JPS62186629A - 情報授受システム - Google Patents

情報授受システム

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JPS62186629A
JPS62186629A JP62027064A JP2706487A JPS62186629A JP S62186629 A JPS62186629 A JP S62186629A JP 62027064 A JP62027064 A JP 62027064A JP 2706487 A JP2706487 A JP 2706487A JP S62186629 A JPS62186629 A JP S62186629A
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ring
bus
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ヨアヒム、ブリー
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Siemens AG
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    • G05B19/0423Input/output
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バスシステムを介して中央装置とモジュール
構成の周辺装置との間で2進情報を授受するための情報
授受システムに関する。
[従来の技術] 上記の種類の公知のシステム(ドイツ連邦共和国特許出
願公開第3303826号明細書)では、並列バスシス
テムが設けられており、また周辺装置内に追加的なデコ
ード装置が設けられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、上記の種類の公知のシステムであって
、経済的に製造可能であり、占有場所が少なくてすみ、
かつモジュール構成で拡張可能であり、また特に小形の
自動化装置に適しているシステムを提供することである
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、バスシステムが直列なリ
ング−シフトレジスタとして構成されており、また周辺
装置とバスとの間に個別2進+g報の並列授受を許すイ
ンタフェース装置が接続されていることにより達成され
る。インタフェース装置が各4つの情報ビットを有する
それぞれ2つの部分装置から成っていること、またはイ
ンタフェース装置が集積回路(IC)により、特にCM
OS技術で構成されていることにより、一層の簡噂化が
達成される。インタフェース装置が周辺装置に対するプ
ラグイン場所のなかに設けられていることにより、必要
な取付場所の一層の減少が達成される。インタフェース
装置に4つの制御導線が対応付けられており、そのうち
第1の制御導線がバスを所定の初期状態にセットし(C
LEAR)、第2の制御導線がリング−シフトレジスタ
の機能を直列シフトから並列授受に切換え(LATCI
()、第3の制御導線が周辺装置とシフトレジスタの並
列入力端との間の切換を行い(IDENT)、また第4
の制御導線が動作クロックを与える(CLOCK)こと
により、駆動および情報伝送がわずかな費用で行われ得
る。さらに、第3の切換(I DENT)が周辺袋W識
別により機能種類を定めることは有利である。インタフ
ェース装置が3状態をとり得る書込み/読出し増幅器を
有することにより、情報の授受の際の時間的費用に関し
て一層の簡単化が達成される。第5の情報が2進情報の
並列授受を制御することは有利である。さらに、一時メ
モリが設けられていることは有利である。さらに、バス
システムの正常な機能を簡単な仕方で監視できるように
するため、リング−シフトレジスタの各部分装置に、バ
ス自己診断の役割をする追加的な第5の情報が与えられ
ていることは有利である。その際に第5の情報が、情報
をリング−シフトレジスタに与える周辺装置により発生
されることは有利であることが判明している。
2つの部分装置が1つの固有のリング−シフトレジスタ
に接続端に設けられている接続手段を介して接続可能で
あることにより、情報システムの拡張がハードウェアの
配線変更なしに達成される。
接続手段が3状態増幅器により形成されていることは有
利であることが判明している。インタフェース装置内に
、このインタフェース装置に対して並列にプラグインさ
れる別のインタフェース装置に関係して有効である3状
態増幅器が設けられていることにより、4ビツトの情報
容量を有するシフトレジスタの代わりに、より大きい情
報容量を有するシフトレジスタを困難なしに使用し得る
これによりシステム内にあるインターフェース装置は出
費を要することなく非能動状態におかれる。
2つまたはそれ以上のリング−シフトレジスタが、接続
端に設けられている接続手段を介して拡大されたリング
−シフトレジスタに結合可能であることにより、任意の
用途への適合が達成される。拡大された情報量で作動し
得るように、拡大されたリング−シフトレジスタの各部
分装置が部分装置よりも大きいビット数を有するシフト
レジスタにより橋絡可能であることは有利である。個々
のインタフェース装置の橋絡状態を容易に認識し得るよ
うに、橋絡個所に、離されたシフトレジスタにおいて有
効である予め定められた信号状態を求めるための装置が
設けられていることは有利である。
さらに、誤情報を防止するため、障害を生じたリング−
シフトレジスタ情報の授受を阻止するためのブロッキン
グ装置が設けられていることは有利である。予め定めら
れた信号状態が有効となる際に中央装置が信号状態によ
り中断を感知し、またI DENTサイクルをインタフ
ェース内のスイッチオフされた部分装置の再能動化のた
めに、データリング上の出力信号状態の影響なしに、実
行することは、ドローアウトされたシフトレジスタにお
けるデータリングの中断を認識しかつ除去するための有
利な方法であることが判明している。このようなシステ
ムにおける情報授受を実行するための方法として、中央
装置からロードメモリからの情報が直列にバスを介して
伝送されてインタフェース装置に与えられ、また別のメ
モリ内で周辺装置の状態データが同時にロードされ、ま
たこれに続く滞留時間中にプログラム処理が行われ、そ
の際に直列伝送の前および後に現在の情報が周辺装置か
ら授受されることは有利であることが判明している。さ
らに、バスシステムの状態をも本発明の方法により認識
し得るようにするため、情報伝送の前に情報5ビットバ
イトの少なくとも整数倍数がヘッド識別信号としてシス
テム内にロードされ、システムがカウントされたレジス
タステップの経過の後に中央装置により検査されること
は有利である。
〔実施例〕
図面により本発明の実施例および作動方法を説明する。
第1図に示されている情報授受システムは中央装置1 
(CPUとも呼ばれる)、バスシステム2および周辺装
置3から成っている。バスシステム2および周辺装置3
を接続するインタフェース装置4はリング−シフトレジ
スタとして構成されており、またデータリング導線5を
介して互いに接続されている。データリング導線は場所
6でデータを与えられ(SER,0UT)、また場所7
でデータを中央装置1のメモリに与える(SEP。
IN)。インタフェース装置4は一般に、4つのボック
スにより第1図中に示されているように4つのビットを
有するシフトレジスタを含んでおり、このシフトレジス
タは周辺装置3と情報出力および授受のためのプラグイ
ンコネクタ8を介して、また後でまた説明するように識
別信号の授受のためのプラグインコネクタ9を介して接
続されている。さらに、インタフェース装置4と、4つ
の制御1導線11.12.13および14から成る制御
バス10が接続されている。制御導線11はいわゆるC
LEAR信号を、制御導線12はいわゆるCLOCK信
号を、制御導線13はLATCH信号を、また制御導線
14はIDENT信号を伝送する。これらの4つの制御
導線に関係してデータがデータリング導線上でシフトま
たは並列授受される。インタフェース装置4における情
報流れ方向の予設定は周辺装置から直列バスデコーダへ
の識別信号の授受により行われる。こうしてインタフェ
ース装置4は選択的に人力、出力または混合された入力
/出力装置(時間、カウンタ)に対して使用され得る。
4つの識別信号により16種類までの装置形式が認識さ
れ得る。識別信号およびそれにより定められた直列バス
デコーダの機能は識別の後に記憶される。更新された識
別信号により初めて直列バスデコーダの新設定を行・)
。識別信号はデータとしてリング−シフトレジスタ上に
与えられる。その評価がCPUに周辺装置の写像を供給
する。バスの直列ロードは接続場所6を介して行われる
。1つのデータサイクル内ですべてのシフトレジスタ情
報がシフトされる。先行のハス状態が同時に読込まれる
。各データサイクルの前および後に命令゛並列ロード°
゛により現在の情報が授受される。リング−シフトレジ
スタの各部分装置は1つのデータサイクルの後に5つの
情報から成るテレグラムを含んでいる。5ビツトはバス
自己監視およびエラー診断の役割をする。読込みの際に
SRの直列入力が5ビツト(真(true)ビンh=T
B)に写像される0種々の周辺装置に対するテレグラム
は下記のように現れ得る。
出力装置へのテレグラム く虹、また出力され ない。
出力袋rからのテレグラム 人力装置へのテレグラム 入力装置がTBを0に書き 換えることによりその授受 されたデータの正しさを確 認する。
入力装置からのテレグラム 0:EO・・・E3が真である。
1:障害あり;情報EO・・・ E3は無効である。
IDENT進行中のテレグラム (読込みだけが行われる) テレグラムが周辺装置から インタフェース装置へ授受 される識別信号を含んでい る。
空き場所へのテレグラム KO/4 1152/63/7 4つの出力 Dフリップフロップの出力 増幅器がLAT’CH=Oの 際に3状態に接続される− 読み戻し! 1 100  外部識別を有する外部切換レジスタ 1 101  外部シフトレジスタ 入力8ビツト 1 110  外部シフトレジスタ 出力8ビツト l  111  空き場所 周辺装置3のなかでオプトカップラ15.16がプラグ
インコネクタ8と接続されている。オプトカップラ15
は周辺装置からの情報の読込みを可能にし、またオプト
カップラ16は周辺装置への情報の書込みを可能にする
。プルダウン抵抗17がプラグインコネクタ18を介し
て、1つの周辺装置の存在を報知する監視ビ・ント19
と共同作用する。プラグインされた周辺装置はプルダウ
ン抵抗により零を授受する。それによって、授受された
データがテレグラム内で真として標識される。
プルダウン抵抗17がトランジスタ20を介して接続さ
れると、授受されたデータビットが追加的に変更され得
る。
第2図にはインタフェース装置4の一層詳細な構成が示
されている。2つのシフトレジスタが部分装置37.3
8として、好ましくは3状態増幅器として構成されてい
る増幅器21.22を有するリングモジュールとして一
括されている。同じく3状態増幅器として構成されてい
る絶縁増幅器23.24は、インタフェース装置4に場
合によっては4ビツトまたは5ビツトよりも大きいビッ
トを含んでいてよい別のインタフェース装置を接続する
可能性を開く。これにより内部シフトレジスタが非能動
状態に接続され、また外部シフトレジスタにより橋絡さ
れる。ルート切換はIDENTサイクル中に行われる。
これによりデータリングが任意の仕方で相応の識別信号
により拡大され得る。増幅器21.22は、第3図に示
されているように、直列バスシステムの終端を行う、第
2図による多くのリングモジュールが互いに結合される
と、並列に位置する増幅器21.22は抵抗が無限大に
、すなわち3状態増幅器の使用の際には3状態に切換わ
る。これにより情報授受システムの拡張が困難なしに可
能である。各直列結合点は双方向性である。並列ロード
の際には5ビツト(T r u eビット)として追加
的にSRの直列入力端がロードされる。その際に予め接
続されたドライバは3状態にある。ボートのように、直
列人力/出力装置も内部プルアップ抵抗を有する。
第4図にはインタフェース装置4のシフトレジスタセル
25が示されている。このセルはコネクタ8と一方では
一層メモリ26および3状態増幅器27を介して、また
他方では逆方向に増幅器28を介して接続されている。
インタフェースは情報の入力および出力のために使用さ
れ得る。読出しの際には出力増幅器が3状態になければ
ならない。信号LATCHおよびCL OCKによる情
報授受の際のカストマ−回路の制御は第5図により理解
される。第5図には並列ロード(L A T CH)信
号またはクロック(CLOCK)信号の時間的経過が上
下に並べて示されている。時点37で出力増幅器27は
3状態に接続されている。時点29でデータが読込まれ
る。時点30でデータが一時メモリ内に書込まれ、また
時点31で出力増幅器27が再びレリーズされる。デー
タサイクルは符号32を付して示されている。
インタフェース装置あたり4ビツトよりも大きいビット
数が必要とされるならば、内部リング−シフトレジスタ
が非能動状態に接続され、第6図に示されているように
、より大きいビット数ををする外部シフトレジスタによ
り橋絡され得る。ルート切換はIDENTサイクルの際
に行われる。
識別信号1101および1110は10ビツトの長さを
有する8Eまたは8八周辺装置に対する外部シフトレジ
スタを標識する。IDENTランの間にソフトレジスタ
はバスモジュール内で能・動的であり、また上記の識別
を引き受ける。データサイクルの間に情報は完全に外部
シフトレジスタを経て流れる。識別信号1100は直列
バスデコーダを完全にオフに切換える。外部シフトレジ
スタは識別信号のレイアップをも引き受ける。1100
の後に、テレグラムトラフィックの形式および長さを作
動中に決定する任意のパラメータが中央装置に授受され
得る。作動中の装置の抜き差しの際に中中央装置はO−
1またはその逆の信号の変化を記録する。それにより、
新しい周辺装置構成ヲ定めるIDENTサイクルが励起
される。IDENTランの間は命令出力は阻止され、出
力の状態は不変に留まる。5ビツト周辺装置の抜き差し
の際にはリング導線は障害を生じない。それに対して外
部シフトレジスタを抜くと、リング導線は中断される。
この障害は中央装置により直ちに認識され、IDENT
ランを開始しなければならない。他の出力装置の信号状
態が影響されてはならない。臨界的なのは、進行中のデ
ータサイクル(テレグラム)の中断である。中央装置は
ここでコントロールのためにヘッド識別を先に送り、ま
たクロックパルスをカウントする。中断されたデータ導
線は、第7図に原理的に示されているように、進行中の
バステレグラムを111・・・で満たす。
ここで、抜かれた装置は中断個所33で示されている。
テレグラムの所定のヘッドは符号34を付されている。
ヘッド34と中断個所33との間に、111・・・で満
たされている障害を生じた範囲35が位置する。それに
よって、テレグラムの障害を生じた端が“not  t
rue”として認識されて、出力されない。すなわち、
当該の出力の状態は不変に留まる。直接に続<IDEN
Tサイクルは再び先に非能動状態に接続された内部リン
グ−シフトレジスタを経てデータ経路を形成する。装置
が作動状態に差し込まれると、1から零への5ビツトの
変化が記録される。それに、新しい周辺装置構成を探す
IDENTサイクルが続く。外部シフトレジスタの差し
込みの際に、これらは、lD巳NTサイクルがパスモジ
ュール内のシフトレジスタにその機能変更を知らせるま
で、3状態に留まる。IDENTランの終了後に外部シ
フトレジスタがデータ経路を引き受ける。
情報授受システムの作動は下記のように進行する。情報
授受システムの始動の際にはバスは“CLEAR”状態
にある。すなわち、すべての出力、シフトレジスタおよ
び一時メモリは1にある。°゛CLEAR”状態の終了
後に中央装置が直列導線上に零を送る。中央装置はクロ
・ツクを直列入力端7における“0″の到来までカウン
トし、またそれによって全バス構成を探し終わる。続い
て、IDENT=Oの際に、そのつどの周辺装置識別が
レイアンプされる。続く■DENTサイクル中に中央装
置が“ビを出力し、また識別信号を読込む。この識別リ
ストにより中央装置は、いかにテレグラムが構成されな
ければならないかを知る。
最初のデータサイクルの際に中央装置はレイアンプされ
た入力を読み、また再び“1゛のみを出力する。続くプ
ログラムサイクルの後にデータサイクルのの際に同時に
すべての出力値が授受され、またすべての入力値が読込
まれる。この際に下記の制御信号が有効である。
CLEAR−1−すべてのシフトレジスタを“1゛にセ
ットする。
−Dフリップフロップの出力を “′1°° にセットする。
一直列出力端SおよびSlの増幅 器を3状態に接続する。
一非同期; (内部機能に対する) すべての制御信号を阻止する。
I DENT=0−識別LATCHを透明にする。
−シフトレジスタの並列入力端S L、P・・・P3をKA、 K・・・K3に切換える。
−Dフリップフロップの入力端を ロックする。
一ポートに影響しない。
LATCH=O−シフトレジスタを“°並列ロード′。
に接続する。
−Dフリップフロップの入力端を レリーズする。
一直列出力端の増幅器を3状態に 接続する(−True/警報ビ ッ警報対する入力端) −(4ビツト出力端においてのみ )ボートを3状態に接続する− 読み戻す。(機能2E/2Aで は出力増幅器の入力端により読 まれる) 2cLEAR=0であれば、 Dフリップフロップがシフトレ ジスタの内容を受は継ぐ。
CLOCKJ −シフトレジスタが並列にロードする(
LATCH=O)。
情報が直列にシフトする(LA TCH=1)。
本発明によるバスシステムは、第8図に示されているよ
うに、拡張装置36によっても第1の行の端において開
かれ、また別の行と接続され得る。
これにより短い接続導線が連続する差し込み場所番号に
おいて生ずる。
(発明の効果〕 本発明による情報授受システムによれば、小規模の自動
化装置にも応用され得る経済的で、占有場所が少なくて
すみ、モジュールとして拡張可能なバスシステムが得ら
れる0本システムはカストマ−仕様によるIC内にC−
MO3技術で非常に小さいリングモジュールとして実現
され得るので、周辺装置内のデコーディング費用が省略
される。
終端コネクタは必要とされない。空き場所はアドレスシ
フトなしに可能である。周辺装置は作動中に交換され得
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は直列リング−シフトレジスタと周辺装置−バス
間に接続されているインタフェース装置とを有する情報
授受システムの原理図、第2図は2つのインタフェース
装置を含んでいるリングモジエールとしてのインタフェ
ース装置の構成図、第3図は直列リング−シフトレジス
タを実現するため第2図によるリングモジュールを結合
する可能性を示す図、第4図は情報の入力および出力の
ために同じインタフェース装置を使用するためインタフ
ェース装置を補足するための回路図、第5図は制御命令
CLOCKおよびLATCHによるデータの流れの制御
を示すタイムダイアグ°ラム、第6図は4ビツトよりも
大きいシフトレジスタを使用する可能性を示す図、第7
図は障害を生じた作動を原理的に示す図、第8図は拡張
要素を使用して本発明によるシステムを拡張する可能性
を示す図である。 1・・・中央装置、2・・・バスシステム、3・・・周
辺装置、4・・・インタフェース装置、5・・・データ
リング導線、6・・・場所SER,01JT、7・・・
場所SER。 1’ N、8.9・・・プラグインコネクタ、10・・
・制で1バス、11・・・制御導線CLEAR112・
・・制?II導線CLOCK、13・・・制御導線LA
TCH114・・・制御導線IDENT、15.16・
・・オプトカップラ、17・・・プルダウン抵抗、18
・・・プラグインコネクタ、19・・・監視ビット、2
0・・・トランジスタ、21.22・・・増幅器、23
.24・・・絶縁増幅器、25・・・シフトレジスタセ
ル、26・・・一時メモリ、27・・・3状態増幅器、
28・・・増幅器、29〜3I・・・時点、32・・・
データサイクル、33・・・中断個所、34・・・ヘッ
ド、35・・・障害を生じた範囲、36・・・拡張装置
、37.38・・・部分装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)バスシステムを介して中央装置とモジュール構成の
    周辺装置との間で2進情報を授受するための情報授受シ
    ステムにおいて、バスシステムが直列なリング−シフト
    レジスタとして構成されており、また周辺装置(3)と
    バス(2)との間に、個別2進情報の並列授受を許すイ
    ンタフェース装置(4)が接続されていることを特徴と
    する情報授受システム。 2)インタフェース装置(4)が各4つの情報ビットを
    有するそれぞれ2つの部分装置(37、38)から成っ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシ
    ステム。 3)インタフェース装置(4)が集積回路(IC)によ
    り、特にCMOS技術で構成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載のシステム。 4)インタフェース装置(4)が周辺装置(3)に対す
    るプラグイン場所(8、9)のなかに設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のい
    ずれか1項に記載のシステム。 5)インタフェース装置(4)に4つの制御導線(11
    、12、13、14)(4ビット制御バス)が対応付け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
    し第4項のいずれか1項に記載のシステム。 6)4つの制御導線(11〜14)のうちで第1の制御
    導線(11)がバスを所定の初期状態にセットし(CL
    EAR)、第2の制御導線(13)がリング−シフトレ
    ジスタの機能を直列シフトから並列授受に切換え(@L
    ATCH@)、第3の制御導線(14)が周辺装置とシ
    フトレジスタの並列入力端との間の切換を行い(IDE
    NT)、また第4の制御導線(12)が動作クロックを
    与える(CLOCK)ことを特徴とする特許請求の範囲
    第5項記載のシステム。 7)第3の切換(IDENT)が周辺装置識別により機
    能種類を定めることを特徴とする特許請求の範囲第6項
    記載のシステム。 8)インタフェース装置(4)が3状態をとり得る書込
    み/読出し増幅器(27)を有することを特徴とする特
    許請求の範囲第7項記載のシステム。 9)インタフェース装置(4)が3状態増幅器(27)
    の出力を読み戻し得ることを特徴とする特許請求の範囲
    第8項記載のシステム。 10)リング−シフトレジスタ(4)の各部分装置(3
    7、38)に、バス自己診断の役割をする追加的な第5
    の情報が与えられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第9項のいずれか1項に記載のシステム
    。 11)第5の情報が、情報をリング−シフトレジスタ(
    4)に与える周辺装置(3)により発生されることを特
    徴とする特許請求の範囲第8項記載のシステム。 12)第5の情報が2進情報の並列授受を制御すること
    を特徴とする特許請求の範囲第11項記載のシステム。 13)2つの部分装置(37、38)が固有のリング−
    シフトレジスタ(第2図)に、接続端に設けられている
    接続手段(21、22)を介して接続可能であることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項または第3項記載のシ
    ステム。 14)接続手段が3状態増幅器(21、22)により形
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第13項
    記載のシステム。 15)インタフェース装置(4)内に、このインタフェ
    ース装置に対して並列にプラグインされる別のインタフ
    ェース装置に関係して有効である3状態増幅器(23、
    24)が設けられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第14項のいずれか1項に記載のシステ
    ム。 16)2つまたはそれ以上のリング−シフトレジスタ(
    4)が、接続端に設けられている接続手段(23、24
    )を介して拡大されたリング−シフトレジスタに結合可
    能であることを特徴とする特許請求の範囲第13項ない
    し第15項のいずれか1項に記載のシステム。 17)拡大されたリング−シフトレジスタの各部分装置
    (37、38)が部分装置(37、38)よりも大きい
    ビット数を有するシフトレジスタにより橋絡可能である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第16項記載のシステ
    ム。 18)橋絡個所に、離されたシフトレジスタにおいて有
    効である予め定められた信号状態を求めるための装置(
    17、20)が設けられていることを特徴とする特許請
    求の範囲第17項記載のシステム。 19)障害を生じたリング−シフトレジスタ情報の授受
    を阻止するためのブロッキング装置が設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第17項記載のシステム
    。 20)抜かれたシフトレジスタにおけるデータリングの
    中断を認識しかつ除去するため、予め定められた信号状
    態が有効となる際に中央装置(1)が信号状態により中
    断を感知し、また@IDENT@サイクルをインタフェ
    ース内のスイッチオフされた部分装置の再能動化のため
    に、データリング上の出力信号状態の影響なしに、実行
    することを特徴とする特許請求の範囲第18項又は第1
    9項記載のシステム。 21)中央装置(1)からロードメモリからの情報が直
    列にバス(2)を介して伝送されてインタフェース装置
    (4)に与えられ、また別のメモリ内で周辺装置(3)
    の状態データが同時にロードされ、またこれに続く滞留
    時間中にプログラム処理が行われ、その際に直列伝送の
    前および後に現在の情報が周辺装置(3)から授受され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシステ
    ム。 22)情報伝送の前に情報5ビットバイトの少なくとも
    整数倍数がヘッド識別信号としてシステム内にロードさ
    れ、システムがカウントされたレジスタステップの経過
    の後に中央装置により検査されることを特徴とする特許
    請求の範囲第21項記載のシステム。 23)1つの導線上で双方向に情報を授受するため、信
    号LATCHが有効になることにより出力増幅器(27
    )が3状態に接続され、また読出し増幅器(28)が能
    動化されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のシステム。
JP62027064A 1986-02-06 1987-02-05 情報授受システム Pending JPS62186629A (ja)

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