DE2710270B2 - Circuit arrangement for generating clock pulses synchronized with incoming data pulses - Google Patents
Circuit arrangement for generating clock pulses synchronized with incoming data pulsesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung von mit eintreffenden Datenimpulsen synchronisierten Taktimpulsen mit einem durch Vortaktimpulse mit höherer Frequenz als die der Datenimpulse angesteuerten Zähler.The invention relates to a circuit arrangement of data pulses that are synchronized with incoming data Clock pulses with a frequency controlled by pre-clock pulses with a higher frequency than that of the data pulses Counter.
Eine bekannte derartige Schaltungsanordnung nach wi DE-OS 24 62 087 zur Verarbeitung von NRZ-L-Signalen weist einen Impulsgenerator für die Vortaktsignale und einen durch diesen gespeisten dreistufigen Zähler auf. Die dritte Zählstufe dieses Zählers wird durch den Impulsgenerator derart gesperrt, daß eine einer b5 Zählstufe anstehende Impulsfolge nach entsprechender Impulsformung (Flankendifferenzierung) die Taktimpulse ergibt.A known such circuit arrangement according to wi DE-OS 24 62 087 for processing NRZ-L signals has a pulse generator for the pre-clock signals and a three-stage counter fed by this. The third count level of this counter is through the Pulse generator blocked in such a way that a pulse sequence pending at a b5 counting stage after the corresponding Pulse shaping (edge differentiation) results in clock pulses.
Die bekannte Schaltungsanordnung ist nur für die genannten NRZ-L-Signale geeignet, die bereits aus einer logischen Verknüpfung einer Taktimpulsfolge mit dem eigentlichen Informationssignal entstanden sind. Da bei dieser Signalkodierung bereits eine Folge von eingeprägten Taktimpulsen vorhanden ist, wenn keina Signalimpulse übertragen werden, ist eine Synchronisierung der entstehenden Taktimpuise ohne großen Aufwand möglich.The known circuit arrangement is only suitable for the aforementioned NRZ-L signals that are already from a logical combination of a clock pulse sequence with the actual information signal. Since with this signal coding there is already a sequence of impressed clock pulses if no a Signal pulses are transmitted, a synchronization of the resulting clock pulses is without major Effort possible.
Aus der DE-OS 25 35 424 ist eine weitere Schaltungsanordnung zur Gewinnung von Taktimpulsen bekannt, die für die Verarbeitung von MFM-Signalen entwickelt wurde. Dabei wird ein die Vortaktsignale erzeugender Oszillator durch zwei aus den Eingangsdaten gewonnene Signale in seiner Frequenz so gesteuert, daß diese je nach dem Inhalt der Eingangsdaten erhöht bzw. herabgesetzt wird. Auf diese Weise wird ein Taktrahmen für die MFM-Signale erzeugt; da auch bei dieser Art von Signalen zwischen zwei aufeinanderfolgenden leeren Bitlängen bzw. Bitzellen Taktimpulse übermittelt werden, ist auch in diesem Fall ein Überprüfen der erzeugten Taktimpulse ohne weiteres möglich.From DE-OS 25 35 424 is a further circuit arrangement known for the extraction of clock pulses developed for the processing of MFM signals became. In this case, one oscillator generating the pre-clock signals is replaced by two oscillators obtained from the input data The frequency of the signals is controlled in such a way that it increases or decreases depending on the content of the input data. is reduced. In this way a clock frame for the MFM signals is generated; there also with this one Type of signals transmitted between two consecutive empty bit lengths or bit cells clock pulses in this case, too, the generated clock pulses can easily be checked.
Bei keiner dieser bekannten Schaltungsanordnungen besteht eine Möglichkeit, aus Impulszügen, die keine Taktinformation enthalten, ein Taktsignal zu erzeugen. Es besteht aber beispielsweise auf der Empfangsseite von Fernsprechübertragungsstrecken die Notwendigkeit, die eintreffenden Datenimpulse durch Einfügung in ein Taktregister beispielsweise aus seriellen Daten in eine Folge von parallelen Dateneinheiten umzuwandeln, um die Daten beispielsweise bei Zeitmultiplexverfahren auf die von der Knotenstelle abgehenden Einzelleitungen zu verteilen.In none of these known circuit arrangements there is a possibility of pulse trains that do not Include clock information to generate a clock signal. But it exists, for example, on the receiving side of telephone transmission lines the need to record the incoming data pulses by inserting them into convert a clock register from serial data into a sequence of parallel data units, for example, to transfer the data to the individual lines going out from the node, for example in the case of time division multiplexing to distribute.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die mit eintreffenden Datenimpulsen synchronisierte Taktimpulse erzeugen kann, wenn der eintreffende Datenimpulszug keine Taktimpulse enthält. Die Schaltungsanordnung soll für unterschiedliche Impulskodierungen universell einsetzbar sein und ein einfaches Anpassen der Taktimpulse an Datenzüge mit unterschiedlicher Frequenz gestatten.The invention is therefore based on the object of creating a circuit arrangement that includes the incoming Data pulses can generate synchronized clock pulses when the incoming data pulse train does not contain any clock pulses. The circuit arrangement should be universal for different pulse codings be applicable and a simple adaptation of the clock pulses to data trains with different frequencies allow.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Gattung mit den Kennzeichen des Anspruchs 1. Eine solche Schaltungsanordnung erfordert also keine genaue Synchronisation der Frequenz der Vortakte. Es muß nur gewährleistet sein, daß der Zähler während der Bitlänge der eintreffenden Datenimpulse einen Zählzyklus durchläuft. Die Anpassung der Vortaktfrequenz erfolgt durch die während jeder Bitlänge einmal auftretenden Überprüfung des weiteren, ansonsten statisch bleibenden Zählers. Die eintreffenden Daten werden durch die erfindungsgemäße Schaltung nur zur Nachstellung des weiteren Zählers benötigt und ansonsten unverändert weitergeleitet. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gibt synchronisierte Taktimpulse auch dann ab, wenn während mehrerer Bitlängen kein Informationsimpuls eintrifft. Die Überprüfung und ggf. Nachstellung des die Datenimpulsabgabe beeinflussenden Zählinhalts des zweiten Zählers wird durch eine vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach den Kennzeichen des Anspruchs 2 besonders wirksam und einfach gestaltet, wobei eine vorteilhafte Weiterbildung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 3 eine genügend sichere Nachstellung und Überprüfung bei wirtschaftlicher Herstellung der Schaltungsanordnung mit handelsüblichen BauteilenThe object is achieved with a circuit arrangement of the type mentioned above with the Characteristic of claim 1. Such a circuit arrangement therefore does not require precise synchronization the frequency of the pre-clocks. It only has to be guaranteed that the counter will work during the bit length of the incoming data pulses go through a counting cycle. The pre-clock frequency is adjusted by the check, which occurs once during each bit length, and which otherwise remains static Counter. The incoming data are only used to readjust the circuit according to the invention further counter is required and otherwise forwarded unchanged. The circuit arrangement according to the invention emits synchronized clock pulses even if no information pulse is received for several bit lengths. The review and, if necessary, readjustment the counting content of the second counter influencing the data pulse output is provided by an advantageous Further development of the circuit arrangement according to the invention according to the characteristics of claim 2 designed to be particularly effective and simple, with an advantageous development based on the characteristics of the Claim 3 a sufficiently safe readjustment and review with economical production of the Circuit arrangement with commercially available components
ermöglichtenables
Bei einer Abweichung der Phase der eintreffenden Datenbits um mehr als Vie eines Zyklus in bezug auf die Zählung im ersten Zähler wird die Zählung im zweiten Zähler um 1 vermehrt oder vermindert und die Lage des Synchronisierimpulses verändert sich um '/i6 einer Durchlauflänge des ersten Zählers. Dadurch wird der zusätzliche Vorteil erzielt, daß beim Auftreten einer Rauschspitze zwischen den eintreffenden Datenimpulsen am Ausgang des Synchronisierglieds die Zählung des zweiten Zählers gegenüber der Zählung des ersten Zählers nur um einen Schritt nach oben oder nach unten abweicht, so daß auch in diesem Fall die Phase des Synchronisierimpulses nur um '/ie eines Durchlaufzyklus des ersten Zählers verändert wird.If the phase of the incoming data bits deviates by more than vie of a cycle with respect to the Counting in the first counter, the count in the second counter is increased or decreased by 1 and the position of the Synchronization pulse changes by '/ i6 of a run length of the first counter. This will make the additional advantage achieved that when a noise spike occurs between the incoming data pulses at the output of the synchronizing element, the count of the second counter compared to the count of the first Counter only deviates by one step up or down, so that in this case too the phase of the Synchronization pulse only for '/ ie of a cycle of the first counter is changed.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing; in the drawing shows
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung von synchronisierten Taktimpulsen undF i g. 1 shows a block diagram of a circuit arrangement for generating synchronized clock pulses and
Fig.2a—e Kurvendarstellungen der an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 erzeugten Impulszüge.Fig.2a-e graphs of the various Place the circuit arrangement according to FIG. 1 generated pulse trains.
Die in F i g. 1 gezeigte Schaltungsanordnung besitzt einen Eingang 1, an dem Vortaktimpulse mit einer Frequenz anliegen, die das 16fache der Frequenz der am Anschluß 2 ankommenden seriellen Daten ist. Die i ι F i g. 2a gezeigten Vortaktimpulse liegen an einem Zähler 3 an. Für diesen Zähler kann beispielsweise Typ Nr. 741 61 von Texas Instruments verwendet werden. Im Zähler 3 entsteht eine zyklische Treppenwellenfunütion aus 16 Schritten synchron mit den Vortaktimpulsen (s. F i g. 2b). Der Zähler 3 ist über eine 4-Bit-Adressenvielfachleitung mit einem Festwertspeicher 4 verbunden, der beispielsweise ein IC Nr. 3601-1 der Firma Monolithic Memories Inc. sein kann. Ein weiterer Zähler 5, beispielsweise Typ 741 93 von Texas Instruments ist ebenfalls über eine 4-Bit-Adressenvielfachleitung mit dem Festwertspeicher 4 verbunden; die Zähler 3 und 5 sowie der Festwertspeicher 4 sind so ausgelegt, daß der Festwertspeicher als Komparator für die Zählungen der Zähler 3 und 5 dient. Im folgenden wird der Zähler 3 als »erster Zähler«, der Zähler 5 als »weiterer Zähler« bezeichnet.The in F i g. 1 circuit arrangement shown has an input 1, at the pre-clock pulses with a Frequency that is 16 times the frequency of the am Port 2 is incoming serial data. The i ι F i g. 2a pre-clock pulses shown are on a Counter 3 on. Type No. 741 61 from Texas Instruments, for example, can be used for this counter. In the counter 3, a cyclic staircase wave function is created from 16 steps synchronized with the pre-clock pulses (see Fig. 2b). The counter 3 is connected to a read-only memory 4 via a 4-bit multiple address line, which can be, for example, an IC No. 3601-1 from Monolithic Memories Inc. Another counter 5, for example Type 741 93 from Texas Instruments, is also provided with a 4-bit address trunk connected to read-only memory 4; the counters 3 and 5 and the read-only memory 4 are designed so that the Read-only memory as a comparator for the counts of the Counters 3 and 5 are used. In the following, counter 3 is used as the "first counter", counter 5 as the "further counter" designated.
Der Festwertspeicher 4 besitzt zwei Ausgänge 6 bzw. 7; dabei führt der Ausgang 6 ein Signal, wenn die Zählung des ersten Zählers 3 größer als die des weiteren Zählers 5, während der Anschluß 7 ein Signal führt, wenn die Zählung des weiteren Zählers 5 größer als die des ersten Zählers 3 ist. Die Ausgänge 6 und 7 sind jeweils mit Eingängen von UND-Gliedern 8 bzw. 9 verbunden. Diese UND-Glieder können beispielsweise Typ Nr. 740 0 von Texas Instruments sein. Die Vortaktimpulse liegen gleichzeitig an einem Synchronisierglied 10 an, das daneben auch die eintreffenden seriellen Datenimpulse vom Anschluß 2 erhält Das Synchronisierglied 10 gibt bei jedem Eintreffen eines Datenimpulses einen mit den Vortaktimpulsen synchronisierten Impuls an jeweils einen weiteren Eingang der UND-Glieder 8 und 9 ab. Das Ausgangssignai des UND-Glieds 8 liegt an einem Aufwärtszähleingang des weiteren Zählers 5, während das Ausgangssignal des UND-Gliedes 9 an einem Abwärtszäh leingang des v/eiteren Zählers 5 anliegt Der Festwertspeicher 4The read-only memory 4 has two outputs 6 and 7; the output 6 carries a signal when the The count of the first counter 3 is greater than that of the further counter 5, while the terminal 7 carries a signal, if the count of the further counter 5 is greater than that of the first counter 3. The outputs 6 and 7 are connected to inputs of AND gates 8 and 9, respectively. These AND gates can, for example Type No. 740 0 from Texas Instruments. The pre-clock pulses are applied simultaneously to a synchronizing element 10, which also receives the incoming serial data pulses from connection 2 Das Synchronizing element 10 gives a synchronized with the pre-clock pulses each time a data pulse arrives Pulse to a further input of the AND gates 8 and 9. The output signal of the AND gate 8 is connected to an up-counting input of the further counter 5, while the output signal of the AND element 9 is applied to a downward counter input of the other counter 5. The read-only memory 4
ίο besitzt einen weiteren Ausgang 11, an dem die erforderlichen, mit den eintreffenden Datenimpulsen synchronisierten Taktimpulse abgegeben werden. Der Festwertspeicher 4 ist so programmiert, daß die synchronisierten Impulse am Anschluß 11 auftreten, wenn die Zählung des ersten Zählers 3 die Zählung des weiteren Zählers 5 um 8 Impulsschritte übersteigtίο has another output 11 at which the required clock pulses synchronized with the incoming data pulses are emitted. Of the Read-only memory 4 is programmed in such a way that the synchronized pulses appear at connection 11, when the count of the first counter 3 exceeds the count of the further counter 5 by 8 pulse steps
Diese Schaltungsanordnung wird auf folgende Weise betrieben: Das erste eintreffende Datenbit bewirkt einen ersten Ausgangsimpuls des Synchronisierglieds 10 (Fig.2d), dabei sei angenommen, daß zu diesem Zeitpunkt die Zählung des ersten Zählers 3 den Wert 5 (F i g. 2b) und die Zählung des weiteren Zählers 5 den Wert 7 (Fig.2c) aufweist Da die Zählung des ersten Zählers 3 kleiner als die des weiteren Zählers 5 ist,This circuit arrangement is operated in the following way: The first incoming data bit is effected a first output pulse of the synchronizing member 10 (Fig.2d), it is assumed that this Time the count of the first counter 3 the value 5 (F i g. 2b) and the count of the further counter 5 den Has value 7 (Fig.2c) Since the count of the first counter 3 is smaller than that of the further counter 5,
2ri erzeugt der Festwertspeicher ein Ausgangssignal am Anschluß 7, das UND-Glied 9 ist also angesteuert, da zur gleichen Zeit ein Impuls von dem Synchronisierglied 10 abgegeben wird. Der weitere Zähler 5 wird also auf eine statische Zählung von 6 gebracht Da der2 r i, the read-only memory generates an output signal at the connection 7; the AND element 9 is therefore activated, since a pulse is emitted by the synchronizing element 10 at the same time. The further counter 5 is therefore brought to a static count of 6 As the
ω Festwertspeicher so programmiert ist, daß ein Ausgangssignal am Anschluß 11 erzeugt wird, wenn die Zählung des ersten Zählers 3 gleich der Zählung des weiteren Zählers 5 plus dem Wert 8 ist, wird ein Takt-Synchronisierungsimpuls (F i g. 2e) synchron mitω read-only memory is programmed so that an output signal is generated at terminal 11 when the count of the first counter 3 is equal to the count of the Another counter is 5 plus the value 8, a clock synchronization pulse (F i g. 2e) is synchronized with
j") dem Wert 14 der Treppenfunktion des ersten Zählers 3 (Fig. 2b) am Anschluß 11 des Festwertspeichers 4 erzeugt. Beim nächsten eintreffenden Datenbit gibt das Synchronisierglied 10 wiederum einen Impuls an die Anschlüsse der beiden UND-Glieder 8 und 9 ab. und derj ") the value 14 of the step function of the first counter 3 (Fig. 2b) at connection 11 of the read-only memory 4 is generated. With the next incoming data bit, the Synchronizing element 10 in turn sends a pulse to the connections of the two AND elements 8 and 9. and the
4(i erste Zähler 3 weist zu diesem Zeitpunkt wieder eine Zählung vom Wert 5 auf. Die statische Zählung des weiteren Zählers 5 besitzt immer noch einen größeren Wert als der augenblickliche Wert der Zählung des ersten Zählers 3 und es wird wiederum ein Ausgangssi-4 (i first counter 3 at this point in time again has a Count from value 5 up. The static count of the further counter 5 still has a larger one Value than the current value of the count of the first counter 3 and it is again an output
Y-. gnal am Anschluß 7 des Festwertspeichers 4 erzeugt, das UND-Glied wird angesteuert und die Zählung des weiteren Zählers 5 um einen Schritt auf den Wert 5 vermindert. Am Anschluß 11 tritt ein weiterer Synchronisierungsimpuls dann auf, wenn die Zählung Y-. gnal is generated at the connection 7 of the read-only memory 4, the AND element is activated and the count of the further counter 5 is reduced by one step to the value 5. Another synchronization pulse occurs at terminal 11 when the count
->o des ersten Zählers 3 den Wert 13 besitzt, d. h. die Zählung des weiteren Zählers 5 mit dem Wert 5 plus 8. Beim nächsten eintreffenden Impuls, d. h. heim dritten Impuls nach Fig.2d sind die Zählungen der beiden Zähler 3 und 5 gleich, so daß der Zähler 5 nicht mehr-> o of the first counter 3 has the value 13, i.e. H. the Counting of the further counter 5 with the value 5 plus 8. At the next incoming pulse, i. H. home third Pulse according to Figure 2d, the counts of the two counters 3 and 5 are the same, so that the counter 5 is no longer
ν-, umgestellt wird. ν-, is converted.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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