Serielle Schnittstelle

Abstract

 

1.1 Schaltungsanordnung zur Auswertung von Steuersignalen

2.1 Bei hochintegrierten Datenprozessoren ist die Anzahl der Steuerports beschränkt. Es besteht ein Problem darin, über die vorhandenen Steuerports unterschiedliche Steuersignale zuzuführen.

2.2 Bei einer Schaltungsanordnung zur Auswertung von aus ei­nem Datenprozessor auf gegebenen Steuersignalen, die aus sta­tischen und dynamischen Steuersignalen bestehen, ist ein Speicher vorgesehen, dem die statischen Steuersignale zuge­führt sind, und ein weiterer Speicher, welcher durch das dy­namische Signal synchronisiert wird.

2.3 Die Schaltungsanordnung ist bei der Verarbeitung von Steuersignalen in einem Empfänger für digitalen Audio­rundfunk anwendbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswer­tung von Steuersignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei hochintegrierten Datenprozessoren werden Einschränkungen bei der Herausführung von Steuer-Ports vorgenommen, um entwe­der genormte Gehäusegrößen verwenden zu können, oder aber die Ausmaße des Gehäuses und die Anzahl der Anschlußpins in Grenzen zu halten. Sind beispielsweise nur zwei Steuer-Ports vorhanden, so können mit statischen Steuersignalen lediglich 2² = 4 unterschiedliche Befehle erteilt werden. Um weitere Befehle ausgeben zu können, ist es möglich, dynamische Steu­ersignale zu verwenden, die den statischen überlagert werden.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan­ordnung zur Auswertung von Steuersignalen zu schaffen, die zuverlässig die unterschiedlich gebildeten Steuersignale trennt und für Steuerzwecke auswertet. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des An­spruchs 1, durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

[0004] Das besondere Problem bei der Auswertung von statischen und dynamischen Steuersignalen liegt darin, daß die statischen Steuersignale nur über einen verhältnismäßig langen Zeitraum statisch sind, bei Änderung des Befehls aber ihren Zustand ändern und diese Änderung mit einer dynamischen Zustandsände­rung verwechselt werden kann. Umgekehrt verhalten sich die dynamischen Zustandsänderungen wie kurze statische, so daß auch in dieser Richtung eine Verwechselungsgefahr besteht. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung werden die statischen Zustände zunächst gespeichert und der Ausgang des Speichers dann als Steuersignal verwendet. Dadurch wird erreicht, daß eine dynamische Zustandsänderung keinen Einfluß auf die aus den statischen Steuersignalen gewonnenen Steuersignale aus­üben kann. Die dynamischen Steuersignale werden zur Synchro­nisation eines Flip-Flop benutzt, so daß auch bei einer Fehl­synchronisation durch Änderung statischer Steuersignale die­ser Fehler anschließend ausgeglichen wird.

[0005] Eine Weiterbildung sieht vor, eine Synchronisation nur inner­halb eines Zeitfensters zuzulassen, in welchem die dynami­schen Steuersignale auftreten können, und vermeidet so eine Fehlsynchronisation. Zusätzliche Weiterbildungen und vorteil­hafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, die ein Aus­führungsbeispiel veranschaulicht.

[0006] In der Zeichnung zeigen:

Fig.1: Ein die Erfindung verkörperndes Schaltbild als Bestandteil eines Empfängers für digitalen Satel­liten-Rundfunk,

Fig.2 ein Impuls-Diagramm zur Erläuterung der in Fig.1 dargestellten Schaltung.

[0007] Der Empfänger für digitalen Satelliten-Rundfunk ist dafür vorgesehen, Hörfunkprogramme nach den Spezifikationen des Hörfunk-Übertragunsverfahrens im TV-SAT zu empfangen. Die Verschachtelung der Programme in eine Rahmenstruktur und die Unterbringung zusätzlicher Programminformationen in Sonder­dienst-Rahmen und Sonderdienst-Überrahmen, sowie in einem Zusatzinformations-Rahmen sind in der DE-OS 33 080 25 oder den technischen Richtlinien ARD/ZDF Nr. 3R1 "Digitaler Sateliten-Rundfunk (DSR) - Spezifikationen des Hörfunk-Über­tragungsverfahrens im TV-SAT", herausgegeben vom IRT Insti­tut für Rundfunktechnik, näher beschrieben.

[0008] Im Hauptrahmen A nach den Spezifikationen wird neben den an­deren Daten ein Sonderdienst-Bit, sowie zwei Zusatzinformati­ons-Bit übertragen. Vierundsechzig Hauptrahmen werden bei den Sonderdienst-Bit zu einem Sonderdienst-Rahmen SA und bei den Zusatzinformations-Bit zu einem Zusatzinformations-­Rahmen zusammengefaßt. In dem Zusatzinformations-Rahmen ist ein Teil der verfügbaren Daten für Skalen-Faktoren und ein anderer Teil für Programmbegleitinformationen PI reserviert. Die Programmbegleitinformationen PI beziehen sich auf die Programme, deren Abtastwerte zuvor übertragen werden. Die Anzahl der zur Verfügung stehenden Bit reicht jedoch nicht aus, um im Zusatzinformations-Rahmen für alle Kanäle Pro­gramminformationen übertragen zu können. Lediglich bei Ste­reo-Programmen, bei denen die Programminformationen für bei­de Kanäle gemeinsam sind, ist es möglich, vollständige Pro­gramminformationen in einem Zusatzinformations-Rahmen unter­zubringen. Werden dagegen die Kanäle einzeln, also für Mono-­Darbietungen genutzt, so werden die Programminformationen wechselweise für die Mono-Kanäle übertragen, wobei die Zuord­nung so definiert ist, daß mit dem Beginn eines Sonder­dienst-Überrahmens die Programminformation für den linken Mono-Kanal von Programm 1 übertragen wird. Je nach dem wel­cher Mono-Kanal gewählt ist, muß also nach dem Beginn des Sonderdienst-Überrahmens jeder folgende Zusatzinformations-­Rahmen ungeradzahliger Ordnungszahl oder jeder folgende Zu­satzinformations-Rahmen geradzahliger Ordnungszahl ausgewer­tet werden.

[0009] In Fig. 1 ist ein Datenprozessor 13 dargestellt, an dessen einem Steuerausgang Steuersignale M1 und an dessem anderen Steuerausgang Steuersignale M2 auftreten. Durch den Zustand der statischen Steuersignale M1S und M2S wird angezeigt, wel­che Betriebsart vorliegt. Die Codierung ist so gewählt, daß bei Stereo beide Ausgänge auf logisch L sind, bei Zwei-Ton-­Sendungen beide Ausgänge auf logisch H, bei Mono-links MIS auf logisch H und M2S auf logisch L und bei Mono-rechts M1 auf logisch L und M2S auf logisch H liegt. Ein dynamisches Signal M1D, das den Zustand von M1 kurzzeitig ändert, wird dann ausgegeben, wenn durch den Datenprozessor festgestellt wurde, daß das Synchronwort für den Sonderdienst-Überrahmen richtig erkannt worden ist. Die Signale werden dazu ausge­nutzt, in der Betriebsart "Mono" ein Zeitfenster für Pro­gramm-Informationen so zu legen, daß nur die Programm-Infor­mationen für den eingeschalteten Kanal ausgewertet und die anderen unterdrückt werden. Zur Erläuterung der Funktionswei­se der in Fig. l dargestellten Schaltung wird zusätzlich auf Fig. 2 Bezug genommen, wobei die Signale dort in verschiede­nen gedehnten Maßstäben dargestellt sind.

[0010] Die Zusatzinformations-Rahmen, wie auch die Sonderdienst-­Rahmen enthalten jeweils 64 Bit. Acht Sonderdienst-Rahmen ergeben, wie Fig. 2a zeigt, einen Sonderdienst-Überrahmen. In Fig. 2b sind als Dauersignale solche Signale dargestellt, die regelmäßig in dem Zusatzinformations-Rahmen vorkommen. Es handelt sich einmal um ein Signal G9, des während der Dau­er des neunten Taktes erscheint, und um ein Signal G89N, das während der Dauer des 18. und 19. Taktes erscheint. Ferner ist ein Fenster-Signal FE dargestellt, durch das die die Pro­grammbegleit-Informationen enthaltenen Daten aus dem Daten­strom ausgekoppelt werden können. Bei dem darunter darge­stellten Betriebszustand "Stereo-Betrieb" in Fig. 2c werden die Programmbegleit-Informationen für die Stereo-Programme in jedem Zusatzinformations-Rahmen übermittelt. Es ist daher zulässig, in jedem Zusatzinformations-Rahmen die während der Dauer des Signals FE auftretenden PI-Bit auszuwerten. In die­sem Falle liegen die Steuersignale Ml, M2 auf logisch L, wo­durch beide Flip-Flops 1,2 über ihre Ausgänge und die nachge­schalteten NOR-Verknüpfungsglieder 3,4 logisch L an deren Ausgängen hervorrufen. Dementsprechend sind die NAND-Gatter 6,7 gesperrt und erzeugen an dem AND-Gatter 8 logisch H. Das an einem dritten Eingang anliegende Signal FE wird nun wäh­rend jedes Zusatzinformations-Rahmens durchgeschaltet.

[0011] Unterhalb der Darstellung für den Stereo-Betrieb ist in Fig. 2d die Betriebsart "Mono-links" veranschaulicht. Die stati­schen Steuersignale sind entsprechend bei M1 auf logisch H und M2 auf logisch L. Nach der Erkennung des Synchron-Wortes des Sonderdienst-Überrahmens SAÜ invertiert der Datenprozes­sor kurzzeitig die Steuersignale und gibt auf diese Weise ein dynamisches Steuersignal M1D ab, das zur Auswahl des Fen­sters weiterverwendet werde soll, in welchen die Programmin­formationen für den linken Mono-Kanal enthalten sind. Die statischen Steuersignale liegen an den Eingängen des Flip­Flops 1 und des Flip-Flops 2 bereits vor dem Ereignis der dynamischen Steuersignale M1D an und werden zuvor gespei­chert. Zur Übernahme in die Speicher wird einmal ein Takt T32N verwendet, der dauernd anliegt, und ein Signal G9, das während des neunten Bits im Zusatzinformations-Rahmen an­liegt über das UND-Verknüpfungsglied 5 übernommen. Das ent­sprechende Pulsdiagramm zeigt Fig. 2e

[0012] Zustandsänderungen an den Eingängen der Flip-Flops 1 und 2 bewirken während der übrigen Zeit im Zusatzinformations-­Rahmen nun keine Änderung mehr. Bei Auftreten des dynami­schen Signals M1D, das während des 18. oder 19. Bit im Zu­satzinformations-Rahmen erwartet wird, vergl. hierzu die zeitlich gedehnte Darstellung in Fig. 2f, wird ein Flip-Flop 10 über einen hochfrequenten Takt T512N gesetzt, das über einen Ex-OR-Gatter 11 als Puls zu einem NOR-Gatter 12 ge­langt und als Rücksetzsignal das Flip-Flop 9 zurücksetzt. Das entsprechende Pulsdiagramm zeigt Fig. 2g. Durch Verknüp­fung des Ausgang Q des Flip-Flops 9 mit dem Ausgang des NOR­Gatters 3 wird über ein NAND-Verknüpfungsglied 6 erreicht, daß das Gatter 8 nur während Zusatzinformations-Rahmen der Ordnungszahl 1 freigegeben wird. Das in einen definierten Zustand versetzte Flip-Flop 9 wird nämlich im nächsten Zu­satzinformations-Rahmen durch T32N in dem Zeitintervall G9 umgeschaltet und führt durch Verknüpfung seines Ausgangssi­gnals mit dem des NOR-Gliedes 3 zu einer Sperrung des NAND-­Gliedes 8 und somit auch zu einer Sperrung des Fenstersi­gnals FE. Erst wenn beim dritten Zusatzinformations-Rahmen wieder das Flip-Flop 9 in die ursprüngliche Lage schaltet, wird das AND-Gatter 8 freigegeben, sodaß das Signal FE durch­geschaltet und als Signal PIF weiterverarbeitet werden kann.

Ansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Auswertung von aus einem Daten­prozessor ausgegebenen Steuersignalen, die aus stati­schen Steuersignalen und den statischen Steuersignalen überlagerten dynamischen Steuersignalen bestehen, da­durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Speicher (1,2) vorgesehen ist, dem die statischen Steu­ersignale (M1S,M2S) zugeführt sind und daß ein weiterer Speicher (9) vorgesehen ist, welcher durch das dynami­sche Steuersignal (MlD) synchronisiert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die stati­schen Steuersignale (MlS,M2S) zur Kennzeichnung einer Betriebsart und die dynamischen Steuersignale (M1D) zur Synchronisation einer Auswahlschaltung für betriebsart­spezifische Daten aus einem seriellen Datenstrom die­nen, insbesondere zur Auswertung von Programminformatio­nen beim digitalen Satelliten-Rundfunk, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein erstes und ein zweites statisches Steuersignal (M1S, M2S) zwei Flip-Flops (1,2) zugeführt werden, die die Zustände der Steuersignale zu vorgegebe­nen Zeiten speichern, daß ein Flankendetektor (10,11) für die dynamischen Steuersignale (M1D) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal an einem Setzeingang (R) eines als Frequenzteiler geschalteten Flip-Flop (9) geführt ist, welches mit demselben Takt (T32N) wie die beiden anderen Flip-Flops (1,2) getaktet ist und daß die Aus­gänge der Flip-Flops (1,2) über eine Verknüpfungs­schaltung (3,4,6,7,8) mit einem Fenstersignal (FE) ver­knüpft sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anmspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Takt (T32N) für die Flip-Flops (1,2,9) mit einem in einem ersten Zeitraum anliegenden Hilfssignal (G9) und das dynamische Steuersignal (MlD) mit einem zweiten Hilfssignal (G89) verknüpft ist und daß das erste (G9) und das zweite Hilfssignal (G89) zeitlich gegeneinander versetzt sind.

Zeichnung