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Interface-Modul in einem digitalen Datenübertragungssyst em Die Erfindung
bezieht sich auf ein Interface-Modul in einem digitalen Datenübertragungssystem
zur Kopplung eines Untersystems oder dergleichen auf eine gemeinsame Datenübertragungsleitung.
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Bei digitalen Datenverarbeitungsanlagen werden die digitalen Daten
auf einer gemeinsamen Datenübertragungsleitung zwischen einer Vielzahl von Untersystemen,
Rechnern, Fernterminalss Sensoren, Randeinheiten oder dergleichen gesendet und empfangen.
So ist beispielsweise bereits ein Dekodiersystem für ein binäres, phasenmoduliertes,
digitales Ubertragungssystem vorgeschlagen worden. Die binäre Phasenmodulation ist
in den vergangenen Jahren zu einer der wichtigsten Modulationsmethoden für die Übertragung
von digitalen Daten geworden, wie der besagte Vorschlag verdeutlicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Interface-Modul zu
schaffen, das mit Untersystemen, Rechnern, Fernterminals, Sensoren, Randeinheiten
oder dergleichen zusammenwirken kann, um die Daten auf einer gemeinsamen Datenübertragungsleitung
zu empfangen und/oder zu senden.
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Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs
angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Das erfinkungsgemäße Interface-Modul kann beispielsweise in ein digitales
Datenübertragungssystem mit binärer Phasenmodulation eingefügt und mit einem Dekoder
von #jener Art versehen sein, wie er bei dem erwähnten Vorschlag vorgesehen ist.
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Durch das erfindungsgemäße Interface-Modul werden die Steuer- und
Daten-Worte der empfangenen Digital-Signale während der hapfangsphase aufgenommen
und dekodiert. Während der Sendephase werden die Daten- oder Antwort-Worte von den
angeschlossenen Untersystemen oder dergleichen durch das Interface-Modul empfangen,
kodiert und auf der Datenübertragungsleitung übertragen. Ein Phasenbereich in den
durch das Interface-Modul empfangenen Steuer-Worten bestimmt die #npfangs-oder Sendephase
des jeweiligen Interface-Moduls.
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Das Interface-Modul ist derart aufgebaut, daß es über einen Lesespeicher
für die Nikro-Prograrnmierung verwendet werden kann, um zu ermöglichen, daß die
Steuer-Worte in einzelne Bereiche oder Abschnitte unterteilt werden können, und
um die
einzelnen Abschnitte in vorbestimmte separate Register steuern
zu können, deren Eingänge parallel mit der gemeinsamen Empfangsleitung verbunden
sind, so daß das System weder von der Struktur der Signale abhängig ist, noch durch
die Bit-Zahl begrenzt wird.
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Das Interface-Modul ist ferner so aufgebaut, daß eine reduntante
Verbindung einzelner Komponenten gleicher Module ermöglicht wird, um so eine Vielzahl
gleicher Module mit hoher Zuverlässigkeit parallel schalten zu können.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 ein Blockdiagramm mit einer Vielzahl
von Interface-Modulen, die durch eine Kreuz schaltung miteinander verbunden sind,
um eine Parallelschaltung der einzelnen Module mit hoher Zuverlässigkeit zu ermöglichen;
Fig. 2 ein detailliertes Blockdiagramm eines Interface-Moduls; und Fig. 3 eine schematische
Darstellung einer typischen Steuer- und Daten-Wortstruktur in einem digitalen Übertragungssyst
em.
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In Fig. 1 sind vier InterEace-Module 10, 12, 14 und 16 dargestellt.
Das Modul 10 enthält einen Empfänger P, der über einen querverbindenden Auswahl-Schaltkreis
10a mit einem logischen Schaltkreis P' verbunden ist. Der ausgang des logischen
Schaltkreises P' ist über einen querverbindenden Auswahl
-Schaltkreis
10b mit einem Sender P " verbunden. Der Empfänger P empfängt die digitalen Daten
über eine gemeinsame Datenübertragungsleitung P* und der Sender pll überträgt die
digitalen Daten über die gemeinsame Datenübertragungsleitung P*.
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Das Modul 12 umfaßt einen Empfänger D, der die digitalen Daten über
eine gemeinsame Datenübertragungsleitung D* empfängt und der über einen querverbindenden
Auswahl-Schaltkreis 12a mit einem logischen Schaltkreis D' verbunden ist.
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Der Ausgang des logischen Schaltkreises D' ist über einen querverbindenden
Auswahl-Schaltkreis 12b mit einem Sender Dl' verbunden. Der Sender D" überträgt
die Informationenüber die Datenübertragungsleitung D*.
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In gleicher Weise ist das Modul 14 mit einem Empfänger T versehen,
welcher die Daten über eine gemeinsame Datenübertragungsleitung 2* empfängt und
welcher über einen querverbindenden Auswahl-Schaltkreis 14a mit einem logischen
Schaltkreis § verbunden ist. Der Ausgang des logischen Schaltkreises T' ist über
einen querverbindenden Auswahl-Schaltkreis 14 b mit dem Sender 2" verbunden, und
der Sender e " sendet die Datenüberdie gemeinsame Datenübertragungsleitung T*. Das
Modul 16 enthält einen Empfänger Q, welcher die digitalen Daten von einer gemeinsamen
Datenübertragungsleitung Q* empfängt und welcher über einen querverbindenden Auswahl-Schaltkreis
16a mit einem logischen Schaltkreis Q' verbunden ist. Der Ausgang des logischen
Schaltkreises Q' ist über einen querverbindenden Auswahl-Schaltkreis 16 b mit dem
Sender Q" verbunden, und der Sender Q" überträgt die Daten über die gemeinsame Datenübertragungsleitung
Q*.
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Jedes Modul von Fig. 1 kann in derselben Art und Weise wie das in
Fig. 2 dargestellte aufgebaut sein, und jedes Modul kann über die jeweils dazugehörige
gemeinsame Datenübertragungsleitung Daten empfangen und senden. Die Module sind
so aufgebaut, daß einzelne Logik-Elemente über den entsprechenden, querverbindenden
Auswahl-Schaltkreis miteinander kreuzweise verbunden werden können, so daß so viele
Module wie nur gewünscht miteinander mit hoher Zuverlässigkeit parallel geschaltet
werden können.
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Sollte beispielsweise in dem System von Fig. 1 der Empfänger P ausfallen,
so kann über den querverbindenden Schaltkreis 10a der logische Schaltkreis P' an
jeden der anderen Empfänger angeschlossen werden. Sollte der logische Schaltkreis
P' ausfallen, so kann in ähnlicher Weise über den querverbindenden Auswahl-Schaltkreis
12a der Empfänger P mit dem logischen Schaltkreis D' verbunden werden. Sollte der
Sender P " ausfallen, so kann beispielsweise in ähnlicher Art und Weise mit dem
Auswahl-Schaltkreis 10b der Sender D'' über den Auswahl-Schaltkreis 12b oder über
einen anderen Auswahl-Schaltkreis jeder beliebige andere Sender an den Ausgang des
logischen Schaltkreises P' angeschlossen werden. Sollte beispielsweise der logische
Schaltkreis P' ausfallen, so kann mit dem querverbindenden Auswah Schaltkreis 10a
die von dem Empfänger P empfangene Information auf einen beliebigen anderen logischen
Schaltkreis zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden.
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Das Interface-Modul 10 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, zum Beispiel
aus drei integrierten Schaltkreisabschnitten 100, 102 und 194 gebildet werden. Der
Schaltkreisabschnitt
100 ist mit der gemeinsamen Datenübertratungsleitung
P* durch einen Übertrager 105 verbunden, um die digitalen Daten von der Leitung
PF zu empfangen und um die digitalen Daten auf die Leitung P* zu übertragen.
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Der Schaltkreisabschnitt 100 umfaßt einen Empfängerschaltkreis, welcher
selbst einen Filter 106 und einen Verstärker 107 umfaßt, wobei der Empfängerschaltkreis
die beispielsweise binär phasenmodulierten digitalen Daten dem Schaltkreisabschnitt
102 zuführt. Der Schaltkreisabschnitt 102 umfaßt zum Beispiel einen synchronisierenden
Signaldetektor 108, einen Bit-Detektor 110 und einen Bit-Zähler 112, die alle in
der Weise zusammenarbeiten, wie sie in der eingangs erwähnten Anmeldung beschrieben
ist, um die empfangenen digitalen Daten zu dekodieren und um die digitalen Worte
wiederzugewinnen, welche die in Fig. 3 dargestellte Struktur aufweisen. Der Schaltkreisabschnitt
102 kann auch einen an sich bekannten Gleichheits-Prüfkreis 116 zur Prüfung gleicher
Bits aufweisen. Der Ausgang des Bit-Detektors 110 führt durch den querverbindenden
Auswahl-Schaltkreis 10a und über eine gemeinsame Sammelleitung 114 zu dem Schaltkreisabschnitt
104.
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Da der Signaldetektor 108, der Bit-Detektor 110 und der Bit-Zäller
112 in dem Schaltkreisabschnitt 102 einen Dekoder bilden, können die dekodierten
Worte in die Empfangssammelleitung 114 geführt werden. Der Schaltkreisabschnitt
104 umfaßt eine Vielzahl von Logik-Elementen, nämlich: Ein Adreßregister 120, das
den Adreß-Abschnitt des Meldesteuerwortes MCW (vgl. Fig. 3) empfängt; ein Wort-Zähl-Register
122, das den Wort-Zähl-Abschnitt des flelde-Steuer-Wortes aufnimmt;
einen
Sende/Empfangs-Phasen-Block-Register 124, das das T/R-Bit des Melde-Steuer-Wortes
empfängt; ein Zustandsregister 126; ein Eingangs/Ausgangsregister 128, das die Datenworte
empfängt; ein Coderegister 130; ein Bite-Register 132; und einen Schalter 133. Die
Eingänge all dieser Logik-Elemente (120 bis 133) sind parallel mit der Empfangssammelleitung
114 verbunden. Ein Leseregister 134 ist zur Steuerung des logischen Schaltkreises
des Schaltkreisabschnittes 104 vorgesehen und der derart zeitlich angepaßt ist,
daß die verschiedenen Abschnitte oder Bereiche der empfangenen Steuerworte separat
in die einzelnen Logik-Elemente 120, 122, 124, 126 gesteuert werden können und daß
die empfangenen Datenworte in das #ingangs/Ausgangs-Register 128 gesteuert werden
können.
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Das idreßregister 120 ist mit einem angepaßten Vergleichsnetzwerk
150 verbunden, in welchem die vorbestimmte Adresse des jeweiligen Untersystems gespeichert
ist, so daß nur Nachrichten angenommen werden, die für das jeweilige Untersystem
bestimmt sind. Das Wort-Zähl-Register 122 ist mit einem Zähler 152 verbunden, so
daß eine vorbestiimite Wortanzahl in dem Wort-Zahlabschnitt des flelde-Steuerwortes
das Untersystem veranlaßt, eine bestimmte Anzahl nachfolgender Datenworte aufzunehmen
oder zu senden. Der Phasenblock 124 ist mit einem Zähler 154 verbunden, so daß das
damit verbundene System auf eine Empfangs- oder Sende- Phase geschaltet werden kann.
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Wenn das Interface-Modul 10 auf die sppfangapbase geschaltet ist,
dann wird ein nachfolgend empfangenes Datenwort in das Eingangs/Ausgangs-Register
128 gesteuert, um anschließend in das angeschlossene System eingerührt su werden.
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Wenn das Interface-Modul 10 auf die Sendephase geschaltet wird, dann
wird das Datenwort von dem angeschlossenen System in das Eingangs/Ausgangs-Register
128 geleitet, um nachfolgend auf die Datenleitung P* übertragen zu werden. Das Coderegister
130 und das Bit-Register 132 werden zu den üblichen Prüf- und Testzwecken verwendet.
Durch den Schalter 133 wird ermöglicht, daß jede Information in jedem Register für
einen Test oder einen anderen Zweck direkt zurückgeführt werden kann, Die Ausgänge
der verschiedenen Logik-Elemente 120, 122, 124, 126, 128, 130 und 132 sind mit einer
gemeinsamen Sende-Sammelleitung 156 verbunden, welche ihrerseits über einen querverbindenden
Auswahl-Schaltkreis 10b mit einem Bit-Kodierer 160 in dem Schaltkreisabschnitt 102
verbunden ist, um so das übertragene Signal zu kodieren. Der Schaltkreisabschnitt
102 umfaßt auch Gleichheitsbit-Einsetz-Netzwerk 162 und einen synchronisierenden
Signalgenerator 164, um ein Gleichheitsbit in das zu sendende Signal einzusetzen
und um das zu sendende Signal zu synchronisieren. Die Signale werden dann von dem
Kodierer zu dem Senderabschnitt des Schaltkreisabschnittes 100 geleitet. Der Schaltkreisabschnitt
100 umfaßt einen Impulsformer 170, dessen Ausgang über angepaßte Verstärker 172
und 174 zu dem Übertrager 105 führt. Ein Zeit-Basis-Generator 176, der ebenfalls
in dem Schaltkreisabschnitt 100 vorgesehen ist, ist mit einem Zähler 178 verbunden,
welcher den Leses#cher 134 steuert.
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Vor Beginn der Übertragung einer besonderen Nachricht von einem Übertragungssteuergerät
zu einem Untersystem wird
der Nachricht, wie beispielsweise in
Fig. 3 gezeigt, ein Melde-Steuer-Wort (NCW) vorangestellt, an das sich eine Serie
von Datenworten (DW) anschließt. Jedem Nelde-Steuerwort ist ein positives Synchronisier-Signal
(+S) und jedem Datenwort ist ein negatives Synchronisier-Signal (-S) vorangestellt.
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Wenn eine Nachricht zuerst durch ein Untersystem empfangen wird,
dann wird die Zeit-Basis 176 aktiviert, um dadurch den Zähler 178 zu veranlassen,
daß der Lesespeicher 130 angesteuert wird, so daß der Lesespeicher eine Serie von
Anweisungen an den logischen Schaltkreis 104 in richtiger Reihenfolge und in entsprechenden
Zeitabständen ausgibt.
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Durch diese Anweisungen werden die einzelnen Abschnitte oder Bereiche
des Melde-Steuer-Wortes abschnittweise in die verschiedenen Logik-Elemente in dem
logischen Schaltkreis 104 gesteuert. Der Adreßbereich des Melde-Steuer-Wortes wird
beispielsweise in das Adreßregister 120 gesteuert; der Wort-Zahl-Bereich wird in
das Wortregister 122 gesteuert; das P/R-Phasen-Bit wird in den Phasenblock 124 gesteuert;
und der Steuerbereich wird in das Zustandsregister 126 gesteuert.
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Das empfangene Steuerwort veranlaßt das dazugehörige System, die
nachfolgenden Datenworte zu empfangen oder zu senden. Bei einem besonderen Zustand
des T/R-Bereiches des Steuerwortes wird beispielsweise das System auf die Empfangsphase
geschaltet und die nachfolgenden Datenworte, die über die Datenleitung P* empfangen
worden sind, werden der Reihe nach in das Eingangs/Ausgangs-Register 128 gesteuert,
um so in das dazugehörige Untersystem geleitet zu werden. Wenn andererseits das
Phasen-Bit auf den anderen binären Zustand gesetzt
ist, dann wird
dem Modul eine Sendephase angezeigt, so daß die Daten des angeschlossenen Systems
der Reihe nach in das Eingangs/Ausgangs-Register 128 geleitet werden, um dann dem
Kodierer des Moduls über die gemeinsame Ubertragungsleitung 156 zugeführt zu werden.
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Am Ende einer jeden Nachricht, die von dem Steuersystem an das angeschlossene
Untersystem mit dem Interface-Modul nach Fig. 2 gesendet worden ist, kann ein Antwort-Wort
(RW) in das Eingangs/Ausgangs-Register 128 zur Übertragung an das Steuersystem gesteuert
werden, wobei die Struktur des Antwort-Wortes in Fig. 3 dargestellt ist. Ein ähnliches
Interface-Modul kann bei dem Steuersystem dann die verschiedenen Bestandteile des
Antwort-Wortes in die entsprechenden Logik-Elemente - wie beispielsweise in die
von Fig. 2 - steuern.
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Das vorangehend beschriebene Interface-Modul ist derart ausgebildet,
daß es in herkömmlicher Art und Weise mit anderen ähnlichen Interface-Modulen zur
erhöhten Zuverlässigkeit zusammengeschaltet werden kann. Dieses Interface-Modul
kann Steuer- und Datenworte aufnehmen und dekodieren und die dekodierten Steuer-
und Datenworte auf dazugehörige Systeme übertragen. Ein besonderes Merkmal dieses
Interface-Moduls besteht darin, daß die verschiedenen Abschnitte oder Bereiche der
empfangenen Steuerworte individuell in verschiedene Logik-Elemente gesteuert werden
können, so daß das Modul auf einen großen Bereich der Datengeschwindigkeit, der
Wortlänge, der Nachrichtenfolgen, des Phasenwechsels und der Systemkonfiguration
arbeiten kann. Ein besonderer Vorteil des Interface-Moduls besteht auch darin, daß
es sowohl in der Empfangs- als auch in der Sendephase arbeiten kann.