DE2427346C2 - Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-Ubertragung asynchron auftretender Binärwerte von Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-Übertragung asynchron auftretender Binärwerte von Daten, wobei jedem Binärwertwechsel im Rahmen eines Grobrastertaktes ein Impulstelegramm mit mehreren Bits zugeordnet wird. Dabei werden die Daten einem Binärwertwechseldiskriminator zugeführt, der nach dem Auftreten eines Binärwertwechsels und bei Eintreffen eines Abtastsignals einen Einschreibbefehl abgibt, der die Einspeicherung des Impulstelegramms in ein Register bewirkt.

Wenn die Binärwertwechsel der zu übertragenden Binärwerte asynchron und damit zu einem beliebigen Zeitpunkt auftreten, kann zur Einphasung derartiger Binärwerte in ein sendeseitiges Zeitmultiplex-Ubertraeungssystem das als »Mehrfachabtastung und Codiening mit gleitendem Index« bekannte Verfahren verwendet werden. Danach wird jedem. Bmärwertwechsel auf der Sendeseite im Rahmen eines Grobrastertaktes ein Impulstelegramm mit mehreren Bits zugeordnet, und dieses Impulstelegramm wird im Rahmen eines Zeitmultiplexsignals übertragen. Beispielsweise kann ein derartiges Impulstelegramm aus drei Bits gebildet werden die sendeseitig seriell in das Zeitmultiplexsystem eingespeist werden. Diese serielle Einspeisung des Impulstelegramms erfolgt somit während der Abgabe mehrerer Grobrastertakte und während der Dauer der einzelnen Binärwerte. Im allgemeinen ist die Einspeisung des Impulsteiegramms vor Auftreten des nächsten Binärwertwechseis beendet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn unverzerrte Binärwerte der Daten vorliegen. Falls jedoch einzelne verzerrte Binärwerte auftreten, kann es vorkommen, daß der nächste Binärwertwechsel bereits vor Einspeisung des Impulstelegramms auftritt, so daß ein falsches Impulstelegramm abgegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mittels der die Abgabe des Impulstelegramms auch dann gesichert ist, wenn gelegentlich verzerrte Binärwerte auftreten.

Erfindungsgemäß ist eine Zähleinrichtung vorgesehen, die die Anzahl der Grobrastertakte zählt, die ab dem Auftreten des Einschreibbefehls auftreten und die vor Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes die Abgabe eines weiteren Einschreibbefehls sperrt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht die Übertragung von Daten auch dann, wenn einzelne Binärwerte dieser Daten verzerrt sind und die Daten mit der Grenzgeschwindigkeit über einen Kanal übertragen werden. Durch die erfindungsgemäße Schaltung wird somit eine Erweiterung des Verzerrungsbereichs erreicht

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist als Zähleinrichtung ein Schieberegister vorgesehen, dem seriell ein Binärsignal mit vorgegebenem logischen Wert eingegeben wird, dem die GrobraMertakte als Schiebeimpulse zugeführt werden und dem der Einschreibbefehl als Rücksetzimpuls zugeführt wird. Dieses Schieberegister gibt über eine ihrer Speicherzellen ein Signal ab, das die Abgabe des nächsten Einschreibbefehls ermöglicht. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch besonders geringen technischen Aufwand aus. Außerdem sind die verwendeten Schieberegister preisgünstig als integrierte Bausteine erhältlich.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 4 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt

Fi g. 1 ein Blockschaltbild eines Zeitmultiplex-Datenübertragungssystems,

F i g. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer sendesei· tigen Kanaleinheit, bei der ein Schieberegister zui Überwachung der Abgabe des Impulsdiagramms verwendet wird,

F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer sende· seitigen Kanaleinheit, mit der unter Verwendung eine: Zählers und einer Kippstufe die Überwachung eine: Impulsteiegramms durchgeführt wird und

Fig.4 Signale, die beim Betrieb der in den Fig.:

und 3 dargestellten Kanaleinheiten auftreten.

F i g. 1 zeigt schematisch die Datenquellen DQ1, DQ2 ... DQn, die sendeseilige Steuerplatte SS, die sendeseitigen Kanaleinheiten KSi, KS2 ... KSn, die sendeseitige Übertragungseinrichtung US, die empfangsseitige Übertragungseinrichtung UE, die empfangsseitigen Kanaleinheiten KEi, KE2 ... KEn, die empfangsseitige Steuerplatte Sf und die Dstensenken DSl. DS2 ... DSn. Als Datenquellen DQi bis DQu können beispielsweise Fernschreibgeräte oder Datensicht-Eingabegeräte vorgesehen sein. Es wird angenommen, daß die von den Datenquellen DQ abgegebenen Binärwerte asynchron und somit zu beliebigen Zeiten auftreten und den Kanaleinheiten KSi bis KSn zugeführt werden, die eine Einphasung der Binärwerte in ein Zeitmultiplexsignal vornehmen, das über die Übei tragungseinrichtung US und UE übertragen wird. Zur Einphasung der Daten werden mehrere Signale benötigt die mit den Bezugszeichen B, C, D, £ F bezeichnet sind und die mit der Steuerplatte SS erzeugt werden.

Empfangsseitig wird das Zeitmultiplexsignal von der Übertragungseinrichtung UE den Kanaleinheiten KE i bis KEn zugeführt, die die einzelnen Datensignale isolieren und den Datensenken DS1 bis DSn zuleiten. Als Datensenken können beispielsweise wieder Fernschreibgeräte oder Datensichtgeräte vorgesehen sein.

Fig.4 zeigt einige der Signale, die von der Steuerplatte SS abgegeben werden. Die Abszissennehtungen beziehen sich auf die Zeit L Die Binärwerte von Binärsignalen werden gelegentlich mit den Bezugszeichen 0 und 1 bezeichnet. Auf die einzelnen Signale der F i g. 4 wird bei der Beschreibung der F i g. 2 und 3 ausführlicher eingegangen.

F i g. 2 zeigt die Kanaleinheit KSIi als Ausführungsbeispiel einer der in F i g. 1 dargestellten sendeseitigen Kanaleinheiten KS i bis KSn. Diese Kanaleinheit KS/i besteht aus dem Binärwertwechseldiskriminator PL, aus den Schieberegistern SÄ 1, SR 2 und aus den UND-Gliedern GTi, GT2. Im Binärwertwechseldiskriminator PL wird eine Information gespeichert, die Binärwertwechsel des Signals A kennzeichnet Das Signal A ist in F i g. 4 oben dargestellt Zum Zeitpunkt des Signals H wird die gespeicherte Information abgefragt und falls ein Binärwertwechsel von A = 0 nach A = 1 oder von A = 1 nach A = 0 stattgefunden hat, wird über den Ausgang des Binärwertwechseldiskriminators PL das Signal K = 1 abgegeben. Dem Signal A entspricht eines der Signale A 1 bis An, die gemäß Fig. 1 von den Datenquellen DQX bis DQn abgegeben werden.

Die Schieberegister SÄ 1 und SÄ 2 haben je drei Eingänge a, b, c. Über die Eingänge a erfolgt die serielle Eingabe von Daten. Über die Eingänge b werden Schiebeimpulse zugeführt.

Über den Eingang c des Schieberegisters SÄ 1 wird kurzzeitig eine Umschaltung des Schieberegisters SÄ 1 von serieller Betriebsweise auf parallele Betriebsweise vorgenommen. Über den Eingang c des ,Schieberegisters SÄ 2 erfolgt eine Rückstellung, so daß in allen Zellen q 1, q'2, q3 der Binärwert 0 gespeichert ist. Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig.2 dargestellten Kanaleinheit an Hand der in Fig.4 dargestellten Signale erläutert.

Das Signal A stellt die Binärwerte der zu übertragenden Daten dar. Es wird angenommen, daß die Binärwertwechsel asynchron und damit zu beliebigen 7pitnnnkten auftreten können. Insbesondere wurde gemäß F i g. 4 angenommen, daß kurz nach dem Zeitpunkt / 2 ein Binärwertwechsel von A = 0 zu A = 1 auftritt Die Signale B, C. D, E, F werden mit der in F i g. 1 dargestellten Steuerplatte SS erzeugt und sind phasenstarr miteinander verkoppelt Die Binärwertwechsel des Signals A verschieben sich somit gegenüber den als starr zu denkenden Signalen B, Q D, Eund F. Mit dem Signal B wird ein Grobrastertakt festgelegt wobei die einzelnen Impulse des Signals B derart häufig sind, daß während der Dauer des Signals A — \ mehrere Impulse des Signals B auftreten. Es wird angenommen, daß vor dem Zeitpunkt ί 0 in allen Zellen s 1, s 2, s 3, s4 des Schieberegisters SÄ 1 der Binärwert 0 gespeichert ist daß zum Zeitpunkt 10 der Binärwert A = 0 über den Eingang a des Schieberegisters SÄ1 in die Zelle si eingespeichert und daß von der letzten Zelle s4 der Binärwert 0 an das UND-Glied GTl abgegeben wird, der zu den durch das Signal F gegebenen Zeitpunkten als Signal L = Q weitergeleitet wird. Dabei werden auch vor dem Zeitpunkt f 0 dauernd Impulse des Signals UaIs Schiebeimpulse über den Eingang b zugeführt

Mit den Impulsen des Signals B werden die Grobrasterintervalle ίΟ-/4, ί4-ί8, ί8-ί12, ί 12-ί 16 und M6-f 20 festgelegt Mit den Signalen C und D werden jedem dieser Grobrasterintervalle vier Feinrasterintervalle zugeordnet und durch die Binärwerte der Signale C und D gekennzeichnet Beispielsweise werden dem Grobrasterintervall iO—/4, die Feinrasterintervalle tu-ti, fl-f2, t2-i3, i3-f4 zugeordnet. In ähnlicher Weise sind auch den anderen Grobrasterintervallen je vier Feinrasterintervalle zugeordnet. Die Impulse des Signals fliegen innerhalb der Feinrasterintervalle. Die Impulse des Signals E werden zeitweise vom UND-Glied GT2 freigegeben und als Signal H dem Binärwertwechseldiskriminator PL zugeführt Die Impulse des Signals H liegen somit ebenfalls innerhalb der Feinrasterintervalle.

Der Binärwertwechseldiskriminator PL überprüft dauernd, ob ein Binärwertwechsel auftritt und signalisiert mit dem Signal K das Auftreten des Signals A = 1 während der Dauer des Feinrasterintervalls f2 —ί3. Während der Dauer des Signals K wird das Schieberegister SÄ 1 auf Paralleleingabe umgestellt so daß die Signale D = O bzw. C = 1 bzw. A = 1 in die Zellen s 1 bzw. s 2 bzw. s3 eingespeichert werden.

	si	s2	s3	54
f3	0	1	1	0
(4	1	0	1	1
r8	1	1	0	1
fl2	1	1	1	0

55 Wie auch die Tabelle zeigt, ist im Schieberegister SÄ1 zum Zeitpunkt f3 das Wort 0110 gespeichert wobei insbesondere das in den ersten drei Speicherzellen si, s2, s3 gespeicherte Wort 011 ein Impulstelegramm darstellt das einerseits das Auftreten eines Binärwertwechsels und andererseits das Feinrasterintervall signalisiert zu dem der Binärwertwechsel stattfand. Mit den Signalen D=O und C = 1 wird ja genau das Feinrasterintervall 12 — f 3 angegeben. Wäre der Binärwertwechsel um ein Feinrasterintervall später erfolgt, dann wäre mit C=I und D = 1 das Feinrasterintervall ί3-ί4 signalisiert worden. Nach dem Auftreten des Impulses K wird das Schieberegister SÄ 1 wieder seriell betrieben und über den Eingang a werden laufend die Binärwerte A = 1 eingespeichert.

Mit den Schiebeimpulsen des Signals B sind im Schieberegister SR1 nach den Zeitpunkten r4 bzw. <8 bzw. f 12 die Worte 1011 bzw. 1101 bzw. 1110 gespeichert und zu den Zeitpunkten i4, f 8,f12 werden zeitlich nacheinander über die Zelle sA die Binärwerte 110 des Impulstelegramms an das UND-Glied GTl ausgegeben. Auf diese Weise wird das Impulstelegramm als Teil des Signals L zu den durch das Signal F bestimmten Zeitpunkten abgegeben. Die Impulsfolgefrequenz des Signals F ist im allgemeinen wesentlich größer als dargestellt, weil pro Grobrasterintervall bei insgesamt η Datenquellen DQ1 bis DQn insgesamt π Impulse des Signals F auf treten.

Im Fall des Signals A wird angenommen, daß nach dem ungefähr im Zeitpunkt f2 auftretenden ersten positiven Binärwertwechsel ein zweiter Binärwertwechsel zum Zeitpunkt 118 erfolgt. In diesem Fall wird das Impulsdiagramm ordnungsgemäß abgegeben. Der zweite Binärwertwechsel könnte sogar wesentlich früher etwa bis zum Zeitpunkt f 13 auftreten, ohne die Abgabe des Impulsdiagramms zu stören, dessen letztes Bit zum Zeitpunkt ί 12 in der Zelle 5 4 gespeichert ist. Wenn dagegen der zweite Binärwertwechsel, wie beim Signal Ali dargestellt, bereits zum Zeitpunkt MO erfolgt, dann wird das Impulstelegramm verfälscht, weil dann kurz nach dem Zeitpunkt ί 10 ein Signal K erzeugt und damit der Inhalt des Schieberegisters SR1 vorzeitig vor dem Zeitpunkt 112 geändert würde.

Um auch im Fall des verkürzten Signals AIX ordnungsgemäße Impulstelegramme abzugeben, werden an Stelle der Signale H bzw. K die Signale HIi bzw. KJl unter Verwendung des Schieberegisters SR 2 erzeugt, das kurz nach dem Zeitpunkt ί 2 mit dem Signal KJi gelöscht wird, so daß in allen drei Zellen q 1, q 2, q 3 der Binärwert 0 gespeichert ist Zum Zeitpunkt i3 ist somit das Wort 000 im Schieberegister SR 2 gespeichert Ober den Schaltungspunkt P1 wird dauernd der Binärwert 1 über den Eingang a dem Schieberegister SR 2 zugefühlt und zum Zeitpunkt 14 übernommen, so daß dann das Wort 100 gespeichert ist Zum Zeitpunkt (8 rückt dieser Binärwert 1 in die Zelle q 2 und zum Zeitpunkt f 12 in die Zelle q 3. Solange von der Zelle q 3 der Binärwert 0 abgegeben wird, ist das UND-Glied GT2 gesperrt und es werden keine Impulse des Signals E als Signal HIi dem Binärwertwechseldiskriminator zugeführt. Ab dem Zeitpunkt ί 12 wird jedoch mit dem Binärwert 1 der Zelle q>3 das Signal HIi freigegeben und in weiterer Folge wird nach dem Zeitpunkt ί 12 vom Binärwertwechseldiskriminator PL das Signal KIX abgegeben. Mit diesem Signal KJi wird der Inhalt des Schieberegisters SR 1 gelöscht und ein zweites Impulstelegramm mit D=O bzw. C=O bzw. A = 0 in die Zellen si bzw. s2 bzw. s3 eingeschrieben. Mit dem Signal KJi wird nach dem Zeitpunkt f 12 wieder der Inhalt des Schieberegisters SR 2 gelöscht, so daß über die Zelle q3 ein 0-Signal abgegeben und kein weiteres Signal HIi dem Binärwertwechseldiskriminator PL zugeführt wird. Somit kann auch das zweite Impulstelegramm ordnungsgemäß als Signal Labgegeben werden. Fig.3 zeigt die Kanaleinheit KSI2 als weiteres Ausführungsbeispiel einer der in F i g. 1 dargestellten Kanaieinheiten KSi bis KSn. Außer den bereits erläuterten Bauteilen enthält die Kanaleinheit KS/2 die Kippstufe KI, das UND-Glied GT3 und den Zähler ZL Die Erzeugung des Impulstelegramms erfolgt wie im Fall der Fi g. 2 unter Verwendung des Binärwertwechseldiskriminators PL und des Schieberegisters SR 1. Um im Falle des Signals A Ii eine vorzeitige Löschung des Schieberegisters SR1 zu verhindern, wird die Kippstufe KI mit dem Signal KIi nach dem Zeitpunkt 12 von ihrem Ruhezustand (M = 1) in ihren Arbeitszustand (M = 0) versetzt währenddem sie mit dem Signal M = 0 das UND-Glied GT3 sperrt und die Abgabe weiterer Impulse des Signals HIi unterbindet. Die Dauer, während der das UND-Glied FT3 gesperrt bleibt wird mit dem Zähler ZL eingestellt Dabei wird zunächst mit dem Signal M=O nach dem Zeitpunkt / 2 der Zähler ZL gestartet und es werden dem Zähler die Impulse des Signals BaIs Zählimpulse zugeführt Es wird angenommen, daß mit den zu den Zeitpunkten f 4, ί 8, ί 12 zugeführten Zählimpulsen des Signals B der Zählerstand drei erreicht wird, so daß zum Zeitpunkt ί 12 über den Ausgang des Zählers ZL ein Signal an die Kippstufe KI abgegeben und diese in ihren Ruhezustand (M=I) zurückversetzt wird. Auf diese Weise wird nach dem Zeitpunkt fl2 ein Impuls des Signals HIi zum Binärwertwechseldiskriminator PL hindurchgelassen Mit der erneuten Erzeugung eines Signals KJi wird wieder die Einspeicherung des zweiten Impulstelegramms, wie bereits beschrieben, eingeleitet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Zeitmultiplex-Über·· tragung asynchron auftretender Binärwerte von Daten, wobei jedem Binärwertwechsel im Rahmen eines Grobrastertaktes ein impulstelegramm mit mehreren Bits zugeordnet wird, und wobei die Daten einem Binärwertwechseldiskriminator zugeführt werden, der nach dem Auftreten eines Binärwertwechsels und bei Eintreffen eines Abtastsignals einen Einschreibbefehl abgibt, der die Einspeicherung des Impulsteiegramms in ein Register bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zähleinrichtung (SR2 in Fig.2, ZL in F i g. 3) vorgesehen ist, die die Anzahl der Grobrastertakte (B) zählt, die ab dem Auftreten des Einschreibbefehls (K, KJX) anfallen und die vor dem Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes die Abgabe eines weiteren Einschreibbefehls (K, KIX) sperrt(Fig. 2,3).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zähleinrichtung ein Schieberegister (SÄ 2) vorgesehen ist, dem seriell (über Fl) ein Binärsignal mit vorgegebenem logischen Wert (1) eingegeben wird, dem die Grobrastertakts (B) als Schiebeimpulse zugeführt werden, dem der Einschreibbefehl (K, KJX) als Rücksetzimpuls zugeführt wird und das über eine ihrer Speicherzellen {q 3) ein Signal abgibt, das die Eingabe des nächsten Einschreibbefehls (K, K/lJvorbereitet (F i g. 2).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feinrastersignal f£?erzeugt wird, dessen Impulsfolgefrequenz größer als die Impulsfolgefrequenz des Grobrastertaktes (B) ist, daß ein UND-Glied (GT2) vorgesehen ist, das eingangs einerseits an dem Ausgang der Speicherzelle (q 3) angeschlossen ist und andererseits das Feinrastersignal (E) zugeführt wird und das das Abtastsignal (H, W/l^abgibt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zähleinrichtung ein Zähler (ZL) vorgesehen ist, dem die Impulse des Grobrastertaktes (B) als Zählimpulse zugeführt werden und der bei Erreichen des vorgegebenen Zählerstandes ein Zählersignal abgibt, daß eine Kippstufe (Kl) vorgesehen ist, die während der Dauer ihres Ruhezustandes (Af=I) bzw. Arbeitszustandes (Af =- 0) die Zuführung des Abtastsignals (HIX) zum Binärwertwechseldiskriminator (PL) freigibt bzw. unterbindet, daß die Kippstufe (Kl) mit dem Einschreibbefehl (KIX) in ihren Arbeitszustand (Af = 0) und mit dem Zählersignal in ihren Ruhezustand (Af = 1) versetzt wird (F i g. 3,4).

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