SE504920C2 - Förfarande och system för redundant klockdistribution till telekommunikationsutrustningar i vilka byte av vald klocksignal bland de inkommande klocksignalerna ständigt sker - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 504 9åo 2 I exempelvis stora väljare med kretsar på kretskort i magasin och skåp finns sålunda ett behov av att distribuera en relativt högfrekvent klocka och en mera lågfrekvent takt såsom referens till ramstrukturer etc. Klocktakt och synktakt kan distribueras som en enda, sammansatt signal ("Composite Clock Signal"), här benämnd CLSY (CLock and SYnch), beskriven i den tidiga- re internationella patentansökningen PCT/SE94/O032l, vilken här införlivas som referens.

Denna signal består av en klockfrekvens eller klocktakt, som är betydligt lägre än den verkli- ga systemfrekvens, vid vilken systemets kretsar arbetar, dvs med fördel är en jämn bråkdel av denna såsom 1/36 av denna, samt en synkfrekvens eller synktakt, som år modulerad på denna klockfrekvens och med fördel är en jämn bråkdel, såsom 1/640, av den.

En faslåsningskrets, PLL, är försedd med logik, som tolkar synkinformationen i den samman- satta CLSY-signalen, och den skapar också en klocksignal med frekvens, som är betydligt högre än klockfrekvensen hos CLSY-signalen, såsom exempelvis på liknande sätt som ovan 36 gånger denna. PLLen lägger ut synkpulsen med en precision relativt systemklockan, som hade varit mycket svår att åstadkomma med konventionell klockdistribution på två åtskilda led- ningar.

Fördelarna med att distribuera en frekvens i form av CLSY, som har en betydligt lägre frek- vens jämfört med systemklockans samt därtill är försedd med synkinformation, och med att lå- ta en PLL skapa systemklocktakt med synktakt är: 1. Signalen är lättare att distribuera ur EMC-synpunkt, dvs vad gäller känslighet för stör- ningar utifrån och vad gäller dess egen störande inverkan. Distributionsmediet behöver inte ha samma precision, som om systemklocka och synktakt skulle ha distribuerats separat. Detta medför att t ex en enkel optokabel kan användas. 2. Pinnar och plats i don och bakplan etc. inbesparas genom att samma fysiska signalvägar an- vänds för både klocktakt och synktakt. 3. En mycket god precision kan uppnås genom att PLLen skapar både systemklocka och synk på samma chip och samma signal.

TEKNIKENS STANDPUNKT Redundanta klockdistributionssystem visas bl a i nedan kortfattat diskuterade skrifter.

I den japanska patentansökningen JP-A 60-225982 beskrivs klockpulssynkronisering i ett tripplerat system. Skadlig inverkan av fel förhindras genom korrigering medelst majoritetsbe- slut.

I U.S. patentet US-A 4,l85,245 beskrivs ett arrangemang för feltolerant klocksignalsdistribu- tion. Första och andra redundanta klocksignalkällor finns anordnade. Klockmottagare innefat- tar sekvensiell logik för undersökning av de två klocksignalema för att ignorera det klocksig- naltåg, som ligger efter det andra i fas. 10 15 20 25 30 ”so4 920 3 U.S. patentet US-A 4,489,412 visar ett nät med klock- och synkroniseringssignalavgivning via klockdistributionsmoduler, vilka utför majoritetsval för utsignaler från tre oscillatorer.

U.S. patentet US-A 4,692,932 hänför sig till tripplerad klockdistribution, varvid varje klock- signal innefattar en synkroniseringssignal. I mottagare R ingår majoritetslogik.

I U.S. patentet US-A 4,698,826 beskrivs tripplerad klockdistribution. Varje klocka avger en signal, viken innefattar en klocksignal och en synkroniseringssignal.

U.S. patentet US-A 5,065,454 visar ett klocksignaldistributionsarrangemang med redundant klockgenerering. Distributionsvägarna är dubblerade av redundansskäl.

Den europeiskapatentansökningen EP-AZ 0 365 819 behandlar problemet att synkronisera de individuella klockoma i ett multiprocessorsystem. Ett antal klockkâllor har varsin PLL-krets, se spalt 10, rad 31 - 58. Klockoma skickar referenssignaler till varandra, vilka i varje klocka underkastas ett val.

Den europeiska patentansökningen EP-AZ O 366 326 behandlar problemet att vid ett datorsys- tem, hos vilket ett antal klocksignaler härleds från en huvudoscillatorsignal, säkerställa att klocksignalema uppträder vid rätt tidpunkter, där de behövs. Detta kräver införandet av en li- ten tidsfördröjning mellan klocksignalema för att kompensera olika långa överföringsvâgar.

Den angivna lösningen syftar till att minska risken för fel i de olika klocksignalemas tidsför- dröjning. En PLL-krets används för att vidmakthålla ett fasförhållande mellan varje klocksig- nal och en referensklocksignal.

I U.S. patentskriften US-A 4,239,982 visas ett feltolerant klocksystem avsett att åstadkomma systemklocksignaler medelst ett flertal klockkâllor. Varje klockkâlla mottar som -ingångssigna- ler de generade klocksignalema från alla andra klockkällor och innehåller mottagningskretsar för att härleda en systemklocksignal från dessa klockkällor. Varje klockkâlla genererar och distribuerar till de andra klockkällorna en klocksignal, som är faslåst till den härledda system- klockan från sin klockmottagare. Systemet medger användning av höga klockfrekvenser med ett minimum av fasjitter mellan härledda systemklocksignaler. ' I den europeiska patentansökningen EP-A2 O 303 916 alstras fyra frekvens- och fassynkrona taktsignaler for taktförsörjning av exempelvis ett datorsystem. Taktsignalalstringen sker med hjä1p__av fyra PLL-taktgivare, vilkas utgångssignaler leds till fyra väljarkretsar, i vilka en typ av majoritetsval utförs. Den av en väljarkrets valda signalen återförs till en bestämd av taktgi- varna för reglering av denna. Fördröjningskretsar ñnns inlagda för att anpassa faslâget hos de valda signalema. Sådana fördröjningar kan inte lätt införas när klocksignalen innehåller både klock- och synkroniseringstakt, där den senare har låg frekvens. 10 15 20 25 30 35 504 920 4 I U.S. patentskriften US-A 4,105,900 visas ett tripplerat styrsystem, i vilket tre redundanta sensorsignaler används, varvid en av dessa signaler tillhandahåller exakt information och de återstående två mindre exakt information. Ett signalval enligt en förprogrammerad prioritets- ordning baserar sig på de tre sensorernas drifttillstånd.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett syfte med uppfinningen _att anvisa ett redundant klocksignalsdistributionssystem, som totalt sett minskar "fashopp" hos klocksignalen.

Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att anvisa ett redundant klocksignalsdistributions- system, som är lämpat för kaskadkoppling av klocksignaler mellan olika stationer.

Dessa syften uppnås med uppfinningemvars närmare bestämningar och kännetecken framgår av de bifogade patentkraven. l ett elektroniskt system för överföring och bearbetning av information distribueras klocksigna- ler, som kan alstras centralt, till olika delsystem. Klocksignalsdistributionen görs redundant genom att flera, i princip likadana klocksignaler distribueras, vilka vid alstrandet är lika åt- minstone vad gäller den i klocksignalema innehållna tidsinformationen. I en första station väljs med hjälp av en klockväljarkrets en av de mottagna klocksignalema som den klocksig- nal, vilken skall användas i stationen. Härvid får den första stationen byta vald klocksignal bland de olika klocksignalema periodiskt enligt ett schema. På detta sätt bildas ett tidsmedel- värde av faslägena hos de inkommande klocksignalema, vilket minskar det "fashopp", som kan uppstå, när någon av de inkommande klocksignalema blir felaktig och inte längre finns med bland de klocksignaler, vilka väljs upprepat och cykliskt.

Tidsinformationen utvinns i den första stationen ur den valda klocksignalen med hjälp av en faslåsningskrets, PLL. Valet av ny klocksignal kan utföras med en frekvens, som är mycket högre än gränsfrekvensen för faslåsningskretsen, så att jitter, orsakat av att klockväljaren al- temerar mellan klocksignaler som är behäftade med fasdifferenser i förhållande till varandra, reduceras.

För att åstadkomma en lokal ldocksignalsdistribution kan man låta den valda klocksignalen också vara klocksignal för andra närbelägna stationer, dvs klocksignalen kan kopplas succes- sivt genom flera kaskadkopplade stationer. Vidare kan också klockväljarkretsarna i den första stationen utföras med redundans, så att oberoende val av klocksignal görs i flera olika plan i den första stationen. När dessa val görs cykliskt upprepat mellan de inkommande klocksigna- lema enligt ovan, kommer alla de redundanta planen att välja klocksignaler, som har samma medelvärde, särskilt vad gäller sina faslägen. Härigenom kommer fasfel mellan klocksignaler- na använda i plan i en första station att reduceras i väsentlig grad, när klocksignalema leds vidare till en kaskadkopplad station. 10 15 20 25 30 35 *B04 920 5 Redundans hos ett elektroniskt system, t ex ett informationsbearbetningssystem eller en tele- kommunikationsväljare, inklusive de erforderliga klockfunktionema kan åstadkommas genom att all hårdvara trippleras för att öka tillförlitligheten, dvs flera identiska enheter benämnda plan får var och en ensam och oberoende utföra erforderliga funktioner och exekvera erfor- derliga processer parallellt. Majoritetsval kan användas för att utesluta ett felaktigt plan.

Allmänt distribueras sålunda en klocksignal i ett elektroniskt system såsom någon typ av nät eller elektronisk anläggning, exempelvis för bearbetning av information, för utförande av pro- cesser i olika stationer eller för översändande av information mellan stationer, varvid klock- signalen används för styming. Minst två olika klockkällor finns anordnade för alstrande av klocksignaler, som innehåller väsentligen samma tidgivningsinformation.*Till ett första delsys- tem överförs klocksignalema på individuella ledningar eller olika, oberoende överföringskana- ler från varje iklockkälla till det första delsystemet för att leverera klocksignalerna som inkom- mande klocksignaler till delsystemet. Väljarorgan i det första delsystemet utför ett val av en klocksignal bland de mottagna klocksignalema.

Med hjälp av speciella organ eller anordningar, som. innefattar väljarorganen i det första delsystemet, åstadkoms att den klocksignal, vilken väljs av väljarorganen i det första delsyste- met, ständigt utbyts mot en ny vald klocksignal. Detta förutsätter givetvis att det finns minst två mottagna ldocksignaler att välja bland, vilket kanske inte alltid är fallet, se nedan. I det första delsystemet erhålls då ett tidsmedelvärde av klocksignalemas faslägen, sett över en tid- rymd omfattande ett flertal byten av klocksignal. Bytena till ny vald klocksignal i det första delsystemet kan utföras cykliskt och/eller på ett i tiden regelbundet sätt. I det senare fallet av- ses att om exempelvis tre signaler A, B, C finns tillgängliga sker ett byte från A till B efter ~ en första, förutbestämd tidsperiod, ett byte från B till C efter en andra, förutbestämd tidsperi- od och ett byte från C till A efter en tredje, förutbestämd tidsperiod. ' Liksom i konstruktionen visad i den ovan nämnda intemationella patentansökan kan en faslåst slinga finnas, till vilken en ledning är anordnad från väljarorganen. Den faslåsta slingan mottar på denna ledning den vid varje tidpunkt valda klocksignalen och är anordnad att ur denna framställa en andra klocksignal, som exempelvis kan användas för styrning av pro- cesser i ett delplan i delsystemet. Organen för byte till ny vald klocksignal kan då med fördel vara anordnade att utföra bytena så ofta och den faslåsta slingan kan vara så anordnad, att fasläget hos den andra klocksignalen blir väsentligen fritt från jitter. Detta kan åstadkommas, genom att den faslåsta slingan har en sådan tidskonstant, att den vid ett byte till ny vald klocksignal endast i begränsad mån hinner anpassa sig till den nya klocksignalens fasläge. Ett fashopp kan ju erhållas vid byte till ny klocksignal och då börjar den faslåsta slingan att något ändra fasen hos den avgivna andra signalen, men ett nytt val och' ett nytt fashopp inträffar, in- nan fasen har ändrat sig särskilt mycket.

Jâmförelse- och utvärderingsorgan kan finnas i det första delsystemet för att jämföra och ut- 10 15 20 25 30 35 so4 920 6 värdera de mottagna klocksignalerna för att fastställa de klocksignaler, som är korrekta och i detta fall är väljarorganen med fördel kopplade till dessa jämförelse- och utvärderingsorgan för utföra val av ny klocksignal endast bland de klocksignaler, som av jämförelse- och utvär- deringsorganen har befunnits vara korrekta.

För det ständiga bytet av klocksignal i det första delsystemet kan organen anordnade för detta innefatta klockkälloma och dessa är då anordnade att förse alla klocksignalema med konst- gjorda fel och att införa felen, så att dessa påträffas av jämförelse- och utvärderingsorganen i det första delsystemet. Härigenom kommer väljarorganen i det första delsystemet vid påträf- fande av fel att välja en ny klocksignal och på detta sätt kan det ständiga bytet av klocksignal åstadkommas.

Jâmförelse- och utvärderingsorganen i det första delsystemet kan för att åstadkomma redun- dans innefatta minst två oberoende och parallellt arbetande enheter och speciellt lika många oberoende och parallellt arbetande enheter, som det finns inkommande klocksignaler till det första delsystemet.

På analogt sätt kan minst två oberoende arbetande väljarenheter ingå i väljarorganen i det första delsystemet och i detta fall finns ledningar anordnade i det första delsystemet för att le- da signalerna på alla de inkommande oberoende ledningarna eller kanalerna till var och en av dessa väljarenheter. Varje väljarenhet är då anordnad att oberoende av och parallellt med den eller de andra väljarenhetema utföra ett val av klocksignal bland de inkommande signalerna för framställning av flera, parallellt erhållna valda klocksignaler.

Också väljarorganen i det första delsystemet kan med fördel innefattar lika många oberoende och parallellt arbetande väljarenheter, som det finns inkommande klocksignaler till det första delsystemet.

Vidare kan det första delsystem kaskadkopplas till ett andra delsystem, som då skall innefatta väljarorgan på i huvudsak samma sätt som det första delsystemet. På individuella ledningar eller olika, oberoende övertöringskanaler från varje väljarenhet ingående i väljarorganen i det första delsystemet levereras de av dessa väljarenheter minst två, oberoende och parallellt val- da klocksignalema som klocksignaler, vilka inkommer till det andra delsystemet eller möjli- gen ingår bland de klocksignaler, som inkommer till det andra delsystemet.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas som ett ej begränsande utföringsexempel i samband med de bifogade ritningama, i vilka - Fig. l visar ett klockdistributionssystem i blockform, - Fig. 2 visar hur en ram i en klocksignal är uppbyggd, - Fig. 3 visar i form av vågformsdiagram som funktion av tiden olika delsekvenser i klocksig- 10 15 20 25 30 35 *so4'92o nalramen, - Fig. 4 visar ett blockschema över en klockväljarenhet, - Fig. Sa visar ett blockschema över en frekvensfelsdetektor, - Fig. Sb visar ett vägformsdiagram över ett avsnitt av en sammansatt klocksignal innehållan- de en synksekvens, - Fig. Sc - Se visar vågformsdiagram över utgångssignaler från olika kretsar äskådliggörande hur isolering av en synkpuls utförs, - Fig. 6a visar ett blockschema över en fasfelsdetektor, - Fig. 6b visar uppbyggnaden av en differentieringskrets använd i fasfelsdetektorn, - Fig. 6c - 6e visar vàgfonnsdiagram över signalbehandlingen i differentieringskretsen, - Fig. 6f visar ett blockschema över en koincidensdetektor använd i fasfelsdetektom, - Fig. 6g - i visar vågformsdiagram över signalbehandlingen i koincidensdetektom, - Fig. 6j visar ett blockschema över en periodtidövervalcningsenhet används i fasfelsdetektom, - Fig. 6k visar ett tillständsdiagram över en hystereskrets .använd i fasfelsdetektom, - Fig. 61 visar ett tidsdiagram för tillstånd hos hystereskretsen, - Fig. 6m är ett sammanställt blockschema över fasfelsövervakningen, - Fig. 6n och 60 är vågformsdiagram som åskådliggör funktion hos en hållkrets, - Fig. 7a visar ett blockschema över en klockväljarstyming, - Fig. 7b visar en sanningstabell för en kombinatorisk krets använd i klockväljarstyrningen, - Fig. 7c visar ett tillståndsdiagram för en tillständsmaskin i klockväljarstyrningen, - Fig. 8 är en översiktlig bild av en enhet för val av klocksignal och för framställning av systemklocka och synktakt.

FÖREDRAGNA UTFöRiNGsFoRMi-:R Vid den följande detaljerade beskrivningen utgär vi frän en signal kallad CLSY (Chock and SYnch signal), se diskussionen ovan och den ovan nämnda, intemationella patentansökningen.

CLSY-signalen är en sammansatt klocksignal, som är sammansatt av en klocksignal, vilken här i fortsättningen antas vara vald till 5,12 MHz och är en pulssignal, typiskt fyrkantvåg, med en frekvens, som här benämns basfrekvensen eller basbandsfrekvensen, och en synkroni- seringssignal med en frekvens, som i fortsättningen antas vara vald till 8 kHz. Den klock- frekvens, som antas användas i systemet av dess olika "nyttiga komponenter" är 184,32 MHz och benämns också systembitklockans frekvens eller systemklockans frekvens, men för att lättare kunna distribuera klocktakt i systemet distribueras klocktakten pä detta sätt med en lägre frekvens, basbandsfrekvensen, för att sedan på mottagarsidan, dvs hos varje enhet, som behöver en systemtakt, i en PLL, en faslåsningskrets, bli uppmultiplicerad en faktor 36, för att erhålla den önskade takten av 184,32 MHz. PLLen utför också en avkodning av den syn- kroniseringssignal, som finns innefattad i CLSY-signalen. PLLen har också egenskapen att vara okänslig för, om enstaka pulser i insignalen uteblir eller om det finns enstaka spikar på insignalen.

I CLSY-signalema finns också koder för underhållstest. Koderna eller mönstren ger informa- 10 15 20 25 30 35 504 §2o 8 tion om det plan, i vilket en viss CLSY-signal är genererad, och de emulerar vissa fel för att underhållstesta hårdvaran.

Det finns flera förtjänster med CLSY-signalen, såsom har antytts ovan: att minimera fasdiffe- renser mellan klocktakt och synktakt, att reducera antalet fysiska signalledare och att tillåta "fashopp" med storlek högst 1/4 av perioden hos synk- och klocktakten, dvs av de perioder, som motsvarar frekvensema 8 kHz resp. 5,12 MHz.

Den logiska arkitekturen för hur klock- och synksignal genereras, distribueras och terrnineras skall först beskrivas på en generell nivå. I fig. 1 visas i princip, hur tre generatorer 1 skapar de sammansatta klocksignalerna, CLSY-signalema, dvs tre likvärdiga sammansatta signaler CLSY-A, CLSY-B, CLSY-C, som innehåller både klocktakt och synktakt. Dessa sammansatta klocksignaler.distribueras från varje generator 1 till var och en av tre klockväljare 3, som terminerar den tripplerade distributionen. I varje sådan klockväljare 3 görs ett självständigt och av de andra två klockväljama oberoende val av den "bästa" klocksignalen genom utvärde- ring av de olika mottagna klocksignalema och jämförelse av dessa. Därefter går den valda CLSY~signalen från varje klockväljare 3 till en efterföljande faslåsningskrets 5, PLL, fór att där separeras i sina beståndsdelar, klocktakt respektive synktakt, och för alstring av en sys- tembitldocka. Systembitklocktakten och synktakten används i varje plan av olika elektroniska kretsar, som schematiskt visas som den tripplerade datakretsen 4 i frg. 1.

Var och en av oscillatorema 1 är uppbyggd, så att den skapar en sammansatt klocksignal, en CLSY-signal, som innehåller pulser eller pulsmönster för definition av klocktakt och synktakt och vidare också sekvenser av pulser eller ändrade eller modifierade pulser, som efterliknar fel, för underhållstest av efterföljande klockväljare 3, samt också, dolt i mönstret av pulser för klocktakt och synktakt, genom att vissa pulser ändrats, en identitetskod med information om, i vilket plan som den betraktade CLSY-signalen har blivit genererad, dvs om den har alstrats av oscillatom i plan A, B eller C. "Konstgjorda fel" i CLSY-signalen skapas, genom att en CLSY-generator 1 lägger in felen i den sammansatta klocksignalen redan från början, så att felen utgör en naturlig del av CLSY-signalen. Det blir härigenom inte möjligt att ta bort eller lägga till konstgjorda fel på kommando.

Uppgiften för en klockväljare 3 är att autonomt välja en fungerande sammansatt klocksignal bland de tre inkommande klocksignalema CLSY-A, CLSY-B, CLSY-C. Kriterier för att en CLSY-signal skall anses som korrekt är, att dess frekvens är riktig och att dess fasläge i re- lation till de två andra CLSY-signalerna skall ligga inom vissa gränser. Klockväljaren 3 gör sålunda en självständig bedömning av de inkommande klocksignalemas frekvens och inbördes faslägen och väljer, enligt en algoritm, en av ingångssignalerna, som därmed ansluts till klockväljarens 3 utgång via en multiplexor i klockväljaren 3. Klockväljaren underhållstestas sålunda med hjälp av konstgjorda fel, som alltid finns inkluderade i CLSY-signalema. De konstgjorda felen är vidare inlagda, så att klockväljaren 3 kommer att genomlöpa alla godkän- 10 15 20 25 30 35 “S04 920 9 da klocksignaler och särskilt så att den periodiskt och med ett i tiden regelbundet mönster växlar mellan dessa cykliskt. På så sätt verifteras ständigt, att det är möjligt för en klockvälja- re 3 att faktiskt välja vilken som helst av alla godkända sammansatta klocksignaler. Genom denna metod behöver inga signaler tillföras, som ligger utanför den funktionella klockdistribu- tionen, utan de signaler, som behövs för underhållstestningen, ingår alltid som en del i den funktionella klocksignalen.

Funktionen hos en PLL 5 är, såsom nämnts ovan, att separera den inkommande CLSY-signa- len i sina beståndsdelar, signaler för klock- respektive synktakt, multiplicera den utvunna klockfrekvensen till systembitfrekvensen 184,32 MHz, ñltrera bort ID-koder och emulerade, dvs avsiktligt införda, felmönster, konvertera abrupta fashopp till långsamma fasdrifter och. filtrera jitter,,som kan finnas på insignalen till PLLen 5.

För att få en hög MTBSF, genomsnittlig tid mellan fel i systemet, (= Mean Time Between System Failure) för kretsarna och förbindningama i systemet, är det viktigt, att så många som möjligt av de möjliga fel, som kan uppstå i hårdvaran, säkert kan upptäckas. Det är också viktigt att det finns möjlighet att lokalisera ett fel, liksom det är viktigt, att inga fel fortplan- tas genom systemet och härigenom ger systemet sämre egenskaper.

För att uppnå detta är det givetvis viktigt, att underhållsfunktionema är så pålitliga som möj- ligt. Om vidare ett hårdvarufel uppstår i själva underhållsfunktionema, skall det alltså helst kunna detekteras oavsett var felet har uppstått. Likaså får det inte vara så, att ett fel faktiskt ~ har uppstått i någon del av konstruktionen, som påverkar konstruktionens huvudsakliga upp- gift, utan att underhållsfunktionema förmår upptäcka detta fel pågrund av ett fel i underhålls- funktionema eller något annat fel eller på grund av bristfällig konstruktion.

Att använda en ensam statisk hårdvarusignal, som meddelar larmstatus, alltså "OK" eller "in- te OK", måste, såsom nämnts ovan, betraktas som opålitligt. Ett hårdvarufel kan ha uppstått i den hårdvara, som förmedlar signalen, så att signalens information är felaktig. Den kan visa "fel" även om det är "OK", eller visa "OK" trots att det är "fel".

Vid konstruktionen av underhållssystem för klockfunktionerna utnyttjas principen, att åtmins- tone två skilda signaler i hårdvaran ska övervakas av en mjukvara, och kriteriet för att syste- met ska bedömas som helt ska vara, att det måste råda en viss relation mellan dessa hårdvaru- signaler och att hårdvarusignalema inte skall vara statiska, utan att de i stället skall utgöras av antingen räknare eller flaggor, som ändrar sig enligt ett viss mönster, tex såsom att en viss flagga blir satt vid något tillfälle och sedan återställs vid något annat tillfälle. Mjukvaran skall då kräva, att den förväntade dynamiken, dvs den ordning i vilken flaggan sätts respektive återställs, ständigt återfinns, och att annars en larmsignal genereras i mjukvaran.

Funktionen hos en klockväljare 3 är enligt ovan i huvudsak att vid varje tidpunkt dels välja 10 15 20 25 30 35 504 920 10 bort en dåligt fungerande klocka, dels bland de kvarvarande korrekta klocksignalema välja en fungerande klocksignal CLSY-A, CLSY-B eller CLSY-C. För att kontrollera, huruvida en klockväljare 3 fungerar, försämras genom de permanent och avsiktligt inlagda felen den klocksignal, som för tillfället är vald av den betraktade klockvâljaren 3, och överordnade funktioner kontrollerar, att klockvâljaren 3 då förmår välja en annan sammansatt klocksignal.

Klocksignalema, CLSY-signalema, får därför, som antytts ovan, redan från böijan innehålla pulssekvenser, som efterliknar defekta ldocksignaler. CLSY-signalema genereras i konstruk- tionsblocken, som kallas CLSY-generatorer l i fig. l. De konstgjorda fel, som återfinns i en CLSY-signal, år vidare inlagda, så att de svarar mot kriterier, som definierar de klockkvalite- ter, vilka klockväljaren ska godkänna respektive underkânna.

Ut från en klockväljare 3 kommer den valda CLSY-signalen, och för att kunna avgöra om det är den CLSY-signal, som systemet skulle välja, eller tror sig ha valt, har enligt ovan CLSY- signalema också försetts med identitetskoder, ID-koder, vid alstrandet av signalen. CLSY- signalen, som skapas i A-planet, kallas sålunda CLSY-A och förses med en identitetskod A, som anger, att CLSY-signalen har sitt ursprung i just A-planet. På motsvarande sätt förses CLSY-signalen från B-planet med en ID-B-kod och CLSY-signalen från C-planet med kod för C. Genom att övervaka den ut från en klockväljare 3 kommande CLSY-signalen, kan över- ordnade funktioner i systemet avgöra vilken CLSY-signal, som har blivit vald.

En CLSY-signal är indelad i ramar, vilka var och en har en längd av 125 mikrosekunder, dvs ramarna upprepas med frekvensen 8 kHz, vilken âr densamma som synktakten, och de inne- fattar 640 cykler eller perioder av klocktaktsignalen av 5,12 MI-lz. Vidare kan vaije puls eller period hos klocktaktsignalen betraktas som två halvperioder, där en övergång, positiv eller negativ, kan förekomma, och med detta betraktelsesätt finns då 1280 databitar i varje CLSY- ram. Dessa bitar numreras från l - 1280 såsom visas i ñg. 2. En CLSY-ram år indelad i 8 delramar och varje delram är uppdelad i tre delavsnitt, av vilka de första och andra delavsnit- ten vart och ett har en lângd av 54 bitar och det tredje delavsnittet har en längd av 52 bitar.

I början på vaije CLSY-ram finns ett mönster för ramigenkänning och detta mönster kallas synkroniseringsmönster eller synkroniseringssekvens, vilken anger en synkpuls. Det år detta mönster, som en PLL 5 känner igen, och varje gång detta mönster återfinns av en PLL 5, ge- nererar PLLen 5 en motsvarande synkroniseringspuls. Detta synkroniseringsmönster stegar för varje gång det visar sig på utgången från klockväljarens multiplexor en räknare för syn- kroniseringsmönster, såsom skall beskrivas nedan.

I varje CLSY-ram finns två ID-koder, givetvis betecknande samma plan. I CLSY-signalen ge- nererad i A-planet finns alltså två ID-koder för A. Motsvarande gäller för CLSY-signaler ge- nererade i B- och C-planen. 10 15 20 25 30 35 iso4 92o_ 11 I ñg. 3 visas som vågformsdiagram delsekvenser av den i ñg. 2 schematiskt visade CLSY-ra- men. Siffroma inom fyrkanter i dessa figurer motsvarar varandra. I CLSY-signalema finns särskilda bitföljder eller pulsavsnitt av pulsema i basbandsfrekvensen, som anger synlconise- ringspulser S för varje ram, frekvensrejektsekvenser F, fasrejektfrekvenser P och identitetsko- der A, B, C. Varje ram inleds sålunda med en synkroniseringssekvens S. Inom varje delav- snitt i en ram finns en avsiktligt införd felsekvens F eller P för simulering av frekvensfel re- spektive fasfel i en enda av de tre klocksignalema. Avståndet från en frekvensrejektsekvens F till följande gräns mellan två delavsnitt i ramen är alltid konstant. Avståndet från en fasre- jektsekvens till närmast följande gräns mellan delavsnitt är också konstant men har ett värde, vilket är skilt från det avstånd, som gäller från frekvensrejektsekvensema, och vilket speciellt är mindre än detta. ID-kodema A, B, C följer alltid omedelbart efter en gräns mellan två del- avsnitt, dvs de kommer först eller tidigt i ett delavsnitt, före felsekvensen i detta. Felsekven- sema F eller _P kommer alltid i den senare delen av ett delavsnitt, så att i ett delavsnitt det finns plats för både en identitetskod och en avsiktligt inlagd felsekvens. ~ Frekvensrejektsekvensema F består av att två pulser i basfrekvensen har utelämnats och att under dessa en jämn låg spänningsnivå gäller och på samma sätt består fasrejektsekvensema P av att tre pulser i basbandsfrekvensen har utelämnats, dvs de är en puls längre. Fasrejektsek- venser P förekommer i varje klocktaktram endast en gäng i varje klocksignal, dvs i endast ett delavsnitt. I övriga delavsnitt finns en frekvensrejektsekvens, F i endast en av de sammansatta klocksignalerna. Identitetskodsekvenser, här också benämnda ID-A, ID-B och ID-C, före- kommer två gånger i varje ram och varje enskild klocksignal. De består av att två pulser är utelämnade med olika antal kvarstående pulser däremellan, nämligenen, två eller tre kvarstå- ende pulser för identitetskodssekvensema ID-A, ID-B resp. ID-C.

Med det föredragna arrangemanget, som beskrivs närmare i detalj nedan, kommer en klock- väljare 3 som fungerar korrekt, att välja CLSY-A som utgångssignal under det första delav- snittet i varje delram, den kommer att välja CLSY-B under det andra delavsnittet i varje del- ram och CLSY-C under det tredje delavsnittet i varje delram. Ett nytt val av klocksignal skall då alltså utföras vid varje vertikalt, tunt eller tjockt, streck i ñg. 2. Detta hinner alltid utfö- ras, innan nästa avsiktligt inlagda felaktiga sekvens detekteras och också före påträffande av en ID-kod.

En klockväljare 3 innefattar, såsom nämnts ovan, en multiplexor och denna har tre ingångar och en utgång och en adressingång, som styr multiplexorn, se den detaljerade beskrivningen nedan. Styradressen genereras autonomt i styrlogik i klockväljaren, som känner av kvalitet, faslâge och frekvens hos de tre inkommande CLSY-signalema och som utifrån dessa mätning- ar och vissa andra kriterier, givet av en intern tillståndsmaskin, bestämmer den klocka, vilken skall väljas och skall avges från väljaren. På utgångssidan av multiplexorn sitter en anord- ning, som registrerar ID-koder. Altemativt kan ID-koden hos den valda sammansatta klock- signalen direkt erhållas av styrlogiken. För varje ID-kod A, som detekteras på multiplexorns 10 15 20 25 30 35 504 šzo 12 utgång, räknas en räknare för ID-A-pulser upp. Motsvarande räknare ñnns för ID-B och ID- C. Förutom rälcnare för ID-koder ñnns det också, såsom nämnts ovan, en räknare för antalet funna synkmönster, där varje synkmönster definierar en taktpuls för synkroniseringstakten.

Också på multiplexoms ingångssida finns ett arrangemang med ID-kodsräknare, som skall be- sla-ivas nedan. På den ingång till multiplexom, där klocksignalen CLSY-A från generator A förväntas inkomma, sitter en anordning, som känner av ID-A-pulser, och för varje puls stegas en räknare. På ingångama fór de andra klocksignalerna CLSY-B och CLSY-C till klockvälja- ren eller multiplexom ñnns motsvarande räknare för ID-B-pulser och ID-C-pulser.

Principen för att verifiera att klockväljaren fungerar är att mjukvaran läser antalet räknade ID-koder och kontrollerar, att de räknade antalen ID-pulser A, B och C på multiplexoms in- gångssida stämmer med antalet räknade ID-pulser och synkpulser på multiplexoms utgångssi- da. För att de räknade pulsema ska svara mot en och samma tidsperiod, nollställs alla räknar- na samtidigt vid en viss tidpunkt, och innan räknarvärdena läses av, stannas uppräkningen samtidigt av dem.

Vidare ñnns programvara anordnad, som sköter underhållsfunktionema. Denna mjukvara lä- ser med vissa intervall av rälmarvärdena. Efter det att alla räknama har lästs av, nollställs de, och innan de läses av, fryses enligt ovan samtidigt deras räknarvârden, så att de inte uppdate- ras ytterligare. Härigenom svarar alla räknarvärdena mot en och samma tidsperiod.

För att förklara, vilket antal räknade pulser, eller rättare, vilket förhållande som ska råda mellan olika räknarvärden, vilka har registrerats av räknama i en klockväljare 3, vid felfri funktion, skall först beskrivas mer detaljerat, hur CLSY-signalema är uppbyggda. Det skall påpekas, att den PLL 5, som sitter efter en klockväljare 3, är okänslig för både ID-koder och konstgjorda felsekvenser, emulerade fel, genom att den endast kan ändra sig relativt långsamt.

Det kan också konstateras, att den tripplerade fórsörjningen av klocksignaler in till en klock- väljare efter klockväljaren inte längre är tripplerad. Ej heller är PLLen 5 tripplerad på respek- tive plan, men däremot ñnns det en P-LL 5 påvarje plan, så på så sätt är även PLLen tripple- rad. Om någon av PLLerna går sönder, märks detta, genom att hela planet blir felaktigt. Det är inte nödvändigt med underhållstester av en PLL 5, eftersom ett fel i en PLL 5 syns. I sys- temet kan inte felaktiga PLLer 5 finnas, utan att detta kommer att märkas. Ett fel i en klock- väljare 3 skulle däremot kunna finnas, om inte särskilda underhållsfunktioner för detektion därav fanns anordnade. Det skulle t ex kunna vara så, att klockväljama i A-planet och B-pla- net på grund av något fel inte kan välja någon annan klocka än t ex A. Systemet kommer att fungera bra, så länge som klocka A ñnns och är korrekt, fastän inte redundansen inte funge- rar som den skall. Det räcker då med ett fel i CLSY-generatom l i A-planet för att hela sys- temet ska upphöra att fungera. Det är alltså viktigt att anordna pålitliga underhållsfunktioner i klockväljaren 3 för att säkerställa, att där inte finns några fel. 10 15 20 25 30 35 šo4 920 13 CLSY-signalema och funktionerna i klockväljama 3 är anpassade till varandra för att cykling mellan klocksignaler och underhållstesming skall kunna åstadkommas. Särskilt är klockväljar- na 3 är konstruerade för att utesluta signaler med fasfel och/eller frekvensfel. Med kännedom om, hur detektorema för fas- och/eller frekvensfel är gjorda, kan speciella mönster läggas in i CLSY-signalen, som gör, att detektorema i klockväljaren fór fas- respektive frekvensfel hela tiden används.

Fasövervakningen går till på följande sätt: Fasläget mellan varje par av CLSY-signaler, dvs mellan A och B, mellan B och C samt mellan C och A, kontrolleras, genom att flankema ej tillåts vara fasmässigt separerade (= "skewade") med mer än ett visst antal nanosekunder, "fasacceptansfönstret", som exempelvis kan sättas till omkring 44 - 49 ns, vilket diskuteras i mer detalj nedan. De positiva flankerna i varje CLSY-signal omvandlas till en puls med en bestämd varaktighet, som är lika med bredden på fasacceptansfönstret. Dessa pulser kallas fór differentieringspulser. Differentieringspulsema från de två plan, som skall fasjämföras, kopplas till en OCH-grind. Om de två CLSY-signalema är fasmässigt separerade med mer än bredden på differentieringspulsema, blir det ingen logisk etta ut från OCH-grinden. Om sig- nalerna däremot är i fas eller ej separerade mer än bredden på fasacceptansfönstret, kommer en logiskt sann signal att genereras ut från OCH-grinden, då differentieringspulsema under en tidsperiod bägge är logiskt sanna. Den så genererade signalen .ut .från OCH-grinden kallas ko- incidenspuls. Med kännedom om, att i ett normalt fungerande system CLSY-signalema inte är fasmässigt separerade med mer än bredden på fasacceptansfönstret, dvs att alla differentie- ringspulser kommer att ge upphov till en korresponderande koincidenspuls, och differentie- ringspulserna, som är genererade utifrån de positiva flankerna i respektive CLSY-signal, har en periodicitet av längst ca 600 nanosekunder, blir följden, att periodtiden mellan koincidens- pulser kommer att överensstämma med periodtiden mellan samtidiga positiva övergångar eller transitioner, dvs som längst ca 600 nanosekunder. Periodtiden mellan koincidenspulser över- vakas och utgör ett mått på huruvida de två CLSY-signalema är i fas med varandra: Om periodtiden är under 650 nanosekunder, sägs signalema vara i fas med varandra. Om period- tiden är över 650 nanosekunder, har åtminstone två stycken differentieringspulser inte kommit tillräckligt samtidigt (inte med tillräckligt överlapp), är alltså separerade med mer än bredden på fasacceptansfönstret och alltså inte i fas med varandra.

För att verifiera huruvida fasövervakningen fungerar, kan ett lämpligt antal »positiva transitio- ner i CLSY-signalen avlägsnas. Då kommer, om fasövervakningslogiken fungerar, ett mot- svarande faslarm att genereras och ett klockbyte verkställs i klockväljaren 3.

Om det föreligger ett fasfel, riktigt eller "äkta" eller åstadkommet genom manipulation av CLSY-signalen, t ex hos CLSY-A, kommer fasövervakningslogiken att notera fasfel mellan klocksignal A och klocksignal B samt mellan klocksignalerna C och A, men inte mellan B och C. Genom en kombinatorisk avkodning av informationen från fasövervakningslogiken kan slutsats dras om vilket plan som har fasfel, om något plan skulle ha det. 10 15 20 25 5o4 âzo 14 När och om ett plan, som är valt av en klockväljare 3, har noterats som felaktigt, skall ett val av ett annat plan ske. Vilket av de resterande tvâ fungerande, som ska väljas, är definierat i en tillståndsmaskin i klockväljaren 3, se nedan. Om klocksignal A är vald och om A blir fel- aktig, väljs klocksignal B. Om klocksignal B är vald och B upphör att fungera korrekt, väljs klocksignal C. Om den sammansatta klocksignalen C är vald och upphör fungera, väljs klock- signal A. Om en klocksignal är vald och någon av de andra klockoma upphör fungera, görs inget omval. Om en viss klocksignal har valts på grund av att en annan klocksignal upphörde att fungera och om denna ldocksignal sedan åter börjar fungera, ligger klockväljaren 3 kvar med den senast valda klocksignalen och går inte tillbaka. Om sälundat ex klocksignal A är vald och upphör att fungera korrekt, väljs klocksignal B. Om sedan klocksignalen A äter blir korrekt, har klockväljaren 3 kvar klocksignal B. ' « Genom att ta bort ett visst antal positiva transitioner (= flanker) från en vald CLSY-signal, kommer alltså en klockväljare 3 att bedöma denna signal som felaktig och välja bort denna signal och i stället välja den klocka, som enligt tillståndsmaskinen står på tur. De sekvenser i CLSY-signalema, som trigga: feldetektorema och alltså emulerar olika fel, kallas här rejekt- koder.

Genom att lägga in sådana rejektkoder i CLSY-signalema på olika ställen kan en klockväljare 3 fås att cykliskt välja de olika klocksignalerna CLSY-A, CLSY-B och CLSY-C i en cirkule- rande turordning. Genom att lägga in ID-koder i den CLSY-signal, till vilken bytet sker, på förutbestämda positioner i CLSY-signalen, som kommer omedelbart efter det att ett byte ska ha skett, kan systemet verifiera, genom att låsa räknarna för ID-koder, att alla feldetektorer fungerar. Om någon av feldetektorema inte fungerar, kommer inte bytet till den på tur ståen- de CLSY-signalen att utföras, så att den motsvarande ID-koden kommer inte att bli registre- rad av avsedd räknare. Om å andra sidan någon feldetektor har gått sönder på ett sådant sätt, att den genererar ett larm hela tiden, kommer även då ett felaktigt antal ID-pulser att räknas.

En diagnos av felorsaken kan utföras med hjälp av en lämpligt utformad avkodningstabell, till vilken ingángarna utgörs av antalen registrerade ID-koder.

Förutom fasfel övervakas också frekvensfel. Frekvensen hos de tre inkommande CLSY-signa- lema övervakas med hjälp av en lokalt genererad kronometertakt. Det är alltså ingen relativ 30 jämförelse mellan signalerna, som fallet är med fasövervakningen, utan en kontroll av varje 35 inkommande signals frekvens relativt en kronometertakt.

Det finns i varje klockväljare 3 en frekvensövervakningsenhet för varje inkommande CLSY- signal och denna övervakningsenhet kan avge ett motsvarande frekvenslarm för varje CLSY- signal. Frekvensövervakningen går till på följande sätt: Om CLSY-signalen har för lång peri- odtid, genereras ett larm. Larmgrånsen kan sättas vid tex 400 nanosekunder.

För att verifiera att frekvensövervakningen fungerar, kan ett lämpligt antal cykler i en CLSY- 10 15 20 0 504 920 15 signal ersättas med en konstant (spännings-mivå, så att kriteriet "periodtid längre än 400 na- nosekunder" är uppfyllt. En sådan sekvens, som emulerar ett frekvensfcl, kallas för frekvens- rejektkod medan en sekvens, som emulerar fasfel, benämns fasrejektkod.

Informationen om frekvensfel i klockväljaren 3 sfills samman med informationen om fasfel i en kombinatorisk tabell, se fig. 7b. En utsignal från tabellen anger de CLSY-signaler, som är defekta, och de, som är korrekta. Denna information tillsammans med tillståndsmaskinen för klockval avgör vilken klocka som ska väljas. Utsignaler från tillståndsmaskinen är kopplade till multiplexoms adressingång och styr på så sätt vilken klocka som ska väljas.

Genom att som beskrivits ovan lägga in frekvensrejektkoder i CLSY-signalema på olika ställen kan en klockväljare-3 fås att cykliskt välja CLSY-A, CLSY-B och CLSY-C i en cirku- letande turordning, där ett byte alltid sker vid övergång till nästa delavsnitt hos den valda klocksignalen. Genom att två identitetskoder finns i varje ram kan antalet påträffade koder räknas i den valda klocksignalen och därigenom kan kontrolleras att feldetektorema fungerar.

Genom att en ID-kod är inlagd på den CLSY-signal, till vilken ett byte sker efter påträffande av en fasfelssekvens, så att den kan avkännas omedelbart efter detatt bytet har skett i detta fall, kan systemet genom att läsa räknarna för ID-koder verifiera att alla fasdetektorer funge- rar. Om en fasfelsdetektor inte fungerar, kommer inte byte att göras från en vald klocksignal, när ett avsiktligt inlagt fasfel ñnns i klocksignalen. Detta medför att ID-koden för den efter- följande klocksignalen i den cykliska följden ABCABCA... inte kommer att registreras och ~ räknas. Motsvarande gäller för frekvensfel. Normalt skall i genomsnitt för varje ram det räk- nas ID-koder två gånger fór varje klocksignal CLSY-A, CLSY-B, CLSY-C.

Frekvensrejektpulsen är ca 500 nanosekunder lång. Fasrejektpulsen är ca 700 nanosekunder lång. Frekvensrejektpulserna utlöser inte fasdetektorerna, men däremot utlöser fasrejektpulser- na frekvensdetektorema. För att det ska vara meningsfullt att läsa ID-kodema efter en fasre- 25 jektpuls, måste det säkerställas, att det är just fasdetektorema och inte frekvensdetektorerna 30 35 som har orsakat klockbytet.

Metoden för detta är att se till att ett klockbyte orsakat av fasdetektorema sker mycket snab- bare (= tidigare) än ett byte orsakat av frekvensdetektorerna, och att den till fasrejektpulsen eller fasrejektkoden hörande ID-koden placeras direkt efter tidpunkten för fasrejektpulsen. ID- koden ligger i den CLSY-signal, till vilken bytet sker, vilket framgår av tig. 2, se de avsnitt som betecknas med siffrorna 8, 9 och 10 inom fyrkanter.

Om en fasrejektpuls läggs in i CLSY-A, kommer klockväljaren 3, så snart fasdetektorema i denna har detekterat det (konstgjorda) fasfelet, att välja klocksignal B. Om nu klocksignal B har valts och det i CLSY-B ñnns en ID-B, kommer ID-B att bli synlig på utgången från mul- tiplexorn i klockväljaren och där kunna räknas. 10 15 20 25 30 35 so4 šzo 16 Om en fasrejektpuls läggs in i CLSY-A, men fasdetektorema är trasiga, kommer frekvensde- tektorema i klockväljaren 3, men först efter en fördröjningstid, att förorsaka ett klockbyte från klocksignal A till klocksignal B. Om nu klocksignal B har valts och det i CLSY-B finns en lD-B, fast denna ID-B är placerad tidsmässigt omedelbart efter fasrejektpulsen, kommer ID-B inte att bli synlig på multiplexorns utgång, eftersom bytet till CLSY-B är fördröjt på grund av att det är orsakat av frekvensdetektorema. Lämpliga fördröjningar kan väljas med utgångspunkt från de detaljerade vågformsdiagrammen i fig. 3, se särskilt diagrammen vid ru- tor innehållande 1 och 8. Ett val av klocksignal görs vid gränsen mellan två delavsnitt, exem- pelvis vid en tidpunkt motsvaxande en eller ett par pulser från en sådan gräns. Detta innebär att valet sker så gott som omedelbart efter ett fasfel P genom att betrakta de klocksignaler, som har varit felfria under tidsperioden närmast före, speciellt inom .det betraktade delav- snittet. Om ovan nämnda fördröjning vid detektion av ett frekvensfel är minst, säg 4 - 5 peri- oder hos klocktakten, kommer ett avsiktligt inlagt fasfel, som endast har detekterats av frek- vensdetektorer, inte att tas med vid valet av ny klocksignal vid delavsnittsgränsen, utan hän- syn till detta tas först vid nästa gräns.

På detta sätt är det alltså möjligt att göra en underhållstest av enbart fasdetektorema med hjälp av fasrejektpulsema, utan att testen blir förstörd genom inblandning av frekvensdetekto- rema, och det är också möjligt att göra en underhållstest av enbart frekvensdetektorema med hjälp av frekvensrejektpulsema, utan att för 'den skull fasdetektorema avger larmsignal.

I varje CLSY-ram återfinns en fasrejektpuls och sju frekvensrejektpulser. Detta innebär, att klockväljaren genomlöper sekvensen A-B-C åtta gånger på en CLSY-ram, dvs att sekvensen A-B-C genomlöps med frekvensen 64 kHz. En fördel med denna ganska höga frekvens är, att om de tre till klockväljaren inkommande klocksignalema är litet grand ur fas med varandra, till följd av komponentspridningar, kommer den omedelbart efter klockväljaren fasstegsmodu- lerade CLSY-signalen att jämnas ut av PLLen 5, som har en förhållandevis låg gränsfrek- vens. PLLen 5 minskar det fasjitter, som underhållstestema introducerar, genom att den till- hörande klockväljaren 3 hela tiden byter vald klocksignal med så hög frekvens.

Klocksystemet tillåter också att enheter kaskadkopplas. I första ledet alstras alltid klocksigna- lerna av generatorer l, se ñg. l. Därefter väljs för varje plan en klocksignal bland dessa med hjälp av klockväljare 3 och ur denna framställs resp. utvinns den högfrekventa klocksignalen och synktakten med hjälp av PLLer 5. Dessa båda utvunna enkla klocksignaler leds i nästa ef- terföljande led till klockregeneratorer 6. I dessa bildas åter sammansatta klocksignaler genom införande av synkmönster, identitetskoder, frekvens- och fasrejektsekvenser. Dessa nya klock- signaler leds sedan till klockväljare i detta led, etc. En fördel, som är värdefull framför allt vid kaskadkoppling av flera klocksystem, är, att i varje plan i varje led utförs med hjälp av klockväljaren 3 och PLLen 5 en medelvärdesbildning av faslägena för klocksignalema från planen i det föregående ledet, dvs att i varje plan i ett led görs en medelvärdesbildning av klocksignalema från samma tre plan i ett föregående led, vilket gör att eventuella fas- 10 15 20 25 30 35 0504 920 17 skillnader utjämnas mellan klocksignalema för planen i det föregående ledet.

Uppbyggnaden av en klockväljare 3 visas i blockform i ñg. 4. Dess centrala del är en klock- vâljarstymingsenhet 7, som i huvudsak utför logiska val baserade på olika signaler från detek- torer och innefattar en multiplexor. Till en klockvâljarenhet 3 inkommer de olika samman- satta klocksignalema CLSY-A, CLSY-B och CLSY-C. En sådan inkommande signal leds till en detektor 9, som utför en bestämning av om frekvensen är korrekt hos den högre frekven- sen, basbandssignalen, i den inkommande sammansatta klocksignalen. Vidare utvinner detek- tom 9 identitetskoder, som ñnns i den inkommande signalen, och avger pulser varje gång en sådan identitetskod påträffats. Vidare avger också en sådan detektor 9 en utgående puls varje gång som en sekvens S av pulser i ingångssignalen, som anger synkroniseringen, påträffas.

I en klockväljarenhet 3 finns vidare en fasdetektor ll, som bestämmer både huruvida fasen hos pulsema med den högre frekvensen, basbandsfrekvensen, överensstämmer med varandra i de olika signalema och huruvida fasen för synkmönstren överensstämmer och som avger sig- naler, när överensstämmelse inte råder. Klockväljaren 3 innefattar också en övervaknings- styming 12, som innefattar lämpliga programrutiner eller motsvarande, exempelvis tillstånds- maskiner, och också räknare 13 för olika detekterade pulssekvenser i de inkommande sam- mansatta klocksignalema samt räknare -14 för påträffade identitetskoder i den valda samman- satta klocksignalen. Olika kretsar i klockväljarenheten 3 utnyttjar vidare lokala klocksignaler, särskilt en klocksignal med frekvensen 184 MHz, såsom åskådliggörs av klockkretsen 10.

Synkmönster-, frekvensfels- och ID-kodsdetektom 9 visas i blockform i ñg. 5a. Dess huvud- del är en detektor 15, som avger en puls med standardiserad längd varje gång en identitets- sekvens påträffas i den inkommande signalen, en likadan puls varje gång som en synkronise- ringspulssekvens påträffas och vidare en felsignal i form av en liknande puls, när den inkom- mande signalen uppvisar konstant nivå över en tillräckligt lång tidsperiod. Detektom 15 skall alltså detektera de signalavsnitt i CLSY-A signalen, som i fig. 2 och 3 är betecknade S re- spektive A, B, C. Vidare avger också detektom 15 alltid signal, när signalavsnitten beteckna- de F och P påträffas, eftersom, såsom framgår av fig. 3, under dessa signalavsnitt den sam- mansatta ldocksignalen är konstant under efter varandra följande perioder genom utelämnande av pulser och genom att den konstanta tidslängden, under vilken det konstanta spänningsläget ñnns, är större än ett här valt tröskelvärde, som utgörs av fem halva perioder i basbands- frekvensen hos de inkommande sammansatta klocksignalerna. Detektom 15 innehåller ett skiftregister 17, till vars ingång en av de sammansatta klocksignalema är ansluten. Klockning- en iskiftregistret åstadkoms med hjälp av en lokalt alstrad 30 MHz takt (strängt taget 30,72 MHz). De olika positionerna i skiftregistret 17 är anslutna till en avkodare 19, som på sina utgångar levererar de önskade signalerna.

Detektom 9 innefattar också en detektor 21 för noggrann detektering av synkroniserings- mönstret i den inkommande sammansatta klocksignalen, jämför också vågformsdiagrammen i 10 15 20 25 30 35 504 øao 18 fig. 5b - Se. Precis den puls i den inkommande signalen, se ñg. Sb, som kommer efter ett de- tekterat synkmönster, skickas vidare ut från denna detektor. För detta utnyttjas den puls för detekterat synkmönster i detektom 15, som ju bara har en upplösning av 30 MHz, se fig. 5c.

Denna inmatas i en pulsformare 23, som också har lämpligt avpassad fördröjning. Den från pulsformaren 23 avgivna signalen får då en längd och ett tidsläge, så att den alltid täcker över närmast följande puls i basbandssignalen i den inkommande sammansatta klocksignalen, se fig. 5d. Sedan leds denna längre signal till en OCH-grind 24, till vars andra ingång själva den sammansatta klocksignalen CLSY-A leds och en utgångspuls, som visas i diagrammet i fig.

Se, erhålls.

Vidare finns i detektorn 9 en detektor 25 för bestämning av om frekvensen hos synkronise- ringsmönstret är alltför hög eller likvärdigt om tidsperioden mellan två synkroniseringsmöns- ter är alltför kort. För denna jämförelse utnyttjas en lokal klockkälla, som t ex har en frek- vens av 120 kHz. En signal avges från detektorn 25, när synkroniseringsmönstrens frekvens avgörs vara för hög och denna signal leds till en ELLER-grind 26. På ELLER-grindens 26 utgång avges en signal, som anger, att någon sorts frekvensfel har detekterats.

Den signal, som har alstrats i huvuddetektom 15 för att ange att den inkommande signalen har detekterats vara konstant under en tidsperiod, leds till en fördröjningskrets 28, vars funk- tion har omtalats ovan. Den fördröjda felsignalen leds också till en ingång till ELLER-grinden 26.

Den inkommande sammansatta klocksignalen till detektorn 9 leds också till en detektor 31, som avger en puls varje gång som en positiv flank eller en positiv övergång finns i den in- kommande sammansatta klocksignalen. Närmare bestämt utförs detta genom att sampla den inkommande CLSY-signalen med en hög frekvens av 184 MHz, som härrör från en lokal klockkâlla. De vid samplingen upptäckta stigande Övergångarna omvandlas till pulser, som används i den följande detektom 33. Denna utvärderar de inkommande pulsemas frekvens och avger en signal, om den bestämda frekvensen är alltför hög. Den avgivna signalen leds också till ELLER-grinden 26.

I fig. 6a visas uppbyggnaden av fasdetektom ll. Till denna inkommer dels de sammansatta klocksignalema CLSY-A, CLSY-B, CLSY-C, dels den enskilda puls, som har isolerats ur motsvarande sammansatta klocksignal och kommer omedelbart efter synkroniseringsavsnittet i signalen, såsom har beskrivits ovan, här betecknad synkp. A, synkp. B resp. synkp. C. Var och en av dessa signaler inmatas till differentieringskretsar 27 resp 29. Dessa differentierings- kretsar är var och en uppbyggd av ett skiftregister 3l', se ñg. 6b, vilket klockas med hjälp av den interna, lokalt alstrade frekvensen av 184 Ml-Iz, på samma sätt som har nämnts för vissa enheter ovan. Skiftregistret 31' har en storlek av 10 bitar. De nionde och tionde positionerna i skiftregistret 31' är med invertering kopplade till två OCH-grindar 33' resp. 35, så att på ut- gången från dessa grindar erhålls utgångspulser, som har olika längd. I ñg. 6c visas den in- 10 15 20 25 30 35 3504 920 19 kommande signalen som en vågform som funktion av tiden. Den övergår till en hög logisk ni- vå vid en bestämd tidpunkt. Utgångssignalen från den första OCH-grinden 33' visas på mot- svarande sätt i fig. 6d och innefattar en puls, benämnd den korta pulsen, som har en längd av åtta till nio perioder UI (enhetsintervall) hos den lokala frekvensen 184 MHz (strikt 184,32 MHz). Utgångssignalen från den andra OCH-grinden 35 visas på motsvarande sätt i fig. 6e och innefattar en längre puls, benämnd den långa pulsen, som har en längd av nio till tio så- dana perioder. Osäkerheten i längdema visas av de skuggade fälten vid 36 och beror på den diskreta naturen hos den lokala pulssignalen med frekvensen 184 MHz och dess fasläge i för- hållande till ingångssignalen i fig. 6c. Den långa pulsen är emellertid alltid precis en period- längd längre än den korta pulsen. Början av de erhållna pulsema blir noggrant bestämd av den inkommande signalen, medan slutet, den avtagande flanken, hänför sig till motsvarande övergångar i den lokalt generade klocksignalen med frekvens 184 MHz.

Från differentieringsenheterna 27 för klocksignalema utmatas endast den långa differentie- ringspulsen och dessa pulser från två differentieringsenheter inmatas parvis till en koincidens- detektor 37. Tre likadana sådana koincidensdetektorer 37 finns då anordnade. En koincidens- detektor 37 består, se fig. 6f, av en OCH-grind 43 och till dennas utgång kopplade, lämpliga pulsformande och pulsfördröjande kretsar 45. När de båda ingångssignalema Inl och In2 upp- visar pulser med överlappning, erhålls från detektorn 37 en utgångspuls, som alltid har läng- den 7 UI taget i förhållande till den lokalt alstrade klocksignalen med den höga frekvensen av 184 MHz och som alltid har ett bestämt fasläge i förhållande till denna. Vidare omfattar alltid tidsintervallet mellan utpulsens början och början av den först inkommande pulsen ett bestämt antal hela perioder (av längd UI) hos den lokalt alstrade ldocksignalen av 184 MHz och där- till eventuellt ett kortare tidsavsnitt, som är kortare än en sådan period.

Vågformer för behandlingen av de långa pulsema från differentieringsenheter 27 i en koinci- densdetektor 37 visas i fig. 6g - 6i. Här visas överst i fig. 6g - 6i som funktion av tiden den lokalt genererade pulssignalen av 184 MHz. Därunder visas de två inkommande signalerna Inl och In2, vilkas koincidens skall bestämmas. Däwnder visas utgångssignalen från OCH- grinden. Längst ner visas vågformen hos den till sist avgivna signalen Out. I fig. 6g har pul- sema hos ingångssignalema en tämligen stor överlappning, mer än 6 UI, medan i fig. 6h överlappningen bara är en bråkdel av l UI. I fig. 6i finns ingen överlappning alls mellan in- gångspulsema och då fås givetvis ingen utgångspuls.

Samma typ av koincidensdetektorer finns för signalerna parvis vad gäller de differentierade synkroniseringspulsema, dels koincidensdetektorer 39 för de korta, dels koincidensdetektorer 41 för de långa alstrade pulsema.

Signalen från koincidensdetektorema 37, 39, 41, vars pulser har en längd av sju perioder hos den lokalt alstrade 184 MHz-klocksignalen, leds till övervakningskretsar eller detektorer 51, 53 respektive 55, som avger signal om de inkommande pulsema har alltför stort tidsintervall 10 15 20 25 30 35 504 äzo 20 mellan sig. Detta tidsintervall år, vad gäller den sammansatta klocksignalens basfrekvens, satt till 650 nanosekunder medan för synkroniseringssignalen tröskelvårdet är 140 mikrosekunder att jämföras med dess avsedda period av 125 mikrosekunder.

Tröskelvärdet av 650 nanosekunder för basfrekvensen i den sammansatta klocksignalen år satt, så att en frekvensrejektsekvens, vilken har en längd av fem halvcykler i signalen av 5 ,12 MHz, inte detekteras som ett fasfel, medan en fasrejektsekvens av sju halvcykler av bas- bandsfrekvensen 5,12 MHz in den inkommande klocksignalen utlöser ett faslarm och en sig- nal avges från detektorn 51. Fem halvcykler av basbandsfrekvensen 5,12 MHz 'motsvarar en tidslängd av 488 nanosekunder medan sju halvcykler motsvarar 683 nanosekunder.

Koincidens hos synkroniseringssignalema detekteras i periodtidsövervakningskretsama 53 resp. 55 för de två, olika långa differentieringspulsema och från dessa övervakningskretsar 53 resp. 55 avges utgångspulser, om intervallet mellan två av dessa pulser överstiger 140 its.

Uppbyggnaden av en periodtidsövervalmingslcrets 51, 53, 55 kan vara såsom visas i ñg. 6j.

En räknare 52 klockas av en lokalt alstrad klocksignal av exempelvis 184 MHz. Innehållet i räknaren 52 jämförs med ett tröskelvårde med hjälp av ett kombinatoriskt nåt 54. Detta avger kretsens utsignal, när tröskelvärdet uppnås, och då stoppas också uppräkningen av råknaren 52. Denna nollställs och startas vid inmatning av en signal från en koincidensdetektor.

Utgångspulserna från varje par av detektorkretsar 53, 55, som är kopplade till samma par av inkommande signaler (synkp. A, synkp. B, synkp. C) leds till en hystereskrets 57, som säker- ställer att fasfelssignal hos synkmönstret inte genereras alltför ofta, när fasfelet ligger i storle- ken av tröskelvårdet, vilket annars skulle ge onödigt täta fasfelssignaler. Detta beror på att fa- sen hos den lokalt alstrade klocksignalen av 184 MHz givetvis inte har någon fast fasrelation till fasen hos de båda inkommande klocksignaler, för vilka ett eventuellt fasfel skall detekte- ras. Såsom kan bestämmas ur vågformsdiagram enligt fig. 6g och 6h kan korta pulser med längd 8 - 9 UI från differentieringskretsarna i värsta fall ge utsignaler som visar koincidens när pulsemas start är separerade med något under 9 UI och utsignal, som visar brist på koin- cidens, dvs ingen utpuls och alltså fasfel, när de korta pulsemas startflank är åtskilda med nå- got mer än 8 UI. Motsvarande gäller för de långa pulsema av längd 9 - 10 UI med en ökning av alla tider av 1 UI.

Antag t ex att CLSY-A och CLSY-B har en inbördes fasskillnad av 1 UI och att CLSY-C har fasskillnaden 8,5 UI i förhållande till CLSY-A och 9,5 UI i förhållande till CLSY-B. I detta fall kan CLSY-C tolkas både som i fas eller ur fas jämfört med de andra båda klocksignaler- na. Om först CLSY-C bestäms vara i fas, kommer klockväljaren att växla cykliskt mellan alla de tre klocksignalerna, vilket hela tiden ger en viss medelfas in till PLL 5 i den valda avgivna klocksignalen. Efter en tid kommer, då PLLen har ändrat sin utfas i förhållande till den lokalt alstrade klocksignalen av 184 Ml-Iz, emellertid CLSY-C bestämmas vara ur fas med de övriga 10 15 20 25 30 35 _ 504 920 21 båda klocksignalema. Då kommer klockväljaren i stället välja omväxlande CLSY-A och CLSY-B, vilket ger ett annat värde på medelfasen in till PLLen 5, som därmed böljar svänga in mot det nya medelfasvärdet i den avgivna klocksignalen. Efter ytterligare en tid kommer åter CLSY-C bedömas ligga i fas med de två andra klocksignalema. Detta ger upphov till jit- ter, vilket kan undanröjas, genom att både långa och korta pulser alstras, med längdsldllnad alltid 1 UI, och genom anordnandet av hysteresfunktionen.

Ett tillståndsdiagram för en hystereskrets visas i fig. 6k. Detta innehåller två tillstånd, ett första tillstånd 58, vilket tillstånd maskinen intar normalt, när de betraktade signalerna ligger i fas med varandra, och ett andra tillstånd 58', vilket intas, när signaler uppvisar ett fasfel. I det andra tillståndet 58' avges alarmsignal ut från kretsen. Tillståndsmaslcinen övergår från det första tillståndet till det andra tillståndet endast när den mottar en puls, som ursprungligen härrör från långa pulser, alstrade av differentieringskretsar 29, vilka senare behandlats av en koincidenskrets och en periodtidövervakningskrets. Härvid mottas också givetvis alltid samti- digt pulser, som härrör från korta pulser. På samma sätt övergår tillståndsmaskinen från' det andra tillståndet till det första tillståndet endast när den inte mottar några pulser, som ur- sprungligt kommer från korta pulser, alstrade av differentieringskretsarna 29.

I ñg. 61 visas ett diagram, som åskådliggör hysteresfunktionen. På abskissaaxeln finns avsatt klocksignalemas fasskillnad i enheten UI (= enhetsintervall av den lokala klocksignalen) och på ordinataaxeln de två tillstånden 58, 58' för tillståndsmaskinen. När sålunda fasskillnaden har blivit något större än 9 - 10 UI, där osäkerheten beror på kvantisering med hjälp av den lokala klocksignalen, sker övergång till det andra tillståndet, medan en övergång därifrån bara lmn ske, när fasskillnaden har blivit något mindre än 8 - 9 UI.

Signalen från hystereskretsen 57 leds till en hållkrets 59, som när den mottar en puls från hystereslcretsen 57, vilken anger en alltför lång period mellan koincidenspulser, håller kvar denna puls under en tidslängd av 4 sekunder och alltså på sin utgång ger en puls med längd minst 4 s. Detta visas av vågformsdiagrammen i ñg. 6n - 6o, där i fig. 6n visas en puls in- kommande till hållkretsen 59 och i fig. 6o visas den puls, som avges av hållkretsen och har en garanterad längd av 4 s.

Felsignalen från hållkretsen 59 leds till sist till en ELLER-krets 61, till vars andra ingång den signal inmatas, som anger om alltför lång period föreligger i den sammansatta inkommande signalens basfrekvens. Signalema från ELLER-kretsama 61 avges sedan till klockvâljarstyr- kretsen 7.

Kretsama för bestämning av fasfel mellan synkmönster i två sammansatta klocksignaler CLSY-A och CLSY-B är sammanställda i ñg. 6m. Dessa klocksignaler inmatas till var sin avkodare 601, som motsvarar kretsar i blocket 15 ovan. Från dessa avges den utvunna synk- pulsen och från varje avkodare 601 inmatas denna till dels en differentieringskrets 603 för 10 15 20 25 30 35 sø4 920 22 korta pulser, dels en differentieringslcrets 605 för långa pulser. Differentieringskretsarna mot- svarar differentieringslcretsen 29 ovan och de klockas av samma klocksignal med hög frek- vens från en lokal oscillator 607. De avger sålunda differentieringspulser, vilkas längd alltid har en skillnad av en period hos den lokalt alstrade klocksignalen. Pulsema från differentie- ringskretsama 603 för korta pulser inmatas till en första koincidensdetektor i form av en OCH-grind 609, vilken motsvara: detektom 39 ovan. På motsvarande sätt inmatas pulserna från differentieringskretsarna 605 för långa pulser till en andra koincidensdetektor, en OCH- grind 611, vilken motsvarar detektorn 41. Signalerna från OCH-grindarna 609 och 611 leds till periodtidövervalotingsenheter 613 resp. 615, vilka motsvarar övervakningslaetsama 53 och 55 beskrivna ovan. Till sist avges signalerna från övervakningsenheterna 613 och 615 till en hysteresenhet 617, som motsvarar den tidigare beskrivna hysteresmaskinen 57, och från den leds signalen till en hållkrets 619, som motsvarar kretsen 59 enligt ovan och avger en puls, som hålls kvar 4 sekunder, så fort den mottar en puls med hög logisk nivå på sin in- gång. Denna är också hela kretsens utgångssignal och anger att ett fasfel föreligger mellan de inmatade signalemas CLSY-A och CLSY-B synkmönster.

Det kan observeras, att en detektorkonstruktion enligt ovan för avgivande av en signal, när alltför stor fasskillnad föreligger, också kommer att avge en stadigvarande felsignal, när ett li- tet frekvensfel finns mellan synkmönstren i de inkommande signalema. Om nämligen en liten skillnad i frekvens hos de inkommande signalema finns, tex av storleksordningen 1 ppm och mindre, visar sig detta som att fasen mellan de båda synksignalema varierar och tidvis är mindre än tröskelgränsen för detektion av fasfel och tidvis är större än tröskelgrânsen, dvs signal om fasfel kommer att alstras periodvis. Genom införandet av hållkretsen 619 resp. 59 kommer då frekvensfel, vilka alstrar sådana periodiskt återkommande fasfelssignaler, att de- tekteras som ett konstant fasfel, när den period, under vilken inte någon felsignal alstras, är mindre än hålltiden i kretsen 617 resp. 619. Med ovan angivna frekvenser och tider motsva- rar detta att frekvensfel större än ungefär 0,01 ppm detekteras.

Klockväljarstyrningen 7 visas i fig. 7a. De sammansatta klocksignalema CLSY-A, CLSY-B och CLSY-C inmatas till en multiplexor 63. Frekvensfelssignalerna för de sammansatta signa- lema CLSY-A, CLSY-B och CLSY-C inmatas till ett kombinatoriskt nät 67, vilket också mottar motsvarande fasfelssignaler för de sammansatta klocksignalerna. Det kombinatoriska nätet 67 avger signaler på sin utgång, om att endast klocksignalen A eller B eller C är till- gänglig, att endast både A och B är tillgängliga, att endast både B och C är tillgängliga, att endast både C och A är tillgängliga och till sist att alla tre signalema A och B och C är till- gängliga. Det kombinatoriska nätets sanningstabell visas i fig. 7b.

Tillgänglighetssignalema leds till en tillståndsmaskin 69, vilken styr multiplexom 63 i enlig- het med ett inlagt styrschema. Detta styrschema visas i form av ett tillståndsdiagram i fig. 7c.

Det finns tre tillstånd 71, 73 och 75, ett för var och en av de tre sammansatta klocksignalema CLSY-A, CLSY-B, CLSY-C, i vilket just denna klocksignal är den valda signalen, den som 10 15 20 25 30 35 _. 504 920 23 skall avges från hela klockväljaren 3 och speciellt från klockvåljarstymingen 7. Maskinen övergår från tillståndet 71, CLSY-A vald, till tillståndet 73, CLSY-B vald, när någon av sig- nalema “endast CLSY-B tillgänglig" eller "endast CLSY-B och CLSY-C tillgängliga" förelig- ger. Maskinen övergår från tillståndet 71, CLSY-A vald, till tillståndet 75, CLSY-C vald, när signalen "endast CLSY-C tillgänglig" föreligger. Maskinen övergår från tillståndet 73, CLSY- .B vald, till tillståndet 75, CLSY-C vald, när någon av signalerna ”endast CLSY=C tillgänglig" eller "endast CLSY-C och CLSY-A tillgängliga" föreligger. Maskinen övergår från tillståndet 73, CLSY-B vald, till tillståndet 71, CLSY-A vald, när signalen "endast CLSY-A tillgänglig" föreligger. Maskinen övergår från tillståndet 75, CLSY-C vald, till tillståndet 71, CLSY-A vald, när någon av signalema "endast CLSY-A tillgänglig" eller "endast CLSY-A och CLSY- B tillgängliga" föreligger. Masldnen övergår från tillståndet 75 , CLSY-C vald, till tillståndet 73, CLSY-B vald, när signalen "endast CLSY-B tillgänglig" föreligger.

Den av multiplexom 63 valda sammansatta klocksignalen leds sedan till motsvarande faslås- ningskrets för utvinning av systembitklocka och av synktakt, vilka sedan distribueras för an- vändning i resp. plan. och även till en regenerator 6, se fig. l, om det finns ytterligare kas- kadkopplade enheter. Ur den valda klocksignalen utvinns i en detektorkrets 77 också eventu- ella påträffade ID-koder och synkmönster för avgivande av räknepulser varje gång som de på- träffas för uppräkning av räkneregistren 14 resp. 67, se fig. 4, för att bearbetas av övervak- ningsenheten 12.

Altemativt skulle räknepulser motsvarande den ID-kod, som gäller för den för tillfället valda klocksignalen, kunna avges direkt av tillståndsmaskinen 69, såsom anges med streckade lin- jer, och också en räknepuls motsvarande den inkommande synkroniseringspulsen för uppdate- ring av räknama.

I fig. 8 visas en schematisk bild av ett plan i ett delsystem, som överskådligt visar flera av de ovan diskuterade komponentema. De sammansatta klocksignalema CLSY-A, CLSY-B och CLSY-C inkommer sålunda till multiplexorn eller väljaren 63, vilken styrs av signaler från tillståndsmaslcinen 69 och normalt hela tiden ger som utgångssignal, dvs vald signal, en klocksignal, vilken växlar mellan de inkommande klocksignalema vid approximativt regelbun- det återkommande tidpunkter, i ett cykliskt schema såsom CLSY-A -> CLSY-B -> CLSY-C -> CLSY-A -> CLSY-B -> CLSY-C -> Tillståndsmaskinen 69 visas hår ingående i en styrenhet 70, som utöver tillståndsmaskinen in- nefattar det kombinatoriska nätet 67. Styrenheten 70 mottar som ingångssignaler alarmsigna- lema, som alltså rör frekvensfel i klocksignal A, frekvensfel i B, frekvensfel i C, fasfel i A, fasfel i B, fasfel i C, både från synkmönster-, frekvensfels- och ID-detektorema 9 och från fasfelsdetektorema ll. De först nämnda detektorema 9 visas här uppdelade på block 9', 9", där de förra avger frekvensfelsignalema och de senare levererar signal för detekterad, förvald ID-kod, för uppräkning av registren 13 för antal mottagna ID-pulser. Ingångssignalema till 10 504 åzo 24 styrenheten 70 bestämmer övergångar mellan olika tillstånd i tillständsmaskinen 69 via det kombinatoriska nätet 67. Även i den av vâljaren 63 valda sammansatta ldocksignalen bestäms de ID-pulser, som förekommer, med hjälp av synkmönster- och ID-detektom 77 för uppräk- ning av registren 14. Denna detektor ger också signal för uppräkning av registret 67 innehål- lande ett lagrat värde, som anger antalet mottagna eller detekterade synkmönster. Den valda klocksignalen leds också till faslåsningskretsen PLL 5 för utvinning av en systembitklocka och synkpulser.

Här visas också en styr- och övervakningsenhet 79 i form av en processor, som styrs av ett program 81. Styr- och övervakningsenheten 79 övervakar vid periodiskt återkommande tillfal- len de värden, som vid dessa tillfällen är lagrade i de olika registren 13, 14, 67, för att fast- ställa huruvida dessa värden är de som kan förväntas och för att avge en larmsignal till någon överordnad enhet eller operatör, när värdena inte är de förväntade.

Claims (21)

10 15 20 25 30 35 504 920 25 PATENTKRAV

1. Förfarande för att leverera en klocksignal till delsystem i ett elektroniskt system, innefat- tande stegen: - att minst två klocksignaler innehållande väsentligen samma tidgivningsinformation alstras av olika klockkâllor, - att klocksignalema levereras på olika, oberoende ledningar eller kanaler som inkommande klocksignaler till ett första delsystem, - att det första delsystemet utför ett val av en klocksignal bland de inkommande klocksignaler- na, k ä n n e t e c k n a t av att det första delsystemet ständigt byter till en ny vald klocksignal bland de mottagna klocksignalema, i det fall att det ñnns minst två signaler att välja bland, varigenom i det första delsystemet ett tídsmedelvärde av de inkommande klocksignalemas fas- lägen erhålls, -sett över en tidrymd omfattande ett flertal byten av klocksignal.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bytena till en ny vald klocksignal utförs cykliskt mellan tillgängliga inkommande klocksignaler och/eller på ett i tiden regelbun- det Sätt.

3. Förfarandeenligtettav krav l -2, kännetecknat av - att den vid varje tidpunkt valda klocksignalen tillförs en faslåst slinga för framställning av en andra klocksignal och - att byten till ny vald klocksignal görs så ofta och den faslåsta slingan är så anordnad, att fasläget hos den andra klocksignalen blir väsentligen fritt från jitter.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den faslåsta slingan har en sådan tidskonstant, att den vid ett val av ny klocksignal endast i begränsad mån hinner anpassa sig till den nya inkommande klocksignalens faslâge.

5. Förfarande enligt ett av krav l - 4, k ä n n e t e c k n a t av att det första delsystemet ut- värderar de mottagna inkommande klocksignalema för att fastställa de klocksignaler, som är korrekta, och att valet av klocksignal görs endast bland de klocksignaler, som har befunnits korrekta.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n at av - att alla de inkommande klocksignalerna förses med konstgjorda fel och - att felen införs, så att vid utvärderingen i det första delsystemet de konstgjorda felen påträf- fas och härigenom ett byte av klocksignal utförs, varigenom det ständiga bytet av klocksignal åstadkoms.

7. Förfarande enligt ett av krav l - 6, k ä n n e t e c k n a t av att i det första delsystemet utvärderas de inkommande klocksignalema och väljs en av dessa oberoende och parallellt av 10 15 20 25 30 35 504 920 26 eller i minst två olika, oberoende av varandra arbetande processer för framställning av minst två parallellt erhållna, valda klocksignaler.

8. Förfarande enligt lcrav 7, k å n n e t e c k n a t av att antalet olika, oberoende processer för val av klocksignaler i delsystemet âr lika många som de ledningar eller kanaler, på vilka klocksignalema inkommer till delsystemet.

9. Förfarande enligt ett av krav 7 - 8, k ä n n e t e c k n a t av att valen av signal i delsyste- met utförs i eller av minst två olika, av varandra oberoende arbetande väljarenheter, i vilka de oberoende processema utförs, varvid antalet olika väljarenheter är lika många som de olika oberoende ledningama eller kanalerna inkommande till delsystemet.

10. Förfarande enligt ett av krav 7 - 9, k ä n n e t e c k n a t av att de minst två, oberoende valda signalerna tillförs eller levereras, var och en på en egen oberoende ledning eller kanal, till ett andra delsystem som innefattade i den ingående klocksignalen för detta, i vilket andra delsystem byten av klocksignaler utförs på väsentligen samma sätt som i det första delsyste- met.

11. ll. Nät eller anläggning för bearbetning av information och/eller för utförande av processer i olika stationer och/eller för översändande av information mellan stationer, i vilket en klock- signal används för styrning, innefattande: - minst två klockkållor för alstrande av klocksignaler innehållande väsentligen samma tidgiv- ningsinformation, - ett första delsystem, - individuella ledningar eller olika, oberoende överföringskanaler från varje klockkålla till det första delsystemet för att leverera klocksignalerna som inkommande klocksignaler till detta, - väljarorgan i det första delsystemet för att utföra ett val av en klocksignal bland de mottagna klocksignalema, k ä n n e t e c k n at av organ innefattande väljarorganen i det första delsystemet för att åstadkomma att den klocksignal, vilken väljs av väljarorganen i det första delsystemet, stån- digt utbyts mot en ny vald klocksignal, i det fall att det finns minst två mottagna klocksigna- ler att välja bland, varigenom i det första delsystemet ett tidsmedelvärde av klocksignalemas faslägen erhålls, sett över en tidrymd omfattande ett flertal byten av klocksignal.

12. Nät eller anläggning enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a t av att organen för byte till ny vald_klocksignal i det första delsystemet är anordnade att cykliskt och/eller på ett i tiden re- gelbundet sätt byta till en ny vald signal.

13. Nät eller anläggning enligt ett av krav ll - 12, k ä n n e t e c k n at av - en faslåst slinga, till vilken en ledning är anordnad från väljarorganen för att till dessa leda u den vid varje tidpunkt valda klocksignalen och vilken ar anordnad att framställa en andra 10 15 20 25 30 1504 920 27 klocksignal och - att organen för byte till ny vald klocksignal är anordnade att utföra bytena så ofta och den faslåsta slingan är så anordnad, att fasläget hos den andra klocksignalen blir väsentligen fritt från jitter.

14. Nät eller anläggning enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a t av att den faslåsta slingan har en sådan tidskonstant, att den vid ett byte till ny vald klocksignal endast i begränsad mån hin- ner anpassa sig till den nya klocksignalens fasläge.

15. Nät eller anläggning enligt ett av lciav 11 - 14, k ä n n e t e c k n at av - jämförelse- och utvärderingsorgan i det första delsystemet för att jämföra och utvärdera de mottagna klocksignalerna för att fastställa de klocksignaler, som är korrekta, - att väljarorganen är kopplade till jämförelse- och utvärderingsorganen för utföra val av ny klocksignal endast bland de klocksignaler, som av jämförelse- och utvärderingsorganen har be- funnits vara korrekta.

16. Nät eller anläggning enligt ett av krav 11 - 15, k ä n n e t e c k n a t av att organen för ständigt byte av klocksignal i det första delsystemet innefattar klockkälloma, vilka är anord- nade att förse alla klocksignalerna med konstgjorda fel och att införa felen, så att dessa på- träffas av jämförelse- och utvärderingsorganen i det första delsystemet och härigenom vid påträffande av fel väljarorganen i det första delsystemet väljer en ny klocksignal, varigenom det ständiga bytet av klocksignal åstadkoms.

17. Nät eller anläggning enligt ett av krav 15 - 16, k ä n n e t e c k n a t av att jämförelse- och utvärderingsorganen i det första delsystemet innefattar minst två oberoende och parallellt arbetande enheter.

18. Nät eller anläggning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a t av att jämförelse- och utvärde- ringsorganen i det första delsystemet innefattar lika många oberoende och parallellt arbetande enheter, som det finns inkommande klocksignaler till det första delsystemet.

19. Nät eller anläggning enligt ett av krav 15 - 18, k ä n n e t e c k n at av - minst två oberoende arbetande väljarenheter ingående i väljarorganen i det första delsyste- met, - ledningar anordnade i det första delsystemet för att leda signalerna på alla de inkommande oberoende ledningarna eller kanalerna till var och en av de minst två oberoende arbetande väljarenhetema, - varvid varje väljarenhet är anordnad att oberoende av och parallellt med övrig väljaren- het/övriga väljarenheter utföra ett val av klocksignal bland de inkommande signalerna för framställning av flera, parallellt erhållna valda klocksignaler. 504 9åo 28

20. Nät eller anläggning enligt krav 19, k å n n e t e c k n a t av att väljarorganen i det förs- ta delsystemet innefattar lika många oberoende och parallellt arbetande våljarenheter, som det finns inkommande klocksignaler till det första delsystemet.

21. Nät eller anläggning enligt ett av laav 19 - 20, k ä n n e t e c k n a t av - ett andra delsystem innefattande väljarorgan i huvudsak liksom det forsta delsystemet och - individuella ledningar eller olika, oberoende överföringskanaler från varje vâljarenhet ingå- ende i väljarorganen i det första delsystemet för att leverera de av väljarenheterna minst två, oberoende och parallellt valda klocksignalema som innefattade i klocksignaler inkommande till det andra delsystemet.