SE459301B - Kommunikationsnaet med seriearkitektur av master-slavtyp och med kommunikation master-till-slav och slav-till master samt elektronisk anslutningsanordning foer ett saadant naet - Google Patents

Description

459 501 fungera sâsom en mottagare för ett flertal av möjli slavanordningar; den första typen erbjuder inte några speciella problem i motsats till den andra typen. Den mottagande porten i den elektroniska master- anordningen kan arbeta pâ ett spänningsniväsving av t ex 0/5 V (o V = “0“-nivå och 5 V = logisk “1“ ga elektroniska sändande logisk -nivå), varvid avståndet mellan de olika elektro- niska anordningarna kan nödvändiggöra att avleda detta spänningsnivâsving från ett spânningsnivâsving av ett högre absolut värde, t ex 12 V (=”0") och - 12 V (=“1"). Den erforderliga omvandlingen kan utföras av en “dedicated-line“-mot- tagare eller ledningsanpassad mottagare (t ex den som är tillgänglig under typ- numret 1489), varvid det högre spänningsnivâsvinget matas till kommunikations- kanalen av de olika anslutningsanordningarnas utgångar. I detta fall kan an- slutningsanordningarna själva utföra spänningssvingomvandlingen, denna gång från det lägre spänningssvinget till det högre spänningssvinget, för att där- igenom möjliggöra för den sändande porten att arbeta på det högre spännings- svinget.

Om kommunikationskanalen har formen av en gemensam ledning kan denna gemensamma ledning i vilotillståndet t ex ligga på - 12 V men under en sändning kommer den elektroniska sändande slavanordningen att försöka bringa den gemen- samma ledningen till + 12 V medelst sin anslutningsanordning. Detta komner att ge upphov till en elektrisk kortslutning med de andra elektroniska slavanord- ningarna som inte sänder och följaktligen håller den gemensamna ledningen på - 12 V.

Det är ett ändamål med uppfinningen att eliminera nämnda nackdelar.

Enligt uppfinningen kännetecknas ett kommunikationsnät därav att varje anslutningsanordning som är tillordnad en annan slavanordning än den första i serien har en andra ingång och innehåller, i serie med nämnda andra ingång, en ytterligare ledningsanpassad (dedicated-line) mottagare för att utföra en spän- ningsnivâomvandling från ett relativt stort spänningsnivåsving till ett rela- tivt litet spänningsniväsving, de (dedicated- kanal varvid varje nämnda ytterligare ledningsanpassa- line) mottagare är inkopplad i nämnda gemensamma kommunikations- , som också innehåller en förbindning från ingången av varje nämnda ytter- ligare mottagare till utgången på den anslutningsanordning, den omedelbart föregående slavanordningen i serien.

Genom att använda en ytterligare "dedicated-line" som är tillordnad -mottagare som bildar en del av den tillhörande anslutningsanordningen kan varje elektronisk slavanord- ning i verkligheten isoleras från spänningssvinget som uppträder på huvuddelen av den gemensamma kommunikationskanalen. Till-följd av det faktum att den ge- mensamma kommunikationskanalen nu innehåller nämnda ytterligare mottagare kan 459 301 vidare en kortslutning i den zon som arbetar vid det högre spänningsnivâsvinget under ett försök att sända förhindras; möjligheten av en kortslutning kan begränsas till zonen där det lägre spänningsnivâsvinget råder.

Det observeras att ett annat sätt att lösa problemet med kortslutningar har föreslagits i artikeln benämnd "Ultra Low Cost Network for Personal Computer“ eller ULCNET, publicerad i tidsskriften “BYTE", oktober 1981, sid 50 och 52, men den lösning som är föreslagen där kräver inkoppling av ett motstånd på 2K vid slutet av varje ledning och en effektmatning av - 12 V liksom sättan~ de av en diod av typ 1N4933 i varje sändare. Vidare är detta nät inte ett kom- munikationsnät som innefattar en elektronisk masteranordning och ett flertal elektroniska slavanordningar.

Företrädesvis kännetecknas nätet vidare därav att var och en av nämnda anslutningsanordningar innefattar en ledningsanpassad (dedicated-line) sändare, vars utgång bildar den motsvarande anslutningsanordningens utgång, vilken sän- dare är utförd att åstadkomma nämnda spänningsnivåomvandling från ett relativt litet spänningsniväsving till ett relativt stort spänningsniväsving i den mot- svarande anslutningsanordningen, varvid en drivkrets med öppen kollektor kopp- lar den motsvarande slavanordningens sändport till en ingång på nämnda led- ningsanpassade sändare och den motsvarande ledningsanpassade mottagaren kopplar anslutningsanordningens andra ingång till en ingång på nämnda ledningsanpassade sändare. Anordnandet av en drivkrets med öppen kollektor kan säkerställa att spänningen som uppträder på utgången av "dedicated-line"-mottagaren inte kan komma i konflikt med spänningsnivån som uppträder på den tillhörande elektro- niska sl avanordningens sändport.

En utföringsform av uppfinningen kommer nu att som exempel beskrivas i detalj med hänvisning till bifogade schematiska ritningar där fig 1 såsom il- lustration visar en typ av V 28-förbindning, fig 2 visar schematiskt ett exem- pel pâ en master-slavarkitektur, fig 3 visar utföringsexemplet och fig 4 visar en möjlig konstruktion av en anslutningsanordning som bildar en del av ut- föringsformen enligt fig 3.

Fig 1 visar ett känt arrangemang som är i överensstämmelse med europeisk standard V 28 som är ekvivalent med amerikanska standarden RS 232.

En elektronisk sändande anordning 10 är förbunden med en elektronisk mot- tagande anordning 20. Pilen SS anger signalens färdriktning från den sândande porten PE till den mottagande porten PR. Nämnda portar arbetar på ett relativt lågt spänningsnivåsving av 0/5 V, 0 V (= logisk "O"-nivå) och 5 V (= logisk “lïnivâ) beroende pâ de tillämpade konventionerna. Om avståndet_L som fysika- 459 301 4 liskt skiljer de båda elektroniska anordningarna 10 och 20 åt är större än un- gefär 15 meter är det låga spänningssvinget på Q/5 V inte längre lämpligt för att överföra signalen och det är teknologiskt nödvändigt att använda ett högre spânningsnivåsving, t ex + 12 V (= logisk "O"-nivå) och - 12 V (= logisk '1“-nivå) i överensstämelse med V 28-standarden. Denna ändring i spännings- nivåsving utföres medelst kommersiellt tillgängliga anordningar, t ex en “de- dicated-line"sändare (ELS) typ 1488 och en "dedicated-line" 1489, vilka t ex tillhandahålles av Signetics. ' Ett arrangemang som är visat i fig 1 är enkelriktat och för att möjliggöra tillfredsställande kommunikation mellan två elektroniska anordningar krävs ofta flera förbindningar i vardera riktningen. Emedan varje sådan förbindning kommer att vara elektriskt oberoende av de andra förbindningarna är det lämpligt att bara beskriva en förbindning. -mottagare (RLSl typ Fig 2 visar ett exempel på ett komunikationsnät med en seriearkitektur och innefattande en elektronisk masteranordning M som kommunicerar med ett flertal elektroniska slavanordningar El, E2... Ei... De elektroniska slavanordningarna kan inte kommunicera med varandra, så att alla tänkbara fall kan illustreras med två typer av förbindning, nämligen: en förbindning av typ 1 då den elektroniska masteranordningen M arbetar som en sändare via en sändport PE, och en förbindning av typ 2, då den elektroniska masteranordningen M arbe- tar som en mottagare via en mottagarport PR; varje ansluten elektronisk slav- anordning arbetar som en mottagare vid typen 1 av förbindning och som en sända- re i typen av förbindning; de elektroniska slavanordningarna sänder samtidigt eller ej samtidigt till den elektroniska masteranordnin gen genom sama ledning 2.

Om avståndet mellan den elektroniska masteranordning och de olika elektro- niska slavanordningarna kräver användning av en förbindning av V 28-typ, såsom tidigare beskrivits, måste den sändande porten i mastern vara utrustad med en "dedicerad“ anordning, t ex den som är tillgänglig under typnumret 1488, medan de mottagande portarna i de olika slavarna måste var och en vara utrustade med en ”dedicerad" anordning, t ex den som är tillgänglig under typnuret 1489, såsom nämnts tidigare, för att täcka det fall då den elektroniska masteranord- ningen arbetar såsom en sändare.

Förbindningar av typ 1 erbjuder inga speciella tekniska problem.

Emellertid kan problem lätt uppstå om i fallet med förbindning av typ 2 (då den elektroniska slavanordningen arbetar som en sändare och den elektro- niska masteranordningen som en mottagare) den mottagande porten i den elektro- 459 301 i niska masteranordningen är utrustad med en “dedicerad" anordning av typ 1489 och den sändande porten i varje elektronisk slavanordning är utrustad med en “dedicerad“ anordning typ 1488. I detta fall bringar alla nämnda sändare som är anslutna till sändportarna i de elektroniska slavanordningarna ledningen till - 12 V i vilotillståndet så att en kortslutning inträffar så snart som en av de elektroniska slavanordningarna försöker att sända och således drar ledningen mot + 12 V.

Detta problem kan elimineras om kommunikationsnätet enligt fig 3 användes.

Varje elektronisk slavanordning med eventuellt undantag av den första i serien '(ej visad) är försedd med en tillhörande anslutningsanordning 30 som har en första ingång ansluten till den sändande porten PE i den aktuella elektroniska slavanordningen. Förbindningen av typ 2 passerar nu genom varje anslutningsan- ordning 30 via en klämna D för utgående signaler mot den elektroniska masteran- ordningen och en klämma A för inkommande signaler från den motsatta riktningen.

Kommunikation mellan de olika anslutningsanordningarna sker med användning av spänningsnivåerna + 12 V och - 12 V i överensstämmelse med V 28-standarden.

Fig 4 visar en möjlig konstruktion av en anslutningsanordning 30 mera de- taljerat. Denna anslutningsanordning innefattar en konventionell ledningsan- passad (dedicated-line) sändare ELS, t ex den som är tillgänglig under typnum- ret 1488, som bildar en del av en grindkrets 40, och en ledningsanpassad (de- dicated-linelmottagare RLS, t ex den som är tillgänglig under typnumret 1489, vars ingång är ansluten till den nämnda ingångsklämman A och vars utgång är ansluten till ingången av den ledningsanpassade sändaren ElS via förbindningen B. Grindkretsen 40 innefattar också en krets med öppen kollektor PCO, t ex en buffert/drivkrets av typ 7417, som är kommersiellt tillgänglig genom Signetics, inkopplad mellan den motsvarande elektroniska slavanordningens Ei sändport PE och den ledningsanpassade sändarens ELS ingång.

Det observeras att som ett alternativ drivkretsen med öppen kollektor P00 kan bilda en del av den elektroniska slavanordningen, i vilket fall det ej längre är nödvändigt att förse grindkretsen 40 med en sådan drivkrets med öppen kollektor. Vidare kan den ledningsanpassade sändaren ELS vara försedd med två separata ingångar, varvid en är ansluten till den ledningsanopassade mottaga- rens RLS utgång och den andra till utgången på drivkretsen med öppen kollektor (eller till den sändande porten).

Anslutningsanordningen 30 kan vara integrerad tillsammans med den elektro- niska slavanordningen på en gemensam halvledarkropp. Ingångsklämman A och ut- gångsklämman D kommer därvid att motsvara en ingång resp en utgång på halv- 459 301 kroppen, till vilka de resp ändarna av förbindningen av typ 2 är anslutna.

Anslutningsanordningen 30 arbetar i överensstämmelse med den i det efter- följande givna tabellen där spänningarna V och motsvarande nivåer S = “I "O" i var och en av punkterna A, B, C, D, vilka är angivna i den anslutningsanordningen, är givna för de olika fallen I, II, III.

Om alla de elektroniska slavanordningarna är anslutna på det sätt som är visat i fig 3 och 4 är det uppenbart att, om den elektroniska slav El i fig 3 sänder, “ eller i fig 4 visade anordningen detta ej kommer att påverka de andra elektroniska slavan- ordningarna El (i > 1). Om den elektroniska slavanordningen E 2 sänder kom- mer dess meddelande att passera genom den anslutningsanordnin g som är tillord- nad den elektroniska slavanordningen El men inte genom de som är tillordnade de anordningar Ei för vilka i > 2 osv. I den följande analysen är de möjliga tillständen för en godtycklig elektronisk slavanordning Ei givna i kombina- tion med de möjliga tillstånden hos ledningen 2 vid dess inkommande ände A, vilket senare motsvarar den omständigheten huruvida någon annan elektronisk slavanordning Ei + n (n > 0) som är ansluten till ledningen 2 på ett större avstånd från den elektroniska masteranordningen M än den elektroniska slavan- ordningen Ei sänder eller inte sänder.

Tre fall kan särskiljas.

Fall I Detta är vilotillstândet i vilket det ej uppträder någon sändning från Ei eller från Ei + n; punkten A ligger därvid på - 12 V (= I) och punkten C på 5 V (= 1), så att punkten B ligger på 5 V (= I) och punkten D ligger på - 12 V (= 1); ingen konflikt är möjlig.

Fall II Denna situation inträffar om Ei + n sänder och Ei inte sänder; punk- ten A ligger därvid på + 12 V (= 0) och punkten C på S V (= 1), så att punkten B ligger på 0 V (= 0) och punkten D på + 12 V (= 0); det uppträder ej någon konflikt till följd av närvaron av drivkretsen med öppen kollektor PCO mellan punkterna B och C.

Fall III Denna situation inträffar om Ei + n inte sänder och Ei sänder; punk- ten A ligger då på - 12 V (= 1) och punkten C på 0 V (= 0), så att punkten B ligger pâ 0 V (= 0) och punkten D på + 12 V (= 0); närvaron av den lednings- anpassade mottagaren RLS utesluter en möjlig konflikt mellan punkterna A och B. -~ 459 301 7 a c n n v s v s v s v s valts o/1 volts o/ 1 valts o/1 valts o/1 1 -12 1 5 1 5 1 -12 1 II +12 0 5 1 0 0 +12 0 111 -12 1 o o o o +12 o Ovanstående tabell visar att anslutningsanordningen 30 fungerar såsom en logisk OCH-grind för signalerna i punkterna A "OCH" C (D = AC).

Det är uppenbart att det nu är möjligt att realisera V 28-förbindningar i ett kommunikationsnät som innefattar ett flertal elektroniska anordningar som är grupperade i enlighet med en master-slav-seriearkitektur.

Det observeras att den beskrivna nätkonstruktionen gör det möjligt att avsevärt utöka den fysikaliska längden av master-slavförbindningarna. I en standardförbindning, såsom är visat i fig 1, skall längden L vara mindre än ungefär 1,5 km om signalregenerering inte skall ske. Med konstruktionen enligt fig 3 och 4 kan den n:e elektroniska slavanordningen En vara belägen på ett avstånd av "n" gånger 1,5 km från den elektroniska masteranordningen M, emedan överförda signalen "âterställes“ av de ledningsanpassade mottagarna vilka är inkopplade i varje mellanliggande anslutningsanordning.

Claims (4)

Patentkrav

1. Kommunikationsnät med seriearkitektur och innefattande en elektronisk uasteranordning och ett flertal elektroniska slavanordningar som är sammankopp- lade genom en gemensam kommunikationskanal som slutar i en mottagningsport i den elektroniska masteranordningen, vilken gemensamma konnunikationskanal inne- håller en första ledningsanpassad (dedicated-line) mottagare uppströms om den mottagande porten i den elektroniska nasteranordningen för att utföra en spän- ningsnivåomvandling för att avleda ett relativt litet spänningsnivåsving från ett relativt stort spänningsnivåsving som tillföres dess ingång och mata nämnda ringa spänningsnivåsving till nämnda mottagningsport i den elektro- niska mas- teranordningen, varvid varje elektronisk slavanordning är försedd med en till- hörande anslutningsanordning med en första ingång ansluten till en sändande port i den aktuella elektroniska slavanordningen och en utgång ansluten till den gemensamma kommunikationskanalen, vilken anslutningsanordning är utförd att åstadkauna en spänningsnivåomvandling från ett relativt litet spänningsnivå- sving till ett relativt stort spänningsnivåsving, k ä n n e t e c k n a t av att varje anslutningsanordning som är tillordnad en annan slavanordning än den första i serien har en andra ingång och innehåller, i serie med nämnda andra ingång, en ytterligare ledningsanpassad (dedicatedline) mottagare för att ut- föra en spänningsnivåomvandling från ett relativt stort spänningsnivåsving till ett relativt litet spänningsnivåsving, varvid varje nämnda ytterligare led- ningsanpassade mottagare är inkopplad i nämnda gemensamma kommunikationskanal, som också innehåller en förbindning från ingången på var och en av nämnda yt- terligare ledningsanpassade mottagare till utgången på den anslutningsanordning som är tillordnad den omedelbart föregående slavanordningen i serien.

2. Nät enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att var och en av nämnda anslutningsanordningar innefattar en ledningsanpassad (dedicated-line) sändare, vars utgång bildar den motsvarande anslutningsanordningens utgång, vilken sändare är utförd att åstadkonma nämnda spänningsnivåomvandling från ett relativt litet spänningsnivåsving till ett relativt stort spänningsnivåsving i den motsvarande anslutningsanordningen, varvid en drivkrets med öppen kollektor kopplar sändporten i den motsvarande slavanordningen till en ingång på nämnda ledningsanpassade sändare och den motsvarande ledningsanpassade mottagaren 459 301 kopplar anslutningsanordningens andra ingång till en ingång på nämnda led- ningsanpassade sändare.

3. Nät enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att varje anslutningsanordning är integrerad tillsammans med den motsvarande slavanordningen på en gemensam halvledaranordning.

4. Elektronisk anslutningsanordning för ett kommunikationsnät med seriearkitektur och innefattande en elektronisk masteranordning och ett flertal elektroniska slavanordningar som är samankopplade genom en gemen- sam kommunikationskanal som slutar i en mottagningsport i den elektroniska masteranordningen, vilken anslutningsanordning innefattar en första ingång att anslutas till en sändningsport i den ifrågavarande elektroniska slav- anordningen och en utgång att anslutas till den gemensamma kommunikations- kanalen, vilken anslutningsanordning är anpassad att utföra en spännings- nivåomvandling från ett förhållandevis litet spänningsnivâsving till ett förhållandevis stort spänningsnivâsving, k ä n n e t e c k n a d av att anslutningsanordningen har en andra ingång och i serie med nämnda andra ingång innehåller en ledningsanpassad mottagare för att utföra en spän- ningsnivåomvandling från ett förhållandevis stort spänningsnivâsving till ett förhållandevis litet spänningsnivåsving.