb des Koppelvielfachs werden
dagegen durch dual codierte Adressen ausgewählt. Daher müssen die Adressen für die
Zeilen-Nr. und die Spalten-Nr. eines Koppelvielfachs getrennt codiert werden, weil
die Zeilen-Nr. z. B. einen Eingang kennzeichnet und die Spalten-Nr. eine Zwischenleitung
bezeichnet.
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Die Adressenleitungen AZ, von denen lediglich ldm und die Adressenleitungen
AS, von denen lediglich Ldn
sind, erforderlich / können für alle
Koppelvielfache parallel geschaltet werden.
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Figur 3 zeigt die aufgrund der Erfindung sich ergebende vorteilhafte
Zusammenschaltung der Adressenleitungen AZ und AS.
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Die Parallelschaltung der Adressenleitungen ist deshalb statthaft,
weil nur die Adressen des durch die Signale in den Auswahlleitungen U und V ausgewählten
Koppelvielfachs wirksam werden. Das UND-Glied 6 in Figur 1 gibt beispielsweise nur
dann ein Aufrufsignal für den ihm zugeordneten Koppelpunkt ab, wenn an den Auswahlleitungen
U1 und V1 ein Signal anliegt und die dem Koppelpunkt zugeordneten Zeilenadressen
und Spaltenadressen vorliegen. Ist der Koppelpunkt angewählt, so wird über das UND-Glied
9 in Figur 1 sein Schaltzustand aufgrund des Potentials der Steuerleitung 4 der
Zustandsausgabeleitung Z zugeführt.
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Wie Figur 3 zeigt, haben nicht nur alle Koppelpunkte, sondern auch
alle Koppelvielfache gemeinsame Zustandsausgabeleitungen.
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An den Ausgängen der UND-Glieder 9 von Figur 1 ist die gemeinsame
Zustandsausgabeleitung Z für die Kennzeichnung des Schalt zu standes des Koppelpunktes
angeschlossen.
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Die Auswahlleitungen U und V sind mit einer Decodierschaltung 1 bzw.
18 verbunden, welche durch ein Signal Cu für eine Zeile einer Koppelgruppe und ein
weiteres Signal Cv für die Spalte einer Xoppelgruppe das Koppelvielfach, das den
gewünschten Koppelpunnt enthält, ansteuert.
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In jedem Koppelvielfach sind auch die Steuersignaleingabe leitungen
E und L jeweils zusammengeschaltet, so daß Jedes Koppelvielfach hierfür nur jeweils
einen einzigen Anschluß aufweist. Die Steuersignaleingabeleitungen der Koppelvielfache
einer Koppeigruppe lassen sich in vorteilhafter Weise wiederum zusammenschalten,
so daß alle goppelpunkte einer Koppelgruppe auch gemeinsame Steuersignaleingabeleitungen
besitzen.
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Von der Steuerung der Fernsprechvermittlung kann durch ein Signal
auf der Steuersignaleingabeleitung E während der Anwahl des Koppelpunktes dieser
über die UND-Schaltung 7 (Figur 1) eingeschaltet werden. Ober die Steuersignaleingabeleitung
L und die UND-Schaltung 8 (Figur 1) kann das Ausschalten des Koppelpunktes bewirkt
werden.
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Figur 4 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung bestimmter Zustandsausgabesignale.
Das dort gezeigte UND-Glied 42 ist in jedem Koppelvielfach nur einmnl vorhanden.
Seinen beiden Eingängen werden die Auswahlleitungen U und V für das jeweilige Koppelvielfach
zugeführt. Der Ausgang des UND-Gliedes 42 kann wiederum in vorteilhafter Weise an
der gemeinsamen Zustandsausgabeleitung W für eine Kennzeichnung des Vorhandenseins
des Koppelvielfachs angeschlossen werden. Ein Signal auf der gemeinsamen Zustandsausgabeleitung
W bedeutet, daß das angewählte Koppelvielfach eingebaut und betriebsbereit ist.
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An die UND-Schaltung 42 können weitere Eingänge mit internen Fehlersignalisierungen
angeschlossen werden, um zu verhindern, daß ein defekter Baustein das Quittungssignal
an die Zustandsausgabeleitung W abgibt. Es ist aber auch, wie in Figur 4 gezeigt
unabhängig von einem Signal auf der Zustandsausgabeleitung W eine eigene Zustandsausgabeleitung
F realisierbar, die bei Anwahl eines Koppelvielfachs und bei Auftreten eines Fehlers
ein Signal auf der Zustandsausgabeleitung F abgibt. Hierzu ist beispielsweise der
Ausgang des fünften UND-Gliedes 42 mit dem ersten Eingang eines sechsten UND-GLiedes
43 verbunden, dessen zweiter Eingang an einer einen Fehler signalisierenden Leitung
und dessen Ausgang an der gemeinsamen Zustandsausgabeleitung
F
zur Kennzeichnung eines Fehlers im Koppelvielfach angeschlossen sind.
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Als fehlersignalisierende Leitung ist in Figur 4 der Ausgang einer
ODER-Schaltung 41 vorgesehen, an deren Eingang die Zustandsausgabeleitungen S (Figur
1) Jedes Steuerkreises eines Koppelpunktes eines Koppelvielfachs angeschlossen ist.
Ist ein Koppelvielfach, beispielsweise das Koppelvielfach 11, über die Auswahlleitungen
Ul und V1 angesteuert und noch kein Koppelpunkt adressiert, so daß das UND-Glied
6 in Figur 1 an seinem Ausgang kein Signal abgeben dürfte, Jedoch infolge eines
Fehlers ein Signal aufweist, so gibt die UND-Schaltung 41 von Figur 4 ebenfalls
ein Signal an die UND-Schaltung 43 weiter und die Zustandsausgabeleitung F zeigt
einen Fehler an.rBei der erfindungsgemäßen Lösung ist es von Vorteil, daß es außer
einer Matrix von M/m Auswahlleitungen U und N/n Auswahlleitungen V nur allen Koppelvielfachen,
die in vorteilhafter Weise als Koppelvielfachbaustein realisiert werden, gemeinsame
Sammelgibt, leitungen 1was die Verdrahtung einer Koppeigruppe sehr vereinfacht,
weil parallel zu den Sprechwegen, deren Vielfachschaltung in Figur 2 angedeutet
ist, nur noch weitere senkrechte oder waagrecht verlaufende, alle Koppelvielfachbausteine
berührende leitungen erforderlich sind. Im Vergleich zu einer
Koinzidenzansteuerung
hat die vorgeschlagene Ansteuerschaltung den Vorteil, daß beispielsweise bei einem
Koppelvielfachbaustein mit m ~ n = 8 ~ 8 = 64 Koppelpunkten einer Koppelgruppe mit
M ~ N = 24 ~ 16 Koppelpunkten lediglich 8 Gehäuseanschlüsse für Adresseneingänge
Je Koppelbaustein gegenüber 16 bei der Koinzidenzansteuerung erforderlich sind.
Jede Kop pelgruppe kommt mit 11 verschiedenen Adressenleitungen gegenüber 40 bei
der Koinzidenzansteuerung aus und das Verhältnis der Anzahl der Adressenleitungen
zur Anzahl der Sprechleitungen beträgt nur 0,275 gegenüber 1,0.
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Hiermit ist ersichtlich, daß die vorgeschlagene Lösung wesentlich
weniger Gehäuseanschlüsse, Leitungen und Lötstellen benötigt als die reine Koinzidenzansteuerung.
In vorteilhafter Weise werden die Koppelpunkte eines Koppelvielfachs mit ihren Steuerkreisen
in NOS-Technologie als ein integrierter Baustein in einem Gehäuse mit abgeschirmten
Zuleitungen angeordnet, da in integrierten Schaltungen die Anzahl der Eingänge einer
Logik-Schaltung kein wesentlicher Faktor im Flächenbedarf bedeuten. Abgeschirmte
Zuleitungen sind in an sich bekannter Weise unempfindlich gegen kapazitive und induktive
Einstreuungen.
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Um ferner Störungen und Verdrahtungsaufwand und damit Platz einzusparen,
ist es weiterhin von Vorteil, die Koppelvielfache untereinander über einer Nehrebenenverdrahtungspiatte
in geätzter Schaltungstechnik zu verbinden.