DE69533841T2

DE69533841T2 - Led-matrixschnittstelle

Info

Publication number: DE69533841T2
Application number: DE69533841T
Authority: DE
Inventors: William Lo; Stephen Mcrobert
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2015-10-12
Also published as: WO1996015605A1; EP0791258B1; DE69533841D1; KR980700753A; KR100417838B1; EP0791258A1; US5598418A; JPH10508956A; TW259913B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Computernetzwerkverwaltung und betrifft insbesondere manuell verwaltete Computernetzwerke, die ein Array aus Indikatoren aufweisen, um Statusinformationen einer Relaisstelle zu transportieren.
EP-A-O 495 575 beschreibt eine Schnittstellensteuerung für eine Relaisstelle zum Verbinden von Segmenten eines Nahbereichsnetzwerks. Die Schnittstellensteuerung für die Relaisstelle benutzt eine verteilte Architektur und beinhaltet einen zentralen Knotenpunkt und mehrere Anschlussknotenpunkte, wovon jeder zwischen dem zentralen Knotenpunkt und einem zugeordneten Segment des Nahbereichsnetzwerks angeschlossen ist. Jeder Anschlussknotenpunkt steuert Sendevorgänge auf seinen zugeordneten Segmenten und verhandelt, mit den anderen Anschlussknotenpunkten, sobald ein Konflikt auftritt.
Netzwerke von Computern sind ein übliches Hilfsmittel im heutigen Geschäftsleben. In gewissen üblichen Netzwerksystemstrukturen werden eine oder mehrere Relaisstellen verwendet. Eine Relaisstelle kompensiert Zeitfehler und Amplitudenfehler von Datenpaketen, die in dem Netzwerk übertragen werden. Eine Relaisstelle enthält typischerweise mehrere Anschlüsse bzw. Ports. Ein Datenpaket, das von einem Anschluss empfangen wird, wird von den anderen Anschlüssen der Relaisstelle erneut gesendet. Bei Netzwerken, in denen eine CSMA/CD-Architektur eingesetzt ist, etwa in einem Ethernet-Netzwerk, läuft jedes Datenpaket durch jede Relaisstelle. Daher kann ein Netzadministrator bequem jede Relaisstelle als Verwaltungseinrichtung benutzen, von der Informationen hinsichtlich des Betriebs des Netzwerkes gewonnen werden können. Diese Informationen helfen dem Administrator bei der Netzwerkverwaltung.
Die Netzwerkverwaltung hat sich in zwei breite Funktionsklassen entwickelt. Eine Klasse stellt eine automatische Verwaltung einer Relaisstelle bereit, während die andere Klasse nicht verwaltete Relaisstellen bereitstellt. Eine verwaltete Relaisstelle besitzt eine Schnittstelle zu einer Verwaltungseinheit und liefert Statusinformationen bezüglich der Relaisstelle an die Verwaltungseinheit. Die Verwaltungseinheit verarbeitet die Statusinformationen und führt automatisch Korrekturaktivitäten bei Bedarf aus.
Eine nicht verwaltete Relaisstelle macht keinen Gebrauch von einer Verwaltungseinheit. Vielmehr stellt die Relaisstelle eine Schnittstelle für ein Feld bzw. ein Array aus Indikatoren, etwa lichtaussendende Dioden (LED) bereit, die in Reaktion auf Statusinformationen der Relaisstelle aktiviert werden. Der Netzwerkadministrator muss manuell die LEDs im Hinblick auf eine Kennzeichnung des Zustands des Netzwerkes überwachen. Wenn die LEDs einen Zustand anzeigen, der eine korrigierende Aktivität erfordert, stellt der Netzwerkadministrator das Netzwerk in erforderlicher Weise entsprechend den Indikationen der LEDs ein.
Während das Konzept der verwalteten Relaisstelle bessere Steuerungs- und Verwaltungsfunktionsmöglichkeiten bereitstellt, ist dies die wesentlich teuere Netzwerklösung. Die nicht verwaltete Relaisstelle ist eine kostengünstigere Lösung. Die Kosten für ein nicht verwaltetes Netzwerk können durch Einschränken der Schnittstellenkomponente, insbesondere jener, die das Weiterleiten von Statusinformationen über das Indikatorarray betreffen, verringert werden. Beispielsweise erfordert eine Relaisstelle, die 16 Anschlüsse und 5 Statusbedingungen enthält, die von dem Indikator überwacht werden, 80 Indikatoren. Für eine Relaisstelle, die in ein Halbleiterbauelement integriert ist, bestünde eine wenig elegante Lösung darin, einen Anschlussstift für jeden Indikator des Arrays und einen Masseanschlussstift vorzusehen. Eine derartige Lösung wäre bei der Verwirklichung zu teuer. Beispielsweise würde die beschriebene Anordnung zusätzlich 81 Anschlussstifte erfordern. Die Schnittstelle und die externen Komponenten zum selektiven Aktivieren jedes dieser Indikatoren können merklich zu den Gesamtkosten einer nicht verwalteten Relaisstelle beitragen.
Überblick über die Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Anbindung einer Relaisstelle mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss an ein Array aus Indikatoren bereit, um eine erste Statusbedingung und eine zweite Statusbedingung der Anschlüsse anzuzeigen, wobei das Verfahren die im angefügten Patentanspruch 1 aufgeführten Schritte umfasst.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Schnittstelle für ein Statusindikatorarray für eine Relaisstelle bereit, wie sie im angefügten Patentanspruch 3 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur vereinfachten, effizienten und ökonomischen Ansteuerung eines Indikatorarrays mit Statuswerten bereit. Die bevorzugte Ausführungsform aktiviert einzelne Indikatoren mit einem niedrigen Tastgrad bzw. Einschaltverhältnis. Die Schnittstelle umfasst einen Pulsmodifizierer für jene Statuswerte, die sich schnell genug ändern, so dass diese ansonsten nur schwer oder gar nicht beobachtbar wären. Ein Vorteil der bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass eine stark verringerte Anzahl an Anschlussstiften für die Ausgabe der diversen Statusbedingungen erforderlich ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schnittstelle mehrere Gruppen mit mehreren Quellenpuffern, die mit jeder Spalte des Indikatorarrays verbunden sind. Jede Spalte des Arrays kennzeichnet einen speziellen Anschluss einer Relaisstelle. Jede Gruppe von Quellenpuffern reagiert auf ein Pufferauswahlsignal, um die Quellenpuffer in der Gruppe zur Ansteuerung als eine Stromquelle zu aktivieren. Jede Gruppe an Quellenpuffern ist mit mehreren Statusleitungen verbunden, wobei jede Leitung mehrere zeitlich unterteilte und gebündelte Statuswerte aufweist, die spezielle Statusbedingungen kennzeichnen. Ein Quellenpuffer aus jeder Gruppe ist mit jeder Statusleitung verbunden. Einzelne Quellenpuffer werden in Reaktion auf das Erkennen von Statuswerten hin aktiviert. Mehrere Senkenpuffer sind mit jeder Zeile des Indikatorarrays verbunden. Das Feststellen bzw. Setzen eines Statusfreigabesignals, das einer speziellen Statusindikation zugeordnet ist, ermöglicht, dass der Senkenpuffer einen Strom aus der Zeile aufnimmt, an der er angeschlossen ist. Eine LED leuchtet nur, wenn der Quellenpuffer, der mit der LED-Anode verbunden ist, in einer aktivierten Gruppe ist und der Quellenpuffer einen erkannten Statuswert empfängt, und der Senkenpuffer, der mit der LED-Kathode verbunden ist, aktiviert ist. Für sich schnell ändernde Statuswerte verlängert ein Pulsmodifizierer die augenscheinliche Länge der Statusanzeige, so dass die LED-Anzeige beobachtbar ist.
Der Verweis auf die verbleibenden Teile der Beschreibung einschließlich der Zeichnungen und der Ansprüche legen weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung dar. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie der Aufbau und die Funktionsweise diverser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind im folgenden detailliert mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder funktionell ähnliche Elemente.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Blockansicht eines Computernetzwerkes in einer Sternkonfiguration, die eine nicht verwaltete Relaisstelle an jedem Netzknoten des Netzwerks aufweist;
2 ist eine Blockansicht einer nicht verwalteten Relaisstelle mit 16 Anschlüssen, die mit einem Indikatorarray verbunden ist;
3 ist eine Blockansicht des Indikatorarrays;
4 ist eine schematische Ansicht einer Treiberschaltung für das Indikatorarray;
5 ist ein Zeitablaufdiagramm für Signale auf einem Statusbus 65 und für Werte für Statusfreigabesignale CRS, CLOX, PART, LINK und POL, und BSEL;
6 ist ein Diagramm einer Zustandsmaschine für eine Pulsaufweitungseinrichtung, die in der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
7 ist eine schematische Ansicht einer Pulsaufweitungsschaltung;
8 ist eine schematische Ansicht eines ersten Teils einer Schnittstellenschaltung eines Indikatorarrays gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; und
9 ist eine detaillierte schematische Ansicht eines zweiten Teils der Schnittstelle des Indikatorarrays, wobei eine von mehreren Multiplexerschaltungen zum Übertragen ausgewählter Statussignale zu dem Indikatorarray dargestellt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 ist eine schematische Blockansicht eines Netzwerkes 10 mit mehreren Endstationen 15 (beispielsweise Personalcomputer), die eine Sternkonfiguration bilden, wobei das Netzwerk 10 eine nicht verwaltete Relaisstelle 20 an jedem Netzknoten aufweist. Das Netzwerk ist vorzugsweise als ein Netzwerk eingerichtet, das kompatibel mit dem Standard mit Trägererfassung, Mehrfachzugriff und Kollisionserkennung (CSMA/CD) ist. Die Relaisstelle 20 ist kompatibel zu dem IEEE-Standard 802.3.
Während des Betriebes leitet das Netzwerk 10 ein Datenpaket von einem Personalcomputer 15 über eine oder mehrere Relaisstellen 20 zu einem weiteren Personalcomputer 15 weiter. Die Relaisstelle 20 empfängt das Datenpaket an einem Anschluss und sendet das Datenpaket von anderen Anschlüssen aus.
2 ist eine Blockansicht der Relaisstelle 20, die mit einem Indikatorarray 25 verbunden ist. Die Relaisstelle 20 ist mit 16 Anschlüssen dargestellt, obwohl die vorliegende Erfindung mit Relaisstellen verwirklichbar ist, die eine andere Anzahl an Anschlüssen aufweisen. Mit jedem der Anschlüsse sind eine Reihe diverser Statusbedingungen verknüpft. Die Relaisstelle 20 liefert eine Anzeige bzw. Indikation dieser Statusbedingungen pro Anschluss, indem Statusinformationen an das Indikatorarray 25 gesendet werden. Es gibt viele verschiedene Arten von Statusbedingungen, die unter Anwendung der vorliegenden Erfindung dargestellt werden können. Obwohl die nachfolgend beschriebene bevorzugte Ausführungsform die Erfindung unter Verwendung 5 spezieller Statusbedingungen verwirklicht, können in anderen Anordnungen und Konfigurationen eine andere Anzahl von Bedingungen oder unterschiedliche Statusarten verwendet werden.
3 ist eine Blockansicht des Indikatorarrays 25. Das Indikatorarray 25 enthält gemäß der bevorzugten Ausführungsform ein Array bzw. ein Feld aus Indikatoren 30_i,j , wobei eine Spalte für jeden der m Anschlüsse (für insgesamt 16 Spalten in der bevorzugten Ausführungsform) und wobei eine Zeile für jeden Status vorgesehen ist. Somit sind insgesamt 80 Indikatoren (30_i,j (i = 1 bis 16, j = 1 bis 5)) für das Indikatorarray 25 vorgesehen.
Die bevorzugte Ausführungsform überwacht 5 Bedingungen für jeden Anschluss und zeigt diese an: Erkennung des Trägers (CRS), Kollision (COL), Teilung (PART), Verbindungsstatus (LINK) und Polarität (POL). Eine weitere Erläuterung dieser Bedingungen ist in dem zuvor genannten IEEE-Standard dargelegt und wird hierin nicht weiter erläutert.
4 ist eine schematische Ansicht einer Treiberschaltung 50 für das Indikatorarray 25. In der bevorzugten Ausführungsform ist jeder Indikator 30_i,j , die in 3 gezeigt sind, eine lichtemittierende Diode (LED). Eine LED leuchtet, um den Statuswert einer speziellen Statusbedingung für einen speziellen Anschluss anzuzeigen. Die Treiberschaltung 50 enthält eine erste Puffereinheit 55₁ und eine zweite Puffereinheit 55₂ .
Jede Puffereinheit 55 enthält mehrere Quellenpuffer (nicht gezeigt), die eine Stromquelle an einer Ausgangsleitung 60_i bereitstellen, wobei i einen Bereich von 1 bis m repräsentiert (wobei m die Anzahl der Anschlüsse ist). Der Quellenstrom ist ausreichend, um eine LED zu aktivieren. Die Gesamtzahl der Quellenpuffer ist gleich der Anzahl der Spalten des Indikatorarrays 25, wobei ein einzelner Quellenpuffer mit jeder Spalte verbunden ist. Jede Puffereinheit 55 reagiert auf ein Pufferauswahl- (BSEL) Signal, um ihre Quellenpuffer für die Stromeinprägung zu aktivieren. BSEL ist bei niedrigem Pegel aktiv, wodurch eine Puffereinheit aktiviert wird, wenn das Signal tiefpeglig ist, obwohl andere Konfigurationen möglich sind. Ein Statusbus 65_P mit p = 1 bis m/2 in der bevorzugten Ausführungsform liefert Statussignale zu der Puffereinheit 55. In der Regel ergibt p mal die Anzahl der Puffergruppen gleich m, so dass eine Bündelung bzw. Multiplexung mittels dreier Puffergruppen mit p = m/3 durchgeführt werden kann. In einigen Ausführungsformen können die Statusbedingungen zusammen mit oder anstelle der Anschlussstatussignale gebündelt werden.
Jede Puffereinheit 55 ist mit einer Hälfte (in der bevorzugten Ausführungsform) der LEDs verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform mit einem m × n Array aus Indikatoren in dem Indikatorarray 25 (wobei m die Anzahl der Anschlüsse (16) und n die Anzahl der überwachten Statusbedingungen (5) ist) gibt es 40 (m geteilt durch 2 mal 5) Indikatoren, die mit jeder Puffereinheit 55 verbunden sind. Der Statusbus 65 umfasst eine Statusleitung 65_P für jeden Quellenpuffer in jeder Puffereinheit 55, wobei 8 Quellenpuffer pro Puffereinheit 55 für eine Gesamtzahl von 80 Statusleitungen in dem Statusbus 65 sowie 8 Ausgangsleitungen 60_i vorgesehen sind.
Die Treiberschaltung 50 enthält einen Senkenpuffer 70_i für jede Zeile des Indikatorarrays 25. Jeder Senkenpuffer 70_i ist in der bevorzugten Ausführungsform als ein Inverter eingerichtet, der mit einer Anschlussleitung 75_i verbunden ist. Der Senkenpuffer 70_i ist als eine Stromsenke ausgebildet. Der Senkenpuffer 70_i ist so dimensioniert, um einen Strom mindestens gleich der Anzahl der Quellenpuffer in jeder Puffereinheit multipliziert mit der Größe des Quellenstroms, der von einem Quellenpuffer bereitgestellt werden kann, abzuleiten. In der bevorzugten Ausführungsform sollte die Stromsenke in der Lage sein, den achtfachen Quellenstrom abzuleiten, abhängig von diversen Statusindikationen.
Das Empfangen eines Quellenstromes durch einen beliebigen speziellen Senkenpuffer 70_i wird aktiviert, indem ein Statusfreigabesignal erkannt wird. In der bevorzugten Ausführungsform entspricht jeder Senkenpuffer 70_i einer einzelnen Statuszeile des Indikatorarrays 25. Jede LED des Indikatorarrays 25 enthält eine Anode und eine Kathode. Die Anoden der LEDs in einer Spalte x, d. h. die Indikatoren 30_x,y sind jeweils mit einer gemeinsamen Anschlussleitung 60_x verbunden. Die Kathoden der LEDs in einer Zeile y, d. h. die Indikatoren 30_i,y , sind jeweils mit einer gemeinsamen Anschlussleitung 75y verbunden. Eine LED leuchtet nur dann, wenn der Quellenpuffer, der mit ihrer Anode verbunden ist, aktiviert ist und wenn der Senkenpuffer, der mit ihrer Kathode verbunden ist, aktiviert ist. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Treiberschaltungen 50 mit den Senkenpuffern 70 in der Relaisstelle 20 integriert. Diese Bauelemente können in dem Indikatorarray 25 enthalten sein oder können separat nach Bedarf vorgesehen werden, abhängig von den Entwurfserfordernissen.
5 ist ein Zeitablaufdiagramm für Signale auf jedem Statusbus 65_p und für Werte für die Freigabesignale BSEL, CRS, COLX, PART, LINK und POL. Wie gezeigt ist, umfasst der Statusbus 65 die 8 Statusleitungen 65p, wie sie zuvor beschrieben sind. Das Signal BSEL aktiviert abwechselnd zunächst eine Puffereinheit 55 und dann die andere Puffereinheit. Wie gezeigt, aktiviert BSEL zunächst die Puffereinheit 55₂ . Zu jeder Zeit transportiert der Statusbus 65 jeweils zeitlich gebündelte bzw. gemultiplexte Statusinformationen für 8 der 16 Anschlüsse. Abhängig von dem Wert von BSEL transportiert der Statusbus 65 Statussignale für die Anschlüsse 1 bis 8 (BSEL tiefpegelig) und die Anschlüsse 9 bis 16 (BSEL hochpegelig). Daher entsprechen die 8 Signale, die oben in 5 gezeigt sind, zunächst den Anschlüssen 9 bis 16 (BSEL hochpegelig) und danach den Anschlüssen 1 bis 8 (BSEL tiefpegelig).
Die Statuswerte, die auf dem Statusbus 65 zu einem beliebigen speziellen Zeitpunkt vorhanden sind, werden durch die spezielle Kombination von BSEL und den Statusfreigabesignalen CRS, COLX, PART, LINK und POL bestimmt. Die Freigabesignale und das Signal BSEL durchlaufen periodisch zusammen einen Zyklus mit 10 unterschiedlichen Zuständen. Während BSEL hochpegelig ist, wird jedes der Statusfreigabesignale abgefragt. Danach wird, während BSEL tiefpegelig ist, jedes der Statusfreigabesignale erneut abgefragt. Der Vorgang wiederholt sich ständig, solange Statusinformationen anzuzeigen sind.
Während des Betriebs bestimmt der Relaisstelle 20, die in 2 gezeigt ist, diverse Statuswerte für die Anschlüsse 1 bis 16. Wenn BSEL zunächst hochpegelig ist, wird CRS abgefragt. Daher liefert der Statusbus 65 Statuswertsignale für den CRS-Status zu der Puffereinheit 55₁ und zu dem Puffer 55₂ . Lediglich die Puffereinheit 55₂ wird durch BSEL aktiviert, so dass jene Quellenpuffer in der Puffereinheit 55₂ , die einen erkannten CRS-Statuswert empfangen, in der Lage sind, einen Quellenstrom auf entsprechenden Anschlussleitungen 60₉ – 60₁₆ bereitzustellen. Die Puffereinheit 55₁ liefert keinen Quellenstrom zu irgendwelchen Anschlussleitungen 60₁ – 60₈ . Dies bedeutet, dass lediglich jene LEDs aktiviert werden, die den Indikatoren 30_9,j – 30_16,j entsprechen.
Während der Zeitdauer, in der das CRS-Statusfreigabesignal gesetzt ist, lässt der Senkenpuffer 70₁ einen Stromauf der Anschlussleitung 75₁ zu. Somit werden lediglich jene LEDs, die den Indikatoren 30_i,1 entsprechen, aktiviert. Das Endergebnis besteht darin, dass lediglich die LEDs, die den Indikatoren 30₉ ,1 – 30_16,1 entsprechen, aktiviert werden. Die speziellen LEDs dieser aktivierten LEDs, die tatsächlich leuchten, hängen von den speziellen Statuswerten auf dem Statusbus 65 ab.
Als nächstes wird das CRS-Statusfreigabesignal nicht mehr abgerufen und es wird das COLX Statusfreigabesignal bewertet (wobei BSEL auf hohen Pegel bleibt). Das Feststellen bzw. Setzen des COLX Statusfreigabesignals aktiviert den Senkenpuffer 70₂ , um als Stromsenke für die Anschlussleitung 75₂ zu dienen. Somit werden die LEDs, die den Indikatoren 30₉ ,2 – 30_16,2 entsprechen, aktiviert. Die Daten auf dem Statusbus 65 ändern sich, um damit den COLX Status für die Anschlüsse 9 bis 16 anzusteuern. Dieser Prozess dauert auch für das PART Statusfreigabesignal, das LINK Statusfreigabesignal und das POL Statusfreigabesignal an.
Nach dem Durchlaufen aller Statusfreigabesignale mit hohem Pegel von BSEL wird dieses auf tiefen Pegel geschaltet. Das Einstellen von BSEL auf niedrigen Pegel aktiviert die Puffereinheit 55₁ und deaktiviert die Puffereinheit 55₂ . Somit sind die LEDs, die den Indikatoren 30_1,1 – 30_8,5 entsprechen, aktiv bzw. aktivierbar, abhängig von den auf dem Statusbus 65 vorhandenen Werten. Diese Statusfreigabesignale werden wiederum festgestellt, wobei zyklisch CRS, COLX, PART, LINK und POL abgearbeitet werden. Der Prozess wiederholt sich, wobei kontinuierlich Statusinformationssignale der geeigneten Puffereinheit und der Statussignalklasse zugeordnet werden.
Solange der Prozess schnell genug die 10 Zustände zyklisch durchläuft, wird ein menschlicher Beobachter die periodisch aufleuchtenden LEDs als kontinuierlich leuchtend wahrnehmen. Die Periode von BSEL und die Dauer jedes Statusfreigabesignals definieren einen Einschaltgrad bzw. Tastgrad für die LEDs des Indikatorarrays 25. Im Hinblick auf eine weitere Erläuterung des Tastgrades sei angenommen, dass alle auf dem Statusbus 65 bereitgestellten Statuswertsignale gesetzt sind. Auf Grund der 10 unterschiedlichen Zustände wird jede LED in 10 Prozent der gesamten Zykluszeit angesteuert. In der bevorzugten Ausführungsform besitzt jedes Statusfreigabesignal eine Pulsbreite von ungefähr 6,4 Mikrosekunden. Es können auch andere Werte verwendet werden. Wenn der Wert zu kurz ist, kann die LED unter Umständen nicht einschalten und wenn der Wert zu lang ist, erscheint eine LED als flackernd auf Grund des Tastgrades von 10 Prozent.
In der Ausführungsform ist ein einzelner Puls von 6,4 Mikrosekunden für die LED bei weitem zu kurz, als dass dies von einem menschlichen Beobachter erkennbar wäre. Um beobachtbar zu sein, muss die LED in einer Sequenz durch eine Reihe von Pulsen aktiviert bzw. angesteuert werden. Diese Pulsreihe liegt typischerweise im Millisekundenbereich.
Für Statuswerte, die sich nicht häufiger als ungefähr ein mal pro Millisekunde ändern, ist die Erfindung in der beschriebenen Weise ausreichend, um die Indikatoren 30_i,j des Indikatorarrays 25 so zu aktivieren, dass die Statusinformation der Relaisstelle angezeigt wird. Es gibt eine Statusbedingungen in der Relaisstelle 20, deren Änderungsrate größer ist, so dass diese nicht erkennbar ist. Es ist möglich, dass für einige dieser Statusbedingungen ein menschlicher Beobachter keine Statusanzeige erkennt, obwohl ein Indikator eigentlich aktiviert ist, da die Anzeige nicht beobachtbar ist.
Die bevorzugte Ausführungsform verwendet eine Pulsmodifizierungseinrichtung für diese „unsichtbaren" Indikationen, die einen geringen Grad an Beobachtbarkeit aufweisen. Die vorliegende Ausführungsform verwendet eine Pulsaufweitungseinrichtung als die Pulsmodifiziereinrichtung, um sicherzustellen, dass eine Statusindikation lange genug angezeigt wird, so dass diese von einem Menschen wahrnehmbar ist. Andere Arten von Indikatoren können eine andere Art der Pulsmodifizierung erfordern, abhängig von dem speziellen Grunde, aus dem der Beobachter die Indikation nicht beobachten kann.
Die Pulsaufweitungseinrichtung vergrößert eigentlich eine Dauer eines Statuswertes auf eine ausreichend lange Zeitdauer, die beobachtbar ist. Der Betrag der Pulsaufweitung legt fest, wie sensibel ein Indikator auf Änderungen in dem Statuswert ist. Wenn die Pulsaufweitung zu gering ist, erscheint der Indikator als gering leuchtend. Eine Aufweitung, die zu lang ist, verschleiert Änderungen des Statuswertes, wodurch einem Beobachter suggeriert wird, dass die Statusbedingung länger anhält, als dies eigentlich der Fall ist.
6 ist ein Zustandsübergangsdiagramm einer Zustandsmaschine 100 für eine Pulsaufweitungseinrichtung, die in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet ist. Das Zustandsübergangsdiagramm 100 enthält 3 Zustände für einen Indikator: einen Aus-Zustand 105, einen Ein-1-Zustand 110 und einen Ein-2-Zustand 115. Die Pulsaufweitungseinrichtung reagiert auf ein Status-Signal und auf ein Puls-Signal. Das Status-Signal ist der Statuswert, der eine zeitliche Aufweitung erfahren soll. Das Status-Signal wird gesetzt (d. h. hochpegelig), um anzuzeigen, dass der Status aktiv ist. Das Puls-Signal ist ein Ausgangssignal von einem freilaufenden Pulszähler, der periodisch das Puls-Signal ausgibt. In der bevorzugten Ausführungsform liegt die Periode des Pulszähler im Millisekundenbereich. Obwohl dieser Wert einer bevorzugten Ausführungsform von vornherein festgelegt ist, ist es möglich, eine programmierbare (d. h. änderbare) Pulsperiode vorzusehen, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
Für gewöhnlich befindet sich die Pulsaufweitungseinrichtung im Aus-Zustand 105. Solange das Status-Signal nicht gesetzt ist (d. h. tiefpegelig ist), bleibt die Pulsaufweitungseinrichtung im Aus-Zustand 105. Das Setzen des Statussignals führt die Pulsaufweitungseinrichtung in den Ein-1-Zustand 110 über. Solange das Status-Signal gesetzt bleibt oder das Puls-Signal nicht gesetzt ist, bleibt die Zustandmaschine 100 in dem Ein-1-Zustand 110.
Wenn das Puls-Signal gesetzt wird und das Status-Signal nicht gesetzt ist, geht die Zustandsmaschine 100 in den Ein-2-Zustand 115 über. Die Zustandsmaschine 100 bleibt in dem Ein-2-Zustand 115, solange das Puls-Signal und das Status-Signal nicht gesetzt sind. Wenn das Status-Signal gesetzt wird, während sich die Pulsaufweitungseinrichtung in dem Ein-2-Zustand 115 befindet, geht die Pulsaufweitungseinrichtung in den Ein-1-Zustand 110 zurück. Wenn jedoch das Pulssignal gesetzt ist, während das Status-Signal nicht gesetzt ist und sich die Pulsaufweitungseinrichtung in dem Ein-2-Zustand 115 befindet, geht die Pulsaufweitungseinrichtung in den Aus-Zustand 105 über.
Da es keine Abhängigkeit gibt zwischen dem Setzen und Zurücksetzen des Status-Signals und Puls-Signals, ist der genaue Betrag der Aufweitung, der einer Status-Indikation verliehen wird, variabel. Es gibt eine minimale Aufweitung und eine maximale Aufweitung, wenn die bevorzugte Ausführungsform für die Statusmodifiziereinrichtung verwendet wird. Die minimale Aufweitung beträgt ungefähr eine Periode des Pulszählers und die maximale Aufweitung beträgt ungefähr zwei Perioden des Pulszählers. Wenn der Pulszähler eine Periode von 4 Millisekunden aufweist, erstreckt sich der Bereich der Aufweitung von ungefähr 4 Millisekunden bis ungefähr 8 Millisekunden.
7 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Pulsaufweitungseinrichtung 200. Die Pulsaufweitungseinrichtung 200 enthält einen Inverter G1, zwei UND-Gatter mit zwei Eingängen (G2 und G3), ein UND-Gatter G4 mit drei Eingängen, ein ODER-Gatter G5 mit zwei Eingängen, ein ODER-Gatter G6 mit drei Eingängen und zwei D-Flip-Flops (FF1 und FF2). Die Pulsaufweitungseinrichtung 200 ist eine Anordnung der Zustandsmaschine 100, die zuvor mit Bezug zu 6 beschrieben ist.
Das Puls-Signal wird einem Eingang des Inverters G1 zugeführt. Ein Ausgang des Inverters G1 ist mit einem Eingang des UND-Gatters G2 und mit einem Eingang des UND-Gatters G4 verbunden. Ein Ausgang des UND-Gatters G2 ist mit einem Eingang des ODER-Gatters G6 verbunden, und ein Ausgang des UND-Gatters G4 ist mit einem Eingang des ODER-Gatters G5 verbunden.
Das Status-Signal ist einem weiteren Eingang des ODER-Gatters G5 und einem weiteren Eingang des ODER-Gatters G6 zugeleitet. Ein Ausgang des ODER-Gatters G5 ist mit einem Dateneingang des Flip-Flops FF1 verbunden. Das Flip-Flop FF1 besitzt einen Ausgang, der mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters G4 und mit einem Eingang des UND-Gatters G3 verbunden ist. Ein Ausgang des ODER-Gatters G6 ist mit einem D-Eingang des Flip-Flops FF2 verbunden, wobei ein Ausgang des Flip-Flops FF2 ein Ausgangssignal OUT liefert. Der Ausgang des Flip-Flops FF2 ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters G2, einem weiteren Eingang des UND-Gatters G3 und einem weiteren Eingang des UND-Gatters G4 verbunden. Ein Ausgang des UND-Gatters G3 ist mit einem weiteren Eingang des ODER-Gatters G6 verbunden. Ein 10 MHz Taktsignal (CLK) ist einem Takteingang der beiden Flip-Flops FF1 und FF2 zugeleitet.
8 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform für einen ersten Teil 300 einer Schnittstellenschaltung für ein Indikatorarray, worin die vorliegende Erfindung verwirklicht ist. Der erste Teil 300 ist in die Relaisstelle 20 integriert. Der erste Teil 300 enthält zwei 6-Bit-Binärzähler (305 und 310) und einen 4-Bit-Dezimalzähler 315. Ein Dekodierer 320 ist mit einem Ausgang des Zählers 315 verbunden. Jeder Zähler enthält einen Eingansüberlauf- (C_IN) und einen Ausgangsüberlauf-(C_OUT) Anschluss. Der Anschluss C_IN des Zählers 305 ist mit VCC verbunden. Ein 10 MHz Taktsignal ist dem CLK-Anschluss des Zählers 305, des Zählers 310 und des Zählers 315 zugeleitet. Der Anschluss C_OUT des Zählers 305 ist mit dem Anschluss C_IN des Zählers 315 verbunden. Ein Abgriff, der mit dem Anschluss C_OUT des Zählers 305 verbunden ist, stellt einen Latch-Signalausgang bereit. Der Ausgang Latch wird ungefähr 1 mal alle 6,4 Mikrosekunden gepulst. Der Anschluss C_OUT des Zählers 315 ist mit dem Anschluss C_IN des Zählers 310 verbunden. Der Anschluss C_OUT des Zählers 310 stellt das Puls-Signal bereit, das in der in 7 gezeigten Pulsaufweitungseinrichtung 200 verwendet wird.
Der Dekodierer 320 setzt die Statusfreigabesignale CRS, COLX, PART, LINK und POL sowie das BSEL Signal. Abhängig von einem Wert des 4-Bit-Dezimalzählers werden diverse Signale von diesen Signalen gesetzt. Wenn der Zähler 315 einen Wert zwischen 5 und 9 aufweist, ist BSEL hochpegelig. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt das Statusfreigabesignal, das für verschiedene Werte für den Zähler 315 gesetzt wird. Jedes der Freigabesignale wird für ungefähr 6,4 Mikrosekunden entsprechend der Periode von CLK gesetzt.
Tabelle 1
9 ist eine detaillierte schematische Ansicht eines zweiten Teils 350 der Schnittstellenschaltung für das Indikatorarray. Der zweite Teil 350 ist stellvertretend für eine von mehreren Arten von Bündelungsschaltungen bzw. Multiplex-Schaltungen, die für das Einprägen ausgewählter Statussignale in das Indikatorarray 25 über den Statusbus 65 verwendet werden können. In der Praxis wird die in 9 gezeigte Konfiguration verdoppelt, so dass es insgesamt 8 Schaltungen des gezeigten Typs gibt, wobei es eine Schaltung für jedes Paar von Anschlüssen gibt, da zwei Gruppen von Quellenpuffern (55₁ und 55₂ ) vorhanden sind. Beispielsweise wird der in 9 gezeigte zweite Teil 350 sowohl für den Anschluss 1 als auch für den Anschluss 9 verwendet. Andere werden für den Anschluss 2 und den Anschluss 10 verwendet, usw. Bei der Ausgabe steuert eine Gruppe der Quellenpuffer die Statusindikationen für einen der Anschlüsse an, und die andere Gruppe der Quellenpuffer steuert die Indikationen für den anderen Anschluss an.
Der zweite Teil 350 enthält 12 UND-Gatter mit zwei Eingängen (G10, G11, G12, G13, G14, G15, G16, G17, G18, G19, G20 und G22), zwei ODER-Gatter mit 5 Eingängen (G22 und G23), ein ODER-Gatter mit zwei Eingängen G24, einen Inverter G25 und zwei Flip-Flops (FF3 und FF4). Den UND-Gattern G10 bis G14 ist jeweils ein Statusfreigabesignal von dem Dekodierer 320, der in 8 gezeigt ist, an einem Eingang zugeleitet. Der andere Eingang der UND-Gatter G10 bis G14 empfängt jeweils einen Statuswert von der Relaisstelle 20, der der speziellen Statusbedingung für den Anschluss 1 entspricht und mit dem Statusfreigabesignal auf dem anderen Eingang verknüpft ist. Beispielsweise empfängt das UND-Gatter G10 das CRS- Statusfreigabesignal an einem Eingang und den Statuswert für die Trägerwellenerfassung von der Relaisstelle 20 an dem anderen Eingang.
Den UND-Gattern G15 bis G19 ist jeweils an einem Eingang ein Statusfreigabesignal von dem in 8 gezeigten Dekodierer 320 zugeleitet. Der andere Eingang der UND-Gatter G15 bis G19 empfängt jeweils einen Statuswert von der Relaisstelle 20, der der speziellen Statusbedingung des Anschlusses 9 entspricht und mit dem Statusfreigabesignal auf dem anderen Eingang verknüpft ist. Beispielsweise empfängt das UND-Gatter G15 das CRS-Statusfreigabesignal an einem Eingang und den Statuswert für die Trägerwellenerfassung von der Relaisstelle 20 an dem anderen Eingang.
Wie zuvor dargestellt ist, erfordern gewisse Statuswerte von der Relaisstelle 20 eine Pulsaufweitung, um ein optimales Verhalten zu erreichen. In der bevorzugten Ausführungsform werden zwei Statusbedingungen, d. h. der Status der Trägerwellenerfassung (CRSSTAT) und der Kollisionsstatus (COLXSTAT) unter Anwendung der in 7 gezeigten Pulsaufweitungseinrichtung 200 zeitlich gedehnt. D. h. CRSSTAT für den Anschluss 1 und für den Anschluss 9 und COLXSTAT für den Anschluss 1 und für den Anschluss 9 erfordern jeweils eine Pulsaufweitungseinrichtung 200. Die Signale CRSSTAT (X), wobei X eine spezielle Anschlussnummer bezeichnet, werden zeitlich aufgeweitet und werden zu CRSS (X). In ähnlicher Weise werden die COLXSTAT (X) zu COLXS (X). Die Ausgänge der Pulsaufweitungseinrichtungen sind mit den entsprechenden UND-Gattern G10 bis G19 verbunden, die die zugeordneten Statusfreigabesignale empfangen.
Der Ausgang jedes UND-Gatters G10 bis G19 liefert eine logische Verknüpfung einer Statusbedingung und des geeigneten Statusfreigabesignals. Somit werden lediglich jene Statuswerte, die dem speziellen Statusfreigabesignal entsprechen, das von dem Dekodierer 320 gesetzt wird, an die Ausgänge der UND-Gatter G10 bis G19 weitergeleitet. Zu jedem Zeitpunkt wird lediglich ein Statusfreigabesignal gesetzt, so dass daher lediglich zwei Statuswerte von den UND-Gattern G10 bis G19 ausgegeben werden, wobei eines von den UND-Gattern G10 bis G14 und ein weiteres von den UND-Gattern G15 bis G19 ausgegeben wird.
Das ODER-Gatter G22 empfängt alle Ausgangssignale der UND-Gatter G10 bis G14 und setzt ein Ausgangssignal, wenn der Freigabestatuswert für den speziellen Anschluss X (hier X = 1) gesetzt ist. In ähnlicher Weise empfängt das ODER-Gatter G23 alle Ausgangssignale der UND-Gatter G15 bis G19 und setzt ein Ausgangssignal, wenn der aktivierte Statuswert für den speziellen Anschluss X + 8 gesetzt ist. Der Ausgang des ODER-Gatters G22 ist mit einem Eingang des UND-Gatters G20 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters G23 ist mit einem Eingang des UND-Gatters G21 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gatters G21 empfängt das BSEL-Signal. Das BSEL-Signal wird auch einem Eingang des Inverters G25 zugeleitet. Der Ausgang des Inverters G25 ist mit dem anderen Eingang des UND-Gatters G20 verbunden. Die Ausgänge des UND-Gatters G20 und UND-Gatters G21 sind mit den Eingängen des ODER-Gatters G24 verbunden. Das BSEL-Signal wirkt so, dass einer der Statuswerte, die von dem ODER-Gatter G22 und dem ODER-Gatter G23 ausgegeben werden, ausgewählt wird. Wenn BSEL hochpegelig ist, wird das Ausgangssignal des ODER-Gatters G23 zu einem Eingang des ODER-Gatters G24 weitergeleitet. Wenn das BSEL-Signal tiefpegelig ist, wird der Statuswert, der von dem ODER-Gatter G22 ausgegeben wird, zu dem anderen Eingang des ODER-Gatters G24 weitergeleitet. Auf diese Weise wird zu jeder Zeit lediglich einer der Statuswerte dem ODER-Gatter G24 zugeleitet.
Ein Ausgang des ODER-Gatters G24 stellt die Daten bereit, die einen Datenanschluss des Flip-Flops FF3 zugeleitet werden. Das Latch-Signal, das von dem Zähler 305 in 8 bereitgestellt wird, wird einem Datenanschluss des Flip-Flops FF4 zugeleitet. CLK (ein periodisches 10 MHz Signal) wird einem Taktsignalanschluss des FF4 zugeleitet. Ein Ausgang des FF4 ist mit einem Takteingang des FF3 verbunden. Feststellungsereignisse für das Setzen des Latch-Signals werden in das FF4 eingeführt und Takten den Statuswert, der von dem ODER-Gatter G24 ausgegeben wird, mittels des Flip-Flops FF3, so dass der Statuswert an einem Ausgang des Flip-Flops FF3 bereitgestellt wird. Der Ausgang des Flip-Flops FF3 ist eine Statusleitung 65_x des Statusbusses 65, der in den oben beschriebenen Figuren gezeigt ist. Die Kombination von Ausgängen des Flip-Flops FF3 für jede der 8 zweiten Bereiche 350 bildet den Statusbus 65.
Es gilt also: die vorliegende Erfindung stellt eine einfache, effiziente Lösung für das Problem zur kostengünstigen und diskreten Ansteuerung jedes Indikators in einem Indikatorarray bereit. Obwohl das Vorhergehende eine vollständige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist, können diverse Alternativen, Modifizierungen und Äquivalente eingesetzt werden. Beispielsweise werden in der bevorzugten Ausführungsform die Indikatoren in zwei Gruppen unterteilt und die Statuswerte für diverse Statusindikationen werden gebündelt bzw. im Multiplexbetrieb bearbeitet. In einigen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, die Indikatoren in eine andere Anzahl von Gruppen aufzuteilen und einen etwas komplizierteren Pufferauswahlmechanismus anzuwenden. Es ist für gewisse Anwendungen möglich, Statusfreigabesignale und die Statusindikationen von den Anschlüssen oder die Statusfreigabesignale anstelle der Statusindikationen zu bündeln bzw. zu multiplexen. In anderen Ausführungsformen kann die Pulsmodifizierung in anderer Weise eingerichtet werden, um Statussignale für eine andere Art von Indikatoren als den bevorzugt verwendeten LEDs zu formen. Daher sollte die vorhergehende Beschreibung nicht als den Schutzbereich der Erfindung, die durch die angefügten Patentansprüche definiert ist, beschränkend betrachtet werden.

Claims

Verfahren zur Anbindung einer Relais-Stelle (20) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss an ein Array aus Indikatoren (25), um eine erste Statusbedingung und eine zweite Statusbedingung der Anschlüsse anzuzeigen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bündeln eines ersten, eines zweiten, eines dritten, und eines vierten Statusbedingungssignals entsprechend der ersten und der zweiten Statusbedingung des ersten und des zweiten Anschlusses der Relais-Stelle (20), um ein gebündeltes Statussignal zu erzeugen, wobei das gebündelte Statussignal eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Statusperiode aufweist, wobei eine einzelne Statusperiode für jedes der Statusbedingungssignale vorgesehen ist; Ansteuern einer Statusleitung (65) der Relais-Stelle (20) mit dem gebündelten Statussignal; und Entbündeln des gebündelten Statussignals, um gemäß einem speziellen Statusbedingungssignal, das auf der Statusleitung (65) für jede der Statusperioden erkannt wurde, einen ersten Indikator nur während der ersten Statusperiode, einen zweiten Indikator nur während der zweiten Statusperiode, einen dritten Indikator nur während der dritten Statusperiode und einen vierten Indikator nur während der vierten Statusperiode unabhängig zu aktivieren.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst: Modifizieren eines speziellen Signals der Statusbedingungssignale, das einer Statusbedingung entspricht, die sich häufiger als eine vorbestimmte Periode ändert, so dass jede Erkennung des speziellen einen Statusbedingungssignals länger als die vorbestimmte Periode ist.
Schnittstelle für ein Relais-Stellenstatusindikator-Array (25) mit: einem Relais-Stelleneingangsbereich zum Erzeugen mehrerer erster Statussignale für jeden von mehreren zweiten Anschlüssen der Relais-Stelle (20); einem Statussignalmultiplexer (300, 350), der mit dem Eingangsbereich der Relaisstelle verbunden ist, um ein zeitlich aufgeteiltes Bündeln der mehreren ersten Statussignale durchzuführen, um mehrere dritte gebündelte Statussignale auf mehreren dritten Statusleitungen (65) zu erzeugen, wobei die Anzahl der dritten Leitungen kleiner als die Anzahl der zweiten Anschlüsse ist, und wobei jedes der mehreren dritten gebündelten Statussignale eine synchronisierte Statusperiode für jede Statusbedingung von mindestens zwei unterschiedlichen Anschlüssen enthält; und einem Demultiplexer-Treiber (50), der zwischen einem Ausgang des Multiplexers (300, 350) und dem Indikator-Array (25) angeschlossen ist, um entsprechend speziellen Signalen der Statusbedingungssignale, die auf den mehreren dritten Statusleitungen (65) für jede der Statusperioden festgestellt werden, jeden Indikator des Indikator-Arrays (25) nur während einer der Statusperioden unabhängig zu aktivieren.
Schnittstelle nach Anspruch 3, die ferner umfasst: eine Pulsverlängerungseinrichtung (200), die zwischen dem Eingangsbereich der Relais-Stelle und dem Indikatorarray (25) angeschlossen ist, um ein spezielles Signal der Statussignale zu modifizieren, das einer Statusbedingung entspricht, die sich häufiger als eine erste vorbestimmte Periode ändert, so dass das Erkennen des speziellen einen Statusbedingungssignals länger als eine zweite vorbestimmte Periode ist.
Schnittstelle nach Anspruch 3, die ferner eine Treiberschaltung (50) zum Ansteuern des Arrays aus Indikatoren (25) umfasst, wobei die Treiberschaltung (50) umfasst: eine erste (55₁ ) und eine zweite (55₂ ) Gruppe aus Quellenpuffern, wobei jede Gruppe mehrere Quellenpuffer enthält, wobei jede Gruppe mit jeder Statusleitung der mehreren Statusleitungen (65) gekoppelt ist und auf ein Freigabesignal (BSEL) reagiert, und wobei jeder Quellenpuffer der Gruppen einen Eingang aufweist, der mit einer einzelnen Statusleitung der mehreren Statusleitungen (65) verbunden ist, und einen Ausgang eines speziellen Quellenpuffers aufweist, der mit mehreren Indikatoren (30) in einer Spalte des Indikatorarrays (25) gekoppelt ist, um die Spalte zu aktivieren, wenn das Freigabesignal für eine spezielle Gruppe mit dem speziellen Quellenpuffer ausgegeben wird, wobei jeder spezielle Quellenpuffer mit einer anderen Spalte verbunden ist; und mehrere Senkenpuffer (70), wobei jeder einen mit einer Statusfreigabesignalleitung gekoppelten Eingang aufweist, und wobei ein Ausgang eines speziellen Senkenpuffers mit mehreren Indikatoren in einer Zeile des Indikatorarrays (25) verbunden ist, um die Zeile zu aktivieren, wenn ein spezielles Statusfreigabesignal auf einer speziellen Statusfreigabesignalleitung, die mit dem speziellen Senkenpuffer verbunden ist, festgestellt wird; wobei die Treiberschaltung mit der Relais-Stelle (20), den mehreren Senkenpuffern (70) und den Gruppen aus Quellenpuffern (55) verbunden ist, um: mehrere zeitlich aufgeteilte gebündelte Statusbedingungssignale für die Gruppen aus Quellenpuffern (55) auf den mehreren Statusleitungen (65) zu erkennen; das Freigabesignal für lediglich eine der Gruppen aus Quellenpuffern (55) zu erkennen; und das spezielle Statusfreigabesignal für den speziellen Senkenpuffer zu erkennen.
Schnittstelle nach Anspruch 5, wobei die Treiberschaltung (50) mit der Relais-Stelle (20) als Einheit ausgeführt ist.
Schnittstelle nach Anspruch 5 oder 6, die ferner umfasst: eine Pulsverlängerungseinrichtung (200), die zwischen der Relais-Stelle (20) und dem Indikatorarray (25) angeschlossen ist, zum Modifizieren eines Statussignals von der Relais-Stelle (20), das einer Statusbedingung entspricht, die sich häufiger ändert, als eine erste vorbestimmte Periode, so dass jede Erkennung des speziellen einen Statusbedingungssignals länger als eine zweite vorbestimmte Periode ist.