DE2408143C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Herstellung des Synchronlaufs von Zählern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Synchronlaufs der Zähler zweier Zählergruppen, innerhalb deren unabhängig von den Verhältnissen in der jeweils anderen Gruppe ein Zählersynchronlauf hergestellt wird, sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Insbesondere in Anlagen der Nachrichtenverarbeitung, bei denen in gleichartigen Anlagenteilen durch Zähler Adressen von Zeitlagen erzeugt werden, innerhalb deren sich Verarbeitungsvorgänge abzuwikkeln h?ben, ist ein absoluter Synchronlauf dieser Zähler erforderlich. Die Herstellung des Synchronlaufs der Zähler kann mit Hilfe eines zentralen Referenzzählers vorgenommen werden, der sehr betriebssicher ist.

Wenn die erwähnten Anlagen eine sehr große Anzahl von Zählern erfordern, ist es zweckmäßig, zur Erhöhung der Betriebssicherheit die Zähler in zwei Gruppen zusammenzufassen, innerhalb deren unabhängig von den Verhältnissen in der jeweils anderen Gruppe mit Hilfe eines gruppenindividuellen Referenzzählers für einen Synchronlauf gesorgt wird, so daß bei einem Außertrittfallen eines dieser Referenzzähler bzw. bei einer Verfälschung der von diesem gelieferten Synchronisiersignale wenigstens der Gleichlauf der einen Hälfte von zu synchronisierenden Zählern aufrechterhalten werden kann. Bei einer derartigen Gruppenaufteilung, die auch aus anderen Gründen sowieso schon vorgesehen sein kann, muß natürlich dafür gesorgt sein, daß sich im Normalfall auch ein Gleichlauf der unter sich synchronen Zähler der Gruppen einstellt. Hierzu genügt es nicht, die beiden Referenzzähler auf Übereinstimmung zu überprüfen und im Falle einer Abweichung wieder einen Gleichlauf herzustellen, da wegen des Fehlens einer Information darüber, welcher der Referenzzähler der gestörte ist, unter Umständen zumindest zeitweise sich eine falsche Referenzperiode einstellen würde.

Durch Verwendung eines der beiden Referenzzählern übergeordneten Referenzzählers wäre es zwar möglich eine derartige Entscheidung zu treffen, der durch die Unterteilung der zu synchronisierenden Zähler in zwei gleiche Gruppen gewonnene Vorteil der Unabhängigkeit der Zähler wäre damit jedoch weitgehend wieder verloren gegangen.

Beim Gegenstand des Anspruchs 1 liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleichlauf der Zähler einer ersten Zählergruppe mit denjenigen einer zweiten Gruppe auf einfache Weise herzustellen, und dabei zu gewährleisten, daß trotz einer Störung von gruppenindividuellen Referenzzählern wenigstens bei der einen Hälfte der zu

synchronisierenden Zähler der Gleichlaufbetrieb aufrechterhalten bleiben kann.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß für jede Zählergruppe ein gruppenindividueller übergeordneter Referenzzähler mit Hilfe einer gruppenindividuellen ersten Referenzzählersynchronisierschaltung Synchronlauf mit einem gruppenindividuellen untergeordneten Referenzzähler herstellt, daß bei Erreichen des Synchronlaufs der beiden Referenzzähler jeweils ei;* der Herstellung des Synchronlaufs der zu synchronisierenden Zähler dienendes Synchronisiersignal an diesen Zählern individuell zugeordnete Synchronisierschaltungen geliefert wird, und daß dieses Synchronisiersignal außerdem zur Herstellung des is Synchronlaufs der den verschiedenen Gruppen von Zählern zugeordneten Referenzzähler einer der jeweils anderen Zählergruppe zugeordneten zweiten Referenzzählersynchronisierschaltung zugeführt wird.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die beiden übergeordneten Referenzzähler in ihrer Funktion gleichwertig und nicht fest aneinander gekoppelt. Da außerdem das der Herstellung des Synchronlaufs der zu synchronisierenden Zähler einer Gruppe dienende Signal jeweils immer erst dann geliefert wird, wenn der Gleichlauf zusammengehöriger Referenzzähler hergestellt ist, kann es nicht zu zeitlichen Überlappungen von Synchronisiervorgängen,die nur im Zusammenhang mit einer der Gruppen Bedeutung haben und Synchronisiervorgängen kommen, die sich zwischen Zählern verschiedener Gruppen abwickeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Anordnung zur Durchführung desselben werden nachstehend anhand von 3 Figuren näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt in Blockbildform ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die F i g. 2 zeigt in Impulsdiagramm der Referenzzähler dieser Schaltungsanordnung.

Die Fig.3 zeigt schaltungstechnische Einzelheiten "to einer bevorzugten Ausführungsform der bei der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 verwendeten Synchronisierschaltungen.

In der Fig. 1 sind von den zu Zählergruppen zusammengefaßten Zählern, bei denen ein Synchronlauf hergestellt werden soll, lediglich der Zähler ZA der Gruppe A und der Zähler Zßder Gruppe ßdargestellt.

Für jede dieser Zählergruppen ist ein gruppenindividueller übergeordneter Referenzzähler RuA bzw. RÜB sowie ein gruppenindividueller untergeordneter Referenzzähler RA bzw. RB vorhanden. Die Übertragsausgänge a von zusammengehörenden Referenzzählern sind jeweils mit den Eingängen einer ersten gruppenindividuellen Referenzzählersynchronisierschaltung SR 1 verbunden. Der Ausgang dieser Synchronisiarschaltungen ist an den Einstelleingang des jeweils zugehörigen untergeordneten Referenzzählers RA bzw. RB angeschlossen.

Die erwähnten Übertragsausgänge a der Referenzzähler liegen außerdem an den beiden Eingängen eines f>o gruppenindividuellen UND-Gliedes UA bzw. UB. Der Ausgang dieser UN D-Glieder ist einerseits an den einen Eingang von den zu synchronisierenden Zählern individuell zugeordneten .Synchronisierschaltungen angeschlossen, von denen in der Fig.] die dem Zähler ZA ^h' der Gruppe A individuell zugeordnete .Synchronisierschaltung 5-4 bzw. die dem Zähler ZB der Gruppe B individuell zugeordnete Synchromsierschaltung SB dargestellt ist Der zweite Eingang dieser .Synchronisierschaltungen SA bzw. SS ist mit dem Übertragsausgang a des zugeordneten Zählers verbunden. Die Ausgänge der Synchronisierschaltungen stehen mit dem Einstelleingang e des jeweils zugeordneten Zählers in Verbindung.

Der Ausgang der erwähnten UND-Glieder UA und UB ist andererseits an den einen Eingang einer zweiten Referenzzählersynchronisierschaltung SR 2 angeschlossen, die zur jeweils anderen Gruppe von Zählern gehört, d.h. also, daß der Ausgang des der Gruppe A zugeordneten UND-Gliedes UA mit dem einen Eingang der Synchronisierschaltung SÄ 2 verbunden ist, die der Gruppe B zugeordnet ist Entsprechend besteht zwischen dem Ausgang des der Gruppe B zugeordneten UND-Gliedes UB und dem einen Eingang der zweiten zur Gruppe A gehörenden Referenzzählersynchronisierschaltung SÄ 2 eine Verbindung.

Die jeweils anderen Eingänge dieser zweiten Referenzzählersyrchronisierschaltungen sind an die Übertragsausgänge a der der jeweils gleichen Gruppe zugeordneten übergeordneten Referenzzähler RÜA bzw. RÜB gelegt

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die erläuterte F i g. 1 und auf die F i g. 2 die Synchronisiervorgänge nach dem erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert.

Es wird zunächst angenommen, daß zwischen dem beispielsweise der Gruppe A von zu synchronisierenden Zählern zugeordneten übergeordneten Referenzzähler RÜA und dem untergeordneten Referenzzähler RA ein Gleichlauf nicht besteht. Durch Vergleich der beim jeweiligen Erreichen des Zählerendstandes an den Übertragsausgängen a auftretenden Übertragsimpulsen durch die erste Referenzzählersynchronisierschaltung SÄ 1 wird ein Synchronisiersignal an deren Ausgang erzeugt, das, dem Einstelleingang des untergeordneten Referenzzählers RA zugeführt, bewirkt, daß dieser Zähler auf den übergeordneten Referenzzähler RÜA aufsynchronisiert wird.

Wenn hierdurch zwischen den beiden Referenzzählern RÜA und ΑΛ gleichlauf hergestellt ist, wird auch durch die an deren Ausgängen a auftretenden Übertragssignale die UND-Bedingung des UND-Gliedes UA erfüllt, so daß dieses ein Synchronisiersignal abgibt.

Dieses der zur Gruppe B gehörenden zweiten Synchronisierschaltung SÄ 2 zugeführte Synchronisiersignal veranlaßt die Herstellung des Gleichlaufs zwischen den der Gruppe A zugeordneten Referenzzählern RÜA und RA und dem der Gruppe zugeordneten übergeordneten Referenzzähler RuB.

Das vom UND-Glied UA abgegebene Synchronisiersignal wird außerdem in der Synchronisierschaltung SA sowie in weiteren anderen zu synchronisierenden Zählern zugeordneten, nicht dargestellten Synchronisierschaltungen mit dem Übertragssignal des jeweils zugeordneten zu synchronisierenden Zählers ZA verglichen, woraufhin wie im Zusammenhang mit den Referenzzählern beschrieben dem Einstelleingang e dieser Zähler ein Einstellsignal zugeführt wird, das die Herstellung des Gleichlaufs dieser zu synchronisierenden Zähler ZA mit den Referenzzählern und damit auch untereinander herstellt.

im Zeitdiagramm gemäß F i g. 2 korn Tier, die insoweit beschriebenen Vorgänge dadurch zum Ausdruck, daii der zum Zeitpunkt 1 auftretende Übertragsimpuls des übergeordneten Referenzzählers RÜA in eine Impuls-

pause zwischen zwei Übertragsimpulsen des untergeordneten Referenzzählers fällt, also zunächst ein Gleichlauf zwischen diesen Zählern nicht besteht, daß zum Zeitfunkt 2 die Übertragsimpuise der Referenzzähler RUA und RA zeitlich zusammenfallen und damit das UND-Glied UA ein Synchronisiersignal abgibt, und daß zum Zeitpunkt 3 das vom UND-Glied UA abgegebene Synchronisiersignal auch mit dem Übertragssignal des übergeordneten, der Gruppe B zugeordneten Referenzzählers RÜB zusammenfällt.

Entsprechend den in der F i g. 2 dargestellten Zeitverhältnissen besteht zum Zeitpunkt 3 noch kein Gleichlauf zwischen dem übergeordneten Referenzzähler RÜB und dem im zugehörigen untergeordneten Referenzzähier RB. Die Herstellung des Gleichlaufs dieser beiden Referenzzähler erfolgt in entsprechender Weise wie bei den der Gruppe A zugeordneten Referenzzähler RÜA und RA, nämlich mit Hilfe der zu dieser Gruppe B gehörigen ersten Referenzzählersynchronisierschaitung SR 1.

Erst wenn der Gleichlauf zwischen diesen beiden Referenzzählern hergestellt ist, siehe Zeitpunkt 4, kann über das UND-Glied UB ein Synchronisiersignal abgegeben werden, das mit Hilfe der Synchronisierschaltungen SBfürdie Herstellung eines Gleichlaufs der zu synchronisierenden Zähler ZB der Gruppe B sorgt. Es ist also vermieden, daß sich Synchronisiervorgänge von Gruppe zu Gruppe mit Synchronsiervorgängen innerhalb der Gruppen zeitlich überlappen.

Aus der Beschreibung der Synchronisationsvorgänge ergibt sich auch, daß immer auf die Referenzzähler derjenigen Gruppe aufsynchronisiert wird, bei der die interne Synchronisation zwischen untergeordneten unci übergeordneten Referenzzähler zuerst beendet ist.

Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Synchronisierschaltungen verwendet, die in der Weise arbeiten, daß beim Vergleich der Übertragsimpulse der in Synchronlauf zu bringenden Zähler jeweils aus derjenigen Art von Ungleichheit, die während einer Impulspause zwischen den vom synchronisierenden Zähler aus dem Vergleich zugeführten Impulsen festgestellt wird, ein Vorbereitungssignal abgeleitet wird, aufgrund dessen der nächstfolgende Übertragsimpuls des synchronisierenden Zählers eine Neueinstellung des durch ihn zu synchronisierenden Zählers veranlaßt. Auf diese Weise ist vermieden, daß zwischenzeitlich auftretende Störimpulse, die sich den Übertragsimpulsen des jeweils synchronisierenden Zählers überlagern, bzw. daß bei Auftreten eines Dauersignals anstelle des vom synchronisierenden Referenzzähler gelieferten Übertragsimpulses es zu einer Neusynchronisierung kommt, obwohl der Gleichlauf zwischen synchronisierendem Zähler und ihm untergeordneten Zähler überhaupt nicht gestört ist Außerdem ist gewährleistet, daß auch bei einer fehlerharten Unterdrückung eines Übertragsimpulses des Referenzzählers keine Neusynchronisierung vorgenommen wird.

In F i g. 3 ist dargestellt, wie eine Synchronisierschaltung mit den obenstehend erwähnten Eigenschaften, beispielsweise die Referenzzählersynchronisierschaltung SR 1 aufgebaut sein kann.

Die in der Figur dargestellte Synchronisierschaltung SR 1 weist eine bistabile, taktflankengesteuerte Kippstufe FF auf. Der eine Informationseingang / dieser Kippstufe ist mit dem Ausgang einer Verknüpfungsschaltung verbunden, die aus dem Negator N I und dem UND-Glied U besteht. Der Eingang des Negators /Vl dieser Verknüpfungsschaltung ist mit dem Übertrags ausgang a des übergeordneten Refercnzzahlers, hier

z. B. des Zählers RÜA verbunden. Der Ausgang des Negators /VI ist an den einen Eingang des erwähnten UND-Gliedes (^angeschlossen,dessen anderer Eingang mit dem Übertragsausgang des untergeordneten Referenzzählers RA verbunden ist.

ίο Der Ausgang Q derjenigen Kippstufenhälfte, die bei Auftreten eines Ansteuersignals am ersten Informationseingang / ein Ausgangssignal abgibt, ist mit dem einen Eingang eines Ausgangs-NAND-Gliedes Na verbunden, dessen anderer Eingang an den Übertrags-

<j ausgang a des übergeordneten Rcfcrcnzzähicrs angeschlossen ist. Der Ausgang y dieses NAND-Gliedes Na steht mit dem Einstelleingang e des untergeordneten Referenzzählers RA in Verbindung.
Die zur Herstellung des Synchronlaufs der Zähler ZA

Μ bzw. ZB dienenden Synchronisierschaltungen SA und 55 sind in der gleichen Weise aufgebaut. Anstelle des vom übergeordneten Referenzzählers gelieferten Übertragssignals wird ihnen das Ausgangssignal eines der UND-Glieder UA oder UBzugeführt und die Stelle des anhand der Fig. 3 beschriebenen untergeordneten Referenzzählers RA nehmen dann die zu synchronisierenden Zähler ZA und ZB ein.

Bei der für den Aufbau der Synchronisationsschaltung verwendeten bistabilen Kippstufe handelt es sich um ein sogenanntes taktflankengesteuertes IK-Flip-Flop (siehe z. B. elektronische Rechenanlagen 10(1968) Heft 1.S.34 bis 40; 40), durch das an den beiden Informationseingängen /und K anliegende binäre Eingangssignalkombinationen bei Auftreten einer Taktflanke eines über den Takteingang Tder Kippstufe zugeführten Steuertaktes übernommen werden. Wenn man nur die Signalwerte an dem im vorliegenden Falle einen ausgenutzten Ausgang Q der bistabilen Kippstufe FF in Betracht zieht, bestehen zwischen den Signalwerten an den Informationseingängen /und K und an dem erwähnten Ausgang Q folgende Zusammenhänge: Bei Anliegen der Eingangssignalkombination / = 0, K-O verbleibt die Kippstufe in derjenigen Kipplage, die sie vorher durch Anlegen einer anderen Signalkombination angenommen hatte. Bei Anliegen der Eingangssignalkombinatiori / = 0, K = 1 nimmt die Kippstufe eine Kipplage ein, in der an dem erwähnten Ausgang der Signalwert C auftritt. Bei der umgekehrten Signalkombination / = 1 /C = O tritt an dem ausgenutzten Ausgang der Signalwert 1 auf. Wenn die Eingangssignalkombinatior / = 1,/C= 1 anliegt, kippt die Kippstufe in den jeweils anderen Kippzustand, so daß an dem erwähnter Ausgang je nach dem vorher eingenommenen Kippzustand der Binärwert 0 oder der Binärwert 1 auftritt.

Wenn der jeweils untergeordnete Zähler so aufge baut ist, daß seine Einstellung in den höchster Zählerstand aufgrund eines Signalwechsels vom Binär wert 1 zum Binärwert 0 an seinem Einstelleingang < erfolgt, dann ist aufgrund der beschriebenen Eigenschaf

^Ml ten der für die Synchronisierschaltung verwendeter bistabilen Kippstufe und aufgrund der beschriebener Verknüpfung der dieser Synchronisierschaltung züge führten Übertragsimpulse gewährleistet, daß die Her Stellung des Gleichlaufes in der obenstehend beschrie

·''- benen Weise unter Vermeidung von durch Störungei des Synchrönisiersignals bedingter Falscheinstellungei erfolgt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung des Synchronlaufs der Zähler zweier Zähiergruppen, innerhalb deren unabhängig von den Verhältnissen in der jeweils anderen Gruppe ein Zählersynchronlauf hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zählergruppe (A, B) ein gruppenindividueller übergeordneter Referenzzähler (RÜA, RÜB) mit Hilfe einer gruppenindividuellen ersten Referenz- "> zählersynchronisierschaltung (SRi) Synchronlauf mit einem gruppenindividuellen untergeordneten Referenzzähler (RA, RB) herstelit, daß bei Erreichen des Synchronlaufs der beiden Referenzzähler (RÜA, RA; RuB, RB) jeweils ein der Herstellung des Synchronlaufs der zu synchronisierenden Zähler (ZA, ZB) der jeweiligen Gruppe (A, 3) dienendes Synchronisiersignal an diesen Zählern individuell angeordnete Synchronisierschaltungen (SA, SB) geliefert wird, und daß dieses Synchronisiersignal *> außerdem zur Herstellung des Synchronlaufs der den verschiedenen Gruppen (AB) von Zählern (ZA, ZB) zugeordneten Referenzzähler einer der jeweils anderen Zählergruppe zugeordneten zweiten Referenzzählersynchronisierschaltung (SR 2) zügeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Synchronlaufs vor Zählern (RÜA, RA; RÜB, RB;ZA;Zß; jeweils durch Vergleich der bei Erreichen des jeweiligen Zähler- ^M endstandes auftretenden Übertragsimpulse und durch Neueinstellung der zu synchronisierenden Zählers mittels eines bei fehlender zeitlicher Übereinstimmung des Auftretens der Übertragsimpulse von der jeweiligen Synchronisierschaltung (SR 1, SR 2, SA, SB) abgegebenen Einstellsignals erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergleich der Übertragsimpulse der in Synchronlauf zu bringenden Zähler (RÜA, ^w RA; RÜB, RB; ZA, ZB) jeweils aus derjenigen Art von Ungleichheit, die während einer Impulspause zwischen dem vom synchronsierenden Zähler aus dem Vergleich zugeführten Impulse festgestellt wird, ein Vorbereitungssignal abgeleitet wird, aufgrund dessen der nächstfolgende Übertragsimpuls des synchronisierenden Zählers eine Neueinstellung des durch ihn zu synchronisierenden Zählers veranlaßt.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie je Gruppe (A, B) von zu synchronisierenden Zählern (ZA, ZB) zwei Referenzzähler RÜA, RA; RÜB, RB)und eine erste (SR 1) und zweite (SR 2) Referenzzählersynchronisierschaltung aufweist, daß die Übertragsausgänge (a) der jeweils zusammengehörenden Referenzzähler (RÜA, RA; RuB, RB) einerseits an die beiden Eingänge der zugehörigen ersten Referenzzählersynchronisierschaltung (SR 1), deren Ausgang mit dem Einstelleingang (e) des untergeordneten Referenzzählers (RA, RB) verbunden ist, und andererseits an die beiden Eingänge eines den Referenzzählerpaaren (RÜA, RA; RÜB, RB) zugeordneten UND-Gliedes (LJA, UB) angeschlossen sind, dessen Ausgang an den einen Eingang der der jeweils ^h=) anderen Zählergruppe (A, B) zugeordneten zweiten Referenzzählersynchronisietschaltung (SR2) angeschlossen ist, deren anderer Eingang mit dem Übertragsausgang (a) des derselben Zählergruppe (A, B) zugeordneten übergeordneten Referenzzählers (RÜA, RÜB) und deren Ausgang mit dem Einstelleingang (e) dieses Referenzzählers (RuA, RÜB) verbunden ist, und daß die Ausgänge der UND-Glieder (UA, UB) außerdem jeweils an den einen Eingang der den zu synchronisierenden Zähler (ZA, ZB) derselben Gruppe (AB) individuell zugeordneten Synchronisierschaltungen (SA, SB) angeschlossen sind, deren anderer Eingang mit dem Übertragsausgang (a) und deren Ausgang mit dem Einstelleingang (e) des jeweils betreffenden zu synchronisierenden Zählers (ZA, ZB) in Verbindung steht