CH616792A5 - Method for multiplexing and demultiplexing binary signals and device to carry out the method - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE zusammenfügt, derart, dass nach N Zyklen, wobei N die vorge-

1. Verfahren zum Multiplexieren und Demultiplexieren von nannte gleichbleibende Anzahl aufeinanderfolgender Abtast-Binärzeichen, werte bedeutet, ein vollständiges Zählcodewort gebildet ist,

- wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, an die eine Viel- welches drei Bereiche aufweist, von denen jeder aus einer Zahl zahl von Eingangsleitungen (1) und Ausgangsleitungen (2) 5 und einer zugeordneten Signalwertangabe besteht, wobei jede angeschlossen ist, über die die Binärzeichen ankommen bzw. Zahl angibt, wie oft der zugeordnete Signalwert ohne Polari-abgehen, tätswechsel abgetastet wurde,

- wobei jedes Binärzeichen aus einer vorgegebenen Zahl - durch eine zweite Zählschaltung (10), die bei jedem Takt-von Zeichenelementen besteht, welche Zeichenelemente schritt den Inhalt der zugeordneten Zeile vermindert um ein jeweils einem von zwei Signalwerten entsprechen, die jeweils 10 Teilelement, dergestalt, dass nach N Zyklen die Speicherzeile für eine vorgegebene Zeit andauern, leer ist, und das jeweilige Teilelement als Binärzeichen-Teilele-

- wobei zum Erfassen der zu multiplexierenden Binärzei- ment für die Dauer der Zykluszeit auf die zugeordnete Auschen alle Eingangsleitungen (1) bezüglich der auf ihnen gangsleitung aussendet,

momentan vorliegenden Signalwerte zyklisch abgetastet wer- - durch einen zweiten Adressengenerator (13), der syn-

den und wobei die Zykluszeit so kurz ist, dass auf jedes Zeichen-15 chron mit dem ersten Adressengenerator (7) die Übernahme element eine vorgegebene Zahl von Abtastungen entfällt. vollständiger Zählcodeworte vom ersten (5) in den zweiten (19)

- wobei die Abtastwerte jeder Eingangsleitung unter Ver- und vom vierten (20) in den dritten (6) Speicher steuert, wendung gespeicherter, den Leitungen zugeordneter Daten zu - und durch wenigstens einen Prozessor (17,18), der die Zeichenelementen und diese zu codeadressierten Worten Umwandlung von Zählcodeworten in codeadressierte Worte zusammengesetzt werden, welche Worte auf eine Multiplex- 20 und umgekehrt steuert.

sammelschiene (15) ausgegeben werden,

- und wobei jedes über die Multiplexsammelschiene (15)

ankommende codeadressierte Wort zur Demultiplexierung in

ein Binärzeichen umgeformt und als solches auf die durch das

Wort festgelegte Ausgangsleitung (2) ausgesandt wird, 25

gekennzeichnet durch je zwei Verarbeitungsschritte in Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Multiplexieren

Multiplexier- und Demultiplexierrichtung mit folgenden Eigen- und Demultiplexieren von Binärzeichen nach dem Oberbegriff schaften: des ersten Patentanspruchs. Weiter betrifft es eine Vorrichtung

- in Multiplexierrichtung werden durch den ersten Verar- zur Ausübung des genannten Verfahrens.

beitungsschritt für jede Eingangsleitung ( 1 ) j eweils eine gleich- 30 Aus der schweizerischen Patentschrift 482 366 ist bekannt,

bleibende Anzahl aufeinanderfolgender Abtastwerte zusam- asynchron ankommende binäre Zeichen zu übertragen, indem mengefasst zu je einem Zählcodewort, welches angibt, in wel- man die ankommenden Zeichen abtastet, die in den Abtaster-

cher Reihenfolge jeweils wieviel aufeinanderfolgende Abtast- gebnissen enthaltene Redundanz durch logische Bearbeitung werte welchen Signalwertes aufeinanderfolgen; verringert und die so erhaltenen Zeichenworte in einem Syn-

- in Multiplexierrichtung werden durch den zweiten Verar-35 chronverfahren überträgt. Besondere Bedeutung haben derar-beitungsschritt unter Verwendung der gespeicherten, den Ein- tige Anordnungen für Eingangsschaltungen von Fernschreib-gangsleitungen (1) zugeordneten Daten für jede Eingangslei- Vermittlungen, an die viele von Fernschreibstellen kommende tung aus den aufeinanderfolgenden Zählcodeworten aufeinan- Leitungen angeschlossen sind. Die Abtastung und die Verarbei-derfolgende Zeichenelemente und aus diesen codeadressierte tung erfolgt dabei vorteilhafterweise im Zeitmultiplexverfah-Worte zusammengestellt, welche nach Fertigstellung auf die <0 ren, um die hohe Arbeitsgeschwindigkeit elektronischer Schalt-Multiplexsammelschiene (15) ausgegeben werden; kreise ausnutzen zu können.

- in Demultiplexierrichtung wird durch den ersten Verar- In Hasler-Mitteilungen 33 (1974), Heft 3, wird in drei Arti-beitungsschritt unter Verwendung der gespeicherten, den Aus- kein eine vollelektronische Telexzentrale beschrieben, bei der gangsleitungen (2) zugeordneten Daten jedes über die Multi- -das oben genannte Verfahren der Signalabtastung verwendet plexsammelschiene (15) ankommende codeadressierte Wort in 45 wird. Die Verarbeitung der einzelnen Abtastwerte erfolgt eine Folge von Zählcodeworten umgewandelt, welche Folge dabei unter Benutzung von semipermanenten Daten, die den der durch das Wort bestimmten Ausgangsleitung (2) zugeord- Leitungen zugeordnet sind. Solche Daten sind beispielsweise net ist; der verwendete Code und die Schrittgeschwindigkeit. Weiter

- und in Djemultiplexierrichtung werden durch den zweiten gibt es temporäre Daten, die den momentanen Zustand der Verarbeitungsschritt auf jeder Ausgangsleitung (2) ständig so Verarbeitung angeben. Die Daten sind in Speichern enthalten, Signalwerte abgegeben, deren Art, Dauer und Folge durch die in denen für jede Eingangsleitung eine Speicherzeile vorgese-jeweiligen Zählcodeworte festgelegt ist, die durch den ersten hen ist. Eine solche Zeile wird für jeden Verarbeitungsschritt Verarbeitungsschritt nacheinander anfallen. ausgespeichert und danach unverändert oder verändert wieder

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach eingeschrieben.

Anspruch 1, gekennzeichnet, 55 Die Zahl der Leitungen, die durch eine Multiplexeinrich-

- durch wenigstens vier Speicher (5,6,19,20), welche tung abgefragt werden können, ist begrenzt durch die Zeit, die Speicherzeilen aufweisen, wobei die Zeilen des ersten (5) und für einen Verarbeitungsschritt gebraucht wird. Deswegen sind zweiten (19) Speichers den Eingangsleitungen (1) und die Zei- im allgemeinen nur verhältnismässig einfache Verarbeitungs-len des dritten (6) und des vierten (20) Speichers den Ausgangs- schritte möglich, wenn die Zahl der Leitungen nicht zu gering leitungen (2) zugeordnet sind, 60 sein soll. Es ist auch bekannt, direkt am Eingang bestimmte

- durch einen ersten Adressen- und Taktgenerator (7), der Abtastergebnisse auszuwählen, und nur diese weiter zu verar-zyklisch mit dem Abtasttakt die Adressen der Speicherzeilen beiten; doch geht damit ein Teil der Information, insbesondere des ersten (5) und des dritten (6) Speichers aufruft und gleich- über Verzerrungen der Telegraphenzeichen verloren. Die zeitig bei der zugeordneten Eingangsleitung (1) eine Abtastung Schwierigkeit der zu kurzen Verarbeitungszeit wird vermieden und bei der zugeordneten Ausgangsleitung (2) einen Aussende- 65 durch Verwendung eines Verfahrens zum Multiplexieren und schritt auslöst, Demultiplexieren von Binärzeichen mit den im kennzeichnen-

- durch eine erste Zählschaltung (9), die jeden Abtastwert den Teil des ersten Patentanspruchs genannten Eigenschaften, mit dem Inhalt der zugeordneten Zeile des ersten Speichers (5) Die Eigenschaften einer zur Ausübung des Verfahrens ver-

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wendbaren Vorrichtung sind im zweiten Patentanspruch dar- einen Sendeprozessor 18 zum Umsetzen von Zeichenformaten gelegt. in Zählcodeworte, einen Zeichenabarbeitungsspeicher 20 zur

Im folgenden wird das Verfahren und die Vorrichtung Zwischenspeicherung beim Abbau der Zeichenformate, einen anhand der Figuren beispielsweise erläutert. Es zeigen: Zeichenspeicher 22 zur Zwischenspeicherung der angekomme-

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zur 5 nen Zeichenformate, und einen Eingangspufferspeicher 24 zur

Ausübung des Verfahrens Speicherung der auf der Transferstrasse 15 ankommenden Zei-

Fig. 2a das Format eines in der Schaltungsanordnung gebil- chenformate nach dem Prinzip der Warteschlange und zur deten Zählcodewortes und ein Beispiel für dasselbe, Übertragung auf den Zeichenspeicher 22.

Fig. 2b eine dem Zählcodewort von Fig. 2a zugeordnete Sende- und Empfangsseite gemeinsam ist ausser dem zwei-

Abtastgruppe, 10 ten Adressengenerator 13 ein Leitungsdatenspeicher 14, der

Fig. 3 ein Flussdiagramm, das den Vorgang bei der Bildung die für jede Leitung über längere Zeit gleichbleibenden eines Zählcodewortes wiedergibt und semipermanent gespeicherten Daten enthält. Alle in der zwei-

Fig. 4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs- ten Verarbeitungsstufe genannten Speicher ausser dem Einweise der ganzen Schaltung. gangs- und dem Ausgangspufferspeicher 23 und 24 haben für

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Übertragung is jede Eingangs- bzw. Ausgangsleitung eine Speicherzeile, binärcodierter Zeichen von Eingangsleitungen 1 zu einer Multi- Im folgenden sei zur Verdeutlichung der Vorgänge ein Zah-

plextransferstrasse 15 und zur Übertragung von dieser auf die lenbeispiel gegeben. Die Zahl der Leitungen 1 bzw. 2 sei 256,

Ausgangsleitungen 2. ihre Geschwindigkeit betrage 200 Bd. Jedes Zeichenelement

Die Schaltungsanordnung besteht aus zwei Stufen, nämlich hat eine Dauer von 5 ms und wird 18 mal abgetastet. Somit der Sammel- und Verteilstufe I und der Signalverarbeitungs- 20 erfolgen während dieser Zeit auf alle Kanäle zusammengenom-

stufe II. Stufe I enthält: einen Multiplexer 3 und einen Demulti- men:'18x256 = 4608 Abtastungen und 921 600 während einer plexer 4, die über in ihnen enthaltene Leitungsanschlusseinhei- Sekunde, so dass im Mittel alle 1,085 jxs eine Abtastung erfolgt,

ten an die Leitungen angeschlossen sind. Für Senden und Emp- Es werden 18 aufeinander folgende Abtastungen der gleichen fang sind getrennte Leitungen gezeichnet, doch kann auch Leitung zusammengefasst und daraus in noch zu beschreiben-

jedes Leitungspaar zu einer Zweidrahtleitung zusammenge- 25 der Weise in Zählcodewort gebildet, dieses wird dann parallel fasst werden. zur zweiten Verarbeitungsstufe übertragen, so dass für die Ver-

5 ist ein Empfangszählspeicher, 6 ein Sendezählspeicher. arbeitung jedes einzelnen Zahlcodeworts 18x1,085 p,s = 19,53

Beide haben eine Speicherzeile für jede Leitung. 7 ist ein Adres- p,s zur Verfügung stehen. Die gleichen Zeiten gelten für die sengenerator, welcher fortlaufend Adressensignale erzeugt Umwandlung von Zählcodeworten in die Signale der Aus-

und auf Adressenleitung 8 abgibt. Jede Adresse ist einem Lei- 30 gangsleitung.

tungspaar und den zugehörigen Speicherzeilen zugeordnet. 9 Fig. 2a zeigt das Format eines fertig aufgebauten Zählcodeist eine Empfangszählschaltung, 10 eine Sendezählschaltung. In wortes im Empfangs- und im Sendezählspeicher 5 bzw. 6 und jedem Sammel- und Verteilschritt wird eine Adresse aufgeru- ein Beispiel für ein solches Zählcodewort. Oben sind die Num-fen und damit ein Abtastwert aus dem Démultiplexer 3 und die mern der Stellen des Zählcodewortes angegeben. Da die einer entsprechende Speicherzeile aus dem Empfangszählspeicher 5 35 Abtastgruppe entsprechende Zeit gleich der Zeit eines Zeichen-zur Empfangszählschaltung 9, ferner die entsprechende elements ist, können während dieser Zeit selbst bei den höch-Speicherzeile aus dem Sendezählspeicher 6 zur Sendezähl- sten auftretenden Verzerrungen nicht mehr als 2 Polaritätsschaltung 10 und ein Zeichenteilelement von dieser zum Wechsel auftreten.

Démultiplexer 4 übertragen. Am Ende des Arbeitsschrittes In einem fertigen Zählcodewort stehen an Stelle werden geänderte Zählcodeworte in die beiden Speicherzeilen 40 0: Die Polarität des letzten Bits (A3) der Abtastgruppe eingeschrieben, die eine Zusammenfassung der seit einem 1...6: Dualzahl der aufeinanderfolgenden Bits unveränderter bestimmten Zeitpunkt erhaltenen Abtastergebnisse bzw. der Polarität am Ende der Abtastgruppe (Z3)

bis zu einem bestimmten Zeitpunkt auszugebenden Schritt- 7: Vorletzte Polarität (A2, entgegengesetzt zu AI) (wenn vor-

Teilelemente sind. handen)

Eine bestimmte Anzahl von Abtastergebnissen bzw. 45 8...13: Zu dieser Polarität gehörige Bitzahl (Z2) (wenn vorhan-

Schritt-Teilelementen wird zu einer Gruppe zusammengefasst den)

und die den Gruppen entsprechenden Zählcodeworten werden 14 : Polarität der drittletzten Gruppe (AI ) (wenn vorhanden)

zu einem Empfangspufferspeicher 11 bzw. Sendepufferspei- 15...20: Dazugehörige Bitzahl (ZI) (wenn vorhanden)

eher 12 übertragen. Diese beiden Pufferspeicher bilden die Ver- Fig. 2b zeigt eine Abtastgruppe (1. Abtastung rechts, die bindung zwischen der Sammel- und Verteilstufe I und der so letzte links), welche zu dem Zählcodewort in Fig. 2a gehört. Die

Signalverarbeitungsstufe II. Die Übertragung der Zählcode- Abtastgruppe enthält einen Polaritätswechsel, dementspre-

worte zum Empfangspuffer und zum Sendepuffer während chend sind 2 Polaritäten eingetragen, die erste mit 7, die zweite einer Abtast- und Verteilpause wird durch einen zweiten Adres- mit 11 Bits. Der Aufbau des Empfangszählcodewortes sengenerator 13 über die zweite Adressenleitung 16 gesteuert. geschieht folgendermassen: (siehe Flussdiagramm Fig. 3) bei

Dieser Adressengenerator wird über Adressenleitung 8 vom 55 jeder Abtastung wird aus dem Multiplexer 3 der Abtastwert A

ersten Adressengenerator synchronisiert, derart, dass während einer Leitung und aus dem Empfangszählerspeicher 5 die ent-

je 18 Arbeitsschritten der Stufe I ein Arbeitsschritt der Stufe II sprechende Zeile auf die Empfangszählschaltung 9 übertragen,

abläuft, für den demgemäss eine entsprechend lange Zeit zur Aus dem übertragenen Zählcodewort und dem Abtastwert

Verfügung steht. wird ein neues Zählcodewort gebildet und wieder in den Emp-

Die Signalverarbeitungsstufe II enthält auf der Empfangs- 60 fangszählspeicher 5 eingeschrieben. Beim ersten Abtastwert seite: einen Empfangsprozessor 17 zum Umsetzen der Zählco- (Z3 = 0) kommt in die Stelle 0 die Polarität (A - A3) und in das deworte in Zeichenformate, einen Zeichenaufbauspeicher 19 zugehörige Zählfeld (Z3, Bits 1 -6) die Zahl 1. Bei j eder Abtazur Zwischenspeicherung beim Aufbau der Zeichenformate, stung gleicher Polarität (A = A3) der gleichen Leitung wird die einen Zeichenspeicher 21 zur Zwischenspeicherung der ferti- Zahl in diesem Zählfeld um 1 erhöht (Z3+1 — Z3). Wechselt die gen Zeichenformate und einen Ausgangspufferspeicher 23 zur 65 Polarität (A ^ A3), so wird die erste Polarität von Stelle 0 auf Zwischenspeicherung der auf die Multiplextransferstrasse 15 Stelle 7, die Zahl vom ersten Zählfeld in das zweite Zählfeld auszugebenden Zeichen nach dem Prinzip der Warteschlange. (Bits 8-13) übertragen und auf die Stelle 0 die neue Polarität Die Sendeseite der Signalverarbeitungsstufe II enthält: und in das erste Zählfeld die Zahl 1 eingeschrieben. Die Weite-

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ren Abtastungen der zweiten Polarität werden im ersten Zähl- gangspuffer 24 und den Zeichenspeicher 22 zum Zeichenab-feld gezählt. Bei einem etwaigen zweiten Polaritätsfeldwechsel bauspeicher übertragenen Zeichenformate mit Hilfe des Sen-erfolgt wieder eine Verschiebung um sieben Stellen nach links deprozessors 18. Der zeitliche Ablauf der einzelnen Schritte und die Zählung geht im ersten Feld weiter. Dies wird sö lange und der Zusammenarbeit zwischen der ersten und zweiten fortgesetzt, bis 18 Abtastungen gezählt sind, dann wird das 5 Stuf e sind in dem Flussdiagramm Fig. 4 wiedergegeben. In der Zählcodewort auf den Empfangspuffer 11 übertragen und die ersten Signalverarbeitungsstufe wird zunächst in einen Schrittbetreffenden Speicherzähler auf 0 gesetzt. Jeweils gleichzeitig, zähler die Zahl m = 0 eingetragen und die Adresse L im Adress-aber in umgekehrter Richtung erfolgt die Umwandlung der generator 7 um 1 erhöht, dann wird die der neuen Adresse Zählcodeworte, welche vom Sendepuffer 12 zum Sendezähl- zugeordnete Leitung abgetastet und das Wort im Empfangsspeicher 6 übertragen wurden. 10 Speicher entsprechend Fig. 3 verändert. Ebenso wird auf der In der Signalverarbeitungsstufe II speichert der Leitungsda- Leitung gleicher Nummer ein Zeichenteilelement der durch tenspeicher 14 semipermanent die für jede Leitung charakteri- das Zählcodewort bestimmten Polarität ausgesandt und das im stischen Daten. Solche Daten betreffen die Leitungsgeschwin- Sendezählspeicher vorhandene Zählcodewort entsprechend digkeit, den verwendeten Code (5,7 oder 8 Schritte je Zeichen) verändert. Die Zahl m wird um 1 erhöht. Dies geschieht 18 mal. u. a. In dem Zeichenaufbauspeicher 19 und im Zeichenabbau- 15 Gleichzeitig mit der Bearbeitung von 18 Zeilen in der Sammelspeicher 20 sind, wie die Namen besagen, die Daten angegeben, und Verteilerstufe I erfolgt die Verarbeitung einer Abtast-die sich beim Durchlaufen verändern, wie z. B. eine Angabe gruppe bzw. die Erzeugung einer Verteilgruppe in der Signal-über die augenblickliche Aktivität der Leitung, eine Angabe Verarbeitungsstufe II. Danach erfolgt ein Übertrag einer Zeile über die seit dem Beginn des Startzeichens aufgetretene Zahl vom Empfangszählspeicher zum Empfangspufferspeicher und der Abtastungen oder der Zahl der Abtastungen seit Beginn 20 vom Sendepufferspeicher zum Sendezählspeicher. Die Zeile im des letzten Zeichenschrittes und die Nummer dieses Schrittes Empfangszählspeicher wird gelöscht und die Adresse im zwei-im Zeichen usw. Für jeden Verarbeitungsschritt werden jeweils ten Adressgenerator 13 wird um eins erhöht, so dass beim nächfür eine Zeile ein Zählcodewort vom Empfangspuffer und die sten Verarbeitungsschritt die nächste Leitung bearbeitet wird, dazugehörigen Zeilen des Leitungsdatenspeichers 14 und des Die Bearbeitung der Adressen muss nicht notwendiger-Zeichenaufbauspeichers 19 übertragen und daraus das neue in 25 weise zyklisch erfolgen, wenn die angeschlossenen Leitungen den Zeichenaufbauspeicher einzutragende Zeichenformat mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten. Diese erarbeitet. Enthält dieses Zeichenformat das ganze Zeichen, so Geschwindigkeiten können zwischen 50 und 400 Bd liegen, wird es zum Zeichenspeicher 21 und von dort über den Aus- Auch kann die Zahl der Abtastungen bzw:Zeichenteilelemente gangspuffer 23 auf die Sammelleitung 15 übertragen. In ent- für ein Zeichenelement verschieden sein für verschiedene sprechender Weise erfolgt die Umwandlung der über den Ein- 30 Geschwindigkeiten.

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3 Blatt Zeichnungen