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Schaltungsanordnung zur Gewinnung des Schritt-Taktes eines ynchronen
Datensipiales Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Gewinnung
des Schritt-Taktes eines binären synchronen ers-ten Datensignales, welches abwechselnd
mit einem binären asynchronen oder synchronen zweiten Datensignal vorliegt, dessen
kürzeste Schrittdauer länger ist als die Schritt-Taktzeit des ersten Datensignales.
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Schaltungsanordnungen zur Schritt-Taktgewinnung finden beispielsweise
Anwendung in Datenübertragungsystemen, die keine gesonderte Übertragung des Schritt-Taktes
des Datensignales gestatten. Die Schritt-Taktgewinnung kann dabei mittels einer
Synchro-ni.sationsschaltung erfolgen, an deren Eingang das empfangene binäre Datensignal
anliegt, dessen Zustande wechsel die Synchronisation bewirken, wie in der DAS 2052
455 näher ausgeführt ist. Bei einem Zeitmultiplexsystem kann nun der Fall auftreten,
daß neben der Nachrichteninformation in binärer synchroner Form noch eine Wählzeicheninformation
in binärer asynchroner Form übertragen wird. Dies kann in der Weise erfolgen, daß
während der Pausen, in denen keine Übertragung der Nachrichteninformation stattfindet,
die Wähizeichen iibertragen werden. Dies bedeutet, daß am Eingang der Synchronisationsschaltung
zur Schritt-Taktgewinnung während gewisser Zeitabschnitte die Nachrichteninformation
und während der zwischen diesen Zeitabschnitten liegenden Zeitabschnitte die Wählzeicheninformation
anliegt. Soll nun der Schritt t- Takt der Nachricht eninformat ion gewonnen und
während der gesamten Übertragungszeit aufrecht erhalten werden, so tritt während
der Zeitabschnitte, in denen die Wählzeicheninformation anliegt, eine falsche Einregelung
der Synchronisationsschaltung auf. Es ist möglich, daß die Wählzeicheninformation
ebenfalls in synchroner Form übertragen wird. Die Zustandswechsel dieses synchronen
Signales liegen dann aber in einem anderen Ze:itras'..er als die der Nachrichteninformation,
sodaß sie ebenfalls eine falsche Einregelung der Synchronisationsschaitung
bewirken
können. In dem geschilderten Beispiel entspricht die Nachrichteninformation dem
ersten Datensignal und die Wählzeicheninformation dem zweiten Datensignal.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zur Schritt-Taktgewinnung zu schaffen, die nur die Zustandswechsel des ersten Datensignales
für die Synchronisation auswertet.
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Diese Aufgabe wird unter Verwendung einer aus einem Flipflop und einem
Vergleicher bestehenden Anordnung zum Erkennen der Zustandswechsel der Datensignale
sowie einem in der Phase steuerbaren Schritt-Takt generator erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß der Ausgang des Vergleithers mit dem Eingang eines retriggerbaren Zeitgliedes
verbunden ist, dessen Ausgangsimpuls länger ist als die Schritt-Taktzeit des ersten
Datensignales und kürzer als die kürzeste Schrittiauer des zweiten Datensignales,
daß der Ausgang des Vergleichetre mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung verbunden
ist und daß der Ausgang des retriggerbaren Zeitgliedes mit dem zweiten Eingang der
UND-Schaltung verbunden ist, wobei der Ausgang der UND-Schaltung an den Steuereingang
des Schritt-Taktgenerators gelegt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird nachstehend näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. i das Prinzipschaitbiid des Ausführungsbeispieles,
Fig. 2 des Zeitdiagrannizur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.
7.
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Das binäre synchrone erste Datensignal, dessen Zustandewechsel zur
Synchronisation des Schritt-Taktgenerators G dienen sollen, liegt während der Zeitabschnitte
ts an Eingang A der Schaltungeanordnung an. Während der zwischen den Zeitabschnitten
ts liegenden Zeitabschnitte ta liegt am Eingang A der Schaltungsanordnung
des
gegenüber dem ersten Datensignal langsame binäre asynchrone zweite Datensignal an(Fig.
2, Zeile A). Die beiden Zustände des jeweiligen Datensignales sind der H-Zustand
(H=High) und der L-Zustand (L=Low). Der H-Zustand entspricht der positiven Spannung
und der L-Zustand einer gegenüber dieser negativen Spannung, beispielsweise der
Spannung Null. Der Schritt-Taktgenerator G ist in diesem Ausführungsbeispiel als
vierstufiger Binärzähler aufgebaut, der eine Frequenz von 48 kHz auf die Schritt-Taktfrequenz
von 3 kHz teilt. Ein H-Zustand am Steuereingang G1 bewirkt ein Zurücksetzen des
Binärzählers in die Anfangsstellung. Der Schritt-Takt ist an den beiden Ausgängen
G2 und G3. des Schritt-Taktgenerators G abnehmbar. Der Ausgang G2 liefert Übernahmeimpulse
für das Flipflop F und der Ausgang G3 gibt Schritt-Taktimpulse mit dem Impuls-Pauson-Verhältnis
von 1 : 1 ab (Punkt C). Ein Übernahmeimpule ist ein Impuls, mit dem der am Flipflopeingang
F1 herrschende Signalzustand in das Flipflop Fübernommen wird. Der Vergleicher -V
ist als exklusive ODER-Schaltung ausgeführt; Das Zeitglied T ist erfindungsgemäß
ein retriggerbares Zeitglied. Bei einem retriggerbaren Zeitglied löst jeder Eingangsimpuls
einen Ausgangsimpuls einer bestimmten Länge stets von neuem unabhängig davon aus,
ob ein vorher ausgelöster Ausgangsimpuls bereits beendet ist oder nicht. Im Gegensatz
dazu ist ein nichtretriggerbares Zeitglied erst dann wieder bereit, einen Ausgangsimpuls
einer bestimmten Länge abzugeben, wenn ein bereits vorher ausgelöster Ausgangsimpule
beendet und eine anschließende Erholzeit abgelaufen ist. Im Ausführungsbeispiel
ist das Zeitglied T als retriggerbarer mono stabiler Multivibrator ausgeführt. Es
ist aber auch möglich das Zeitglied T nach dem Zählerprinzip auszuführen.
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Tritt am Eingang A ein Zustandewechsel (L
H oder H
L) des gerade anliegenden Datensignales auf, so übernimmt das Flipflop F zunächst
noch nicht den neuen Zustand. Wegen der unterschiedlichen Zustände, die dadurch
an beiden Vergleichereingängen Vi und V2 herrschen, erscheint am Vergleicherausgang
V3 ein Impuls, im folgenden Vergleichsimpuls genannt (Fig.2,Zeile V3). Bei der Schaltungsanordnung
ist der Ausgang V3 des Vergleichers V mit
dem Eingang Ti des Zeitgliedes
T und dem ersten Eingang der UND-Schaltung U verbunden, wobei deren Ausgang am Steuereingang
G1 des Schritt-Taktgenerators G angeschlossen ist. Der Ausgang T2 des Zeitgliedes
T ist mit dem zweiten Eingang der UND-Schaltung verbunden. Ein von einem Zustandswechsel
des ersten Datensignales herrührender Vergleichsimpuls, der über die gerade geöffnete
UND-Schaltung U zum Eingang G1 des Schritt-Taktgenerators G gelangt, bewirkt ein
Rücksetzen des Schritt-Taktgenerators G in die Anfangsstellung und synchronisiert
damit den Schritt-Takt auf den betreffenden Zustandswechsel. Durch das Rücksetzen
des Schritt-Taktgenerators G wird an dessen Ausgang G2 ein Übernahmeimpuls ausgelöst,
der kurz ist bezogen auf die Schritt-Taktzeit. Mit der Vorderflanke dieses Übernabueimpulses
übernimmt nunmehr auch das Flipflop F den am Eingang A herrschenden neuen Zustand
des Datensignales. Gleichzeitig wird wegen der Signalgleichheit an beiden Vergleichereingängen
Vi und V2 der Vergleichs impuls am Vergleicherausgang V3 beendet und der Schritt-Taktgenerator
G wieder freigegeben (Fig.2, Zeile B und V3). Die Rückflanke eines jeden am Vergleicherausgang
V3 auftretenden Vergleichsimpulses löst das Zeitglied T aus und es erscheint am
Ausgang T2 ein positiver Ausgangsimpuls der Länge -t (Fig. 2,Zeile V3 und T2). Vergleichsimpulse,deren
Abstand zum vorherigen Vergleichsimpuls kleiner ist als die Länge t,halten den Ausgang
T2 des Zeitgliedes T im H-Zustand uiid gelangen über die durch diesen H-Zustand
vorbereitete UND-Schaltung U zum Steuereingang G1 des Schritt-Taktgenerators G (Zeile
V3, T2 und Gi). Vergleichsimpulse, deren Abstand zum vorherigen Vergleichsimpuls
größer ist als die Länge t,gelangen nicht zum Steuereingang Gi des Schritt-Taktgenerators
G, da die UND-Schaltung U durch den LSZustand am Zeitgliedausgang T2 nunmehr gesperrt
ist.
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Die Länge t des Ausgangsimpulses vom Zeitgiied T ist erfindungsgemäß
so bemessen, daß sie länger als die Schritt-Taktzeit des ersten Datensignales, aber
kürzer ist als die kürzeste Schrittdauer des zweiten Datensignales. Entsprechend
der Funktionsweise der Schaltungsanordnung ist der Abstand zwischen zwei Vergleichsimpulsen
gleich
am Abstand der beiden am Eingang A bzw. am Flipflopausgang F2 auftretenden Zustandswechsel,
welche diese beiden Vergleichsimpulse bewirken (Fig.2,Zeile A,B und V3). Durch die
erfindungsgemäße Bemessung der Länge t des Ausgangsimpulses von Zeitglied T können
daher Zustandswechsel des zweiten Datensignales keine fehlerhafte Synchronisation
des Schritt-Taktgenerators G bewirken.
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Bei dem ersten Datensignal kann der Fall auftreten, daß nicht sämtliche
Zustandswechsel zu einer Synchronisation des Schritt-Taktgenerators beitragen, weil
die Zeit zwischen zwei Zustandswechseln größer ist als die Länge-t des Ausgangsimpulses
von Zeitglied T. Ist das Verhältnis k der kürzesten Schrittdauer des zweiten Datensignals
zur Schritt-Taktzeit des ersten Datensignals groß, beispielsweise k4, so ist es
vorteilhaft, die Länge t so zu bemessen, daß sie zwar kürzer ist als die kürzeste
Schrittdauer des zweiten Datensignals, aber noch lang gegenüber der Schritt-Taktzeit
des ersten Datensignals.
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Bei sehr kleinen Werten von k (k ~ 1,2 .¢.1,3) ist es ebenfalls noch
möglich, die Zustandswechsel des zweiten Datensignals für die Synchronisation zu
sperren. In diesem Fall tragen dann allerdings nur noch die Zustandswechsel des
ersten Datensignals zur Synchronisation des Schritt-Taktgenerators G bei, deren
Abstand zum vorherigen Zustandswechsel eine Schritt-Takt länge beträgt Tritt dieser
Betriebsfall auf, so muß auf eine kleine Differenz(aT ~ i 0-4) zwischen der Schritt-Taktzeit
des ersten Datensignals und der des freilaufenden Schritt-Taktgenerators G geachtet
werden.