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Schaltungsanordnung zur Kontrolle der Umwandlung einer Information
eines Codes durch eine Codier- und/oder Decodiereinrichtung in einen anderen Code
In elektrischen Steueranlagen ist es aus verschiedenen Gründen notwendig, eine Codierung
einer Information nach irgendeiner Vorschrift in eindeutiger Weise vorzunehmen.
In der Steuertechnik, beispielsweise bei halbelektronischen Fernsprechanlagen und
in Rechenanlagen, erfolgt die Umwandlung einer Information in den meisten aller
Fälle von einer dezimalen Darstellung in eine binäre Form, da mit Hilfe elektrischer
Stromkreise lediglich zwei konkrete Angaben gemacht werden können. Innerhalb des
binären Zahlensystems bestehen jedoch verschiedene Formen. Welcher spezielle Code
verwendet wird, ist von den jeweils gegebenen Erfordernissen abhängig. Auch die
dekadische Darstellung einer Zahl kann in verschiedener Form erfolgen.
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Grundsätzlich besteht bei derartigen Anlagen, insbesondere bei Rechenanlagen
die Aufgabe, die einer Maschine in einem bestimmten Code, z. B. ('°) oder biquinär
zugeführte Information in einen anderen Code überzuführen, durch den der Aufwand
der Maschine verringert wird. Diese codierte Information muß dann zu irgendeinem
Zeitpunkt ein oder mehrmals wieder in die ursprüngliche Codeform umgewandelt werden,
d. h. die eingegebene Information muß codiert und wieder decodiert werden. Hierzu
sind der Maschine Codier- und Decodiereinrichtungen zugeordnet, denen einerseits
über verschiedene Eingänge die eingegebene Information und die codierte Information
zugeführt werden und andererseits über verschiedene Ausgänge die codierte Information
und die decodierte Information entnommen werden.
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Um eine hohe Sicherheit dieser Codier- und/oder Decodiereinrichtungen
zu gewährleisten, ist es notwendig, diese zu kontrollieren, um damit bei einem auftretenden
Fehler die Eingabe der Information zu wiederholen oder den Funktionsablauf der Maschine
zu unterbrechen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, der Codier- und/oder Decodiereinrichtung
eine Kontrollanordnung zuzuordnen, in der bei der Codierung der eingegebenen dezimalen
Form der Information mit der in der Codiereinrichtung erstellten codierten Form
und bei der Decodierung die codierte eingegebene Form mit der in der Decodiereinrichtung
erstellten dezimalen Darstellung verglichen wird. Die bekannten Kontrollanordnungen
beruhen auf der Erkenntnis, daß unabhängig vom verwendeten speziellen Code sich
eine Darstellung von Ziffern in Codeform dadurch auszeichnet, daß zu ihrer Darstellung
im Mittel weniger Zeichen notwendig sind als bei der Dezimalform, daß aber dann
die Stellung der einzelnen Zeichen gegeneinander entscheidend ist. Dies bedeutet,
daß auf der einen Seite die dezimale Form, auf der anderen Seite die Anzahl der
codierten Zeichen und deren Stellung untereinander verglichen werden muß. Dies erfordert
jedoch bei den codierten Zeichen einen relativ großen Aufwand, da die Zeichen an
bestimmten Plätzen zueinander angeordnet sein müssen und dort bis zum Vergleich
markiert, d. h. gespeichert werden müssen, oder daß die Plätze der Zeichen und Takte
angezeigt werden, womit dann auf der Seite der dezimalen Darstellung eine Taktung
rotwendig wird. Darüber hinaus würde sich bei einer Taktung der Aufwand durch die
Decodierung verdoppeln, da allgemein Codienur.g und Decodierung nicht mit denselben
Taktimpulsen durchgeführt werden. Außerdem ergibt sich, daß durch Codier- und Decodiereinrichtung
oft eine bestimmte und zudem veränderbare Verzögerung auftritt, welche das Taktproblem
unerwünscht kompliziert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den hohen Aufwand dieser
bekannten Kontrolleinrichtungen zu vermeiden, der darin begründet ist, daß bei ihnen
nicht nur die Anzahl der vorhandenen Impulse einer Codeform, sondern vor allem auch
deren Stellungen innerhalb der Codekombination in besonderen Speichereinrichtungen
festgehalten werden muß. Durch die Erfindung wird demgegenüber ein neuer Weg zur
Lösung dieser an sich bekannten Aufgabe gewiesen, indem für jede Codeform eine an
sich bekannte Zähleinheit dem Eingang bzw. dem Ausgang der Codier- und/oder Decodiereinriehtung
zugeordnet ist, die jeweils nur durch die in der zugeordneten Codeform enthaltenen
Impulse (z. B. »L«-Stellen) einstellbar ist, und dem die Zähleinheiten untereinander
über eine dem Umwandlungscode entsprechend ausgelegte Koinzidenzanordnung verbunden
sind und jeweils nur so viele Schaltstufen aufweisen, wie maximal Impulse zur Darstellung
der Information in der
betreffenden Codekombination erforderlich
sind. Durch die Erfindung werden somit nicht die Stellungen der einzelnen Impulse
innerhalb der Codekombination (sogenannte Impulsplätze), sondern nur die Anzahl
dieser Impulse als solche als Kriterium zur Kontrolle der Codeumwandlung verwendet.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Zähleinrichtung der
umzuwandelnden Codeform dem Eingang und die Zähleinrichtung der umgewandelten Codeform
dem Ausgang der Codier- und/oder Decodiereinrichtung zugeordnet. Die Koinzidenzanordnung
besitzt gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung Ausgangsleitungen zur »Gut«-Anzeige,
deren Anzahl von den verwendeten Codeformen abhängt. Zur Trennung mehrerer auf einer
dieser Ausgangsleitung erscheinenden Koinzidenzen sind eine oder mehrere Trenneinrichtungen
vorgesehen. Zweckmäßig werden die Ausgangsleitungen durch Torschaltungen und/oder
Verstärker in der Weise zusammengeschaltet, daß für die gesamte Kontrolle nur eine
einzige »Ja«- oder »Nein«-Aussage erfolgt.
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Wird durch die Kontrolleinrichtung gemäß der Erfindung ein Fehler
festgestellt, d. h., erscheint auf den Ausgangsleitungen keine »Gut«-Aussage, so
kann in an sich bekannter Weise eine Auswertung der umgewandelten Information verhindert
werden oder durch nachgeordnete ebenfalls bekannte Einrichtungen eine Berichtigung
des Fehlers selbsttätig erfolgen. Die Zähleinheiten selbst können beliebig ausgebildet
sein, beispielsweise für die Aufnahme einer dekadisch dargestellten Ziffer als zehnstufiger
elektromagnetischer Zähler oder als zehnstufiges Schieberegister bzw. bei einem
Binärcode als Binärzähler. Die Anzahl der verwendeten Zähleinheiten richtet sich
danach, ob durch die Codier- und/oder Decodiereinrichtung die Möglichkeit gegeben
ist, die eine Codeform bedarfsweise in eine andere oder in mehrere andere Codeformen
umzuwandeln. Die Codier- und Decodiereinrichtung kann als eine Einheit ausgebildet
sein oder aus zwei getrennten Einrichtungen bestehen.
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Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Kontrolleinrichtung
ohne Änderung sowohl für die Codierung als auch für die Decodierung verwendbar ist
und in bereits vorhandene Codier- und/oder Decodiereinrichtungen benutzt werden
kann.
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Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der
Kontrolleinrichtung gemäß der Erfindung und F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel zur
Codierung und Decodierung einer Dezimalzahl in eine binäre Form in prinzipieller
Anordnung.
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Bei dem in der F i g. 1 dargestellten Blockschaltbild der Erfindung
stellt die Einrichtung CD eine bekannte Codier- und Decodiereinrichtung dar.
Ihr schaltungstechnischer Aufbau ist bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.
Ebenso wird der schaltungstechnische Aufbau der die Kontrolleinrichtung darstellenden
ZähleinrichtungZI und ZII, der Koinzidenzanordnung K und der Trenneinrichtung T
als bekannt vorausgesetzt. Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung sei an
Hand der oft benutzten Umwandlung einer dekadisch dargestellten Zahl in eine binäre
Form, z. B. in den Code 1-2-4-8 be- i schrieben.
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In bekannter Weise wird die durch Impulse dargestellte dekadische
Zahl über den decodierten Eingang Ed dem Eingang 1 der Codier- und DecodiereinrichtungCD
zugeführt und hierin in die gewünschte Codeform umgewandelt. Über den Ausgang 2
der Codier- und Decodiereinrichtung CD wird nun die codierte Information
über den codierten AusgangAc zur Auswertung einer nicht dargestellten datenverarbeitenden
Einrichtung in bekannter Weise zugeführt. Die gleiche Codier- und Decodiereinrichtung
CD kann zur Decodierung der binären Information in die dekadische Form verwendet
werden, indem die codierte Information über den codierten Eingang Ec dem Eingang
3 der Codier- und Decodiereinrichtung CD zugeführt wird. Die in die dekadische
Form zurückgeführte Information wird über den Ausgang 4 dem decodierten Ausgang
Ad zugeleitet und von dort hier zur Auswertung, z. B. in einem Druckwerk,
entnommen.
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Zur Unterscheidung sind die dargestellten Verbindungsleitungen, die
für eine Codierung verwendet werden, ausgezogen gezeichnet und die Verbindungslinien,
die zur Decodierung verwendet werden, gestrichelt gezeichnet.
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Die Kontrolleinrichtung nach der Erfindung besteht aus zwei Zähleinrichtungen
ZI und ZII, von denen die Zähleinrichtung ZI nacheinander durch Zählung aller dekadisch
dargestellten Zahlen verwendet wird, während in der zweiten ZähleinrichtungZ11 nacheinander
die Summe aller Impulse der entsprechenden codierten Zeichen registriert wird. Hierzu
wird der Eingang der Zähleinrichtung Z I mit denjenigen Ein-und Ausgängen der Codier-
und Decodiereinrichtung
CD verbunden, an denen die dekadische Information
liegt. Im vorliegenden Beispiel sind dies der Eingang l und der Ausgang
4. An beiden erscheint die Information in dekadischer Form. Die der Zählung
der codierten Zeichen zugeordneten Zähleinrichtung Z 1I ist analog mit den Ein-
und Ausgängen der Codier- und Decodiereinrichtung
CD verbunden, an denen
die Information in codierter Form erscheint. Im vorliegenden Beispiel sind dies
der Ausgang 2 und der Eingang 3. Die beiden Formen der gleichen Ziffer gelangen
- möglicherweise zu verschiedenen Zeiten - auf diese Weise zu den Zähleinheiten
Z1 und Z11, die auf denjenigen ihrer Schaltstufen eingestellt bleiben, die der Zahl
der eingegebenen Impulse entspricht. Bei der Verwendung des Codes 1-2-4-8 ergibt
sich bei einer in der Zähleinrichtung Z1 eingestellten dekadischen Ziffer eine ganz
bestimmte Stellung der Zähleinrichtung ZII, wie aus der folgenden Aufstellung hervorgeht.
| Stellung Z I I 'Cod Stellung Z II |
| 4 8 |
| 1 L 0 0 0 1 |
| 2 0 L 0 0 I |
| 3 L L 0 0 2 |
| 0 0 L 0 1 |
| 5 L 0 L () 2 |
| 6 0 L L 0 2 |
| 7 L L L 0 |
| 8 0 0 0 L 1 |
| 9 L 0 0 L 2 |
| 0 0 0 0 0 0 |
Dieser Aufzeichnung kann entnommen werden, daß eine Stellung der Zähleinrichtung
ZII mehreren Stellungen der Zähleinrichtung ZI entspricht. Es ist
weiterhin
ersichtlich, daß die Zähleinrichtung ZI zehn mögliche Stellungen und die Zähleinrichtung
Z 1I bei dem verwendeten Code vier mögliche Stellungen besitzen muß. Die Zahl der
möglichen Schaltstufen der Zähleinrichtungen hängt somit davon ab, wieviel Impulse
maximal erforderlich sind, um die Information in dem betreffenden Code darzustellen.
Sollen nur die dekadischen Ziffern 1 bis 0 codiert werden, so kann die Zähleinrichtung
ZII nur mit drei Schaltstufen versehen sein, da nur maximal drei Impulse notwendig
sind (z. B. bei der Zahl 7).
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Es besteht nun die Möglichkeit, die einzelnen Schaltstufen der Zähleinrichtungen
Z I und Z II durch an sich bekannte Koinzidenzschaltungen zu verbinden und jeweils
die der Wertigkeit der Zähleinrichtung Z 1I entsprechenden Einheiten auf einer Ausgangsleitung
zusammenzuführen. In diesem Falle würden gemäß der Tabelle die beiden Nullstellungen
der Zähleinrichtungen Z I und Z II, die ersten Zählstufen der Einrichtung Z II mit
den dekadischen Stellen 1., 2, 4 und 8, die zweiten Zählstellen der Zähleinrichtung
Z II mit den dekadischen Stellen 3, 5, 6 und 9 und die dritte Zählstelle der Zähleinrichtung
Z II mit der Zählstelle 7 der Zähleinrichtung Z I verbunden. Es ist aber ersichtlich,
daß beispielsweise in diesem gewählten Code die dekadisch benachbarten Ziffern 1
und 2 sowie auch 5 und 6 der Zähleinrichtung ZI durch die gleiche Anzahl von Codierimpulsen
dargestellt werden.
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Diese Unsicherheit in der Kontrolleinrichtung wird dadurch vermieden,
daß parallel zur Zähleinrichtung ZI ein bistabiles Element T vorgesehen ist, welches
bei jeder eingegebenen dekadischen Ziffer unterscheidet, ob dieselbe gerade oder
ungerade ist. Damit sind die beiden in Frage kommenden Stellen getrennt. Daß nun
noch die dekadischen Ziffern 2, 4, 8 und 3, 5, 9 auf jeweils einer Koinzidenzleitung
gemeinsam erscheinen, ist für die Kontrolle selbst unerheblich, da eine Koinzidenz
von diesen entsprechenden Elementen im höchsten Grade unwahrscheinlich ist.
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In F i g. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der diese Maßnahmen
entsprechend verwirklicht sind. Sollte es trotzdem erforderlich sein, diese Ziffern
zu trennen, so kann dies beispielsweise bei den Ziffern 3 und 5 sowie 2 und 4 mit
einer weiteren bistabilen Einheit T erfolgen.
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Bei der in F i g. 2 dargestellten Anordnung besteht die dekadische
Zähleinrichtung ZI aus fünf Schaltstufen 1o bis 14 und einer Umschaltstufe Iu. Die
dekadische Ziffer wird somit in diese Zähleinrichtung Z1 biquinär eingegeben. Durch
den Umschalter Iu werden wahlweise die einen oder die anderen Ausgänge der fünf
Schaltstufen 1o bis 14 angeschaltet, je nachdem, ob die Zählkette Z I einmal oder
zweimal bei der Eingabe einer Ziffer durchlaufen wird. Die Zähleinrichtung Z II
besteht aus vier Schaltstufen IIo bis II3 entsprechend dem gewählten Code mit maximal
vier Impulsen.
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Beide Zähleinrichtungen Z 1 und Z Ii werden durch einen über die Leitung
R gegebenen Rückstellimpuls in ihre Nullstellungen zurückgeführt. Zur Entkopplung
der einzelnen Leitungen mit den Ausgangsleitungen AL der Koinzidenzanordnung
K nach F i g. 1 sind Gleichrichter in an sich bekannter Weise vorgesehen.
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Soll beispielsweise die dekadische Ziffer 7 in codierter Form dargestellt
werden, so ist die Zähleinrichtung Z 1 nach einmaligem Durchlauf auf ihrer
edritten Schaltstufe 1" markiert. Der Umschalter I;; ist ;umgeschaltet, so daß seine
linke Leitung stromführend ist. Bei der dieser dekadischen Zahl 7 entsprechenden
codierten Form werden drei Impulse abgegeben, so daß die Zähleinrichtung ZII in
ihrer dritten Schaltstufe I13 markiert ist. Da über die stromführende linke Leitung
des Umschalters I" über den Gleichrichter Gl3 das Potential am Gleichrichter Gl2
so weit angehoben ist, daß an diesem Gleichrichter kein Potentialgefälle in Durchlaßrichtung
entsteht, wird nur der Ausgang der Schaltstufe 12 über den Gleichrichter Gl1 mit
der oberen Leitung 7 der Ausgangsleitungen verbunden. Diese Ausgangsleitung 7 ist
auch über den Gleichrichter G14 mit der Schaltstufe IIg der Zähleinrichtung ZII
leitend verbunden. Damit ist eindeutig nur eine einzige Ausgangsleitung
AL markiert. Dies wird in bekannter, nicht näher dargestellter Weise für
eine »Gut«-Anzeige ausgewertet.
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Da, wie oben schon bereits ausgeführt, bei dem gewählten Code benachbarte
dekadische Ziffern durch die gleiche Anzahl von Codierimpulsen dargestellt werden,
ist ein Element T (z. B. ein Flip-Flop) vorgesehen, welches bei jeder eingegebenen
dekadischen Ziffer unterscheidet, ob dieselbe gerade oder ungerade ist. Dieses Trennelement
T wird somit durch jeden auf die Zähleinrichtung ZI gegebenen dekadischen Impuls
wechselweise gesteuert. Dadurch wird in hohem Grade eine Gewähr dafür gegeben, daß
in dem gewählten Beispiel der Ziffer 7 die diese Ziffer zugeordnete Ausgangsleitung
AL wirksam werden kann.
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Die einzelnen Ausgangsleitungen AL der Koinzidenzschaltung
K können in einer geeigneten Weise dazu benutzt werden, eine Aussage dafür zu schaffen,
ob die Kontrolle positiv oder negativ ausgefallen ist. Dies könnte z. B. in der
Weise geschehen, daß an jede der Ausgangsleitungen AL ein an sich bekanntes
elektronisches Tor geschaltet wird. War die Kontrolle positiv, dann wird das zugeordnete
Tor durch die Koinzidenz geöffnet. Ein von außen eingegebenes Kontrollzeichen gelangt
durch dieses Tor und bewirkt die »Gut«-Anzeige. War die Kontrolle negativ, dann
sind alle Tore geschlossen. Das von außen angelegte Kontrollzeichen wird gesperrt.