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Schaltungsanordnung zur Steuerung des Informations-
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austauschszwischen den peripheren Einrichtungen und der zentralen
Steuereinrichtung einer Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Informationsaustauschszwischen
den peripheren Einrichtungen und der zentralen Steuereinrichtung einer Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage, wobei die peripheren Einrichtungen über
je ein gemeinsames Adreß-, Informations- und Befehlsvielfach mit dere zentralen
Steuereinrichtung verbunden sind und die Ansteuerung der einzelnen peripheren Einrichtungen
nacheinander zyklisch innerhalb eines kurzen Zeitraums(Zeitschlitz) durch Anlegen
der jeweiligen Adresse an das Adreßvielfach geschieht.
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In zentralgesteuerten Fernmeldevermittlungsanlagen werden alle Vermittlungsvorgänge
durch eine zentrale Steuereinrichtung vorgenormen, welche zu diesem Zweck ven den
-,eripheren Einrichtungen, wie beispielsweise Teilnehmeranschlußschaltungen, Koppelfelder,
Verbindungssätze, Register usw. Informationen benötigt und die peripheren Einrichtungen
aufgrund eingespeichert er Programme in Abhängigkeit von diesen Informationen mit
entsprechenden Befehlen steuert.
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Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um Leitungszustände,
Wählziffern usw. handeln, während die Befehle,zum Beispiel die Durchschaltung einer
Verbindung, das Anlegen eines Hörtones usw. veranlassen.
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Die peripheren Einrichtungen sind in großer Zahl vorhanden, so daß
leicht Schwierigkeiten während des Informationsaustausches auftreten können, besonders
dann, wenn in vielen peripheren Einrichtungen gleichzeitig Informationen auftreten,
welche zur zentralen Steuereinrichtung zu übertragen sind.
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Zur Regelung des Datenaustausches zwischen den peripheren Einrichtungen
und der zentralen Steuereinrichtung werden bereits seit langem Abtasteinrichtungen
verwendet, welche die peripheren Einrichtungen nacheinander zyklisch abtasten, wodurch
sichergestellt ist, daß jeweils nur eine dieser Einrichtungen eine Information abgeben
kann. Durch die zyklische Abtastung wird außerdem eine längere Wartezeit vermieden.
Ebenso wie die Übertragung einer Information von einer peripheren Einrichtung zur
zentralen Steuereinrichtung ist in umgekehrter Richtung auch die Übermittlung eines
Befehls möglich, wobei beide Vorgänge nacheinander für jede periphere Einrichtung
ablaufen können und der Austausch der Informationen über ein gemeinsames Datenvielfach
stattfindet, über welches alle peripheren Einrichtungen mit der zentralen Steuereinrichtung
verbunden sind.
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Eine andere bekannte Lösung des Problems des Datenaustausches besteht
darin, je ein Datenvielfach für jede der beiden Ubertragungsrichtuñgen vorzusehen,
wobei eine Aufteilung der Ansteuerphase (Zeitschlitz) nicht unbedingt notwendig
ist, da die Ubermittlung der Information und des Befehls gleichzeitig erfolgen kann.
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In der Praxis tritt nun der Fall höchst selten auf, daß gleichzeitig
mit der Übernahme einer Information von einer peripheren Einrichtung durch die zentrale
Steuereinrichtung
auch die Ausgabe eines Befehls an die gleiche
periphere Einrichtung ansteht. Das bedeutet, daß mit der Bereitstellung eines Befehls
für eine periphere Einrichtung in der zentralen Steuereinrichtung in der Regel nicht
die sofortige Aussendung erfolgen kann, da in den seltensten Fällen der Abtaster
gerade auf der betreffenden peripheren Einrichtung steht, wenn in der zentralen
Steuereinrichtung ein Befehl für diese bereitgestellt wird.
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Je nach Ausführung der zentralen Steuereinrichtung wird diese entweder
die Verarbeitung der nächsten Information solange aussetzen, bis der zuletzt erarbeitete
Befehl ausgesendet ist oder den Befehl in einem hierfür vorgesehenen Pufferspeicher
ablegen, welcher dann die Übergabe an die periphere Einrichtung übernimmt, sobald
der Abtaster auf der betreffenden peripheren Einrichtung steht. Der Zeitraum für
die Unterbrechung der Informationsverarbeitung der zentralen Steuereinrichtung bzw.
die Zwischenspeicherung beträgt maxinal eine Zykluszeit. Wird nun eine große Zahl
von peripheren Einrichtungen mit einer niedrigen Geschwindigkeit abgetastet, so
können große Wartezeiten für die zentrale Steuereinrichtung auftreten oder der Plifferspeicher
ist mit einer entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen auszurüsten.
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Aus dieser Schilderung der Vorgänge wird deutlich, daß die beschriebenen
Anordnungen bezüglich der Ubermittlung der Befehle mit Mängeln behaftet sind und
zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise die Unterbrechung der Verarbeitung in
der zentralen Steuereinrichtung oder die Bereitstellung zusätzlicher Speicher, erfordern.
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Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lösungsweg aufzuzeigen,
welcher die angeführten Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des
Zeitraumes (Zeitschlitz) durch eine Umschalteeinrichtung während eines ersten Abschnittes
die jeweilige durch einen zyklisch laufenden Adreßgenerator erzeugte Adresse einer
peripheren Einrichtung zur Übermittlung einer Information von dieser an die zentrale
Steuereinrichtung und während eines zweiten Abschnitts eine von der zentralen Steuer
einrichtung im Ausgabespeicher bereitgestellte Adresse einer peripheren Einrichtung
zur Übermittlung eines im Ausgabespeicher abgelegten Befehls zu dieser an das gemeinsame
Adreßvielfach angelegt wird. Auf diese Weiste ist eine sofortige Adressierung derjenigen
peripheren Einrichtung möglich, deren Befehl von der zentralen Steuereinrichtung
ausgegeben wird. Der Ausgabespeicher benötigt dabei nur je einen Speicherplatz für
Adresse und Befehl.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Adreßgenerator
und die Umschalteeinrichtung von einem gemeinsamen Taktgenerator gesteuert werden.
Damit wird die Aufteilung des Zeitschlitzes in zwei Abschnitte sichergestellt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß die zentrale Steuereinrichtung mit der Aufnahme von Adresse und Befehl durch
den Ausgabespeicher über eine Leitung angehalten wird, und daß nach der Übergabe
des Befehls an die betreffende periphere Einrichtung die Freigabe der zentralen
Steuereinrichtung durch den Ausgabespeicher erfolgt. Dadurch wird sichergestellt,
daß in den Ausgabespeicher keine weitere Adresse und Befehl übertragen wird, wenn
die dort bereits eingespeicherte Adresse
und Befehl noch nicht an
die betreffende periphere Einrichtung übermittelt worden ist. Die Unterbrechung
der Verarbeitungszeit der zentralen Steuereinrichtung beträgt dabei weniger als
zwei Zeitschlitze.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der zweite
Abschnitt des Zeitschlitzes zur Ubermittlung eines Befehls an eine periphere Einrichtung
nur dann durch die Umschalteeinrichtung wirksam geschaltet wird, wenn ein Befehl
zur Aussendung im Ausgabespeicher bereitsteht.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß in
das Informationsvielfach zwischen den peripheren Einrichtungen und die zentrale
Steuereinrichtung eine Vorverarbeitungseinheit aingeschleift ist. Durch diese Vorverarb
eitungs einheit wird die zentrale Steuereinrichtung entlastet, indem die von den
peripheren Einrichtung abgegebenen Informationen auf Änderungen überprüft werden.
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Die zentrale Steuereinrichtung erhält dann nur noch Informationen
über Änderungen von Leitungszuständen und nicht iiber den eigentlichen jeweiligen
Leitungszustand.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Einspeicherung
eines Befehls und der dazugehörigen Adresse in den Ausgabespeicher durch die zentrale
Steuereinrichtung veranlaßt wird, und daß die Ausgabe des Speicherinhalts des Ausgabespeichers
an die betreffende periphere Einrichtung durch die Vorderflanke eines Steuertaktes
aus dem Taktgeber eingeleitet wird.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung liegt darin, daß eine erste
Kippstufe mit der Übergabe eines Befehls und der dazugehörigen Adresse an den Ausgabespeicher
durch ein Signal aus der zentralen Steuereinrichtung gesetzt wird, daß durch diese
Kippstufe eine zweite Kippstufe vorbereitet wird, daß die zweite Kippstufe durch
die Vorder flanke eines Signals
aus dem Taktgeber gesetzt wird,
daß der Ausgang der zweiten Kippstufe mit einem Koinzidenzgatter verbunden ist,
welches mit dem Signal aus dem Taktgeber freigegeben wird, und daß mit dem Freigabesignal
am Ausgang des Koinzidenzgatters die Übergabe des Befehls und der Adresse an die
periphere Einrichtung veranlaßt wird, Die Wirkungsweise der Erfindung wird anhand
eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt
ist. Es zeigen: Fig.1 ein Blockschaltbild mit den Einrichtungen zur Steuerung des
Datenaustausch zwischen den peripheren Einrichtungen und der zentralen Steuereinrichtung
einer Fernmeldevermittlungsanlage, Fig.2 ein Blockschaltbild des Ausgabespeichers,
Fig.3 ein Zeitdiagramm, in welchem die Vorgänge innerhalb eines Zeitschlitzes dargestellt
sind.
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In Fig.1 werden die von der zentralen Steuereinrichtung ZST gesteuerten
peripheren Einrichtungen PE gezeigt, welche über je ern geneinsames Adreßvielfach
AL, Informationsvielfach IL und Befehlsvielfach BL mit dieser verbunden sind. Die
Leitungsvielfache AL, IL und BL und die Leitungen AB, I, Al und A2 bestehen aus
einer der Wortlänge der parallel zu übertragenden Daten entsprechenden Anzahl vonEinzelleitungen,
d.h.
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daß beispielsweise bei einer Datenwortlänge von 8 bit jeweils 8 Leitungen
benötigt werden. Unter Datenwort fallen alle verwendeten Begriffe wie Adresse, Information
und Befehl, wobei die Adresse zur Kennzeichnung einer peripheren Einrichtung PE
verwendet wird, die Information eine Meldung von einer peripheren Einrichtung PE
zur zentralen Steuereinrichtung ZST und der Befehl eine Meldung von der zentralen
Steuereinrichtung ZST zu einer peripheren Einrichtung PE bedeutet.
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Ebenso wie von jedem der bereits genannten Leitungsvielfache jeweils
nur eine Leitung dargestellt ist, beschränkt sich die Darstellung der an diesen
angeschlossenen Gatter G1 bis G5 ebenfalls auf jeweils nur ein Gatter; es ist selbstverständlich,
daß in diesen Fällen ebenso viele Gatter wie Einzelleitungen innerhalb eines Leitungsvielfaches
vorhanden sein müssen. Diese Darstellungsweise wurde zum Zweck einer besseren Ubersichtlichkeit
gewählt.
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Der Taktgeber TG steuert über die Leitung T den ständig laufenden
Adreßgenerator AG, welcher als Zähler ausgebildet ist und ebenso viele Zählschritte
besitzt, wie maximal periphere Einrichtungen PE vorhanden sein können. Bei einer
Wortlänge von 8 bit lassen sich 28 = 256 periphere Einrichtungen adressieren. Die
von dem Adreßgenerator AG erzeugten Adressen werden nacheinander an das UND-Gatter
G1 der Umschalteeinrichtung UM angelegt.
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Der Taktgeber TG steuert über die Leitung A außerdem die Schalteinrichtung
S der Umschalteeinrichtung UM, welche die Aufteilung der Dauer des Anstehens einer
Adresse am Ausgang des Adreßgenerators AG in zwei Abschnitte vornimmt.
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es er Zeitraum wird in der weiteren Beschreibung als Zeitschlitz bezeichnet.
Die Schalteinrichtung S besitzt zwei Ausgänge, wobei der Ausgang TZ1 während des
ersten Abschnitts und der Ausgang TZ2 während des zweiten Abschnitts aktiviert wird.
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Mit dem Signal TZ1 erfolgt die Freigabe des UND-Gatters G1, worauf
die augenblicklich anstehende Adresse über das ODER-Gatter G3 auf das Adreßvielfach
AL gelangt. Damit steht die Adresse an den Adreßeingängen aller peripheren Einrichtungen,
wodurch die Ansteuerung derjenigen peripheren Einrichtung PE erfolgt, deren Adresse
mit der angebotenen Adresse übereinstimmt.
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Die angesteuerte periphre Einrichtung PE kann nun eine Information
über einen Betriebszustand an das Informationsvielfach IL übergeben, diese gelangt
über das UND-Gatter G4 und die Leitung I zur zentralen Steuereinrichtung ZST.
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Zur Kennzeichnung des Ursprungs dieser Information wird außerdem über
das UND-Gatter G5 und die Leitung Al die Zählerstellung des Adreßgenerators AG,
welche mit der Adresse der angesteuerten peripheren Einrichtung PE identisch ist,
ebenfalls an die zentrale Steuereinrichtung ZST übertragen.
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Die zentrale Steuereinrichtung ZST, welche ihrerseits aus den aus
den peripheren Einrichtungen gemeldeten Informationen auf Grund von eingespeicherten
Programmen Steuerbefehle für die peripheren Einrichtungen zur Steuerung des Verbindungsaufbaus
erzeugt, übergibt diese zusammen mit der dazugehörigen Adresse der peripheren Einrichtung
über die Leitung AB an den Ausgabespeicher AP. Sobald der Ausgabespeicher AP eine
Adresse und einen Befehl enthält, wird dies der Schalteinrichtung S über die Leitung
APG mitgeteilt, die ihrerseits nun den Ausgang TZ 2 aktiviert, -,.o~aut die Adresse
der betref,enden pe-ipheren Eiurihtwi PE über die Leitung A2 und über das von der
Leitung TZ2 freigegebene UND-Gatter G2 auf das Adreßvielfach AL gelangt.
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Mit der Einspeicherung wurde auch der dazugehörige Befehl durch den
Ausgabespeicher AP an das Befehlsvielfach BL gelegt, so daß die durch die Adresse
auf dem Adreßvielfach AL angesteuerte periphere Einrichtung PE diesen übernehmen
kann. Da die Signale auf den Leitungen TZ1 und TZ2 Jeweils nacheinander innerhalb
eines Zeitschlitzes auftreten, ist während der uebergabe eines Befehls an eine periphere
Einrichtung der Adreßgenerator AG durch das gesperrte UND-Gatter G7 von dem Adreßvielfach
AL abgetrennt.
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Die Aktivierung der Leitung TZ 2 erfolgt in Abhängigkeit des Belegungszustandes
des Ausgabespeichers AP, d.h. nur
wenn ein Befehl an die Peripherie
zu übertragen ist, wird das UND-Gatter G2 freigegeben.
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Um nun zu verhindern, daß bereits ein weiterer Befehl von der zentralen
Steuereinrichtung ZST bereitgestellt wird, bevor der noch im Ausgabespeicher enthaltene
Befehl an die Peripherie weitergegeben wurde, wird mit der ttbernahme eines Befehls
in den Ausgabespeicher AP durch diesen die zentrale Steuereinrichtung ZST über die
Leitung ST kurzzeitig angehalten. Da der Taktgeber TG und die zentrale Steuereinrichtung
wegen der unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht mit dem gleichen Takt
arbeiten können, wird auf diese Weise eine Einfädelung in den Funktionsablauf der
Umschalteeinrichtung UM erreicht und außerdem die Kapazität des Ausgabespeichers
auf einen Befehl beschränkt. Die Wartezeit der zentralen Steuereinrichtung ZST beträgt
dabei weniger als zwei Zeitschlitze.
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Das Zusammenwirken von zentraler Steuereinrichtung ZST, Ausgabespeicher
AP und Umschalteeinrichtung Um ist aus der Fig.2 zu entnehmen, dazu sind in Fig.3
die zeitlichen Abläufe dargestellt.
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Auch für die in Fig.2 gezeigte Anordnung gilt bezüglich der Darstellung
der Leitungsvielfache BL und AL und der Gatter G2, G3, G13 und G14 das bereits Gesagte,
nämlich daß wegen einer besseren Übersichtlichkeit die Darstellung auf jeweils eine
Leitung bzw. Gatter beschränkt wurde.
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Die in Fig.3 gezeigten zeitlichen Abläufe sind mit einem Index versehen,
welcher mit den entsprechenden Leitungen der Fig.1 und 2 jeweils identisch ist.
Das Zeitdiagramm in Fig.3 dient zum Verständnis der gegenseitigen Zeitbeziehungen
der einzelnen Leitungsvorgänge zueinander, welche im folgenden anhand von Fig.2
näher erläutert werden.
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Sobald die zentrale Steuereinrichtung ZST einen Befehl für eine periphere
Einrichtung PE erarbeitet hat, wird dieser an das Leitungsvielfach AB angelegt und
anschließend die Leitung A20 durch die zentrale Steuereinrichtung ZST aktiviert,
wodurch eine Freigabe des Befehlsregisters BRG des Ausgabespeichers AP erfolgt.
Außerdem wird über die Leitung A20 die Kippstufe FF3 zurückgesetzt. Anschließend
stellt die zentrale Steuereinrichtung ZST die Adresse der peripheren Einrichtung,
welcher der Befehl zu übermitteln ist, für das Leitungsvielfach AB bereit. Danach
wird über die Leitung AZ2 das Adreßregister ARG des Ausgabespeichers AP freigegeben
und die von der zentralen Steuereinrichtung ZST auf der Leitung AB angebotene Adresse
übernommen.
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Gleichzeitig wird auch mit der Vorderflanke des auf der Leitung AZ2
erscheinenden Freigabesignals die-Kippstufe FF1 gesetzt, wordurch die zentrale Steuereinrichtung
ZST über die Leitung ST angehalten und das UND-Gatter G12 vorbereitet wird.
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Mit dem Eintreffen des Signals auf der Leitung T16, welches zu einem
beliebigen Zeitpunkt stattfinden kann, wird mit dessen Vorderflanke die durch die
gesetzte Kippstufe FF1 bereits vorbereitete Kippstufe FF2 gekippt. Daraufhin erfolgt
die Freigabe des UND-Gatters G11, das bereits durch das Signal T16 vorbereitet war.
Die Freigabe hat ein Signal auf der Leitung APGzur Folge, mit welchem das UND-Gatter
G21 in der Schalt einrichtung S der Umschalteinrichtung UM vorbereitet wird. Durch
die Schalteinrichtung S erfolgt anschließend die Freigabe des UND-Gatters G21.
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Außerdem wurde das UND-Gatter G12 durch das UND-Gatter G11 freigegeben,
wodurch die UND-Gatter Gel 3 und G14 geöffnet werden und der Befehl auf das Befehlsvielfach
BL gelangt.
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Die Adresse der peripheren Einrichtung PE, für die der
Befehl
bestimmt ist, wird über das durch das UND-Gatter G21 freigegebene UND-Gatter G2
und das ODER-Gatter G3 auf das Adreßvielfach AL übertragen.
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Mit dem Ende des Signals T16 wird mit dessen Rückflanke die Kippstufe
FF3 gesetzt, worauf die Kippstufe FF1 und FF2 zurückgesetzt werden. Das Rücksetzen
der Kippstufe FF3 erfolgt, wie bereits beschrieben, mit der nächsten Übergabe eines
Befehls durch ein Signal auf der Leitung A20. Mit dem Rücksetzen der Kippstufe FF1
wurde auch die Sperre der zentralen Steuereinrichtung ZST über die Leitung ST aufgehoben,
so daß diese mit der Verarbeitung von Vermittlungsdaten und der Erzeugung von Befehlen
fortfahren kann. Der Ausgabespeicher AP ist zur Aufnahme eines neuen Befehls bereit.
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Da das Signal T16 innerhalb jedes Zeitschlitzes Z einmal auftritt,
und zwar in der zweiten Hälfte, werden alle Befehle, die bis zum Erscheines des
Signals T16 bereits im Ausgabespeicher AP abgelegt sind, noch innerhalb des gleichen
Zeitschlitzes Z an die periphere Einrichtung weitergegeben.
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wrfo.g-;e dagegen die Aufnahme in dem A1l,gabespeicher AP erst während
des Signals T16, so kann die Weitergabe des Befehls erst mit dem darauffolgenden
Zeitschlitz Z erfolgen.
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Die Wartezeit für die zentrale Steuereinrichtung liegt deshalb bei
ca.eineinhalb, also weniger als zwei Zeitschlitzen.
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In der beschriebenen Anordnung des Ausführungsbeispiels werden nun
innerhalb eines Abtastzyklus die Leitungszustände in allen peripheren Einrichtungen
als Informationen der zentralen Steuereinrichtung ZST mitgeteilt. Dieser Vorgang
wiederholt sich ständig mit jedem Abtastzyklus. Da es sich bei den Informationen
beispielsweise um die Zustände frei/besetzt, Impuls/kein Impuls usw. handelt, erhält
die zentrale Steuereinrichtung ZST in der Regel mit jedem Abtastzyklus die gleiche
Information von der jeweiligen
peripheren Einrichtung, und zwar
solange wie keine Änderung des Leitungszustandes eintritt. Durch Einschleifen einer
Vorverarbeitungseinheit VE in das Informationsvielfach IL kann nun eine Auswahl
der an die zentrale Steuereinrichtung ZST zu übermittelnden Informationen dahingehend
getroffen werden, daß nur diejenigen Informationen, welche die Änderung eines Leitungszustandes
in einer peripheren Einrichtung markieren, an die zentrale Steuereinrichtung ZST
von der Vorverarbeitungseinheit VE weitergegeben werden. Auf diese Weise wird eine
merkliche Entlastung der zentralen Steuereinrichtung ZST erreicht. Eine solche Vorverarbeitungseinheit
VE kann auf einfache Weise durch einen Speicher mit ebenso vielen Speicherplätzen
wie periphere Einrichtungen PE vorhanden sind und einer Vergleichseinrichtung realisiert
werden, wobei in dem Speicher der jeweilige Leitungszustand während der letzten
Abtastung festgehalten und mit dem Leitungszustand der augenblicklichen Abtastung
verglichen wird und nur bei einer unterschiedlichen Aussage (Änderung) eine Meldung
an die zentrale Steuereinrichtung veranlaßt wird. Die Ansteuerung des Speichers
erfolgt zweckmäßigerweise über die auf der Adreßleitung Al erscheinenden Adressen.
Wie bereits beschrieben, wird auch jede Information an die zentrale Steuereinrichtung
ZST zusainiiien mit der Adresse der betreffenden peripheren Einrichtung PE übermittelt,
in disem Fall geschieht dies durch die Vorverarbeitungseinrichtung VE.
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e e r s e i t e