DE2453981C3 - Schaltungsanordnung zur Synchronisierung bei Datenübertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Herstellen und Aufrechte Walten des Gleichlaufs zwischen einem Datenempfänger und einem }*> Datensender, der abwechselnd mit den in einem vorgegebenen Zeitraster liegenden Datenschritten auch in einem davon abweichenden Zeitraster oder in keinem Zeitraster liegenden weitere Signale aussendet, deren Schrittdauer größer ist als die Dauer jedes Datenschrit- ·"> tes.

Schaltungsanordnungen zum Herstellen und Aufrechterhalten des Gleichlaufs zwischen einem Datenempfänger und einem Datensender finden beispielsweise Anwendung in Datenübertragungssystemen, die ⁴> keine gesonderte Übertragung des Schritt-Taktes des Datensignals gestatten. Das Herstellen und die Aufrechterhaltung des Gleichlaufs kann dabei mittels einer Synchronisationsschaltung erfolgen, an deren Eingang das empfangene Datensignal anliegt, dessen Zustands- ^o wechsel die Synchronisation bewirken, wie in der DE-AS 20 52 455 näher ausgeführt ist. Bei einem Zeitmultiplexsystem kann nun der Fall auftreten, daß neben dem in einem vorgegebenen Schrittmuster übertragenen Datensignal noch ein von diesem ^v> Schriitmuster abweichendes weiteres Signal übertragen wird, dessen Schrittdauer groß ist gegenüber der des Datensignals. Ein solches Signal ist beispielsweise eine Wählzeicheninformation. Die Übertragung kann dabei in der Weise erfolgen, daß während der Pausen, in «> denen keine Übertragung des Datensignals stattfindet, die Wählzeichen übertragen werden. Dies bedeutet, daß am Eingang der Synchronisationsschaltung während gewisser Zeitabschnitte das Datensignal und während der zwischen diesen Zeitabschnitten liegenden Zeitab- ^h'· schnitte die Wählzeicheninformation anliegt. Soll nun für das Datensignal der Gleichlauf zwischen dem Datenempfänger und dem Datensender während der gesamten Übertragungszeit aufrechterhalten werden, so tritt während der Zeitabschnitte, in denen die Wählzeicheninformation anliegt, eine falsche Einregelung der Synchronisationsschaltung auf.

In der DE-AS 12 90 952 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Synchronisieren von empfängerseitig erzeugten Taktimpulsen mit den Flanken eines zum Empfänger übertragenen binärcodierten Signals angegeben, wobei ein Vergleich der zeitlichen Lage eines von diesen Flanken abgeleiteten Signals mit der zeitlichen Lage der Taktimpulse erfolgt Die Taktimpulse werden durch Teilung der Frequenz eines Oszillators erzeugt Dabei wird je nach Phasenlage der Taktimpulse zum binärcodierten Signal in die Reihe der Oszillatorimpulse ein Impuls eingefügt oder unterdrückt

Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält eine Maßnahme, bei der Impulse, welche kleiner sind als eine halbe Schrittdauer des binärcodierten Signals, als Störimpulse ausgwertet werden. Mit dieser Maßnahme ist es jedoch nicht möglich, Impulse zu unterdrücken, deren Dauer großer ist ais eine bestimmte vorgegebene Zeit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Schaltungsanordnung zum Herstellen und Aufrechterhalten des Gleichlaufs zwischen einem Datenempfänger und einem Datensendtr zu schaffen, die nur die Zustandswechsel des Datensignals auswertet Die Zustandswechsel der weiteren Signale, deren Schrittdauer größer ist als die des Datensignals, sollen dagegen nicht ausgewertet werden.

Diese Aufgabe wird mittels eines in Abhängigkeit vom Auftreten der Polaritätswechsel der ankommenden Schritte von jedem Polaritätswechsel eingeleiteten Prüfimpulses, der durch das Auftreten des nächsten Rasterimpulses eines im Empfänger angeordneten Schritt-Taktgenerators beendet wird und der letzteren in eine definierte Taktstellung einstellt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Priifimpulse dem Schritt-Taktgenerator über eine Sperreinrichtung zugeführt sind, die den ersten Prüfimpuls unterdrückt und die die weiteren Prüfimpulse nur dann weiterleitet, wenn der jeweils nächste Prüfimpuls innerhalb einer Zeit auftritt, die kleiner ist als die Dauer des kürzesten weiteren Signals.

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

F i g. 1 das Prinziprchaltbild des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1.

Das Datensignal, dessen Zustandswechsel zum Herstellen und Aufrechterhalten des Gleichlaufs dienen sollen, liegt während der Zeitabschnitte fs am Eingang A der Schaltungsanordnung an. Während der zwischen den Zeitabschnitten ts liegenden Zeitabschnitte ta liegt am Eingang A der Schaltungsanordnung das gegenüber dem ersten Datensignal langsame weitere Signal an (F i g. 2, Zeile A). Die beiden Zustände des Daten- bzw. des weiteren Signals sind der Η-Zustand (H = High) und der L-Zustand (L=Low). Der Η-Zustand entspricht der positiven Spannung und der L-Zustand einer gegenüber dieser negativen Spannung, beispielsweise der Spannung Null. Der Schritt-Taktgenerator G ist in diesem Ausführungsbeispiel als vierstufiger Binärzähler aufgebaut, der eine Frequenz von 48 kHz auf die Schritt-Taktfrequenz von 3 kHz teilt Ein Η-Zustand am Steuereingang C 1 bewirkt ein Zurücksetzen des Binärzählers in die Anfangsstellung. Der Schritt-Takt ist an den beiden

Ausgängen G 2 und G3 des Schritt-Taktgenerators G abnehmbar. Der Ausgang G 2 Hefen Übernahmeimpulse für die bistabile Kippstufe F und der Ausgang G 3 gibt Schritt-Taktimpulse mit dem Impuls-Pausenverhältnis von 1 :1 ab (Punkt Q. Ein Übernahmeimpuls ist s ein Impuls, mit dem der am Eingang Fl herrschende Signalzustand in die Kippstufe ^übernommen wird. Der Vergleicher V ist als exklusive ODER-Schaltung ausgeführt. Das Zeitglied T ist ein wiedertriggerbares Zeitglied. Bei einem wiedertriggerbaren Zeitglied löst ι ο jeder Eingangsimpuls einen Ausgangsimpuls einer bestimmten Länge stets von neuem unabhängig davon aus, ob ein vorher ausgelöster Ausgangsimpuls bereits beendet ist oder nicht Im Gegensatz dazu ist ein Zeitglied, das nicht wiedertriggerbar ist, erst dann wieder bereit, einen Ausgangsimpuls einer bestimmten Länge abzugeben, wenn ein bereits vorher ausgelöster Ausgangsimpuls beendet und eine anschließende Erholzeit abgelaufen ist Im Ausführungsbeispiel ist das Zeitglied Tals wiedertriggerbarer monostabiler Multivibrator ausgeführt Es ist aber auch möglich, das Zeitglied Tnach dem Zählerprinzip auszuführen.

Tritt am Eingang A ein Zustandswechsel (L-- H oder Η-* L) des gerade anliegenden Signals auf, so übernimmt die bistabile Kippstufe Fzunächst noch nicht den 2ϊ neuen Zustand. Wegen der unterschiedlichen Zustände, die dadurch an beiden Vergleichereingängen Vi und V 2 herrschen, erscheint am Vergleicherausgang V 3 ein Impuls, im folgenden Prüfimpuls genannt (F i g. 2, Zeile V3). Bei der Schaltungsanordnung ist der Ausgang V3 jo des Vergleichers V mit dem Eingang 7*1 des Zeitgliedes T und dem ersten Eingang der UND-Schaltung LJ verbunden, wobei deren Ausgang am Steuereingang G I des Schritt-Taktgenerators G angeschlossen ist. Der Ausgang T2 des Zeitgliedes Tist mit dem zweiten Ji Eingang der UND-Schaltung verbunden. Ein von einem Zustandswechsel des Datensignals herrührender Prüfimpuls, der über die gerade geöffnete UND-Schaltung LJ zum Eingang G1 des Schritt-Taktgenerators G gelangt, bewirkt ein Rücksetzen des Schritt-Taktgene- -tn rators G in die Anfangsstellung und synchronisiert damit den Schritt-Takt auf den betreffenden Zustandswechsel. Durch das Rücksetzen des Schritt-Taktgenerators G wird an dessen Ausgang G 2 ein Übernahmeimpuls ausgelöst, der kurz ist bezogen auf die Schrittdauer. Mit der Vorderflanke dieses Übernahmeimpulses übernimmt nunmehr auch die bistabile Kippstufe Fden am Eingang A herrschenden neuen Zustand des Datensignals.

Gleichzeitig wird wegen der Signalgleichheit an >< > beiden Vert;leichereingängen Vl und V2 der Prüfimpuls am Vergleicherausgang V3 beendet und der Schritt-Taktgenerator G wieder freigegeben (Fig. 2, Zeile B und V3). Die Rückflanke eines jeden am Vergleiche'-ausgang V3 auftretenden Prüfimpulses löst das Zeitglied Taus und es erscheint am Ausgang 7*2 ein positiver Ausgangsimpuls der Länge f (F i g. 2, Zeile V3 und 7*2). Prüfimpulse, deren Abstand zum vorherigen Prüfimpuls kleiner ist als die Länge t, halten den Ausgang 72 des Zeitgliedes T im Η-Zustand und gelangen über die durch diesen Η-Zustand vorbereitete UND-Schaltung i/zum Steuereingang G 1 des Schritt-Taktgenerators G(Zeile V3, T2 und G 1). Prüfimpalse, deren Abstand zum vorherigen Prüfimpuls größer ist als die Länge t, gelangen nicht zum Steuereingang G1 des Schritt-Taktgenerators G, da die UND-Schaltung U durch den L-Zustand am Zeitgliedausgang T2 nunmehr gesperrt ist Dieses Sperren erfolgt, weil das Zeitglied T etwas verzögert gegenüber der Rückflanke der am Vergleicherausgang V3 auftretender! Prüfimpulse anspricht

Die Länge rdes Ausgangsimpulses vom Zeitglied Fist erfindungsgemäß so bemessen, daß ;e länger als die Schrittdauer des Datensignais, aber k.ür:er ist als die kürzeste Schrittdauer des weiteren Signals. Entsprechend der Funktionsweise der Schaltungsanordnung ist der Abstand zwischen zwei Prüfimpuisen gleich am Abstand -ier beiden am Eingang A bzw. am Flipflopausgang F2 auftretenden Zustandswechsel, welche diese beiden Prüfimpulse bewirken (F i g. 2, Zeile A, B und V3). Durch die Bemessung der Länge t des Ausgangsimpulses von Zeitglied T können daher Zustandswechsel des weiteren Signals keine fehlerhafte Synchronisation des Schritt-Taktgenerators G bewirken.

Beim Datensignal kann der Fall auftreten, daß nicht sämtliche Zustandswechsel zu einer Synchronisation des Schritt-Taktgeiierators beitragen, weil die Zeit zwischen zwei Zustandswechseln größer ist als die Länge t des Ausgangsimpulses von Zeitglisd T. Ist das Verhältnis k der kürzesten Schrittdauer des weiteren Signals zur Schrittdauer des Datensignal groß, beispielsweise /r>4, so ist es vorteilhaft, die Länge t so zu bemessen, daß sie zwar kürzer ist als die kürzeste Sch.ittdauer des weiteren Signals, aber noch lang gegenüber der Schrittdauer des Datensignals. Bei sehr kleinen Werten von k(k~ 1,2... 13} ist es ebenfalls noch möglich, die Zustandswechsel des weiteren Signals für die Synchronisation zu sperren. In diesem Fall tragen dann allerdings nur noch die Zustandswechsel des Datensignals zur Synchronisation des Schritt-Taktgenerators G bei, deren Abstand zum vorherigen Zustandswechsel eine einfache Schrittdauer beträgt. Tritt dieser Betriebsfall auf, so muß auf eine kleine Differenz (ΔΤ—10~⁴) zwischen der Schrittdauer des ersten Datensignals und der des freilaufenden Schritt-Taktgener-.tcrs Ggeachtet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Herstellen und Aufrechterhalten des Gleichlaufs zwischen einem Datenempfänger und einem Datensender, der abwechselnd mit den in einem vorgegebenen Zeitraster liegenden Datenschritten auch in einem davon abweichenden Zeitraster oder in keinem Zei [raster liegende weitere Signale aussendet, deren Schrittdauer größer ist als die des Datensignals, wobei in Abhängigkeit vom Auftreten der Polaritätswechsel der ankommenden Datenschritte jeder Polaritätswechsel einen Prüfimpuls einleitet, der durch das Auftreten des nächsten Rasterimpulses eines im Empfänger angeordneten Schritt-Takt- '5 generators beendet wird und der letzteren in eine definierte Taktstellung einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfimpulse dem Schritt-Taktgenerator über eine Sperreinrichtung (U. T) zugeführt sind, die den ersten Prüfimpuls unterdrückt und die die weiteren Prüfimpulse nur dann weiterleitet, wenn der jeweils nächste Prüfimpuls innerhalb einer Zeit auftritt, die kleiner ist als die Dauer des kürzesten weiteren Signals.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (T) der Sperreinrichtung als wiedertriggerbarer monostabiler Multivibrator ausgeführt ist.