NO803840L - Fremgangsmaate til overfoering av data ved hjelp av et start-stoppsignal. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen befatter seg med en fremgangsmåte til å overføre data ved hjelp av et start-stoppsignal, hvis tegnramme inneholder et startbit, en eller flere stoppbits, og mellomliggende ytterligere bits til overføring av den egentlige informasjon.

Når data avgis av flere datakilder med relativt lave bitrater og skal tilføres en sentral stasjon, ville det være tenkelig å overføre disse data via enda et tidsintervall på

en synkront drevet tidsmultipleks-strekning. Datakildene ville da være fast tilordnet hvert sitt tidsintervall, så dataene fra de enkelte datakilder inntreffer i stadig konstant rekkefølge og identifiserbart på sentralstasjonen. Til dette vil der kreves et relativt omfattende utstyr for den faste tilordning av de enkelte datakilder til tidsintervallene.

Det vil også være tenkelig å tilordne de enkelte deltagere adresser og overføre deres data sammen med adressene for de enkelte datakilder. I så fall ville der behøves en relativt stor påkostning for adressene til de enkelte datakilder.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å lede data fra flere datakilder på rasjonell måte til en sentral stasjon. Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen, blir ved hjelp av et start-stoppsignal løst på den måte at der pr. tegnramme blir overført en markeringsbit mellom en startbit og en stoppbit, at der i de bitposisjoner som levnes mellom startbiten og stoppbiten, overføres data fra flere datakilder, og at markeringsbitene signaliserer tilordningen av de fra datakildene stammende databits til bitposisjonene i start-stoppsignalet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at data dermed på billig måte kan overføres over vidt utbredte overføringsstrekninger. Til overføringen behøves ingen taktbundne overføringsstrekninger. Spesielt kan databitene ved hjelp av start-stoppsignalene overføres over tegnrammebundne overføringsstrekninger som vanligvis tjener til overføring av fjernskriftsignaler. Start-stoppsignalene kan imidlertid også overføres over kanaler innen vekselstrømtelegrafi.

For å kunne anvende særlig velprøvede og vidt utbredte overføringskanaler er det hensiktsmessig at tegnrammen inne-, holder en startbit i en første bitposisjon, en stoppbit i en syvende bitposisjon og markeringsbiten i en av de mellomliggende bitposisjoner, og at der i de øvrige fire bitposisjoner mellom startbit og stoppbit skjer overføring av databitene fra flere datakilder.

For i tilfellet av at en tilordning av de fra datakildene stammende databits til bitposisjonene hos start-stoppsignalet skulle være gått tapt, å gjøre det mulig raskt å gjenopprette dem, er det hensiktsmessig at der i de bit-stasjoner i tegnrammene som er reservert for markerings-, bitene, blir overført en periodisk gjentatt sekvens av markeringsbits hvorav m på hinannen følgende markeringsbits hver gang signaliserer tilordning av databitene til datakildene. Anvendelsen av en slik sekvens som markeringsbit utmerker seg også ved at en forespeilet feilaktig tilordning - forårsaket av leilighetsvis forstyrrede markeringsbits - raskt blir signalisert ved hjelp av de neste m uforstyrrede markeringsbits.

Til tross for den vide utbredelse av start-stoppsignal-overføringskanalene, kan det forekomme at datakildenes databits enten bare skal overføres over en taktbunden overførings-strekning eller både over en start-stoppsignaloverførings-strekning og over en taktbunden overføringsstrekning. Under disse forutsetninger er det hensiktsmessig at tegnrammen inneholder åtte bitposisjoner med en stoppbit i syvende og en i åttende bitstasjon, og at databitene innen rammen av start-stoppsignalene blir overført over en taktbunden overførings-strekning.

I det følgende vil utførelsesekesempler på oppfinnelsen bli beskrevet under henvisning til fig. 1-3, hvor like komponenter som forekommer på flere figurer, er.forsynt med samme henvisningsbetegnelser. Fig. 1 viser et tidsmultiplex-dataoverføringssystem. Fig. 2 viser et tidsmultiplex-signal i form av et start-stoppsignal, ved hvis hjelp det er mulig å overføre databits fra flere datakilder. Fig. 3 er et blokkoblingsskjerna for en multiplexer, ved hvis hjelp tidsmultiplexsignalet blir frembragt i form av start-stoppsignalet. Fig. 1 viser flere datakilder DQ1, DQ2 ...DQp som via kanaler KAI, KA2 ... KAp avgir data til en multiplexer MAI. Disse data skal ledes enten til datasluk DS1, DS2 ... DSp eller til den sentrale datastasjon ZDST.

Det ville være tenkelig å tildele de enkelte datakilder DQ1, DQ2 ... DQp hvert sitt tidsintervall av tidsmultiplexsignalet ZM ved hjelp av multiplexerne MAI og MB1. Derved kan data fra datakildene etter tur tilføres dataslukene, og i området for den sentrale datastasjon ZDST ville hver av kanalene KB1 til KBp være nøyaktig tilordnet hver sin av datakildene DQ1 til DQp på reversibelt entydig måte. Et slikt system vil imidlertid kreve en relativt stor påkostning til en taktbunden overføringsstrekning til synkron overføring av data fra kanalene KAI ... KAp til de tilsvarende kanaler KBl

... KBp.

Det ville også være tenkelig å tilordne datakildene

DQ hver sin adresse og overføre de.inntreffende data med den tilhørende adresse via multiplexerne MAI, MA2, MB2, MB1 til den sentrale datastasjon ZDST. Ved et slikt system ville en relativt stor andel av overføringskapasiteten behøves for overføring av de mange adresser, så systemets virkningsgrad ville bli nedsatt.

Til grunn for tidsmultiplexsystemet på fig. 1 ligger den tanke å benytte de billigste og mest pålitelige start-stoppkanaler hos de overordnede multiplexere MA2 og MB2 til overføring av data fra datakildene DQ. I så fall kan de to overordnede multiplexere MAI og MA2 arbeide langt fra hverandre i rommet og være bestykket med ikke viste overførings-innretninger. Start-stoppkanalene KC2 til KCr og KD2 til KDr tjener til overføring av fjernskrifttegn. Slike fjernskrifttegn kan bestå av en startbit, en forlenget stoppbit og flere informasjonsbits til overføring av den egentlige informasjon. I den forbindelse er de enkelte start-stoppkanaler tilkoblet hver sin eneste datakilde (ikke vist) i form av en fjern skriver. Istedenfor en fjernskriver kunne der også være tilkoblet andre datakilder som hver avgir start-stoppsignaler.

Start-stoppkanalen KC1 er tilkoblet utgangen fra multiplexer en MAI. Tidsmultiplexsignalet ZM som avgis av multiplexeren MAI, har riktignok form av et start-stoppsignal, men er ikke bare tilordnet en eneste datakilde, men datakildene DQ1 til DQp.

Fig. 2 viser enkeltheter ved tidsmultiplexsignalet ZM. Det antas her at der med p=64 finnes ialt 64 datakilder, hvis databits D skal overføres ved hjelp av tidmultiplexsignalet ZM. Dette tidsmultiplexsignal ZM er inndelt i 16 tegnrammer ZR1, ZR2 ... ZR16. Disse tegnrammer danner tilsammen tidsmultiplexrammen ZMR.

Tegnrammen ZRl inneholder i første bitposisjon 1 en startbit A, inneholder i bitposisjon 2 markeringsbiter Kl, inneholder i bitposisjonene 3, 4, 5, 6 ialt fire databits D samt inneholder i bitsposisjonene 7 og 8 en og en stoppbit B. Hver av de ytterligere tegnrammer ZR2 til ZR16 inneholder likeledes en startbit A, fire databits D og to stoppbits B. F.eks. inneholder tegnrammen ZR2 resp. ZR16 i bitposisjon 9 resp 13 startbiten A, i bitposisjon 10 resp. 122 markeringsbiten K2 resp. K16, i bitposisjonene 11, 12, 13, 14 resp.

123, 124, 125, 126 databitene D og i bitposisjonene 15, 16 resp. 127, 128 stoppbitene B. Tidsmultiplexsignalet ZM har således form av et start-stoppsignal.

Med tidsmultiplexsignalet ZR blir der således pr. tidsmultiplexramme overført en markeringsbit som ligger mellom en startbit A og en stoppbit B. Disse markeringsbits behøvet ikke å bli overført i direkte tilslutning til startbiten A. På grunnlag av tegnrammen ZRl ville markeringsbiten Kl f.eks. også kunne overføres i bitposisjon 5. I så fall ville databitene D fra datakildene bli overført mellom bitposisjonen 1 og bitposisjonen 7, nemlig i de resterende bitposisjoner 2,

3, 4 og 6. Lignende utførelser gjelder for alle tegnrammene ZR2 til ZR16.

Ved det foreliggende utførelseseksempel blir det antatt at bitposisjonene 3, 4, 5, 6, 11, 12, 13, 14 ... 123, 124, 125, 126 etter tur er tilordnet de respektive datakilder DQ1 til DQp med p=64. Markeringsbitene Kl til K16 har til oppgave å signalisere denne tilordning i området for den sentrale datastasjon ZDST. Markeringsbiten Kl kunne f.eks. ha binærverdi 1 og markeringsbitene K2 til K16 hver anta binærverdi 0. Av det kunne man så på den sentrale datastasjon ZDST utlede at databiten fra datakilden DQl opptrer i direkte tilslutning til markeringsbiten Kl=l i bitposisjon 3, og at databitene fra de ytterligere datakilder DQ2 til DQp blir mottatt i de ytterligere bitposisjoner 4, 5 .... På denne måte ville altså prinsipielt tilordningen av de enkelte datakilder til start-stoppsignalets bitposisjoner kunne signali-seres.

Ved det foreliggende utførelseseksempel går man anner-ledes frem. Der benyttes en sekvens av 16 periodisk tilbakevendende markeringsbits Kl til K16, hvorav fire signaliserer den tilhørende tegnramme såvel som de fire bitposisjoner som overfører databitene D fra fire og fire datakilder. F.eks. kan sekvensen av markeringsbits Kl til K16 dannes av sekvensen 1101011110010000. Denne sekvens av markeringsbits er tilordnet tegnrammene ZRl til ZR16. Den samme sekvens av markeringsbits er også periodisk tilordnet de følgende 16 tegnrammer. Fire og fire markeringsbits i den angitte sekvens karakteriserer en og en spesiell tegnramme. F.eks. kunne markeringsbitene 0000 signalisere tegnrammen ZRl og markeringsbitene 0001 tegnrammen ZR2. Uttrykt noe mer generelt, blir der i de bitposisjoner hos tegnrammene som er reservert markeringsbitene, overført en periodisk gjentatt sekvens av 2m markeringsbits, hvorav m og m suksessive markeringsbit signaliserer tilordningen av de etterfølgende bitposisjoner til.datakildene. I det foreliggende tilfelle blir der med m=4 anvendt fire og fire markeringsbits til å kjennetegne tegnrammene. Skulle en.av disse fire markeringsbits bli mottatt forstyrret, vil der bli forespeilet en feilaktig tilordning. Dette blir imidlertid meget raskt korrigert av de neste fire korrekt mottatte markeringsbits. Den her beskrevne signalisering av tilordningen viser seg således meget stabil like overfor forstyrrede markeringsbits. Innen rammen av et start-stoppsignal ville det være tillatelig om der i bitposisjonene 7, 15 ... 127 ble overført forlengede stoppskritt som i bitposisjonene 8, 16 ... 128 hvert bare ville legge beslag på en brøkdel av en bits varighet. I mange til-feller er det imidlertid gunstig om alle bitene i tidsmultiplexsignalet på fig. 2 har samme varighet, siden et slikt tidsmultiplexsignal ZM kan overføres, ikke bare via start-stoppkanaler, men også via taktbundne overføringsstrekninger.

Mellom antallet p av datakildene DQ og det antall bits av tidsmultiplexsignalet ZM som overføres pr. tidsenhet, foreligger der visse sammenhenger. Det skal antas at der med tidsmultiplexsignalet ZM kan overføres n bits pr. sekund. Denne frekvens n blir betegnet som telegraferingshastighet

og angis i baud. F.eks. kan det med n=50 dreie seg om en 50 bd-kanal. Pr. tegnramme blir der overført s=8 bits. Pr. sekund overføres n/s tegn. Hvert tegn inneholder i det foreliggende utførelseseksempel u=4 databits. Pr. sekund blir der altså ved hjelp av tidsmultiplexsignalet ZM overført n gange u/s databits D. Med n=50, s=8 og u=4 blir der ved hjelp av tidsmultiplexsignalet ZM overført data fra 50 gange 4/8=25 datakilder. Dette under forutsetning av at alle datakildene avgir sine data med samme telegraferingshastighet, og at der pr. datakilde i kronologisk rekkefølge blir overført nøyaktig én databit D innen rammen for tidsmultiplexsignalet

ZM.

Fig. 3 viser et utførelseseksempel på multiplexeren MAI. En taktgiver TG frembringer bittakten T, som tilføres en adressegiver AG1. Denne adressegiver frembringer de adresser som er tilordnet datakildene DQ. I det foreliggende utførel-seseksempel frembringer den 64 adresser som frembringes av bitene al, a2, a3, a4, a5, a6, a7.

De data D som leveres av datakildene DQ, blir via kanalene KA tilført innfasningsinnretningen EE, som under varigheten av tidsmultiplexrammen på fig. 2 avgir en og en bit pr. datakilde til lageret SP. Denne innfasningsinnretning EE forut-settes kjent i og for seg og er tilpasset de data som avgis av datakildene. F.eks. kan det antas at disse data alle avgis med samme bitrate,og at bitene fra datakildene ligger innen-for ett og samme bitraster. Men det ville også være tenkelig at bitrastrene for de enkelte datakilder er forskjøvet i forhold til hverandre i fase. Enn videre ville det være tenkelig at innfasningsinnretningen EE avgir taktpulser til de enkelte datakilder DQ og dermed utkaller data fra disse datakilder.

Lageret SP blir adressert med adressene fra adressegiveren AGl og har like mange lagerceller som der finnes datakilder. I hver av disse lagerceller lagres en og en databit D som er tilordnet en av datakildene. I det foreliggende utførelseseksempel finnes der således 64 lagerceller. Foreligger en skrivekommando, blir den adresserte datakildes databit via inngangen g overtatt i lageret SP, og foreligger en lesekommando, blir der via utgangen h avgitt en databit fra den adresserte lagercelle.

Koblingsverket SWl styres med bitene al, a2, a3 og forbinder til enhver tid en av inngangen bl til b8 med utgangen c. Dette fremgår nærmere av tabell 1. Med a3, a2, al = 001, er f.eks. inngangen b forbundet med utgangen c. Det antas at der under de bitposisjoner 3, 4, 5, 6 som er vist på fig. 2, kronologisk blir utkalt adresser 001, 010, 011, 100 og inngangene bl, b2, b3, b4 forbindes med utgangen c. På denne måte blir ialt fire bits fra datakildene DQ føyet inn i tidsmultiplexsignalet ZM. Ved inngangene b5 og b6 foreligger til stadighet stoppbitene B. Ved opprop av adressene a3,

a2, al = 101 resp. 110 blir der derfor via inngangene b5 resp. b6 avgitt stoppbits B over utgang c. Ved inngangen b7 foreligger til stadighet startbiten A. Ved opprop av adressene a3, a2, al = 111 blir derfor startbiten A avgitt via inngangen b7 til utgangen c. I tilslutning til startbitene A blir der hver gang innføyet markeringsbits K i tidsmultiplexsignalet ZM. Disse markeringsbits K foreligger ved inngangen b8 og blir med adresse a3, a2, al = 000 gitt videre til utgangen c.

Da adressene a3, a2, al blir frembragt periodisk, avgir koblingsverket SW1 periodisk fire og fire databits D, to og to stoppbits B, en og en startbit A og en og en markeringsbit K. I den forbindelse er de enkelte databits D i kronologisk rekkefølge tilordnet hver sin datakilde. Under varigheten av tidsmultiplexrammen ZMR på fig. 2 blir imidlertid alle 64 bits fra de 64 datakilder føyet inn i tidsmultiplexsignalet D. Ialt inneholder tidsmultiplexrammen ZMR 128

bits fordi der foruten databitene D også opptrer startbits A, stoppbits B og markeringsbits K innen tidsmultiplexrammen.

Markeringsbitene K frembringes med en markeringsbit-generator KGEN som dannes av en adressegiver AG2, et inver-sjonsledd IN og et koblingsverk SW2. Som adressegiver AG2 kan der benyttes en binærteller som via et OG-ledd U2 og via inngangen i alltid får en tellepuls når adressen a3, a2, al = 111 opptrer. Adressegiveren AG2 angir adressene d4, d3, d2, dl, som også er oppregnet i tabell 2. Tabell 2 viser også sekvensen av markeringsbits K som skal frembringes.

Koblingsverket SW2 forbinder i avhengighet av adressene d3, d2, dl etter tur inngangene el til e8 med utgangen f.

Til inngangene el og e4 er der til stadighet koblet en signalgiver som avgir et signal svarende til en 1-verdi. Til inngangene e3 og 35 er der stadig koblet en signalgiver som avgir et signal svarende til en 0-verdi. Ved inngangene e2, e6, el, e8 foreligger de med inversjonsleddet IN inverterte binærverdier d4. Markeringsbitene Kl og K9 avgis alltid når inngangen el er forbundet med utgangen f ved adresse d3, d2, dl = 001. Markeringsbitene K2 resp. K10 avgis alltid når adressen d3, d2, dl = 010 foreligger og inngangen e2 er forbundet med utgangen f. Med d4 = 0 resp. med d4 = 1 fremkommer de tilsvarende inverterte binærverdier 1 resp. 0 av markeringsbitene K2 resp. K10. Markeringsbitene K3 og Kil resp. K5 og K13 blir avgitt via inngangene e3 og 35 ved påkall av adressene Oll resp 101. Markeringsbitene K4 og K12 avgis ved påkall av adressene 100. Markeringsbitene K6 og K14 resp.

K7 og K15 resp. K8 og K16 avgis ved påkall av adressene 110 resp. 111 resp. 000.

Adressegiveren AG2 blir ved hjelp av OG-ledd Ul, U2, U3 alltid satt tilbake når adressegiveren AG1 avgir adressen a7, a6, a5, a4, a3, a2, al = 1111111. Et signal svarende til denne adresse blir via utgangen fra OG-leddet U3 avgitt til tilbakesetningsinngangen r til adressegiveren AG2.

For det utførelseseksempel som ble beskrevet under henvisning til fig. 3, ble der forutsatt datakilder som alle avgir sine data med samme bitrate pr. sekund. Det ville prinsipielt være tenkelig at der forelå datakilder hvis data avgis med forskjellige bitrater. F.eks. kunne det tenkes at den første blant ialt 63 datakilder avgir sine data med dobbelt hastighet resp. med dobbelt bitrate sammenholdt med de øvrige datakilder. I så fall kunne der innen den multi-plexramme ZMR som er vist på fig. 2, være reservert to tids-intervaller for data fra første datakilde, mens bare ett eneste tidsintervall var tilordnet hver av de øvrige datakilder. Den innfasningsinnretning EE som er vist på fig. 3, ville igjen på i og for seg kjent måte levere 64 bits pr. tidsmultiplexramme, men adressegiveren AGl måtte da avgi den første datakildes adresse to ganger pr. tidsmultiplexramme.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til overføring av data ved hjelp av et start-stoppsignal, hvis tegnramme inneholder en startbit, en eller flere stoppbits og mellomliggende ytterligere bits til overføring av den egentlige informasjon, karakterisert ved at der pr. tegnramme (ZR) overføres en markeringsbit (K) mellom en startbit (A) og en stoppbit (B), at der i de bitposisjoner som levnes mellom startbiten (A) og stoppbiten (B), overføres databits (D) fra flere datakilder (DQ), og at markeringsbitene (K) signaliserer tilordningen av de fra datakildene (DQ) stammende databits (D) til start-stoppsignalets (ZM) bitposisjoner (fig. 1 og 2).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tegnrammen i en første bitposisjon inneholder en startbit, i en syvende bitposisjon en sto <p> pbit og i en mellomliggende bitposisjon markeringsbiten (K), og at der i de øvrige fire bitposisjoner mellom startbit (A) og stoppbit (B) overfø res databits (D) fra flere datakilder (fig. 2).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i de for markeringsbits reser-verte bitposisjoner hos tegnrammen overføres en periodisk tilbakevendende sekvens av 2m markeringsbits (Kl til K16), hvorav m og m suksessive markeringsbits signaliserer databitenes (D) tilordning til datakildene (DQ) (fig. 2).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tegnrammene (ZR) inneholder åtte bitposisjoner med en og en stoppbit i syvende og i åttende bitposisjon.