DE4304305A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Datenkommunikations- Vorrichtung, welche Daten im Multiplex-Übertragungsbetrieb zwischen Sende- und Empfangseinheiten überträgt, wobei die Daten als codierte Kommunikationsdaten übermittelt werden.

Eine herkömmliche Datenkommunikations-Vorrichtung zum Übermitteln von Daten im Multiplex-Übertragungsbetrieb weist eine kapazitive Kopplung auf, mittels welcher zwei Kommunikationssignal-Leitungen mit einem Empfangs-Vergleicher verbunden sind, um eine Mehrzahl von unterschiedlichen Empfängen eines gesendeten Signals zu verwirklichen, um ein digitales Empfangssignal zu formen. Ein mit einem Draht verbundener OR-Ausgang aus dem Empfangs-Vergleicher stellt ein digitales Sendesignal bereit. In diesem Fall ist als Maßnahme gegen Störungen der Kommunikationsleitungen jeder der die Kommunikationssignale empfangenden Vergleicher mit den Kommunikationssignal-Leitungen mittels einer AC-Kopplung verbunden.

Darüber hinaus wurde eine PWM (Impulsbreitenmodulation) als Codiermethode für das Codieren der Kommunikationsdaten angewendet.

Das SOM-Signal (Nachrichtenbeginn), welches ein Signalsegment eines Kommunikationssignals ist und einen Beginn desselben signalisiert, wird durch eine Kombination von "H"-, "H"-, "H"-, "H"-, "L"- und "L"-Pegeln für eine 6 T-Zeitperiode signalisiert, ein Datenbit 1" der Kommunikationsdaten wird durch eine Kombination von "H"-, "H"- und "L"-Pegeln für die Zeitspanne 3 T signalisiert, und ein Bit "0" der Kommunikationsdaten wird durch eine Kombination von "H", "L" und "L" für eine 3 T-Zeitperiode signalisiert.

Eine Empfangstechnik ist die, dar ein Wechsel einer ansteigenden Flanke von den "L"- zu den "H" -Pegeln für jeden Impuls der Kommunikationssignale erfaßt wird, wobei eine Empfangs-Synchronisation durch die erfaßte ansteigenden Flanke erzielt wird, wobei für den Fall, daß die erfaßte ansteigende Flanke nach einer 4T-Zeitperiode des Kommunikationssignals auftritt, das Signalsegment das SOM- Signal repräsentiert wird, wenn die abfallende Flanke nach einer 1T-Zeitperiode des Kommunikationssignals auftritt, das Bit "0" wird nach dieser 1T-Zeitperiode des Kommunikationssignals erfaßt wird, und "1" wird signalisiert wird, wenn die abfallende Flanke nach einer 2T-Zeitperiode auftritt.

Jedoch tritt in der Praxis eine Kapazität zwischen zwei Kommunikations-Signalleitungen auf und eine Streukapazität wie eine Einheitskapazität ruft Verzerrungen der Impulssignalform der Impulse des Kommunikationssignals hervor.

Darüber hinaus, wenn die AC-Kopplung für jeden Empfangs- Vergleicher vorgesehen ist, welche mit den Signalleitungen verbunden sind, wird aufgrund eines Widerstandsspannungs­ geteilten Verhältnisses der Widerstände, welche zwischen den Eingangsenden des Empfangs-Vergleichers und des Kopplungs- Kondensators und einer DC-Komponente der Kommunikationssignale verbunden sind, eine Differenzabweichung des Empfangs- Vergleichers erzeugt, welche zu bestimmen ist. Derartige Signalverzerrungen und Differenz-Abweichungen, wie sie zuvor beschrieben wurden, erzeugen Impulssignalformen zwischen dem gesendeten Signal in den Kommunikationssignal-Leitungen und dem Empfangssignal, wodurch die Empfangssignale in dem Empfangs- Vergleicher voneinander abweichen.

Vom Gesichtspunkt einer elektromagnetischen Wellen- Interferenz-Messung ist es effektiver, das Kommunikationssignal in einem größeren Maße zu verformen. Wenn jedoch die Verformung der Impulssignalform des Kommunikationssignals größer wird, wird auch die Änderung der Impulsbreite größer aufgrund der Abweichung der Differenz-Abweichung dem Empfangs-Vergleicher. Weil die DC-Komponente zwischen der "0" anzeigenden Impulssignalform des Kommunikationssignals und der "1" anzeigenden Impuls Signalform des Kommunikationssignals unterschiedlich ist, ist die DC-Komponente, d. h. die Gleichstromkomponente, ein Durchschnitt aller Impulssignalformen und die gesamte DC-Komponente des Kommunikationssignals ändert sich entsprechend den Werten der Kommunikationsdaten, so daß eine Vergrößerung und/oder Verkleinerung der Impulsbreite deutlich spürbar wird.

Wenn darüber hinaus entweder eine einzelne Kommunikationssignal-Leitung verwendet wird oder der Empfangs- Vergleicher ist mittels einer DC-Kopplung mit den Kommunikationssignal-Leitungen verbunden, ist eine Umgebung um die Kommunikationssignal-Leitung(en) wie ein GND-Versatz zwischen den Einheiten und die Stärke einer Signal-Amplitude liefert direkten Anlaß für abweichende Differenz-Abweichung. Aus diesem Grund ist es schwieriger, die Differenz-Abweichung konstant zu halten.

Darüber hinaus liefert ein Überschreiben einen Anlaß für einen Einfluß auf eine Impulsbreite. Wenn ein abgeschirmter Draht oder ein verzwirntes Paar als Kommunikationssignal- Leitungen verwendet wird, ist eine Zwischenleitungs-Kapazität zwischen den Kommunikationsleitungen größer als bei allgemeinen AV- (Audio/Video )Leitungen. Die Streukapazität zwischen Leitungen liefert eine AC-Kopplung der Kommunikationssignal- Leitungen miteinander.

Wenn eine der Kommunikationsleitungen beschädigt ist oder eine Kommunikationsleitung an einem Verbinder abgetrennt ist, welcher die jeweilige Kommunikationsleitung und die Kommunikationseinheit miteinander verbindet, wird das Kommunikationssignal der verbundenen Kommunikationsleitungen in die beschädigte oder gebrochene Kommunikationsleitung aufgrund der Streukapazität übertragen, was einen Einfluß auf die Impulsbreite hat.

Um eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Impulsbreite zu berücksichtigen, muß für das Decodieren des PWM-Codes (Impulsbreitenmodulationscodes) unbedingt eine Toleranzspanne für die Impulsbreite vorgesehen sein. In diesem Falle kann auch wenn das Datenbit "1" als Sendesignal ausgesendet wird und die Impulsbreite des Empfangssignals so klein wird, daß sie nur eine 1/2 T-Zeitperiode oder weniger beträgt, fehlerhafterweise das Signal als Datenbit "0" erfaßt werden.

Aus diesem Grund muß der Toleranzwert für eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Impulsbreite unterhalb einer Zeitperiode von etwa 1/2 T (1/6 Bit) liegen.

Bei den früher bekannten Kommunikationsdaten- Übertragungsvorrichtungen muß in der oben beschriebenen Weise, weil Veränderungen in der Impulsbreite bei den Empfangs- Kommunikationssignalen aufgrund einer Verzerrung der in den Vergleicher eingegebenen Signale auftreten können, was auf eine Veränderung in der DC-Komponente des Kommunikationssignals, oder in einem Bruch in einer der Kommunikationsleitungen zurückzuführen sein kann, der Empfangsschaltkreis oder die physikalische Lage so abgegrenzt werden, daß die Impulsbreiten der Kommunikationssignale einen vorbestimmten zulässigen Bereich nicht überschreiten.

Es ist daher eine grundsätzliche Aufgabe der Erfindung, eine Kommunikationsdaten-Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Kommunikationsdaten in einem Multiplex-Übertragungsbetrieb zu schaffen, wobei das Empfangssignal ohne einen Einfluß aufgrund von Änderungen in der Impulsbreite der Kommunikationssignale erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Datenkommunikations-Vorrichtung erreicht, welche versehen ist mit: a) einer Signal-Sendeeinrichtung zum Codieren von Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "1" und/oder "0" aufweisen, in ein Kommunikationssignal, welches auf Zeitintervallen beruht, in welchen ansteigende Flanken auftreten, wobei die ansteigenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem Low-Potentialpegel zu einem relativ höheren High-Potentialpegel wechselt, wobei die Signal-Sendeeinrichtung das Kommunikationssignal in mindestens eine Signal-Sendeleitung ausgibt; b) einer ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der ansteigenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde; c) einer ersten Anstiegsflanken-Intervalldauer-Meßzählereinrichtung zum Messen der Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung erfaßten ansteigenden Flanken auftreten; und d) einer Decodiereinrichtung zum Decodieren der Kommunikationssignale, entweder in ein Bit "1" oder in ein Bit "0", entsprechend dem von der ersten Anstiegsflanken-Intervalldauer-Meßzählereinrichtung gemessenen Intervalldauer.

Diese Aufgabe kann erfindungsgemäß auch durch eine Datenkommunikations-Vorrichtung erreicht werden, welche versehen ist mit: a) einer Signal-Sendeeinrichtung zum Codieren von Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "1" und/oder "0" aufweisen, in ein Kommunikationssignal, welches auf Zeitintervallen beruht, in welchen abfallende Flanken auftreten, wobei die abfallenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem High-Potentialpegel zu einem relativ niedrigeren Low-Potentialpegel wechselt, wobei die Signal-Sendeeinrichtung das Kommunikationssignal in mindestens eine Signal-Sendeleitung ausgibt; b) einer zweiten Abfallflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der abfallenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal- Sendeleitung eingegeben wurde; c) einer zweiten Abfallflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung zum Messen der Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Abfallflanken-Detektoreinrichtung erfaßten abfallenden Flanken auftreten; und d) einer Decodiereinrichtung zum Decodieren der Kommunikationssignale, entweder in ein Bit "1" oder in ein Bit "0", entsprechend dem von der zweiten Abfallflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung gemessenen Intervalldauer. Diese Aufgabe kann darüber hinaus erfindungsgemäß auch durch eine Datenkommunikations-Vorrichtung erreicht werden, welche versehen ist mit: a) einer Signal-Sendeeinrichtung zum Codieren von Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "1" und/oder "0" aufweisen, in ein Kommunikationssignal, welches auf einem ersten Zeitintervall beruht, in welchem ansteigende Flanken auftreten, wobei die ansteigenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem Low- Potentialpegel zu einem relativ höheren High-Potentialpegel wechselt, und auf einem zweiten Zeitintervall beruht, in welchem abfallende Flanken auftreten, wobei die abfallenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem High-Potentialpegel zu einem relativ niedrigeren Low- Potentialpegel wechselt, wobei die Signal-Sendeeinrichtung das Kommunikationssignal in mindestens eine Signal-Sendeleitung ausgibt; b) einer ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der ansteigenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde; c) einer zweiten Abfallflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der abfallenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde; d) einer ersten Anstiegsflanken-Intervalldauer-Meßzählereinrichtung zum Messen der ersten Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung erfaßten ansteigenden Flanken auftreten; e) einer zweiten Abfallflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung zum Messen der zweiten Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Abfallflanken-Detektoreinrichtung erfaßten abfallenden Flanken auftreten; und f) einer Decodiereinrichtung zum Decodieren der Kommunikationssignale, entweder in ein Bit "1" oder in ein Bit "0", entsprechend dem von der ersten Anstiegsflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung und der zweiten Abfallflanken-Intervalldauer-Meßzählereinrichtung gemessenen ersten bzw. zweiten Intervalldauer.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1(A), 1(B) und 1(C) den Aufbau der codierten Daten SOM, 00, 01, 10 und 11 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2(A), 2(B), 2(C) und 2(D) den Aufbau der codierten Daten, beispielsweise SOM 01100110 und SOM 0011, gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Struktur eines Empfangsschaltkreises gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 ein gesamtes Datenformat von SOM, 4-Bit-Daten und EOM, wie es gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel Anwendung findet;

Fig. 5(A) und 5(B) sind erläuternde Darstellungen der Datenformate hinsichtlich der Kommunikationsdaten- Impulssignalformen und hinsichtlich der Zeitperioden T1 bis T4;

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Aufbaus der Datenkommunikations-Vorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Empfangs- Decodierschaltung gemäß dem zweiten, in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 8 eine erläuternde Darstellung des Datenformats von SOM "0000" "1111" des Kommunikationssignals gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 1(A) bis 1(C) zeigen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Datencodierung eines Kommunikationssignals wie eines Nachrichtenbeginns SOM, 00, 01, 10 und 11, welche in einer Vorrichtung zum Übermitteln von Daten in einem Multiplex-Übertragungsbetrieb durchgeführt wird.

Ein SOM (Nachrichtenbeginn) ist wie in Fig. 1(A) gezeigt mit einer ansteigenden Flanke und einer abfallenden Flanke versehen.

Wenn dann eine darauffolgende ansteigende Flanke nach einer 6T-Zeitperiode bezogen auf die ursprüngliche ansteigende Flanke auftritt, repräsentieren die Kommunikationsdaten SOM+"0". Wenn danach die nachfolgende ansteigende Flanke nach einer 7T-Zeitperiode ausgehend von der ursprünglichen ansteigenden Flanke auftritt, repräsentieren die Kommunikationsdaten SOM+"1".

Wenn, in einem allgemeinen Format ausgedrückt, N eine natürliche Zahl bedeutet, welche größer oder gleich 1 ist, und die nachfolgende ansteigende Flanke nach T×{4× (N-1)+6}- Zeitperioden bezogen auf die ursprüngliche ansteigende Flanke auftritt, zeigt das Bit des Kommunikationssignals "0" an. Wenn die nachfolgende ansteigende Flanke nach der Zeitperiode T×{4× (N-1)+7} bezogen auf die ursprüngliche ansteigende Flanke auftritt, wird das Bit "1" signalisiert.

Wenn in analoger Weise eine nachfolgende abfallende Flanke nach einer 5T-Zeitperiode bezogen auf die ursprüngliche abfallende Flanke des SOM auftritt, erscheint das Bit "0". Wenn die nachfolgende abfallende Flanke nach einer Zeitperiode von 4T bezogen darauf auftritt, erscheint das Bit "1".

Wenn gemäß einem verallgemeinerten Format die nachfolgende abfallende Flanke nach der Zeitperiode T×{4× (N-1)+4} bezogen daraufauftritt, erscheint das Bit "1".

Wenn die nachfolgende abfallende Flanke nach der Zeitperiode T×{4× (N-1)+5} bezogen darauf auftritt, erscheint das Bit "0".

Die Kommunikations-Impulssignalform der 2-Bit-Daten drückt sich wie in Fig. 1(B) dargestellt aus.

Die Positionen von jeder der Flanken bezogen auf die Zeitperiode ist in Fig. 1(C) ausgedrückt.

Auf diese Weise wird ein ungeradzahliges Bit entsprechend einer Stellung der ansteigenden Flanke repräsentiert und ein geradzahliges Bit entsprechend einer Position der abfallenden Flanke.

Damit repräsentiert jede ansteigende Flanke oder jede abfallende Flanke, welche nach dem SOM auftritt, einen in Fig. 1(A) dargestellten Datenwert je nach Position der Flanken.

Fig. 2(B) zeigt ein Beispiel für 4-Bit-Daten. Die Daten für die jeweiligen Bits können als Beziehung zwischen den Flankenintervallen Tu, Td und Datenwerte bei einer vorhergehenden Flanke der gleichen Richtung ausgedrückt werden.

Es ist zu bemerken, daß aufgrund der Tatsache, daß die Beziehung zwischen zwei gleichgerichteten Flanken der aufsteigenden Flanken oder abfallenden Flanken stets beibehalten wird, auch wenn eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Impulsbreite bei dem Kommunikationssignal auftritt, kein Einfluß auf die oben beschriebene Beziehung und damit auf die Flankenintervall-Messung erfolgt.

Die so codierten Kommunikationssignale werden in einem in Fig. 3 dargestellten Empfängerschaltkreis verarbeitet.

Die Kommunikationssignale von dem Empfangs-Vergleicher 3 werden in einen Anstiegsflanken-Detektor 12 eingegeben und in einen Abfallflanken-Detektor 14. Jeder Flankendetektor 12, 14 ist mit einem Anstiegsflanken-Intervallzähler 16 und einem Abfallflanken-Intervallzähler 18 verbunden. Der Ausgang von jedem der Zähler führt als Eingang in eine Empfangs- Decodierschaltung 20.

Jede Empfangssignal-Decodierschaltung 20 ist zusätzlich mit Zwischenspeichern 22, 24 und 26 versehen.

Immer wenn der Anstiegsflanken-Detektor 12 eine Anstiegsflanke erfaßt, wird ein Zählwert Tu, welcher ein Anstiegsflanken-Zeitintervall repräsentiert, in eine Empfangs- Decodierschaltung 20 eingegeben.

Die Empfangs-Decodierschaltung 20 ist zusätzlich mit Zwischenspeichern 22, 24 und 26 versehen.

Wann immer eine Anstiegsflanke von dem Anstiegsflanken- Detektor 12 erfaßt wird, wird ein Zählwert Tu, welcher das Zeitintervall der Anstiegsflanken repräsentiert, in die Empfangs-Decodierschaltung 20 ausgegeben.

Die Empfangs-Decodierschaltung 20 gibt die SOM- Detektorsignale und die ungeradzahligen Datenbits entsprechend dem Wert von Tu auf der Basis von beispielsweise einem in Fig. 2(C) dargestellten Datenformat aus und gibt einen Decodierfehler aus, welcher anzeigt, falls der Wert von Tu nicht einer der in Fig. 2(C) gezeigten Werte entspricht.

Diese Ausgangssignale der Empfangs-Decodierschaltung 20 werden für das Erfassen von jeder der Anstiegsflanken aufgefangen und der Anstiegsflanken-Intervallzähler 16 wird wieder zurückgesetzt, um mit der Zählung zu beginnen.

Auf das Erfassen von jeder der Abfallflanken mittels des Abfallflanken-Detektor-Schaltkreises 14, gibt der Abfallflanken-Intervallzähler 18 einen Zählwert Td aus, welcher das Zeitintervall für das Auftreten einer abfallenden Flanke der Empfangs-Decodierschaltung 20 anzeigt.

Die Empfangs-Decodierschaltung 20 gibt eine gerade Anzahl von Datenbits aufgrund des Werts Td auf der Basis von Fig. 2(D) aus und gibt für den Fall, daß der Wert von Td keinem der in Fig. 2(D) gezeigten Werte entspricht, ein Signal zum Anzeigen eines Decodierfehlers aus.

Diese Ausgangssignale der Empfangs-Decodierschaltung werden für jedes Erfassen von abfallenden Flanken aufgefangen, und der Abfallflanken-Intervallzähler 18 wird wieder zurückgesetzt, um mit dem Zählen erneut zu beginnen.

Auf diese Weise wird gemäß dem in Fig. 2(B) dargestellten Ausführungsbeispiel SOM + "0" gemäß einem anfänglichen Wert Tu=6 erfaßt und "0" wird bei einem anfänglichen Wert Td=5 erfaßt. Dann wird gemäß einem anfänglichen Wert von Tu=5 "1" erfaßt. Bei einem nachfolgenden Wert von Td=3 wird das Bit "1" erfaßt, so daß auf diese Weise "0011" decodiert wird.

Gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel unter Anwendung einer Tatsache, daß ein Flanken-Zeitintervall von der einen Anstiegsflanke des Kommunikationssignals zu der nachfolgenden Anstiegsflanke nicht geändert wird, obgleich die Impulsbreite der Kommunikationssignale variiert wird, wird das Zeitintervall zwischen den Zeiten gemessen, an welchen die jeweiligen Anstiegsflanken auftreten, und die Intervalldauer zwischen den Zeitpunkten, an welchen die jeweiligen abfallenden Flanken auftreten, werden in analoger Weise gemessen. Die Kombination der Zeitintervalle dient zum Decodieren der Kommunikationssignale in Bits "0" und "1".

Aus diesem Grund kann, obgleich die Impulsbreite des Kommunikationssignals vergrößert oder verkleinert wird, das Kommunikationssignal kontinuierlich decodiert werden, bis das Kommunikationssignal endet.

Darüber hinaus kann ein verformtes Kommunikationssignal in die Kommunikationssignalleitungen gesendet werden, ohne daß eine Vergrößerung/Verkleinerung der Impulsbreite einen negativen Einfluß hat. Wenn das Kommunikationssignal die gleiche Frequenz hat, kann kaum eine Interferenz elektromagnetischer Wellen auftreten. Wenn das Kommunikationssignal die gleiche Interferenzeigenschaft elektromagnetischer Wellen hat, kann das Kommunikationssignal mit der höheren Frequenz gesendet werden.

Gemäß dem ersten, oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Daten mit geradzahligen Bits durch die Zeitintervalle angezeigt, in welchen die jeweiligen abfallenden Flanken auftreten und die Daten mit ungeradzahligen Bits werden durch die Zeitintervalle angezeigt, in welchen die jeweiligen ansteigenden Flanken auftreten. Die gleiche Wirkung kann durch das Weglassen von abfallenden Flanken (oder ansteigenden Flanken) erzielt werden und dadurch, daß alle Daten nur durch die ansteigenden Flanken (oder abfallenden Flanken) angezeigt werden. In diesem Fall, weil nur die ansteigenden oder abfallenden Flanken erfaßt werden, gestaltet sich die Konstruktion der Datenübertragungsvorrichtung einfacher als bei dem ersten Ausführungsbeispiel und die Kosten können verringert werden.

Als nächstes zeigt Fig. 4 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel für das Codieren von Kommunikationssignalen.

Gemäß Fig. 4 wird das Codieren von 4-Bit- Kommunikationsdaten durch Kombination von acht Signalpegeln in acht Zeitperioden durchgeführt.

Von den acht Signalpegeln wird ein Anfangs-Signalpegel auf einen Low-Potentialpegel wie in Fig. 4 gezeigt eingestellt, während es insgesamt vier High-Potentialpegel und vier Low- Potentialpegel gibt, wobei sowohl die ansteigenden Flanken, als auch die abfallenden Flanken jeweils zwei Positionen zwischen den aufeinanderfolgenden acht Signalpegeln haben. Eine solche Kombination von Potentialpegeln, wie sie zuvor beschrieben wurde, kann insgesamt 18 Kombinationen einschließlich Nachrichtenbeginn SOM und Nachrichtenende EOM verwirklichen. 16 der 18 Kombinationen stehen damit wie in Fig. 4 gezeigt als 4- Bit-Daten zur Verfügung.

Eine Kommunikations-Impulssignalform für 4-Bit-Daten und die Flankenposition sind in Fig. 5(A) bzw. 5(B) dargestellt.

Das codierte Kommunikationssignal wird dann in dem in Fig. 6 dargestellten Empfangsschaltkreis verarbeitet.

Fig. 6 zeigt den Aufbau des Kommunikations- Empfangsschaltkreises gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Das von dem Empfangs-Vergleicher 3 ausgegebene Kommunikationssignal wird sowohl in den Anstiegsflanken- Detektor 12, als auch in den Abfallflanken-Detektor 14 eingegeben. Der Anstiegsflanken-Detektor 12 ist mit dem Anstiegsflanken-Intervallzähler A 16a und dem Abfallflanken- Intervallzähler B 16b verbunden. Der Abfallflanken-Detektor 14 ist mit dem Abfallflanken-Intervallzähler 18 verbunden. Das Ausgangssignal des Anstiegsflanken-Intervallzählers A 16a wird in die Empfangs-Decodierschaltung 20′ mittels des Zwischenspeichers 30 eingegeben. Das Ausgangssignal des Abfallflanken-Intervallzählers 18 wird in die Empfangs- Decodierschaltung 20′ eingegeben. Das Ausgangssignal des Anstiegsflanken-Intervallzählers B 16b wird in die Empfangs- Decodierschaltung 20′ eingegeben, nachdem das Signal einen Substraktor 28 über einen Zwischenspeicher 32 durchlaufen hat.

Bis das SOM-Signal erfaßt wird, wird der Zählwert Tu2 (=T2) mittels des Zwischenspeichers 30 aufgefangen, wobei der Zählwert Tu2 das Zeitintervall der Anstiegsflanken erfaßt und von dem Anstiegsflanken-Intervallzähler A 16a ausgegeben wird, immer wenn eine Anstiegsflanke erfaßt wird, wobei der Anstiegsflanken-Intervallzähler A 16a zurückgesetzt wird, um mit dem Zählen zu beginnen.

Der Zählwert Td (=T3), welcher das Zeitintervall zwischen den abfallenden Flanken repräsentiert, wird in die Empfangs- Decodierschaltung 20′ eingegeben. Die Empfangs- Decodierschaltung 20′ gibt ein SOM-Detektorsignal aus, wenn das SOM anzeigt, daß T2=6 und T3=2 auf der Basis von Fig. 5(B) empfangen wird.

Analog werden immer wenn eine Anstiegsflanke erfaßt wird, die Werte der Anstiegsflanken-Intervallzähler A, B alternierend aufgefangen und es erfolgt ein Zurücksetzen für einen erneuten Beginn des Zählens.

Darüber hinaus gibt die Empfangs-Decodierschaltung 20′ 4- Bit-Daten zu dem Zwischenspeicher 38 bzw. den Wert von T4 zu dem Zwischenspeicher 38 aus auf der Basis von Fig. 5(B) von einem Wert T1 (= Tu1-T4), T2 (= Tu2), welche bereits während des Empfangs von Daten zwischengespeichert wurden mit den Anstiegsflanken-Intervallzählern A, B als Erzeugungsquelle aufweisen und von einem Wert von T3 (=Td, welcher den Abfallflanken-Intervallzähler 18 als Erzeugungsquelle aufweist. Wenn diese Werte keinem der in Fig. 5(B) aufgelisteten Werte entsprechen, wird ein Decodierfehler gemeldet.

Diese Ausgangssignale der Empfangs-Decodierschaltung 20′ werden mit nur einer geraden Anzahl von Malen der abfallenden Flanke als Zwischenspeicherzeitpunkt zwischengespeichert und der Abfallflanken-Intervallzähler 18 wird erneut zu "0" gesetzt, um mit dem Zählvorgang zu beginnen.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Empfangs- Decodierschaltung, welche bei dem Datenverarbeitungsablauf wie oben beschrieben verwendet wird.

Ein Signal T1 wird in die Anschlüsse T1-B0 und T1-B1 von einem Substraktor 28 eingegeben. Ein Signal T2 von dem Zwischenspeicher 30 wird in die Eingabeanschlüsse T2-B0 bis T2-B2 eingegeben. Weiter wird das Signal T3 (= Td) von dem Anstiegsflanken-Intervallzähler 18 in die Eingangsanschlüsse T3-B0 bis T3-B2 eingegeben. Die 4-Bit-Daten werden zu den Ausgangsanschlüssen D0 bis D3 ausgegeben. Die Anschlüsse T4-B0 bis T4-B2 stellen T4 als 3-Bit-Werte bereit. Es ist anzumerken, daß B0, B1, . . . der Anschlüsse die Bit-Nummern und die gewünschte Anzahl von Bits darstellen, welche einem Maximalwert von jeder Eingabe entsprechend vorbereitet werden.

Auf diese Weise wird bei dem angezeigten Kommunikationssignal beispielsweise gemäß Fig. 9 das SOM-Signal gemäß Fig. 6(B) aus den Anfangswerten T2=Tu2=6 und T3=Td=2 erfaßt, so daß T4=1 zwischengespeichert wird.

Als nächstes wird "0000" dadurch erfaßt, daß T1=Tu1-T4 = 2-1=1, T2=Tu2=3, T3=Td=3 und T4=4 ist. In ähnlicher Weise wird in dem nächsten Intervall "1111" dadurch erfaßt, daß T1=Tu-T4=7-4=3, T2=Tu2=4, und T3=Td=2 und T4=1 ist.

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel die 4-Bit-Kommunikationsdaten durch die Kombination von acht Signalpegeln ausgedrückt. Unter den acht Signalpegeln, werden die Anfangs-Signalpegel auf einen Low- Pegel festgesetzt, während die High-Potentialpegel und die Low- Potentialpegel insgesamt jeweils die Anzahl 4 haben, während die ansteigenden Flanken und abfallenden Flanken jeweils an zwei Positionen einnehmen. Es sind damit 16 unterschiedliche Kombinationen der 4-Bit-Daten möglich.

Da die Intervalle zwischen den ansteigenden Flanken und den abfallenden Flanken zwecks Decodierung des Kommunikationssignals gemessen werden, ist das Decodieren ohne einen Einfluß durch die Änderung der Impulsbreite möglich.

Da für die Impulsbreite selbst sowohl das High-Potential, als auch das Low-Potential gleichermaßen zu 4 gesetzt sind, bleibt die Gleichstromkomponente in dem Kommunikationssignal konstant und die Impulsbreite kann sich nicht in Abhängigkeit von dem Wert der Daten ändern. Jedoch muß angemerkt werden, daß es nicht notwendig für die High-Potentialpegel und die Low- Potentialpegel ist, immer die gleiche Anzahl zu haben. Wenn das Verhältnis von deren Anzahl konstant ist, kann eine konstante Gleichstromkomponente des Kommunikationssignals erhalten werden.

Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß das Codieren des Kommunikationssignals auf der Basis der Anstiegsflanken- Intervallzeit oder der Abfallflanken-Intervallzeit der gesendeten Daten vorgenommen (oder sowohl aufgrund der Intervallzeit der ansteigenden Flanken, als auch der abfallenden Flanken), um ein Kommunikationssignal zu bilden, wobei das Kommunikationssignal bis zu seinem Ende decodiert werden kann, ohne daß ein Einfluß aufgrund einer Änderung in der Impulsbreite stattfindet. Obgleich das Kommunikationssignal als ein Kommunikationssignal übermittelt wird, welches zu einem bestimmten Grad verformt ist, wobei die Vergrößerung/Verkleinerung der Impulsbreite Interferenzen bei dem Senden des Kommunikationssignals hervorrufen, ist aufgrund der Erfindung dennoch ein Empfangen und Decodieren möglich. Auf diese Weise können verbesserte Eigenschaften zum Verhindern von elektromagnetischen Wellen-Interferenzen erzielt werden.

Claims (17)

1. Datenkommunikations-Vorrichtung mit:

• a) einer Signal-Sendeeinrichtung zum Codieren von Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "1" und/oder "0" aufweisen, in ein Kommunikationssignal, welches auf Zeitintervallen beruht, in welchen ansteigende Flanken auftreten, wobei die ansteigenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem Low-Potentialpegel zu einem relativ höheren High-Potentialpegel wechselt, wobei die Signal-Sendeeinrichtung das Kommunikationssignal in mindestens eine Signal-Sendeleitung ausgibt;
• b) einer ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der ansteigenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde;
• c) einer ersten Anstiegsflanken-Intervalldauer- Meßzählereinrichtung zum Messen der Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung erfaßten ansteigenden Flanken auftreten; und
• d) einer Decodiereinrichtung zum Decodieren der Kommunikationssignale, entweder in ein Bit "1" oder in ein Bit "0", entsprechend dem von der ersten Anstiegsflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung gemessenen Intervalldauer.

2. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke einem ersten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht; und in das Datenbit "1" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke einem zweiten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht, welcher sich von dem ersten vorbestimmten Zeitabschnitt unterscheidet.

3. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in SOM + das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke 6 T beträgt, wobei T einem Drittel (1/3) der Bit-Zeit und 1/T dem 3fachen der Baudrate entspricht.

4. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Signal SOM + das Datenbit "1" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke 7 T beträgt.

5. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke als T×{4× (N-1)+6} ausgedrückt werden kann; und decodiert das Kommunikationssignal in das Datenbit "1", wenn das gemessene Zeitintervall als T×{4× (N-1)+7} ausgedrückt werden kann, wobei N eine natürliche Zahl darstellt, welche größer oder gleich 1 ist.

6. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall Tu zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "1" decodierten ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke 3 T beträgt; oder wenn das gemessene Zeitintervall Tu zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "0" decodierten ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke 4 T beträgt; und die Decodiereinrichtung decodiert das Kommunikationssignal in das Datenbit "1", wenn das gemessene Zeitintervall Tu zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "1" decodierten ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke 4 T beträgt; oder wenn das gemessene Zeitintervall Tu zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "0" decodierten ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke 5 T beträgt.

7. Datenkommunikations-Vorrichtung mit:

• a) einer Signal-Sendeeinrichtung zum Codieren von Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "1" und/oder "0" aufweisen, in ein Kommunikationssignal, welches auf Zeitintervallen beruht, in welchen abfallende Flanken auftreten, wobei die abfallenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem High-Potentialpegel zu einem relativ niedrigeren Low-Potentialpegel wechselt, wobei die Signal-Sendeeinrichtung das Kommunikationssignal in mindestens eine Signal-Sendeleitung ausgibt;
• b) einer zweiten Abfallflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der abfallenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde;
• c) einer zweiten Abfallflanken-Intervalldauer- Meßzählereinrichtung zum Messen der Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Abfallflanken-Detektoreinrichtung erfaßten abfallenden Flanken auftreten; und
• d) einer Decodiereinrichtung zum Decodieren der Kommunikationssignale, entweder in ein Bit "1" oder in ein Bit "0", entsprechend dem von der zweiten Abfallflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung gemessenen Intervalldauer.

8. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke einem dritten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht; und in das Datenbit "1" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke einem vierten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht, welcher sich von dem dritten vorbestimmten Zeitabschnitt unterscheidet.

9. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in SOM + das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke 5 T beträgt, wobei T einem Drittel (1/3) der Bit-Zeit und 1/T dem 3fachen der Baudrate entspricht.

10. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Signal SOM + das Datenbit "1" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke 4 T beträgt.

11. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke als T×{4× (N-1)+5} ausgedrückt werden kann; und decodiert das Kommunikationssignal in das Datenbit "1", wenn das gemessene Zeitintervall als T×{4× (N-1)+4} ausgedrückt werden kann, wobei N eine natürliche Zahl darstellt, welche größer oder gleich 1 ist.

12. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene Zeitintervall Td zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "1" decodierten abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke 5 T beträgt; oder wenn das gemessene Zeitintervall Td zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "0" decodierten abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke 4 T beträgt; und die Decodiereinrichtung decodiert das Kommunikationssignal in das Datenbit "1", wenn das gemessene Zeitintervall Td zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "1" decodierten abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke 4 T beträgt; oder wenn das gemessene Zeitintervall Td zwischen dem Auftreten einer zuvor als Datenbit "0" decodierten abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke 3 T beträgt.

13. Datenkommunikations-Vorrichtung mit:

• a) einer Signal-Sendeeinrichtung zum Codieren von Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "1" und/oder "0" aufweisen, in ein Kommunikationssignal, welches auf einem ersten Zeitintervall beruht, in welchem ansteigende Flanken auftreten, wobei die ansteigenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem Low-Potentialpegel zu einem relativ höheren High-Potentialpegel wechselt, und auf einem zweiten Zeitintervall beruht, in welchem abfallende Flanken auftreten, wobei die abfallenden Flanken dadurch definiert sind, daß der Signalzustand von einem High- Potentialpegel zu einem relativ niedrigeren Low-Potentialpegel wechselt, wobei die Signal-Sendeeinrichtung das Kommunikationssignal in mindestens eine Signal-Sendeleitung ausgibt;
• b) einer ersten Anstiegsflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der ansteigenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde;
• c) einer zweiten Abfallflanken-Detektoreinrichtung zum Erfassen der abfallenden Flanke des Kommunikationssignals, welches mittels der Signal-Sendeleitung eingegeben wurde;
• d) einer ersten Anstiegsflanken-Intervalldauer- Meßzählereinrichtung zum Messen der ersten Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Anstiegsflanken- Detektoreinrichtung erfaßten ansteigenden Flanken auftreten;
• e) einer zweiten Abfallflanken-Intervalldauer- Meßzählereinrichtung zum Messen der zweiten Intervalldauer, bei welcher die mittels der ersten Abfallflanken- Detektoreinrichtung erfaßten abfallenden Flanken auftreten; und
• f) einer Decodiereinrichtung zum Decodieren der Kommunikationssignale, entweder in ein Bit "1" oder in ein Bit "0", entsprechend dem von der ersten Anstiegsflanken- Intervalldauer-Meßzählereinrichtung und der zweiten Abfallflanken-Intervalldauer-Meßzählereinrichtung gemessenen ersten bzw. zweiten Intervalldauer.

14. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene erste Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke einem ersten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht; und in das Datenbit "1" decodiert, wenn das gemessene erste Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer ansteigenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren ansteigenden Flanke einem zweiten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht, welcher sich von dem ersten vorbestimmten Zeitabschnitt unterscheidet; und die Decodiereinrichtung das Kommunikationssignal in das Datenbit "0" decodiert, wenn das gemessene zweite Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke einem dritten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht; und in das Datenbit "1" decodiert, wenn das gemessene zweite Zeitintervall zwischen dem Auftreten einer abfallenden Flanke und einer darauffolgenden, weiteren abfallenden Flanke einem vierten vorbestimmten Zeitabschnitt entspricht, welcher sich von dem dritten vorbestimmten Zeitabschnitt unterscheidet.

15. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Signal-Sendeeinrichtung die Sendedaten, welche eine Kombination von Datenbits "0" und/oder Datenbits "1" aufweisen, in ein Kommunikationssignal codiert, welches auf unterschiedlichen Zeitintervallen zwischen aufsteigenden Flanken und abfallenden Flanken innerhalb einer vorbestimmten Einheit von einem Zeitschlitz basieren, und das Kommunikationssignal in die Signal-Sendeleitung ausgibt.

16. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Signal-Sendeeinrichtung die Sendedaten in Kommunikationssignale codiert, welche ansteigende und abfallende Flanken innerhalb einer vorbestimmten Einheit eines Zeitschlitzes aufweist, wobei die Anzahl der ansteigenden Flanken und abfallenden Flanken jeweils zwei oder mehr beträgt, wobei das zeitliche Verhältnis zwischen dem Auftreten des Low- Potentialpegels und des High-Potentialpegels eine Konstante ist.

17. Datenkommunikations-Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Sendedaten 4-Bit-Daten mit 18 möglichen Kombinationen bei acht Signalpegeln darstellen, wobei der anfängliche Signalpegel der acht Signalpegel ein Low-Potentialpegel ist, vier High-Potentialpegel und vier Low-Potentialpegel vorhanden sind, und die ansteigenden Flanken und abfallenden Flanken jeweils zwei Positionen haben.