DE3327489A1

DE3327489A1 - Datenuebertragungssystem mit kollisionsueberwachung

Info

Publication number: DE3327489A1
Application number: DE19833327489
Authority: DE
Inventors: Michiyuki Nara Horiguchi; Yoshimitsu Kashihara Nara Matsui; Masakazu Kyoto Ohashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-02-09
Also published as: JPS5923654A; GB2126850B; US4866705A; GB2126850A; DE3327489C2; GB8320453D0

Description

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Besehreibung

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungseinrichtung mit Kollisionsuberfjachufiig gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs,

Wenn mehrere Datenendstelien an ein© gssaeiinisame Übertragungsleitung angeschlossen sirüdp wird ein bestimmtes Signal von einer sendenden Datenemdstelle abgegeben,, um die anderen Datenendstellen darüber zu informieren _s daß die Übertragungsleitung belegt ist«, Außer von den beiden miteinander verbundenen Datenendstellen kann dann kein Anforderungssignal won den anderen Endstellen abgegeben Herden.

Wenn aber gleichzeitig mehrere Dateneodstelien ein Anforderrungssignal abgeben und die Erlaubnis zum Benutzen der Übertragungsleitüng gleichzeitig an mehrere Datenendstellen gegeben wird, führt dies σο einer Verwirrung bei der Datenübertragung und damit zu fehlerhafter Übertragung.

Um dies zu verhindern₉ vertuenden herkömmliche Datenübertrager eine Einrichtung,, die bei Anforderung einer Datenendstelle zum Benutzen der Übertragungsleitung und beim Feststellen einer zusätzlichen Anforderung durch eine andere Datenendstelle zur selben Zeit über die Steuereinrichtung ein kodiertes Bit-Signal ausgibt ₃ so dsB die Datenendstelle, die die Übertragungsleitüng anfordert^ feststellen kann₉ daß bereits eine Anfrage vorliegt» Eine zusätzliche Anfrage wird im Folgenden als Kollision bezeichnete Das Abgeben des Bit-Signals führt damit zu verbesserter Möglichkeit, Kollisionen auf der ÜbertraQnngsleitung zu vermeiden. Es ist jedoch eine konpiizierte 3® Schaltung erforderlich^ um die Bitfolge des Signalas zu erzeugen= Darüber hinaus sind die bekannten Datenübertragungs- ©inriclitungen in ihrer Gesamtstruktur relativ komplex, da si© Software verarbeiten müssen» Diese Einrichtungen sind daher relativ teuer»

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenübertragungseinrichtung anzugeben, bei der Kollisionsübernachung besser möglich ist als bisher.

Die erfindungsgemäße Lösung ist im Hauptanspruch gekennzeichnet. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Es liegt eine Datenübertragungseinrichtung mit einer Mehrzahl von Datenendstellen vor, die untereinander Daten über eine übertragungsleitung senden und empfangen können. Die Einrichtung umfaßt eine Übertragungssteuerschaltung, die eine Mehrzahl von Daten ausgibt, eine Ermittlungsschaltung, die eine Anforderung für eine freie übertragungsleitung ermittelt und eine Erzeugerschaltung zum Erzeugen eines Kollisionssignales, das anzeigt, daß mehrere Datenendstellen gleichzeitig in Konkurrenz zueinander um freie Datenübertragungaleitungen nachgefragt haben.

GeraäO der bevorzugten Ausführungsform wird ein Kollisionssignal sofort an die Übertragungsleitung abgegeben, sowie eine der-Datenendstellen als erste eine Kollision von Anforderungssignalen ermittelt. Durch das abgegebene Kollisionssignal ist es möglichj daß auch alle anderen Datenendstellen die Kollision feststellen. Dadurch ist es auf sichere Art und Weise möglich, Kollisionen festzustellen. Falsche Datenübertragung ist daher auf ein Minimum verringert. Es ist keine spezielle Schaltung und keine Software wie für die herkömmlichen Datenübertragungseinrichtungen erforderlich. Die gestellte Aufgabe ist also mit einer vereinfachten Struktur gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm eines Datenübertragungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm der Schaltung einer Datenendstelle in einer Datenübertragungseinrichtung gemöG FIg₀ 1;

Fig. 3 ein Signaläiagranm von Signalen in der Schaltung gemäß dem Blockdiagramm voji FIg₀ 2 für den normalen Betriebszustand und während einer Kollision; und

Fig» 4 ein Signaldiagramm von Signalen in der Schaltung gewiß dem Bloekdiagramrn won Fig» 2.

Bei der bevorzugten anraeldegemäßen Datenübertragungseinrichtung gemäß Fig- 1 sind eins Mehrzahl von Datensndstellen A bis N mit einar Übertragungsleitung L verbunden. Jede der Da-

^5 tenendstellen ist in des· Lage Daten zu senden und zu empfang= en» Keine der Endstellen weist eine einer Verknüpfungssteuereinheit vergleichbaffe Einrichtung auF₅ Mäheend die amraeidegemäße Datenübertragungseinsiehtung doch so aufgebaut ist, daß beliebige Daten zwischen beliebig gewählten Endstellen gesendet und empfangen werden können<>

In Fig» 2 ist ein yeseifufaehtes Blockdisgramm einer Schaltung einer Datenemdstelle ©inas¹ übertragungseinrichtung garoäB Fig. 1 dargestellt= Jede Datenendstelle weist eine übertffa-"* gungs-Steuerschaltung 11 auf₉ die alle Übertragungsdaten ausgibt. Weiterhin liegen ein Leitungstreiber 12, der alle Datensignale verstärkt_s so daß sie optimal ausgegeben werden können, ein EXCLUSIV-ODER-Qlied 13₉ das Koliisionen ermittelt, eine Koliisionssignal-Erzeugungsschaltung 14, die ein Kolli-

sionssignal auf ein Ausgarsgssignal Vota EXCLUSIV-QDER-Glied 13 abgibts'ein ODER-Glied 15 und ein UND-Glied 16 vor₂ das es igsisiufcit, die Ausgangsdaten! won dar überfcragungs-SfcßwigFs.chaltung 11 und der Kollisiorsssigraal-Erzeugerschaltung 14 richtig auszugeben»

In Fig« 3 sind Zeitablöufs van Signalen dargestellt_s nie sis auf den Signali©itungen 1°>S der Datenendstelle A_? taie sie in Fig_o 2 dargestellt ist_s auftreten» Anhand der Figuren 2 und 3

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wird die Funktion einer anmeldegeniäßen Datenübertragungseinrichtung in Folgenden beschrieben.

Wenn gewünschte Daten von der Datenendstelle A an die Übßftragungsleitung L übertragen werden sollen, gibt die Übertragunrjs-Steuerschaltung 11 in der Datenendstelle A kontinuierlich ein Signal hohen Pegels (z.B. ¹¹I") an einen AnachluG des UND-Gliedes 16 über die Signalleitung 1 ab, wie dies in Fig. 3 links bei den Signalverläufen für die normale Betriebsweise dargestellt ist. Dadurch läßt das UND-Glied 16 Signale durch, sowie an seinem anderen Anschluß ein Signal auftritt. Außerdon wird ein Übertragungsleitung-Anfordorungssignal, -·ίϊο es nit "2" in Fig. 3 links dargestellt ist, von den anderen Anschluß der Übortragungs-Stcucrschnltung 11 abgegeben. Diesos Anfordcrungssignal stellt einen Adrcsskode dnr, der der Datcnenstclie A zugeordnet ist. Das Anforderungssignal wird einem Eingang des ODER-Gliedes 15 über die Signalleitung 2 zugeführt. Während dieser Zeit erhält, ivie mit "3" rechts in Fig. 3 dargestellt ist der andere Eingang des ODER-Gliedes 15 dauernd ein Signal niedrigen Pegels (z.B. "0"), -.-jährend ein für die Datenendstelle A charakteristisches Anforderungssignal -von ODER-Glied 15 an das UND-Glied 16 abgegeben wird, wie dies mit "4" in Fig. 3 links dargestellt ist. Da das UND-Gliod 16 dauernd ein Signal hohen Pegels über die Signalleitung 1 erhält, wie oben beschrieben, wird das Übertragungsleitung-Anforderungssignal, wie es über die Signalleitung 4 zugeführt wird, das Ausgangssignal vom UND-Glied 16. Hie mit "5" in Fig. 3 links dargestellt ist, wird ein solches Überlracjungsleitung-An forderungssignal von Ui.O-Glied 16 abgegeben, Dieses ivird dann durch den Leitungstreiber 12 verstärkt, uährend es über die Signalleitung 0 auf die Übertragungsleitung L gegeben wird.

Das EXCLUSIV-ODER-Glied 13 weist zwei Cingängn auf, denen Jo-- ·" wcils alle Übertragungsleitung-Anforderungssignaie von Leitungstreiber 12 über die Signalleitungen 6 und 7 und auch über die Übertragungsleitung L und die Signallcitung C zugeführt werden. Damit sind alle am EXCLUSIV-ODER-Glied 13 auf-

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Im Folgenden wird der Fall erläutert, das beide in Fig., 2 dar· gestellton Datcnendstel1 en A und Π gleichzeitig ein Anforderungssignal zum Benutzern der übertranungnleitunn L abgeben. In Fig. 4a ist das für die Endstelle Λ charnicterintiacho Anforderungssignal dargestellt, '.jährend in Fig. 4b das für din Endstelle D charakteristische Anforderungscignal dargesellt ist. Die Datenendstelle Λ gibt das Signal n.e:::ä.l Fig. 4a und die Date η end s teile D gibt das Signal genäf. Fig. 4 b an die Übertranungnleitung L ab. Dar> Signal ge^riii^p- Tin. 4r> tritt nuf dor S ignallei tunrj 7 auf und wird ::u an den einen Eingang c'os EKCLUGIV-ODER-Glicdes 13 gegeben. Entsprechend tritt dnc andere, Für die Dntcncndstel] ο Γ! Charakter istiaciic Signal üln>r die Übertragungsleitung» L und die Signa! 1 ei tu ng C εί anderen Eingang der, EXCLUSIV-ODER-GUedcs 13 auf.

Wie aus den Figuren 4a und 4b ersichtlich, neisen die für die Dn tencnds te Ilen Λ und B charakteristischen Signale in nc ihr. Ib einer Periode T voneinander unterschiedliche Signalkonponnnten auf. Während dieser Zeit T tritt daher ein Signal hohen Pegels "1" an der Ausgangsleitung 9 des EXCLUSU'-ODER-Gl indes 13 auf, wie dies in Fig. 4c dargestellt ist. Auf der Leitung 9 tritt also der exklusive logische funrnenausgang der Signale genäß den Figuren 4a und 4b auf. Auf das Signal hohen Penols auf der Signalloitung 9 hin gibt die KoI 1 isionssignal-Er?ougerschaltung 14 für eine vorgegebene Zeit, ein liollinionssignal ab, sowie ein Signal der Dauer T vorliegt. Während der vorgegebenen Zeit ninmt das Ko 11 isionssi'jnal ^ hoIien Pegel "1" ein_s wie dies in Fir. 4d dargestellt if)!*., ^r)uc Signal Iioben Pegels "1" erscheint dauernd auf der in Firj. L dargestellten Signalleitung 3₉ wodurch das Ausg^ngsuignal ·οη 'ODER-Glied 15 drumrnd hohen Po"n\ e inn i :i:;:V , un.'.biiiii." ig vor-.

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Signalpegel auf der Signalleitung 2. Dieses Signal hohen Pegels wird über das UND-Glied 16, den Leitungstreiber 12 und die Signalleitung 6 auf die Übertragungsleitung L übertragen,

Über das UND-Glied 16 wird bei Vorliegen eines zu übertragenden Signals auf der Signalleitung 1 zunächst festgestellt, ob auf der Übertragungsleitung L eventuell eine Kollision entstehen würde. Sobald eine der Datenendstellen ein Kollisionssignal erzeugt, wird das gesamte System für die Dauer des Kollisionssignals kurzzeitig inhibiert, d.h. im gesperrten Zustand gehalten.

In Fig. 3 sind auf der rechten Seite die Signalvorläufe dargestellt, wie sie auf den Signalleitungen 1-6 bei Kollision von Signalen vorliegen. Das auf der Übertragungsleitung L auftretende Signal nimmt dauernd hohen Pegel ein. Da dieses Signal auf der Übertragungsleitung L seiner Art nach von den Übertragungs-Anforderungssignalen, die für die Datenendstellen jeweils charakteristisch sind, unterschiedlich ist, können die Datenendstellen zuverlässig feststellen, daß eine Kollision vorliegt, wie dies von der Datenendstelle A festgestellt wurde.- Sobald also Übertragungsleitung-Anforderungssignale gleichzeitig von mehreren Datenendstellen ausgegeben sind, gibt diejenige Endstelle, die als erstes die Kollision ermittelt hat das Kollisionssignal ab, d.h. ein Signal dauernd hohen Pegels an die Übertragungsleitung. Selbst wenn eine andere Datenendstelle fehlerhaft die Kollision aufgrund einer Inkompatibilität zu einem Leitungsanforderungssignal von der betreffenden Datenendstelle nicht festgestellt hat, kann eine Datenendstelle, die zunächst die Kollision ermittelt hat, das Kollisionssignal wirksam abgeben. Da das Kollisionssignal in: Gegensatz zu einem für eine jeweilige Datenendstelle charakteristischen Anforderungssignal dauernd hoch bleibt, können alle anderen Datenendstellen die Kollision sofort feststel-5 len. Daher verbessert das beschriebene System die Möglichkeit, eine Kollision innerhalb der gesamten Datenübertragungseinrichtung feststellen zu können.

Claims

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20G5-GER-K 29° Juli 1983

Mü/J/St

SHARP KABUSHIKI KAISHA

22-22 Nsgaike-cho, Abeno-ku, Osaka 545p

Datenübertragungssysfcem mit Kollisionsüberwaehung

Priorität? 29o Juli 19Β2₅ Japan₉ Nr₀ 57-134196

Patentansprüche

Datenübertragungseinrichtung mit einer Mehrzahl von Datencndstellen (A,B,...,N)_S die jeweils Daten an eine Übertragungsleitung (L) abgeben und über diese empfangen, gekennzeichnet durch folgende Teile der Datenendstellen₉

~ eine Steuerschaltung (11) zum Steuern der Datenausgabe

durch Ausgeben eines Anforderungssignals_? - eine Anforderunga-Effmittlungsschaltung (13)_{ die auf ein

Anforderungssignal einer anderen Datenendstelle oder "Ό ein Kollisionssignal hin ein Signal abgibt_s und *· eine Kollisionssignal-Erzeugerschaltung (14, 15, 16), die auf das Signal won der AnfoFderungs-Ermittlungsschoitung ein Kollisionssignal abgibt»

CUO3 —

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-2-
2) Einrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet , daß die Kollisionssignal-Erzeugerschaltung das Koliisionssignal für eine vorgegebene Zeit mit dauernd gleichem Pegel abgibt.