DE3586911T2

DE3586911T2 - Synchron/asynchron-uebertragungssystem.

Info

Publication number: DE3586911T2
Application number: DE8585100938T
Authority: DE
Inventors: Keith S Champlin; Ernest C Preimesberger; James D Schoppenhorst
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2005-01-31
Also published as: US4665518A; EP0152013A3; EP0152013B1; JPS60187161A; DE3586911D1; IN163854B; NO850542L; EP0152013A2

Description

Die vorliegende Erfindung gehört zu Datenbussystemen zum Übertragen digitaler Informationen zwischen einer Vielzahl von miteinander verbundenen und seriell angeordneten Anschlüssen bzw. Terminals und genauer ausgedrückt, sie gehört zu Datenbussen des aktiven Typs, bei dem jedes Terminal Daten von einer Datenquelle oder von einem anderen Terminal empfängt und die Daten an ein unterschiedliches Terminal in dem System überträgt oder rücküberträgt.
Konventionelle Datenverteilungssysteme sind durch einen Systemaufbau gekennzeichnet, bei dem alle Datenquellen und Datensenken direkt mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) verdrahtet sind, oder bei dem Schaltverteiler arbeiten, um Nachrichten von und nach den entsprechenden Datenquellen und Datensenken zu verteilen. Die konventionellen Datenverteilungssysteme benötigen enorme Mengen an Verkabelung, die sich über große Entfernungen erstreckt, und sind deshalb kostspielig zu installieren, schwierig zu reparieren und unflexibel zu wechseln.
Gegenwärtig gibt es zwei Grundtypen von Datenbussen im Gebrauch in großen Verteilungssystemen, nämlich passive Busse und aktive Busse. Die typischeren passiven Busse wenden Sender an, oder Treiben und Empfänger, die passiv an eine Sendeleitung ankoppeln. Andererseits verwendet ein aktiver Bus aktive Terminals. Jedes Terminal empfängt Daten von einem anderen Terminal in dem System und rücküberträgt dann die Daten oder überträgt neue Daten an ein drittes Terminal in dem System. Jede Ein-Richtungsverbindung zwischen Terminals in einem aktiven Bussystem weist deshalb ein komplettes Übertragungselement auf, wohingegen in den passiven Datenbussystemen die gesamte Länge der Übertragungsleitung ein einfaches Zwei-Richtungsübertragungselement aufweist. Als eine Folge dieses grundlegenden Unterschiedes ist ein passives Datenbussystem empfindlicher gegen Verbiegungen als ein aktives Datenbussystem. Tatsächlich kann ein passiver Bus durch einen einzigen Bruch in der Übertragungsleitung völlig unbrauchbar werden, der bewirkt, daß Verbiegungen durch das gesamte System sich ausbreiten.
Aktive Datenbussysteme sind am gewöhnlichsten in einer geschlossenen Schleife oder Ringstruktur angeordnet. Bei einer solchen Struktur wird ein Terminal, das keine frischen Daten in die Schleife einführt, dazu dienen, seine empfangenen Daten auf das nächste benachbarte nachgelagerte Terminal auszurichten. Wenn allen Daten erlaubt werden soll, durch die gesamte Schleife zu fließen, kann nur einem Terminal zu einer Zeit erlaubt werden, frische Daten einzuführen, während alle anderen Terminals in kooperativer Weise als Relaisterminals dienen. Deshalb muß in einem System, bei dem mehr als ein Terminal in der Lage sein kann, frische Daten einzuführen, eine Flußsteuerungseinrichtung angewendet werden, um die Arbeiten der verschiedenen Terminals zu koordinieren und zu sichern, daß nicht zwei Terminals versuchen, frische Daten gleichzeitig einzuführen.
Lösungen gemäß dem Stand der Technik für dieses Problem der Flußsteuerung haben zu zwei verschiedenen Herangehensweisen geführt. Diese zwei Flußsteuertechniken können als synchrone Flußsteuerung und asynchrone Flußsteuerung bezeichnet werden.
Synchrone Flußsteuerung verwendet eine Flußsteuerungsvorrichtung, die periodisch eine Übertragung erzeugt, um als ein Zeitbezug zu dienen. Bei Empfang dieser Übertragung wird ein individuelles Terminal Zeitgabeeinrichtungen initialisieren, die dem Terminal erlauben, bestimmte "Zeitschlitze" zu identifizieren, während der es frische Daten in die Schleife einführen kann. Zu allen anderen Zeiten als seinen zugeordneten Zeitschlitzen wird ein Terminal Daten zu seinem nächstgelegenen nachgelagerten Nachbarn ausrichten, die es von seinem nächstgelegenen vorgelagerten Nachbarn empfangen hat. Durch unterschiedliches Programmieren der Zeitgabeeinrichtung an den verschiedenen Terminals kann man sichern, daß nicht mehr als ein Terminal frische Daten in die Schleife zu irgendeiner gegebenen Zeit einführt. Bei synchroner Flußsteuerung wird somit periodisch die Fähigkeit eines Terminals, frische Daten einzuführen, synchron mit der Übertragung, die durch die Systemflußsteuerungsvorrichtung ausgegeben wurde, entstehen. Ein Beispiel einer solchen Synchronflußsteuerung kann in US-A-4486852 gefunden werden.
Asynchrone Flußsteuerung erlaubt einem Terminal, bei Zufallszeiten zu übertragen, vorausgesetzt, daß seine Übertragung nicht Daten, die durch andere Terminals eingeführt wurden, stört. Es ist eine der asynchronen Steuerung innewohnende Charakteristik, daß ein Terminal, das Daten einzuführen wünscht, wenn das System "belegt" ist, warten wird, bis das System "frei" ist. Es gibt mindestens drei gegenwärtig angewendete Techniken des Standes der Technik, um diesem Fakt zu genügen.
Eine Asynchronsteuertechnik verwendet eine Datenflußsteuervorrichtung, um die verschiedenen Terminals für den potentiellen Busdatenfluß auszuwählen und um der Reihe nach auf der Basis der Notwendigkeit und/oder Priorität einen Buszugriff zu ermöglichen. Eine zweite Technik, die bekannt ist als CSMA-Steuerung ("carrier sense, multiple access" = Trägererkennung, Mehrfachzugriff) basiert auf der Fähigkeit eines jeden Terminals, dem System "zuzuhören" und nicht zu versuchen, Daten einzuführen, wenn das System in Gebrauch ist. In dem gelegentlichen Fall, wo zwei Terminals miteinander "kollidieren", d. h. versuchen simultan Zugriff zu dem Bus zu erlangen, gewährleistet die CSMA-Technik, daß die kollidierenden Terminals beide die Übertragung für Zufallszeitperioden einstellen und dann erneut versuchen.
Eine dritte Asynchronsteuertechnik benutzt ein Systemverfügbarkeitssignal, das als ein "Token" oder ein "Zugriffsfenster", um eine Übertragungserlaubnis von Terminal zu Terminal durch die Schleife zu übermitteln. Ein Beispiel einer solchen asynchronen Flußsteuertechnik kann in US-A-4627070 (EP-A-74672) gefunden werden.
Digitale Daten können entweder als periodisch oder aperiodisch klassifiziert werden. Periodische Daten sind Daten, die in regulär beabstandeten Zeitintervallen entstehen, während aperiodische Daten Daten sind, die bei Zufallszeiten entstehen. Ein gewöhnliches Beispiel der erstgenannten ist die Folge von digitalen Darstellungen eines analogen oder Synchronsignals, das bei regulären Intervallen entnommen wird, ein gewöhnliches Beispiel von aperiodischen Daten sind Daten, die am Ausgang eines digitalen Computers oder einer peripheren Computervorrichtung entstehen, wie z. B. eines CRT (Kathodenstrahlröhre)-Terminals oder einer Magnetbandeinheit.
Jede der Datentypen, periodisch oder aperiodisch, kann an einen Datenbus übermittelt werden, indem eine Methode der Datenflußsteuerung angewendet wird, die synchrone oder die asynchrone Methode.
Wenn jedoch Quellen von periodischen Daten mit dem Bus so synchronisiert werden, daß ihre Datenperioden mit den Zeitschlitzperioden der Terminals übereinstimmen, die ihre Daten in den Bus einführen, wird die synchrone Steuerung höchst vorteilhaft sein. Insbesondere wird sie eine präzise Zeitgabegenauigkeit der empfangenen Daten gewährleisten sowie eine sehr effiziente Ausnutzung der vorhandenen Buszeit ermöglichen. Wenn die synchrone Steuerung für das Austauschen aperiodischer Daten benutzt wird, müssen jedoch Zeitschlitze den Terminals auf der Basis von statischen Worst-Case-Datenbeladungen zugeordnet werden. Diese Anforderung führt unweigerlich zu uneffektivem Gebrauch der Buszeit, da viele Zeitschlitze unter durchschnittlichen Beladungsbedingungen "leer" übertragen werden.
Andererseits erlaubt asynchrone Flußsteuerung eine viel bessere Verwendung der Buszeit für den Austausch von aperiodischen Daten. Bei periodischen Daten führt jedoch die unvorhersehbare Zeit, die beim Warten auf den Bus "frei" zu sein, vergeht, einen Zufallsfehler in die Ankunftszeiten der Daten ein, der als "Zittern" bzw. "Jitter" bekannt ist. Die Bedeutung dieses Zeitgabefehlers wächst, wenn die Busbeladung steigt, und kann ein rekonstruiertes Analog- oder Synchro-Signal verschlechtern, das aus Digitalstücken synthetisiert ist, die über einen asynchron gesteuerten Datenbus ausgetauscht worden sind.
Obwohl Datenbusse des Standes der Technik die eine oder die andere der oben beschriebenen Flußsteuertechniken angewendet haben, ist es klar, daß keine der Techniken geeignet ist, einen Bus zu steuern, bei dem die ausgetauschten Daten sowohl periodische als auch aperiodische Datentypen enthalten können.
Das System, das in EP-A-74 672 (siehe oben) offenbart ist, weist eine Vielzahl von Multiplex-Terminals bzw. Multiplex-Anschlüssen auf, die mit Nutzerdatenquellen und -senken sowie mit der Struktur in jedem der Multiplex-Terminals kooperieren, um alternativ eine Konfiguration als ein Steuerungsvorrichtungsterminal für das Kommunikationssystem oder als ein Terminal innerhalb des Systems anzunehmen, das zu einem gewissen Grad durch das Steuerungsvorrichtungsterminal gesteuert wird. Jedes der Multiplexterminals hat einen Sender und einen Empfänger, und alle Terminals sind verbunden, oder Daten werden so von einem Sender in einem Terminal an einen Empfänger in einem benachbarten Terminal durch einen Beförderungspfad ausgetauscht, daß das System in einer Schleife konfiguriert ist. Zusätzlich schließt jedes Terminal eine Schaltkreisstruktur ein für das Akzeptieren von Daten von dem Terminalempfänger für eine Übertragung an daran gekoppelte Nutzerdatensenken und schließt eine Schaltkreisstruktur in jedem Terminal ein für das Übertragen von Daten von daran gekoppelten Nutzerdatenquellen an den Terminalsender. Das in diesem Dokument offenbarte Kommunikationssystem behandelt jedoch nur asynchrone Datenübertragung und asynchronen Datenempfang.
Die vorliegende Erfindung weist ein Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem auf, wie in dem beigefügten Anspruch 1 beansprucht. Anspruch 1 ist in eine zweiteilige Form unterteilt worden, so daß dessen Merkmale, die bereits aus der EP-A-74 672 bekannt sind, im Oberbegriff erscheinen.
Die vorliegende Erfindung weist auch ein Verfahren des Konfigurierens und Steuerns eines Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystems auf, wie es in dem beigefügten Anspruch 9 beansprucht ist. Dieser Anspruch ist auch in eine zweiteilige Form unterteilt worden, so daß die Schritte, die bereits aus der EP-A-74 672 bekannt sind, im Oberbegriff erscheinen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Ein-Schleifen-Datenbussystems, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines der Multiplex- Terminals der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines der Multiplex-Terminals von Fig. 1.
Fig. 4 ist ein Zeitgabediagramm, das das Terminal-Sendeformat zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird
Fig. 5 ist ein Zeitgabediagramm, das den Start des Nachrichtenformats zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 6 ist ein Zeitgabediagramm, das das Format des Abstandes zwischen Nachrichten zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 7 ist ein Zeitgabediagramm, das das Ende des Formates der Nachrichtenübertragung zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 8 ist ein Zeitgabediagramm, das das modifizierte Ende des Formates einer Nachrichtenübertragung zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung, das eine redundante Pfadarchitektur verwendet.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das in einem System der Fig. 9 angewendet wird, das in einem diagnostischen Modus konfiguriert ist.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das in dem System der Fig. 9 angewendet wird, das in einem anderen diagnostischen Modus konfiguriert ist.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das in dem System der Fig. 9 angewendet wird, das in einem Nutzerzugriffsmodus konfiguriert ist.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, der in dem System der Fig. 9 angewendet wird, das in einem anderen Nutzerzugriffsmodus konfiguriert ist.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das in dem System der Fig. 9 angewendet wird, das in einem noch anderen Nutzerzugriffsmodus konfiguriert ist.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das in dem System der Fig. 9 angewendet wird, das noch in einem anderen Nutzerzugriffsmodus konfiguriert ist.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das in dem System der Fig. 9 angewendet wird, das in noch einem anderen Nutzerzugriffsmodus konfiguriert ist.
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das verschiedene Multiplex-Terminals zeigt, die in dem System der Fig. 9 angewendet werden, das in dem Modus von Fig. 11 konfiguriert ist.
Fig. 18 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals das in dem System der Fig. 9 angewendet wird.
Fig. 19 ist ein Blockdiagramm des Sende-/Empfangs-(T/R)Modules, das in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 eingeschlossen ist.
Fig. 20A ist ein schematisches Diagramm des Terminal-Steuerungsanschlusses in dem Multiplex-Terminal der Fig. 18.
Fig. 20B ist ein schematisches Diagramm eines Terminal-Statusanschlusses, der in dem Multiplex-Terminal der Fig. 18 gezeigt ist.
Fig. 21 ist ein schematisches Diagramm eines Funktionsdecoders in dem Multiplex-Terminal 18.
Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm der Nutzerschnittstellenlogik des Empfängers in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18.
Fig. 23 ist ein schematisches Diagramm des Terminal-Sendeübertragungsregisters, das in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 verwendet wird.
Fig. 24 ist ein schematisches Diagramm des logischen Fangschaltkreises für das Zugriffsfenster, das in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 verwendet wird.
Fig. 25A ist ein schematisches Diagramm des logischen Schaltkreises für den Relais-/Zugriffs-Multiplexer, der in dem Multiplex- Terminal von Fig. 18 verwendet wird.
Fig. 25B ist ein Zeitgabediagramm, das die Signalfolge in dem Schaltkreis von Fig. 25A zeigt.
Fig. 26 ist ein schematisches Diagramm der Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer, die in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 verwendet werden.
Fig. 27 ist ein schematisches Diagramm der Übertragungs-Sende- Empfangsregister, die in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 verwendet werden.
Fig. 28A ist ein schematisches Diagramm des logischen Schaltkreises für die Sende-Nutzerschnittstelle, die in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 verwendet wird.
Fig. 28B ist ein Zeitgabediagramm, das die Signalfolge in dem Schaltkreis von Fig. 28A zeigt.
Fig. 28C ist ein schematisches Diagramm des Synchronadapter-Schaltkreises, der an den Schaltkreis von Fig. 28A gekoppelt ist.
Fig. 28D ist ein Zeitgabediagramm, das die Signalfolge in dem Schaltkreis von Fig. 28C in einem Betriebsmodus zeigt.
Fig. 28E ist ein Zeitgabediagramm, das die Signalfolge in dem Schaltkreis von Fig. 28C in einem anderen Betriebsmodus zeigt.
Fig. 29 ist ein Blockdiagramm der logischen Sendeschaltung, die in dem Multiplex-Terminal von Fig. 18 verwendet wird.
Fig. 30 ist ein schematisches Diagramm der logischen Schaltkreise für den Schleifenzugriff von Fig. 29.
Fig. 31 ist ein schematisches Diagramm des logischen Schaltkreises von Fig. 29 für die Sendefolge.
Fig. 32 ist ein schematisches Diagramm des logischen Schaltkreises von Fig. 29 für das Schließen der Schleife.
Fig. 33 ist ein schematisches Diagramm des Übertragungsblocksignalgenerators und der logischen Schaltkreise von Fig. 29 des Überwachungsdatenzählers.
Fig. 34 ist ein Flußdiagramm des Programms, das das Multiplex- Terminal von Fig. 18 als eine diagnostische Folgevorrichtung betreibt.
Fig. 35 ist ein Flußdiagramm des Programms, das das Multiplex- Terminal von Fig. 18 als eine diagnostische Folgevorrichtung betreibt.
Fig. 36 ist ein Flußdiagramm des Unterprogramms SYNCINIT, das in dem Programm verwendet wird, das das Multiplex-Terminal von Fig. 18 betreibt.
Fig. 37 ist ein Flußdiagramm des Unterbrechungssteuerungsprogramms bzw. der Unterbrechungssteuerungsroutine für den Zeitgeber X, das bzw. die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 38 ist ein Zeitgabediagramm, das einen kompletten Synchron-/Asynchron-Zyklus in der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 39 ist ein Zeitgabediagramm, das eine einzelne Synchronphase von dem Diagramm der Fig. 38 darstellt.
Fig. 40 ist ein Flußdiagramm der TB-Empfangs-Unterbrechungsroutine, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 41 ist ein Flußdiagramm der Unterbrechungssteuerungsroutine für den Zeitgeber Y, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 42 ist ein Flußdiagramm für die Unterbrechungssteuerungsroutine des Zeitgebers Z, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Die grundlegende Konfiguration des Datenkommunikationssystems der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt. In dieser Figur sind vier Multiplex-Terminals MT1 bis MT4 gezeigt, die seriell durch Übertragungsmediumsegmente 10 untereinander verbunden sind, um eine geschlossene Schleife zu bilden. Die Segmente 10 können konventionelle rf-Kabel oder optische Faserkabel sein. Der exakte Aufbau wird durch das Format der modulierten Datensignale diktiert, die von einem Multiplex-Terminal zu einem anderen geleitet werden.
Fig. 1 zeigt auch verschiedene Nutzer, als USER 1 bis USER n bezeichnet, die über Schnittstellen mit den Terminals MT2 und MT3 verbunden sind. Gemäß Fig. 1 dienen USER 1 und USER n sowohl als Datenquellen als auch als Datensenken, während USER 2 nur als Datenquelle dient und die USER 3 und 4 nur als Datensenken dienen. Somit können die USER entweder Datenquellen, Datensenken oder beides sein. Fig. 1 zeigt auch, daß ein Terminal überhaupt keinem USER dienen kann, was durch die Terminals MT1 und MT4 belegt ist, es kann jedoch auch bloß dazu dienen, Daten von einem Terminal in der Schleife zu einem anderen Terminal in der Schleife auszurichten, bis zu einer solchen Zeit, wenn die USER dazu über Schnittstellen verbunden sind.
Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des Multiplex-Terminals MT3. Dieses Terminal ist beispielhaft für alle Multiplex-Terminals in dem System. Die Schaltung innerhalb des Terminals kann allgemein in drei Teile unterteilt werden. Die T/R- (= Sende/Empfangs)-Schaltung 12 kommuniziert mit einer anderen T/R-Schaltung in benachbarten Terminals mittels modulierter Datensignale, die über Übertragungsmediumsegmente 10 empfangen und gesendet werden. Die T/R-Schaltung überträgt Datensignale an die und von einer Bussteuerungsschaltung 13. Die Schaltung 13 kommuniziert mit einer Signalkonditionier-und Multiplexerschaltung 14, die ihrerseits mit individuellen Datenquellen (USER 1 und 2) und mit individuellen Datensenken (USER 1 und 3) kommuniziert.
Fig. 3 zeigt ein detaillierteres Blockdiagramm eines Multiplex-Terminals, das als ein einziger nichtredundanter Datenkanal gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist. Aus Gründen der Klarheit sind Datensignalpfade als durchgezogene Linien in Fig. 3 dargestellt, während Steuersignale durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Die Übereinstimmung zwischen Elementen des vereinfachten Blockdiagramms der Fig. 2 und dem detaillierteren Blockdiagramm der Fig. 3 ist an Hand des Folgenden gezeigt.
Die T/R-Schaltung 12 der Fig. 2 weist einen separaten Datenempfänger (RX) und einen Datensender (TX) in Fig. 3 auf. Diese Einheiten kommunizieren mit gleichen Datensendern und Datenempfängern in benachbarten Multiplex-Terminals (MT) mittels geeigneter modulierter Datensignale, die in eine Richtung über Übertragungsmediumsegmente 10 geleitet werden. Die Steuerschaltung 13 der Fig. 2 weist eine CPU 11, eine TLU TX (terminal logic unit transmit = logische Sendeeinheit des Terminals)-Logik 17, einen Terminal-Steueranschluß 18, eine Zugriffsfenster-Fanglogik 19 und einen Terminalstatusanschluß 20 auf gemäß Fig. 13. Die Signalkonditionier- und Multiplex-Schaltung 14 der Fig. 2 weist einen Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16, ein Terminal-Sende-Übertrage-Register 21, ein Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22, eine Sende- Nutzerschnittstellen-Logik 23, einen Funktionsdecoder 24, ein Terminal- Sende-Empfangsregister 26 und eine Empfangs-Nutzerschnittstellen-Logik 27 auf, ebenfalls gemäß Fig. 3. Mit der Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 ist ein Synchronadapter 23a verbunden, der zwischen der RT- und der ET-Schnittstellenleitung, die mit der Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 verbunden ist, und der USER RT- und USER ET-Schnittstellenleitung, die mit einer Nutzerdatenquelle verbunden sind, angeordnet ist.
Eine USER-Datenquelle ist mit dem Terminal mittels fünf Leitungen über Schnittstellen verbunden: USER RT und USER ET, die mit dem Synchronadapter 23a verbunden sind; und CT, DT und DI, die direkt mit der Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 verbunden sind. Zur Vereinfachung der Erklärung wird angenommen, daß nur eine Nutzerdatenquelle über eine Schnittstelle mit dem Terminal verbunden ist. Es ist jedoch offensichtlich, daß mehr als eine Quelle mittels eines Standard- Multiplexers dieser fünf Schnittstellenleitungen angeordnet sein können. Solche Multiplex-Techniken sind gut bekannt und werden hier nicht weiter diskutiert.
Das T/R-Modul 12 der Fig. 3 kann von dem Typ sein, der in dem Patent 4 038 494, das Miller et al am 26. Juli 1977 erteilt wurde, offenbart ist. Der darin beschriebene Datenempfänger ist in der Lage, ein Manchester-codiertes Zweiphasensignal von einem Übertragungsmediumsegment 10 zu empfangen und es in ein separates Taktsignal, ein binäres Datensignal in Phase mit dem Taktsignal und ein synchronisierendes Übertragungsblocksignal, das den Beginn irgendeiner aufeinanderfolgenden Datensignalfolge identifiziert, zu demodulieren. Der darin beschriebene Datensender akzeptiert drei solche Signale, kombiniert sie in ein einzelnes codiertes Zweiphasensignal und überträgt das codierte Signal über ein anderes Übertragungsmediumsegment 10 an einen entfernten Punkt. Zusätzliche Ausgangssignale werden durch das T/R-Modul bereitgestellt, um den enthaltenen Oszillatorstatus und den Kanalstatus zu kennzeichnen, wie aus den Zeichnungen der Fig. 19 entnommen werden kann. Weitere Details des Aufbaus und des Betriebes des T/R-Moduls können aus der obengenannten US-Patentschrift erhalten werden, deren Details durch Bezug hier eingeschlossen sind.
Der Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 in Fig. 3 empfängt Takt-, Daten- und Übertragungsblocksignale entweder von dem Datenempfänger-(RX)- Ausgang des T/R-Moduls 12 oder vom Ausgang des Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexers 22. Der Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 seinerseits überträgt die drei Signale an den Datensender-(TX)-Eingang des T/R-Moduls 12. Dementsprechend kann der Relais-/Zugriffs-Multiplexer in jeder der zwei Konfigurationen existieren. In einem Relais-Untermodus oder einer Relais-Konfiguration werden die Takt-, Daten- und Übertragungsblocksignale von dem RX-Ausgang zu dem TX-Eingang des T/R-Moduls 12 so geleitet, daß das Terminal als ein Repeater dient. Die Daten werden auch in das Terminal zur Verteilung innerhalb des Terminals hereingenommen sowie in Datensenken, die mit dem Terminal über Schnittstellen verbunden sind. Das ist die gebräuchlichste Konfiguration. Unter dem Einfluß eines Steuersignals (GO), das durch die TLU TX- Logik 17 ausgegeben wird, nimmt der Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 einen Sendezugriffsuntermodus oder eine Sendezugriffskonfiguration an, bei der örtlich erzeugte Signale von dem Nutzer-/Überwachungsdaten- Multiplexer 22 durch den Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 an den TX-Eingang der T/R-Einheit 12 geleitet werden. Nachdem die lokal erzeugten Signale übertragen worden sind, setzt die TLU TX-Logik 17 den Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 in die Relaiskonfiguration zurück, so daß das Terminal wieder als ein Repeater dienen kann. Die exakte Einrichtung wird nachfolgend offenbart, wobei der Relais-Zugriffsmultiplexer 16 durch die TLU TX-Logik 17 effektiv gesteuert wird, um die Übertragungs-Zugriffskonfiguration anzunehmen und um nachfolgend in die Relaiskonfiguration zurückzukehren, ohne die Übertragung von den anderen Terminals zu beeinflussen und ohne eine Extra-"Totzeit" einzuführen.
Das allgemein als CPU 11 in Fig. 3 gezeigte Element schließt einen Terminalsteuerungsmikroprozessor zusammen mit seinem zugeordneten programmierbaren Lesespeicher und Arbeitspuffer-Direkt-Zugriffsspeicher ein. Eine solche Mikroprozessorschaltung ist gut bekannt und wird hier nicht weiter ausgeführt werden. Die CPU 11 steuert gewisse Terminaloperationen durch Ausgeben eines Steuerwortes an den Terminalsteueranschluß 18. Sie überwacht weiterhin gewisse Terminalbedingungen durch Eingeben eines Statuswortes von dem Terminalstatusanschluß 20. Zusätzlich ist die CPU 11 in der Lage, mit anderen, wie beispielsweise CPUs an anderen Terminals, zu kommunizieren durch Übertragen und Empfangen von 16 Bit-Überwachungsnachrichten, die Terminalsendungen (TBs) genannt werden. Solche durch die CPU 11 ausgegebenen Nachrichten werden im Terminalsende-TX-Register 21 gespeichert, bevor sie durch das System übertragen werden. Von dem System empfangene TB-Nachrichten verursachen an der CPU 11 eine Programmunterbrechung, wobei die TB-Nachrichtenzeit zeitweilig im Terminalsende-Empfangsregister 26 gespeichert wird, bevor sie durch die CPU 11 eingegeben werden. Aus Fig. 3 kann man sehen, daß die CPU 11 sowohl als eine Datenquelle als auch als eine Datensenke für TB-Nachrichten dient. Es kann weiter gesehen werden, daß die CPU 11 in der Lage ist, ihre eigenen TB-Nachrichten zu empfangen, und deshalb in der Lage ist, die Kontinuität der Schleife zu testen. Die CPU 11 steuert auch den Betrieb des Synchronadapters 23a, indem sie auf einen Steueranschluß wirkt, der bei 100 in Fig. 3 angezeigt ist.
Fig. 3 offenbart, daß der RX-Ausgang vom T/R-Modul 12 zur Zugriffsfenster-Fanglogik 19, zum Funktionsdecoder 24, zum Terminalsenderegister 26 und zur Empfänger-/Nutzerschnittstellenlogik 27 zusätzlich zum Relais-/Zugriffsmultiplexer 16 verteilt wird. Folglich empfangen die ersten vier kontinuierlich bezeichneten Elemente Takt-, Daten- und Übertragungsblocksignale, unabhängig vom Konfigurationszustand des zuletzt bezeichneten Elementes. Die Zugriffsfenster-Fanglogik 19 wird verwirklicht durch Steuern des Relais-/Zugriffsmultiplexers 16, und seine genaue Funktion wird hier nachfolgend offenbart.
Wie oben festgestellt, dient das Terminal-Sende-Empfangsregister 26 als eine Anschlußbuchse für Terminal-Sendenachrichten, bevor sie durch die CPU 11 eingegeben werden. Die Empfängerschnittstellenlogik 27 dient dazu, vom Nutzer erzeugte Nachrichten an geeignete Nutzerdatensenken zu übertragen, die mit dem Multiplex-Terminal über Schnittstellen verbunden sind. Der Funktionsdecoder 24 spricht auf einen Funktionscode (FC) an, der die zwei Datensignalbits aufweist, die unmittelbar jedem Blocksignal folgen, wie nachfolgend beschrieben. Der Funktionsdecoder 24 stellt vier Steuersignalausgänge bereit, die als TB (terminal broadcast = Terminal-Sendung), SM (start of message = Beginn der Nachricht), IG (intramessage gap = Abstand zwischen den Nachrichten) und EOT (end of transmission = Ende der Übertragung) bezeichnet sind.
Der detaillierte Betrieb des Funktionsdecoders 24 von Fig. 3 wird jetzt beschrieben werden. Die Signale am Eingang des Funktionsdecoders 24 sind in den Phasendiagrammen der Fig. 4 bis 8 offenbart. Das Taktsignal 28 ist eine sich wiederholende Rechteckwelle, die einen Zeitbezug liefert. Die Periode dieser Wellenform kann zum Beispiel 100 Nanosekunden sein. Man erkennt, daß das Übertragungsblocksignal 29 einen einzelnen negativen Impuls aufweist, der in allen Fällen mit einem Zyklus des Taktsignals zusammenfällt. Die zwei folgenden Bits umfassen den Funktionscode FC.
Fig. 4 offenbart das Format für eine Terminal-Sende (TB)-Nachricht. Der Empfang von FC-Bits, die wie bei 32 Null-Null sind, bedeutet, daß eine TB-Nachricht unmittelbar folgen wird. Dementsprechend wird ein TB-Steuersignal, das auf die Funktion Null-Null anspricht, durch den Funktionsdecoder 24 an das Terminal-Sende-Empfangsregister 26 gesendet, womit letzteres aktiviert wird, um die nächsten 16 Bits der TB-Daten 31 zu empfangen und zu speichern, wobei die Daten nacheinander durch die CPU 11 aufgerufen werden können. Es ist zu bemerken, daß das TB-Steuersignal auch an die Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 27 geschickt wird. Das ist ein sperrendes Signal, das verhindert, daß die TB-Daten an eine Nutzerdatensenke übertragen werden.
Fig. 5 offenbart das SM-Format, das den Beginn einer nutzererzeugten Nachricht identifiziert. Die entsprechenden FC-Bits sind Null-Eins, wie bei 34 gezeigt. Das Erkennen dieses Codes zeigt an, daß eine Nachricht, die für eine Nutzerdatensenke bestimmt ist, unmittelbar folgen wird. Dementsprechend wird ein Freigabe-Signal, das auf den Funktionscode 34 anspricht, durch den Funktionsdecoder 24 an die Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 27 geschickt. Die tatsächliche Nachricht 33 kann irgendeine Länge haben, wie zuvor erwähnt, und für sie wird angenommen, daß Adressencodes, wo es angebracht ist, zur Interpretation durch Nutzerdatensenken enthalten sind. Die Prinzipien der Nachrichtenadressierung und des Decodierens der Adressencodes zum Zweck des Leitens der Nachrichten durch entsprechende Senken sind gut bekannt und werden nicht als Teil der hier offenbarten Erfindung betrachtet.
Wenn eine Nutzerdatensenke angezeigt hat, daß sie bereit ist, durch Aktivieren der RR-Leitung an der Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 27 von Fig. 3 Daten zu empfangen, bewirkt die Ankunft des SM-Steuersignals an der Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik für die ER-Leitung aktiv zu werden und bewirkt weiter für die empfangenen Takt- und Datensignale, an die Nutzerdatensenke an den jeweiligen Ausgangsleitungen CR und DR übertragen zu werden.
Fig. 6 offenbart das IG-Format, das einen Abstand zwischen zwei Nachrichten in einer nutzererzeugten Nachricht identifiziert. Der Zweck dieses Funktionscodes ist es, ein Zeitintervall, falls benötigt, zu liefern, um einer Nutzerdatensenke zu erlauben, auf Zwischenspeicher umzuschalten oder Daten von einem Halteregister vor dem Fortfahren mit dem Rest der Nachricht zu übertragen. Bei Empfang des Funktionscodes Eins-Null, wie bei 36 gezeigt, wird ein Sperr-IG-Signal vom Funktionsdecoder 24 an die Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 27 geschickt. Dieses Signal sperrt zeitweilig eine Übertragung an Nutzerdatensenken und reaktiviert dann solche Übertragung, um eine Übertragung auf nachfolgende Nutzerdaten 17 (Fig. 6) zuzulassen.
Fig. 7 offenbart das EOT-Format, das das Ende einer Terminal-Übertragung identifiziert. Wie bei 38 gezeigt, sind die entsprechenden Funktionscodebits Eins-Eins. Ein Empfang des digitalen EOT-Eins-Eins-Funktionscodes veranlaßt ein EOT-Steuersignal, vom Funktionsdecoder 24 an die Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 27 geschickt zu werden, wobei letztere für die Übertragung von Datensignalen an Nutzerdatensenken bis zu einer solchen Zeit gesperrt wird, wenn ein SM-Funktionscode wieder empfangen wird. Dementsprechend spricht eine Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 27 auf das EOT-Signal durch Sperren seiner CR- und DR-Leitungen an und durch Bringen seines ER-Signals in den inaktiven Zustand.
In Fig. 3 kann gesehen werden, daß das EOT-Steuersignal auch zur Fanglogik 19 des Zugriffsfensters geschickt wird. Dieses Signal wird in einem hocheffizienten asynchronen Nutzerzugriffsmodus des Terminalbetriebes benutzt, bei dem der Buszugriff für die asynchronen Nutzerdatenquellen durch Hardware ohne Eingriff durch die CPU 11 gesteuert wird. Während der synchronen Phase des Nutzerzugriffsmodus wird der Buszugriff für die synchronen Nutzerdatenquellen vollständig von der CPU 11 gesteuert. Zusätzlich zum asynchronen und synchronen Nutzerzugriffsbetriebsmodus ist das Terminal in der Lage, in dem diagnostischen Modus zu arbeiten, bei dem Nutzerdatenquellen gesperrt werden und die verschiedenen CPU's miteinander unter CPU-Steuerung kommunizieren. Details des asynchronen Nutzerzugriffsmodus des Terminal-Betriebes werden jetzt beschrieben werden.
Bei Eintreten in den Nutzerzugriffsmodus gibt die CPU 11 ein entsprechendes Steuerwort an den Terminalsteueranschluß 18 aus, der so die TLU TX-Logik 17 informiert und die Fanglogik 19 des Zugriffsfensters und die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 freigibt. Für den asynchronen Betrieb wirkt die CPU 11 außerdem auf den SA-Steueranschluß 100, um den Synchronadapter 23a richtig zu konditionieren. Mit diesem Konditionieren wird der Synchronadapter 23a transparent, so daß eine USER-RT-Eingabe zu dem RT-Ausgang durchgeleitet wird, und eine ET- Eingabe wird zu dem USER-ET-Ausgang durchgeleitet. Während der asynchronen Phase unternimmt die CPU 11 keine weitere Aktivität, und der Buszugriff für die asynchrone Nutzerdatenquelle wird vollständig durch die TLU TX-Logik 17, durch die Fanglogik 19 des Zugriffsfensters und den Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 gesteuert.
Bei der Anordnung des Terminals in den Nutzerzugriffsmodus wird die Fanglogik 19 des Zugriffsfensters freigegeben. Des weiteren wird, wenn örtlich erzeugte Daten zur Übertragung verfügbar sind, durch die TLU TX-Logik 17 ein Datenbereitschaftssignal an die Fanglogik 19 des Zugriffsfensters geliefert. Unter diesen kombinierten Bedingungen sind die Fanglogik des Zugriffsfensters und der Relais-/Zugriffs-Multiplexer bereit, das nächste "Zugriffsfenster zu fangen", Fig. 7 offenbart, daß ein Zugriffsfenster 39 das Bit unmittelbar nach einem EOT-Funktionscode 38 aufweist. Dieses auf "Eins" gesetzte Bit zeigt an, daß das System zur Übertragung bereit ist.
Die Ankunft eines EOT-Steuersignals vom Funktionsdecoder 24 veranlaßt die Fanglogik 19 des Zugriffsfensters, ein Fangsignal des Zugriffsfensters zum Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 zu schicken. Als Antwort auf dieses Signal setzt der Relais-/Zugriffs-Multiplexer das Zugriffsfensterbit erneut auf Null, wenn die Datensignale vom RX-Ausgang zum TX-Eingang geleitet werden. Somit wird es, unabhängig von dem binären Zustand des empfangenen Zugriffsfensterbits, als eine Null rückübertragen, wie in Fig. 8 gezeigt. Es ist zu bemerken, daß, weil das EOT-Signal vor dem Zugriffsfensterbit eintrifft, keine Datenverzögerung eingeführt werden muß, um die obenbeschriebene Aktivität zu bewerkstelligen.
Das Zugriffsfensterbit wird als eine Null rückübertragen, ob das System tatsächlich verfügbar ist oder nicht. Diese Aktivität verhindert für jedes nachgelagerte Terminal, das lokal erzeugte Daten besitzen kann, daß es Zugriff zu dem Bus erlangt. Die logische Rechtfertigung für diese Prozedur kann wie folgt erklärt werden. Wenn das empfangene Zugriffsfensterbit Null ist, zeigt es an, daß ein vorheriges Terminal bereits Zugriff erlangt hat. Wenn es Eins ist, wird das betrachtete Terminal hier Zugriff erlangen. In jedem Fall sollte das rückübertragene Zugriffsfensterbit Null sein, um für jedes nachgelagerte Terminal zu verhindern, daß es Zugriff erlangt und somit einen Datenfluß stört.
Gleichzeitig mit der Übertragung des Null-Bits prüft der Relais-/Zugriffs- Multiplexer 16 das tatsächlich empfangene Bit. Wenn es eine Eins ist, wird ein OL (Fig. 25A und 30)-Signal an die TLU TX-Logik 17 geschickt, was anzeigt, daß ein Zugriffsfenster "gefangen" worden ist. Die TLU TX-Logik 17 antwortet mit einem -Signal (Fig. 30), das den Relais/Zugriffs-Multiplexer 16 steuert, was ihn veranlaßt, von einer Relaiskonfiguration auf eine Übertragungszugriffskonfiguration an dem nächsten Taktimpuls überzuwechseln.
Während der Zeitperiode, bei der der Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 in einer Übertragungszugriffskonfiguration angeordnet ist, wird das In-Folge-Anordnen von lokal erzeugten Datensignalen für den TX-Eingang durch die TLU TX-Logik 17 gesteuert. Wenn die CPU 11 mittels der Terminalsteuerung 18 der TLU TX-Logik 17 anzeigt, daß ein TB zur Übertragung bereit ist, weist zuerst die TLU TX-Logik 17 den Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 an, eine TB-Nachricht auszuwählen. Dementsprechend erzeugt der Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 ein Übertragungsblocksignal und einen TB-Funktionscode (Null-Null) und überträgt selbigen dann an den TX-Eingang. Wird so verfahren, leitet der Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer die 16 Bit-TB-Nachricht von dem Terminal-Sende-Übertragungs-Register 21 zu einem TX-Eingang.
Eine asynchrone Nutzerdatenquelle mit zu übertragenden Daten wird seine USER-RT-Leitung aktivieren, die durch den Synchronadapter 23a zu dem RT-Eingang der Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 hindurchgehen wird. Wenn die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 der TLU TX-Logik 17 anzeigt, daß ihre RT-Leitung gerade aktiviert wird, wird als nächstes ein geeigneter "Nutzerauswahl"-Befehl durch die TLU TX-Logik 17 an den Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 geschickt. Als Antwort erzeugt der Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 ein Übertragungsblocksignal, dem entweder ein SM-Funktionscode oder ein IG-Funktionscode folgt, und überträgt solche Signale an den TX-Eingang. Wird der Funktionscode verfolgt, wird ein "Gebe-Schnittstelle-frei"-Befehl an die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 geschickt. Die Schnittstellen- Logik antwortet durch Senden eines ET-Signals an den Synchronadapter 23a zusammen mit einem Zehn-Mhz-Sendetaktsignal CT an den Nutzer. Das ET-Signal wird an den Nutzer weitergeleitet als ein USER-ET- Signal. Das USER-ET-Signal zeigt gemeinsam mit dem CT-Signal der Nutzerdatenquelle an, daß das System zur Übertragung verfügbar ist. Die Nutzerdatenquelle ihrerseits schickt ein Eingangstaktsignal CI zusammen mit einem Sendedatensignal ET zurück, das mit ihm in Phase ist. Diese Signale werden sowohl durch die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 als auch den Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 zu dem TX-Eingang für eine Übertragung geleitet.
Wenn die Nutzerdatenquelle die USER-RT-Leitung in den inaktiven Zustand zurücksetzt, beendet die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 die Übertragung von Nutzerdaten und Takt und setzt die ET-Leitung in den inaktiven Zustand zurück. Die TLU TX-Logik 17 gibt dann dem Nutzer/Überwachungsdaten-Multiplexer den Befehl, die Übertragung zu beenden. Sind keine Nutzerdaten verfügbar, tritt dies unmittelbar nach der 16-Bit- Nachrichtenübertragung an den TX-Eingang auf. Bei diesem Befehl erzeugt der Nutzer-/Überwachungs-Multiplexer 22 ein Übertragungsblocksignal, dem drei "Eins"-Datenbits hintereinander folgen. Diese Aktivität fügt die Übertragung mit einem EOT-Funktionscode hinzu, dem ein Zugriffsfensterbit folgt, das festgelegt wird, die Erlaubnis an ein anderes Terminal zu übermitteln, in asynchroner Weise auf den Bus zuzugreifen.
Nachdem das Zugriffsfensterbit an den TX-Eingang übertragen worden ist, muß der Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 in eine Relaiskonfiguration zurückkehren. In idealer Weise sollte dies auftreten, bevor das Zugriffsfenster die Schleife durchquert, so daß das rückkehrende Zugriffsfenster durch das Terminal ausgerichtet ist, das es eingeführt hat, und ihm somit erlaubt wird, weiter zu zirkulieren, bis es gefangen ist. Ein zu frühes Schließen der Schleife könnte jedoch mehrdeutigen Daten erlauben auch zu zirkulieren. Eine effiziente Einrichtung zum Rückversetzen des Relais/Zugriffs-Multiplexers in eine Relaiskonfiguration, die dem Zugriffsfenster erlaubt zu zirkulieren, ohne mehrdeutigen Daten zu erlauben zu zirkulieren, wird jetzt beschrieben werden.
Die TLU TX-Logik 17 schließt Zähleinrichtungen ein, die hier nachfolgend detaillierter beschrieben werden, die die Zahl der übertragenen Übertragungsblocksignale und die Zahl der empfangenen Übertragungsblocksignale ausschließlich des einen Übertragungsblocksignals, das dem EOT-Funktionscode vorangeht, in beiden Fällen mit dem Zugriffsfensterbit vergleichen. Nachdem das Zugriffsfensterbit an den TX-Eingang übertragen worden ist, gibt die TLU TX-Logik 17 dem Relais-/Zugriffs- Multiplexer 16 den Befehl, in eine Relaiskonfiguration zurückzukehren, wenn die zwei Zahlen gleich sind. Das sichert, das dem letzten eingeführten Übertragungsblocksignal zusammen mit dem EOT- und den Zugriffsfensterbits, die ihm folgen, erlaubt werden wird, bis zu solch einer Zeit zu zirkulieren, wenn das Terminal Zugriff zum Bus hat. Nur ein Übertragungsblocksignal wird zirkulierend sein, insbesondere das, das dem EOT-Funktionscode und dem Zugriffsfensterbit vorangeht. Jegliche zusätzliche Datenbits, die zufällig in der Schleife gefangen werden, werden auch zirkulieren, aber werden durch alle Terminals vollständig ignoriert werden, weil den Bits kein Übertragungsblocksignal vorangeht. Zusätzlich zu den zuvor erwähnten Zähleinrichtungen schließt die TLU TX-Logik 17 eine Backup-Zeitgabeeinrichtung zum Schließen der Schleife ein, die dem Relais-/Zugriffs-Multiplexer den Befehl erteilt, in eine Relaiskonfiguration zurückzukehren, wenn er noch in einer Sendezugriffskonfiguration zu einer gegebenen Zeit ist, nachdem alle lokal erzeugten Daten zum TX-Eingang übertragen worden sind. Diese Schutzvorrichtung sichert, daß ein Terminal in die Sendezugriffskonfiguration zurückkehrt, sogar wenn die Übertragungsblocksignale daran gehindert werden, wegen einer unterbrochenen Schleife zu ihrem ursprünglichen Terminal zurückzukehren.
Immer wenn die Schleife mittels Backup-Zeitgebers während des Betriebes im Nutzungszugriffsmodus geschlossen ist, wird ein Bit am Terminalstatusanschluß 20 gesetzt, und ein Programmunterbrechungssignal wird an die CPU 11 übertragen, so daß die CPU - falls notwendig - korrigierende Aktivitäten unternehmen kann. Zusätzlich zu diesem Zeitgeber zum Schließen der Schleife überwacht der Terminalstatusanschluß 11 einen Nutzerüberlauf-Zeitgeber, der die CPU 11 unterbricht, wenn eine einfache Nutzerdatenquelle für eine zu lange Zeitperiode an der RT-Eingangs-Leitung anliegt. Der Terminalstatusanschluß überwacht auch einen Zugriffsfenster-Zeitgeber, der die CPU 11 unterbricht, wenn zuviel Zeit verstreicht, bevor ein Zugriffsfenster empfangen wird, und er überwacht weiter Kanalstatus- und Oszillatorstatussignale, die durch das TR-Modul 12 ausgegeben werden, wie in Fig. 19 der Zeichnungen gezeigt. Wie nachfolgend unter Bezug auf Fig. 20B offenbart, veranlassen verschiedene durch den Terminalstatusanschluß 20 überwachte Signale Programmunterbrechungen der CPU 11 immer dann, wenn sie von einem binären Zustand in den anderen überwechseln.
Während der asynchronen Phase des Nutzerzugriffsmodus kann, wie oben offenbart, jedes gegebene Terminal Zugriff zu dem System durch Einfangen eines Zugriffsfensters erlangen, ohne daß seine CPU 11 irgendeine direkte Aktivität unternimmt. Im Gegensatz dazu hat die CPU 11 die totale Kontrolle bzw. die totale Steuerung des Systemzugriffs während der Synchronphase des Nutzerzugriffsmodus, und Zugriffsfenster werden nicht verwendet. Der Terminalbetrieb während der synchronen Phase des Nutzerzugriffsmodus wird jetzt beschrieben werden.
Das Terminal tritt in die synchrone Phase auf Grund dessen, daß die CPU 11 ein besonderes Signal an den Synchronadaptersteuerungsanschluß 100 ausgibt, das den Synchronadapter (SA) 23a für einen synchronen Betrieb konditioniert. Der Synchronadapter 23a ist dann nicht mehr transparent.
Zu einer vorbestimmten Zeit vor der Ankunft des Zeitschlitzes, der einer synchrone Datenquelle, die mit dem Terminal über eine Schnittstelle verbunden ist, zugeordnet ist, wirkt die CPU 11 wieder auf den SA- Steueranschluß 100. Das veranlaßt die USER-ET-Schnittstellenleitung, einen logischen Niedrig-Zustand anzunehmen, der als ein "Bereitschafts"-Synchronisierungssignal für den Nutzer dient. Der Nutzer antwortet, indem er seine USER-RT-Leitung in einen logischen Niedrig-Zustand bringt, um anzuzeigen, daß seine Daten zur Übertragung bereit sind.
Zu einer späteren vorbestimmten Zeit wirkt die CPU 11 wieder auf den SA-Steuerungsanschluß 100. Das veranlaßt ein , einen logischen Niedrig-Zustand anzunehmen, der der TLU TX-Logik signalisiert, daß die synchrone Übertragung beginnen sollte. Die TLU TX-Logik 17 ihrerseits gibt dem Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 den Befehl, eine Sendezugriffskonfiguration anzunehmen, und gibt dem Nutzer-/Überwachungsdaten- Multiplexer 22 den Befehl, das Takten des Nachrichtenkopfes an den Bus zu beginnen.
Zu einer angemessenen Zeit, nachdem der Nachrichtenkopf übertragen ist, gibt die TLU TX-Logik 17 die TX-Nutzerschnittstellen-Logik 23 frei. Im Ergebnis dessen wird ein 10 Mhz-Taktsignal auf der CT-Leitung an die Nutzerdatenquelle geschickt. Der Nutzer antwortet durch Umkehren des Taktsignals auf der CI-Leitung in Phase mit seriellen Daten auf der DT-Leitung. Wenn der Nutzer die Übertragung beendet hat, nimmt er die USER-RT-Leitung in einen Hoch-Zustand zurück, und der Synchronadapter 23a bestätigt durch Zurücknahme des USER-ET auf ein logisches Hoch-Niveau. Die TLU TX-Logik 17 beendet dann die Übertragung durch Zurücknehmen des Relais-/Zugriffs-Multiplexers 16 auf eine Datenrelaiskonfiguration, ohne dem Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer den Befehl zu geben, eine EOT-Nachricht oder ein Zugriffsfenster hinzuzufügen. Zusätzlich wird ein ENDX-Signal an den Synchronadapter 23a geschickt, um das Ende der Übertragung zu signalisieren. Der Synchronadapter 23a antwortet durch Umkehren von ein auf ein logisches Hoch-Niveau.
Aus den obengenannten Beschreibungen des asynchronen und synchronen Terminalbetriebes des Nutzerzugriffsmodus kann man einen fundamentalen Unterschied zwischen einer asynchronen Datenquelle und einer synchronen Datenquelle erkennen. Eine asynchrone Datenquelle aktiviert zuerst ihre USER-RT-Leitung und wartet dann darauf, daß das Terminal mit einem USER-ET-Signal antwortet, um anzuzeigen, daß das System verfügbar ist. Eine synchrone Datenquelle wartet zuerst darauf, ein Synchronisieren des USER-ET-Signals von dem Terminal zu empfangen, und antwortet dann durch Aktivieren seiner USER-RT-Leitung, wenn die Daten bereit sind.
Zusätzlich zu den synchronen und asynchronen Phasen des Betriebes des Nutzerzugriffsmodus, wie hier obengenannt beschrieben, ist das Terminal in der Lage, in einem diagnostischen Modus zu arbeiten, bei dem alle Nutzerdatenquellen gesperrt werden, und die Terminal CPUs kommunizieren miteinander mittels der Terminalsendungen (TBs). Der diagnostische Modus des Betriebes wird jetzt beschrieben werden.
Ein Multiplexterminal ist in dem diagnostischen Modus auf Grund dessen angeordnet, daß seine CPU 11 ein geeignetes Steuerwort an den Terminalsteueranschluß 18 ausgibt, um so seine TLU TX-Logik 17 zu informieren und sowohl seine Fanglogik 19 des Zugriffsfensters und seine Sende- Nutzerschnittstellern-Logik 23 zu sperren. Bei einem so angeordneten Terminal werden keine durch lokale Nutzerdatenquellen erzeugten Nachrichten zur Übertragung akzeptiert. Seine CPU 11 kann jedoch noch Terminalsendenachrichten übertragen, indem sie an das Terminal-Sende- Übertragungsregister 21 ausgegeben werden und dann das TB-Bereitschafts-Bit des Terminalsteueranschlusses 18 aktivieren. Bei Aktivierung des letztgenannten Bits antwortet die TLU TX-Logik 17 sofort, wartet aber nicht auf ein nichtgefangenes Zugriffsfenster wie im Fall des asynchronen Betriebes des Nutzerzugriffsmodus. Der Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 erhält sofort den Befehl, eine Übertragungszugriffskonfiguration anzunehmen, und der Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 erhält den Befehl, das TB auszuwählen, das in dem Terminalsenderegister 21 gespeichert ist. Der Nutzer-/Überwachungsdaten-Multiplexer 22 antwortet durch Erzeugen eines Übertragungsblocksignals und eines TB-Funktionscodes (Null-Null) und durch Übertragen des Funktionscodes an den TX-Eingang. Unmittelbar nach dem TB-Funktionscode werden die 16 Datenbits vom Terminalsenderegister 21 an den TX-Eingang übertragen.
Nachdem die 16-te Bit-TB-Nachricht an den TX-Eingang übertragen ist, wird die Übertragung beendet, ohne ein EOT- oder Zugriffsfensterbit anzuhängen. Die TLU TX-Logik 17 gibt dann dem Relais-/Zugriffs- Multiplexer 16 den Befehl, zu einer Relaiskonfiguration zurückzukehren, wenn eine Einrichtung, die die Zahlen der übertragenen und empfangenen Übertragungsblocksignale vergleicht (hier nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 29, 32 und 33) anzeigt, daß die zwei Zahlen gleich sind. Somit wird überhaupt kein Übertragungsblocksignal in der geschlossenen Schleife gefangen. Jegliche Datenbits, die zufällig gefangen sind, werden ignoriert durch die empfangenen Terminals. So wie im Betrieb bei dem Nutzerzugriffsmodus schließt eine Backup-Zeitgabeeinrichtung die Schleife, wenn die Zähleinrichtung innerhalb einer spezifizierten Zeit dabei nicht erfolgreich ist.
Das hier offenbarte synchrone/asynchrone Datenbussystem ist vorzugsweise mit redundanter Pfadarchitektur installiert. Solch ein System ist schematisch in Fig. 9 gezeigt, in der eine Vielzahl von Multiplexterminals MT1 bis MT4 gezeigt ist, die über Schnittstellen mit den USERn 1 bis n verbunden sind. Es kann erkannt werden, daß der Übertragungspfad 10 aus zwei Pfaden besteht, die Daten in gegenläufige Richtungen leiten. Ein Pfad 10a, der als Kanal A bezeichnet ist, leitet Daten in einer Uhrzeigerrichtung, und ein Pfad 10b, der als Kanal B bezeichnet ist, leitet Daten in einer Gegenuhrzeigerrichtung. Jeder Kanal schließt deshalb zwei Datensender und zwei Datenempfänger oder ein Paar von Sendern und Empfängern ein, die jedem Kanal dienen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Terminalsteuerungs-Mikroprozessor selektiv unterschiedliche Kombinationen von Datensendern und Datenempfängern zum Anordnen des Terminals in einer Relaiskonfiguration paaren. Er kann weiterhin separate TBs auf den zwei Kanälen senden und empfangen und kann jeden Empfänger und jeden Sender zum Austauschen von Nutzerdaten auswählen. Mit dieser zusätzlichen Flexibilität unterteilt sich der diagnostische Modus in zwei Untermoden, und der Nutzerzugriffsmodus unterteilt sich in fünf Untermoden, wenn eine redundante Pfadarchitektur berücksichtigt ist. Zwei diagnostische Untermoden sind in den Fig. 10 und 11 illustriert, und die fünf Nutzerzugriffsuntermoden sind illustriert in den Fig. 12 bis 16. Diese Figuren offenbaren alle ein Multiplexterminal, das zwei T/R-Einheiten 12a und 12b aufweist, die mit jeweiligen Übertragungssegmenten 10a und 10b verbunden sind. Die T/R-Einheit 12a enthält Datenempfänger RX-A und Datensender TX-A Die T/R-Einheit 12b enthält Datenempfänger RX-B und Datensender TX-B. Zwei Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16 und 16b sind auch gezeigt. Die allgemein als TLU (terminal logic unit = Terminal-Logik-Einheit) 41 in den Fig. 10 bis 16 gezeigten Elemente weisen alle die logischen Elemente des Multiplexterminals auf einschließlich seines Terminalsteuerungs-Mikroprozessors.
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm eines Multiplexterminals mit redundanter Pfadarchitektur, die in dem linear gekoppelten Untermodus des diagnostischen Modus angeordnet ist. Wie offenbart worden ist, werden keine Nutzerdaten mit dem so angeordneten Terminal ausgetauscht. TB-Nachrichten können jedoch empfangen werden und können lokal erzeugt werden. Fig. 10 offenbart, daß durch die TLU 41 erzeugte separate TBs zu den Eingängen sowohl von TX-A als auch TX-B in einer Übertragungszugriffskonfiguration übertragen werden. Auch werden TBs, die sowohl von RX-A als auch RX-B empfangen worden sind, an die TLU 41 übertragen. Zusätzlich werden TBs, die auf RX-A empfangen worden sind, an TX-A übertragen, und jene, die an RX-B empfangen wurden, werden an TX-B in einer Relaiskonfiguration übertragen.
Fig. 11 offenbart ein Blockdiagramm eines Multiplexterminals, das in dem kreuzgekoppelten Untermodus des diagnostischen Modus offenbart ist. Wiederum werden die durch die TLU 41 erzeugten TBs an die TX-A und die TX-B in einer Sendezugriffskonfiguration übertragen, und RX-A und RX-B übertragen separat die empfangenen TBs an die TLU 41. In einer Relaiskonfiguration werden jedoch die durch RX-A empfangenen TBs durch TX-B rückübertragen, und jene, die durch die RX-B empfangen wurden, werden durch TX-A mit diesem Kreuzkoppelsubmodus rückübertragen.
Fig. 12 bis 16 offenbaren Blockdiagramme von fünf Nutzerzugriffsmoden. Jedes dieser Blockdiagramme schließt einen Zwei-Richtungs- Nutzerdatenpfad UD ein, der den Datenfluß zu den Nutzerdaten senken und von den Nutzerdatenquellen zeigt. Wenn in einem dieser Nutzerzugriffssubmoden gearbeitet wird, werden die logischen Schaltkreise für die Sende-Nutzerschnittstelle und die Zugriffsfensterfanglogik freigegeben. Somit ist ein Terminal in der Lage, Nutzerdaten sowie Zwischen-Terminal-TBs auszutauschen. Wie hier im weiteren offenbart wird, werden diese fünf Submoden durch die Vielzahl von Terminals angewendet, um kollektiv eine optimale Schleife zum Austauschen von Nutzerdaten zu konfigurieren. Die Form dieser Schleife wird von den Resourcen abhängen, die vorhanden sind und kann eine All-Kanal-A-Schleife, eine All-Kanal-B-Schleife oder eine Hybrid-Schleife aufweisen, die sowohl Elemente von Kanal A als auch Kanal B kombiniert.
Fig. 12 offenbart ein Blockdiagramm eines Multiplexterminals, das in dem A-Schleifen-Submodus des Nutzerzugriffsmodus angeordnet ist. Genau wie in der oben offenbarten Fig. 10 werden die TBs bei dieser Konfiguration separat auf Kanal A und Kanal B ausgetauscht. Zusätzlich werden jedoch Nutzerdaten auf Kanal A ausgetauscht. Wenn alle Terminals in dem System in diesem Submodus identisch angeordnet sind, wird eine All-Kanal-A-Schleife zum Austauschen von Nutzerdaten gebildet.
Fig. 13 offenbart ein Blockdiagramm eines Multiplexterminals, das in dem B-Schleifen-Submodus des Nutzerzugriffsmodus angeordnet ist. Wiederum werden TBs auf beiden Kanälen ausgetauscht. Nutzerdaten werden jedoch nur auf Kanal B empfangen und gesendet. Wenn alle Terminals in dem System in diesem Submodus identisch angeordnet sind, wird eine All-Kanal-B-Schleife zum Austausch von Nutzerdaten gebildet.
Fig. 14, 15 und 16 sind Blockdiagramme von diesen drei Hybrid- Schleifen-Submoden des Nutzerzugriffsmodus. Fig. 14 offenbart den A-Ende-Submodus, in dem auf Kanal A empfangene Nutzerdaten in einer Relaiskonfiguration auf Kanal B rückübertragen werden, und lokalerzeugte Nutzerdaten werden auf Kanal B in einer Sende-Zugriffskonfiguration übertragen. Fig. 15 offenbart den B-Ende-Submodus, in dem auf Kanal B empfangene Nutzerdaten an Kanal A in einer Relaiskonfiguration rückübertragen werden, und lokalerzeugte Nutzerdaten an Kanal A in einer Sende-Zugriffskonfiguration übertragen werden. Fig. 16 offenbart den Hybrid-Innen-Submodus des Nutzerzugriffsmodus, in dem Kanal B permanent in einer Relaiskonfiguration bleibt, und Kanal A nutzt sowohl Relais, als auch Sende-Zugriffskonfigurationen und leitet Daten an örtliche Nutzer und von örtlichen Nutzern weiter.
Eine Vielzahl der Terminals kann die Submoden von Fig. 14, 15 und 16 anwenden, um kooperativ zum Austauschen von Nutzerdaten eine Hybrid-Schleife zu bilden. Eine Hybrid-Schleife weist ein Terminal, das in dem A-Ende-Submodus angeordnet ist, ein Terminal, das in dem B-Ende-Submodus angeordnet ist, und eine beliebige Anzahl von Terminals auf, die in dem Hybrid-Innen-Submodus angeordnet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine optimale Datenschleife durch den gemeinsamen Ablauf der Programme der Vielzahl der Terminalsteuer-Mikroprozessoren konfiguriert. Diese Programme schließen einen Algorithmus ein für eine diagnostische Steuerungsvorrichtung und einen für eine kooperative diagnostische Folgevorrichtung. Während der Bildung der Schleife führt ein Terminal den Algorithmus für die diagnostische Steuerungsvorrichtung aus, während alle anderen Terminals in dem System Algorithmen diagnostischer Folgevorrichtungen ausführen. Nachdem eine Schleife definiert und jedes ihrer Teilterminals richtig konfiguriert worden ist, schalten alle Terminals zum Austausch von Nutzerdaten auf den Betrieb im Nutzerzugriffsmodus um. Der Steuerungsvorrichtungsterminal bleibt jedoch in Steuerung und gibt periodisch ein "synchrones Steuerungsterminal-Senden" (SCTB) aus, um als Zeitbezug zu dienen, der den Start jeder synchronen Zeitphase an die anderen Terminals identifiziert.
Fig. 34 offenbart ein logisches Flußdiagramm eines Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung, und Fig. 35 offenbart ein logisches Flußdiagramm eines Algorithmus der diagnostischen Folgevorrichtung. In diesem Flußdiagramm beziehen sich die Konfigurationen 1 und 2 auf die zwei diagnostischen Submoden, die gemäß Fig. 10 und 11 offenbart wurden, und Konfiguration 3 bis 7 beziehen sich auf die fünf Nutzer- Zugriffs-Submoden, die gemäß der jeweiligen Fig. 12 bis 16 offenbart wurden.
Fig. 34 offenbart einen "Aufweck"-Eingang und einen "Statuswechsel"-Eingang zu dem Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung. Der "Aufweck"-Eingang wird durch ein Terminal auf sein anfängliches Einschalten hin ausgeführt. Der "Statuswechsel"-Eingang kommt von der Unterbrechungsroutine, die den Terminal-Status-Anschluß wartet. Diese letztere Routine prüft jeden Wechsel in den Status-Signalen zusammen mit anderen Programmdaten und richtet eine Steuerung auf den Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung, wenn sie feststellt, daß die aktive Datenschleife angepaßt worden ist.
Bei Eingang gibt der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung dem Terminal den Befehl, die Konfiguration 1 anzunehmen, d. h. den linear gekoppelten Submodus des diagnostischen Modus. Der Algorithmus öffnet dann beide Sendepfade, 10a und 10b, und überträgt eine spezielle "Leitung frei"-Sendung auf beide Kanäle, was alle anderen Terminals veranlaßt, Algorithmen der diagnostischen Folgevorrichtung einzugeben, die hier in Verbindung mit Fig. 35 beschrieben werden. Er setzt dann seinen Takt zurück, so daß er danach Programmunterbrechungen (ticks) alle zwei Millisekunden empfangen wird. Als nächstes prüft der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung das Kanal-A- TB-Empfangsregister 12a, um zu sehen, ob es seine eigene Terminalsendung ("Echo") auf Kanal A empfangen hat. Wenn Ja, wird die Schleife A als kontinuierlich angenommen. Dementsprechend setzt der Algorithmus zum nächsten "tick" aus und überträgt dann ein TB, das alle diagnostischen Folgevorrichtungen instruiert, eine A-Schleife zu konfigurieren. Wird diese Übertragung verfolgt, speichert das Steuerungsterminal das geeignete Steuerungswort zum Eintreten in die Konfiguration 3, dem A-Schleifen-Submodus des Nutzerzugriffsmodus, und erwartet das nächste "tick".
Wenn auf Kanal A kein TB-Echo empfangen wurde, kontrolliert der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung nach einem Echo auf Kanal B. Wenn ein Echo empfangen wurde, erwartet er das nächste "tick" und sendet dann ein spezielles TB, das alle Folgevorrichtungen instruiert, eine B-Schleife zu konfigurieren. Er speichert dann das geeignete Steuerungswort, um die Konfiguration 4 anzunehmen, den B-Schleifen-Submodus des Nutzerzugriffsmodus, und wartet auf das nächste Zwei-Millisekunden-"tick".
Wenn weder auf Kanal A noch auf Kanal B TB-Echos empfangen wurden, zeigt er an, daß weder die A-Schleife noch die B-Schleife kontinuierlich sind. Dementsprechend setzt der Algorithmus der Steuerungsvorrichtung bis zum nächsten "tick" aus und überträgt dann ein spezielles TB, das alle Folgevorrichtungen instruiert, eine Hybrid-Schleife zu konfigurieren. Bei Empfang dieses TB werden alle Folgevorrichtungen eine Konfiguration 2 annehmen, den kreuzgekoppelten Submodus des diagnostischen Modus. In ähnlicher Weise nimmt die diagnostische Steuerungsvorrichtung die Konfiguration 2 an und erwartet dann das nächste "tick". Wenn dieses "tick" auftritt, sendet der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung ein TB auf Kanal A, setzt für zwei Millisekunden aus und überträgt dann ein TB an Kanal B. Wird die zweite Übertragung verfolgt, überprüft der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung seine zwei TB-Empfangsregister, um festzustellen, ob Echos auf einem der Kanäle empfangen wurden.
Fig. 17 illustriert drei benachbarte Terminals, die in Konfiguration 2 angeordnet sind. Man sieht, daß ein Terminal das TB seines nächstgelegenen Nachbars an ihn auf dem gegenüberliegenden Kanal rücküberträgt. Somit zeigt es an, wenn ein Echo dieser Konfiguration empfangen wird, daß beide mit dem Nachbarn verbundene Übertragungspfade arbeiten. Wenn dies bei den Empfängern gefunden wird, arbeitet ein Terminal vollständig in Zwei-Wege-Kommunikation mit beiden Nachbarn. MT1 von Fig. 17 stellt diese Bedingung dar. Solch ein Terminal besitzt die Resourcen, die notwendig sind, ein inneres Terminal einer Hybrid-Schleife zu werden. Wenn Echos nur auf einem Empfänger empfangen werden, wie z. B. auf MT2 oder MT4 von Fig. 17, existiert ein Zwei-Wege-Kommunikationspfad nur mit einem Nachbarn. Unter diesen Bedingungen besitzt das Terminal die Resourcen, die notwendig sind, der A-Ende- Terminal (MT4) oder das B-Ende-Terminal (MT2) der Hybridschleife zu werden. Wenn kein Echo empfangen wird, ist das Terminal isoliert und kann nicht in eine Schleife eintreten.
Wenn auf beiden Kanälen TB-Echos empfangen wurden, nimmt eine diagnostische Steuerungsvorrichtung zeitweilig die Konfiguration 1 wieder an und speichert das für das Eintreten in Konfiguration 7 des Nutzerzugriffsmodus geeignete Steuerungswort. Wenn ein Echo nur auf einem Kanal empfangen wurde, bleibt sie in Konfiguration 2 und speichert das zum Eintreten entweder in Konfiguration 5 oder Konfiguration 6 geeignete Steuerungswort, abhängig davon, ob das Echo auf Kanal A bzw. auf Kanal B empfangen wurde. Wenn kein Echo empfangen wurde, bricht der Algorithmus die Prozedur ab und tritt wieder in den Algorithmus bei A in Fig. 34 ein und versucht es erneut.
Nach dem Abspeichern des geeigneten Steuerungswortes zum Ändern des Nutzerzugriffsmodus und nach dem Erwarten des nächsten "ticks" sendet der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung ein Status- Bericht-TB, das den speziellen oben bestimmten Konfigurations-Submodus identifiziert. Es läßt dann eine geeignete Zahl von "ticks" aus, um allen Terminals zu erlauben, synchron zu antworten. Wenn nach dieser Verzögerungszeit keine Antworten aufgetreten sind, bricht der Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung die Prozedur ab und tritt wieder in den Algorithmus bei A in Fig. 34 ein. Wenn eine oder mehrere Antworten empfangen werden, überträgt die Steuerungsvorrichtung ihr Status-Bericht-TB dennoch, jedoch mit einem speziellen Bit, das gesetzt worden ist, um anzuzeigen, daß es gleich den Nutzerzugriffsmodus annehmen wird.
Unmittelbar vor dem Aussenden ihres gespeicherten Steuerungswortes an den Terminalsteuerungsanschluß 18 und dem dabei Eintreten in den Nutzerzugriffsmodus ruft die diagnostische Steuerungsvorrichtung das Unterprogramm SYNCINIT auf. Dieses Unterprogramm initialisiert den Synchronadapter 23a und bereitet das Terminal für die diagnostische Steuerungsvorrichtung für einen Betrieb als Systemsteuerungsvorrichtung während des Betriebes im Nutzerzugriffsmodus vor.
Ein Flußbild des Unterprogrammes SYNCINIT ist in Fig. 36 gezeigt. Es beginnt durch das Aufsetzen der Anfangsbedingungen des Synchronadapters 23a mit dem SA-Steuerungsanschluß 100. Diese Anfangsbedingungen sind ein hoch-gesetztes PS-RT ein hoch-gesetztes PS-ET und ein hoch-gesetztes PSX. Unter Bezugnahme auf Fig. 28C werden die Funktionen dieser Signale vollständig unten diskutiert. Die CPU der diagnostischen Steuerungsvorrichtung initialisiert dann einen Zeitgeber X, so daß sie danach eine Programmunterbrechung alle T&sub1; Millisekunden erstellen wird. Als nächstes überträgt sie einen synchronen Befehl-TB (SCTB), der alle Terminals über den Beginn der ersten Synchronzeitphase informiert. Das Unterprogramm kehrt schließlich zum Algorithmus der diagnostischen Hauptsteuerungsvorrichtung zurück, der die CPU veranlaßt, das gespeicherte Steuerungswort zu senden, womit die Annahme des Nutzerzugriffsmodus dem Terminalsteuerungsanschluß 18 angezeigt wird. Dieses Wort veranlaßt das Terminal, in den ausgewählten Submodus des Nutzerzugriffsmodus einzutreten. Zusätzlich wird die Sende-Nutzerschnittstellen- Logik 23 zum Austausch von Nachrichten freigegeben, die durch lokale Nutzerdatenquellen erzeugt wurden.
Fig. 35 offenbart ein logisches Flußdiagramm des Algorithmus einer diagnostischen Folgevorrichtung, der mit dem oben offenbarten Algorithmus der oben offenbarten diagnostischen Steuerungsvorrichtung zusammenarbeitet, um eine optimale Datenschleife aus den vorhandenen Resourcen zu konfigurieren. In dem Algorithmus der diagnostischen Folgevorrichtung wird nur bei Empfangen eines "Leitung frei"-TBs eingetreten, das durch die diagnostische Steuerungsvorrichtung übertragen wurde. Bei Eingang nimmt das Folgevorrichtungsterminal die Konfiguration 1 an, sperrt somit Kommunikationen von seinen Nutzerdatenquellen. Es setzt erneut seinen Takt, um synchron mit der Zeit der diagnostischen Steuerungsvorrichtung zu sein. Danach wird der Algorithmus der diagnostischen Folgevorrichtung in Zwei-Millisekunden-Intervall-Programmunterbrechungen ("ticks") synchron mit den Unterbrechungen des Algorithmus der Steuerungsvorrichtung empfangen. Der Algorithmus der Folgevorrichtung erwartet dann von dem Algorithmus der Steuervorrichtung eine Instruktion.
Wenn ein Instruktions-TB nicht innerhalb von 4 "ticks" in der Zeit der Folgevorrichtung ankommt, wird die Prozedur abgebrochen, und die Folgevorrichtung springt auf A seines Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung, um zu versuchen, eine Schleife selbst zu konfigurieren. Wenn eine Instruktion, die A-Schleife zu konfigurieren, ankommt, wird ein Steuerungswort gespeichert, das geeignet ist, in die Konfiguration 3 einzutreten. Wenn eine Instruktion, die B-Schleife zu konfigurieren, ankommt, wird das Steuerungswort gespeichert, das geeignet ist, in die Konfiguration 4 einzutreten. Wenn die Instruktion der Steuerungsvorrichtung eine Hybrid-Schleife konfigurieren soll, wartet der Algorithmus der Folgevorrichtung auf das nächste "tick" und nimmt dann die Konfiguration 2 an, den kreuzgekoppelten Submodus des diagnostischen Modus. Es sendet dann ein TB an Kanal A, läßt ein "tick" aus und überträgt ein TB an Kanal B. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 17 oben diskutiert, wird die Überprüfung der Echos dieser zwei Übertragungen sichern, ob mit den zwei nächstgelegenen Nachbarn des Terminals eine Zwei-Wege-Kommunikation möglich ist.
Wenn keine Echos empfangen wurden, wird die Prozedur abgebrochen, und das Programm springt zu dem Algorithmus bei A der diagnostischen Steuerungsvorrichtung. Wenn nur ein Echo empfangen wurde, bleibt das Terminal in Konfiguration 2 und speichert das Steuerungswort, das geeignet ist, in Konfiguration 5 oder Konfiguration 6 einzutreten, abhängig davon, ob das Echo auf Kanal A bzw. auf Kanal B empfangen wurde. Wenn Echos auf beiden Kanälen empfangen wurden, nimmt das Terminal zeitweilig erneut Konfiguration 1 an, und das Steuerungswort, das geeignet ist, in Konfiguration 7 einzutreten, wird gespeichert.
Nach dem Speichern des Steuerungswortes, das geeignet ist, in den ausgewählten Submodus des Nutzerzugriffsmodus einzutreten, sendet das Terminal der Folgevorrichtung sein Status-Bericht-TB, womit dieser besondere Submodus identifiziert wird. Indem so verfahren wird, bleibt das Terminal der Folgevorrichtung in dem diagnostischen Modus und überträgt auf einem besonderen "tick", das durch Abziehen der Identifikationsnummer des Terminals der Steuerungsvorrichtung von seiner eigenen Identifikationsnummer bestimmt wird. Jedes Terminal überträgt deshalb synchron während seines eigenen "Zeitschlitzes". Diese Prozedur vermeidet Interferenzen zwischen Übertragungen von verschiedenen Terminals.
Nach dem Übertragen eines Statusberichtes wartet die Folgevorrichtung auf die nächste Übertragung der diagnostischen Steuerungsvorrichtung. Wenn sie nicht innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von "ticks" eintrifft, oder wenn es eintrifft, aber nicht die Bit-Festlegung hat, die anzeigt, daß die Steuerungsvorrichtung dabei ist, in den Nutzerzugriffsmodus einzutreten, wird der Algorithmus der diagnostischen Folgevorrichtung abgebrochen, und das Programm springt zu dem Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung bei A in Fig. 34.
Wird angenommen, daß das Status-Bericht-TB der Steuerungsvorrichtung mit der Bit-Festlegung des Nutzerzugriffs eintrifft, ruft der Algorithmus der diagnostischen Folgevorrichtung das Unterprogramm SYNCINIT auf (Fig. 36). Wie in dem Fall des Algorithmus der diagnostischen Steuerungsvorrichtung initialisiert das Unterprogramm SYNCINIT den Synchronadapter 23a mittels geeigneter Signals, die zum SA-Steuerungsanschluß 100 geschickt werden. Wie jedoch Fig. 36 offenbart, wird weder ein Zeitgeber X initialisiert, noch wird ein SCTB übertragen. Anstelle dessen kehrt SYNCINIT einfach zu dem Algorithmus der diagnostischen Folgevorrichtung zurück, der das gespeicherte Steuerungswort an den Terminalsteuerungsanschluß 18 (Fig. 18) schickt. Diese Aktivität befiehlt dem Terminal, den ausgewählten Konfigurations-Submodus des Nutzerzugriffsmodus anzunehmen. Zusätzlich wird die Sende-Nutzerschnittstellen- Logik 23 in die Lage versetzt, Kommunikation von Nachrichten zu erlauben, die durch lokale Nutzerdatenquellen erzeugt wurden.
Beim Arbeiten aller Terminals in dem System im Nutzerzugriffsmodus nimmt ein Terminal die Rolle der Systemsteuerungsvorrichtung ein.
Dieses Terminal ist das besondere Terminal, das als diagnostische Steuerungsvorrichtung während der Bildung der Datenschleile arbeitete. Wie oben offenbart, initialisiert dieses Terminal alleine den Zeitgeber X, um periodische Unterbrechungen wie alle T&sub1; Millisekunden bereitzustellen. Bei Auftreten dieser Zeitgeber-X-Unterbrechung wird das Programm der Systemsteuerungsvorrichtung auf die Unterbrechungssteuerroutine gerichtet, die in Fig. 37 dargestellt ist. Diese Routine nutzt den Terminalsteuerungsanschluß 18, um die aktive Datenschleife eine ausreichende Zeit zu öffnen, um ein Zugriffsfenster zu beseitigen, das in der Schleife eingefangen sein kann, und schließt die Schleife dann wieder. Die Systemsteuerungsvorrichtung überträgt als nächstes ein SCTB, womit alle Terminals über den Start einer anderen synchronen Zeitphase vor dem Rückkehren in sein unterbrochenes Programm informiert werden.
Wie hier unter Bezugnahme auf Fig. 40 nachfolgend diskutiert werden wird, setzen bei Empfang eines SCTB alle Terminals einschließlich des Terminals der Systemsteuerungsvorrichtung einen Zeitgeber Y und einen Zeitgeber Z. Diese Zeitgeber sind konfiguriert, um Programmunterbrechungen zu jeweiligen Zeiten T&sub2; und T&sub3; nach der Ankunft des durch die Systemsteuerungsvorrichtung übertragenen SCTB zu liefern. Bevor das Flußdiagramm von Fig. 40 jedoch beschrieben wird, wird die Aufmerksamkeit auf die Zeitgabediagramme der Fig. 38 und 39 gerichtet.
Fig. 38 beschreibt einen kompletten synchronen/asynchronen Zeitgabezyklus. Solche Zeitgabezyklen treten simultan bei allen Terminals synchron mit den periodischen SCTBs auf, die durch die Systemsteuerungsvorrichtung ausgegeben werden. Man sieht, daß ein kompletter Zeitgabezyklus der Länge T&sub1; in eine synchrone Zeitphase der Länge T&sub2; und eine asynchrone Zeitphase der Länge (T&sub3;-T&sub2;) unterteilt ist. Während der synchronen Zeitphase senden synchrone Datenquellen während ihrer zuvor zugeordneten Zeitschlitze. Während der asynchronen Zeitphase können asynchrone Datenquellen senden, weil die Notwendigkeit auf Grund der ihrer ein Zugriffsfenster fangenden Terminals erwächst.
Es ist zu bemerken, daß die maximale Senderate für einen periodischen synchronen Nutzer (T&sub1;)&supmin;¹ ist und durch das programmierte Intervall des Zeitgebers X der Systemsteuerungsvorrichtung gesetzt wird. Ein synchroner Nutzer kann jedoch bei Teilfaktoren diese Rate periodisch senden, indem nur jeder zweite Zeitschlitz, jeder dritte Zeitschlitz usw. zugeordnet wird. Unter solchen Umständen kann ein einziger Zeitschlitz durch mehrfache synchrone Nutzerdatenquellen vorteilhaft geteilt werden, wobei jede bei einer Rate gleich (T&sub1;)&supmin;¹ geteilt durch eine ganzzahlige Zahl sendet.
Fig. 39 ist ein Zeitgabediagramm, das eine komplette synchrone Zeitphase zeigt und, aus Gründen der Einfachheit, eine einzige synchrone Nutzerdatenquelle zeigt, die mit einem Terminal über eine Schnittstelle verbunden ist. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 40 unten diskutiert werden wird, wird ein synchronisierender Impuls mit dem Nutzer auf der Schnittstellenleitung USER-ET zu einer vorprogrammierten Zeit t&sub1; nach dem Beginn der synchronen Phase ausgetauscht. Dieser Impuls wird durch den synchronen Nutzer als ein "Bereitschaftssignal" genutzt, das ihn informiert, daß sein Zeitschlitz unmittelbar bevorsteht, bzw. anliegt. Zur späteren Zeit t&sub2; prüft das Terminal, um zu sehen, ob der synchrone Nutzer seine USER-RT-Schnittstellenleitung aktiviert hat, um anzuzeigen, daß seine Daten bereit zur Übertragung sind. Wenn Ja, funktioniert die Hardware so, daß die Nutzerdaten während des Bereiches des sich von t&sub5; bis nach t&sub6; erstreckenden Zeitschlitzes übertragen werden. Wenn Nein, wird die Übertragung durch die Hardware ohne Eingreifen der Software abgebrochen.
Fig. 40 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterbrechungsroutine, in die immer dann eingetreten wird, wenn ein TB empfangen wird. In diese Routine wird durch alle Terminals einschließlich des Terminals, das das TB übertragen hat, eingetreten. Wenn das empfangene TB kein Synchron-Befehl-TB (SCTB) ist, wird die Steuerung auf die Normal-TB- Unterbrechungs-Routine gerichtet. Wenn es jedoch ein SCTB ist, fährt die Routine fort, Zeitgeber Y und Zeitgeber Z zu setzen, und so werden sie Programmunterbrechungen an dem Ende der jeweiligen Perioden T&sub2; und T&sub3; darstellen, nachdem das SCTB empfangen ist. Man erkennt, daß nur die Systemsteuerungsvorrichtung die Programmunterbrechung des Zeitgebers X empfängt, alle anderen Terminals jedoch einschließlich der Systemsteuerungsvorrichtung werden die Programmunterbrechungen der Zeitgeber Y und Zeitgeber Z empfangen.
Nach dem Initialisieren der Zeitgeber Y und Z kontrolliert die Routine, ob dem einzelnen Nutzer, von dem angenommen wird, daß er mit dem Terminal über eine Schnittstelle verbunden ist, erlaubt ist, während dieser Phase synchron zu übertragen. Wenn die Antwort Ja ist, führt die Routine eine programmierte Zeitverzögerung bis zur Zeit t&sub1; (Fig. 39) ein und pulsiert dann PS-ET (Fig. 28C) von hoch nach niedrig und zurück nach hoch am synchronen Adaptersteuerungsanschluß 100. Das aktiviert das Schnittstellensignal des Nutzers USER-ET, womit dem Nutzer erlaubt wird, Daten synchron mit dem SCTB der Steuerungsvorrichtung zu erhalten. Die Routine führt dann weiterhin eine programmierte Zeitverzögerung bis zur Zeit t&sub2; ein und pulsiert dann PS-RT von hoch nach niedrig und zurück nach hoch am synchronen Adaptersteuerungsanschluß 100. Das wird die Synchronadapter-Hardware veranlassen, die programmierte Übertragung zu abzubrechen, wenn der Nutzer seine USER-RT- Okay-Leitung bzw. USER-RT-"Handschüttel"-Leitung zur Zeit t&sub2; nicht aktiviert hat bzw. nicht gesichert hat. Die Routine führt bis zur Zeit t&sub4; eine dritte programmierte Zeitverzögerung ein und pulsiert dann PSX von hoch nach niedrig und zurück nach hoch am synchronen Adaptersteuerungsanschluß 100. Nimmt man an, daß der Nutzer zur Zeit t&sub2; das USER-RT richtig aktiviert hat, werden die Daten des Nutzers dann formatiert und auf den Datenbus getaktet und zwar während des zugeordneten Zeitschlitzes, und die Routine kehrt an den Punkt der Programmunterbrechung zurück. Es ist zu bemerken, daß durch die Software nach der Zeit t&sub4; nichts unternommen wird. Anstelle dessen beendet der Nutzer den Zeitschlitz durch Deaktivieren des USER-RT zur Zeit t&sub6;.
Aus Gründen der Einfachheit der Erklärung wird in dem Flußdiagramm von Fig. 40 ein einzelner synchroner Nutzer angenommen, der über eine Schnittstelle mit dem Terminal verbunden ist. Es ist klar, daß mehr als eine Nutzer-Datenquelle durch Nutzen gut bekannter Techniken, die Schnittstellenleitungen zu vervielfachen, untergebracht werden könnten. Wenn mehr als ein einzelner synchroner Nutzer untergebracht wird, würde das Programm natürlich auch ausgedehnt sein, um drei separate Zeitschleifen und drei synchrone Adaptersteuerungsimpulse für jeden synchronen Nutzer einzuschließen.
Fig. 41 zeigt ein Flußdiagramm der Unterbrechungs-Service-Routine des Zeitgebers Y, in die alle Terminals am Ende der Periode T&sub2; (Fig. 38) eintreten. Man sieht, daß PS-RT auf einen Niedrig-Zustand am Synchronadaptersteuerungsanschluß 100 gesetzt wird. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 28C hier nachfolgend beschrieben werden wird, konditionierte diese Verfahrensweise den Synchronadapter 23a für eine Kommunikation mit asynchronen Datenquellen. Zusätzlich wirkt das Terminal der Systemsteuerungsvorrichtung auf seinen Terminalsteuerungsanschluß 18, um ein Zugriffsfenster zu übertragen. Während des Ablaufes der asynchronen Zeitphase wird deshalb die asynchrone Datenquelle in der Lage sein, falls die Notwendigkeit erwächst, immer dann zu übertragen, wenn das Zugriffsfenster frei ist, gefangen zu werden.
Am Ende der Periode T&sub3; treten alle Terminals in die Unterbrechungs- Service-Routine des Zeitgebers Z ein, die in Fig. 42 dargestellt ist. Diese Routine verwandelt einfach PS-RT auf den Hoch-Zustand am Synchronadapteranschluß 100 zurück. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 28 weiter unten vollständiger diskutiert werden wird, ist das Ergebnis dieser Verfahrensweise, daß der Synchronadapter 23a keine neuen Dateneingaben von den Asynchronquellen mehr akzeptieren wird. Einer asynchronen Datenquelle, die das Zugriffsfenster bereits gefangen hat, wird jedoch erlaubt sein, ihre Übertragung vollständig auszuführen. Somit muß das Zeitintervall (T&sub1;-T&sub3;) größer gewählt werden als die längste Nachricht, die durch eine asynchrone Datenquelle übertragen werden kann, um zu vermeiden, daß eine asynchrone Nachricht in die synchrone Zeitphase hineinläuft.
Fig. 18 offenbart ein Blockdiagramm eines einzigen Multiplexterminals in einem Datenbussystem, das eine redundante Pfadarchitektur anwendet, wie zum Beispiel die in Fig. 9 gezeigte. Dieses Blockdiagramm kann mit dem Blockdiagramm von Fig. 3, das hier zuvor diskutiert worden ist, verglichen werden. Bezeichnungsziffern für gleiche Schaltkreise sind dieselben wie in Fig. 3 mit der Endung a oder b für jene Schaltkreise, die zweimal erscheinen, einmal für Kanal A und einmal für Kanal B. Bestimmte Elemente, die für beide Fig. 3 und 18 gleich sind, dienen beiden Kanälen. Diese Elemente sind CPU 11, TLU TX-Logik 17, Terminalsteuerungsanschluß 18, Terminalstatusanschluß 20, Sende-Nutzerschnittstelle 23> Synchronadapter 23a und Empfänger-Nutzerschnittstellenlogik 27. Elemente von Fig. 3, die zweimal in Fig. 18 erscheinen, sind die T/R-Einheiten 12a und 12b, die Relais/Zugriffs-Multiplexer 16a und 16b, die logischen Fangschaltkreise 19a und 19b für Zugriffsfenster, die Terminal-Sende-Übertrage-Register 21a und 21b, die Nutzer/Überwachungsdaten-Multiplexer 22a und 22b, die Funktionsdecoder 24a und 24b und die Übertragungs-Sende-Empfangsregister 26a und 26b. Zusätzlich erscheinen in dem Blockdiagramm von Fig. 18 drei Elemente, die kein Gegenstück im Blockdiagramm von Fig. 3 haben. Diese Elemente sind die normal-/kreuzgekoppelten logischen Schaltkreise 42 und 43 und die Kanal-/Empfangs-Auswahllogik 44.
Das Kreuzkoppeln der Empfänger-/Senderdaten, das in dem Sub-Modus der Konfigurationen auftritt, die in den Fig. 11, 14 und 15 illustriert sind, wird durch die Logikschaltkreise 42 und 43 für das Normal-/Kreuzkoppeln verwirklicht, die jeweils mit den Kanälen A und B verbunden sind. Man kann sehen, daß die vom Pfad 10b (Kanal B) empfangenen Datennachrichten durch den Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16b in einer Relaiskonfiguration hindurchgeleitet werden können zu der Normal/Kreuzkoppellogik 42 und somit zum TX-Eingang der T/R-Einheit 12a zur Übertragung an den Pfad 10a vom Kanal A. Eine auf Kanal A empfangene Datennachricht kann in gleicher Art an Kanal B in einer Relaiskonfiguration mittels der Normal-/Kreuzkoppellogik 43 rückübertragen werden. Die zwei Logikelemente für das Normal-/Kreuzkoppeln bilden deshalb paarweise die zwei Datensender und die zwei Datenempfänger in einer Relaiskonfiguration. Die Auswahl wird mittels eines geeigneten Befehls an den Terminalsteuerungsanschluß 18 durch die CPU 11 hindurchgeführt, was an der Bezugsziffer 2 in Fig. 18 gezeigt ist.
Die durch die Bezugsziffern 1, 3 und 4 bezeichneten Befehle vom Terminalsteuerungsanschluß 18 der Fig. 18 sind Freigabesignale zu der Fanglogik 19a und der Fanglogik 19b für das Zugriffsfenster, zum Relais/Zugriffs-Multiplexer 16b bzw. Relais-/Zugriffs-Multiplexer 16a, wie in der Figur angezeigt. Der Terminalsteuerungsanschluß 18 liefert auch ein Auswahlsignal an den Auswahl-Multiplexer 44 für den Kanalempfang, der bestimmt, welches der zwei Ausgangssignale des Datenempfängers an eine Nutzerdatensenke übergeben werden soll. Zusätzlich liefert der Terminalsteuerungsanschluß 18 Freigabesignale an die TLU TX-Logik 17 und die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23, wie gezeigt.
Komponententeile der Elemente, die allgemein in Blockform in Fig. 18 beschrieben sind, werden jetzt beschrieben werden. Elemente werden beschrieben in Konfigurationen, die geeignet sind, um einem dualen Kanalmultiplexterminal zu dienen, das für eine redundante Pfadarchitektur geeignet ist. Die gleichen Elemente können jedoch benutzt werden in einem einfacheren Einzel-Multiplexterminal von Fig. 3.
Unter Bezugnahme auf Fig. 20A wird der Terminalsteuerungsanschluß 18 von Fig. 18 jetzt beschrieben werden. Daten von dem mit der CPU 11 verbundenen Bus werden an einen 8-Bit-Signalspeicher 46 geliefert. Wenn es gewünscht wird, die Daten zu speichern, wird ein CPU-Schreibsignal durch die CPU zu dem Signalspeicher geliefert, der eine flankengetriggerte (ansteigende) Vorrichtung ist. Jedes Bit im Terminalsteuerungsbyte, das an dem Ausgang des 8-Bit-Signalspeichers 46 erscheint, steuert eine Terminalcharakteristik. Die Festlegung von TCB1 bestimmt, ob das Terminal in der normalen oder in der kreuzgekoppelten Konfiguration ist. Bit TCB2 bezeichnet, ob Kanal A oder Kanal B der Nutzer-Empfänger-Kanal ist. TCB3 gibt die Fanglogik des Zugriffsfensters frei, wenn sie gesetzt ist, und sperrt die Logik, wenn sie nicht gesetzt ist. Bit TCB4 erhält Sendezugriff, wenn es so gesetzt ist, daß der Übertragungspfad an dem Terminal während mehrfacher Terminalsendungen von einem gegebenen Terminal offengehalten wird. In dieser Ausführungsart wird der Übertragungszugriff nicht aufgegeben, und dem Zugriffsfenster wird nicht erlaubt, zwischen Terminalsendungen durch die Schleife zu wandern. Bit TCB5 zeigt, wenn es gesetzt ist, an, daß eine Terminalsendung zur Übertragung an den Kanal A bereit ist. Wenn das Terminal in dem diagnostischen Betriebsmodus ist, wird das TB sofort übertragen. Wenn das Terminal in dem Betriebsmodus für den Nutzerzugriff ist, veranlaßt das Setzen dieses Bits, daß das Zugriffsfenster gefangen und das TB dann übertragen wird.
Bit TCB6 zeigt, wenn es gesetzt ist, an, daß eine Terminalsendung zur Übertragung im B-Kanal bereit ist. Die Übertragung wird in dem diagnostischen Modus und dem Betriebsmodus für den Nutzerzugriff verwirklicht, wie für den A-Kanal beschrieben. Bit TCB7 ist das Sendefreigabebit für den Nutzerzugriff. Die Bits TCB0 und TCB7 werden als Eingaben für das negative AND-Gatter G1 vorgesehen, um ein Signal des diagnostischen Modus DIAG zu liefern, das anzeigt, daß das Terminal in dem diagnostischen Modus arbeitet. Das Inverse des Relais-Steuerungsbits wird durch den Inverter I1 als bereitgestellt. Das Inverse des Empfangskanalbits der Nutzerdaten wird durch den Inverter I2 als bereitgestellt.
Ein Zwei-Bit-Signalspeicher 47 ist an die CPU-Datenbits 5 und 6 gekoppelt, die durchgängig zum Ausgang des Signalspeichers 47 durch den CPU-Schreibbefehl zwischengespeichert sind. Die Ausgänge von dem Zwei-Bit-Signalspeicher werden als QB5 und QB6 bezeichnet, die an die Logikschaltung der TLU-Übertragung übertragen werden, die anzeigt, daß eine Terminalsendung bereit ist, entweder in Kanal A bzw. in Kanal B übertragen zu werden. Der Zwei-Bit-Signalspeicher wird erneut durch ein QB5- oder QB6-Rücksetzsignal gesetzt, das durch den Übertragungsblock- Signal-Generator-Bereich (Fig. 33) der TLU-Sendelogik 17 (Fig. 18) erzeugt wird, was hier nachfolgend beschrieben wird. Dieses Neusetzen beseitigt die Anzeige, daß eine Terminalsendung bereit ist, entweder in Kanal A oder Kanal B übertragen zu werden.
Man sieht ein JK-Flip-Flop FF1, bei dem das CPU-Datenbit 3 durch einen Inverter I3 an den K-Eingang gekoppelt ist. Der CPU-Schreibbefehl ist so an den Zeiteingang des FF1 gekoppelt, daß auf den CPU- Schreibbefehl hin ein Initiierzugriffsfenstersignal (IAW) am Q-Ausgang des Flip-Flop bereitgestellt wird. Ein Terminal-Übertragungssignal TT von der Übertragungsfolgelogik (Fig. 31) in der TLU-Übertragungslogik 17 (Fig. 18) ist mit der Voreinstellung von FF1 gekoppelt, um das IAW-Signal zu beseitigen, nachdem ein Zugriffsfenster übertragen worden ist.
Fig. 20B zeigt den Terminalstatusanschluß 20 (Fig. 18), bei dem jegliche Änderungen im Status in dem System erfaßt werden, und der gegenwärtige Status des Systems an die CPU 11 übertragen wird. Zwei Zeitgebersignale, eine Schleifenschließzeit-Ausgabe A und eine Schleifenschließzeit-Ausgabe B sind als Eingänge an einem Paar von AND-Gattern G2 bzw. G3 vorgesehen. Entweder ist Bit oder Bit TCB2 anwesend, abhängig davon, ob Nutzerdaten auf den Kanälen A bzw. B übertragen werden. Als eine Folge davon wird ein Eingang an dem OR-Gatter G4 vorgesehen, das an das Bit-5-Terminal an einem 8-Bit-Signalspeicher 48 und an einen Eingang an einer Seite eines Komparators 49 gekoppelt ist. Eine Zeit-Ausgabe für ein empfangenes Zugriffsfenster (AW) für den Kanal A ist mit Bit 6 des 8-Bit-Signalspeichers durch einen Inverter I4 gekoppelt, und eine Zeit-Ausgabe eines empfangenen Zugriffsfensters (AW) für Kanal B ist an den Bit-7-Eingang an dem 8-Bit-Signal-Speicher durch einen Inverter I5 gekoppelt. Die beiden letztgenannten Signale sind auch mit dem Komparator 49 verbunden. Ein Nutzerüberlaufsignal, das von einem Zeitgeber in dem Schaltkreis in Fig. 28A erhalten wird, ist an den Bit-3-Eingang des 8-Bit-Signalspeichers und an die Eingangsseite des Komparators 49 gekoppelt. Wenn einer der Oszillatoren in den dualen Übertrage-/Empfangsmodulen 12a und 12b den Status wechselt, wird ein Signal in ein OR-Gatter G5 gegeben, das einen Ausgang liefert, der mit Bit-2-Eingang des 8-Bit- Signalspeichers 48 und der Eingangsseite des Komparators 49 gekoppelt ist. Der Status von Kanal A und von Kanal B wird auch von dem T/R-Modul erhalten und ist mit den Bits 1 bzw. 0 an dem 8-Bit-Signalspeicher und der Eingangsseite des Komparators gekoppelt. Das Oszillator- und das Kanalstatussignal werden von dem T/R-Modul erhalten, wie man in der hier zuvor beschriebenen Fig. 19 sehen kann.
Der Komparator 49 macht einen Vergleich zwischen Signalspeicher 48-Eingängen und ausgewählten Signalspeicher-48-Ausgängen. Wenn der Vergleich "nicht gleich" ist, wird ein Statuswechselsignal erzeugt, das für die CPU 11 eine Programmunterbrechung erzeugt. Die CPU 11 antwortet durch Ausgeben eines CPU-Lese-Impulses an den Signalspeicher 48, der die neuen Statusdaten an dem CPU-Datenbus überträgt und die Eingänge des Komparators 49 ausgleicht.
Gemaß Fig. 21 ist ein Schema für die Funktionsdecoder 24a und 24b in Fig. 18 dargestellt. Der empfangene Takt, der empfangene Übertragungsblock und die empfangenen Daten, die in den Fig. 4 bis 8 gesehen werden können, sind als Eingänge zu dem Funktionsdecoder vorgesehen. Der empfangene Takt wird durch einen Inverter I20 dem Takteingang eines Zählers 52 bereitgestellt. Der empfangene Übertragungsblock wird durch einen Inverter I6 dem K-Eingang des JK-Flip-Flops FF2 bereitgestellt, so daß an dem nächsten Taktimpuls der -Ausgang des Flip-Flops den Zahler 52 starten wird. Bei einer Null-Zählung von dem Zähler wird ein Signalspeicher 53 durch ein negatives OR-Gatter G6 gelöscht. Die empfangenen Daten werden dem Eingang eines D-Typ-Flip-Flops FF3 zugeführt, der das erste Bit des Funktionscodes an dessen Ausgang sperrt. Das zweite Bit des Funktionscodes wird an dem Eingang von einem der vier Decoder 54 angelegt, der die zwei Bits dann an seinem Eingang decodiert und eine Anzeige an dem Decoderausgang bereitstellt, daß die Nachricht eine Terminalsendung (TB) ist, wenn der Decodereingang eine digitale "00" ist, daß sie der Start einer Nachricht ist (SM), wenn der Eingang eine digitale "01" ist, daß sie ein Abstand zwischen den Nachrichten (IG) ist, wenn der Eingang eine digitale "10" ist, und daß sie eine Ende-der-Übertragung-Nachricht (EOT) ist, wenn der Eingang eine digitale "11" ist. Am Ende der zweiten Taktzählung nach dem durch das Übertragungsblocksignal verursachte Löschen wird der Ausgang des Decoders 54, der an dem Eingang des Signalspeichers 53 ist, zum Ausgang des Signalspeichers hin zwischengespeichert. Der Signalspeicherausgang für die Nachrichten TB, SM und IG bleibt gesetzt, wodurch angezeigt wird, daß eins dieser Nachrichtenformate gleich empfangen werden wird, bis der nächste empfangene Übertragungsblock am Empfänger eintrifft. Das Flip-Flop FF2 ist vorher gesetzt, um den Zähler 52 durch die dritte Zählung abzuschalten, wo der Anstiegs- oder der Fallbereich der Zählung, wie angezeigt, in Betrieb ist. Wenn das EOT-Nachrichtenformat am Ausgang des Signalspeichers 53 angezeigt ist, wird dem D-Eingang eines D-Typ-Flip-Flops FF4 an die Anzeige bereitgestellt, und die Anzeige wird zum Q-Ausgang des Flip-Flops durch den nächsten Taktimpuls durchgetaktet, um den Signalspeicher 53 zu löschen. Deshalb wird die EOT-empfangene Anzeige nach einem Taktimpuls erneut gesetzt.
Unter Verwendung von Fig. 22 der Zeichnungen wird jetzt für die Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik 22 in Fig. 18 ein Schema beschrieben werden. Die empfangenen Daten und die empfangenen Takte von den T/R-Modulen 12a oder 12b, wie sie durch den Auswahl-Multiplexer 44 des Kanalempfangs ausgewählt werden (Fig. 18), werden als zwei Eingangssignale an die Nutzerschnittstelle geliefert. Die empfangenen IG- und SM-Signale von dem Funktionsdecoder 24 der Fig. 21 werden auch als Eingangssignale bereitgestellt. Die IG- und SM-Signale werden an ein OR-Gatter G7 eingegeben, dessen Ausgang als ein Eingang an ein AND-Gatter G8 und an ein AND-Gatter G9 vorgesehen ist. Gatter G7 liefert deshalb einen logischen Hochzustand, wenn entweder SM- oder IG-Signale empfangen werden. Wenn die SM-empfangenen Signale an die Empfänger-Nutzerschnittstellen-Logik gekoppelt ist, wird es durch einen Inverter I7 geschickt, um einen Flip-Flop FF5 zu takten, um einen logischen Hochzustand an Eingängen an AND-Gattern G8 und G9 bereitzustellen. Als eine Folge werden die empfangenen Daten und die empfangenen Taktsignale zu dem Ausgang des OR-Gatters G7 und den Flip-Flop FF5 und-verbunden, um DR (Daten) und CR (Takt) zu liefern. Der Ausgang von von FF5 ist das Empfangsfreigabesignal für die Empfänger-Nutzerschnittstelle 27 und wird bleiben, bis FF5 durch die Beseitigung des Signals RR (user ready to receive = Nutzer bereit zum Empfangen) oder durch das Erscheinen eines Empfangs-TB oder Empfangs-EOT-Signals durch die NOR-Gatter G10 und G11 vorher festgelegt ist, wie gezeigt.
Mit Fig. 23 wird der Schaltkreis für die Terminalsendeübertrager 21a und 21b in Fig. 18 beschrieben werden. Der CPU-Datenbus ist mit den Eingängen der zwei 8-Bit-Signalspeicher 56 und 57 gekoppelt. Acht Bits werden in jedem 8-Bit-Signalspeicher auf Befehl von der CPU durch die negativen AND-Gatter G12 und G13 gespeichert. Man kann sehen, daß der Signalspeicher 56 durch das Gatter G13 betätigt wird, und daß der Signalspeicher 57 durch das Gatter G12 betätigt wird. Ein internes Übertragungsblocksignal, das von dem Schaltkreis von Fig. 33 in der TLU-Übertragungslogik 17 von Fig. 18 erhalten wird, lädt die gespeicherten Daten in ein Schieberegister 58. Ein internes Taktsignal von dem hier mit der zuvor genannten CPU 11 verbundenen Takt (nicht gezeigt) taktet die geladenen Daten seriell aus auf die TB-Übertragungs-Leitung.
Fig. 24 ist ein Diagramm für die logischen Fangschaltkreise 19a oder 19b der Fig. 18 für das Zugriffsfenster. Dieser Schaltkreis legt das DIAG-Signal vom Terminalsteuerungsanschluß 18 und einem Wechsel- Kanalsignal (TCB2 oder , Fig. 20A) an ein negatives OR-Gatter G 14 an. Das DIAG-Signal zeigt an, daß das Terminal in dem diagnostischen Modus angeordnet ist, und das Wechsel-Kanalsignal zeigt an, daß der Grundkanal nicht der aktive Kanal ist. In jedem Fall wird das AND-Gatter G15 abgeschaltet. Ein Nutzer-Bereitschafts-Signal von der Sende- Nutzerschnittstellen-Logik 23 (Fig. 18) wird als ein Eingang für ein AND-Gatter G16 zusammen mit dem Sendefreigabebit TCB7 von dem Terminalsteuerungsanschluß von Fig. 20A bereitgestellt. Wenn beide dieser zwei letztgenannten Signale vorhanden sind, liefert der Ausgang von dem AND-Gatter G16 einen logischen Hoch-Zustand als einen Eingang für ein OR-Gatter G17. Als eine Folge wird von dem Ausgang des OR-Gatters G17 für das AND-Gatter G15 ein logischer Hoch-Zustand bereitgestellt. Wie vorher erwähnt, wenn sowohl das DIAG- und als auch das TCB2- oder das -Signal beide abwesend sind, ist der Ausgang des negativen OR-Gatters G 14 normalerweise hoch. Als ein Ergebnis liefert das AND-Gatter G15 ein logisches Hochsignal von einem Eingang eines AND-Gatters G18. Wie hier zuvor erwähnt, ist das EOT-Empfangssignal von dem Funktionsdecoder der Fig. 21 für einen Taktimpuls hoch und liefert dabei ein Fangsignal (AWC) für ein Zugriffsfenster an dem Ausgang des AND-Gatters G18. Ein alternativer Weg für das AND-Gatter G15, seinen zweiten logischen Hoch-Eingang, von dem OR-Gatter G17 zu empfangen, ist, wenn das TB-Bereitschafts-Signal (QB5 für Kanal A und QB6 für Kanal B), das von dem Terminalsteueranschluß von Fig. 20A erhalten wird, als ein Eingang für den Schaltkreis von Fig. 24 vorgesehen wird. Somit wird, wenn das Nutzer-Bereitschafts-Signal und das Bit-TCB7 an dem Eingang zum Schaltkreis von Fig. 24 in einem logischen Hochzustand sind oder wenn ein TB-Bereitschafts-Signal dann in einem logischen Hochzustand ist, wenn das EOT-Empfangs-Signal an die Fanglogik von dem Funktionsdecoder 24a oder 24b für das Zugriffsfenster gekoppelt ist, einen AWC-Impuls bereitgestellt.
Gemäß Fig. 25A der Zeichnungen ist ein Schaltkreisdiagramm für die Relais/Zugriffs-Multiplexerlogik, die als Schaltkreissegmente 16a und 16b in Fig. 18 angesehen werden, gezeigt. Für einen asynchronen Betrieb während der Periode T&sub1; minus T&sub2; (Fig. 38) kann man vier Eingänge sehen, um Eingänge für eine Reihe von Gattern einschließlich eines NAND-Gatters G 19, eines negativen NOR-Gatters G20 und eines negativen NAND-Gatters G21 bereitzustellen. Die vier Signale sind die Signale TB von der Übertragungsfolgelogik von Fig. 31, die TB-Freigabesignale TCB5 (Kanal A) oder TCB6 (Kanal B) von dem Terminalsteuerungsanschluß von Fig. 20A, dem Kanalwähler für die Nutzerdaten- AW-Freigabe ( für Kanal A und TCB2 für Kanal B) von dem Terminalsteuerungsanschluß von Fig. 20A und dem internen Übertragungsblocksignal (INT ) von der Schaltung von Fig. 33 für einen Übertragungsblocksignalgenerator. Wenn diese vier Signale anwesend sind, wird zusammen mit einem Niedrigzustandssignal von Gatter G103, das - wie nachfolgend erklärt - bereitgestellt wird, ein Hoch an dem Ausgang des negativen NAND-Gatters G21 vorgesehen, das an einem A-Eingang in einem Multiplexer 58 gekoppelt ist. Dieser Ausgang von dem Gatter G21 stellt ein Übertragungsblock-bildendes Signal dar, das innerhalb des Multiplexterminals erzeugt wurde. Ein empfangenes Übertragungsblocksignal von den T/R-Modulen 12a oder 12b wird an einen B-Eingang des Multiplexers 58 durch einen Inverter I8 gekoppelt. Die empfangenen Daten sind an einen B-Eingang des Multiplexers durch einen Inverter I9 gekoppelt. Das interne Taktsignal wird an einen A-Eingang des Multiplexers gekoppelt, und das empfangene Taktsignal ist an einen B-Eingang des Multiplexers gekoppelt. Interne Daten werden an einen A-Eingang des Multiplexers gekoppelt, und das AWC-Signal von der Fanglogik von Fig. 24 für das Zugriffsfenster ist an einen B-Eingang des Multiplexers 58 gekoppelt. Wenn ein -Signal, das von der Schleifenzugriffslogik von Fig. 30 erhalten wird, in einem Hoch-Zustand ist, werden die B-Eingaben an dem Multiplexerausgang bereitgestellt, der als die Relaiskonfiguration erkannt werden kann. Wenn das -Signal in einem Niedrigzustand ist, werden die A-Eingänge für den Multiplexer 58 an den Ausgängen präsentiert, die als Übertragungszugriffskonfiguration erkannt werden können. Das zu übertragende Übertragungsblocksignal ist deshalb entweder der empfangene Übertragungsblock oder der intern vom Ausgang des Gatters G21 erzeugte Übertragungsblock und erscheint als TX . Die zu übertragenden Daten werden deshalb entweder als die empfangenen Daten oder die intern erzeugten Daten ( ) angesehen, und erscheinen an dem Ausgang des Schaltkreises als TX-Daten. Entweder der innere Takt oder der empfangene Takt wird an dem Ausgang des Multiplexers bereitgestellt, und erscheint als der TX-Takt an dem Ausgang des Schaltkreises. Wenn das Zugriffsfenster gefangen werden soll, können die Daten von dem Multiplexer 58 als durch eine Zahl von Komponenten einschließlich der Inverter I10, I11 und I12, des Flip-Flops FF6 und des NOR-Gatters G22 behandelt angesehen werden. Der Bezug zu dem Zeitgabediagramm von Fig. 25B zeigt, daß der empfangene Übertragungsblock zur Zeit t1 initiiert ist und synchron mit dem empfangenen Takt bis zur Zeit t2 dauert. Die empfangenen Daten werden, wenn sie ein Ende der Übertragungsnachricht mit einem Zugriffsfenster sind, gezeigt, bei denen das Ende der Übertragung des logischen Eins-Eins sich von t2 bis t5 erstreckt und das Zugriffsfenster sich erstreckt von t5 bis t7. Das Fangen des Zugriffsfensters (AWC-Impuls von der Fanglogik in Fig. 24 für das Zugriffsfenster) tritt an der fallenden Flanke des Taktes zur Zeit t4 auf. Als eine Folge dauert es einen weiteren halben Taktimpuls, bis das Flip-Flop FF6 durch den Ausgang vom Inverter 111 getaktet wird, und der Q-Ausgang von dem Flip-Flop FF6 erscheint als das -Signal, das von der Zeit t5 bis zur Zeit t7 logisch hoch ist. Die übertragenen Daten an dem Ausgang des NOR-Gatters G22 sind deshalb niedrig von t5 bis t7, wie bei den TX-Daten in Fig. 25b gezeigt. Somit ist das Zugriffsfenster beseitigt worden.
Ein RX-EOT-Signal ist als ein Eingang zum Schaltkreis von Fig. 25A dargestellt und ist gekoppelt an einen Eingang eines AND-Gatters G23. Man kann sehen, daß der Ausgang von dem Inverter I10 in einem logischen Hochzustand ist, wenn ein Zugriffsfenster in den Daten zur Verfügung steht. Der Q-Ausgang vom Flip-Flop FF6 ist hoch während der Periode t5 bis t7, wie in Fig. 25B bei gesehen werden kann. Wenn das RX-EOT-Signal von dem Funktionsdecoderschaltkreis von Fig. 21 vorhanden ist, das, wie vorher beschrieben, nur einen Taktimpuls lang ist, gibt es drei hohe Eingaben zu dem AND-Gatter G23, wenn ein Zugriffsfenster in den Daten zur Verfügung steht. Als eine Folge tritt der Ausgang OL von dem Schaltkreis von Fig. 25A für die Periode t5 bis t6 auf, wie in dem Zeitgabediagramm von Fig. 25B dargestellt.
Ein dritter Eingang zum negativen NAND-Gatter G21 vom negativen NAND-Gatter G103 ist in Fig. 25A gezeigt. Während der synchronen Phase des Busbetriebes (Periode t2 von Fig. 38) ist es wünschenswert, die Übertragung und Zirkulation des Funktionscodes für EOT/Zugriffsfenster zu unterdrücken, da das Zugriffsfenster nicht benutzt wird. Um dies zu verwirklichen, wird der dritte Eingang für das negative NAND-Gatter G21 vorgesehen. Wenn das Signal hoch ist, bleibt der Ausgang des negativen NAND-Gatters G103 niedrig, wobei dabei die Freigabe des negativen NAND-Gatters G21 erfolgt, um Übertragungsblock-bildende Signale, wie vorher hier beschrieben, für den asynchronen Betrieb durchzulassen. Das Signal ist niedrig während der Periode T&sub2; (synchroner Betrieb), wie in der Diskussion zu Fig. 28 hier nachfolgend gezeigt ist. Wenn ein Ende-der-Übertragung-( )-Funktionscodes auch übertragen wird als ein Niedrigsignal während einer synchronen Übertragung (während von Fig. 28C niedrig ist), wird eine Anzeige bereitgestellt, daß der Nutzer seine Übertragung beendet hat und das Terminal versuchen wird, ein neues Zugriffsfenster auf den Bus zu übertragen. Die zwei Niedrig-Eingänge zu dem negativen NAND-Gatter G103 schaffen jedoch davon einen Hoch-Ausgang, der, gekoppelt an das NAND-Gatter G21, das Gatter hemmt und deshalb eine Übertragung des Übertragungsblocksignals, das mit dem EOT-Funktionscode auf dem Bus verbunden ist, verhindert. Die EOT-Funktionscode- und Zugriffsfenster-Datenbits werden in diesem Moment an den Bus übertragen, aber das Übertragungsblocksignal, das benutzt wird, um sie zu identifizieren, wird unterdrückt wie hier beschrieben, und der übertragene Funktionscode und das Zugriffsfenster sind deshalb bedeutungslos.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 26 wird die Schaltung für den Nutzer/Überwachungsdaten-Multiplexer 22a und 22b in Fig. 18 beschrieben werden. , und sind normalerweise Hochsignale, die, wenn betätigt, einen Niedrigzustand annehmen und anzeigen, daß ein Terminalsende-, Nachrichtenbeginn- oder ein Abstand-Zwischen-Nachrichten-Format bereit zur Übertragung ist. Ein Feld von Gattern G24 bis G32 ist mit den Invertern I13 bis I15 angeordnet, um mit einem Paar von Flip-Flops FF7 und FF8 so zu arbeiten, daß die Flip-Flops als ein 2-Bit-Schieberegister arbeiten, die einem inneren Übertragungsblocksignal folgen, um einen geeigneten Funktionscode an dem Q-Ausgang des FF8 bereitzustellen, entsprechend den -, - oder B-Eingaben. Die Flip-Flops FF7 und FF8 werden durch das innere Taktsignal getaktet. Der 2-Bit-Funktionscode wird an einem Eingang eines Multiplexers 59 bereitgestellt, der den Funktionscode auswählt, der an dem Multiplexerausgang als interne Daten für die zwei Taktperioden bereitgestellt wird. Wenn der Eingang zu dem Schaltkreis von Fig. 26 entweder oder ist, veranlaßt ein Umschaltsignal (SW OVER) an dem Wahlterminal des Multiplexers 59 den Multiplexer, Benutzerdaten zu dessen Ausgang als interne Daten durchzulassen. Wenn der Eingang zu dem Schaltkreis ist, verläßt das Umschaltsignal den Multiplexer 59 im Zustand, den Q-Ausgang vom FF8 zu dem Ausgang des Multiplexers als interne Daten durchzulassen. Der Schaltkreis funktioniert in dieser Art und Weise, weil eine zu übertragende Terminalsendung durch das OR-Gatter G30 ungeändert in das 2-Bit- Schiebe-Register geht, das aus den Flip-Flops FF7 und FF8 besteht. Die Taktimpulse verschieben dann die gesamte Terminalsendung durch den Q-Ausgang des FF8 in sechzehn zusätzliche Taktimpulse. Deshalb benötigt eine Terminalsendung zusammen mit dem Terminalsendefunktionscode 18 Taktimpulse, die durch das Register zu verschieben sind, das durch die Flip-Flops gebildet werden. Der Start einer Nachricht und der Funktionscodes der Abstände zwischen den Nachrichten werden durch das Register in zwei Taktimpulsen verschoben. Drei Taktimpulse werden benötigt, um das Ende des Übertragungsfunktionscodes plus eines Zugriffsfensters durch das 2-Bit-Register zu verschieben. Der EOT-Funktionscode wird nur für jene Bedingungen hergestellt, wenn die -, - und -Signale nicht vorhanden sind, und ein Übertragungsblock-bildendes Signal vorhanden ist. In klarer Weise benötigt dieser Zustand, daß ein EOT-Funktionscode durch das 2-Bit-Schieberegister, das durch FF7 und FF8 gebildet wird, erzeugt wird.
Fig. 27 zeigt ein Termial-Sende-Empfängerregister bei 26a und 26b, wie in Fig. 18 zu sehen. Der Schaltkreis von Fig. 27 empfängt eine decodierte Terminalsendeidentifikation TB von dem Funktionsdecoder von Fig. 21, der mit einem Startzählterminal an einem Zähler 61 verbunden ist. Ein empfangener Takt und empfangene Daten werden in das Terminalsende-Empfängerregister von einem T/R-Modul 12a oder 12b eingegeben. Der empfangene Takt wird durch einen Inverter I16 umgewandelt und mit den Takteingängen des Zählers 61 und eines Schieberegisters 62 gekoppelt. Die empfangenen Daten werden an den Eingang des Schieberegisters gekoppelt. An dem Ende einer 8-Takt-Impulszählung liefert der Zähler ein Eingangssignal an ein OR-Gatter G33, was einen "Schiebe ein"-Impuls an einen Speicher 63 liefert, so daß die ersten acht Bits der empfangenen Daten in den Speicher von dem Schieberegister 62 hineingenommen werden. An dem Ende der sechzehn Taktzählungen von dem Zähler 61 liefert das OR-Gatter G33 einen anderen "Schiebe ein"-Impuls an den Speicher 63, um die nächsten acht empfangenen Datenbits in der Terminalsendung in den Speicher von dem Schieberegister 62 hineinzunehmen. Wenn die volle sechzehn Bit-Terminal-Sendung in dem Speicher ist, wird ein Bereitschaftssignal geliefert, das die CPU 11 anweist, daß die empfangene Terminal-Sendung bereit ist, gelesen zu werden. Die CPU ruft die Terminal-Sendung von dem Speicher auf durch Auswählen eines negativen AND-Gatters G34 und dazu Bereitstellen eines CPU gelesenen Signals. Die Auswahl- und Lesesignale liefern eine Ausgabe von dem negativen AND-Gatter G34, das den Speicher veranlaßt, die ersten empfangenen acht Datenbits, gefolgt von den zweiten empfangenen acht Datenbits, an den CPU-Datenbus zu übertragen. Die gesamte Terminal-Sendung wird dabei an die CPU 11 übertragen.
Unter Bezugnahme auf das Schaltkreisdiagramm von Fig. 28A wird ein "Bereit-zur-Übertragung"-Signal RT OUT von einer Nutzerdatenquelle empfangen und an einen Eingang eines negativen OR-Gatters G37 gekoppelt. Ein Nutzer-Sendefreigabesignal TCB7 (von dem Schaltkreis des Terminal-Steuerungsanschlusses von Fig. 20A) wird auch an den Eingang des Gatters G37 gekoppelt. Ein Überlaufzeitgeber 64 hat einen Ausgang, der in einem Hoch-Zustand ist, wenn der Zeitgeber nicht freigegeben ist. Der Zeitgeberausgang ist auch in einem Hoch-Zustand, nachdem er freigegeben wurde, bis die Zeit ausläuft. Die Zeitausgabeperiode für den Zeitgeber ist festgelegt, um die maximale Übertragungszeit zu definieren, die für eine Nutzerübertragung erlaubt werden kann. Folglich kann der Nutzer eine Nachricht senden, die jegliche Zeitmenge innerhalb dieser vorbestimmten maximalen Periode verbrauchen kann. Wenn die Signale RT, TCB7 und Zeitgeberausgang vorhanden sind, nimmt der Ausgang des Gatters einen logischen Hoch-Zustand ein, wodurch er ein Nutzerbereitschaftssignal liefert und die vorherige Festlegung für einen Flip-Flop FF9 beseitigt. Das Nutzerbereitschaftssignal wird durch die hier zuvor in Verbindung mit Fig. 24 beschriebene Fanglogik des Zugriffsfensters genutzt. Nachdem das Zugriffsfenster gefangen ist (durch den Betrieb des Schaltkreises von Fig. 24), geht das Signal in einen logischen Niedrig-Zustand. Dieses Signal wird durch einen Inverter 117 invertiert und mit dem K-Eingang von FF9 gekoppelt. Ein Signal geht in einen logischen Niedrigzustand am Ende des SM-Funktionscodes und wird an dem Takteingang des FF9 gekoppelt. Die nach unten gehende flanke dieses Taktsignals liefert ein logisches Hochsignal an den -Ausgang von FF9, um das Signal ET OUT zu liefern, das eine Anzeige ist, daß eine Nutzerübertragung auf den Bus ankommt.
Das -Hochsignal wird auch in den Überlaufzeitgeber 64 als das Freigabesignal eingegeben, und die internen Taktimpulse beginnen die Zeitzählung. Da das Freigabe- oder ET-OUT-Signal nicht länger bleibt als die maximale Zeit, die für jede Nutzerübertragung zugelassen ist, wird der Ausgang von dem Zeitgeber in einem logischen Hochzustand bleiben. Der -Ausgang von FF9 wird auch in ein AND-Gatter G35 mit drei Eingängen eingegeben. Ein Flip-Flop FF10 hat einen Q-Ausgang, das vorher auf einen logischen Hochzustand festgelegt wurde, der auch Eingang für das Gatter G35 ist. Das Gatter G35 ist deshalb freigegeben, um das innere Taktsignal durch das AND-Gatter als das Signal CT abzuleiten. Das Taktsignal wird an die Sende-Nutzerschnittstellen-Logik als Taktsignal CI zurückgegeben, das in Phase mit Nutzerdaten DT ist. Das ET-OUT-Signal ist auch Eingang für ein NAND-Gatter G38, so daß das Inverse der Nutzerdaten DT an dessen Ausgang bereitgestellt wird. Die invertierten Nutzerdaten werden an den Multiplexer 59 in dem Nutzer-/Überwachungsdaten-Schaltkreis von Fig. 26 gekoppelt, um - wie obengenannt beschrieben - genutzt zu werden.
Das Nutzerbereitschaftssignal wird, wenn es zusammen mit einem normalen -Hochsignal auf ein logisches Hoch festgelegt ist, an ein negatives OR-Gatter G36 eingegeben. Das liefert einen logischen Hochausgang von dem Gatter, das das vorherige Setzen vom Flip-Flop F10 beseitigt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops bleibt in einem logischen Hochzustand in dieser Bedingung und wird nur verändert werden durch einen Takteingang (dessen fallende Flanke). Das Signal triggert eine Einkreisvorrichtung 66, um auf einen logischen Hoch-Zustand an dem Takteingang von FF10 zu steigen. Die Einkreis-Periode ist länger als die Taktperiode (CI), so daß der Einkreis-Ausgang in einem Hoch-Zustand so lange bleibt, wie CI vorhanden ist. Am Ende der Nutzerübertragung wird das Signal RT OUT beseitigt, und das Signal ET OUT wird deshalb beseitigt, und das Taktsignal wird an dem AND-Gatter G35 blockiert. Der Schaltkreis von Fig. 28A führt dabei seine spezifische Funktion für diese Nachrichtenübertragung zu Ende. Wenn jedoch ein Abstand zwischen zwei Nachrichten benötigt wird, wird das Signal RT OUT nicht beseitigt. Seit dieser Zeit unterbricht die Datenquelle den Pfad zwischen CT und CI, und der Einkreis 66 läuft aus. Das Flip-Flop FF10 wird an der fallenden Flanke des Einkreis-Ausgangs getaktet, was den Q-Ausgang veranlaßt, niedrig zu gehen. Das Taktsignal durch das AND-Gatter G35 wird dabei blockiert, und der niedrig verlaufende Zustand an dem Q-Ausgang von FF10 liefert ein -Signal, das eine Anzeige ist, daß ein Abstand zwischen Nachrichten auftritt. Das Signal ET OUT bleibt, da das Signal für die gesamte Dauer einer SM- und IG-Nachricht vorhanden ist. Das -Signal wird an die Sendefolgelogik (Fig. 32) zum hier nachfolgend beschriebenen Zweck geliefert und wird auch der Nutzer/Überwachungsdaten-Logik von Fig. 26 zum hier nachfolgend beschriebenen Zweck bereitgestellt. Als Folge anstelle des als ein Funktionscode erzeugten Endes der Übertragung (EOT) wird ein Abstand zwischen Nachrichten (IG) als ein Funktionscode erzeugt, so daß Buszugriff durch das Terminal und den damit verbundenen Nutzer erhalten bleibt.
Unter Bezug jetzt auf das Zeitgabediagramm von Fig. 28B wird die Art und Weise, mit der die Busspeicherung während des asynchronen Betriebes, wie oben beschrieben, verwirklicht wird, diskutiert werden. Das Signal RT OUT wird zur Zeit t1 erzeugt, nachdem das Signal ET OUT zu einer späteren Zeit t2 erzeugt wird. Ein halber Zyklus später treten die Taktsignale CT und CI zur Zeit t3 auf. Zur Zeit t3 tritt auch der Ausgang von dem Einkreis 66 auf und bleibt bis zum letzten Taktimpuls in der SM-Nachricht plus der Einkreis-Periode (von willkürlicher Länge), die in Fig. 28B als sich von t4 bis t5 erstreckend gezeigt ist. Wenn der Einkreis-Ausgang fällt, fällt auch der Q-Ausgang des Flip-Flops FF10, der das Signal ist, zur Zeit t5. Somit wird ein Funktionscode eines Abstandes zwischen Nachrichten IG durch den Schaltkreis von Fig. 26 erzeugt, und Zugriff zum Bus bleibt bestehen. Ein Signal wird zur Zeit t6 bereitgestellt, das ein niedriggehendes Signal ist, das das negative OR-Gatter G36 veranlaßt, das Flip-Flop FF10 vorher zu setzen, so daß der Q-Ausgang wieder einen logischen Hochzustand annimmt, das Signal wird beseitigt (zurück auf einen Hochzustand gesetzt), und die Übertragung der Nachricht des Abstandes zwischen zwei Nachrichten erfolgt in der gleichen Art und Weise wie hier zuvor beschrieben für den Start bei einer Nachrichtenkommunikation.
Der synchrone Adapterschaltkreis 23A (Fig. 3 und 18) ist im Detail in Fig. 28C gezeigt. Der CPU Ausgangsanschluß 100 erlaubt der CPU, den Betrieb des synchronen Adapterschaltkreises durch Bereitstellen von drei Steuerungsleitungen PS-RT, PS-ET und PSX zu steuern. Die Beschreibung des Schaltkreisbetriebes wird für drei Situationen vorgenommen:
(1) Betrieb für einen asynchronen Nutzer;
(2) Betrieb für einen synchronen Nutzer mit RT gesetzt (Nutzer bereit zur Übertragung);
(3) Betrieb für einen synchronen Nutzer mit RT nicht gesetzt (Nutzer nicht bereit zur Übertragung). Anfangs werden diese Signale gemäß der folgenden Tabelle festgelegt:

Signal

Logischer Zustand

PS-RT Niedrig
RTP Niedrig
PS-ET Hoch
ETP Hoch
PSXMSN Niedrig
PSX Hoch
Hoch
Für die erste Betriebssituation, wo ein asynchroner Nutzer angeordnet ist, werden die vorgenannten Anfangsbedingungen beibehalten. Das niedrige PS-RT-Signal vom Ausgangsanschluß 100 setzt vorher das Flip-Flop 100 so daß der -Ausgang (RTP) niedrig ist. RTP ist ein Eingang für ein negatives AND-Gatter G100. Während RTP niedrig ist, ist G100 freigegeben, um den logischen Zustand seines anderen Eingangs durchzulassen, das Nutzer-RT-Signal. Der Ausgang von G100 wird das RT-OUT-Signal, das mit der Sende-Nutzerschnittstellen-Logik 23 (Fig. 3 und 18) verbunden ist. Der Ausgang des Flip-Flop FF101 (ETP) wird als ein Eingang an ein negatives OR-Gatter G102 bereitgestellt. Da dieses Signal in dem logischen Hochzustand ist, bestimmt der andere Eingang von G102, ET OUT, den Zustand des G102-Gatter-Ausgangs, USER ET. Somit ist in diesem Fall der Synchronadapterschaltkreis für den asynchronen Nutzer transparent.
Während der synchronen Phase des Busbetriebes werden die Sender RT-Signale des asynchronen Nutzers unterdrückt, so daß sie nicht den synchronen Nutzerbetrieb beeinflussen werden. Um dies zu erreichen, setzt die CPU das PS-RT-Signal in einen logischen Hochzustand. Das beseitigt das vorher beim Flip-Flop FF100 gesetzte Signal, und es wird auch als ein Eingang zu einem NAND-Gatter G101 bereitgestellt. Wenn der Nutzer zu dieser Zeit keine laufende Übertragung hat, wird der andere Eingang zum Gatter G101 (das USER ET-Signal) auch hoch sein, was somit den Ausgang von Gatter G101 veranlaßt, niedrig zu sein, wobei dabei das Flip-Flop FF100 gelöscht wird. Das veranlaßt den RTP-Eingang an Gatter G100, hoch zu gehen, und den Ausgang von Gatter G100 (RT OUT) hoch zu sein, und zwar unabhängig von dem USER RT-Signal- Eingangszustand.
Wenn eine Übertragung läuft, wenn PS-RT durch die CPU hochgesetzt ist, wird das USER ET logisch niedrig sein, und die Übertragung wird weitergehen. Wenn die Übertragung beendet ist, wird das ET OUT- Signal (und somit der Nutzer-ET-Signal-Ausgang vom Gatter G102) hoch gehen, was das Flip-Flop FF 100 veranlaßt, wie oben beschrieben, gelöscht zu werden, und dabei jegliche folgende aktiven RT-OUT-Signale zu unterdrücken.
Am Ende der synchronen Phase (Periode T2 in Fig. 38), wenn die asynchrone Phase wieder stattfindet, setzt die CPU wieder das PS-RT- Signal niedrig, um das Flip-Flop FF100 vorher zu setzen, und dabei wieder das Gatter G100 freizugeben, um RT-OUT-Signale durchzulassen. Somit wird einem asynchronen Nutzer wieder erlaubt zu senden.
Im zweiten hier zuvor genannten Schaltkreisbetrieb, den Betrieb für einen Nutzer mit festgelegtem RT, wird ein Zeitgabediagramm in Fig. 28D bereitgestellt, um die Betriebsbeschreibung zu verbessern. Während der Perioden, wenn der Nutzer nicht vorsieht zu übertragen, setzt die CPU das PS-RT in einen logischen Hochzustand. Das veranlaßt das Flip-Flop FF100, gelöscht zu werden und den Ausgang des Gatters G 100 (RT OUT) wie in Verbindung mit dem hier zuvor diskutierten ersten Schaltkreisbetrieb hochzuhalten. Zu einer vorbestimmten Zeit (t1) vor der tatsächlichen Zeit der Übertragung setzt die CPU die PS-ET-Steuerleitung sofort niedrig. Das löscht das Flip-Flop FF101, dessen Q-Ausgang (ETP) ein Eingang für das negative OR-Gatter G 102 ist. Das veranlaßt den Ausgang des Gatters G102, das USER-ET-Signal, niedrig zu werden.
Diese Bedingung kann durch einen Nutzer als "Bereitschafts"-Signal interpretiert werden, um Daten zur Übertragung vorzubereiten. Ein logisches niedriges USER-ET-Signal veranlaßt ebenfalls den Ausgang von Gatter G101, hoch zu werden, wodurch das Lösch-Signal vom Flip-Flop FF100 beseitigt wird.
Zu einer späteren Zeit (t2) setzt die CPU das PS-RT-Signal sofort niedrig. Das veranlaßt das Flip-Flop FF100 vorher gesetzt zu werden. Der Ausgang des Flip-Flop FF100 (RTP) gibt das Gatter G100 frei, um das RT OUT zu veranlassen, aktiv (niedrig) zu werden. Das RT-OUT-Signal wird dem J-Eingang des Flip-Flop FF101 bereitgestellt. Da das Signal zu der Zeit niedrig ist, wandelt die CPU das PS-RT in seinen Hoch-Zustand bei t3 zurück, wobei das Flip-Flop FF101 dabei getaktet wird. Der Ausgang des Flip-Flops FF101 (ETP) wechselt nicht seinen Zustand, bleibt aber der logische Niedrig-Zustand
Zu der Zeit, die Übertragung jetzt an den Bus (t4) zu beginnen, setzt die CPU sofort das PSX-Signal niedrig. Das taktet das Flip-Flop FF102, der seinen J-Eingang infolge des aktiven Niedrig-Zustandes des RT-OUT-Signals hoch hat, das invertiert wird. Dadurch wird das -Signal niedrig. Als ein Ergebnis beginnt die synchrone Übertragungsfolge.
Wenn das Terminal vorbereitet ist, Daten von dem Nutzer zur Zeit t5 zu akzeptieren, wird es das ET-OUT-Signal auf einen Niedrigzustand setzen. Dieses Signal ist mit dem vorher gesetzten Eingang des Flip- Flops FF101 verbunden, was das ETP-Signal veranlaßt, in den Hochzustand zurückzukehren. Dieses Hochsignal, das ein Eingang für das negative OR-Gatter G102 ist, veranlaßt dabei das USER-ET-Signal, niedrig zu bleiben.
Wenn der Nutzer seine Übertragung zur Zeit t6 beendet hat, wird sie das USER-RT-Signal deaktivieren, was den Ausgang des Gatters G100 (RT OUT) veranlaßt, auch deaktiviert zu werden. Das Terminal bestätigt durch Hochsetzen des ET OUT. Dies veranlaßt den Ausgang des Gatters G102 (USER ET), auch hoch zu werden, das dabei das Flip-Flop FF100 durch das NAND-Gatter G101 zurücksetzt. Wenn das Terminal alle Übertragungen an den Bus zur Zeit t7 beendet hat, wird das ENDX-Signal von dem Generator für ein Übertragungsblock-bildendes Signal von Fig. 33 hoch und löscht das Flip-Flop FF102, wodurch in einen Hoch-Zustand gesetzt wird.
Der dritte Typ des Schaltkreisbetriebes, nämlich des Betriebes für einen synchronen Nutzer mit RT nicht gesetzt, wird unter Bezug auf das Zeitgabediagramm von Fig. 28E beschrieben. Während Perioden, wenn der Nutzer nicht plant zu übertragen, setzt die CPU TS-RT in ein logisches Hochniveau. Das veranlaßt das Flip-Flop FF100, gelöscht zu werden und den Ausgang des Gatters G 100 (RT OUT) hochgehalten zu werden, wie für asynchronen Betrieb hier zuvor erklärt. Zu einer vorbestimmten Zeit (t1) vor der tatsächlichen Zeit der Übertragung, setzt die CPU die PS-ET-Steuerleitung sofort niedrig, um das Flip-Flop FF101 zu löschen. Der Q-Ausgang von FF101 veranlaßt den Ausgang des Gatters G102 (USER ET), niedrig zu werden. Diese Bedingung kann durch den Nutzer als ein "Bereitschafts"-Signal genutzt werden, um Daten zur Übertragung vorzubereiten. Ein logisches Niedrig-USER-ET-Signal veranlaßt den Ausgang von Gatter G101 auch, hoch zu sein, und somit das Lösch-Signal vom Flip-Flop FF100 zu beseitigen. Zu einer späteren Zeit (t2) setzt die CPU das Buchstaben-PS-RT-Steuerungssignal sofort niedrig. Das veranlaßt das Flip-Flop FF100, vorher gesetzt zu werden, was das Gatter G100 freigibt, um das USER-RT-Signal durchzulassen. Für diese Situation nehmen wir jedoch an, daß der Nutzer keinen Datenfluß zu übertragen hat und so das USER-RT-Signal nicht niedrig setzt. Deshalb wird der Ausgang des Gatters G100 (RT OUT) nicht niedrig werden. Wenn das CP das PS-RT-Signal auf einen Hochzustand (t3) zurückverwandelt, wird das Flip-Flop FF101 mit einem logischen Hoch an seinen J-Eingang getaktet. Das veranlaßt den Ausgang des Flip- Flops FF101 in einen logischen Hochzustand zurückzukehren und veranlaßt weiter, den Ausgang des Gatters G102 (USER ET) auch in einen Hochzustand zurückzukehren, wodurch die Übertragung abgebrochen wird. Zu der Zeit, bei der die Übertragung stattgefunden haben sollte (t4), pulst die CPU das PSX-Signal niedrig. Wenn das RT OUT-Signal hoch ist, ist der J-Eingang zum Flip-Flop FF102 niedrig. Deshalb wechselt der Ausgang des Flip-Flops ( ) nicht den Zustand, und die Busübertragung wird nicht initiiert.
Es ist zu bemerken, daß gemäß der obigen Offenbarung die Nutzerdatenquelle entweder synchron oder asynchron sein kann. Eine synchrone Quelle wird nichts tun, bis sie ein USER-ET-Signal von dem Terminal erhält und wird dann antworten durch Aktivieren seiner USER-RT-Leitung, wenn ihre Daten bereit sind. Eine asynchrone Quelle wird erst seine USER-RT-Leitung aktivieren, wenn sie übertragen möchte und wird dann auf das Terminal warten, durch Aktivieren der USER ET zu antworten, wenn ein Zugriffsfenster gefangen worden ist. Somit wird die USER RT-USER ET-Okay-Folge für die zwei Typen von Datenquellen umgekehrt. Obwohl aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung nur eine einzige Datenquelle diskutiert worden ist, ist klar, daß mehrere Datenquellen durch Multiplexen der Schnittstellenleitungen angeordnet werden können. Solche Multiplextechniken sind gut bekannt und werden hier nicht weiter diskutiert werden.
Fig. 29 zeigt die TLU-Sendelogik in Blockform, die Eingangssignale PSXMSN, QB5, OL-A und IAW für eine Schleifenzugriffslogik 67 für Kanal A hat und die Eingänge PSXMSN, QB6, OL-B und IAW für eine Schleifenzugriffslogik 68 für Kanal B hat. Die zwei logischen Schaltkreissektionen für den Schleifenzugriff haben auch, wie angezeigt, einen Schleifenauswahleingang. Das PSXMSN-Signal wird von dem Schaltkreis von Fig. 28C erhalten, das QB5, QB6 und IAW werden von dem Schaltkreis von Fig. 20A erhalten, und die Signale OL-A und B werden von dem Schaltkreis von Fig. 25A erhalten. Das Schleifenauswahlsignal ist entweder das Signal TCB2 (Kanal B) oder (Kanal A), das auch von dem Schaltkreis von Fig. 20A erhalten wird. Das Nutzerbereitschaftssignal wird von dem Schaltkreis von Fig. 28A, wie hier zuvor beschrieben, erhalten. Ein logisches Schaltkreissegment 69 zum Schließen der Schleife empfängt die Signale SM, EG oder EOT von dem Funktionsdecoderschaltkreis von Fig. 21. Die logischen Segmente 67 und 68 des Schleifenzugriffes liefern ein Offenschleifen-A-( A)- bzw. ein Offenschleifen-B-( B)-Signal. Ein Generator 71 für ein Übertragungsblock-bildendes Signal liefert das interne Übertragungsblocksignal und die QB5- und QB6-Rücksetz-Signale. Das interne Übertragungsblocksignal wird durch verschiedene Schaltkreise, die hier zuvor beschrieben wurden, genutzt, während das QB5- und QB6-Rücksetz-Signal als eine Eingabe an den Terminalsteuerungsanschlußschaltkreis von Fig. 20A bereitgestellt wird, um die Signale zu beseitigen, die anzeigen, daß eine Terminalsendung bereit ist, übertragen zu werden. Ein Zählschaltkreis 72 für Überwachungsdaten ist in der TLU-Sendelogik enthalten, die ein Umschaltsignal (SW OVER) liefert, das den Multiplexer 59 zum Bereitstellen von Nutzerdaten oder Überwachungsdaten am Ausgang des Schaltkreises von Fig. 26 steuert. Die Sendefolgelogik 73 ist dargestellt, die Steuersignale für andere Segmente der Schaltung in dem TLU-Sende-Logikbereich des Multiplex-Terminals liefert.
Gemäß Fig. 30 ist eine Beschreibung der Schleifenzugriffslogik für entweder Kanal A oder Kanal B (Teile 67 bzw. 68) gezeigt. Fig. 30 zeigt einen einzelnen Kanal einer Schleifenzugriffslogik, die für den anderen Kanal - wie in Fig. 29 angezeigt - kopiert ist. Es kann festgestellt werden, daß verschiedene zusätzliche Eingaben in Fig. 30 zu jenen vorhanden sind, die in den Schaltkreisen von Fig. 29 für die Schleifenzugriffslogik gezeigt sind. Diese zusätzlichen Eingaben sind der Natur nach Steuerhilfssignale und sind aus dem Blockdiagramm der Fig. 29 zum Zwecke der Klarheit herausgelassen. Ein Signal des diagnostischen Modus (DIAG) wird durch einen Inverter 118 an den K-Eingang eines Flip-Flops FF11 geliefert. Ein TB-Bereitschaftssignal (QB5 für Kanal A oder QB6 für Kanal B) wird durch einen Inverter 119 an den Takteingang von FF11 gekoppelt. Somit wird, wenn das Terminal in dem diagnostischen Modus ist und eine Terminalsendung zur Übertragung bereit ist, der Q-Ausgang von FF11 niedrig, wodurch ein logischer Hochzustand an dem Ausgang eines negativen NOR-Gatters G39 erscheint. Der Ausgang von G39 wird mit dem K-Eingang eines Flip-Flops FF12 gekoppelt, der durch den nächsten inneren Taktimpuls als ein logischer Niedrigzustand an dem Q-Ausgang des Flip-Flops durchgetaktet wird. Dieser Niedrigzustand wird mit dem Eingang eines negativen NOR-Gatters G40 gekoppelt, das ein logisches Hoch dem K-Eingang eines Flip-Flops FF13 bereitstellt, das bei dem nächsten Taktimpuls an dessen Q-Ausgang ein logisches Niedrig liefert. Dieses Niedrig-Signal ist das Sendezugriffssignal ( ), das wirkt, um den Übertragungspfad 10a oder 10b (Fig. 9) an dem Multiplexterminal so zu öffnen, das das Terminal auf dem Pfad übertragen kann.
Wenn das Steuerungsterminal in dem diagnostischen Modus von dem diagnostischen zu dem Nutzerzugriffsmodus gehen möchte, werden die Signale IAW (TCB3) und entweder TCB2 oder von dem Schaltkreis des Terminalsteuerungsanschlusses von Fig. 20A an die Eingänge eines NAND-Gatters G41 geliefert. Wenn diese zwei Eingänge vorhanden sind (ein Zugriffsfenster wird gerade initiiert, und dieser Kanal wird zur Übertragung ausgewählt), liefert das Gatter G41 einen logischen Niedrig- Ausgang, der für das Gatter G39 ein Eingang ist, das davon einen logischen Hoch-Ausgang liefert. Das Zugriffssignal ( ) wird dabei, wie hier zuvor beschrieben, durch die Flip-Flops FF12 und 13 und das Gatter G40 erzeugt.
In dem Nutzerzugriffsmodus, dem asynchronen Betrieb, wird, wenn der Schaltkreis von Fig. 30 in dem Hauptkanal (der Kanal, der die Nutzerdaten trägt) ist und durch den Schaltkreis von Fig. 25A ein Zugriffsfenster ermittelt und gefangen worden ist, das Signal als ein logisches Niedrig am Ausgang eines Flip-Flops FF14 durch das invertierte empfangene Taktsignal durchgetaktet. Ein logisches Niedrig wird dabei von dem Q-Ausgang des FF14 an einen Eingang des negativen NOR-Gatters G39 geliefert, und das Zugriffssignal ( ) wird - wie hier zuvor beschrieben - erzeugt.
Wenn das Terminal in dem Nutzerzugriffsmodus und der Schaltkreis von Fig. 30 in dem Nebenkanal (der Kanal, der nicht die Nutzerdaten trägt) ist, dann wird das Zugriffssignal von dem anderen Kanal (der Kanal, der die Nutzerdaten trägt) zu einem negativen AND-Gatter G42 eingegeben. Ein -Signal ist auch in das Gatter G42 zusammen mit dem Inversen des TB-Bereitschaftssignals QB5 oder QB6 je nachdem eingegeben. Somit ist, wenn die andere Kanalschleife zur Übertragung geöffnet ist, wenn der andere Kanal ausgewählt ist, eine Terminalsendung zu übertragen, und wenn eine Terminalsendung bereit ist, in diesen Kanal übertragen zu werden, ein logischer Niedrig-Ausgang von dem Gatter G42 vorgesehen, das an einen Eingang des negativen NOR-Gatters G40 gekoppelt ist. Das liefert einen logischen Hochzustand an den Ausgang von G40, was das Zugriffssignal an dem nächsten inneren Taktimpuls - wie zuvor beschrieben - herstellt. Wenn die Schleife nach einer der zuvor genannten vier Arten des Öffnens der Schleife zur Übertragung wieder geschlossen werden soll, wird ein Schleifenschließsignal an die J-Eingänge der Flip-Flops FF12 und FF13 bereitgestellt, so daß das Zugriffssignal bei dem nachfolgenden inneren Taktimpuls (INT CLK) an einen Hochzustand zurückgeführt wird.
Das Signal PSXMSN wird als ein Eingang an ein NAND-Gatter G104 in Fig. 30 geliefert. Übertragungen in der synchronen Betriebsphase nutzen nicht das Zugriffsfenster als ein Mittel, Zugriff zum Bus zu erlangen. Zugriff ist unter CPU-Steuerung. Deshalb muß ein anderes Mittel des Öffnens der Schleife und Initiieren der Übertragungen während des synchronen Betriebes des Systems genutzt werden. Unter Beachtung dessen wird das PSXMSN-Signal, das von dem Schaltkreis von Fig. 28C erhalten wurde, mit einem Eingang des NAND-Gatters G104 verbunden. Wenn das zuletzt bezeichnete Signal hoch ist, wird eine Anzeige bereitgestellt, daß eine synchrone Übertragung stattfindet. Ein anderer Eingang zum Gatter G104 ist das Schleifenwahlsignal, das in einem logischen Hochzustand ist, wenn der Kanal, mit dem die Schaltung von Fig. 30 verbunden ist, gewählt wird, Nutzerdaten zu transportieren. Der Ausgang von Gatter G104 wird niedrig, wenn beide Eingangssignale hoch sind. Ein Niedrig am Eingang des negativen NOR-Gatters G39 liefert ein -Signal in einer zu der früher erklärten ähnlichen Art und Weise für die anderen drei Eingänge zum Gatter G39, wie hier zuvor diskutiert. Das Schleifenschließsignal, das das -Signal beseitigt, tritt - wie beschrieben - früher auf.
Gemäß Fig. 31 der Zeichnungen der Schaltung für die Sende-Folgelogik 73 der Fig. 29 wird jetzt beschrieben werden. Dieser Schaltkreis bestimmt die Übertragungspriorität für Terminalsendungen, Nutzerdatennachrichten und Ende der Übertragungsnachrichten. In Fig. 31 ist eine Tabelle 74 gezeigt, die die Priorität zeigt, wie: 1 - Terminalsendungen (TB); 2 - Nutzerdatennachrichten (SM); und 3 - Ende-der-Übertragung- Nachrichten (EOT). Es soll festgestellt werden, daß, wenn das -Signal von der Schleifenzugriffslogik für jeden Kanal an dem Eingang eines negativen OR-Gatters G42 anliegt, ein Terminalsendesignal (TT) für den Schaltkreis von Fig. 31 geliefert wird, das als ein Steuersignal in einer Reihe anderer hier beschriebener Schaltkreise genutzt wird, wenn der Übertragungspfad 10a oder 10b vorbereitend zur Übertragung von Nachrichten an ihn geöffnet ist. Auch wenn das Schleifenzugriffssignal für entweder Kanal A oder Kanal B am Gatter G42 anliegt, wird ein Flip- Flop FF15 getaktet, um einen logischen Niedrigzustand zu liefern, der durch die Masse am J-Eingang an dem Q-Ausgang erzeugt wird. Dieser logische Niedrigzustand von FF15 ist an einen Eingang eines programmierbaren Lesespeichers (PROM) 76 gekoppelt. Wenn eine Terminalsendung bereit ist, entlang entweder Kanal A oder Kanal B, wie durch die Signale QB5 oder QB6 angezeigt, übertragen zu werden, zeigt der Ausgang eines NOR-Gatters G43 das an und ist auch an einen der Eingänge des PROM gekoppelt. Der Ausgang von dem Gatter G43 wird auch als ein Taktimpuls für ein Flip-Flop FF16 genutzt, das ein Signal zu dessen Q-Ausgang durchtaktet, was anzeigt, daß eine Terminalsendung bereit und auf Warteposition ist. Das zuletzt erwähnte Signal ist auch an einen der Eingänge des PROMs 76 gekoppelt. Das Nutzerbereitschaftssignal von dem Schaltkreis von Fig. 28A, die Sende-/Nutzerschnittstellenlogik, ist auch am Eingang zu dem PROM. Das Bit TCB4 von dem Terminalsteuerungsanschluß von Fig. 20A ist ein anderer Eingang zu dem PROM. Ein sechster Eingang zu dem PROM ist das Signal TB, welches ein Indikator für eine gerade übertragene Terminalsendung ist.
Das -Signal ist an den Takteingang eines Flip-Flops FF17 gekoppelt und liefert eine Anzeige, daß eine Sendung vorüber ist und daß deshalb ein nächster Übertragungstyp in der Prioritätstabelle 74 ausgewählt werden kann. Ein ET-Monitor-Signal wird in ein Flip-Flop FF18 eingegeben, um anzuzeigen, daß eine Nutzerdatenübertragung beendet ist, so daß eine Ende-der-Übertragnng-(EOT)-Nachricht dann, wie durch die Prioritätstafel 74 angezeigt, ausgewählt werden kann. Der programmierbare Lesespeicher (PROM) 76 ist gesetzt, um die gewünschte Priorität der Übertragungen an die Eingänge eines Signalspeichers 77 zu liefern, so daß ein geeignetes Signal , oder zum Ausgang des Signalspeichers zwischengespeichert wird, und nachfolgend an die Nutzer-/Überwachungsdatenlogik in Fig. 26 geliefert wird, um den geeigneten Funktionscode, wie hier zuvor beschrieben, zu liefern. Der Zwischenspeicherimpuls für den Signalspeicher 77 wird durch jedes Niedrigsignal erhalten, das an einem der Eingänge des negativen NOR-Gatters G44 erscheint, was durch das D-Typ-Flip-Flop FF19 mittels dem internen Taktsignal - wie gezeigt - getaktet wird. Das Inverse des Zwischenspeicherimpulses wird an dem -Ausgang von FF19 als ein Übertragungsblockgenerator-Startsignal geliefert. Die K-Eingänge für die Flip-Flops 16, 17 und 18 werden durch die angezeigten der Ausgänge von dem Signalspeicher 77 geliefert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 32 der Zeichnungen wird die Sektion 69 der Schleifenschließlogik von Fig. 29 beschrieben werden. Der Zweck der Schleifenschließlogik ist, eine Anzeige für beide Kanäle davon zu liefern, wenn die Schleife einer Übertragung folgend geschlossen werden kann. Der Grund für diese Schaltung ist, daß eine genügend lange einer Übertragung folgende Zeitperiode zugelassen werden muß, bevor die Schleife geschlossen wird, um zu sichern, daß alle übertragenen Übertragungsblock-bildenden Signale von dem Bus beseitigt werden außer dem, das mit dem EOT-Funktionscode verbunden ist. Das muß so getan werden, daß niemals mehrdeutige Übertragungsblocksignale auf dem Bus zirkulieren. Diese Zeitperiode muß jedoch kurz genug sein, daß eine nachfolgende Übertragung durch ein anderes Terminal oder die Zirkulation des Zugriffsfensters nicht behindert wird. Die Zähler 78 und 79 werden durch das Auftreten des Terminalsendesignals (TT) von der Sendefolgelogik von Fig. 31 aktiviert. Dieses Signal zeigt an, daß eins oder beide der Schleifen 10a oder 10b zur Übertragung an den Bus geöffnet worden ist. Ein Gatter G45 liefert einen hoch gehenden Impuls für jedes Übertragungsblock-bildende Signal, das mit einer Terminal- Sendeübertragung verbunden ist, und ein Gatter G46 liefert einen ähnlichen Impuls für alle Starts von Nachrichtenübertragungen und Übertragungen von Abständen zwischen den Nachrichten. Es ist festzustellen, daß SM für beide Typen der Übertragungen aktiv ist. Diese zwei Signale werden an ein OR-Gatter G47 geführt, das ein Impulssignal an den Zähler 79 immer dann liefert, wenn ein Übertragungsblock-bildendes Signal, das mit einem TB-, SM- oder IG-Funktionscode verbunden ist, an den Bus übertragen wird. Wenn diese Übertragungen die Schleife passieren und von der Funktionsdecoderlogik (Fig. 21) empfangen werden, wird eine Anzeige jedes Übertragungstyps (RX TB, RX SM oder RX IG) an ein OR-Gatter G48 geliefert. Der Ausgang von G48 hat deshalb eine ansteigende Flanke immer dann, wenn einer dieser Funktionscodes detektiert wird und liefert ein taktendes Signal für den Zähler 78. Es ist zu bemerken, daß die Übertragung oder Detektion des EOT-Funktionscodes Zähler 79 oder 78 nicht inkrementiert.
Die Ausgänge der Zähler 79 und 78 in Fig. 32 sind als Eingänge zu einem Komparator 81 vorgesehen. Wenn der Ausgang von Zähler 78 der gleiche ist wie der von Zähler 79, geht das Komparatorausgangssignal niedrig. Diese Bedingung zeigt an, daß alle Übertragungsblock-bildenden Signale ausschließlich desjenigen, das mit der EOT-Nachricht verbunden ist, und das Zugriffsfenster, die an den Bus übertragen worden sind, empfangen worden sind, und daß es sicher ist, die Schleife zu schließen. Das ist das normale Mittel zum Schließen der Schleife.
Ein Backup-Schleifenschließmechanismus ist in Fig. 32 in der Form eines Zählers 82 gezeigt. Der Zähler 82 erlaubt der Schleife, nach einer vorbestimmten Zeitperiode in dem Fall geschlossen zu werden, daß ein übertragenes Übertragungsblock-bildendes Signal nicht vollständig die Schleife durchläuft. In diesem Fall wird der Ausgang des Komparators 81 niemals aktiv werden wie in dem Fall, wo der Datenbus während einer Übertragung unterbrochen werden sollte. Zähler 82 wird durch ein Gatter G49 immer dann neu eingestellt, wenn der Ausgang des Komparators 81 niedrig geht oder wenn ein Übertragungsblock-bildendes Signal ( ) an den Bus übertragen wird. Zähler 82 zählt die inneren Taktimpulse, wenn beide Signale hoch sind. Deshalb kann man sehen, daß Zähler 82 ein Ausgangssignal liefert, das immer dann ein Schleifenschließzeit-Ausgang ist, wenn der Ausgang des Komparators 81 nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode (wie in dem Zähler 82 festgesetzt) nach dem Auftreten eines Übertragungsblock-bildenden Signals auftritt. Das Signal für den Schleifschließzeit-Ausgang von dem Zähler 82 und der Ausgang von dem Komparator 81 sind als Eingänge an ein Gatter G50 vorgesehen. Der Ausgang von G50 ist ein Signal, das anzeigt, daß die Schleife geschlossen werden kann, entweder infolge des normalen Schleifen-Schließ-Mechanismus oder infolge des eben beschriebenen Backup-Mechanismus, wenn es keine weiteren Übertragungen gibt, die auf dem Bus angeordnet werden sollen.
Der Ausgang eines negativen NOR-Gatters G51 veranlaßt die Schleifenzugriffslogik von Fig. 30, die Schleife zu schließen. Dieser Ausgang (LCLS) wird in einer der drei durch die Eingänge zum Gatter G51 bestimmten Arten aktiviert. Wenn das Terminal in dem diagnostischen Betriebsmodus ist, kommt das Schleifen-Schließ-Signal von einem NAND-Gatter G52. Der Ausgang von diesem Gatter wird aktiv (logisch niedrig), wenn das Multiplexterminal in dem diagnostischen Modus ist und es keinen weiteren Datenfluß zu übertragen hat, wie durch das -Signal von der Sendefolgelogik von Fig. 31 angezeigt, und der Ausgang von dem früher diskutierten Gatter G50 hoch ist.
Wenn das Multiplexterminal in dem Nutzerzugriffsbetriebsmodus ist und der Kanal unter Beobachtung der Nutzerdaten-tragende Kanal ist (der Hauptkanal), ist das Schleifen-Schließ-Signal der Ausgang eines Gatters G53. Dieses Signal wird niedrig oder aktiv, wenn der diagnostische Modus nicht angezeigt ist, wenn der EOT-Funktionscode und das Zugriffsfenster an den Bus übertragen worden sind (angezeigt durch das ENDX-Signal von der Überwachungsdaten-Zählerlogik von Fig. 33), wenn das Bit TCB2 von dem Terminalsteuerungsanschluß in Fig. 20A anzeigt, daß der Kanal unter Beobachtung der Hauptkanal ist, und wenn der Ausgang von Gatter G50 hoch ist.
Wenn das Terminal in dem Nutzerzugriffsbetriebsmodus ist und der Kanal unter Beobachtung ist nicht der Nutzerdaten-tragende Kanal (der andere Kanal), ist das Schleifen-Schließ-Signal zu Gatter G51 der Ausgang eines NAND-Gatters G54. Dieses Signal wird aktiv (niedrig), wenn der diagnostische Modus nicht angezeigt ist, wenn Bit TCB2 von dem Terminalsteuerungsanschluß von Fig. 20A anzeigt, daß der Kanal unter Beobachtung ein Nebenkanal ist, wenn eine Terminalsendung nicht übertragen wird und ein Haltezustand nicht wie durch ein Gatter G55 mit Eingangssignalen und von der Sendefolgelogik von Fig. 31 wirksam ist, und wenn der Ausgang von Gatter G50 hoch ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 33 der Zeichnungen wird jetzt eine Beschreibung eines Schaltkreisbereiches 71 eines Übertragungsblocksignalgenerators und eines Schaltkreisbereiches 72 der Überwachungsdaten-Zählerlogik von Fig. 29 unternommen werden. Der Zweck des Übertragungsblocksignalgenerators 71 ist, ein Übertragungsblocksignal herzustellen, wenn das Terminal dabei ist zu übertragen. Das Übertragungsblocksignal bezeichnet den Beginn einer TB-, SM-, IG- oder EOT-Übertragung. Ein negatives OR-Gatter G56 hat als seine Eingänge das -Signal von dem Schaltkreis der Sendefolgelogik von Fig. 31 und das -Signal von der Sende-/Nutzerschnittstellenlogik von Fig. 28A. Das erste Signal zeigt an, daß eine TB-, SM- oder EOT-Übertragung auftreten soll. Das zweite Signal zeigt an, daß eine IG-Übertragung auftreten soll. Deshalb zeigt der Ausgang des Gatters G56 an, daß ein Übertragungsblocksignal erzeugt werden sollte in Erwartung der kommenden Übertragung.
Der Ausgang des Gatters G56 ist der Takteingang an ein Flip-Flop FF20. Wenn getaktet, wird der Q-Ausgang von FF20 niedrig und ist der serielle Eingang von einem Schieberegister 83. Eine innere Taktperiode, nachdem dieser serielle Eingang niedrig wird, wird der QA-Ausgang des Verschieberegisters 83 niedrig, was FF20 setzt und den Q-Ausgang des Flip-Flops veranlaßt (und deshalb den seriellen Eingang des Schieberegisters), in einen logischen Hoch-Zustand zurückzukehren. Bei dem nachfolgenden inneren Taktimpuls wird der QA-Ausgang des Schieberegisters 83 hoch, und der QB-Ausgang wird niedrig. Dieser einzige Niedrigimpuls setzt sich durch das Schieberegister bei dem nachfolgenden Taktimpuls an den QC-Ausgang und dann an den QD-Ausgang fort. Hier ist der Ausgang als das innere Übertragungsblocksignal (INT ) definiert. Deshalb kann man sehen, daß das interne Übertragungsblocksignal ein einziger niedrig-gehender Impuls ist, der eine Taktperiode dauert, die vier Taktperioden, nachdem das - oder das -Signal niedrig wird, auftritt.
Ein negatives AND-Gatter G57 in Fig. 33 hat als seine Eingänge das innere Übertragungsblocksignal von dem Schieberegister 83 und das -Signal von der Sendefolgelogik von Fig. 31. Dieses zuletzt genannte Signal zeigt an, daß eine Terminalsendung zur Übertragung ausgewählt worden ist. Der Ausgang von dem Gatter G57 liefert das QB5-, QB6- Rücksetz-Signal und wird an den Terminalsteuerungsanschluß von Fig. 20A übertragen, um die Bits 5 und 6 dieses Anschlusses zurückzusetzen, die als QB5 und QB6 in Fig. 20A erscheinen. Unter Hinweis auf die Diskussion zu dem Terminalsteuerungsanschluß wird Bit 5 durch die CPU gesetzt, um anzuzeigen, daß eine Terminalsendung bereit zur Übertragung in den Kanal A ist, und Bit 6 zeigt dasselbe für den Kanal B an. Das QB5-, QB6-Rücksetz-Signal setzt deshalb diese "TB-Bereitschaft"- Signale zurück, wenn das Übertragungsblocksignal, das mit einer Terminalsendeübertragung verbunden ist, auftritt.
Der Zweck der Überwachungsdaten-Zählerlogik 72, wie in Fig. 29 und 33 gezeigt, ist, die Überwachungsdatenbits (Funktionscodes und Terminalsendedaten), die den Übertragungsblocksignalen in Übereinstimmung mit den Eingangssignalen , , und folgen, zu zählen, die anzeigen, ob die Übertragung eine Terminalsendung, ein Abstand zwischen den Nachrichten, ein Start einer Nachricht bzw. das Ende der Übertragung ist. Diese Logik liefert auch Ausgangssignale, die zuerst anzeigen, ob der Überwachungs-/Nutzerdatenmultiplexer 59 von Fig. 26 zuerst Überwachungsdaten oder Nutzerdaten während des Starts der Nachrichtenübertragung (SW OVER) auswählen sollte, die zweitens dem Schaltkreis der Sende-Nutzerschnittstellenlogik von Fig. 28 anzeigen, wenn der Abstand zwischen den Nachrichten auftritt (MW RST), die drittens das Ende der Übertragung am Ende der Terminalsendung in dem diagnostischen Betriebsmodus oder zu der Zeit der EOT-Übertragung in dem Nutzerzugriffsmodus (ENDX) anzeigen und die viertens anzeigen, wenn ein Nutzer seine Übertragung beendet hat (ET MON).
Ein Diagramm des Überwachungsdatenzählers ist als Teil von Fig. 33 gezeigt. Ein Zähler 84 wird zurückgesetzt und beginnt das Zählen der internen Taktimpulse immer, wenn ein innerer Übertragungsblockimpuls detektiert ist. Die Terminalzählung wird dadurch bestimmt, welches Eingangssignal , , oder zu der Zeit des inneren Übertragungsblockimpulses gesetzt ist. Dieses Terminal-Übertragungsblock- Zählsignal (END CT) zeigt das Ende der Überwachungsdatenübertragung an den Bus für verschiedene Funktionscodes an und hat Werte von 18, 2, 2 und 3 Impulsen, die jeweils für TB, SM, IG und EOT gezählt wurden. Das Zähl-Ende-Signal treibt drei logische Elemente, die als Flip-Flops FF21 und FF22 und eine Einkreisvorrichtung 86 angesehen werden. FF21 wie auch der Zähler 84 werden immer dann vorher gesetzt, wenn ein innerer Übertragungsblockimpuls auftritt. Das veranlaßt seinen Ausgang SWOVR, in einen logischen Zustand zu gehen, der seinerseits den Nutzer-/Überwachungsdatenmultiplexer von Fig. 26 veranlaßt, Informationen vom Überwachungstyp zur Übertragung an den Bus auszuwählen. Wenn die Endzählung vom Zähler 84 auftritt, wechselt der Ausgang des Flip-Flops FF21 den Zustand und veranlaßt den Nutzer-/Überwachungsmultiplexer, Nutzerdaten auszuwählen. Es ist jedoch festzustellen, daß tatsächliche Nutzerdatenübertragung nur auftritt, wenn aktiv ist, wie beschrieben, d. h. nur einem SM- oder IG-Funktionscode folgend. Für die TB- und EOT-Übertragung wählt die Sendefolgelogik von Fig. 31 einen anderen Übertragungstyp oder gibt in Verbindung mit der Schleifen- Schließ-Logik von Fig. 32 die zu schließende Schleife und die TLU frei, um Übertragungen zu stoppen und in den Relais-Subbetriebsmodus einzutreten. Diese letztere Funktion tritt in dem Fall auf, nachdem in dem diagnostischen Modus ein TB übertragen worden ist oder nach einer EOT- und Zugriffsfenster-Übertragung in dem Nutzerzugriffsmodus.
Das Ende der gegenwärtigen Übertragung wird angezeigt durch das ENDX-Signal, das ein Ausgang von einem AND-Gatter G58 ist. Dieser Ausgang von G58 tritt auf, wenn aktiv ist und wenn SWOVER aktiv wird, zum Beispiel, wenn Flip-Flop FF21 durch das Zähl-Ende- Signal geschaltet wird. Das Zähl-Ende-Signal triggert auch den Einkreis 86, der ein Impulssignal liefert.
Wenn aktiv ist (an SM- oder IG-Funktionscode ist übertragen worden), veranlaßt das Zähl-Ende-Signal das FF22 zu schalten. Der Ausgang dieses Flip-Flops liefert eine Anzeige, daß der Nutzer Daten an den Bus überträgt. Dieses letztere Signal ist ein Eingang an ein negatives AND-Gatter G59. Ein anderer Eingang an G59 wird durch das Nutzer- Bereitschaftssignal von der Sende-/Nutzerschnittstellenlogik der Fig. 28A geliefert, was normalerweise anzeigt, ob der Nutzer sein RT-Signal gesetzt hat oder nicht. Wenn das RT-Signal beseitigt worden ist und ETMON aktiv ist, wird der Ausgang des Gatters G59 niedrig und setzt vorher das Flip-Flop FF22. Das veranlaßt das ETMON-Signal, inaktiv zu werden, und zeigt dabei an, daß der Nutzer seine Übertragung beendet hat. Obwohl der beste Modus, der zum Ausführen der vorliegenden Erfindung betrachtet wurde, hier gezeigt und beschrieben worden ist, wird klar sein, daß Modifikationen und Variationen gemacht werden können, ohne von dem abzuweichen, was den Inhalt der Erfindung ausmacht.

Claims

1. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem, bei dem eine Vielzahl von Benutzerdatenquellen (USER 2) entstehen können und eine Vielzahl von Benutzerdatensenken (USER 3) synchrone Daten die zu vorbestimmten Zeiten auftreten, und asynchrone Daten, die zu zufälligen Zeiten auftreten, empfangen können, welches aufweist: eine Vielzahl von Multiplexanschlüssen (MT) in Verbindung mit der einen oder anderen der Systembenutzer-Datenquellen und -Senken, Einrichtungen (11) in jeder der Vielzahl von Multiplexanschlüssen zum Annehmen einer Konfiguration als ein Steueranschluß zum Steuern der Konfiguration des Datenkommunikationssystems, einen Sender (TX) und einen Empfänger (RX) in jedem dieser Anschlüsse, einen Datenbeförderungspfad (10), der den Sender in einem Anschluß mit dem Empfänger in einem benachbarten Anschluß verbindet, wobei die Anschlüsse seriell in einer Schleife gekoppelt sind, Einrichtungen (27) in jedem Anschluß zum Aufnehmen von Daten von dem Empfänger für eine Übertragung zu Benutzerdatensenken, die damit in Verbindung sind, und Einrichtungen (23) in jedem Anschluß zum Übertragen von Daten von Benutzerdatenquellen, die damit in Verbindung sind, zu dem Sender, dadurch gekennzeichnet, daß

Einrichtungen (14) zwischen den Benutzerdatenquellen und dem Sender zwischengelagert sind zum Weiterreichen synchroner Daten innerhalb jedes der Multiplexanschlüsse während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer und zum Weiterreichen asynchroner Daten außerhalb der ersten vorbestimmten Zeitdauer,

Einrichtung (22) in jedem Multiplexanschluß zum Anhängen eines Zugang-Fenstersignals an die Asynchron-Datenübertragungen unmittelbar hinter jeder Asynchron-Datenübertragung;

Einrichtungen (19) in jedem Multiplexanschluß zum Entfernen des Zugang-Fenstersignals von empfangenen Datenübertragungen, wobei dieses Entfernen an Anschlüssen stattfindet mit Datenübertragungen ausgehend von zugeordneten Benutzerdatenquellen, wobei eine Vielzahl von diskreten asynchronen Nachrichten seriell auf einen Datenbeförderungspfad durch eine Vielzahl von Anschlüssen während eines einzigen Kreislaufs dieser Schleife durch die Nachrichten plaziert werden,

Einrichtungen (16, 17) in jedem der Multiplexarschlüsse zum Entfernen von Daten von dem Beförderungspfad, welche die Multiplexanschlüsse übertragen haben und welche einen kompletten Kreislauf der Schleife durchlaufen haben, und

Einrichtungen (13) zum Bereitstellen periodischer Zeitperioden (T2) vorbestimmter Länge, während denen eine synchrone Übertragung von Benutzerquelldaten an diesem Beförderungspfad vollzogen wird, wobei zufällige Übertragungen von Benutzerquelldaten an dem Beförderungspfad zu allen anderen Zeiten (T3-T2) vollzogen werden.

2. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Weiterleiten eine Einrichtung (23a) beinhaltet zum Unterdrücken des Zugang-Fenstersignals während der ersten vorbestimmten Zeitdauer.

3. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bereitstellen periodischer Zeitdauern vorbestimmter Länge eine zentrale Prozessoreinheit (11) beinhaltet und weiterhin eine Vielzahl von durch diesen Prozessor gesteuerten Zeitgebern aufweist, wobei die periodischen Zeitdauern der Zeit überlagert werden, während der asynchrone Übertragungen auftreten.

4. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Vielzahl von Zeitgebern in der Einrichtung zum Bereitstellen periodischer Zeitdauern ein asynchrones Übertragungs-Unterdrückungssignal bereitstellt, wobei die Einrichtung zum Weiterleiten beinhaltet

eine Schaltkreiseinrichtung (23a), die auf das Unterdrückungssignal anspricht zum Hemmen der Asynchron-Datenübertragung jenseits eines Zeitpunkts, der ausreichend weit vor der nachfolgenden periodischen Zeitdauer liegt, um eine Vervollständigung der Datenübertragung schon auf diesem Beförderungspfad zu diesem Zeitpunkt zu gestatten.

5. Synchron/Asynchron-Datenkommurikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenbeförderungspfad duale redundante Beförderungspfade (10a, 10b) aufweist, daß jeder der Multiplexanschlüsse Einrichtungen (17, 18) beinhaltet zum Steuern des Anschlusses, um in einem Diagnosemodus beim Anfahren und bei Vorhandensein von Systemfehlern zu arbeiten, wobei jeder Anschluß mit seinem benachbarten Anschluß kommuniziert, um Systemfehlerbedingungen zu diagnostizieren und um daraufhin die Multiplexanschlüsse in einem Benutzerzugriffsmodus zu konfigurieren, wobei während letzterem Betrieb die Einrichtung zum Weiterreichen aktiv ist.

6. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Sender und Empfänger duale Sender und Empfänger (12a, 12b) aufweisen und der Datenbeförderungspfad gekennzeichnet ist durch einen Pfad von jedem Sender in einem Anschluß zu einem getrennten Empfänger in einem anderen Anschluß, wodurch kontinuierliche parallele Datenpfadschleifen (10a, 10b) seriell die Vielzahl von Multiplexanschlüssen verbinden, und zwar zusammen mit Einrichtungen (17, 18) zum Steuern jeder Anschlußfunktion in einem Benutzer-Zugriffsbetriebsmodus und wechselweise in einem Diagnosebetriebsmodus, wobei die Anschlüsse weiterhin Einrichtungen (42, 43) enthalten zur Querkopplung von einem dieser Sender in einen Datenpfad mit einem der Empfänger in einem anderen Datenpfad, wobei die Schleifen auf Integrität während diesem Diagnosemodus analysiert werden.

7. Synchron/Asynchron-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexanschlüsse konfigurierbar sind in einer Relais- und einer Übertragungs-Zugriffs-Konfiguration und weiterhin gekennzeichnet durch Einrichtungen (17, 18) zum Vermeiden der Bereitstellung des Systemverfügbarkeits-Signals während der ersten vorbestimmten Zeitdauer,

Einrichtungen (23) zum Planen Synchron-Nachrichtenkomponenten- Übertragungen von Systembenutzern während dieser ersten vorbestimmten Zeitdauer,

Einrichtungen (19) in den Multiplexanschlüssen zum Erfassen des Vorhandenseins des Zugangsfenster-Signals an dem Beförderungspfad, und

Einrichtungen (16), die auf die Einrichtung zum Ertassen ansprechen, zum Überführen der Anschlüsse in die Übertragungs-Zugriffs-Konfiguration in Übereinstimmung mit der Zugriffsfenster-Signalerfassung und -Entfernung und wenn Asynchron-Nachrichtenkomponenten zur Übertragung zur Verfügung stehen für eine Übertragung von Systembenutzern, die daran angekoppelt sind.

8. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei der Datenbeförderungspfad aufweist:

erste und zweite Paare (10a, 10b) von Nachrichtenbeförderungspfaden, die sich in ersten und zweiten Richtungen jeweils von jedem der Multiplexanschlüsse erstrecken, wobei die Vielzahl von Anschlüssen seriell durch redundante Beförderungspfade angeschlossen sein kann, um parallele kontinuierliche Schleifen zu bilden, gekennzeichnet durch,

Einrichtungen (21, 22, 23), die in jedem der Anschlüsse enthalten sind zum Übertragen von Daten entlang einem des ersten Pfads von Beförderungspfaden in einer Richtung und entlang eines des zweiten Pfads von Beförderungspfaden in der anderen Richtung, und

Einrichtungen (24, 26, 27), welche in jedem der Anschlüsse enthalten sind, zum Empfangen von Daten von dem anderen des ersten und zweiten Paars von Beförderungspfaden.

9. Verfahren zum Konfigurieren und Steuern eines Synchron/Asynchron- Datenkommunikationssystems, wobei eine Vielzahl von Benutzerdatenquellen (USER 2) und eine Vielzahl von Benutzerdatensenken (USER 3) synchrone Datenpakete und asynchrone Datenpakete erzeugen bzw. empfangen können durch eine Vielzahl von Multiplexanschlüssen (MT), welche seriell durch Übertragungspfadsegmente (10) verbunden sind, um eine Schleife zu bilden, wobei die Anschlüsse in Verbindung sind mit der einen oder anderen der Systembenutzer-Datenquellen und -Senken und wobei jeder Anschluß zumindest einen Sender (TX) und Empfänger (RX) hat, gekennzeichnet durch

Etablieren einer optimalen Systemkonfiguration unter Verwendung von vorhandenen Multiplexanschlüssen und Übertragungspfadsegnienten,

Einstellen einer Basiszeit in dem System für einen Synchron/Asynchron-Datenübertragungs-Verfügbarkeitskreislauf,

Einstellen eines Synchron-Datenübertragungs-Verfügbarkeitsabschnitt innerhalb des Übertragungs-Verfügbarkeitskreislauf,

Bereitstellen für eine Leitung einer Vielzahl Asynchron-Datenübertragungen ausschließlich des synchronen Abschnitts und innerhalb des Übertragungs-Verfügbarkeitskreislaufs,

Synchronisieren aller Multiplexanschlüsse auf die Einstellungen für den Synchron-Datenübertragungs-Verfügbarkeitsabschnitt des Kreislaufs,

Befähigen der synchronen Datenquellen,

Zuweisen an verschiedene Anschlüsse und Synchron-Datenquellen von spezifischen Zeitabschnitten innerhalb des Synchron-Datenübertragungsabschnitts für synchrone Übertragungen,

Befähigen asynchroner Datenquellen,

Übertragen eines Benutzerzugriffs-Verfügbarkeitssignals auf eines der Übertragungspfadsegmente an dem Ende jeder Asynchron-Datenübertragung,

Entfernen des Benutzerzugriffs-Verfügbarkeitssignals von empfangenen Datenübertragungen an Multiplexanschlüssen mit Datenübertragungen ausgehend von daran gekoppelten Datenquellen, wobei eine Vielzahl von Multiplexanschlüssen diskrete Asynchron-Nachrichten seriell auf dem Übertragungspfadsegment durch die Übertragungen während eines Kreislaufs der Schleife übertragen, und

Entfernen empfangener Daten von der Schleife, welche durch den Empfangs-Multiplexanschluß übertragen wurden und welche einen vollständigen Kreislauf der Schleife durchlaufen haben.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Einstellens eines Asynchron-Datenübertragungs-Verfügbarkeitsabschnitts des Kreislaufes gekennzeichnet ist durch Hemmen frischer Asynchron-Benutzerdatenübertragung während dem letzten Teil des Asynchron-Abschnitts des Kreislaufs, so daß alle Asynchron-Nachrichten vor dem Ende des Asynchron-Abschnitts beendet werden können.

11. Synchron/Asynchron-Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (17, 18) in jedem der Vielzahl von Multiplexanschlüssen zum Bestimmen, welcher der Anschlüsse eine Steuerfunktion übernimmt, wobei der Steueranschluß Zeitgebersignale (SCTB) bereitstellt,

eine Einrichtung (23a) zum Betreiben der Einrichtung, welche zwischen den Benutzerdatenquellen und dem Sender angeordnet ist, wobei der Sender zyklisch wiederauftretende erste Zeitdauern bereitstellt als Antwort auf die Zeitgabesignale, welche durch die Systemsteuerung ausgegeben werden.

12. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Systemsteuerung regenerativ Zeitgebereinrichtungen (TIMER X) beinhaltet, welche eine kontinuierliche Impulskette mit festen Intervallen bereitstellt und wobei die Zeitgebersignale periodische Signale sind, welche synchron mit der kontinuierlichen Impulskette ausgegeben werden.

13. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und andere Zeitdauern nebeneinanderliegen und wobei die Einrichtung zum Betreiben gekennzeichnet ist durch nicht-regenerative Zeitgebereinrichtungen (TIMERS Y und Z), welche durch den Empfang der periodischen Signale initialisiert werden und eine erste Ausgabe bereitstellen, die die Verknüpfung zwischen der ersten und anderen benachbarten Zeitdauern festlegt sowie eine zweite Ausgabe, die eine Zeit für die zwischengelagerte Einrichtung festlegt, um aufzuhören, neue Daten- Nachrichten zu Zeiten außerhalb der ersten festen vorbestimmten Zeitdauer anzunehmen.

14. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 12, wobei die Einrichtung zum Betreiben gekennzeichnet ist durch programmierbare Zeitgebereinrichtungen (100), welche die Zeit vom Empfang der periodischen Zeitgebersignale messen und diese vorbestimmten Zeiten festlegen, um eine Datenübertragung während der ersten vorbestimmten Zeitdauer freizugeben.

15. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei die zwischen die Benutzerdatenquellen und den Sender gelagerte Einrichtung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen (100, FF101, G102) zum Bestimmen der Frequenz zum Freigeben der Datenübertragung von einer vorbestimmten der Benutzerdatenquellen während der ersten vorbestimmten Zeitdauer in Übereinstimmung mit der Empfangsfrequenz des periodischen Zeitgebersignals dividiert durch eine feste ganze Zahl.

16. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß jeder der Multiplexanschlüsse einen Mikroprozessor (11) beinhaltet und die nicht-regenerative Zeitgebereinrichtungen (Zeitgeber Y und Z) periodisch das Programm des Mikroprozessors unterbrechen, der in dem Systemsteuerungsanschluß enthalten ist, wodurch die Programmsteuerung an ein Unterprogramm übertragen wird, welches Anweisungen enthält, ein Zeitgabesignal auszusenden.

17. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Empfang des Zeitgabesignals (SCTB) durch einen der Multiplexanschlüsse eine Programmunterbrechung des darin enthaltenen Mikroprozessors (11) verursacht, wobei die Programmsteuerung an ein Unterprogramm übertragen wird, welches Anweisungen enthält, die nicht-regenerativen Zeitgabeeinrichtungen (TIMERS Y und Z) zu initialisieren, und weiterhin Anweisungen enthält zum Freigeben einer Datenübertragung von den Benutzerdatenquellen während der ersten vorbestimmten Zeitdauer nach angemessenen programmierten Zeitverzögerungen.

18. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

einen steuerbaren Datenschalter (58) in jedem Anschluß, welcher zwischen dem Sender und dem Empfänger gelagert ist, wobei der Schalter steuerbar ist zwischen einem Datenrelais und einer Übertragungszugriffs-Konfiguration und normalerweise in der Datenrelais- Konfiguration angeordnet ist, wobei Daten vor der Ausgabe des Empfängers an die Eingabe des Senders gekoppelt werden,

steuerbare Schnittstelleneinrichtungen (23a), welche zwischen jedem der Multiplexanschlüsse und örtlichen mit Schnittstellen daran angeschlossenen Datenquellen angeordnet sind,

Einrichtungen (TIMER X) in dem Systemsteuerungsanschluß zur periodischen Aussendung einer identifizierbaren Nachricht unter regelmäßig beabstandeten Intervallen, und

synchrone Steuerungseinrichtungen (100) in jedem Multiplexanschluß, welche auf den Empfang der periodischen identifizierbaren Nachrichten ansprechen, wobei die synchrone Steuerungseinrichtung arbeitet, um die Schnittstelle zu steuern, um selektiv eine Datenübertragung freizugeben von einigen der Benutzerdatenquellen während der ersten vorbestimmten Zeitdauer, welche synchron mit den identifizierbaren Nachrichten auftritt und in Übereinstimmung arbeitet, um dem Datenschalter zu befehlen, eine Übertragungszugriffs-Konfiguration während den Datenübertragungen anzunehmen.

19. Synchron/Asynchron-Datenkommunikationssystem nach Anspruch 18, wobei die synchrone Steuereirrichtung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen (100, FF101, G102) zum Bestimmen der Rate selektiver Freigabe von Datenübertragungen von einer bestimmten Benutzerdatenquellen, damit sie in Übereinstimmung mit der Empfangsrate der periodischen identifizierbaren Nachrichten geteilt durch eine ganze Zahl ist.