DE2613428C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Einstellung des Empfängers auf die vom Sender gewählte Übertragungsfolgegeschwindigkeit - Google Patents

Description

hend abgetasteten Daten verglichen, die zu diesem Zweck zwischengespeichert werden. Durch diesen Vergleich wird festgestellt, wann ein Signalübergang erfolgt Des weiteren ist ein Echtzeitzähler vorgesehen, der jeweils dann anläuft, wenn ein gültiger anfänglicher Signalübergang auf der abgetasteten Leitung festgestellt wird, und der die Abtastzyklen zählt und unter Berücksichtigung der niedrigsten Übertragungsgeschwindigkeit die Entnahme aus dem die Signalübergänge akkumulierenden Zähler steuert. Damit weist die bekannte Anordnung einen erheblichen Schaltungsaufwand auf und ist deshalb relativ störanfällig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur automatischen Einstellung der Datenübertragungs-Folgegeschwindigkeit in Datenempfängern anzugeben, das unter Vermeidung dieser Nächteile einen geringen apparatemäßigen Aufwand erfordert und für einen weiten Geschwindigkeitsbereich anwendbar ist

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschriebea

Ein Empfänger kann sich automatisch auf die gewählte Datenübertfagungs-Folgegeschwindigkeit unter Empfang eines Kennzeichens einstellen, das automatisch die Empfangsgeschwindigkeit der betroffenen Endstelle für die Aufnahme einer nachfolgenden Datenübertragung angibt Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein solches Kennzeichen mit jeder Nachricht zu Beginn übertragen. Die Endstellen enthalten dazu Erkennungsmittel für diese Kennzeichen und Speichereinrichtungen, die die gewählte Folgegeschwindigkeit festhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Datenübertragungssystem mit einer Simplexschleife,

Fig.2 ein typisches Nachrichtenformat für die Anwendung in solchen Schleifen gemäß F i g. 1,

Fig.3 die charakteristische Bitfolge für ein beim in Fig.2 dargestellten Nachrichtenformat verwendetes Kennzeichnungsbyte,

F i g. 4 das Blockschaltbild eines entsprechenden Senders,

F i g. 5 modulierte Doppelbitsignale am Ausgang eines Senders gemäß F i g. 4,

F i g. 6 die Beziehungen zwischen Datenbits und den gewählten Doppelbits bei verschiedenen DatenUbertragungs-Folgegeschwindigkeiten,

F i g. 7 eine tabellarische Übersicht über die Verhältnisse bei verschiedenen Folgegeschwindigkeiten und

F i g. 8 eine Schaltungsanordnung zur Abzahlung entsprechender Doppelbits und zur Einstellung der Empfänger-Arbeitsgeschwindigkeit

F i g. 1 zeigt eine Schieifenanordnung, in der die vorliegende Erfindung anwendbar ist Ein Sender bei 100 überträgt Daten in der durch den Pfeil 105 dargestellten Richtung innerhalb der Schleife. Endstellen 101 bis 104 mit Empfängern 1 bis 4 sind an die Schleife angeschlossen. Typsich für solche Schleifensysteme ist es, daß sämtliche vorgesehenen Stationen nicht nur empfangen können, sondern auch Nachrichten an eine andere Station oder an eine Steuerzentrale, wie z. B. am Ort 100 übertragen können.

F i g. 2 zeigt ein typisches, in einem solchen System gemäß F i g. 1 verwendbares Nachrichtenformat Die Nachricht 1 besteht aus einem Kennzeichnungsbyte F, einem Adreßbyte A, einem Sieuerbyte S, vier Informationsbytes /, zwei Blockprüfbytes B und C sowie wieder einem Kehnzeichnungsbyte F. Die Nachricht 2 weist wiederum dasselbe Format auf; sie enthält jedoch fünf Infonnationsbytes anstelle von nur vier. Üblicherweise können solche wie in F i g. 1 dargestellten Systeme jede beliebige Zahl von Informationsbytes in einer Nachricht übermitteln. Es wird dabei jeweils ein Kennzeichnungssignal übermittelt, welches die Nachricht anfängt und ίο beendet, so daß eine empfangende Endstelle nicht verwirrt werden kann.

Um charakteristische Kennzeichnungen festzulegen, müssen bestimmte Bitanordnungen vorgegeben werden, die deutlich von anderen Datenbytes unterscheidbar sind. So kann z. B. das gewählte Kennzeichnungsbyte nut einer Null beginnen, sechs aufeinanderfolgende Einsen anschließen und wieder mit einer Null enden. Ein solches Kennzeichnungsbyte mit sechs Einsen läßt sich leicht innerhalb einer Datenfolge feststellen, die norma- !erweise nie mehr als fünf aufeinanderfolgende Einsen in gültigen Nachrichten enthält Ein Kennzeichnungsbyte dieser Form ist in F i g. 3 dargestellt

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild des Senders für ein System gemäß F i g. 1. Datenbits werden in einen Modulator 106 eingegeben, der daneben eine Art Trägersignal empfängt, das in einem Doppelbitgenerator 107 erzeugt wird. Ein moduliertes DoppelbitsignaJ wird über die weiterführenden Verbindungen zu mindestens einem Empfänger übertragen. Da beim digitalen Binärempfang nur die Erkennung zweier Zustände, nämlich des Zustandes 1 oder 0, wesentlich ist, können die durch 107 erzeugten Doppelbits in 106 so moduliert werden, daß bei einem Datenbit 0 jeweils eine Phasenumkehr . der Doppelbits und bei 1 keine solche Phasenumkehr stattfindet Eine solche Modulation ist in F i g. 5 dargestellt

Fig.5 zeigt in der Zeile A das in 107 erzeugte Doppelbitsignal als regelmäßige Mäanderanordnung. Die zugeführte Datenbitfolge in der Zeile B soll aus Einsen und Nullen in natürlicher Unregelmäßigkeit bestehen. Die sich' ergebende, modulierte Doppelbitfolge ist in Zeile Cdargestellt Pnasenumkehrungen des Doppelbitsignals treten immer dann auf, wenn ein Datenbit 0 eingegeben wird. Siehe dazu die Phasenumkehr bei 108, wohingegen keine Phasenumkehr bei 109 erfolgt, wenn ein Datenbit 1 zugeführt wird

Beim gewählten Aüsführungsbeispiel soll jede Endstelle mit fünf verschiedenen Folgegeschwindigkeiten empfangen können: 9600,4800,2400, 1200 oder 600 Bits so pro Sekunde.

F i g. 6 zeigt die Beziehungen zwischen den Datenbits und den Doppelbits bei diesen verschiedenen Geschwindigkeiten. Das Doppelbitsignal behält konstant seine Geschwindigkeit von 9600 Bits pro Sekunde bei. Die Daten-Empfangsgeschwindigkeit variiert jedoch entsprechend der Auswahl seitens des Senders. Gemäß Zeile A entspricht bei einer Datenfölgegeschwindigkeit von 9600 Bits pro Sekunde ein Datenbit in der Dauer einem Doppelbit Dies entspricht z. B. den in F i g. 5 angegebenen, Verhälthissen. Entsprechend Zeile B von Fig. 6 ist die Datenfölgegeschwindigkeit nur 4800 Bits pro Sekunde; dabei gleicht die Dauer eines Datenbits der von zwei Doppelbits. Jedes Datenbit 1 läßt sich in der modulierten Doppelbitfolge als zwei aufeinanderfolgende Doppelbits erkennen, wohingegen jedes Datenbit 0 in der modulierten Doppelbitfolge zu einer Phasenumkehr am Anfang führt. Dabei folgt auf ein Doppelbit 0 ein Doppelbit 1 ohne Phasenumkehr. In der

5 6

Zeile C bei 2400 Bits pro Sekunde entspricht die Dauer den Zählstand 13 erreicht, läßt ein zweites UND-Glied eines Datenbits vier Doppelbits. Bei einem Datenbit 0 von 207 den Geschwindigkeits-Wahlspeicher 202 eine kommt in dieser Zeile zuerst ein Doppelbit 0 mit Pha- Geschwindigkeit von 4800 Bits pro Sekunde festhalten, senumkehr und darauf drei Doppelbits 1 ohne Umkehr. Auf ähnliche Weise läßt der Decodierer 201 beim AufZeile D stellt die Verhältnisse mit 1200 Datenbits pro 5 zählen von 27 Doppelbits bis zur nächsten Löschung Sekunde und acht Doppelbits für jedes Datenbit dar. den Decodierer 201 ein Signal über ein weiteres UND-Jedes Datenbit 0 wird in dieser Zeile durch ein Doppel- Glied von 207 zur Speicherung des Zustands 2400 Bits bit 0 plus sieben Doppelbits 1 wiedergegeben. Bei pro Sekunde geben. Wenn der Zähler 200 bis zur 600 Datenbits pro Sekunde gemäß Zeile £ entsprechen nächstfolgenden Löschung 55 aufgezählt hat, wird über 16 Doppelbits je einem Datenbit Dabei geben 16 auf- 10 das vierte UND-Glied von 207 die Geschwindigkeitseinanderfolgende Doppelbits 1 ein Datenbit 1 wieder wahl von 1200 Bits pro Sekunde in 202 gespeichert und ein Doppelbit 0 plus 15 Doppelbits 1 ein Datenbit 0. Wenn schließlich der Zähler 200 bis zu 111 aufzählen

Es ist unter diesen Verhältnissen offensichtlich, daß kann, bevor die nächste Löschung mit einem Doppelbit ein Kennzeichnungsbyte gemäß F i g. 3 mit sechs auf ein- 0 erfolgt, ergibt sich eine Speicherung der Geschwindiganderfolgenden Datenbits 1 ausgezeichnet erkennbar is keit von 600 Bits pro Sekunde.

ist und der Empfänger somit verstehen muß, mit wel- F i g. 8 zeigt im übrigen auch die weiteren Eingangscher Geschwindigkeit er zu arbeiten hat F i g. 6 läßt leitungen für das UND-Glied 203. Eine dieser Eingangserkennen, daß sechs aufeinanderfolgende Doppelbits 1 leitungen ist die Leitung »Doppelbit-Synchronisierung« sechs aufeinanderfolgenden Datenbits 1 bei 9600 Bits 208. Diese dient zur Absicherung der koirekten Phasenpro Sekunde entsprechen und dabei eindeutig ein Kenn- 20 lage der zugeführten Doppelbits. Die Leitung 209 kennzeichnungsbyte F markieren. Dagegen entsprechen zeichnet daß die betrachtete Endstelle gerade nicht sensechs aufeinanderfolgende Doppelbits bei 4800 Bits pro det; d. h. daß sie empfängt Eine weitere Eingangsleitung Sekunde nur drei Datenbits 1; dann handelt es sich um 210 markiert dem UND-Glied 203 schließlich, daß der kein Kennzeichnungsbyte. Ähnlich markieren sechs auf- maximale Zählstand 127 im Zähler 200 noch nicht ereinanderfolgende Doppelbits bei einer Geschwindigkeit 25 reicht ist Der Zweck dieser Leitung ist es, daß, wenn der von 2400 Datenbits pro Sekunde ein Datenbit 1 und den Zähler 127 erreichen würde, er wieder die Sechserzäh-Beginn eines weiteren Datenbis 1. Bei Folgegeschwin- lung beginnen kann, so bald das nächste Doppelbit 0 digkeiten von 600 und 1200 Bits pro Sekunde sind sechs empfangen wird. Das Erreichen des Zählstands 127 aufeinanderfolgende Doppelbits nur Teil eines Daten- kann dann gleichzeitig auch als Funktionsfehler-Anzeibitsl. 30 ge benutzt werden. Wenn je über 111 hinausgezählt

F i g. 7 ist eine tabellarische Zusammenstellung von werden sollte, kann bei 127 der Zählereingang einfach Doppelbitzählungen bei Kennzeichnungsbytes und ver- blockiert werden.

schiedenen Folgegeschwindigkeiten. Bei 9600 Bits pro Abschließend läßt sich feststellen, daß sich durch EinSekunde werden sechs Doppelbits 1 zwischen Doppel- speicherung in 202 eine gewählte Folgegeschwindigkeit bits 0 gezählt wohingegen bei 4800 Bits pro Sekunde 35 für die gesamte nachfolgende Nachricht festhalten läßt 13 Doppelbits 1 zwischen Doppelbits 0 zu zählen sind. Die Geschwindigkeitsangabe wird mittels der Kenn-F i g. 7 zeigt 27 Doppelbits 1 zwischen Doppelbits 0 bei zeichnungsbytes übertragen.

2400 Bits pro Sekunde, 55 Doppelbits 1 bei 1200 Bits

pro Sekunde und 111 Doppelbits 1 bei 600 Bits pro Se- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

künde. Somit kennzeichnen ganz bestimmte Anzahlen 40
von Doppelbits 1 die Geschwindigkeit mit denen die
Kennzeichnungsbytes übertragen werden. Durch Zählung der aufeinanderfolgenden Doppelbits 1 während
der Übertragung eines Kennzeichnungsbytes ist es somit möglich zu schließen, mit welcher Geschwindigkeit 45
die ganze Nachricht jeweils übertragen wird.

F i g. 8 zeigt die Schaltkreise, die für eine praktische
Ausführung der vorliegenden Erfindung erforderlich
sind. Im Prinzip besteht die gesamte Schaltungsanordnung einfach aus einem Doppelbitzähler 200, einem 50
Zählstandsdecodierer 201 und einer Anordnung von
Geschwindigkeits-Wahlspeichern 202. Ein Eingangs-UND-Glied 203 bildet den Zähleingang für den Doppelbitzähler 200. Der Haupteingang ist die Leitung »Doppelbit = 1« 204, die jedes im Zähler 200 zu addierende 55
Doppelbit 1 zuführt Immer dann, wenn ein Doppelbit 0
über die Leitung 206 erkennbar ist wird über ein
ODER-Glied 205 der Löscheingang des Zählers 200 angestoßen. Somit wird der Zähler 200 durch jedes Doppelbit 1 um einen Schritt weitergezählt und durch jedes 60
auftretende Doppelbit 0 sofort wieder gelöscht Fig.8
läßt erkennen, daß beim Aufzählen einer 6 im Zähler
200 und beim darauffolgenden Erkennen eines Doppelbits 0 der Zählstandsdecodierer 201 über ein UND-Glied von 207 die 6 weitergibt und den Geschwindig- 65
keits-Wahlspeicher 202 die Daten-Folgegeschwindigkeit von 9600 Bits pro Sekunde festhalten läßt Wenn
der Doppelbitzähler 200 bis zum nächsten Doppelbit 0

Claims (4)

1 2 le in unterschiedlicher Übertragungsfolgegeschwindig- Patentansprüche: keit (Signalrate) aussenden, und durch Empfänger, die unter der Wirkung von Geschwindigkeitsfesistellschal-

1. Verfahren zur Übertragung von digitalen Nach- tungen auf die gewählte Übertragungsfolgegeschwinrichtensignalen und diese begleitenden Steuersigna- 5 digkcit einstellbar sind, wobei die Geschwindigkeitsfestlen durch Sender, die Nachrichtensignale in unter- stellung durch Zählung von Binärsignalübergängen in schiedlicher Übertragungsfolgegeschwindigkeit (Si- einem die jeweilige Übertragungsfolgegeschwindigkeit gnalrate) aussenden, und durch Empfänger, die unter identifizierenden und von den auszusendenden Nachder Wirkung von Geschwindigkeitsfeststellschaltun- richtensignalen unterscheidbaren Steuerzeichen und gen auf die gewählte Übertragungsfolgegeschwin- io durch Einstellung des Empfängers entsprechend dem digkeit einstellbar sind, wobei die Geschwindigkeits- festgestellten Zählstand erfolgt Die Erfindung betrifft feststellung durch Zählung von Binärsignalübergän- ferner eine Schaltungsanordnung zur Ausführung dieses gen in einem die jeweilige Übertragungsfolgege- Verfahrens.

schwindigkeit identifizierenden und von den auszu- Der Anwendungszweck der vorliegenden Erfindung

sendenden Nachrichtensignalen unterscheidbaren is ist die Synchronisierung zwischen Empfänger und Sen-

Steuerzeichen und durch Einstellung des Empfän- der bei verschiedenen wählbaren Übertragungs-Folge-

gers entsprechend dem festgestellten Zählst&nd er- geschwindigkeiten.

folgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenübertragungsanlagen sind im wesentlichen ge-Steuerzeichen aus der Folge eines Datenbits »0«, kennzeichnet durch Leitungen von einem Sender zu eimehrerer Datenbits »1« und eines weiteren Daten- 20 item oder mehreren Empfängern. Diese Leitungen könbits »0« besteht, daß die Zahl der aufeinanderfolgen- nen z. B. in Form einer Schleife ausgeführt sein, innerden Datenbits »1« größer ist als die Zahl der in der halb derer die Übertragungen nur in einer Richtung Gruppe von Nachrichtensignalen enthaltenen FoI- erfolgen; aian spricht dann von Simplexschleifen. Die gen von Datenbits »1«, daß jedes Bit des Steuerzei- Übertragungen können jedoch auch in komplexeren chens aus einem Doppelbit besteht, dessen Phasen- 25 Schleifensystemen erfolgen, bei denen nicht nur eine sprang den Bitwert »0« oder »1« angibt, und daß einzige Schleife vorgesehen ist, oder auch zwischen jedes Nachrichtensignal durch eine von der jeweili- Endstellen, die mittels Telefonleitungen verbunden sind, gen Übertragungsfolgegeschwindigkeit abhängige Wie auch die Verbindungen zwischen den einzelnen Anzahl Doppelbits dargestellt wird, von denen we- Endstellen ausgeführt sind, ist es doch gelegentlich sehr nigstens der Phasensprung des ersten den Signal- 30 wünschenswert, verschieden große Datenübertragungswert »0« oder »1« kennzeichnet Folgegeschwindigkeiten zur Verfügung zu haben. Hohe

2. Empfangsseitige Schaltungsanordnung zur Geschwindigkeiten werden angestrebt zur Erzielung Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, ge- möglichst großer Nachrichtendurchsätze pro Zeiteinkennzeichnet durch einen Zähler (200), dessen Zähl- heit; niedrige Geschwindigkeiten sind andererseits oft eingang sämtliche empfangenen Doppelbits »1« und 35 erwünscht zur Ermöglichung der Übertragung auch bei dessen Löscheingang sämtliche empfangenen Dop- gestörten Leitungen oder in anderen Fällen, in denen pelbits »0« zugeführt werden, durch einen Zähl- gelegentlich die empfangenen Daten nicht den gesendestandsdecodierer (201), der parallel an wenigstens ten Daten gleichen. Des weiteren ist es auch von Vorteil, einen Teil der Zählstufen des Zählers (200) ange- die Übertragungs-Folgegeschwindigkeit wählen zu schlossen ist, und durch einen Speicher (202), dem 40 können, wenn normalerweise nicht über langsame TeIevom Zählstandsdecodierer (201) Kennwerte züge- fonleitungen übertragen wird und die Telefonleitungen führt werden, die charakteristischen Zählständen (6, nur als Hiifsverbindungen benutzt werden sollen, wenn 13, 27, 55, 111) entsprechen und für die sendeseitig die Hauptverbindung ausgefallen ist Da ohne Telefongewählte Übertragungsfolgegeschwindigkeit cha- leitungen arbeitende Systeme mit höheren Geschwinrakteristisch sind. 45 digkeiten betrieben werden können, als diese bei TeIe-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- fonleitungen leider nur möglich sind, ist es erforderlich, durch gekennzeichnet, daß die mit dem Zählstands- verschiedene Übertragungs-Folgegeschwindigkeiten decodierer (201) verbundenen Stufen des Zählers wählen zu können.

(200) die Zählstufen der Binärwerte »1«, »2«, »4«, Es ist in derartigen Anlagen bereits bekannt, zur auto-

»8«, »16«, »32«, »64« sind, daß der Zählstandsdeco- 50 matischen Anpassung des Empfängers an die jeweilige

dierer (201) ein Anzeigesignal dafür liefert, daß der sendeseitig gewählte Übertragungsgeschwindigkeit den

maximale Zählstand noch nicht erreicht ist und daß zu übertragenden Nachrichten ein Steuerzeichen vor-

dieses Signal ein im Zähleingang befindliches UND- anzustellen, das kennzeichnend ist für die Übertra-

Glied (203) geöffnet hält. gungsgeschwindigkeit (IBM Technical Disclosure Bulle-

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, 55 tin, Vol. 14, Nr. 10, März 1972, Seiten 3065 und 3066). Im dadurch gekennzeichnet, daß eine den Empfang ei- Sender befindet sich eine Schaltungsanordnung, welche nes Doppelbits »0« anzeigende Leitung (206) zu die Zahl der Signalübergänge in diesem Steuerzeichen UND-Gliedern (207) in der Verbindung zwischen in einen Zeitraum zählt, der ausreichend ist, um auch ein dem Zählstandsdecodierer (201) und dem Speicher Steuerzeichen zu erkennen, das vom Sender mit der (202) führt, über die eine Wertübertragung zum 60 niedrigsten Übertragungsgeschwindigkeit gesendet Speicher gesteuert wird. wird. Die Schaltungsanordnung weist Zähleinrichtungen, eine Schaltung zur Übersetzung ermittelter Zähl-

werte in Geschwindigkeitssteuersignale sowie einen

einstellbaren Oszillator auf, der über eine Abtastlogik 65 die Abtastsignale für die empfangenen Digitalsignale

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung erzeugt. Um eine sichere Erfassung der zu zählenden von digitalen Nachrichtensignalen und diese begleiten- Signalübergänge im Steuerzeichen zu erreichen, werden Steuersignalen durch Sender, die Nachrichtensigna- den die abgetasteten Daten zunächst mit den vorausge-