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Die Erfindung betrifft eine Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragüng zum Umwandeln von
Eingabezellendaten mit einer Eingabephase in Ausgabezellendaten mit
einer Ausgabephase, die sich von der Eingabephase
unterscheidet.
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Eine der beschriebenen Art entsprechende herkömmliche
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung dient
zur Verwendung in einem Kommunikationssystem mit asynchronem
Übertragungsmodus (ATM) zur Übertragung und zum Austausch von
Zellen zwischen einer ersten und zweiten ATM-Schaltung. Die
erste ATM-schaltung arbeitet entsprechend einem ersten
Taktsignal und einer ersten Zellenphasenimpulsfolge. Die zweite
ATM-schaltung arbeitet entsprechend einem zweiten Taktsignal
und einer zweiten Zellenphasenimpulsfolge, die vom ersten
Taktsignal bzw. von der ersten Zellenphasenimpulsfolge
unabhängig sind. Die erste und die zweite Zellenphasenimpulsfolge
weisen jeweils eine Folge von Zellenphasenimpulsen auf. Die
erste und die zweite Zellenphasenimpulsfolge haben eine erste
bzw. zweite Periode. Jede der Zellen ist ein Paket mit fester
Bitlänge. Die erste ATM-Schaltung erzeugt als erste
Zellendaten die Zellen synchron zum ersten Taktsignal und zur ersten
Zellenphasenimpulsfolge. Die zweite ATM-Schaltung empfängt
als zweite Zellendaten die Zellen synchron zum zweiten
Taktsignal und zur zweiten Zellenphasenimpulsfolge. Die
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung ist zwischen
der ersten und der zweiten ATM-Schaltung verbunden. Der
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung werden
die ersten Zellendaten als die Eingabezellendaten zugeführt,
um die zweiten Zellendaten als die Ausgabezellendaten zu
erzeugen.
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Insbesondere wird der Phasen- und Ratenwandlerschaltung
für Zellenübertragung das erste Taktsignal und die erste
Zellenphasenimpulsfolge durch die erste ATM-Schaltung als
Schreibtaktsignal bzw. externe Schreibimpulsfolge zugeführt.
Außerdem wird der Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung das zweite Taktsignal und die zweite
Zellenphasenimpulsfolge durch die zweite ATM-Schaltung als
Lesetaktsignal bzw. externe Leseimpulsfolge zugeführt. Die
herkömmliche Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung weist einen Puffer auf, dem die Eingabezellendaten
als Schreibzellendaten zugeführt werden und der
Lesezellendaten als die Ausgabezellendaten erzeugt. Der Puffer hält die
Schreibzellendaten als Haltezellendaten, um die
Haltezellendaten als die Lesezellendaten zu erzeugen. Zur herkömmlichen
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung
gehört ferner eine Hauptsteuereinheit zum Steuern des Puffers,
um die Schreibzellendaten in den Puffer als die
Haltezellendaten als Reaktion auf das Schreibtaktsignal und die externe
Schreibimpulsfolge einzuschreiben und um die Haltezellendaten
aus dem Puffer als die Lesezellendaten als Reaktion auf das
Lesetaktsignal und die externe Leseimpulsfolge auszulesen.
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Normalerweise arbeitet die herkömmliche Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung unter der Annahme,
daß eine Sicherheit stationär insgesamt für das
Schreibtaktsignal, die externe Schreibimpulsfolge, das Lesetaktsignal
und die externe Leseimpulsfolge sowie die feste Bitlänge der
Zelle hergestellt ist. Eine solche Sicherheit ist aber z. B.
dann nicht hergestellt, wenn eine Auslassung im
Schreibtaktsignal, in der externen Schreibimpulsfolge, im Lesetaktsignal
und in der externen Leseimpulsfolge durch eine Fehlfunktion
der ersten und/oder der zweiten ATM-Schaltung auftritt und/
oder wenn sich ein Pseudoimpuls durch Rauschmischung bildet.
Unter diesen Umständen kommt es zur Phasenverschiebung beim
Schreiben und/oder Lesen der Zellen. Als Ergebnis ist die
herkömmliche Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung dahingehend nachteilig, daß Überschußdaten im
Puffer verbleiben.
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Außerdem verursachen die verbleibenden Überschußdaten
eine Phasenverschiebung zwischen der externen Leseimpulsfolge
und den Ausgabezellendaten. Die herkömmliche Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung ist dahingehend
mangelhaft, daß es unmöglich ist, autonom das Auftreten eines
solchen Primärfehlers zu detektieren.
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Ein weiterer Fehler, z. B. ein Überlauf oder ein
Unterlauf, den die Steuereinheit nicht detektiert, tritt im Puffer
als Sekundärfehler auf. Zur Korrektur eines solchen
Sekundärfehlers muß die Steuereinheit den Puffer initialisieren.
Folglich ist die herkömmliche Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung dahingehend nachteilig, daß eine
solche Initialisierung den Puffer veranlaßt, andere normale
Zellendaten zu verwerfen, und während der Initialisierung der
Betrieb der ersten und zweiten ATM-Schaltung stoppt.
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Die US-A-4961188 offenbart eine synchrone
Frequenzcodiertechnik zur Taktrückgewinnung in einem Breitbandnetz, bei
der ein Quellensystem-Steuertakt verwendet wird, der eine
höhere Frequenz als die eines Nutzsignals hat, wodurch ein
Datenunterlaufzustand im Prozeß der Zellenzusammenstellung
mit einer Rate auftritt, die eine Funktion der Differenz
zwischen diesen Taktfrequenzen ist.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung vorzusehen,
die eine Fehlerausdehnung auf ein Mindestmaß verringern kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
der beschriebenen Art entsprechende Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung vorzusehen, die sich
automatisch aus einigen Fehlfunktionen nach Wiederkehr ihrer
Normalbedingungen wiederherstellen kann, obwohl eine externe
Schreibimpulsfolge und/oder eine externe Leseimpulsfolge über
eine anomale Periode zugeführt werden.
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Weitere Aufgaben der Erfindung werden im Verlauf der
Beschreibung deutlich.
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Diese Aufgaben werden mit der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung gemäß den Ansprüchen gelöst.
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Bei der Beschreibung des Grundgedanken eines Aspekts der
Erfindung dürfte verständlich sein, daß eine Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung zur Verwendung in
einem Kommunikationssystem mit asynchronem Übertragungsmodus
zur Übertragung und zum Austausch von Zellen zwischen einer
ersten und zweiten asynchronen Übertragungsmodusschaltung
dient. Die erste asynchrone Übertragungsmodusschaltung
arbeitet entsprechend einem ersten Taktsignal und einer ersten
Zellenphasenimpulsfolge. Die zweite asynchrone
Übertragungsmodusschaltung arbeitet entsprechend einem zweiten Taktsignal
und einer zweiten Zellenphasenimpulsfolge, die vom ersten
Taktsignal bzw. von der ersten Zellenphasenimpulsfolge
unabhängig sind. Die erste und die zweite Zellenphasenimpulsfolge
weisen jeweils eine Folge von Zellenphasenimpulsen auf. Die
erste und die zweite Zellenphasenimpulsfolge haben eine erste
bzw. zweite Periode. Jede der Zellen ist ein Paket mit fester
Bitlänge. Die erste asynchrone Übertragungsmodusschaltung
erzeugt als erste Zellendaten die Zellen synchron zum ersten
Taktsignal und zur ersten Zellenphasenimpulsfolge. Die zweite
asynchrone Übertragungsmodusschaltung empfängt als zweite
Zellendaten die Zellen synchron zum zweiten Taktsignal und
zur zweiten Zellenphasenimpulsfolge. Der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung werden die ersten
Zellendaten als Eingabezellendaten zugeführt, um die zweiten
Zellendaten als Ausgabezellendaten zu erzeugen. Der
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung wird das
erste Taktsignal und die erste Zellenphasenimpulsfolge durch
die erste asynchrone Übertragungsmodusschaltung als
Schreibtaktsignal bzw. externe Schreibimpulsfolge zugeführt. Der
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung wird
das zweite Taktsignal und die zweite Zellenphasenimpulsfolge
durch die zweite asynchrone Übertragungsmodusschaltung als
Lesetaktsignal bzw. externe Leseimpulsfolge zugeführt. Die
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung weist
einen Puffer auf, dem die Eingabezellendaten als
Schreibzellendaten zugeführt werden und der Lesezellendaten als die
Ausgabezellendaten erzeugt. Der Puffer hält die
Schreibzellendaten als Haltezellendaten, um die Haltezellendaten als
die Lesezellendaten zu erzeugen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die vorstehend
beschriebene Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung auf: eine interne
Schreibimpuls-Erzeugungseinrichtung, der die externe Schreibimpulsfolge zugeführt wird
und die durch jeden Zellenphasenimpuls der externen
Schreibimpulsfolge voreingestellt wird, zum Erzeugen einer internen
Schreibimpulsfolge mit einer vorbestimmten Schreibperiode auf
der Grundlage jedes Zellenphasenimpulses der externen
Schreibimpulsfolge, obwohl kein Zellenphasenimpuls der
externen Schreibimpulsfolge zur internen
Schreibimpuls-Erzeugungseinrichtung geführt wird. Unter Zuführung der externen
Leseimpulsfolge und Voreinstellung durch jeden Zellenphasenimpuls
der externen Leseimpulsfolge erzeugt eine interne Leseimpuls-
Erzeugungseinrichtung eine interne Leseimpulsfolge mit einer
vorbestimmten Leseperiode auf der Grundlage jedes
Zellenphasenimpulses der externen Leseimpulsfolge, obwohl kein
Zellenphasenimpuls der externen Leseimpulsfolge zur internen
Leseimpuls-Erzeugungseinrichtung geführt wird. Unter Verbindung
mit der internen Schreibimpuls-Erzeugungseinrichtung, der
internen Leseimpuls-Erzeugungseinrichtung und dem Puffer sowie
unter Zuführung des Schreib- und Lesetaktsignals steuert eine
Steuereinrichtung den Puffer, um die Schreibzellendaten in
den Puffer als die Haltezellendaten als Reaktion auf das
Schreibtaktsignal und die interne Schreibimpulsfolge
einzuschreiben und um die Haltezellendaten aus dem Puffer als die
Lesezellendaten als Reaktion auf das Lesetaktsignal und die
interne Leseimpulsfolge auszulesen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung;
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Fig. 2 zeigt eine Impulsübersicht zum Beschreiben eines
Betriebs der herkömmlichen Phasen- und Ratenwandlerschaltung
für Zellenübertragung von Fig. 1;
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Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines internen
Schreib(Lese-)Impulsgenerators zur Verwendung in der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung von Fig. 3;
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Fig. 5 zeigt eine Impulsübersicht zum Beschreiben eines
Schreibbetriebs der Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung von Fig. 3;
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Fig. 6 zeigt eine Impulsübersicht zum Beschreiben eines
weiteren Schreibbetriebs der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung von Fig. 3;
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Fig. 7 zeigt eine Impulsübersicht zum Beschreiben eines
Lesebetriebs der Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung von Fig. 3; und
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Fig. 8 zeigt eine Impulsübersicht zum Beschreiben eines
weiteren Lesebetriebs der Phasen- und Ratenwandlerschaltung
für Zellenübertragung von Fig. 3.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Anhand von Fig. 1 wird zunächst eine herkömmliche
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung
beschrieben, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern.
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Die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung wandelt Eingabezellendaten ICD mit einer Eingabephase in
Ausgabezellendaten OCD mit einer Ausgabephase um, die sich
von der Eingabephase unterscheidet.
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Die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung dient zur Verwendung in einem Kommunikationssystem mit
asynchronem Übertragungsmodus (ATM) zur Übertragung und zum
Austausch von Zellen zwischen einer ersten und zweiten ATM-
Schaltung. Die erste ATM-Schaltung arbeitet entsprechend
einem ersten Taktsignal und einer ersten
Zellenphasenimpulsfolge. Die zweite ATM-Schaltung arbeitet entsprechend einem
zweiten Taktsignal und einer zweiten Zellenphasenimpulsfolge,
die vom ersten Taktsignal bzw. von der ersten
Zellenphasenimpulsfolge unabhängig sind.
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Die erste und die zweite Zellenphasenimpulsfolge weisen
jeweils eine Folge von Zellenphasenimpulsen auf. Die erste
und die zweite Zellenphasenimpulsfolge haben eine erste bzw.
zweite Periode. Jede der Zellen ist ein Paket mit fester
Bitlänge.
Jede Zelle hat ein Kopffeld, das Ziel- und
Steuerinformationen enthält, und ein Nutzfeld, das Dateninformationen
enthält.
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Die erste ATM-Schaltung erzeugt als erste Zellendaten
die Zellen synchron zum ersten Taktsignal und zur ersten
Zellenphasenimpulsfolge. Die zweite ATM-Schaltung empfängt als
zweite Zellendaten die Zellen synchron zum zweiten Taktsignal
und zur zweiten Zellenphasenimpulsfolge.
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Die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung ist zwischen der ersten und der zweiten ATM-Schaltung
verbunden. Der Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung werden die ersten Zellendaten als die
Eingabezellendaten ICD zugeführt, um die zweiten Zellendaten als die
Ausgabezellendaten OCD zu erzeugen.
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Insbesondere wird der Phasen- und Ratenwandlerschaltung
für Zellenübertragung das erste Taktsignal und die erste
Zellenphasenimpulsfolge durch die erste ATM-Schaltung als
Schreibtaktsignal WCK bzw. externe Schreibimpulsfolge EWP
zugeführt. Außerdem wird der Phasen- und Ratenwandlerschaltung
für Zellenübertragung das zweite Taktsignal und die zweite
Zellenphasenimpulsfolge durch die zweite ATM-Schaltung als
Lesetaktsignal RCK bzw. externe Leseimpulsfolge ERP
zugeführt.
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Die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung weist einen Ersteingang/Erstausgang-Puffer (FIFO-Puffer)
11 auf. Dem FIFO-Puffer 11 werden die Eingabezellendaten ICD
als Schreibzellendaten WCD zugeführt. Der FIFO-Puffer 11 hält
die Schreibzellendaten WCD als Haltezellendaten, um die
Haltezellendaten als Lesezellendaten RCD zu erzeugen.
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Ferner weist die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung eine Hauptsteuereinheit 12 auf. Der
Hauptsteuereinheit 12 wird das Schreibtaktsignal WCK, die externe
Schreibimpulsfolge EWP, das Lesetaktsignal RCK und die
externe Leseimpulsfolge ERP zugeführt. Die Hauptsteuereinheit 12
steuert den FIFO-Puffer 11, um die Schreibzellendaten WCD in
den FIFO-Puffer 11 als die Haltezellendaten als Reaktion auf
das Schreibtaktsignal WCK und die externe Schreibimpulsfolge
EWP einzuschreiben und die Haltezellendaten aus dem
FIFO-Puffer 11 als die Lesezellendaten RCD als Reaktion auf das
Lesetaktsignal RCK und die externe Leseimpulsfolge ERP
auszulesen.
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Anhand von Fig. 2 wird ein Betrieb der herkömmlichen
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung von
Fig. 1 beschrieben. Das Schreibtaktsignal WCK, die externe
Schreibimpulsfolge EWP und die Schreibzellendaten WCD sind in
Fig. 2 auf einer ersten bis dritten Zeile mit der Bezeichnung
WCK, EWP und WCD über einem ersten offenen Pfeil A1
dargestellt. Der FIFO-Puffer 11 ist unter dem ersten offenen Pfeil
A1 und über einem zweiten offenen Pfeil A2 dargestellt. Unter
dem zweiten offenen Pfeil in Fig. 2 sind das Lesetaktsignal
RCK, die externe Leseimpulsfolge ERP und die Lesezellendaten
RCD auf einer vierten bis sechsten Zeile mit der Bezeichnung
RCK, ERP und RCD dargestellt.
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Die externe Schreibimpulsfolge EWP der ersten
Zellenphasenimpulsfolge hat eine erste Periode, die normalerweise
gleich einer normalen, mit Twc bezeichneten Schreibperiode
ist. Die Schreibzellendaten WCD weisen z. B. die mit Cn,
Cn+1, Cn+2 usw. bezeichneten Zellen auf. Jede der Zellen der
Schreibzellendaten WCD ist durch zwei benachbarte
Zellenphasenimpulse der externen Schreibimpulsfolge EWP abgegrenzt.
Jede der Zellen der Schreibzellendaten WCD hat eine feste
Bitlänge, die z. B. einer Länge von dreiundfünfzig Bits
entspricht.
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Als Reaktion auf das Schreibtaktsignal WCK und die
externe Schreibimpulsfolge EWP steuert die Hauptsteuerung 12
den FIFO-Puffer 11, um die Schreibzellendaten WCD in den
FIFO-Puffer 11 als die Haltezellendaten einzuschreiben, wobei
die Haltezellendaten gemäß Fig. 2 in die Zellen Cn, Cn+1,
Cn+2 usw. aufgeteilt sind.
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Die externe Leseimpulsfolge ERP oder die zweite
Zellenphasenimpulsfolge hat eine zweite Periode, die normalerweise
gleich einer normalen, mit Trc bezeichneten Leseperiode ist.
Als Reaktion auf das Lesetaktsignal RCK und die externe
Leseimpulsfolge ERP steuert die Hauptsteuereinheit 12 den FIFO-
Puffer 11, um die Haltezellendaten aus dem FIFO-Puffer 11 als
die Lesezellendaten RCD mit den Zellen Cn, Cn+1, Cn+2 usw.
gemäß Fig. 2 auszulesen.
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Unter erneutem Bezug auf Fig. 1 erkennt die
Hauptsteuereinheit 12 eine Schreibzellenanzahl anhand des
Schreibtaktsignals WCK und der externen Schreibimpulsfolge EWP. Außerdem
erkennt die Hauptsteuerung 12 eine Lesezellenanzahl anhand
des Lesetaktsignals RCK und der externen Leseimpulsfolge ERP.
Die Hauptsteuerung 12 vergleicht die Schreibzellenanzahl mit
der Lesezellenanzahl, um eine Haltezellenanzahl zu
detektieren, die gleich der Anzahl der Zellen in den Haltezellendaten
ist, die im FIFO-Puffer 11 gehalten werden. Ist die
Haltezellenanzahl gleich null, d. h., sind keine Haltezellendaten
oder Lesezellendaten RCD im FIFO-Puffer 11 vorhanden, erzeugt
die Hauptsteuereinheit 12 ein Leseauswahlsignal RS.
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Ferner weist die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für
Zellenübertragung eine Leerzellen-Erzeugungsschaltung 21 und
einen Leseselektor 22 auf. Die Leerzellen-Erzeugungsschaltung
21 erzeugt Leerzellendaten IC. Die Leerzellendaten IC werden
zum Leseselektor 22 geführt. Dem Leseselektor 22 werden
außerdem die Lesezellendaten RCD durch den FIFO-Puffer 11
zugeführt. Als Reaktion auf das Leseauswahlsignal RS wählt der
Leseselektor 22 die Lesezellendaten RCD oder die
Leerzellendaten IC als die Ausgabezellendaten OCD aus. Insbesondere
wählt der Leseselektor 22 die Lesezellendaten RCD als die
Ausgabezellendaten OCD aus, wenn das Leseauswahlsignal RS
fehlt. Der Leseselektor 22 wählt die Leerzellendaten IC als
die Ausgabezellendaten OCD aus, wenn das Leseauswahlsignal RS
vorhanden ist. Die Ausgabezellendaten OCD werden zur zweiten
ATM-Schaltung geführt.
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Für die herkömmliche Phasen- und Ratenwandlerschaltung
für Zellenübertragung wird angenommen, daß eine Sicherheit
stationär insgesamt für das Schreibtaktsignal WCK, die
externe Schreibimpulsfolge EWP, das Lesetaktsignal RCK und die
externe Leseimpulsfolge ERP sowie die feste Bitlänge der
Zelle hergestellt ist. Außerdem muß die Hauptsteuereinheit 12
den FIFO-Puffer 11 durch ein Steuersignal CO initialisieren,
wenn ein Überlauf oder Unterlauf im FIFO-Puffer 11 auftritt.
Als Ergebnis ist die herkömmliche Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung dahingehend mangelhaft, daß
eine Fehlerausweitung nicht auf ein Mindestmaß verringert
werden kann, was in der Einleitung dieser Beschreibung
erwähnt wurde.
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Anhand von Fig. 3 wird eine Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung beschrieben; Die Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung ähnelt in Aufbau
und Betrieb der herkömmlichen Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung von Fig. 1 mit der Ausnahme, daß
die Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung
ferner eine Stopfzellen-Erzeugungsschaltung 31, einen
Schreibselektor 32, eine Schreibsteuereinheit 40 und eine
Lesesteuereinheit 50 aufweist und die Hauptsteuereinheit
abgewandelt ist. Daher ist die Hauptsteuereinheit mit 12a
bezeichnet.
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Die Schreibsteuereinheit 40 weist einen internen
Schreibimpulsgenerator 41 und einen Schreibperiodenkomparator
42 auf. Dem Schreibimpulsgenerator 41 wird das
Schreibtaktsignal WCK und die externe schreibimpulsfolge EWP zugeführt.
Der Schreibimpulsgenerator 41 wird durch jeden
Zellenphasenimpuls der externen Schreibimpulsfolge EWP voreingestellt.
Der Schreibimpulsgenerator 41 erzeugt eine interne
Schreibimpulsfolge IWP mit einer vorbestimmten Schreibperiode auf der
Grundlage jedes Zellenphasenimpulses der externen
Schreibimpulsfolge EWP, obwohl ihm kein Zellenphasenimpuls der
externen Schreibimpulsfolge EWP zugeführt wird. Bei normaler oder
ordnungsgemäßer Zuführung der externen Schreibimpulsfolge EWP
zum internen Schreibimpulsgenerator 41 ist die vorbestimmte
Schreibperiode gleich der normalen Schreibperiode Twc.
Anstelle der externen Schreibimpulsfolge EWP wird die interne
Schreibimpulsfolge IWP zur Hauptsteuereinheit 12a geführt.
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Dem Schreibperiodenkomparator 42 wird die externe
Schreibimpulsfolge EWP und die interne Schreibimpulsfolge IWP
zugeführt. Der Schreibperiodenkomparator 42 vergleicht die
erste Periode der externen Schreibimpulsfolge EWP mit der
vorbestimmten Schreibperiode der internen Schreibimpulsfolge
IWP. Der Schreibperiodenkomparator 42 erzeugt ein
Schreibauswahlsignal WS, wenn die erste Periode kürzer als die
vorbestimmten Schreibperiode ist. Das Schreibauswahlsignal WS wird
zum Schreibselektor 32 geführt.
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Die Stopfzellen-Erzeugungsschaltung 31 erzeugt
Stopfzellendaten RC. Die Stopfzellendaten RC werden zum
Schreibselektor 32 geführt. Dem Schreibselektor 32 werden außerdem die
Eingabezellendaten ICD durch die erste ATM-Schaltung
zugeführt. Als Reaktion auf das Schreibauswahlsignal WS wählt der
Schreibselektor 32 die Eingabezellendaten ICD oder die
Stopfzellendaten RC als die Schreibzellendaten RCD aus.
Insbesondere wählt der Schreibselektor 32 die Eingabezellendaten ICD
als die Schreibzellendaten RCD aus, wenn das
Schreibauswahlsignal WS fehlt. Der Schreibselektor 32 wählt die
Stopfzellendaten RC als die Schreibzellendaten RCD aus, wenn das
Schreibauswahlsignal WS vorhanden ist.
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Die Lesesteuereinheit 50 weist einen internen
Leseimpulsgenerator 51 und einen Leseperiodenkomparator 52 auf. Dem
Leseimpulsgenerator 51 wird das Lesetaktsignal RCK und die
externe Leseimpulsfolge ERP zugeführt. Der
Leseimpulsgenerator 51 wird durch jeden Zellenphasenimpuls der externen
Leseimpulsfolge ERP voreingestellt. Der Leseimpulsgenerator 51
erzeugt eine interne Leseimpulsfolge IRP mit einer
vorbestimmten Leseperiode auf der Grundlage jedes
Zellenphasenimpulses der externen Leseimpulsfolge ERP, obwohl ihm kein
Zellenphasenimpuls der externen Leseimpulsfolge ERP zugeführt
wird. Bei normaler oder ordnungsgemäßer Zuführung der
externen Leseimpulsfolge ERP zum internen Leseimpulsgenerator 51
ist die vorbestimmte Leseperiode gleich der normalen
Leseperiode Trc. Anstelle der externen Leseimpulsfolge ERP wird die
interne Leseimpulsfolge IRP zur Hauptsteuereinheit 12a
geführt.
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Dem Leseperiodenkomparator 52 wird die externe
Leseimpulsfolge ERP und die interne Leseimpulsfolge IRP zugeführt.
Der Leseperiodenkomparator 52 vergleicht die zweite Periode
der externen Leseimpulsfolge ERP mit der vorbestimmten
Leseperiode der internen Leseimpulsfolge IRP. Der
Leseperiodenkomparator 52 erzeugt ein Verwerfungsanzeigesignal DI, wenn
die zweite Periode kürzer als die vorbestimmten Leseperiode
ist. Das Verwerfungsanzeigesignal DI wird zur
Hauptsteuereinheit 12a geführt.
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Die Hauptsteuereinheit 12a ist mit dem internen
Schreibimpulsgenerator 41, dem internen Leseimpulsgenerator 51 und
dem FIFO-Puffer 11 verbunden. Der Hauptsteuereinheit 12a wird
das Schreibtaktsignal WCK und das Lesetaktsignal RCK
zugeführt. Die Hauptsteuereinheit 12a steuert den FIFO-Puffer 11,
um die Schreibzellendaten WCD in den FIFO-Puffer 11 als die
Haltezellendaten als Reaktion auf das Schreibtaktsignal WCK
und die interne Schreibimpulsfolge IWP einzuschreiben.
Außerdem steuert die Hauptsteuereinheit 12a den FIFO-Puffer 11, um
die Haltezellendaten aus dem FIFO-Puffer 11 als die
Lesezellendaten RCD als Reaktion auf das Lesetaktsignal RCK und die
interne Leseimpulsfolge IRP auszulesen. Auf die später zu
verdeutlichende Weise steuert die Hauptsteuereinheit 12a den
FIFO-Puffer 11 ferner, um den FIFO-Puffer 11 zu veranlassen,
die Lesezellendaten RCD zu erzeugen, wobei Überschußdaten in
den Haltezellendaten als Reaktion auf das
Verwerfungsanzeigesignal DI verworfen werden.
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Auf die gleiche vorgenannte Weise erkennt die
Hauptsteuerung 12a die Schreibzellenanzahl anhand des
Schreibtaktsignals WCK und der internen Schreibimpulsfolge IWP. Außerdem
erkennt die Hauptsteuerung 12a die Lesezellenanzahl anhand
des Lesetaktsignals RCK und der internen Leseimpulsfolge IRP.
Die Hauptsteuereinheit 12a vergleicht die Schreibzellenanzahl
mit der Lesezellenanzahl, um die Haltezellenanzahl zu
detektieren, die gleich der Anzahl der Zellen in den
Haltezellendaten ist, die im FIFO-Puffer 11 gehalten werden. Ist die
Haltezellenanzahl gleich null, d. h., sind keine
Haltezellendaten oder Lesezellendaten RCD im FIFO-Puffer 11 vorhanden,
führt die Hauptsteuereinheit 12a ein Leseauswahlsignal RS zum
Leseselektor 22.
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Gemäß Fig. 4 weist der interne Schreibimpulsgenerator 41
einen Zähler 411, ein erstes NOR-Glied 412, ein UND-Glied 413
und ein zweites NOR-Glied 414 auf. Angenommen wird, daß die
feste Bitlänge einer Länge von dreiundfünfzig Bits
entspricht.
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Der Zähler 411 hat einen Takteingabeanschluß CK, sechs
Dateneingabeanschlüsse D&sub0;, D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, D&sub4; und D&sub5;, einen
Voreinstellanschluß L und sechs Datenausgabeanschlüsse Q&sub0;, Q&sub1;,
Q&sub2;, Q&sub3;, Q&sub4; und Q&sub5;. Dem Takteingabeanschluß CK des Zählers 411
wird das Schreibtaktsignal WCK zugeführt. Alle
Dateneingabeanschlüsse D&sub0; bis D&sub5; des Zählers 411 sind an Masse gelegt
oder geerdet. Die Datenausgabeanschlüsse Q&sub0; bis Q&sub5; des
Zählers 411 sind mit dem ersten NOR-Glied 412 und dem UND-Glied
413 verbunden. Insbesondere erzeugen die
Datenausgabeanschlüsse Q&sub0; bis Q&sub5; des Zählers 411 jeweils ein nulltes bis
fünftes Ausgabebit. Das nullte bis fünfte Ausgabebit wird
unverändert zum ersten NOR-Glied 412 geführt. Das nullte bis
fünfte Ausgabebit wird zum UND-Glied 413 geführt, wobei das
nullte, das erste und das dritte Ausgabebit invertiert wird.
Unter diesen Umständen erzeugt das erste NOR-Glied 412 ein
erstes NOR-verknüpftes Signal als die interne
Schreibimpulsfolge IWP mit einem logischen Pegel "1", wenn das nullte bis
fünfte Ausgabebit jeweils einen logischen Pegel "0" hat. Das
UND-Glied 413 erzeugt ein UND-verknüpftes Signal mit einem
logischen Pegel "1", wenn das nullte bis fünfte Ausgabebit
den logischen Pegel "0", "0", "1", "0", "1" bzw. "1" hat,
d. h., wenn das nullte bis fünfte Ausgabebit "52" dezimal
darstellt.
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Das UND-verknüpfte Signal wird vom UND-Glied 413 zum
zweiten NOR-Glied 414 geführt. Dem zweiten NOR-Glied 414 wird
die externe Schreibimpulsfolge EWP durch die erste
ATM-Schaltung zugeführt. Das zweite NOR-Glied 414 erzeugt ein zweites
NOR-verknüpftes Signal. Das zweite NOR-verknüpfte Signal wird
zum Voreinstellanschluß L des Zählers 411 geführt, wobei das
zweite NOR-verknüpfte Signal invertiert wird. In diesem Fall
wird der Zähler 411 entweder durch jeden Zellenphasenimpuls
der externen Schreibimpulsfolge EWP oder das UND-verknüpfte
Signal mit dem logischen Pegel "1" voreingestellt. Dadurch
erzeugt der interne Schreibimpulsgenerator 41 die interne
Schreibimpulsfolge IWP mit der vorbestimmten Schreibperiode
entsprechend der festen Bitlänge, obwohl ihm kein
Zellenphasenimpuls der externen Schreibimpulsfolge EWP zugeführt wird.
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Auf die gleiche Weise weist der interne
Leseimpulsgenerator 51 einen Zähler 511, ein erstes NOR-Glied 512, ein UND-
Glied 513 und ein zweites NOR-Glied 514 auf. Da der Betrieb
des internen Leseimpulsgenerators 51 dem des internen
Schreibimpulsgenerators 51 ähnelt, wird auf seine
Beschreibung verzichtet.
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Anhand von Fig. 5 bis 8 wird ein Betrieb der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung von Fig. 3
beschrieben. Zunächst wird ein Schreibbetrieb der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung im Zusammenhang
mit Fig. 5 und 6 beschrieben. Später wird ein Lesebetrieb der
Phasen- und Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung im
Zusammenhang mit Fig. 7 und 8 beschrieben.
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Fig. 5 zeigt einen Schreibbetrieb der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung in einem ersten
Fehlerfall, in dem Zellenphasenimpulse der externen
Schreibimpulsfolge EWP fehlen oder die erste Periode der externen
Schreibimpulsfolge EWP zeitweise länger als die normale
Schreibperiode Twc ist. Die externe Schreibimpulsfolge EWP,
die interne Schreibimpulsfolge IWP und die Schreibzellendaten
WCD sind auf einer ersten bis dritten Zeile mit der
Bezeichnung EWP, IWP und WCD über einem offenen Pfeil in Fig. 5
dargestellt. Der FIFO-Puffer 11 ist unter dem offenen Pfeil
dargestellt.
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Im veranschaulichten Beispiel hat die externe
Schreibimpulsfolge EWP normalerweise die Schreibperiode Twc, z. B.
einen n-ten und (n+1)-ten Zellenphasenimpuls EWPn und EWPn+1,
wobei hier jedoch ein (n+2)-ter und (n+3)-ter
Zellenphasenimpuls EWPn+2 und EWPn+3 der externen Schreibimpulsfolge EWP
fehlen, was mit punktierten Linien in Fig. 5 dargestellt ist,
in der n eine Ganzzahl darstellt. Die Schreibzellendaten WCD
weisen eine n-te Zelle Cn, eine (n+1)-te Zelle Cn+1, eine
(n+2)-te Zelle Cn+2, eine (n+3)-te Zelle Cn+3 usw. auf.
Obwohl der (n+2)-te und ein (n+3)-ter Zellenphasenimpuls EWPn+2
und EWPn+3 der externen Schreibimpulsfolge EWP fehlen,
erzeugt der interne Schreibimpulsgenerator 41 (Fig. 3) die
interne Schreibimpulsfolge IWP mit der vorbestimmten
Schreibperiode, die gleich der normalen Schreibperiode Twc ist, z. B.
als einen n-ten bis (n+3)-ten Zellenphasenimpuls IWPn,
IWPn+1, IWPn+2 und IWPn+3. Als Reaktion auf das
Schreibtaktsignal WCK und die interne Schreibimpulsfolge IWP steuert die
Hauptsteuereinheit 12a (Fig. 3) den FIFO-Puffer 11, um die
Schreibzellendaten WCD in den FIFO-Puffer 11 als die
Haltezellendaten einzuschreiben, wobei die Haltezellendaten in die
n-te Zelle Cn, die (n+1)-te Zelle Cn+1, die (n+2)-te Zelle
Cn+2, die (n+3)-te Zelle Cn+3 usw. aufgeteilt sind.
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Fig. 6 zeigt einen weiteren Schreibbetrieb der
Phasenund Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung in einem
zweiten Fehlerfall, in dem die erste Periode der externen
Schreibimpulsfolge EWP zeitweise kürzer als die normale
Schreibperiode Twc ist. Ähnlich wie in Fig. 5 sind die
externe Schreibimpulsfolge EWP, die interne Schreibimpulsfolge IWP
und die Schreibzellendaten WCD auf einer ersten bis dritten
Zeile mit der Bezeichnung EWP, IWP und WCD über einem offenen
Pfeil in Fig. 6 dargestellt. Der FIFO-Puffer 11 ist unter dem
offenen Pfeil dargestellt.
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Im veranschaulichten Beispiel hat die externe
Schreibimpulsfolge EWP normalerweise die normale Schreibperiode Twc,
z. B. einen n-ten und (n+1)-ten Zellenphasenimpuls EWPn und
EWPn+1, wobei hier jedoch die externe Schreibimpulsfolge EWP
eine kürzere Periode als die normale Schreibperiode Twc hat,
z. B. einen (n+1)-ten und (n+2)-ten Zellenphasenimpuls EWPn+1
und EWPn+2. Als Reaktion auf den (n+1)-ten Zellenphasenimpuls
EWPn+1 ist der interne Schreibimpulsgenerator 41 (Fig. 3) im
Begriff, einen (n+2)-ten Zellenphasenimpuls IWPn+2 zu
erzeugen, was durch eine punktierte Linie in Fig. 6 dargestellt
ist. Der interne Schreibimpulsgenerator 41 ist jedoch durch
den (n+2)-ten Zellenphasenimpuls EWPn+2 der externen
Schreibimpulsfolge EWP voreingestellt, um einen (n+2)-ten
Zellenphasenimpuls
IWPn+2 gemäß der Darstellung durch eine Vollinie
in Fig. 6 anstelle des durch eine punktierte Linie
dargestellten (n+2)-ten Zellenphasenimpulses IWPn+2 zu erzeugen.
Ein Zeitintervall zwischen dem (n+1)-ten und dem (n+2)-ten
Zellenphasenimpuls EWPn+1 und EWPn+2 der externen
Schreibimpulsfolge EWP ist kürzer als die normale Schreibperiode Twc.
Anders ausgedrückt hat die (n+1)-te Zelle Cn+1 eine kürzere
Bitlänge als die feste Bitlänge. In diesem Fall erzeugt der
Schreibperiodenkomparator 42 (Fig. 3) das
Schreibauswahlsignal WS. Als Reaktion auf das Schreibauswahlsignal WS wählt
der Schreibselektor 32 (Fig. 3) als die Schreibzellendaten
WCD die Stopfzellendaten RC aus, die durch die Stopfzellen-
Erzeugungsschaltung 31 erzeugt und in Fig. 6 mit Cx
bezeichnet sind. Als Ergebnis werden die Schreibzellendaten WCD in
den FIFO-Puffer 11 als die Haltezellendaten eingeschrieben,
wobei gemäß Fig. 6 die Stopfzellendaten Cx zum Stopfen
dienen.
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Fig. 7 zeigt einen Lesebetrieb der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung in einem dritten
Fehlerfall, in dem ein Zellenphasenimpuls der externen
Leseimpulsfolge ERP fehlt oder die zweite Periode der externen
Leseimpulsfolge ERP zeitweise kürzer als die normale
Leseperiode Trc ist. Der FIFO-Puffer 11 ist in Fig. 7 über einem
offenen Pfeil dargestellt. Unter dem offenen Pfeil in Fig. 7
sind die externe Leseimpulsfolge ERP, die interne
Leseimpulsfolge IRP und die Lesezellendaten RCD auf einer ersten bis
dritten Zeile mit der Bezeichnung ERP, IRP und RCD
dargestellt.
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Im veranschaulichten Beispiel weisen die
Haltezellendaten eine n-te Zelle Cn, eine (n+1)-te Zelle Cn+1, eine
(n+2)-te Zelle Cn+2 usw. auf. Die externe Leseimpulsfolge ERP
hat normalerweise die normale Leseperiode Trc, z. B. einen
n-ten und (n+1)-ten Zellenphasenimpuls ERPn und ERPn+1, wobei
hier jedoch ein (n+2)-ter Zellenphasenimpuls ERPn+2 der
externen Leseimpulsfolge ERP fehlt, was durch eine punktierte
Linie in Fig. 7 dargestellt ist. Obwohl der (n+2)-te
Zellenphasenimpuls ERPn+2 der externen Leseimpulsfolge ERP fehlt,
erzeugt der interne Leseimpulsgenerator 51 (Fig. 3) die
interne Leseimpulsfolge IRP mit der vorbestimmten Leseperiode,
die gleich der normalen Leseperiode Trc ist, z. B. als einen
n-ten bis (n+2)-ten Zellenphasenimpuls IRPn, IRPn+1 und
IRPn+2. Als Reaktion auf das Lesetaktsignal RCK und die
interne Leseimpulsfolge IRP steuert die Hauptsteuereinheit 12a
(Fig. 3) den FIFO-Puffer 11, um die Haltezellendaten aus dem
FIFO-Puffer 11 als die Lesezellendaten RCD auszulesen, zu
denen die n-te Zelle Cn, die (n+1)-te Zelle Cn+1, die (n+2)-te
Zelle Cn+2 usw. gehören.
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Fig. 8 zeigt einen weiteren Lesebetrieb der Phasen- und
Ratenwandlerschaltung für Zellenübertragung in einem vierten
Fehlerfall, in dem die zweite Periode der externen
Leseimpulsfolge ERP zeitweise kürzer als die normale Leseperiode
Trc ist. Ähnlich wie in Fig. 7 ist der FIFO-Puffer 11 in Fig.
8 über einem offenen Pfeil dargestellt. Unter dem offenen
Pfeil sind in Fig. 8 die externe Leseimpulsfolge ERP, die
interne Leseimpulsfolge IRP und die Lesezellendaten RCD auf
einer ersten bis dritten Zeile mit der Bezeichnung ERP, IRP und
RCD dargestellt.
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Im veranschaulichten Beispiel hat die externe
Leseimpulsfolge ERP normalerweise die normale Leseperiode Trc,
z. B. einen n-ten und (n+1)-ten Zellenphasenimpuls ERPn und
ERPn+1, wobei jedoch hier die externe Leseimpulsfolge ERP
eine kürzere Periode als die normale Leseperiode Trc hat, z. B.
den (n+1)-ten und einen (n+2)-ten Zellenphasenimpuls ERPn+1
und ERPn+2. Als Reaktion auf den (n+1)-ten Zellenphasenimpuls
ERPn+1 der externen Leseimpulsfolge ERP ist der interne
Leseimpulsgenerator 51 (Fig. 3) im Begriff, einen (n+2)-ten
Zellenphasenimpuls IRPn+2 zu erzeugen, was durch eine
punktierte Linie in Fig. 8 dargestellt ist. Der interne
Leseimpulsgenerator 51 ist jedoch durch den (n+2)-ten
Zellenphasenimpuls ERPn+2 der externen Leseimpulsfolge ERP
voreingestellt, um einen (n+2)-ten Zellenphasenimpuls IRPn+2 gemäß
der Darstellung durch eine Vollinie in Fig. 8 anstelle des
durch eine punktierte Linie dargestellten (n+2)-ten
Zellenphasenimpulses IRPn+2 zu erzeugen. Ein Zeitintervall zwischen
dem (n+1)-ten und dem (n+2)-ten Zellenphasenimpuls ERPn+1 und
ERPn+2 der externen Leseimpulsfolge ERP ist kürzer als die
normale Leseperiode Trc. In diesem Fall erzeugt der
Leseperiodenkomparator 52 (Fig. 3) das Verwerfungsanzeigesignal DI.
Als Reaktion auf das Verwerfungsanzeigesignal DI steuert die
Hauptsteuereinheit 12a den FIFO-Puffer 11, um den FIFO-Puffer
11 zu veranlassen, die Lesezellendaten RCD zu erzeugen, wobei
die Überschußdaten in den Haltezellendaten verworfen werden,
was durch schräge Schraffurlinien in Fig. 8 dargestellt ist.