DE3211990C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Übertragen binärer Daten und eines diesen zugeordneten Bit­ taktes in einem Übertragungssignal von einem Datensignalsender über eine Übertragungsstrecke zu einem Datensignalempfänger, in welchem aus dem Übertragungssignal die Daten zurückgewonnen werden.

Eine Schaltungsanordnung der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bekannt (DE-OS 26 54 292). Diese bekannte Schaltungs­ anordnung eignet sich jedoch nur dazu, binäre Datensignale und diesen zugehörige Bittaktsignale mit der Bittaktrate der Bit­ taktsignale über die Übertragungsstrecke zu übertragen. Wenn es darum geht, binäre Datensignale und diesen zugehörige Bittakt­ signale über eine Übertragungsstrecke zu übertragen, die für eine höhere Übertragungsrate vorgesehen ist als jener der Bit­ taktsignale, dann eignet sich die bekannte Schaltungsanordnung nicht ohne weiteres für eine Signalübertragung. In diesem Fall wird es nämlich schwierig, die Datensignale und die diesen zu­ gehörigen Bittaktsignale aus dem über die Übertragungsstrecke übertragenen Übertragungssignal abzuleiten.

Es ist ferner eine Decodieranordnung bekannt (GB-OS 20 16 245), bei der ein Signal verarbeitet wird, welches aus der Zusammen­ fassung eines Datensignals und eines Taktsignals aufgefaßt werden kann. Die im Zusammenhang mit der bekannten Decodieran­ ordnung getroffenen Schaltungsmaßnahmen genügen jedoch eben­ falls nicht, um Datensignale und diese zugehörige Bittakt­ signale aus einem Übertragungssignal abzuleiten, welches aus den betreffenden Datensignalen und den diesen zugehörigen Bit­ taktsignalen gebildet ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie eine Schaltungsanodnung der eingangs genannten Art auf relativ einfache Weise für eine Signalübertragung zu realisieren ist, die auf der Übertragungsstrecke mit höherer Übertragungsrate als jener der Datensignale und der diesen zu­ gehörigen Bittaktsignale erfolgt.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ ein­ fache Weise binäre Datensignale und diesen zugehörige Bittakt­ signale in einem Übertragungssignal über eine Übertragungs­ strecke übertragen werden können, deren Übertragungsbitrate höher ist als die Bitrate der Datensignalbits. So ist es bei­ spielsweise ohne weiteres möglich, über eine mit einer Übertra­ gungsbitrate von 64 kbit/s betriebbare Übertragungsstrecke Datensignale mit einer Bitrate von maximal 16 kbit/s zusammen mit zugehörigen Bittaktsignalen zu übertragen. Von Vorteil ist ferner, daß keine Geschwindigkeitsanpassung an die Übertragung von binären Datensignalen und diesen zugehörigen Bittaktsigna­ len erforderlich ist, wenn derartige Signale mit unterschied­ lichen Bitraten auftreten. Außerdem ist keine Taktkopplung zwischen der Übertragungsbitrate und den Datensignalen sowie den diesen zugehörigen Bittaktsignalen erforderlich.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend bei­ spielsweise näher erläutet.

Fig. 1 zeigt einen senderseitigen Schaltungsteil der Schal­ tungsanordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in einem Impulsdiagramm den Verlauf von Impulsen an verschiedenen Stellen des in Fig. 1 dargestellten Schal­ tungsteiles.

Fig. 3 zeigt einen empfängerseitigen Schaltungsteil des Systems gemäß der Erfindung.

Fig. 4 zeigt in einem Impulsdiagramm den Verlauf von Im­ pulsen an verschiedenen Schaltungspunkten des in Fig. 3 dargestellten Schaltungsteiles.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 der sen­ derseitige Schaltungsteil des Systems gemäß der Erfin­ dung näher erläutert. Dieser Schaltungsteil weist eine bistabile Kippstufe K 11 auf, der von einem Eingangsan­ schluß Dan her die Bits eines Datensignals zugeführt wer­ den. Dem Takteingang der Kippstufe K 11 werden von einem Eingangsanschluß STan die das zugehörige Bittaktsignal bildenden Bittaktimpulse zugeführt. Die bistabile Kipp­ stufe K 11 übernimmt die Bits des Datensignals mit dem erwähnten Bittaktsignal. Die vorstehend erläuterten Ver­ hältnisse sind in der zweiten, dritten bzw. vierten Zeile in Fig. 2 veranschaulicht, die die Bezugszeichen derjeni­ gen Schaltungsteile der Fig. 1 tragen, an denen die be­ treffenden Impulse bzw. Signalzustände auftreten.

Der in Fig. 1 dargestellte Schaltungsteil weist ferner ein Schieberegister auf, welches aus den durch bistabile Kipp­ stufen gebildeten Schieberegisterstufen K 21, K 31 und K 41 besteht. Grundsätzlich genügt es, wenn dieses Schiebere­ gister aus zwei Schieberegisterstufen, das sind die bi­ stabilen Kippstufen K 31 und K 41, besteht. Die drei Schiebe­ registerstufen K 21 und K 31 und K 41 sind in der aus Fig. 1 er­ sichtlichen Weise mit ihren Signalausgängen bzw. Signalein­ gängen in Reihe geschaltet. Mit dem Signaleingang - das ist der Signaleingang der Schieberegisterstufe K 21 - ist das Schieberegister an dem das Bittaktsignal führenden An­ schluß STan angeschlossen. Mit ihren Takteingängen sind die Schieberegisterstufen K 21, K 31 und K 41 gemeinsam an einem Anschluß Üt angeschlossen, an welchem der Über­ tragungsbitrate auf der noch zu betrachtenden Übertra­ gungsstrecke entsprechende Taktimpulse auftreten, die beispielsweise mit einer Bitrate von 64 kbit/s auftre­ ten können.

Die Verknüpfung der zuletzt erwähnten Taktimpulse mit dem am Anschluß STan gemäß Fig. 1 auftretenden Bittaktsignal führt zur Abgabe der in Fig. 2 mit K 21, K 31 bzw. K 41 be­ zeichneten Impulsverläufe an den Ausgängen der entspre­ chend bezeichneten Schieberegisterstufen des Schaltungs­ teiles gemäß Fig. 1.

Im Hinblick auf das gerade betrachtete Schieberegister sei noch angemerkt, daß die erste Schieberegisterstufe K 21 dieses Schieberegisters dazu dient, die vom Eingangs­ anschluß STan her zugeführten Bittaktsignale mit den Taktimpulsen zu synchronisieren, die dem Eingangsan­ schluß Üt zugeführt werden.

An den Ausgängen der Schieberegisterstufen des zuvor be­ schriebenen Schieberegisters sowie an einem Ausgang der bistabilen Kippstufe K 11 gemäß Fig. 1 ist eine Verknüp­ fungsanordnung angeschlossen, zu der ein UND-Glied G 11 und ein ODER-Glied G 21 gehören. Das UND-Glied G 11 ist mit Signaleingängen an dem erwähnten Ausgang der bistabilen Kippstufe K 11 sowie am Ausgang der letzten Schieberegisterstufe K 41 des Schieberegisters und mit einem Sperreingang am Ausgang der in der Schieberichtung vorletzten Schieberegisterstufe K 31 des betreffenden Schieberegisters angeschlossen. Das ODER-Glied ist eingangsseitig zum einen am Ausgang des gerade be­ trachteten UND-Gliedes und zum anderen am Ausgang der ersten Schieberegisterstufe K 21 des Schieberegisters an­ geschlossen. An den Ausgängen der beiden Verknüpfungs­ glieder G 11 und G 21 treten die in Fig. 2 entsprechend bezeichneten Impulse auf.

Am Ausgang des zu der Verknüpfungsanordnung gehörenden ODER-Gliedes G 21 ist eine weitere bistabile Kippstufe K 51 mit einem Signaleingang angeschlossen. Dem Takteingang dieser witeren bistabilen Kippstufe K 51 werden die Taktimpulse von dem Eingangsanschluß Üt her zugeführt. Die betreffende bistabile Kippstufe K 51 gibt das über eine Übertragungsstrecke zu übertragende Übertragungssignal an einen Ausgangsanschluß Mab ab. Die betreffende Übertragungsstrecke kann durch irgend­ eine Übertragungsstrecke gebildet sein. Das dem Aus­ gangsanschluß Mab zugeführte Übertragungssignal weist den in der untersten, mit Mab in Fig. 2 bezeichneten Zeile angedeuteten Verlauf auf.

Wie aus dem Impulsdiagramm gemäß Fig. 2 ersichtlich ist, treten in dem über die erwähnte Übertragungsstrecke ab­ zugebenden Übertragungssignal Datensignalbits D 1, D 2 an ganz bestimmten Stellen auf. Diese Stellen entsprechen den Bitstellen, die einer 1-0- oder 0-1-Bitfolge in der Abtastimpulsfolge entsprechen, die durch die erläuterte Verknüpfung des den Datensignalen zugehörigen Bittakt­ signals (vom Anschluß STan her) und der Taktimpuls (vom Eingangsanschluß Üt her) erzielt wird.

Im folgenden wird der empfängerseitige Schaltungsteil des Systems gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 näher erläutert. Dieser Schaltungsteil weist ein­ gangsseitig ein zumindest drei Schieberegisterstufen K 12, K 22, K 32 enthaltendes Schieberegister auf, dessen Schie­ beregisterstufen mit ihren Ausgängen bzw. Eingängen mit­ einander in Reihe geschaltet sind. Dem Signaleingang der Schieberegisterstufe K 12 wird von einem Eingangsanschluß Man das über die Übertragungsstrecke zugeführte Übertra­ gungssignal zugeführt, dessen Verlauf in der mit Man be­ zeichneten zweiten Zeile in Fig. 4 angedeutet ist. Den Takteingängen der Schieberegisterstufen K 12, K 22, K 32 des empfängerseitig vorgesehenen Schieberegisters werden von einem Eingangsanschluß Üt Taktimpulse zugeführt, bei denen es sich im übrigen um die gleichen Taktimpulse han­ delt, die auch dem Eingangsanschluß Üt in Fig. 1 zugeführt werden.

An den Ausgängen der Schieberegisterstufen K 12, K 22, K 32 treten die in den entsprechend bezeichneten Zeilen in Fig. 4 angedeuteten Impulse bzw. Signale auf. Dabei er­ kennt man, daß die Datensignalbits D 1, D 2 sukzessiv vom Eingangsanschluß Man zum Ausgang der Schieberegisterstufe K 32 hin weitergeschoben werden.

An den Ausgängen der Schieberegisterstufen K 12, K 22, K 32 ist gemäß Fig. 3 eine Verknüpfungsanordnung angeschlossen, zu der ein UND-Glied G 12 gehört, von dessen Ausgang das Ausgangssignal abgegeben wird, welches in Fig. 4 in der mit G 12 bezeichneten Zeile angedeutet ist.

Am Ausgang des UND-Gliedes G 12 sind drei weitere UND- Glieder G 22, G 32 und G 42 angeschlossen, die mit ihren anderen Eingängen an dem Eingangsanschluß Man ange­ schlossen sind.

An den Ausgängen der beiden UND-Glieder G 22 und G 32 ist eine bistabile Kippstufe K 42 mit ihren Signaleingängen angeschlossen. Mit ihrem Takteingang ist die bistabile Kippstufe K 22 an dem Eingangsanschluß Üt angeschlossen. Aufgrund dieser Schaltungsweise gibt das UND-Glied G 22 ausgangsseitig das in Fig. 4 in der Zeile G 22 angedeu­ tete Datensignal ab, welches gemäß Fig. 4 aus den Daten­ bits D 1 und D 2 besteht. Dieses Datensignal wird schließ­ lich vom Ausgang der erwähnten bistabilen Kippstufe K 42 etwa solange abgegeben, bis das nächste in dem Übertra­ gungssignal Man enthaltende Datensignal von dieser Kipp­ stufe K 42 übernommen werden kann, wie dies der Signalver­ lauf in der in Fig. 4 mit K 42 bezeichneten Zeile veran­ schaulicht.

Das bereits erwähnte UND-Glied G 42 ist ausgangsseitig mit einem Signaleingang einer weiteren bistabilen Kippstufe K 52 verbunden, die mit ihrem Takteingang an dem Eingangs­ anschluß Üt angeschlossen ist. Der Ausgang dieser Kipp­ stufe K 52 ist mit einem Ausgangsanschluß ETab verbunden, an welchem ein Signal auftritt, welches dem Bittaktsi­ gnal entspricht, welches dem binären Datensignal zugehö­ rig ist, das vom Ausgang der bereits betrachteten bistabilen Kippstufe K 42 abgegeben wird.

Um die Synchronisation zwischen diesem Bittaktsignal und dem Datensignal herzustellen, ist noch eine weitere bi­ stabile Kippstufe K 62 vorgesehen, die mit einem Signal­ eingang mit einem Ausgang der bistabilen Kippstufe K 42 verbunden ist und deren Takteingang an dem betrachteten Ausgang der bistabilen Kippstufe K 52 angeschlossen ist. Der Ausgang der bistabilen Kippstufe K 62 ist mit einem Ausgangsanschluß Dab verbunden, von dem dann das in der untersten Zeile in Fig. 4 angedeutete Datensignal abgeb­ bar ist. Die Signalbits D 1, D 2 dieses Datensignals sind dann mit dem am Ausgangsanschluß ETab auftretenden Signal sychronisiert, welches dem Bittaktsignal entspricht, das senderseitig mit dem Datensignal verknüpft worden ist.

Im Hinblick auf das empfängerseitig von dem Ausgangsan­ schluß ETab abgegebenes Signal sei noch angemerkt, daß dieses nicht genau mit dem Bittaktsignal übereinstimmt, welches senderseitig mit Datensignalen verknüpft wird. Die Abweichung des empfängerseitig von dem Ausgangsan­ schluß ETab abgegebenen Signals von dem senderseitig verwendeten Bittaktsignal bringt in der Praxis jedoch keine Schwierigkeiten mit sich, da das empfängerseitig am Ausgangsanschluß ETab auftretende Signal einer pha­ senstarren PLL-Regelschaltung zugeführt werden kann, von der dann ein mit dem senderseitig verwendeten Bit­ taktsignal völlig übereinstimmendes Signal abgegeben wird.

Im Hinblick auf den in Fig. 3 dargestellten Schaltungs­ teil sei noch angemerkt, daß zur Erzielung von eindeuti­ gen Auswertungsverhältnissen in dem dem Eingangsanschluß Man zugeführten Übertragungssignal diejenigen Bits als Datensignalbits D 1, D 2 gewertet werden, die einer 1-1-0- bzw. 0-0-1-Bitfolge folgen, wenn man von einer Bittakt­ rate entsprechend der Taktrate der Taktimpulse ausgeht, die dem Eingangsanschluß Üt zugeführt werden. Es sei je­ doch angemerkt, daß in Abweichung davon auch so vorge­ gangen werden könnte, daß auf eine andere Bitfolge hin, wie auf die Bitfolge 1-1-1-1-0 hin auftretende Bits empfängerseitig als Datenbits ausgewertet werden. Hier­ von wird man insbesondere dann Gebrauch machen, wenn die Abtastwerte von drei Datensignalen mit maximal 6,4 kbit/s nacheinander senderseitig zusammengefaßt übertra­ gen und empfängerseitig wieder voneinander getrennt wer­ den. Dabei ist eine Übertragungsstrecke zugrunde gelegt, auf der mit einer Signalübertragungsrate von 64 kbit/s gearbeitet wird.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die in den Zeichnungen dargestellten Schieberegisterstufen sowie die Kippstufen K 11, K 52 und K 62 hier jeweils durch eine D-Kippstufe gebildet sind und daß lediglich die Kippstufe K 42 durch eine JK-Kippstufe gebildet ist.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zum Übertragen binärer Daten und eines diesen zugeordneten Bittaktes in einem Übertragungssignal (Mab bzw. Man) von einem Datensignalsender über eine Übertragungs­ strecke zu einem Datensignalempfänger, in welchem aus dem Über­ tragungssignal (Man) die Daten zurügewonnen werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - senderseitig werden aus einem binären Datensignal (Dan) zugehörigen Bittaktsignal (STan) jeweils um die Periodendauer eines Übertragungstaktsignales (Üt), durch das eine gegenüber der Bitrate höhere Übertragungsbitrate auf der Übertragungs­ strecke festgelegt ist, zeitlich gegeneinander versetzte Taktsignale gleicher Periode (K 21, K 31, K 41) abgeleitet, die mit dem binären Datensignal (Dan) derart verknüpft werden, daß mit einem aus denselben periodisch gebildeten Zeitfenster das Datensignal (Dan) bewertet und mit einem dieser Taktsignale als Übertragungssignal (Man) zusammen­ gefaßt wird;
• - empfängerseitig werden aus dem Übertragungssignal (Man bzw. Man) entsprechende, jeweils um die Periodendauer des Über­ tragungstaktsignales (Üt) zeitlich gegeneinander versetzte Signale (K 12, K 22, K 32) und aus denselben ein entsprechendes Zeitfenster (G 12) abgeleitet, in dem in dem Übertragungs­ signal (Man) gerade vorliegende Binärzustand bewertet wird, aus dem mit einem aus dem Übertragungssignal (Man) gewonnenen Bittaktsignal (ETab) ein Datensignal (Dab) zurückgewonnen wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig folgende Ein­ richtungen vorgesehen sind:

• a) eine bistabile Kippstufe (K 11), welche die Bits des Daten­ signals (Dan) mit dessen zugehörigen Bittaktsignal (STan), übernimmt;
• b) ein mindestens zwei Schieberegisterstufen aufweisendes Schieberegister (K 21, K 31, K 41), welches das genannte Bit­ taktsignal (STan) durch das Übertragungstaktsignal (Üt) über­ nimmt;
• c) an den Ausgängen der Schieberegisterstufen (K 21, K 31, K 41) und an einem Ausgang der bistabilen Kippstufe (K 11) ist eine bei bestimmter Einstellung (1-0/0-1) der Schiebertegisterstufen (K 21, K 31, K 41) des Schieberegisters für die Weiterleitung des in der bistabilen Kippstufe (K 11) gerade gespeicherten Daten­ signalbits (D 1 bzw. D 2) bereite Verknüpfungsanordnung (G 11, G 21) angeschlossen;
• d) am Ausgang der Verknüpfungsanordnung (G 11, G 21) ist eine weitere bistabile Kippstufe (K 51) angeschlossen, die durch das Übertragungstaktsignal (Üt) gesteuert das von der Verknüpfungs­ anordnung (G 11, G 21) jeweils abgegebene Datensignalbit (D 1 bzw. D 2) für eine Übertragung zu dem Signalempfänger hin zu über­ nehmen gestattet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verknüpfungsanordnung (G 11, G 21) ein UND-Glied (G 11) und ein ODER-Glied (G 21) ent­ hält,
daß das UND-Glied (G 11) eingangsseitig am Ausgang der einen bistabilen Kippstufe (K 11) sowie an Ausgängen der in Schiebe­ richtung beiden letzten Schieberegisterstufen (K 31, K 41) des Schieberegisters (K 21, K 31, K 41) angeschlossen ist, und
daß am Ausgang des UND-Gliedes (G 11) das ODER-Glied (G 21) mit einem Eingang angeschlossen ist, welches an seinem anderen Ein­ gang die Bittaktsignale oder aus diesen abgeleitete Signale zu­ geführt erhält.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig folgende Einrichtungen vorgesehen sind:

• a) das Übertragungssignal (Man) wird einem zumindest drei Schieberegisterstufen (K 12, K 22, K 32) aufweisenden Schiebere­ gister zugeführt, welches mit den Ausgängen seiner Schiebe­ registerstufen an den Eingängen einer Verknüpfungsanordnung (G 12, G 22, G 32, G 42) angeschlossen ist, die eingangsseitig außerdem das Übertragungssignal (Man) zugeführt erhält;
• b) am Ausgang der Verknüpfungsanordnung (G 11, G 22, G 32, G 42) bistabile Kippstufen (K 42, K 52) angeschlossen, die durch das Übertragungstaktsignal (Üt) gesteuert sind und die aus­ gangsseitig das Datensignal (Dab) bzw. das diesem zugehörige Bittaktsignal (ETab) abzugeben vermögen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der das Datensignal abge­ benden bistabilen Kippstufe (K 42) eine weitere bistabile Kippstufe (K 62) nachgeschaltet ist, die durch das zurückge­ wonnene Bittaktsignal (ETab) taktgesteuert ist.