DE3327489C2

DE3327489C2 -

Info

Publication number: DE3327489C2
Application number: DE3327489A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Kyoto Jp Ohashi; Michiyuki Nara Jp Horiguchi; Yoshimitsu Kashihara Nara Jp Matsui
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1989-06-01
Also published as: GB8320453D0; JPS5923654A; DE3327489A1; US4866705A; GB2126850B; GB2126850A

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus Communications of the ACM, Vol. 19, Nr. 7, Juli 1976, S. 395-404. Jede Datenendstelle startet Übertragung mit dem Senden der Empfän geradresse, woraufhin das Absetzen der Sendeadresse und schließlich der zu übertragenden Daten folgt. Wird während der Übertragung festgestellt, daß Kollision auftritt, blockiert die sendende Stelle, die dies feststellt, das Netz, um sicher zustellen, daß alle anderen Datenendstellen den Kollisions fall feststellen und aufgrund von Zurückstellung den Sende betrieb beendigen.

Genau dieselbe Signalfolge, also Empfängeradresse, Sender adresse, Daten, verwendet eine Einrichtung, die beschrieben ist in Second Symposium on Micro Architecture, EUROMICRO 1976, Cobus, a Firmware Controlled Data Transmission System, von Ren´ Sommer, S. 299-303. Diese Einrichtung ist für sehr kurze Leitungslängen ausgelegt. Wird Kollision festgestellt, beendigen alle Sender bis auf einen sofort den Betrieb, so daß der Sender, der sich durchgesetzt hat, ungestört weiter senden kann.

Aus der GB 20 90 107 A ist eine Datenübertragungseinrichtung bekannt, bei der eine Teilnehmerstation, die Daten übertragen will, zuvor eine sie charakterisierende Spannung auf die Übertragungsleitung gibt und daraufhin die Spannung auf der Leitung kontrolliert.

Es sind auch Übertragungseinrichtungen bekannt, die vor dem eigentlichen Sendebetrieb zunächst ein Anforderungssignal ab geben, um die Erlaubnis zum Benutzen der Übertragungsleitung einzuholen. Stellt eine besondere Einrichtung fest, daß be reits eine Anforderung vorliegt, gibt sie ein kodiertes Bit- Signal aus, damit diejenige Datenendstelle, die die Übertra gungsleitung neu anfordert, feststellen kann, daß bereits eine Anfrage vorliegt. Es ist eine komplizierte Schaltung er forderlich, um die Bitfolge des Signales zu erzeugen. Außer dem ist die Gesamtstruktur der Datenübertragungseinrichtung relativ komplex.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenüber tragungseinrichtung anzugeben, bei der Kollisionsüberwachung besser möglich ist als bisher.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand des Unteran spruchs.

Die erfindungsgemäße Datenübertragungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß nicht mehr eine besondere Einrichtung für die Kollisionsermittlung vorliegt, sondern daß jede Da tenendstelle eine Schaltung zum Ausgeben eines Anforderungs signales, eine Schaltung zum Erkennen von Kollision und eine Schaltung zum Erzeugen eines Kollisionssignales aufweist. Jedes Anforderungssignal ist für diejenige Datenstelle charak teristisch, von der es abgegeben wird.

Dadurch, daß jede Datenendstelle ein für sie charakteristi sches Anforderungssignal abgibt und dieses mit Signalen ver gleicht, die auf der Übertragungsleitung laufen, kann jede Datenendstelle schnell und mit großer Sicherheit Kollision feststellen. Sobald sie einen Kollisionsfall erkannt hat, gibt sie das Kollisionssignal aus, damit alle anderen Datenend stellen über den Kollisionsfall informiert sind. Als Kolli sionssignal wird vorzugsweise ein solches verwendet, das über eine vorgegebene Zeitspanne hohen Pegel aufweist. Das Erzeugen eines kodierten Bitsignales ist nicht mehr erforderlich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm einer Datenübertragungs einrichtung mit mehreren Datenendstellen an einer gemeinsamen Datenübertragungsleitung;

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

Fig. 3 ein Signaldiagramm von Signalen in der Schaltung ge mäß dem Blockdiagramm von Fig. 2 für den normalen Betriebszustand und während einer Kollision und

Fig. 4 ein Signaldiagramm von Signalen in der Schaltung gemäß dem Blockdiagramm von Fig. 2.

Bei der bevorzugten anmeldegemäßen Datenübertragungseinrich tung gemäß Fig. 1 sind eine Mehrzahl von Datenendstellen A bis N mit einer Übertragungsleitung L verbunden. Jede der Da tenendstellen ist in der Lage Daten zu senden und zu empfan gen. Keine der Endstellen weist eine einer Verknüpfungssteuer einheit vergleichbare Einrichtung auf, während die anmeldege mäße Datenübertragungseinrichtung doch so aufgebaut ist, daß beliebige Daten zwischen beliebig gewählten Endstellen gesen det und empfangen werden können.

In Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Schaltung einer Datenendstelle einer Übertragungseinrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt. Jede Datenendstelle weist eine Übertra gungs-Steuerschaltung 11 auf, die alle Übertragungsdaten aus gibt. Weiterhin liegen ein Leitungstreiber 12, der alle Daten signale verstärkt, so daß sie optimal ausgegeben werden kön nen, ein EXCLUSIV-ODER-Glied 13, das Kollisionen ermittelt, eine Kollisionssignal-Erzeugungsschaltung 14, die ein Kolli sionssignal auf ein Ausgangssignal vom EXCLUSIV-ODER-Glied 13 abgibt, ein ODER-Glied 15 und ein UND-Glied 16 vor, das es erlaubt, die Ausgangsdaten von der Übertragungs-Steuerschal tung 11 und der Kollisionssignal-Erzeugerschaltung 14 richtig auszugeben.

In Fig. 3 sind Zeitabläufe von Signalen dargestellt, wie sie auf den Signalleitungen 1-6 der Datenendstelle A, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, auftreten. Anhand der Fig. 2 und 3 wird die Funktion einer anmeldegemäßen Datenübertragungsein richtung im folgenden beschrieben.

Wenn gewünschte Daten von der Datenendstelle A an die Übertra gungsleitung L übertragen werden sollen, gibt die Übertra gungs-Steuerschaltung 11 in der Datenendstelle A kontinuier lich ein Signal hohen Pegels (z. B. "1") an einen Anschluß des UND-Gliedes 16 über die Signalleitung 1 ab, wie dies in Fig. 3 links bei den Signalverläufen für die normale Betriebs weise dargestellt ist. Dadurch läßt das UND-Glied 16 Signale durch, sowie an seinem anderen Anschluß ein Signal auftritt. Außerdem wird ein Übertragungsleitung-Anforderungssignal, wie es mit "2" in Fig. 3 links dargestellt ist, von dem anderen Anschluß der Übertragungs-Steuerschaltung 11 abgegeben. Die ses Anforderungssignal stellt einen Adreßcode dar, der die Datenendstelle A zugeordnet ist. Das Anforderungssignal wird einem Eingang des ODER-Gliedes 15 über die Signalleitung 2 zu geführt. Während dieser Zeit erhält, wie mit "3" rechts in Fig. 3 dargestellt ist der andere Eingang des ODER-Gliedes 15 dauernd ein Signal niedrigen Pegels (z. B. "0"), während ein für die Datenendstlle A charakteristisches Anforderungssi nal vom ODER-Glied 15 an das UND-Glied 16 abgegeben wird, wie dies mit "4" in Fig. 3 links dargestellt ist. Da das UND-Glied 16 dauernd ein Signal hohen Pegels über die Signal leitung 1 erhält, wie oben beschrieben, wird das Übertragungs leitung-Anforderungssignal, wie es über die Signalleitung 4 zugeführt wird, das Ausgangssignal vom UND-Glied 16. Wie mit "5" in Fig. 3 links dargestellt ist, wird ein solches Übertra gungsleitung-Anforderungssignal vom UND-Glied 16 abgegeben. Dieses wird dann durch den Leitungstreiber 12 verstärkt, während es über die Signalleitung 8 auf die Übertragungslei tung L gegeben wird.

Das EXKLUSIV-ODER-Glied 13 weist zwei Eingänge auf, denen je weils alle Übertragungsleitung-Anforderungssignale vom Lei tungstreiber 12 über die Signalleitungen 6 und 7 und auch über die Übertragungsleitung L und die Signalleitung 8 zuge führt werden. Damit sind alle am EXKLUSIV-ODER-Glied 13 auf tretenden Signale Anforderungssignale, die für die Datenend stelle A charakteristisch sind. Dann sind alle Signale vom EXKLUSIV-ODER-Glied 13 an die Signalleitungen von niedrigem Pegel, z. B. "0". Daher wird von der Kollisionssignal-Erzeuge schaltung 14 kein Signal abgegeben, so daß dauernd ein Signal niedrigen Pegels "0" an der Signalleitung 3 erscheint.

Im folgenden wird der Fall erläutert, das beide in Fig. 2 dar gestellten Datenendstellen A und B gleichzeitig ein Anforde rungssignal zum Benutzen der Übertragungsleitung L abgeben. In Fig. 4a ist das für die Endstelle A charakteristische An forderungssignal dargestellt, während in Fig. 4b das für die Endstelle B charakteristische Anforderungssignal dargestellt ist. Die Datenendstelle A gibt das Signal gemäß Fig. 4a und die Datenendstelle B gibt das Signal gemäß Fig. 4b an die Übertragungsleitung L ab. Das Signal gemäß Fig. 4a tritt auf der Signalleitung 7 auf und wird so an den einen Eingang des EXCLUSIV-ODER-Gliedes 13 gegeben. Entsprechend tritt das andere, für die Datenendstelle B charakteristische Signal über die Übertragungsleitung L und die Signalleitung 8 am an deren Eingang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 13 auf.

Wie aus den Fig. 4a und 4b ersichtlich, weisen die für die Datenendstellen A und B charakteristischen Signale innerhalb einer Periode T voneinander unterschiedliche Signalkomponen ten auf. Während dieser Zeit T tritt daher ein Signal hohen Pegels "1" an der Ausgangsleitung 9 des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 13 auf, wie dies in Fig. 4c dargestellt ist. Auf der Leitung 9 tritt also der exklusive logische Summenausgang der Signale gemäß den Fig. 4a und 4b auf. Auf das Signal hohen Pegels auf der Signalleitung 9 hin gibt die Kollisionssignal- Erzeugerschaltung 14 für eine vorgegebene Zeit ein Kolli sionssignal ab, sowie ein Signal der Dauer T vorliegt. Während der vorgegebenen Zeit nimmt das Kollisionssignal hohen Pegel "1" ein, wie dies in Fig. 4d dargestellt ist. Das Signal hohen Pegels "1" erscheint dauernd auf der in Fig. 2 dargestellten Signalleitung 3, wodurch das Ausgangssignal vom ODER-Glied 15 dauernd hohen Pegel einnimmt, unabhängig vom 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 über tragenden Signals auf der Signalleitung 1 zunächst festge stellt, 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 darge stellt, wie sie auf den Signalleitungen 1-6 bei Kollision von Signalen vorliegen. Das auf der Übertragungsleitung L auftre tende Signal nimmt dauernd hohen Pegel ein. Da dieses Signal auf der Übertragungsleitung L seiner Art nach von den Über tragungs-Anforderungssignalen, die für die Datenendstellen je weils charakteristisch sind, unterschiedlich ist, können die Datenendstellen zuverlässig feststellen, daß eine Kollision vorliegt, wie dies von der Datenendstellen A festgestellt wur de. Sobald also Übertragungsleitung-Anforderungssignale gleich zeitig von mehreren Datenendstellen ausgegeben sind, gibt diejenige Endstelle, die als erstes die Kollision ermit telt 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 im Gegensatz zu einem für eine jeweilige Datenendstelle charak teristischen Anforderungssignal dauernd hoch bleibt, können alle anderen Datenendstellen die Kollision sofort feststel len. Daher verbessert das beschriebene System die Möglich keit, eine Kollision innerhalb der gesamten Datenübertragungs einrichtung feststellen zu können.

Claims

1. Datenübertragungseinrichtung mit einer Mehrzahl von Daten endstellen (A, B, C, . . . N), die jeweils Daten an eine Übertragungsleitung (L) abgeben und über diese empfangen, und die jeweils folgende Schaltungen aufweisen:

- eine Übertragungssteuerschaltung (11),
- eine Kollisions-Erkennungsschaltung (13), die im Kolli sionsfall ein Signal ausgibt und
- eine Kollisionssignal-Erzeugerschaltung (14 mit 15, 16, 12), die auf das genannte Signal hin das Ausgeben eines Kollisionssignales veranlaßt,

gekennzeichnet dadurch, daß die Übertragungssteuerschaltung (11) zu Beginn jeder Datenübertragung, ein digitales Anforderungssignal ausgibt, das die anfordernde Datenendstelle (A, B, C, . . . N) charakterisiert.

2. Datenübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollisionssignal über eine vorgegebene Zeitspanne hohen Pegel aufweist.