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Statistisches Zeitmultiolexsvstem
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Die Erfindung bezieht sich auf ein statistisches Zeitmultiplexsystem
mit sendeseitigen und empfangsseitigen Teilnehmern, mit einen sendeseitigen Multiplexer,
mit einem empfangsseitigen Multiplexer und mit entsprechenden Übertragungseinrichtungen
zur Übertragung des Zeitmultiplexsignals.
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Statistische Zeitmultiplexsysterm teilen nur den jeweils aktiven Datenendeinrichtungen
Bandbreite der Zeitmultitlexstrecke zu. Durch diese bedarfsweise Zuteilung können
sie die Gesamtbandbreite der Zeitmultiplexstrecke besser ausnutzen als Zeitmultiplexübertragungssysteme
mit dauernd zugeteilter Bandbreite. Die bedarfsweise Zuteilung setzt jedoch voraus,
daß das Zeitmultiplexsystem erkennt, welche Datenendeinrichtungen aktiv sind.
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Es muß deshalb Beginn und Ende des Aussenden von Daten durch die Datenendeinrichtung
feststellen können. Gemäß einem internen Stand der Technik geben die Datenendeinrichtungen
der Reihe nach ein Ruhesignal, ein Beginnkriterium, die eigentlichen Nutzdaten,
ein Endekriterlum und ein Ruhesignal ab. Aus dem Beginnkriterium und aus dem Endekriterium
kann die Zeitmultiplex-Einrichtung den Beginn und das Ende der Nutzdaten erkennen.
Diese Kriterien sind nicht einheitlich, sie sind bei den'verschiedenen Datenübertragungsprozeduren
unterschiedlich festgelegt. Sie können darüber hinaus auch innerhalb eier Datenübertragungsprozedur
in Abhängigkeit von der Prczedurphase unterschiedlich sein. Das Erkennen dieser
unterschiedlichen Kriterien und die individuelle Anpassung der Eingänge des Zeitmultiplexsystems
an die verschiedenen Prozeduren ist einerseits auf-sendig und
erfordert
dauernd organisatorische Maßnahmen, um zu verhindern, daß Datenendeinrichtungen
an ein Zeitmultiplexsystem angeschlossen werden, deren Kriterien nicht zum vorgegebenen
Zeitmultiplexsystem passen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein statistisches Zeitmultiplexsystem
der eingangs genannten Art anzugeben, das nicht abhängig ist von Kriterien, mit
denen die Datenendeinrichtungen und Teilnehmer den Beginn und das Ende von Datensendungen
kennzeichnen.
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Der Erfindung liegen die Erkenntnisse zugrunde, daß alle Ruhesignale
aus periodisch wiederkehrenden Bitkombinationen mit je n Bits bestehen, daß die
jeweils aktiven Datenendeinrichtungen durch sich ändernde Bitkombinationen erkannt
werden können und daß es nicht erforderlich ist, die Beginnkriterien und Endkriterien
individuell zu erkennen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
zwischen den sendeseitigen Teilnehmern und den entsprechenden Eingängen des sendeseitigen
Multiplexers je eine Eingangsschaltungsanordnung mit einem Gatter und einer Erkennungseinrichtung
eingeschaltet ist, welche verschiedene bzw. gleiche aus je n Bits bestehende Bitkombinationen
der von den Teilnehmern abgegebenen Daten erkennt und die verschiedenen Bitkombinationen
weiterleitet bzw. mindestens eine den gleichen Bitkombinationen weiterleitet und
die übrigen gleichen Bitkombinationen mit Hilfe des Gatters sperrt und daß zwischen
dem empfangsseitigen Multiplexer und den empfangsseitigen Teilnehmern je eine Ausgangsschaltungsanordnung
vorgesehen ist, welche im Falle verschiedener Bitkombinationen die über die Ubertragungsstrecke
übertragenen Daten an die angeschlossenen Teilnehmer abgibt und welche m Falle gleicher
Bitkombinationen die zuletzt über die Zeitmultiplexstrecke übertragenen Daten speichert
und wiederholt
an die empfangsseitigen Teilnehmer abgibt.
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Dieses statistische Zeitmultiplexsystem ist unabhängig von den Datenübertragungsprozeduren
der Datenendeinrichtungen und läßt sich daher rationeller herstellen als statistische
Zeitmultiplexsysteme, die von Fall zu Fall an wllterschiedlicheDatenübertragungsprozed
angepaßt werden müssen. Es ermöglicht zusätzlich eine bessere Ausnutzung der Bandbreite
der Zeitmultiplexstrecke im Vergleich zu bisher üblichen statistischen Zeitmultiplexsystemen,
da es auch in den Fällen, in denen eine Datenendeinrichtung zwar aktiv ist, jedoch
mehrmals aufeinanderfolgend eine gleiche Bitkombination sendet, die Zeitmultiplexstrecke
freigibt. Schließlich erfordert das beschriebene statistische Zeitmultiplexsystem
keine besonderen organisatorischen Maßnahmen,um sich von Fall zu Fall auf die Kriterien
der Datenendeinrichtungen einzustellen.
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Hinsichtlich der Ausbildung der Singangsschaltungsanordnungen hat
es sich bewährt, daß die Eingangsschaltungsanordnung mit einem Schieberegister,
mit einem Speicher, mit einen Vergleicher, mit einer Kippstufe, mit einem Zäher
und mit dem Gatter versehen ist, daß die Daten mit dem Bittakt des betreffenden
Teilnehmers seriell in das Schieberegister eingegeben werden, dessen Ausgänge an
den Speicher angeschlossen sind, daß der Speicher die Daten während je n Bits speichert,
und daß die vom Schieberegister abgegebenen Daten und die um je n Bits verzögerten
Daten des Speichers im Vergleicher miteinander verglichen werden und bei Gleichheit
bzw. Ungleichheit der verglichenen Daten das Gatter während der nächsten n Bits
der Bitkombinationen gesperrt bzw. geöffnet wird.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Figuren 1 bis 4 beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein dynamisches
Zeitmultiplexübertragungssystem, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Eingangsschaltungsanordnung,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Ausgangsschaltungsanordnung und Fig.
4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ausgangsschaltungsanordnung.
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Figur 1 zeigt ein Zeitmultiplexübertragungssystem. Es umfaßt die Teilnehmer
Teil, T12, ...T1p, T21, T22, ...T2p, die Eingangsschaltungsanordnungen Ell, E12,
...E1p, E21, E22, ...E2p, die Ausgangsschaltungsanordnungen All, A12, ...A1p, A21,
A22, ...A2p, die statistischen Multiplexer Ml, M2, die Übertragungseinrichtungen
UE1, UE2 und die Übertragungsstrecke UST.
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Die Teilnehmer T11, T12, ...T1p sind in umkehrbar eindeutiger Weise
den Teilnehmern T21, T22, ...T2p zugeordnet. An beide Multiplexer Ml und M2 sind
gleich viele Teilnehmer angeschlossen. Alle Teilnehmer besitzen einen Sendeteil
a und einen Empfangsteil b und können einerseits Daten über den Sendeteil a abgeben
und über den Empfangsteil b empfangen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist somit
ein Datenverkehr in beiden Richtungen möglich.
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In einer Richtung können die Daten von den Sendeteilen a der Teilnehmer
T11 bis Tlp über die Eingangsschaltungsanordnungen Elibis Elp dem Sendeteil Mla
des Multiplexers Ml zugeführt werden. Mit dem Zeitmultiplexsignal ZS1 werden diese
Daten dann über die Übertragungseinrichtungen UEl, UE2 und über die Übertragungsstrecke
UST dem Empfangsteil M2b des Multiplexers M2 zugeführt. Über diesen Empfangsteil
M2b gelangen die Daten über die Ausgangsschaltungsanordnungen A21 bis A2p zu den
Smpfangsteilen b der Teilnehmer T21 bis T2p. In-umgekehrter Richtung werden die
Daten von den Sendeteilen a der Teilnehmer T21 bis T2p über die Eingangsschaltungsanordnungen
321 bis E2p an den Sendeteil M2a des Multiplexers M2
gegeben. An
diesem Sendeteil M2a gelangen die Daten im Rahmen des Zeitmultiplexsignals ZS2 zum
Dmpfangsteil M1b und über die Ausgangsschaltungsanordnungen All bis Alp werden die
Daten den Empfangsteilen b der Teilnehmer T11 bis T1p zugeführt. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung muß nicht unbedingt ein Datenverkehr in beiden Richtungen vorausgesetzt
werden; die Erfindung wäre also auch dann anwendbar, wenn der Datenverkehr nur in
einer der beiden Richtungen erfolgt.
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Da es sich um statistische Multiplexer 111 und ,M2 handelt, ist die
Anzahl p der Teilnehmer gröfler als die Anzahl der pro Zeitmultiplexrahmen verfügbaren
Signalanteile des Zeitmultiplexsignals. Die Sendeteile Mla bzw. M2a der statistischen
Multiplexer M1 bzw. M2 erfüllen somit in bekannter Weise die Aufgabe, daß sie nur
jenen Eingängen Bandbreite der Zeitmultiplexstrecke zuteilen, über die sie Daten
empfangen. Derartige Daten können beispielsweise Nutzdaten sein, aber ach Daten
zum Aufbau einer Verbindung oder zum Abbau einer bereits zwischen zwei Teilnehmern
bestehenden Verbindung. Wenn die Sendeteile Mla bzw. M2a an ihren Eingängen keine
Daten erhalten, dann wird diesen Eingängen keine Bandbreite der Zeitmultiplexstrecke
zugeteilt; das heißt, diesen Eingängen werden keine Signalanteile des Zeitmultiplexsignals
zugeteilt.
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Zwischen den Sendeteilen a der Teilnehmer T11 bis T1p und den entsprechenden
Eingängen des Sendeteils M1a sind die Eingangsschaltungsanordnungen Ell bis 31p
angeordnet, die je ein Gatter und je eine Erkennungseinrichtung besitzen. In gleicher
Weise sind auch zwischen den Sendeteilen a der Teilnehmer T21 bis T2p und dem Sendeteil
M2a die Eingangsechaltungen E21 bis E2p eingeschaltet, die ebenfalls mit je einen
Gatter und mit je einer Erkennungseinrichtung ausgestattet sind. Jede dieser Erkennungseinrichtungen
prüft, ob zwei nachein-
ander zugeführte und aus je n Bits bestehende
Bitkombinationen verschieden oder gleich sind. Falls die Teilnehmer gleiche Bitkombinationen
abgeben, dann werden diese Bitkombinationen ab der zweiten Bitkombination mit Hilfe
des Gatters gesperrt, so daß an dem betreffenden Eingang des Sendeteils M1a oder
M2a nur eine einzige Bitkombination ankommt. Deshalb wird ab der zweiten Bitkombination
keine Bandbreite des Zeitmultiplexsignals zugeteilt. Die Empfangsteile Mlb bzw.
M2b der Multiplexer M1 bzw. M2 erbalten für diese Teilnehmer keine Signalanteile
des Zeitsultiplexsignals und geben daher an die Ausgangsschaltungsanordnungen All
bis Alp bzw.
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A21 bis A2p keine Bitkombinationen ab. Die zuletzt aogegebene. Bitkombination
bleibt aber in den betreffenden Ausgangsschaltungsanordnungen gespeichert, und wird
wiederholt an die entsprechenden Teilnehmer ausgegeben.
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Die empfangsseitigen Teilnehmer erhalten somit die von den sendeseitigen
Teilnehmern abgegebenen gleichen Bitkombinationen, obwohl diese Bitkombinationen
ab der zweiten Bitkombination nicht über-die Übertragungsstrecke UST übertragen
wurden. Auf diese Weise wird Bandbreite dieser Übertragungsstrecke UST und der Übertragungseinrichtungen
UE1, UE2 eingespart.
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Wenn. die Eingangsschaltungsanordnungen Ell bis E1p bzw.
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E21 bis E2p verschiedene Bitkombinationen empfangen, dann gelangen
diese über die freigegebenen Gatter zu den Sendeteilen M1a bzw. M2a der Multiplexer
Ml bzw. M2.
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In diesem Falle werden die von den Teilnehmern gesendeten Daten in
üblicher Weise über die Multiplexer den empfangenden Teilnehmern zugeleitet.
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Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Eingangcschaltungsanordnung
Elp. Die anderen Eingangsschaltungsanordnungen E11, E12...E21 bis E2p sind prinzipiell
gleich aufgebaut. Die Eingangsschaltungsanordnung enthält das Schieberegister SR1,
den Speicher SP1, den Vergleicher VGL, das UND-Glied U1, die Kippstufe KST und den
Zähler Z.
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Das Signal D1 stammt von einem der in Figur 1 dargestellten Teilnehmer
T11 bis Tlp, T21 bis T2p und wird seriell dem Schieberegister SR1 zugeführt. Bein
Signal D1 kann es sich um Daten handeln, die mit dem Bittakt 31 vom zugeordneten
Teilnehmer abgegeben und von Zelle zu Zelle des SchieberegistersSR1 weitergegeben
werden.
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Das Schieberegister SR1 besitzt mindestens n Zellen, deren Ausgänge
einerseits an die Eingänge des Speichers SP1 und andererseits an die Eingänge des
Vergleichers VGL angeschlossen sind. Der Zähler Z erhält die Impulse des Bittaktes
B1 als Zählimpulse und gibt nach jedem n-ten Impuls ein Ausgangssignal ab, das den
Speicher SP1 aktiviert. Der Speicher SP1 hat ebenso viele Zellen wie das Schieberegister
SR1 und übernimmt jene Ausgangssignale des Schieberegisters SR1, die mit dem Ausgangssignal
des Zählers Z koinzidieren.
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Der Vergleicher VGL vergleicht die Ausgangssignale des Schieberegisters
SR1 mit den um n Bits früher aufgetretenen und im Speicher SP1 gespeicherten Bits.
Bei Ungleichheit der entsprechenden Bits gibt der Vergleicher VGL ein 1-Signal an
die Kippstufe KST ab, das mit dem Ausgangssignal des Zählers Z übernommen und in
der Kippstufe KST bis zum nächsten Ausgangssignal gespeichert bleibt. Im Falle eines
1-Signals wird das Glied Ul geöffnet und die im Schieberegister SR1 gespeicherten
Daten werden über dieses Glied Ul an den angeschlossenen Sendeteil des betreffenden
Multiplexers abgegeben. Wenn dagegen der Vergleicher VGL eine Gleichheit der vom
Schieberegister einerseits und vom Speicher SP1 andererseits abgegebenen Bitkombinationen
feststellt, dann gibt er ein 0-Signal an die Kippstufe KST ab, das mit dem Ausgangssignal
des Zählers Z übernommen wird und das in weiterer Folge das Glied U1 sperrt. Auf
diese Weise wird von gleichen wiederholt auftretenden und aus n Bits bestehenden
Bitkombinationen nur die erste Bitkombination
an den Sendeteil
des angeschlossenen Multiplexers weitergegeben.
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Wenn die Daten Dl in Form einzelner Zeichen mit je n Bits der Eingangsschaltungsanordnung
Elp zugeführt werden, dann ist es im allgemeinen zweckmäßig, wenn diese Einggangsschaltungsanordnung
auf aus je n Bits bestehende Bitkombinationen abgestimmt ist. Es ist aber auch denkbar,
daß die Daten D1 in Form von Zeichen der Eingangsschaltungsanordnung Elp zugeführt
werden, die aus nl und/oder n2 und/oder n3 Bits bestehen. Wenn diese Zeichen aus
je nl bzw. n2 bzw.-n3 Bits zeitlich nacheinander wiederholt auftreten, dann ergeben
sich ebenfalls gleiche und aus je n Bits bestehende Bitkombinationen, wobei die
Zahl n gleich dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Zahlen nl, n2, n3 ist. In
diesem Fall ist die 3ingangsschaltungsanordnung Elp derart ausgelegt, daß sie jene
gleichen aus n Bits bestehenden Bitkombinationen erkennt, deren Anzahl n gleich
dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Zahlen nl, n2, n3 ist.
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Die Anzahl n der Bits ist an sich beliebig, ist aber durch die Ausbildung
der Eingangsschaltungsanordnungen E11 - Elp und E21 - E2p fixiert. Die einzelnen
Binärwerte der aus n Bits bestehenden Bitkombinationen sind beliebig.
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Es kommt nur darauf an, ob zwei aufeinanderfolgende Bitkombinationen
gleich oder ungleich sind.
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Figur 3 zeigt ausführlicher die Ausgangsschaltungsanordnung A2p/l
als Ausführungsbeispiel der schematisch in Figur 1 dargestellten Ausgangsschaltunganordnung
A2p.
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Die AusgangsschaltUngsanordnungen all bis alp und a21,-a22... können
ebenfalls wie die in Figur 3 dargestellte Ausgangs schaltung A2p aufgebaut sein.
Die von dem in Figur 1 dargestellten Empfangsteil M2b des Multiplexers M2 stammenden'Daten
D2 werden seriell der Speichereinrichtung SP2 zugeführt und mit dem Bittakt B2 von
einer
Zelle zur nächsten Zelle weitergegeben. Der Seriellparallelumsetzer
SPU besitzt mindestens n Speicherzellen, deren Ausgänge an den Parallelseriellumsetzer
PSU angeschlossen sind. Der Empfangsteil M2b des Multiplexers M2 bewirkt, daß der
Bittakt B2 nur dann der Speichereinrichtung SP2 zugeführt wird, wenn dem betreffenden
Teilnehmer T2p ein Signalanteil des Zeitmultiplexsignals ZS2 zugewiesen wurde. Wenn
dies der Fall ist, dann werden die Daten D2 über den Ausgang des Parellelseriellumsetzers
PSU an den entsprechenden Empfangsteil des Teilnehmers T2p abgegeben. Es kann sich
in diesem Fall nur um Daten handeln, die über das Glied U1 gemäß Figur 2 abgegeben
wurden und die daher als verschiedene, aus je n Bits bestehende Bitkombinationen
er!cannt wurden.
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Wenn dagegen mit Hilfe der Singangsschaltungsanordnung 31p gleiche
und aus n Bits bestehende Bitkombinationen erkannt wurden, dann wird die erste dieser
Bitkombinationen im Rahmen der Daten D2 im Seriellparallelumsetzer SPU gespeichert.
Da über das Glied Ul gemäß Figur 2 aber in diesem Fall ab der zweiten Bitkombination
kein Signal abgegeben wird, reservieren der Sendeteil Mla und in weiterer Folge
auch der Empfangsteil M2b der betreffenden Multiplexer keine Bandbreite des Zeismultiplexsignals
ZS2, so daß auch der Bittakt B2 ausbleibt und der Parallelseriellumsetzer PSU die
im Seriellparallelumsetzer SPU gespeicherte Bitkombination so lange abgibt, bis
andere Daten in den Seriellparallelumsetzer SPU eingegeben werden. Der Empfangsteil
b des Teilnehmers T2p erhält somit die gleichen aus je n Bits bestehenden Bitkombinationen,
wie sie vom Teilnehmer Tlp abgegeben wurden, obwohl im Zeitmultiplexsignal ZS1 nicht
für alle Bitkombinationen Zeitachlltze bereitgestellt wurden
Figur
4 zeigt ausführlicher die Ausgangsschaltungsanordnung A2p/2 als Ausführungsbeispiel
der schematisch in Figur 1 dargestellten Ausgangsschaltungsanordnung A2p.
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Die Ausgangsschaltungsanordnungen All bis Alp p und A21, A22... können
ebenfalls wie die Ausgangsschaltungsanordnung A2p/2 aufgebaut sein. Diese Ausgangsschaltungsanordnung
besteht aus dem Inverter IN, aus den Gliedern U2, U3 und aus dem Schieberegister
SR2. Die im Schieberegister gespeicherten Informationen werden mit Hilfe des Bittaktes
B3 von einer Zelle zur nächsten Zelle weitergegeben. Der Ausgang des Schieberegisters
SR2 ist an den betreffenden Teilnehmer T2p angeschlossen.
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Der in Figur 1 dargestellte Empfangsteil M2b gibt einerseits die Daten
D2 und andererseits das binäre Freigabesignal F ab. Dieses Freigabesignal F bewirkt
mit Hilfe des Inverters IN, daß jeweils nur eines der beiden Glieder U2, U3 durchlässig
ist bzw. sperrt. Wenn dem betreffenden Teilnehmer T2p ein Signalanteil des Zeitmultiplexsignals
ZS2 zugewiesen wurde, dann hat das Freigabesignal F einen derartigen Binärwert,
daß die Daten D2 über das Glied U2 und über das Schieberegister SR2 den betreffenden
Teilnehmer T2p zugeführt werden.
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In diesem Fall sperrt das Glied U3.
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Wenn dem betreffenden Teilnehmer T2p kein Signalanteil des Zeitmultiplexsignals
ZS2 zugewiesen wurde, dann hat das Freigabesignal F einen derartigen Binärwert,
daß das Glied U2 sperrt und das Glied U3 durchlässig ist.
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In diesem Fall werden die zuletzt im Schieberegister SR2 gespeicherten
Daten einerseits über den Ausgang des Schieberegisters wiederholt über das Glied
U3 an essen Eingang gegeben und andererseits an den Teilnehmer T2p abgegeben.
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4 Patentansprüche 4 Figuren
L e e r s e i t e