DE3003999A1 - System zum asynchronen uebertragen von daten zwischen aktiven teilanordnungen - Google Patents
System zum asynchronen uebertragen von daten zwischen aktiven teilanordnungenInfo
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Description
1.12. 1979 If PHN 9351
System zum asynchronen Übertragen von Daten zwischen
aktiven Teilanordrmngen
Die Erfindung betrifft ganz allgemein ein System zum Versorgen der Kommunikation zwischen zwei (oder mehr)
aktiven Teilanordnungen, beispielsweise Mikroprozessoren oder Mikrocomputern. Sie sind dabei miteinander über eine
Datenbusleitung mit einer Datenbreite beispielsweise von 8 Bits und weiter durch eine Anzahl von Steuerleitungen
verbunden. Bei nur zwei aktiven Teilanordnungen arbeitet die Datenbusleitung als einfache Datenverbindung. Zum
anderen können die Datenbusleitung sowie die Steuerlei-
^ tungen mit mehreren aktiven Teilanordnungen verbunden sein.
Dabei arbeitet z.B. eine erste aktive Teilanordnung als Datenquelle (Sprecher), während die anderen zusammen als
Datensenke (Zuhörer) arbeiten. Die Anzahl der Steuerleitungen beträgt im letzteren Fall zumindest drei. So
können jedoch alle anderen aktiven Teilanordnungen zusammen als nur eine einzige Anordnung angesehen werden:
von der ersten aktiven Teilanordnung aus gesehen kommt es als eine Wechselwirkung zwischen nur zwei aktiven Teilanordnungen
vor. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung mit zumindest zwei aktiven Teilanordnungen
zum asynchronen Übertragen digitaler Information zwischen diesen Teilanordnungen mit Hilfe einer sie
verbindenden, bidirektional wirksamen Datenbusleitung einschliesslich zumindest zwei unidirektional wirksamer
Steuerleitungen zum Leiten von Steuersignalen für die Steuerung der Datenübertragung insbesondere
a. eines Anfragesignals in einer ersten Richtung von einer ersten aktiven Teilanordnung zu einer zweiten aktiven
Teilanordnung;
b. eines Bestätigungssignals in der entgegengesetzten
zweiten Richtung von der zweiten aktiven Teilanordnung zur ersten aktiven Teilanordnung;
wobei die erste aktive Teilanordnung erste Mittel enthält,
wobei die erste aktive Teilanordnung erste Mittel enthält,
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um zusammen mit dem Erzeugen des erwähnten Anfragesignals eine in der ersten Richtung über die Datenbusleitung zusammen
zu übertragende Information momentan bereitzustellen, und die zweite aktive Teilanordnung eine an die Datenbusleitung
angeschlossene Empfangseinheit enthält. Ein derartiges
System ist aus der Veröffentlichung von K.L. Thurber
et.al, "A systematic approach to the design of digital bussing structures", Proceedings AFIPS cimf.Fall. 1972,
S. 719...7^0, insbesondere S. 727, rechte Spalte, Fig.
JO und dem entsprechenden Text bekannt. Ein derartiges Anfragesignal
wird durch eine Signaländerung, beispielsweise durch einen Übertrag von einer binären "1" nach einer binären "O"
oder umgekehrt, erzeugt. Gleiches gilt für das Bestätigungssignal. Bei dem dargestellten Kommunikationssystem erfolgt
die Datenübertragung nur in einer einzigen Richtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges System für einen wirksamen Zweirichtungsverkehr
(vollständiger Duplex) brauchbar zu machen, um ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Steuerleitung (Unterbrechungsleitung)
und zum anderen auch ohne die Notwendigkeit einer Warteoperation bis zum Ende einer möglicherweise
sehr langen Nachricht die aktiven Teilanordnungen abwechselnd als Senders und als Empfängers arbeiten zu lassen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
die zweite aktive Teilanordnung zweite Mittel enthält, um zusammen mit dem Erzeugen eines Bestätigungssignals eine
danach in der zweiten Richtung über die Datenbusleitung zusammen zu übertragenden Information momentan bereitzustellen,
und die erste aktive Teilanordnung eine an die Datenbusleitung angeschlossene Empfangseinheit enthält,
dass die erwähnten ersten und zweiten Mittel für eine einfache Verbindung der erwähnten Datenbusleitung je eine
Ausgangsschaltung mit zumindest einer ersten Stellung enthalten, um bei niedriger Impedanz je erwähnte erste
Stellung jeweils einen ersten Informationszustand auf die erwähnte Verbindung aufzuprägen, und mit einer einzigen
zweiten Stellung, um bei hoher Impedanz einen zweiten Informationszustand für die erwähnte Verbindung zu er-
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zeugen, um so unter der Steuerung eines in der ersten aktiven Teilanordnung ankommenden Bestätigungssignals bzw.
eines in der zweiten aktiven Teilanordnung ankommenden Anfragesignals dabei eine Empfangsstellung mit einem Anfang
nach, einem von der betreffenden aktiven Teilanordnung über eine der erwähnten Steuerleitungen empfangenen Steuersignals
und mit einem Ende für das nächste durch die gleiche aktive Teilanordnung über eine der erwähnten Steuerleitungen
auszusendenden Steuersignal zu bilden. Die zwei Steuersignale
haben ihre ursprüngliche Bezeichnung wie in Verbindung mit den physikalischen Steuerleitungen behalten.
Dagegen arbeiten sie jetzt beide zur Steuerung der Datenübertragung sowohl in der einen als in der anderen Richtung.
Das Anfragesignal signalisiert, dass Information bereitsteht, aber auch, dass früher übertragene Information aufgenommen
ist und also nicht langer verfügbar zu sein braucht.
Durch den Zweirichtungsverkehr wird die Datenbusleitung wirtschaftlicher ausgenutzt. Dies wird auch durch die
Stellung der erwähnten Ausgangsschaltung mit hoher Impedanz ermöglicht.
Es ist vorteilhaft, wenn die Ausgangsschaltung nur eine einzige erste Stellung besitzt, um einen ersten binären
Informationswert darzustellen, und dass der zweite Informationszustand
den zweiten binären Informationswert darstellt.
Dies ergibt eine vorteilhafte Ausführungsform. Zum anderen
ist es auch möglich, dass "1" und "O" beide mit niedriger Impedanz erzeugt werden. Auch kann die übertragene Information
selbst dreiwertig oder mehrwertig sein.
Es ist vorteilhaft, wenn die ersten und zweiten aktiven Teilanordnungen mit dritten Mitteln ausgerüstet
sind, um eine zu übertragende Information jeweils für eine Zeitdauer ausserhalb der Dauer einer Empfangsstellung
insbesondere mit einem Anfang direkt" vor einem von der betreffenden aktiven Teilanordnung über eine einzige Leitung
der Steuerleitungen auszusendenden Steuersignal und mit einem Ende direkt nach dem nächsten von der betreffenden
aktiven Teilanordnung über eine einzige der Steuerleitungen erhaltenen Steuersignal bereitzustellen. Dies ergibt eine
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besonders wirtschaftliche Verwendung der Übertragungskapazität
der Datenbusleitung: alternierend treten Zeitintervalle mit einfacher aktiver und somit gültiger Information
auf der Datenbusleitung und mit zweifach überlappender und somit ungültiger Information auf.
Es ist vorteilhaft, wenn zur Verwirklichung der Informationsübertragung
ausschliesslich in der ersten Richtung die dritten Mittel ausschliesslich in der ersten aktiven
Teilanordnung wirksam sind und dass in der zweiten aktiven Teilanordnung die Ausgangsschaltung ununterbrochen in der
zweiten Stellung steht. So können zur Beschleunigung der Informationsübertragung aus der ersten aktiven Teilanordnung
in der zweiten aktiven Teilanordnung bestimmte Aktivitätsschritte unterbleiben. Die Entscheidung zum Übergehen
des Sendevorgangs kann jeweils erneut getroffen werden, ohne dass der anderen aktiven Teilanordnung dies zuvor
bekannt gegeben zu werden braucht.
Es ist vorteilhaft, wenn zum Leiten des Bestätigungssignals zwei einfache zweite Verbindungen als Steuerleitung
vorhanden sind, an die jeweils alle zweiten aktiven Teilanordnungen über einen Ausgang ihrer entsprechenden zweiten
Mittel angeschlossen sind, und dass jede zweite Verbindung aus den ankommenden BestätigungsSignalen der zweiten aktiven
Teilanordnung auf die Art eines logischen Gatters ein allgemeines Bestätigungssignal bildet, um ein Dreidrahtsynch.ronisationssystem
zu bilden. So ist die wirtschaftliche Datenübertragung nach obiger Beschreibung auch dann möglich,
wenn mehr als eine zweite aktive Teilanordnung vorgesehen sind. Dabei wird die logische Funktion beispielsweise als
ein UND-Gatter gebildet. Das allgemeine Bestätigungssignal entsteht jeweils erst unter der Steuerung der langsamsten
der zweiten aktiven Teilanordnungen, wie weiter unten näher erläutert wird. Auch hier kann die Datenübertragung
in beiden Richtungen erfolgen und können auch mehr als eine einzige erste aktive Teilanordnung vorhanden sein.
Es ist vorteilhaft, wenn zumindest eine der aktiven Teilanordnungen ein Mikrocomputer ist. Derartige Mikrocomputer
bestehen aus einer einzigen oder nur einer, geringen
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Anzahl integrierter Schaltungen. Diese werden allmählich
häufiger verwendet und enthalten Elemente zum Durchführen arithmetischer Bearbeitungen, zur Ein- und Ausgabe von
Information sowie Eingabe/Ausgabeelemente und Festwertspeicher und Steuerelemente. Erfindungsgemäss kann für
derartige Anordnungen die Datenübertragung wirtschaftlich erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend zunächst anhand eines Prinzipschaltbilds näher erläutert.
Anschliessend wird eine einfache Ausführungsform vollständig
gegeben. Schliesslich folgt eine Implementierung mit Hilfe zweier Mikrocomputer. Es zeigen
Fig. 1 eine Anordnung zweier aktiver Teilanordnungen
als Prinzipschaltbild,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm einer Anzahl von Signalen bei Zweirichtungsübertragung,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm einer Anzahl von Signalen bei Einrichtungsübertragung,
Fig. K als Beispiel den Anschluss zweier aktiver
Teilanordnungen an eine Einbitdatenleitung,
Fig. 5 ein erweitertes Blockschaltbild eines elementaren
Ausführungsbeispiels,
Fig. 6 eine Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 5>
Fig. 7a, 7b Einzelheiten dazu,
Fig. 7a, 7b Einzelheiten dazu,
Fig. 8 ein Signaldiagramm bei mehreren aktiven Teilanordnungen,
Fig. 9 eine Implementierung mit zwei Mikrocomputern und Fig. 10a und 10b dabei zwei Stromdiagramme.
In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel eine Anordnung zweier aktiver Teilanordnungen 10 und 11 dargestellt, z.B.
zweier Mikroprozessoren oder Mikrocomputern. Sie sind durch eine Datenbusleitung 12 mit einer Datenwegbreite von 8 Bits
miteinander verbunden. Gemäss obiger Beschreibung können auch weitere aktive Teilanordnungen an diese Leitung angeschlossen
sein. Die aktiven Teilanordnungen können in bezug auf die Leitung 12 als Informationssender sowie als Informationsempfänger
auftreten. Die Anordnungen 10 und 11 sind
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durch, eine unidirectionalο wirksame Anfrageleitung (REU,)
und eine unidirektional wirksame Bestätigungsleitung (ACK)i4
verbunden, die sich, nur zum Übertragen von Steuersignalen
in der mit einer Pfeilspitze angegebenen Richtung eignen.
¥ie weiter unten erläutert wird, ist die Bezeichnung der Leitungen 13 und 14 ziemlich, beliebig: in bezug auf die
aktive Teilanordnung 11 könnten dabei diese Bezeichnungen
gerade vertauscht sein.
In Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm einer Anzahl von Signalen bei Zweirichtungsübertragung von Datensignalen
über die Datenbusleitung 12 zwischen den aktiven Teilanordnungen 10 und 11 dargestellt. Die Zeile 20 zeigt den
binären Signalzustand auf der Anfrageleitung 13» wobei endliche Längen der Übergänge zwischen den zwei binären
Zuständen vernachlässigt sind. Die Zeile 22 zeigt auf entsprechende Weise die binären Signalzustände der Bestätigungsleitung
1-4. Die geschlängelte Linie 24 gibt die Reihenfolge der von den entsprechenden aktiven Anordnungen zu
erzeugenden Signalübergänge an:
Zunächst gibt die Anordnung 10 einen Übergang von Null
(niedrig) nach. 1 (hoch) auf die Anfrageleitung 13. Dieser
Übergang arbeitet als ein Anfragesignal von der Anordnung
zur Anordnung 11. Wenn die Anordnung 11 diesen Übergang
detektiert, gibt aie selbst einen Übergang von 0 nach 1
auf die Bestätigungsleitung 14. Dieser Übergang arbeitet
also zur Bestätigung des Empfangs des früher erfolgten Anfragesignals. Zum anderen arbeitet er ebenfalls zum
Anregen eines weiteren Anfragesignals von der Seite der
Anordnung 10. Es stellt sich heraus, dass die Funktionen des Anfragesignals und des Bestätigungssignals .symmetrisch
sind, so dass die Bezeichnung faktisch beliebig ist. Wenn jetzt die Anordnung 10 den zuletzt genannten Übergang auf
der Leitung 14 detektiert, gibt sie selbst einen Übergang
von 1 nach 0 auf die Anfrageleitung. Dieser letzte Ubergang dient also auch als Signalisierung dafür, dass das
frühere Bestätigungssignal erhalten ist. Wenn die Anordnung 11 diesen letzten Übergang detektiert, gibt sie selbst
einen Übergang von 1 nach O auf die Bestätigungsleitung.
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Venn die Anordnung 10 diesen letzten Übergang detektiert,
ist der Zyklus vollendet und kann ein folgender entsprechender Zyklus anfangen. Auf entsprechende Weise kann für eine
der beiden Steuerleitungen der Informationszustand (θ, 1) umgetauscht sein. Die Zeile 2.6 gibt den Informations zustand
der aktiven Teilanordnung 10 in bezug auf die Datenbusleitung 12 an. Bevor ein Anfragesignal erzeugt wird, stellt
die aktive Teilanordnung 10 zunächst die Information zur Verfügung, d.h. sie wird gültig; dieser Signalzustand ist
mit dem Intervall "VAL" angegeben. Erst wenn es keine Unsicherheit (beispielsweise durch "Zittern") mehr gibt, wird
das Signal auf der Zeile 20 auf "1" gebracht, welcher Zeitzusammenhang durch eine vertikale gestrichelte Linie angegeben
ist. Die mögliche Dauer des erwähnten Zittervorgangs ist durch die schrägen und kreuzend dargestellten Übergänge
auf der Zeile 26 angegeben. Der Übergang auf der Zeile 20 wird in der aktiven Teilanordnung 11 detektiert, und wenn
es keine Unsicherheit mehr gibt, wird der Ausgangspufferspeicher der Teilanordnung 11 in den Hochimpedanzzustand
angesteuert. Auf der Zeile 28 ist dies mit den Buchstaben TRIS angegeben. Hierbei wird angenommen, dass er ein
Dreizustandspuffei'speicher (tristate) mit drei Stellungen
ist: "0", "1" und "durch eine hohe Impedanz abgeschlossen". Bei einem Intervall VAL kann einer der zwei ersten Zustände
abhängig von der auszusendenden Information gelten. Eine andere Verwirklichung mit einem derartigen Hochimpedanzausgangszustand
wird bei Fig. 4 beschrieben. Die Reihenfolge zwischen den Vorgängen auf der Zeile 20 und auf der
Zeile 28 ist durch den Pfeil 21 angegeben. ¥enn sich der erwähnte Ausgangspufferspeicher im Hochimpedanzzustand
befindet (TRIS auf der Zeile 28), ist die betreffende aktive Teilanordnung zum Empfangen von Information bereit,
was als VAL auf der Zeile 30 angegeben ist.Die Zeile 30
gibt den Zustand der Datenbusleitung 12 an. Das eigentliche Einlesen der Information, beispielsweise in ein Eingangsregister,, erfolgt bei diesem Intervall VAL und beansprucht
dabei nur einen verhältnismässig geringen Teil; dies ist nicht gesondert dargestellt. Nach einer bestimmten .Zeit
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ist diese Information aufgenommen und beenden die Schaltungen
der aktiven Teilanordnung 11 den Hochimpedanzzustand des Ausgangspufferspeichers. Dabei wird neue Information
auf die Datenbusleitung gebracht: die Information ist beispielsweise in einem Ausgangsregister vorhanden. Dieser
Zustand ist auf der Zeile 28 mit "VAL" angegeben. Wenn darüber keine Unsicherheit mehr besteht, gibt die Teilanordnung
11 einen Signalübergang auf der Leitung 14, der als Bestätigungssignal arbeitet: Die von der aktiven Teilanordnung
10 erzeugte Information ist dabei von der aktiven Teilanordnung 11 aufgenommen. Der erwähnte Übergang wird
in der aktiven Teilanordnung 10 detektiert und, wenn es darüber keine Unsicherheit mehr gibt, wird der Ausgangspufferspeicher
dieser Teilanordnung im Hochimpedanzzustand angesteuert. Das Verhältnis zwischen Ursache und Folge
ist durch den Pfeil 23 angegeben. Wenn der letztgenannte Ausgangspufferspeicher im Hochimpedanzzustand steht (TRIS
auf der Zeile 26), ist die Information auf der Datenbusleitung
als Eingangsinformation für die aktive Teilanordnung
10 gültig (wiederum durch VAL auf der Zeile 30 angegeben). Nach einer bestimmten, von der Schaltung der aktiven
Teilanordnung 10 autonom bestimmten Zeit wird der Hochimpedanzzustand des Ausgangspufferspeichers beendet und
also Information auf die Datenbusleitung gebracht: Diese
Information ist beispielsweise in einem Ausgangsregister vorhanden. Dieser Zustand ist auf der Zeile 26 mit "VAL"
angegeben. Wenn darüber keine Unsicherheit mehr besteht, gibt die aktive Teilanordnung 10 einen Signalübergang auf
der Leitung 13· Dieser arbeitet als Anfragesignal: Die von
der aktiven Teilanordnung 11 erzeugte Information ist dabei
von der aktiven Teilanordnung 10 aufgenommen. Hiernach wird auf entsprechende Weise die zweite Hälfte des Zyklus
durchgearbeitet. Der einzige Unterschied gegenüber der
ersten Hälfte ist die geänderte Polarität der Steuersignale
3b auf den Leitungen 13 und 14. Auf der Datenbusleitung treten
abwechselnd Zeitintervalle mit gültiger Information (VAL)
und Zeitintervalle mit Datenüberlappung auf, die durch eine Schraffur dargestellt sind. Es ist also für den Empfänger
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der Daten jederzeit, insbesondere in jeder Halbperiode, möglich, durch die Beendung des Hochimpedanzzustands des
Ausgangspufferspeichers die Funktion eines Informationssenders
anzunehmen. Bei diesem Aufbau kann die andere aktive Teilanordnung die auf der Datenbusleitung übertragenen
Daten annehmen oder auch darüber hinwegsehen. Die eigentliche Information kann aus einem einzigen oder
aus mehreren parallel zugeführten Informationsbits bestehen. Es können dies auch mehrwertige Informationselemente sein.
Zum anderen kann die Information auch mit zumindest teilweise seriellen Techniken zugeführt werden.
In Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm einer Anzahl von
Signalen bei Einrichtungsübertragung dargestellt. Die Form der Signale auf den Zeilen 20 und 22 ist gleich denen nach
Fig. 2. Dies gilt auch für die Kausalverbindung, die durch die geschlängelte Linie 24 angegeben ist. Nach der Zeile
stellt die erste aktive Teilanordnung wiederum Information bereit (VAL) für eine Zeit, die kurz vor dem Ausstrahlen
eines Anfragesignals (Zeile 20) anfängt und kurz nach dem Ankommen eines Bestätigungssignals endet (Zeile 22). In bezug
auf die Datenbusleitung steht die zweite aktive Teilanordnung ununterbrochen im Hochimpedanzzustand (TRIS auf der
Zeile 232) . Auch hier ist der ÜbernahmeZeitpunkt der Information
nicht einzeln angegeben. Die Übernahme erfolgt, nachdem das Anfragesignal erkannt ist und bevor das Bestätigungssignal ausgestrahlt wird. Da die zweite aktive Teilanordnung
11 keine Information ausstrahlt, folgen die Zustände VAL
auf der Zeile 230 direkt aufeinander. Der Pfeil 234 gibt
die Kausalverbindung zwischen dem Empfang eines Bestätigungssignals und dem Bereitstellen der Information durch die
aktive Teilanordnung 10 an. In dieser Ausführungsform ist
der Zyklus gekürzt, weil die aktive Teilanordnung 10 nicht in die Empfangs stellung tritt, so dass nur die aktive Teilanordnung
11 als Empfänger arbeitet. In Fig. 3 ist die
Zykluslänge etwa 70$ der Zykluslänge nach Fig. 2. Je Zyklus
wird in Fig. 2 jedoch zweimal so. viel Information übertragen. Die Informationsübertragungsgeschwindigkeiten ver-
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S 100 : 70 - '»
S 100 : 70 - '»
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halten sich daher als -rrr : ·=ττ = 1,4 : 1, wobei die
halten sich daher als -rrr : ·=ττ = 1,4 : 1, wobei die
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Organisation nach Fig. 2 im Vorteil ist. Der Wirkungsgrad
ist nach Fig. 3 also weniger verringert als um den Faktor
Hiernach wird der Anschluss einer aktiven Teilanordnung an eine einfache Verbindung der Datenbusleitung 12 in
Fig. 1 beschrieben. Es wird dabei angenommen, dass die Information binär ist. Als erste Anschlussmöglichkeit gibt
es dabei ein Gatter mit einem Ausgang mit sogenanntem "offenen Kollektor". Ein Beispiel davon ist der Baustein
SN 7^38, der für vier Bitleitungen jeweils ein Zweieingangs-
-NICHT-UND-Gatter enthält. Wenn davon der Ausgangstransistor
leitet, ist der Ausgang darüber (bei niedriger Impedanz) mit Erde verbunden. Wenn der Ausgangstransistor gesperrt
ist, muss der Ausgang mit Hilfe eines Leckwiderstands bei hoher Impedanz mit einem positiven Speiseanschluss verbunden
werden. Wenn an eine Bitleitung mehrere derartige Ausgangstransistoren angeschlossen sind, wird das Potential
durch einen oder mehrere leitende Ausgangstransistoren bestimmt. Nur wenn sie alle gesperrt sind, führt die Bitleitung
ein hohes Potential. Letzteres bedeutet den früher erwähnten zweiten Impedanzzustand (der beispielsweise den
logischen Wert "1" hat).
In Fig. h ist eine andere Lösung angegeben, die die
Bedingungen erfüllt. Im allgemeinen Sinne entspricht die Schaltung der der US-PS 3597640, die jedoch ausschliesslich
als eine kurzschlussfreie Endstufe gemeint ist. Ausserdem ist nach den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Verwendung
mit den zwei Informationszuständen vorgesehen.
Die Schaltung enthält im Teil 100 einen Informationsbenutzer
108 mit einer Informationseingangsleitung 13^ und einer
Informationsausgangsleitung, die mit dem Anschluss 128
verbunden ist. Die Einheit 108 empfängt, bearbeitet und erzeugt Information und wird als solche hier nicht näher
beschrieben. Der Rest des Teils 100 ist ein Teil einer Ausgangspufferstufe. Der Anschluss 106 ist mit einer nichtdargestellten
Spannungsquelle mit positivem Potential verbunden. Die Leitung 130 ist die gemeinsame Erdleitung.
Die Leitung 132 ist die eigentliche Informationsleitung.
Die rechte Hälfte der Figur zeigt die entsprechend aufge-
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baute Station 104.
Wenn der Anschluss 128 ein hohes Potential führt, ist der Transistor 125 durchlässig. Über den Spannungsabfall
am Widerstand 118 wird der Transistor 126 daher im Durchlasszustand angesteuert. Weiter erhält durch den
Spannungsabfall am Widerstand 112 der Kollektor des Transistors
120 eine niedrige Spannung und wird somit gesperrt, ebenso wie der Transistor 122. Die Basiselektrode des
Transistors 124 führt das gleiche Potential wie sein Emitter, und auch dieser Transistor ist somit gesperrt. Die Leitung
132 ist also mit Hilfe des niedrigen Widerstands des leitenden
Transistors 126 mit Erde verbunden. Dabei erfolgt über die gesperrten Transistoren 120 und 122 nahezu keine
weitere Stromzufuhr vom Anschluss IO6 zur Leitung 132.
Zum anderen, wenn der Transistor 125 durch ein niedriges
Potential am Anschluss 128 gesperrt ist, ist die Basiselektrode des Transistors 126 so niedrig, dass er
sperrt. Die Basiselektrode des Transistors 120 wird durch den Spannungs.abfall am Widerstand 112 (Vbe) mit einer verhältiiismässig
hohen Spannung angesteuert. Dieser Transistor 1st also stromführend. Auf gleiche Weise wird mit
Hilfe des Spannungsabfalls am Widerstand 1i4 der Transistor
122 im stromführenden Zustand gehalten. Durch den Spannungsabfall am Widerstand II6 führt die Basiselektrode
des Transistors 124 ein so hohes Potential (Vbe), dass er leitet. Dabei befindet sich dieser Transistor in einem
ziemlich linearen Bereich seiner Kennlinie: Er arbeitet als Rückkopplung zur Steuerelektrode des Transistors 120.
Die Widerstände 112 und 114 sind in bezug auf den Widerstand
II6 verhältnismässig gross: Letzterer lässt beispielsweise einen Strom von 10 niA durch und hat dabei
einen Wert von 0,7/0,01 = 70 Ohm. Der Transistor 124 lässt dabei einen Strom von einigen zehn Milliampere durch.
In diesem Zustand ist die Leitung 132 also hochohmig mit
dem Potential des Anschlusses IO6 (minus 2 Vbe) verbunden.
Der Wert des Widerstands II6 ist grosser als der
Widerstand, den der Transistor I36 in der anderen Station
aufweisen würde, wenn er sich gerade im leitenden Zustand
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befände. Wenn also der Transistor 126 gesperrt ist, kann dies zweierlei bedeuten:
a) Die Station 100 befindet sich, in der Empfangsstellung;
b) die Station 100 befindet sich in der Sendestellung und erzeugt eine logische "1" auf der Leitung 132. Wenn
der Transistor 126 leitet, bedeutet dies immer, dass die
Station 100 in der Sendestellung steht und eine logische "0" auf der Leitung 132 erzeugt. Grundsätzlich können in
der Anordnung nach Fig. k mehr als zwei Stationen 100 und 104 an die Leitung 132 angeschlossen sein. Eine Obergrenze
für diese Anzahl wird durch die Bedingung gegeben, die bestimmt, dass ein einziger leitender Transistor 126, 13&
das Potential der Leitung 132 ausreichend niedrig machen
können muss. Die Schaltung erfüllt somit zwei Bedingungen:
eine jede der Stationen hat zumindest eine Stellung mit verhältnismässig niedriger Impedanz und eine Stellung mit
verhältnismässig hoher Impedanz. Weiter halten die Stationen Kurzschlüsse auf der Leitung 132 nach einer erwähnten
Stellung mit niedriger Impedanz aus. Eine andere Lösung für die Datenausgangsanordnung ist die mit Hilfe eines
sogenannten Dreizustandspufferspeicher (fcri-state). An sich
ist ein Beispiel dieser Lösung der Baustein SN 7^-125, der
sich, für vier Einbitleitungen eignet. Je Bitleitung enthält dieser Baustein zwei Stellungen mit niedriger Impedanz:
Logisch "0" und logisch "1" sowie eine Stellung mit hoher
Impedanz. In manchen Fällen kann bei derartigen Bausteinen die Kurzschlussfestigkeit ungenügend sein, insbesondere
bei einem Intervall mit überlappender Datenzufuhr (Fig.2, die schraffierten Teile auf der Zeile 3θ). Dabei können
also mit niedriger' Impedanz zwei verschiedene Informationszustände
aufgeprägt werden. Wenn dabei der zugeführte Strom zu gross werden würde, wird eine zusätzliche .,Mas snahme
für die Strombegrenzung benötigt. Dies kann mit an sich bekannten Mitteln erfolgen, wie mit einer Rückkopplung oder
mit einem strombegrenzenden Serienwiderstand.
In Fig. 5 ist eine weitere Verwirklichung einer aktiven Teilanordnung als Blockschaltbild dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel enthält einen Zähler 32 mit
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sechzehn Stellungen und einen Datenausgang mit vier Bitleitungen
36. Durch Taktimpulse am Eingang Cl wird die
Zählers teilung jeweils inkrementiert. Die Information der
Zählerstellung wird dem Anzeigeelement 38 zugeführt, das
eine Hexadezimal-Ziffer darstellen kann. Die Übernahme
der Zählerstellung erfolgt unter der Steuerung eines geeigneten Signals am Eingang EN. Die Information der
Zählers teilung gelangt .weiter noch an den Vierbitausgangspufferspeicher
kO (DIO-DI3). Unter der Steuerung eines geeigneten Freigabesignals am Eingang EN des Elements wird
die erhaltene Information zur Datenbusleitung k2 durchgelassen, die in zwei Richtungen wirksam sein kann. Die
Information, die auf der Datenbusleitung kZ vorhanden ist, gelangt zum Anzeigeelement kk, das ebenfalls eine Hexadezimal-Ziffer
darstellen kann. Die Übernahme der ankommenden Information erfolgt auch jetzt wieder unter der
Steuerung eines geeigneten Signals am Eingang EN des Elements kk. Auf diese Weise kann ununterbrochen eine Trennung
zwischen der in der aktiven Teilanordnung vorhandenen und auszustrahlenden Information und über den Datenbus letzt
erhaltenen Information vorhanden sein, welche beide einzeln darstellbar sind. Das Element k6 ist eine Steuereinheit,
die die drei erwähnten Freigabesignale auf den entsprechenden Leitungen 48, 50 und 52 erzeugt. Weiter empfängt sie
Taktsignale auf der Eingangsleitung 57 aus dem Oszillator Ausserdem steuert sie Erhöhungssignale auf der Leitung 5k
zum Zähler 32, wodurch er jeweils wie von einem Taktsignal
erhöht wird. Schliesslich erzeugt die Steuereinheit 46 auf der Leitung 56 ausgehende Steuersignale und empfängt
auf der Leitung 58 ankommende Steuersignale. Letztere
stellen die Anfragesignale und Bestätigungssignale dar und können also mit einer weiteren aktiven Teilanordnung
verbunden werden, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.
In Fig. 6 ist eine Ausgestaltung der Fig. 5 dargestellt.
Die Blöcke 60 und 62 bilden zusammen den Oszillator 34 und sind vom Typ SN 74123; dieser Baustein enthält 2
neustartbare monostabile Kippstufen. Die numerierten Stifte
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sind gemäss der Darstellung angeschlossen. Durch den Zusatz
der Widerstände 64 und 66, der Elektrolytkondensatoren 68 und 70 und der Dioden 72 und 74 wird die astabile Periode
reproduzierbar bestimmt. Durch die Rückkopplung des Stifts nach 1 entsteht ein Oszillator. Die Frequenz ist durch an
sich bekannte Bemessung der Elemente 6k...70 einstellbar. Die mit einem Pluszeichen versehenen Anschlüsse sind mit
der positiven Spannung; verbunden. Die Ausgaiigsimpu.1 se
(Anschluss 5) des Oszillators steuern einen (Hilfs-)Zähler.
Dieser Zähler enthält drei JK-Flipflops 76, 78 und 80
(vom Meister-Sklave-Typ). Die Elemente J6 und 78 bilden
zusammen einen Baustein vom Typ SN 74107· Wenn die Flipflops 76, 78 und 80 alle die "0"-Stellung einnehmen und
der Eingang 58 eine logische "1" empfängt, so stopp L der
Hilfszähler (das Gatter 88 gibt eine "1" ab, das Gatter erzeugt eine "0", das Gatter 84 eine "1" und das Gatter
eine "0"). Wenn der Eingang 58 logisch "0" wird, ändern
sich die Ausgangssignale der Gatter 86, 8k und 82. Dabei kippt beim folgenden Taktimpuls der Flipflop 76 um und
werden die Flipflopstellungen 100. Beim nächsten Taktimpuls
kippen die Flipflops 76 und 78 um, und die Flipflopstellungen
werden 010. Beim nächsten Taktimpuls kippt der Flipflop 76 um, und die Stellungen werden 110. Beim vierten
Taktimpuls kippen die Flipflops 76, 78 und 80 um, und die
Stellungen werden 001. Der Flipflop 80 ist ein JK-Flipflop
vom Typ SN 7472 mit logischer UND-Funktionsbildung der
Eingangssignale. Die Stifte 5 und 9 (nicht angegeben) des
Elements 80 führen ein Signal "1". Dieser Flipflop schaltet also stets, wenn sich die beiden Flipflops 76 und 78 in
der "!"-Stellung befinden. Das Signal am Ausgang 8 des Flipflop-s 80 bildet das Anfragesignal auf der Leitung 56
in Fig. 1. Die logischen NICHT-UND-Gatter 82...88 bilden
zusammen einen Baustein vom Typ SN 7400. Die Umkehrstufen 90...96 bilden zusammen einen Teil eines Bausteins vom
Typ SN 74θ4. Die Bestätigungsleitung. 58 nach Fig. 5 ist
mit den Eingängen der Elemente 90 und 86 verbunden. Die
Elemente 84...QO verwirklichen eine EXKLUSIV-ODER-Funktion
zwischen den Signalen auf den Leitungen 56 und 58. Wenn
0 30035/0668
1.12.1979 Vf /\E PHN 9351
diese Funktion den ¥ert "O" besitzt, kann der Zähler der
Elemente 76 und 7^ weiterzahlen, bis der Flipflop 80 seine
Stellung wechselt, wodurch das Ausgangssignal des Gatters 8^1
logisch "0" wird. Das Zählen des Zählers wird ausschliesslieh
durch die Ausgangsimpulse des Elements 62 bestimmt. Die Stellungen der Flipflops 76, 78 und 80 (Ausgänge 3, 5
und 8) werden danach, den entsprechenden Eingangsklemmen 151
14 und 13 des Elements 98 zugeführt. Es ist ein Baustein
vom Typ SN 7442, der als Decoder arbeitet, der die binärcodierten Zahlen 0...7 empfängt und sie auf acht Ausgangsleitungen
decodiert abgibt. Dieser Decoder erzeugt die in Fig. 5 dargestellten Freigabesignale und Erhöhungssignale für den Zähler 32 und bildet somit eine Ausgangsstufe
der Steuereinheit 46. Die Ausgänge 2 und 6 bilden über die Umkehrstufe 94 das Signal CUP (counter up) am
Anschluss 142, das den Hauptzähler (32 in Fig. 5) um einen
Schritt weiterzählen lässt. Die Ausgänge 3 und 7 bilden über den Anschluss 14o das Signal STOD, das das Anseigeelement
44 aktiviert, um die über die Datenbusleitung erhaltene Information darzustellen. Die Ausgänge 1,4,5 und 9
sind mit dem Anschluss 146 verbunden, um das Signal BIZD
an dem Anschluss 144 und über die Umkehrstufe 96 das Signal
BIZD abzugeben: Dies aktiviert das Anzeigeelement 38, um
auszusendende Information darzustellen. Der invertierte Vert BIZD macht den Ausgangspufferspeicher 4o in Fig. 5
durchlässig.
Der Hauptzähler 32 enthält die Elemente 148...154
und wird vom Signal CUP am Anschluss 142 angesteuert. Die Elementpaare 148/150 und 152/154 bilden jeweils einen
Baustein vom Typ SN 7474. Auf diese Weise bilden diese
vier Flipflops einen Sechzehnzähler. Die Ausgangsinforrnation
gelangt zum Anzeigeelement I56. Dieses Element ist ein Baustein vom Typ TIL 311» der Eingänge hat, die jeweils
mit einer Triggers erhaltung versehen sind. Die Ausgangsinformation
des Hauptzählers gelangt invertiert an die vier NICHT-UND-Gatter 158...164. Sie bilden zusammen einen
Baustein vom Typ SN 7438, der vier Leistungselemente mit
offenen Kollektorausgängen enthält. Diese werden zu-sammen
030035/0668
1.12.1979 /ζ η <f PHN 9351
am Anschluss I66 vom Signal BIZD gesteuert, das bereits
beschrieben wurde. Wenn dieses Signal den Wert "O" hat, sind die Ausgänge der NICHT-UND-Gatter auf einem hohen
Potential über die (innen-)Widerstände 166...172, die mit
diesem hohen Potential verbunden sind. Die vier Ausgänge ZDO-ZD3 bilden die Datenbusleitung 42 nach Fig. 5. Diese
Datenbusleitung ZDO-3 ist weiter noch mit Informationseingängen des Anzeigeelements 174 verbunden, das dem
Element 44 in Fig. 5 entspricht. Dies ist wieder ein Baustein vom Typ TIL 311. Das Aufnehmen von Information wird
vom Signal STOD (Anschluss ΐ4θ) gesteuert. So werden die
zwei Anzeigeelemente I56, 174 mit der in der einen Richtung
zu übertragenden bzw. in der anderen Richtung übertragenen Information gefüllt. Das Element 92 ist eine Umkehrstufe,
die über den Widerstand 9I das lichtemittierende Element
(LED)89 ansteuert. Auf diese Weise ist der Signalzustand auf der Leitung 56 signalisierbar.
In diesem Ausführungsbeispiel ist nur die Verwendung zweier aktiver Teilanordnungen vorgesehen. Die zweite
Teilanordnung ist nahezu der ersten identisch. Funktionell ist nur die Vertauschung der Leitungen 56 und 58 bedeutsam,
so dass jetzt vom Signal auf der Leitung 56 und von der
Stellung des Flipflops 80 die EXKLUSIV-ODER-Funktion gebildet
wird. Die Taktfrequenzen in den zwei aktiven Teilanordnungen
können ganz verschieden sein. Die Aufgabe dieses elementaren Ausführungsbeispiels besteht darin,
dass die Innenzähler (Elemente 148...15*0 abwechselnd
erhöht werden, wonach die erhöhte Zählerstellung übertragen
wird. Die Stellungen haben dabei kein gegenseitiges.
Verhältnis.
In Fig. 7 sind die Modifikationen angegeben, die
zur Verwirklichung der bedarfsweisen Datenübertragung
in zwei Richtungen (Fig. 2) bzw. nur in einer Richtung (Fig. 3) erforderlich sind. In Fig. 7a ist die Modifikation
der Fig. 6 dargestellt. Es sind ein zweiter Decoder 246 vom gleichen Typ wie das Element 98, ein WählschalLer
242 und zwei Widerstände 238 und 24θ zugefügt. Bei Zweirichtungsübertragung
steht der Schalter 242 in der linken
030035/0668
1,12.1979 yf %(T PHN 9351
Stellung, so dass das Signal DUPL am Anschluss 244 dem Erdpegel entspricht, dabei arbeitet das Element 98. Im
Element 236 führt dabei der Anschluss 12 ein positives
Potential, wodurch vorwiegend ungültige Codes erhalten
_ werden. Dafür sei auf die Anleitung des Herstellers verwiesen.
Bei Einrichtungsübertragung nimmt der Schalter die rechte Stellung ein, wodurch das Element 236 arbeitet.
So wird das Signal CUP auf gleiche Weise gebildet. Das Signal BIZD wird durch drei aufeinander folgende Stellungen
1Q (Anschlüsse 4,5>6) gebildet und dauert also jetzt etwas
langer. Das Signal STOD wird nicht gebildet. Damit ist die
betreffende Station ausschliesslich als Informationssender tätig.
In Fig. 7t> ist die entsprechende Modifikation des
Informationsempfängers dargestellt. Statt des Elements
ist jetzt ein Baustein 246 vom Typ SN 54154 vorhanden,
der einen Vierbitscode auf 16 Leitungen decodiert. Im
Zweirichtungsbetrieb steht der Schalter 248 in der oberen
Stellung, und das Signal D liegt also atif Erdpegel. Die
2Q Ausgangsanschlüsse O...7 sind dabei auf gleiche Weise wie
im Element 98 wirksam. Mit Hilfe der Umkehrstufen 252 und
254 werden die vier Signale CUP, STOD, BIZD und BIZD gebildet.
Für Einrichtungsbetrieb steht der Schalter 248 in der unteren Stellung, so dass das Signal D ununterbrochen
2g den Wert "1" hat. Auf diese Weise durchläuft die Eingangsinformation nur die Werte 8...I5 und wird nur das Signal
STOD aktiv. Die Zählerstellung wird nicht erhöht, und es werden keine Informationen ausgestrahlt. Wo weiter
das Element 236 nur einmal pro Zyklus das Signal CUP erzeugt
3Q (das Element 98 zweimal), erzeugt das Element 246 ebenfalls
nur· einmal pro Zyklus das Signal STOD.Deirüber kann die
zu übertragende Information auf verschiedene Arten erzeugt werden, beispielsweise auch durch das jeweilige Adressieren
eines FIFO-Pufferspeichers.
In Fig. 8 ist ein Signaldiagramm bei mehreren aktiven Teilanordnungen angegeben, insbesondere bei einem Sender
und einer Anzahl von Empfängern, die beispielsweise zur Prüfung die ankommende Information ungeändert zurücksenden
030035/0668
1.12.1979 >« %/j PHN 9351
(Echobildung). Die Zelle 256 zeigt die Anfragesignale der
ersten aktiven Teilanordnung. Die Zeilen 258/260 zeigen die Bestätigungssignale der anderen aktiven Teilanordnungen.
Letztere senden auf zwei einfachen Verbindungen jeweils ein erstes bzw. ein zweites Bestätigungssignal aus.
Hier wird angenommen, dass die erwähnten zwei einfachen Verbindungen eine logische UND-Funktion bilden. Nur wenn
alle Bestätigungssignale den Wert "1" aufweisen, kann die erste aktive Teilanordnung erst ein "1"-Signal erhalten.
Die zweiten aktiven Teilanordnungen können mit den Steuerleitungen
über eine Pufferstufe mit offenem Kollektorausgang verbunden sein. Sie können verschiedene Reaktionsgeschwindigkeiten
besitzen. Dies ist in der Figur mit den Buchstaben F und S angegeben. Jede zweite aktive Teilanordnung.erzeugt
zwei Bestätigungssignale in entgegengesetzten Richtungen, also zunächst eine abfallende Flanke
auf der Zeile 258 und danach eine ansteigende Flanke auf
der Zeile 260. Erst wenn die letzte der ansteigenden Flanken vorhanden ist, ist aus den partiellen Bestätigungs-Signalen
ein allgemeines Bestätigungssignal gebildet.
Dieses Signal aktiviert (Pfeil 202) die erste aktive TeiL-anordnung
zum Erzeugen eines folgenden Anfragesignals. Anschliessend erzeugen die zweiten aktiven Teilanordnungen
auf der Zeile 260 eine abfallende Flanke und danach auf der Zeile 258 eine ansteigende Flanke. Das letzte ansteigende
Signal (die anderen sind gestrichelt dargestellt) auf der Zeile 258 erzeugt erst jetzt das allgemeine Bestätigungssignal.
Die. Bildung eines derartigen Bestätiguiigssignals
erfordert somit drei Steuerleitungen, die von bzw. zu (2x) der ersten aktiven Teilanordnung signalisieren.
Je zweite aktive Teilanordnung können die Bestätigungssignale jeweils zusammen erzeugt oder wie angegeben in
Fig. 8 nacheinander erzeugt werden. An sich ist die Syncliro-11
is Le rung dex1 Datenüber· trr.igung mit Hilfe von drei Steuordrähten
im sogenannten IEEE Standard 488-1975, Digital Interface for programmable instrumentation, The IEEE Ine,
3;l5 East 47th St. New York (N.Y.), definiert. Wenn auch
die als Echo zurückgesandten Datensignale in einer .UND-Funk-
030 0 35/0668
1.12.1979 yf %£ PHN 9351
tion zusammengenommen werden, sind sie also in einem Zug kontrollierbar.
In Fig. 9 ist eine Implementierung mit zwei Mikrocomputern
vom Typ INTEL 8048 dargestellt, die beispielsweise im Buch. "MCS-48" Mikrocomputer user's manual, Intel
Corporation, November 1976, insbesondere Seiten 6-1 bis
6-5 beschrieben sind. Dabei ist nach dem Hersteller der Stift 8 der "Lese"-Stift (RD) und der Stift 10 der "Schreib'L.
Stift (WR). Das Element 200 stellt also einen Mikrocomputer dar. Der Kristall 210 zwischen den Anschlüssen XTAL 1 und
XTAL 2 bestimmt die Taktfrequenz. Diese zwei Anschlüsse sind über die Kondensatoren 212 und 21K mit Erde verbunden.
Der Anschluss EA ist durch eine galvanische Verbindung mit Erde nicht aktiv. Der Anschluss RS ist über eine
Kondensator-(216)-Kupplung nach Erde nicht aktiv. Indem dagegen diese Verbindung für kurze Zeit auf ein niedriges
Potential gebracht wird, kann eine Rückstelloperation verwirklicht werden. ¥eiter gibt es eine 8-Bit-Datenbusleitung
208, die mit den Anschlüssen PIO...P17 verbunden ist, die
zusammen das Tor 1 bilden. Es gibt eine Anfrageleitung 204,
die mit dem Anschluss P20 und eine Bestätigungsleitung 206, die mit dem Anschluss P21 verbunden ist. Letztgenannte
Anschlüsse sind Teile des Tors 2. Der zweite Mikrocomputer ist auf nahezu identische Weise angeschlossen, nur der
Eingang RS ist direkt an den des Elements 200 angeschlossen. Die Anschlüsse RS und EA sind in der normalen Betri.ebssituation
nicht aktiv.
Nach dem Kommunikationsschema werden die Ausgangssteuerelemente der Mikrocomputer regelmässig in einem
Hochimpedanzzustand angesteuert. Dies kann dadurch erfolgen, dass ein Bitmuster "11111111" zum Tor 1 des betreffenden
Mikroprozessors gelangt. Die Innenansteuerelemente der Mikrocomputer sind insbesondere vom Typ mit
offenem Kollektor. Ausserdem ist die Ausgangsleitung noch über einen zusätzlichen Transistor mit der positiven
Spannung verbunden, so dass durch einen zusätzlichen Steuerimpuls an der Basis dieses Transistors die Ausgangsleitung
schnell aufgeladen werden kann. Nach dem Empfangen
030035/0668
1.12.1979 Jtff Z3 PHN 9351
eines Rückstellsignals befinden sich alle Leitungen im Hochimpedanzzustand. Sobald eine Leitung dabei durch eine
der zwei aktiven Teilanordnungen gelesen wird, gibt dies das Ergebnis "logisch 1".
In diesem Zusammenhang zeigen Fig. 10a und 10b die Flussdiagramme, wie sie für die Mikrocomputer 200 bzw.
202 gelten. Der Block 262 gibt die Startbedingung (START). Diese Bedingung entsteht beispielsweise durch das Anlegen
der Speisespannung. Im Block 264 wird der Ausgang- oder
Schreibpufferspeicher (SBUF) aktiviert, d.h. mit den auszusendenden
Informationen gefüllt (die also einen beliebigen Inhalt haben). Die Kapazität von SBUF ist eine Anzahl von
Speicherwörtern. Ausserdem wird eines der Register der ALU-Einheit mit einem vorgegebenen Wert MAX (iNITIALYZE SBUF,
MAX) gefüllt. Der Wert von MAX gibt die Anzahl der zu übertragenden Wörter. Im Block 266 wird der Wert eines variablen
i = o hergestellt (i::=o) . Anschliessend erfolgt in jedem der beiden Computer die Ausführung einer Schleife. Im
Block 268 wird der Wert von i um 1 erhöht (i:=i + 1).
Im Block 270 wird der Wert von i als Speicheradresse für SBUF verwendet, wird die betreffende Stelle davon ausgelesen
und über die Ausgangsschaltungen für das Tor 1 gültig gemacht (SBUF (i) TO Tor 1). Im Block 272 wird die Information
am Anschluss P20 invertiert (NEGATE P20). Im Block wird detektiert, ob die Informationen an den Anschlüssen
P20 und P21 identisch sind (P20 = P21 ? )w5unächst werden sie
nicht identisch sein (n), und damit tritt das System in eine Warteschleife. Diese Schleife kann durch geeignete
Schritte eine vorgegebene Länge bekommen, was nicht angegeben ist. Wenn die Übereinstimmung tatsächlich vorhanden
ist, was nach einiger Zeit der Fall sein Κειηη (υ) , verlässt
das System die Warteschleife. Im Block 276 wird die
Ausgangsansteueranordnung des Tors 1 im Hochimpedanzzustand
angesteuert (OUTPUT DRIVER IN HIGH IMPEDANCE STATE).
Im Block 277 wird die dabei am Tor 1 vorhandene Information
(die aus dem anderen Mikrocomputer herrührt) über den Einlesepufferspeicher RBUF in die Speicherstelle eingeschrieben,
deren Adresse gleich i ist (PORT 1 to RBUF (i)).
030035/0668
1.12.1979 /rf 2*4 PHN 935'
Wie SBUF hat auch RBUF eine Kapazität für eine Anzahl von Speicherwörtern. Im Block 278 wird festgestellt, ob der
Wert von i gleich dem Wert MAX ist (i=MAX?). Zunächst wird dies nicht der Fall sein (n), und das System geht zum
Block 268. Wenn die Hauptschleife einige Male durchlaufen
ist, kann diese Übereinstimmung jedoch auftreten (Y). Dabei geht das System zum Block 280: fertig (READY).
Für den zweiten Mikrocomputer sind die Schritte nahezu identisch, nur ändert sich die Reihenfolge. Weiter
ist der Wert von MAX für beide Mikrocomputer gleich. Im Block 282 wird festgestellt, ob das Signal am Anschluss P20
gleich dem am Anschluss P21 ist (P20=P21?). Zunächst wird dies durch die Aktivierung oder durch eine Eigenaktion des
betreffenden Mikrocomputers tatsächlich so sein (y). Dabei tritt das System in eine Warteschleife. Nach einiger Zeit
kann die Gleichheit dadurch gestört werden (n), dass der andere Mikrocomputer in den Block 272 eingetreten ist
(und danach also in seine eigene Warteschleife tritt). Der
Block 284 entspricht inhaltlich dem Block 276. Der Block 286 entspricht inhaltlich dem Block 277. Der Block 288
entspricht inhaltlich dem Block 270. Der Block 279 entspricht
inhaltlich dem Block 272: Danach sind also die
Signale an den Anschlüssen P20 und P21 gleich, und der erste Mikrocomputer kann seine Warteschleife verlassen.
Die Blöcke 278 und 280 sind bereits belegt. Funktionell tauschen die zwei Mikrocomputer die Inhalte ihrer Speicher
von der Adresse 1 bis zur Adresse (MAX) aus. Wenn sie beide den gleichen Wert für MAX haben, treten sie beide in den
Block 280. Ne.ben den beschriebenen Kommunikationsvorgängen können die Mikrocomputer selbstverständlich weitere Aufgaben
durchführen.
030035/0668
Leerseite
Claims (1)
1.12.1979 Jf PHN 9351
\\j Anordnung mit zumindest zwei aktiven Teilanordnungen
zum asynchronen übertragen digitaler Informationen zwischen diesen Teilanordnungen mit Hilfe einer sie verbindenden
bidirektional wirksamen Datenbusleitung einschliesslich zumindest zwei unidirektional wirksamer Steuerleitungen
zum Leiten von Steuersignalen zur Steuerung von Informationsübertragung,
insbesondere
a. eines Anfragesignals in einer ersten Richtung einer
ersten aktiven Teilanordnung zu einer zweiten aktiven Teilanordnung;
b. eines Bestätigungssignals in der entgegengesetzten zweiten Richtung von der zweiten aktiven Teilanordnung zur
ersten aktiven Teilanordnung;
wobei die erste aktive Teilanordnung erste Mittel zum momentanen Bereitstellen einer in der ersten Richtung
über die Datenbusleitung zusammen zu übertragenden Information zusammen mit dem Erzeugen des erwähnten Anfragesignals
und die zweite aktive Teilanordnung eine an die Datenbusleitung angeschlossene Empfangseinheit enthält, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite aktive Teilanordnung zweite Mittel zum momentanen Bereitstellen einer danach in der
zweiten Richtung über die Datenbusleitung zusammen zu . übertragenden Information zusammen mit dem Erzeugen eines
Bestätigungssignals und die erste aktive Teilanordnung
eine an die Datenbusleitung angeschlossene Empfangseinheit
enthält, dass die ersten und zweiten Mittel für eine einfache Verbindung der Datenbusleitung je eine Ausgangsschaltung
mit zumindest einer ersten Stellung enthalten, um bei niedriger Impedanz pro erster Stellung jeweils
ou einen ersten Informationszustand auf die erwähnte Verbindung
aufzuprägen, und mit einer zweiten Stellung, um bei hoher Impedanz einen zweiten Informationszustand für die erwähnte
Verbindung zu erzeugen, um so unter der Steuerung eines
030035/0668
1.12.1979 2 PHN 9
¥603999
in der ersten aktiven Teilanordnung ankommenden Bestätigungssignals
bzw. eines in der zweiten aktiven Teilanordnung ankommenden Anfragesignals eine Empfangsstellung
mit einem Anfang nach einem von der betreffenden aktiven g Teilanordnung über eine einzige der Steuerleitungen erhaltenen
Steuersignal und mit einem Ende vor dem nächsten von der gleichen aktiven Teilanordnung über eine der
Steuerleitungen auszusendenden Steuersignal zu bilden. 2» Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgangsschaltung nur eine einzige erste Stellung besitzt, um einen ersten binären Informationswert darzustellen,
und dass der zweite Informationszustand den zweiten binären Informationswert darstellt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich— net, dass die ersten und zweiten aktiven Teilanordnungen
mit dritten Mitteln versehen sind, um eine zu übertragende Information jeweils für eine Zeitdauer ausserhalb der
Dauer einer Empfangsstellung insbesondere mit einem Anfang
direkt vor einem von der betreffenden aktiven Teilanoxdnung
über eine einzige Leitung der Steuerleitungen auszusendenden Steuersignal und mit einem Ende direkt nach dem
nächsten von der betreffenden aktiven Teilanordnung über eine einzige der Steuerleitungen erhaltenen Steuersignal
bereitzustellen.
k. Anordnung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verwirklichung der Informationsübertragung ausschliesslich
in der ersten Richtung die dritten Mittel ausschliesslich in der ersten aktiven Teilanordnung wirksam
sind und dass in der zweiten aktiven Teilanordnung die Ausgangsschaltung ununterbrochen in der zweiten" Stellung
steht.
5· Anordnung nach Anspruch 1,2,3 oder 4, wobei zumindest
zwei zweite aktive Teilanordnungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Leiten des Bestätigungssignals
zwei einfache zwei be Verbindungen als Steuerleitung vorhanden sind, an die jeweils alle zweiten aktiven Teilanordnungen
über einen Ausgang ihrer entsprechenden zweiten Mittel angeschlossen sind,und dass jede zweite Verbindung
030035/0668
1.12.1979 3 PHN 9351
aus den empfangenen Bestätigungssignalen der zweiten aktiven Teilanordnungen auf die Art eines logischen Gatters
ein allgemeines Bestätigungssignal bildet, um ein Dreidralitsynchronisationssystem
zu bilden.
6. Anordnung nach, einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest eine der aktiven Teilanordnungen ein Mikrocomputer ist.
030035/0668
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