DE1244861B

DE1244861B - Schaltung zur Steuerung des Fuellungszustandes des Speicherwerkes einer datenverarbeitenden Maschine, insbesondere bei Radaranlagen

Info

Publication number: DE1244861B
Application number: DEC26929A
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Picard
Original assignee: Compagnie IBM France SAS
Current assignee: Compagnie IBM France SAS
Priority date: 1961-05-10
Filing date: 1962-05-07
Publication date: 1967-07-20
Also published as: FR1358354A; NL278201A; BE616642A; GB1003805A

Description

DEUTSCHES WTW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKI.: 21 al-37/00

Nummer: 1244 861

Aktenzeichen: C 26929IX c/21 al

1 244 861 Anmeldetag: 7.Mai 1962

Auslegetag: 20. Juli 1967

Es ist bekannt, bei Radaranlagen oder anderen mit periodisch wiederkehrenden Impulssignalfolgen arbeitenden Übertragungssystemen Störimpulse auszusondern und von der Wiedergabeapparatur fernzuhalten. Die Störimpulse können dadurch erkannt werden, daß sie sich von Signalfolge zu Signalfolge nicht regelmäßig wiederholen. Eine andere Möglichkeit, Störimpulse zu unterdrücken, liegt darin, eine einen Schwellenwert aufweisende Amplitudenselektionsstufe anzuwenden, in der Signalimpulse, deren Amplitude unterhalb des Schwellenwertes liegt, unterdrückt werden.

Es sind ferner Zusammenschaltungen von datenverarbeitenden Maschinen mit Radaranlagen bekannt, bei denen zur Aufnahme der den Echosignalen zukommenden Meßwerte ein Speicherwerk vorgesehen ist, in dem die Meßwerte in Form digitaler Daten gespeichert werden. Da ein solches Speicherwerk grundsätzlich nur eine beschränkte Speicherkapazität hat, wird in dem Speicherwerk laufend Platz für die Aufnahme neuer Meßdaten dadurch verfügbar gehalten, daß gespeicherte Meßdaten laufend dem Speicherwerk entnommen werden und in der datenverarbeitenden Maschine weiterverarbeitet werden. Auch unter diesen Umständen wirken sich von Störimpulsen abgeleitete und daher falsche Meßdaten dadurch ungünstig aus, daß durch solche falschen Meßdaten der für die Aufnahme von echten Echosignalen entsprechenden Meßdaten verfügbare Platz im Speicherwerk beschränkt wird.

Die Erfindung sieht eine Steuerung des Füllungszustandes des Speicherwerkes vor, mit deren Hilfe eine rationelle Ausnutzung der Speicherkapazität erreicht werden soll.

Eine Schaltung zur Steuerung des Füllungszustandes des Speicherwerkes einer datenverarbeitenden Maschine, insbesondere einer mit einer Radaranlage zusammenarbeitenden datenverarbeitenden Maschine, bei der über eine einen Schwellenwert bildende Vorrichtung in periodischen Zeitintervallen Informationswerte zwecks Speicherung dem Speicherwerk zugeführt werden und dem Speicherwerk zwecks Auswertung in einem folgenden Zeitintervall Informationswerte entnommen werden, kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß Mittel zur Steuerung des Schwellenwertes den Schwellenwert für ein Zeitintervall heraufsetzen, wenn die Zahl der dem Speicherwerk der datenverarbeitenden Maschine während des vorangehenden Zeitintervalls zugeführten Informationswerte eine vorbestimmte Zahl überschreitet, und den Schwellenwert herabsetzen, wenn

Schaltung zur Steuerung des Füllungszustandes
des Speicherwerkes einer datenverarbeitenden
Maschine, insbesondere bei Radaranlagen

Anmelder:

Compagnie IBM France, Paris
Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
München-Solln, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

Jean-Louis Picard, Le Perreux, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 10. Mai 1961 (861400)

die genannte Zahl einen vorbestimmten Wert unterschreitet.

Vorzugsweise wird der der Steuerung des Füllungszustandes des Speicherwerkes dienende Schwellenwert von einer Spannung abgeleitet, welche dem Zählwert eines in beiden Richtungen zählenden Zählwerkes entspricht. Der Zählwert des Zählwerkes wird bei Ablauf eines Zeitintervalls derart gesteuert, daß, wenn die Anzahl Signale, die während dieses Zeitintervalls dem Speicherwerk zugeführt wurden, einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet, der Zählwert vergrößert wird und, wenn die Anzahl Signale, die während dieses Zeitintervalls dem Speicherwerk zugeführt wurden, unter einen unteren Grenzwert sinkt, der Zählwert des Zählwerkes vermindert wird.

Der Zyklus vorbestimmter Zeitdauer wird dabei, wenn es sich um eine mit einer Radaranlage zusammenarbeitende datenverarbeitende Maschine handelt, durch die Frequenz der Synchronisationssignale des Radargerätes bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform können mehrere Gruppen oberer Grenzwerte und unterer Grenzwerte, beispielsweise zwei obere Grenzwerte und zwei untere Grenzwerte, vorgesehen sein. Das Zählwerk arbeitet derart, daß, wenn ein solcher Grenzwert überschritten oder unterschritten wird, jeder neue Steuerimpuls den Zählwert des Zählwerkes um eine Zahl ändert, die zunimmt nach Maßgabe wie der überschrittene bzw. unterschrittene Grenzwert

709 617/331

Claims

Grenzwert NH1 überschritten ist, und zwar durch Ausnutzung der UND-Stufen 24 bis 28. Der Subtraktionsweg sieht vor, daß der Übertrag der anderen Seite der vorausgehenden Kippstufe entnommen wird, und dieser Weg findet Anwendung, wenn der Grenzwert Nfi1 nicht überschritten wurde, unter Ausnutzung der UND-Stufen 29 bis 33. In der Zeichnung sind die Eingangsleitungen NH2, NH1, NB1, NH2, NB2 und WB2 gezeichnet, welche die Ausgangssignale der Kippstufen führen; andererseits ist ein Weiterrücksignal S vorgesehen, welches durch einen Impuls am Ende eines jeden Radarzyklus, also kurz vor einem Sendeimpuls, erscheint. Die Uberträge werden über Kondensatoren weitergeleitet, und zwar derart, daß Steuersignale zu einer folgenden Kippstufe nur dann übertragen werden, wenn eine der genannten Torstufen bereits geöffnet ist und gleichzeitig ein Weiterrückimpuls S eine Umsteuerung der vorausgehenden Kippstufe bewirkt, jedoch nicht weitergeleitet wird, wenn nur die Torstufe für den Additionsübertrag oder Subttaktionsübertrag geöffnet wird. Das Zählwerk wird in Schritten von 1 oder von 8 weitergeschaltet werden, je nachdem wie der Füllungszustand des Speicherwerkes ist. Diese Weiterschaltung wird durch logische Kreise bewirkt, denen die für den Zustand der vier die Grenzwerte charakterisierenden Kippstufen maßgeblichen Signale zugeführt werden. Wenn die für den Grenzwert NB1 maßgebliche Kippstufe den Wert 0 hat, werden die für Subtraktion vorgesehenen Torstufen 29 ... 32 geöffnet. Wenn NH1 den Wert 1 hat, werden die für Addition vorgesehenen Torstufen 24... 28 geöffnet; wenn NB1 = 0 ist und NB2 = 1 ist, wird die Torstufe 35 oder wenn NH1 = 1 ist und NH2 = 0 ist, die Torstufe 34 geöffnet und ein Impuls auf die niedrigste Stelle 2° des Zählwerkes geleitet; wenn NB2 = 0 ist oder NH2=I ist, wird über die Torstufe 37 bzw. 36 ein Impuls der 23-Stufe des Zählwerkes zugeleitet. Man erkennt auf Grund F i g. 1 folgendes: Wenn man sich zwischen den GrenzwertenNii1 und NH2 befindet, hat die Stufe NH1 den Wert 1, während die Stufe NH2 den Wert 0 hat; wenn NH2 überschritten ist, ist auch zusätzlich die Stufe NH2 im Zustand 1. Wenn dagegen NB2 überschritten ist und man sich zwischen NB1 und NB2 befindet, so hat die Stufe Nb2 den Wert 1, während die Stufe NB1 noch den Wert 0 hat; wenn die Stufe NB2 nicht überschritten wird, so befinden sich beide Stufen NB2 und NB1 im Zustand 0. Die Steuerung erfolgt durch die UND-Kreise 34 und 35 für Additionen und Subtraktionen von 1 und durch die UND-Kreise 36 und 37 für Additionen und Subtraktionen von 8. Die UND-Stufen 38 bis 41 dienen dem Zweck, ein Überschreiten des maximalen Zählwertes des Zählwerkes (es wurde hierfür 96 angenommen) zu verhindern und ein Subtrahieren über den Wert 0 hinaus zu verhindern. Wenn sich die drei Kippstufen der höchsten Ziffernstellen 23, 24, 25 im Zustand 1 befinden, verhindert die UND-Stufe 38 eine Addition der Zahl 8 durch die Umkehrstufe 42; wenn dagegen sämtliche Kippstufen 2°... 25 sich im Zustand 1 befinden, verhindert die UND-Stufe 39 die Addition des Zahlenwertes 1 durch die Wirkung der Umkehrstufe 43. Wenn dagegen die drei Kippstufen der höchsten Ziffernstellen 2^, 2*, 25 sich im Zustand 0 befinden, verhindert die UND-Stufe 40 eine Subtrak- tion der Zahl 8 durch die Umkehrstufe 44. Wenn sämtliche Kippstufen den Zustand 0 haben, verhindert die UND-Stufe 41 eine Subtraktion eines Zahlenwertes 1 über die Umkehrstufe 45. Es findet ferner eine Entschlüsselungsstufe Anwendung, die dem Zweck dient, eine Ausgangsspannung zu liefern, welche proportional der Binärzahl ist, die im Zählwerk (F i g. 3) enthalten ist. Man kann zu diesem Zweck irgendeine bekannte Anordnung verwenden, eine Ausführungsform ist in Fig.3 (oben) gezeigt. Von der rechten Seite gesehen bildet das Widerstandsnetzwerk 6 L-förmige Maschen, deren iterative Impedanz R ist. Wenn man an der Basisklemme eines Widerstandes der Ordnungszahl η —die Ordnungszahl 1 wird an der höchsten Ziffernsteile gerechnet — eine Spannung E wirken läßt und sämtliche übrigen Widerstände mit dem Massepunkt verbunden sind, so ergibt sich eine Ausgangsspannung -γ η. Die eventuellen Masseverbmdungen werden durch Transistorstufen 46 bis 51 gebildet, wobei diese Transistoren durch die Ausgangssignale der Kippstufen 2°... 23 gesteuert werden. Man erhält so eine Spannung an der Ausgangsklemme »Schwelle« der Entschlüsselungsvorrichtung, welche die Summe derjenigen Spannungen ist, welche von jeder Ziffernstelle des Zählwerkes geliefert werden, d. h., man erhält eine Spannung, die proportional der im Zählwerk angezeigten Zahl ist. Patentansprüche:

1. Schaltung zur Steuerung des Füllungszustandes des Speicherwerkes einer datenverarbeitenden Maschine, insbesondere einer mit einer Radaranlage zusammenarbeitenden datenverarbeitenden Maschine, bei der über eine einen Schwellenwert bildende Vorrichtung in periodischen Zeitintervallen Informationswerte zwecks Speicherung dem Speicherwerk zugeführt werden und dem Speicherwerk zwecks Auswertung in einem folgenden Zeitintervall Informationswerte entnommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Steuerung des Schwellenwertes den Schwellenwert für ein Zeitintervall heraufsetzen, wenn die Zahl der dem Speicherwerk der datenverarbeitenden Maschine während des vorangehenden Zeitintervalls zugeführten Informationswerte eine vorbestimmte Zahl überschreitet, und den Schwellenwert herabsetzen, wenn die genannte Zahl einen vorbestimmten Wert unterschreitet.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert von einer Spannung abgeleitet wird, welche dem Zählwert eines in beiden Richtungen zählenden Zählwerkes (2°... 2⁵) entspricht, und daß der Zählwert des Zählwerkes bei Ablauf eines Zeitintervalls derart gesteuert wird, daß, wenn die Anzahl Signale, die während dieses Zeitintervalls dem Speicherwerk zugeführt wurden, einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet, der Zählwert vergrößert wird, und, wenn die Anzahl Signale, die während dieses Zeitintervalls dem Speicherwerk zugeführt wurden, unter einen unteren Grenzwert sinkt, der Zählwert des Zählwerkes vermindert wird.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen oberer und

von dem den mittleren Füllungszustand des Speicherwerkes charakterisierenden Wert weiter entfernt liegt.

Von den Figuren zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschema eines Speicherwerkes mit verschiedenen Grenzwerten des Füllungszustandes,

F i g. 2 ein Prinzipschaltbild der Steuerung von Kippstufen, die das Überschreiten der Grenzwerte kennzeichnen,

F i g. 3 ein Prinzipschaltbild eines in beiden Richtungen zählenden Zählwerkes, dessen Entschlüsselungsteil die Spannung liefert, welche den Schwellenwert bestimmt.

Die von einem Radargerät in der Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen aufgenommenen Echosignale können hinsichtlich ihrer Zahl innerhalb weiter Grenzen schwanken, und diese Anzahl läßt sich nicht voraussehen, wodurch die Gefahr der Überfüllung des Speicherwerkes, in welchem die Signale gespeichert werden, sich ergibt.

Um eine zu starke Anfüllung des Speicherwerkes zu vermeiden, findet zur Verstärkung der empfangenen Echoimpulse ein Verstärker Anwendung, der einen Schwellenwert besitzt, welcher in Abhängigkeit von der Häufigkeit der dem Speicherwerk zugeführten Echosignale geändert wird. Überschreitet die Amplitude des empfangenen Echosignals den Schwellenwert, so wird ein solches Echosignal an das Speicherwerk weitergeleitet; unterschreitet sie jedoch den Schwellenwert, so wird das Echosignal unterdrückt. Der Schwellenwert wird aus einer Spannung abgeleitet, die von einer Entschlüsselungsvorrichtung eines in beiden Richtungen zählenden Zählwerkes erzeugt wird. Wenn die Anzahl der Echosignale, die dem Speicherwerk während des vorausgegangenen Radarzyklus zwischen zwei Sendeimpulsen zugeführt wurden, einen bestimmten einstellbaren oberen Grenzwert überschreitet, wird am Ende dieses Zyklus, bevor der nächstfolgende Sendeimpuls erfolgt, der Zählwert des Zählwerkes vergrößert. Wenn die Anzahl geringer als ein unterer einstellbarer Grenzwert ist, wird der Zählwert des Zählwerkes verringert; der Zählwert des Zählwerkes bestimmt dabei die Größe des Schwellenwertes. Auf diese Weise erzwingt man, daß die Anzahl der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen an das Speicherwerk weitergeleiteten Echosignale zwischen bestimmten Grenzwerten liegt. Zweckmäßigerweise finden zwei Gruppen oberer und unterer Grenzwerte Anwendung, wobei die eine Gruppe den Zählwert des Zählwerkes zur Einstellung des Schwellenwertes um nur eine Einheit ändert, während die andere Gruppe es in stärkerer Weise tut.

Ein Steuersystem gemäß der Erfindung kann aus den folgenden Apparategruppen bestehen:

1. Ein erstes Zählwerk zur Zählung der im Verlaufe eines Radarzyklus zwischen zwei Radarimpulsen zur Einspeicherung in das Speicherwerk gelangenden Informationsdaten;

2. Kippstufen, die aus ihrem Ruhezustand umgekippt werden, wenn das Zählwerk, d. h. die Anzahl der in dem Zyklus zur Einspeicherung gelangenden Informationsdaten, einen vorbestimmten Wert überschreiten;

3. ein zweites in beiden Richtungen zählendes Zählwerk, dessen Zählsinn in Abhängigkeit des Erregungszustandes der vorgenannten Kippstufen gesteuert wird;

4. eine Analogumformstufe zur Erzeugung einer als Schwellenspannung des Verstärkers dienenden Spannung, deren Spannungswert proportional dem Zählwert des zweiten Zählwerkes ist. Gemäß F i g. 1 werden zwei obere Grenzwerte NH₁ und NH₂ und zwei untere Grenzwerte NB₁ und NB₂ angenommen. Eine Kippstufe ist jedem Grenzwert zugeordnet und geht in den Kippzustand »1« über, wenn die Anzahl der Echosignale im Speicherwerk

ίο diesen Grenzwert überschreitet.

Die Steuerung der Kippstufen kann in der Art erfolgen, die in F i g. 2 für den Grenzwert NH₁ angegeben ist, es müssen jedoch für die drei übrigen Grenzwerte drei weitere Kippstufen vorgesehen sein.

Es soll beispielsweise angenommen werden, daß das Speicherwerk 96 Speicherplätze umfaßt und daß der gewünschte Füllungszustand bei einer Besetzung der ersten 48 Speicherplätze liegt. Die in F i g. 2 dargestellte Schaltungsanordnung enthält vier erste Kipp-

ao stufen 1, 2, 3, 4, mit deren Ausgangsklemmen mechanische Umschalter 12 und 13 verbunden sind, die auf sechs verschiedene Zustände eingestellt werden können. Diese vier ersten Kippstufen sind diejenigen, die benutzt werden, um die Generatoren zur Erzeugung des Aktivierungsstromes umzuschalten und Plätze eines magnetischen Kernspeicherwerkes durch die Aktivierungsleitungen des Speicherwerkes auszuwählen. Man kann sich vorstellen, daß die Speicherwerksmatrix Leitungen hat, die in einem Rechteck von 12 · 8 Leitungen angeordnet sind, und daß zur Auswahl der zwölf Zeilenleitungen drei Generatoren a, b, c mit je vier Unterbrechern einerseits und andererseits zur Auswahl der acht Spaltenleitungen zwei Generatoren A, B mit je vier Unterbrechern erforderlich sind.

Die Kippstufe 1 ist diejenige, welche zum Umschalten der beiden Spaltengeneratoren A und B dient, und die Kippstufen 2, 3 und 4 sind diejenigen, welche zum Umschalten der drei Zeilengeneratoren a, b, c dienen.

Es wird angenommen, daß bis zu 96 zu zählen ist. Den vier ersten Kippstufen 1... 4 ist ein vier Kippstufen 5 ... 8 umfassender Binärzähler nachgeschaltet. Wenn die Kippstufenl und 4 an ihren rechten Ausgangsklemmen ein hohes Potential haben, liefert die UND-Stufe 10 einen Impuls an die erste Kippstufe 5 des Binärzählwerkes 5 ... 8 und schaltet dasselbe weiter. Die Stufen 5 ... 8 des Binärzählwerkes können 2⁴=16 verschiedene Zustände für jeden der sechs Zustände der Kippstufen 1, 2, 3, 4 bilden, und die mechanischen Umschalter 12, 13, 14, 15, 16 und 17 können so im ganzen 6 · 16=96 verschiedene Zustände charakterisieren. Durch die Einstellung der Umschalter wird im vorliegenden Fall der Grenz-WQTtNH₁ bestimmt; sowie dieser Grenzwert erreicht wird, hat man an sämtlichen Leitern 18 bis 23 eine hohe Spannung, und der UND-Kreis 9 bewirkt eine Umschaltung der Kippstufe, deren Zustand anzeigt, daß der Grenzwert NH₁ überschritten wurde.

Am Ende eines jeden Radarzyklus werden durch nicht dargestellte, an sich bekannte Mittel alle Kippstufen 1... 8 wieder auf Null gestellt.

Das in beiden Richtungen zählende Binärzählwerk in F i g. 3 umfaßt die sechs Stellen 2°... 2³ und hat zwei Wege für den Übertrag von einer Binärstufe zur nächstfolgenden. Im Additionsweg wird der Übertrag von der einen Seite der vorausgehenden Kippstufe entnommen; dieser Weg wird ausgenutzt, wenn der