CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE QUASI-SYNCHRONOUS TRANSMISSION OF DATA

Abstract: 1. Circuit arrangement (3) for controlling the quasi-synchronous transmission of data via a remote data transmission line (6), which circuit arrangement is arranged between a unit emitting or receiving data, for example a computer or a terminal (2), and a modem (5), and contains a processor (10) having a parallel output, characterized in that the parallel output of the processor (10) or of a microcomputer contains connections for signal lines (12) of the modem (5), via which signals for the state of occupancy and/or the transmission quality are supplied to the processor (10) or microcomputer, a separate accurate clock generator (9) being provided for the processor (10) or microcomputer.

Description: Schaltungsanordnung zur Kontrolle der quasisynchronen Über- tragung von Daten. Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kontrolle der quasisynchronen Übertragung von Daten über eine Datenfernübertragungsleitung, welche zwischen einer Daten abgebenden oder empfangenden Einheit, beispielsweise einem Rechner oder einem Endgerät, und einem Modem angeordnet ist und einen Prozessor enthält. Es ist bekannt, bei der Datenübertragung zwischen Datenverarbeitungsanlagen die Prozedurschritte nach einem Programm zu steuern, wobei die jeweilige Datenverarbeitungseinrichtung, die mit einer entfernten Datenverarbeitungsanlage den Datenaustausch durchführt, mitverwendet wird. Dies hat den Nachteil, dass die Datenverarbeitungseinrichtung über ihre eigentliche Aufgabe hinaus mit den für die Datenübertragung erforderlichen Prozedur-Steuerungsaufgaben belastet ist. Man war daher bestrebt, die Datenverarbeitungseinrichtung von allen mit Datenübertragungs-Prozeduren im Zusammenhang stehenden Au#fgaben zu entlasten. Zur Abhilfe wurde vorgeschlagen, innerhalb der Datenverarbeitungsanlage, von welcher ein Datenaustausch mit einer entfernten Datenverarbeit ungs anlage durchgeführt werden soll, zur Steuerung von Datensende und -empfangs-Prozeduren zwischen der lokalen Datenverarbeitungseinrichtung und einem eine Datenleitung abschlie - ssenden Modem einen Datenübertragungs-Prozessor anzuordnen. Dadurch ist die gewünschte Entlastung der Datenverarbeitungsanlage von der Steuerung und Überwachung der Datenfernübertragung erreicht. Der Datenübertragungs-Prozessor nach dem bekannten Vorschlag ist aber nicht universell anwendbar, weil er in eine Datenverarbeitungsanlage fest einzubauen ist und Daten von der Datenverarbeitungseinrichtung über interne Verbindungen erhält bzw. über diese Verbindungen Daten an die Datenverarbeitungseinrichtung liefert und somit an die Art und Weise, wie die Daten seitens der Datenverarbeitungseinrichtung an diesen Verbindungen vorliegen, angepasst sein muss. Ferner enthält der bekannte Datenübertragungs-Prozessor zwischen einem eingebauten, als Steuereinrichtung dienenden Mikrorechner und seiner Anschluss stelle zur Verbindung mit dem eine Datenleitung abschliessenden Modem einen Synchron/ Asynchron-Sender/Empfänger zur Parallel/Seriell- und Seriell/ Parallel-Zeichenumsetzung, wobei das Modem über eine serielle Schnittstelle anschliessbar ist. Dadurch, dass der als Steuereinrichtung des Datenübertragungs-Prozessors dienende Mikrorechner von der der Datenfernleitung zugewendeten Seite nicht unmittelbar zugänglich ist, wäre eine gegebenenfalls gewünschte Erweiterung der Steuerung der Datenfernübertragung für eine möglichst vollständige und sichere Ausnützung der Datenfernleitung mit Schwierigkeiten verbunden. Die Erfindung zielt darauf ab, eine Schaltungsanordnung zur quasisynchronen Ubertragung von Daten über eine Datenfernübe#- tragungsleitung bei hoher Durchsatzleistung und hoher Sicherheit zu schaffen, wobei mit einem Minimum von Synchronzeichen das Auslangen gefunden werden soll. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, dass der parallele Ausgang des Prozessors bzw. eines Mikrocomputers, für welchen vorzugsweise ein eigener präziser Taktgenerator vorgesehen ist, Anschlüsse für Signalleitungen des Modems enthält, über welche Signale für den Belegungszustand und/oder die Übertragungsgüte dem Prozessor bzw. Mikrocomputer zugeführt sind. Die Erfindung ermöglicht es, asynchrone Geräte und Rechneranschlüsse mit Vollduplexkonzept über einen Halbduplexweg, z.B. eine Telefonleitung, oder eine Ubertragungsstrecke, die vorwiegend halbduplex genützt wird, zu verbinden. Sicherheit der Übertragung und optimaler Antwortverzug sind über eine asynchrone Ubertragungsstrecke sowohl mit synchronen Modems als auch mit asynchronen Modems erzielbar, wobei im Fall asynchroner Modems anstelle der Einhaltung einer Taktgenauigkeit von 5 % nur eine Abweichung der Taktfrequenz von einem Nennwert um nicht mehr als 0,2 % zugelassen wird, die durch Ableiten des Taktes von einem Quarzoszillator möglich ist. Auf diese Weise ist die Übertragung "asynchroner Teilblöcke" bis zur Grösse von 1 kByte einfach möglich. Die Schaltungsanordnung spricht auf beliebige Inhalte, die zu übertragen sind, mit Ausnahme von zwei Ubertragungssteu erungszeichen, an. Die Inhalte werden adaptiv, d h. nach einem durch ihr zeitliches Eintreffen bestimmten Anordnungsverfahren in einem Block zusammengefasst und mit Prüfinformation versehen. Zur Wahrung des optimalen Antwortverzuges werden Prüf informationen zwischengeschaltet, wann immer das zeitliche Eintreffen von echter Information dies zulässt, und nach dem Standard mit jedem kleineren Teilblock. Bei Fehlern, die aus der Prüfinformation erkennbar sind, werden die Informationen seitens der Sendestation neu formatiert, wobei diese Neuformatierung aufgrund der umgeänderten zeitlichen Situation verschieden zur ursprünglichen Formatierung sein kann. Die Sicherheit von Kombinationen mit dem optimalen Antwortverzug wird durch das Minimieren des nächsten Prüfzeichenabstandes von aktuellen Zeichen erreicht. Insbesondere werden Sendelücken automatisch für eine Aufgabe des Ubertragens von Prüfzeichen herangezogen. Die Initialsynchronisierung wird durch ein Minimum von zwei signifikanten Bits durchgeführt. Die Blockung bei belasteter Leitung ist demnach eine fixe Teilblocklänge von einem Zeichen, wobei jeder Teilblock mit einem Prüfzeichen abschliesst. Ist es aus zeitlichen Gründen nicht möglich, den Teilblock mit Zeichen zu füllen, so wird ein Blockendezeichen eingesteuert und somit das vorzeitige Ende des Teilblockes angezeigt. Dadurch ist es möglich, die Zeichen, die von einem Endgerät kommen, unmittelbar weiterzusenden, ohne auf ein eigenes Startsignal zu warten, wobei ein minimaler Antwortverzug eingehalten wird. Die üblichen Übertragungskontrollzeichen werden dadurch ersetzt, dass prinzipiell immer übertragen wird und dass jede Lücke für den Wechsel der Übertragungsrichtung herangezogen wird. Darüberhinaus werden an beiden Ubertragungsenden idente Bilder der Information aufgebaut, wobei Übertragungssteuerung und Sicherung durch den Austausch eines einfachen Zeigers-in diesem Informationsbild, das sich zyklisch gestaltet, möglich ist. Auf Start- und Endbedingungen des Übertragungsblockes wird verzichtet und es werden diese aus Durchsatzgründen vom Modemsignal Data Carrier Detect erkannt und über das Signal Request to Send angefordert. Im Falle eines direkten Verbindens ohne Modem wären dementsprechend mindestens vier Signalverbindungen für eine voll funktionsfähige Konfiguration vorzusehen. Dazu kommt noch die Betriebserde. Zweckmässig sind identische Datenpufferspeicher auf der Sender- und Empfangsseite vorgesehen, welche die zu transportierenden Informationen zunächst aufnehmen und dann je nach den Verhältnissen auf der Datenfernübertragungsleitung weitergeben. Dadurch wird eine Übertragung der Daten in enger Abhängigkeit vom Aufnahmevermögen der Datenfernübertragungsleitung ermöglicht, was besonders dann von Bedeutung ist, wenn diese mehrere Geräte versorgen muss. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer er findungsgemässen Schaltungsanordnung und Fig. 2 ein hiebei anzuwendendes Schema der Signalformatierung. Mit einem einen Bestandteil einer Datenverarbeitungsanlage 1 bildenden Endgerät 2 steht die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemässe Schaltungsanordnung 3 einerseits über eine Standardschnittstelle 4, z.B. V 24, in Verbindung und ist anderseits mit einem Modem 5 verbunden, an das eine Datenfernübertragungsleitung 6, beispielsweise eine Telefonleitung angeschlossen ist. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung stellt eine Datenübertragungskontrolleinrichtung dar und enthält zu diesem Zweck anschliessend an die serielle Standardschnittstelle 4 zur Pegelanpassung der Signale einen Pegelkonverter 7 und nachfolgend einen Synchron/Asynchron-Sender/ Empfänger 8 zur Seriell/Parallel-Zeichenumsetzung der von der Datenverarbeitungsanlage 1 abgehenden Signale bzw. zur Parallel/Seriell-Zeichenumsetzung der ankommenden Signale. Ein wesentlicher Bestandteil dieser erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ist ein einen Taktgeber 9 aufweisender Mikroprozessor 10, dessen Datenbus mit dem Sender/Empfänger 8 verbunden ist. Der Mikroprozessor 10 kann entweder mit einem gesonderten Datenpuffer in Form eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und einem gesonderten Programmspeicher in Form eines Festwertspeichers (z.B. EPROM) zusammengeschaltet sein oder es kann an dieser Stelle ein Mikrocomputer verwendet werden, der die zentrale Steuereinheit des Mikroprozessors, den Datenpuff er und den Programmspeicher auf einem einzigen integrierten Schaltkreis enthält. Für die Erzielung einer guten Anpassungsfähigkeit an die Ubertragungsmöglichkeit der Detenfernübertragungsleitung 6 ist es wichtig, dass die Ein- und Ausgänge des Mikroprozessors 10 an der zur Verbindung mit dem die Datenfernübertragungsleitung 6 abschliessenden Modem 5 dienenden Anschluss stelle zugänglich sind. Dies wäre bei Vorhandensein eines dem Sender/ Empfänger 8 entsprechenden weiteren Sender/Empfängers nicht gewährleistet. Bei dieser Anschluss stelle ist daher lediglich erforderlichenfalls ein Pegelkonverter 11 vorgesehen. Die Standardschnittstelle 4 zur Verbindung mit der Daten abgebenden oder empfangenden Einheit gestattet ein Zusammenarbeiten mit beliebigen Rechnern oder Endgeräten und die gute Zugänglichkeit des Mikroprozessors von der dem Modem zugewendeten Anschlussstelle der Schaltungsanordnung 3 über Signalleitungen 12 des Modems 5 ermöglicht eine weitgehende Beeinflussung und Steuerung der Datenübertragung in Abhängigkeit von den Gegebenheiten des Datenanfalls und des Ubertragungs kanals, was besonders beim Halbduplexverkehr über Telefonleitungen von Bedeutung ist. Hiebei wird vom zentralen Taktgenerator 9 der Schaltungsanordnung 3 ein hochpräziser Über- tragungstakt abgeleitet, welcher die quasisynchrone Über- tragung auch grosser Block längen mit minimalem Synchron sierungsaufwand zulässt. Die Schaltungsanordnung kann mit einem integrierten Mikrocomputerbaustein 8039, einem EPROM 2716 als Festwertspeicher und einem Asynchron-Sender/Empfänger AY5-1013A aufgebaut sein wobei die zentrale Taktfrequenz 1OMHz beträgt. Der Baustein AY5-1013A erlaubt eine maximale serielle Datenrate von 40 kHz jedoch hängt die tatsächlich anwendbare Übertragungsge- schwindigkeit von den Gegebenheiten des Übertragunnsweges ab. Sie beträgt auf einer Telefonleitung 2400 Bd und liegt dabei doppelt so hoch wie am Ubertragungslink, kann aber durch das Zusammenfassen gleicher unmittelbar hintereinander liegender Zeichen im Schema ¯ZF" "Zeichen" "Anzahl" sinnvoll genutzt werden. Dabei ist ZF das sonst nicht übertragbare Zeichen mit dem Code 02 und die Anzahl eine Zahl grösser als oder gleich 3. Bis zu dieser Wiederholungszahl wird sinnvollerweise nicht zusammengefasst. Diese Zusammenfassung von Zeichen geschieht unabhängig von der tatsächlichen Ubertragung, wird aber wegen der asynchronen Schnittstelle zum Terminal nur so lange durchgeführt, bis es aus zeitlichen Bedingungen der Übertragung möglich ist, die identen Zeichen selbst oder die Folge 1,Z ¯ Zeichen "Anzahl" zu übertragen. Sobald es F möglich ist, das Zeichen ZF aus dieser Zeichenfolge zu übertragen, wird die momentane Zusammenfassung abgeschlossen und es wird, sobald wieder identische Zeichen auftreten, eine neue derartige Zeichenfolge begonnen. Um die Speicherbelas - tung in der gegenständlichen Schaltungsanordnung "Protokollmodul" zu minimieren, wird dieses Zusammenfassen bereits beim Empfangen von der lokalen Seite (Endgerät oder Port) durch geführt. Dadurch ist gesichert, dass kein Verzug bei der Über- tragung entstehen kann. Die entstehende Signalformatierung ist in Fig. 2 dargestellt. Durch Anwendung eines hochpräzisen Taktes wird eine quasisynchrone Übertragung variabler, auch grosser Blocklänge mit 1-Bit-Synchronisierung über asynchrone Modems ermöglicht. Weiters gestattet die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ein adaptives Zusammenfassen von Informationen zu Blöcken oder Teilblöcken zum Zwecke der gesicherten Übertragung je nach dem zeitlichen Eintreffen in einer im Modem integrierten oder an das Modem angeschalteten Protokolleinheit mit dem Ziel der Optimierung des Antwortverzuges. Schliesslich erlaubt die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ein adaptives Textkomprimieren auf der Basis des Zusammenfassens identer Zeichen nach dem zeitlichen Eintreffen und der zeitlichen Möglichkeit, diesen Text weiter zu übertragen.

Claims: Patentanspruch: Schaltungsanordnung (3) zur Kontrolle der quasisynchronen Übertragung von Daten über eine Datenfernübertragungsleitung (6), welche zwischen einer Daten abgebenden oder empfangenden Einheit, beispielsweise einem Rechner oder einem Endgerät (2), und einem Modem (5) angeordnet ist und einen Prozessor (10) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der parallele Ausgang des Prozessors (10) bzw. eines Mikrocomputers, für welchen vorzugsweise ein eigener präziser Taktgenerator (9) vorgesehen ist, Anschlüsse für Signalleitungen (12) des Modems (5) enthält, über welche Signale für den Belegungszustand und/oder die Übertragungsgüte dem Prozessor (10) bzw. Mikrocomputer zugeführt sind.

Inventors: POSCH, REINHARD DR.
Applicants: VOEST-ALPINE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: H04L5
IPC codes: G06F13, H04L5