DE3232600C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem Zeit-Durchschaltnetzwerk führen mehrere Eingangsleitungen
Rahmen von PCM-Wörtern, welche auf eine
Vielzahl von Ausgangsleitungen geschaltet werden. Typischerweise
ist das Signal in jeder Leitung aufgebaut aus einer
Folge von Rahmen, wobei jeder Rahmen unterteilt ist in
32 Zeitkanäle und jeder Rahmen gebildet wird durch ein
aus 8 Bits bestehendes PCM-Wort. Eine standardisierte
Rahmenfrequenz beträgt 8 kHz, was dazu führt, daß
über jede Leitung 2,048 Megabits pro Sekunde übertragen
werden können. Die Aufgabe des Durchschaltnetzwerks
besteht darin, irgend einen der 32 Eingangskanäle
irgendeiner Eingangsleitung auf irgendeinen Ausgangskanal
irgendeiner Ausgangsleitung zu schalten.
Ein Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk ist beispielsweise beschrieben
in der US-PS 40 93 827. PCM-Signale in Serienform
in jeder der Eingangsleitungen werden durch einen
Eingangsdatenmanipulator in parallele Form überführt und
in einem Schieberegister gespeichert. Zu jedem Bitzeitpunkt
wird der Inhalt jedes Schieberegisters, wo die
Daten parallel gespeichert sind, in eine Sprachspeicher
übergeben. Jedes PCM-Wort wird im Sprachenspeicher an einer
Speicherstelle gespeichert, die der Eingangsleitung entspricht,
von welcher das Wort kommt. Die Folge wird durch einen
Rahmen bestimmt. Demgemäß ist der Sprachspeicher aufgebaut
aus 32 Rahmen · 8 Leitungen = 256 Wörter von jeweils
8 Bits. Die Adresse jedes der Wörter wird also dargestellt
durch ein 8-Bit-Wort, dessen letzte drei Bits die Eingangsleitung
und dessen vordere 5 Bits die Rahmenzahl darstellen.
In einem Adressenspeicher wird die Ausgangsadressenfolge
gespeichert. Die Adressen der Wörter, welche auszugeben sind,
sind darin in aufeinanderfolgenden Stellen gespeichert, welche
die Ausgangsfolge repräsentieren. Diese Adressen werden aufeinanderfolgend
ausgegeben und an die Ausgabeadresseneingänge
des Sprachspeichers angelegt. Hierdurch werden die gespeicherten
PCM-Wörter in paralleler Form ausgegeben und
zwar in einer neuen Schaltfolge an einen Ausgangsschaltkreis,
der sie von paralleler Form in Serienform überführt
und sie an eine Vielzahl von Ausgangsleitungen
anlegt.
Dieses vorbeschriebene Durchschaltnetzwerk ist insbesondere
geeignet zum Schalten einer PCM-kodierten Sprache von
einer Vielzahl von Eingangsleitungen auf eine Vielzahl von
Ausgangsleitungen. Hierbei kann eine Vielzahl von Eingangsleitungen
auf eine Vielzahl von Ausgangsleitungen geschaltet
werden, wobei beispielsweise jede Eingangsleitung
32 serielle PCM-Kanäle aufweist. Hierbei werden jedoch
lediglich PCM-kodierte Wörter von den Eingangsleitungen
geschaltet. Zur Steuerung von mehreren Netzwerken ist jedoch
eine zusätzliche Steuerschaltung erforderlich, welche
über Datenbusse mit den verschiedenen Netzwerken verbunden
ist. Hierdurch wird der Verdrahtungs- und Schaltungsaufwand
erhöht und kompliziert, was auch insbesondere für
die Zeitsteuerung gilt, da durch die gesamte Schaltung
hindurch die PCM-Wörter sehr sorgfältig getaktet werden
müssen.
Bei dem Durchschaltnetzwerk nach der DE-PS 28 57 028 erfolgt
der Austausch der Steuersignale zwischen den Steuereinheiten
über Sender, Wählermodule und Empfänger unter
Verwendung von den Steuersignalen fest zugeordneten Zeitschlitzen.
Hierbei erzeugt die sendende Steuereinheit in
einem ersten Zeitschlitz ein Rufsignal, das an die empfangende
Steuereinheit adressiert ist. Die Adresse bestimmt
auch den die Verbindung herstellenden Wählermodul.
Das Rufsignal wird von der empfangenden Steuereinheit
während eines weiteren Zeitschlitzes quittiert, worauf
dann die sendende Steuereinheit in einem vorgegebenem
Zeitschlitz das Steuersignal übermittelt, das beim Empfang
von der empfangenden Steuereinheit in einem weiteren Zeitschlitz
quittiert wird.
Dies bedeutet, daß stets nur ein bestimmter vorgegebener
Zeitschlitz für die Übertragung der Steuerinformation zur
Verfügung steht und für das vorausgehende Rufsignal und
das vorausgehende und das nachfolgende Quittungssignal
weitere Zeitschlitze belegt werden. Eine solche Arbeitsweise
ist unflexibel, insbesondere in Zeiten eines starken
Auftretens von Steuersignalen.
Die DE-AS 24 22 622, die das Durchschaltnetzwerk nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1 zum Inhalt hat, befaßt sich
mit dem Schlupf bei assynchron betriebenen Vermittlungsstellen.
Die Nutzsignale werden über Eingangsleitungen
einem Konverter zugeführt, der sie vom Serien- in ein
Parallelformat umsetzt und diese dann in einem Sprachspeicher
gespeichert werden. Das Ein- und Auslesen bei
diesen Speichern erfolgt durch einen Umlaufspeicher. Bevor
die Nutzinformationen über einen Demultiplexer auf die
Ausgangsleitungen ausgegeben werden, gelangen sie über
den Demultiplexer zu einer Schaltung, wo zur Beseitigung
der Schlupfeffekte und damit zur Anpassung der ankommenden
Bitgeschwindigkeit an die abgehende Bitgeschwindigkeit
Füllinformationen zugegeben oder beseitigt werden. Über
die Verarbeitung der Steuersignale bei diesem Durchschaltnetzwerk
ist nichts ausgesagt.
Es besteht die Aufgabe, das eingangs genannte Durchschaltnetzwerk
so auszubilden, daß Steuersignale auf flexible
Weise über PCM-Leitungen übertragen werden können, ohne
daß der Mikroprozessor bezüglich der Kanalzeit betroffen
ist und hierbei die Steuersignalinformationen nach Möglichkeit
komprimiert sind.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
Mit dem Durchschaltnetzwerk ist es möglich, zwischen den Steuerschaltungen
der einzelnen Netzwerke Steuersignale
auszutauschen. Die Steuersignale können hierbei von der
Steuerschaltung eines Netzwerks erzeugt und an die
Steuerschaltung des nächsten Netzwerks übertragen
werden oder es ist möglich, ankommende Steuersignale
durch das Netzwerk zu leiten und sie der Steuerschaltung
eines nachfolgenden Netzwerks zuzuführen. Im Gegensatz
zum Stand der Technik nach der US-PS 40 93 827 ist es für die Steuerschaltung,
welche aus einem Mikroprozessor besteht, möglich,
die ankommenden Signale zu lesen, die dann beispielsweise
zur Steuerung der Steuerschaltung dienen. Die Steuerschaltung
selbst kann Datensignale erzeugen, die den Ausgangsleitungen
zugeführt werden. Die Steuerschaltung wird damit zu
einem interaktiven Terminal, welche nicht nur das eigene
Netzwerk steuert sondern mit anderen Steuerschaltungen
und mit Teilnehmeranschlüssen kommunizieren kann. Die
Steuerschaltung hat hierbei Zugriff auf eigene oder
entfernte Daten oder Programme. Die Kommunikation von
Computer zu Computer wird hierdurch wesentlich erleichtert.
Die Steuerschaltung ist hierbei in der Lage, Periphergeräte
direkt zu steuern. Die Taktung dieser Steuersignale ist
hierbei so gewählt, daß keine weiteren Schaltkreise erforderlich
sind als diejenigen, welche nachfolgend beschrieben
werden. Das Netzwerk gem. der nachfolgenden Beschreibung
kann ausgebaut oder verändert werden, ohne daß es erforderlich
ist, die Taktung der Signale durch die Netzwerkfolge zu verändern.
Hierbei ist ein Schaltkreis vorgesehen, der zum Empfang von
Steuersignalen von einer Vielzahl von Steuerleitungen dient.
Diese Steuersignale bestehen aus Adressen- und Datenbits.
Ein Verbindungsspeicher speichert die Datenbits an Speicherstellen,
welche durch die Adressenbits bestimmt werden.
Der Verbindungsspeicher wird in Aufeinanderfolge abgelesen,
wodurch ein Datenwort ausgegeben wird, welches aus
mehreren parallelen Bits besteht. Zwei Eingänge eines
Multiplexers sind mit ihm verbunden, wobei einem Eingang
die Ausgangssignale des Datenspeichers und dem anderen
ein erster bestimmter Teil des Datenworts zugeführt werden.
Ein zweiter bestimmter Teil des Datenworts wird einem
Schaltkreis zugeführt, der den Steuereingang des Multiplexers
steuert, so daß der Multiplexer veranlaßt wird,
entweder Signale vom Datenspeicher oder den ersten Teil des
Datenworts während Zeitperioden auszugeben, die bestimmt
werden durch den zweiten Teil des Datenworts. Die vom
Multiplexer ausgegebenen Signale werden einem Konverter zugeführt,
der diese von paralleler Form in serielle Form
überführt und sie an mehrere Ausgangsleitungen anlegt. Bevorzugt
ist mit jeder Ausgangsleitung der Ausgang eines
drei Schaltzustände aufweisenden Gatters verbunden. Diese
Gatter werden gesteuert durch einen dritten Teil des
Datenworts vom Verbindungsspeicher, wodurch der
Übertragungszustand jeder Ausgangsleitung während irgendeines
Zeitintervalls gesteuert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 und 1A ein Blockdiagramm des Durchschaltnetzwerks;
Fig. 2A ein Signalzeitdiagramm;
Fig. 2B die Draufsicht auf ein Chip, in welchem
die Schaltkreise gem. Fig. 1 unterbringbar sind;
Fig. 3A und 3B Zeitdiagramme der in der Schaltmatrix
auftretenden Signale und ihre Verarbeitung;
Fig. 4 der Aufbau des verwendeten Schnittstellenschaltkreises;
Fig. 5A + 5B den Aufbau der Eingangsschaltkreise;
Fig. 6A + 6B den Aufbau der Ausgangsschaltkreise;
Fig. 7 den Aufbau des Datenspeichers und des
Eingangsmultiplexers und
Fig. 8A + 8B den Aufbau des Verbindungsspeichers
und weitere damit zusammenhängender
Schaltkreise.
Mehrere Eingangsleitungen, typischerweise acht Leitungen
mit der Bezeichnung PCMIN 0 bis PCMIN 7 für zeitmultiplexe
Eingangssignale sind verbunden mit einem Eingangsdatenmanipulator,
welcher in zwei Abschnitte 101 A und 101 B unterteilt
ist. Die Daten jeder Eingangsleitung weisen ein
Reihenformat entsprechend Fig. 2A auf, wobei die Zeitfolge
T der Daten unterteilt ist in Rahmen 201 und
jeder Rahmen wiederum unterteilt ist in 32 Kanäle 202 und
jeder Kanal unterteilt ist in ein 8 Bit aufweisendes
Datenwort 203. In den Manipulatoren 101 A und 101 B werden
die Signale jedes Kanals umgesetzt von der Reihenform in
eine Parallelform. Die resultierenden Signalfolgen werden
über eine 8-Bit-Parallelleitung von jedem Manipulator dem
Dateneingang D zweier Datenspeicher 102 A und 102 B zugeführt,
welche insgesamt als Speicher 102 bezeichnet werden.
Dieser Schaltungsteil entspricht demjenigen der US-PS
40 93 827. Die Zeitfolge der Speicherung dieser Daten
im Datenspeicher 102 wird gesteuert durch die Eingabesteuerlogik
103 A bzw. 103 B. Die Steuerlogik 103 A und
103 B selbst werden gesteuert über die Leitung SDMW
und den Taktanschluß C 244, über welche jeweils Taktsignale
zugeführt werden, welche im Taktgenerator 118
(Fig. 1A) erzeugt werden. Der Speicherteil kann eine
kombinierte Baueinheit sein, wie auch die Eingangsdatenmanipulatoren
und die Eingabesteuerlogik. Der Datenspeicher
beispielsweise weist eine Speicherkapazität von
256×8 auf zur Speicherung eines Rahmens jeder der acht
Eingangsleitungen. Die dort auftretenden Datenreihen
weisen eine Frequenz von 2,048 MHz auf.
Der Ausgang Q des Datenspeichers 102 ist über eine 8-Bit-
Parallelleitung und über einen noch zu beschreibenden
Schaltkreis verbunden mit einem Ausgangsdatenmanipulator
104. Dieser führt eine Umsetzung der parallelen Daten
in Reihendaten durch. Der Manipulator 104 wird gesteuert
durch Signale an seinen Anschlüssen I/PCLK, O/PCLK und
O/PLD. Dort treten Eingangs- und Ausgangstaktsignale und
Ausgangslastzeitsignale auf, d. h. I/PCLK, O/PCLK und O/PLD.
Die 8-Bit-Ausgangsleitungen 105 sind verbunden mit einer
entsprechenden Zahl von Schaltern oder Treibern 106 mit
drei Schaltzuständen, deren Ausgänge verbunden sind mit
einer Gruppe von acht Ausgangsleitungen PCMAUS 0 bis
PCMAUS 7. Dort treten die multiplexen Ausgangssignale
auf.
Ein 256×11 Bit Verbindungsspeicher, der aufgeteilt ist
in einen 8-Bitteil 107 A und in einen 3-Bitteil 107 B, ist
mit seinen 8 Bit parallelen Dateneingängen D verbunden
mit einer Datenquelle, bestehend aus einem Schnittstellenschaltkreis
117 (Fig. 1A), der verbunden ist mit einem
nichtdargestellten Mikroprozessor. Die 8 parallelen Adresseneingänge
AD sind mit dem Ausgang eines 2 : 1-Multiplexers
108 verbunden. Dieser weist zwei 8-Bit-Paralleleingänge
auf. Einer dieser Eingänge ist unterteilt in zwei Gruppen.
Eine dient zum Empfang von Adressen auf 5 parallelen Leitungen
A (4-0) und eine zum Empfang von Adressen auf 3 parallelen
Leitungen CAR (2-0), verbunden mit einem Mikroprozessor
über den Schnittstellenschaltkreis 117. Der andere
8-Bit-Paralleleingang ist verbunden über die Leitungen
CMRAC (7-0) mit einer Taktquelle. Eingabesteuerlogikschaltkreise
109 A und 109 B sind mit ihren Ausgängen verbunden
mit den Eingabeanschlüssen W der entsprechenden Verbindungsspeicher
107 A und 107 B. Deren Eingangstaktsignale treten
in Leitungen CCMLBW, SCR/ und CLK 244 auf.
Die 8 und die 3 parallelen Ausgangsleitungen von den
Ausgängen Q der Verbindungsspeicher 107 A und 107 B sind
verbunden mit den Dateneingängen von zwei entsprechenden
Verbindungsspeicherdatenregistern 110 A und 110 B. Die Ausgangsleitungen
der Verbindungsspeicher 107 A und 107 B sind
weiterhin verbunden mit den Eingängen CMD (7-0) und
CMD (10-8) des Schnittstellenschaltkreises, der seinerseits
mit einem Mikroprozessor verbunden ist.
Die mit den Ausgängen Q des Datenspeichers 102 verbundenen
Leitungen führen zu den Anschlüssen DMD (7-0) des Schnittstellenschaltkreises
117.
Die Ausgangsbits 0 bis 7 des Verbindungsspeicherdatenregisters
110 A liegen an entsprechenden 8-Bit-Paralleleingängen
von Multiplexern 110 und 111. Der zweite 8-Bit-
Eingang des Multiplexers 110 ist verbunden mit dem Ausgang Q
des Datenspeichers 102. Der 8-Bit-Parallelausgang des
Multiplexers 110 ist verbunden mit dem Eingang des Ausgangsdatenmanipulators
104. Sieben der acht parallelen Ausgangsbits
des Multiplexers 111 werden dem Adresseneingang AD
des Datenspeichers 102 zugeführt, während das achte Bit
am Einschalteingang für den Ausgang (O/E) anliegt und zwar bezüglich
des Speicherteils 102 B über einen Inverter 119. Ein zweiter
8-Bit-Paralleleingang des Multiplexers 111 ist verbunden
mit dem Adressenausgang A (4-0) und dem Speicheradressenausgang
CAR (2-0) des Schnittstellenschaltkreises 117.
Ein dritter 7-Bit-Paralleleingang ist über die Leitung
DMWAC (6-0) mit dem Taktgenerator 118 verbunden.
Die Ausgangsbits (8 bis 10) des Verbindungsspeicherdatenregisters
110 B werden dem 3-Bit-Paralleleingang
CMDR 10 des ODER-Gatters 112 zugeführt. Der zweite
Eingang des ODER-Gatters 112 ist verbunden mit der
Leitung CAR 7, welche zum Schnittstellenschaltkreis
117 führt. Der Ausgang des ODER-Gatters 112 ist verbunden
mit dem Umschalteingang des Multiplexers 110,
wodurch bestimmt wird, welche der Eingänge des Multiplexers
verarbeitet wird.
Die Ausgangsleitung des Verbindungsspeicherdatenregisters
110 B, bei der die Bits 8 und 9 auftreten, ist verbunden
mit einem Zeitregister 113. Diese Bits gelangen sodann
zu dem logischen Schaltkreis 120, von wo eine 1-Bit-
Ausgangsleitung verbunden ist mit dem Eingang eines
Serien-Parallelkonverters 114. Die Ausgangsleitung des Zeitregisters
113, wo das Bit 9 auftritt, weist eine Abzweigung
XC auf, welche zur Steuerung externer Schaltkreise
dient. Die Leitungen CAR 6 und CAR 5 vom Schnittstellenschaltkreis
117 sind verbunden mit dem logischen
Schaltkreis 120.
Die Reihenbits am Ausgang des Verbindungsspeicherdatenregisters
werden vom Konverter 114 in parallele Form
überführt und diese parallelen 8 Bits vom Ausgang
Q des Konverters 114 werden dem Ausgangssteuerregister
115 zugeführt. Die Ausgangsleitungen ODC (7-0) vom
Register 115 sind verbunden mit entsprechenden Eingängen
eines Ausgangssteuerlogikschaltkreises 116, wobei in
diesen Leitungen die Ausgangssteuersignale auftreten.
Zum Steuerlogikschaltkries 116 führt weiterhin
eine Ausgangseinschaltleitung ODE, wodurch von einem
externen Schaltkreis der Ausgang des drei Schaltzustände
aufweisenden Treibers 106 in einem besonderen Schaltzustand
geschaltet werden kann. Die Ausgangsleitungen
des Ausgangssteuerlogikschaltkreises 116 sind verbunden
mit den Steuereingängen des Ausgangstreiberschaltkreises
106.
Der Schnittstellenschaltkreis 117 stellt die Verbindung der vorbeschriebenen
Schaltung zu einem Mikroprozessor über die bekannten Leitungen
E, R/, MR, CE, die Adressenleitungen A (5-0) und die
Datenbusleitungen D (7-0) her. Die Eingänge des Schnittstellenschaltkreises
117 sind die Ausgabeleitungen DMD
(7-0) des Datenspeichers, wobei es sich um 8 Leitungen
handelt und die Datenausgabeleitungen CMD (7-0) und
CMD (10-8) vom Verbindungsspeicher. Es handelt sich
hierbei um insgesamt 11 Leitungen. Die Ausgangsleitungen
vom Schnittstellenschaltkreis 117 sind die Eingabebefehle
abgebenden Leitungen CCMLBW und CCMHBW, 5 Adressenbitleitungen
A (4-0), Steueradressenregisterbitsleitungen
CAR (2-0) und CAR (7-5) zum Festlegen der Verbindungsspeicheradressen
und 8 Leitungen CD (7-0), welche die
Verbindungsspeichereingangsdaten festlegen.
Beim Stand der Technik nach der US-PS 40 93 827 werden die in den Leitungen PCMIN 0-
PCMIN 7 erhaltenen Eingangssignale umgesetzt
von Reihensignale in Parallelsignale in einem entsprechendem
Konverter, welcher den Eingangsdatenmanipulatoren
101 A und 101 B entspricht. Die parallelen
Daten werden sodann in einen Sprachspeicher eingegeben,
welcher dem Datenspeicher 102 entspricht. Ein Adressenspeicher,
entsprechend dem Verbindungsspeicher 107,
speichert die Adressen der an einem Konverter auszugebenden
Datenwörter, wobei dieser Konverter die parallelen Daten
in Reihendaten überführt und wobei dieser Konverter dem
Datenmanipulator 104 entspricht. Die Seriendaten werden
sodann direkt den Ausgangsleitungen PCMAUS 0-
PCMAUS 7 zugeführt.
Der Mikroprozessor hat sowohl Ausgabezugriff zum Datenspeicher
102 als auch Ausgabe- und Eingabezugriff zum
Verbindungsspeicher 107. Während der Datenspeicher 102 einen
Rahmen von 8 Bitwörtern speichert, welche ihm von
den 8 Serieneingängen zugeführt werden, können irgendwelche
dieser Daten vom Mikroprozessor abgelesen
werden. Dies erfolgt über den Ausgang des Datenspeichers
102, und zwar vom Speicherteil 102 A über die Ausgangsleitungen
DMD (7-0), welche zum Eingang des Schnittschaltkreises
117 führen. Die in den PCM-Eingangsleitungen
auftretenden Signale können somit vom Mikroprozessor
gelesen werden.
Der Mikroprozessor kann über die Datenleitungen CD
(7-0) Daten in den Verbindungsspeichern 107 eingeben,
und zwar in Adressen, welche bestimmt werden durch
Signale in den Leitungen A (4-0) und CAR (2-0), welche
zum Multiplexer 108 führen. Der Mikroprozessor kann
den Inhalt des Verbindungsspeichers ablesen über die
Leitungen CMD (7-0), welche vom Ausgang des Verbindungsspeichers
107 A zu den entsprechenden Eingängen des
Schnittschaltkreises 117 führen.
Der Mikroprozessor kann weiterhin Signale direkt in
die Ausgangsleitungen PCMAUS 0-PCMAUS 7 geben, was
wie folgt geschieht: Signale vom Verbindungsspeicher
werden zeitweilig gespeichert in den Datenregistereinheiten
110 A und 110 B. Der signifikanteste 8-Bit-Ausgang vom
Verbindungsspeicherdatenregister 110 A in der Leitung
CMDR (7-0) wird an einen der Paralleleingänge des
Multiplexers 110 gelegt, während die Ausgangsbits des
Datenspeichers 102 angelegt werden an dessen anderen
Eingang. Da das Bit 10 vom Datenregister 110 B zusammen
mit dem Bit der Leitung CAR 7 vom Mikroprozessor
bestimmt, welche der beiden Gruppen von Eingängen des
Multiplexers 110 von diesem ausgegeben werden zum Ausgangsdatenmanipulator
104 und damit zu den PCM-Ausgangsleitungen,
ist klar, daß der Mikroprozessor seine eigenen
Signale einsetzen kann in die Ausgangsleitungen anstelle
eines PCM-Wortes vom Datenspeicher 102.
Wie schon zuvor erwähnt, können die nach einer bestimmten
Matrix im Datenspeicher 102 gespeicherten Sprach- oder
Datensignale vom Ausgang des Datenspeichers 102 über die
Leitungen DMD (7-0) über den Schnittstellenschaltkreis 117 vom
Mikroprozessor gelesen werden. Damit wird eine Kommunikation
von Mikroprozessor zu Mikroprozessor wesentlich
erleichtert.
Die im Datenspeicher 102 gespeicherten Daten werden den
PCM-Ausgangsleitungen im Zeitschlitzverfahren zugeführt,
wobei Leitung und Zeitschlitz bestimmt werden durch Adressen
mittels Signale, welche im Verbindungsspeicher 107 A gespeichert
werden. Diese Signale werden dem Multiplexer 111
eingegeben über das Verbindungsspeicherdatenregister 110 A
und die 8 Parallelbitleitungen CMDR (7-0). Zusätzlich kann
der Mikroprozessor direkt Substitutsworte bestimmen,
welche vom Datenspeicher 102 ausgegeben werden sollen,
was mittels des Multiplexers 111 erfolgt, an dem angeschlossen
sind die Speicheradressenleitungen CAR (2-0) und
A (4-0). Eine dritte dem Multiplexer 111 zugeführte
Signalart tritt in der Taktsignalleitung DMWAC (6-0)
auf, welche verbunden ist mit dem Taktgenerator 118
nach Fig. 1A.
Der Mikroprozessor kann ein 11-Bitwort (Bits 0 bis 10)
in die Verbindungsspeicher 107 A und 107 B eingeben und
zwar an Adressen, welche bestimmt werden durch Signale
in den Leitungen CAR (2-0) und A (4-0) zu Zeitpunkten,
welche durch die Eingabesteuerlogikschaltkreise
109 A und 109 B bestimmt werden, welche Eingabebefehle
an die zugeordneten Speicher geben. Das Bit 10 des Verbindungsspeichers
wird dazu benutzt, daß entweder der
Datenspeicher oder die Bits 7-0 des Verbindungsspeichers
als Quelle für das 8-Bit-Datenwort dienen, welches
an den Serienausgangsleitungen auftritt. Im einen Schaltzustand
des Bits 10 werden die Bits 7-0 als Wort über
die Leitungen CMDR (7-0) und den Multiplexer 110 dem Ausgangsdatenmanipulator
zugeführt. Im anderen Schaltzustand
wird ein ausgewähltes 8-Bit-Wort der 256 im Datenspeicher
gespeicherten Worte während der entsprechenden Kanalzeit
dem Ausgangsdatenmanipulator zugeführt. Wie schon
zuvor beschrieben, wandert das Bit 10 durch das ODER-
Gatter 112, welches den Schaltzustand des Multiplexers
110 bezüglich dessen Eingang bestimmt, wodurch bestimmt
wird, welche Daten durch den Multiplexer dem Ausgangsmanipulator
104 zugeführt werden.
Das Bit 9 des Verbindungsspeichers wird dazu verwendet,
einen externen Schaltkreis zu steuern. Dieses Bit
wird vom Verbindungsspeicherdatenregister 110 B empfangen,
bezüglich der Phase korrigiert im Zeitregister
113 mittels des Taktsignals C 488 und tritt in der
Leitung XC zur Steuerung eines externen Schaltkreises
auf.
Das Bit 8 wandert vom Verbindungsspeicherdatenregister
110 B durch das Zeitregisters 113 und durch den logischen
Schaltkreis 120 zum Konverter 114, wo Folgebits vom
Konverter 114 umgesetzt werden in 8 parallele Bits,
welche gespeichert werden im Ausgangssteuerregister
115. Dessen Ausgangssignal wird dem Ausgangssteuerlogikschaltkreis
116 zugeführt, von wo es angelegt wird
an die Gatter der drei Schaltzustände aufweisenden Ausgangstreiberschaltkreise
106. Die Übertragung und die
Ausgangsimpedanzzustände der Treiber für die entsprechenden
Ausgangsleitungen wird hierdurch bestimmt.
Wenn das Bit 10 den Schaltzustand 0 aufweist, dann
bestimmen die Bits 7-0 des Verbindungsspeichers, welches
der Datenspeicherworte an die Ausgangsleitungen auszugeben
ist, wobei diese Bits einer Verbindungsspeicherstelle
entsprechen, während der Kanalzeit, welche der
Verbindungsspeicherstelle entspricht. Beträgt also das
Bit 10 gleich 0, dann stellen die Bits 7-0 ein Adressensignal
dar, welches über die Leitung CMDR (7-0) über
den Multiplexer 111 an den Eingang AD des Datenspeichers
102 gelangen.
Ist der Schaltzustand des Bits 10 gleich 1, dann sind
die Bits 7-0 des Verbindungsspeichers das Datenwort,
welches über die Ausgangsleitungen ausgegeben wird und
welches der Verbindungsspeicherstelle entspricht
während der Kanalzeit, welche der Verbindungsspeicherstelle
entspricht. Dieses Wort wandert durch den Multiplexer
110 wie zuvor beschrieben.
Der Mikroprozessor liest die Daten der Eingangsleitungen
vom Datenspeicher ab, ohne selbst bezüglich des Rahmens,
Kanals, der Bitzeit und der Reihen-Parallelumwandlung
betroffen zu sein. Beim Einlesen in den Verbindungsspeicher
kann der Mikroprozessor Datenworte über die
Ausgangsleitungen übermitteln, ohne selbst bezüglich
der Taktung und der vorgenannten Umsetzung betroffen
zu sein.
Bevor der Schaltungsaufbau weiter erläutert wird,
sollen die allgemeinen Aspekte der Arbeitsweise erläutert
werden. Der Aufbau stellt ein Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk
bezüglich der Sprachen- und Datensignale
dar. Der Aufbau erfolgt bevorzugt über integrierte
CMOS-Schaltkreischips. Mit den Chips verbunden ist ein
Taktgenerator, ein Mikroprozessor, Eingangs- und Ausgangsleitungen
und ein Zeitrahmenimpulsgenerator.
Ein standardisiertes Chip ist in Fig. 2B gezeigt.
Das in der Leitung FP auftretende Signal ist der
Rahmenimpuls für die ankommenden Signale. In der
Leitung C 244 tritt ein 244 Nanosekunden Taktimpuls
auf. Die Leitungen S 10 bis S 17 sind die PCM-Serieneingänge
0-7, die Leitungen S 00-S 07 sind die PCM-
Serienausgänge 0-7. Die Leitung ODE ist ein Ausgangstreibereinschalteingang
von einer externen Steuerquelle,
durch welche alle Ausgangstreiber ein- und
ausschaltbar sind. Die Leitung XC ist ein externer
Steuerausgang. Zur Verbindung mit dem Mikroprozessor
dient die Leitung DS zur Datenabtastung, die Leitung
R/W zur Ein- und Ausgabe, die Leitungen D 7-D 0
sind Datenleitungen und die Leitungen A 5-A 0 sind
Adressenleitungen. DE dient zum Einschalten des Chips und DTACK
dient zur Bestätigung der Datenübermittlung.
Das Taktsignal, welches beim Taktgenerator 118 dazu
dient, alle anderen Synchronisationstakte zu erzeugen,
wird über die Leitung C 244 angelegt.
Die Anschlüsse S 10-S 17 sind die acht Anschlüsse für
die Eingangsleitungen. Die digitalen Reihensignale
werden mit einer Frequenz von 2,048 Megabits pro Sekunde
eingegeben und gespeichert im Datenspeicher 102, welcher
32 Byteblocks aufweist. Jeder Rahmenimpuls entspricht
der Speicherung von 32 Bytes für jede der acht Eingangsleitungen.
Die seriellen Daten werden in Bytes umgesetzt,
wobei jedes Byte einer Kanalzeit entspricht.
Die Leitungen S 00-S 07 sind die acht Ausgangsleitungen
des Chips. Es handelt sich wiederum um 8-Bit-Reihendaten
mit einer Frequenz von 2,048 Megabits pro Sekunde.
Der Ausgang wird kontinuierlich alle 125 Mikrosekunden
erneuert, wenn die Ausgangstreiber eingeschaltet sind.
Der Ursprung dieser Ausgangsdaten wird festgelegt
durch den Mikroprozessor und zwar handelt es sich,
wie bereits beschrieben, um Daten, welche von den
Eingangsleitungen stammen oder um Daten, welche vom
Verbindungsspeicher abgerufen wurden.
Die Leitung ODE ist ein Anschluß zum Einschalten oder
Ausschalten der Ausgangstreiber. Der Zweck dieses
Anschlusses besteht darin, Beeinflussungen zwischen
den einzelnen Chips des Durchschaltnetzwerks zu vermeiden,
deren Ausgänge zusammengeschaltet sind. Wird
beispielsweise die Speisespannungsquelle angeschaltet,
dann werden die Ausgangstreiber abgeschaltet, worauf
dann der Mikroprozessor die Ausgänge in kontrollierter
Weise zuschaltet.
Der externe Steueranschluß XC stellt den Ausgang des
Bits 9 des Verbindungsspeichers 107 B dar. Dieses
Bit wird vom Mikroprozessor geliefert und wird
aktiv für irgendeine spezielle Leitung oder einen Kanalzeitschlitz.
Die Hauptaufgabe besteht im externen Ansteuern
einzelner Chips eines Durchschaltnetzwerks und
zur Durchführung eines Schleifentestes.
Die Anschlüsse DS, R/W, DTACK und CE sind Anschlüsse,
um das Chip mit einer Vielzahl von Mikroprozessoren
zu verbinden.
Die Leitungen D 7-D 0 sind parallele Datenleitungen und
dienen zur Eingabesteuerung und Dateninformation in
das Chip. Die Leitungen A 5-A 0 sind sechs Adressenleitungen
des Chips. Sie werden zur Adressierung und für Steuerinformationen
benötigt.
Die Hauptbestandteile des Chips sind die Datenspeicher,
welche im allgemeinen aus 32 Bytes bzw. Bitgruppen
bestehen, von jeweils 8 Bits pro Bitgruppe für jede
der acht Eingangsleitungen, dem Verbindungsspeicher,
bestehend aus 32 Bytes mit 11 Bits pro Byte für jede
der acht Leitungen und einem Adressenregister, welches
anhand des Steuerschnittschaltkreises zu beschreiben ist.
Eine Einzelbeschreibung der Arbeitsweise wird vorgenommen
in bezug auf die zuvor beschriebenen Schaltbausteine.
Hierbei wird vorausgesetzt, daß es sich um integrierte
LS-Schaltkreischips handelt. Zuerst wird die Taktgebung
beschrieben.
Der Taktgenerator 118 gem. Fig. 1A erhält von einer
externen Taktquelle Taktimpulse über den Anschluß
C 244, welche einen Abstand von 244 Nanosekunden aufweisen,
d. h. deren Zeitzyklus beträgt 244 Nanosekunden.
Weiterhin wird an den Taktgenerator ein positiver Rahmenimpuls
angelegt, der eine Impulsbreite von 244 Nanosekunden
aufweist. Dieser Impuls beginnt bei jedem Rahmen.
Der Rahmenimpuls liegt mittig zur Rückflanke des
positiven Teils des C 244-Taktimpulses, d. h. mittig zum
Taktzyklus. Die Länge des Rahmenimpulses entspricht
daher einem kompletten Taktzyklus, d. h. seine Länge
ist gleich einem Taktzyklus.
Von dem C 244-Taktsignal und vom Rahmenimpuls werden
verschiedene Taktsignale abgeleitet und zwar an den
Anschlüssen C 244, C 488, C 448-, C 976, C 976- und
C 3904. Die Zahlenangaben entsprechen hierbei jeweils
dem Zeitzyklus ausgedrückt in Nanosekunden. Die Angabe
minus besagt, daß es sich um negative Impulse handelt.
Keine Angabe hinter der Zahl, bedeutet, daß es sich um
positive Impulse handelt.
Die Taktsignale werden nachfolgend anhand des Zeitdiagramms
der Fig. 3A und 3B beschrieben.
In Fig. 3 ist linksseitig jeweils angegeben, welche Bedeutung
die Darstellung hat. Die Zeitachse verläuft hierbei
von links nach rechts, d. h. die dargestellten Kurven
bewegen sich von rechts nach links.
Die oberste Kurve stellt den extern zugeführten Rahmenimpuls
FP dar. Dieser Rahmenimpuls stellt den Bezugspunkt dar und
weist eine Impulsbreite von 244 Nanosekunden auf. Der Mittelpunkt
dieses Rahmenimpulses bildet die Rahmengrenze. Dieser
Impuls erscheint am Rande jedes kompletten Rahmens und wird
erzeugt von einer externen Taktquelle, welche nicht Teil
der Erfindung darstellt.
Die nächst darunterliegende Kurve stellt das extern zugeführte
Taktsignal C 244 dar. Dieses Signal weist eine Zykluszeit
von 244 Nanosekunden auf und besitzt ein Tastverhältnis
von 50%. Die Abfallflanke des positiven Teiles dieses Impulses
liegt in der Mitte des Rahmenimpulses FP.
Die mit C 488 bezeichnete Kurve besteht aus Impulsen mit einer
Zykluszeit von 488 Nanosekunden. Die Anstiegsflanke liegt in
der Mitte des Rahmenimpulses.
Das Tastpausenverhältnis der Taktimpulse beträgt jeweils 50%.
Die nächste Kurvenform PCMIN (0-7) zeigt die Taktung jedes
Bits in einer PCM-Eingangsleitung zu den Eingangsdatenmanipulatoren 101 A und 101 B. Jede Zeitperiode in dieser Kurve enthält
ein Bit und erstreckt sich über 488 Nanosekunden, was der
halben Zyklusdauer des Signals C 976 entspricht. Beispielsweise
führen die vierte bis elfte Zeitperiode die Bits 7-0
des Kanals 0 während die folgenden acht Zeitperioden die
Bits 7-0 des Kanals 1 führen usw.
Die nächste Zeitfolge zeigt das Signal in der Leitung IDMIC,
welches den Dateneingangsmanipulatoren 101 A und 101 B zugeführt
wird. Die Zyklusperiode dieses Signals beträgt 488 Nanosekunden
bei einem Tastverhältnis von 50%. Die Anstiegsflanken
dieses Signals treten auf nach ¾ der Bitperiode nach dem
Beginn jedes Bits des Signals PCMIN (0-7), und bewirkt eine
Abfrage des Bits nach ¾ der Bitperiode, nachdem diese begonnen
hat. Die nächste Zeitfolge zeigt die Datentaktung nach
dem Abtasten, welche um ¾ einer Bitperiode verschoben ist.
Der Beginn jedes Bits tritt auf mit der Anstiegsflanke jedes
Impulses des Signals IDMIC. Die Daten von den Eingangsleitungen
PCMIN werden somit verschoben in ein 8-Bit-Eingangsschieberegisterteil
des Eingangsdatenmanipulators zugeführt.
Nachdem ein kompletter Kanal abgetastet und in einer ersten
Stufe des 8-Bit-Schieberegisters gespeichert wurde, wird
er übergeben in eine zweite Stufe des Eingangsdatenmanipulators
um Platz für die Bits des zweiten Kanals zu machen. Das
Signal, welches diese Übergabe steuert, liegt in der Leitung
DMLD an. Das Signal DMLD ist ein 488 Nanosekundenimpuls
welcher mittig zum Rahmenimpuls liegt und welcher jeweils
nach 8 Bits auftritt.
Die im Eingangsdatenmanipulator in paralleler Form gespeicherten
Daten werden nunmehr in den Datenspeicher überführt und
zwar gleichzeitig jeweils 8 parallele Bits. Der Datenmanipulator
und der Datenspeicher sind jeweils in zwei Teile aufgeteilt,
um eine schnelle Datenübermittlung zu erleichtern.
Demzufolge werden die Daten von zwei Eingängen zum gleichen
Zeitpunkt in den Datenspeicher übergeben. Die Taktung wird durch
Zeitdiagramme dargestellt, welche mit Eingang DM 0 und Eingang DM 1 bezeichnet
sind. Diese Signale treten in den Leitungen
IDMOD (7-0) und IDMID (7-0) auf. Jede Zeitgrenze
zeigt das Intervall an, während dem die Daten für einen angegebenen Kanal
und eine angegebene Leitung zur Aufzeichnung
im Datenspeicher zur Verfügung steht.
Wenn der zweite Impuls DMLD auftritt, dann werden beispielsweise
alle Daten des Kanals 0 für alle Eingangsleitungen
0-7 in den Dateneingangsmanipulator eingegeben
und in parallele Form überführt. Vier in beiden Richtungen
arbeitende Schieberegister für jeden der beiden Teile des
Eingangsdatenmanipulators erzeugen ihre Ausgangssignale
in einer Aufeinanderfolge. Beispielsweise stehen während
einer Periode von 976 Nanosekunden zuerst zur Verfügung
die Daten des Kanals 0, Leitung 0 und des Kanals 0, Leitung 4,
gefolgt von den Daten des Kanals 0, Leitung 1
und Kanal 0, Leitung 5, gefolgt von den Daten des Kanals 0,
Leitung 2 und Kanal 0, Leitung 6, gefolgt von den Daten
des Kanals 0, Leitung 3 und Kanal 0, Leitung 7. Zu diesem
Zeitpunkt ist die Hälfte des Impulses DMLD vergangen, was
bedeutet, daß nunmehr die Daten des Kanals 1 verfügungsbereit
werden. Demzufolge stehen nunmehr zur Verfügung die Daten
von Kanal 1, Leitung 0 und Kanal 1, Leitung 4, gefolgt von
den Daten von Kanal 1, Leitung 1 und Kanal 1, Leitung 5 usw.
Diese Folge wird fortgeführt über die Daten von Kanal 31, Leitung
3 und Kanal 31, Leitung 7 gefolgt von den Daten die
zuvor erwähnt wurden, nämlich von Kanal 0, Leitung 0 und
Kanal 0, Leitung 4.
Die nächsten beiden Zeitfolgen zeigen die Zyklen für den
Datenspeicher an. Die erste Zeitfolge betrifft die eine
Hälfte des Datenspeichers, welche die Daten der Leitungen
PCMIN (0-3) verarbeitet, während die zweite Zeitfolge für
den Speicherteil bestimmt ist, der die Daten der Leitungen
PCMIN (4-7) verarbeitet. Jeder der Zeitintervalle entspricht
einer Periode der Signale Eingang DM 0 und DM 1 und
ist unterteilt in vier Teilperioden. Die erste und dritte
Teilperiode dient der Ausgabe, die zweite der Eingabe und
die letzte Teilperiode dem Steuerzugriff. Da in die zwei
Speicherhälften zwei Bytes eingegeben werden, werden zwei
Bytes ausgegeben, wobei zu einem bestimmten Zeitpunkt
der Zugriff immer nur zu einem Speicherteil erfolgt. Es
bestehen daher vier Zeitschlitze mit 8 Eingabe- und mit 8 Ausgabezyklen,
welche sich 32mal pro Rahmen wiederholen.
Betrachtet man den Eingabezyklus, dann zeigt das obere
Zeitdiagramm, daß Kanal 0, Leitung 0 eingegeben werden, wenn
dieser Kanal und diese Leitung im Zeitdiagrammeingang DM 0
erscheinen. Das untere Zeitdiagramm zeigt, daß der Kanal 0,
Leitung 4 eingegeben werden, wenn diese Daten gem. dem Zeitdiagrammeingang
DM 1 zur Verfügung stehen. Jeder Eingabezyklus
tritt hierbei auf im zweiten Viertel jedes Zyklusses
der Signale Eingang DM 0 und Eingang DM 1.
In Koinzidenz mit dem Zentrum des Impulses DMLD tritt
der Ausgabezyklus für die Folge der Leitungen auf. Wie
schon erwähnt, treten zwei Ausgabezyklen während jeder Kanal-
und Leitungsperiode auf. Beispielsweise werden während
des Intervalls zwischen zwei Impulsen DMLD die Leitungen 0-7
des Kanals 2 ausgegeben, von jeder Hälfte des Datenspeichers.
Dieser Ausgabe folgt die Ausgabe der Daten der Leitungen
0-7 des Kanals 3 usw.
Der vierte Zyklus dient dem Zugriff des Mikroprozessors
zu dem Datenspeicher, der während dieser Zeitdauer Daten
eingeben kann. Die nächste Zeitfolge, welche mit DATA IN
bezeichnet ist, zeigt an die Taktung, mit welcher die Daten
vom Datenspeicher dem Ausgangsdatenmanipulator zugeführt
werden. Die Daten werden um einen Ausgabezyklus verschoben
dem Ausgangsdatenmanipulator zugeführt. Beispielsweise
werden die Daten bezüglich des Kanals 2, Leitung 0 während
der Dauer von 2 Zyklen in die Eingangsstufe des Ausgangsdatenmanipulators
eingegeben, gefolgt von den Daten des
Kanals 2 Leitung 1 usw. bis Leitung 7, gefolgt von Kanal
3, Leitung 0-7 usw. Diese Daten werden der zweiten Stufe
des Ausgangsdatenmanipulators übermittelt bei einer Taktung
durch die Impulse DMLD, die in Fig. 3A unten nochmals wiedergegeben
sind. Als nächstes ist das PCM-Ausgangsdiagramm dargestellt,
welches bezeichnet ist mit PCMAUS. Da alle Daten
des Kanals 2 in dem ersten Abschnitt des Ausgangsdatenmanipulators
sein müssen, bevor diese Daten dem zweiten Abschnitt
übergeben werden (siehe Fig. 5) beginnen die Ausgangsleitungsbytes
in der Mitte des DMLD-Impulses, entsprechend
wie bei der Eingangstaktung. Demgemäß beginnen die Kanal-2-
Daten in der Mitte des dritten DMLD-Impulses, wobei die höchste
Zahl 7 zuerst übermittelt wird. Es ist zu vermerken, daß
die Speicherelemente, welche die Ausgabe bewirken, derart
gewählt werden, daß die Taktung der Ausgangskanaldaten übereinstimmt
mit der Taktung der Eingangskanaldaten [vergleiche
Taktdiagramme PCMAUS (0-7) mit PCMIN (0-7)]. Die speziellen
Daten jedoch, welche während des Zeitintervalls eingefügt
werden, werden bestimmt durch die Adresse, welche im Verbindungsspeicher
gespeichert ist.
Die folgenden beiden Zeitdiagramme SDMW, C 244 und SCR/W, C 244
sind Taktsignale für die Datenspeicherzykluszähler (Eingabedatenspeicher)
und für den Verbindungsspeicherzykluszähler
(Ausgabeverbindungsspeicher). Die Eingabe erfolgt bei der
Anstiegsflanke und die Ausgabe erfolgt bei der Abfallflanke
des jeweiligen Impulses. Die Anstiegsflanken dieser Impulse
verlaufen synchron mit den Anstiegsflanken der Impulse IDMIC.
Die Taktung des Datenspeichereingabezugriffzählers bezüglich
der Eingangsbits 6-0 zeigt das Zeitdiagramm DMWAC (6-0).
Das Zeitintervall für Kanal 0, Leitung 0 liegt mittig zum
zweiten Impuls DMLD. Jede Zeitperiode ist 976 Nanosekunden
lang. Der Eingabezugriffsteuerung für Leitung 0-3 von
Kanal 1 folgt diejenige von Leitung 0-3 in Kanal 1 usw.
bis Leitung 0-3 von Kanal 31.
Als nächstes folgt das Taktdiagramm für den Verbindungsspeicher,
wobei während 976 Nanosekunden 4 Zyklen auftreten. Der erste
und dritte Zyklus sind Ausgabezyklen, der zweite Zyklus
ist reserviert für den Mikrocomputerzugriff und der letzte
Zyklus ist unbenutzt.
Als nächstes wird die Datenfolge vom Verbindungsspeicherdatenregister,
mit CMDR (10-0) bezeichnet, dargestellt. Das Verbindungsspeicherdatenregister
110 A verzögert die Adressierung
des Datenspeichers vom Verbindungsspeicher für zwei Zyklen.
Jeder Ausgabezyklus ist um einen Zyklus verschoben und um
die Zeitdauer von einem Zyklus verlängert und wird so vom
Verbindungsspeicher ausgegeben. Jeder Ausgabezyklus wird
im Verbindungsspeicherdatenregister für zwei Zyklen gehalten.
Die letzte Hälfte des Registerzyklusses (der letzte
Ausgabezyklus) stimmt überein mit der Ausgabezeit der entsprechenden
Adresse im Datenspeicher. Vergleiche hierbei
beispielsweise die Taktung der letzten Hälfte des Zyklusses
von CMDR (10-0) mit dem Ausgabezyklus des Datenspeichers.
Für ein Kanalintervall stehen somit zur Verfügung vier Zugriffszyklen
für den Mikrocomputer, und acht Ausgabezyklen,
während denen die Datenspeicheradressen ausgegeben werden,
um die Schaltfunktion der dem Datenspeicher zugeordneten
Schaltkreise zu bewirken.
Wie schon erwähnt, dienen die Bits 8-10 vom Verbindungsspeicher
zur Steuerung der drei Schaltzustände aufweisenden
Ausgangstreiber oder von Schaltkreisen, welche mit dem
Anschluß XC verbunden sind. Während der Kanalzeit n werden
sie ausgegeben in das Zeitregister 113, während der Kanalzeit
n+1 werden sie umgesetzt in parallele Form im Konverter
114 und während der Kanalzeit n+2 werden sie gehalten und
dann dazu verwendet, direkt den Ausgangssteuerlogikschaltkreis
zu steuern (mit Ausnahme des extern ablaufenden
Steuerbits, welches direkt am Ausgang des Zeitregisters
abgegriffen werden kann). Die Zeitdiagramme CMDR Zeitregister/XC,
Datenleitungsregister ODC (7-0) und ODC (7-0)
zeigen diese Arbeitsweise. Die Taktung von CMDR (10-0)
ist um einen Zyklus verzögert, gefolgt von einer weiteren
Verzögerung der Daten beim Datenleitungsregister ODC (7-0)
und der Taktung ODC (7-0) des Ausgangssignals des Ausgangstreibersteuerregisters
115. Das letztere Signal erstreckt
sich über komplette Kanalintervalle, d. h. die Periode für
den Kanal 0 erstreckt sich über den PCMIN- und PCMAUS-Kanal
0 (Intervalle der Bits 7-0), der Kanal 1 während des
folgenden Kanalintervalls usw.
Das nächste Zeitdiagramm zeigt die Taktung der Bits 7-0
des Verbindungsspeicherausgabeadressenzählers, bezeichnet
mit CMRAC (7-0). Die Intervalle und die Taktung verläuft
synchron mit den Intervallen PCMIN und PCMAUS. Die Anstiegsflanken
sind deckungsgleich mit den Anstiegsflanken des
korrespondierenden Ausgabezyklusses für den Verbindungsspeicher.
Das letzte Zeitdiagramm ist eine Wiederholung der Taktimpulse
C 244. Die vorletzte Kurvenform mit der Bezeichnung C 3904
sind Taktimpulse mit einer Periode von 3,904 Nanosekunden und
einem Takt-Pausenverhältnis von 50%. Die Anstiegsflanke
jedes positiven Impulses liegt in der Mitte des Rahmenimpulses
und ein kompletter Zyklus entspricht einem
komplettem Rahmen.
Die Adressendekodierung im Mikroprozessorschnittstellenschaltkreis
sollte so rasch als möglich erfolgen, da die hierfür erforderliche
Zeitdauer die Maximaltaktung des steuernden Mikroprozessors
bestimmt. Zusätzlich sollte die Verzögerung zwischen
der Abfallflanke der Takte C 244 und der Takte von PCMAUS
(0-7) so klein wie mögllich sein, da diese Zeitdauer den
Maximalabstand zwischen zwei Durchschaltnetzwerken
bestimmt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß während eines Eingabezyklusses
für den Kanal X, Leitung Y das aus 8 Bit
bestehende PCM-Wort, das während des Kanals X von der PCM-
Eingangsleitung Y empfangen wurde, eingegeben wird in eine
Speicherstelle des Datenspeichers, welche für dieses Wort
reserviert ist. Der eine Kapazität von 256×8 aufweisende
Datenspeicher ist in zwei Teile aufgeteilt (Kapazität 128×8)
um die erforderliche Speichergeschwindigkeit zu reduzieren.
Die eine Hälfte des Datenspeichers speichert die Worte, welche
erhalten werden von den PCM-Eingangsleitungen 0-3, während
die andere Hälfte die Wörter speichert, welche erhalten
werden von den Eingangsleitungen PCMIN (4-7). Während jedes
Ausgabezyklusses für den Kanal X, Leitung Y wird das aus
8 Bit bestehende PCM-Wort, das während des Kanals X der
PCM-Ausgangsleitung Y zu übermitteln ist ausgegeben von
beiden Hälften des Datenspeichers von einer Speicherstelle,
welche vom Verbindungsspeicher bestimmt wird.
Das Bit 10 des Verbindungsspeichers bestimmt, ob der Datenspeicher
oder die Bits 7-0 des Verbindungsspeichers die Quelle
des den Ausgangsleitungen PCMAUS (0-7) zu übermittelnden Worts
sind. Das Bit 9 des Verbindungsspeichers steht zur Steuerung
eines externen Schaltkreises zur Verfügung. Das Bit 8 steuert
die Treiber für die PCM-Ausgangsleitungen und die Bits 7-0
bilden entweder das auszusendende Wort oder bestimmen eines
der 256 PCM-Eingangsworte im Datenspeicher zur Aussendung
an jede PCM-Ausgangsleitung während jeder Kanalzeit.
Die Fig. 4 zeigt den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform
des Schnittstellenschaltkreises 117.
Ein Sende-Empfangsteil 401, beispielsweise des
Typs LS245 ist einerseits mit den Datenbusleitungen
D 0-D 7 und andererseits mit den Eingängen 0 bis 7
eines Adressenregisters 402 verbunden, wobei es sich
bei letzteren um ein Register des Typs LS374 handeln
kann. Weiterhin ist es verbunden mit den Ausgängen
0-7 eines Steuerausgabedatenregisters 403 des selben
Typs. Die Ausgänge CAR (7-0) des Steueradressenregisters
sind wie folgt unterteilt: Bits 0-2 bestimmen die
Speicherseitenwahl und die Testkonfigurationswahl,
die Bits 3 und 4 sind Speicherwahlbits und die Bits
5-7 bestimmen die Betriebswahl.
Die Bitleitungen 0-2 sind verbunden mit den Multiplexern
108 und 111 der Fig. 1. Die Bitleitungen 5 und 6 sind
verbunden mit dem Logikschaltkreis am Eingang des Konverters
114, die Bitleitung 7 ist mit dem Eingang des
ODER-Gatters 112 verbunden und die Bitleitungen 0 bis
7 sind verbunden mit den Speichern und den Datenmanipulatoren
wie später noch beschrieben werden wird.
Die Bitleitungen 7-0 der Datenspeicherleitung DMD (7-0)
und die Bitleitungen 7-0 der Verbindungsspeicherdatenleitung
CMD (7-0) sind mit den Eingängen von Multiplexern
404 verbunden, die aus dem Typ LS253 bestehen können.
Hierdurch können die Multiplexer 404 den Verbindungsspeicher
oder den Datenspeicher nach entsprechender Adressierung
durch den Mikroprozessor ablesen.
Die Adresseneingänge A 0-A 1 des Schnittstellenschaltkreises sind
verbunden mit den entsprechenden Eingängen eines
Empfängerpuffers 405, während die Adresseneingänge
A 2-A 5 verbunden sind mit den entsprechenden Eingängen
eines Empfängerpuffers 406. Die bekannten Leitungen
CE- und R/ vom Mikroprozessor sind verbunden mit den
entsprechenden Eingängen des Empfängerpuffers 405, an
welchem weiterhin anliegen die Taktquelle C 244, die
Rahmenimpulsquelle FP- und die Quelle E+. Die Empfängerpuffer
können vom Typ LS241 sein.
Vier Ausgänge des Empfängerpuffers 405 stellen die Ausgangsbitleitungen
0-4 und vier Ausgänge des Empfängerpuffers
406 die Bitleitungen 5-8 dar. Zusätzliche Ausgänge
sind der Taktausgang C 244 und der Rahmenimpulsausgang
FP+. Falls notwendig, kann in die Leitung
FP+ ein Inverter zwischengeschaltet sein, um die richtige
Polarität sicherzustellen.
Die 8 Bitleitungen sind verbunden mit Eingängen von
UND-Gattern 407, deren Ausgänge zwei Bitleitungen
sind, welche parallel zu den Adresseneingängen A 0 und
A 1 der Multiplexer 404 verlaufen. Die zweiten Eingänge
der UND-Gatter 407 sind verbunden mit den Multiplexerwahlleitungen
MS 0 und MS 1. Diese Leitungen sind angeschlossen
an die Ausgänge eines logischen Schaltkreises
408, der beide Leitungen schaltet in Abhängigkeit von
Bits, die über die Leitungen CAR 3, CAR 4 und CAR 7 erhalten
werden und zwar vom Ausgang des Adressenregisters
402, wobei ein weiterer Eingang mit der Bitleitung 3
vom Empfängerpuffer 405 verbunden ist, über welche die
Eingabe oder Ausgabe (R/) bestimmt wird. Der logische
Schaltkreis 408 wird später noch im einzelnen
beschrieben.
Eine weitere Schaltlogik erzeugt Ausgänge in den Leitungen speicherbereit
(MR), Eingabe kleiner Bytes beim Verbindungsspeicher
(CCMLBW), Eingabe großer Bytes beim Verbindungsspeicher
(CCMHBW) und CRDRCK. Zur Erzeugung
eines Signals in der Leitung MR, wird über die CE-Bitleitungen
das Bit 2 vom Empfängerpuffer 405 über den Inverter
409 mit jeweils einem Eingang der NAND-Gatter
410, 411 und 412 verbunden. Die Leitung A 5 und die
Leitung R/, welche jeweils mit der Bitleitung 3 des
Empfängerpuffers 405 und der Bitleitung 8 des Empfängerpuffers
406 verbunden sind, sind verbunden mit den Eingängen
eines NOR-Gatters 413, dessen Ausgang verbunden
ist mit dem zweiten Eingang eines UND-Gatters 411, und weiterhin
dieser Ausgang über den Puffer 414 verbunden ist mit
dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 410, wobei die
Leitung R/ verbunden ist mit dem zweiten Eingang des
NAND-Gatters 412. Die Leitung E, welche verbunden ist
mit der Bitleitung 4 vom Empfängerpuffer 405, ist verbunden
mit allen drei Gattern 410, 411 und 412. Der
Ausgang des NAND-Gatters 412, welcher mit DBD bezeichnet
ist, ist verbunden mit dem Direktsteuereingang DIR des
Sende-Empfängerteils 401. Abhängig vom Schaltzustand
an diesem Eingang erfolgt eine Datenübertragung in der
einen oder der anderen Richtung.
Der Ausgang des NAND-Gatters 410 ist über den Inverter
415 verbunden mit einem Eingang des ODER-Gatters 416,
dessen Ausgang mit der Leitung MR (speicherbereit)
verbunden ist.
Die Leitung SCR/W für die synchrone Steuerung der
Eingabe und Ausgabe und die Leitung C 244 sind angeschlossen
an zwei der drei Eingänge eines NAND-Gatters
417. Die Ansteuerung des dritten Eingangs wird später
beschrieben.
Der Ausgang des NAND-Gatters 417 ist verbunden mit dem
Takteingang eines Flip-Flops 418, welches durch positive
Anstiegskanten getriggert wird und dessen Dateneingang
an positivem Potential anliegt. Der Q-Ausgang des Flip-
Flops 418 ist verbunden mit dem Dateneingang eines
weiteren Flip-Flops 419, dessen Takteingang an der
Taktleitung C 488 A- anliegt. Der Q-Ausgang des Flip-
Flops 419 ist verbunden mit dem zweiten Eingang des
ODER-Gatters 416. Die Rückstelleingänge der Flip-Flops
418 und 419 sind verbunden mit der Leitung E. Die Leitung
MR ist über einen Puffer 420 mit einem Eingang
des Empfängers 421 verbunden, der des Typs LS241 sein
kann. Dies dient zur Übertragung auf die Leitung MR-
des Mikroprozessors. Der Takteingang des Steueradressenregisters
402 ist verbunden mit dem Ausgang des NAND-
Gatters 410. Dieser Schaltkreis erfaßt den Zustand,
wenn der Mikroprozessor einen Ausgabezyklus beginnen möchte
und hält den Mikroprozessor bereit, bis ein Fenster
offen ist. Sodann wird ein logisches Signal über
die Leitung MR dem Mikroprozessor über den Empfängerpuffer
421 übermittelt.
Der Taktimpuls für das Ausgabedatenregister des Mikroprozessors wird
erhalten über die Leitung CRDRCK. Dieses Signal wird wie folgt
abgeleitet: Der Ausgang des UND-Gatters 411 ist verbunden
mit dem Dateneingang des Flip-Flops 422, dessen Takteingang
verbunden ist mit der Leitung C 976. Sein Rückstelleingang
ist verbunden mit der Leitung E.
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 422 ist verbunden mit
einem Eingang des UND-Gatters 423, dessen zweiter
Eingang verbunden ist mit dem Ausgang -Q des Flip-
Flops 418. Der Ausgang des UND-Gatters 423 ist verbunden
mit dem dritten Eingang des NAND-Gatters 417
sowie mit einem Eingang des UND-Gatters 424. Der
zweite Eingang des UND-Gatters 424 ist verbunden mit
der Leitung R/ (Bitleitung 3 vom Empfängerpuffer 405).
Der Ausgang des UND-Gatters 424 ist verbunden mit
einem Eingang des NAND-Gatters 425, dessen Ausgang
die Leitung CRDRCK ist. Diese Leitung führt zum Takteingang
des Ausgabedatenregisters 403. Ein zweiter Eingang
des NAND-Gatters 425 ist verbunden über die Leitung
C 244 mit einer Taktquelle und der dritte Eingang ist,
wie bereits vorerwähnt, verbunden mit der
Leitung SCR/W.
Die Signalsteuerleitungen für die Eingabe niederer und
hoher Bytes mit der Bezeichnung CCMLBW und CCMHBW erhalten
Steuersignale wie folgt: der Ausgang des UND-
Gatters 423 ist verbunden mit einem Eingang des UND-
Gatters 426, dessen anderer Eingang verbunden ist
mit der Leitung R/. Die Verbindung erfolgt über den
Inverter 427. Der Ausgang des UND-Gatters 426 ist verbunden
mit einem Eingang sowohl des UND-Gatters 428 als
auch des UND-Gatters 429, deren Ausgänge mit den Leitungen
CCMLBW und CCMHBW verbunden sind.
Der Bitausgang 1 des UND-Gatters 407 ist verbunden mit
jeweils einem Eingang der UND-Gatter 430 und 431.
Deren Ausgänge stellen die jeweils zweiten Eingänge
der UND-Gatter 428 und 429 dar. Der Bitausgang 0 des
zweiten UND-Gatters 407 ist verbunden mit einem Eingang
des UND-Gatters 431 und über den Inverter 432
mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 430.
Nachfolgend wird der logische Schaltkreis 408 beschrieben.
Die Leitung R/ ist verbunden mit einem
Eingang des NAND-Gatters 433, während ein Signal
auf der gleichen Leitung, umgekehrt über den Inverter
427 angelegt wird an einen Eingang des NAND-Gatters
434. Jeweils ein Eingang der NAND-Gatter 435 und 436 sind
verbunden mit der dritten bzw. vierten Bitleitung CAR,
wobei in diesen Leitungen die Speicherwahlbits CAR 3
und CAR 4 auftreten. Die zweiten Eingänge der NAND-
Gatter 433 und 434 sind verbunden mit der siebten Bitleitung
CAR 7, welche über den Inverter 437 mit den
zweiten Eingängen der NAND-Gatter 435 und 436 verbunden
sind.
Die Ausgänge der NAND-Gatter 433 und 435 sind verbunden
mit den entsprechenden Eingängen des NAND-
Gatters 438, während die Ausgänge der NAND-Gatter 434
und 436 verbunden sind mit den entsprechenden Eingängen
des NAND-Gatters 439. Die Ausgänge der letztgenannten
Gatter sind die Leitungen MS 0 und MS 1
für die Speicherwahl, welche verbunden sind mit den
Eingängen des UND-Gatters 407.
Der Mikroprozessor legt einen 5-Bit-Code an die
Leitungen D 0-D 7 sowie zusätzlich drei Bits für
die Betriebszustandswahl. Drei von den fünf Bits auf
der Leitung D 0-D 2 wählen aus eine von acht der
32 Byteseiten des Datenspeichers, die Niederbyteseite
des Verbindungsspeichers oder die Hochbyteseite des
Verbindungsspeichers. Das vierte und fünfte Bit auf
der Leitung D 3 und D 4 wählt aus entweder den Datenspeicher,
die Niederbyteseite oder die Hochbyteseite
des Verbindungsspeichers. Zur Auswahl des Datenspeichers
ist das Bit D 4 gleich 0 und das Bit D 3 gleich 1. Zur Anwahl
der Niederbyteseite des Verbindungsspeichers ist
das Bit D 4 gleich 1 und das Bit D 3 gleich 0. Zur
Anwahl der Hochbyteseite des Verbindungsspeichers
sind beide Bits D 3 und D 4 gleich 1.
Sobald das Adressenregister 402 die Daten enthält,
welche bestimmen, welche 32 Bytespeichersätze abgerufen
werden sollen, was in einem speziellen Speicher
gespeichert wird, muß innerhalb
der ausgewählten Speicherseite das spezielle
Speicherwort abgerufen werden. Die Adressenleitungen
A 0-A 5 übermitteln die Bytewahladresse. Wenn das Bit
A 5 gleich 0 ist, dann werden die Daten auf den Leitungen
D 0-D 7 eingegeben in das Adressenregister. Ist jedoch
das Bit A 5 gleich 1, dann wird eines der 32 Bytes
auf der Seite ausgewählt durch das Adressenregister
A 0-A 4.
Wenn der Datenspeicher ausgewählt ist, dann legt
der Verbindungsspeicher die Ausgangsleitung und den
Kanal für den Datenspeicherausgang fest. Wenn die
Adresse ein hohes Byte des Verbindungsspeichers ist,
dann bestimmen die Daten, welche im Verbindungsspeicher
an der Speicherstelle für das hohe Byte
gespeichert sind, die serielle Ausgangsquelle,
schalten die Ausgangstreiber ein oder geben ein externes
Steuersignal auf die Leitung XC in Fig. 1. Die Adresse,
welche durch die Bits A 0 bis A 4 bestimmt ist, bestimmt
den Ausgang durch den Kanal (beispielsweise 0-31). Das
Bit D 2 bestimmt, von wo die seriellen Ausgangsdaten
kommen, beispielsweise wenn das Bit D 2 gleich 0
ist, kommen die Daten vom Datenspeicher. Die Bestimmung
der Datenspeicherstelle ist gespeichert
im Niederbyteverbindungsspeicher, wodurch die ankommende
Seite (Leitung) und das Speicherwort (Kanal) festgelegt
sind. Beträgt das Bit D 2 gleich 1, dann kommen
die Daten direkt vom Niederbyteverbindungsspeicher
zum Ausgangsbytekanal.
Die Speicherstelle im Niederbyteverbindungsspeicher
speichert somit ein Wort, welches entweder für den
Datenspeicher die Speicherstelle bestimmt oder speichert
die Daten, welche durch die seriellen Ausgangstreiber
an die seriellen Ausgangsleitungen abzugeben sind.
In Fig. 5 ist der PCM-Eingangsdatenmanipulator 101 A
und 101 B der Fig. 1 gezeigt. Die PCM-Eingangssignale
werden über die Leitungen PCMIN 0-PCMIN 7 an die
8 Bitserienschieberegister 501 angelegt. Diese
können des Typs LS164 sein. Die Takteingänge dieser
Schieberegister 501 sind verbunden mit einer Taktsignalquelle
IDMIC. Diesbezüglich wird Bezug genommen
auf das Diagramm der Fig. 3A und 3B. Es handelt sich
um die Taktsignale der sechsten Reihe von oben in
dieser Figur. Die PCM-Eingangssignale werden somit
in jedes der Schieberegister eingegeben, entsprechend
den einzelnen PCM-Eingangsleitungen.
Die Ausgänge des Schieberregisters 501 A bilden einen
32-Bitbus, wobei Gruppen von vier Leitungen jeweils
verbunden sind mit den vier Eingängen von 8 Vierbitschieberegistern
502 A. Wie vorstehend, bilden
die Ausgänge der 8 Bitschieberegister 501 B einen
32-Bitbus, bei dem ebenfalls Gruppen von vier Bitleitungen
verbunden sind mit den Eingängen von
insgesamt 8 4-Bitschieberegistern 502 B. Die vier
Bitleitungen des einen 4-Bitschieberegisters sind
verbunden mit den nullten, achten, sechzehnten und
vierundzwanzigsten Parallelbitleitungen, die Eingänge
des zweiten 4-Bitschieberegisters sind verbunden
mit den ersten, neunten, siebzehnten und
fünfundzwanzigsten Leitungen des 32-Bitbusses usw.,
d. h. das achte 4-Bitschieberegister ist verbunden
mit den siebten, fünfzehnten, dreiundzwanzigsten
und einundreißigsten Bitbusleitungen, und zwar des
32-Bit-Parallelbusses, der mit dem Ausgang des Schieberegisters
501 A verbunden ist. Die Dateneingänge der
4-Bitschieberegister 502 B sind in entsprechender
Weise verbunden mit dem 32-Bit-Parallelausgangsbus
des Schieberegisters 501 B.
Die Schiebeeingänge S 1 der Schieberegister 502 A und
502 B sind verbunden mit der Taktquelle DMLD, wo
Taktsignale entsprechend der achten Kurvenform von
oben in Fig. 3 auftreten. Die zweiten Schiebeeingänge
S 0 des Schieberegisters 502 A ist verbunden mit
einer positiven Spannungsquelle zusammen mit den
Rückstelleingängen der Schieberegister in dieser
Fig. Die Takteingänge der Schieberegister 502 A und
502 B sind verbunden mit der Taktsignalquelle C 976-.
Die Q 3-Ausgänge der Schieberegister 502 A sind verbunden
mit einzelnen Bitleitungen eines 8-Bit-Parallelbusses,
in welchen die Eingangsdatenbits des Manipulators
von einer Hälfte des Eingangsdatenmanipulators
auftreten. Es handelt sich hierbei um den Bus
IDMOD (7-0), wobei Bezug genommen wird auf die Position
101 A in Fig. 1. In entsprechender Weise sind die Ausgänge
Q 3 des Schieberegisters 502 B verbunden mit
einer 8-Bit-Datenleitung IDMID (7-0), wo die andere
Hälfte der Datenbits des Eingangsmanipulators auftreten
(siehe die Bezugszahl 101 B in Fig. 1).
Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, sind
diese beiden Busse verbunden mit den 8-Bit-Paralleldateneingängen
der zwei Hälften des Datenspeichers
102.
Auf diese Weise ist es möglich, daß die seriellen
Schieberegister 501 A und 501 B über einzelne serielle
Leitungen serielle PCM-Daten erhalten, welche auf
einzelne 8-Bit-Leitungen gegeben werden und zwar von
insgesamt zwei 32-Bit-Bussen. Diese Bits werden ausgegeben,
und zwar das höchste Bit am ersten, in paralleler
Weise und eingegeben in die 4-Bitschieberegister.
Die Eingabe erfolgt zuerst bei den einzelnen Bits des
8-Bit-Ausganges des ersten Schieberegisters (Bitleitungen
31 bis 24), gefolgt von dem achten Bit des nächsten Eingangsschieberegisters
(Bitleitungen 23-16) gefolgt
von den 8 Bits des nächsten Schieberegisters (Bitleitungen
15-8), gefolgt von dem achten Bit des ersten
Schieberegisters (Bitleitungen 7-0). Diese Signale
werden durch die 4-Bitschieberegister hindurchgeschoben
und auf die Leitungen IDMOD (7-0) und
IDMID (7-0) gegeben, bestehend aus jeweils acht
Parallelbitleitungen, von wo die Signale an den
Datenspeicher angelegt werden.
Die Fig. 6 zeigt den Ausgangsdatenmanipulator einschließlich
des Eingangsmultiplexers, dem die Signale entweder
vom Datenspeicher oder vom Verbindungsspeicher zugeführt
werden. Außerdem sind in Fig. 6 die Ausgangstreiber
gezeigt, welche drei Schaltzustände aufweisen.
Der Eingangsmultiplexer besteht aus zwei Einzelmultiplexern
601 A und 601 B. Diese Multiplexer können auswählen
vier Bits von einer der 2 4-Bitleitungen
an den Eingangsanschlüssen 1 D 0-4 D 0 und 1 D 1-4 D 1.
Die Eingangsanschlüsse 1 D 0-4 D 0 der Multiplexer 601 A
und 601 B sind verbunden mit den Bitleitungen 7-4 bzw.
3-0 des Busses DMD (7-0), wobei es sich, siehe
Fig. 1, um den Datenausgang des Datenspeichers 102 handelt.
Die Eingangsanschlüsse 1 D 1-4 D 1 der Multiplexer
601 A und 601 B sind verbunden mit den Bitleitungen 7-4
und 3-0 des Busses CMDR (7-0), wobei es sich, gemäß
Fig. 1, um den Datenbus handelt, der mit dem Ausgang
des Verbindungsspeicherdatenregisters verbunden ist (d. h. mit
den letzten signifikanten 8-Bit-Ausgangsbitleitungen).
Die Adresseneingänge der Multiplexer 601 A und 601 B sind
jeweils verbunden mit dem Ausgang eines ODER-Gatters
602, dessen einer Eingang verbunden ist mit der Bitleitung
6 des Busses CAR (7-0), der verbunden ist
mit dem Ausgang des Steueradressenregisters 402 (Fig.
4). Der zweite Eingang dieses Gatters ist verbunden
mit der Taktquelle CMDR 10 (siehe Fig. 3).
Die vier Ausgänge der Multiplexer 601 A und 601 B sind
verbunden über einen 8-Bit-Bus mit insgesamt acht
8-Bitschieberegistern 603, wobei ein Eingang jedes
Schieberegisters verbunden ist mit einer der acht
Bitleitungen des vorerwähnten 8-Bit-Busses. Der Takteingang
jedes Schieberegisters 603 ist verbunden mit
der Taktquelle C 488B-.
Jedes Schieberegister 603 weist acht Ausgänge auf,
welche zusammen 64 Ausgänge bilden. Diese sind
über einen 64-Bit-Bus verbunden mit den Eingängen
der 8-Bitschieberegister 604, wobei jeder Eingang
jedes Schieberegisters verbunden ist mit einer
anderen Bitleitung des 64-Bit-Busses. Das Format ist
hierbei folgendes: Die Eingänge D 7 jedes Schieberegisters
604 sind verbunden mit den Bitleitungen
0, 1, 2, . . ., 7, die Eingänge D 6 sind verbunden mit
den Bitleitungen 8, 9, . . ., 15 usw., d. h. die Eingänge
D 0 sind verbunden mit den Leitungen 56, 57, . . ., 63.
Die Eingänge LD der Schieberegister 604 sind verbunden
mit der Taktsignalquelle DMLD.
Die Ausgänge Q 7 der Schieberegister 604 sind verbunden
mit den einzelnen Leitungen eines 8-Bit-Busses,
welche verbunden sind mit den entsprechenden Eingängen
der Treiber 605. Die Ausgänge dieser Treiber 605
bilden die PCM-Ausgangsleitung PCMAUS 0 bis PCMAUS 7.
Die Einschalteingänge der Treiber sind verbunden mit
entsprechenden Ausgängen von UND-Gattern 606, wobei
deren eine Eingänge zusammen verbunden sind mit der Treibereinschaltleitung
ODE, welche zum Empfängerpuffer 421
führt. Die einzelnen zweiten Eingänge der UND-Gatter 606
sind verbunden mit einzelnen Bitleitungen des Busses
ODC, der zum Ausgangstreibersteuerregister 115 führt.
Datensignale vom Datenspeicher und vom Verbindungsspeicherdatenregister
liegen somit an den Eingängen
DMD (7-0) und CMDR (7-0) der Multiplexer 601 A und
601 B. Getaktet von der Taktquelle CMDR 10 und bestimmt
durch ein Signal in der Bitleitung 6 des
Busses CAR (7-0) werden Daten von einer dieser
beiden Quellen verarbeitet. Die verarbeiteten Daten
werden in die 8-Bit-Parallelbusleitung ausgegeben,
wobei dieser Bus an den einzelnen Eingängen des
Schieberegisters 603 anliegt. Diese Daten liegen
anschließend im 64-Bit-Bus an, welcher die Schieberegister
603 und 604 miteinander verbindet. Diese
Daten werden in die Schieberegister 604 entsprechend
dem Takt der Taktquelle C 488 eingegeben. Sie gelangen
sodann in den 8-Bit-Ausgangsbus und liegen an an
den Treibern 605 zur Eingabe in die Ausgangsleitungen
PCMAUS (7-0), wobei die Treiber eingeschaltet werden
durch die UND-Gatter 606. Die einzuschaltenden Treiber
werden ausgewählt durch das Datenwort im Bus ODC (7-0),
wobei jede Bitleitung durch ein UND-Gatter 606 hindurch
geht. Das Einschaltsignal wandert durch die UND-Gatter
606 hindurch gleichzeitig mit dem Signal in der Leitung
ODE.
Die Fig. 7 zeigt den Datenspeicher und den zugehörigen
Multiplexer (Baustein 111 in Fig. 1).
Der Eingangsschaltkreis ist ein Multiplexer, welcher
aus vier Bausteinen LS253 bestehen kann. Die Adresseneingänge
A 0 und A 1 sind verbunden mit den Taktquellen
C 976 bzw. C 488 B. Wie im Zusammenhang mit Fig.
1 beschrieben, liegt an einem der Eingänge der Multiplexer
die Leitungen 6-0 des Busses DMWAC (6-0) an
(Datenspeichereingabeadressenzählerbits). Die Bitleitungen
6 und 5 sind verbunden mit den Eingängen 1 D 0 und
2 D 0 eines Multiplexers, die Bitleitungen 4 und 3 sind
verbunden mit den Eingängen 1 D 0 und 2 D 0 eines zweiten
Multiplexers, die Bitleitung 2 ist verbunden mit
dem Eingang 1 D 0 eines dritten Multiplexers und die
Bitleitungen 1 und 0 sind verbunden mit den Eingängen
1 D 0 und 2 D 0 des vierten Multiplexers. Die Adressierung
der Eingänge D 0 der Multiplexer bewirkt, daß das
Taktsignal DMWAC durchgelassen wird.
Der zweite Eingang der Multiplexer ist der Ausgangsbus
vom Verbindungsspeicherdatenregister, d. h.
der Bus CMDR (7-0). Die Bitleitungen 4 und 3 sind
verbunden mit den Eingängen 1 D 1 (und 1 D 3) bzw.
2 D 1 (und 2 D 3) des ersten Multiplexers, die Bitleitungen
2 und 1 sind verbunden mit den Eingängen 1 D 1
(und 1 D 3) sowie 2 D 1 (und 2 D 3) des zweiten Multiplexers,
die Bitleitungen 0 und 7 sind verbunden
mit den Eingängen 1 D 1 (und 1 D 3) sowie 2 D 1 (und 2 D 3)
des dritten Multiplexers und die Bitleitungen 6 und 5
sind verbunden mit den Eingängen 1 D 1 (und 1 D 3) sowie
2 D 1 (und 2 D 3) des vierten Multiplexers. Werden die
Eingänge D 1 und D 3 adressiert, dann werden die Daten
des Verbindungsspeichers, wie im Verbindungsspeicherregister
gespeichert, durch den Multiplexer hindurchgelassen.
Die Bitleitungen 0, 1 und 2 des Busses CAR (7-0)
sind ebenfalls mit dem dritten und vierten Multiplexer
verbunden. Wie bereits erwähnt, werden diese
Bits direkt vom Mikroprozessor übermittelt und bestimmen
die Testkonfiguration und die Speicherseite.
Die Bitleitung 2 ist verbunden mit dem Eingang 2 D 2
des dritten Multiplexers, während die Bitleitungen
1 und 0 verbunden sind mit den Eingängen 1 D 2 und 2 D 2
des vierten Multiplexers.
Der Bus CI (8-0), welcher verbunden ist mit den
Adressenausgängen der Empfängerpuffer 405 und 406
gem. Fig. 4, ist verbunden mit dem ersten, zweiten
und dritten Multiplexer. Die Bitleitungen 7 und 6
sind verbunden mit den Eingängen 1 D 2 und 2 D 2 des
ersten Multiplexers, die Bitleitungen 5 und 1 sind
verbunden mit den Eingängen 1 D 1 und 2 D 2 des zweiten
Multiplexers und die Bitleitung 0 ist verbunden
mit dem Eingang 1 D 2 des dritten Multiplexers.
Werden die Eingänge D 2 dieser Multiplexer angesteuert,
dann wandert die Seite und das Datenwort durch die
Multiplexer hindurch.
Die beiden Ausgänge jedes der vier Multiplexer sind
verbunden mit einzelnen Bitleitungen eines 8-Bit-
Busses, welcher verbunden ist mit sieben von acht Adresseneingängen
der RAM-Speicher 702 sowie mit deren
Einschalteingängen. Hierbei sind die Adresseneingänge
A 0 und A 1 verbunden mit den Bitleitungen
0 und 1 des 8-Bit-Busses, der verbunden ist mit den
Multiplexern 701. Die Adresseneingänge A 3-A 7 sind
verbunden mit den Bitleitungen 3-7 des 8-Bit-Busses.
Die Eingänge A 2 der Speicher 702 sind verbunden mit
Masse. Die Einschalteingänge der ersten beiden RAM-
Speicher sind verbunden mit der Bitleitung 2 des
8-Bit-Busses, während die entsprechenden Eingänge
der beiden restlichen Speicher verbunden sind mit
dieser Busleitung 2 über einen Inverter 703. Die
Eingabeeinschalteingänge WE aller vier Speicher sind
verbunden mit dem Ausgang eines UND-Gatters 704.
Ein Eingang dieses Gatters ist verbunden mit der
Taktquelle C 244, während der zweite Eingang verbunden
ist mit der Taktquelle SDMW. Die Dateneingänge D 0-D 3
jedes der ersten beiden Speicher sind verbunden
mit dem 8-Bit-Bus IDMOD, während die Dateneingänge
des dritten und vierten Speiches verbunden sind
mit dem 8-Bit-Datenbus IDMID (7-0), wobei es sich
um die PCM-Datenbusse handelt, die im Zusammenhang
mit Fig. 5 beschrieben wurden.
Bei den RAM-Speichern kann es sich um Speicher des
Typs LS208 handeln. Die 8 Chips bilden einen 128×16-
Bit-Datenspeicher. Die ersten beiden Chips, welche
die Hälfte 128×8 des Datenspeichers bilden (Adressenbit
2=0) dienen zum Empfang von Daten über die Leitung
PCMIN (0-3), während die beiden anderen Chips
(Adressenbit 2=1) zur Aufnahme der Daten von den
Leitungen PCMIN (4-7) dienen (Kapazität ebenfalls 128×8).
Die 4-Bit-Ausgangsanschlüsse jedes der beiden
Hälften des Datenspeichers sind verbunden mit einem
8-Bit-Bus DMD (7-0), welcher die Datensignale dem
Multiplexer 404 übermittelt zur Ausgabe durch den
Mikroprozessor oder der die Daten den Multiplexern
601 A und 601 B zuführt, welche den Eingang des Ausgangsdatenmanipulators
bilden.
Der Verbindungsspeicher und die weiteren Schaltkreise
bis zum Ausgangstreibersteuerregister sind in Fig. 8
dargestellt.
Die Eingänge 1 D 0 bis 4 D 0 von zwei Multiplexerschaltkreisen
801 sind verbunden mit den Bitleitungen 7-0
des Busses CMRAC (7-0). Es handelt sich hierbei um
den Verbindungsspeicherausgabeadressenzählers. Die
Eingänge 1 D 1-4 D 1 des einen Multiplexers sind verbunden
zusammen mit dem Eingang 1 D 1 des anderen
Multiplexers mit den Bitleitungen 7, 6, 5, 1 und 0
des Busses CI (8-0) zum Empfang von Wortwahladressen.
Die Eingänge 2 D 1, 3 D 1 und 4 D 1 des zweiten Mutliplexers
sind verbunden mit den Bitleitungen 2-0
des Busses CAR (7-0) zum Empfang des Datensignals für
die Speicherseitenwahl (und für die Testkonfigurationswahl).
Wenn die Eingänge D 0 der Multiplexer angesteuert
werden, dann werden die zyklischen Leseadressen-
Zählbits bestimmt und durch den Multiplexer
übermittelt. Wenn die Eingänge D 1 angesteuert
werden, dann werden die Seite und die Wortdaten
bestimmt.
Die Adresseneingänge der beiden Multiplexer sind
verbunden mit Taktquelle C 488.
Die 8 Ausgänge des Multiplexers sind über einen
8-Bitbus verbunden mit den 8 Eingängen jedes der
RAM-Speicher 802. In einem Prototyp wurden drei
4-Bitspeicher verwendet. Die 8 Ausgangsbitleitungen
vom Sendeempfänger 401 der Fig. 4 sind
direkt verbunden mit den Dateneingängen des Verbindungsspeichers
wie folgt: Der erste Speicher ist mit
seinen Eingängen D 0-D 3 verbunden mit den Bitleitungen
7-4, die Eingänge D 0-D 3 des zweiten Speichers sind
verbunden mit den Bitleitungen 3-0 und die Eingänge
D 0-D 2 des restlichen Speichers sind verbunden mit
den Bitleitungen 0-2 des Busses CD (7-0), der mit
dem Sendeempfänger 401 verbunden ist.
Der Eingabeeinschalteingang WE der ersten beiden
Speicher ist verbunden mit dem Ausgang eines UND-
Gatters 803, von dem ein Eingang mit der Leitung
CCMLBW verbunden ist. Der weitere Eingang ist verbunden
mit der Leitung SCR/W. Ein dritter Eingang
liegt an der Taktquelle C 244. Der Eingabeeinschalteingang
WE des dritten Speichers ist verbunden mit
dem Ausgang des UND-Gatters 804, dessen drei Eingänge
mit den Leitungen SCR/W, C 244 und CCMHBW
verbunden sind.
Die 4-Bitausgänge jedes der ersten beiden
Speicher sind verbunden mit einzelnen Bitleitungen
eines 8-Bit-Busses, wobei jede Bitleitung verbunden
ist mit einem entsprechenden Eingang eines 8-Bitregisters
805. Es kann sich hierbei um ein Register
des Typs LS374 handeln. Die 8 Bitleitungen des
Registers 805 stellen den Ausgangsbus CMDR (7-0)
des Verbindungsspeicherdatenregisters dar, wobei dieser
Bus verbunden ist mit dem Datenspeicher und weiterhin mit
dem Multiplexer, der zum PCM-Ausgangsdatenmanipulator
führt (siehe Fig. 6).
Durch den Multiplexer 801 werden den Datenspeichern
802 entweder Daten direkt vom Mikroprozessor oder
Seiten-, Wort- und Speicheradressendaten zugeführt.
Die vom Mikroprozessor übermittelten und zu speichernden
Daten werden direkt über die Leitungen CD (7-0) und
über den Sendeempfänger 401 in die Speicher 802 eingegeben.
Die adressierten Adressendaten werden in das Register 805
eingegeben und adressieren entweder den Datenspeicher
oder gehen zu den PCM-Ausgangsleitungen über den
Multiplexer, der verbunden ist mit dem Eingang des
Datenmanipulators, und durch den Ausgangsdatenmanipulator
und die Treiber hindurch.
Wie schon vorerwähnt, werden die drei letzten
signifikanten Bits vom Verbindungsspeicher dazu
verwendet zur Steuerung der Ausgangstreiber und für
eine externe Steuerung. Letztere ist nützlich zur
Verbindung von Zeitteilschaltmatrixen miteinander.
Die drei letzten signifikanten Bits werden wie
folgt verarbeitet.
Die Ausgänge Q 0-Q 2 des dritten Speichers 802 sind
verbunden mit drei Flip-Flops 806, 807 und 809.
Deren Takteingänge liegen zusammen an der Taktquelle
C 488 B-. Die Ausgänge Q 0, Q 1 und Q 2 sind
weiterhin verbunden mit den Leitungen CMD 8, CMD 9
und CMD 10, welche verbunden sind mit den Eingängen
2 D 3, 1 D 3 des einen Multiplexers 404 und mit dem
Eingang 2 D 3 des anderen Multiplexers 404. Auf diese
Weise kann der Mikroprozessor direkt die letzten
drei signifikanten Bits der Daten ablesen, welche
vom Verbindungsspeicher 802 ausgegeben werden.
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 809 ist verbunden mit
der Leitung CMDR 10, welche zum Eingang des ODER-Gatters
602 gem. Fig. 6 führt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 807
ist verbunden mit dem Dateneingang des Flip-Flops 810
dessen Q-Ausgang verbunden ist über einen Inverter
811 mit der Ausgangsleitung CX. Diese Leitung stellt
einen Steueranschluß für externe Steuerzwecke dar.
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 806 ist verbunden mit
dem Dateneingang des Flip-Flops 812. Die Takteingänge
aller Flip-Flops 806, 807 und 809 sind verbunden
mit der Taktquelle C 488 B-, während die Takteingänge
der Flip-Flops 810 und 812 verbunden sind
mit der Taktquelle C 488 B. Die Rückstelleingänge
CLR und die Eingänge PS der fünf Flip-Flops liegen
an einer positiven Spannung.
Die Bitleitungen 5 und 6 des Busses CAR (7-0) und
die Ausgänge Q der Flip-Flops 810 und 812 sind
verbunden mit dem logischen Schaltkreis 813, der
nach der folgenden Tabelle ausgelegt ist. Viele
alternative Auslegungen sind möglich, so daß die beschriebene
Auslegung nur als beispielhaft anzusehen
ist. In der Tabelle stellt der Q-Ausgang des
Flip-Flops 812 die Folge CMDR 8 dar, der Q-Ausgang
des Flip-Flops 810 die Folge CMDR 9 und der Ausgang
des logischen Schaltkreises 813 die Folge ODC dar.
Der Ausgang ODC des logischen Schaltkreises 813 ist
verbunden mit dem Konverter 418, welcher Reihensignale
in Parallelsignale umsetzt und der des Typs
LS164 sein kann. Die Parallelausgänge des Konverters
814 sind verbunden mit den entsprechenden Eingängen
eines Registers 815, dessen Takteingang verbunden
ist mit der Taktquelle C 3904. Die Leitungen des
8-Bit-Busses ODC (7-0) sind verbunden mit den einzelnen
Eingängen des UND-Gatters 606 gem. Fig. 6.
Die drei letzten signifikanten Bits am Ausgang
des dritten Speichers 802 werden an die Flip-Flops
806, 807 und 809 angelegt. Diese haben die Funktion
eines Datenregisters für die Verbindungsspeicherbits
10-8. Die beiden Bits, welche von den Flip-
Flops 806 und 807 ausgegeben werden, liegen sodann
an den Flip-Flops 812 und 810 an, welche als Taktregister
wirken. Der Ausgang Q des Flip-Flops 810
gibt das externe Steuersignal wie oben erwähnt ab.
Die Ausgänge Q der beiden Flip-Flops 812 und 810 werden
mit den Betriebswahlbits 5 und 6 des Busses CAR (7-0)
und einem 4-kHz-Taktsignal kombiniert und
ergeben ein Reihenausgangssignal, welches im Register
815 in ein Parallelsignal umgesetzt wird zur Steuerung
der Treiber 106.
Die Steuerung der Matrix wird wie folgt ausgeführt:
Das Adressenregister im Schnittstellenschaltkreis (Fig. 4)
ist das Mittel, durch welches das hohe Byte des Verbindungsspeichers,
das niedere Byte des Verbindungsspeichers
und der Datenspeicher adressiert werden.
Das Adressenregister wird angesteuert mit der Adresse
A 5=0. Die Art der Daten, welche in das Adressenregister
eingegeben werden, bestimmen den einzelnen Speicher
und die Seite, auf welche bei der nächsten Ein- oder
Ausgabe der Zugriff erfolgt.
Der nächste Zugriff erfolgt mit der Adresse A 5=1.
Falls beispielsweise der Einschalteingang CE eingestellt
ist entsprechend der Adresse SD000, dann erfolgt
ein Zugriff zur Eingabe bei SD000 des Adressenregisters.
Eine Ausgabe von SD020 mit A 5=1
bewirkt einen Zugriff bei einem der Speicherbytes.
Die Ausgangsdaten werden bestimmt vom Mikroprozessor
und zwar vom Verbindungsspeicher oder vom Datenspeicher.
Der Verbindungsspeicher legt die Ausgangsleitung
und den Kanal für den Datenspeicherausgang
fest, wobei letzterer beispielsweise
zur Sprachschaltung des PCM-Signals dient.
Wenn das Adressenregister in die Adressenleitung A 5=0
eingegeben ist, dann werden die Daten der Leitungen
D 0-D 7 dem Adressenregister zugeführt. Wie schon
vorerwähnt, bestimmen die Leitungen D 0-D 2 eine
Seite aus acht Seiten der 32-Byteseiten im ausgewählten
Speicher. Die Daten auf den Leitungen D 3
und D 4 bestimmen den Datenspeicher, das niedere
Byte des Verbindungsspeichers, oder das hohe Byte
des Verbindungsspeichers bei der nächsten Eingabe-
oder Ausgabeoperation, wobei im Testbetrieb gefahren wird,
wenn die Daten 00 sind. Die Datenbits D 5-D 7 bestimmen
die Betriebsart.
Wenn die Bits D 6 und D 7 gleich 0 sind, dann sind diese
Bits nicht aktiv.
Ist das Bit D 7=1, dann bedeutet dies, das alle folgenden
nicht adressierten Registerablesungen vom Datenspeicher
erfolgen und alle folgenden nicht adressierten Registereingaben
in den Niederbyteverbindungsspeicher bewirkt
werden.
Ist das Bit D 6=1, dann wird das Chip zur Verarbeitung
von Daten geschaltet, d. h. das Datenbit 2 für das hohe
Byte des Verbindungsspeichers wird gleich 1 und das
niedere Byte des Verbindungsspeichers bestimmt die
Serienausgangsquelle. Gleichzeitig werden alle Serienausgangstreiber
eingeschaltet und das hohe Byte 0 für
den Verbindungsspeicher wird gleich 1.
Bei D 5=0 wird das externe Steuersignal XC an die geeignete
Leitung und den Kanal ausgegeben. Das Bit XC ist das
Datenbit 1 des Verbindungsspeichers. Der XC-Ausgang ist
unabhängig vom Schaltzustand der korrespondierenden
Treiber.
Das Datenbit D 5=1 ist unbenutzt.
Wenn die Datenbits D 4 und D 3 jeweils 0 sind, dann wird
im Testbetrieb gefahren. Sind diese Datenbits gleich 0
und 1, dann bedeutet dies, daß bei der nächsten Ausgabe
ein Zugriff auf den Datenspeicher erfolgt. Sind
diese Bits gleich 1 und 0, dann erfolgt bei der nächsten
Aus- oder Eingabe ein Zugriff auf das niedere Byte des
Verbindungsspeichers. Sind beide Datenbits gleich 1, dann
bedeutet dies, daß bei der nächsten Ein- oder Ausgabe
ein Zugriff auf das hohe Byte des Verbindungsspeichers
erfolgt.
Die Datenbits D 0-D 2 bestimmen eine der acht Seiten der
32-Byteseiten im ausgewählten Speicher.
Zusammenfassend bedeutet dies, daß die Seite (Leitung)
und die Art des Speichers bestimmt werden von den
Daten, welche eingegeben werden in das Adressenregister.
Das Byte (Kanal) wird bestimmt durch die Adressenbits
A 4-A 0, welche adressiert werden durch den nächsten
Datenspeicherausgabebefehl, wenn A 5=1 ist. Beispielsweise
wird zur Ausgabe von Kanal 5, Leitung 6 wie nachfolgend
beschrieben vorgegangen. In den drei nachfolgend wiedergegebenen
Spalten bezeichnet die erste Spalte den Merkcode,
die zweite Spalte den Maschinencode und die dritte
Spalte dient der Beschreibung. Benutzt werden hierbei die
Befehlsanweisungen eines Mikroprozessors des Typs 6809.
Das hohe Byte im Verbindungsspeicher wird dazu verwendet,
die Serienausgangsquelle zu wählen, die Ausgangstreiber
einzuschalten und das externe Steuerbit XC e 10789 00070 552 001000280000000200012000285911067800040 0002003232600 00004 10670inzugeben. Die
Seite (Leitung) und der Speichertyp werden ausgewählt
durch die Daten, welche in das Adressenregister eingegeben
werden. Die nächste Eingabe soll das Ausgangsbyte
(Kanal) 0-31 auswählen, wobei das Adressenbit A 5=1
ist und die Adressenbits A 0-A 4 die 32 Ausgangsbytes
(Kanäle) auswählen können. Gleichzeitig sollen die
Datenbits D 3-D 7 für die Ausgabe den Schaltzustand 0
haben. Der Zustand des Datenbits D 2 bestimmt von wo
die Quelle für den Serienausgang stammt, beispielsweise
bestimmt D 2=0, daß die Quelle für den Serienausgang der
Datenspeicher ist. Die Bestimmung des Datenspeichers
ist enthalten im niederen Byte des Verbindungsspeichers.
Die oberen drei Bits des niederen Bytes des Verbindungsspeichers
bestimmen die ankommende Seite (Leitung) im
Datenspeicher und die unteren fünf Bits bestimmen das
ankommende Byte (Kanal). Ist das Datenbit D 2=1,
dann ist die Quelle für den Serienausgang direkt das
niedere Byte des Verbindungsspeichers.
Aus der obigen Arbeitsweise geht hervor, daß hierdurch
eine Kommunikation von Mikroprozessor zu Mikroprozessor
wesentlich erleichtert wird.
Das Datenbit D 1 ist das externe Steuerbit XC, welches
für eine Kanalzeit ausgegeben wird, welche bestimmt wird
durch die Adressenbits A 4-A 0 in der Adresse des hohen
Bytes des Verbindungsspeichers. Die Seite (Leitung) ist
bestimmt durch die vorhergehende Eingabe in das Adressenregister.
Das Datenbit D 0 ist das Treibersteuerbit. Wenn D 0=1
ist, dann wird der Treiber eingeschaltet für eine Kanalzeit,
welche bestimmt wird durch die Adressenbits A 4-A 0.
Die Ausgangsleitung ist bestimmt durch die vorhergehende
Eingabe in das Adressenregister.
Das niedere Byte des Verbindungsspeichers bestimmt
entweder den Zugriff in den Datenspeicher oder diejenigen
Daten, welche vom adressierten Ausgangstreiber
zu übermitteln sind. Der Zugriff zu diesem Byte erfolgt
durch Eingabe in das Adressenregister, um das niedere
Byte des Verbindungsspeichers und die Ausgangsleitung zu
bestimmen. Die nächste Eingabe in das niedere Byte des
Verbindungsspeichers bestimmt sodann den Ausgangskanal
(Byte) in den Adressenbits A 4-A 0. Das Format des Datenbytes
hängt ab davon, ob dieses Byte als Daten benutzt
wird oder benutzt wird zum Zugriff in den Datenspeicher.
Wird das Byte benutzt zum Zugriff in den Datenspeicher,
dann bestimmt es die Eingangsseite (Leitung) und das Byte
(Kanal) durch Verwendung der Datenbits D 7-D 5 zur Bestimmung
der Eingangsseite (Leitung) und der Bits D 4-
D 0 zur Bestimmung des Eingangsbytes (Kanal).
Falls das Byte als zu übertragende Daten dient, dann
wird das Datenbyte in die bestimmte Leitung ausgegeben.
Das nachfolgende Beispiel erleichtert das Verständnis der
Steuerung der Schaltkreise. Die erste Spalte stellt hierbei
wiederum den Merkcode, die zweite Spalte den
Maschinencode und die dritte Spalte die Beschreibung
dar.
Der Schleifenfehlertest kann durchgeführt werden unter
Verwendung des XC-Ausganges zur systematischen Einschaltung
der Treiber welche den DX-Chipausgang zurückverfolgen
zu einem anderen Chip zur einheitlichen Überprüfung.
Beispielsweise muß zum Einschalten des XC-
Ausgangs für die Leitung 5 das Signal XC gesetzt
werden für jede der 32 Kanalzeiten.
Die Erfindung kann bei zahlreichen Anwendungsbereichen
Verwendung finden, wie beispielsweise bei der Sprachübertragung,
der Nachrichtenübertragung, der Fernsteuerung
und der Fernabtastung. Die Verwendung bei der Sprachübertragung
ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung.
Durch die Verwendung von Treibern mit drei
Schaltzuständen ist es möglich, den Schaltkreis als
nicht blockierendes Netzwerk aufzubauen. Die Schaltmöglichkeiten
sind gegenüber den bekannten Schaltkreisen
wesentlich erhöht. Durch die Verwendung eines externen
Steuersignals XC ist ein Schleifentest bei jedem der
Schaltkreischips des Schaltkreises möglich.
Bei der Sprachübertragung sind die Bytes als Signalpegel
auszulegen, bei der Nachrichtenübertragung interpretiert
der Datenspeicher die Eingangsbytes als
Paralleldaten. Der steuernde Mikroprozessor interpretiert
den Datenspeicher als einen Eingang von einem anderen
Mikroprozessor. In entsprechender Weise stellt der Verbindungsspeicher
eine Quelle von parallelen Daten dar,
die dazu bestimmt sind, einem anderen Mikroprozessor
übermittelt zu werden. Jeder Mikroprozessor kann also
im Duplexbetrieb mit einem anderen Mikroprozessor
kommunizieren. Der Datenspeicher eines Mikroprozessors
kann verbunden werden mit dem Verbindungsspeicher des
anderen Mikroprozessors und umgekehrt. Die acht Eingangsleitungen
und die acht Ausgangsleitungen bilden acht
Duplexkanäle.
Bei der Nachrichtenübertragung steuert die Schaltung die
Informationen zwischen den Prozessoren oder übermittelt
Daten niederer Geschwindigkeit zwischen Periphergeräten
und dem Prozessor oder zwischen den Periphergeräten.
Hierbei können PCM-verschlüsselte Sprachdaten oder Daten
hoher Geschwindigkeit zwischen den Periphergeräten übermittelt
werden oder große Datenmengen zwischen den
Periphergeräten und dem Systemprozessor.
Der Schaltkreischip kann auch dazu verwendet werden,
binäre Steuerpunkte anzusteuern durch Eingabe in seinen
Verbindungsspeicher. Es ist auch möglich, Sensoren abzutasten
durch Ausgabe in seinen Datenspeicher. In diesem
Fall muß eine richtige Taktung für den Schnittstellenschaltkreis
vorgesehen werden, um die Punkte ansteuern zu können
bzw. die Sensoren abtasten zu können. Der Zustand irgendwelcher
Leitungen oder anderer peripherer Schaltkreise
kann direkt erfaßt und/oder gesteuert werden. Jedes
Bit im Datenspeicher kann einem Abtastpunkt in einer
Vorrichtung und jedes Bit im Verbindungsspeicher einem
Steuerpunkt entsprechen. Dies ermöglicht die Manipulation
einer großen Anzahl von peripherer Steuersignale
über relativ wenige in Serie betriebener Leitungen.
Im Vorstehenden wurde der Schaltkreis beschrieben
anhand von bipolarer Chips. Es ist jedoch jederzeit
möglich, die Schaltung auf einem Chip aufzubauen,
bevorzugt unter Verwendung der CMOS-Technik.
Claims (5)
1. Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk mit einem Eingangsdatenmanipulator,
dem über mehrere Eingangsleitungen
in Zeitkanälen PCM-Eingangssignale zugeführt werden,
die von ihm vom Serienformat zum Parallelformat umgesetzt
werden, die umgesetzten Eingangssignale in einem
Datenspeicher gespeichert werden, von wo sie ausgeschrieben
und einem Ausgangsdatenmanipulator zugeführt werden,
der sie vom Parallelformat zum Serienformat umsetzt und
auf freie Zeitkanäle der an den Ausgangsdatenmanipulator
angeschlossenen Ausgangsleitungen durchschaltet, und
das Ausschreiben aus dem Datenspeicher bestimmt wird
durch Adressensteuersignale eines Verbindungsspeichers,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verbindungsspeicher
(107) ein Mikroprozessor verbunden
ist, der Steuersignale dem Verbindungsspeicher (107)
zuführt, die für an die Ausgangsleitungen (PCMAUS) angeschlossene
Schaltungen bestimmt sind, mit dem Eingang
des Ausgangsdatenmanipulators (104) der Ausgang eines
vom Mikroprozessor gesteuerten Multiplexers (110)
verbunden ist, dessen einer Eingang mit dem Datenspeicher
(102) und dessen anderer Eingang mit dem Verbindungsspeicher
(107) verbunden ist, der Mikroprozessor weiterhin
Ablesezugriff zu dem Datenspeicher (102) hat und dabei
für ihn bestimmte und über die Eingangsleitungen (PCMIN)
zugeführte Steuersignale erkennt, ein Teil der von ihm
erzeugten Steuersignale in Abhängigkeit der in den erkannten
Steuersignalen enthaltenen Informationen gebildet wird
und die im Verbindungsspeicher (107) gespeicherten Steuersignale
über den Multiplexer (110) dem Ausgangsdatenmanipulator
(104) zugeführt werden.
2. Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor
zusammen mit den Steuersignalen Adressensignale dem Verbindungsspeicher
(107) zuführt, die die Adressen im Verbindungsspeicher
(107) für die dort zu speichernden Steuersignale
bestimmen.
3. Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem
Verbindungsspeicher (107) und dem anderen Eingang des
Multiplexers (110) ein Verbindungsspeicherdatenregister
(110 A, 110 B) geschaltet ist, in welchem die dem Multiplexer
(110) zuzuführenden Steuersignale zwischengespeichert
werden.
4. Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verbindungsspeicher (107) einen separaten Steuersignalausgang
(XC) aufweist, dem dem Verbindungsspeicher (107)
zugeführte Steuersignale in Abhängigkeit von vom Mikroprozessor
erzeugten Adressensignalen zugeführt werden.
5. Zeit-Raum-Zeit-Durchschaltnetzwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroprozessor Ablesezugriff zu dem Verbindungsspeicher
(107) hat.
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