DE3010357A1

DE3010357A1 - Verfahren und anordnung zum uebertragen von daten zwischen systemeinheiten

Info

Publication number: DE3010357A1
Application number: DE19803010357
Authority: DE
Inventors: Jun Edward M Patryk
Original assignee: Honeywell Information Systems Italia SpA
Current assignee: Bull HN Information Systems Inc
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-18
Publication date: 1980-10-09
Also published as: CA1142606A; AU530725B2; GB2046484B; GB2046484A; FR2452212B1; JPS55127742A; FR2452212A1; US4276656A; AU5654580A

Description

DIPLINCHEINZBARDEHLE Muntert, 18. März 1980

Aktenzeichen: Mein Zeichen: ** 3033

Honeywell Information Systems Inc. 200 Smith Street
Waltham, Mass. V.St.v.A.

Verfahren und Anordnung zum Übertragen von Daten zwischen Svstemeinheiten

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Beschreibung

Die Erfindung liegt generell auf dem Gebiet der Datenverbindungen bzw. Datenübermittlungsabschnitte zwischen Zentraleinheiten und peripheren Einrichtungen, und sie bezieht sich speziell auf eine serielle Übertragung von parallelen Daten unter Ausnutzung des Zeitmultiplexprinzips über Lichtleiterfasern. Bisher sind Übermittlungen für die Übertragung von Daten zwischen einer Zentraleinheit und peripheren Einrichtungen entweder in einem seriellen Format oder in einem parallelen Format erfolgt. Die meisten dieser Verbindungen haben jedoch Kupferleiterkabel verwendet. Dabei waren Parallelverbindungen begünstigt, und zwar wegen der erhöhten Geschwindigkeit, obwohl derartige Verbindungen hinsichtlich der Auslegung und Herstellung teurer waren.

Die Geschwindigkeiten und Längen, bei denen diese paralellen Kupferverbindungen funktionieren konnten, waren durch die physikalischen Eigenschaften des Kabels und durch die Physik der elektrischen Datenübertragung begrenzt. So führte beispielsweise die Geometrie und die Zusammensetzung der Kabel zu Verlusten infolge der Kabelimpedanz. Darüber hinaus verminderte die Streukapazität in diesen Kabeln die Anstiegszeiten und stand damit der Geschwindigkeit hinderlich im Wege. Die Minimierung dieser Eigenschaften durch Ändern der physikalischen Struktur des elektrischen Kabels ist teuer.

Auf der anderen Seite bringen die physikalischen Eigenschaften und die Materialeigenschaften von optischen Fasern bzw. Lichtleitfasern geringere Verluste während

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der Übertragung mit sich. Darüber hinaus sind diese
Verluste gleichmäßig bis zu einigen 100 Megahertz, was
zu einer großen Bandbreite führt. Diese große Bandbreite ermöglicht extrem hohe Datentransferraten unter geringem Leistungsverlust zu erzielen. So wird beispielsweise eine von der Harris Corporation in London,Ontario ausgelegte Fernsehanlage mit optischem Kabel seit Mitte 1979 bei 322 Megabits pro Sekunde und Verstärker- bzw.
Repeater-Abständen von 2,6 km betrieben. Von der betreffenden Firma ist ferner eine 51 km lange optische
Ton- bzw. Fernsprechverbindung bei 274 Megbit Ende 1979 entwickelt worden. Als nutzbare Lebensdauer werden für
diese optischen Verbindungen Werte von 20 bis 30 Jahren im Unterschied zu 5 bis 7 Jahren für eine elektrische
Verbindung angenommen.

Ferner ist die Leistungsfähigkeit von Glasfasereinrichtungen kontinuierlich verbessert worden. Wie in den 70er-

Jahren auf dem Gebiet der integrierten Schaltungen zu sehen war, werden die Preise für optische Bauelemente
kontinuierlich absinken, wenn Massenproduktionsverfahren entwickelt und perfektioniert werden.

In der Rechnerindustrie bzw. auf dem Rechnergebiet gibt es viele Anwendungsfälle, die sich für den Einsatz von
Faseroptiken eignen. Die große Anzahl von Drähten, welche die Zentraleinheiten mit peripheren Einrichtungen verbinden, kann drastisch hinsichtlich der Größe und Anzahl herabgesetzt werden. Darüber hinaus ermöglichen längere Verbindungen ohne weiteres die Herstellung von verteilten
Verarbeitungssystemen, bei denen die Zentraleinheiten
mehrere Kilometer voneinander entfernt sind anstatt
einige 10 Zentimeter. Damit braucht der Abstand, um den eine periphere Einrichtung von seiner Zentraleinheit entfernt vorgesehen sein kann, nicht mehr ein begrenzender Parameter eines Rechnersystems zu sein. Außerdem können

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geräuschvolle mechanische periphere Einrichtungen, wie Kartenleser, Stanzer und Drucker, in einem anderen Raum untergebracht werden als die Zentraleinheit. Dabei ergibt sich aus der Verwendung von Lichtleitfasern eine gesonderte elektrische Störunempfindlichkeit, da eine Hochfrequenzstörung und ein Übersprechen durch induktive Koppelung nicht auftreten können.

Weitere noch vorhandene Vorteile von optischen Verbindungen umfassen: Beseitigung von Erdschleifen, Verminderung der Größe und des Gewichtes, keine Gefahr von Funken oder Feuer, höhere Übertragungssicherheit, keine Kurzschlußbelastung, keine auftretenden gedämpften oder abklingenden Schwingungen oder Echos und die Fähigkeit, bei Temperaturen bis zu 100O⁰C zu arbeiten.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, ein die vorstehend aufgezeigten Merkmale von optischen Übertragungssystemen berücksichtigendes verbessertes Datenübertragungsverfahren und eine verbesserte Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Die Anordnung gemäß der Erfindung setzt parallele Daten in serielle Datenpakete um, durch die eine leichte Codierung, Decodierung und Übertragung durch bzw, über eine Lichtleitfaser vornehmbar ist. Diese Umsetzung erfolgt unter Heranziehung des Zeitmultiplexprinzips. Ein Triggergenerator überwacht dabei die Steuerleitungen von der übertragenen Einrichtung her. Wexm sich der Signalzustand einer dieser Steuerleitungen ändert, erzeugt der Triggergenerator ein Systemtriggersignal, welches eine Anzeige dafür liefert, daß ein "Bild" der Datenleitungen der Datenbusleitung und der überwachten Steuerleitungen

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aufgenommen "bzw. übernommen werden sollte und daß ein Nachrichtenvorsatzsignal erzeugt werden sollte. Das Nachrichtenvorsatzsignal dient dabei dazu, die Empfangseinrichtung darüber zu informieren, daß dem betreffenden \breab Vorspannsignal Daten folgen. Der Triggergenerator erzeugt ferner ein Schiebe/Lade-Signal, welches die Eintastung der parallelen Daten von den Datenleitungen und den Steuerleitungen her in ein Schieberegister ermöglicht, welches die betreffenden parallelen Daten in ein Serienformat umsetzt, und zwar dadurch, daß die Daten zum jeweiligen Zeitpunkt um ein Bit verschoben werden. Diese Verschiebung erfolgt dabei in Synchronismus mit einem SR-Taktsignal, welches von dem Systemtaktsignal abgeleitet ist.

Ein Triggerdetektor ermittelt das Systemtriggersignal und gibt ein Vorsatzfreigabesignal an den Vorsatz- bzw. Vorspanngenerator ab, der ein Vorsatz- bzw. Vorspannsignal erzeugt, welches aus zwei Verknüpfungssignalen 1 im NRZ-Code und einem im sogenannten Manchester-Code codierten Verknüpfungssignal 1 besteht. Bestimmte "Daten"-Bits werden in den ersten drei Bitpositionen des Schieberegisters gespeichert, so daß sich das richtige Vorsatz- bzw. Vorspannsignal ergibt, wenn diese Bits herausgeschoben und durch eine Exklusiv-ODER-Funktion mit einem Signal verknüpft werden, welches aus dem Systemtaktsignal abgeleitet ist.

Ein Manchester-Codierer ändert das Format und codiert die Daten, wenn sie aus dem Schieberegister herausgeschoben werden, in_jdem die betreffenden Daten durch ein Exklusiv-ODER-Glied zusammen mit einem Signal hindurchgeleitet werden, welches aus dem Systemtaktsignal abgeleitet ist. Das von dem Manchester-Codierer abgegebene codierte Ausgangssignal, welches von dem Exklusiv-ODER-Glied abgegeben wird, wird mittels einer Lichtquellen-Treibereinrichtung in ein Lichtsignal umgesetzt. Diese Treibereinrichtung umfaßt

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einen durch eine Leuchtdiode gesteuerten Leitungstreiber. Eine lichtleitende Faser ist mit der Ausgangsseite der Leuchtdiode optisch gekoppelt.

An dem empfangeseitigen Ende der optischen Verbindung setzen eine Photodiode (der Firma RCA) und ein Empfangsverstärker (der Firma Spectronics mit der Bezeichnung SPX 3620) das Lichtsignal in ein digitales Signal um. Die erzielten Daten werden einem Taktgenerator zugeführt, der das Taktsignal wiedergewinnt. Das wiedergewonnene Taktsignal ist in den codierten Daten enthalten.

Ein Vorspann-Detektor ermittelt die drei Datenbits, die das Vorspannsignal bilden. Wenn ein Vorspannsignal ermittelt wird, wird den Daten (SR-Datensignal) und dem wiedergewonnenen Taktsignal ermöglicht, das Schieberegister am empfangeseitigen Ende zu erreichen. Ein Bitzähler zählt eine Anzahl von Taktperioden, welche Anzahl gleich der Anzahl der Datenbits (in diesem Falle 17) ist, die dem Vorspannsignal folgen. Ferner wird den Datenbits ermöglicht, in das Schieberegister mit einem Bit pro Taktperiode eingeschoben zu werden. Aus dem Schieberegister werden die Daten_bits und die drei Vorspannsignalbits im Parallelformat an die periphere Einrichtung durch Taktsteuerung abgegeben.

Ein nahe 50% liegendes Tastverhältnis wird mit Rücksicht darauf erhalten, daß die Manchester-Codierung einen positiven Übergang bzw. Signalsprung in der Mitte der Bitperiode des Taktsignals dazu heranzieht, ein Verknüpfungssignal 0 anzuzeigen, und einen negativen Übergang bzw. Signalsprung in der Mitte der Bitperiode zur Darstellung eines Verknüpfungssignals 1.

Aus vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß zwar eine gewisse gesonderte Hardware-Anordnung bereitgestellt bzw.

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entwickelt werden muß, um die Umsetzung vom Serienformat in das Parallelformat sowie die Codierung und Decodierung vorzunehmen, daß aber die Vorteile der Verwendung der optischen Verbindung und des Serienübertragungsformats diese relativ geringfügige Unbequemlichkeit weit überwiegen. Ferner kann die Schnittstellen-Hardware unter Verwendung von kommerziell verfügbaren, dem Lager entnehmbaren Komponenten oder unter Heranziehung eines speziell ausgelegten Chips entwickelt werden. Wenn Massenproduktionverfahren perfektioniert sind, dürften der Preis von Lichtleitfasern und der zugehörigen Komponenten sinken, was zu schnelleren und billigeren optischen Verbindungen führt.

Zur Erzielung eines besseren Verständnisses der Prinzipien und Vorteile der Erfindung wird nachstehend auf die Zeichnungen im einzelnen Bezug genommen. Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Diagramm einer typischen einseitig gerichtet betriebenen Paralle!übertragungsschnittstelle zwischen einer Zentraleinheit und einer peripheren Einrichtung.

Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm des Quittungsaustauschbetriebs für den Protokollablauf bei der Anordnung gemäß Fig.1 Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer in einer Richtung betriebenen optischen Verbindung für serielle Datenübertragungen zwischen der Zentraleinheit und einer peripheren Einrichtung.

Fig. 4 zeigt die mechanischen Anschlüsse der einseitig gerichtet betriebenen optischen Verbindung. Fig. 5 zeigt detaillierter die tatsächlichen Steuerleitungen, die in eine typische Verbindung zwischen einer Zentraleinheit und einer peripheren Einrichtung einbezogen sind.

Fig. 6 zeigt in einem Blockdiagramm die sendeseitige Schnittstellenlogik.

Fig. 7A und 7B zeigen Verknüpfungsdiagramme eines Triggergenerators.

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Fig. 8 veranschaulicht in einem Zeitdiagramm die Beziehung der verschiedenen Signalfolgen in der sendeseitigen Schnittstellenlogik.

Fig. 9 zeigt in einem Verknüpfungsdiagramm den Triggergenerator.

Fig. 10 zeigt in einem Verknüpfungsdiagramm einen Vorspannsignalgenerator in der sendeseitigen Schnittstellenlogik.

Fig. 11 zeigt ein Verknüpfungsdiagramm eines Manchester-Codierers.

Fig. 12 veranschaulicht das Format des Vorspannsignals, dem ein Datenpaket folgt, welches aus einer willkürlich ausgewählten Anzahl von Datenbits entsprechend einer Momentaufnahme der auf den Steuer- und Datenleitungen auftretenden Bits besteht.

Fig. 13 veranschaulicht einen Vergleich zwischen der Vorspannsignalfolge und allen übigen Kombinationen von drei nach dem Manchester-Code codierten Bits. Fig. 13A zeigt ein Verknüpfungsdiagramm eines Schieberegisters.

Fig. 14 zeigt schematisch den Aufbau eines Quellen-Treibers.

Fig. 15 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine empfangsseitige Schnittstellenlogik.

Fig. 16 zeigt in einem Verknüpfungsdiagramm einen Taktgenerator.

Fig. 17 veranschaulicht anhand eines Zeitdiagramms eine Taktsignalwiedergewinnung.

Fig. 18 zeigt in einem Verknüpfungsdiagramm einen Vorspannsignaldetektor.

Fig. 19A und 19B zeigen den Verlauf von Signalen bzw. Impulsen in dem Vorspannsignaldetektor und Schieberegister für die empfangsseitige Schnittstellenlogik.

Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. In Fig. 1 ist in einem vereinfachten schematischen Blockdiagramm eine typische

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Parallelübertragung über eine Datenbusleitung 10 zwischen einer Zentraleinheit 11 und einer peripheren Einrichtung 12 angedeutet. Die optische Verbindung kann dabei für Übertragungen zwischen irgendwelchen weiteren Einheiten in einem Datenverarbeitungssystem oder sonstigen digitalen Sy stamen verwendet werden. Durch Steuer leitungen 13 und 14 werden Quittungsaustauschsignale übertragen, die derart miteinander verknüpft werden, daß eine zuverlässige Datenübertragung bestätigt wird. In typischer Weise wird die periphere Einrichtung 12 ein Kartenleser, Kartenstanzer · oder Kartenlocher sein. Bei der betreffenden peripheren Einrichtung kann es sich jedoch auch um einen Mikroprozessor oder um eine andere Einheit handeln. Die Fig. 2 zeigt die typischen zeitlichen Vorgänge der Quittungsaustauschsignale, die auf den Steuerleitungen 13 und 14 während einer Datenübertragung auftreten.

Eine Datenübertragung von der Zentraleinheit 11 zu der peripheren Einrichtung 12 über die Dateribusleitung 10 erfolgt in folgender Art und Weise. Zum Zeitpunkt T1 gibt die Zentraleinheit 11 die Daten an die Datenbusleitung 10 ab und erhöht den Signalpegel auf der Steuerleitung 13 (Signal C in Fig. 2). Das Signal C breitet sich über die Leitung 13 aus, und die Daten breiten sich über die Datenbusleitung 10 aus. Beide Signale erreichen die periphere Einrichtung 12 zum Zeitpunkt T2. Auf das Ansteigen des Signals C1 hin hebt die periphere Einrichtung 12 den Signalpegel auf der Steuerleitung 14 an (C2-Signal gemäß Fig. 2), wodurch quittiert bzw. bestätigt wird, daß die betreffende Einrichtung 12 vorbereitet ist, die Daten aufzunehmen. Das Signal C2 gelangt zu der Zentraleinheit über die Steuerleitung 14 zurück und bewirkt, daß die Zentraleinheit das Signal C1 zum Zeitpunkt T3 absenkt. Dadurch wird die Aufnahme des Signals C2 bestätigt. Der Übergang des Signals C1 auf einen niedrigen Pegel gelangt zu der peripheren Einrichtung 12 zurück, die damit

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darüber informiert wird, daß sie Daten von der Datenbusleitung 10 aufzunehmen hat. Unterdessen sind die Daten zwei Ausbreitungsverzögerungszeiten unterworfen worden, um nunmehr an der peripheren Einrichtung 12 sich zu stabilisieren. Die periphere Einrichtung 12 übernimmt die Daten von der Datenbusleitung zum Zeitpunkt T4 und senkt das Signal C2 auf der Leitung 14 ab, wodurch angezeigt wird, daß die Übertragung abgeschlossen worden ist.

Die abgeschlossene Transaktion wird als "Dialog" bezeichnet. Derartige Dialoge könnten einfacher ablaufen als hier beschrieben. In tatsächlich ausgeführten Rechnersystemen können Transfervorgänge unter Heranziehung von Verriegelungs-Quittungsaustausch-Signalen (die auch als H\and-shaking-Signale bezeichnet werden) sogar noch komplizierter ablaufen, da mehr Steuerleitungen üblicherweise in die betreffenden Vorgänge einbezogen sind. Dennoch bleibt die Folge der Ereignisse generell die gleiche. Die hier beschriebene optische Verbindung bzw. Verbindungsanordnung ist so ausgelegt, daß diese Quittungsaustausch-Protokolltechnik beibehalten wird, daß aber das Format der Übertragung von parallelen Bits in ein Seriendatenpaket geändert wird, welches einen eine Mehrzahl von Bits umfassenden Vorspannteil umfaßt, der von einem Paket einer willkürlich ausgewählten Anzahl von Daten- und Steuerbits gefolgt wird.

Nunmehr sei auf Fig. 3 Bezug genommen, in der in einem Blockdiagramm die Elemente veranschaulicht sind, die eine einseitig gerichtet betriebene optische Verbindungsanordnung von der Zentraleinheit 11 zu der peripheren Einrichtung 12 bilden. Die Zentraleinheit 11 sendet parallel Daten über die Datenbusleitung 10 an eine Sendeschnittstellenlogik 16 aus. Die Steuerbusleitung 15 überträgt Steuersignale von der Signaleinheit zu der Sendeschnittstellenlogik 16. Diese Einheit wird weiter unten noch

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genau erläutert werden. Es dürfte hier jedoch genügen darauf hinzuweisen, daß der Zweck dieser Einheit darin besteht, eine Umsetzung vom Parallelformat in das Serienformat vorzunehmen und die Daten für eine optische Übertragung zu codieren. Das auf der Leitung 18 auftretende Manchester-Datensignal steuert einen Quellentreiber 19 an, der seinerseits eine optische Quelle bzw. Lichtquelle 20 elektrisch erregt. Der Quellentreiber 19 kann ein eine positive ODER-Verknüpfung vornehmender Treiber der Firma Texas Instruments mit der Bezeichnung 75453B sein, der ein ODER-Glied aufweist, welches einen Ausgangstransistor steuert. Der Quellentreiber 19 und die optische Quelle 20 könnten in irgendeiner neuen Technologie zusammengefaßt sein. Der Ausgangstransistor des Quellentreibers 19 treibt bzw. steuert eine Lichtabgabediode mit der Typenbezeichnung RCA 30133, die die optische Quelle 20 darstellt. Die optische Quelle 20 dient dazu, das von dem Quellentreiber 19 abgegebene elektrische Signal in ein Lichtsignal umzusetzen. Die optische Quelle 20 weist ein Stück Lichtleitkabel auf, welches als Anschlußkabel 21 bezeichnet wird und welches für die optische Quelle als Austrittsfenster dient. Dieses Anschlußkabel ist mit dem Abgabebereich der Lichtabgabediode optisch gekoppelt und erstreckt sich über etwa 127 mm (entsprechend 5 Zoll) von der Oberfläche der Anordnungspackung aus.

Eine detaillierte Zeichnung der mechanischen Anordnung der in einer Richtung betriebenen optischen Verbindungsanordnung ist in Fig«, 4 gezeigt. Die dargestellte Anordnung ist dabei lediglich eine typische Anordnung, wobei auch andere Anordnungen verwendet werden könnten. Das Anschlußkabel 21 verbindet die optische Quelle 20 mit einem Lichtleitfaserkabelverbinder 22, der ein Verbinder der Firma AMP INC. sein kann. Der Zweck des Verbinders 22 besteht darin, das Lichtleitkabel 23 in innigem optischen Kontakt mit dem Anschlußkabel 21 festzuklemmen.

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Das Lichtleitkabel 23 dient bei der bevorzugten Ausführungsform als Lichtweg; es kann ein Lichtleitkabel der Firma Canstar Optical Fiber Products Division mit der Typenbezeichnung D2P-125/250 sein. Das betreffende Kabel dient dazu, das von der optischen Quelle 20 abgegebene Licht aufzunehmen und über die Kabellänge zu einem entfernten Ende hin zu leiten, welches von der Stelle der optischen Quelle in gewisser Entfernung vorgesehen ist. Das Lichtleitkabel 23 endet in einem zweiten Lichtleitkabelverbinder 24, der dazu dient, das Lichtleitkabel 23 mit einer Photodiode 25 zu verbinden.

Die Photodiode 25 kann durch eine Einzelelement-Silicium-PIN-Diode der Typenbezeichnung RCA 30808 gebildet sein; sie dient dazu, das von dem Lichtleitkabel 23 her kommende Lichtsignal in elektrische Signale umzusetzen, die von einem Empfangsverstärker 26 verwendbar sind. Der Empfangsverstärker 26 kann ein Faseroptik-Empfänger der Bezeichnung Spectronics SPX 3ö20 sein, der die Funktionen der Verstärkung des Signals von der Photodiode 25, eine lineare automatische Verstärkungsregelung und eine Umsetzung in digitale Signalpegel vornimmt. Der Empfangs- bzw. Empfänger verstärker 26 kann ein Verknüpfungssignal mit einem TTL-Ver knüpfungspegel an eine Empfangsschnittstellenlogik 27 abgeben, in der ein Taktsignal wiedergewonnen wird. Die Daten werden dann in ein Parallelformat umgesetzt, decodlert und taktgesteuert an die periphere Einrichtung abgegeben.

Nunmehr sei auf Fig. 5 Bezug genommen, in der in einer detaillierten Zeichnung die tatsächlichen Steuerleitungen veranschaulicht sind, die in eine typische Verbindung zwischen einer Zentraleinheit und einer peripheren Einrichtung einbezogen sind. Das auf der Leitung 28 auftretende Freigabe-Ausgabesignal (ENO-Signal) bereitet die periphere Einrichtung für die Aufnahme von Daten von der

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Zentraleinheit her vor. Das auf der Leitung 29 auftretende Freigabe-Eingabesignal (ENI-Signal) bereitet die Zentraleinheit für die Aufnahme von Daten von der peripheren Einrichtung her vor und setzt das ENO-Signal zurück. Das auf der Leitung 30 auftretende Datenabtast-Abgabesignal (DSO-Signal) zeigt an, daß Daten über die Datenbusleitung 10 übertragen werden; das betreffende Signal ist gesetzt, wenn die Zentraleinheit Daten an die Datenbusleitung abgegeben hat. Das auf der Leitung 31 auftretende Datenabtast-Eingabesignal (DSI-Signal) zeigt an, daß Daten über die Datenbusleitung 10 von der peripheren Einrichtung zu der Zentraleinheit übertragen werden; dieses Signal ist dann gesetzt, wenn eine periphere Einrichtung gültige Daten an die Datenbusleitung abgibt. Für Übertragungen von der Zentraleinheit zu der peripheren Einrichtung zeigt das Setzen des DSI-Signals an, daß die periphere Einrichtung bereit ist, Daten von der Zentraleinheit her aufzunehmen. Das auf der Leitung 32 auftretende Steuerabtast-Abgabesignal (CSO-Signal) zeigt an, daß ein Kommando oder eine Fehlerinformation über die Daten- ; busleitung 10 übertragen wird. Das CSO-Signal ist dann gesetzt, wenn das Kommando von der Zentraleinheit an ! die Busleitung abgegeben wird. Wenn Kommandos von der peripheren Einrichtung zu der Zentraleinheit ausgesendet werden, wird das CSO-Signal dann gesetzt, wenn die Zentraleinheit bereit ist, das Kommando anzunehmen. Das auf der j Leitung 33 auftretende Steuerabtast-Eingabesignal (CSI-Signal) zeigt an, daß ein Kommando oder eine Fehlerinformation über die Datenbusleitung 10 abgegeben wird. Das CSI-Signal ist dann gesetzt, wenn die periphere Einrichtung einen Signalanstieg des CSO-Signals ermittelt. Die Änderung in dem CSI-Signal zeigt an, daß die periphere Einrichtung bereit ist, das Kommando von der Zentraleinheit her aufzunehmen bzw. anzunehmen. In entsprechender Weise wird dann, wenn ein Kommando oder eine Fehlerinformation von der peripheren Einrichtung zu der Zentraleinheit hin übertragen wird, das CSI-Signal dann gesetzt, wenn die periphere

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Einrichtung die Information an die Datenbusleitung 10 abgibt. Das auf der Leitung 36 auftretende Paritätsfehlersignal (PER-Signal) zeigt an, daß ein Paritätsfehler in der Übertragung eines Kommandos oder Datenwortes aufgetreten ist. Das PER-Signal wird nach dem Abfall des ENO-Signals in dem Dialog gesetzt, und zwar dazu, eine Angabe über den Paritätsfehler zu liefern. Das auf der Leitung 34 auftretende RSO-Rücksetzsignal zeigt an, daß die periphere Einrichtung 17 initialisiert ist. Dieses Signal wird dann gesetzt, wenn das gesamte System gespeist wird. Das auf der Leitung 35 auftretende INI-Unterbrechungssignal zeigt an, daß die periphere Einrichtung eine Bedienung durch die Zentraleinheit 11 benötigt. Die Zentraleinheit 11 reagiert auf das betreffende Signal dadurch, daß der laufende Dialog aufgehoben wird und daß die periphere Einrichtung mittels einer Leseinstruktion abgefragt wird, um festzustellen, was die Unterbrechung hervorgerufen hat. Die auf den Leitungen 118 und 119 auftretenden ΟΡΟ-Operations-Austritts- und OPI-Operations-Eintrittssignale dienen der Funktion, eine Anzeige dafür zu liefern, daß die Zentraleinheit vorhanden ist und funktioniert (OPO) oder daß die periphere Einrichtung vorhanden ist und funktioniert (OPI).

In Fig. 6 ist in einem Blockdiagramm die Sendeschnittstellenlogik 16 veranschaulicht. Ein derartiger Sender ist am Einleitungsende jeder in einer Richtung betreibbaren optischen Verbindung vorgesehen. Ein Triggergener·- tor 37 überwacht die Steuerleitungen von der Zentraleinheit oder von der peripheren Einrichtung her und erzeugt ein Systemtriggersignal auf der Leitung 38, wenn sich der Zustand auf irgendeiner der überwachten Steuerleitungen ändert. Die Sendeschnittstellenlogik 16 wirkt in der Weise, daß sie ein "Abbild" der Daten- und Steuerleitungen aufnimmt, wenn eine Änderung vorliegt. Die so abgetasteten Daten werden vom Serienformat in das Parallel-

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format umgesetzt und durch die Sendeschnittstellenlogik in den Manchester-Code codiert. Dabei besteht die Funktion des Triggergenerators 37 darin, die Steuerleitungen 30,32, 28 und 34 zu überwachen, um Änderungen auf diesen Leitungen auf der Seite der Zentraleinheit zu ermitteln . Auf der Seite der peripheren Einrichtung würde ein weiterer Triggergenerator für die SendeSchnittstellenlogik der für Übertragungen von der peripheren Einrichtung 12 zu der Zentraleinheit 11 hin vorgesehenen optischen Verbindungsanordnung die Steuerleitungen 29, 31, 33 und 35 überwachen. Ein System_±riggersignal wird dabei jeweils dann erzeugt, wenn auf einer dieser Steuerleitungen entweder eiiapositiver oder ein negativer Signalsprung auftritt oder wenn ein Test-Triggereingangssignal von dem Test-Triggergenerator 40 über die Leitung 39 aufgenommen wird. Der Triggergenerator 37 wartet dabei lange genug, damit sich die Signale auf den Steuerleitungen stabilisieren, und sendet dann das Systemtriggersignal an den Triggerdetektor 41 aus.

Der Triggerdetektor 41 dient dazu, dieses Systemtriggersignal aufzunehmen und das Laden der auf der Datenbusleitung 10 und den Steuerleitungen 30, 32, 28, 34 auf der Seite der Zentraleinheit auftretenden Daten in einem Parallelformat zu bewirken. Dieses Laden tritt dann auf, wenn der Triggerdetektor 41 eine bestimmte Änderung des Signals Verschieben/Laden in ein Null-Zustands-Verknüpf ungs signal auf der Leitung 43 hervorruft, welchem Signal de:- nächste positive Signalsprung des SR-Taktsignals folgt. Der Triggerdetektor 41 ermöglicht ferner die Erzeugung eines Vorspannsignals, indem er eine bestimmte Änderung in einem auf der Leitung 45 auftretenden VorspannrFreigabesignal bewirkt. Das Vorspannsignal wird über die optische Verbindungsanordnung vor dem Paket der im Serienformat übertragenen Daten übertragen, um der peripheren Einrichtung oder der Zentraleinheit am empfangsseitigen Ende anzuzeigen, daß dem Vorspannsignal Daten

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folgen.

Der Vorspann- bzw. Kopfsignal-Generator 46 veranlaßt die Übertragung des Vorspann- bzw. Kopfsignals dadurch, daß eine bestimmte Änderung in einem auf der Leitung 47 auftretenden Manchester-Taktsperrsignal auf die Ermittelung der bestimmten Änderung in dem auf der Leitung 45 auftretenden Vorspannfreigabesignal hervorgerufen wird. Der Vorspannsignalgenerator 46 gibt außerdem ein Systemtakt-Signal über die Leitung 48 ab. Dieses Signal ist das invertierte Ausgangssignal des Taktgenerators 49 gemäß Fig.6. Der Taktgenerator 49 könnte auch in der Zentraleinheit 11 oder in der peripheren Einrichtung 12 untergebracht sein. Die Funktion des Systemtakt-Signals besteht darin, die Verknüpfungsfunktionen in der Sende- und Empfangsschnittstellenlogik zu koordinieren.

Der Manchester-Codierer 42 dient dazu, die Daten vom Parallelformat in ein Serienformat umzusetzen und in den Manchester-Code zu codieren. Der Manchester-Codierer 42 nimmt die auf der Datenbusleitung 10 und auf den Steuerleitungen 30,32,28 und 34 in Parallelform auftretenden Daten auf und speichert sie kurzzeitig in einem Schieberegister 44 auf das Auftreten einer bestimmten Änderung in dem Schiebe/Lade-Signal auf der Leitung 43 und in Synchronismus mit dem Taktsignal. Die ersten drei Bitpositionen (das sind die ersten drei auszuschiebenden Bits) des Schieberegisters 44 werden mit drei bestimmten Datenbits auf den Vorspannbitleitungen 108 gefüllt. Die Verknüpfungspegel auf diesen Leitungen liegen fest; dabei handelt es sich um solche Verknüpfungspegel, die das in Fig. 13 angedeutete in Frage kommende Vorspannsignal liefern, nachdem der Codierungsvorgang durch den Manchester-Codierer 42 ausgeführt ist. Aus Fig. 13 geht dabei hervor, daß der richtige Vorspannteil aus zwei Einsen im NRZ-Code besteht, denen eine Manchester-Eins folgt.

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Der Manchester-Codierer 42 codiert die in dem Schieberegister 44 gespeicherten Daten dadurch, daß eine Exklusiv-ODER-Funktion bezüglich jedes ausgeschobenen Bits mit einem Signal vorgenommen wird, welches von dem Systemtakt-Signal abgeleitet ist, das ist das Manchester-Taktsignal. Die Datenbits werden in Synchronismus mit dem Systemtakt-Signal ausgeschoben, wobei ein Bit während Jeder Taktperiode ausgeschoben wird. Diese Exklusiv-ODER-Operation liefert ein Datenpaket, umfassend ein Vorspannteil und eine Folge einer bestimmten Anzahl von im Serienformat auftretenden Datenbits, die im Manchester-Code codiert sind.

Das Vorspann- bzw. Vorsatzsignal wird vor dem Datenpaket erzeugt und übertragen. Es wird dadurch erzeugt, daß die Exklusiv-ODER-Operation bezüglich der ersten drei bestimmten Datenbits, die in dem Schieberegister 44 gespeichert sind, mit dem Manchester-Taktsignal auf der Leitung 1070 ausgeführt wird. Das Manchester-Taktsignal wird dann erzeugt, wenn das auf der Leitung 48 auftretende Systemtakt-Signal während der ersten beiden Taktperioden gesperrt ist, und zwar durch die Wirkung des auf der Leitung 47 auftretenden Manchester-Taktsperrsignals. Das auf der Leitung 18 sich ergebende Manchester-Datensignal besteht aus dem Vorspannsignal, dem eine willkürliche Anzahl von Datenbits folgt. Wenn die Daten ausgeschoben werden, wird das Schieberegister 44 mit einer kontinuierlichen Folge von Verknüpfungssignalen 1 gefüllt. Nachdem das Datenpaket ausgeschoben worden ist, sendet die im Ruhezustand befindliche Verbindungsanordnung Manchester-1-Signale aus, die zu einem 50&Lgen Tastverhältnis führen.

In Fig. 7A und 7B ist in einem detaillierteren Verknüpfungsdiagramm der Triggergenerator 37 gezeigt. Fig. 8 zeigt ein Zeitdiagramm, welches die Beziehung zwischen den verschiedenen Signalen innerhalb der Sendeschnittstellenlogik 16

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und dem Systemtaktsignal veranschaulicht. Der Triggergenerator 37 arbeitet wie folgt» Die Steuerleitungen 28, 30, 32 und 34, welche die Signale ENO, DSO, CSO bzw. RSO der Zentraleinheit übertragen, sind an den Takteingängen zweier Gruppen von Flipflops angeschlossen. Die erste Gruppe von Flipflops, das sind die Flipflops 52 bis 56, die in Fig. 7B dargestellt sind, dienen dazu, die Anstiegsflanken der auf den überwachten Steuerleitungen auftretenden Signale zu ermitteln. In entsprechender Weise ermitteln die in Fig. 7A dargestellten Flipflops 57 bis 61 die Abfallflanken der auf den Steuerleitungen auftretenden Signale, und zwar durch die Wirkung der Inverter 62 bis 66. Deshalb bewirkt das Auftreten eines positiven Signalsprungs auf irgendeiner der überwachten Steuerleitungen die taktgesteuerte Abgabe eines Verknüpfungssignals 1 an den Q-Ausgang des Flipflops der Flipflops 42-56, welches die betreffende Leitung überwacht, während ein negativer Signalsprung die taktgesteuerte Abgabe eines 1-Signals am Q-Ausgang eines der Flipflops 57 bis 61 bewirkt.

Bei Auftreten eines positiven Signalsprungs wird das 1-Signal vom Q-Ausgang des Uberwachungs-Flipflops über die Verknüpfungsglieder 67 oder 68 und 69 sowie 70 gemäß Fig. 7B zum Rücksetzeingang der Flipflops 52 bis 56 zurückgeleitete In entsprechender Weise wird auf das Auftreten einer Abfallflankenänderung das 1-Signal vom Q-Ausgang des Uberwachungs-Flipflops über die Verknüpfungsglieder 71 oder 72 und 73 sowie 74 gemäß Fig. 7A zu den Rücksetzeingängen der Flipflops 57 bis 61 zurückgeleitet. Die von den Verknüpfungsgliedern 73 und 69 abgegebenen Ausgangsimpulse werden dazu herangezogen, die wieder-triggerbaren monostabilen Kippglieder 75 und 76 an ihren entsprechenden B-Eingängen über die Leitungen 77 und 78 zu triggern.

Der Q-Ausgang des wieder- bzw. nachtriggerbaren mono-

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stabilen Kippgliedes 76 gibt einen Impuls bestimmter Dauer ab. Dieser Impuls wird als Minuszeichenflankentriggersignal bezeichnet, welches auf der Leitung 79 auf die Aufnahme des Impulses über die Leitung 78 auftritt. Dieses Minuszeichenflankentriggersignal stellt zusammen mit dem Ausgangssignal des nachtriggerbaren monostabilen Kippgliedes 75 auf der Leitung 80 gemäß Fig. 7B zwei der drei Eingangssignale für das NOR-Glied 81 gemäß Fig. 7B dar. Das dritte Eingangssignal ist das Testtriggersignal, welches zur manuellen Erzeugung des Systemtriggersignals auf der Leitung 38 herangezogen wird. Die auf die Leitung 38 zeigende, von einem Kreis umgebene Zwei zeigt den Signalverlauf des Systemtriggersignals in der Zeile 2 gemäß Fig. 8 an. Das auf der Leitung 38 auftretende Systemtriggersignal ist durch einen einen niedrigen Pegel annehmenden Impuls gegeben, der jeweils dann auftritt, wenn entweder eine Anstiegsflankenänderung oder eine Abfallflankenänderung auf den überwachten Steuerleitungen auftritt.

Die Dauer des Systemtriggerimpulses muß eine gewisse Minimalzeit betragen. Es ist nicht erwünscht, das Schiebe/Lade-Signal auszusenden, bis sich die Signale auf den Steuerleitungen und den Datenbusleitungen gewissermaßen gesetzt haben, da sonst unrichtige Daten in das Schieberegister 44 geladen werden könnten. Da das Systemtriggersignal durch einen Impuls niedrigen Pegels mit einer Dauer gebildet ist, die gleich der Dauer des positiven Impulses von dem monostabilen Kippglied 75 oder von dem monostabilen Kippglied 76 ist, sollte die Impulsdauer dieser monostabilen Kippglieder auf eine Zeitspanne eingestellt werden, die hinreichend lang ist, um das Absetzen der Daten auf den überwachten Daten- und Steuerleitungen zu ermöglichen.

Zuweilen wird eine zweite Transferanforderung von der Zentraleinheit oder von der peripheren Einrichtung initiiert, bevor eine vorhergehende Übertragung bzw. ein

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-SJ-

vorhergehender Transfervorgang abgeschlossen worden ist. In einem derartigen Fall sind lediglich die Daten zum Zeitpunkt der zweiten Anforderung von irgendwelcher Bedeutung, und die Daten der unvollständigen ersten Transferanforderung können gelöscht werden. Um sicherzustellen, daß sich die Daten abgesetzt haben, bevor das Laden erfolgt, und daß lediglich die zweite Transferanforderung ein Laden bewirkt, wird die Impulsdauer der monostabilen Kippglieder 75 und 76 durch die Widerstände 82 bzw. 83 auf eine Zeitspanne eingestellt, die dem Dreifachen der örtlichen Taktzeitspanne oder 150 ns bei einer Taktfrequenz von 18,9 MHz bei der bevorzugten Ausführungsform ist (bei einer Periode von etwa 50 ns). Diese Periode wird so gewählt, daß sie langer ist als Jede der drei Verzögerungszeiten. Die erste Zeitspanne ist die Absetzzeit der überwachten Steuer- und Datenleitungen. Die Verzögerung muß außerdem langer sein als die Verzögerung, die durch die Transferanforderung erwartet wird, wenn dieses nicht über die Verknüpfungsanordnung zu den monostabilen Kippgliedern 75 und 76 ausbreitet, so daß eine zweite Transferanforderung eine Nachtriggerung der betreffenden Kippglieder hervorrufen wird, bevor ein Vorspannsignal ausgesendet worden ist. Schließlich muß die betreffende Periode auch länger sein als die Zeitspanne der Abgabe des Vorspannfreigabesignals (Zeile 3 in Fig. 8) ■ das sind 50 ns oder eine Taktperiodendauer, so daß dann, wenn eine zweite Transferanforderung auftritt, währenddessen das Vorspannfreigabesignal mit hohem Pegel auftritt, das betreffende Vorspannfreigabesignal zurückgesetzt wird, wenn es einen niedrigen Pegel annimmt. Dies bewirkt die Aussendung eines weiteren Vorspannsignals (da lediglich die Anstiegsflanke des Systemtriggersignals das Setzen des Vorspannfreigabesignals bewirktJ.

In Fig. 9 ist ein Verknüpfungsdiagramm des Triggerdetek-

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tors 41 gezeigt. Diese Einheit dient dazu festzustellen, wann ein Systemtriggersignal über die Leitung 38 ausgesendet worden ist, und eine Übertragung zu initiieren. Das Systemtriggersignal wird dem Takteingang eines Flipflops 84 zugeführt. Dieses Flipflop ist derart beschaltet, daß der positive Signalsprung des Systemtriggersignals die taktgesteuerte Abgabe eines Verknüpfungssignals 1 am Q-Ausgang dieses Flipflops über die Leitung 85 bewirkt. Das auf der Leitung 85 auftretende Verknüpfungssignal 1 hält den D-Eingang eines Flipflops 86 im Zustand hohen Pegels. Wenn die Anstiegsflanke des nächsten Taktimpulses von der Taktquelle 49 her über die Leitung 87 auftritt, wird das Flipflop 86 gesetzt, wodurch das Vorspannfreigabesignal auf der Leitung 45 veranlaßt wird, in einen Verknüpfungszustand 1 anzusteigen. Dieses auf der Leitung 45 auftretende Verknüpfungssignal 1 hält den D-Eingang eines Flipflops 88 im Verknüpfungszustand 1, so daß die Aufnahme der Anstiegsflanke des nächsten Taktimpulses über die Leitung 87 am Takteingang des Flipflops 88 den Q-Ausgang dieses Flipflops 88 in den Verknüpfungszustand 1 setzt. Damit sinkt das am Q-Ausgang des Flipflops 88 auftretende Ausgangssignal auf den Verknüpfungszustand 0 ab, wobei dieses Ausgangssignal zu den Rücksetzeingängen der Flipflops 84,86 und 88 über die Leitung 89 zurückgeführt wird. Die betreffenden Flipflops werden dadurch zurückgesetzt. Das Flipflop 86 wird dabei um eine Taktperiode nach dem Setzen zurückgesetzt, was dazu führt, daß ein auf der Leitung 45 auftretendes Vorspannfreigabesignal eine Dauer von einer Taktperiode aufweist. Die Taktimpulse werden ferner dem Vorspannsignalgenerator (46 in Fig. 6) über die Leitung 50 zugeführt. Von dem Q-Ausgang des Flipflops 86 wird das Schiebe/Lade-Signal erzeugt, welches über die Leitung 43 dem Manchester-Codierer (42 in Fig. 6) zugeführt wird. Die Funktion des Schiebe/Lade-Signals wird weiter unten noch näher erläutert werden,.

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Nunmehr sei auf Fig. 8 Bezug genommen, aus der ersichtlich ist, daß das in der Zeile 2 dargestellte Systemtriggersignal durch einen Impuls niedrigen Pegels mit einer Dauer von etwa 150 Nanosekunden gebildet ist. In der Zeile 3 ist das Vorspannfreigabesignal als positiver Impuls mit einer Taktperiodendauer veranschaulicht, die mit der Anstiegsflanke des nächsten Taktimpulses beginnt, welcher auf die Anstiegsflanke des Systemtriggersignals folgt.

In Fig. 10 ist ein Verknüpfungsdiagramm des Vorspannsignalgenerators 46 gezeigt. Das Vorspannfreigabesignal tritt über die Leitung 45 auf; es stellt ein Eingangssignal der Eingangssignale eines NAND-Gliedes 90 dar. Den anderen beiden Eingängen des NAND-Gliedes 90 werden das über die Leitung auftretende Systemtakt-Signal und ein konstantes Verknüpfungssignal 1 von einer +5V-SpeiseSpannungsquelle her zugeführt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 90 wird in dem NAND-Glied 91 invertiert, was zur Abgabe des in der Zeile 5 gemäß Fig. 8 dargestellten Ausgangsimpulses führt. Dieser einzelne Taktimpuls wird dem Takteingang des Flipflops 92 während der Zeitspanne zugeführt, während derer das Vorspannfreigabesignal als Verknüpfungssignal 1 auftritt„ Da der D-Eingang auf hohem Pegel durch eine SV-Speisespannungsquelle gehalten wird, die mit der Leitung 93 verbunden ist, und da die Rücksetz- und Löscheingänge zum Zeitpunkt des Auftretens dieses einzelnen Taktimpulses einen hohen Pegel führen, führt der positive Signalsprung der Signalfolge 5 zum Setzen des Flipflops 92, wodurch das vom (5-Ausgang über die Leitung 47 abgegebene Manchester-Taktsperrsignal abgesenkt wird. Der Q-Ausgang des Flipflops 92 ist über die Leitung 94 mit dem D-Eingang des Flipflops 95 verbunden. Wenn das Flipflop 92 gesetzt ist, bewirkt der nächste positive Signalsprung des Systemtakt-Signals das Setzen des Flipflops 95, da zu diesem Zeitpunkt die Rücksetz- und Löscheingänge des Flipflops 95 ebenfalls einen hohen Pegel führen.

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Der Q-Ausgang des Flipflops 95 ist über die Leitung 97 mit dem D-Eingang des Flipflops 96 verbunden. Der Takteingang des Flipflops 96 ist mit der Leitung 48 verbunden, die das Systemtakt-Signal führt. Wenn der Q-Ausgang des Flipflops 98 einen hohen Signalpegel führt, wird daher der nächste positive Signalsprung des auf der Leitung auftretende Systemtakt-Signals das Setzen des Flipflops hervorrufen. Der Q-Ausgang des Flipflops 96 ist über die Leitung 97 mit den Rücksetzeingängen der Flipflops 96, und 92 verbunden, so daß diese drei Flipflops alle zurückgesetzt werden, wenn das Flipflop 96 gesetzt wird. Wenn das Flipflop 92 zurückgesetzt ist, kehrt das auf der Leitung 47 auftretende Manchestertaktsperrsignal in den Verknüpfung szustand 1 zurück, nachdem es während etwa zweier Taktperioden im Verknüpfungszustand 1 gewesen ist.

In Fig. 11 ist das Verknüpfungsdiagramm des Manchestercodierers 42 gezeigt. Die Funktion des Manchestercodierers 42 besteht darin, über die Leitung 51 Manche ster-Daten abzugeben, und zwar durch Verknüpfung des Ausgangssignals des Schieberegisters 44 mit dem auf der Leitung 109 auftretenden Manchester-Taktsignal entsprechend einer Exklusiv-ODER-Funktion. Das auf der Leitung 48 auftretende Systemtakt-Signal (in der Zeile 4 gemäß Fig. 8 dargestellt) muß durch das auf der Leitung 47 auftretende Manchestertaktsperrsignal modifiziert werden, um das Manchestertaktsignal zu erzeugen, welches zur Erzeugung des Vorspannsignals herangezogen wird. Es sei daran erinnert, daß das auf der Leitung 47 auftretende Manchestertaktsperrsignal (Zeile 6 gemäß Fig. 8) ein negativer Impuls ist, der während zweiter Taktperioden auf niedrigem Pegel verbleibt.

Im folgenden sei auf Fig. 12 Bezug genommen, in der das Vorspannsignal veranschaulicht ist, dem ein Paket von Datenjfolgt, die im Manchester-Code codiert sind_o Dabei ist ersichtlich, daß der Vorspannteil aus im NRZ-Code

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codierten Verknüpfungssignalen 1 besteht, denen eine im Manchester-Code codierte logische 1 folgt. Es sei daran erinnert, daß im NRZ-Code (Non-Return-to-Zero-Code) eine logische 1 durch einen hohen Verknüpfungspegel während einer gesamten Taktperiode dargestellt wird, während im Manchester-Code eine logische 1 durch den negativen Signalübergang in der Mitte einer Taktperiode T dargestellt ist.

Im folgenden sei auf Fig. 11 und 8 Bezug genommen,, Das Manchestertaktsignal wird dadurch erzeugt, daß das auf der Leitung 107 auftretende SR-Taktsignal über das NAND-Glied 96 geleitet wird, wobei dem anderen Eingang des NAND-Gliedes 96 das auf der Leitung 47 auftretende Manchestertaktsperrsignal zugeführt wird. Das auf der Leitung 97 auftretende resultierende Ausgangssignal verbleibt solange auf hohem Pegel, wie das auf der Leitung 47 auftretende Manchestertaktsperrsignal als Verknüpfungssignal 0 auftritt, was etwa zwei Taktperioden lang der Fall ist (siehe die Zeilen 4, 6, 7 und 8 in Fig. 8). Wenn das Manchestertaktsperrsignal in den Zustand hohen Pegel zurückkehrt (zum Zeitpunkt T9 in Fig. 8), dann wird Jedoch das auf der Leitung 97 auftretende Ausgangssignal das auf der Leitung 107 auftretende SR-Taktsignal sein, welches invertiert ist (Zeile 7 in Fig. 8). Damit wird das SR-Taktsignal wirksam daran gehindert, das Exklusiv-ODER-Glied 98 zu erreichen, während das Manchestertaktsperrsignal im Verknüpfungszustand 0 ist. Die Inverter 99 und 100 sowie die NAND-Glieder 101 und 102 (die als Inverter geschaltet sind) und der Kondensator 103 sind aus Gründen der Verzögerung eingefügt, wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird.

Das auf der Leitung 43 auftretende Schiebe/Lade-Signal gelangt durch zwei NAND-Glieder 104 und 105 hindurch,

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die als Inverter geschaltet sind und die für Verzögerungszwecke vorgesehen sind (worauf weiter unten noch näher eingegangen werden wird). Das betreffende Signal gelangt zu dem S/L-Eingang 106 des Schieberegisters 44 hin. Das auf der Leitung 48 auftretende Systemtakt-Signal wird durch die Verknüpfungsglieder 101 und 102 und durch den Kondensator 103 verzögert; es wird zu dem auf der Leitung 107 auftretendenSR-Taktsignal. Das Schieberegister weist parallele Eingänge für Signale von den Steuerleitungen 30, 32, 28 und 34 der Datenbusleitung 10 und für die Vorspannbits 108 auf. Das parallele Laden dieser Schnittstellenleitungen wird mit dem nächsten positiven Signalsprung des SR-Taktsignals vorgenommen, nachdem das am Eingang 106 auftretende Schiebe/Lade-Signal mit niedrigem Pegel auftritt (Zeitpunkt T1 in Fig. 8). Während dieses Ladevorgangs kann kein serieller Datenstrom von dem Schieberegister 44 abgegeben werden. Das Verschieben wird synchron vorgenommen, nachdem das am Eingang 106 auftretende Schiebe/Lade-Signal einen hohen Pegel führt» Wenn das Schiebe/Lade-Signal einen hohen Pegel führt, wird jeder positive Signalsprung des auf der Leitung 107 auftretenden SR-Taktsignals das Herausschieben eines 1-Bits als NRZ-Datensignal über die Leitung 110 bewirken (das Verschieben tritt zu den Zeitpunkten T4 und T6 in Fig. 8 auf). Dieses NRZ-Datensignal wird mittels des Inverters 111 invertiert und tritt als NRZ-Daten-Signal auf der Leitung 112 auf, die zu dem Exklusiv-ODER-Glied 98 hinführt. Der Verlauf des NRZ-Daten-Signals ist in Zeile 10 der Fig. 8 veranschaulicht.

Nunmehr sei auf Fig. 13A Bezug genommen, in der ein Verknüpfungsidagramm des Schieberegisters 44 gezeigt ist„ Zwei Leitungs-Multiplexer 113 bis 117 dienen dazu, entweder die auf den Α-Leitungen auftretenden Signale oder die auf den B-Leitungen auftretenden Signale auszuwählen„Die zwanzig Α-Leitungen sind mit den Vorspann-Bitleitungen 108, der Datenbusleitung 10 und den Steuerleitungen 30,32,28

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und 34 auf der Seite der Zentraleinheit verbunden. Die B-Leitungen sind mit einer Anzahl von Schaltern 120 und Widerständen 121 verbunden. Der Einfachheit halber sind diese Schalter und Widerstände lediglich für den Multiplexer 113 veranschaulicht, obwohl sie auch für die Multiplexer 114 bis 117 vorhanden sind. Die Schalter 120 und die Widerstände 121 ermöglichen die Eingabe von manuell ausgewählten Datenmustern in das Schieberegister, und zwar für Zwecke des Testens des optischen Verbindungssystems. Ein MÜX-Auswahlschalter 122 und ein Widerstand dienen dazu, dem Multiplexer-Auswahleingang 124 entweder einen hohen Pegel oder einen niedrigen Pegel zu geben und dadurch die beiden Leitungs-Multiplexer 113 bis 117 zu veranlassen, Daten über die Α-Leitungen zu den Ausgängen dann hin zu übertragen, wenn der Auswahleingang 124 einen niedrigen Pegel führt, während die Übertragung der Daten über die B-Leitungen zu den Ausgängen dann erfolgt, wenn der Auswahleingang 124 einen hohen Pegel führt. Die Multiplexer-Ausgangsleitungen 130 bis 149 dienen dazu, von den Α-Leitungen oder von den B-Leitungen her übernommene Daten an die Parallelladungs-Eingangsleitungen des Schieberegisters zu übertragen. Wie oben erwähnt, tritt das Parallelladen der auf den leitungen 130 bis 149 auftretenden Daten in das Schieberegister dann auf, wenn das auf der Leitung 106 auftretende verzögerte Schiebe/Lade-Signal (Zeile 9 in Fig. 8) mit niedrigem Pegel auftritt und wenn der nächste positive Signalsprung des SR-Taktsignals auf der Leitung 107 auftritt (Zeitpunkt T1 in Fig. 8, und zwar wegen der Verzögerungszeit Tp_LH des Schieberegisters 44 auf das Ansprechen des positivenjgignalsprungs des SR-Taktsignals).

Das Vorspannsignal wird wie folgt erzeugt. Aus Fig. 6,8 11 und 12 ist ersichtlich, daß zur Erzeugung der beiden im NRZ-Code auftretenden Verknüpfungssignale 1 und des im Manchester-Code auftretenden Verknüpfungssignals 0 Vorspannsignals gemäß Fig. 12 das auf der Leitung 51

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gemäß Fig. 11 auftretende Manchester-Daten-Signal das inverse Signal sein muß. Dies ist mit Rücksicht darauf der Fall, daß der Quellentreiber 19 gemäß Fig. 6 das Signal invertiert, wenn er es an das optische Kabel abgibt. Deshalb muß das Manchester-Daten-Signal während der ersten zweieinhalb Taktperioden des Vorspannsignals den Verknüpfungspegel O führen, und in der Mitte der dritten Taktperiode der Vorspannsignalübertragung muß ein Übergang vom Verknüpfungswert 0 zum Verknüpfungswert 1 erfolgen.

Um diesen Signalverlauf für die Manchester-Daten zu erzielen, sind die ersten beiden in das Schieberegister über die Leitungen 108 gemäß Fig. 13 geladenen Bits durch Verknüpfungssignale 0 gebildet, während das dritte Bit ein Verknüpfungssignal 1 ist. Zum Zeitpunkt T1 gemäß Fig. 8 tritt somit ein Verknüpfungswert 0 auf der Leitung 110 in Fig. 11 auf, was durch ein Verknüpfungssignal 1 auf der Leitung 10 gemäß Fig. 8 vom Zeitpunkt T1 zum Zeitpunkt T4 angezeigt wird. Die erste Taktperiode der Vorspannsignalübertragung dauert vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T4 gemäß Fig. 8, was der Zeitspanne von TO bis T3 für das SR-Taktsignal entspricht (Zeile 7 gemäß Fig. 8). Die Verzögerungsdauer Τργττ stellt die Ansprechzeit des Schieberegisters 44 auf das SR-Taktsignal dar. Die zweite Taktperiode der Vorspannsignalübertragung dauert vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T6, und d°ie dritte Taktperiode dauert vom Zeitpunkt T6 bis zum Zeitpunkt T7 gemäß Fig.8.

Das erste Bit des Vorspannsignals tritt während der Zeitspanne von T1 bis T4 dann auf, wenn ein Verknüpfungssignal 0 über die Leitung 149 gemäß Fig. 13A in die erste Bitposition geladen wird. Dieses Verknüpfungssignal 0 tritt an dem mit der Leitung 110 verbundenen Q^-Ausgang auf. Dieser Ladevorgang und das Auftreten des Verknüpfungssignals 0 auf der Leitung 110 erfolgen zum Zeitpunkt T1 gemäß Fig. 8. Das verzögerte Schiebe/Lade-

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Signal tritt zum Zeitpunkt T1O mit niedrigem Pegel auf, und der nächste positive Signalsprung des SR-Taktsignals bewirkt, daß das Laden zum Zeitpunkt TO auftritt. Die zusätzliche Verzögerungszeit T_p, „ zwischen den Zeitpunkten TO und T1 wird durch die interne Verzögerung des Schieberegisters 44 auf das Ansprechen auf den positiven Signalsprung des SR-Taktsignals hervorgerufen. Bei Vorhandensein eines Verknüpfungssignals 0 auf der Leitung 110 vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T4 tritt das NRZ-Daten-Signal (Leitung 112 in Fig. 11, Zeile 10 in Fig. 8) für das Exklusiv-ODER-Glied 98 als Verknüpfungssignal 1 auf. Zugleich führt der andere Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes das als Verknüpfungssignal 1 auftretende Manchester-Taktsignal (Zeile 8 in Fig. 8). Die Exklusiv-ODER-Verknüpfung dieser beiden Eingangssignale führt zur Abgabe des Manchester-Daten-Signals als Verknüpf ungssignal O, wie dies in Zeile 11 gemäß Fig. 8 veranschaulicht ist. Nach Inversion in dem Quellentreiber 19 wird ein Verknüpfungssignal 1 über das optische Faserkabel während der ersten Vorspannbit-Taktperiode ausgesendet.

Das zweite Vorspambit bzw. Vorspannsignalbit wird in ungefähr derselben Art und Weise erzeugt. Zum Zeitpunkt T2 kehrt das verzögerte Schiebe/Lade-Signal auf einen Verknüpfungspegel 1 zurück. Danach wird bei jedem positiven Signalsprung des SR-Taktsignals (Zeile 7 in Fig. 8) ein Bit aus dem Schieberegister 44 herausgeschoben. Das zweite Bit der bestimmten Vorspannsignalbits wird dem Schieberegister 44 über die Leitungen 108 ebenfalls als Verknüpfungswert 0 zugeführt. Zum Zeitpunkt T4 wird dieser Verknüpfungswert 0 nach rechts verschoben; er tritt auf der Ausgangsleitung 110 auf. Die Verzögerungsdauer zwischen den Zeitpunkten T3 und T4 geht ebenfalls auf die Ansprechverzögerung zurück, die beim Ansprechen auf das SR-Taktsignal vorhanden ist. Vom Zeitpunkt T4

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bis zum Zeitpunkt T6 tritt somit das dem Exklusiv-ODER-Glied 98 zugeführte NRZ-Daten-Signal als Verknüpfungssignal 1 auf. Das Manchester-Takt-Signal tritt während derselben Zeitspanne als Verknüpfungssignal 1 auf. Mit dem Auftreten von zwei Verknüpfungssignalen 1 an den Eingängen des Exklusiv-ODER-Gliedes 98 gibt dieses ein Verknüpfungssignal O als Ausgangssignal ab.

Das dritte Vorspannsignalbit muß ein im Manchester-Code auftretendes Verknüpfungssignal 1 sein, bei dem es sich um einen negativen Signalsprung von einem Verknüpfungssignal 1 zu einem Verknüpfungssignal O in der Mitte der Taktperiode handelte Die dritte Vorspannsignalbit-Taktperiode dauert vom Zeitpunkt T6 bis zum Zeitpunkt T7 in Fig. 8. Ein Verknüpfungssignal 1 wurde in die dritte Bitposition des Schieberegisters 44 über die Leitungen 108 und 147 geladen und zum Zeitpunkt T6 an die Ausgabeleitung 110 ausgeschoben. Demgemäß sinkt das NRZ-Daten-Signal zum Zeitpunkt T6 auf einen Verknüpfungswert von 0 ab. Das Manchester-Takt-Signal sinkt ebenfalls zum Zeitpunkt T6 auf einen Verknüpfungswert von 0 ab, so daß dem Exklusiv-ODER-Glied 98 eingangsseitig zwei Verknüpfungssignale O zugeführt werden, die die Abgabe eines Verknüpf ungs signals 0 vom Ausgang dieses Verknüpfungsgliedes bewirken. Zum Zeitpunkt T8 als einem Zeitpunkt in der Mitte zwischen den Zeitpunkten T6 und T7 kehrt das Manchester-Taktsignal jedoch auf einen Verknüpfungspegel von 1 zurück, wodurch der Anstieg des ManchesterDaten-Signals auf einen Verknüpfungspegel von 1 bewirkt wird. Dieser Vorgang beendet die Übertragung des Vorspannsignals.

Während der Taktperioden des SR-Taktsignals auf das Auftreten des Vorspannsignals hin wird das Datenpaket der im Manchester-Code auftretenden Datenbits über die optische Faser ausgesendet, indem eine Exklusiv-ODER-

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Verknüpfung des Manchester-Taktsignals mit dem NRZ-Daten-Signal erfolgt. Dabei sei beispielsweise angenommen, daß während der vierten Taktperiode von T7 bis T11 ein Verknüpfungssignal 1 ausgesendet worden ist. Zum Zeitpunkt T7 würde dieses Verknüpfungssignal 1 aus dem Schieberegister herausgeschoben werden, um auf der Leitung 110 aufzutreten. Das NRZ-Daten-Signal würde vom Zeitpunkt T7 bis zum Zeitpunkt T11 auf einem Verknüpfungswert von 0 verbleiben. Zum Zeitpunkt T12, der in der Mitte zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 liegt, würde das Manchester-Taktsignal jedoch auf den Verknüpfungspegel von 1 ansteigen, wodurch das Ansteigen des Manchester-Daten-Signals vom Verknüpfungswert 0 auf den Verknüpfungswert 1 hervorgerufen würde. Damit würde ein positiver Signalsprung vom Verknüpfungswert 0 zum Verknüpfungswert 1 (ein invertiertes Manchester-1-Signal) zum Zeitpunkt T12 auftreten. Nachdem der Quellentreiber diesen positiven Signalsprung invertiert, wird ein richtiges Manchester-1-Signal ausgesendet werden bzw. worden sein. Die übrigen Datenbits werden in entsprechender Weise ausgesendet.

Um ein richtiges bzw. einwandfreies Funktionieren der in Fig. 11 dargestellten Manchester-Codiererlogik sicherzustellen, müssen gewisse Verzögerungen vorgesehen bzw. auferlegt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden diese Verzögerungen durch die Verwendung von zusätzlichen Verknüpfungsgliedern hervorgerufen bzw. auferlegt. So kann beispielsweise die NAND-Verknüpfung des Manchester-Takt-Sperrsignals und des SR-Taktsignals durch das Verknüpfungsglied 96 gemäß Fig. 11 unerwünscht verkürzte Taktimpulse in dem Manchester-Taktsignal in dem Fall hervorrufen, daß die beiden Eingangssignale für das NAND-Glied 96 nicht zu dem in Frage kommenden Zeitpunkt auftreten. Durch Hinzufügung zweier NAND-Glieder 101

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und 102 in den Signalübertragungsweg des auf der Leitung 48 auftretenden SR-Taktsignals ist es möglich sicherzustellen, daß das Manchester-Taktsperrsignal einen übergang vom Verknüpfungswert 1 zum Verknüpfungswert O ausführt, während das SR-Taktsignal im Verknüpfungszustand O vorliegt. Die Verzögerungszeit variiert dabei von Chip zu Chip, so daß die Anzahl der verwendeten Verknüpfungsglieder bei verschiedenen Anwendungsfällen variieren kann. Der Kondensator 103 dient dabei zur Feinabstimmung der Verzögerungszeit. Die Wirkung dieser Verknüpfungsglieder ist in Verbindung mit dem in Zeile 7 gemäß Fig. 8 dargestellten SR-Taktsignal veranschaulicht. Die Verknüpfungsglieder 101 und 102 sind durch die Verzögerungen erforderlich gemacht worden, die durch die Verknüpfungsglieder und 91 und das Flipflop 92 in dem Vorspannsignalgenerator (Fig. 10) hervorgerufen werden.

Das Laden des Schieberegisters 44 muß in Synchronismus mit dem SR-Taktsignal erfolgen. Ein Parallelladen erfolgt dabei mit dem Auftreten des positiven Pegelsprungs des ersten SR-Takt impulses auf die Absenkung des Schiebe/Läde-^ Signals. Um sicherzustellen, daß das Schiebe/Lade-Signal angehoben und abgesenkt wird, während das SR-Taktsignal als Verknüpfungssignal 0 auftritt, sind die Verzögerungs-Glieder bzw. -Verknüpfungsglieder 104 und 105 in die Leitung 43 gemäß Fig. 11 eingefügt. Die Verknüpfungsglieder 104 und 105 gleichen die durch die Verknüpfungsglieder 101 und 102 hervorgerufene Verzögerung aus. Die Auswirkung dieser Verknüpfungsglieder ist in Zeile 9 der Figc 8 veranschaulicht.

Eine geringe Verzögerungsdauer von Τ_ργ_Η tritt zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das auf der Leitung 107 auftretende SR-Taktsignal einen positiven Signalsprung zeigt, und dem Zeitpunkt auf, zu dem ein Bit tatsächlich am Ausgang des Schieberegisters 44 über die Leitung 110 auftritt„

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Eine weitere Verzögerung tritt in dem Inverter 111 auf, so daß das NRZ-Daten-Signal auf der Leitung 112 bei dem Exklusiv-ODER-Glied 98 zu einem gewissen Zeitpunkt auftritt, nachdem der positive Signalsprung des SR-Taktsignals auf der Leitung 107 aufgetreten ist. Da das Ixklusiv-ODER-Glied 98 das auf der Leitung 112 auftretende NRZ-Daten-Signal mit dem auf der Leitung 109 auftretenden Manchester-Taktsignal zu genau demselben Zeitpunkt vergleichen muß, muß irgendeine zusätzliche Verzögerungszeit dem SR-Taktsignal auferlegt werden, wenn dieses Taktsignal durch das NAND-Glied 96 zu dem Exklusiv-ODER-Glied 98 hin sich ausbreitet, um nämlich die Zeitspanne Tp_LH und die Verzögerungsdauer des Inverters 111 zu kompensieren. Die Inverter 99 und 100 dienen dem Zweck der Hinzufügung der zusätzlichen Verzögerungszeit. Die Auswirkung der Inverter 99 und 100 ist in Zeile 8 der Fig. 8 veranschaulicht.

Das Vorspannsignal muß insofern eindeutig sein, als es von Daten unterschieden werden kann. In Fig. 13 ist der Verlauf des Vorspannsignals in Beziehung zu sämtlichen möglichen Kombinationen der drei im Manchestercode auftretenden Datenbits veranschaulicht. Dabei ist ersichtlich, daß keine Kombination der Manchester-Bits einen Verknüpfungszustand während einer längeren Zeitspanne beibehält als der Dauer einer Zweleinhalb-Taktperiode. Damit kann am empfangsseitigen Ende der optischen Verbindung durch Überwachung des Auftretens eines Verknüpfungspegels 1 während einer längeren Dauer als einer Taktperiode eine Aussage darüber getroffen werden, wann ein Vorspannsignal ausgesendet worden ist.

In Fig. 14 ist schematisch der Quellentreiber 19 gezeigt. Das auf der Leitung 51 auftretende Manchester-Daten-Signal steuert den Quellentreiber 19, bei dem es sich um einen Leitungstreiber der Firma Texas

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Instruments mit der Typenbezeichnung 75453 handeln kann. Dieser Leitungstreiber umfaßt ein NOR-Glied, welches mit einem Eingang an Erde bzw. Masse liegt und welches damit das Manchester-Daten-Signal effektiv invertiert. Ausgangsseitig steuert das betreffende NOR-Glied die Basis eines internen Ausgangstransistors 260 an, dessen Kollektor über einen Widerstand 150 und eine optische Quelle 29 mit einer 5V-Speisespannungsquelle verbunden ist. Die betreffende optische Quelle kann eine Lichtabgabediode sein. Der Widerstand 150 begrenzt den durch die Lichtabgabediode bzw. Leuchtdiode fließenden Strom. Die von der Leuchtdiode 20 abgegebenen Lichtimpulse werden dem optischen Verbinder bzw. Anschlußteil 22 und dem optischen Faserkabel 23 über das Verbindungs- bzw. Anschlußteil 21 oder über irgendeine äquivalente Einrichtung zugeführt. Der Widerstand 51 wird dazu ausgenutzt, den Sender bzw. die Signalabgabeeinrichtung ohne Verwendung der Leuchtdiode 20 zu testen, indem der Kollektor des Ausgangstransistors 260 am Schaltungspunkt 270 mit diesem Widerstand als seine Last verbunden wird.

Fig. 15 zeigt in einem Blockdiagramm die Empfangs-Schnittstellenlogik 27, deren Funktion darin besteht, die von der Photodiode 25 empfangenen Manchester-Datensignale aufzunehmen und in ein digitales Parallel-Format umzusetzen sowie eine Decodierung des betreffenden Datensignals vorzunehmen, damit dieses von der peripheren Einrichtung 12 verarbeitet werden kann. Die von dem optischen Faserkabel 23 her eintreffenden Lichtimpulse treffen auf die Photodiode 25 auf (bei der es sich um eine Photodiode der Firma RCA mit der Typenbezeichnung C30808 oder um ein äquivalentes Bauelement handeln mag), die die betreffenden Lichtimpulse in ein auf der Leitung 300 auftretendes Empfangs-Manchester-Datensignal umsetzt. Eine PIN-Diode der

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Firma RCA wurde gegenüber einer sogenannten Avalanche-Diode ausgewählt, da Avalanche-Dioden Sperrvorspannungen von 100V und mehr benötigen, während eine PIN-Diode eine geringere Sperrvorspannung benötigt. Diese Vorspannung wird von der Speisespannungsquelle 153 abgegeben.

Die im Manchester-Code auftretenden Daten des verstärkten Manchester-Datensignals werden einem Taktgenerator zugeführt. Die Funktion dieser Schaltungsanordnung besteht darin, das Systemtaktsignal wiederzugewinnen, das in dem verstärkten Manchester-Datensignal codiert ist. Der Taktgenerator 156 liefert drei Ausgangssignale: Das auf der Leitung 157 auftretende verzögerte Manchester-Datensignal, durch welches die codierten Manchester-Daten durch den Taktgenerator 156 übertragen werden, das wiedergewonnene Taktsignal auf der Leitung 158, welches zur Synchronisierung der Verknüpfungsoperationen durch die Empfangsschnittstellenlogik 27 dient, und das auf der Leitung 161 auftretende SR-Datensignal, welches eine verzögerte Form des verzögerten Manchester-Datensignals darstellt und welches die Datenjbere it stellt, die seriell für eine Format umsetzung in das Schieberegister 16O einzuschieben sind.

Die wiedergewonnenen Taktsignale und die verzögerten Manchester-Datensignale werden einem Vorspannsignal-Detektor 159 zugeführt, der dazu dient festzustellen, wann das Vorspannsignal ausgesendet worden ist. Das verzögerte Manchester-Datensignal wird von dem Vorspannsignal detektor 159 dazu herangezogen zu bestimmen, wann ein Vorspannsignal ausgesendet worden ist. Dies erfolgt dadurch, daß ermittelt wird, wann ein Verknüpfungspegel von eins in dem verzögerten Manchester-Datensignal während einer längeren Zeitspanne aufrechterhalten worden ist als einer Taktperiode des wiedergewonnenen Taktsignals. Wenn ein Vorspannsignal ausgesendet worden ist, wird den Taktimpulsen des wiedergewonnenen Taktsignals ermöglicht, zu dem Schieberegister 160 als Datentaktsignal zu gelangen, und zwar

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über die Ausgangsleitung 162 von dem Vorspannsignaldetektor 159. Wenn das hier gewonnene Taktsignal zu dem Schieberegister 160 hin geleitet wird, beginnt das Laden der im seriellen Format auftretenden Datenbits des SR-Datensignals durch das Schieberegister 160. Dabei wird ein Bit während jeder .Taktperiode des Datentaktsignals geladen, bis 17 Datenbits und ein Vorspannsignalbit geladen worden sind, was durch einen Bit-Zähler angezeigt wird. Der betreffende Bit-Zähler ist so beschaltet, daß er bis zu derjenigen Anzahl von Datenbits zählt, die in dem Datenpaket zuzüglich 1 vorhanden sind. Wenn die gewünschte Anzahl von Bits geladen worden ist, sendet der Vorspannsignaldetektor 159 ein Datenverriegelungssignal an das Schieberegister 160 aus, um dieses Register zu veranlassen, die Daten in Speicherpuffern festzuhalten bzw. zu verriegeln, und zwar für einen Parallelformat-Zugriff auf Schnittstellenleitungen, die zu der peripheren Einrichtung 12 hinführen.

In dem Fall, daß ein vollständiges Wort nicht aufgenommen worden ist, bevor ein weiteres Vorspannsignal ermittelt ist, bleiben die Daten, die aufgesammelt worden sind, unberücksichtigt, und die dem zweiten Vorspannsignal folgenden Datenbits werden angenommen.

In Fig. 16 ist ein Verknüpfungsidagramm des Taktgenerators 156 gezeigt; Fig. 17 veranschaulicht in einem Zeitdiagramm den Taktwiedergewinnungsprozeß. Der Taktgenerator nutzt die Übergänge in den codierten Daten aus, die durch das verstärkte Manchester-Datensignal auf der Leitung 155 gebildet sind, um das Taktsignal wiederzugewinnen. Jeder Datenübergang wird in einen kurzen Impuls umgesetzt, und zwar durch Ausführen einer Exklusiv-ODER-Funktion der codierten Daten mit den um 15 ns verzögerten codierten Daten. Dabei kann auch irgendeine andere Verzögerungszeitspanne benutzt werden. Die Inverter 164 und 165 dienen

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dazu, das auf der Leitung 155 auftretende verstärkte Manchester-Datensignal zu verzögern, während die Leitung 167 das nicht-verzögerte verstärkte Manchester-Datensignal an das Exklusiv-ODER-Glied 168 abgibt. Das Manchester-Datensignal ist in Zeile 1 der Fig. 17 veranschaulicht. Im Zeile 2 der Fig. 17 sind die Impulse veranschaulicht, die von dem Exklusiv-ODER-Glied 168 abgegeben werden. Jeder Impuls weist eine Dauer auf, die gleich der ausgewählten Verzögerungsdauer ist, d.h. 15 ns in diesem Falle. Dabei beginnt das Auftreten jedes Impulses zum Zeitpunkt des jeweiligen Datenübergangs in dem verstärkten Manchester-Datensignal. Das Manchester-1-Signal des Vorspannsignals wird dazu herangezogen sicherzustellen, daß der erste Impuls 170, der eine Taktsteuerung des Flipflops 169 bewirkt, in der Mitte einer Bit-Periode auftritt. Dieser Impuls bewirkt, daß das Flipflop 169 gesetzt wird, so daß es von seinem Q-Ausgang ein Verknüpf ungssignal 1 abgibt. Das am Q-Ausgang auftretende Verknüpf ungssignal O wird über Verzögerungs-Inverter 170 und 171 an die Rücksetzleitung des Flipflops 169 zurückgekoppelt. In Fig. 17 veranschaulicht die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten T20 und T21 die Verzögerung in dem Flipflop I69 zwischen der Aufnahme des positiven Übergangs des Impulses 172 und dem Anstieg des Q-Ausgangssignals des Flipflops I69, welches über die Leitung 173 abgegeben wird. Die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten T21 und T22 zeigt die Zeitdauer an, während der das Verknüpf ungssignal 0 am Q-Ausgang des Flipflops auftritt, um sich durch die Inverter 170 und 171 zum Rücksetzeingang 174 des Flipflops 169 auszubreiten. Die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten T22 und T23 zeigt die Verzögerungsdauer zwischen dem Auftreten des Verknüpfungssignals 0 am Rücksetzeingang - wodurch das Flipflop I69 zurückgesetzt wird - und dem entsprechenden Auftreten des Verknüpfungssignals 1 vom 'S-Ausgang des Flipflops I69 an, das aus diesem Rücksetzvorgang resultiert. Die Inverter

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und 171 verzögern den Rücksetzimpuls derart, daß dann, wenn ein weiteres Impuls von dem Verknüpfungsglied 168 mit Beginn der nächsten Taktperiode auftritt, wie dies für den Impuls 175 in Fig. 17, Zeile 2 zutrifft, das Flipflop 169 nicht gesetzt wird, da der Rücksetzeingang 174 im Rücksetzzustand (Verknüpfungssignal O) durch die durch die Inverter 170 und 171 hervorgerufenen Verzögerungszeitspannen gehalten wird, und zwar bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Mittelpunkt der nächsten Taktperiode. Damit kann das Flipflop 169 lediglich durch die Impulse gesetzt werden, die von dem Exklusiv-ODER-Glied 168 in der Mitte der jeweiligen Taktperiode abgegeben werden. Das vom Q-Ausgang des Flipflops 169 über die Leitung abgegebene Signal wird als wiedergewonnenes Taktsignal bezeichnet; es ist in Zeile 4 der Fig. 17 veranschaulicht.

Unter Bezugnahme Fig. 18 wird nunmehr die Arbeitsweise des Vorspannsignaldetektors 159 erläutert. Das auf der Leitung 157 auftretende verzögerte Manchester-Datensignal (in Zeile 1 von Fig. 19A dargestellt)· wird dazu herangezogen, zwei wieder- bzw. nachtriggerbare monostabile Kippglieder 177 und 178 taktzusteuern. Eines dieser monostabilen Taktglieder wird mit den Anstiegsflanken des verzögerten Manchester-Datensignals getriggert, und das andere monostabile Kippglied wird mit den Abfallflanken taktgesteuert. Die Impulsdauer jedes der monostabilen Kippglieder 177 und 178 ist gleich und so eingestellt, daß die auf den Leitungen 179 und 180 auftretenden Ausgangssignale bei Verknüpfung durch das NOR-Glied 181 die Leitung 182 im Verknüpfungszustand 0 solange halten, wie die im Manchester-Code auftretenden Daten aufgenommen werden. Das auf der Leitung 182 auftretende Signal ist in Zeile von Fig. 19A veranschaulicht. Dabei ist ersichtlich, daß dann, wenn ein Vorspannsignal aufgenommen wird, das verzögerte Manchester-Datensignal im Verknüpfungszustand 1 während einer längeren Zeitspanne verbleibt als der Zeitspanne, die durch die monostabilen Kippglieder 177 und

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-St-

festgelegt ist. Da beide monostabilen Kippglieder dann die Gelegenheit haben eine Unterbrechung hervorzurufen, wird das NOR-Glied 181 zwei Null-Signale eingangsseitig aufnehmen. Dies hat zur Folge, daß das Signal auf der Leitung 182 in den Verknüpfungszustand 1 ansteigt. Das auf der Leitung 182 auftretende Signal ist in Zeile 2 von Fig. 19A veranschaulicht. Wenn der Signalpegel auf der Leitung 182 ansteigt, erfolgt eine Taktsteuerung des Flipflops 184, wodurch ein Verknüpfungssignal O vom Q-Ausgang über die Leitung 186 zu dem NOR-Glied 187 ausgesendet wird. Der positive Signalsprung auf der Leitung bewirkt ferner das Setzen des Flipflops 183, welches ein Verknüpfungssignal 1 von seinem Q-Ausgang über die Leitung 185 zu dem NOR-Glied 187 aussendet. Diese Kombination eines Verknüpfungssignals 1 und eines Verknüpfungssignals an der Eingangsseite des NOR-Gliedes 187 hat zur Folge, daß das Signal auf der Ausgangsleitung 188 einen niedrigen Pegel annimmt, wodurch die Zähler 192 und 193 des Bit-Zählers JOO gelöscht bzw. auf Null gebracht werden. Der Verlauf des auf der Leitung 185 auftretenden Q-Ausgangssignals des Flipflops 193 ist in Zeile 9 von Fig. 19B veranschaulicht. Die vom Q-Ausgang des Flipflops 183 über die Leitung 185 abgegebene logische 1 breitet sich ferner durch die Verzögerungs-Inverter 189, 190 und 191 aus und tritt in invertierter Form am Rücksetzeingang des FlIpflops 183 zu einem Zeitpunkt auf, der eine kurze Zeitspanne nach dem Zeitpunkt liegt, zu dem das Flipflop gesetzt ist (siehe Zeile 10 von Fig. 19B). Wenn das Flipflop 183 zurückgesetzt ist, nimmt das Q-Ausgangssignal dieses Flipflops einen niedrigen Signalpegel an, und dem NOR-Glied werden eingangsseitig zwei Verknüpfungssignale 0 zugeführt. Dadurch tritt auf der Leitung 188 ein Verknüpfungssignal 1 auf (Zeile 11 in Fig. 19B). Die Zählung 1st dann freigegeben, wenn das auf der Leitung 188 auftretende Signal in einen Verknüpfungszustand 1 zurückkehrt. Das Flipflop dient dazu, den Bitzähler 300 dann zurückzusetzen, wenn

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ein zweites Vorspannsignal aufgenommen worden ist, bevor ein Übertragungs- bzw. Transfervorgang beendet worden ist.

Der Zweck des Bitzählers 300 besteht darin, die Anzahl der Taktperioden abzuzählen, die der Anzahl der Datenbits in dem Paket, zuzüglich 1 entspricht, und zwar auf die Aufnahme eines Vorspannsignals hin, so daß das Datenverriegelungssignal auf der Leitung 194 erzeugt werden kann, nachdem die Datenbits in das Schieberegister 160 geschoben worden sind. Der Bitzähler 300 zählt die Taktperioden des auf der Leitung 196 auftretenden wiedergewonnenen Taktsignals (Zeile 4 von Fig. 19A). In Fig. 19A ist gezeigt, daß das wiedergewonnene Taktsignal zum Zeitpunkt des zu niedrigem Signalpegel erfolgenden Signalsprungs des Vorspannsignals aktiv wird.

Wenn die Bitzähler'192 und 193 die geforderte Zählerstellung erreichen (in diesem Falle die Zählerstellung 18), dann nehmen das B-Ausgangssignal des Zählers 192 und das A-Ausgangssignal des Zählers 193 einen hohen Pegel an. Dadurch wird vom Ausgang des NAND-Gliedes 195 ein Verknüpfungssignal 0 abgegeben, durch welches über die Leitung 194 das Flipflop 184 zurückgesetzt wird. Dieser zu einem niedrigen Signalpegel übergehende Impuls stellt das auf der Leitung 174 auftretende Datenverriegelungssignal dar, wie es in Zeile 7 von Fig. 19A veranschaulicht ist. Wenn das Flipflop 184 zurückgesetzt ist, steigt das Q-Ausgangssignal auf der Leitung 186 auf einen Verknüpfungswert von an. Dies hat zur Folge, daß das NOR-Glied 187 den Signalpegel auf der Leitung 188 absenkt, wodurch ein weiteres Zählen gesperrt wird.

Während der Zeitspanne, während der das Flipflop 184 gesetzt ist, tritt das Q-Ausgangssignal auf der Leitung 197 (Zeile 3 in Fig. 19A) als Verknüpfungssignal 1

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Si-

auf. Dies ermöglicht dem auf der Leitung I96 auftreterden wiedergewonnenen Taktsignal, sich durch das NAND-Glied 301 zu dem Schieberegister I60 hin über die Leitungen 198 und 199 auszubreiten, und zwar wie das Datentaktsignal. Damit dürfte ersichtlich sein, daß d»as Datentaktsignal, wie es in Zeile 5 von Fig. I9A veranschaulicht ist, vom Ende des Vorspannsignals ausgehend solange aktiv ist, bis der Bitzähler 300 eine Zählerstellung von 18 erreicht, bei der das Flipflop 184 zurückgesetzt wird. Während das Datentaktsignal aktiv ist, wird in das Schieberegister 16O ein Bit des SR-Datensignals pro Taktperiode eingeschoben. Gemäß Fig. I9A wird das erste Datenbit auf das 'Vorspannsignal hin zum Zeitpunkt T30 eingeschoben, und das zweite Datenbit wird zum Zeitpunkt T31 eingeschoben, und in entsprechender Weise werden 16 weitere Datenbits eingeschoben. Wenn das auf der Leitung 194 auftretende Datenverriegelungssignal einen niedrigen Pegel annimmt, nachdem 18 Bits in das Schieberegister 16O eingeschoben worden sind, dann werden die Daten, die seriell eingeschoben worden sind, in paralleler Weise in eine Reihe von Datenverriegelungsschaltungen eingetastet. Diese Verriegelungsschaltungen bzw. -einrichtungen steuern eine Reihe von Schnittstellen-Leitungspuffern, die Schnittstellenleitungen 201 steuern. Die Aktivität auf den Schnittstellenleitungen 201 ist in Zeile 8 von Fig. 19A veranschaulicht.

Als Leitlinie bezüglich der Typen der integrierten Schaltungen, die bei der oben beschriebenen optischen Verbindungs-Schnittstellenanordnung verwendet werden, mögen die in dem jeweiligen Funktionsblock der Verknüpfungsdiagramme angegebenen Typennummern herangezogen werden. Indem 74 vor die jeweilige Typennummer gesetzt wird, gelangt man zu der Katalognummer des jeweiligen Bauelements der TTL-Familie, zu der der jeweilige Funktionsblock gehört. Eine vollständige Darstellung der elektrischen Eigenschaften und der Anschlußstiftbelegungen jedes Funktionsblocks läßt sich unter Bezugnahme auf irgendein

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Datenbuch erhalten, in welchem die TTL-Familie beschrieben ist, wie beispielsweise in der zweiten Auflage des "Data Book for Design Engineers" der Firma Texas Instruments. Die Typennummern, die für die die Verknüpfungsdiagramme bildenden Funktionsblöcke vorgeschlagen worden sind, dienen lediglich zum Zwecke der Beschreibung der Erfindung, ohne indessen die einzigen integrierten Schaltungstypen zu bezeichnen, die verwendet werden könnten.

Durch die Erfindung sind also eine Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Datenverbindung zwischen Einheiten in einem Datenverarbeitungs- oder Datenübertragungssystem geschaffen worden, in welchem eine lichtleitende Faser anstelle eines parallele elektrische Leiter umfassenden Kabels verwendet ist. Die serielle optische Verbindungsanordnung ermöglicht eine potentiell einfachere, billigere und sichere Konstruktion als sie mit einer Kabelverbindungsanordnung möglich ist, die ein parallel betriebenes elektrisches Leiterkabel aufweist. Aufgrund der Kupferkabeln anhaftenden elektrischen Eigenschaften sind parallele Verbindungsanordnungen auf Ubertragungsraten von etwa 5000 Bytes pro Sekunde und auf eine Länge von maximal ca. 33 m begrenzt. Durch Ausnutzen des Vorteils der größeren Bandbreite von optischen Fasern und durch Ausnutzen von im Manchester-Code oder im Bi-Phasen-L-Code erfolgenden seriellen Datenübertragungen und unter Ausnutzung des Zeitmultiplexprinzips können höhere Transfergeschwindigkeiten und längere Verbindungslängen erzielt v/erden. Dabei können höhere Datentransferraten auch unter Ausnutzung von elektrisch leitenden Kabel benutzt werden, wobei allerdings Kabel von größerer und teurerer Konstruktion erforderlich wären, um einige der Eigenschaften zu eliminieren, die die Geschwindigkeit bei billigeren Kabeln begrenzen. Bei Verwendung von optischen Kabeln bzw. Lichtleitkabeln ermöglicht die große Bandbreite die Ver-

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Wendung von relativ billigen Komponenten und eine Herabsetzung der Anzahl von Leitungen, die zwischen der Zentraleinheit und der Peripherie erforderlich sind. Darüber hinaus ermöglichen die größeren Bandbreiten die Erzielung einer potentiell höheren Datentransferrate bei einem gewissen Protokoll-Aufwand, und zwar unabhängig von der Tatsache, daß das Serienformat benutzt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform stellt ein Triggergenerator fest, wann eine Übertragung eines Datenpakets erforderlich ist. Zu dem betreffenden Zeitpunkt erzeugt ein Vorspannsignalgenerator ein Vorspannsignal für das Datenpaket, und ein Manchester-Codierer hält die parallelen Daten in einem Schieberegister fest, wobei die ersten drei" Bits zur Erzeugung des Vorspannsignals herangezogen werden. Die Vorspannsignalbits werden aus dem Schieberegister herausgeschoben. Ein Vorspannsignalgenerator modifiziert das Taktsignal für einen Manchester-Codierer, um ein Nicht-Manchester-Datenvorspannsignal zu erzeugen. Nach Abgabe des Vorspannsignals werden die Daten im Manchester-Format codiert. Ein Empfänger am anderen Ende der optischen Verbindung gewinnt das Taktsignal aus den im Manchester-Code auftretenden Daten wieder, ermittelt das Vorspannsignal und schiebt die Daten in ein Schieberegister ein, aus dem die Daten im Parallelformat übertragen werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum übertragen von Daten zwischen Einheiten eines Systems über eine optische Verbindungsstrecke, dadurch gekennzeichnet.

a) daß auf einer Datenleitung Daten und auf einer Steuerleitung ein Steuersignal zur Steuerung der Datenübertragung erzeugt werden,

b) daß ein Triggersignal auf das Auftreten einer Änderung in dem Steuersignal in dem Fall erzeugt wird, daß eine Datenübertragung erwünscht wird,

c) daß die auf der Datenleitung auftretenden Daten in ein Datensignalpaket umgesetzt werden, dem ein Vorspannsignal vorangestellt wird, welches eine Anzeige für den Fall liefert, daß die Daten über die optische Verbindungsstrecke übertragen werden,

d) daß das Vorspannsignal und das Datenpaketsignal

in ein elektromagnetisches Signal umgesetzt werden,

e) daß das betreffende elektromagnetische Signal über eine Übertragungsstrecke zu einem entfernt liegenden Ende übertragen wird,

f) daß das an dem entfernt liegenden Ende vorzugsweise in Form eines Lichtsignals auftretende Signal in eine Gruppe von Datensignalen umgesetzt wird und

g) daß die so aufgenommenen Datensignale zur Ausführung einer bestimmten Funktion herangezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

a) daß digitale Datenbits auf einer Vielzahl von Datenleitungen im Parallelformat und das Steuersignal über eine Steuerleitung zur Steuerung der Datenübertragung abgegeben werden,

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b) daß das Triggersignal in dem Fall erzeugt wird, daß durch eine Änderung in dem Steuersignal der Wunsch für eine Datenübertragung angezeigt wird,

c) daß auf die Aufnahme des Triggersignals hin ein Vorspannsignal erzeugt wird, welches aus drei im Serienformat auftretende Datenbits besteht, von denen die ersten beiden Bits^mWcode auftretende Verknüpfungssignale 1 gebildet sind, während das dritte Bit ein im Manchester-Code auftretendes Verknüpfungssignal 1 ist,derart, daß eine Anzeige für den Fall erfolgt, daß Daten über die optische Verbindungsstrecke übertragen werden,

d) daß die im Parallelformat auf der Vielzahl der Datenleitungen auftretenden digitalen Datenbits in ein im Serienformat auftretendes Datensignalpaket umgesetzt und im Manchester-Code codiert mit einem vorangehenden Vorspannsignal abgegeben werden,

e) daß das Vorspannsignal und das im Serienformat auftretende Datenbitpaket in ein Lichtsignal umgesetzt werden,

f) daß das betreffende Lichtsignal über eine Lichtstrecke zu einem entfernt liegenden Ende hin übertragen wird,

g) daß das an dem entfernt liegenden Ende auftretende Lichtsignal wieder in ein digitales Manchester-Datensignal umgesetzt wird,

h) und daß das betreffende Manchester-Datensignal in eine Gruppe von im Parallelformat auftretenden Datenbits umgesetzt wird, die von einer Aufnahmeeinheit zur Ausführung einer bestimmten Funktion herangezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Übertragung von Daten zwischen Einheiten eines Rechnersystems über eine optische Verbindungsstrecke, dadurch gekennzeichnet,

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a) daß einige digitale Datenbits über eine Vielzahl von Datenleitungen im Parallelformat und ein Steuersignal über eine Steuerleitung abgegeben werden,

b) daß ein Triggersignal in dem Fall erzeugt wird, daß eine Änderung in dem Steuersignal auftritt, die den Wunsch nach einer Datenübertragung anzeigt,

c) daß auf die Aufnahme des Triggersignals hin die im Parallelformat über die Vielzahl der Datenleitungen auftretenden digitalen Datenbits in ein Daten im Serienformat enthaltendes Datenpaket umgesetzt werden, in welchem die Daten im Manchester-Code codiert auftreten, wobei dem betreffenden Datenpaket ein Vorspannsignal vorangestellt wird, welches aus zwei im NRZ-Code auftretende Verknüpfungssignale 1 und aus einem im Manchester-Code auftretenden Verknüpfungssignal· 1 besteht,

c1) daß für die betreffende Codierung das im Parallelformat auftretende digitale Datensignal in ein Schieberegister auf das Auftreten der Steuersignaländerung hin eingetastet wird,

c2) daß die drei bestimmten digitalen Vorspannsignalbits in den ersten drei Bitpositionen des Schieberegisters gespeichert werden,

c3) daß jedes digitale Datenbits in dem betreffenden Schieberegister im Serienformat mit einem Bit pro Taktperiode des Systemtaktsignals herausgeschoben wird,

c4) daß eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung sämtlicher Datenbits mit Ausnahme der ersten beiden Datenbits mittels eines aus dem Systemtakxsignal abgeleiteten Taktsignals vorgenommen wird,

c5) daß eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung der ersten beiden Datenbits mit einem bestimmten festliegenden Verknüpfungspegelsignal derart

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vorgenommen wird, daß zwei im NRZ-Code auftretende Verknüpfungssignale 1 erzielt werden,

d) daß das durch die Exklusiv-ODER-Verknüpfung gemäß c) erzielte Ausgangssignal in ein Lichtsignal dadurch umgesetzt wird, daß eine Leuchtdiode im Verhältnis zu dem betreffenden Ausgangssignal gesteuert wird,

e) daß das betreffende Lichtsignal über eine ein optisches Faserkabel verwendende Lichtstrecke, zu einem entfernt liegenden Ende übertragen wird,

f) und daß das an dem entfernt liegenden Ende auftretende Lichtsignal durch Ausführung folgender Verfahrensschritte wieder in eine Gruppe von im Parallelformat auftretenden Datenbits umgesetzt wird:

f1) das betreffende Lichtsignal wird unter Verwendung einer Photodiode (25) in ein elektrisches Signal umgesetzt,

f2) das betreffende elektrische Signal wird verstärkt und in ein im Serienformat auftretendes digitales Signal umgesetzt,

f3) aus dem verstärkten, im Serienformat auftretenden digitalen Signal wird das Taktsignal wieder gewonnen,

f4) aus dem verstärkten, im Serienformat auftretenden digitalen Signal wird das Vorspannsignal ermittelt,

f5) das im Serienformat auftretende digitale Signal wird bitweise mit der Taktperiode des wiedergewonnenen Taktsignals auf die Ermittelung des Vorspannsignals in ein Schieberegister eingeschoben

f6) die Anzahl der in das Schieberegister auf die Ermittelung des Vorspannsignals ermittelten digitalen Datenbits wird solange gezählt, bis eine bestimmte Zahl erreicht ist, und

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f7) die betreffenden Datenbits werden in dem Fall in einer für ein Parallelformat zugänglichen Speichereinrichtung festgehalten, daß die betreffende bestimmte Zählung erreicht wird.

Anordnung zur Durchführung des Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Übertragen von Daten zwischen Systemeinheiten über eine optische Verbindungsstrecke, dadurch gekennzeichnet,

a) daß eine Sendeeinrichtung (11) vorgesehen ist, die an eine Datenleitung (10) über eine optische Verbindungsstrecke (23) zu übertragende Daten abgibt und die mit einer Steuerleitung (30,32,28,34) versehen ist, durch die die Datenübertragung auf eine Änderung eines Steuersignals bewirkbar ist,

b) daß eine Sendeschnittstellenlogik (16) vorgesehen ist, die die über die Datenleitung (10) übertragenen Daten aufnimmt und die auf das Auftreten des Steuersignals hin die betreffenden Daten in ein Datensignalpaket umsetzt, dem ein Vorspannsignal für die Übertragung Über die optische Verbindungsstrecke (23) vorangestellt wird,

c) daß eine Quelleneinrichtung (19) vorgesehen ist, die das Vorspannsignal und die Datenpaketsignale in ein elektromagnetisches Signal umsetzt,

d) daß eine Übertragungseinrichtung (20,22,23,24,25) vorgesehen ist, die das elektromagnetische Signal von der Quelleneinrichtung (19) aufnimmt und zu einer von dieser Quelleneinrichtung (19) entfernt liegenden Stelle hin leitet,

e) daß eine Empfangseinrichtung (25) zur Aufnahme des elektromagnetischen Signals an dem fern liegenden Ende der übertragungseinrichtung (20,22,23,24) und zur Umsetzung des betreffenden elektromagnetischen Signals in ein im Manchester-Code auftretendes

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Datensignal vorgesehen ist,

f) daß eine EmpfangsschnittStellenlogik (27) vorgesehen ist, die das im Manchester-Code auftretende Datensignal aufnimmt und dieses Datensignal in ein Datensignal umsetzt, welches über eine Ausgabeschnittstellenleitung (10) abgebbar ist, und

g) daß eine Aufnahmeeinrichtung (12) vorgesehen ist, die das auf der Ausgabeschnittstellenleitung (10) auftretende Datensignal aufnimmt und eine durch das betreffende Signal gegebene Funktion auszuführen gestattet.

Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Sendeeinrichtung Daten für die Aussendung im Serienformat über eine optische Verbindungsstrecke abgibt und mit einer Steuerleitung versehen ist, die die Datenübertragung durch eine Steuersignaländerung zu steuern gestattet,

b) daß die SendeschnittStellenlogik (16) die über die Datenleitung aufgenommenen Datensignale codiert und in ein Serien-Datenpaketformat umsetzt, dem ein Vorspannsignal für die Übertragung über ein Lichtleitkabel vorangestellt wird,

c) daß die Quelleneinrichtung eine optische Quelleneinrichtung (19) ist, die das elektrische Signal in ein Lichtsignal umsetzt,

d) daß eine Quellentreibereinrichtung vorgesehen ist, die das betreffende Vorspannsignal und das Datensignalpaket aufnimmt und zur Steuerung des Lichtsignals von der optischen Quelle (20) in der Weise heranzieht, daß die elektrische Leistung variiert wird, die in der betreffenden optischen Quelle verbraucht wird, derart, daß das Vorspannsignal und die Datenbits in ein Lichtsignal umgesetzt werden,

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e) daß ein optisches Faserkabel (23) für die Aufnahme des Lichtsignals von der optischen Quelleneinrichtung und für die Weiterleitung des Lichtsignals zu der entfernt liegenden Stelle hin vorgesehen ist,

f) daß eine Lichtsignal-Empfangseinrichtung (24,25) vorgesehen ist, die das Lichtsignal an der entfernt liegenden Stelle von dem optischen Faserkabel (23) aufzunehmen und in ein Manchester-Datensignal umzusetzen gestattet,

g) daß die Empfangsschnittstellenlogik (27) das betreffende Manchester-Datensignal aufnimmt und für die Ausnutzung durch die empfangsseitige Einrichtung (12) decodiert, und

h) daß die empfangsseitig vorgesehene Einrichtung (12) eine Einheit in einem Datensystem umfaßt, welche Einheit zur Aufnahme der Datensignale von der Empfangsschnittstellenlogik (27) und zur Ausnutzung der betreffenden Datensignale zum Zwecke der Ausführung einer gewissen Funktion dient.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeschnittstellenlogik folgende Einrichtungen umfaßt:

a) einen Triggergenerator, der die Steuerleitung auf das Auftreten von Steuersignaländerungen überwacht und der auf die Ermittelung einer Steuersignaländerung ein Systemtriggersignal erzeugt,

b) einen Triggerdetektor, der das Systemtriggersignal aufnimmt und der eine bestimmte Änderung in einem Vorspann-Freigabesignal hervorruft, durch welches eine Anzeige für den Fall geliefert wird, daß ein Vorspannsignal erzeugt werden sollte, wobei durch das betreffende System*riggersignal eine bestimmte Änderung in einem Schiebe/Lade-Signal hervorrufbar ist, durch die eine Anzeige in dem Fall geliefert wird, daß die Daten auf der Vielzahl von Datenleitungen geladen und kurzzeitig im Zuge der Vorbereitung

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der Codierung gespeichert werden sollten,

c) ei»e Vorspannsignal-Generatoreinrichtung, die die betreffende bestimmte Änderung in dem Vorspannfreigabesignal ermittelt und die die Übertragung eines Vorspannsignals dadurch hervorzurufen gestattet, daß sie eine bestimmte Änderung in einem Manchester-Taktsperrsignal und die Aussendung eines System-Takt-Signals für die Koordinierung der Verknüpfungsoperationen in der SendeSchnittstellenlogik (16) hervorruft,

d) einen Manchester-Codierer (42), der zur Codierung und Formatumsetzung ein Schieberegister (44) aufweist, welches mit der Vielzahl von Datenleitungen verbunden ist, wobei der betreffende Manchester-Codierer (42) in den ersten drei Bitstellen des Schieberegisters (44) drei bestimmte Datenbits speichert und auf das Schiebe/Lade-Signal sowie die Manchester-Taktsperr- und System-Takt-Signale anspricht und auf das Auftreten einer bestimmten Änderung in dem Schiebe/Lade-Signal hin die auf der Vielzahl von Datenleitungen im Parallelformat auftretenden Daten in dem Schieberegister (44) aufzunehmen und kurzzeitig zu speichern vermag, wobei eine Codierung der Daten im Manchester-Code in dem Fall erfolgt, daß die im Parallelformat vorliegenden Daten bitweise aus dem Schieberegister (44) seriell in Synchronismus mit dem Systemtäkt-Signal herausgeschoben werden, indem eine Exklusiv-ODER-Operation bezüglich jedes Bits mit einem Signal vorgenommen wird, welches von dem Systemtakt-Signal abgeleitet ist, derart, daß ein Datenpaket gebildet wird, welches aus einer Folge von im Manchester-Code auftretenden Serien-Datenbits besteht, wobei der Manchester-Codierer (42) ferner die Abgabe eines Vorspannsignals vor dem Datenpaket dadurch bewirkt, daß die Exklusiv-ODER-Operation bezüglich der ersten beiden Bits der drei gespeicherten bestimmten Datenbits in dem Schiebere-

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gister (44) mit dem System-Takt-Signal vorgenommen wird, wobei eine Sperrung durch die Wirkung des Manchester-Taktsperrsignals erfolgt und wobei der Manchestercodierer (42) einen Ausgang aufweist, der ein Manche ster-Daten-Signal abzugeben vermag, welches aus dem Vorspannsignal besteht, dem das Datenpaket während der Datenübertragung folgt.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtumsetzeinrichtung einen Transistor (260) enthält, der auf das Auftreten des Vorspannsignals und des Datenpakets .hin eine Lichtabgabediode (20) steuert, deren Leistungsverbrauch durch die Verknüpfungssignalpegel des Vorspannsignals und der Datenbits in dem Datenpaket steuerbar ist.

8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Quelle (20) eine Leuchtdiode (20) enthält und daß der Quellentreiber (19) ein Transistor (260) ist, in dessen Lastkreis die Leuchtdiode (20) liegt, wobei der Leistungsverbrauch in dex betreffenden Leuchtdiode durch den Transistor (260) auf das Auftreten der Verknüpfungssignalpegel des Vorspannsignals und der Datenbits in dem Datenpaket gesteuert wird.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsignalaufnahmeeinrichtung (25) eine Photodiode ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschnittstellenlogik (27) folgende Einrichtungen aufweist:

a) einsnVerstärker (·26), d*r das aufgenommene Manchester-Datensignal Terstärkt und in ein digitales verstärktes Manchester-Datensignal umsetzt,

b) einen Taktgenerator (156), der aus dem verstärkten Manchester-Datensignal ein wiedergewonnenes Taktsignal für die Synchronisierung von Verknüpfungs-

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operationen und für die Erzeugung eines verzögerten Manchester-Datensignals erzeugt, derart, daß eine Datenübertragung durch den Taktgenerator (156) und die Erzeugung eines SR-Datensignals für die Verwendung bei der Umsetzung von Serien-Format in das Parallelformat erfolgen,

c) einen Vorspannsignaldetektor (159), der das Auftreten des Vorspannsignals ermittelt und der auf das Auftreten des verzögerten Manchester-Datensignals und des wiedergewonnenen Taktsignals hin ein Datentaktsignal nach Aufnahme eines Vorspannsignals zu erzeugen vermag, was durch die Ermittelung keiner Änderung im Verknüpfungspegel des verzögerten Manchester-Datensignals während einer bestimmten Zeitspanne angezeigt wird, wobei ein Datenverriegelungssignal in dem Fall erzeugbar ist, daß eine bestimmte Anzahl von Taktperioden in dem wiedergewonnenen Taktsignal aufgetreten ist,

d) ein Schieberegister (160), durch das eine Formatumsetzung vornehmbar ist und das auf das SR-Datensignal, das Datenverriegelungssignal und das Datentaktsignal anzusprechen vermag und die im Serienformat auftretenden Bits des SR-Datensignals bitweise in Synchronisation mit dem Datentaktsignal aufzunehmen gestattet, bis die Aufnahme des Datenverriegelungssignals erfolgt, wobei sodann die betreffenden Daten in einem Kurzzeitspeicher festgehalten werden und über AusgabeSchnittstellenleitungen ein Zugriff zu den Daten im Parallelformat ermöglicht ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (11) durch einen insbesondere durch die Zentraleinheit (CPU) eines Rechnersystems gebildeten Teil gegeben ist, der Daten im Parallelformat über eine Vielzahl von Datenleitungen

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bereitstellt, die über eine optische ■Verbindungsstrecke im Serienformat zu übertragen sind, und der eine Steuerleitung zur Übertragung eines Steuersignals aufweist,

b) daß die Sendeschnittstellenlogik (16) eine Umsetzeinrichtung aufweist, die die im Parallelformat über die Datenleitungen auftretenden Daten in ein im Serienformat auftretendes Datenpaket umsetzt, in welchem die Daten in einem bestimmten Code codiert auftreten und einem Vorspannsignal für die Übertragung über die optische Verbindungsstrecke nachfolgen, b1) daß die Sendeschnittstellenlogik (16) einen Triggergenerator (37) enthält, der die Steuerleitung auf das Auftreten von Steuersignaländerungen überwacht und der auf die Ermittelung einer Steuersignaländerung hin ein Systemtriggersignal erzeugt,

b2) daß ein Triggerdetektor (41) vorgesehen ist, der das Systemtriggersignal aufnimmt und der eine bestimmte Änderung in dem Schiebe/Lade-Signal hervorzurufen vermag, derart, daß die auf der Vielzahl von Datenleitungen auftretenden Daten im Parallelformat geladen werden und daß eine bestimmte Änderung in einem Vorspann-Freigabesignal für die Abgabe eines zu erzeugenden Vorspannsignals hervorgerufen wird, wobei das betreffende Vorspannsignal zum Zwecke der Übertragung über die optische Verbindungsstrecke einem Datenpaket der im Serienformat auftretenden Daten vorangeht und eine Anzeige über die ihm nachfolgenden Daten liefert,

b3) daß ein Vorspannsignal-Generator (46) vorgesehen ist, der die übertragung des Vorspannsignals auf die Ermittelung der Änderung in dem Vorspannfreigabesignal dadurch hervorruft, daß er eine bestimmte Änderung in einem Manchester-Taktsperrsignal bewirkt und ein System-Takt-Signal zur Koordinierung der Verknüpfungsoperationen in der Sendeschnittstellenlogik (16) abgibt,

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b4) daß der Manchestercodierer (42) zur Codierung und Formatumsetzung mit einem Schieberegister (44) an der Vielzahl von Datenleitungen für die Parallelladung der Daten angeschlossen ist und in den ersten drei Bitpositionen des Schieberegisters drei bestimmte Datenbits zu speichern gestattet, wobei der betreffende Manchester-Codierer (42) auf das Schiebe/Eade"-Signal, auf das Manchester-Taktsperr signal und auf das System-Takt-Signal anspricht und die über die Vielzahl der Datenleitungen im Parallelformat zugeführten Daten in dem Schieberegister auf das Auftreten einer bestimmten Änderung in dem Schiebe/Lade-Signal aufnimmt und zwischenspeichert und die betreffenden Daten in einen Manchester-Code umsetzt, wenn die im Parallelformat vorliegenden Daten seriell bitweise in Synchronismus mit dem System-Takt-Signal ausgeschoben werden, wobei die Codierung dadurch vorgenommen wird, daß eine Exklusiv-ODER-Operation bezüglich jedes Bits mit einem Signal vorgenommen wird, welches von dem System-Takt-Signal abgeleitet ist, derart, daß ein Datenpaket aus einer Folge von im Manchester-Code auftretenden Datenbits erzeugt wird, wobei der Manchester-Codierer (42) ferner die Abgabe eines Vorspannsignals vor dem Datenpaket bewirkt, indem die Exklusiv-ODER-Operation bezüglich derjärsten drei bestimmten Datenbits, die in dem Schieberegister gespeichert sind, mit dem System-Takt-Signal ausgeführt wird, welches während der ersten beiden Taktperioden durch die Wirkung des Manchester-Taktsperrsignals gesperrt ist, wobei der Manchester-Codierer

(42) einen Ausgang aufweist, der ein Manchester-Daten-Signal abzugeben gestattet, welches invertiert ist und das Manchester-Datensignal bildet, bestehend aus dem Vorspannsignal, dem das Datenpaket während der Datenübertragung folgt,

c) daß die optische Quelle (20) eine Leuchtdiode aufweist, die ein elektrisches Signal in ein Lichtsignal

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umsetzt,

d) daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die optische Quelle in Übereinstimmung mit den Verknüpfungspegeln des Manchester-Datensignals derart steuert, daß das Lichtsignal sich in Übereinstimmung mit den übertragenen Daten ändert,

e) daß das optische Faserkabel (22) das Lichtsignal aufzunehmen und zu einem entfernt liegenden Ende hin zu leiten gestattet,

f) daß eine Photodiode (25) auf das an dem entfernt liegenden Ende des optischen Faserkabels (23) auftretende Lichtsignal anzusprechen vermag und dieses Lichtsignal in ein Manchester-Datensignal umzusetzen gestattet,

g) daß die Empfangsschnittstellenlogik (27) das von der Photodiode (25) im Serienformat abgegebene Datensignal in ein digitales Parallelformat umsetzt und decodiert,

h) und daß eine empfangsseitige periphere Einrichtung (12) vorgesehen ist, die Zugriff zu den im Parallelformat auftretenden Daten des Schieberegisters (16O) über die AusgabeSchnittstellenleitungen erhält und die die betreffenden Daten zur Ausführung einer bestimmten Funktion ausnutzt.

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