DE1180409B - Schaltungsanordnung zur Umformung eines zyklisch permutierten binaeren Eingangskodes in einen rein binaeren Ausgangskode - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche KI.: 21 al-36/20

Nummer: 1 180 409

Aktenzeichen: A 40966 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 17. August 1962

Auslegetag: 29. Oktober 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Umformung des zyklisch permutierten binären Eingangskodes (Gray-Kode) einer Information in einen rein binären Ausgangskode, dessen einzelne Zeilen einem festen numerischen Informations- S wert entsprechen.

Unter einem zyklisch permutierten binären Kode versteht man einen Kode, bei dem sich beim Übergang zwischen zwei aneinandergrenzenden senkrechten Spalten nur ein einziger Wechsel der Infor- »o mationselemente ergibt. Im Unterschied zu einem rein binären Kode weisen bei einem derartigen zyklisch permutierten binären Kode die horizontalen Zeilen keinen konstanten numerischen Wert auf.

Durch zyklisch permutierte binäre Kodes lassen »5 sich Ablesefehler vermeiden, die sich bei einem reinen binären Kode bei nicht genauer Geradführung der zur Informationsauswertung dienenden Abtastelemente leicht ergeben, wenn zwischen den in benachbarten senkrechten Spalten des Kodes aneinandergrenzenden Informationselementen ein mehrfacher Wechsel auftritt.

Die Regel zum Umformen eines zyklisch permutierten Kodes in einen reinen Binärkode besteht darin, daß zunächst die der höchsten Ordnung entsprechende Zeile des Musters zu lesen ist und der Information ihr normaler numerischer Wert, beispielsweise 8 in einem vierzeiligen O-bis-15-Muster, gegeben wird. Die der nächst niedrigeren Ordnung entsprechende Zeile wird dann in Verbindung mit der ersten Zeile gelesen, wenn beide Informationen gleich sind, so wird die zweite Information als 0 gelesen, während dann, wenn beide Informationen unterschiedlich sind, die zweite Information mit ihrem normalen Wert gelesen wird, d. h. 4 beim vorstehenden Beispiel. Die dritte Zeile wird dann in Verbindung mit dem korrigierten Wert der zweiten Zeile gelesen; sie erhält den WertO, wenn die Informationselemente gleich sind, und sie erhält ihren normalen Wert (im angenommenen Falle 2), wenn die Informationselemente unterschiedlich sind. In gleicher Weise wird die vierte Zeile in Verbindung mit dem korrigierten Wert der dritten Zeile gelesen und erhält den Wert 0 bei gleichen und den normalen Wert (im angenommenen Falle 1) bei unterschiedlichen Informationselementen.

Wenn Maß- oder Gewichtseinheiten, wie beispielsweise das britische »stone«, Untereinheiten von 0 bis 13 Kund aufweisen oder wenn Dezimalzahlen in Betracht kommen, so werden verschiedene bekannte Kodierverfahren benutzt, die meistens in der Modinkation einfacher permutierter Binärkodes bestehen, die man durch Weglassen einiger der möglichen Schaltungsanordnung zur Umformung eines
zyklisch permutierten binären Eingangskodes
in einen rein binären Ausgangskode

Anmelder:

W. & T. Avery Limited,

Birmingham, Warwickshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und

Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,

München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

John Moorhouse Chilton, Harborne,

Birmingham, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 19. August 1961 (29 991), · vom 8. September 1961 (32 259)

Kodekombinationen und Änderung der numerischen Werte einer oder mehrerer Informationen erhält. Beispielsweise läßt sich die Reihe 0 bis 13 kodieren als bis 15, wobei jedoch die Zahlen 7 und 8 des Kodes weggelassen und der numerische Wert des Informationselementes der höchsten Ordnung von 8 auf 6 reduziert wird. In derartigen Fällen stellen die Informationselemente -nicht alle reine Binärzahlen dar, sie können jedoch als »gewogen«, d.h. mit einem festen numerischen Wert ausgestattet, angesehen werden. Es sind dann ähnliche Konversionsregeln wie im Falle der Reihe 0 bis 15 anzuwenden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln,- die die Umformung des zyklisch permutierten binären Eingangskodes in einen rein binären Ausgangskode auf besonders einfache Weise durchführt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anzahl, von Vergleichskreisen mit je zwei Eingängen und einem Ausgang vorgesehen ist, die den einzelnen Zeilen des zyklisch permutierten Kodes zugeordnet sind und nur bei unterschiedlichen

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Eingangsspannungen eine Ausgangsspannung liefern Augenblick anzeigen, in dem sich die binäre Inforund bei denen jeweils dem einen Eingang die in der mation in der obersten Zeile von 0 auf 8 ändert, gerade abgetasteten Spalte des zyklisch permutierten dann tritt eine stark ungenaue Ablesung auf; springt binären Kodes und in der dem betreffenden Ver- nämlich die 8er-Zeile von 0 auf 8, ehe die Binärgleichskreis zugeordneten Zeile vorliegende Informa- 5 zahlen 4, 2, 1 auf 0 gehen, so tritt ein Fehler tion zugeführt wird, während der andere Eingang mit von 7 auf.

dem Ausgang des der nächsthöheren Zeile zugeord- F i g. 2 zeigt das Muster eines sogenannten per-

neten Vergleichskreises verbunden ist. mutierten Binärkodes, das dem in Fig. 1 dargestell-

Zweckmäßig enthalten die Vergleichskreise jeweils ten Muster äquivalent ist, jedoch nicht den vorstehend

einen UND-Kreis und einen ersten WEDER-NOCH- ₁₀ erläuterten Nachteil aufweist, da sich zwischen zwei

Kreis, deren Eingänge parallelgeschaltet sind, ferner aneinandergrenzenden senkrechten Spalten jeweils

einen zweiten WEDER-NOCH-Kreis, von dessen nur ein Informationselement ändert. Die obere Zeile

zwei Eingängen der eine mit dem Ausgang des UND- des Kodes ist »reflektiert«. In ihrer kodierten Form

Kreises und der andere mit dem Ausgang des ersten haben die Informationselemente in den einzelnen

WEDER-NOCH-Kreises verbunden ist. _ i₅ horizontalen Zeilen keinen konstanten binären nume-

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgen- rischen Wert (d. h. kein konstantes »Gewicht«),

den Beschreibung eines in der Zeichnung dargestell- F i g. 4 zeigt die Verbindung einer Anzahl von

ten Ausführungsbeispieles der Erfindung hervor. Es Schaltkreisen gemäß F i g. 3 zur Umformung der aus

zeigt einem zyklisch permutierten Kodemuster gemäß

Fig. 1 das Muster eines reinen Binärkodes von 20 Fig. 2 abgelesenen Information in einen äquivalenten

0 bis 15, reinen Binärkode entsprechend Fig. 1.

F i g. 2 das Muster eines permutierten Binärkodes, Die Schaltung gemäß F i g. 3 stellt eine Kombi-

das dem Muster gemäß Fig. 1 entspricht, wenn es nation dreier bekannter Schaltkreise U, Wl, W 2 dar.

nach der vorstehend erläuterten Regel gelesen wird, Der Schaltkreis U, der durch die Dioden Xl, X 2 und

F i g. 3 ein schematisches Schaltbild eines Ver- 25 den Widerstand R 3 gebildet wird, ist ein »UND-

gleichskreises, der für eine erfindungsgemäße Kode- Kreis«, da die Ausgangsspannung am Punkt D nur

Umformungsschaltung verwendbar ist; dann negativ ist, wenn die Spannungen an den Ein-

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild, das die Ver- gangen A und B negativ sind; andernfalls sind-die

einigung mehrerer Vergleichskreise zu einer Kode- Dioden Xl und/oder Xl leitend und halten<<dea

Umformungsschaltung zeigt. 30 Punkt D auf Spannung 0.

Das in Fig. 1 dargestellte Kodemuster ist aus klei- Von den beiden anderen Schaltkreisen enthält der nen Quadraten zusammengesetzt, die einzelne Infor- Schaltkreis Wl einen Transistor Π und die Widermationselemente darstellen. Die senkrecht angeord- stände Al, R 2, R 4 und R 5 und der Schaltkreis W 2 neten Zahlen geben das »Gewicht«, d.h. den nume- einen Transistor Γ 2 und die Widerstände R 6, R7 rischen Wert der Informationselemente in den züge- 35 R8 und R9. Jeder dieser Kreise stellt einen sogehörigen horizontalen Reihen wieder; wie aus Fig. 1 nannten »WEDER-NOCH-Kreis« dar, bei dem-die hervorgeht, handelt es sich bei diesen Zahlen um eine Ausgangsspannung, beispielsweise im Punkt E des Binärserie. Die horizontalen Zahlen geben die Dezi- Kreises Wl, nur dann negativ ist, wenn weder die malzahl wieder, jeweils dargestellt durch die Infor- Spannung am Eingang^ noch die am EingangB mationselemente in der vertikalen Reihe über der 40 negativ ist; andernfalls verursacht der im Emitterbetreffenden Dezimalzahl. Wenn das Informations- Basis-Kreis des Transistors fließende Strom einen element den Wert 0 aufweist, so bleibt das züge- vergrößerten Strom im Kollektorkreis, der den Aushörige Quadrat weiß; besitzt das Informationselement gang auf Spannung 0 hält.

den in der vertikalen Zahlenspalte angegebenen Wert, Es sei angenommen, daß den Eingängen A, ß entso ist das zugehörige Quadrat schwarz. Die Dezimal- 45 weder eine negative Spannung oder die Spannung 0 zahl 6 wird beispielsweise als 2 + 4 im Binärsystem als Signal zugeführt wird. Ist an beiden Eingängen A dargestellt. und B die Spannung 0, so sperrt der Transistor Π; Das Kodemuster kann in zahlreichen Formen die Spannung am Punkt E macht die Transistoren T 2 wiedergegeben werden, beispielsweise als Kontakt- und Ti leitend, so daß die Spannung am Ausgang S schablone, als Fadenkreuz, als magnetisierte oder 50 Null ist. Wenn nur eines der Eingangssignale an den perforierte Scheibe, wobei die Informationselemente Eingängen A oder B Null und das andere eine negadurch Kontakte, durch fotoelektrische, magnetische, tive Spannung ist, so ist der Transistor Π leitend, kapazitive oder pneumatische Mittel ausgewertet wer- und der Punkt E befindet sich auf Spannung 0; demden, die jeweils eine Reihe von Informationselementen gemäß herrscht auch am Punkt D die Spannung 0; gleichzeitig abtasten. Wird eine Informationszeile an 55 der Transistor Γ2 sperrt daher, und am Ausgangs der Übergangsstelle zwischen zwei Dezimalzahlen ab- ergibt sich ein Signal negativer Spannung. Wird beigelesen, so besteht, insbesondere dann, wenn das den Eingängen A und B ein Signal negativer Span-Kodemuster keine stationäre Lage gegenüber den nung zugeführt, so ist der Punkt D negativ, die Tran-Ableseeinrichtungen einnimmt, die Möglichkeit, daß sistoren 71 und T 2 sind leitend, und am Ausgang 5 sich die Übergangsstelle von einer Binärreihe zur 60 herrscht die Spannung 0.

anderen etwas verschiebt. Diese Gefahr besteht ins- Zusammenfassend ist daher festzustellen, daß nur besondere dann, wenn die Ablesezeile nicht genau dann, wenn den Eingängen A und B unterschiedliche senkrecht zum Kodemuster verläuft. Der hieraus ent- Signale zugeführt werden, der Ausgang S der Schalspringende Nachteil sei an Hand von F i g. 1 für den tung eine negative Signalspannung etwa der gleichen Fall erläutert, daß sich die Ablesezeile gerade an der 65 Größe liefert, wie sie am Eingang A bzw. B auftritt. Übergangsstelle von der Dezimalzahl 7 zur Zahl 8 Werden dagegen den Eingängen A und B gleiche befindet. Wenn die Ablesemittel den Übergang von Signalspannungen zugeführt, so liefert der Ausgang S den Binäreinheiten 4, 2, 1 auf 0 nicht genau in dem keine Ausgangssignalspannung.

Eine Schaltung, die die vorstehend erläuterte Verknüpfung zwischen den am Ausgang und am Eingang auftretenden Signalen aufweist, ist als Vergleichskreis bekannt. In F i g. 4 sind vier solche Vergleichskreise zusammengeschaltet, wobei jeweils der Ausgang S des der nächsthöheren Ordnung zugeordneten Vergleichskreises mit dem Eingang A des Vergleichskreises der nächstniedrigeren Ordnung verbunden ist. Dem anderen Eingang B der einzelnen Vergleichskreise werden die Informationselemente von der Auswertvorrichtung des permutierten Binärkodemusters zugeführt. Im Betrieb tritt am Ausgang S nur dann eine Signalspannung auf, wenn unterschiedliche Signalspannungen, die unterschiedlichen Informationselementen entsprechen, den Eingangen A und B zugeführt werden; hieraus ergibt sich, daß die Ausgänge S einen reinen Binärkode liefern, der dem den Eingängen B zugeführten permutierten Binärkode äquivalent ist.

Wenn das Kodemuster ein Reihe von Dezimalzahlen darstellt, beispielsweise die Reihe 0 bis 15 (wie für Unzen erforderlich), so ist üblicherweise ein Muster vorgeschaltet, das einer höheren Ordnung (beispielsweise Pfund) entspricht. In diesem Fall werden die ersten Zeilen der angrenzenden Muster niedriger Ordnung reflektiert und müssen in Verbindung mit der korrigierten niedrigstwertigen Zeile des vorhergehenden Musters der höheren Ordnung gelesen werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch die Verbindung (mittels der Leitung 3) mit dem Ausgangssignal der niedrigstwertigen Einheit des zur nächsthöheren Ordnung gehörenden Vergleichskreises.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Umformung eines zyklisch permutierten binären Eingangskodes (Gray-Kode) einer Information in einen rein binären Ausgangskode, dessen einzelne Zeilen einem festen numerischen Informationswert entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Vergleichskreisen (Vl bis V 4) mit je zwei Eingängen (A, B) und einem Ausgang (S) vorgesehen ist, die den einzelnen Zeilen (ler-, 2er-, 4er, 8er-Zeile) des zyklisch permutierten Kodes (F i g. 2) zugeordnet sind und nur bei unterschiedlichen Eingangsspannungen eine Ausgangsspannung liefern und bei denen jeweils dem einen Eingang (JB) die in der gerade abgetasteten Spalte des zyklisch permutierten binären Kodes und in der dem betreffenden Vergleichskreis (z. B. V 2) zugeordneten Zeile (4er-Zeile) vorliegende Information zugeführt wird, während der andere Eingang (A) mit dem Ausgang (S) des der nächsthöheren Zeile (8er-Zeile) zugeordneten Vergleichskreises (Fl) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichskreise (Vl bis V 4) jeweils einem UND-Kreis (U) und einen ersten WEDER-NOCH-Kreis (Wl) enthalten, deren Eingänge (A, B) parallel geschaltet sind, ferner einen zweiten WEDER-NOCH-Kreis (W 2), von dessen zwei Eingängen (D, E) der eine (D) mit dem Ausgang des UND^-Kreises und der andere (E) mit dem Ausgang des ersten WEDER-NOCH-Kreises verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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