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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, eine Vorrichtung zum Übertragen eines seriellen Datenstroms und eine Pixel-Matrix-Anzeige.
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Auf dem Gebiet der Datenübertragung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, um Daten von einer Datenquellen zu einer Datensenken zu übertragen. Man unterscheidet beispielsweise zwischen drahtgebundener und drahtloser, paralleler und serieller, synchroner und asynchroner Datenübertragung. Die Datenübertragung kann paketorientiert erfolgen, wobei ein Datenpaket neben Nutzdaten, wie beispielsweise Sprach- oder Bilddaten, auch Steuer- und Protokolldaten enthalten kann. Herkömmliche Systeme zur Datenübertragung sind jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass ihre Realisierung aufwändig ist.
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Die
DE 699 06 996 T2 beschreibt einen Decoder zum Auslesen von auf einem Datenspeichermedium gespeicherten Daten. Der Decoder beinhaltet eine Präambel- und Blockmarkierungs-Feststellungsschaltung, die eine Präambel und eine Blockmarkierung eines eingelesenen Datenstroms detektiert. Weiterhin beinhaltet der Decoder einen Bitextraktor zum Extrahieren und Detektieren eines Randomisierseeds, der im Datenstrom auf die Blockmarkierung folgt. Der Randomisierseed wird in einer Randomisier-Extraktionsschaltung innerhalb des Decoders gespeichert. Der Bitextraktor extrahiert außerdem eingefügte Bits aus einem Datenfeld, das im Datenstrom auf den Randomisierseed folgt. Nach der Extraktion der eingefügten Bits werden die Daten des Datenfeldes in einem Entrandomisierer auf Basis des Randomisierseeds verarbeitet und ein entrandomisiertes Datenfeld wird vom Decoder ausgegeben.
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Die
EP 1 016 062 B1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem Lichtmodul, das mit einem Strommodul gekoppelt ist und das mehrere LEDs enthält. Das Strommodul steuert eine Lichtintensität der LEDs und enthält einen Mikrokontroller, der über eine Netzwerkschnittstelle serielle Daten einliest und die gleichen Daten über die Netzwerkschnittstelle wieder ausgibt. Dem Mikrocontroller ist eine eindeutige Adresse zugeordnet anhand der er die an ihn adressierten Daten aus dem seriellen Datenstrom, den er über die Netzwerkschnittstelle einliest, erkennen kann. Über die Netzwerkschnittstelle kann das Strommodul mit einem weiteren Netwerkknoten verbunden werden, der den von dem Strommodul ausgegebenen, seriellen Datenstrom empfängt.
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Die
DE 697 37 337 T2 beschreibt eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit einer Informationsquelle, einem Faltungscodierer und einer Bitlöschschaltung. Die Informationsquelle gibt serielle Daten aus, welche von dem Faltungscodierer empfangen werden. Durch den Faltungscodierer werden aus den empfangenen Daten Muttercodesequenzen erzeugt. Die Muttercodesequenzen werden der Bitlöschschaltung zugeführt, welche ein Bitlöschen an einer vorher festgelegten Position gemäß einem Löschverzeichnis durchführt und die verbleibenden Bits ausgibt.
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Die
DE 691 22 585 T2 offenbart eine Bitfilterschaltung, die in einer Testkarte zum Testen eines ISDN-Geräts eingesetzt wird. Die Bitfilterschaltung kann bezüglich eines D-Kanals eines ISDN-Signals eingesetzt werden, das eine Teilmenge eines HDLC-Protokolls verwendet. Die Bitfilterschaltung beinhaltet einen Flagherauszieher, der Flagbytes von dem Beginn und dem Ende eines jeden Datenrahmens herauszieht. Dem Flagherauszieher ist eine 0 Bit-Entferner nachgeschaltet, der eine 0 entfernt, die jedem fünften Bit in den Daten folgt.
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Nach dem 0 Bit-Entferner folgt ein Rahmenüberprüfungsgültigkeitsblock, der eine Rahmensequenzinformation am Ende eines Blocks überprüft und entfernt.
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Die
EP 1 744 512 A1 offenbart einen Empfänger, der von einem Sender per Funk gesendete Informationen empfängt, wobei bei der Kommunikation zwischen Sender und Empfänger ein in eine Mehrzahl von Subträgern ausgeteiltes Frequenzband eingesetzt wird. Der Sender versendet eine Synchronisationsbitfolge auf einer Mehrzahl von Subträgern, die von dem Empfänger zur Zeitsynchronisation und zur Frequenzsynchronisation verwendet wird. Nach Versendung der Synchronisationsbitfolge sendet der Sender dem Empfänger Nutzdaten. Der Empfänger kann Bits aus der empfangenen Bitfolge entfernen und die verkürzte Bitfolge zur Synchronisation verwenden.
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U. Tietze, Ch. Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik, 9. Auflage: ISBN 3-540-19475-4, Springer-Verlag, 1989 beschreibt einen Demultiplexer und ein Schieberegister mit Paralleleingabe in allgemeiner Form.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung, eine Vorrichtung zum Übertragen eines seriellen Datenstroms, sowie eine Pixel-Matrix-Anzeige zur Verfügung zu stellen, die platzsparend implementiert werden können und flexibel einsetzbar sind.
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Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß dem Anspruch 1, eine Vorrichtung zum Übertragen eines seriellen Datenstroms gemäß dem Anspruch 18 und eine Pixel-Matrix-Anzeige gemäß dem Anspruch 23 gelöst.
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Die Schaltungsanordnung zum Ermöglichen einer verbesserten seriellen Übertragung umfasst eine Eingangsschaltung, die zum Einlesen eines seriellen Datenstroms vorgesehen ist. Der serielle Datenstrom umfasst eine Mehrzahl von Nutzdatenbits. Weiterhin ist die Eingangsschaltung zum Einlesen einer Information vorgesehen, die den Beginn des seriellen Datenstroms anzeigt. Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Datenverarbeitungsschaltung, die zum Entfernen mindestens eines Nutzdatenbits aus dem eingelesenen, seriellen Datenstroms vorgesehen ist. Die Datenverarbeitungsschaltung ist dabei derart ausgestaltet, dass sie das mindestens eine Nutzdatenbit an einer vorgegebenen Position nach dem Beginn des seriellen Datenstroms entfernt. Die Schaltungsanordnung umfasst außerdem eine erste Ausgangsschaltung, die zum Ausgeben des eingelesenen, seriellen Datenstroms vorgesehen ist, wobei das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit ausgelassen wird.
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Die Datenverarbeitungsschaltung kann mit der Eingangsschaltung gekoppelt sein und von der Eingangsschaltung die Informationen über den Beginn des seriellen Datenstroms und den seriellen Datenstrom selbst erhalten. Das Entfernen des mindestens einen Nutzdatenbits durch die Datenverarbeitungsschaltung erfolgt an einer vorbestimmten Position bezogen auf den Beginn des seriellen Datenstroms. Der Datenverarbeitungsschaltung muss somit keine Adressinformation zugeführt werden, d. h. die Datenverarbeitungsschaltung muss mit keiner Adressleitung gekoppelt werden, die die Position des bzw. der zu entfernenden Nutzdatenbits anzeigt. Folglich muss auch die Schaltungsanordnung mit keiner Adressleitung gekoppelt werden. Dadurch wird eine Anbindung der Schaltungsanordnung an weitere Schaltungselemente innerhalb eines Schaltungssystems mit lediglich geringem Verdrahtungsaufwand ermöglicht. Innerhalb der Schaltungsanordnung muss auch kein Adressvergleich durchgeführt werden und damit kann die Ermittlung der Position der zu entfernenden Nutzdatenbits mittels geringen Logikaufwands erfolgen. Weiterhin muss der Datenverarbeitungsschaltung, und somit der Schaltungsanordnung, keine Information zugeführt bzw. einprogrammiert werden, die die Lage der Schaltungsanordnung innerhalb eines Schaltungssystems anzeigt. Das Entfernen des mindestens einen Nutzdatenbits erfolgt an einer vorgegebenen Position nach Beginn des seriellen Datenstroms, wobei diese vorgegebene Position unabhängig von der Lage der Schaltungsanordnung innerhalb eines Schaltungssystems ist. Somit wird eine frei skalierbare Anordnung der Schaltungsanordnung innerhalb eines Schaltungssystems ermöglicht. Die Schaltungsanordnung kann somit sehr flexibel innerhalb des Schaltungssystems eingesetzt werden.
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Das System zum Ermöglichen einer verbesserten Übertragung eines seriellen Datenstroms umfasst eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen. Jede der Mehrzahl von Schaltungsanordnungen umfasst eine Eingangsschaltung, die zum Einlesen eines seriellen Datenstroms vorgesehen ist. Der serielle Datenstrom umfasst eine Mehrzahl von Nutzdatenbits. Jede der Mehrzahl von Schaltungsanordnungen umfasst weiterhin eine Datenverarbeitungsschaltung, die zum Entfernen mindestens eines Nutzdatenbits aus dem eingelesenen, seriellen Datenstroms vorgesehen ist, und eine erste Ausgangsschaltung, die zum Ausgeben des eingelesenen, seriellen Datenstroms vorgesehen ist, wobei das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit ausgelassen wird. Die Mehrzahl von Schaltungsanordnungen sind in Serie geschaltet. Dabei ist eine erste Ausgangsschaltung einer Schaltungsanordnung mit einer Eingangsschaltung einer weiteren Schaltungsanordnung gekoppelt, wobei die weitere Schaltungsanordnung der Schaltungsanordnung in Serie nachgeschaltet ist. Die Eingangsschaltung der weiteren Schaltungsanordnung ist vorgesehen zum Einlesen des von der ersten Ausgangsschaltung der Schaltungsanordnung ausgegebenen, seriellen Datenstroms.
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Jede der Mehrzahl von Schaltungsanordnungen bildet eine Datensenke, wobei die Datensenken in Serie geschaltet sind. Jede der Datensenken entnimmt mindestens ein Nutzdatenbit aus dem seriellen Datenstrom und reicht den seriellen Datenstrom unter Auslassung der entnommenen Nutzdatenbits an die in Serie nachgeschaltete Datensenke weiter. Damit werden innerhalb des Systems Nutzdaten zu mehreren Datensenken übertragen. Dem System können Datensenken hinzugefügt werden ohne dass die hinzugefügten oder die bereits vorhandenen Datensenken programmiert bzw. umprogrammiert werden müssen. Das System ermöglicht eine frei skalierbare Anordnung von einer Mehrzahl in Serie geschalteter Datensenken und das System besitzt somit ein hohes Maß an Flexibilität.
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Das Verfahren zum Ermöglichen einer verbesserten Übertragung eines seriellen Datenstroms umfasst ein Einlesen eines seriellen Datenstroms, der eine Mehrzahl von Nutzdatenbits umfasst. Weiterhin wird eine Information eingelesen, die den Beginn des seriellen Datenstroms anzeigt. Mindestens ein Nutzdatenbit wird aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom an einer vorgegebenen Position nach dem Beginn des seriellen Datenstroms entfernt. Der eingelesene, serielle Datenstrom wird ausgegeben, wobei das mindesten eine entfernte Nutzdatenbit ausgelassen wird.
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Da bei dem Verfahren das mindestens eine Nutzdatenbit an einer vorgegebenen Position nach dem Beginn des seriellen Datenstroms entfernt wird, ist keine Adressinformation erforderlich, die die Position des bzw. der zu entfernenden Nutzdatenbits anzeigt. Es werden somit keine Adressleitungen benötigt und eine Implementierung des Verfahrens erfordert lediglich einen geringen Verdrahtungsaufwand. Ferner wird auch keine Information darüber benötigt, ob aus dem seriellen Datenstrom bereits ein oder mehrere Nutzdatenbits entfernt wurden, bevor der serielle Datenstrom eingelesen wird. Das Entfernen des mindestens einen Nutzdatenbits erfolgt nämlich an einer vorgegebenen Position nach dem Beginn des seriellen Datenstroms und erfolgt somit unabhängig davon, ob bereits Nutzdatenbits aus dem seriellen Datenstrom entfernt wurden. Das Verfahren ermöglicht damit eine Übertragung eines seriellen Datenstroms innerhalb einer Anordnung von mehreren Datensenken, die frei skalierbar ist.
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Verschiedene Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in den nebengeordneten Patentansprüchen angegeben.
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In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die erste Ausgangsschaltung derart ausgestaltet, dass sie den eingelesenen, seriellen Datenstrom lediglich unter Auslassung des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits ausgibt. Mit anderen Worten ausgedrückt, gibt die erste Ausgangsschaltung den seriellen Datenstrom, der von der Eingangsschaltung eingelesen wurde, aus, wobei nur diejenigen Nutzdatenbits ausgelassen werden, die von der Datenverarbeitungsschaltung entfernt wurden. Somit steht der serielle Datenstrom, mit Ausnahme der entfernten Nutzdatenbits, weiteren Schaltungseinheiten, die mit der ersten Ausgangsschaltung gekoppelt sind, zur Verfügung.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die Datenverarbeitungsschaltung derart ausgestaltet, dass sie lediglich ein oder mehrere Nutzdatenbits aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom entfernt. Der eingelesene, serielle Datenstrom kann neben Nutzdatenbits auch weitere Informationen, wie beispielsweise Paketinformationen, Steuer- und Protokolldaten, enthalten. Diese weiteren Informationen werden von der Datenverarbeitungsschaltung jedoch nicht entfernt.
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Eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung umfasst eine zweite Ausgangsschaltung, die zum Ausgeben des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits beispielsweise an eine Datensenke vorgesehen ist. Die zweite Ausgangsschaltung kann mit einer Schaltungseinheit gekoppelt werden, der das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit bereitgestellt wird.
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In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die zweite Ausgangsschaltung mit einem Anzeigeelement gekoppelt und das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit enthält eine Information zur Steuerung eines Zustands des Anzeigeelements.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die zweite Ausgangsschaltung mit einem lichtemittierenden Modul koppelbar, wobei das lichtemittierende Module in einer Ausführungsform eine LED (= Light Emitting Diode) umfasst.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Schaltungsanordnung enthält das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit Information zur Helligkeit für mindestens einen der Farbanteile rot, grün und blau. In einer Ausführungsform kann somit die Helligkeit eines Farbanteils des bereits oben genannten Anzeigeelements, wie beispielsweise einer LED, gesteuert werden.
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In einer anderen Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die Eingangsschaltung mit einer Eingangsleitung koppelbar, auf der der von der Eingangsschaltung eingelesene, serielle Datenstrom übertragen wird. Der serielle Datenstrom wird auf einer einzigen Eingangsleitung zu der Schaltungsanordnung übertragen, wodurch eine Anbindung der Schaltungsanordnung über ihren Dateneingang mit nur geringem Verdrahtungsaufwand ermöglicht wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Schaltungsanordnung wird auf der Eingangsleitung der eingelesene, serielle Datenstrom zusammen mit einem Taktsignal übertragen. Es wird somit bei einer synchronen Übertragung des seriellen Datenstroms keine gesonderte Leitung für das Taktsignal benötigt, wodurch der Verdrahtungsaufwand zusätzlich reduziert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Schaltungsanordnung wird auf der Eingangsleitung der eingelesene, serielle Datenstrom zusammen mit der Information, die den Beginn des seriellen Datenstroms anzeigt, übertragen. Dabei wird für die Information über den Beginn des seriellen Datenstroms keine gesonderte Leitung benötigt und der Verdrahtungsaufwand wird dadurch weiter reduziert.
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In einer anderen Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die erste Ausgangsschaltung mit einer Ausgangsleitung koppelbar, auf der der von der ersten Ausgangsschaltung ausgegebene, serielle Datenstrom übertragen wird. Der serielle Datenstrom wird auf einer einzigen Ausgangsleitung ausgegeben, wodurch eine Anbindung der Schaltungsanordnung über ihren ersten Datenausgang mit nur geringem Verdrahtungsaufwand ermöglicht wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Schaltungsanordnung wird auf der Ausgangsleitung der ausgegebene, serielle Datenstrom zusammen mit einem Taktsignal ausgegeben. Es wird somit bei einer synchronen Übertragung der seriellen Datenstroms keine extra Leitung für das Taktsignal benötigt, wodurch der Verdrahtungsaufwand zusätzlich reduziert wird.
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In einer anderen Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die Datenverarbeitungsschaltung derart ausgestaltet, dass sie das nach dem Beginn des seriellen Datenstroms zuerst eingelesene, mindestens eine Nutzdatenbit entfernt. Die vorgegebene Position, an der die Datenverarbeitungsschaltung das mindestens eine Nutzdatenbit entfernt, ist dabei die Position des ersten Nutzdatenbits, das von der Eingangsschaltung bzw. von der Datenverarbeitungsschaltung nach Beginn des seriellen Datenstroms empfangen wird. Die Position des bzw. der zu entfernenden Nutzdatenbits ergibt sich somit unmittelbar aus der Information über den Beginn des seriellen Datenstroms. Es wird keine aufwändige Logik benötigt, um die vorgegebene Position zu ermitteln. Die Datenverarbeitungsschaltung, und folglich auch die Schaltungsanordnung, können somit besonders einfach und mit nur geringem Logikaufwand implementiert werden.
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In einer Ausgestaltung des Systems sind die Mehrzahl von Schaltungsanordnungen identisch aufgebaut. Es ist nicht erforderlich, die Schaltungsanordnungen an eine Änderung der Anzahl oder der Lage der Schaltungsanordnungen innerhalb des Systems anzupassen. Die Schaltungsanordnungen können innerhalb des Systems auf einfache Weise ausgetauscht, hinzugefügt oder entfernt werden. Das System kann somit einfach umkonfiguriert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Systems ist die erste Ausgangsschaltung jeder Schaltungsanordnung der Mehrzahl der Schaltungsanordnungen derart ausgebildet, dass sie den eingelesenen, seriellen Datenstrom lediglich unter Auslassung des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits ausgibt. Die erste Ausgangsschaltung gibt dabei den seriellen Datenstrom, der von der Eingangsschaltung eingelesen wurde, aus, wobei nur diejenigen Nutzdatenbits ausgelassen werden, die von der Datenverarbeitungsschaltung entfernt wurden. Somit steht der serielle Datenstrom, mit Ausnahme der entfernten Nutzdatenbits, weiteren Schaltungsanordnungen des Systems, die in Serie nachgeschaltet sind, zur Verfügung.
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In einer anderen Ausgestaltung des Systems umfasst jede Schaltungsanordnung der Mehrzahl von Schaltungsanordnungen eine zweite Ausgangsschaltung, die zum Ausgeben des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits vorgesehen ist. Die zweite Ausgangsschaltung kann jeweils mit einer Schaltungseinheit gekoppelt werden, der das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit bereitgestellt wird.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird der eingelesene, serielle Datenstrom lediglich unter Auslassung des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits ausgegeben. Somit steht der serielle Datenstrom, mit Ausnahme der entfernten Nutzdatenbits für eine nachfolgende Verarbeitung zur Verfügung.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden lediglich ein oder mehrere Nutzdatenbits aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom entfernt. Der eingelesene, serielle Datenstrom kann neben Nutzdatenbits auch weitere Informationen, wie beispielsweise Paketinformationen, Steuer- und Protokolldaten, enthalten. Diese weiteren Informationen werden jedoch nicht entfernt.
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Eine Weiterbildung des Verfahrens umfasst ein Ausgeben des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits und ein Ansteuern eines Anzeigeelements mit dem mindestens einen entfernten Nutzdatenbit.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das nach dem Beginn des seriellen Datenstroms zuerst eingelesene, mindestens eine Nutzdatenbit entfernt. Die vorgegebene Position, an der das mindestens eine Nutzdatenbit entfernt wird, ist dabei die Position des ersten Nutzdatenbits, das nach Beginn des seriellen Datenstroms eingelesen wird. Es wird somit keine aufwändige Logik benötigt, um die vorgegebene Position zu ermitteln. Das Verfahren kann somit besonders einfach und mittels geringen Logikaufwands durchgeführt werden.
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Ausführungsbeispiele werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert und abgewandelt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einzelne Merkmale und Merkmalskombinationen einer Ausführungsform mit Merkmalen und Merkmalskombinationen einer anderen Ausführungsform geeignet zu kombinieren, um zu weiteren Ausführungsformen zu gelangen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung;
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2 zeigt einen Ausschnitt aus einem zeitlichen Verlauf eines seriellen Datenstroms auf einer Eingangsleitung und auf einer Ausgangsleitung der Schaltungsanordnung von 1;
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3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung;
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5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems;
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5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Systems; und
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen eines seriellen Datenstroms.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung 100 umfasst eine Eingangsschaltung 102, eine Datenverarbeitungsschaltung 104 und eine erste Ausgangsschaltung 106. Die Eingangsschaltung 102 ist mit einer Eingangsleitung 108 gekoppelt und liest einen seriellen Datenstrom ein, der auf der Eingangsleitung 108 zu der Eingangsschaltung 102 übertragen wird.
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Der serielle Datenstrom, der auf der Eingangsleitung 108 übertragen wird, umfasst eine Mehrzahl von Nutzdatenbits, die im Englischen als „payload” bezeichnet werden. Neben den Nutzdatenbits kann der serielle Datenstrom weitere Datenbits enthalten. Diese weiteren Datenbits enthalten beispielsweise Steuer- und Protokolldaten und dienen beispielsweise dazu, die Übertragung des seriellen Datenstroms zu organisieren oder die Datenintegrität des seriellen Datenstroms zu gewährleisten. Der serielle Datenstrom umfasst beispielsweise mehrere Datenpakete, die hintereinander, d. h. in Serie, übertragen werden. Jedes Datenpaket enthält dabei neben den Nutzdaten weitere Datenbits, die Steuerdaten oder Informationen über das Paket, wie beispielsweise den Typ des Pakets, die Paketlänge oder eine Prüfsumme beinhalten. Innerhalb eines Datenpakets können diese weitere Datenbits den Nutzdaten entweder vorangestellt werden, im Englischen als „header” bezeichnet, oder den Nutzdaten angehängt werden, im Englischen als „trailer” bezeichnet.
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Neben den Nutzdaten liest die Eingangsschaltung 102 eine Information ein, die den Beginn des seriellen Datenstroms anzeigt. Umfasst der serielle Datenstrom mehrere Datenpakete, wie oben beschrieben, dann zeigt die Information über den Beginn des seriellen Datenstroms beispielsweise den Beginn eines jeden Datenpakets an. Mittels der Information über den Beginn des seriellen Datenstroms kann die Schaltungsanordnung 100 die Position des ersten Nutzdatenbits des seriellen Stroms von Nutzdatenbits innerhalb eines Datenpakets ermitteln.
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Die Information über den Beginn des seriellen Datenstroms kann zusammen mit dem seriellen Datenstrom auf der Eingangsleitung 108 übertragen werden. Dabei wird keine. gesonderte Leitung für die Übertragung der Information über den Beginn des seriellen Datenstroms benötigt und die Eingangsschaltung 102, und somit auch die Schaltungsanordnung 100, kann mit lediglich geringem Verdrahtungsaufwand über die Eingangsleitung 108 mit weiteren Schaltungselementen verbunden werden. Die Information über den Beginn des seriellen Datenstroms kann jedoch auch auf einer gesonderten Leitung, die mit der Eingangsschaltung 102 gekoppelt ist, übertragen werden.
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Die Übertragung des seriellen Datenstroms zu der Eingangsschaltung 102 kann synchron erfolgen. Auf der Eingangsleitung 108 kann ein Taktsignal zusammen mit dem seriellen Datenstrom übertragen werden und die Eingangsschaltung 102 kann das Taktsignal aus dem seriellen Datenstrom zurückgewinnen. Dabei wird keine gesonderte Leitung für die Übertragung des Taktsignals benötigt und die Eingangsschaltung 102, und somit auch die Schaltungsanordnung 100, kann mit lediglich geringem Verdrahtungsaufwand über die Eingangsleitung 108 mit weiteren Schaltungselementen verbunden werden. Alternativ kann das Taktsignal auf einer gesonderten Leitung, die mit der Eingangsschaltung 102 gekoppelt ist, übertragen werden. Das Taktsignal kann dann ohne weitere Signalverarbeitung direkt zur Taktung der Eingangsschaltung 108, und somit der Schaltungsanordnung 100, verwendet werden. Als weitere Alternative kann die Datenübertragung auf der Eingangsleitung 108 zu der Eingangsschaltung 102 auch asynchron erfolgen.
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Die Eingangsschaltung 102 ist mit der Datenverarbeitungsschaltung 104 gekoppelt und überträgt den eingelesenen, seriellen Datenstrom und die Information über den Beginn des seriellen Datenstroms zu der Datenverarbeitungsschaltung 104. Die Datenverarbeitungsschaltung 104 entfernt mindestens ein Nutzdatenbit aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom. Das Entfernen erfolgt an einer vorgegebenen Position nach dem Beginn des seriellen Datenstroms. Beispielsweise wartet die Datenverarbeitungsschaltung 104 einen bestimmten Zeitraum, etwa eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen, nach Empfang der Information über den Beginn des seriellen Datenstroms und schneidet dann ein oder mehrere Nutzdatenbits aus dem seriellen Datenstrom aus. Die vorgegebene Position bezogen auf den Beginn des seriellen Datenstroms ist in die Datenverarbeitungsschaltung 104 fest einprogrammiert und kann bei Ausführungsbeispielen auch nicht umprogrammiert werden.
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Wie bereits weiter oben erwähnt, kaum der serielle Datenstrom neben Nutzdatenbits auch weitere Informationen, wie beispielsweise Steuer- oder Protokolldaten enthalten. Die Datenverarbeitungsschaltung 104 kann so ausgestaltet sein, dass sie nur Nutzdatenbits aus dem seriellen Datenstrom entfernt, nicht jedoch die weiteren Informationen. Dabei leitet die Datenverarbeitungsschaltung 104 die weiteren Informationen unverändert an die erste Ausgangsschaltung 106 weiter, d. h. es erfolgt beispielsweise kein Einfügen, Ändern oder Umordnen von Daten. Der weitergeleitete Datenstrom ist hier bis auf die entfernten Nutzdatenbits identisch mit dem eingelesenen Datenstrom.
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Weiterhin kann die Datenverarbeitungsschaltung 104 so ausgestaltet sein, dass sie diejenigen Nutzdaten des eingelesenen, seriellen Datenstroms, die nicht entfernt wurden, ebenfalls unverändert an die erste Ausgangsschaltung 106 weiterleitet. Die Datenverarbeitungsschaltung 104 leitet somit den eingelesenen, seriellen Datenstrom an die erste Ausgangsschaltung 106 weiter, wobei nur diejenigen Nutzdaten ausgelassen werden, die von der Datenverarbeitungsschaltung 104 ausgeschnitten wurden.
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Die Datenverarbeitungsschaltung 104 ist mit der ersten Ausgangsschaltung 106 gekoppelt und überträgt den eingelesenen, seriellen Nutzdatenstrom unter Auslassung des mindestens einen entfernten Nutzdatenbits an die erste Ausgangsschaltung 106. Die erste Ausgangsschaltung 106 ist mit einer Ausgangsleitung 110 gekoppelt und gibt den von der Datenverarbeitungsschaltung 104 empfangenen seriellen Nutzdatenstrom auf der Ausgangsleitung 110 aus.
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In einer Ausführungsform gibt die erste Ausgangsschaltung 106 weiterhin ein Taktsignal aus, das sie von der Datenverarbeitungsschaltung 104 oder der Eingangsschaltung 102 empfängt. Das Taktsignal kann zusammen mit dem seriellen Datenstrom auf der Ausgangsleitung 110 übertragen werden.
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Dabei wird keine gesonderte Leitung für die Übertragung des Taktsignals benötigt und die erste Ausgangsschaltung 106, und somit auch die Schaltungsanordnung 100, kann mit lediglich geringem Verdrahtungsaufwand über die Ausgangsleitung 110 mit weiteren Schaltungselementen verbunden werden.
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2 zeigt einen Ausschnitt aus einem zeitlichen Verlauf eines seriellen Datenstroms auf einer Eingangsleitung und auf einer Ausgangsleitung der Schaltungsanordnung von 1. Ein Eingangssignal 202 zeigt einen Ausschnitt aus dem seriellen Datenstrom auf der Eingangsleitung 108 und ein Ausgangssignal 204 zeigt einen Ausschnitt aus dem seriellen Datenstrom auf der Ausgangsleitung 110. In dem Ausschnitt sind lediglich die Nutzdatenbits des seriellen Datenstroms gezeigt. Das Eingangssignal 202 zeigt n Nutzdatenbits in Serie, wobei das Nutzdatenbit 1 das erste Nutzdatenbit ist, das von der Eingangsschaltung 102 nach dem Beginn des seriellen Datenstroms eingelesen wird. Das Ausgangssignal 204 zeigt n – 1 Nutzdatenbits in Serie, wobei das Nutzdatenbit 1 aus dem seriellen Datenstrom entfernt wurde. Bei dem in 2 dargestellten zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals 204 ist die Datenverarbeitungsschaltung 104 von 1 derart ausgestaltet, dass sie das nach dem Beginn des seriellen Datenstroms zuerst eingelesene Nutzdatenbit entfernt. Die Position des zu entfernenden Datenbits kann unmittelbar aus dem Beginn des seriellen Datenstroms abgeleitet werden. In der Datenverarbeitungsschaltung 104 muss somit keine aufwändige Logik vorgesehen werden, um die Position des zu entfernenden Nutzdatenbits zu ermitteln. Die Datenverarbeitungsschaltung 104, und folglich auch die Schaltungsanordnung 100, können somit besonders einfach und mit nur geringem Logikaufwand implementiert werden. In einer anderen Ausführungsform schneidet die Datenverarbeitungsschaltung 104 ein oder mehrere aufeinanderfolgende Nutzdatenbits aus, die vom Beginn des seriellen Datenstroms beabstandet liegen. D. h. zwischen dem Beginn des seriellen Datenstroms und den auszuschneidenden Nutzdatenbits liegen ein oder mehrere Nutzdatenbits, die von der Datenverarbeitungsschaltung 104 nicht ausgeschnitten werden. Beispielsweise werden bit 2–bit 6 von der Datenverarbeitungsschaltung 104 ausgeschnitten.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung 300 umfasst eine Eingangsschaltung 302, eine Datenverarbeitungsschaltung 304 und eine erste Ausgangsschaltung 306. Die Eingangsschaltung 302 ist mit einer Eingangsleitung 308 gekoppelt und die erste Ausgangsschaltung 306 ist mit einer Ausgangsleitung 310 gekoppelt. Auf der Eingangsleitung 308 wird ein serieller Datenstrom zu der Eingangsschaltung 302 übertragen. Der serielle Datenstrom beinhaltet Datenbits inklusive Nutzdatenbits, eine Information über einen Beginn des seriellen Datenstroms und Informationen über einen Takt. Die Eingangschaltung 302 liest den seriellen Datenstrom ein und rekonstruiert aus dem eingelesenen Datenstrom den Beginn der Nutzdatenbits, die Datenbits inklusive Nutzdatenbits und das Taktsignal. Ein Signal 312, das den Beginn der Nutzdatenbits anzeigt wird auf einer ersten Leitung, die Datenbits 314 auf einer zweiten Leitung und das Taktsignal 316 auf einer dritten Leitung aus der Eingangsschaltung 302 ausgegeben. Dabei entspricht die Dauer eines Takts des Taktsignals 316 der Dauer eines Datenbits bzw. eines Nutzdatenbits 314.
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Die Datenverarbeitungsschaltung 304 umfasst ein RS-Flipflop 318, einen Zähler 320, ein Schieberegister 324 und ein UND-Gatter 326.
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Das Signal 312, das den Beginn der seriell übertragenen Nutzdatenbits 314 anzeigt, wird in einen Setz-Eingang S, im Englischen als „set” bezeichnet, des RS-Flipflops 318 eingekoppelt. Mit dem Beginn der seriellen Nutzdaten wird ein Ausgang Q des RS-Flipflops 318 auf den Wert einer logischen ,1' gesetzt, d. h. das RS-Flipflop 318 wird gesetzt.
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Der Ausgang Q des RS-Flipflops 318 ist mit einem Freigabe-Eingang 321, im Englischen als „enable” bezeichnet, des Zählers 320 gekoppelt. Ein Takteingang 323, im Englischen als „clock” bezeichnet, des Zählers 320 ist mit dem Taktsignal 316 gekoppelt. Der Zähler 320 ist aktiviert, wenn am Freigabe-Eingang 321 ein Wert einer logischen ,1' anliegt, d. h. der Zähler 320 ist nach Beginn der seriellen Nutzdaten aktiviert. Im aktivierten Zustand erhöht der Zähler 320 seinen Zählerwert mit jedem Takt des Taktsignals 316, d. h. der Zähler 320 erhöht seinen Zählerwert mit jedem. Nutzdatenbit 314. In den Zähler 320 ist ein maximaler Zählerwert einprogrammiert. Der maximale Zählerwert ergibt sich aus der Anzahl von Nutzdatenbits, die von der Datenverarbeitungsschaltung 304 entfernt werden. Ist der maximaler Zählerwert erreicht, setzt der Zähler 320 ein Ausgangssignal 322 auf den Wert einer logischen ,1'. Das Ausgangssignal 322 des Zählers 320 ist mit einem Rücksetz-Eingang R, im Englischen als „reset” bezeichnet, des RS-Flipflops 318 gekoppelt. Der Ausgang Q des RS-Flipflops 318 wird auf den Wert einer logischen ,0' gesetzt, sobald der Zähler 320 seinen Maximalwert erreicht hat, d. h. das RS-Flipflop 318 wird rückgesetzt. Somit liegt am Ausgang Q des RS-Flipflops 318 nur für die Dauer der zu entfernenden Nutzdatenbits der Wert einer logischen ,1' an. Das Rücksetzten des RS-Flipflops 318 bewirkt wiederum, dass der Zähler 320 deaktiviert wird und nicht mehr weiterzählt, d. h. der Zähler 320 wird deaktiviert nachdem er seinen maximalen Zählerwert erreicht hat.
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Ebenso wie der Zähler 320 hat das Schieberegister 324 einen Freigabe-Eingang 325, der mit dem Ausgang Q des RS-Flipflops 318 gekoppelt ist und einen Takteingang 327, der mit dem Taktsignal 316 gekoppelt ist. Ferner hat das Schieberegister 324 einen Dateneingang 329, der mit den Datenbits 314 gekoppelt ist. Mit jedem Takt des Taktsignals 316 wird ein Nutzdatenbit 314 in das Schieberegister 324 geschoben, solange am Freigabe-Eingang 325 der Wert einer logischen ,1' anliegt. Wie bereits oben erwähnt, liegt am Ausgang Q des RS-Flipflops 318 und folglich am Freigabe-Eingang 325 des Schieberegisters 324 unmittelbar nach Beginn der seriellen Nutzdaten für die Dauer der zu entfernenden Nutzdatenbits der Wert einer logischen ,1' an. Folglich werden direkt nach Beginn der seriellen Nutzdaten die zu entfernenden Nutzdatenbits in das Schieberegister 324 geschoben. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die Datenverarbeitungsschaltung 304 daher so ausgestaltet, dass sie die nach dem Beginn der seriellen Nutzdaten zuerst eingelesen Nutzdatenbits entfernt.
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Das RS-Flipflop 318 hat neben dem Ausgang Q einen Ausgang Qquer, an dem ein Wert anliegt, der dem invertierten Wert des Ausgangs Q entspricht. Der Ausgang Qquer des RS-Flipflops 318 ist mit einem ersten Eingang des UND-Gatters 326 gekoppelt. Ein zweiter Eingang des UND-Gatters 326 ist mit den Datenbits 314 gekoppelt. Da am Ausgang Qquer des RS-Flipflops 318 für die Dauer der zu entfernenden Nutzdatenbits der Wert einer logischen ,0' anliegt, werden die Datenbits 314 während dieser Zeit von dem UND-Gatter 326 an seinem Ausgang nicht ausgegeben. Für die Zeit, zu der am Ausgang Qquer des RS-Flipflops 318 der Wert einer logischen ,1' anliegt, werden die Datenbits 314 am Ausgang des UND-Gatters 326 ausgegeben. Am Ausgang des UND-Gatters 326 stehen somit die von der Eingangsschaltung 302 eingelesenen Datenbits 314 unter Auslassung der zu entfernenden Nutzdatenbits zur Verfügung.
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Der Ausgang des UND-Gatters 326 ist mit der ersten Ausgangsschaltung 306 gekoppelt. Weiterhin ist die erste Ausgangsschaltung 306 mit dem Taktsignal 316 und mit dem Ausgang Qquer des RS-Flipflops 318 gekoppelt. Der Ausgang Qquer des RS-Flipflops 318 nimmt den Wert einer logischen ,1' an, sobald die zu entfernenden Nutzdatenbits aus dem Datenstrom 314 entfernt wurden. Somit zeigt eine steigende Flanke an dem Ausgang Qquer den Beginn der verbleibenden Nutzdatenbits des Datenstroms 314 an. Die erste Ausgangsschaltung 306 kodiert die Datenbits inklusive der verbleibenden Nutzdatenbits, die Information über den Beginn der verbleibenden Nutzdatenbits und das Taktsignal 316 derart, dass sie auf einer einzigen Ausgangsleitung 310 von der ersten Ausgangsschaltung 306 als serieller Datenstrom ausgegeben werden.
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Die Schaltungsanordnung 300 umfasst weiterhin eine zweite Ausgangsschaltung 328, die mit der Datenverarbeitungsschaltung 304 gekoppelt ist. Die zweite Ausgangsschaltung 328 beinhaltet ein Latch 330. Ein Abtast-Eingang 331, im Englischen als „strobe” bezeichnet, des Latch 330 ist mit dem Ausgangssignal 322 des Zählers 320 gekoppelt. Weitere Eingänge des Latch 330 sind mit Datenausgangssignalen 332 des Schieberegisters 324 gekoppelt. Setzt der Zähler 320 sein Ausgangssignal 322 auf den Wert einer logischen ,1', dann übernimmt das Latch 330 die Daten an den Datenausgangssignalen 332 des Schieberegisters 324 und speichert die Daten ab. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Zähler 320 sein Ausgangssignal 322 auf den Wert einer logischen ,1' setzt, befinden sich in dem Schieberegister 324 die zu entfernenden Nutzdatenbits. Das Latch 330, und somit die zweite Ausgangsschaltung 328, ist mit Ausgangsleitungen 334 gekoppelt, auf den die gespeicherten Daten ausgegeben werden. Die zweite Ausgangsschaltung 328 gibt somit auf den Ausgangsleitungen 334 die entfernten Nutzdatenbits aus.
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In einer Ausführungsform enthalten die entfernten Nutzdatenbits Informationen zur Steuerung des Zustandes eines Anzeigeelements. Beispielsweise kann die Helligkeit des Anzeigeelements gesteuert werden. Das Anzeigeelement ist mit den Ausgangsleitungen 334 der zweiten Ausgangsschaltung 328 gekoppelt. Das Anzeigeelement kann lichtemittierende Module, wie beispielsweise LEDs, umfassen und die entfernten Nutzdatenbits können Information über die Helligkeit für einen oder mehrere der Farbanteile rot, grün und blau enthalten.
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In einem System zum Übertragen eines seriellen Datenstroms sind eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 100 oder eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 300 angeordnet. Dabei umfasst das System eine erste Schaltungsanordnung und eine zweite Schaltungsanordnung, die in Serie geschaltet sind. Eine erste Ausgangsschaltung der ersten Schaltungsanordnung ist mit einer Eingangsschaltung der zweiten Schaltungsanordnung gekoppelt. Die Eingangsschaltung der zweiten Schaltungsanordnung liest einen seriellen Datenstrom, der von der ersten Ausgangsschaltung der ersten Schaltungsanordnung ausgegeben wird, ein. Jede Schaltungsanordnung des Systems stellt eine Datensenke dar. Innerhalb des Systems werden Nutzdatenbits zu mehreren Datensenken übertragen. Jede Datensenke entnimmt mindestens ein Nutzdatenbit an einer vorgegebenen Position nach Beginn des seriellen Datenstroms aus dem eingelesenen seriellen Datenstrom und reicht die restlichen Nutzdatenbits an eine Datensenke weiter, die in Serie nachgeschaltet ist. Das System ermöglicht eine Übertragung von Nutzdatenbits zu mehreren Datensenken mit lediglich geringem Verdrahtungsaufwand und geringem Logikaufwand. Weiterhin wird innerhalb jeder Datensenke bzw. Schaltungsanordnung der serielle Datenstrom von der Eingangsschaltung eingelesen. Durch das Einlesen erfolgt eine Regenerierung des eingelesenen Signals. Das Signal des seriellen Datenstroms steht am Ausgang jeder Schaltungsanordnung für die in Serie nachgeschaltete Schaltungsanordnung in regenerierter Weise zur Verfügung. Innerhalb des Systems ist somit eine durchgängig gute Signalqualität garantiert.
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In einer Ausführungsform des Systems entfernt die erste Schaltungsanordnung eine gleiche Anzahl von Nutzdatenbits wie die zweite Schaltungsanordnung. Genauer gesagt, entfernen die Datenverarbeitungsschaltungen der ersten Schaltungsanordnung und der zweiten Schaltungsanordnung jeweils die gleiche Anzahl von Nutzdatenbits aus dem seriellen Datenstrom, der von den Eingangsschaltungen der ersten Schaltungsanordnung und der zweiten Schaltungsanordnung jeweils eingelesen wurde.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems entspricht die vorgegebenen Position nach Beginn des seriellen Datenstroms, an der die Datenverarbeitungsschaltung der ersten Schaltungsanordnung mindestens ein Nutzdatenbit entnimmt, der vorgegebenen Position, an der die Datenverarbeitungsschaltung der zweiten Schaltungsanordnung mindestens ein Nutzdatenbit entnimmt. Beispielsweise entfernt sowohl die Datenverarbeitungsschaltung der ersten Schaltungsanordnung als auch die Datenverarbeitungsschaltung der zweiten Schaltungsanordnung das Nutzdatenbit, das nach Beginn des seriellen Datenstroms zuerst eingelesenen wird. Die Position der zu entfernenden Nutzdatenbits kann dabei unmittelbar aus der Information über den Beginn des seriellen Datenstroms abgeleitet werden. Zur Ermittlung dieser Position ist dabei nur ein geringer Logikaufwand erforderlich.
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In einer anderen Ausführungsform sind innerhalb des Systems alle Schaltungsanordnungen, und damit auch die erste Schaltungsanordnung und die zweite Schaltungsanordnung, identisch aufgebaut. Der Aufbau der Schaltungsanordnungen ist somit unabhängig von ihrer Position innerhalb des Systems. Die Schaltungsanordnungen können ausgetauscht werden ohne dass eine Umprogrammierung des Systems erforderlich ist. Weiterhin können Schaltungsanordnungen dem System hinzugefügt werden und Schaltungsanordnungen aus dem System entfernt werden ohne dass die Schaltungsanordnungen programmiert bzw. umprogrammiert werden müssen.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines weiteren Systems zum Übertragen eines seriellen Datenstroms. Das System 400 umfasst eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 402–432. Die Schaltungsanordnungen 402–432 entsprechen einem der Ausführungsbeispiele der Schaltungsanordnungen 100, 300, wie sie mit Bezug auf 1, 2 und 3 beschrieben wurden.
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Die Schaltungsanordnungen 402–432 sind in m Zeilen angeordnet und innerhalb jeder Zeile sind n Schaltungsanordnungen 402–432, die innerhalb der Zeile in Serie geschaltet sind, angeordnet. Die Schaltungsanordnungen 402–432 des Systems 400 bilden ein Array von m × n Schaltungsanordnungen. Dabei ist innerhalb einer Zeile eine erste Ausgangsschaltung einer Schaltungsanordnung mit einer Eingangsschaltung einer weiteren Schaltungsanordnung, die in Serie nachgeschaltet ist, gekoppelt. Die Eingangsschaltung der weiteren Schaltungsanordnung liest einen seriellen Datenstrom ein, der von der ersten Ausgangsschaltung der vorangeschalteten Schaltungsanordnung ausgegeben wird.
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Für jede der m Zeilen ist eine Zwischenschaltung 434, 436, 438, 440 vorgesehen. Jede Zwischenschaltung 434, 436, 438, 440 liest an einem Eingang einen seriellen Datenstrom ein und entfernt eine Mehrzahl von Nutzdatenbits aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom. Weiterhin geben die Zwischenschaltungen 434, 436, 438 an einem ersten Ausgang den eingelesenen, seriellen Datenstrom unter Auslassung der Mehrzahl von entfernten Nutzdatenbits aus. Die Zwischenschaltung 440 gibt an ihrem ersten Ausgang keine Daten aus. An einem zweiten Ausgang gibt jede Zwischenschaltung 434, 436, 438, 440 die Mehrzahl von entfernten Nutzdatenbits aus. Der zweite Ausgang einer jeden Zwischenschaltung 434, 436, 438, 440 ist mit einer Eingangsschaltung derjenigen Schaltungsanordnung 402–432 gekoppelt, die sich am Beginn der Serie von Schaltungsanordnungen der jeweiligen Zeile befindet.
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Beispielsweise ist der zweite Ausgang der Zwischenschaltung 434, die der ersten Zeile des Systems 400 zugeordnet ist, mit der Eingangsschaltung der Schaltungsanordnung 402 gekoppelt.
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Die Schaltungsanordnung 402 ist die erste Schaltungsanordnung der Serie von Schaltungsanordnungen 402, 404, 406, 408 der ersten Zeile. Die Zwischenschaltung 434 entnimmt eine Mehrzahl von Nutzdatenbits aus einem seriellen Datenstrom, den sie an ihrem Eingang einliest. Die entfernten Nutzdatenbits werden über den zweiten Ausgang der Zwischenschaltung 434 an die Schaltungsanordnungen 402, 404, 406, 408, die in der ersten Zeile des Systems 400 angeordnet sind, weitergeleitet.
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Die Zwischenschaltungen 434, 436, 438, 440 sind in Serie geschaltet, wobei ein erster Ausgang einer Zwischenschaltung 434, 436, 438 mit einem Eingang einer weiteren Zwischenschaltung 436, 438, 440, die in Serie nachgeschaltet ist, gekoppelt ist. Jede der Zwischenschaltungen 434, 436, 438 gibt an ihrem ersten Ausgang den eingelesenen, seriellen Datenstrom aus, wobei diejenigen Nutzdatenbits ausgelassen werden, die von der jeweiligen Zwischenschaltung 434, 436, 438 entfernt wurden. In einer Ausführungsform werden am ersten Ausgang der Zwischenschaltung 434, 436, 438 nur diejenigen Nutzdatenbits ausgelassen, die von der Zwischenschaltung 434, 436, 438 entfernt wurden. Nutzdatenbits, die von der Zwischenschaltung 434, 436, 438 nicht entfernt wurden, und weitere Daten des seriellen Datenstroms werden am ersten Ausgang der Zwischenschaltung 434, 436, 438 nicht ausgelassen, sondern ausgegeben. Die Zwischenschaltung 440 bildet die letzte Zwischenschaltung 440 in der Serie von Zwischenschaltungen 434, 436, 438, 440. In einer Ausführungsform gibt die letzte Zwischenschaltung 440 an ihrem ersten Ausgang keine Daten aus und ihr erster Ausgang ist mit keiner weiteren Schaltung gekoppelt.
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Das System 400 ermöglicht die Übertragung von Nutzdaten eines seriellen Datenstroms zu mehreren Schaltungsanordnungen 402–432 mit nur geringem Verdrahtungsaufwand. Die Schaltungsanordnungen 402–432 sind in m Zeilen angeordnet, so dass Nutzdaten zumindest zeitweise in jeder der m Zeilen seriell von einer Schaltungsanordnung zu einer nachgeschalteten Schaltungsanordnung übertragen werden. Dadurch können innerhalb des Systems 400 Nutzdatenbits innerhalb kurzer Zeit zu den Schaltungsanordnungen 402–432 übertragen werden.
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Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform des Systems 400 beinhaltet jede der m Zeilen die gleiche Anzahl n von Schaltungsanordnungen. In einer anderen Ausführungsform unterscheidet sich die Anzahl der Schaltungsanordnungen pro Zeile. Beispielsweise sind in der zweiten Zeile lediglich zwei Schaltungsanordnungen vorgesehen.
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Das mit Bezug auf 4 beschriebene System 400 ist ein zweidimensionales Array von m × n Schaltungsanordnungen. In einer weiteren Ausführungsform bilden die Schaltungsanordnungen und die Zwischenschaltungen ein mehrdimensionales Array, beispielsweise ein dreidimensionales Array.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines weiteren Systems zum Übertragen eines seriellen Datenstroms. Das System 500 umfasst eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 510, 520, 530. Jede der Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 umfasst eine Eingangsschaltung 512, 522, 532, eine Datenverarbeitungsschaltung 514, 524, 534 und eine erste Ausgangsschaltung 516, 526, 536. Innerhalb jeder der Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 liest die Eingangsschaltung 512, 522, 532 einen seriellen Datenstrom ein, der eine Mehrzahl von Nutzdatenbits umfasst. Die Datenverarbeitungsschaltung 514, 524, 534 ist mit der Eingangsschaltung 512, 522, 532 gekoppelt und entfernt mindestens ein Nutzdatenbit aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom. Die erste Ausgangsschaltung 516, 526, 536 ist mit der Datenverarbeitungsschaltung 514, 524, 534 gekoppelt und gibt den eingelesenen, seriellen Datenstrom aus, wobei das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit ausgelassen wird.
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Die Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 sind in Serie geschaltet. Dabei ist eine erste Ausgangsschaltung 516, 526, 536 einer Schaltungsanordnung 510, 520, 530 mit einer Eingangsschaltung 512, 522, 532 einer seriell nachgeschalteten Schaltungsanordnung 510, 520, 530 gekoppelt. Beispielsweise ist die erste Ausgangsschaltung 516 der Schaltungsanordnung 510 mit der Eingangsschaltung 522 der Schaltungsanordnung 520 gekoppelt und die Eingangsschaltung 522 liest den von der ersten Ausgangsschaltung 516 ausgegebenen, seriellen Datenstrom ein.
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Innerhalb des Systems 500 wird ein serieller Datenstrom zu einer Mehrzahl von Schaltungsanordnung 510, 520, 530 übertragen, die in Serie geschaltet sind. Jede der Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 entnimmt ein oder mehrere Nutzdatenbits aus dem seriellen Datenstrom und leitet den verbleibenden Datenstrom an die in Serie nachgeschaltete Schaltungsanordnung 510, 520, 530 weiter. Jede Schaltungsanordnung 510, 520, 530 des Systems 500 stellt somit eine Datensenke dar, die einen Teil der Nutzdaten aus dem seriellen Datenstrom ausschneidet. Dem System 500 können Datensenken hinzugefügt werden ohne dass die hinzugefügten oder die bereits vorhandenen Datensenken programmiert bzw. umprogrammiert werden müssen. Das System 500 ermöglicht eine frei skalierbare Anordnung von einer Mehrzahl in Serie geschalteter Datensenken und das System 500 besitzt somit ein hohes Maß an Flexibilität.
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In einer Ausführungsform des Systems 500 sind die Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 identisch aufgebaut. Der Aufbau der Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 ist dabei unabhängig von ihrer Position innerhalb des Systems 500. Somit können die Schaltungsanordnungen 510, 520, 530 innerhalb des Systems 500 auf einfache Weise ausgetauscht, hinzugefügt oder entfernt werden.
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Der serielle Datenstrom, der in dem System 500 zu einer Mehrzahl von Datensenken übertragen wird, kann neben Nutzdaten auch noch weitere Daten, wie beispielsweise Steuer- oder Protokolldaten enthalten. In einer Ausführungsform entfernen die Datenverarbeitungsschaltungen 514, 524, 534 lediglich Nutzdatenbits aus dem seriellen Datenstrom. Die ersten Ausgangsschaltungen 516, 526, 536 geben den seriellen Datenstrom, der von den Eingangsschaltungen 512, 522, 532 eingelesen wurde, aus, wobei nur diejenigen Nutzdatenbits ausgelassen werden, die von den Datenverarbeitungsschaltungen 514, 524, 534 entfernt wurden. Die weiteren Daten, wie beispielsweise die Steuer- und Protokolldaten, und die anderen Nutzdatenbits, die nicht entfernt wurden, werden von den ersten Ausgangsschaltungen 516, 526, 536 ausgegeben.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems 500 beinhaltet jede Schaltungsanordnung 510, 520, 530 eine zweite Ausgangsschaltung (nicht dargestellt in 5). Innerhalb der Schaltungsanordnung 510, 520, 530 ist die zweite Ausgangsschaltung mit der Datenverarbeitungsschaltung 514, 524, 534 gekoppelt und die zweite Ausgangsschaltung gibt die Nutzdatenbits aus, die von der Datenverarbeitungsschaltung 514, 524, 534 entfernt wurden. Die Nutzdatenbits am Ausgang der zweiten Ausgangsschaltung können ein weiteres Schaltungselement, das mit der Schaltungsanordnung 510, 520, 530 gekoppelt ist, steuern.
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Die in den vorangehenden Abschnitten beschriebenen Systeme können zum Ansteuern von Anzeigeelementen in einer Pixel-Matrix-Anzeige eingesetzt werden. Dabei steuern die Schaltungsanordnungen Pixel-Matrix-Elemente an. In einer Ausführungsform ist die zweite Ausgangsschaltung einer jeden Schaltungsanordnung mit einem Pixel-Matrix-Element der Pixel-Matrix-Anzeige gekoppelt. Über die zweite Ausgangsschaltung werden Nutzdatenbits zu dem Pixel-Matrix-Element übertragen, um das Pixel-Matrix-Element zu steuern. Die Anzeigelemente der Pixel-Matrix-Anzeige können lichtemittierende Module, wie beispielsweise LEDs oder LCD-Segmente enthalten.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Übertragen eines seriellen Datenstroms.
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In 602 wird ein serieller Datenstrom eingelesen, der einen Mehrzahl von Nutzdatenbits umfasst.
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In 604 wird eine Information eingelesen, die den Beginn des seriellen Datenstroms anzeigt.
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In 606 wird mindestens ein Nutzdatenbit aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom entfernt. Das Entfernen erfolgt an einer vorgegebenen Position nach dem Beginn des seriellen Datenstroms. In einer Ausführungsform wird das mindestens eine Nutzdatenbit entfernt, das nach dem Beginn des seriellen Datenstroms zuerst eingelesen wird. In einer weiteren Ausführungsform werden lediglich ein oder mehrere Nutzdatenbits aus dem eingelesenen, seriellen Datenstrom entfernt. Weitere Daten, die in dem eingelesenen, seriellen Datenstrom enthalten sind, wie beispielsweise Steuer- und Protokolldaten, werden nicht entfernt.
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In 608 wird der eingelesene, serielle Datenstrom ausgegeben, wobei das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit ausgelassen wird. In einer Ausführungsform wird bei der Ausgabe nur das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit ausgelassen. Alle weiteren Daten des seriellen Datenstroms werden ausgegeben.
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In einer Ausführungsform wird das mindestens eine entfernte Nutzdatenbit ebenfalls ausgegeben, und ein Anzeigeelement wird mit dem mindestens einen entfernten Nutzdatenbit angesteuert.