JPS5927137B2 - デ−タ母線システム - Google Patents

デ−タ母線システム

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JPS5927137B2
JPS5927137B2 JP54069549A JP6954979A JPS5927137B2 JP S5927137 B2 JPS5927137 B2 JP S5927137B2 JP 54069549 A JP54069549 A JP 54069549A JP 6954979 A JP6954979 A JP 6954979A JP S5927137 B2 JPS5927137 B2 JP S5927137B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/74Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for increasing reliability, e.g. using redundant or spare channels or apparatus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/427Loop networks with decentralised control
    • H04L12/43Loop networks with decentralised control with synchronous transmission, e.g. time division multiplex [TDM], slotted rings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個の相互接続されかつ直列に配列された端
末間で情報を送信するデータ母線システムに関し、特に
、各端末は1つの端末からデータを受信してそのデータ
をシステム内の次の端末へ送信または再送信する能動型
のデータ母線システムに関する。
すべてのデータを単一の送信線あるいは一組の送信線上
に配置し、ついで該送信線上のデータを必要に応じて受
信するというデータ母線システムの概念は、コンピユー
タの構成に画期的な発展をもたらし、またマイクロプロ
セツサの開発の手段となつてきた。
この概念は、例えば船舶に対するように、遠距離にわた
つてデータを分配するために開発されつつある。これは
、すべての受信器および送信器が中央コンピユータある
いは処理ユニツトに直接に電線で結合されているか、ま
たは中央スイツチ盤が各種の送信受信ユニツトに出入す
るメツセージを分配する在来のデータ分配システムに取
つて代りつつある。このような母線システムは、必要な
ケーブルの量を大幅に減少させるという明白な利点、つ
まり長距離データ分配システムにおいては極めて重要な
利点を有する。しかしながら、長距離データ分配システ
ムにはそれに伴う諸問題がある。例えば、高情報伝達速
度においては(例えば、メガビツトまたはそれ以上の範
囲においては)、母線上の端末相互間の伝送時間が譬重
要となり、受信データに誤りをもたらすことがある。
また、端末間の電線が長いときには、母線システム全体
を不能にするケーブル破損の問題が重大となる。現在、
大規模なデータ分配方法には2つの基本的型のデータ母
線システム、すなわち受動的母線システムと能動的母線
システムとが用いられている。
比較的に典型的となつている受動的母線システムは送信
線に受動的に結合する送信器あるいはドライバと受信器
とを用いる。これは現在のコンピユータデータ母線技術
の直接の落し子である。他方、能動的母線システムは能
動端末を用い、各能動端末は1つの端末からデータを受
信し、つぎに該データを(あるいは新らしいデータを)
電線上の次の端末に送信するが、各端末は潜在的な送信
点かつまたは受信点として作用する。すなわち、能動デ
ータ母線システムにおいては、端末間の各リンクが完全
な送信路を有しているが、これに対して受動データ母線
システムは、全送信線が単一の送信路をなしている。受
動母線システムは多くの欠点を有する。
例えば、受動送信線はその各端で特性インピーダンスが
終端してデータ信号を吸収し、線にそつた反射を阻止す
る。線内にタツプされる受信器は線に負荷を与えてはな
らないから、高いインピーダンス入力を持たねばならな
い。送信器あるいはドライバが線に負荷を与えることを
防止するために、送信器やドライバはデータを導入して
いないときは線から除去しなければならず、このことは
送信線内にまた送信線外にと電力源を迅速に切替えなけ
ればならない明白な欠点を有する。上述の受動母線シス
テムの変形である、すべてのドライバおよび受信器が「
スブタ」と呼ばれる別個の送信線を通じて主母線と通信
するものが現在使われている。
各スタブは主母線に対して反射性の不連続性を与えるの
で、ドライバが[オフライン」のときでも、スタブが主
母線に接続する各点において反射が導人される。これら
の反射はスタブの数が増大するにつれて急増する。従つ
てスタブは、反射を許容可能レベルまで減少させるため
に減衰性「損失カプラ」をへて母線に接続される。この
システムは低情報伝達速度においては良好に作動するが
、情報伝達速度が例えばメガビツトまたはそれ以上の範
囲といつた高速度のときには、ビツト長(データ母線上
での単一ビツトの伝播長として定義される)はしばしば
母線長より小となる。このようなことが起ると、線上の
反射が送信データに誤りを生じさせないようにするため
に相当の努力が必要になる。さらに、線の反射を最小と
するためにカプラの減衰を大とすると、減衰が大である
ためにドライバの出力レベルを比較的高くしなければな
らず、また受信器の入力レベルが比較的低いために、他
の問題を生じる。すなわち、受信器のスタブは、附近の
機械、電子装置、あるいは電力ケーブルからの漏話や他
の形の電磁的干渉をピツクアツプし易くなる。結局、受
信器の入力は極めて不利な信号対ノイズ比で作動するの
で、許容可能な精度で信号をノイズからとり出すために
はかなり複数なハードウエアを必要とする。現在のデー
タ母線システム、特に受動母線システムの他の欠点は、
線上の送信器や受信器の一部分はなお物理的に接続され
ていてもケーブルが一カ所でも破損するとシステム全体
が作動不能になるという、ケーブル破損に対するシステ
ムの脆弱性である。
また、大部分の在来の母線システムは端末の1つによる
間違い送信に対処する手段を持つていないので、線上に
誤りデータが生じる。上に言及した先行技術システムで
はシステムのパラメータは、ループを回るデータの伝播
時間が重大でなく同期に影響を与えないようなものであ
る。本発明は上述した一般形式のシステムに関連しては
いるが、特に、伝播時間が重大な意味をもち端末の同期
過程に考慮されなければならないような諸″パラメータ
を持つデータ母線システムに関連している。
そのようなシステムでは制御端末によりシステムに送信
された同期信号はシステムの各端末まで進行するに有意
な時間を要し、この時間はその制御端末からそのような
各受信端末までの距離に依存する。もしも各端末が時間
基準、たとえばクロツク又はカウンタ(計数器)をもつ
ていれば、これらの同期信号の受信に伴つてりセツトさ
れるので、そのような各時間基準は同じ同期信号によつ
ていろいろの値、即ち、いろいろの実時間に対応した値
に設定されることとなる。各受信端末は、その時間基準
を、システムにいつデータを送信すべきかの決定を行う
手段として使用する。もしもデータ母線システムが制御
端末として能動し得る端末を一つより多く有すると、そ
のようなシステムには問題が起こる。この一般形式のシ
ステムはたとえばDE−B−2048037及びDE−
A−2964009に示されている。もしもこのような
制御端末の一つが能動制御端末として先の能動制御端末
にとつて代ると、この新たな制御端末がシステムに新し
い同期信号を送信する。これによつてすべての受信端末
の時間基準はりセツトされるが各受信端末と新たな制御
端末との間の距離が、その受信端末と先の能動端末との
間の距離とは異なるので、各受信端末における時間基準
には、新たな制御端末が先の制御端末から制御を引受け
たことにより、遷移(シフト)が起こる。このような遷
移が生じる期間中に混乱が生じ得る。というのは、いく
つかの受信端末は先の時間基準に対して作動している一
方、他の端末は新たな時間基準で作動しているかもしれ
ないからである。さらに、受信端末が実時間上規則的に
離隔された間隔で動作を遂行することを要求されるとき
に上述の時間基準の遷移がそのような要求を阻止する場
合があり得る。本発明はそのような問題を克服しようと
するものである。本発明によれば、連鎖状態に相互接続
された複数の端末を含むデータ母線システムであつて、
複数の端末はそれぞれに連鎖に一連のデータをそれぞれ
の時間スロツト期間中に送信し得ると共にデータが連鎖
を一回り送信された後にデータを連鎖から除去し得る広
域送信端末であり、又複数の端末は、任意の時刻に制御
語を連鎖上に送信し得る能動制御端末として指定されて
おり、制御語は端末が自己の時間スロツトを同定し得る
時間基準を各端末に与える同期信号を含む制御語である
と共に前記能動制御端末をも同定できる制御語であり、
さらに該端末は、規則的時間信号を発信している時間基
準ユニツトと、当該制御端末の一つから当該端末までの
信号伝播時間に各対応する予定の時間間隔を複数個記憶
する同期回路にして該制御端末がいずれの制御端末であ
るかに応じて特定の予定時間間隔を選択することにより
受信された該各制御語に応答して該時間基準ユニツトを
適宜りセツトする同期回路と、を有することによつて、
すべての該端末における該時間基準ユニツトが、該能動
制御端末と他の端末との間の信号伝播時間に/かかわり
なく常に同一値に同期されており、各端末における時間
基準ユニツトから発信された後続の時間信号に応答する
回路が端末のデータ送信時刻を決定し、よつてそのよう
なデータ送信タイミングが、一つの能動制御端末から他
の能動制御端末にとつて代られても影響されないように
された、データ母線システムが与えられる。
本発明の副次的に重要な特徴は、システムの制御が1つ
の特定の点に局在されておらず、予め配列された優先順
位でシステム全体に配分されている点にある。
もし1つの制御端末の特定端末との接続が断たれると、
他の端末がそれが前記特定端末と接続されている限りそ
の特定端末を制御し、よつてシステムはデータの損失な
しに作動し続ける。上述のことは本発明のデータ母線シ
ステムに用いるデータ送信技法によつて達成し得る。
すなわちデータは、一連の連続的予定長の時間フレーム
が指定の制御端末によつて生成される。フオーマツトの
形式で送信される。各時間フレームは、制御端末にある
カウンタの計数に従い制御端末によつて出力される制御
語により確定される。システム内の各端末は相互に類似
するクロツクを含んでおり、このクロツクは制御語が制
御端末から発生される時に、ビツト伝播距離に応じた計
数が加算されることによつて、制御端末におけるクロツ
クと同期される。与えられた時間フレームの間、システ
ム内の1つまたはそれ以上の端末がデータを送信するが
、該データを送信開始する時間は送信端末の時間基準ユ
ニツト、例えばカウンタによつて決定される。先述した
ように、本発明の特徴は、制御端末が必ずしも母線シス
テムに対する制御端末として機能する必要がないという
事であり、実際、端末は必要に応じて制御能力が選択的
に付加されるように母線システム全体にわたつて分布さ
れている。
すなわち、もしも第1の制御端末が何らかの理由で作動
不能となれば、あるいはもし母線システムの一部が第1
の制御端末から切離されるならば、第2制御端末(ある
いは第3の制御端末、等々)が制御語を送信する仕事を
受持ち、データ母線が接続されている各種の送信端末お
よび受信端末のすべてが適当な時間にメツセージを送信
および受信し得るように、時間フレームを確定すること
ができる。母線の全体またはその一部の機能を保持する
ための各種の潜在的制御端末をこのように選択的に付勢
できるようにすると、本発明の回路によつて自動的に送
受信操作が遂行されるので連続的に送信する間にデータ
が失われることはない。本発明の母線システムは、その
規模を容易に拡大または縮小し得る利点をも有する。さ
らに、システムの送信器・受信器のリンクの1つにおけ
るプログラムの変更も、残余のシステムに影響を及ぼす
ことなく関連の送信器および受信器のみの制御ユニツト
を変えることによつて容易に達成し得る。以下に本発明
を図面を参照して説明する。
本発明のデータ母線システムの基本的構成は、第1図に
示されている。
図面を簡潔にするために、4つの端末たけが示されてい
るが、該端末は閉ループ構成の母線によつて接続されて
いる。しかしながら、データの送信、受信が共にでき、
必要ならば簡単にループに接続できる多数の端末を用い
ることは、本発明の範囲内にある。さらに、図面ではル
ープの構成が示されているが、本発明によればデータを
母線で伝送するためにループとは異なつた構成のシステ
ムを設けることもできる。例えば一つの連続的データ送
信路が備えられている限り、直線形母線システムを使用
することも可能であり、あるいは一つまたはそれ以上の
分枝を持つ母線システムを使用することも可能である。
第1図に示したように、各端末は2つの送信器・受信器
(T/R)モジユール30を有し、それらは背中合せに
装架されていて、ループのまわりに反対方向にデータを
送信する2つの線(チヤネルAおよびチヤネルBで示さ
れる)の1つにデータを送信および受信させるために使
われる。各送信器・受信器モジユールは、モジユールが
通常のリレー・モードで作動する間、母線の関連チヤネ
ルに沿つて伝送されたデータの受信器として、かつ次に
隣接する端末に当該データを送信する再送信器として働
く、しかしながら、特定の端末が送信しているとき、即
ち当該端末がアクセス・モードにあるとき送信器・受信
器モジユール30が両チヤネルに割込むので、受信され
たデータは当該端末で終わり、新らしいデータがそこか
ら送信される。この新しいデータは端末に直結されたソ
ース(第1図にほ示されてない)からくる。本発明のシ
ステムに使用する送信器・受信器モジユール30の具体
的な構造および回路は、ジヨージ・ダブリユ一・ミラー
等の米国4,038,494号に開示されている。各端
末に2つの送信器・受信器モジユール30を備えること
によつて、各端末はループに対して2つの反対方向に受
信および送信することが分かる。
従つてモジユール30の1つは図示するようにチヤネル
Aにより一つの方向に送信するために使われ、他方のモ
ジユール30は、反対方向にチヤネルBによりデータを
送信するために使われる。この構成はシステムに相補的
な冗長度を与えるが、その中に最も近代的伝達システム
における必要な安全装置である冗長回路が備えられてい
るばかりでなく、2つの回路の送信経路は互に相補的な
ので、たとえ任意の2つの端末間が分断しても、システ
ム内のいずれかの端末からのデータの受信、またはいず
れかの端末にデータを送信するうえでシステムに損失は
生じない。これは、2つの端末間が分断されると、以後
少なくともそれらの端末間の全通信が断たれ、多くの場
合全システムを使えなくしている従来の母線システムと
は対照的である。本発明の母線でデータを送信する方法
は、前述の米国特許第4,038,494号で開示され
た様な一連のデジタル・フオーマツトによつており、同
期時分割システムが備えられているが、この場合色々な
広域送信端末、すなわち送信端末を母線に接続する同期
時分割多重法が使われる。この様にして通常、端末の1
つ、例えば端末1が一次制御端末として指定されるが、
その機能は規則的な予定の時間間隔でいわゆる制御語を
送信することであり、その制御語は母線に接続された色
々な端末間のデータ送信を行う際の特定時間フレームの
開始と確定とを行う。一つの時間フレーム内で、つまた
はそれ以上の端末に、データを送信するための特定時間
スロツトが割り当てられる。全端末は、新規の同期法に
より制御端末と同期されている。本発明の母線システム
が、例えば10メガヘルツといつた非常に高い送信率で
稼働するよう設計されており、この様な場合、端末間距
離がビツト伝送時間に有意の影響を与えるので、同期は
必要である。以下にさらに詳細に説明する様に、母線上
の各端末は、指定の制御端末のクロツクに同期されたク
ロツタを有するので、すべての端末が同期して作動する
。さらに詳細に以下に説明する様に、どの端末も指定の
制御端末として連続的に作動し続けなければならないと
いうことはない。実際、本発明の回路は、2つの端末の
どちらか1つが制御端末としての役割ができるように配
置されている。この様にたとえ第一の制御端末が誤作動
するかあるいは不可能化されても、別の端末が二次的な
制御端末となつて、作動中の端末はなお母線に接続され
ているどの端末とも同期して通信し続ける。通常の送信
法はいろいろな端末に単一時間フレーム内でいろいろな
予定時刻にメツセージを送信せしめるものである。
また時間フレームは開始制御語によつて個別に識別し得
るので、異なつた端末は異なつた時間フレームの間に、
異なつたシーケンスで送信する。第9図は本発明のシス
テムで使われる時間フレーム、即ち送信フオーマツトの
様式を示している。送信パターンの様式は、それぞれ制
御語、前文、テキスト(2様式)および記号として識別
される。各パターンの長さはそのビツトの長さによつて
示されており、パターンの各部分のビツト数は第9図に
与えられている。この様にして、各時間フレームを開始
する制御語は5ビツト・フレーム指示信号、パターンの
様式(即ちこの場合は制御語)を確定する2−ビツト識
別(ID)信号、当該制御語の送信を開始している制御
端末を識別する2−ビツト信号、当該時間フレーム(異
なつた時間フレームは異なつた端末送信シーケンスを必
要とする)を識別する3−ビツト信号、および4−ビツ
ト・パリテイ信号を含む。フレーム指示信号はその前の
送信によるデータの重量を防止するために、2つの2進
法ゼロまたは「デツト・ビツト」によつて先導される一
意的の3−ビツト同期信号(前述の米国特許第4,03
8,494号の中で確定)を有する。この5一ビツトフ
レーム指示信号は各送信パターンを先導する一意的なコ
ードであり、モジユール30によつて送信されるとき、
クロツクが適正に整合されるようにするため、送信を開
始する端末によつてデータに挿入されることに注目され
たい。制御語の生成に続いて、一つまたはそれ以上の端
末がある時間フレームの間データを送信するが、この送
信は送信端末により生成される13−ビツト前文パター
ンによつて開始される。前文が生成されるタイミングは
、当該端末における同期済みのカウンタによつて制御さ
れるが、当該カウンタのカウントが特定カウントに達す
ると送信シーケンスが開始される。前文はフレーム指示
信号、前文パターンを識別する識別(ID)信号、どち
らのチヤネルが能動可能的であり送信中であるかを示す
2−ビツト端末状態(TS)信号、広域送信ソース(即
ち送信端末)を識別する3−ビツト信号、および1−ビ
ツトーパリテイ信号を含む。前文の終りに、送信端末は
必要なデータ・メツセージを含む一つまたはそれ以上の
テキスト語を送信する。
最初のテキスト語は、例示した様に、フレーム指示信号
、当該パターンがテキストである旨を識別する識別(I
D)信号、単一テキスト語メツセージと多重語メツセー
ジの最初のテキスト語とに対しては[1」をとるが多重
語メツセージの第2及びそれ以降のテキスト語に対して
は「0」をとる「N」ビツト、メツセージを受信すべき
一つの端末またはいくつかの端末、及び前記一つの端末
のポートまたは前記いくつかの端末のポートを識別する
6−ビツト・コード、およびメツセージ(データ)の前
に来るパリテイ・ビツトを含む先導パターンである。メ
ツセージの最初のビツトはリード・ビツトとして知られ
ており、上述送信フオーマツトにおいては常に「1」で
ある。多重語テキスト(ソースとシンクを同じくするも
の)に含まれる後続の語はフレーム指示信号および識別
(ID)信号を含む7ービツト信号と、「0」なる「N
」ビツトを含み、データまたはメツセージを伴う。端末
がその送信を終るとき、フレーム指示信号および識別(
ID)信号を含む7ービツト記号パターンを送つて送信
終了とするが、この信号はメツセージが完了されること
を全端末に知らしめるとともに、次の送信シーケンスに
備えて端末の回路をりセツトすべく利用者端末の論理回
路により利用される。
第1図の送信配置の詳細が第2図に開示されているが、
その中の2つの端末、即ち端末1と端末3はいわゆる[
完全二重オペレーシヨン方式」では互に同時に送信し得
る。
従つて、端末1のチヤネルAの送信器・受信器モジユー
ル30は端末3に向けて一方向に送信する。一方端末3
は、同時に端末1のモジユール30の受信部分へ向けて
送信する。第2図はチヤネルAの通信ループのみを示し
ているが、端末1と端末3の相補的なモジユール30が
、同時に反対方向にチヤネルBへ送信することがわかる
。第2図に示された様に、端末1と端末3が対接通信中
であるときは、端末2と端末4は単に[中継装置」とし
ての役割をする。即ち、両端末2,4は母線に沿つてデ
ータを受信および再送信するためだけの役割をしている
。第9図の送信フオーマツトに関して説明したように、
両端末1,3は同時に前文を開始するようプログラムさ
れており、その各々はループの半分によつてのみ受信さ
れるので、互に干渉し合わないことが分かる。本発明の
自律的特徴は第3図に示されているが、この図では6つ
の端末を含む拡張されたループが示されている。
端末には該端末が潜在的な制御端末Cl,C2,C3で
あるか、またはこのような潜在的制御機能を持たない二
次的な端末Sl,S2,S3であるかどうかによつて、
英字指定CまたはSが与えられている。この様にして、
全ての制御端末は全ループの制御を引き受け得るように
制御語を生成できなければならないが、二次端末はその
様な制御能力を持つていない。全ての端末を制御端末と
し得るものの、各制御端末は少なくとも一つの被制御端
末を持でば足りるので、つ置き以上に制御能力を備えさ
せても意味がないことは明らかである。第3図のデータ
母線ループの生存可能性を示すために、先ずデータ連鎖
内に制御語を周期的に与える一次制御端末として働く端
末C1を持つ無傷のループがあると仮定する。
端末C1の制御語に対して他の全ての端末がそれらのカ
ウンタを通じて同期される。両チヤネルABでもし先ず
端末C1と端末S3間が分断されると、たとえ送信が端
末C1からチヤネルAに発信されるにすぎないとしても
、端末C1は全ての端末を制御し続ける。しかしながら
、もし図示するようにその後に端末S1と端末C2間が
分断されるようなことが生ずれば、制御端末C1は端末
S1を制御し続けるが、このリンクは、この時点ではル
ープの残余のリンクから孤立している。このときは次位
の制御端末C2が端末S2,C3,S3に対する制御を
引き受ける。従つてこれら四つの端末は、周期的に制御
語を与える新らしい制御端末が得られた状態で従前どお
りに機能し続ける。新らしい制御端末、すなわち端末C
2は指令を発する状態にあるから、端末S2,C3,S
3のカウンタは端末C2のカウンタと再同期される。も
し図示するようにその後に端末S2と端末C3間が分断
されると、制御端末C2は端末S2を制御し続け、制御
端末C3は端末S3の制御を引き受けることになる。こ
の様にして、各端末は他の1個の端末のみとしか完全な
通信を行い得ないものの、各リンクが同じデータ・フオ
ーマツトで稼働し続ける、二つの端末を有する三つの完
全に独立したデータリンクが出来る。これは、制御端末
の故障が全システムを不能化して、もはや母線上のどの
地点にも通信し得なくなる従来の単一制御形式の母線シ
ステムとは対照的である。第4図に各端末の構成要素を
更に詳細に示す。
各端末での両送信器.受信器モジユール30の作動は、
色々な端末で色々なソースおよびシンク、即ちデータ供
給者および利用者、にインターフエースされる端末論理
ユニツト(TLU)回路34によつて制御されることが
分かる。本発明によれば、任意の端末のシンク及びソー
スの数や種類はいろいろ異なつてもよいし、シンクやソ
ースは母線システム全体の制御構造に影響を与えること
なく、特定端末に対するプログラム論理を単に変更する
ことによつて容易に改変できる。以下に説明する構成で
は、各端末はデータ・シンクおよびソース用に四つの利
用者ポートを具えている。端末論理ユニツト回路34の
機能を表わす具体的な回路が第5図にプロツクダイヤグ
ラムで示されている。
複数経路スイツチ31が端末の送信器・受信器モジユー
ル30の各々に備えられており、それによつてモジユー
ルは二つの条件中の一方の条件、又は他方の条件で選択
的に作動するようになつていることを注目されたい。第
5図に示す様な通常の作動モードでは、接触子C−1は
閉じられ、接触子C−2は開かれているので、モジユー
ル30によつて受信された全データは、前述の米国特許
第4,038,494号で説明されている様に、母線を
経て次の端末に向けて再送信されるようにモジユールの
送信部分に伝達される。たたしこのデータは同時に端末
の端末論理ユニツト回路34によつてモニタされており
、もし端未使用者がデータを受信しようとして、該デー
タの受信準備が整つたことを論理ユニツト(TLU)に
指示すれ(ム当該データはその利用者、即ちシンク、に
対し復号化され、多重化が解かれる。他の作動モードの
場合、接触子C−2は閉じられ、接触子C−1は開かれ
るので、モジユールの送信部分と受信部分との間のリン
クが不通にされる。この作動モードでは端末は送信モー
ドにあり、全データはその端末で終わる。端末の利用者
ポートに接続されたソースで生成され、端末論理ユニツ
ト(TLU)によつて適正にアドレス指定されコード化
された新たなデータは、その端末によつてチヤネルAと
チヤネルBの両方に送信され、ループを反対方向に巡回
して送信中のモジユールに戻る。勿論、スイツチ31の
機能は高いスイツチ切換え率が要求されるのでモジユー
ル30の論理回路で果される。ここに用いられているリ
レー型のスイツチはそれが行う機能を簡単に示す程度に
第5図のプロツク線図で示されている。端末論理ユニツ
ト回路34は多重化および多重化を解くこと、全データ
のアドレス指定およびフオーマツト化、交信管制および
インターフエイス化を含めて、端末に必要とされる全て
の論理機能を備えている。
前に説明した様に、各端末とも、チヤネルAと相補的な
チヤネルBの両方へ送信もし、受信もする。端末がその
送信モード、すなわちアクセスモードで作動していると
きは、データは両チヤネルへ同時に送信される。しかし
端末がそのアクセス・モードまたはそのリレー・モード
のどちらかにあるときは、最初に達するチヤネルからデ
ータが利用者へ取り出し得、他のチヤネルのデータは端
末論理ユニツト回路34によつて抑制される。この事は
、各端末で受信されるデータができるだけ新鮮であるこ
とを保証する。また端末論理ユニツトは、チヤネル故障
の場合に、当該故障を検出しなくても作動する自動転換
装置を備えている。第5図に見た様に各端末の論理ユニ
ツト回路34は、各チヤネルに対して、入つてくるデー
タを復号化し、経路化する情報識別デコーダ40a,4
0b、デマルチプレクサ46a,46b、シンク・アド
レスデコーダ44a,44bを有する。
更に、端末論理ユニツト回路34は端末作動モードの決
定と、端末に接続された送信器に対する時間スロツトの
確定とを行いかつシステムを同期状態に保つ前述のカウ
ンタを持つ、端末交信管制装置(TTC)の回路42a
,42bを有する。更に、各論理ユニツト回路は、送信
のため前文およびシンク・アドレスを与える回路60a
,60b、制御語(もし当該端末が制御端末としての役
割をしていれば)を与える回路62a,62bおよびマ
ルチプレクサ58a,58bを有する。加えて各論理ユ
ニツト(TLU)は両チヤネルから端末交信管制装置(
TTC−A),(TTC−B)を経て入力を受ける論理
回路であつて端末交信管制(TTC)セレクタとシステ
ム交信管制装置(STC)を有する論理回路48と、最
終ソースレジスタ50と、利用者ポートヘデータを送信
するチヤネルがいずれのチヤネルであるかを決めるチヤ
ネルセレクタ52とを有する。マルチプレクサ・優先順
位エンコーダ54は、端末が送信する作動を行う間、端
末に接続されたソースからの送信を制御するための回路
である。各端末の三つの作動モードを以下に詳述する。
最初の作動モードは、端末がデータを受信し、再送信す
るリレー・モードである。このモードは第6図に示され
ているが、端末論理ユニツト回路34の必要部分だけを
示す。データの流れる経路は矢印の実線で示され、制御
信号は矢印の点線で示されている。前に説明した様に、
リレー・モードで作動する間に、端末は母線に沿つて進
むデータを中継する中継装置としてだけの役割をする;
しかし、このようにリレー・モードで作動する間端末は
母線の全データを連続的に受信するので、端末のポート
の一つに接続されたシンクに当該データのアドレス指定
された部分を適正に取り出し得る。しかしながら、この
場合当該端末は母線へのアクセスを持たないし、この作
動モードにある間は母線にデータを持込むことができな
い。本発明の母線システムで使われているデータ・フオ
ーマツトを用いた例では、全データはデータを識別する
情報識別(ID)コードによつて制御語、前文、テキス
ト、または記号のいずれであるかが示される。この情報
識別コードはデコーダ40a,40b(各チヤネルに対
して一つ)で復号化されるが、これらデコーダ40a,
40bは適当な場所にデータを送る役割もする。各デコ
ーダ40a,40bは制御語を端末交信管制装置42a
,42bに送り、同管制装置は能動制御端末の識別コー
ドを復号化し、もつて能動制御端末内のカウンタが同端
末の端末交信管制装置内の同様なカウンタと同期状態に
される。データの母線に沿つて進む伝播時間が高速なの
で、数ビツトの遅延さえももたらしかねないような距離
において各種端末が母線上に置かれているから、上述の
ように同期することが必要となる。従つて、各端末の各
カウンタは、受信する方の端末に対する能動的制御端末
の相対位置により定まる数に前記受信する方の端末のカ
ウンタをプリセツトするためのスイツチを有する。制御
語が受信され、端末交信管制装置42a,42bによつ
て制御端末がいずれの制御端末であるかの識別がなされ
ると、当該数がカウンタに取り入れられる。従つてその
時点で端末のカウンタと制御端末のカウンタは、正確に
同期される。即ち、両カウンタには同じカウントが出現
することになる。二つの端末交信管制装置(TTC)の
回路42a,42bは、送信された制御語を一般に異な
つた時間に受信する。しかし、各カウンタにプリセツト
された入力は制御端末からの異なつた送信経路に応じて
変わるから、それらのカウンタに出現するビツトカウン
トは一致する。一つの端末交信管制装置(TTC)の回
路42aまたは42bだけが、各端末の作動モードを制
御するが、いずれの回路がこのような制御を行うかはモ
ジユール30をリレー・モードに維持するためにモジユ
ール30に制御信号を与える端末交信管制セレクタ回路
48が選択的に決定する。
データ、すなわち「メツセージ」が端末で受信されると
、情報識別デコーダ40a,40bが前文からソース・
アドレスを抽出してこれを最終ソースレジスタ50に送
るが、ソース・アドレスは二つのチヤネルのどちらが利
用者シンクに取り出されるかを決定する上で使われるべ
く記憶される。
チヤネルセレクタ52の回路は、そこで当該決定を行い
、チヤネルの一方から利用者シンクが置かれている適当
なポートヘデータを送るマルチプレクサとして働く。デ
ータはデマルチプレクサ46a,46bを通してチヤネ
ルセレクタ52へ供給されているから、チヤネルセレク
タは、通常最初に受信した第一のチヤネル上のデータを
出力する。しかし、新らしい送信端末が回線上にあると
、データは先ず第二のチヤネルから受信される。この場
合と、第二のチヤネルのデータが第一のチヤネルからの
信号の受信後の単なる冗長データである正常な場合との
間の区別をするために、最終ソース・レジスタを用いて
新らしい送信ソースに対して、チヤネルセレクタに新ら
しいデータを監視せしめるべきことを指示する。端末の
論理ユニツト回路34がアクセス・モード(送信モード
)にあるときの状態は第7図に示す通りである。
各端末交信管制装置の回路42a,42bはカウンタの
時間フレーム数とビツトカウントが、端末交信管制装置
(TTC)のPROMの予定のタイム・スロツトに対応
していることを判定するとき、このモードが生ずる。こ
のことにより、適切な端末交信管制セレクタ48が作動
され、端末におけるループを分断して該端末の入力ポー
トから当該ループへの直接的アクセスが可能になるよう
にモジユール30の接点C−1,C−2を逆に作動させ
る母線アクセス制御信号が与えられる。同時に時間スロ
ツト制御信号がマルチプレクサ58a,58bに送られ
、これら両マルチプレクサの回路によつてデータを送信
させるようにする。しかし端末はそれがアクセス・モー
ドにある間も、前述したリレー・モードの場合と全く同
様にデータを受信し、処理し続けることを注目されたい
。従つて、ソースは当該端末のシンクにデータを送るこ
とが可能である。この場合、端末対の間で前に述べた「
完全二重オペレーシヨン方式」を通信することが可能で
ある。その端末における利用者ポートからの新らしいデ
ータは、適当な時間に、マルチプレクサ58a,58b
を通じてABの両チヤネルに同時にデータを送信するマ
ルチプレクサ兼優先順位エンコーダ54を通して送られ
る。適当な前文およびシンクアドレスが、前文シンクア
ドレス装置60a,60bによつて利用者からのデータ
に加えられ、そのデータはモジユール30によつて送信
されるように母線に送られる。データ転送シーケンスが
完了し端末における全ソースを与え終ると、マルチプレ
クサ58a,58bがデータに記号を付加する。送信の
ための全時間スロツトの終りに、母線アクセス制御信号
は、その端末からの全送信がループから出されたことを
明確にするために、予定の付加時間分の長さの間、AB
の両チヤネルを開放したままにする。端末を送信モード
で作動することを可能にするためには、その端末は制御
端末からの制御語を受信しなければならない。
もし制御語が与えられた時間フレーム数の間受信されな
い場合は(その時間の間、次位の制御端末が母線の制御
を引き受けることができる)、論理回路48内の端末交
信管制セレクタが母線アクセス制御信号を除く結果、そ
の端末は送信できない。しかしその端末は、たとえ能動
的制御端末から制御語を受信していなくても、リレー・
モードで機能し続ける。そこでもし端末交信管制装置の
回路42aまたは回路42bが、2時間フレームの間制
御語を受信すれば、端末交信管制装置は再びモジユール
を送信モードに切り換える。第三のモードについて述べ
る。
すなわち、たとえ端末が同時にリレー・モードとして作
動しているときでも、またリレー・モードおよび前述の
送信モードの両方で作動しているときでも、端末は第8
図に示す様に能動的制御モードをとり得る。能動的制御
モードでは、システム交信管制装置STCの論理は、端
末交信管制セレクタ回路48の制御を引き受ける。この
セレクタの回路は端末交信制御装置の一つ(通常は端末
交信制御装置42a)を選択し、このオペレーシヨン・
モードの間自由作動している当該制御装置42aのカウ
ンタにより全システムを制御する。一方システムの他の
端末交信制御装置のカウンタはすべて、制御装置42a
のカウンタに同期される。端末がシステムを制御してい
る間、制御語は制御語発生器62a,62bで生成され
る。これらはマルチプレクサ58a,58bに送られる
ので、制御語は両チヤネルに送信される。端末交信管制
セレクタも、この間モジユールに母線アクセス制御信号
を与える。また端末が能動的制御モードにある間、情報
識別デコーダ40a,40bは受信される制御端末の識
別コードを監視する。通常それらのデコーダ40a,4
0bは、制御語がループを完全にまわるとき、デコーダ
自身の識別コードを受信する。しかしもし、デコーダが
異なつた制御端末の識別コードを受信すればたたちに端
末交信管制装置は制御をやめる。さらに論理回路は潜在
的な制御端末のすべてに備えられているので、予定され
た時間フレーム数の間に制御語を受信しなかつたときは
、各々の論理回路がシステムの制御を引き受ける。例え
ば一次制御端末は、二つの前間フレームの間に制御語を
受信しなかつた後には制御を受け継ぎ、二次制御端末は
四つの時間フレームの間に制御語を受信しなかつた場合
に制御を引き受け、三次制御端末は制御語なしの六つの
時間フレームの後に制御を引き受ける、等々である。こ
の様に、同時に二つの制御端末がシステムを制御するよ
うなことが防止できる一方、潜在的な各制御端末に必要
に応じてシステムの制御を引き受ける機会が与えられる
。システムは同期されているので、データエラーは制御
が失なわれた後も、いくつかの時間フレーム内には出現
することがないことに注目されたい。その理由は、各端
末の端末交信管制御装置の回路のカウンタが少なくとも
当該時間の間、同期され続けるからである。端末論理ユ
ニツトの具体的な回路は、米国標準記号(ANSl32
、14−1973)第2.2節に基づく極表示記号を用
いて第10図乃至第13図に示されている。
出力または入力信号の上の棒線は表示された信号が低い
ことを示し、棒線のないものは表示された信号が高いこ
とを示している。情報識別デコーダ40aの回路は、第
10図に詳細に示されているが、同じデコーダ40aが
チヤネルBの端末にも備えられている。
同期信号、すなわちフレーム指示信号、クロツク信号お
よびデータは、前述の米国特許第4,038,494号
に記載されている様に、関連のモジユール30から送ら
れる。同期信号は、インバータI−4を通してフリツプ
ーフロツプFF−1に送られてゲートG−1を可能化せ
しめると共にカウンタ回路64にクロツク・パルスを供
給する。カウンタ64はインバータI−2,I−5を通
してシフト・レジスタ65に2−ビツト識別(ID)コ
ードを入れるため2迄の計数を行う。ゲートG−5とゲ
ートG−4は、ビツトカウントがそれぞれlと2である
ときを表示するために、カウンタ64の出力に接続され
る。ビツトカウント1のとき、ラツチ66はゲートG−
4を通してクリアされるが、カウント2のときにラツチ
はインバータI−1を通してクロツクされる。ラツチ6
6の入力にはゲートG−6,G−7,G−8,G−9か
らの四つの入力信号があるが、これらはいずれのデータ
フオーマツト、即ち制御語、前文、テキスト、または記
号のいずれが受信されているかを示すため、シフトレジ
スタ65の出力を復号化する。フリツプーフロツプFF
−1が最初の2データビツト後にクリアされると、ゲー
トG−11はフリツプーフロツプFF−2,FF−3か
らプリセツト信号を除くために不可能化される。
インバータI−2,I−5を通過する次のデータは、フ
リツブーフロツプFF−2,FF−3,FF−4を通じ
て順次クロツクされ、2クロツク周期の時間遅延になる
。インバータI−2だけを通つた相補的なデータはフリ
ツプーフロツプFF−2を通らずに直接ゲートG−12
に向けられるので遅延されない。フリツプーフロツプF
F−4の出力はANDゲートG−13に向けられる。前
文がラツチ66から受信されていることを示す信号は、
ゲートG−13を可能化する遅延データとアンド演算に
かけられるが、一方テキスト語が受信されていることを
示すラツチ66からの信号は、ゲートG−12の非遅延
データとアンド演算にかけられる。両ゲートG−12,
G−13の出力はNORゲートG−14を通して、8−
ビツト・シフトレジスタ70に与えられる。再び第9図
を参照すると、前文のフオーマツトはIDコード後に6
ビツトだけを含む一方、テキスト語はIDコード後に8
ビツト含んでいることがわかる。この様にして、前分デ
ータに対してフリツプーフロツプFF−2,FF−3,
FF−4によつて与えられた2−ビツト遅延は、両デー
タ・パターンを左端からレジスタ70に詰め込むことを
可能にするが、パリテイ・ビツト(パターンの最終ビツ
ト)は、レジスタの最初のビツト位置に置かれる。シフ
トレジスタ70は8クロツク周期を計数するカウンタ7
2でクロツクされる。テキスト語または前文語のどちら
かがラツチ66からの出力信号を生成するとき、排他的
0RゲートG−18とNANDゲートG−19,G−2
0が、カウンタ72からクリア信号を除き、計数を開始
する。前述した様にシフトレジスタ70にデータ・パタ
ーンを満たすことを可能にするために、カウンタが8ま
で計数した後、カウンタからゲ゛一トG−15,G−1
6に対する出力信号は、クロツク・パルスをカウンタお
よびシフトレジスタ70から同時に除くために、ゲート
G−17を不可能化する。この時、パリテイ・ビツトは
先に説明した様に、シストレジスタ70の最初の位置に
あり、もしパリテイが適合すれば、パリテイ・チエツク
回路68が対をなすフリツプ・フロツプFF−5,FF
−6を可能化する、フリツプーフロツプFF−5の出力
はゲートG−22を通して、デマルチプレクサ46aに
テキストストロボ信号(TXT′S7jl9R)を与え
る(第10A図)。
フリツプーフロツプFF−5と相補的なフリツプーフロ
ツプFF−6.′は前文がプリセツトされているとき、
前文ストロボ信号(PRESTR)を与えるが、その信
号は端末の論理ユニツト回路34の最終ソース・レジス
タ50に向けられる。次のフレーム指示信号があるまで
、シフト・レ 1ジスタ70はこの様にして前文語また
はテキスト語のコードを含む。
もしそれが前文語であれば、2−ビツト端末ステータス
・コードおよび3−ビツト・ソースコードはレジシダか
ら直接取られるが、後者のコードは以下に説明する目的
のために、,最終ソース・レジスタ50に向けられる。
他方、もしテキスト語がシフトレジスタ70内にあれば
、6ビツトのシンク・アドレス・コードはPROM73
に向けられる。PROM73は、アドレス指定済みポー
ト回線1A−4Aの一つまたはそれ以 j上へ信号を与
えるシンク・アドレス・デコーダとして機能する。その
信号はデマルチプレクサ46aに与られる。しかしもし
テキスト語が、Nビツトが「ゼロ」となる多重語メツセ
ージの最初の語の後の語であれば、PROM73は信号
を受信しない。
その場合、シンクアドレスは同じま\であり、デマルチ
プレクサ46aを再アドレス指定する必要はない。ラツ
チ66からのテキスト信号がゲートG−21を可能化す
るときには、フリツプ・フロツプFF−8ないしフリツ
プーフロツプFF−12がクリア信号を除かれることに
よつて可能化される。テキスト語が検出された後の第1
クロツク期間に、NビツトはゲートG−23に向けられ
る。もしNビツトが「ゼロ」であれば、フリップ′−フ
ロツブF−11はセツトされないし、フリツプーフロツ
プFF−10は前述した様に、シフトレジスタ70およ
びカウンタ72を作動させ続けることはない。しかし、
もしNビツトが「1]であれば、ゲートG−23はフリ
ツプーフロツブFF−11,FF−10を順次に可能化
し、後者はゲートG−19に出力を与えてカウンタ72
とシフト・レジスタ70をクリアし、テキスト語がシフ
ト・レジスタ70に入らないようにする。これは勿論、
多重語メツセ一)ジの最初の語の後の語があつてデータ
を再アドレス指定する必要がないときに生ずる。
遅延データはゲートG−25に指向されるが、このゲー
トにはデータのリード・ビツトが同ゲートに生じるとき
にフリツプーフロツプFF−9からの可能化信号が与え
られる。
これによつて、図示したように、チヤネルセレクタ52
に可能化信号(EN)が与えられ、よつてデマルチプレ
クサ46aのポートの各々に可能化信号(EN)が与え
られる。もし、デマルチプレクサ46aのポートの一つ
が、次のデータ送信の間にメツセージを受信する場合は
、ゲートG−26(第10A図)およびフリツプーフロ
ツプFF−13はチヤネルセレクタ回路52に出力信号
(PA)を与える。
デマルチプレクサ46aの回路は第10A図に示されて
おり、端末に接続された四つのポートの各々に対して図
示するようにクロツク信号およびデータ信号を与えるN
ANDゲートG−31〜G−38までを有する。
これらのポートはフリツプーフロツプFF−14〜FF
−17(第10A図)を通じて、シンク−アドレス・デ
コーダ73(第10図)から選択される。もしあるポー
トがアドレス指定されていれば、データがそのポートに
送信される前にデータを受信しうる態勢になければなら
ない。従つて、もし信号(RR)を受信する適当な要求
が、接続された利用者ポートから受信されないか、また
はゲートG−24を可能化させるべく信号、制御語ある
いは前文が検出されるならば、NORゲートG−27〜
G−30がフリツプーフロツブFF−14〜FF−17
を締め出す様に働く。端末交信管制装置の回路42aの
具体例が第11図に示されているが、他方の端末交信管
制装置の回路42bもそれと同じである。
既に説明した様に、端末交信管制装置は、端末を制御端
末と同期状態に保ち、かつ適当な時刻に端末からの送信
を開始するために、端末のモジユール30が受信した制
御語を監視する機能を果たす。最初のフレーム指示信号
と制御語の識別1Dコードが終ると、前に指摘した様に
、制御語信号(CON)が情報識別デコーダ40aのラ
ツチ66によつて与えられ、当該制御語信号はゲートG
−42(第11図)を不可能化し、カウンタ80および
シフト・レジスタ82から、クリア信号を除く。カウン
タ80は関連のクロツクに接続され、したがつて制御語
(制御識別コード、.時間フレームコード、およびパリ
テイ・ビツト)の最後の9ビツトが、同様に作動可能に
されたシフトレジスタ82中にシフトし得るように、9
迄の計数をすべく能動化される。カウント数が9になる
とゲートG−41はゲート40を不可能化し、それによ
つて、カウンタ80およびシフトレジスタ82からクロ
ツク信号を除き、これらの回路を不可能化する。次に制
御語の四つのパリテイ・ビツトは、公知のハミング・コ
ード4ビツト・パリテイ・チエツク回路であるパリテイ
・チエツク回路84によつて調べられ、回路84は、も
しパリテイが適合すれば、ゲートG−43に可能化信号
を与える。フリツプーフロツプFF−20,FF−21
,FF−22は、ゲートG−41を通してカウンタ80
の出力に直列に接続され、パリテイ・チエツク回路84
にそのオペレーシヨンをさせる時間を与えるために、シ
フト・レジスタ82への制御語のシフトに続いて、11
/2クロツク周期遅延を作る役割をする。クロツク周期
遅延を行うフリツプーフロツプFF−22の出力および
パリテイ信号は、ゲートG−43をして時間基準ユニツ
ト、例えばカウンタ88とカウンタ90に負荷信号(L
OAD)を供給させる。カウンタ88は、各端末交信管
制装置(TTC)の回路に関連した前述のカウンタであ
つて、制御語間でOから671(672カウント)まで
計数し、それによつてデータ送信の時間フレームを確定
する。時間フレームがすべて類似の送信フオーマツトを
持つとは限らないから、フレーム・カウンタ90が全送
信シーケンスの時間フレームを計数するために使われる
。本実施例ではカウンタ90は4迄の計数を行つた後に
再びサイクルを行う様にセツトされる。即ち一つの送信
シーケンス内に四つの異なる時間フレームが存在する。
前に説明した様に、所与の端末は制御端末からある距離
に置かれているので、制御端末で生成された制御語が、
第11図に示された様に端末交信管制装置(TTC)の
回路42aで受信されるまでには数クロツク周期が過ぎ
ることがあり得るから、カウンタ88には制御語が受信
される時にその遅延に等価なカウントカ相動的に与えら
れる。本実施例では二つの潜在的な制御端末1,3があ
るにすぎないから、このカウントはプリセツト可能な二
つの同期回路、すなわちここではスイツチ列96a,9
6bの一方のスイツチ列によつて与えられる。スイツチ
列96aは一次制御端末(端末1.)からの伝播遅延を
決め、一方、スイツチ列96bは二次制御端末(端末3
)からの伝播遅延を決める。ゲートG−43からゲート
G−43aを通して負荷信号が受信されると、カウンタ
88は、スイツチ列96aまたはスイツチ列96bから
マルチプレクサ86を通して摘宜負荷される数に基づい
てカウントを開始するが、スイツチ列の選択は図示した
様にシフトレジスタ82からの復号化された制御コード
ビツトによつてなされる。シフトレジスタ82の3−ビ
ツト時間フレーム・コードは、負荷信号(LOAD)が
受信されるとカウンタ90に負荷される。従つて時間フ
レーム・カウンタ90も、各々受信された制御語を備え
た制御端末と同期され続ける。カウンタ88のカウント
は、予めプログラムされた回路、すなわちPROM92
によつて連続的に監視される。
このPROM92は、カウンタ90からのフレーム・カ
ウントをも監視する。もし端末交信管制装置の回路42
aね関連している端末が、特定時間フレーム内に特定バ
ンド・カウント(即ち時間スロツトを確定している特定
区分)にて送信すべきときは、出力信号は送信端末回線
(XMTTERM)に与えられ、信号は特定の利用者ソ
ースが、データを送信する態勢にあるか否かを決定する
「ポーリング・ポート」回線PPl〜PP4に与えられ
る。もし、第11図の端末交信管制装置の回路に関連し
ている端末が、制御端末であれば、それが、一次または
二次のいずれの制御端末であつても、新らしい時間フレ
ームを開始すべく制御語を送信する時刻になつたときは
信号がPROM92から送信器制御回線(XMTCON
)にも与えられる。フレーム・カウンタ90は、別のカ
ウンタ94のクロツク入力にも接続されていることに注
目されたい。
カウンタ94は8迄の計数をし得るが、この場合、計数
2でフリツプーフロツプFF−24を通して出力信号(
MC−2)を与え、計数4でフリツプーフロツプFF−
25を通して出力信号(MC=4)を与え、計数8でゲ
ートG−46を通して不可能化信号(DIS)を与える
。カウンタ94は通常、LOADパルス(即ち制御語)
が発生する度に、またはもし関連の端末交信管制装置回
路が母線を制御しているときに可能化されるゲートG−
45からのクリア信号によつて、クリアされる。もしこ
れら二つの条件のどちらも生じていない場合には、制御
語が母線から受信されてないことを示し、カウンタ94
は受信されない制御語に対して、1カウントを計数する
。この入力は主カウンタ88の出力からカウンタ90を
通して得られる。もし第11図の回路を有する端末が一
次制御端末であれば、フリツプーフロツプFF−24か
らの受信されないカウント信号(MC=2)は、制御語
が2語受信されなかつた後、この端末に母線の制御を引
き受けさせる。もし端末が二次制御端末ならば、フリツ
プーフロツプFF−25からの受信されないカウント信
号(MC=4)は、4語の受信されない制御語があつた
後、この端末に母線の制御を引き受けさせる。フリツプ
ーフロツプFF−25からの信号はフリツプーフロツプ
FF−24からの信号より二つの時間フレーム分だけ遅
れて発生する。もし制御語が8時間フレームの間受信さ
れないならば、ゲートG−46が端末交信管制セレクタ
48に不可能化信号(DIS)を与え、同時にPROM
92を不可能化する結果、端末交信管制セレクタ48は
もはや端末に対して母線アクセス制御を与えなくなる。
制御端末の識別ビツト(シフト・レジスタ82内の2−
ビツト制御コートの最初のビツト)が、排他的0Rゲー
トG−44によつて監視されることにも注目されたい。
もし第11、図の端末交信管制装置の回路42aを有す
る端末が母線を制御中であれば、可能化制御送信線(E
NCONXMT)の信号は低くて、フリツプーフロツプ
FF−23が可能化される。これに代る入力を排他0R
ゲートG−44に第11図に示された条件に従つて与え
ることにより、第11図の端末交信管制装置の回路が母
線の制御中であるときは、フリツプーフロツプFF−2
3は、他の制御端末が制御語を与えるときに限つて低出
力を与える。この低出力信号(CALT)はシステム交
信管制装置(STC)の回路48(第13図)に与えら
れ、二つの制御端末が同時に母線を制御しないようにす
る。関連の端末がシステムを制御していることによりカ
ウンタ88,90をこの時間の間自由作動させていると
きは、可能化制御端末からの信号σNCONXMT)も
ゲートG−43aを通してカウンタ88,90に対する
負荷信号を無効にすべく作用することも分る。
最終ソースレジスタ50とチヤネルセレクタ52の回路
を第12図に示す。
最終ソース・レジスタでは、ラツチ回路100,102
が、それぞれ情報識別デコーダ40a,40bで検出さ
れた前文語から、ソースコード信号を受信する。これら
の信号は前に述べた様に、情報識別デコーダからの前文
ストローブ(PRESTR)信号によつて留められる。
コンパレータ104は両ラツチ回路100,102の出
力を比較し、ラツチ出力が互に等しいときに高い出力信
号を与え、ラツチ出力が等しくないときに低出力信号を
与える。この様にしてラツチが初めにクリアされている
と仮定すれば、ゲートG−49はラツチ出力力j等しい
という表示をコンパレータにさせないから、出力信号は
低くなる。新らしい前文語を受信する端末における第1
のチヤネル(チヤネルAまたはチヤネルB)は、ラツチ
100またはラツチ102に適宜新らしいソース・コー
ド信号を与える。コンパレータ104は、このときゲー
トG−49によつて可能化されるが、コンパレータ10
4の出力は不等を示して低くとマまる。そのチヤネルの
前文信号(PRE)が、次のテキスト語に対するフレー
ム指示ビツトの受信により除かれるとき、ANDゲート
G−51がフリツプーフロツプFF−31またはフリツ
プーフロツプFF−33を通して可能化され、その結果
、ゲートG−53,G−54,G−56,G−57を通
してフリツプーフロツプFF−35,FF−36,FF
−38,FF−39がそれぞれプリセツトされる。設定
済みのフリツプーフロツプFF−31またはフリツプー
フロツプFF−33は、前文ストローブ信号(PRES
TR)が除かれるときりセツトされる(前文ストローブ
信号は関連の前文信号が除かれた半クロツク周期後に除
かれることに注目されたい)。このリセツトによつて前
述したゲートを通して、フリツプーフロツプFF−35
,FF−36,FF−38,FF−39からプリセツト
信号が除かれる。端末の第2のチヤネル(チヤネルBま
たはチヤネルA)が、関連のラツチ102またはラツチ
100に同じ前文を与えるときは、コンパレータ104
は相等性を検出し、そこからの出力は高くなり、フリツ
プーフロツプFF−30,FF−32を可能化させると
共に、フリツプーワロツプFF−31,FF−33を不
可能化する。そのチヤネルに対する前文信号(PRE)
が除かれると、フリツプーフロツプFF−30またはフ
リツプーフロツプFF−32はラツチ100,102を
クリアするため、ゲートG−50を通してクリア信号(
CTR)を与える。コンパレータ104の出力は低くな
り、次の前文に対して最終ソース・レジスタの回路を準
備するためにフリツプーフロツプFF−30およびフリ
ツプーフロツプFF−32をプリセツトする。従つて最
終ソース・レジスタの目的は、データの新らしいソース
がいつ送信しているかを検出することと上述のデータを
最初に受信している方のチヤネルをしてチヤネルセレク
タ52を通して利用者ポートへの当該データの流れを制
御することである。チヤネルセレクタ52のフリツプ・
フロツプFF−35,FF−36,FF−38,FF−
39が、最終ソースレジスタ50からの出力信号によつ
てプリセツトされるときは、新らしいソースがデータを
送信していることを示しており、このときは利用者の端
末機の一つがデータを受信すべきことを示すポートアド
レス指定信号(PA)付きデ 二ータを持つチヤネルか
らの可能化回線(EN)上のリード(先導)ビツト信号
がフリツプーフロツプ対FF−35,FF−36または
フリツプーフロツプ対FF−38,FF−39の一つを
クロツクする役を果たす。
フリツプーフロツプFF−36,FF−39からの出力
信号は、図示した様にフリツプーフロツプFF−40の
クリアポートおよびプリセツトポートに接続されている
ので、どちらかのチヤネルから受信された最初の信号は
、出力選択信号を与えると同時に他方のチヤネルを禁止
こする。フリツプ,フロツプFF−40からの出力信
号は、多重化回路106にチヤネルAまたはチヤネルB
を適宜選択させ、同回路から利用者ポートへすべての信
号が向けられる。端末交信管制セレクタ・システム交信
管制論理 4回路48は、マルチプレクサ・優先順位エ
ンコーダ54の一部と共に第13図に示される。
二つのTTCPROM92(第11図)からの端末送信
信号(XMTTML)およびポーリング・ポート信号(
PP)は、当該端末が送信すべきときに0RゲートG−
60に信号を送るマルチプレクサ110に向けられるが
、ゲートG−60は前に述べた様にモジユール30のス
イツチ31を作動させる母線アクセス制御信号を与える
。マルチプレクサ11.0はフリツプーフロツプFF−
50からの出力信号に従つて、チヤネルAまたはチヤネ
ルBのどちらかからの入力を選択する。回路が作動され
ているとき、フリツプーフロツプFF−50は、どちら
のチヤネルも不可能化されていないと仮定すると、ラン
ダムにチヤネルAまたはチヤネルBのどちらかを選択す
る。マルチプレクサはそこで不可能化されるまで、その
ランダムに選択されたチヤネルから信号を取り出し続け
、いずれかが不可能化されたときはすぐ他方のチヤネル
に切換わる。ポーリング・ポート信号PPl〜PP4ま
では、利用者ソースへ可能化送信信号ETl〜ET4ま
でを与えるため、ゲートG−65〜G−68の信号とア
ンド演算される。ゲートG−65〜G−68は利用者ポ
ートから(RT)信号を送信することを要求されると可
能化されるが、端末送信テキスト語の直前に先行する前
文の終りに生ずるロツクアウト信号の後にこのRT信号
が到着したときは、可能化されない。
システム交信管制(STC)論理回路は、端末交信管制
(TTC)装置回路48の一部を形成することが第13
図に示されている。送信制御信号(XMTCON)がP
ROM92によつて制御している端末交信管制装置回路
42a内に与えられるとき、端末送信信号(TERMX
l7T)が可能化されたゲートG−83およびゲートG
−60を通して与えられる。前に説明した様に、制御端
末が他の端末から制御語を受信するときその制御は止め
られる。この様にして、ゲートG−80は端末の両チヤ
ネルから制御信号(CALT)を交互に受信して、フリ
ツプーフロツプFF−60をクリアし、可能化制御送信
信号を除く。ゲートG−80はまた、任意端末における
制御端末とはなり得ない端末において不可能化入力を受
信するので、可能化制御端末信号を決して生じ得ないこ
とに注目されたい。フリツプーフロツプFF−60がゲ
ートG−81を通してプリセツトされるときは制御信号
が与えられることを最後に述べておく。これが起こるの
は、端末が一次制御端末であるかまたは二次制御端末で
あるかに応じて、末受信カウント信号(MC)が2また
は4のどちらかであり、かつ別の、即ち制御されていな
い方のチヤネルもまた、時間フレーム・カウンタから同
じカウントを受信しなかつたときである。端末論理ユニ
ツト(TLU)の回路の送信部分を担う残りの回路部分
は実質的に在来のものであり、従来の多重化回路と、リ
ード・ビツト、制御語、前文、テキストおよび記号を生
成する回路と、PROMから構成されるシンクアドレス
生成回路とからなる。
本発明を遂行するための最も良い実施例を図示し説明し
たが、本発明の主題から逸脱することなく変更や改良を
なし得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の原理を用いた4端末データ母線システ
ムの略図、第2図は第1図のデータ母線システムの一つ
のチヤネルの略図であつて、母線システムの完全二重作
動がなされている状態を示し、第3図は本発明による6
端末データ母線システムの略図であつて、データ母線シ
ステムがいくつかの点で分断されたときの該システムの
各部分の生存可能性を示し、第4図は第1図のデータ母
線システムの拡大路線図であつて、端末の地点の回路要
素をプロツク図で示し、第5図は各端末にある端末論理
ユニツト回路のプロツク路線図、第6図は第5図の端末
論理ユニツト回路の略図であつて、端末がリレーモード
にあるときのデータの流れを示すが、データは実線でま
た制御信号は点線で図示されており、第7図は第6図に
同様の図であるが、端末が送信しているとき、すなわち
アクセスモードにあるときの端末論理ユニツト内のデー
タの流れおよび制御信号を示し、第8図は第6図および
第7図に同様の図であるが、端末が能動制御モードにあ
るときの端末論理ユニツト内のデータの流れおよび制御
信号を示し、第9図は本発明のデータ母線システムに用
いるデータ送信フオーマツト(データ送信パターン)の
例、第10図および第10A図は端末論理ユニツト内の
情報同定デコーダおよびデマルチプレクサの回路図、第
11図は端末論理ユニツト内の一方の端末交信管制器の
回路図、第12図は端末論理ユニツト内の最終ソースレ
ジスタおよびチヤネルセレクタの回路図、第13図は端
末交信管制セレクタ・システム交信管制論理回路、およ
び端末論理ユニツトの送信マルチプレクサ・優先順位符
号器の部分図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連鎖状に相互接続された複数の端末1、2、3、…
    を含むデータ母線システムであつて、該複数の端末1、
    2、3、…はそれぞれに該連鎖に一連のデータをそれぞ
    れの時間スロット期間中に送信し得ると共に該データが
    該連鎖を一回り送信された後に該データを該連鎖から除
    去し得る広域送信端末であり、又該複数の端末(例えば
    1又は3)は、任意の時刻に制御語を該連鎖上に送信し
    得る能動制御端末として指定されており、該制御語は該
    端末1、2、3、…が自己の時間スロットを同定し得る
    時間基準を該各端末に与える同期信号を含む制御語であ
    ると共に前記能動制御端末をも同定できる制御語であり
    、さらに該端末1、2、3、…は、規則的時間信号を発
    信している時間基準ユニット88と、当該制御端末の一
    つから当該端末までの信号伝播時間に各対応する予定の
    時間間隔を複数箇記憶する同期回路にして該制御端末が
    いずれの制御端末であるかに応じて特定の予定時間間隔
    を選択することにより受信された該各制御語に応答して
    該時間基準ユニット88を適宜リセットする同期回路9
    6a、96bと、を有することによつて、すべての該端
    末1、2、3、…における該時間基準ユニット88が、
    該能動制御端末と他の端末との間の信号伝播時間にかか
    わりなく常に同一値に同期されており、各端末における
    該時間基準ユニット88から発信された後続の時間信号
    に応答する回路92が当該端末のデータ送信時刻を決定
    し、よつてそのようなデータ送信タイミングが、一つの
    能動制御端末(例えば1)から他の能動制御端末(例え
    ば3)にとつて代られても影響されないようにされた、
    データ母線システム。 2 特許請求の範囲第1項に記載のデータ母線システム
    において、各時間基準ユニット88が各クロックにより
    駆動されるそれぞれのカウンタ88であり、又該各予定
    時間間隔は各予定された計数であることにより、すべて
    の該端末における該カウンタ88が常に同一計数値に同
    期されるデータ母線システム。 3 特許請求の範囲第1項に記載のデータ母線システム
    において該制御端末が各々に異なつた、かつ予定の優先
    順位を有すると共に、各制御端末(例えば1又は3)が
    当該端末により受信されない制御語の数を計数すべく作
    動するカウンタ94(第11図)と、該カウンタ94の
    計数が該制御端末(例えば1又は3)毎に異つた、かつ
    各相対的優先順位に依存した、予定の計数値に達したと
    きに該システムの制御を該制御端末(例えば1又は3)
    に行なわしめるべく作動する回路(例えばFF−24又
    はFF−25)と、を含むデータ母線システム。 4 特許請求の範囲第1項、第2項、又は第3項に記載
    のデータ母線システムにおいて、該連鎖が一対の相補的
    な閉ループを含み、該各広域送信端末が、該広域送信端
    末から該各ループの両方向にデータが移動するように該
    各ループそれぞれに同時にデータを送信するための回路
    を含んでいるデータ母線システム。
JP54069549A 1978-06-05 1979-06-05 デ−タ母線システム Expired JPS5927137B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91278078A 1978-06-05 1978-06-05
US000000912780 1978-06-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5516592A JPS5516592A (en) 1980-02-05
JPS5927137B2 true JPS5927137B2 (ja) 1984-07-03

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ID=25432430

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54069549A Expired JPS5927137B2 (ja) 1978-06-05 1979-06-05 デ−タ母線システム

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EP (1) EP0006325B1 (ja)
JP (1) JPS5927137B2 (ja)
DE (1) DE2965310D1 (ja)
NO (1) NO791842L (ja)

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