DE4113613A1

DE4113613A1 - Verfahren zur datenrichtungssteuerung fuer bidirektionale halbduplexe uebertragungen

Info

Publication number: DE4113613A1
Application number: DE19914113613
Authority: DE
Inventors: Jens-Hagen Grabner
Original assignee: Elpro AG
Current assignee: Elpro AG
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1992-10-29

Description

In der digitalen Datenübertragungstechnik werden Datenum setzer beispielsweise für die

- Vergrößerung der Übertragungsentfernung
- Regenerierung des Datensignals
- galvanische Entkopplung
- Übertragung auf ein anderes Medium eingesetzt. Bei bidirektionalen Halbduplexverbindungen ist es für die Umsetzerbaugruppe unerläßlich zu erkennen, ob es sich um ein zu empfangendes oder ein zu sendendes Daten signal handelt, um eine entsprechende Datenrichtungs steuerung vorzunehmen.

In der Praxis finden u. a. fremdgesteuerte Datenumsetzer Anwendung, bei denen über eine gesonderte Steuerleitung durch die Teilnehmerstationen ein Richtungssteuersignal für den Umsetzer zur Verfügung gestellt wird.

Die Nachteile dieses Prinzips bestehen vor allem darin, daß eine zusätzliche Steuerleitung benötigt wird, nicht jeder Teilnehmer ein Steuersignal bereitstellen kann und Probleme bei der Reihenschaltung mehrerer Datenumsetzer auftreten.

Eine Alternative dazu stellt der selbstgesteuerte Datenum setzer dar.

In der DE 38 36 224 wird ein optoelektrischer Umsetzer beschrieben, der allerdings nur für eine synchrone Daten übertragung geeignet ist.

Die Erfindung soll die beschriebenen Nachteile vermeiden und eine bidirektionale halbduplexe Datenübertragung in elek trisch/elektrischen, oder elektrisch/optischen asynchronen Datennetzen gewährleisten. Das erfindungsgemäße Verfahren wird zur Richtungssteuerung der Datenübertragung in asyn chronen Datennetzen eingesetzt und ist unabhängig von der eingesetzten Software. Es ist jeweils nur ein Sender am Datennetz aktiv. Die Richtung des Datenverkehrs wird nach dem ersten Auftreten von Empfangsdaten (R_xDA; R_xDB) in einem Trigger erkannt und gespeichert. Durch vorgeschaltete logische Verknüpfungen in Verbindung mit einem Zeitglied wird die jeweils andere Richtung für einen Datenempfang gesperrt. Aus den empfangenen Daten werden die notwendige Sendeaufforderung (RTSA; RTSB) abgeleitet und die freige gebenen Daten als Sendedaten (T_xDA; T_xDB) an den nächsten Empfänger bzw. Umsetzer gesendet.

Das Verfahren zur Datenrichtungssteuerung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 Prinzip der bidirektionalen halbduplexen Datenüber tragung

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Datenrichtungs steuerung zwischen den Medien A und B

Fig. 3 das dazugehörige Taktdiagramm

Die Funktion der Richtungssteuerung gem. Fig. 1 besteht darin, aus den Empfangsdaten R_xDA aus Medium A bzw. R_xDB aus Medium B die Sendeaufforderung RTSB und die Sendedaten T_xDB in Richtung Medium B oder die Sendeaufforderung RTSA und die Sendedaten T_xDA in Richtung Medium A abzuleiten.

Eine mögliche Schaltungsanordnung zur Richtungssteuerung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Datenrichtungssteuerung in asynchronen Datennetzen wird dadurch erreicht, daß über den Trigger D1 die Richtung des Datenflusses und über das retriggerbare Monoflop M1 die Dauer dieses Datenflusses bestimmt und die H-Phasen der Informationsdaten überbrückt werden.

Durch die AND-Gatter G1, G2, G4 und die OR-Gatter G3, G5 wird in Verbindung mit dem Trigger D1 erreicht, daß während der Übertragung der Empfangsdaten R_xDA der Eingangskanal E2 für die Empfangsdaten R_xDB gesperrt ist oder umgekehrt.

Durch das AND-Gatter G6 in Verbindung mit NAND-Gatter G7 wird sichergestellt, daß mit Beendigung der Übertragung der Empfangsdaten R_xDA bzw. R_xDB nicht die am anderen Eingang E1, E2 anstehenden Empfangsdaten R_xDB bzw. R_xDA übertragen werden, sondern ein erneuter Datenempfang und eine Daten übertragung erst freigegeben wird, nachdem an beiden Eingangskanälen E1, E2 das Ruhepotential H anliegt. Die Em pfangsdaten R_xDA bzw. R_xDB werden durch die OR-Gatter G9, G10 als Sendedaten T_xDB bzw. T_xDA den Ausgangskanälen A1, A2 zugeordnet. Gleichzeitig wird über die AND-Gatter G8, G11 die Sendeaufforderung RTSB bzw. RTSA, die sich aus dem Richtungssignal vom Trigger D1 und dem retriggerbaren Monoflop M1 ableiten läßt, den Ausgangskanälen A1, A2 zugeordnet.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung wird anhand des dazugehörigen Taktdiagramms gem. Fig. 3 erläutert. Im Ruhezustand liegt an den Eingangskanälen E1, E2 das Ruhepotential H an. Somit liegt an G4/3, M1/Q, D1/Q eben falls das Ruhepotential H an.

Daraus folgt, daß G7/3, G1/3, G2/3, G3/1, G5/2 auf L- Potential liegen. Die Ausgänge von Gatter G3 und Gatter G5 liegen im Ruhezustand auf Ruhepotential H.

Durch Austreten eines HL-Sprunges beim Eintreffen von Empfangsdaten R_xDA am Eingang E1 zum Zeitpunkt t₁ entsteht ein HL-Sprung am Ausgang G6.

Das Monoflop M1 wird aktiviert, M1/Q liegt auf L-Potential, wodurch G7/3 auf Ruhepotential H springt. Durch die Rück führung von G7/3 auf die Eingänge G1/2 und G2/1 wird in Zusammenwirken mit dem Ausgang D1/Q der Eingang E2 für die Empfangsdaten R_xDB gesperrt. Zur Richtungserkennung werden die Empfangsdaten R_xDA am Eingang D des Triggers D1 über nommen, an dem sonst Ruhepotential H anliegt. Die Empfangs daten R_xDA werden über die Gatter G6 und G9 als Sendedaten T_xDB zum Ausgang A1 geleitet, während gleichzeitig über das Gatter G11 die Sendeaufforderung RTSB erfolgt. Ist der Informationsfluß der Empfangsdaten R_xDA zum Zeitpunkt t₂ beendet, so liegt am Eingang E1 und an den Ausgängen der Gatter G4 und G6 wieder das Ruhepotential H bis zum Zeit punkt t₃ an. Mit der Übertragung weiterer Empfangsdaten R_xDA erfolgt an E1, G4/3 und G6/3 wieder ein HL-Sprung und es erfolgt die Übertragung der Daten wie zuvor beschrieben. Zum Zeitpunkt t₄ ist der Informationsfluß der Empfangsdaten R_xDA beendet; der Ausgang des Gatters G6 weist Ruhepotential H auf. Liegt dieses Ruhepotential über einen Zeitraum τ, in diesem Beispiel 7 Bit, am Eingang T_F des Monoflop M1 an, so kippt das Monoflop M1 zum Zeitpunkt t₅ um. Liegen keine Empfangsdaten R_xDA, R_xDB an den Eingängen E1, E2 an, so werden beide Eingänge E1 und E2 durch das Gatter G7 für eine erneute Datenübertragung freigegeben.

Zum Zeitpunkt t₆ entsteht durch das Eintreffen von Empfangs daten R_xDB am Eingang E2 ein HL-Sprung am Ausgang des Gatters G6. Das Monoflop M1 wird aktiviert. Durch die Rückführung von G7/3 auf die Eingänge G1/2 und G2/1 wird in Zusammenwirken mit dem Ausgang D1/Q jetzt der Eingang E1 für die Empfangsdaten R_xDA gesperrt. Die Übertragung der Empfangsdaten R_xDB auf den Ausgang A2 als Sendedaten T_xDB und die Zuordnung der Sendeaufforderung RTSA erfolgt ent sprechend der Übertragung der Empfangsdaten R_xDA.

Während das Monoflop M1 noch aktiviert ist, bevor es zum Zeitpunkt t₉ nach Ablauf des Zeitraumes τ umkippt und M1/Q auf das Ruhepotential H springt, tritt am Eingang E1 durch das Eintreffen von Empfangsdaten R_xDA zum Zeitpunkt t₈ ein HL-Sprung ein. Obwohl der Ausgang Q des Monoflop M1 auf Ruhepotential H liegt, bleibt durch das Anliegen eines L- Pegels an G7/2 verursacht durch R_xDA über die Rück führung von G7/3 auf G1/2 die Datenübertragung der Empfangs daten R_xDA gesperrt. Das heißt, daß Empfangsdaten der Gegenstelle während des Datenverkehrs ignoriert werden. Das Umschalten von G7/3 und damit das Freigeben der Eingangs kanäle E1 und E2 erfolgt erst mit der ersten H-Phase der Empfangsdaten R_xDA zum Zeitpunkt t₁₀. Dadurch wird verhin dert, daß verkürzte Informationen übertragen werden. Es tritt somit in dem Zeitraum von t₈ bis t₁₀ ein Informa tionsverlust auf. Zum Zeitpunkt t₁₁ beginnt eine erneute Informationsübertragung.

Claims

1. Verfahren zur Datenrichtungssteuerung für bidirektionale halbduplexe Übertragungen in Datennetzen mittels elektrisch/elektrischer oder elektrisch/optischer selbstgesteuerter Umsetzer, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenrichtung der Empfangsdaten (R_xDA; R_xDB) in einem Trigger erkannt und gespeichert wird, durch ein vorge schaltetes Zeitglied in Verbindung mit entsprechenden logischen Verknüpfungen die jeweils andere Richtung für ankommende Daten gesperrt ist, bis aus beiden Richtungen keine Datensignale an liegen und durch entsprechende nachgeordnete logische Verknüpfungen die freigegebenen Sendedaten (T_xDA; T_xDB) mit der aus dem Richtungssignal gewonnenen Sendeaufforderung (RTSA; RTSB) an den nächsten Empfänger bzw. Umsetzer gesendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied so eingestellt ist, daß übliche Pausen in der Datenübertragung überbrückt werden und keine sofor tige Freigabe der anderen Datenrichtung erfolgt.