專利名稱:專用小交換機的改進型時間分割多路交換裝置的制作方法
本發(fā)明是一種時間分割多路數(shù)字交換裝置。進一步說，這是一種尤其適用于專用小變換機(PBX)電話系統(tǒng)的改進型時分多路(TDM)交換裝置，但本發(fā)明也可用于其它一些數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)，這些都屬于電話學(xué)及其它等領(lǐng)域。特別是本發(fā)明的改進型時分多路交換裝置提供了真正不阻塞的變換，使連接到該交換裝置的端口數(shù)不會超過通路數(shù)目，在這種情況下，任何端口都可以和任一線/時隙通路組合相連接。
近年來，在專用小交換機(PBX)電話系統(tǒng)中，時分多路數(shù)字交換的應(yīng)用已經(jīng)成為一種有效的標(biāo)準(zhǔn)。在這種系統(tǒng)中，把語言信號數(shù)字化，并且把語言信號的數(shù)字采樣在整個系統(tǒng)的各個端口之間進行交換，通常，這些端口組成了PBX的分局線，電話公司中繼線的接口以及會議橋等等。同時把類似的數(shù)字交換用來替換電話總局的縱橫點交換和收費電話網(wǎng)絡(luò)中的收費交換。
由于高速數(shù)字電子元件的成本降低，因此數(shù)字PBX設(shè)備的成本也隨之下降并且專用小交換機也增加了一些新的特點。
但是在專用小交換機中，數(shù)字交換仍是一個花費很大的項目，而且，在傳統(tǒng)上只用PBX擴展線的下限數(shù)目，以經(jīng)濟地用于某種特殊用途。因此，以某種觀點來看，回到笨拙的、電纜成本不斷增加的較舊按鍵式電話系統(tǒng)將更為經(jīng)濟些。
在先有技術(shù)的PBX中，幾乎所有TDM數(shù)字交換在數(shù)字信號通路中都有一記憶時間交換器。記憶時間交換器是這樣一種裝置，它暫時存儲送往特定地點的數(shù)字化樣本，并等到在適當(dāng)數(shù)據(jù)線和總線上對應(yīng)于接收該數(shù)字化樣本時隙/線組合的適當(dāng)時隙出現(xiàn)時，將該樣本插入適當(dāng)?shù)木€或總線上的相應(yīng)時隙之中。這種數(shù)字時間交換器成本很高，主要的因素一直是PBX分局線的下限數(shù)目仍然較高。
由于連到系統(tǒng)的端口(它包括中繼線接口和PBX局線)數(shù)目的增加，所以其他先有技術(shù)的TDM交換必須有相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變型。
因此，在先有技術(shù)中必須提供一種尤其適用于專用小交換機的TDM交換裝置，其結(jié)構(gòu)成本不高，特別適用于接有較少數(shù)量的PBX分局線的場合。進而，要求組成這樣一種交換裝置，它應(yīng)在沒有結(jié)構(gòu)變形的條件下，使專用小交換機適當(dāng)?shù)財U展至端口的總數(shù)超過通過交換裝置的傳輸通路總數(shù)。
要達(dá)到第一個目的，最好提供一種用于專用小交換機的TDM交換裝置，該裝置在端口數(shù)少于或等于傳輸通路數(shù)時，不需要記憶時間交換器，而且它不要求達(dá)到這樣一種系統(tǒng)規(guī)模的記憶時間交換器，在這種系統(tǒng)中，端口的總數(shù)為有效傳輸?shù)缆房倲?shù)的幾倍。
要實現(xiàn)第二個目的，有必要提供一種TDM交換裝置，它擁有這樣一種結(jié)構(gòu)當(dāng)PBX系統(tǒng)擴展時，該結(jié)構(gòu)可以容易地適應(yīng)于記憶時間交換器的變型。
通過提供一種將任何端口與任何傳輸通路相連接的改進型時分多路交換結(jié)構(gòu)，本發(fā)明滿足了先有技術(shù)的要求。從而，可以容易地由系統(tǒng)把任意端口與時隙和傳輸線或干線的組合連接起來，該時隙/線組合包括一通過交換裝置的傳輸通路。
本發(fā)明提供了一種相當(dāng)簡單的裝置使之可以不用記憶時間交換器在傳輸通路上將任意端口連到發(fā)送和接收端，我們在此所用的“傳輸通路”一詞的意思是指多個實際數(shù)據(jù)通路中的某個特定通路和多個時隙中的某個特定時隙的組合。
本發(fā)明是一種時分多路交換裝置，這種交換裝置包括N條輸入/輸出干線，N為大于0的整數(shù);成幀和時鐘電路，用來周期地為N條干線中的每條干線定義M個時隙，M是大于1的整數(shù)，并提供時鐘信號;與干線、成幀和時鐘電路以及多個利用裝置相連的輸入/輸出端口，其特征在于，一主控制器，用來為多輸入端口的每一端口提供通路選擇指令，該指令定義了N條干線中的某條特定干線和M個時隙中的某一特定時隙;多個通路控制器，當(dāng)由所述的通路選擇指令定義的M個時隙中的某個特定時隙出現(xiàn)時，至少把通路控制器之一連到每個端口，并且響應(yīng)于通路選擇指令和時鐘信號，將利用裝置連到通路選擇指令定義的N條干線中的某條特定干線上。
在本發(fā)明的最佳型式中，每個實際的數(shù)據(jù)通路構(gòu)成了一串行比特線(以地為參考基準(zhǔn))，同時，在該最佳形式中，使用了串行數(shù)據(jù)傳輸并且每個實際通路都和一信號線相對應(yīng)。但是，顯而易見，本發(fā)明可以實現(xiàn)這樣的一些實施方案，此中每個實際的數(shù)據(jù)通路構(gòu)成了并行的數(shù)據(jù)總線。因此，在本說明書中所提到的數(shù)據(jù)線或數(shù)據(jù)干線，應(yīng)被視為包括以多比特總線構(gòu)成每個數(shù)據(jù)線的諸實施例。
通過提供對每個端口都可作為單個寄存器使用的多個寄存器，本發(fā)明的最佳型式實現(xiàn)了該特性。主控制器將一個通路選擇指令字寫入端口寄存器，這個指令字完全指定了時隙選擇和干線選擇。最佳型式進而包括和每個端口相連的記數(shù)器或時隙選擇器，它們可以從通路選擇指令字指定的初始值到計算器的終止值進行循環(huán)計數(shù)。當(dāng)達(dá)到終止值計數(shù)時，提供一輸出信號來觸發(fā)和端口相連的多路傳輸裝置，而該端口具有選擇輸入，其輸入是由通路選擇指令字中，確定與端口相連的具體的實線數(shù)字通路的部分來控制的。因此，在某個特定的端口，當(dāng)計數(shù)器達(dá)到終止計數(shù)時，多路傳輸裝置就被觸發(fā)，并在計數(shù)器輸出信號指定的適當(dāng)時刻選擇連到端口的特定實線通路。
因此，在兩個端口之間提供通信線路時(一個作為傳輸端而另一個作為接收端)，將把同樣的通路指令寫入這兩個端口。如果其中一個端口或兩個端口是雙向的，則該指令字將寫入每個端口適當(dāng)?shù)募拇嫫?傳輸通路選擇或接收通路選擇)。與每個端口相連的計數(shù)器進行計數(shù)直至達(dá)到適當(dāng)?shù)臅r隙，在該時刻，把從每個計數(shù)器發(fā)出的終止計數(shù)值輸出信號加到與每個端口相連的多路傳輸器上。從而使每個端口的多路傳輸裝置選擇特定的實線數(shù)據(jù)通路，并將傳輸端和接收端連到特定的實線數(shù)據(jù)通路上，因此使數(shù)據(jù)從傳輸端發(fā)往接收端。
根據(jù)上面的敘述，我們可以清楚的了解到本發(fā)明的最佳型式提供了下述特性。首先，它提供了一種設(shè)備，該設(shè)備在任一時隙都可把任一端口和任一實線數(shù)據(jù)通路相連。其次，該系統(tǒng)在它的最佳型式中是完全同步的。在最佳實施例中，根據(jù)一個同步的，全系統(tǒng)的幀信號(該幀信號指定了一幀M個時隙的起始時隙)，把目前存儲在與之相關(guān)的時隙選擇寄存器中的數(shù)值裝入上述的每個計數(shù)器中。然后，該計數(shù)器對時隙進行同步計數(shù)，當(dāng)達(dá)到相應(yīng)的終止計數(shù)值時，每個計數(shù)器為把相應(yīng)的裝置連到相應(yīng)的數(shù)據(jù)通路而作好了準(zhǔn)備。用這樣一種方法，可以在不用記憶時間交換器的情況下，在任何可能進行傳輸?shù)耐飞系娜我鈨蓚€端口之間建立通信聯(lián)系。
也就是說，根據(jù)下面的敘述，我們將清楚的知道本發(fā)明的交換裝置的結(jié)構(gòu)有助于實現(xiàn)以常用的記憶時間交換器不能完成的系統(tǒng)。以端口為基礎(chǔ)，可以在不對交換作任何修改的條件下將端口上的時隙進行組合或再劃分。需要進行修改的僅只是各個端口處的時隙選擇器和對這些端口發(fā)布的指令。
由于采用了最佳實施例，當(dāng)端口數(shù)超過現(xiàn)有的傳輸通路數(shù)時，就不需要對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行修改。由于把每個端口的傳輸邊和接收邊都作為控制器地址空間內(nèi)的一個地址來對待，并且由寫入該端口的數(shù)據(jù)字指定了將被該端口使用的傳輸通路，所以就不必作為加入的附加端口對系統(tǒng)進行修改。這種情況只受在特殊用途中的統(tǒng)計通話經(jīng)驗限制。
圖1是本發(fā)明的TDM交換裝置實施例的框圖。
圖2是本發(fā)明最佳實施例的更為詳細(xì)的方框圖。
圖3(包括圖3A和圖3B)是表明最佳實施例中所用的各種信號之間時間關(guān)系的時序圖。
圖4是最佳實施例的時隙產(chǎn)生和定時裝置的示意圖，所產(chǎn)生的信號如圖3所示。
圖5是譯碼裝置的示意圖，它是用來控制在最佳實施例中對一個單獨插件上的多個端口的寫入和讀出的。
圖6是最佳實施例的輸入/輸出端口的示意圖，它表明了接收和傳輸時隙的選擇裝置。
圖7是最佳實施例的雙向干線和用于最佳實施例的一個插件的多個端口的干線或線選擇控制裝置的示意圖。
下面，將參考附圖對本發(fā)明的最佳實施例加以說明，在各個附圖中，同類的數(shù)字表示同類的部件。圖1是本發(fā)明實施例的一個框圖。圖中的數(shù)字15表明了若干接收和傳輸干線，它們?yōu)閿?shù)據(jù)傳輸提供了通路，應(yīng)該知道，本發(fā)明的最佳實施例中的設(shè)施就是一種專用小交換機。因此，“數(shù)據(jù)”一詞的意思不僅是通常所說的2進制數(shù)據(jù)，而且也包括通過交換機傳輸?shù)哪M信號的2進制編碼樣本。干線15由標(biāo)志著H1.H2…HN的N條干線組成，表明在構(gòu)成本發(fā)明的實施例中，可以使用任意數(shù)目(N)的干線。由于通常在制作數(shù)字電子裝置時，是使N為2的整冪數(shù)(但這并非一定如此)，所以在最佳實施例中，N等于8。
和干線15相連的是若干個端口16。如圖1所示，可以把本發(fā)明最佳實施例中的端口16中的任意數(shù)(X)個端口與干線15相連。而X是多少只受驅(qū)動干線15的裝置的驅(qū)動容量(驅(qū)動裝置在圖1中沒畫出)及本發(fā)明使用環(huán)境中所遇到的統(tǒng)計通話經(jīng)驗的限制。和每個端口相連的是一個多路利用裝置17。裝置17a表明，每個利用裝置可以由一個傳輸端口18和一個接收端口19組成。反之，可以構(gòu)成另一種利用裝置17，它只能進行傳輸或只能進行接收。
在干線15上的通話是由主控制器20控制的。在最佳實施例中，主控制器20是由Z-80微處理機和Z-80片組中的其他標(biāo)準(zhǔn)部件所構(gòu)成的。當(dāng)然，本發(fā)明的實施例也可由其他微處理器、微計算機和控制裝置構(gòu)成?？刂破?0通過地址總線21和雙向數(shù)據(jù)總線22對每個端口16進行存取操作。另外，控制器20為圖1所示的計時總線25提供同步的計時信號和控制信號。因此，在最佳實施例中，通過干線15的利用裝置17中的數(shù)據(jù)通道是同步的。在最佳實施例中，微處理機27的時鐘系統(tǒng)和為總線25提供計時信號的系統(tǒng)時鐘發(fā)生器互不相關(guān)。
下面來看表明最佳實施例的展開框圖。圖2中的點劃線20所包圍的部分即為圖1的控制器20所包括的元件。類似地，圖2中的點劃線16a所圍繞的部分即為圖1的端口16a所包含的元件。
顯而易見，所公布的本發(fā)明實施例的電路元件之中，有大量的重復(fù)。因此，這個公開中的多數(shù)將描述發(fā)明中部件的典型實施方案，并指出在何處可以進行同樣的互換。
從對圖2的觀察中，將清楚的看到，在控制器20和典型端口16a之間的通信通路上，有些元件是在點劃線外邊，而點劃線所圍繞的那些元件組成了端口和控制器。因此，它適于用來介紹本發(fā)明書所提及的最佳實施例的結(jié)構(gòu)特性。本發(fā)明的最佳實施例是有向總線結(jié)構(gòu)，其中，對每個連到交換裝置的不同端口指定了一個特征地址。因此，當(dāng)在控制器和不同端口之間執(zhí)行輸入/輸出操作時，這些端口形成了一種存儲交換輸入/輸出系統(tǒng)。
最佳實施例是這樣構(gòu)成的，其中，它的8個端口實際上位于一個單獨的系統(tǒng)插件或系統(tǒng)模塊中。每個插件實際上對應(yīng)了本發(fā)明實施例中插在插件框架里的一塊電路板。通常，地址譯碼裝置執(zhí)行插件選擇功能。進而，在插件上的譯碼對該插件上的特定端口尋址。
因此，在說明書中，將對插件選擇和插件地址以及特定的端口地址進行說明。然而，在本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)中，在插件板上，插件/特定端口的組合，只是一個特定端口的地址，因此，本發(fā)明的實施例適于做成這樣一種結(jié)構(gòu)，它通過一電路而不是通常的存儲變換I/O通向端口，這里只是在最佳實施例的范圍中對特定插件作了說明。最重要的方面是每個端口可以被單獨尋址。
更準(zhǔn)確的說，圖1和圖2中表示的這種典型端口的傳輸邊和接收邊，分別在系統(tǒng)中定義了一個可尋址端口。因此，如圖1中所示的端口16，對每個雙向端口，系統(tǒng)把傳輸邊和接收邊作為單獨的可尋址端口。但是，為方便起見，根據(jù)最佳實施例的性質(zhì)，由于最佳實施例中所用的利用裝置是雙向通信裝置，所以本說明將對一特定端口的接收邊和輸出邊做一般性描述。
參照圖2的右邊部分，可以看到干線15包括一組傳輸干線15t和一組接收干線15r。正如上面所指出的，本發(fā)明是在專用小交換機電話系統(tǒng)范圍內(nèi)進行的改進。尤其是通過本發(fā)明的發(fā)展，可提供一種相當(dāng)便宜的交換裝置，該裝置可以經(jīng)濟地用于小型PBX系統(tǒng)，而且通過使用傳統(tǒng)的記憶時間交換器，該裝置可被擴展成更大規(guī)模的系統(tǒng)。因此，在最佳實施例中，傳輸干線15t的每條干線通過圖2所示的多個跳接器26和相應(yīng)的接收干線15r進行電連接。所以，如圖1所示，傳輸和接收干線對形成了一組雙向干線15，然而，通過拆去跳接器及在各個傳輸干線和接收干線之間插進一個常用的時間記憶交換器，可把本發(fā)明最佳實施例本身的結(jié)構(gòu)用于擴展PBX系統(tǒng)。
如圖2所示，首先論及控制器20，該控制器最好用通常的微處理機集成片組，Z-80集成片組構(gòu)成。主控制器的主要控制元件是Z-80CPU集成片27。Z-80CPU以通常的方法驅(qū)動地址總線21和雙向數(shù)據(jù)總線22。系統(tǒng)存儲器如28所示，它包括用來存儲與最佳實施例有關(guān)的各種圖表和狀態(tài)信息的隨機存儲器和控制微處理器27的只讀存儲器。常用的Z-80控制總線如圖29所示。該控制總線29的一部分被作為讀/寫控制30加以說明，它的工作方式為該領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。由緩沖器31和32以常用的方式緩沖總線21和22。
34表明了一種常用的I/O譯碼和插件選擇地址譯碼器。正如該領(lǐng)域技術(shù)人員所知，譯碼器34是常用的第一級譯碼。它指定了用于I/O裝置的系統(tǒng)存儲空間部分。在最佳實施例中，所有I/O裝置都在十六進制地址FOOO和FFFF之間的一個4K的系統(tǒng)地址存儲塊中。如圖1和圖2所示，一般的輸入/輸出端口16是在地址FOOO和F3FF之間的地址空間部分。在最佳實施例中，當(dāng)較高位地址線處于一適當(dāng)狀態(tài)時，地址總線21和5個最低有效位(A0～A4)選擇一個特定的插件。
在圖2和圖示例中，對所示的特定插件的尋址產(chǎn)生了在線35a上的激勵狀態(tài)。從線35b到線35m，都是去系統(tǒng)內(nèi)其它插件的插件選擇線。線35a觸發(fā)插件電平端口和指令型譯碼器36，根據(jù)最佳實施例的存儲交換I/O裝置，該譯碼器36選擇各個端口的讀和寫寄存器。同時，如圖2所示，在圖5中表明了端口和指令型譯碼器36的詳細(xì)連接。
控制器20還包括用來在最佳實施例中產(chǎn)生時鐘和時隙信號的系統(tǒng)時鐘發(fā)生器37。如圖2所指出的，系統(tǒng)時鐘發(fā)生器37的詳細(xì)情況如圖4所示，該技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練技術(shù)人員都很熟悉控制器20其它元件的構(gòu)成，因此不必提供更多的細(xì)節(jié)。
另外，將對圖2中的典型端口16a的元件進行描述。端口16a的目的是要將利用裝置17的傳輸線38和接收線39在適當(dāng)?shù)臅r隙連到干線15上。如上所述，可以通過最佳實施例的交換裝置把每個端口17和任一通路相連。每條通路構(gòu)成了下述的一個時隙和一條實際干線的組合。
利用裝置17與端口的輸入線41和輸出線42分別相連。端口接收線41是來自8到1多路裝置45a的，該裝置的8個輸入端分別和干線15中每條相連。傳輸線42能使一個3位數(shù)與8位數(shù)據(jù)譯碼器46a中的一個相連。
如圖2所示，從控制器20引出的數(shù)據(jù)總線22的延展部分作為插件數(shù)據(jù)總線CD去往典型的插件。數(shù)據(jù)總線的8位擴展中，有5位形成了5位子總線47而剩下的3位形成了子總線48。在最佳實施例中，當(dāng)對時隙選擇器進行寫操作時，子總線5上的5位信息構(gòu)成了一個時隙選擇指令。與此相似，3位子總線48帶有一個將在下面詳述的干線選擇指令。從此描述中，可以清楚的了解到，最佳實施例使用了八條可能的干線和三十二個可能的時隙。整個最佳實施例的交換裝置，總共為二百五十六條通路。
在該最佳實施例中，裝置45和46控制從接口裝置40到干線15的通路，兩個裝置都分別包括一個三位寄存器，該寄存器在控制器20對這些寄存器執(zhí)行寫操作時，鎖存在子總線48上的現(xiàn)存狀態(tài)。因此，多路裝置45a將使在子總線48上出現(xiàn)的3位選擇指令鎖存到它的寄存器中，該寄存器將選擇八個輸入線(D0～D7)中的一個作為特定的輸入線與線41上的輸出相連。因此，當(dāng)利用裝置接口40被激勵時，選擇的干線由一個3位數(shù)決定，該數(shù)在控制器20的寫操作期間，被鎖存在裝置45a的寄存器中。一旦把該干線選擇指令存入寄存器，利用裝置17a就將與干線15中的某一特定干線相連，直到控制器確定了不再需要這個連結(jié)并將一個不同的數(shù)寫入多路裝置45a時為止。
在每個端口處的時隙選擇是由傳輸時隙選擇器49a和接收時隙選擇器50a所決定的。與裝置45a和46a相類似，選擇器49a和50a分別都有寄存器，在主控制器20的控制下可對它們寫入。時隙選擇器49a和50a還包括可以由它們的寄存器循環(huán)裝入的計數(shù)器。于是，在這些裝置中的寄存器決定了計數(shù)器周期的連續(xù)模數(shù)。從計數(shù)器裝入和時鐘信號總線25而來的信號控制了在裝置49和50中從寄存器到計數(shù)器的裝入，并對計數(shù)器提供了時鐘信號。
請注意，線51a和52a提供了端口和指令型譯碼器36的輸出。線51a為傳輸時隙選擇器49a提供了寄存器時鐘(RCK)輸入和多路器的選擇時鐘輸入。線51a載有標(biāo)記為TPS的信號，該信號用于傳輸通路選擇。因此，應(yīng)該明白的是在數(shù)據(jù)總線擴展CD上的11位字(它們被分為子總線47和48)形成了一個通路選擇指令，該指令被寫入裝置46a和49a的寄存器中。在線51a受到觸發(fā)時便發(fā)生寫操作，此時，譯碼器36檢測到了端口16a的傳輸邊接收的指定時隙和傳輸數(shù)據(jù)干線的通路選擇指令。用相類似的方法，當(dāng)端口16a的接收邊的地址由譯碼器36檢測時，線52a開始動作。線52a載有標(biāo)記為RPS的信號，它用于接收通路的選擇。
傳輸時隙和接收時隙選擇器的輸出分別出現(xiàn)在55a和56a上。這些輸出是常用的終止計數(shù)輸出，它們表明計數(shù)器已經(jīng)達(dá)到了最大(或最小)計數(shù)。這些線被用來將啟動輸入傳送到利用裝置接口40。
如將要在圖3～5中所詳述的，系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生器37提供周期地指定三十二個時隙的信號。每次出現(xiàn)的三十二個時隙都構(gòu)成了一個幀，通過由系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生器37而來的同步信號，指定了這個幀的起始。從一個相應(yīng)寄存器而來的值在每個同步裝入信號發(fā)生時被裝入時隙選擇器49和50的相應(yīng)計數(shù)器，并開始計數(shù)。
在每個時隙選擇器中的計數(shù)器是由時鐘信號控制的，當(dāng)每個時隙發(fā)生時，該時鐘信號為與裝置有關(guān)的計數(shù)器的時鐘輸入提供一適當(dāng)?shù)臋z測變換。因此，在時隙選擇器49和50中的計數(shù)器在時隙終了時都達(dá)到了它們的終止計數(shù)，這種情況是否同時發(fā)生，是由裝入裝置的寄存器內(nèi)的數(shù)所決定的。從而，在線55a和56a上的信號將保持一個時隙周期，在適當(dāng)?shù)臅r隙內(nèi)激勵接口裝置40的傳輸邊和接收邊，以上描述了最佳實施例的基本操作。所公開的這個文件均衡的提供了圖2所示的各個裝置的實施細(xì)節(jié)。正如上面所指出的，圖2中各裝置所引用的參考數(shù)字號在下列各圖中也被同樣引用。
圖3A和圖3B是表明系統(tǒng)時鐘發(fā)生器37(圖2)提供的各種定時信號之間關(guān)系的時序圖。
下面結(jié)合圖3A和圖3B，把最佳實施例中所用的定時信號與圖4詳細(xì)說明的系統(tǒng)定時發(fā)生器37一并進行描述。
首先看圖3A，它表明了數(shù)據(jù)位、時隙和幀同步定時信號之間的關(guān)系。在最佳實施例中，一個幀存在于圖3A中相鄰的幀同步信號60之間。每個幀同步信號大約寬為122×10-9秒而且在最佳實施例中每個幀寬為125×10-6秒，所以幀速率為8000赫芝。每個幀被分為三十二個寬為3.91微秒的時隙，該時隙在圖3A中是以點劃線61所表明的定時點所劃分的。在每個時隙內(nèi)，如圖3A所示，定義38個寬為488.3納秒(10-9秒)的位時間，我們可以由圖3A的符號看到，最佳實施例是將第一個發(fā)生的時隙作為時隙31而開始進行遞減計數(shù)直至?xí)r隙計數(shù)到0為止。下一幀的起始時隙仍然是31，這可以從圖3A右邊的幀同步脈沖上而看到。
再來看圖4，它表明了圖2中的系統(tǒng)時鐘發(fā)生器37的詳細(xì)圖。最佳實施例的構(gòu)成有利于其本身的獨立傳輸和接收定時。但是，由于傳輸和接收干線是以最佳實施例的形式連接的(如圖2中所示的跳接線)，因此，最佳實施例中的傳輸和接收定時電路實質(zhì)上是相同的。所以很清楚，圖4表明的裝置用來產(chǎn)生標(biāo)明去往最佳實施例各種端口的傳輸邊信號。然而，也把同樣的信號供給最佳實施例的接收邊(由連接傳輸和接收干線而提供雙向干線)，所以，只要了解了傳輸定時信號(標(biāo)明為T××)，也就全明白相應(yīng)的接收定時信號(標(biāo)明為R××)。這種觀點的基本概念在于，由歪斜了的一位時間傳輸和接收定時來補償寄存器43(圖2和圖7)提供的延遲。
最佳實施例中的時鐘源是一個16.384MHz的晶體振蕩器62。它被觸發(fā)器65分頻以便在線66上提供8.192MHz的主時鐘信號，這個信號被標(biāo)記為PCLK并被加到圖4的其他計數(shù)裝置的時鐘輸入端，還被加到必須和主時鐘同步的系統(tǒng)的其他部件。
圖4的上方所表示的分頻器鏈產(chǎn)生了圖3所示的幀同步信號。計數(shù)器67和68通常提供一個被256除的函數(shù)。由于計數(shù)器69的兩個最高有效位被強迫在并聯(lián)負(fù)載上置邏輯“1”(如70所指出)，所以計數(shù)器69為一個八進制計數(shù)器。這樣，在線66和71之間提供了一個由1024所除的累積值，它為D觸發(fā)器72提供輸入。觸發(fā)器72由線75上的信號定時，該信號是線66上的PCLK信號的“非”形式。因此可知，線76上的幀同步信號由圖3A所示。在線75上使用的負(fù)時鐘信號，使得幀同步信號相對于PCLK信號的一個正跳變時刻中心對稱。圖4下半部分的電路提供了圖3B所示的其他定時信號。應(yīng)該注意的是，這部分電路也利用在線66上的PCLK信號作為它的時鐘源。
圖3B表明了圖3A所示的信號與圖4下半部分電路產(chǎn)生的其他定時信號之間的關(guān)系。在圖3B的時序圖中，線77表示來自線76的幀同步信號。時序圖的線78表明了來自線66的主時鐘信號。也就是說在圖3B中，以79表示位時間而以80表示時隙。
在回到圖4以前，應(yīng)該注意到下列問題。在最佳實施例的整個系統(tǒng)中，信號的數(shù)字經(jīng)常通過反緩沖器所緩沖。因此，可以用正或負(fù)的跳變?yōu)橥ㄟ^系統(tǒng)的某些信號定時。應(yīng)該知道，除非特別說明，否則在本說明書中的附圖里只給出了信號名。由圖4的電路所產(chǎn)生的信號，到底是確定形式還是否定形式，本技術(shù)領(lǐng)域：
的人們是熟知的。
來自線66的信號給圖4下半部分所示的計數(shù)器81定時。從J-
K觸發(fā)器82的“非”端輸出的信號啟動計數(shù)器81，J-
K觸發(fā)器82也是由線66上的信號定時的。觸發(fā)器82的
K輸入端是幀同步信號的反相信號，該幀同步信號是由線85供給的。因此，在正常工作條件下(幀同步信號不激勵)，觸發(fā)器82將處于雙穩(wěn)態(tài)，因此完成了除2的功能。計數(shù)器81的第一級輸出由線86傳送。該信號由反相器87反相以提供一個位于線88上的傳輸數(shù)據(jù)時鐘(TDC)。因此，由TDC信號決定的位數(shù)據(jù)率是2.048MHz，為主時鐘速率的四分之一。
在幀同步信號激勵的時鐘周期內(nèi)，線85為高電平，從而使觸發(fā)器82處于J＝1，K＝0的狀態(tài)。在另一個時鐘躍變時，使觸發(fā)器82的
Q端輸出為低電平，從而封閉計數(shù)器81。在線85上的邏輯“1”被反相器89反相從而成為線90上的邏輯“0”。線90上的“0”被并行輸入計數(shù)器81和91。該信號還將觸發(fā)器92請零。由于計數(shù)器81的第一級加入的是邏輯“1”(如95所示)，導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)時鐘信號在幀同步信號期間及終止時被強制在低電平。
計數(shù)器81的最后級提供了一個由反相器96反相了的輸出信號，該信號作為傳輸幀時鐘(TFC)信號出現(xiàn)在97上。同時該信號對觸發(fā)器92定時。由于TFC信號等于TDC信號被8除，所以其頻率為256KHz。當(dāng)然，由于每個傳輸幀時鐘周期有八個傳輸數(shù)據(jù)時鐘的周期，所以傳輸幀時鐘對時隙計數(shù)。因此，如圖3A所示，每個時隙有8個數(shù)據(jù)位。
把觸發(fā)器92接成反轉(zhuǎn)觸發(fā)器并由TFC信號所定時。它的輸出由線98送至計數(shù)器91作為該計數(shù)器的計數(shù)終止觸發(fā)信號。這就導(dǎo)致在線99上產(chǎn)生計數(shù)器91的一個終止計數(shù)輸出，從而，每隔一段時間，在線110上便產(chǎn)生計數(shù)器81的終止計數(shù)輸出。
NAND門111對計數(shù)器81和91的終止計數(shù)輸出進行檢測并當(dāng)每次它們的輸出均為“1”時，在線112上提供一個邏輯“0”輸出。這種情況導(dǎo)致了觸發(fā)器115的輸入狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而對于線66上的一個時鐘信號周期使該觸發(fā)器置為邏輯“1”狀態(tài)。這樣便在線116上產(chǎn)生了一個122納秒的負(fù)脈沖作為傳輸負(fù)載(TLD)信號。從圖4中，我們可以看到，計數(shù)器91進行十六進制的計數(shù)，它計下了出現(xiàn)的16次傳輸幀時鐘。如此，計數(shù)器便記下了發(fā)生的16個時隙。由于觸發(fā)器92激勵了線99上的終止計數(shù)輸出(這時計數(shù)器81每隔一段時間便達(dá)到終止計數(shù))，所以如上所述，線99在32個時隙發(fā)生時便被激勵。
位時間TDC和TFC之間的時序關(guān)系如圖3B所示。如上所說的，TDC信號在每幀開始時被強制為低電平。把傳輸數(shù)據(jù)時鐘的負(fù)跳變指定為位時間。在線97上的TFC信號如圖3B的定時線117所示。TFC信號的負(fù)跳變(如119所示)發(fā)生在位時間6的結(jié)束處及每個時隙的最后位(7位)開始處。很明白，TFC的負(fù)沿用于對時隙選擇器49a和50a(圖2)定時，以便對時隙進行計數(shù)。
從圖3B和圖4中可以了解定時的其他方面。傳輸負(fù)載(TLD)信號由圖3B的定時線118表示。從圖4中我們可以看到，當(dāng)每次幀同步信號出現(xiàn)時，計數(shù)器8189強迫置于0001態(tài)。一旦這種情況發(fā)生，計數(shù)器81將以十六進制連續(xù)計數(shù)直到出現(xiàn)TLD信號。根據(jù)圖4上部和下部的分頻器鏈，本技術(shù)領(lǐng)域：
的人們將清楚的了解到，在線76上的幀同步信號和在線116上的傳輸負(fù)載(TLD)信號分別都有插在產(chǎn)生這些信號的觸發(fā)器(72和115)之間的分頻器鏈，其分頻比為1024。
但是，由于幀同步信號發(fā)生時，計數(shù)器81被強制為0001計數(shù)，所以TLD信號在幀同步信號上可以認(rèn)為是一個“開頭”。因為計數(shù)器81被強制為邏輯“1”態(tài)，而且由二分頻觸發(fā)器82觸發(fā)，所以很容易理解，在幀同步信號到來前，TLD信號將在線66上激活時鐘信號的四個周期(1位時間)。正如本技術(shù)領(lǐng)域：
的人們所知，TLD信號就是加到時隙選擇器49a和50a(圖2)的計數(shù)器信號。因此這些計數(shù)器只是在每個幀同步信號之前由它們各自的寄存器裝入。如上指出的，該裝置對傳輸端口給出一個一位時間從而使接收端口補償了寄存器43的延遲。
圖5、圖6和圖7表明了圖2所示的最佳實施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖5表明了圖2所示的端口、指令型譯碼器36和I/O譯碼以及插件選擇譯碼器34的結(jié)構(gòu)。圖5中，點劃線34所圍繞的部分是I/O和插件選擇譯碼器。數(shù)據(jù)總線21的擴展提供給I/O和插件選擇譯碼器34。從該總線，線A0、A1和A5～A11被送往外圍地址緩沖器31，并形成了外圍地址總線120。門121對出現(xiàn)的地址進行檢測，這些地址具有等于十六進制F的線A12～A15。如上所述，對于在系統(tǒng)地址空間內(nèi)將被尋址的外圍端口來說，必須發(fā)生這種情況。當(dāng)這種情況發(fā)生時，把插件譯碼器激勵使其對五個最低地址位譯碼(它們總的以125表示)以選擇最佳實施例的32個可能的插件之一。
在本公開文件中，圖示的電路假設(shè)插件位于可能的插件地址的最低地址。因此線35a被引出到圖5右邊所示的特定插件上。點劃線34圍繞的I/O和插件選擇譯碼器34的右邊部分的所有電路對于最佳實施例的每個插件來說都是同樣的。而且從插件選擇器122而來的線35中的一根線將在外部讀/寫操作期間用來激勵該電路。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線22由緩沖器126緩沖并被擴展為外部數(shù)據(jù)總線22’。在經(jīng)過三態(tài)緩沖器127的進一步緩沖后，對最佳實施例的所有插件，總線被擴展為插件數(shù)據(jù)總線CD。來自數(shù)據(jù)總線22的一個抽頭加到狀態(tài)讀出電路128。在最佳實施例中，從普通I/O端口到連接電話，唯一要被讀出的只是叉簧鉤鍵的狀態(tài)。圖5中的129說明了本說明書中載有特定端口的叉簧鉤鍵狀態(tài)信號的線?？梢钥吹剑?30表示了所有這八根叉簧鍵線。把它們供給特定的插件，每一個端口有一個叉簧鉤鍵狀態(tài)線。系統(tǒng)外部讀線131控制緩沖器127的三態(tài)輸入，并當(dāng)從三態(tài)緩沖器131而來的總線22’的狀態(tài)被讀時，把這些緩沖器的輸出以高阻抗?fàn)顟B(tài)，連到插件數(shù)據(jù)總線CD。
同時，提供了一種模塊型字節(jié)以便“讀”由指定端口所包含的這種模塊。對于此處敘述的這種通用I/O端口插件，只用一個單一的位來指定插件作為通用I/O端口。對讀操作的響應(yīng)由反相器132執(zhí)行。該反相器提供一個邏輯“1”輸出，去響應(yīng)該端口和控制從主控制器20而來的模塊型字節(jié)“讀”請求的指令型譯碼器36。
在繼續(xù)對圖5的其他電路進行論述以前，提供一份用于外圍I/O地址的尋址方案的表格是適當(dāng)?shù)?。下表提供了在對插件和I/O端口進行直接“讀”和“寫”操作中每個地址位的意義。如上所述，所有的外部I/O讀入地址線A12…A15都是“1”，因此，這些位就不在圖中分別標(biāo)出了。
×××＝在模塊中的端口號(φ至7)Y＝自身號(φ＝基本的 1＝擴展的)ZZZ＝插件槽號(φ至15)如果以上表為參考，則圖5的電路將更為明了，以控制器20而來的外部“寫”(WR)線135由反相器136反相后在線137上給出一負(fù)跳變的寫脈沖。門136對外部寫信號和插件選擇線35a上的激勵狀態(tài)的相“與”進行檢測。因此，當(dāng)圖5右邊部分所示的特定插件的寫操作發(fā)生時，門138在線139上給出了一個激勵信號。該信號被加到端口指令譯碼器140～142的一個啟動輸入端。
外部“讀”線145也來自于控制器20并為門146提供一個輸入。門146對外部“讀”信號和外部地址總線120的線3和線4上的邏輯“0”的“與”狀態(tài)進行檢測。從表中可看到，對于表中所示的兩個模塊讀操作中的每一個來說，都要求有線PA3和PA4的狀態(tài)。當(dāng)這些條件具備時，門146輸出一個低電平去激勵讀譯碼器147的B輸入端。
為了使Y0或Y1輸出(分別在線148和149上出現(xiàn))激勵，必須先將線150激勵在P34的邏輯“0”狀態(tài)。這樣，便指定了對位線152進行檢測的兩個“0”，該位線是外部地址線PA5和PA6。
從該表還可以清楚的了解到，當(dāng)線PA3～PA6全為零時，就表明正在進行一個模塊或插件“讀”。
線PA2確定了特定類型的“讀”，該PA2線由線155引至譯碼器147的A輸入端。因此，線155為“0”時激勵線149產(chǎn)生模塊狀態(tài)“讀”操作，“讀”出在特定插件上的所有叉簧鉤鍵的狀態(tài)。線155為相反狀態(tài)時，激勵線148產(chǎn)生了一個邏輯“1”作為反相器132的輸出。
很明白，其他的外部插件，包括寫入CRT終端的裝置、會議橋等等，它們都有比反相器132提供的一位更為復(fù)雜的模塊狀態(tài)字節(jié)。應(yīng)該注意，由于這種讀操作不需要作為本實施例中電話連接所包含的I/O端口，所以由外部地址線PAS到PA5(它們帶有十六進制的“3”)所指定的各個端口狀態(tài)字節(jié)操作與在系統(tǒng)讀線145上的激勵狀態(tài)一起是不譯碼的。所有這些必要的信息都是從叉簧鉤鍵狀態(tài)線130所獲得的，該狀態(tài)線130在上述模塊狀態(tài)字節(jié)讀操作時正處于“讀”狀態(tài)。
譯碼器151是指令型譯碼器。門157對系統(tǒng)與線137上的激勵狀態(tài)同門158的輸出的相“與”狀態(tài)進行檢測。門158對外部地址線PA7和PA8上的“0”條件進行檢測。所以，在這兩條地址線為“0”和系統(tǒng)寫線激勵的條件下，門157啟動指令型譯碼器151。然后，把地址線152(PA5和PA6)譯碼以便在譯碼器的一個輸出端供給一個指令型信號。
注意，對于墊整調(diào)節(jié)寫操作，需要在這些線上一個為“10”的條件。在圖5所示的這種特定的插件(這些插件是用來連接電話端口的)中，不存在這種墊整，因此指令型譯碼器151的YZ輸出端是懸置的。其他三個輸出150、159、160分別表示地址線152的譯碼輸出。從上表可看到，這些條件(與激勵寫條件相重疊)定義了三種去往電話端口的寫操作，這三種操作分別為傳輸通路指令“寫”，接收通路指令“寫”，以及端口控制指令“寫”。
線160、159和150分別與譯碼器140～142的激勵輸入端相連。這些譯碼器的其他啟動輸入端中，都有一輸入端與線139相連，而剩下的啟動端與系統(tǒng)讀線145相連。因此，對于140～142中一個將要被啟動的譯碼器(系統(tǒng)讀線必須處于非激勵狀態(tài))，必須選擇有這些譯碼器的特定插件(線35a為激勵狀態(tài))，而且該系統(tǒng)寫線必須被激勵。當(dāng)具備這些條件時，譯碼器140～142中的一個，而且只能是一個譯碼器將由線150、159或160中的一條線上的一個激勵狀態(tài)所選擇激勵。
啟動的譯碼器對來自緩沖器165的三位子總線162譯碼。因此，三位子總線162帶有外部地址線PA2～PA4的負(fù)型式。從上面的表中，我們還可以看到，這些三位地址線定義了特定的端口，這是特定的“寫”指令所直接去往的端口。譯碼器140～142的所有輸出一起作為“寫”選通166。應(yīng)該知道，在系統(tǒng)的地址總線上所供給的任何一個特定地址，將激勵一個，且只是一個寫選通166，該特定地址定義了一個對圖5所示的特定插件上的特定端口的寫操作。
根據(jù)上表，譯碼器140在其輸出線中的一根輸出線上提供了一個端口指令寄存器“寫”選通。譯碼器141提供了接收通路選擇“寫”選通，而譯碼器142提供了傳輸通路選擇“寫”選通。如圖5所示，每個譯碼器有八個輸出，一個加到特定插件上的一個端口。線167a是用于這個特定插件上最低號數(shù)端口的端口指令“寫”選通。與此類似，線52a為特定端口提供了接收通路指令選通而線51a為特定端口提供了傳輸通路選通。請注意，在圖5所示的線51和52同圖2所示的具有同樣號數(shù)的線是相同的。
再來看圖6，它是一電路圖示，它表明了用來將最佳實施例中的電話裝置和與該端口有關(guān)的時隙選擇裝置連在一起的典型端口。圖6是這樣安排的，在附圖左邊所表明的所有這些線(除了塞尖/振鈴對168以外)都具有共同的數(shù)據(jù)或時鐘信號。插件數(shù)據(jù)總線47加到每個端口。在圖6右邊其余的線是從圖4而來的定時信號。
圖6右邊引出的所有線都是只與特定圖示端口有關(guān)的線，而且其中的每條線，對于該插件上的每個其他端口和最佳實施例中所有其他插件上的端口而言都是相同的。
對利用裝置(圖6中未畫出)的連接處是塞尖/振鈴對168，它用于將端口同常用的電話機連接起來。在圖6中，與圖2中利用裝置接口40相對應(yīng)的電路由點劃線40所圍繞。這里包括了常用的保護電路170，它用來將電話機連到該端口。一根振鈴控制線171激勵電路170中的電路，電路170是用來連接塞尖和振鈴對178的線之間的振鈴電壓的。也就是說，從接口電路引出了一根叉簧鉤鍵狀態(tài)線129a。
接口電路170與典型MC3419電話饋線和兩線到四線轉(zhuǎn)換電路175相連。該裝置目前是由莫托羅拉半導(dǎo)體產(chǎn)品公司(Motorola Semieonduetor Products)制造的。轉(zhuǎn)換電路175在它的四線端提供了傳輸輸出177和接收輸入178。線177作為一個輸入加到一個典型的4053多路器179上，在正常操作情況下，多路器179將線177連到線180，而線180輸入到典型MC14403 CODEC181。從CODEC181發(fā)出的接收輸出被連到線178上。在線182帶有對多路器179的控制輸入。當(dāng)在主控制器20的控制下進行回送自檢期間，該輸入處于激勵狀態(tài)以便將線180與線178相連。
控制線180是來自于端口指令寄存器185的一個輸出。該寄存器的其他輸出包括振鈴控制輸出171、功率衰減控制線186和傳輸數(shù)據(jù)啟動線187。從圖6可知，當(dāng)用于該特定端口的端口指令寫選通信號出現(xiàn)在線167a上時，端口指令寄存器185從插件數(shù)據(jù)總線47中接收四位。因此，一個輸出實現(xiàn)回送檢測，一個輸出將CODEC181置于低功率狀態(tài)，另一個輸出在塞尖/振鈴對186的振鈴線和塞尖線之間提供振鈴電壓。正如圖7將敘述的，傳輸數(shù)據(jù)啟動(TDE)線187啟動連到干線的傳輸端口，從CODEC(TDDa)的數(shù)字輸出出現(xiàn)在線188a上。它被加到圖7所示的雙向干線上。CODEC181在線189a上接收來自雙向干線的數(shù)據(jù)。
在通話建立和斷開期間，提供傳輸數(shù)據(jù)啟動線187以控制在線188a上的輸出數(shù)據(jù)進出該雙向端口。因此，在接通該傳輸數(shù)據(jù)啟動線(實際上是將該特定端口與雙向干線相連)之前，通過把一個時隙選擇擇控制字寫入傳輸時隙選擇器49a，有可能建立起該傳輸通路。
根據(jù)前面所述，應(yīng)該清楚了時隙選擇器49a和50a的操作情形。只要說這些選擇器包含在具有集成寄存器的典型74592計數(shù)器中就可以了。在線55a上的終止計數(shù)輸出作為一個通常的終止計數(shù)輸出激勵。在線97上的傳輸幀時鐘(TFC)為該74592的計數(shù)器部分定時，由線116上的TLD傳輸負(fù)載信號TLD控制來自寄存器的并行輸入的寄存器裝入。因此，在時隙選擇器49a里的計數(shù)器周期性地將裝置的內(nèi)部寄存器所包含的數(shù)字裝入計數(shù)器，并以TFC信號決定的速率進行計數(shù)直到達(dá)到終止計數(shù)導(dǎo)致線55a變?yōu)楦唠娖綖橹埂Ｈ缓?，線55a將在一個時隙時間內(nèi)保持高電平。通過下一個TLD信號的產(chǎn)生，對計數(shù)器裝入，而且這種操作是循環(huán)往復(fù)的。所以，對于每個幀時期的一個時隙，線55a將被激勵并同時激勵CODEC181的傳輸數(shù)據(jù)啟動輸入端，以使CODEC在線188a上傳輸一個八位字。
與線51a的跳變相對應(yīng)，把數(shù)據(jù)寫入74592的寄存器。注意線51a帶有由圖5所示電路產(chǎn)生的傳輸通路選擇選通(TPS)。在插件數(shù)據(jù)總線47(它與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線22是邏輯一致的)上的有效數(shù)據(jù)字(這種字是一個通路選擇指令)存在期間，該選通是激勵的。指令數(shù)據(jù)總線47的五個最低序位，帶有傳輸時隙指令。因此，在數(shù)據(jù)總線47上，包括傳輸通路指令的八位字中傳輸時隙選擇指令占五位，而傳輸干線選擇指令占三位。這與上面所陣述的定義是一致的，即一個通路是由干線和時隙的組合所構(gòu)成的。
很容易理解，接收時隙選擇器50a同傳輸時隙選擇器49a的工作方式完全相同。當(dāng)該74592的計數(shù)器部分到達(dá)終止計數(shù)時，線56a處于激勵狀態(tài)并激勵CODEC181的接收數(shù)據(jù)啟動(RDE)輸入端。這樣，就使得CODEC在線189a上接收一個八位串行數(shù)據(jù)。接收幀時鐘(RFC)和接收裝入(RLD)的數(shù)字參考號分別為97’和116’，在最佳實施例中，這些信號的定時同線97和116上帶有的傳輸邊定時信號是相同的。但是，應(yīng)該記住，在本發(fā)明的實施例中，接收干線和傳輸干線不相連接，因此這些信號不必相同。
再來看圖7，它表明了干線數(shù)據(jù)線15同所示插件的八個端口的接收和傳輸通路之間的接口。再一次說明一下，同前面各圖所述一樣的所有裝置、線和定時信號，都標(biāo)有相同的參考信號和信號名。
結(jié)合前述的圖2可知，在一塊系統(tǒng)底板上用跳接器26將傳輸數(shù)據(jù)干線15t和接收數(shù)據(jù)干線15r連接起來。所以，在最佳實施例中這些線形成八條雙向干線。首先看傳輸邊，包括八個D觸發(fā)器的寄存器43通過190H將其八根輸出線190A連到傳輸干線15t上。線190中的每條線都是來自8個輸入“與”門44其中之一的輸出。與門44的輸出連接干線數(shù)據(jù)線15的特定線，而與門44的輸入連接數(shù)據(jù)譯碼器46的輸出。譯碼器46在標(biāo)準(zhǔn)組件74137中，該74137內(nèi)包括有用于選擇輸入的寄存器，所有這些都連到插件數(shù)據(jù)總線CD的子總線48上。
因此，譯碼器46a的YO輸出與線191a相連，譯碼器46a的Y1輸出與線192a相連…而Y7輸出與線199a相連。與此類似，線191b帶有譯碼器46b和YO輸出，而線196b帶有Y7輸出。觀看圖7可知，191線的全部(譯碼器46的所有YO輸出)都連到“與”門44a上。同樣，192線的全部都連到44b…而199線全部都連到“與”門44h。因此，每個“與”門都從譯碼器46選擇適當(dāng)?shù)木€以便連接同該門有關(guān)的干線數(shù)據(jù)線15的一根特定線。
當(dāng)最佳實施例正常工作時，在任一特定的時隙期間，191到199的多組線中，只能把其中一種線激勵。換句話說，在任何給定的時隙期間，來自將被激勵的所有YO輸出線191的最大數(shù)目是“1”。由于譯碼器46的輸出是處于低電平。所以當(dāng)“與”門44的其中一個門的所有輸入暫停不用時，所有輸入將是“1”而與門將在它的輸出線190中的各條線上提供一個邏輯“1”。
如上所述，74137裝置包括一個集成的寄存器，它用來鎖存子總線148的一個三位輸出選擇字。寄存器選通(RSB)的輸入連到帶有傳輸通路選擇選通信號的線151a上。因此，包括所有傳輸通路選擇指令的數(shù)據(jù)干線選擇指令的這三位，在一個傳輸通路選擇指令被寫入該特定插件上的端口“0”時，被鎖存進譯碼器46a的寄存器里。進一步說，這只是特定時隙發(fā)生的問題，在該時隙發(fā)生時，該端口將和適當(dāng)?shù)膯虞斎胍黄饌鬏?，從而使得相關(guān)端口的傳輸邊發(fā)來的信號置于該選擇的數(shù)據(jù)干線上。
例如，假設(shè)圖6所示的最低數(shù)的端口連接同寄存器43的Q2輸出相連的第二數(shù)據(jù)干線。在這些條件下，當(dāng)通路選擇指令被寫入寄存器46a(和圖6的寄存器傳輸時隙選擇器49a)時，插件數(shù)據(jù)子總線48在其插件數(shù)據(jù)線CD5到CD7上將帶有數(shù)“010”。假設(shè)已經(jīng)建立了連線，因為指令寄存器185(圖6)將在線187上輸出一個邏輯“1”去啟動同它的傳輸數(shù)據(jù)通路相連的端口，所以線187a將處于激勵狀態(tài)。
當(dāng)選擇器49a(圖6)選擇特定的時隙發(fā)生時，在線188a上(圖6和圖7)的數(shù)據(jù)將供給寄存器46a的“非”啟動輸入端(E1)。所以，該寄存器對應(yīng)于線188a上存在的邏輯“1”阻塞而對邏輯“0”卻被啟動。當(dāng)邏輯“1”存在時，選擇器46a處于阻塞狀態(tài)并由線192a將一個邏輯“1”輸出以強制“與”門44b的輸出為高電平。該輸出是在線190b上。并在連到寄存器43的時鐘輸入端的傳輸數(shù)據(jù)時鐘88的下一個跳變時，對于寄存器43的適當(dāng)輸出而被定時。
寄存器43的輸出通過集電極開路門183連到干線數(shù)據(jù)線15上。應(yīng)該明白，門183的其他輸入是電源重新接通時，被激勵的一條線，以此來維持干線數(shù)據(jù)線處于一個特定狀態(tài)。還應(yīng)知道，在系統(tǒng)底板上的線15中的每一根的有效工作容量(圖中未示出)。于是，可通過集電極開路門183以上述方法把多個端口連到干線數(shù)據(jù)線15上。
如上所述，寄存器43提供了一個一位時間延遲。在構(gòu)成本發(fā)明實施例時，重要的就是使用一種裝置來完成這種寄存器的功能。寄存器43在傳輸邊提供了數(shù)據(jù)的重新計時，因此消除了積累傳輸延遲及其諸如此類的效應(yīng)。實際上，在最佳實施例中用于每個插件的寄存器43設(shè)置在插件和系統(tǒng)信號板之間的連接器附近。
該特定典型插件的接收邊如圖7右半部分所示，當(dāng)然，由于在把一個特定線連到一個接收端口之前，信號可以任何方式出現(xiàn)，并可忽略這一點，所以接收邊的電路比傳輸邊的電路簡單的多。干線數(shù)據(jù)線15作為輸入連到74540型反相驅(qū)動器10，它的輸出出現(xiàn)在集合線15’上。線15’形成一個八位總線，該八位總線提供給八到一多路器的45a到45h輸入端。這些多路選擇器，每一個都包含一個象寄存器46一樣用于三位選擇字的集成寄存器。三位子總線48也加到這些裝置的選擇輸入端。當(dāng)把一個接收通路指令信號寫入這些寄存器中的一個特定寄存器時，這個三位字(它定義了特定端口所在的并接收的特定干線)被鎖存到寄存器45中的一個適當(dāng)?shù)募拇嫫髦小?br>自然，從線52a到52h，每條線都表示一個接收通路選擇選通，該選通脈沖是由用于該特定插件的圖5的電路所產(chǎn)生的。以寄存器45為例，在這個多路選擇器的內(nèi)部寄存器中，鎖存的選擇字將把線15’中的一條特定線同線189a相連。線189a加到圖6中的CODEC181的數(shù)據(jù)輸入端。由于這是一個接收邊，所以線189可以一直帶著將被該CODEC所忽略的數(shù)據(jù)，直到線56A(圖6)上的激勵狀態(tài)激勵它的接收數(shù)據(jù)啟動(RDE)輸入端，這表明適當(dāng)?shù)慕邮諘r隙發(fā)生了。
根據(jù)前面所述的本發(fā)明最佳實施例，本技術(shù)領(lǐng)域：
的人們可以很容易的明白，本發(fā)明的交換裝置在時隙連續(xù)和時隙分割的系統(tǒng)中都可使用。換言之，本交換裝置有助于實現(xiàn)不同長度時隙的數(shù)據(jù)通信。如上所述，可以在不修改交換裝置結(jié)構(gòu)的條件下完成這種功能。只是時隙選擇器的結(jié)構(gòu)與寫入它們之中的指令必須改變。
例如，可把一個第二寄存器加到圖6所示的時隙選擇器中。該寄存器可以裝入由該系統(tǒng)位時鐘TDC所定時的一個計數(shù)器，而且可以用一個門來檢測兩個計數(shù)器的計數(shù)狀態(tài)的相“與”，以便進一步細(xì)分時隙。注意，對于所公開的實施例，只須修改端口的結(jié)構(gòu)和存儲變換即可。在系統(tǒng)時鐘和定時總線25以及多路裝置上，已經(jīng)提供了所有必要的定時信號，它們只根據(jù)數(shù)據(jù)線選擇指令而不根據(jù)指定時隙的系統(tǒng)時鐘來控制對數(shù)據(jù)干線的選取。同時，只需借助于改變端口處的時隙選擇器的電路，即可實現(xiàn)對任何時隙分割/連續(xù)設(shè)置，對于這種設(shè)置，可把時隙選擇指令編碼成為適用于時隙選擇指令的位數(shù)。
上面，我們已經(jīng)詳細(xì)的描述了用于PBX中的本發(fā)明的最佳實施例。在論述中，清楚的指出了本發(fā)明所克服的先有技術(shù)的缺陷，并達(dá)到了上面陳述的各種目的。通過本發(fā)明的最佳實施例的公開，將把本發(fā)明的其它實施例也呈現(xiàn)在該領(lǐng)域里的技術(shù)人員面前，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)只取決于下面的權(quán)項。
權(quán)利要求
1.一種時間分割多路交換裝置包括N條輸入/輸出干線，N是大于0的整數(shù)；成幀和時鐘電路，用來周期地指定在所述N條干線的每條干線上的M個時隙，M是大于1的整數(shù)，并用來提供時鐘信號；與所述干線、成幀和時鐘電路以及多個利用裝置相連的多個輸入/輸出端口，其特征是一主控制器，用來為所述多個輸入端口的每一端口提供通路選擇指令，該指令定義了N條干線中的一條特定干線和M個時隙中的一個特定時隙；多個通路控制器，在由通路選擇指令定義的M個時隙中的某一特定時隙發(fā)生時，至少把所述通路控制器之一連到每個端口，并且響應(yīng)于通路選擇指令和時鐘信號，將利用裝置與通路選擇指令定義的N條干線中的某條特定干線相連，
2.如權(quán)利要求
1的交換裝置，其中的通路選擇指令的特征是一個二進制字，具有至少Log2〔N×M〕位;所述的Log2N位包括在干線中定義某條特定干線的干線選擇指令，而Log2M位包括定義所述特定時隙的時隙選擇指令。
3.如權(quán)利要求
1的交換裝置，其中的每個入口控制器的特征是具有一個用于存儲通路選擇指令的存儲器。
4.如權(quán)利要求
2的交換裝置，其中所述的每個入口控制器的特征是一時隙寄存器，用來存儲時隙選擇指令，一個與時隙寄存器相連的計數(shù)器，該計數(shù)器包括一終值計數(shù)輸出，該輸出在計數(shù)器計數(shù)至預(yù)定終值時提供終止計數(shù)信號。通路控制器響應(yīng)于所述時鐘信號周期地將預(yù)置計數(shù)值從所述時隙寄存器裝入所述計數(shù)器，該預(yù)置計數(shù)值對應(yīng)于所述的時隙選擇指令，并且該計數(shù)器響應(yīng)于時鐘信號進行計數(shù);通路控制器根據(jù)所述的終止計數(shù)信號將多個利用裝置之一與所述干線相連。
5.如權(quán)利要求
2的交換裝置，其中，每個通路控制器的特征是-干線寄存器，用來存儲所述的干線選擇指令;-多路復(fù)用器，與所述干線寄存器、利用裝置及N條干線相連，用于在由所述選擇指令定義的某一特定時隙發(fā)生時，在所述N條干線中有選擇地連接對應(yīng)于干線選擇指令的某條特定干線。
6.如權(quán)利要求
1的交換裝置，其中，多個輸入/輸出端口中的每個端口的特征是至少有一個存儲通路選擇指令的寄存器。
7.如權(quán)利要求
6的交換裝置，其中所述的主控制器的特征是具有預(yù)定空間的微計算機，以及-地址譯碼器，它把所述地址空間的預(yù)定用戶電話機定義為所述寄存器的某個特定單元。
專利摘要
一種改進的時分多路交換裝置，特別適用于專 用小電話交換機，可將任何數(shù)目的端口與該交換裝 置相連，每一端口都可在數(shù)據(jù)線和時隙的任意組合 上傳輸和接收。時隙和數(shù)據(jù)線的每一組合包括有通 路，其數(shù)量等于數(shù)據(jù)線和時隙的乘積。通過將包括一 個時隙控制字和一個數(shù)據(jù)線控制字的通路選擇控制 字寫入端口處的寄存器，即可實現(xiàn)在傳輸端口和接 收端口之間的連接。
文檔編號H04Q11/04GK85106364SQ85106364
公開日1986年9月24日 申請日期1985年8月24日
發(fā)明者馬克·H·拉金 申請人:固態(tài)系統(tǒng)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan