DE2047001B2 - Anordnungen für die Übertragung von Daten innerhalb einer Datenverarbeitungsanlage - Google Patents
Anordnungen für die Übertragung von Daten innerhalb einer DatenverarbeitungsanlageInfo
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- G06F13/40—Bus structure
- G06F13/4063—Device-to-bus coupling
- G06F13/4068—Electrical coupling
- G06F13/4072—Drivers or receivers
Description
Die Erfindung betrifft Anordnungen für die Übertragung von Daten zwischen den Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage
mit Signal-Treibern in den zur Datenabgabe vorgesehenen Einheiten und für den Empfang von diesen Signal-Treibern über verbindende
Übertragungsleitungen ausgesandter Signale geeigneten Signal-Empfängern in den zum Datenempfang
vorgesehenen Einheiten, wobei in den Übertragungsleitungen
Richtungskoppler zur Ankopplung der Ergänzungseinheiten über Stichleitungen vorgesehen
sind, entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.
In digitalen Datenverarbeitungsanlagen werden üblicherweise Daten von einer Stelle der Anlage zu
einer anderen übertragen, z. B. von einem Magnetkernspeicher zur zentralen Verarbeitungseinheit oder
umgekehrt. In typischen digitalen Datenverarbeitungsanlagen, wie sie allgemein bekanntgeworden
sind, werden sehr einfache Schaltungsanordnungen für die Übertraguiigzwischen den einzelnen Anlagenteilen
verwendet. Übliche Datenübertragungsverfahren sehen Datenregister vor, die über logische Elemente
und Drahtverbindungen mit Treiberschaltungen verbunden sind, die ihrerseits die Informationen
aus dem Datenregister über Übertragungsleitungen aussenden. Die Übertragungsleitungen bestehen aus
Verbindungen wie z. B. Koaxialkabeln. Die Empfänger sehen entsprechende Schaltkreise vor, die Spannungswerte
am Empfangsende der Übertragungsleitungen als Datenbits wiedererkennen.
Typisch für solche Übertragungen ist die Verwendung von Verriegelungsschaltungen. Verbindungen
mit Verriegelungsschaltungen basieren darauf, daß die Sendeseite die Datenspannungswerte auf den
Verbindrngsleitungen so lange aufrechterhält, bis der Empfänger die Aufnahme über eine andere Leitung
bestätigt. Solch ein Betrieb ist verständlicherweise sehr zeitaufwendig und gestattet keine sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.
Parallel mit der Erhöhung der Rechengeschwindigkeiten moderner Verarbeitungseinheiten von datenverarbeitenden
Anlagen erhebt sich die Forderung nach höheren Übertragungsgeschwindigkeiten innerhalb
der Gesamtanlagen. Eine Lösung zur Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit auf den Datenübertragungsleitungen
innerhalb von Datenverarbeitungsanlagen ist Gegenstand der bereits am Eingang genannten Erfindung. Verriegelungsschaltungen für
die Datenübertragungsleitungen werden dabei nicht mehr benötigt; zu übermittelnde Daten laufen als Impulse
über die Übertragungsleitungen und werden durch Empfänger ausgewertet. Diese vorgenannte
Lösung benutzt Treiber, die wandernde Spannungswellen über die Übertragungsleitungen erzeugen.
Längs einer solchen Übertragungsleitung angeordnete Koppler wandeln die wechselnden Spannungsverhältnisse
in Impulse um, die ihrerseits über Stichleitungen zu den Empfängern gelangen. Auf Grund der Eigenarten
dieser Arbeitsweise müssen die Empfänger über die Stichleitungen aufgenommene Flankenpaare verarbeiten.
Typisch wird dabei ein Binärwert durch eine
positive und darauffolgende negative Impulsflanke übertragen.
Solch ein Übertragungsverfahren hat gewisse Vorteile
vor solchen Verfahren, die mit Verriegelungsschaltungen arbeiten, jedoch ist seine Arbeitsge-
schwindigkeit auch noch begrenzt. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird dadurch begrenzt, daß jedes
einzelne Datenbit durch zwei Impulsflanken über die Übertragungsleitungen dargestellt wird.
Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Auf-
gäbe zugrunde, verbesserte Anordnungen für die digitale
Datenübertragung gemäß dem Patent 1574593
zu schaffen; dabei sollen einerseits höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten - vorzugsweise unter
Anwendung der NRZ-Technik - und mit wirtschaftli-
ao chen Schaltkreisen andererseits größere Übertragungsentfernungen
ermöglicht werden, als mit den bekannten und genannten Anordnungen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Patentansprüche 1 und 2 gekennzeichnet. Die beiden angege-
»5 benen Wege dienen dabei der Lösung des verketteten
Problems, einerseits höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten
mit klar und einfach auf der Empfangsseite auswertbaren Signalen und andererseits
größere Übertragungsentfernungen bei verbesserten Kopplungsverhältnissen zu ermöglichen.
Des weiteren ist eine vorteilhafte Verwendung des genannten Dreileiterkopplers beschrieben.
Die in der Aufgabe und ebenfalls im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angesprochene NRZ-Technik
ist z. B. in Steinbuchs »Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung«,
Springer-Verlag 1967, ab Seite 586, erläutert.
In der USA.-Patentschrift 3435415 ist an Hand der Fig. 1 ein Übertragungssystem beschrieben, bei
dem ein Treiber auf mehrere Empfänger bzw. mehrere Treiber auf einen Empfänger wirken. Mit Hilfe
von Dioden werden Weichen gebildet, über die ein ankommender Verkehrsfluß in einer von zwei Richtungen
weitergeleitet, oder über die ein abgehendei Verkehrsfluß aus einer von zwei Richtungen in eine
gemeinsame Richtung weitergeleitet werden kann Über die vorgesehenen gemeinsamen Leitungen können
Signale jedoch jeweils nur immer in einer Grundrichtung übertragen werden und nicht, wie z. B. gemaß
Fig. 5 der vorliegenden Erfindung, mit Riehtungskopplern
in entgegengesetzten Richtungen. De; weiteren ist auch zu beachten, daß bei sehr steilflanki
gen, dicht aufeinanderfolgenden Impulsen die Diodenweichen Störstellen bilden, die zu unerwünschter
Reflektionen führen können. Dieser Umstand mach die Verwendung von Richtungskopplern überlegen
Als weiterer Vorteil ist bei Dreileiterkopplern ins FeIc zu führen, daß mit ihrer Hilfe, wie an Hand dei
F i g. 3 a bis 3 d beschrieben, die verstärkende Ener· gieüberlagerung zweier kurz nacheinander erzeugte!
Auskopplungsimpulse durchgeführt werden kann. Mi Dioden ist eine solche Verstärkung nicht möglich
demgegenüber ist auf Grund der naturgemäß gegebe nen nichtlinearen Diodenkennlinie mit einer Verfor
mung der Impulsflanken zu rechnen.
Im »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik« vor M e i η k e und G u η d 1 ac h, Springer-Verlag 1968, is
auf Seite 385 ein Richtkoppler für HF-Leitungen dar
gestellt und beschrieben. Dieser Richtkoppler, ein Achtpol mit zwei durchgehenden Leitungen, die auf
bestimmte, nicht näher erläuterte Weise gekoppelt seinsollen, ist nicht identisch mit dem Dreileiterkoppler,
einem Quasi-Sechspol, nach der vorliegenden Erfindung.
An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind, wird die
vorliegende Erfindung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Datenübertragungsanordnung entsprechend
der vorliegenden Erfindung mit einem Treiber und mehreren Empfängern,
Fig. 2 eine entsprechende Datenübertragungsanordnung
mit mehreren Treibern und einem Empfänger,
Fig 3a bis 3d schematisch den Bau und die Arbeitsweise
eines Dreileiterkopplers,
Fig. 4a und 4b passende Empfängerschaltkreise,
Fig. 5ein Duplexsystem mit zwei Empfängern und
zwei Treibern, die auf derselben Übertragungsleitung arbeiten,
Fig. 6 ein Dual-Multiplexsystem, bei dem Signale
aus zwei Treibern auf zwei Empfänger übertragen werden können.
Fig. 1 zeigt den typischen Aufbau einer Datenübertragungsanordnung
für die Verwendung innerhalb einer digitalen Datenverarbeitungsanlage. Ein Treiber 100 ist mit einer Übertragungsleitung 12 verbunden.
Der Treiber 100 ist räumlich in einer Einheit der digitalen Datenverarbeitungsanlage untergebracht.
Eine solche Übertragungsleitung 12 ist normalerweise als Kabelverbindung zwischen der Einheit
mit dem Treiber und einem Abschluß 14 zu betrachten. Der Abschluß 14 wird üblicherweise als Widerstand
ausgeführt, der gleich dem Wellenwiderstand der Übertragungsleitung 12 ist.
Längs der Übertragungsleitung 12 sind in Abständen mehrere Richtungskoppler 2O1, 2O2, 20, und 2O4
angeordnet. Diese Richtungskoppler können in der Art des eingangs genannten Standes der Technik oder
als Dreileiterkoppler ausgeführt werden. Die Eigenschaften von Dreileiterkopplern werden im einzelnen
noch beschrieben. Zwischen den Richtungskopplem und den Empfängern 112,114,116 und 118 befinden
sich Übertragungsleitungen 104, 106, 108 und 110. Auf der anderen Seite sind mit den Richtungskopplem
Abschlußwiderstände 22 verbunden; diese Widerstände entsprechen dem Wellenwiderstand der Stichleitungen.
Die Arbeitsweise der in Fi g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung ist sehr einfach. Der Treiber 100 gibt
Spannungswechsel auf die Übertragungsleitung 12. Diese Spannungswechsel wandern entlang der Übertragungsleitung
12 bis zum Abschlußwiderstand 14. Während diese Spannungswechsel durch die einzelnen
Richtungskoppler 2O1, 2O2, 20, und 2O4 hindurchlaufen,
werden Spannungsimpulse auf die Übertragungs-Ieitungen
zu den Empfängern ausgekoppelt. Ein vom Treiber 106 in Richtung des dargestellten Pfeiles ausgehender
Spannungsimpuls induziert Spannungsimpulse auf allen Stichleitungen ebenfalls in Richtung
der dargestellten Pfeile. Dabei löst ein vom Treiber ausgehender Spannungswechsel einen Impuls in den
einzelnen Stichleitungen zu den angeschlossenen Empfängern aus. Die einzelnen Empfänger 112,114,
116 und 118 sind für solche Impulse ausgelegt und
geben über ihre Ausgänge Signalpegel ab, die den durch den Treiber 100 ausgesandten Binärwerten
entsprechen.
Die Datendarstellung wird besonders interessant, wenn eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit in
einer solchen Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 erreicht werden soll. Entsprechend dem Hauptpatent
1 574 593 werden die einzelnen Daten durch Spannungswechscl aus einem ersien in einen zweiten Zustand
und darauffolgende Rückkehr in den ersten Zustand dargestellt. Die vorliegende Erfindung jedoch
ίο benutzt eine gänzlich andere Technik. Sie benutzt für
die Übertragung des einen Binärwertes die Flanke eines Spannungswechsels entlang der Übertragungsleitung
12 und nicht einmal einen vollständigen Impuls mit Ein- und Ausschaltflanke, geschweige denn deren
zwei. Diese Datendarstellung mit nur einer Flanke wird üblicherweise als NRZ-Verfahren bezeichnet.
Diese Codierungsart verlangt keine zwei Sp?.nnungsflanken
entlang der Übertragungsleitung, und somit kann bei gleicher Schaltkreistechnik d«e Datenübertragungsgeschwindigkeit
auf einer gegebenen Datenübertragungsleitung verdoppelt werden.
Eine zweite Schaltungsanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt.
Dieser Aufbau kann dann verwendet werden, wenn
z. B. mehrere Datenverarbeitungseinheiten mit ein und demselben Hochgeschwindigkeitskernspeicher
zusammenarbeiten sollen. Bei einer solchen Anlage muß jede der vorgesehenen Verarbeitungseinheiten
Daten an den Magnetkernspeicher geben können. Um dies zu erreichen, werden bei Verwendung der vorliegenden
Erfindung mehrere Treiber vorgesehen. Für jede einzelne Datenbitleitung zwischen den einzelnen
Datenverarbeitungseinheiten und dem magnetischen Kernspeicher ist je ein Treiber vorzusehen. Dies ist
in F i g. 2 durch Treiber 212,214,216 und 218 dargestellt.
Alle diese Treiber sind mit je einer Übertragungsleitung 204,206,208 und 210 verbunden. Diese
Ubertragungsleitungen verbinden jeweils einen Treiber mit einem Richtungskoppler, die wiederum in ih-
rer Gesamtheit entlang der Übertragungsleitung 10 angeordnet sind. Die Richtungskoppler sind als 20^,
2O6, 2Ο7 und 2O8 dargestellt. Die einzelnen Ubertragungsleitungen
sind auf der anderen Seite der zugehörigen Richtungskoppler wiederum mit Abschlußwiderständen
22 abgeschlossen, die dem Wellenwiderstand der Stichleitungen entsprechen. Auch die
Übertragungsleitung 10 ist mit einem Widerstand 14 abgeschlossen. Das andere Ende der Übertragungsleitung
10 führt zum Empfänger 200. Für die Darstellung der Daten durch die Treiber 212, 214, 216 und
218 gilt dasselbe, wie an Hand der Fig. 1 für den Treiber
100 erläutert wurde. Auch der Empfänger 200 gemäß Fi g. 2 entspricht wiederum mit seinen Einzelheiten
den Empfängern 112, 114, 116 und 118 nach Fig- 1-
Die Funktion der Anlage gemäß Fig. 2 soll unter der Annahme eines Spannungswechsels erläutert
werden, der vom Treiber 214 ausgehend über die Übertragungsleitung 206 vom Treiber ausgelöst werden
möge. Der Spannungswechsel verläuft über die Übertragungsleitung 206 in Richtung des dargestellten
Pfeiles bis zum Abschlußwiderstand 22. Wenn der Spannungswechsel den Richtungskoppler 2O6 passiert,
wird ein Spannungsimpuls in der Übertragungsleitung 10 erzeugt, der in Richtung zum Empfänger 260 läuft.
In dem Moment, zu dem der Impuls auf der Übertragungsleitung 10 durch den Richtungskoppler 20s hindurchläuft,
wird in der Übertragungsleitung 204 vom
Treiber eine Spannung induziert. Wegen der Richtungseigenschaften der Richtungskoppler verläuft die
induzierte Spannung in dieser Übertragungsleitung 204 jedoch in Richtung auf den Abschlußwiderstand
22 und nicht in Richtung auf den Treiber 212. Nach dem Passieren des Richtungskopplers 2O5 gelangt der
Datenimpuls über die Übertragungsleitung 10 zum Empfänger 200. Der Empfänger 200 gibt dann auf
Grund des eingelaufenen Datenimpulses den entsprechenden Binärwert weiter.
Ein anderes wesentliches Bauelement zur Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit eines Übertragungsnetzwerks is*, der bereits genannte Dreileiterkoppler.
Er soll an Hand der Fig. 3a bis 3d erklär! werden.
Fig. 3a z«;igt schematisch das Wesen des Dreileiterkopplers.
Die Leitung 300 stellt eine Übertragungsleitung dar, über die z. B. einer der Treiber gemäß
Fi g. 2 angeschaltet werden soll. Die Leitung 301 ist ein wirksames Teil des Dreileiterkopplers und ist
sehr nahe an der Übertragungsleitung 304 angeordnet, so daß eine Spannungsflankc beim Durchlaufen
der Leitung 301 auf die Leitung 304 gekoppelt wird.
Der Dreileitcrkoppler weist noch eine weitere Kopplungsleitung 302 auf, die sich ebenfalls nahe an
der Übertragungsleitung 304 befindet. Diese Leitung 302 ist mit der Leitung 301 über eine punktiert dargestellte
Brücke 303 verbunden, die eine einfache Brücke zwischen dem Ende 305 der Leitung 301 und
dem Anfang 307 der Leitung 302 sein kann. Der Anfang 307 der Leitung 302 liegt räumlich dicht an der
Übertragungsleitung 304 gegenüber dem Anfang 306 der Leitung 301. Die Leitung 302 vom Punkt 307 ausgehend
verläuft parallel zur Übertragungsleitung 304 und zwar in derselben Entfernung, in der parallel zur
Übertragungsleitung 304 auch die Leitung 301 verläuft. Die Leitung 302 ist mit einem Widerstand 22
abgeschlossen, dessen Größe dem Wellenwiderstand der Stichleitung entspricht. Die Übertragungsleitung
304 ist ihrerseits ebenfalls mit dem Wellenwiderstand, als Widerstand 14 dargestellt, abgeschlossen. Eine
mögliche Ausführungsform des Dreileiterkopplers ist in Fig. 3d dargestellt mit ebenfalls einer Brücke 303
zwischen den Punkten 305 und 307 gemäß Fig. 3a.
um die Funktionsweise des Dreileiterkopplers verständlich
zu machen, wird Bezug auf die Fi g. 3 b genommen. Das in F ig. 3 b graphisch dargestellte Signal
ist ein Eingangssignal, das über die Übertragungsleitung 300 gemäß Fig. 3a einläuft. Dieses Signal ist
im idealen Falle ein exakt stufenförmig verlaufendes Signal. Ea läuft auf die Leitung 301 über den Punkt
306 ein. Es möge zur Erklärung angenommen werden, daß die Laufzeit über die I^itung301 zwei Nanosekunden
beträgt. In diesen ersten zwei Nanosckunden. in denen das Eingangssignal über die Leitung 301 läuft,
wird ein Spannungsstoß in der Übertragungsleitung 304 induziert; die entsprechende Ausgangsspannung
ist schematisch in Fig. 3c für den Punkt 310 dargestellt. Während der ersten zwei Nanosekunden (Bereich
1 im Kurvenzug der Fig. 3c) wird eine erste Spannung in der Übertragungsleitung 304 erzeugt.
Wegen der Richtcharakteristik der Koppler dieses Typs verursacht eine solche Spannungsstufe, die über
306 auf die Leitung 301 einläuft und dem Abschlußwiderstand 22 zustrebt, einen induzierten Spannungsimpuls
in der Übertragungsleitung 304 und zwar in Richtung vom Abschlußwiderstand 14 weg.
Während der nun folgenden zweiten zwei Nanosckunden läuft das Eingangssignal über die in Wirklich
keit gemäß F i g. 3 d relativ kurze Brücke 303 hinübe in die Leitung 302 und läuft in dieser noch einma
ebenso durch, wie vorher durch die Leitung 301 Während dieses zweiten ebenfalls zwei Nanosekundcr
langen Abschnittes überlagert sich die überkoppelt« Energie der noch vom ersten Durchlauf vorhandener
Energie und läßt dabei eine Spannungsspitze errei chen, die etwa zweimal so hoch ist wie der Span
iiu;i£i>pcgel während der ersten zwei Nanosekunden
ίο Während des dritten ebenfalls zwei Nanosekunder
langen Abschnittes klingt der überkoppelte Spannungspegel wie in Fig. 3c, Bereich 3 dargestellt, aus
Der insgesamt überkoppelte Spannungsverlauf ist an Punkt 310 abgreifbar. - Es sei darauf hingewiesen
daßuie Signalverläufe inFig. 3 b und 3 c zur Erläute
rung schematisiert dargestellt sind. In Wirklichkeil winl das Eingangssignal nach Fig. 3b und auch das
Ausgangssignal nach Fig. 3c einen stetigen Spannungsverlauf
aufweisen.
Die Vorzüge eines solchen Dreileiterkopplers sine leicht einzusehen. Erstens kann ein solches Kopplungselement
größenmäßig kleiner ausgeführt werden als herkömmliche Richtungskoppler, gibt aber mindestens
dieselbe Spitzenspannung ab. Zweitens kann bei gegebener Länge der gekoppelten Leitungen eine
Spannung induziert werden, die doppelt so hoch ist wie bei einfachen Richtungskoppler^ Diese Vorteile
sind wesentlich, weil durch sie stärkere Signale über die Übertragungsleitung zum Empfänger erzeugt
werden, als bei bisher bekannten einfachen Richtungskopplern. Das Ergebnis ist, daß die erzeugten
Kopplungssignale über größere Entfernungen gesandt werden können und doch am Empfängereingang mit
der gleichen Amplitude einlaufen, die bei konventio · nellen Richtungskopplern nur bei kleineren Entfernungen
möglich war.
Wegen der Eigenschaften der Richtungskoppler und auf Grund der Darstellung der Daten im Übertragungssystem
gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit positiven oder negativen Impulsen auf die Empfänge
reingänge zu rechnen. Diese positiven und negativen Impulse kennzeichnen den einen Binärzustand.
wohingegen das NichtVorhandensein von Impulsen kennzeichnend für den zweiten Binärzustand ist, der
im betrachteten Übertragungsnetz durchgegeben wird. Deshalb sind Empfänger erforderlich, die auf
positive und negative Eingangssignale in gleicher Weise wirken und beim NichtVorhandensein eines
Eingangsimpulses den zweiten Binärzustand abgeben.
Eine entsprechende Schaltungsanordnung ist in Fig. 4a dargestellt, die die verlangten Aufgaben erfüllt.
F i g. 4 b zeigt typische Eingangs- und Ausgangssignale bei einer solchen Empfangsschaltung gemäß
Fig. 4a.
Ein Transistor T1 ist so vorgespannt, daß er normalerweise
bereits leitet. Wenn ein positiver Impuls auf den Eingang des Transistors T1 gegeben wird, dann
wird der Spannungsabfall über den Widerstand A4
noch größer. Ein entsprechend auftretender positiver Impuls wird über einen Kopplungskondensator C1 auf
die Bas>s eines zweiten Transistors 7", gekoppelt. Ein
positiver Impuls auf die Basis des Transistors T2 läßt
diesen leitend werden und somit das Potential am Ausgang absinken. Eine Beendigung des über den
Eingang gegebenen impulses läßt die beiden betrachteten Transistoren wieder in ihren vorherigen Zustand
zurückgehen.
Ein negativer lmr uls über den Fingang auf die Ba-
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sis des Transistors T1 läßt diesen weniger leitend wer
den und somit das Kollektorpotential sich anheben. Ein entsprechender Spannungsimpuls wird über den
Kopplungskondensator C1 zur Basis eines dritten Transistors T3 gegeben. Ein positiver Impuls auf die
Basis des Transistors T3 läßt diesen leitend werden
und senkt somit den Pegel am Ausgang ebenfalls ab, wie dies ein positiver Impuls auf den Eingang ausrichtete.
Die Funktion der Schaltungsanordnung gemäl3 F i g. 4 a verwandelt somit positive oder negative Eingangsimpulse
in negative Ausgangsimpulse, wohingegen beim Ausbleiben eines Impulses auf den Eingang
kein Ausgangspotentialwechsel erfolgt.
Die Treiberelemente gemäß Fig. 1 und 2 entsprechen dem Stande der Technik und bedürfen hier kaum
einer Betrachtung. Ein typischer Treiber zur Eizeugung von NRZ-Signalen enthält die folgenden Bau
teile: Eine Kippschaltung zur Kennzeichnung eines vorzugebenden Binärwertes und einen Ausgangstreiber
7ur Abgabe der Signale auf die Übertragungsleitung, wobei die abgegebenen Signale dem Ausgangspegel
der genannten Kippschaltung entsprechen. Spezielle Ausführungen solcher Treiber gemäß den
Fig.) und 2 zur Erzeugung von NRZ-Signalen sind der Gegenstand zahlreicher Patente und wissenschaftlicher
Arbeiten, die sich mit magnetischer Aufzeichnung und der dabei häufig verwendeten NRZ-Technik
befassen.
Fig. 5 zeigt eine Duplex-Anordnung mit zwei Treibern und zwei Empfängern, wobei die Möglichkeit
gegeben ist, gleichzeitig Obertragungssignale in zwei verschiedenen Richtungen über dieselbe Übertragungsleitung
505 zu übermitteln. Zwei Treiber 503 und 504 sind mit zwei Richtungskopplern 506 und
507 verbunden. Die Richtungskoppler in diesem Beispiel können die beschriebenen Dreileiterkoppler
sein.
Ein Signal der Art gemäß Fig. 3b, das durch den
Treiber 504 auf den Koppler 507 gegeben wird und am Abschlußwiderstand 22 ausläuft, läßt ein Signal
auf der Übertragungsleitung 505 wie das gemäß Fig. 3c entstehen. Dieses gekoppelte Signal auf der
Übertragungsleitung 505 läuft in Richtung zum Empfänger 501. Wenn gleichzeitig ein ebensolches Signal
gemäß Fi g. 3 b durch den Treiber 503 auf den Koppler
506 gegeben wird und in dessen Abschlußwiderstand 22 ausläuft, dann wird ein Signal wie in Fi g. 3 c
erzeugt, das jedoch in Richtung zum Empfänger 502 nach rechts läuft.
Wegen der Richtungscharakteristik der verwendeten Koppler ist es nach Fig. 5 möglich, zwei entgegengesetzt
verlaufende Signale über die Übertragungsleitung zu übermitteln, ohne daß es Störungen
auf die Empfänger wegen der Gleichzeitigkeit der übertragenen Signale geben könnte.
F i g. 6 zeigt eine Dual-Multiplexanordnung für die
Verbindung zweier Treiber mit zwei Empfängern. Die beiden Treiber 601 und 602 sind jeweils einer mit
den Übertragungsleitungen 603 und 604 verbunden. Auf der Übertragungsleitung 603 sind im Abstand
ίο zwei Richtungskoppler 605 und 608 angeordnet. Die
Übertragungsleitung 603 ist mit einem Abschlußwiderstand 615 abgeschlossen, der wiederum dem Wellenwiderstand
der Übertragungsleitung 603 entspricht. Eine Übertragungsleitung 611 zum Empfänger
liegt zwischen dem einen Eingang eines Empfängers 607 und dem Richtungskoppler 605; sie
ist auf der anderen Seite des Richtungskoppler mit einem Widerstand 617 abgeschlossen. Der zweite
Eingang des Empfängers 607 ist über eine Übertra-
ao gungsleitung 613 mit dem Richtungskoppler 606 und
mit einem Abschlußwiderstand 619 verbunden. Somit kann der Empfänger 607 Signale von beiden Treibern
601 oder 602 empfangen.
Der zweite Empfänger 610 kann ebenfalls Signale von beiden Treibern 601 und 602 aufnehmen. Dies
wird über die beiden Richtungskoppler 608 und 609 ermöglicht, die ebenfalls Signale von den Übertragungsleitungen
603 und 604 auskoppeln können und zwar über die Übertragungsleitungen 612 oder 614,
die beide zum Empfänger 610 führen.
Durch Vorkehrung einiger Abwandlungen ist es jedoch möglich, Schaltkreisaufwand zu sparen. Die beiden
Koppler 605 und 606 können räumlich sehr dicht beieinander angeordnet sein. Dann sind keine zwei
getrennten Übertragungsleitungen 611 und 613 zu dem Empfänger erforderlich und an ihrer Stelle kann
eine einzige Leitung zwischen den beiden Richtungskopplern 605 und 606 und andererseits dem Empfänger
607 vorgesehen werden. Die gleichen Gesichtspunkte gelten für die Richtungskoppler 608 und 609,
die Übertragungsleitungen 612 und 614 und den Empfänger 610. Bei einem solchen vereinfachten
Aufbau dürfen jedoch die beiden Treiber 601 und 602 nie gleichzeitig arbeiten.
Das Konzept gemäß Fig. fi ist mit zwei Treibern
und zwei Empfängem dargestellt; es können jedoch auch unter Vorkehrung weiterer Übertragungsleitungen
und Richtungskoppler noch mehr Treiber vorgesehen werden. Natürlich können auch beliebig viele
weitere Empfänger vorgesehen und an Stelle der dargestellten einfachen Richtungskoppler Dreileiterkoppler
eingesetzt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Anordnung für die Übertragung von Daten zwischen den Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage
mit Signal-Treibern in den zur Datenabgabe vorgesehenen Einheiten und für den Empfang
von diesen Signal-Treibern über verbindende Übertragungsleitungen ausgesandter Signale geeigneten
Signal-Empfängern in dtn zum Datenempfang vorgesehenen Einheiten, wobei in den Übertragungsleitungen Richtungskoppler zur
Ankopplung der Ergänzungseinheiten über Stichleitungen vorgesehen sind, derart, daß einerseits
in der vom Treiber der zentralen Datenverarbeitungsvnaschine
ausgehenden Übertragungsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte zu datenempfangenden
Ergänzungseinheiten auskoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung
in bekannter Weise an einer Ab- ao schlußimpedanz endet, daß die Sekundärwirkabschnitte
dieser auskoppelnden Richtungskoppler über ihren dem sendenden Treiber zugekehrten
ersten Anschluß mit je einem Empfänger einer datenempfangenden Ergänzungseinheit und über as
ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind,
daß andererseits in der zum Empfänger der zentralen Datenverarbeitungsmaschine einlaufenden
Übertragungsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte datenabgebende Ergänzungseinheiten
einkoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung in bekannter Weise an
einer Impedanz beginnt, daß die Sekundärwirkabschnitte dieser einkuppelnden Richtungskoppler
über ihren dem aufnehmenden Empfänger zugekehrten ersten Anschluß mit je einem Treiber einer
datensendenden Ergänzungseinheit und über ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit
je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind, nach Patent 1 574 593, wobei nach der an sich bekannten
MRZ-Technik der eine der beiden zu übertragenden Binärwerte von den vorgesehenen
Treibern als Spannungswechsel abgegeben wird, zur Abgabe des entgegengesetzten Binärwertes
andererseits die gerade vorhandene Treiberausgangsspannung konstant beibehalten wird, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite ein erster Transistor (T1) mit einem
Kollektorwiderstand (A1) und einem Emitterwiderstand
(R4) vorgesehen ist, daß dieser erste Transistor (T1) so vorgespannt ist, daß er sich zwar
im leitenden, aber nicht voll leitenden Zustand befindet, wobei die Basis dieses ersten Transistors
(T1) mit dem Ausgang der übertragenden Leitung
(16, UM bis 110) verbunden ist, daß ferner der Emitter des ersten Transistors (T1) über einen
Kopplungskondensator (C2) mit der Basis eines zweiten Transistors (T2) und der Kollektor des ersten
Transistors (T,) über einen Kopplungskondensator (C1) mit der Basis eines dritten Transistors
(T3) verbunden ist, daß die Emitter des zweiten und dritten Transistors (T2 und T3) miteinander
und die Kollektoren dieser beiden Transistoren ebenfalls miteinander verbunden sind,
daß die beiden so verbundenen Transistoren (T2 und T3) über einen gemeinsamen Kollektorwiderstand
(R2) gespeist werden und/oder beide einen gemeinsamen Emitterwiderstand (A5) aufweiser
und daß an den verbundenen Kollektoren odei Emittern des zweiten und dritten Transistors (T
und T3) das Empfängerausgangssignal als Binär
pegelsignal abnehmbar ist.
2. Anordnung für die Übertragung von Dater zwischen den Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage
mit Signal-Treibern in den zur Datenabgabe vorgesehenen Einheiten und für den Empfang
von diesen Signal-Treibern über verbindende Übertragungsleitungen ausgesandter Signale geeigneten
Signal-Empfängern in den zum Datenempfang vorgesehenen Einheiten, wobei in den
Übertragungsleitungen Richtungskoppler zui Ankopplung der Ergänzungseinheiten über Stichleitungen
vorgesehen sind, derart, daß einerseits in der vom Treiber der zentralen Datenverarbeitungsmaschine
ausgehenden Übertragsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte zu datenempfangenden
Ergänzungseinheiten auskoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung
in bekannter Weise an einer Abschlußimpedanz endet, daß die Sekundärwirkabschnitte
dieser auskoppelnden Richtungskoppler über ihren dem sendenden Treiber zugekehrten
e/sten Anschluß mit je einem Empfänger einer datenempfangenden Ergänzungseinheit und über
ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind,
daß andererseits in der zum Empfänger der zentralen Datenverarbeitungsmaschine einlaufenden
Übertragungsleitung in Serie die Primärwirkabschnitte datenabgebende Ergänzungseinheiten
einkoppelnder Richtungskoppler geschaltet sind und diese Serienschaltung in bekannter Weise an
einer Impedanz beginnt, daß die Sekundärwirkabschnitte dieser einkoppelnden Richtungskoppler
über ihren dem aufnehmenden Empfänger zugekehrten ersten Anschluß mit je einem Treiber einer
datensendenden Ergänzungseinheit und über ihren zweiten Anschluß in bekannter Weise mit
je einer Anpassungsimpedanz verbunden sind, nach Patent 1 574 593, dadurch gekennzeichnet,
daß Dreileiterkoppler (Fig 3a bis 3d) als Richtungskoppler
vorgesehen sind, die parallel zu ihrem Primärwirkabschnitt (Leitung 304) zwei Sekundär.virkabschnitte
(Leitungen 301 und 302) aufwe . wobei der Primärwirkabschnitt (Leitung
2* -!, Mit der Übertragungsleitung und der
An».*!..-, -'Si.*) des ersten Sekundärwirkabschnitts
(Leitvi.'j, W»l) mit einer Übertragungsleitung
(3·0), das Ende (305) dieses ersten Sekundärwirkabschnitts
(Leitung 301) mit dem Anfang (307) des zweiten Sekundärwirkabschnitts (Leitung
302) und dessen Ende wiederum mit einem Abschlußwiderstand (22) verbindbar sind.
3. Verwendung von Dreileiterkopplern nach Anspruch 2 für eine Dual-Multiplexanordnung
zur Verbindung von zwei Treibern über zwei Übertragungsleitungen mit η Empfängern, dadurch
gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise beide Übertragungsleitungen (603, 604)
durch zwei voneinander unabhängige Treiber (601,602) gespeist werden und daß für die vorgesehenen
η Empfänger (607, 610) ebensoviele Dreileiterkoppler vorgesehen sind, deren jeder
Primärwirkabschnitt (Leitung 304) mit dem Eingang des zugeordneten Empfängers (607, 610)
verbunden ist, deren jeder erster Sekundärwirkabschnitt
(Leitung 301) in die Übertragungsleitung (603) vom ersten Treiber (601) und deren
jeder zweiter Sekundärwirkabschnitt (Leitung 302) in die Übertragungsleitung (6§4) vom zweiten
Treiber (602) eingeschleift ist.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |