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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Koppler für die serielle Übertragung
zwischen einem universellen asynchronen Empfänger/Sender-Terminal (UART = Universal Asynchronous
Receiver Transmitter), das beispielsweise mit einem Großrechner,
einem PC, oder einer Vorrichtung für Verkaufsstellen, oder Ähnlichem
kombiniert werden kann, sowie einem tragbaren Datenträger.
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BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Ein
tragbarer Datenträger
ist eine tragbare Vorrichtung, die eine bzw. mehrere integrierte
Schaltungen) enthält.
Beispiele solcher Datenträger
sind IC-Karten, Datenschlüssel,
Smartkarten sowie Smartmünzen.
Neuere Fortschritte in der Herstellung integrierter Schaltungs-Chips
haben zu der Entwicklung einer Mehrzweck-Plastikkarte geführt, die
einen darin eingebetteten Mikroprozessor aufweist, der nicht größer als
eine Penny-Münze ist
und unter der Bezeichnung "Smartkarte" bekannt ist. Solche
Karten und das damit verbundene Verfahren zur Herstellung, sowie
die Verfahren zur Signalübertragung
zwischen den Karten und dem Großrechner
sind bestens bekannt.
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Aufgrund
der eingebauten Rechnerlogik und des Speichers können die sogenannten "Smartkarten" in vielen Anwendungsfällen eingesetzt
werden. Die "Smartkarte" eignet sich beispielsweise
zum Kodieren vertraulicher Daten, als elektronischer Sicherheitsschlüssel zum
Schutz von Informationen und Eigentum, als tragbare Datei zur Überwachung
medizinischer oder versicherungsrechtlicher Belege, zur Speicherung
von Gehalt- und Lohnabrechnungsbelegen, für Geldüberweisungen und Inventarskontrollen,
um nur einige Anwendungsmöglichkeiten
zu nennen.
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Trotz
der Popularität
der mit integrierten Schaltungen bestückten tragbaren Datenträger, wie
beispielsweise der sogenannten "Smartkarten", wurde es bisher
für die
serielle Kopplung solcher Vorrichtungen an ein Host-Terminal als notwendig
erachtet, daß der
Koppler oder Smartkartenleser einen Mikroprozessor aufweisen muß und daß die sogenannte "Bit-Banging"-Technik der Ein- und Ausgangssignale
die einzige Möglichkeit
zur Ein-/Ausgabeverarbeitung
bildet. Bei solchen Anordnungen ist der Mikroprozessor zusätzlich zu
der Verarbeitung der Ein- und Ausgabesignale auch für die Bildung
der wichtigsten Steuer- und Interfacesignale für die Kommunikation verantwortlich.
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Koppler
für IC-Karten
nutzen zum Ankoppeln an Großrechner
bzw. Terminals, auf die kurz als "Host" Bezug
genommen wird, eine Anzahl verschiedener serieller E/A-Kanäle und Übertragungsprotokolle.
Befehle ab dem Host werden als Byte-Folgen über den seriellen E/A-Kanal
zu dem Koppler übertragen.
Bisweilen benutzt der Host Handshake-Leitungen des seriellen Ein-
und Ausgabekanals, jedoch nur zur Steuerung des Befehlsflusses zum
Koppler, nicht zur Steuerung der Schnittstelle zwischen Koppler
und Karte. Die Anwesenheit einer IC-Karte im Koppler wird bisweilen
dem Host über
eine serielle Handshake-Leitung im seriellen E/A-Kanal gemeldet.
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Alle
zur Zeit verfügbaren
Koppler weisen einen Prozessor auf, beispielsweise einen Prozessor
vom Typ 8051, welcher die Kartenschnittstelle steuert und die Befehle
vom Host entgegennimmt. Da der Mikroprozessor vom Großrechner
Zeichen erhält
und sie an die IC-Karte weiterleitet, führt dies zu einer Leistungsbeeinträchtigung.
Eine große
Beeinträchtigung
bzw. ein großer
Nachteil solcher Koppler liegt in der Tatsache, daß der Mikroprozessor
in der Kopplerschnittstelle das Zusammenschalten der Smartkarte
mit dem Großrechner
verlangsamt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Mikroprozessor
für Übertragungen
vom Host-Terminal
auf einen Befehl vom Host-Terminal zu "lauschen" hat und dann diesen Befehl auslegen
und umformatieren muß,
bevor er ihn zur Smartkarte weiterleiten kann. Das Gleiche gilt,
wenn die Smartkarte eine Nachricht zum Host-Terminal schickt. Dann
muß der
Mikroprozessor die Nachricht empfangen, diese Nachricht umformatieren
und dann diese neu formatierte Nachricht direkt weiterleiten. Ein
System, welches ohne den Einsatz eines Mikroprozessors auskommen
könnte,
würde die
Informationen zwei bis dreimal schneller verarbeiten.
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Ein
anderer Nachteil der bekannten Systeme liegt in den Mehrkosten,
der aus der Notwendigkeit des Einbaus eines Mikroprozessors in den
Koppler entstehen. Ein System, welches auf den Einsatz eines Mikroprozessors
verzichten könnte,
würde einen
beträchtlichen
Kostengewinn mit sich bringen.
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Das
U.S-Patent Nr. 4.767.918 beschreibt ein Lese- und Schreibgerät für ein tragbares
Speichermedium. Ein Taktgeber ist in dem Gerät eingebaut und das Taktsignal
wird über
ein UND-Gatter in Antwort auf die Versorgungsspannung in Form eines
binären
Logiksignals für
das Lese- und Schreibgerät
selektiv dem Medium zugeführt.
Außerdem
kann eine externe Steuereinheit ein Taktfreigabesignal liefern.
Ein Mediumpräsenzsignal
wird durch Einführen
eines tragbaren Speichermediums in einen Kontaktbereich erzeugt,
und in Antwort auf besagtes Mediumpräsenzsignal wird eine für das tragbare
Speichermedium bestimmte Kartenspannung erzeugt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge
hat es sich die vorliegende Erfindung zur grundlegenden Aufgabe
gemacht, einen Koppler als Schnittstelle zwischen einem tragbaren
Datenträger
und einem Host-Terminal zur Informationsverarbeitung bereitzustellen,
mit dessen Hilfe auf den Einsatz eines Mikroprozessors verzichtet
werden kann.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der eine Vorrichtung zur Kommunikation mit dem
tragbaren Datenträger über einen
seriellen E/A- Übertragungskanal,
ohne daß der Koppler
die zwischen dem tragbaren Datenträger und dem Großrechner übermittelten
Zeichen empfängt
und weiterleitet, umfaßt.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der die Schnittstellensignale des tragbaren
Datenträgers
mittels der Handshake-Leitungen eines seriellen E/A-Übertragungskanals
steuert.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der mit einer parasitär aus einem seriellen E/A-Übertragungskanal
abgeleiteten Spannung versorgt wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der eine Vorrichtung zur Freigabe der erforderlichen
elektrischen Signale, wenn die Anwesenheit des tragbaren Datenträgers festgestellt
wird, aufweist.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der elektrische Signalfolgen wie beispielsweise
RESET-Signale liefert, wenn die Anwesenheit eines tragbaren Datenträgers festgestellt wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, in dem die vom Großrechner empfangenen und übermittelten
Daten mit den von dem tragbaren Datenträger übermittelten Daten verbunden
werden, um so die von dem tragbaren Datenträger erzeugten Fehlersignale
feststellen zu können.
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Noch
ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der eine Vorrichtung zur Verbindung der von
dem Host empfangenen Daten und der von dem Großrechner übermittelten Daten mit den von
dem tragbaren Datenträger übermittelten
Daten aufweist, damit der Großrechner
seine eigene Übertragungen
empfangen und auf diese Weise Übertragungsfehler
feststellen kann.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines als Schnittstelle zwischen einem tragbaren Datenträger und
einem Großrechner
dienenden Kopplers, der eine Verbindungsvorrichtung aufweist, die
die herkömmliche(n)
integrierte(n) Schaltung(en) des Schnittstellen-Drivers und des Empfängers einer
Kommunikationsvorrichtung des Großrechners ersetzt.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Vorrichtung zum Zusammenschalten eines oder mehrerer tragbarer
Datenträger,
mit deren Hilfe die Übertragungen
jedes der tragbaren Datenträger
und eines örtlichen
bzw. zentralen Rechners mit den Übertragungen
jedes anderen tragbaren Datenträgers
bzw. örtlichen
oder entfernten Rechners miteinander kombiniert werden, wobei diese Übertragungen
jeweils von den anderen tragbaren Datenträgern und den örtlichen
oder entfernten Rechnern, falls vorhanden, empfangen werden können.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines preiswerten Halbleiterkopplers, der als Schnittstelle zwischen
einem tragbaren Datenträger
und einem Großrechner
dient und mit dessen Hilfe der Einsatz eines Mikroprozessors in
dem Koppler und die Weiterleitung der zwischen dem tragbaren Datenträger und
dem Großrechner übertragenen
Zeichen nicht mehr notwendig sind.
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In Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfaßt
der Koppler zum Zusammenschalten eines tragbaren Datenträgers mit
einem Großrechner
eine erste Terminalvorrichtung (U4-23) zum Empfang der Daten vom
Großrechner, eine
Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung (J4-9) zum Empfang der Eingabedaten
vom Datenträger
und der an der ersten Terminalvorrichtung vom Großrechner
empfangenen Daten, eine mit besagter Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung
verbundene zweite Terminalvorrichtung (U4-19) zur Weiterleitung
der Eingabedaten von besagtem Datenträger zu dem Großrechner,
sowie eine Steuerungsvorrichtung (83), die zwischen besagter
erster und besagter zweiter Terminalvorrichtung und besagter Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung
angeschlossen ist und zur Weiterleitung der Eingabedaten ab besagter
erster Terminalvorrichtung zu besagter zweiter Terminalvorrichtung
und zur Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung dient.
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In Übereinstimmung
mit dieser Ausführung
werden die Eingabedaten zwischen der ersten und der zweiten Terminalvorrichtung
zurückgeschleift
und die Steuerungsvorrichtung (83) weist eine Schaltvorrichtung zum
Schalten der Daten zur zweiten Terminalvorrichtung und zur Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung
auf.
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Zur
Aufnahme des tragbaren Datenträgers
kann eine Karteneinsteckvorrichtung zusammen mit einer Vorrichtung
zur Steuerung der Schaltvorrichtung, die in Antwort auf das Einführen des
besagten Datenträgers in
besagte Einsteckvorrichtung eine Vorspannung an besagte Steuerungsvorrichtung
anlegt, bereitgestellt werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Systems umfaßt Vorrichtungen zum Empfang
von Daten aus dem Großrechner
und zur Weiterleitung besagter Daten an die Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung,
die zum Anschluß an
besagten Datenträger
und zur gleichzeitigen Rücksendung
der empfangenen Daten an den Großrechner ausgelegt ist.
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Das
System umfaßt
ferner eine Vorrichtung zur Verbindung der Daten vom tragbaren Datenträger mit der
Ein-/Ausgabedaten-Terminalvorrichtung, sowie eine Vorrichtung, die
die Verbindung des besagten Datenträgers mit der Ein-/Ausgabe-Terminalvorrichtung
mit der Erzeugung von Steuersignalen zur Freigabe der Weiterleitung
der Daten vom Datenträger
zum Großrechner
und der Daten vom Großrechner
zum Datenträger beantwortet.
Eine Rückkoppelungsvorrichtung
sorgt für
die Rücksendung
der vom Großrechner
empfangenen Daten an den Großrechner,
so daß besagter
Großrechner
seine eigene Übertragung
empfangen kann.
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Die
Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Zusammenschalten
eines tragbaren Datenträgers
mit einem Großrechner über einen
Signalkoppler, das folgende Etapen aufweist: Erzeugung eines Signals
CRD PRS zur Anwesenheitsanzeige des Datenträgers und eines Sendebereitschaftssignals
CTS beim Einführen
eines tragbaren Datenträgers
in eine zur Aufnahme des besagten Trägers vorgesehene Einsteckvorrichtung;
Erzeugung eines Signals CRD ON in Antwort auf das Sendeaufforderungssignal
des besagten Großrechners
nach Erhalt eines Sendebereitschaftssignals durch den Großrechner;
Erzeugung eines Kartenspannungssignals CRD VCC, das dem tragbaren
Datenträger
in Antwort auf besagtes CRD ON-Signal und auf das Senden und Empfangen
von Daten zwischen besagtem Großrechner
und dem tragbaren Datenträger
einzuspeisen ist, wobei die besagte Etape des Sendens und Empfangens
von Daten die Etape der Rücksendung der
Daten aus dem Großrechner
einschließt,
so daß besagter
Großrechner
zur Ermittlung von Übertragungsfehlern
seine eigene Übertragung
empfangen kann.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Verfahrens umfaßt ferner die Erzeugung eines
Taktsignals CRD CLK im Koppler und das Einspeisen des Taktsignals
auf den Datenträger.
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In Übereinstimmung
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden die empfangenen und übermittelten
Datenzeichen zur Feststellung mehrfacher Bitfehler miteinander verglichen
und nach Feststellung eines Fehlers wird die Neuübertragung der Zeichen durch
den Datenträger
befohlen.
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In Übereinstimmung
mit einer spezifischen Anordnung der vorliegenden Erfindung wird
der Koppler über
einen seriellen E/A-Kanal vom Typ EIA-232/V.28, der das Sendebereitschaftssignal
(CTS), das Sendeaufforderungssignal (RTS), das Kopplerversorgungssignal
(DSR) und das Datenterminalbereitschaftssignal (DTR), sowie auch
die Signale Sendedaten (TX) und Empfangsdaten (RX) liefert, mit
einem Großrechner
verbunden. Der Host wird einen universellen asynchronen Sender-Empfänger (UART)
umfassen, welcher hardwaremäßig oder
softwaremäßig realisiert
wird und ein Datenendgerät
(DTE) bilden soll, während
der Koppler als ein Datenübertragungsgerät (DCE)
fungiert. Andere Formen serieller Verbindungen wie beispielsweise RS-422
und Protokolle für
Digitalnetze mit Serviceintegration (ISDN) können auch angewandt werden.
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Der
Koppler ist mit einer Vorrichtung zur Kopplung der TX und RX-Leitungen an die
E/A-Leitung der IC-Karte versehen. Eine Rückkoppelungsvorrichtung kann
zwischen den TX- und RX-Leitungen zur Fehlerermittlung vorgesehen
sein. In IC-Karten mit Vollduplexbetrieb werden die RX- und TX-Leitungen
an die entsprechenden Kontakte der IC-Karten angeschlossen. Natürlich sind
auch kontaktlose Schnittstellen möglich.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung vorgesehen, die
die Anwesenheit einer IC-Karte in der Karteneinsteckvorrichtung
des Kopplers feststellt. Eine weitere Schaltung ist vorgesehen,
um dieses Signal an die Kartenanwesenheits-CTS-Leitung der EIA-232/V.28-Verbindung
zu koppeln, um dem Host über
CTS-Kartenanwesenheitssignale
mitzuteilen, daß eine
Karte im Koppler anwesend ist. Der Host befiehlt dem Koppler durch
Setzen bzw. Rücksetzen
des DTR-Signals
die RESET-Leitung der Karte auf High- bzw. Low-Pegel zu setzen,
während
der Koppler eine Vorrichtung zur Steuerung der RESET-Leitung in Antwort
auf den Status der DTR-Signale vorsieht. Die RESET-Leitung wird
mit dem Signal CARD VCC befähigt.
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Das
RTS-Signal wird von dem Host-Beobachter zur Aufforderung, das CARD
VCC-Signal auf High- bzw. auf Low-Pegel zu setzen, verwendet. Der
Koppler sieht eine Vorrichtung zur Steuerung von CARD VCC in Antwort
auf das RTS-Signal vor. Zusätzlich
kann der Koppler dieses Signal zusammen mit der Anwesenheit einer
Karte in der Einsteckvorrichtung befähigen. Der Koppler umfaßt darüber hinaus
eine Vorrichtung zur Freigabe eines Taktsignals am CARD CLK-Kontakt
der IC-Karte, wenn RTS aktiv ist. Der Koppler ist außerdem mit einer
Vorrichtung zur Freigabe von CARD VPP, wenn RTS aktiv ist, versehen.
Somit kontrolliert das RTS-Signal die drei Signale CARD VCC, CARD
VPP und CARD CLK.
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Der
Koppler kann eine Vorrichtung zur Steuerung des DSR-Signals zur
Wiedergabe des Versorgungszustandes des Kopplers vorsehen. Dieses
dient als ein Diagnosewerkzeug, um die Anwesenheit eines in Betrieb
befindlichen Kopplers festzustellen.
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Die
Signale CARD CLK, CARD VCC und CARD VPP können mittels Einsatz zusätzlicher
Handshakeleitungen unabhängig
voneinander gesteuert werden. Zusätzlich kann der Koppler eine
Vorrichtung zur Abgabe eines geeigneten RESET-Impulses an eine Karte
vorsehen, wenn RTS veranlaßt,
daß CARD
VCC auf High-Pegel gesetzt werden soll.
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Ferner
kann der Koppler alle drei Signale CARD VCC, CARD CLK und CARD RESET
abgeben, wenn eine Karte eingeführt
worden ist. Diese Ausführungsart
eignet sich besonders bei Anwendungen im Bereich der Zugangskontrolle,
in denen der Koppler über
eine Stromschleifen-Schnittstelle
mit einem Großrechner kommuniziert.
In diesem Falle werden keine Handshake-Leitungen zum Betreiben des
Zugangskontrollportals benötigt.
Die Anwesenheit einer Karte wird dem Großrechner durch die Antwort
der Karte auf das Reset-Signal gemeldet.
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Die
Spannungsversorgung des Kopplers kann über eine externe Spannungsquelle,
eine Batterie, einen gemeinsamen Anschluß mit dem EIA-232/V.28-Kanal oder
aber parasitär
durch Leistungsentnahme aus dem EIA-232/V.28-Kanal erfolgen. Letztere
Möglichkeit
hat den Vorteil der Einfachheit und ist preisgünstig, jedoch beschränkt sie
den Koppler auf IC-Karten
mit niedriger Leistungsaufnahme. Auch andere Typen serieller E/A-Kanäle können für die Spannungsversorgung
angezapft werden.
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Die
Versorgungsspannung und die notwendigen EIA-232/V.28-Signale können dem
Koppler zur Verfügung
gestellt werden, wenn das Kabel, das den Koppler mit dem Großrechner
verbindet, so abgeschlossen ist, daß es direkt an die Buchse(n)
angeschlossen wird, die normalerweise die integrierte(n) Schaltung(en)
des EIA-232/V.28-Drivers und Empfängers enthält(enthalten). In diesem Falle
sind die Signale normalerweise vom Typ TTL, nicht EIA-232/V.28,
und die Versorgungsspannung ist direkt verfügbar. Dies stellt eine sehr
kostengünstige
Option dar, da der Verdrahtungsaufwand für die Pegelumwandlung sowohl
im Host als auch im Koppler gering ist und keine Notwendigkeit für eine besondere
Spannungsversorgung besteht. Dies ist die bevorzugte Methode für Koppler,
die im Gehäuse
eines existierenden Rechners untergebracht werden, zum Beispiel im
Plattenlaufwerksabteil eines PCs.
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ISO
hat ein Kommunikationsprotokoll für IC-Karten standardisiert,
welches ein einziges Anforderungsbit (UGON ++++) zum Neusenden eines
Bytes verwendet. Ein Wiederholungsbit wird vom Empfänger eines Zeichens
gesandt, wenn das Zeichen fehlerhaft empfangen wurde. Der Sender
wiederholt dann die Übertragung
des fehlerhaften Zeichens. Das Protokoll ist so ausgelegt, daß es mit
standardmäßigen universellen asynchronen
Empfängern/Sendern,
wie sie heutzutage bei den meisten asynchronen E/A-Kanälen eingesetzt werden,
nicht kompatibel ist. Das Wiederholungsbit muß zu dem Zeitpunkt, an dem
normalerweise das Stopbit des Zeichens übermittelt wird, übertragen
werden. Ein normaler universeller asynchroner Empfänger/Sender (UART)
könnte
es als Startbit deuten und würde
es dem Host nicht vor dem kompletten Ablauf einer Zeichenübertragungszeit
von 12 elementaren Zeiteinheiten (ETUs) melden. Der Sender kann
mitten in der Übertragung
eines neuen Zeichens sein, wenn die Fehlermeldung erkannt wird,
was zu einer Übertragungskollision führt.
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In Übereinstimmung
mit einem besonderen Gegenstand und einem vorteilhaften Merkmal
der vorliegenden Erfindung ist im Koppler eine Rückkoppelung zwischen den TX-
und RX-EIA-232/V.28-Leitungen vorgesehen. Somit kann der Host seine
eigene Übertragung
empfangen. Wenn die Karte eine Wiederholung der Sendung fordert,
dann meldet der UART einen Rahmenfehler, da sich das Wiederholungsbit
anstelle des normalen Stopbits des betroffenen Zeichens befindet.
Zusätzlich
kann der Host den Fehler mittels Vergleich der empfangenen und gesendeten
Zeichen auch dann feststellen, wenn ein doppelter Bitfehler in der
Leitung entstanden ist und die IC-Karte den Fehler nicht erkennen
kann. Damit verfügt
der Host über
eine robuste Vorrichtung zur Fehlerermittlung. Im Falle von Fehlern
bei den von der Karte übertragenen
Zeichen kann der Host diese mit Hilfe des Paritätsbits erkennen und nach Feststellung
eines Fehlers in der Übertragung
den gesamten Befehl wiederholen, um so die Übertragung gültiger Daten
zu gewährleisten.
Sobald ein Übertragungsprotokoll
mit Blockfehlerermittlungscodes verfügbar ist, erhält die Fehlerermittlung
und Fehlerkorrektur eine konventionellere Ausprägung mit Neuübertragung
auf Blockebene.
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Mehrere
Karten können
miteinander verbunden werden, um einen einzigen seriellen E/A-Kanal
zu teilen. In diesem Falle kann jede Karte die Übertragungen aller anderen
Karten im Kanal, sowie aller anderer Großrechner bzw. örtlichen
Rechner (falls vorhanden) im Kanal empfangen. Der (die) Großrechner
oder der (die) örtliche(n)
Rechner im Kanal kann (können)
die Übertragungen
jeder beliebigen Karte bzw. der anderen Rechner im Kanal empfangen.
Kollisionen im Übertragungskanal
werden mit einem geeigneten Kommunikationsprotokoll für IC-Karten
oder mit zusätzlichen
Handshakeleitungen vermieden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Gegenstände
und Vorteile der Erfindung sind für den Fachmann leicht ersichtlich dank
der ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführung in Verbindung mit den
nachfolgenden Zeichnungen, in denen gleichartige Bezugszeichen gleichartige
Teile in den einzelnen Ansichten darstellen.
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1 zeigt
eine typische Systemkonfiguration der vorliegenden Erfindung in
Form eines Blockschaltbildes.
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2 zeigt
eine typische UART-Konfiguration in einem Großrechner für serielle E/A-Übertragungen mit
EIA-232/V.28-Pegelumwandlung.
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3 zeigt
ein Blockschaltbild des Kopplers in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung.
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4 zeigt
ein Blockschaltbild des Kopplers in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung für den
Fall, daß die
Kartenbefähigungssignale
und die Karten-Reset-Impulse im Koppler selbst, ohne Steuerung durch
den Großrechner,
erzeugt werden.
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5 zeigt
ein Blockschaltbild des Kopplers in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung für den
Fall, daß an
einem Koppler zwei IC-Kartenschnittstellen
vorgesehen sind.
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6 ist
ein Schaltschema des Kopplers in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung.
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7 zeigt
eine Spannungsversorgung des Kopplers, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
die (typischen) Spannungen +5 Volt und ± 12 Volt für den Kopplerbetrieb
ohne Beeinträchtigung
der Signalintegrität
des TX-Signals parasitär
aus den EIA-232/V.28-Eingangssignalen
ableitet.
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8 zeigt
eine für
die vorliegende Erfindung typische Anordnung der Schaltung der Karteneinführvorrichtung
und der Kabelsteckverbinder.
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9 zeigt
einen typischen asynchronen Zeichenrahmen wie er in der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird und
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10 ist
ein Zeitdiagramm eines übermittelten
Zeichens, wobei gezeigt wird, wie die interne Verbindung der vom
Großrechner
gesendeten Daten mit der E/A-Leitung der Karte und mit der Datenempfangsleitung
des Großrechners
für die
Fehlerermittlung genutzt wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNG
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1 zeigt
eine typische Systemkonfiguration mit einem als Großrechner
fungierenden PC, 10, einer seriellen EIA-232/V.28-Datenleitung mit
einem als seriellen E/A-Kanal dienenden RS 232-Kabel 11,
einem Koppler 12 und einer IC-Karte (ICC) 13,
welche die Rolle des tragbaren Datenträgers wahrnimmt. Die ICC 13 ist
eine Plastikkarte mit einem Mikroprozessor 14, welcher
in Übereinstimmung
mit der Spezifikation 7816 der ISO Nomenklatur auf der Karte angebracht
ist. Die ICC 13 umfaßt
Kontakte C1–C8,
wobei jeder dieser Kontakte nach ISO-Norm 7816 für ein besonderes Signal reserviert
ist. So erhält
beispielsweise der Kartenkontakt C1 eine Kartenspannung VCC von
5 Volt DC (CRD VCC), Kontakt C2 das Kartenresetsignal (CRD RST),
Kontakt C3 das Kartentaktsignal (CRD CLK). Die Ein- und Ausgabedaten
der Karte werden über
den Kartenkontakt C7 empfangen und gesendet. Die Kontakte C1–C8 sind
innerhalb des Kopplers mit den Anschlüssen einer Karteneinsteckvorrichtung
J4 verbunden. Die Karteneinsteckvorrichtung J4 besitzt an einer
passenden Stelle einen Schalter 15 (dargestellt auf 6),
der nach dem Einführen
der Karte auf eine geschlossene Position geschaltet wird, um so
das Kartenanwesenheitssignal (CRD PRS) an den Großrechner 10 zu
senden. Die Kommunikation mit dem Großrechner wird über eine
serielle RS 232-Verbindungsleitung 11 zum
Großrechner 10 aufrechterhalten,
der ein beliebiger auf serielle Kommunikation abgestimmter Terminaltyp
sein kann und normalerweise einen hardware- oder softwaremäßig realisierten
UART-Baustein enthält. Wie
im 1 gezeigt, kann der Host 10 ein Personalcomputer
mit einem Display 16, einer Dateneingabetastatur 17 und
einem Prozessor 18 sein.
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2 zeigt
eine typische UART-Konfiguration
20 in einem Großrechner
10.
Der UART 8250 ist in zahlreichen Personalcomputern häufig anzutreffen
und entspricht den Software-Auflistungen, die mit dem universellen
asynchronen Empfänger/Sender
8250 ausgeliefert werden. Der UART
20 liefert und empfängt die
für die
seriellen E/A-Datenkanäle
typischen Signale, nämlich
die Signale TX zum Senden von Daten an die Karte, RX zum Empfangen
von Daten von der Karte, CTS zur Kartenpräsenzanzeige, RTS zur Freigabe
der Signale CARD VCC und CARD CLK, DTR zum Rücksetzen der Karte und WSR
zur Spannungsversorgungsanzeige des Kopplers. Das letztere Signal
ist eine Option. Die Steuersignale haben folgende Pegelwerte:
| Kartenpräsenz | CTS
= 0 |
| Vcc
ON | RTS
= 0 |
| Karten-Reset | DTR
= 1 |
| Koppler
aktiv | DSR
= 0 |
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Bei
den Signalen am UART handelt es sich um Signale mit RS 232-Pegel, die mittels
der IC-Karte U4 auf TTL-Pegel umgewandelt werden. Die Schaltkarte
U4 kann eine MAX 236-Schaltung von Maximum Semiconductor sein, die
eine Vielfalt von Invertern enthält,
die wie auf 2 dargestellt angeschlossen
werden, so daß die
Signale auf der richtigen Leitung und in der gewünschten Richtung zur Verfügung stehen.
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3 zeigt
ein vereinfachtes Blockschaltbild des Kopplers 12. Die
wie auf 3 dargestellt von links in den
Koppler eintretenden Signale entsprechen den Signalen von 2.
Die wie auf 3 dargestellt rechts aus dem
Koppler 12 austretenden Signale entsprechen den Anschlüssen der
IC-Karte 13 und eines Kartenanwesenheitsschalters 15.
Die Schaltungsvorrichtung 30 dient zum Kombinieren der
TX- und RX-Datensignale
von und zum Großrechner
mit dem CARD I/O-Signal.
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Ein
Kartensignal VCC wird von der Schaltungsvorrichtung 32 abgeleitet,
die ebenfalls eine Vorrichtung zur Freigabe eines VPP-Signals und
zur Erzeugung und Freigabe eines Kartentaktsignals CARD CLK unter der
Kontrolle des Großrechners
bereitstellt. Die in Block 34 dargestellte Schaltung stellt
eine Vorrichtung dar, mit deren Hilfe die Anwesenheit einer Karte 13 nach
dem Schließen
des Kartenanwesenheitsschalters 15 gemeldet und ein Kartenanwesenheitssignal
CRD PRES erzeugt wird, das auf die CTS-Leitung und die Schaltung 32 angelegt
werden kann. Die Schaltungsvorrichtung 36 erzeugt ein Karten-Resetsignal
CRD RST in Antwort auf ein Datenterminalbereitschaftssignal DTR
und eines Kartensignals VCC.
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4 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung für
den Fall, daß die
Kartenfreigabesteuerung und der Karten-Resetimpuls im Koppler 12 ohne
Kontrolle des Großrechners
erzeugt werden. Die Schaltungsvorrichtung 30 kombiniert
die Signale TX und RX des Großrechners
mit dem CARD E/A-Signal. Sie wird durch die Schaltungsvorrichtung 32 aktiviert,
die wie vorstehend beschrieben, eine Vorrichtung zur Freigabe der
Signale CARD VCC und CARD VPP, und zur Erzeugung und Freigabe des
Signals CARD CLK bereitstellt. Die Schaltung 32 wird über die
Schaltung 34 aktiviert, die auf die Anwesenheit einer Karte
anspricht und ihrerseits die Schaltungen 32 und 36 aktiviert.
Wird eine Karte entfernt, so werden alle Kartenkontakte abgeschaltet und
die Schaltung 36 ist so ausgelegt, daß während einer kontrollierten
Zeitspanne ein CARD RESET-Impuls auf Low-Pegel erzeugt wird, dann
befindet sich CARD RESET im Zustand High, bis die Karte entfernt
worden ist.
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5 stellt
ein Blockschaltbild des Kopplers 12 dar für den Fall,
daß ein
einziger Koppler Schnittstellen für eine erste und eine zweite
IC-Karte besitzt. In diesem Falle sorgt die Kombiniervorrichtung 30 für die Anbindung
der RX und TX-Signale von dem Großrechner an die E/A-Leitungen
beider CARD E/A-Signale. Jede Karte empfängt dann die Übertragungen
der anderen Karte und des Großrechners,
und der Großrechner empfängt die Übertragungen
beider Karten (vorausgesetzt, daß beide anwesend sind).
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Auf 6 ist
ein ausführliches
Schaltschema der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Kartentaktsignal
CRD CLK wird durch den Oszillator 40 erzeugt, welcher ein
Schwingquarz 41 (Y1-3.5795 MHz) aufweist, das über die
Widerstände 42 und 43 angeschlossen
wird. Der eine Anschluß des
Widerstandes 42 wird mit Pin 1 des Inverters 44 verbunden.
Dieser Anschluß des
Widerstandes 42 ist auch mit dem einen Anschluß des Kondensators 45 verbunden,
dessen anderer Anschluß an
Masse liegt. Die Verbindungsstelle der Widerstände 42 und 43 wird
zwischen dem Ausgangspin 2 des Inverters 44 und
dem Eingangspin 3 des Inverters 46 angeschlossen.
Der andere Anschluß des
Widerstandes 43 ist mit dem einen Anschluß des Kondensators 47 verbunden,
dessen anderer Anschluß an
Masse liegt. Das Schwingquarz 41, die Widerstände 42, 43,
die Kondensatoren 45, 46 und der Inverter 41,
sowie die Pins 1 und 2 des Inverters 44 bilden
eine freilaufende Pierce-Quarzoszillatorschaltung, an deren Ausgang
ein Taktsignal zur Verfügung
steht. Das an Pin 2 des Inverters 44 abgenommene
Ausgangssignal wird an Pin 3 des Inverters 46 gelegt,
wo das Taktsignal gepuffert wird. Das an Pin 4 entnommene
Ausgangssignal des Inverters 46 wird an den einen Eingang
des NAND-Gatters 48 gelegt.
Der andere Eingang des NAND-Gatters 48 erhält ein CRD
ON-Gate-Signal, wenn ein Sendeaufforderungssignal RTS an Pin 4 von
J2 und an den dazugehörigen
Inverter J2-5 ergeht.
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Das
Sendeaufforderungssignal RTS, welches an Pin 4 von U4 angelegt
wird, wird auf TTL-Pegel umgewandelt und sein an Pin 5 von
U4 entnommenes Ausgangssignal wird auf Pin 5 des Inverters 50 gelegt.
Das an Pin 6 entnommene Ausgangssignal des Inverters 50 wird
auf den einen Eingang des NAND-Gatters 51 gelegt. Falls
Pin 2 des NAND-Gatters 51, an welches das Signal
angelegt wird, einen Pegel von 5 V DC aufweist und auf Pin 1 ein
Kartenpräsenzsignal
CRD PRS mit einem Pegel von 5 V DC ansteht, dann geht Pin 3 des NAND-Gatters 51 auf
Masse-Pagel. Eine Smartkarte muß in
den Stecker eingeführt
und der Schalter 15 geschlossen sein, damit an Pin 1 des
Gatters 51 ein CRD PRS-Signal mit einem Pegel von 5 V DC
zur Verfügung steht.
Da das NAND-Gatter 51 eine Open Drain-Schaltung bildet, wird zwischen der
Ausgangsleitung des Gatters 51 und VCC ein Pullup-Widerstand 52 geschaltet.
Der Ausgang des NAND-Gatters 51 ist mit Pin 9 des Inverters 53 verbunden,
dessen an Pin 8 entnommenes Ausgangssignal das CRD ON-Signal
bildet.
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Das
CRD ON-Signal gewährleistet
drei Funktionen. Es wird an die mit Energie versorgte visuelle Meldeschaltung
angelegt. Zu diesem Zweck wird CRD ON an Pin 13 des Inverters 54 gelegt.
Der Ausgangspin 12 des Inverters 54 wird über den
Strombegrenzungswiderstand 55 an Pin 4 der Steckvorrichtung
J3 angeschlossen. An Pin 4 ist eine Leuchtdiode (LED) angeschlossen,
welche über
Pin 3 des Steckverbinders J3 an VCC zurückgeführt wird. Nach Einführen einer
Karte in die Karteneinsteckvorrichtung und dem darauffolgenden Schließen von
Schalter 15 liefert die zwischen dem Widerstand 55 und
VCC angeschlossene Leuchtdiode eine visuelle Anzeige und gibt an,
daß das
CRD ON-Signal einen 5 V DC-Pegel aufweist. Damit wird dem Benutzer visuell
angezeigt, daß die
Smartkarte mit Spannung versorgt wird. Zweitens wird das CRD ON-Signal
an Pin 5 des NAND-Gatters 48 gelegt. Damit wird
das Gatter aktiviert, um auf der Leitung 57 ein Kartentakt-Ausgangssignal
CRD CLK bereitzustellen. Das Kartentaktsignal wird über einen
seriellen Laststrombegrenzungswiderstand 58 eingespeist,
um im Falle eines Kurzschlusses den Strom zu begrenzen. Da das Nand-Gatter 48 eine
Open-Drain-Schaltung
bildet, wird ein Pullup-Widerstand 59 zwischen dem Ausgangspin 6 des
Nand-Gatters 48 und CRD VCC angeschlossen, so daß der Pullup-Widerstand
nur dann aktiv ist, wenn CRD VCC einen Pegel von 5 VDC aufweist.
Die dritte Funktion des von Inverter 53 gelieferten CRD
ON-Signals ist die
Erzeugung eines CRD VCC-Signals. Dieses muß von der vom Regler 70 gelieferten
VCC-Spannung unterschieden werden.
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Dazu
wird das Signal CRD ON an die CRD VCC-Schaltung, bestehend aus den
Transistoren 60 und 61, den Widerständen 62, 63 und 64 und
dem Spannungsregler 65, angelegt. Der eine Anschluß des CRD-Widerstandes 62 ist
mit der Basis von Transistor 60 verbunden, während der
andere Anschluß zum
Empfangen des CRD ON-Signals ausgelegt ist. Der Kollektor von Transistor 60 ist über die
Widerstände 63 und 64 mit
dem Emitter des Transistors 61 verbunden. Die Verbindungsstelle
der Widerstände 63 und 64 wird
auf die Basis des Transistors 61 zurückgeführt, dessen Kollektor an den
Eingang des Spannungsreglers 65 angeschlossen ist, welcher
das geregelte 5 Volt DC-Ausgangssignal CRD VCC liefert, das an Pin 6 von
J4 und den Kontakt C1 der IC-Karte angelegt wird.
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Wenn
CRD ON an Masse liegt, befindet sich Transistor 60 im Sperrzustand
und die Basis von Transistor 61 wird über den an eine 12 Volt-Spannungsquelle
angeschlossenen Widerstand 64 auf Pegel 12 VDC gezogen.
Dadurch wird der Transistor 61 gesperrt und es passiert
nichts. Wenn ein CRD ON-Signal mit einem Pegel von 5 Volt DC an
die Basiselektrode von Transistor 60 gelegt wird, wird
in diesem der Basisstrom begrenzt und der Transistor 60 wird
durchgeschaltet. Dadurch wird die Basis von Transistor 61 über den
Reihenwiderstand 63 an Masse gelegt und der Transistor 61 wird
durchgeschaltet. Ein 12 Volt DC-Signal erscheint auf dem
Kollektor von Transistor 61 und wird an den Eingang des
Spannungsreglers 65 gelegt. Der Spannungsregler 65 reguliert
die 12 Volt DC-Versorgung auf plus 5 Volt DC zur Bildung des CRD-VCC-Signals.
Diese Spannung wird an die Smartkarte und an mehrere Pullup-Widerstände wie
vorher beschrieben angelegt.
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Die
Schaltungen werden über
den Spannungsregler 70 gespiesen, der eine Eingangsspannung
zwischen 7 Volt DC und 30 Volt DC auf 5 Volt DC reguliert. Die Eingangsspannung
des Reglers 70 kann über
einen externen Stecker in die Buchse J1 eingeführt werden. Die VCC-Spannungsquelle 70 versorgt
die anderen Schaltungen im Koppler, jedoch nicht die Smartkarte.
Zu diesem Zweck wird VCC an einen Kontakt der Karte auf Schalter 15 angelegt,
während
der andere Kontakt mit der aus den Widerständen 71 und 72 und
dem Kondensator 73 bestehenden RC-Schaltung verbunden wird.
Der Kondensator 73 wird mit dem einen Anschluß an die
Verbindungsstelle der Widerstände 71 und 72 und
mit dem andern an den an Masse gelegten Anschluß des Widerstandes 72 angeschlossen.
Wenn der Schalter 15 durch die Anwesenheit einer Karte
im Stecker geschlossen wird, steht an der Verbindungsstelle 74 ein
Kartenanwesenheitssignal CRD PRS an, welches an das NAND-Gatter 51 und
an Pin 11 des Inverters 75 angelegt wird. Der
Ausgangspin 10 des Inverters 75 wird mit Pin 7 von
U4 verbunden, wo das Signal auf RS 232-Pegel umgewandelt wird um
das Sendebereitschaftssignal CTS zu bilden. CTS wird von Pin 2 von
U4 abgegriffen und über
das RS 232-Kabel
zum Host geführt.
Wenn die Smartkarte aus der Karteneinsteckvorrichtung entfernt wird,
wird die CRD PRS-Leitung über
den Widerstand 72 an Masse gelegt.
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U4
und die Kondensatoren 76, 77, 78 und 79 bilden
einen RS 2321 TTL-Spannungspegel-Shifter. Dieser Pegel-Shifter umfaßt vier
Inverter 1, 2, 3 und 4, welche
die TTL-Pegel an den Klemmen 18, 7, 6 und 19 von U4
auf RS 232-Pegel an den Klemmen 1, 2, 3 und 24 von
U4 umwandeln. Die Klemme 2 verbindet das Sendebereitschaftssignal
CTS mit dem Host und die Klemme 24 schickt nach Umwandlung
auf RS 232-Pegel durch den Pegel-Shifter
in U4 die RS-Datenempfangssignale zum Host. U4 umfaßt auch
drei Inverter 5, 6 und 7, welche die
RS 232-Signale vom Host auf das im Koppler verwendete TTL-Pegel
umwandeln. Das Sendeaufforderungssignal RTS wird an Pin 4 von
U4 gelegt und das entsprechende Signal auf TTL-Pegel am Ausgangspin 5 wird
an den Eingangspin 5 des Inverters 50 gelegt.
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Ein
Sendeaufforderungssignal RTS vom Großrechner wird an Pin 4 von
U4 gelegt und auf TTL-Pegel umgewandelt. Das Signal wird an Pin 5 von
U4 abgenommen und an Pin 5 des Inverters 50 gelegt.
Das Ausgangssignal auf Pin 6 des Inverters 50 wird
zu einem Eingang des NAND-Gatters 51 geführt, dessen
anderer Eingang das Kartenanwesenheitssignal CRD PRS erhält. Wenn
Pin 2 des NAND-Gatters 51 auf 5 Volt DC-Pegel
liegt und Pin 1 das CRD PRS-Signal auf 5 Volt DC-Pegel
erhält,
dann liegt der Ausgang des NAND-Gatters 51 an Masse. Es
muß zuerst
eine Smartkarte in den Stecker eingeführt werden, damit das CRD PRS-Signal zur
Verfügung
steht.
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Ein
Datenterminalbereitschaftssignal DTR aus dem Großrechner wird an Pin 16 von
U4 angeschlossen und auf TTL-Pegel umgewandelt. Dieses auf Pin 17 von
U4 abgegriffene Signal wird an Pin 9 des NAND-Gatters 80 gelegt.
Der andere Eingang des NAND-Gatters 80 erhält ein VCC-Signal.
Sobald das DTR-Signal ansteht, geht Pin 9 auf Pegel 5 Volt
DC und der Ausgangspin 8 wird über den an Klemme 5 des Steckers
J4 angeschlossenen Widerstand 81 auf Massepegel gehalten.
Die Klemme 5 wird ihrerseits mit dem Kontakt C2 der Smartkarte
verbunden. Der Widerstand 81 dient zur Strombegrenzung
im Falle eines Kurzschlusses. Wenn Pin 9 des NAND-Gatters 80 an
Masse liegt, erscheint auf Pin 8 kein Ausgangssignal und
die CRD RST-Leitung wird mit Widerstand 82 auf High-Pegel
gezogen, wenn die CRD VCC-Spannung eingeschaltet ist.
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Die
Datenübertragung
TX vom Großrechner
wird an Pin 23 gelegt und auf TTL-Pegel umgewandelt. Das
auf Pin 22 von U4 abgegriffene Signal wird an Pin 1 des
Three-State-Drivers 83 gelegt, dessen Eingangspin 2 an
Masse liegt und dessen Ausgangsklemme auf Pin 3 über den
Widerstand 84 mit CRD VCC verbunden ist. Wenn die Klemme 22 und
Pin 1 des Drivers 83 LOW sind, d.h. an Masse liegen,
ist der Driver 83 aktiviert, d.h. durchgeschaltet und die
Ausgangssignale sind LOW. Wenn Pin 1 des Drivers 83 auf
Pegel 5 Volt DC liegt, wird Pin 3 hochgezogen
sobald CRD VCC anwesend ist und der Driver 83 fungiert
als ein offener Schalter. Der Ausgang von Driver 83 wird über den
Reihenwiderstand 85 an die Ein-/Ausgabeklemme 9 der Smartkarte
auf Stecker J4 und Kontakt C7 der IC-Karte gelegt. Gleichzeitig wird das
Ausgangssignal von Driver 83 an die Klemme 19 von
U4 zurückgeführt und
zur Rücksendung
an den Host auf RS 232-Pegel umgewandelt. Dadurch entsteht ein Rückkoppelungspfad,
der so beschaffen ist, daß alle
an den Koppler gesandten Daten zum Datenempfangseingang des Großrechners
zurückgesandt
werden. Die Daten der Smartkarte und sämtliche vom Großrechner
gesandten Daten werden an Pin 19 gelegt, wo sie auf RS
232-Pegel umgewandelt und an den Datenempfangseingang des Großrechners
gesandt werden.
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7 zeigt
eine Spannungsversorgung für
den Koppler 12 durch parasitische Entnahme der Betriebsspannungen
des Kopplers, nämlich
+5 Volt und +/–12
Volt, aus den EIA-232/V.28-Eingangssignalen, ohne daß die Integrität des TX-Signals
zerstört
wird. Zu diesem Zweck wird zusätzlich
zu den Sendedaten TX und eines Sendeaufforderungssignals RTS aus
dem Host ein Kopplerversorgungssignal DSR an den Spannungsregler 21 angelegt,
welcher eine Ausgangsspannung von +/–12 Volt DC zum Betreiben des
Kopplers liefert.
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9 zeigt
eine typische asynchrone Zeichenrahmen auf einer Zeile mit 8 Datenbits,
einem Paritätsbit
(gerade) und zwei Stopbits. Die Zeile ist normalerweise im MARK-Zustand
und der Beginn eines Zeichens wird durch den Übergang auf SPACE für das Startbit
gekennzeichnet. Jedes Bit belegt eine elementäre Zeiteinheit (ETU). Ein vollständiges Zeichen
belegt 12 ETU's, d.h.
eine für
das Startbit, acht für
die Datenbits, eine für
das Paritätsbit
und zwei für
die Stopbits.
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10 zeigt
anhand eines Zeitdiagramms wie die aus dem Großrechner übertragenen Daten intern an
die E/A-Leitung der Karte angeschlossen werden und wie die Empfangsdatenleitung
des Großrechners
zur Fehlererkennung herbeigezogen werden kann. Im ersten Zeitdiagramm,
auf der obersten Zeile im Bild, hat der Großrechner über die TX-Klemme ein Zeichen
an den Koppler abgesetzt. Das zweite Zeitdiagramm bzw. die zweite
Zeile zeigt das Zeichen, nachdem es durch Störungen auf der Leitung verfälscht wurde,
wodurch ein Bit einen falschen Wert erhielt. Dies wird als Übertragungsfehler
angezeigt und ist auf der Zeichnung mit einem Pfeil angegeben. Diese
Daten werden durch die tragbare Karte empfangen und auf gerade Parität getestet. Infolge
des Übertragungsfehlers
schlägt
der Paritätstest
fehl und die Karte erzeugt zwischen 10,5 und 11,5 ETU's nach der Vorderflanke
des Startbits auf der E/A-Leitung ein Fehlersignal, wie aus dem
dritten Zeitdiagramm hervorgeht. Das vierte Zeitdiagramm zeigt das
Zeichen, wie es im Großrechner
empfangen wird. Der Großrechner
erkennt, daß das
Zeichen möglicherweise
von der Karte falsch empfangen wurde, weil das empfangene Zeichen
einen Paritätsfehler
aufweist, weil das empfangene Zeichen nicht genau mit dem übermittelten
Zeichen übereinstimmt,
und weil das empfangene Zeichen einen RAHMENFEHLER erzeugt, da es
während
den zwei Stopbits den Zustand SPACE aufweist. Nach Einführen einer
Karte in die Karteneinsteckvorrichtung wird ein Sendebereitschaftssignal
CTS an den Host abgesetzt, welcher seinerseits ein Datenterminalbereitschaftssignal
DTS erzeugt, welches ein Resetsignal CRD RST an die tragbare Datenkarte
zur Folge hat. Im gleichen Masse wie die Ein-/Ausgabeleitung der
Datenkarte wird die Klemme 9 von J4 über die Widerstände 84 und 85 auf
den Pegel von CRD VCC hochgezogen und ein Rückschleifungstest für Kommunikationsfehler
kann erst dann erfolgen, wenn ein Sendeaufforderungssignal RTS an
den Eingang von J4 angelegt wird und wenn in der Karteneinsteckvorrichtung
bzw. im Kartenleser eine Karte vorhanden ist.
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Während die
Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungen beschrieben wird, ist
es für
Leute vom Fach offensichtlich, daß Varianten möglich sind,
ohne vom eigentlichen Zweck der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend
sollen die nachstehenden Patentansprüche alle solchen Varianten
abdecken und es wird ausdrücklich
auf die nachstehenden Patentansprüche verwiesen, um den genauen
Bestimmungszweck der Erfindung zu definieren.