DE2653716A1 - DATA TRANSFER ARRANGEMENT - Google Patents
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Postadresse München: Patentccr.sult 8 München 60 Radedcestraöe 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden- Patcr.tconsüit 62 V.'.csbader: Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 0--1SoPostal address Munich: Patentccr.sult 8 Munich 60 Radedcestraöe 43 Telephone (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postal address Wiesbaden- Patcr.tconsüit 62 V. '. Csbader: Sonnenberger Straße 43 Telephone (06121) 562943/561998 Telex 0-1Sun
Western Electric CompanyWestern Electric Company
Incorporated
New York, N. Y. 10007, USA Sherman D.N. 1-1Incorporated
New York, NY 10007, USA Sherman DN 1-1
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Daten zwischen einem Analog-Übertragungsmedium und einer Vielzahl von Digitaldatenanschlüssen mit einem digitalen Signalprozessor zur Durchführung aller Funktionen einer Datenübertragungsanordnung einer ersten Art und Schaltungen zur sequentiellen Anschaltung des Prozessors an jeden der Datenanschlüsse.The invention relates to an arrangement for the transmission of data between an analog transmission medium and a plurality of digital data ports with a digital signal processor for implementation all functions of a data transmission arrangement of a first type and circuits for sequential connection of the processor to each the data connections.
Mit der Einführung von Digitalrechnern hat sich die Notwendigkeit einer digitalen Nachrichtenübertragung zwischen entfernt voneinander angeordneten Rechnern ergeben. Dieser Bedarf ist meistens durch Verwendung bestehender Netzwerke mit analogen Sprachband-Kanälen gedeckt worden, die für Sprachübertragungszwecke benutzt werden, also das Fernsprechnetz. Zur Übertragung von Digitalsignalen über solche Ana-With the advent of digital computers, the need for a digital messaging between remote Calculators. This need is mostly met by using existing networks with analog voice band channels that are used for voice transmission purposes, i.e. the telephone network. For the transmission of digital signals via such analog
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logkanäle ist es erforderlich, die Digitalsignalo so abzuwandeln, daß sie in die zulässige Bandbreite passen, und empfangsseitig die Digitalsignale wiederherzustellen. Zu diesem Zweck werden die Digitalsignale auf ein spraclifrequentes Trägersignal moduliert und nach der Übertragung zur Wiedergewinnung der ursprünglichen Digitaldaten demoduliert. Eine digitale Datenübertragungsanordnung oder ein Datengerät, das die vorgenannten Operationen ausführen kann, ist auch als MODEM (Modulator-Demodulator) bekannt.log channels it is necessary to modify the digital signals in such a way that they fit into the permissible bandwidth and to restore the digital signals at the receiving end. For this purpose, the digital signals are modulated onto a voice-frequency carrier signal and, after transmission, demodulated to recover the original digital data. A digital data transmission arrangement or a data device that can perform the above operations, also known as a MODEM (Mod ulator -the odulator).
Die Benutzer solcher Modems benötigen häufig mehrere Datengeräte, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Zur Erfüllung dieser Bedürfnisse installiert man heute jeweils die erforderlichen Typen von Datengeräten. Das bedeutet jedoch eine beträchtliche Investition für den Benutzer. Außerdem ergibt es sich häufig, daß die Anforderungen des Benutzers sich von Zeit zu Zeit ändern, beispielsweise, um die Übertragungsmöglichkeiten zu verbessern. Das wiederum macht die Mühe und den Aufwand eines Austausches der vorhandenen Datengeräte gegen die gewünschten erforderlich. In der US-PS 3. 649. 759 (14. März 1972) ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, die die Funktionen mehr als eines Datengerätes gleichzeitig erfüllen kann. Dies wird durch An-The users of such modems often require multiple data devices, each with different properties. To meet this Today, the required types of data devices are installed in each case. However, that means a considerable investment for the user. In addition, it often turns out that the user's needs change from time to time, for example to change the To improve transmission possibilities. This in turn makes the effort and expense of replacing the existing data devices against the required required. In U.S. Patent 3,649,759 (March 14 1972) a circuit arrangement is described, which the functions more as a data device can meet at the same time. This is achieved by
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schaltung eines Steuerprozessors hoher Arbeitsgeschwindigkeit an aufeinanderfolgende Datenanschlüsse und Durchführung der Funktionen eines Datengerätes für jeden Anschluß erreicht. Bei der bekannten Schaltungsanordnung sind jedoch alle simulierten Datengeräte von gleicher Art. Für eine größere Flexibilität ergibt sich demgemäß ein Bedarf nach einem universellen Datengerät, das die Funktionen einer Vielzahl von Datengeräten erfüllen und so umgeordnet werden kann, daß sich jeweils die speziellen Eigenschaften irgendeines gewünschten Datengerätes ergeben.connection of a high-speed control processor to successive ones Data connections and implementation of the functions of a data device for each connection achieved. In the known circuit arrangement however, all simulated data devices are of the same type. Accordingly, there is a need for greater flexibility a universal data device that fulfills the functions of a variety of data devices and can be rearranged so that each result in the specific characteristics of any desired data device.
Zur Lösung der sich damit ergebenden Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Anordnung der eingangs genannten Art und sieht vor, daß der Prozessor auch zur Durchführung aller Funktionen wenigstens der Datenübertragungsanordnung einer zweiten Art ausgelegt ist, daß die an bestimmten Datenanschlüssen auftretenden Datensignale eine Verarbeitung durch die Datenübertragungsanordnung erster Art erfordern und daß die an anderen Datenanschlüssen auftretenden Datensignale eine Verarbeitung durch die Datenübertragungsanordnung der zweiten Art erfordern.The invention is based on solving the problem arising therefrom of an arrangement of the type mentioned and provides that the processor to carry out all functions at least the data transmission arrangement of a second type is designed that the data signals occurring at certain data connections a Require processing by the data transmission arrangement of the first type and that the data signals occurring at other data connections require processing by the data transmission arrangement of the second type.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.The invention is described below with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt ein allgemeines Blockschaltbild eines universellen Datengerätes 10, das entsprechend den Grundgedanken der Erfindung ausgelegt ist. Das Herz des universellen Datengerätes 10 wird durch einen zyklischen Prozessor 100 und einenDigitalsignal-Prozessor 200 hoher Geschwindigkeit gebildet. Der Prozessor 100 enthält u.a. einen veränderbaren Speicher, in den die Struktur des Datengerätes definierende Parameter eingeschrieben sind. Diese Parameter definieren die Anzahl und die Typen der Datengeräte, die das Datengerät gemäß Fig. 1 simulieren soll, die Px'ioritäten der verschiedenen Datengeräte und andere spezielle Merkmale, die gegebenenfalls gewünscht werden. Die Parameter zur Definition der Strulctur werden über eine Signalsammelleitung 101 in den veränderbaren Speicher des Prozessors 100 eingeschrieben. Das kann im Herstellerwerk, durch Änderung beim Benutzer oder durch einen Fernzugriff des universellen Datengerätes geschehen. Der zyklische Prozessor 100 enthält weitere Speicher, die Informationen bezüglich der speziellen Berechnungen aufnehmen, die der Prozessor 100 hoher Geschwindigkeit durchführen muß, sowie die spezielle Reihenfolge der erforderlichen Berechnungen. Die in den Speichern des Prozessors 1001 shows a general block diagram of a universal data device 10, which is designed according to the principles of the invention. The heart of the universal data device 10 is cyclical Processor 100 and a high speed digital signal processor 200. The processor 100 includes, among other things, a changeable one Memory in which the parameters defining the structure of the data device are written. These parameters define the number and the types of data devices which the data device according to FIG. 1 is to simulate, the priorities of the various data devices and other special ones Features that may be desired. The parameters for defining the structure are transferred to the via a signal bus 101 changeable memory of the processor 100 written. This can be done in the manufacturer's works, by a change by the user or by a The universal data device can be accessed remotely. The cyclic processor 100 contains further memories, the information relating to the particular computations that the high speed processor 100 must perform and the particular order of the necessary calculations. The in the memories of the processor 100
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enthaltenen Informationen werden von dem Prozessor 100 zur Steuerung der Operationen des Prozessors 200 hoher Geschwindigkeit benutzt. Diese Steuerung erfolgt über die Befehlssammelleitung 110.The information contained therein is used by the processor 100 for control of the high speed processor 200 operations. This control takes place via the command bus 110.
Der Prozessor 200 enthält eine arithmetische Logikeinheit, einen Multiplizierer, einen Festwertspeicher (ROM) mit einer Sinus-Nachschlagtabelle und einen Speicher oder eine Vielzahl von Registern, die einen Kurzzeitspeicher bilden. Der Prozessor 200 führt alle Logik-, Verzögerungs- und Arithmetik-Operationen durch, die zur Verwirklichung der Modulations- und Demodulationsfunktionen des universellen Datengerätes erforderlich sind.The processor 200 includes an arithmetic logic unit, a multiplier, a read only memory (ROM) with a sine look-up table and a memory or a plurality of registers containing a Form short-term storage. Processor 200 performs all of the logic, delay, and arithmetic operations necessary to implement the Modulation and demodulation functions of the universal data device are required.
Zusätzlich zu den Modulations- und Demodulationsfunktionen führt der Prozessor 200 alle anderen Signalmanipulationen des Datengerätes durch, beispielsweise eine Anpassung, Filterung, Formatbildung digitaler Daten und weitere Funktionen.In addition to the modulation and demodulation functions, the Processor 200 performs all other signal manipulations of the data device, for example an adaptation, filtering, format formation of digital data and other functions.
Die dem Prozessor 200 zugeführten Signale entstehen entweder in einem digitalen Pufferprozessor 300 oder in einem analogen Pufferprozessor 400. Der digitale Pufferprozessor 300 nimmt Digitalsignale von DatenanschlüssenThe signals fed to the processor 200 arise either in one digital buffer processor 300 or in an analog buffer processor 400. The digital buffer processor 300 takes digital signals from data ports
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700 auf und überträgt die in geeigneter Weise zusammengestellten Signale zum Prozessor 200. Der Schaltungsblock 700 kann einen einzelnen Datenanschluß oder eine Vielzahl von Datenanschlüssen umfassen. Auf entsprechende Weise nimmt der analoge Pufferprozessor 400 Digitalsignale vom Prozessor 200 auf und gibt entsprechende Analogsignale zum Übertragungsmedium 800. Außerdem nimmt der Prozessor 400 Analogsignale vom Übertragungsmedium 800 auf und gibt entsprechende Digitalsignale zum Prozessor 200. Der Prozessor 300 enthält Register zur Speicherung und Übertragung von Datensignalen zwischen dem Prozessor 200 und den Datenanschlüssen 700. Der Prozessor 400 enthält einen Analog-Digitalwandler, dem in manchen Fällen eine Steuerschaltung zur adaptiven Verstärkungseinstellung vorgeschaltet ist, ferner einen Digital-Analogwandler, gefolgt von einem analogen Tiefpaßfilter und Pufferregister für den Digital-Analog- und den Analog-Digitalwandler. In Ergänzung des Digital-Prozessors 300 stellt ein Leitungssteuer-Prozessor 500 eine Signalgabe- und Steuerschnittstelle zwischen den Datenanschlüssen 700 und den Datengeräten gemäß Fig. 1 dar. Beispielsweise nimmt der Prozessor 500 "Sendeanforderungs-"Signale von allen Datenanschlüssen im Block 700 auf, informiert den zyklischen Prozessor 100 über solche Anforderungen700 and transmits the signals compiled in a suitable manner to processor 200. Circuit block 700 may comprise a single data port or a plurality of data ports. In a corresponding manner, the analog buffer processor 400 receives digital signals from the processor 200 and outputs corresponding analog signals to the transmission medium 800. In addition, the processor 400 receives analog signals from the transmission medium 800 and outputs corresponding Digital signals to processor 200. Processor 300 contains registers for storing and transferring data signals between processor 200 and data ports 700. Processor 400 includes an analog-to-digital converter, which in some cases a control circuit for adaptive gain adjustment is connected upstream, furthermore a digital-to-analog converter, followed by a analog low-pass filter and buffer register for the digital-to-analog and the analog-to-digital converter. In addition to the digital processor 300 Line control processor 500 provides a signaling and control interface between the data ports 700 and the data devices of FIG. 1. For example, the processor 500 accepts "send request" signals of all data connections in block 700, informs the cyclic processor 100 of such requests
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und sendet auf Kommando vom Prozessor 500 (dieses Kommando wird aufgrund entsprechender Signale der Datenanschlüsse 700 erzeugt) "Fertig-zum-Senden-" Signale zu den anfordernden Datenanschlüssen. Auf entsprechende Weise nimmt der Prozessor 500 Anzeigen von Datenanschlüssen im Block 700 auf, um bereit für ankommende Daten zu sein, und antwortet durch "Bereif'-Signale, die zurück zu den anfordernden Datenanschlüssen gegeben werden.and sends on command from processor 500 (this command is generated on the basis of corresponding signals from data connections 700) "Ready-to-send" signals to the requesting data ports. In a corresponding manner, processor 500 takes indications of data connections at block 700 to be ready for incoming data and responds with "ready" signals going back to the requesting party Data connections are given.
Die gesamte Zeitsteuerung der Prozessoren 100, 200, 300, 400 und 500 wird durch die Zeitsteuerungseinrichtung 600 übernommen. Diese Einrichtung liefert die verschiedenen Synchronisationstaktsignale, die erforderlich sind. Alle von der Einrichtung 600 erzeugten Taktsignale werden in Form von Bruchteilen einer einzigen vorbestimmten Frequenz abgeleitet, die innerhalb der Einrichtung 600 erzeugt wird.The entire timing of the processors 100, 200, 300, 400 and 500 is taken over by the timing device 600. These Facility provides the various synchronization clock signals that are required. All clock signals generated by device 600 are derived in the form of fractions of a single predetermined frequency generated within device 600.
Digitale Datenanschlüsse, die für einen Betrieb zusammen mit bestehenden Datengeräten geeignet sind, erzeugen Bit-Ströme mit logischen "0"- und "1!:-Signalen. Diese Bit-Ströme werden gelegentlich als "Digitalsignal'V "Gleichstromsignal" oder "Grundbandsignal" bezeichnet. Manche Datenanschlüsse erzeugen zusätzlich zu dem Digitalsignal einenDigital data connections, which are suitable for operation together with existing data devices, generate bit streams with logical "0" and "1 !: Signals. These bit streams are sometimes referred to as" digital signal "V" direct current signal "or" baseband signal ". designated. Some data connections generate an in addition to the digital signal
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Synchronisationstakt und benötigen einen solchen Takt für den Empfang von Digitalsignalen. Man sagt, daß solche Datenanschlüsse synchron senden und empfangen. Andere Datengeräte senden und empfangen asynchron.Synchronization clock and require such a clock for reception of digital signals. It is said that such data connections transmit and receive synchronously. Other data devices send and receive asynchronously.
In den meisten Datengeräten wird das ankommende Digitalsignal in Gruppen von Bits unterteilt, wobei jede Gruppe ein Symbol oder ein Baud definiert. Die Symbole werden innerhalb des Datengerätes verarbeitet und über das Ubertragungsmedium mit einer Rate übertragen, die proportional der Bitstromrate (genannt "Bit-Rate") und der Anzahl von Bits je Symbol (genannt "Symbol-Rate" oder "Baud-Rate") ist. Man beachte, daß in Verbindung mit der vorliegenden Anmeldung die Einheit Hertz Hz einfach nur die Häufigkeit für das Auftreten bezeichnet, beispielsweise bedeutet eine Bitrate von 2.400 Hz 2.400 Bits je Sekunde.In most data devices, the incoming digital signal is divided into groups of bits, with each group being a symbol or a Baud defined. The symbols are processed within the data device and transmitted over the transmission medium at a rate which is proportional to the bit stream rate (called "bit rate") and the number of bits per symbol (called "symbol rate" or "baud rate"). Man Note that in connection with the present application the unit Hertz Hz simply denotes the frequency of occurrence, for example means a bit rate of 2,400 Hz 2,400 bits per second.
Für eine digitale Verarbeitung im Datengerät müssen die ankommenden Symbole vor der Verarbeitung abgetastet werden. Es ist zweckmäßig, eine Abtastrate oder einen Abtasttakt zu wählen, der ein ganzzahliges Vielfaches der erwarteten Baud-Raten für die ankommenden Daten ist. Außerdem wird für eine digitale Verarbeitung ein hochfrequenter Haupttakt erforderlich, um die verschiedenen Grundoperationen im zyklischenFor digital processing in the data device, the incoming Symbols are sampled before processing. It is expedient to choose a sampling rate or a sampling clock that is an integer Is a multiple of the expected baud rates for the incoming data. In addition, a high-frequency master clock is used for digital processing required to carry out the various basic operations in the cyclic
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Prozessor und im digitalen Hochgeschwindigkeits-Signalprozessor zu synchronisieren. Dieser Takt muß eine wesentlich höhere Frequenz als der Abtasttakt haben, so daß eine genügende Anzahl von Operationen durchgeführt werden kann. Eine Taktfrequenz von beispielsweise 12 MHz ist keine zu hohe Frequenz, wenn die Kompliziertheit der erforderlichen Aufgaben des Datengerätes und der Stand der Technik bei integrierten Schaltungen in Betracht gezogen wird.Processor and in high-speed digital signal processor too synchronize. This clock must have a much higher frequency than the sampling clock, so that a sufficient number of operations can be carried out. A clock frequency of 12 MHz, for example, is not too high a frequency given the complexity of the required Tasks of the data device and the state of the art in integrated circuits is taken into account.
Bei der Auslegung der Zeitsteuerung für ein universelles Datengerät nach der Erfindung lassen sich zwei grundsätzliche Takt-Schemata verwenden, nämlich ein fester Haupttakt oder ein variabler Haupttakt. Der variable Takt kann zwar zu einer Verringerung der verschiedenen Frequenzteiler-Anforderungen führen und die Möglichkeiten zur Behandlung unterschiedlicher Baud-Raten erhöhen, aber ein fester Takt bietet einige prinzipielle Vereinfachungen. Für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel wird daher ein fester Grundtakt MHz gewälilt. Außerdem wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dem universellen Datengerät die Möglichkeit gegeben, gleichzeitig acht Datenanschlüsse mit einer internen "Rahmen"-Frequenz von 7. 500 Hz zu bedienen. Ein "Rahmen" ist diejenige Zeitspanne, in welcher ein Abtast-When designing the time control for a universal data device According to the invention, two basic clock schemes can be used, namely a fixed master clock or a variable master clock. The variable clock can lead to a reduction in the various frequency divider requirements and the possibilities for Increase the handling of different baud rates, but a fixed clock rate offers some basic simplifications. For the one described here Embodiment, therefore, a fixed basic clock MHz is chosen. In addition, in the described embodiment, the universal Data device given the possibility of simultaneously serving eight data connections with an internal "frame" frequency of 7,500 Hz. A "frame" is the period of time in which a sampling
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wert von jedem der acht Datungeräte verarbeitet werden kann. Die Rahmenfrequenz von 7. 500 Hz ist absichtlich hoher als die bevorzugte Rahmenfrequenz mit 7,200 Hz (die ein ganzzahliges Vielfaches der Baud-Rate ist), um die richtige Synchronisation der internen Operation des Datengerätes (bei der Rahmenfrequenz) mit der Abtastfrequenz zu erleichtern, die wiederum mit den ankommenden Signalen des Datenanschlusses synchron ist.value can be processed by any of the eight data devices. The frame frequency of 7.500 Hz is intentionally higher than the preferred frame rate at 7,200 Hz (which is an integral multiple of the baud rate) to ensure proper synchronization of the internal operation of the Data device (at the frame frequency) with the sampling frequency, which in turn with the incoming signals of the data connection is synchronous.
Fig. 2 zeigt die Art und Weise, wie die Rahmenfrequenz von 7. 500 Hz für das universelle Datengerät nach der Erfindung die Möglichkeit schafft, synchron mit einer Vielzahl von Datenanschlüssen zusammenzuarbeiten, die diverse Abtastfrequenzen und Phasen besitzen. Die x-Achse in Fig. 2 gibt die Verarbeitungszeit an und ist auf der Zeile 60 in die Rahmen 1 bis 10 unterteilt. Die Zeile 70 gibt die Abtastwerte eines ersten Datenanschlusses an, die Achse 80 die Abtastwerte eines zweiten Datenanschlusses und die Achse 90 die Abtastwerte eines dritten Datenanschlusses. Man beachte, daß der erste und zweite Datenanschluß mit einer hohen Frequenz abgetastet werden, die nur etwas niedriger als die Abtastfrequenz ist, und daß eine willkürliche Phasendifferenz zwischen den Abtastwerten des ersten und zweiten Datenan-Fig. 2 shows the manner in which the frame frequency of 7,500 Hz creates the possibility for the universal data device according to the invention to work together synchronously with a large number of data connections, which have various sampling frequencies and phases. The x-axis in Fig. 2 indicates the processing time and is on the line 60 divided into frames 1 to 10. Line 70 specifies the sampled values of a first data connection, axis 80 the sampled values of a second data connection and the axis 90 the samples of a third data connection. Note that the first and second data ports be sampled at a high frequency, which is only slightly lower than the sampling frequency, and that an arbitrary phase difference between the samples of the first and second data
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Schlusses vorhanden ist. Man beachte außerdem, daß der dritte Datenanschluß mit einer Frequenz abgetastet wird, die gleich der halben Abtastfrequenz für den ersten Datenanschiuß ist, und daß eine willkürliche Phasendifferenz zwischen den Abtastwerten des dritten Datenanschlusses und denen der anderen Datenanschlüsse vorhanden ist.Losing is available. Also note that the third data port is sampled at a frequency which is equal to half the sampling frequency for the first data connection, and that an arbitrary one There is a phase difference between the sampled values of the third data connection and those of the other data connections.
Entsprechend den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung fallen die Abtastwerte 71, 81 und 91 auf den Zeilen 70, 80 bzw. 90 alle in den Rahmen 1 und werden im Rahmen 2 entsprechend der Darstellung in Zeile 60 verarbeitet (Abtastwerte 71', 81' und 91'). Auf der Zeile sind im Rahmen 2 keine Abtastwerte vorhanden. Demgemäß werden nur die Abtastwerte 72' und 92' im Rahmen 3 verarbeitet. Auf diese Weise arbeitet das universelle Datengerät gemäß Fig. 1 mit seiner eigenen internen Rahmenfrequenz und ist trotzdem in der Lage, eine Vielzahl von Datenanschlüssen zu bedienen, die ihre eigenen Abtastfrequenzen besitzen, welche nicht synchron mit der Abtastfrequenz des universellen Datengerätes laufen.In accordance with the principles of the present invention, the Samples 71, 81 and 91 on lines 70, 80 and 90, respectively, are all in frame 1 and are shown in frame 2 as shown in FIG Line 60 processed (samples 71 ', 81' and 91 '). On the line there are no samples in frame 2. Accordingly, only the samples 72 'and 92' in frame 3 are processed. To this The universal data device according to FIG. 1 works with its own internal frame frequency and is nevertheless able to provide a To serve a multitude of data connections which have their own sampling frequencies which are not synchronous with the sampling frequency of the universal data device.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß natürlich, weil innerhalb des universellen Datengerätes die Abtastwerte nicht in jedem Rahmeninter-It should be noted, however, that of course, because within the universal data device, the sampled values are not
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vall erscheinen (beispielsweise enthält der Rahmen 4 in Fig. 2 keinen Abtastwert vom ersten Datengerät), Operationen mit Informationen bezüglich der Vergangenheit sorgfältig durchgeführt werden müssen. Wenn beispielsweise ein rekursives Filter vorgesehen ist, so muß die für die Verwirklichung des Filters erforderliche Information bezüglich der Vergangenheit während eines Rahmens gespeichert werden, der keinen Datenabtastwert aufnimmt, so daß das Endergebnis nicht so lautet, als ob ein Abtastwert mit dem Wert 0 angekommen ist. Demgemäß müssen während eines Rahmens ohne Eingangsabtastwert alle Zählerstände, Programmstellen und kurzzeitige arithmetische Werte "eingefroren" werden.vall appear (for example, frame 4 in FIG. 2 does not contain any Sample from first data device), past information operations must be carefully performed. For example, if a recursive filter is provided, the information required to implement the filter must be related to of the past are stored during a frame that is not taking a data sample, so the final result will not is as if a sample with the value 0 has arrived. Accordingly, during a frame with no input sample all counter readings, program positions and short-term arithmetic values are "frozen".
Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß die vom universellen Datengerät verarbeiteten Datenabtastwerte am Ausgang des Prozessors mit der Rahmenfrequenz des Prozessors 200 zur Verfügung stehen. Die tatsächliche Datenübertragung zu den Datenanschlüssen 700 oder zum Übertragungsmedium 800 muß jedoch mit der Abtastfrequenz erfolgen. Zur Erzielung dieser Synchronisationsänderung von der Rahmenfrequunz mit 7.500 Hz auf die Abtastfrequenz mit 7.200 Hz ist eine Verzögerung um einen Rahmen erforderlich. Zur ErläuterungIt should also be pointed out that the data samples processed by the universal data device are available at the output of the processor at the frame frequency of the processor 200. The actual data transmission to the data connections 700 or to the transmission medium 800 must, however, take place at the sampling frequency. To achieve this change in synchronization from the frame frequency of 7,500 Hz to the sampling frequency of 7,200 Hz, a delay of one frame is required. In order to explain
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dieser Operation ist in Fig. 3 die x-Achse 60 aus Fig. 2 mit den Signalen des Datengerätes verdoppelt, wie sie vom Prozessor 200 aufgenommen werden (Elemente 71' bis 78'). Außerdem ist in Fig. 3 die Zeile 70 aus Fig. 2 mit den Signalen verdoppelt, die vom ersten Datenanschluß erzeugt werden (Elemente 71 - 78). Durch Vorsehen der vorgenannten Verzögerung um einen Rahmen können die Elemente 71' - 78' vom Prozessor 200 unter Verwendung des Rahmentakts in die Verzögerungseinrichtung "eingetaktet" und unter Verwendung des Abtacttaktes aus der Verzögerungseinrichtung "ausgetaktet" werden. Dies wird durch die Elemente 71'' - 78'' und den zugeordneten gestrichelten Linien angedeutet.After this operation, the x-axis 60 from FIG. 2 is doubled in FIG. 3 with the signals from the data device as received by the processor 200 (elements 71 'to 78'). In addition, in FIG. 3, line 70 from FIG. 2 is duplicated with the signals which are generated by the first data connection (elements 71-78). By providing the aforementioned delay by one frame, the elements 71 '- 78' can be "clocked" into the delay device by the processor 200 using the frame clock and "clocked out" of the delay device using the clock . This is indicated by the elements 71 ″ -78 ″ and the associated dashed lines.
Wie in Verbindung mit der x-Achse 60 in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist jeder Rahmen in dem Datengerät nach Fig. 1 in Intervalle, genannt Macrointervalle unterteilt, deren Zahl gleich der maximalen Anzahl von Datenanschlüssen ist, die durch das Datengerät bedient werden können. Jedes Macrointervall ist für die Verarbeitung der Daten eines Datenanschlusses reserviert. Auf diese Weise wird jeder Datenanschluß, falls notwendig, einmal je Rahmen bedient. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann im Hinblick darauf, daß achtAs shown in connection with the x-axis 60 in FIGS. 2 and 3, each frame in the data device according to FIG. 1 is divided into intervals, called macro-intervals, the number of which is equal to the maximum number of data connections that can be operated by the data device. Each macro interval is one for processing the data Reserved for the data connection. In this way, each data connection is served once per frame, if necessary. With the one described here Embodiment can be in terms of that eight
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Datenanschlüsse durch das Datengerät nach Fig. 1 bedient werden können, die Summe der acht Macrointervalle die Zeitdauer von 1/(7,500) oder 133, 3 ps. nicht überschreiten, die 1. 600 Perioden des Taktes mit 12 MHz entspricht. Jede Periode des Taktes (83,333 ns) wird ein "Befehlsintervall11 oder "Mikro int ervall" genannt.Data connections can be served by the data device according to FIG. 1, the sum of the eight macro intervals the duration of 1 / (7,500) or 133.3 ps. not exceed, which corresponds to 1,600 periods of the clock with 12 MHz. Each period of the clock (83.333 ns) is called a "command interval 11 or" micro int ervall ".
Aus der obigen Erläuterung ergibt sich, daß nur eine beschränkte Zeit für die Verarbeitung ankommender Signale und die Durchführung der verschiedenen Funktionen zur Verfügung steht, die für das universelle Datengerät nach der Erfindung erforderlich sind. Demgemäß ist der Schaltungsaufbau nach der Erfindung mit einem Hochgeschwindigkeits-Prozessor 200 und einem zyklischen Prozessor 100 niedriger Geschwindigkeit besonders für die vorliegenden Zwecke geeignet. Der zyklische Prozessor gibt die Reihenfolge der Verarbeitung an und berechnet die erforderlichen weiteren Verarbeitungsvorgänge,· während der Hochge-From the above explanation it can be seen that only a limited time for processing incoming signals and performing the various functions available for the universal Data device according to the invention are required. Accordingly, the circuit structure of the invention is with a high speed processor 200 and a low-speed cyclic processor 100 are particularly suitable for the present purposes. The cyclical one The processor specifies the order of processing and calculates the necessary further processing operations,
schwindigkeits-Prozessor die benötigten Operationenspeed processor the required operations
V - V -
Entsprechend Fig. 4 weist der Hochgeschwindigkeits-Prozessor 200 eine erste batensammelleitung 210, eine zweite Datensammelleitung 220, eine arithmetische Logikeiliheit 230, einen Multiplizierer 240,4, the high-speed processor 200 has a first data bus 210, a second data bus 220, an arithmetic logic unit 230, a multiplier 240,
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• /ff.• / ff.
einen Kurzzeitspeicher 250 und einen Festwertspeicher (ROM) mit einer Sinus-Nachschlagetabelle 260 auf. Die vorgenannten Bauteile des Prozessors 220 sprechen alle auf die Datensammelleitungen 210, 220 an und liefern ihre Ausgangssignale auf die gleichen Datensammelleitungen 210 oder 220. Die Ausgangssignale der vorgenannten Bauteile können außerdem von den Datensammelleitungen 210 und 220 abgetrennt werden. Dies ermöglicht eine wirksame zeitanteilige Benutzung der Datensammelleitungen.a short term memory 250 and read only memory (ROM) with a sine look-up table 260. The aforementioned components of the processor 220 are all responsive to the data buses 210, 220 and provide their output signals on the same data buses 210 or 220. The output signals of the aforementioned components can also from the data buses 210 and 220 are separated. This enables an effective pro-rata use of the data bus lines.
Die arithmetische Logikeinheit 230 (ALU) führt alle arithmetischen und logischen Operationen durch, die zwei Operanden verwenden. Diese Operanden werden aus den Datensammelleitungen 210 und 220 gewonnen. Eine Befehlssammelleitung 110 liefert die Befehle, die die verschiedenen Operationen der ALU-Einheit 230 steuern. Das bedeutet, daß die Befehlssammelleitung 110 die jeweils auszuführenden, speziellen Operationen (z.B. Addieren, Subtrahieren, UND-Verknüpfting, usw.) sowie den Bestimmungsort des Ergebnisses angeben (z.B. zur Sammelleitung 210, zur Sammelleitung 220 oder zu keiner von beiden). Die ALU-Einheit 230 läßt sich auf mehrere Arten verwirklichen. The arithmetic logic unit 230 (ALU) performs all arithmetic and logical operations that use two operands. These operands are derived from data buses 210 and 220 won. An instruction bus 110 provides the instructions that control the various operations of the ALU 230. That means, that the command bus 110 carries out the special operations to be carried out (e.g. adding, subtracting, ANDing, etc.) as well as the destination of the result (e.g. to manifold 210, to manifold 220 or none from both). The ALU unit 230 can be implemented in several ways.
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Der Multiplizierer 240 führt die arithmetischen Multiplikationsoperationen für Faktoren durch, die von den Datensammelleitungen 210 und 220 gewonnen werden. Da der Multiplizierer 240 nur eine Art von Operation ausführt, wird er zweckmäßig so ausgelegt, daß er immer die auf den Sammelleitungen 210 und 220 erscheinenden Signale multipliziert. Zur Gewinnung eines gewünschten Produktes muß der Multiplizierer 240 daher nur angewiesen werden (über die Befehlssammelleitung 110), das Produkt-Ausgangssignal zum richtigen Zeitpunkt auf die jeweilige Datensammelleitung zu geben.The multiplier 240 performs the arithmetic multiplication operations for factors obtained from data busses 210 and 220. Since the multiplier 240 is only one type of operation, it is expediently designed so that it always receives the signals appearing on the buses 210 and 220 multiplied. Thus, to obtain a desired product, the multiplier 240 need only be instructed (via command bus 110) to put the product output at the correct one Time to give to the respective data collector.
Der Kurzzeitspeicher 250 kann ein (dynamischer oder statischer) Speicher sein oder aus einer Gruppe von einzelnen Speicherregistern bestehen. Der Speicher 240 nimmt Zwischenergebnisse (beispielsweise Zählerstände zur Feststellung von abgelaufenen Intervallen) auf, die zur Durchführung verschiedener Funktionen des universellen Datengerätes nach Fig. 4 erforderlich sind.The short-term memory 250 can be a (dynamic or static) memory or consist of a group of individual storage registers. The memory 240 holds intermediate results (e.g. Counter readings to determine expired intervals), which are used to carry out various functions of the universal data device according to Fig. 4 are required.
Die Befehls Sammelleitung 102 gibt die Adresse der jeweiligen Speicherstelle im Speicher 250, die beteiligte Sammelleitung (210 oder 220) und ferner an, ob die Informationsübertragung von der DatensammelleitungThe command bus 102 gives the address of the respective memory location in memory 250, the bus involved (210 or 220) and also whether the information transfer from the data bus
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zum Speicher oder umgekehrt erfolgen soll. Es sei bemerkt, daß die praktische Verwirklichung des Speichers 250 unter Verwendung einer Speichereinheit zu geringerem Raumbedarf und niedrigeren Kosten führt. Die Verwendung individueller Speicherregister ermöglicht jedoch eine gleichzeitige Adressierung (für Lese- und Schreibvorgänge) von mehr als einem Register.to the memory or vice versa. It should be noted that the practical implementation of the memory 250 using a memory unit with a smaller footprint and lower cost leads. However, the use of individual memory registers enables simultaneous addressing (for read and write processes) from more than one register.
Die ROM-Einheit 260 ist ebenfalls ein Speicher. Er enthält Werte der Sinus-Funktion für den Bereich von 0 bis 7T/2. Zweckmäßig sind die Sinus-Werte sequentiell im Festwertspeicher 260 gespeichert, wobei die Speicheradressen den Winkeln entsprechen, deren Sinus-Wert gesucht wird. Beispielsweise kann die Adresse 0 den Sinus für 0 Grad enthalten, die Adresse 1 den Sinus von 90/1.024 Grad und die Adresse 1.023 den Sinus von (9O)(I. 023)/1024 Grad. Bei dieser Anordnung läßt sich der gewünschte Sinus-Wert dadurch gewinnen, daß die Befehlssammelleitung 102 die Adresse des Festwertspeichers 260 und diejenige Datensammelleitung (210 oder 220) angibt, an welche der Sinus-Wert anzulegen ist.The ROM unit 260 is also a memory. It contains values of the Sine function for the range from 0 to 7T / 2. They are useful Sine values are sequentially stored in the read-only memory 260, the memory addresses corresponding to the angles whose sine value is being sought will. For example, the address 0 can contain the sine for 0 degrees, the address 1 the sine of 90 / 1,024 degrees and the address 1.023 is the sine of (9O) (I.023) / 1024 degrees. With this arrangement leaves win the desired sine value in that the command bus 102 the address of the read-only memory 260 and that Data bus (210 or 220) indicates to which the sine value is to be applied.
Wegen des parallelen Aufbaus des Prozessors 200 kann die Sammel-Because of the parallel structure of the processor 200, the collective
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leitung 110 gleichzeitig Befehle an mehr als ein Bauteil des Prozessors 200 liefern. Beispielsweise kann die Befehlssammelleitung 110 die ALU-Einheit 230 anweisen, eine logische ODER-Verknüpfung für die auf den Datensammelleitungen 210 und 220 erscheinenden Signale durchzuführen, und gleichzeitig befehlen, daß das Ergebnis auf die Datensammelleitung 210 gegeben wird. Gleichzeitig kann der Speicher 250 angewiesen werden, das Ergebnis auf der Datensammelleitung 210 aufzunehmen und in einer Adresse A (oder im Register A) zu speichern. Darüberhinaus kann der Prozessor 200 gleichzeitig den.Festwertspeicher 260 anweisen, den Sinus-Wert der Adresseline 110 simultaneously commands more than one component of the processor 200 deliver. For example, command bus 110 may instruct ALU 230 to logically OR for perform the signals appearing on data buses 210 and 220, and at the same time command the result to be applied to the Data bus 210 is given. At the same time, the memory 250 can be instructed to put the result on the data bus 210 and to store it in an address A (or in register A). In addition, the processor 200 can concurrently instruct the.Festwertspeicher 260, the sine value of the address
S auf die Datensammelleitung 220 auszugeben. Da der Multiplizierer 240 eine gewisse Zeit zur Durchführung einer Multiplilcationsoperation benötigt, ist es tatsächlich außerdem möglich, ein Produktsignal der Signale zu erhalten, die von der ALU-Einheit 230 durch eine ODER-Funktion verknüpft worden sind.S to be output on the data bus line 220. Because the multiplier 240 requires a certain amount of time to carry out a multiplication operation, it is in fact also possible to obtain a product signal of the To receive signals that have been linked by the ALU unit 230 by an OR function.
Die Sammelleitungen 210 und 220 gehen vom Prozessor 200 aus und verbinden ihn mit dem Digital-Pufferprozessor 300 und mit dem Analog-Pufferprozessor 400.The buses 210 and 220 extend from the processor 200 and connect it to the digital buffer processor 300 and to the Analog buffer processor 400.
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Im Analog-Pufferprozessor 400 sprechen ein Digital-Analogwandler (D/A-Wandler) 410 und ein Analog-Digitalwandler (A/D-Wandler) 420 auf die Datensammelleitungen 210 und 220 an. Der Wandler 420 enthält eine Vielzahl von D/A-Wandlern, deren Zahl gleich der Anzahl von Datenanschlüssen ist, die durch das universelle Datengerät bedient werden kann, und eine gleiche Anzahl von Datenregistern. Aufgrund von Kommandos auf der Befehls Sammelleitung 110 werden die Daten auf der Sammelleitung 210 bezw. auf der Sammelleitung mit der jeweils richtigen Abtastfrequenz in das Schieberegister des richtigen D/A-Wandlers getaktet und dort in einAnalogformat umgewandelt. Die Analog-Ausgangssignale des D/A-Wandlerblocks 410 v/erden an einen Tiefpaßfilterblock 430 angelegt. Der Block 430 enthält ein Tiefpaßfilter für jeden D/A-Wandler im Block 410. Demgemäß wird das Analog-Ausgangssignal jedes D/A-Wandlers gefiltert und dann zum Medium 800 übertragen (beispielsweise einer Vielzahl von Fernsprechleitungen, deren Zahl gleich der Anzahl der Datenanschlüsse ist, die durch das universelle Datengerät bedient werden können).In the analog buffer processor 400, a digital-to-analog converter speaks (D / A converter) 410 and an analog-to-digital converter (A / D converter) 420 to data busses 210 and 220. The converter 420 includes a plurality of D / A converters, the number of which is equal to the number of data ports that can be served by the universal data device and an equal number of data registers. Be based on commands on the command bus 110 the data on the manifold 210 respectively. on the bus with the correct sampling frequency in the shift register of the correct D / A converter clocked and converted there into an analog format. The analog output signals of the D / A converter block 410 v / ground is applied to a low pass filter block 430. Block 430 contains a low pass filter for each D / A converter in block 410. Accordingly the analog output signal of each D / A converter is filtered and then transmitted to the medium 800 (e.g. a plurality of telephone lines, the number of which is equal to the number of data connections that are served by the universal data device can).
Für Signale, die in der entgegengesetzten Richtung laufen, werdenFor signals traveling in the opposite direction will be
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die Analogsignale, die dem universellen Datengerät nach Fig. 4 durch das Medium 800 zugeführt werden, zur AGC-Einheit 440 für die automatische Verstärkungsregelung geführt. Die Einheit 440 enthält wie die Blöcke 410 und 430 eine Vielzahl von Bauteilen für die automatische Verstarkungsregelung, deren Zahl gleich der Anzahl von Datenanschlüssen ist, die von dem universellen Datengerät bedient werden können. Aufgrund von Kommandos auf der Befehlssammelleitung 110 steuert jede Verstärkungsregeleinheit die Stärke des ankommenden Signals. Die Au ε gangs signale des Verstärkungsregelelementes im Block 440 werden zum A/D-Wandlerblock 420 gegeben, der einen Analog-Digital-Wandler und ein zugeordnetes Datenregister für jedes Verstärkungsregelelement im Block 40 enthält. Die am Eingang der einzelnen A/D-Wandler im Block 420 erscheinenden Signale werden mit der jeweiligen Abtastfrequenz abgetastet, in digitales Format umgewandelt und dann mit der Abtastfrequenz in die jeweiligen Datenregister geschoben. Abhängig von Befehlen auf der Befehlssammelleitung 110 werden die Ausgangssignale gewählter Datenregister des Blocks 420 zum richtigen Zeitpunkt an eine gewählte Datensammelleitung (210 oder 220) angelegt.the analog signals transmitted to the universal data device according to FIG the medium 800 are fed to the AGC unit 440 for the automatic gain control. Unit 440 includes how the blocks 410 and 430 a large number of components for the automatic gain control, the number of which equals the number of data connections that can be operated by the universal data device. Based on commands on the command bus 110 controls each gain control unit determines the strength of the incoming signal. The output signals of the gain control element in block 440 are given to A / D converter block 420 which has an analog to digital converter and an associated data register for each gain control element in block 40 contains. The signals appearing at the input of the individual A / D converters in block 420 are compared with the respective Sampling frequency is sampled, converted into digital format and then shifted into the respective data register at the sampling frequency. Addicted of instructions on instruction bus 110, the outputs of selected data registers of block 420 become the correct ones Time applied to a selected data bus line (210 or 220).
Im Digital-Rifferprozessor 300 sind die Datensammelleitungen 210 undIn digital reef processor 300 are data busses 210 and
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220 jeweils mit einem Eingangsdatenregister 310 und einem Ausgangsdatenregister ;. J verbunden. Das Eingangs register 310 enthält eine Gruppe von Registern, deren Zahl gleich der Anzahl von Datenansehlüssen ist, die von dem Datengerät nach Fig. 4 bedient werden können. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Datenregister 310 acht Register. Jedes dieser Register nimmt Informationen von den Datenanschlüssen 700 mit der Abtasttaktfrequenz des jeweils angeschalteten Datenanschlusses auf und liefert die getakteten Signale zum richtigen Zeitpunkt auf die richtige Datensammelleitung (210 oder 220) aufgrund von Befehlen auf der Befehls Sammelleitung 110. Das Ausgangsdatenregister 320 enthält ähnlich wie das Eingangsdatenregister 310 eine Vielzahl von Datenregistern, die je Signale an einen anderen Datenanschluß der Datenanschlüsse 700 geben. Aufgrund von Befehlen auf der Befehls Sammelleitung 110 nehmen die verschiedenen Ausgangs register des Registers 320 Informationen von der Datensammelleitung 210 oder 220 mit der Rahmenfrequenz des Datengerätes auf und geben diese Daten an den angeschalteten Datenanschluß. 220 each with an input data register 310 and an output data register ;. J connected. The input register 310 contains one Group of registers, the number of which is equal to the number of data connections which can be operated by the data device according to FIG. In the embodiment described here, the data register 310 contains eight registers. Each of these registers takes information from the data connections 700 with the sampling clock frequency of the respectively connected data connection and supplies the clocked Signals the correct time on the correct data bus (210 or 220) based on commands on the command bus 110. The output data register 320 contains similar to the input data register 310 a multiplicity of data registers, each of which gives signals to a different data connection of the data connections 700. In response to commands on command bus 110, the various output registers of register 320 take information from the data bus 210 or 220 with the frame frequency of the data device and pass this data on to the connected data connection.
Neben ihrer Verbindung mit dem Digital-Pufferprozessor 300 sind die DaienanscMüsse 700 mit einem Leitungssteuerprozessor 500 verbunden.In addition to their connection to the digital buffer processor 300, the The connections 700 must be connected to a line control processor 500.
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Der Block 500 in Fig. 4 entspricht natürlich dem Block 500 in Fig. Dessen Funktion ist bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden. The block 500 in FIG. 4 corresponds of course to the block 500 in FIG. Its function has already been described in connection with FIG.
Der Prozessor 100 ist das Hauptsteuerelement des universellen Datengerätes in Fig. 4. Er umfaßt ein Modem-Steuerbauteil 120, ein Programm-Steuerbauteil 130, einen Programmspeicher 140, einen Unterfolgen-Speicher 150, einen zyklischen Speicher 160 und ein Sprung-Steuerbauteil 170.The processor 100 is the primary control element of the universal data device in Fig. 4. It comprises a modem control component 120, a program control component 130, a program memory 140, a sub-sequence memory 150, a cyclic memory 160 and a jump control component 170
Der Unterfolgen-Speicher 150 ist ein programmierter Speicher, der mit der Befehls Sammelleitung 110 verbunden ist und dieser die jeweiligen Befehle zuführt, die die Prozessoren 200, 300 und 400 steuern. Die Befehle im Speicher 150 sind in Gruppen von Befehlsfolgen oder Gruppen von Unterfolgen zusammengefaßt, die dadurch ausgeführt werden, daß auf die Befehlssammelleitung 110 der Inhalt aufeinanderfolgender Speicherstellen in der Unterfolge gegeben wird, beginnend mit dem ersten Befehl der Unterfolge und endend mit dem letzten Befehl der Unterfolge. Eine ausgeführte Unterfolge veranlaßt die Prozessoren 200, 300 und 400, eine unterscheidbare Funktion oder Unter-The subsequence memory 150 is a programmed memory which is connected to the command bus 110 and this is the respective Feeds instructions that control processors 200, 300 and 400. The instructions in memory 150 are in groups of instruction sequences or Groups of sub-sequences summarized, which are carried out by the fact that on the instruction bus 110 the contents of successive Storage locations in the subsequence is given, starting with the first instruction of the subsequence and ending with the last instruction the sub-succession. An executed sub-sequence causes processors 200, 300 and 400 to perform a distinguishable function or sub-sequence.
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funktion des Datengerätes auszuführen. Da der Speicher 150 dasjenige Bauteil ist, das direkt die Befehle auf die Sammelleitung 110 gibt, muß er alle Unterfolgen enthalten, die zur Verwirklichung der gewünschten Funktionen des universellen Datengerätes erforderlich sind. Wegen der elementaren Art der Unterfolgen (beispielsweise eine einzelne Wiederholung eines einpoligen rekursiven Filters), kann jedoch jede Unterfoige bei der Verwirklichung einer Anzahl von Funktionen Verwendung finden, so daß die Gesamtzahl der erforderlichen Unterfolgen klein ist.to execute the function of the data device. Since the memory 150 is the one Component is that gives the commands directly on the bus 110, it must contain all the sub-sequences necessary to achieve the desired Functions of the universal data device are required. Because of the elementary nature of the sub-sequences (for example, a single repetition a unipolar recursive filter), however, any sub-structure can be used in the implementation of a number of functions so that the total number of subsequences required is small.
Zur vollständigen Durchführung einer Hauptfunktion des universellen Datengerätes nach Fig. 4 muß eine Anzahl von Unterfolgen nacheinander verarbeitet werden (wobei möglicherweise einige Unterfolgen mehrfach durchlaufen werden). Diese Auswahl erfolgt durch den Programmspeicher 140, der mit dem Unterfolgenspeicher 150 verbunden ist und an diesen die Adressen der Anfangsunterfolge liefert. Der Programmspeicher 140 enthält eine Vielzahl von Programmen, die je eine Liste mit den Anfangsadressen der gewünschten Unterfolgen beinhalten.To fully perform a main function of the universal 4, a number of sub-sequences must be processed in succession (with some sub-sequences possibly multiple times be run through). This selection is made by the program memory 140, which is connected to the sub-sequence memory 150 and delivers the addresses of the initial sub-sequence to this. The program memory 140 contains a multiplicity of programs, each with a list with the start addresses of the desired sub-sequences.
Anhand einer solchen Verwirklichung der Hauptfunktionen kann eine Zu-Based on such a realization of the main functions, an addition
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sammenstellung von Programmen zur Bildung irgendeines Standard-Datengerätes benutzt werden. Die Gruppierung von Programmen zur Definition des Aufbaus eines Datengerätes wird in der Programmsteuerung 130 verwirklicht. Das Bauteil 130 ist mit dem Programmspeicher 140 verbunden und ist ebenfalls ein Speicher, der eine Folge von Anfangsadressen liefert, die in diesem Fall diejenigen Adressen im Programmspeicher 140 sind, in welchen die Programme für die erforderlichen Hauptfunktionen des Datengerätes gespeichert sind.Compilation of programs to create any standard data device to be used. The grouping of programs to define the structure of a data device is carried out in the program control 130 realized. The component 130 is connected to the program memory 140 and is also a memory that contains a sequence of starting addresses supplies, which in this case are the addresses in the program memory 140 in which the programs for the required Main functions of the data device are stored.
Wie oben angegeben, kann das universelle Datengerät nach der Erfindung eine Vielzahl von Datenanschlüssen bedienen, für die unterschiedliche Typen von Datengeräten erforderlich sind. Außerdem kann erreicht werden, daß das universelle Datengerät nach der Erfindung einen unterschiedlichen Typ eines Datengerätes für einen bestimmten Datenanschluß darstellt. Bei dem besonderen Aufbau nach der Erfindung wird· diese Anpassungsfähigkeit durch das Modem-Steuerbauteil 120 erreicht, das an die Programmsteuerung 130 angeschaltet ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Modem-Steuerbauteil 120 acht Speicherstellen. Während des ersten Macro Intervalls erfolgt ein Zugriff zur ersten Speicher stelle, während des zweiten MacrointervallsAs stated above, the universal data device according to the invention Serve a variety of data connections that require different types of data devices. It can also be achieved be that the universal data device according to the invention a different Represents the type of data device for a specific data connection. In the special structure according to the invention, this Adaptability achieved by the modem control component 120, the is connected to the program controller 130. In the embodiment described here, the modem control component 120 contains eight Storage locations. Access occurs during the first macro interval to the first memory, during the second macro interval
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zur zweiten Speicherstelle, usw. bis zu einem Zugriff zur achten Speicherstelle während des achten Macrointervalls. Jede Speicherstelle gibt die Art des Datengerätes an, das durch das universelle Datengerät nach der Erfindung während eines bestimmten Macrointervalls verwirklicht werden soll. Diese Angabe hat die Form einer Adresse, die zur Programmsteuerung 130 gegeben wird. Die im Bauteil 120 enthaltenen Adressen geben an, an welcher Stelle in der Programmsteuerung 130 ein bestimmtes Datengerät realisiert ist. Entsprechend dem Grundgedanken der Erfindung ist die Sammelleitung 101 mit dem Modem-Steuerbauteil 120 verbunden, um eine Modifikation der Datengerät-Typen zu ermöglichen, die durch das universelle Datengerät verwirklicht werden. Das Signal für die Sammelleitung 101 kann durch einen direkten Zugriff zum universellen Datengerät oder von einer entfernten Stelle über das Übertragungsmedium angelegt werden, indem die Sammelleitung 101 über die durch den Analog-Pufferprozessor gebildete Schnittstelle geführt wird.to the second memory location, etc. up to an access to the eighth memory location during the eighth macro interval. Each memory location indicates the type of data device that is being used by the universal data device is to be realized according to the invention during a certain macro interval. This specification takes the form of an address that to program control 130 is given. The ones contained in component 120 Addresses indicate at which point in the program control 130 a specific data device is implemented. According to the basic idea of the invention is the bus 101 with the modem control component 120 connected to allow modification of the data device types, which are realized by the universal data device. The signal for the bus 101 can be accessed by direct access to the universal data device or from a remote location via the transmission medium by connecting the bus 101 via the interface formed by the analog buffer processor will.
Für eine richtige Berechnung der verschiedenen Funktionen der unterschiedlichen Datengeräte müssen Parameter-Informationen (zusätzlich zu Befehlen oder Daten) an den Prozessor 200 und in kleinerem UmfangFor a correct calculation of the various functions of the different Data devices need parameter information (in addition to instructions or data) to processor 200 and on a smaller scale
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an die Prozessoren 300 und 400 geliefert werden. Daher befindet sich im Prozessor 100 ein zyklischer Speicher 160, der aufgrund von Signalen von der Programmsteuerung 130 und in Abhängigkeit von Lese-Schreib-Kommandos vom Unterfolgenspeicher 150 die erforderliche Speicherung der und einen Zugriff zu den gewünschten Konstanten ermöglicht. Der Speicher 160 liefert unter Steuerung des Unterfolgenspeichers 150 Daten an die Datensammelleitungen 210 oder 220 und nimmt von diesen Daten auf.to processors 300 and 400. Hence there is in the processor 100 a cyclic memory 160, which is based on signals from the program control 130 and as a function of read-write commands from the sub-sequence memory 150 enables the required storage of and access to the desired constants. The memory 160 provides data to the data buses 210 or 220 and under control of the slave memory 150 records from this data.
Zur Verbesserung der Anpassungsfähigkeit des Prozessors 100 ist die Sprungsteuerung 170 vorgesehen, die ein Mittel zur Durchführung eines Sprunges von einer Speicherstelle innerhalb der Verarbeitungsfolge des universellen Datengerätes auf eine andere Speicherstelle in der Folge darstellt. Die Möglichkeit eines "unbedingten" Sprunges wird dadurch geschaffen, daß die Sprungsteuerung 170 mit dem Unterfolgenspeicher verbunden ist, und die Möglichkeit eines "bedingten" Sprunges durch Anschalten der Sprungsteuerung 170 an die Daten?ammelleitung 220 (Leitung 171 in Fig. 4). In Abhängigkeit von Signalen auf der Befehlssammelleitung 110 (über die Leitung 172) beeinflußt die Sprungcteuerung 170 die Programmsteuerung 130, den Programmspeicher 140To improve the adaptability of the processor 100, the Jump control 170 is provided which provides a means for performing a jump from a memory location within the processing sequence of the universal data device to another storage location in the sequence. This increases the possibility of an "unconditional" jump created that the jump control 170 is connected to the sub-sequence memory, and the possibility of a "conditional" jump through Connect the jump control 170 to the data ammunition line 220 (Line 171 in Fig. 4). The jump control influences the function of signals on the command bus 110 (via the line 172) 170 the program control 130, the program memory 140
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und den Unterfolgenspeicher 150. Die Sprungsteuerung 170 läßt sich auf einfache Weise mit Hilfe von Gattern verwirklichen, die auf entsprechende Weise über die Leitung 172 betätigt werden, um den Logikpegel auf der Datensammelleitung 220 oder den Logikpegel von Signalen zu prüfen, die vom Unterfolgenspeicher 150 geliefert werdenand sub-sequence memory 150. Jump control 170 can be in a simple manner with the aid of gates that are actuated in a corresponding manner via the line 172 to the logic level on data bus 220 or the logic level of signals provided by sub-sequence memory 150
Zusätzlich zu den Sammelleitungen 110, 120 und 220 sind in dem Datengerät nach Fig. 4 eine Zeitsteuerungs Sammelleitung 610 und eine Zeitsteuerungs Sammelleitung 620 vorgesehen. Die Zeitsteuerungssammelleitung 610 liefert Zeitsteuerungs signale vom Zeitsteuerungsgerät 600 zu allen anderen Bauteilen des universellen Datengerätes, und die Zeitsteuerungssammelleitung 620 liefert grundsätzliche Zeitsteuerungsinformationen von gewählten Bauteilen des Datengerätes zum Zeitsteuerungsgerät 600. Demgemäß liefert der LeitungsSteuerungsprozessor 500 "Sende"-Taktinformationen der aktiven Datenanschlüsse des Blockes 700 zum Zeitsteuerungsgerät 600 (Leitung 621), während die Sammelleitung 610 dem Zeitsteuerungsgerät 600 die "Empfangs"-Taktinformation zuführt. Das Modem-Steuerbauteil 120 gibt an das Steuergerät 600 die Hauptzeitsteuerungsinformation für jedes verwirklichte Datengerät und das Steuergerät 600 liefertIn addition to the busses 110, 120 and 220 are in the data device 4, a timing bus 610 and a timing bus 620 are provided. The timing bus 610 supplies timing signals from timing device 600 to all other components of the universal data device, and timing bus 620 provides basic timing information from selected components of the data device to the timing device 600. Accordingly, the line control processor delivers 500 "Send" clock information of the active data connections of block 700 to time control device 600 (line 621), while the bus 610 supplies the timing device 600 with the "receive" clock information. The modem control component 120 gives the control unit 600 the main timing information for each implemented data unit and the control unit 600 supplies
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an das Modem-Steuerbauteil 120 den Hauptrahmenlakt, der das Modem-Steuerbauteil 120 durch seine Speicherstellen weiterschaltet. Der Unterfolgenspeicher 150 liefert an das Steuergerät 600 "Empfangszeitsteuerungs"-Korrekturinformationen (für die Verwirklichung von synchronen Datengeräten) und erhält von dem Zeitsteuerungsgerät 600 die Haupttaktinformationen zur Weiterschaltung des Speichers 150 durch seine Speicherstellen. Bei der Verwirklichung gewisser Datengeräte müssen Zeitsteuerungssignale (oder deren Korrekturen) berechnet werden. Zu diesem Zweck weist das Steuergerät 600 einen Signalweg (Leitung 622) auf, um Informationen von der Datensammelleitung 220 aufzunehmen. Schließlich liefert das Steuergerät 600 über die Sammelleitung 610 Zeitsteuerungsinformationen zu den D/A- und den A/D-Wandlern des Prozessors 400, zur ALU-Einheit 230, zum Multiplizierer 240, zum Speicher 250 und zum Sinus-Festwertspeicher 260 des Prozessors 200 sowie zu den Eingangs- und Ausgangsdatenregistern des Prozessors 300.to the modem control component 120, the main frame that contains the modem control component 120 indexes through its memory locations. The sub-sequence memory 150 supplies the controller 600 with “reception timing” correction information (for the implementation of synchronous data devices) and receives the main clock information from the timing device 600 for advancing memory 150 through its memory locations. When realizing certain data devices must Timing signals (or their corrections) are calculated. For this purpose, the control unit 600 has a signal path (line 622) to receive information from data bus 220. Finally, the control device 600 delivers via the manifold 610 timing information to the D / A and A / D converters of the processor 400, to the ALU unit 230, to the multiplier 240, to the memory 250 and to the sine read-only memory 260 of the processor 200 and to the input and output data registers of processor 300.
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Claims (3)
dadurch gekennzeichnet,a digital signal processor for performing all functions of a data transmission arrangement of a first type and circuits for sequentially connecting the processor to each of the data connections,
characterized,
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |