DE3317567C2

DE3317567C2 - Rechnergesteuertes Zeitmultiplex-System

Info

Publication number: DE3317567C2
Application number: DE3317567A
Authority: DE
Inventors: Osamu Neyagawa Osaka Akiba; Takashi Shijonawate Osaka Saeki; Yoshiharu Kadoma Osaka Suzuki; Motoharu Osaka Terada
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-05-15
Filing date: 1983-05-13
Publication date: 1986-05-07
Also published as: JPS58198994A; GB2121222A; CA1196705A; GB8313242D0; DE3317567A1; US4586040A; FR2526980B1; GB2121222B; JPH0141075B2; FR2526980A1

Abstract

Ein rechnergesteuerter Zeitmultiplexer steuert die Datenübertragung zwischen einer zentralen Steuereinheit und einer Menge von adressierbaren, entfernt aufgestellten Datenstationen, die an die zentrale Steuereinheit über eine Signalleitung angeschlossen sind. Die zentrale Steuereinheit überträgt an jede dieser Datenstationen ein Übertragungssignal, das wie folgt enthält: die Adreßdaten, mit denen die Datenstation angesprochen wird, die Steuerdaten, ein Quittungs-Wartezeit-Signal, mit welchem der Zeitraum definiert wird, innerhalb dem eine Quittung von der entsprechenden Datenstation empfangen werden kann, ein Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeitsignal, mit dem jener Zeitraum definiert wird, innerhalb dem eine Unterbrechungs-Anforderung von der Datenstation empfangen werden kann. Jede Datenstation empfängt das Übertragungssignal, und wenn die empfangene Adresse mit der Adresse der Datenstation übereinstimmt, dann nimmt sie die Steuerdaten an und sendet während des Quittungs-Wartezeitraumes eine Quittung. Jede Datenstation erkennt ferner eine Änderung in einem überwachten Eingang, der von der Datenstation überwacht wird und sendet innerhalb der Unterbrechungs-Anforderungs-Wartezeit eine Unterbrechungs-Anforderung.

Description

— einen Generator für die Erzeugung eines Übertragungssignals, das Zeitschlitze für eine Adresse, ein Quittungssignal und eine Steuerinformation enthält,

— einen Sendeteil für die Übermittlung des Übertragungssignals an die Datenstationen,

— ein Auswerteteil für von den Datenstationen empfangene Signale,

— eine Steuerlogik, die nach Empfang eines Quittungssignals eine Steuerinformation abgibt

und jede Datenstation folgende Teile umfaßt:

— einen Speicher, in dem die Adresse dieser Datenstation abgelegt ist,

— einen Empfänger für das Übertragungssignal,

— einen Vergleicher, der die empfangenen mit der gespeicherten Adresse vergleicht,

— einen bei Adressenübereinstimmung von dem Vergleicher ausgelösten Quittungssignalgeber,

— einen informationsspeicher für die von dem Empfanger gelesene Ste:erinformation,

— einen Detektor, der bei Erkennung einer Änderung eines von der Datenstation überwachten Eingangssignals ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signa! erzeugt und dieses außerhalb der Zeit, während der die Station ein Quittungssignal abgeben kann, zur Steuereinheit sendet,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Datenstationen (2) zu durch einen übereinstimmenden Adressenbestandteil identifizierbaren Gruppen (Gl.. . Gn) zusammengefaßt sind,
daß die Steuereinheit (1) ein Modus-Signal M für Einzelzugriff oder Gruppenzugriff sendet,
daß die Sendestation nach Erhalt eines Unterbrechungs-Anforderungssignals das Modus-Signal für Gruppenzugriff sendet,
daß jede Datenstation (2) einen Modus-Detektor

(53) enthält, der bei Erkennung des Modus-Signals fur GruppenzugrifF über den Adressenvergleicher

(54) und den Quittungssignalgeber (57) die Abgabe lediglich des der betreffenden Gruppe von Datenstationen gemeinsamen Teils der im Adreßspeicher (59) gespeicherten, vollständigen Adresse der betreffenden Datenstation freigibt,

daß der Detektor (56,61) bei Erkennung einer Änderung eines überwachten Eingangssignals ein flag (58) setzt, das das Senden des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals {IRQ) durch den Quittungssignalgeber (57) innerhalb eines hierfür im Übertragungssignal vorgegebenen Zeitschlitzes (IRS) auslöst,

wonach die Steuereinheit vom EinzelzugrifT auf Gruppenzugriff übergeht und nach Erkennung derjenigen Gruppe von Datenstationen, aus der das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal (IRQ) stammt, auf Einzelzugriff innerhalb der betreffenden Gruppe übergeht

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (56) zur Erkennung einer Änderung des überwachten Eingangssignals einen Speicher (561) für das Eingangssignal, ein D-FIipflop (562), an dessen D-Eingang das Eingangssignal anliegt, ein Exklusiv-ODER-Glied (563), an dessen einem Eingang ebenfalls das überwachte Eingangssignal und an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal des Q-Ausganges des D-Flipflops (562) anliegt, sowie ein UND-Glied (565) umfaßt, dessen einer Eingang das Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes (563) erhält, und an dessen zweitem Eingang ein Taktsignal (CATl) anliegt, und dessen Ausgang das Ausgangssignal des Detektors (56) liefert.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (51) für das Übertragungssignal ein D-Flipflop (511), an dessen D-Eingang das Übertragungssignal anliegt und dessen Q-Ausgang mit dem zweiten Eingang eines Exklusiv-ODER-Gliedes (512) verbunden ist, an dessen ersten Eingang ebenfalls das Übertragungssignal anliegt, umfaßt, sowie ein weiteres D-Flipflop (513), dessen D-Eingang mit dem Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes (512) verbunden ist, dessen Q-Ausgang _mit dem Takteingang (CK) eines Schieberregisters (514) verbunden ist, dessen Q-Ausgang mit dem ersten invertierenden Eingang eines UND-Gliedes (515) verbunden ist und an dessen Takteingang (CK) das gleiche Taktsignal (CATl) anliegt wie an dem Takteingang (CAT) des ersten D-Flipflops (511) und an dem zweiten invertierenden Eingang des UND-Gliedes (515), und daß der Ausgang des UND-Gliedes (SlS) mit dem Rücksetzeingang (R) eines Zählers (516) verbunden ist, an dessen Zähleingang (CK) ein weiteres Taktsignal (CATO) anliegt und dessen Qn-Ausgang mit dem Eingang des Schieberegisters (514) verbunden ist, dessen Parallel-Ausgänge die in dem Übertragungssignal enthaltenen Datenblöcke und Zeitschlitze als Steuer- und Informationssignale (RfV, CTR, AD, M, IRS) an die-übrigen Schaltungsteile (53,54,55,57) der Datenstation liefert.

Die Erfindung betrifft ein rechnergesteuertes Zeitmultiplexsystem der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Ein derartiges Zeitmultiplex-System ist aus der DE-OS 2316662 bekannt. Im Unterschied zu zahlreichen anderen bekannten Systemen, bei denen die zentrale Steuereinheit die Datenstationen streng zyklisch aufeinanderfolgend einzeln adressiert, so daß sich bei einer großen Zahl angeschlossener Datenstationen eine entsprechend lange Zugriffszeit ergibt, hat bei dem in der DE-OS 2316 662 beschriebenen System jede Datenstation unter bestimmten Bedingungen »sofort« Zugriff auf die zentrale Steuereinheit. Durch welchen schaltungsmäßigen Aufbau dies erreicht wird, ist jedoch nicht erläutert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zeitmultiplex-System der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß die zentrale Steuereinheit auch bei einer großen Anzahl von Datenstationen diejenige

Datenstation, die ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal gesendet hat, rasch identifizieren kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein ZeitmuItiplex-System mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Ansprüche 2 und 3 betreffen vorteilhafte Ausführungsformen des Detektors bzw. des Empfangers innerhalb jeder Datenstation.

in der Zeichnung ist das Zeitmultiplex-System nach der Erfindung in Blockschaltbildern sowie Signal- und Flußdiagrammen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild des gesamten Systems,

F i g. 2 im Diagramm (aj den Aufbau des von der zentralen Steuereinheit gesendeten Übertragungssignals und

im Diagramm (b) den Aufbau des von jeder Datenstation zurückgesendeten Signals, Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Datenstation,

Fig. 4 ein Diagramm des Quittungssignals einer Datenstation,

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Detektors innerhalb einer Datenstation nach Fig. 3,

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Empfängers einer Datenstation nach Fig. 3,

Fig. 7 ein Blockschaltbild der zentralen Steuereinheit,

F i g. 8 ein Flußdiagramm der zentralen Steuereinheit, Fig. 9 ein Flußdiagramm einer Datenstation,

Fig. 1OA ein Signaldiagramm zur Erläuterung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals,

Fig. 1OB ein Blockschaltbild des Quittungssignalgebers,

Fig. IOC ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Quittungssignalgebers nach Fig. 10 B und

Fig. 11 ein weiteres Flußdiagramm der zentralen Steuereinheit.

Gemäß Fig. 1 besteht das Zeitmultiplex-System aus einer Anzah, von an eine zentrale Steuereinheit 1 über eine Signalleitung 3 angeschlossenen Datenstationen 2. Die Datenstationen 2 sind zu Gruppen CX, Gl, Gi, ... Gn zusammengefaßt. Z. B. können in einem System mit 256 Datenstationen 16 Gruppen zu je 16 Datenstationen gebildet werden. Zur Identifikation jeder Datenstation werden 8 Bit verwende;. Von diesen 8 Bit werden die 4 höherwertigen für die Identifikation der jeweiligen Gruppe und die 4 niedrigerwertigen für die Einzelidentifikation einer Datenstation in einer bestimmten Gruppe verwendet. So sind z. B. die 4 höherwertigen Bit der Adressen der der ersten Gruppe GX angehörenden Datenstationen alle »0000«. Die verbleibenden vier niederwertigen Bit »0000« bis »1111« verbleiben für die Einzelidentifizierung jeder der 16 dieser Gruppe angehörenden Datenstationen. Die Adresse der ersten Datenstation in der ersten Gruppe Gl lautet dann beispielsweise »00000000«, diejenige der zweiten Datenstation lautet dann »00000001« und diejenige der dritten lautet »00000010«. Sinngemäß lautet dann die Adresse der zweiten Gruppe »0001« in den vier höherwertigen Bit, während die vier niedrigerwertigen Bit in analoger Weise zur Einzelidentifikation der Datenstationen dieser zweiten Gruppe benutzt werden.

Fig. 2 (a) zeigt den Aufbau eines von der zentralen Steuereinheit gesendeten Übertragungssignals, das mit einem Zeitschlitz ISS beginnt, innerhalb dessen ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ gemäß Fig. 4 (b) akzeptiert wird. Auf das Startsignal ST folgt ein sogenanntes Modus-Signal M, auf dieses ein Adressensignal AD. Das Modus-Signal M setzt die Datenstationen entweder auf Gruppenzugriff oder auf Einzelzugriff. Dies wird später noch näher erläutert. Auf das Adreß-Signal AD folgt ein Zeitschlitz CCR für eine Steuerinformation, auf diesen ein Zeitschlitz RW für ein Quittungs-Signal.

Wie ebenfalls noch näher erläutert werden wird, ist der Zeitschlitz IRS für das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ nicht unbedingt erforderlich, da das Unterbrechungsanforderungs-Signal auch während des Zeitschlitzes RW für das Quittungs-Signal empfangen werden kann.

Im Normalbetrieb adressiert die zentrale Steuereinheit 1 jede Datenstation 2 einzeln und sequenziell. Es sei nun angenommen, daß im Zeitpunkt der Adressierung der Datenstation 22 in der Gruppe G2 eine andere Datenstation 21 derselben Gruppe an die zentrale Steuereinheit 1 ein Unterbrechunfss-Anforderungs-Signa! !RQ sendet. Da dieses Signa» >n. dem Zeitschlitz IRS gesendet wird, ist die zentrale Steuereinheit empfangsbereit. Sie setzt daraufhin das Modus-Signal M auf Gruppenzugriffund adressiert nacheinander die Gruppen Gl, Gl, Gi usw. Beim Zugriff auf die zweite Gruppe erkennt die zentrale Steuereinheit, daß eine oder mehrere Datenstationen dieser Gruppe ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal abgeben, im gewählten Beispiel die Datenstation 21. Danach wird in der zentralen Steuereinheit 1 das Modus-Signal M auf Einzelzugriff gesetzt und hierdurch die Datenstation 21 als diejenige erkannt, die das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ sendet. Auf diesem Konzept beruhen die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Datenstation 2. Diese enthält einen Empfänger 51 für das seriell übertragene Signal des in Fi g. 2 dargestellten Aufbaus. Der Empfänger 51 nimmt eine Serien/Parallel-Umse.tzung vor und gibt das Modus-Signal M, die Adresse AD, die Steuerinformation CTR, ein von dem Startsignal ST abgeleitetes Synchronisationssignal sowie den Zeitschlitz RW für das Quittungssigna! ab. Das Modus-Signal M wird in einem Modus-Detektor 53 verarbeitet, der einen Aderessenvergleicher 54 aktiviert, welcher einerseits die empfangene Adresse AD und die in einem Adressenspeicher 59 gespeicherten Adresse miteinander vergleicht. Wenn das Modus-Signal M auf Gruppenzugriff gesetzt ist, aktiviert der Modus-Detektor 53 nur den Vergleich des die Gruppe identifizierenden Teils der empfangenen Adresse, in dem gegebenen Beispiel also den Vergleich der vier höherwertigen Bits der empfangenen Adresse mit den in dem Adressspeicher 59 gespeicherten vier höherwertigen Bits. Ist das Modus-Signal M hingegen auf Einzelzugriff gesetzt, so löst der Modusdetektor 53 den vollständigen Vergleich von empfangener Adresse mit gespeicherter Adresse in dem Adressvergleicher 54 aus. Dieser gibt bei Übereinstimmung in der einen und der anderen Zugriffsart ein Freigabesignal an ein,η Quittungssignalgeber 57 ab, der außerdem die gespeicherte Adresse von dem Adressenspeicher 59 erhält. Bei Einzelzugriffbetrieb und festgestellter Adressenübereinstimmung gibt dsr Adressenvergleicher 54 außerdem ein Freigabesignal an die Ausgabeschaltung 55 ab.

Diese Ausgabescmltung 55 verbindet den die Steuerinformation CTR liefernden Ausgang des Empfängers 51 mit dem zu steuernden Objekt 60, z. B. einer Lampe.

Ein Eingang 61 tür ein zu überwachendes Signal ist mit einem Detektor 56 zur Erkennung einer Änderung des überwachten Eingangssignales SS verbunden. Der Eingang 61 kann beispielsweise ein Wandschalter sein. Ein Datensignal-Ausgang des Detektors 56 ist mit einem entsprechenden Eingang des Quittungssignalgebers 57 verbunden, ein weiterer Datensignal-Ausgang mit dem Eingang einer sogenannten FLAG-Schaltung 58 (Kennungsgeber). Der Quittungssignalgeber 57 erhält des weiteren von dem Modus-Detektor 53 ein Freigabesignal sowie von dem Empfänger 51 ein Zeitgebersignal, das das Senden der von dem Adressenspeicher 59 gelieferten vier niederwertigsten Bits auslöst, sofern bei Gruppenzugrifibetrieb der Adressvergleicher 54 Übereinstimmung in den vier höherwertigen Bit erkannt und ein entsprechendes Signal an den Quittungssignalgeber 57 übermittelt hat sowie gleichzeitig die FLAG-Schaltung 58 ein FLAG-Signal erzeugt hat.

Dies geschieht, wenn der Detektor 56 ein Änderung des überwachten Eingangssignales festgestellt hat und daraufhin die FLAG-Schaltung aktiviert. Der Quittungssignalgeber 57 sendet daraufhin das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ während des entsprechenden Zettschlitzes IRS an die zentrale Steuereinheit 1, wobei die Synchronisation durch das Zeitgebersignal erfolgt, das der Empfänger 51 liefert.

Währenddessen erzeugt der Modus-Detektor 53 ein Rücksetz-Signal für die FLAG-Schaltung 58 und den Detektor 56, wenn er den sogenannten ACK-Modus erkennt, der später im Zusammenhang mit Fi g. 8 erläutert werden wird.

Obwohl also bei Gruppenzugriff alle Datenstationen einer Gruppe gleichzeitig angesprochen werden, sendet/senden nur jene Datenstation(en) ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ, bei der (denen) die FLAG-Schaltung 58 gesetzt ist (sind). Diese Datenstation(en) sendet/senden die niederwenigen Bits ihrer Adresse als Quittungssignal innerhalb des hierfür vorgesehenen Zeitschlitzes RW an die zentrale Steuereinheit 1. Nimmt man nun an, daßjedes der vier niederwertigen Bit der Adresse als Signal mit einer Länge von 2 Bit kodiert wird, so daß z. B. der logische Wert »1« als Signal »10« und der logische Wert »0« als Signal »01« kodiert wird, und daß das Signalbit »1« durch einen Impuls mit großer Impulsbreite, das Signal »0« durch einen Impuls mit kleiner Impulsbreite repräsentiert wird, so erhält man für ein Adressenbit »1« ein Quittungssignal RS mit den zwei Bit »10« wie Fig. 4 (a) dargestellt und für ein Adressbit »0« ein Quittungssignal RS mit zwei Bit »01« gemäß Fig. 4 (b).

Wenn diese Signale gleichzeitig gesendet werden, ergibt sich als Quiitungssignal ÄS auf der Signalleitung 3 das in Fig. 4 (c) dargestellte Signal »11«. Da dieses Signal weder den logischen Adressenwert »11« noch den logischen Adressenwert »1« noch den logischen Adressenwert »0« identifiziert, erkennt die zentrale Steuereinheit 1, daß dieses Quittungssignal von mehr als einer der in einer Gruppe enthaltenen Datenstationen gesendet wurde.

Fig. 5 zeigt ein Schakbild des Detektors 56 in Fig. 3. Dieser enthält einen Speicher 561 für das überwachte Eingangs-Signal SS, das außerdem am Z)-Eingang eines D-FHp-Flops 562 und an dem einen Eingang eines EX-CLUSIV-ODER-Gliedes 563 anliegt. Am Takteingang CK des Z)-Flip-Flops 562 liegt ein Taktsignal CKG an. Der ß-Ausgang des D-Flip-Flops 562 ist mit dem anderen Eingang des EXCLUSIV-ODER-Gliedes 563 verbunden. Mit dieser Schaltung wird eine Änderung des überwachten Eingangssignals festgestellt. In diesem Fall liefert das EXCLUSIV-ODER-Glied 563 ein logisches Signal »1« über ein ODER-Glied 564 an den ersten Eingang eines UND-Glieder 565. An dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 565 liegt ein Taktsignal CKX an. Der Ausgang des UND-Gliedes 565 ist mit dem 5-Eingang eines ÄS-Flip-Flops 58 verbunden, das die FLAG-Schaltung 58 bildet und dessen ß-Ausgang das FLAG-Signal für den Quittungsgeber57 liefert. Weitere zu überwachende Eingangssignale werden in entsprechender Weise verarbeitet und über die weiteren Eingänge des ODER-Gliedes 564 zusammengeführt.

Fig. 6 zeigt blockschaltbildartig den Aufbau des Empfängers 51 in Fig. 3. Das über die Signalleitung ankommende Übertragungssignal liegt am D-Eingang eines D-Flip-Flops 511 und an dem einen Eingang eines EXCLUSIV-ODER-Gliedes 512 an. Ein Taktsignal CK1 liegt am Takteingang CK des Z>-Flip-Flops 511 an. Der Q-Ausgang dieses D-Flip-FIops 511 ist mit dem zweiten Eingang des EXCLUSIV-ODER-Gliedes 512 verbunden. Wie im Fall der Fig. 5 wird durch diese Schaltung eine Änderung des Übertragungssignais erkannt. Das EXCLUSIV-ODER-Glied 512 liefert dann eine logische »1« an den D-Eingang eines zweiten D-Flip-Flops 513. Der Takt-Eingang CK des D-Flip-Flops 513 erhält das Taktsignal CK1. Der Q-Ausgang des D-Flip-Flops 513 ist mit dem Takteingang CK eines Schieberegisters 514 verbunden, der ^-Ausgang des D-Flip-Flops 513 ist mit einem ersten invertierenden Eingang eines UND-Gliedes 515 verbunden.

Der andere invertierte Eingang des UND-Gliedes 515 erhält das Taktsignal CKi. Der Ausgang des UND-Gliedes 515 ist mit dem Rücksetzeingang eines Zählers 516 verbunden. Ein Taktsignal CKO des Taktgebers 52 (vergleiche Fig. 3) liegt am Zähleingang des Zählers 516. Wenn der Zählerstand einen vorgegebenen Wert überschreitet, erscheint am Ausgang Qn des Zählers eine »1«, die über den D-Eingang in das Schieberegister 514 eingegeben wird. Während also jede erkannte Änderung des Eingangssignals einen Impuls am Takteingang des Schieberegisters 514 auftreten läßt, zählt der durch das zuvcr erkannte Signal zurückgesetzte Zähler 516 die Anzahl der Taktsignale CKO und wenn dieser gezählte Wert höher als der vorgegebene Wert ist, wir die dann am Qn-Ausgang ausgegebene »l« in das Schieberegister 514 eingegeben, so daß dieses das laufende Übertragungssignal als »1« abspeichert. Wenn der von dem Zähler 516 gezählte Wert niedriger als der vorgegebene Wert ist, erhält das Schieberegister 514 von dem Qn-Ausgang des Zählers 516 eine »0«, so Hiß der entsprechende Teil eines Übertragungssignals als »0« abgespeichert wird. Der Zähler 516 wird über den Ausgang des UND-Gliedes 515 gleichzeitig mit dem Speichervorgang im Schieberegister 514 zurückgesetzt, so daß die Messung der Impulsbreite eines nächsten Signales vorbereitet ist. Auf diese Weise wird ein serielles Übertragungssignal der in Fig. 2 dargestellten Art sequenziell erkannt und im Schieberegister 514 abgespeichert, so daß eine Serien/Parallel-Umsetzung des Ubertragungssignals erfolgt.

F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild der zentralen Steuereinheit 1. Ein Quittungssignal RS oder ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ einer Datenstation gelangt auf einen Empfänger 91, an den eine Mikroprozessor-Steuerung 92 angeschlossen ist An die Steuerung 92 ist wiederum ein Signalgenerator 93 angeschlossen, der über einen Sender 94 das Übertragungssignal an die Datenstation sendet.

Fig. 8 zeigt das Flußdiagramm der zentralen Steuereinheit und Fig. 9 das Fließdiagramm einer Datenstation.

(1) Zunächst wird der normale Betrieb erläutert. Jede der Datenstationen wird hierbei von der zentralen Steuereinheit adressiert und es wird angenommen, ,isQ sich keines der überwachten Eingangssignale ändert.

10

Zu Beginn eines Zyklus wird in der zentralen Steuereinheit das Modus-Signal M auf Einzelzugriff gesetzt und die erste Datenstation wird adressiert. Hierauf folgt das entsprechende Steuersignal. Im Schritt 51 wird dementsprechend das vollständige, in Fig. 2 veranschaulichte Signal gesendet. Gemäß Fig. 9 empfängt die Datenstation im Schritt 5101 das Datensignal und bestimmt im Schritt 5102, ob das Modus-Signal auf EinieuugrifTuucf GrüppciiZügfiff gesetzt ist. Bei Einzcizügriff fährt das Programm mit dem Schritt S103 fort, in dem der Adressenvergleich erfolgt. Bei Übereinstimmung schließt sich der Schritt 5104 an, in dem geprüft wird, ob ein FLAG-Signal gesetzt ist. Wenn kein FLAG-Signal gesetzt ist, folgt der Schritt 5105, in welchem ein in dem Quittungssignal enthaltenes Unterbrechungs-Bit auf »0« gesetzt wird (das Quittungssignal enthält neben den überwachten Daten ein Bit für den Unterbrechungsstatus und ein Paritäts-Bit). Im Schritt 5106wird dann das Quittungssignal mit den Daten des überwachten Eingangssignals und der Unterbrechungs-Zustands-Information gesendet. Dann fährt das Programm mit dem Schritt 5107 fort, in dem die in dem empfangenen Übertragungssignal enthaltenen Steuerdaten akzeptiert und an das zu steuernde Objekt weitergegeben werden. Dann wird im Schritt 5108 das überwachte Eingangssignal überprüft und in dem Schritt 5109 wird festgestellt, ob eine Änderung dieses Signals vorliegt. Wenn keine Änderung vorliegt, kehrt das Programm an den Anfang zurück.

Wenn die empfangene Adresse nicht mit der in dieser Datenstation gespeicherten Adresse übereinstimmt, geht das Programm über die Schritte 5103 bis 5108 und 5109 an den Anfang zurück.

(2) Wenn eine Änderung des überwachten Signals erkannt und die Datenstation im Einzelgriff adressiert wird, geschieht folgendes:

Im Schritt 5108 wird das überwachte Signal auf Änderung überprüft und im Schritt 5109 wird die Änderung erkannt. Das Programm fahrt mit dem Schritt 5110 fort, in dem das FLAG-Signal gesetzt wird. Dann wird im Schritt 5111 bestimmt, ob der Zeitschlitz IRS zur Übertragung des Unterbrechungs-Anforderungs-Signals IRQ (Vergleiche Fig. 2) zur Verfugung steht. Wenn ja, fährt das Programm mit dem Schritt 5112 fort, in dem das Signal IRQ gesendet wird.

Das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ wird von der zentralen Steuereinheit empfangen, im Schritt 53 geprüft, im Schritt 54 erkannt und im Schritt 55 das Modus-Signal auf Gruppenzugriff gesetzt Wenn es z. B. 16 Gruppen gibt und jede Gruppe 16 Datenstationen enthält, wird an jede Gruppe ein Übergangssignal gesendet u. zw. mit den Adressen »0000« bis »1111« in den vier höherwertigen Bits. Im Schritt 56 wird bestimmt, ob eine Gruppe eine Antwort mit einer die vier niederwertigen Bit umfassenden Adresse zurücksendet, u.zw. bei jedem Zugriff auf eine Gruppe. Wird kein Quittungssignal empfangen, geht das Programm auf den Schritt 55 zurück, mit dem eine Adresse in den vier höherwertigen Bit um eine Stelle erhöht wird. Auf diese Art und Weise werden alle 16 Gruppen adressiert. Wenn eine Adresse mit den vier niederwertigen Bit bei Aufruf einer bestimmten Gruppe quittiert wird, geht das Programm vom Schritt 56 zum Schritt 57, in dem geprüft wird, ob eine Überlappung der in Fi g. 4 (c) dargestellten Art vorliegt. Wird keine Überlappung festgestellt, so bedeutet dies, daß nur eine der in der betreffenden Gruppe enthaltenen Datenstationen ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal IRQ gesendet hat.

Diese Datenstation wird im Einzelzugriff angesprochen, u.zw. auf der Basis der von ihr quittierten Adresse. Dann werden die von dieser Datenstation übertragenen, überwachten Daten akzeptiert. Anschließend wird im Schritt 59 das Modus-Signal M auf einen ACK-Modus gesetzt und an die Datenstation übertragen. Nun kehrt das Programm zurr. Schritt 55 zurück und die nächstfolgende Gruppe wird angesprochen. Wenn alle Gruppen abgefragt worden sind, kehrt das Programm vom Schritt 54 an den Anfang zurück.

Wird demgegenüber eine Überlappung der in Fig. 4 (c) gezeigten Art festgestellt, läuft das Programm von Schritt 57 zu Schritt 510. Danach werden alle jene Datenstationen im Einzelzugriff adressiert, die in der betreffenden Gruppe enthalten sind. Im Schritt 510 wird hierzu im Einzelzugriff das Übertragungssignal ausgesendet, u. zw. beginnend mit der »0« aus den niederwertigen Bit.

Bei Einzelzugriff führt das Programm jeder Datenstation die Schritte 5102 und 5103 aus. Bei festgestellter Adressenübereinstimmung fährt das Programm mit dem Schritt 5104 fort. In diesem Schritt 5104 wird bestimmt, ob ein FLAG-Signal gesetzt ist. Wenn ein FLAG-Signal bereits im Schritt 110 gesetzt worden ist, fahrt das Programm mit dem Schritt 113 fort, in welchem das Unterbrechungs-Zustand-Bit auf »1« gesetzt wird. Danach wird im Schritt 5106 das Quittungssignal gesendet und im Schritt 107 das empfangene Steuersignal akzeptiert. Mittlerweile hat die zentrale Sendeeinheit im Schritt 511 (Fig. 8) die empfangenen Überwachungsdaten akzeptiert und entscheidet im Schritt 512, ob ein Unterbrechungszustand gesetzt ist. Da das Unterbrechungszustand-Bit bereits im Schritt 5113 auf »1« gesetzt worden war, geht das Programm auf den Schritt 513 über, mit dem Steuerdaten auf der Basis des akzeptierten Überwachungssignals erzeugt werden. Danach wird im Schritt 514 das Modus-Signal auf einen ACK-Modus gesetzt und an die Datenstation übertragen. Dann wird in den Schritten 515 und 516 die durch die vier niederwertigen Bit definierte Adresse der in der Gruppe enthaltenen Datenstation erhöht, so daß alle Datenstationen dieser Gruppe sequenziell adressiert werden. Nach Adressierung der letzten Datenstation der Gruppe kehrt das Programm zu dem Schritt 55 zurück und es folgt die Adressierung der nächsten Gruppe.

(3) Nun wird das Verhalten einer Datenstation bei Empfang eines Übertragungssignals im Gruppenzugriffbetrieb im Schritt 55 erläutert.

65 Nach dem Empfang im Schritt 5101 wird im Schritt 5102 erkannt, daß kein Einzelzugriff besteht und das Programm fährt mit dem Schritt 5114 fort. In diesem Schritt wird erkannt, ob das Modus-Signal auf Gruppenzugriff oder auf ACK-Modus gesetzt ist. Bei Erkennung

des Gruppenzugriffs fährt das Programm mit dem Schritt 5115fort, in welchem die Adressen in den vier niederwertigen Bit verglichen werden. Bei Übereinstimmung wird im Schritt 5116geprüft, ob das FLAG-Signal gesetzt ist. Da das FLAG-Signal bereits im Schritt 5110 gesetzt worden ist, um ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal ZRQ zu senden, fährt das Programm mit dem Schritt 5117fort. In diesem Schritt wird als Quittungssignal die Adresse mit den vier nie-¹ · derwertigen Bit gesendet.

Wie im Zusammenhang mit den Schritten 57und 8in F i g. 8 bereits beschrieben, wird jene Datenstation, die t als Quittungssignal die niederwertigen Bit der Adresse

: sendet, im Einzelzugriff angesprochen, sobald die zuge-

.· hörige Gruppe erkannt ist und wenn keine Überlappung

₍i der in Fig. 4 (c) dargestellten Art vorliegt. Bei diesem

.if Einzelzugriff geht das Programm gemäß Fig. 9 von

£, Schritt 5102 zu Schritt 5103 Bei Adressen-Überein-

Jr! Stimmung folgt der Schritt S104 in dem geprüft wird, ob

ν ein FLAG-Signal gesetzt ist. Da dies im vorliegenden

ϊ■'; Beispiel der Fall sein soll, geht das Programm weiter zu

I Schritt 5113, in dem das in dem Quittungssignal ent-

■ haltene Unterbrechungszustands-Bit auf »1« gesetzt

■ ?■: worden ist. Dann wird im Schritt 5106 das Quittungs-

if; signal gesendet und im Schritt 5107 die Steuerinforma-

X·' tion akzeptiert. Aufgrund des gesendeten Quittungs-

|; signals wird in der zentralen Steuereinheit im Schritt

Jf' 58 das empfangene Datensignal akzeptiert. Da das

^v; Modus-Signal auf ACK-Modus gesetzt ist, und das

% Übertragungs-Signal gesendet worden ist, läuft das

£ Programm durch die Schritte 5101, 5102 und 5114

f zum Schritt 5118 In diesem Schritt wird die Adresse

* überprüft. Da die Adresse dieselbe bleibt, obwohl das ?' Modus-Signal im Schritt 59 auf einen ACK-Modus

I gesetzt worden ist, wird bei dem Adressenvergleich f\ Übereinstimmung festgestellt. Demgemäß fährt das

fi Programm mit dem Schritt 5119 fort, in dem das

i| FLAG-Signal zurückgesetzt wird. Mithin wird das die

H Unterbrechung auslösende FLAG-Signal sofort zurüqk-

II gesetzt, wenn der Informationsaustausch zwischen der |i Datenstation und der zentralen Steuereinheit beendet

Ü| ist, so daß die letztere empfangsbereit für das nächste

|i Unterbrechungs-Anforderungs-Signal ist.

|J Während bei der beschriebenen Ausführungsform

■Ä das Unterbrechungs-Anforderungs-Signal ZRQ jeder-

|j zeit innerhalb des hierfür vorgesehenen Zeitschlitzes

Jl ZR5 (vgl. Fig. 2) gesendet werden kann, ist bei einer

* Weiterbildung dieser Zeitschlitz in eine der Anzahl der I Gruppen von Datenstationen entsprechende Anzahl

I von Teilzeitschlitzen unterteilt. Auf diese Weise kann so

II die zentrale Steuereinheit erkennen, aus welcher Grup-I pe ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal stammt. M Fig. 10A (a) zeigt eine Unterteilung des Zeitschlitzes ft IRS in Fig. 2 (a) in 16 gleiche Teilzeitschlitze. Jeder

'j| Teilzeitschlitz entspricht der durch die vier höher-

wertigen Bit einer Adresse einer Gruppe von Datenstationen. Wenn, wie in Fig. 1OA (b) dargestellt ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal von der ersten Gruppe gesendet wird, deren Adresse in den vier höherwertigen Bit »0000« lautet, dann wird dieses Unterbrechungs-Anfordenings-Signal in dem Teilzeitschlitz »0« gesendet.

Im Fall der Fig. 10 A (c) sendet die sechste Gruppe mit der Gruppenadresse »0101« in dem Teilzeitschlitz 5. Senden Datenstationen der ersten und der sechsten Gruppe gleichzeitig Unterbrechungs-An-orderungs-Signale, so liegen diese in den Teilzeitschlitzen 0 und 5 wie in Fig. 1OA (d) dargestellt Hierzu enthält der Quittungs-SigcMgeber 57 zusätzlich eine Schaltung der in Fig. 1OB dargestellten Art. Das in Fig. IOC (a) dargestellte Zeitschlitz-Signal IRS, das der Empfänger 51 in Fig. 3 abgibt, liegt am Eingang eines UND-Gliedes 570. An dessen anderem Eingang liegt ein Taktsignal CKl der in Fig. IOC (b) dargestellten Art. Die Wiederholperiode ist so gewählt, daß ein Takt einem Teilzeitschlitz entspricht. Der Ausgang des UND-Gliedes 570 ist mit dem Takteingang eines Zählers 571 verbunden. Dieser zählt während des Zeitschlitz-Signales IRS z. B. 16 Impulse. Ein weiteres Taktsignal CKX das in Fig. IOC (c) dargestellt ist, liegt am Rücksetzeingang des Zählers 571 an. Die Parallelausgänge QO bis Q3 des Zählers 571 sind mit entsprechenden Eingängen AQbis A3 eines Vergleichers572 verbunden, an dessen weiteren Eingängen b0 bis B3 die vier höh>irwertigen Bit aus dem Speicher in Fig. 3 anliegen. Der Koinzidenzausgang des Vergleichers 572 ist mit dem Eingang eines UND-Gliedes 573 verbünden. Arn anderen Eingang des UND-Gliedes 573 liegt das FLAG-Signal an. Mithin wird das FLAG-Signal in demjenigen Teilzeitschlitz gesendet, der der Gruppe entspricht, zu der die betreffende Datenstation gehört.

Fig. 11 zeigt den Programmablauf in der zentralen Steuereinheit, wenn ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal während eines der in Fig. IOD wiedergegebenen Teilzeitschlitze eintrifft. Die Unterschiede zu Fig. 8 sind:

Im Schritt 5131 wird diejenige Gruppe oder werden diejenigen Gruppen, die ein Unterbrechungs-Anforderungs-Signal senden, anhand der Teilzeitschlitze, in denen das betreffende Unterbrechungs-Anforderungs-Signal eintrifft, erkannt und an diese Gruppen wird ein Übertragungssignal adressiert. Dann wird im Schritt 5132 ermittelt, ob eine Überlappung im Bereich der vier niederwertigen Bit der Adresse, die als Quittungssignal empfangen wurde, vorliegt. Die nachfolgenden Schritte entsprechen denjenigen, die auf den Schritt 57 in F i g. 8 folgen.

Wenn indessen im Schritt 57 in Fig. 8 eine Überlappung festgestellt wird, können bei eirer weiteren Ausführungsform zunächst die zulässigen Adressen ermittelt werden. Wenn z. B. die vier niederwertigen Bit »00DD« lauten, wobei D eine Bit-Überlappung bezeichnet, dann kann dieses Signal durch vier zulässige Adressen, nämlich »0000«, »0001«, »0010« und »0011« hervorgerufen sein. Die entsprechenden Datenstationen können dann im Einzelzugriff adressiert werden.

Wie beschrieben, kann jede Datenstation sofort adressiert werden, u. zw. zunächst durch Gruppenzugriff und dann durch Einzelzugriff, wenn ein Ünterbrechungs-Anforderungs-Signal von dieser Datenstation abgegeben wird. Wenn eine bestimmte Datenstation als Bestandteil einer Einbruchmeldeanlage eingesetzt wird, wird der Alarmfall selten eintreten. Tritt er jedoch ein, muß der Alarm unverzüglich weitergeleitet werden. Für solche Anwendungsfälle ist das beschriebene Zeit-Multiplex-System besonders geeignet.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rechnergesteuertes Zeitmultiplex-System, bestehend aus einer zentralen Steuereinheit und an S diese angeschlossenen Datenstationen, wobei die zentrale Steuereinheit folgende Baugruppen enthält: