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DE3103574A1 - Schaltungsanordnung zur herstellung des phasengleichlaufs zwischen taktimpulsen und synchronisierbits von datenenvelopes - Google Patents

Schaltungsanordnung zur herstellung des phasengleichlaufs zwischen taktimpulsen und synchronisierbits von datenenvelopes

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Publication number
DE3103574A1
DE3103574A1 DE19813103574 DE3103574A DE3103574A1 DE 3103574 A1 DE3103574 A1 DE 3103574A1 DE 19813103574 DE19813103574 DE 19813103574 DE 3103574 A DE3103574 A DE 3103574A DE 3103574 A1 DE3103574 A1 DE 3103574A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
counter
bits
synchronization
pulses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813103574
Other languages
English (en)
Other versions
DE3103574C2 (de
Inventor
Karl Dipl.-Phys. Kloppe
Hartmut Dipl.-Ing. 8000 München Wedler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE3103574A priority Critical patent/DE3103574C2/de
Priority to AT0011982A priority patent/AT384697B/de
Priority to IT19422/82A priority patent/IT1150171B/it
Priority to BR8200544A priority patent/BR8200544A/pt
Priority to FI820323A priority patent/FI75705C/fi
Priority to ZA82653A priority patent/ZA82653B/xx
Publication of DE3103574A1 publication Critical patent/DE3103574A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3103574C2 publication Critical patent/DE3103574C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H04L7/042Detectors therefor, e.g. correlators, state machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phasengleich-
  • laufs zwischen Taktimpulsen und Synchronisierbits von Datenenvelotes Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phasengleicklaufs zwischen Taktimpulsen und Synchronisierbits von Datenenvelopes, die je n Bits enthalten und im Rahmen eines Datensignals übertragen werden.
  • Gemäß einem internen Stand der Technik ist es zur Auswertung von Datenenvelopes gelegentlich insbesondere auf der Empfangsseite erforderlich, einerseits die Datenenvelopes aufzufinden und andererseits phasenmäßig mit Taktimpulsen in Übereinstimmung zu bringen. Falls der Enveioperhythmus bereits gefunden ist, kann das Datensignal beispielsweise einem Schieberegister zugeführt werden, das ebenso viele Speicherzellen besitzt als pro Datenenvelope Bits vorgesehen sind. Die Datenenvelopes werden in das Schieberegister seriell eingegeben und im Takt der Taktimpulse entweder seriell oder parallel abgegeben. Diese Einphasung der Datenenvelopes setzt aber voraus, daß der Enveloperhythmus bereits bekannt ist, da ja ansonsten nicht alle zu einem Envelope gehörenden Bits stellenrichtig in das Schieberegister eingespeichert werden könnten. Zur Auffindung des Enveloperhythmus sind weitere Speicher erforderlich, mit Hilfe derer jeweils um n 3its versetzte Speicherzellen abgefragt und die entsprechenden 3its miteinander verglichen werden. Nur die Synchronisierbits ändern regelmäßig von Envelope zu Rnvelope ihre Polarität. Bei Ungleichheit dieser Bits kann der Zählerstand eines Zählers erhöht, bei Gleichheit der beiden Bits 1rann der Zählerstand erniedrigt werden. Wenn eln vorgegebener maximaler Zählerstand erreicht wird, dann ist dies ein Indiz, daß der Enveloperhythmus gefunden ist.
  • Das gemäß dem internen Stand der Technik beschriebene Verfahren ist mit seiner Technologie und seinem Aufwand optimiert auf die Bearbeitung vieler Datensignale im Rahmen einer übergeordneten Multiplexer-Aufgabe. Sollen nur wenige Datensignale auf vorgegebene Taktsignale einsynchronisiert werden, dann werden die bei obengenanntem Verfahren verwendeten LSI-Bausteine (RETs, ROMs) nur in einem geringen Ausmaß genutzt. Deshalb ist dieses Verfahren für die Synchronisierung weniger Datensignale zu aufwendig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phaseneichlaufs zwischen Taktimpulsen und den Synchronisierbits von Datenenvelopes zu entwickeln, die speziell auf die Behandlung einzelner Datensignale ausgerichtet ist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nutzt spezielle moderne hochintegrierte Bausteine, die es mit einer einzigen Schaltungsanordnung und in einem Arbeitsgang erlauben, sowohl den Enveloperhythmus zu finden als auch den Phasengleichlauf zwischen den Taktimpulsen und den Synchronisierbits der Datenentelopes herzustellen. Sie zeichnet sich besonders bei wenigen Datensignalen durch geringen Äufwand aus.
  • Um die Vergleichssignale mit geringem technischen Aufwand zu erzeugen, ist es zweckmäßig, die Merkmale in ':erJizeichen des Anspruches 2 zu benutzen.
  • Um nur Datenenvelopes weiterzuleiten, die mit den Taktimpulsen synchron sind, ist es zweckmäßig, den Gegenstand im Kennzeichen des Anspruches 3 zu verwenden.
  • Um einen eventuellen Ausfall der Taktimpulse zu erkennen und anzuzeigen, ist es zweckmäßig, die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 4 zu benutzen.
  • Um den Verlust der Envelopesynchronisierung bei BUndelstörungen zu verhindern, ist es zweckmäßig, die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 5 zu benutzen.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren 1 bis/ beschrieben. Es zeigen: Figur 1 ein Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phasengleichlaufs zwischen Taktimpulsen und Synchronisierbits von Datenenvelopes, Figur 2 einige Signale, die im Bereich der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung und im Bereich der anhand der Figuren 3 bis' BI dargestellten Schaltungsanordnungen auftreten, Figur 3 eine Schaltungsanordnung zur Phasensynchronisierung, von der nur synchrone Datenenvelopes an die nachfolgenden Schaltungsanordnungen weitergeleitet werden, Figur 4 eine Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phasengleichlaufs, die den nachfolgenden Schaltungsanordnungen nur bei vorhandem Takt Datensignale weiterleitet, Figur 5 eine Schaltungsanordnung, die erst nach Ablauf einer Auszeit auf Fehler im eingephasten Zustand reagiert, Figur 6 eine Schaltungsanordnung zur Synchronisierung mehrerer Datensignale mit einer einzigen Folge von Taktimpulsen, Figur 7 eine Schaltungsanordnung zur Synchronisierung mehrerer Datensignale mit einer einzigen Folge von Taktimpulsen, deren Impulsfolgefrequenz ein Vielfaches einer Grundfrequenz ist v
    Figur o in Sohaltun6canordnung =ur zu
    mehrerer Datensignale mit olgen von
    Taktimpuis n Impulsfolgefrequenzen außer-
    Viclfacho oln und dcraolbcn Crundfrcguon qind
    Figur 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Herstellung des-Phasengleichlaufs zwischen Taktimpulsen und Synchronisierbits von Datenenvelopes. Beispielsweise handelt es sich gemäß Figur 2 um die Taktimpulse T10 und um die Synchronisierbits S1, S2 der Envelopes EN1, EN2, die im Rahmen des Datensignals D10 übertragen werden. Die nvelopes enthalten je zehn Bits. Das erste Bit d10 des Snvelopes EN1 ist ein Statusbit, das zweite Bit ist das Synchronisierbit S1 und dann folgen acht weitere Bits d13 bis d19, welche als die eigentlichen Nutzdaten anzusehen sind. Der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung wird das Datensignal D10 zugeführt und nach Herstellung des Phasengleichlaufs zwischen den Taktimpulsen T10 und den Synchronisierbits der Datenenvelopes wird das in Figur 2 unten dargestellte Datensignal D11' abgegeben.
  • Die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung kann -auf der Empfangsseite eines Datenübertragungssystems angeordnet sein, wobei dann die Taktimpulse in Frequenz und Phasenlage dem Empfangstakt des Systems entsprechen.
  • Das Übertragungsverfahren selbst ist dabei gleichmiltig.
  • Das Datenausgangssignal D11' kann an weitere Jbertragungseinrichtungen, zum Beispiel an Datenendgeräte und an Vermittlungen weitergeleitet werden.
  • Figur 1 zeigt unten den Taktgeber TGIOO, der d-K: in Figur 2 dargestellte Taktsignal T100 erzeugt. Die einzelnen Impulse dieses Taktsignals entsprechen je den einzelnen Bits des Datensignals D10. Der Frequenzteiler FTI bewirkt eine Frequenzteilung im Verhältnis von 1:n und gibt über seinen Ausgang das Taktsignal T10 ab. Der Teilerfaktor n entspricht der Unzahl der zu Envelopes zusammengefaßten Bits, und da bei diesem Ausführungsbeispiel die Envelopes ENI, EN2 aus je zehn Bits bestehen, ist n=10.
  • Wie die Figur 1 zeigt, wird das Datensignal D10 seriell dem Schieberegister SR zugeführt und die einzelnen Bits des Datensignals werden im Takt des Taktsignals T100 weitergeschoben. Die Impulse des Taktsignals T100 dienen somit als Schiebeimpulse. Das Schieberegister SR enthält mindestens n Speicherzellen, deren Ausgänge einzeln über den Schalter SW an einen Eingang des Speichers SP1 anschließbar sind. In Abhängigkeit von der Stellung dieses Schalters SW wird das Datensignal D10 in steuerbarer Weise verzögert.
  • Die Speicher SPI, SP2 speichern je ein Bit. Beispielsweise können bistabile Kippstufen als Speicher SP1, SP2 vorgesehen sein. Der Speicher SPI erhält die einzuspeichernden Bits über den Schalter SW. Der Speicher SP2 erhält die einzuspeichernden Bits über den Ausgang des Speichers SP1. Die Einspeicherung dieser Bits erfolgt wä.hrend der positiven Flanke des Taktsignals T10. Beispielsweise werden zum Zeitpunkt t13 in den Speicher SP1 das 3it d13 und in den Speicher SP2 das Bit d3 (10 Bits vor d13) übernommen. Dort bleiben die Bits d13, d3 bis zum Zeitpunkt t23 gespeichert. Der Abstand zwischen einzelnen Vorderflanken des Taktsignals T10 beträgt, wie schon ben ausgeführt, 10 Taktperioden T100, in denen allgemein n Bits empfangen werden.
  • Mit dem EXKLUSIV-ODER-Glied EX werden die in den Speichern SP1 und SP2 gespeicherten Bits miteinander verglichen.
  • Beispielsweise werden zum Zeitpunkt t14 die Bits d3 und d13 verglichen und zum Zeitpunkt t24 die Bits d>\3 und d23 miteinander verglichen. Das Glied EX gibt nur dann ein 1-Signal ab, wenn an beiden Eingängen verschiedene Binärwerte anliegen. Da die Binärwerte der Synchronisierbits üblicherweise von Envelope zu Envelope wechseln, könnte es sich bei den beiden Bits d3 und d13 nur dann um Synchronisierbits handeln, wenn über den Ausgang des Gliedes EX ein 1-Signal abgegeben wird. Falls über den Ausgang des Gliedes ein O-Signal abgegeben wird, dann kann es sich bei den beiden Bits d3 und d13 nicht um Synchronisierbits aufeinanderfolgender Envelopes handeln.
  • Ein 1-Signal am Ausgang des Gliedes EX signalisiert aber nicht zwingend zwei Synchronisierbits auzeinanderfolOender Envelopes, da beispielsweise auch die Binärwerte d3 und d13 als Datenbits zufälligerweise verschieden sein könnten. Deshalb erfolgt die Auswertung zweckmäßig über mehrere Envelopes.
  • Der Ausgang des Gliedes EX ist einerseits über den Inverter IN1 an das UND-Glied U1 und andererseits direkt an das UND- Glied U2 angeschlossen. Die anderen Eingänge dieser beiden UND-Glieder U1 und U2 erhalten die Impulse Teil, die mit Hilfe der Differenzierstufe DIFF gewonnen werden. Die Impulse T11 entstehen an den Rückflanken der Impulse T10 Über den Ausgang des UND-Oliedes U1 werden die Vergleichsimpulse V1 abgegeben, die eine fehlerhafte Synchronisierung anzeigen, weil in diesen Fällen vom Ausgang des Gliedes EX jeweils Signale abgegeben werden.
  • Beispielsweise wird gemäß Figur 2 angenommen, daß einerseits die Binärwerte d3 und d13 und andererseits die Binärwerte d23 und d33 gleich sind. Auf diese ttelse ergeben sich zu den Zeitpunkten t14 und t34 jeweils Vergleichsimpulse V1. Dagegen wird über den Ausgang des Gliedes U2 der Vergleichsimpuls V2 abgegeben, der entweder aufeinanderfolgende Synchronsierimpulse oder zufällig verschiedene Binärwerte des Datensignals D10 signalisiert. Beispielsweise müssen die beiden Binärwerte d13 und d23 als zufällig verschieden angenommen werden, weil es sich hier um keine Synchronisierimpulse aufeinanderfolgender Envelopes handelt.
  • Die Vergleichsimpulse V1 werden dem Zähler Z1 als Zählimpulse zugeführt. Die Zählerstände dieses Zählers Z1 erhöhen sich dadurch bis zu einem vorgegebenen maximalen Zählerstand; danach wird der Zählerstand automatisch auf den Anfangszählerstand zurückgesetzt. Bei Erreichen des vorgegebenen maximalen Zählerstandes gibt der Zähler Z1 einen Fehlerimpuls F an den Zähler Z2 ab. Gemäß Figur 2 wurde beispielsweise angenommen, daß zum Zeitpunkt t34 der Zähler Z1 seinen maximalen Zählerstand erreicht und eInen Fehlerimpuls F abgibt. Beispielsweise kann ein derartiger Fehlerimpuls F immer dann abgegeben werden, wenn der Zahler Z1 einen maximalen Zählerstand vier erreicht.
  • Der Zähler Z2 zählt die Fehlerimpulse F und erhöht seinen Zählerstand, bis er einen vorgegebenen Zählerstand erreicht. Danach wird der Zähler Z2 automatisch in seinen Ausgangszählerstand, z.B. 0, zuriickgesetzt. Beispielsweise kann der maximale Zählerstand zehn eingestellt sein.
  • Jedem Zählerstand des Zählers Z2 ist eine Stellung des Schalters SW zugeordnet. Der maximale Zählerstand des Zählers Z2 gleicht der Anzahl n der Zellen des Schieberegisters SR und gleicht der Anzahl der verschiedenen Stellungen des Schalters SW. Die Zählerstände des Schalters Z2 steuern die Stellungen des Schalters SW. Wenn slch somit ein Zählerstand des Zählers Z2 ändert, dann wird die nächste Stellung des Schalters SW eingestellt, der somit den Ausgang der nächsten Zelle des Schieberegisters durchschaltet.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung wird davon ausgegangen, daß die Envelopes des in Figur 2 dargestellten Datensignals D70 eine zufällige Phasenlage zu den Taktimpulsen T10 einnehmen. Es wird ferner davon ausgegangen, daß es aufgrund des Datensignals D10 nicht ohne weiteres erkennbar ist, wo die einzelnen Envelopes beginnen und enden. l"iit der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung wird in einem Arbeitsgang einrseits der Enveloperhythmus gefunden und andererseits wird eine definierte Phasenlage des Datensignals zu den Taktimpulsen T10 hergestellt. Beispielsweise wird angenommen, daß eine definierte Phasenlage des Datensignals dann erreicht ist, wenn die I¢ tten der Synchronisierbits mit den Vorderflanken der Taktimpulse T10 koinzidieren. Es wäre aber grundsätzlich denkbar, daß die Synchronisierbits in definierter anderer Weise mit den Taktimpulsen T10 phasenverkettet sind.
  • Anhand der Figur 1 und 2 wurde bereits erläutert, daß zum Zeitpunkt t34 ein Fehlerimpuls F an den Zähler Z2 abgegeben wird. Der Zählstand des Zählers Z2 und die Schalterstellung des Schalters SW werden auf diese Weise geändert. In der geänderten Schalterstellung erscheinen die Bits des Datensignals DII entweder um ein Bit mehr oder weniger verzögert in Abhängigkeit von der Richtung, in der die Schalterstellung des Schalters SW geändert wurde. Wenn man annimmt, daß die Schalterstellung des Schalters SW mit Erhöhung des Zählerstandes des Zählers Z1 im Uhrzeigersinn geändert wird, dann wird das Datensignal DII bei der neuen Schalterstellung um ein Bit mehr verzögert als vorher. Auf diese Weise werden in die Speicher SPI und SP2 jene Bits des Datensignals D10 übernormen, die relativ zu den Taktimpulsen T10 phasenmäßig um ein Bit versetzt sind. Wenn unter diesen Vonaussetzungen wieder Vergleichsimpulse V1 abgegeben werden, d&nn entsteht auch wieder ein Fehlerimpuls 2, der den eshlDr- stand des Zählers Z2 ändert und der eine änderung der Schalterstellung des Schalters SW bewirkt. Die Schalterstellungen werden so lange geändert, bis keine Vergleichsimpulse V1 mehr erzeugt werden und der Enveloperhythmus erreicht ist. Dieser Zustand wird zu einem Zeitpunkt erreicht, der mit dem Zeitmaßstab der Figur 2 nicht mehr darstellbar ist. Wenn man aber vom Zeitmaßstab absieht, dann stellt sich schließlich das Datensignal D11' ein, das eine definierte Phasenlage zu den Taktimpulsen T10 hat. Bei dieser Phasenlage werden in die beiden Speicher SPI und SP2 nur Synchronisierbits übernommen, deren Binärwerte voraussetzungsgemäß abwechseln, so daß das Glied EX laufend 1-Werte abgibt.
  • Der Inverter IN1 verhindert dann die Erzeugung weiterer Vergleichsimpulse VI, so daß kein weiterer Fehlerimpuls F erzeugt wird und der Zählerstand des Zählers Z2 nicht mehr geändert wird. Bei gleichbleibendem Zählerstand bleibt auch die gleiche Schalterstellung des Schalters SW eingestellt und die definierte Phasenlage des Datensignals D11 ist hergestellt.
  • In etwas allgemeinerer Darstellung enthalten die Envelopes je ein Synchronisierbit und insgesamt je n Bits.
  • Im Rahmen des Datensignals D10 werden die Envelopes seriell dem Schieberegister SR zugeführt und werden über den Schalter SW als verzögertes Datensignal D11 abgegeben. Das verzögerte Datensignal D71 wird einem Vergleicher zugeführt, der aus den beiden Speichern SP1, SP2, aus den Gliedern EX, U1, U2, aus dem Inverter IN1 und aus der Di-fferenzierstufe DIFF besteht. Dieser Vergleicher vergleicht die über den Schalter SW abgegebenen Bits des Datensignals D?7 mit den jeweils um n Bits früher abgegebenen Bits und gibt einen der beiden Vergleichsimpulse V1 bzw. V2 ab, welche eine fehlerhafte Synchronisierung bzw. eine eventuell gefundene Synchronisierung signalisieren. Der erste Zähler Z1 zählt die Vergleichsimpulse V1, die sich auf eine fehlerhafte Synchronisierung beziehen und bei Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes gibt der Zähler Z1 ein Fehlersignal F7 an einen zweiten Zähler Z2 ab. Mit jedem Fehlersignal F wird der Stand des Zählers Z2 und dementsprechend auch die Stellung des Schalters SW so oft geändert, bis bei Erreichen des Envelopesynchronismus keine weiteren Fehlersignale F erzeugt werden.
  • Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phasengleichlaufs, von der nur synchrone Envelopes weitergegeben werden. Wie die Figur 2 zeigt, sind die Envelopes ENI, EN2 des Datensignals Dil noch nicht eingephast in Bezug auf die Taktimpulse T10. Im eingephasten Zustand gibt das Glied EX laufend 1-Signale ab, sc daß mit den Vergleichsimpulsen V2 der Zählerstand des Zählers Z3 erhöht wird. Vor Erreichen eines vorgegebenen Zählerendstandes gibt der Zähler Z3 das Signal A=O ab, das der Speicher SP3 als Ruhezustand A'=O weiterleitet. Dieses Signal dient als Alarm und meldet nachfolgenden Scnultungsanordnungen, daß die Kriterien für den eingephasten Zustand noch nicht erfüllt sind. Während der Dauer des Signals A'=O bleibt das UND-Glied U3 gesperrt, so daß das Datensignal D11 nicht weitergeleitet wird. Nach Erreichen des Zählerendstandes gibt der Zähler Z3 das Signal A=1 ab. Der Speicher SP3 übernimmt dieses Signal, wodurch A'=l und das Gatter U3 geöffnet wird. über den Ausgang dieses Gatters wird das nunmehr eingephaste Datensignal D12 abgegeben. Weitere Impulse V2 bewirken einen Pegelwechsel des Signals A nach A=0 , ohne jedoch A1-I zu beeinflussen.
  • Die in Figur 4 dargestellte Schaltungsanordnung ist eine Weiterbildung der bisher beschriebenen Schalt1.nÔsanordnungen, die einen eventuellen Ausfall der Takt muulse T1O anzeigt.
  • Sie enthalt zusätzlich eine retriggerbare monostabile Kippstufe, an deren Setzeingang der Takt T10 anliegt, das ODER-Glied 01 und den Inverter IN2.
  • Die Zeitkonstante dieser Kippstufe ist so gewählt, daß eine gleichmäßige ununterbrochene Folge von Taktimpulsen T70 am Ausgang der Kippstufe zu einem Dauersignal 1 führt.
  • Dieses Signal wird dem dritten Eingang des Gatters U3 und über den Inverter 1N2 und dem ODER-Gatter 01 dem Speicher SP3 als Freigabesignal zugeführt.
  • Fällt der Takt T10 aus, dann verschwindet das Freigabesignal. Das Gatter U3 wird gesperrt und der Speicher SP3 zurückgesetzt. Das hat zur Folge, daß das Datensignal DII nicht weitergeleitet und nachfolgenden Baugruppen durch A'=O Alarm gemeldet wird.
  • Um zu verhindern, daß im eingephasten Zustand Vergleichsimpulse V1, die durch Strbursts entstanden sind, eine Neueinphasung verursachen, kann durch die in Figur 5 dargestellte Schaltungsanordnung eine Auszeit gestartet werden, während der die Vergleichsimpulse V1 den Zählerstand des Zählers Z1 nicht erhöhen, so daß sich kein Fehlerimpuls F ergeben kann. Erst nach Ablauf der Auszeit kann es bei weiteren Vergleichsimpulsen V1 zu einem Fehlerimpuls F kommen. Damit wird erneut der Versuch unternommen, das Datensignal einzuphasen.
  • Figur 5 zeigt zusätzlich den Speicher SP4, die Gatter U4, IN3 und IN4 sowie als Schaltungsblock ein Zeitglied ZG.
  • Das Zeitglied besitzt einen Zähleingang, an dem Ta1utimpulse T10 zur Bildung der Auszeit anliegen, einen Rücksetzeingang r, der aktiviert wird im synchronen Zustand ein Signal V1 auftritt, und zwei Ausgänge, die Rücksetzsignale für den Zähler Z7 und den Speicher SP4 liefern.
  • Durch den Zähler Z3 wird ein Signal A erzeugt, das mit A=O den nichtsynchronen und mit A=l den synchronen Zustand kennzeichnet. Im nichtsynchronen Zustand mit A=O bzw. A'=O wird das Zeitglied ZG über U4 und Ion4, auch wenn Impulse V1 auftreten, durch das O-Signal des Speichers SP4 im rückgesetzten Zustand gehalten. Die Rücksetzleitungen zum Zähler Z1 und zum Speicher SP4 sind nicht aktiv.
  • Ist die Synchronphase erreicht, so wird das Signal A=1 in die Speicher SP3 und SP4 übernommen. Speicher SP3 zeigt durch A'=l nachfolgenden Einrichtungen den eingephasten Zustand an. Speicher SP4 hält den Zähler Z3 durch Sperrung am UND- Glied U2 auf seinem Höchststand und ermöglicht, daß ein Signal V1 das Zeitglied aktiviert. Das Zeitglied ist so geartet, daß ein Verschwinden des Signals V1 die einmal gestartete Auszeit nicht wieder anhalten kann. Erst nach deren Ablauf kann ein Rücksetzsignal am Zeitglied erneut wirksam werden.
  • Hat während der Synchronphase ein Impuls V1 das Zeitglied aktiviert, dann wird während des Ablaufs der Auszeit mit einem Rücksetzsignal der Zähler Zl in seiner Grundstellung gehalten, so daß,auch wenn Signale V1 in großer Zahl auftreten, wie es in Störbursts der Fall ist, kein Fehlersignal F erzeugt wird. Die eingestellte Position des Auswahlschalters SW wird beibehalten.
  • Nach Ablauf der Auszeit wird der Zähler Z1 durch den Fortfall des Rücksetzsignals wieder freigegeben. Gleichzeitig wird durch ein zweites Rücksetzzignal der Speicher SP4 in seinen Ruhezustand gebracht. Das hat zur Folge, daß der Zähler Z3 über IN3 freigegeben wird und des Zeitglied selbst rückgesetzt wird.
  • Mit dem nächsten Signal V2 gibt der Zähler Z3 das Signal A=O ab, während A'=l beibehalten wird. Erst wenn es durch mehrere Signale V1 zu einem Fehlersignal F kommt, wird der Speicher SP3 rückgesetzt und A'=O abgegeben. Dies ist gleichbedeutend mit einer Neueinphasung.
  • Treten jedoch keine weiteren Signak V1 auf, dann wird der Zähler Z3 seinen Höchststand erreichen und erneut A=1 abgeben. Der Speicher SP4 übernimmt dieses Signal A=1 und ermöglicht, daß beim Auftreten eines Impulses V1 das Zeitglied gestartet wird. In diesem zweiten Fall blieb das Signal A'=l erhalten.
  • Anhand der Figuren 1 bis 5 wurde bisher die Einphasung eines einzigen Datensignals D10 beschrieben. In den meisten praktisch realisierten Fällen sind mehrere Datensignale einzuphasen. Beispielsweise kann außer dem in Figur 2 dargestellten Datensignal D10 auch noch ein zweites Datensignal D20 gemäß Figur 6 vorliegen, das die gleiche Struktur wie das Datensignal D10, aber eine andere Phasenlage hat. In diesem Fall müssen die Envelopes der beiden Datensignale D10 und D20 phasennäßig in Übereinstimmung gebracht werden mit den Taktimpulsen T10. Das Taktsignal T10 wird mit der Synchronisierschaltungsanordnung SYI eingephast und das Datensignal D20 wird mit der Synchrcnisierschaltungsanordnung SYII eingephast.
  • Als Synchronisierschaltungsanordnungen Syl bzw. SYII kann eine der in den Figuren 1, 3, 4, 5 dargestellten Schaltungsanordnungen SYl, SY2, SY3, SY4 verwendet werden.
  • Durch Wahl einer geeigneten Technologie lassen sich zentrale Teile der Synchronisierschaltungen SYI und SYII durch einen einzigen Baustein realisieren. Dies kann ein spezieller Anwenderbaustein sein. Aufgrund der besonderen Strategie zum Suchen des Synchronisierbits mit einem steuerbaren Schieberegister ist es jedoch auch möglich, die Schaltungsanordnung mit einem Mikrocomputer aufzubauen. Je nachdem, welche dieser Schaltungsanordnungen benutzt wird, ergeben sich verschiedene Ausgangssignale, die in Figur 6 allgemein mit den Bezugszeichen DI bzw. DII bezeichnet sind.
  • Figur 7 bezieht sich auf den Fall mehrerer Datensignale D10, D30, deren Bitraten unterschiedlich sind. Das Datensignal D3O unterscheidet sich somit vom in Figur 2 dargestellten Datensignal D10 durch die Anzahl der pro Sekunde übertragenen Bits.
  • Es wird aber angenommen, daß die Envelopes dieser Datensignale D10 und D30 aus je n Bits bestehen und daß eine gemeinsame Grundperiode existiert, die durch die Taktimpulse T7 festgelegt ist. Die Taktimpulse T10 werden, wie anhand der Figur 1 beschrieben, mit Hilfe des Taktgebers TG100 und des Frequenzteilers FTI erzeugt.
  • Entsprechendes gilt für die Takte zum Datensignal D30.
  • Betrachtet man den Einsatz der Synchronisieranordnung in der Praxis, dann stellt man fest, daß die Suche nach den Synchronisierbits einmal bei der Inbetriebnahme und zum anderen bei Störungen auf den Datenleitungen notwendig wird. Die Vergleicher- und Bewertungsschaltungen VBS, VBS2, VBS3, VBS4 der Synchronisieranordnungen sind somit zeitlich hauptsächlich mit der Uberwachung des Synchronismus belastet.
  • Es ist aber nicht notwendig, das eingephaste Datenslgnal ständig zu überifachen. Es genügt, den Synchronismus von Zeit zu Zeit zu kontrollieren. Wenn man nun weiter davon ausgeht, daß nur selten zwei Datenleitungen gleichzeitig in Betrieb genommen werden, dann wird es sinnve -, die Vergleicher- und Bewertungsschaltungen VBS, VBS2, VBS3, VBS4 für die beiden Datensignale D1ß und D3O nur einmal aufzubauen und mit einer Umschaltung U5 zu versehen.
  • Diese Umschaltung führt der VBS die Daten und Takte eines Datensignals zu und gibt die Steuersignale an die entsprechenden Einrichtungen der Synchronisieranordnung weiter.
  • Durch dieses Vorgehen wird der Aufwand auch ftir die Behandlung mehrerer Datensignale günstig. Auch diese Schaltungsanordnung läßt sich mit einem Mikrocomputer realisieren, der die Umschaltung ebenfalls vornehmen kann.

Claims (5)

  1. Patentanspruche Öl Schaltungsanordnung zur Herstellung des Phasengleichlaufs zwischen Taktimpulsen und Synchronisierbits von Datenenvelopes, die insgesamt n Bits enthalten und im Rahmen eines Datensignals übertragen werden, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t daß das Datensignal (D10) seriell einem Schieberegister (SR) zugeführt und verzögert über einen Schalter (Sw) abgegeben wird, dessen Schaltkontakt steuerbar mit einzel nen Zellen des Schieberegisters (SR) verbunden ist, daß ein Vergleicher (VGL)vorgesehen ist, der die über den Schalter (usw) abgegebenen und mit den Taktimpulsen (T10) koinzidierenden Bits mit den jeweils um n Bits früher abgegebenen und gespeicherten Bits vergleicht und Vergleichsimpulse (vi, V2) abgibt, welche eine fehlerhafte Synchronisierung (V1) bzw. eine eventuell gefundene Synchronisierung (V2) signalisieren und daß ein erster Zähler (Z1) vorgesehen ist, der die Vergleichsimpulse (vi) betreffend die fehlerhafte Synchronisierung zählt und der bei Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes ein Fehlersignal (F) an einen zweiten Zahler (Z2) abgibt, dessen Zählerstand mit jedem Fehlersignal (F) geändert wird und der in AbhSngigkeit von seinem Zählerstand den Schalter (SW) steuert.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Vergleicher (VGL) im wesentlichen einen ersten Speicher (SP1), einen zweiten Speicher (SP2) und ein Logikglied (btx) enthält, daß das verzögerte und über den Schalter (SW) abgegebene Datensignal (dir) einem Eingang des ersten Speichers (SP1) und dessen Ausgangssignal einem Eingang des zweiten Speichers (SF2) zugeführt werden, daß in die beiden Speicher nur jene kits übernommen werden, die gleichzeitig mit den Taktimpulsen (T10) auftreten, daß die Ausgänge des ersten und des zweiten Speichers (SP1, SP2) an Eingänge des Logikgliedes (EX) angeschlossen sind und daß mit Hilfe des Logikgliedes die Vergleichsimpulse (V1) betreffend die fehlerhafte Synchronisierung bzw. die Vergleichsimpulse (V2) betreffend die eventuell gefundene Synchronisierung gewonnen werden.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Zähler (Z3) vorgesehen ist, der die Vergleichsimpulse (V2) betreffend die eventuell gefundene Synchronisierung zählt und der vor Erreichen eines vorgegebenen speziellen Zählerstandes ein Alarmsignal (A=O) und nach Erreichen des speziellen Zählerstandes ein D'jrchschaltsignal (A=1) an ein erstes Gatter (U3) abgibt, über welches das verzögerte Datensignal (D11') weitergeleitet wird. (ig. 3).
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Tastimpulse (T10) eine monostabile Kippstufe ( F) ansteuern, deren Ausgang ein Signal zur Freigabe eines Gatters (U3) und über einen Inverter (IN2) und ein C3JR-Gatter (OR1) ein Rücksetzsignal für einen Speicher (SP3) liefert, und daß bei Ausfall der Taktimpulse das Gatter (U3) gesperrt und der Speicher (SP3) zurücK-gesetzt wird.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Speichers (SP4) eine Auszeit festgelegt wird, die eine vorgegebene Dauer anhält, daß während der Dauer der Auszeit der getrieb des ersten Z@@ es (Z1) verhindert wird und daß erst nach Ablauf der vorgegebenen Dauer der Zählerstand des ersten Zählers (Z1) verändert wird falls Vergleichsimpulse (V1) betreffend die fehlerhafte Synchronisierung eintreffen.
DE3103574A 1981-02-03 1981-02-03 Schaltungsanordnung zum Herstellen und Aufrechterhalten des Gleichlaufs zwischen von örtlich erzeugten Bittaktimpulsen abgeleiteten Envelopetaktimpulsen und in Envelopes eines binärcodierten Signals enthaltenen Synchronisierbits Expired DE3103574C2 (de)

Priority Applications (6)

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DE3103574A DE3103574C2 (de) 1981-02-03 1981-02-03 Schaltungsanordnung zum Herstellen und Aufrechterhalten des Gleichlaufs zwischen von örtlich erzeugten Bittaktimpulsen abgeleiteten Envelopetaktimpulsen und in Envelopes eines binärcodierten Signals enthaltenen Synchronisierbits
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