DE1257457B - Vorrichtung zum Erkennen von sich in Mehrfachausgaengen aeusserden Fehlern in einer ausgewaehlten Zeile oder Spalte einer ebenen bzw. kubischen Kreuzpunktanordnung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06f

Deutsche KL: 42 m3 -11/06

Nummer: 1257457

Aktenzeichen: W 39665IX c/42 m3

Anmeldetag: 3. August 1965

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erkennen von sich in Mehrfachausgängen äußernden Fehlern in einer ausgewählten Zeile oder Spalte in einer ebenen bzw. kubischen Kreuzpunktanordnung, die durch zwei bzw. drei sich schneidende Leiterreihen definiert ist, mit einer Mehrzahl logischer Elemente, von denen jedes einem Kreuzpunkt der Anordnung zugeordnet ist und normalerweise nur ein Ausgangssignal erzeugt, wenn jeder der diesem Kreuzpunkt zugeordneten Leiter angesteuert ist, sowie mit einer Fehlerabtastschaltung, die mit den Ausgängen der logischen Elemente selektiv gekoppelt ist.

Systeme, die eine Matrix zum Übersetzen einer Binärzahl in eine Ausgangsanzeige aufweisen, wobei einer und nur einer von mehreren Leitern gleichzeitig erregt ist, sind in der Informationsverarbeitungstechnik bekannt. Derartige Systeme werden zur Durchführung zahlreicher Aufgaben verwendet. Ein typischer Anwendungsfall ist in der Programmübersetzereinheit eines digitalen Rechners gegeben, wobei jeder Befehl eines Programms aus einer Binärzahl in eine Eins-aus-N-Ausgangsanzeige übersetzt wird. Das Ausgangssignal aktiviert einerseits die Steuerung, die dann tatsächlich den übersetzten Befehl ausführt.

Unter normalen Betriebsbedingungen erfordern Rechensysteme, daß nur jeweils ein Programmbefehl ausgeführt wird und nicht mehrere gleichzeitig. Erzeugt jedoch die Programmübersetzereinheit eines solchen Systems zwei oder mehrere gleichzeitig auftretende Ausgangsanzeigen, so werden zusätzliche Fremdbefehle ausgeführt. Solche Mehrfachausgänge können zu fehlerhaften Ergebnissen führen, die nicht leicht erkennbar sind. Bei bestimmten Rechenanlagen führt beispielsweise ein einziger, von solchen Mehrfachausgängen herrührender Fehler zu einem falschen Ergebnis für eine ganze Berechnungsserie, wenn nicht adäquate Prüfschritte vorgesehen sind, damit die Operationen nach dem Auftreten des Fehlers blokkiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine einfache und sichere Anordnung zum Erkennen fehlerhafter Mehrfachausgangssignale vorzusehen, die bei Codeübersetzungsmatrizen auftreten können, insbesondere bei binären »Eins-aus-iV«-Übersetzern.

Dieses Problem ist durch die Verwendung von Fehlererkennungsanordnungen gelöst worden, wobei erkannt worden ist, daß Mehrfachausgänge einer solchen Matrix, wenn diese überhaupt auftreten, wahrscheinlich von Matrixkreuzpunkteinheiten herrühren, die längs einer ausgewählten Zeile oder Spalte angeordnet sind.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erkennen von sich
in Mehrfachausgängen äußernden Fehlern
in einer ausgewählten Zeile oder Spalte
einer ebenen bzw. kubischen
Kreuzpunktanordnung

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Dipl.-Ing. P. G. Blumbach
*5 und Dipl.-Phys. Dr. W. Weser, Patentanwälte,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:

Donald Wayne Huff mann, Shrewsbury, N. J.;
Wing Noon Toy, Colts Neck, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 5. August 1964
(387 644, 387 645)

Fehlerabtastschaltung eine mit einer ersten Gruppe der logischen Elemente verbundene erste Gatterschaltung besitzt, wobei diese logischen Elemente denjenigen Kreuzpunkten zugeordnet sind, die je eine verschiedene aller Zeilen und Spalten repräsentieren, und die erste Gatteranordnung, auf jedes Erscheinen eines von einem der logischen Elemente der ersten Gruppe herrührenden Ausgangssignal hin, eine erste Ausgangsanzeige liefert, und daß eine zweite, mit den übrigen logischen Elementen verbundene Gatteranordnung vorgesehen ist, die, auf jedes Erscheinen eines von einem der übrigen logischen Elemente herrührenden Ausgangssignale hin, eine zweite Ausgangsanzeige liefert, wobei das gleichzeitige Auftreten einer ersten und einer zweiten Ausgangsanzeige die Gegenwart von Mehrfachausgängen anzeigt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zu Erläuterungszwecken an Hand einer quadratischen N · N-Matnx beschrieben wird, ist die erste Gruppe der Kreuzpunkteinheiten längs einer Hauptdiagonalen der Anordnung angeordnet, und die erste und zweite Gatteranordnung weisen einzelne

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Gattereinheiten auf. So sind beispielsweise in einer quadratischen 8 · 8-Matrixanordnung die Ausgangsanschlüsse der acht Kreuzpunkteinheiten längs der Hauptdiagonalen je mit den acht Eingangsanschlüssen der ersten Gattereinheiten verbunden, und die Ausgangsanschlüsse der übrigen 56 Kreuzpunkteinheiten sind mit entsprechenden der 56 Eingangsanschlüsse der zweiten Gattereinheit verbunden.

Arbeitet die Anordnung richtig, d. h. treten keine Mehrfachausgänge in einer einzelnen Zeile oder Spalte auf, so sollte eine aufeinanderfolgende Erregung der diagonal angeordneten Kreuzpunkteinheiten aufeinanderfolgende Ausgangssignale an der ersten Gattereinheit erzeugen, aber keine Ausgangssignale an der zweiten Gattereinheit. Liefert jedoch die zweite Gattereinheit ein Ausgangssignal, das koinzident mit der Erregung einer bestimmten diagonal angeordneten Kreuzpunkteinheit auftritt, so ist dies eine Anzeige dafür, daß eine andere Kreuzpunkteinheit in der Zeile oder Spalte, in der die betrachtete Einheit liegt, erregt worden ist. Die resultierenden Ausgangssignale der ersten und zweiten Gattereinheiten werden vorteilhafterweise einem zugeordneten Fehlererkennungskreis eingegeben, der einen fehlerhaften Zustand in der Matrix anzeigt.

Ein wesentlicher Vorteil dieser ersten Ausführungsform der Fehlererkennungsschaltung ist der, daß sie leicht dafür ausgelegt werden kann, die ganze Matrix nach einzelnen Fehlern zu prüfen, die sich in einer falschen Erregung des zugeordneten Kreuzpunktes äußert. Diese Prüfmaßnahme kann dadurch bewerkstelligt werden, daß eine zweite Gruppe von Kreuzpunkteinheiten, in der die erste Gruppe nicht enthalten ist, ausgewählt wird, die in allen Zeilen und Spalten der Matrix gelegen sind, und daß die zweite Gruppe, nachfolgend auf die Erregung der ersten Gruppe, sequentiell erregt wird. Beispielsweise kann bei einer 8 · 8-Matrix die zweite Gruppe vorteilhafterweise die acht Kreuzpunkteinheiten aufweisen, die in einem Paar zu der Hauptdiagonale der Anordnung paralleler Nebendiagonalen liegen. Bei einer solchen Anordnung wird ein einziger Fehler, der eine nicht längs der Hauptdiagonalen gelegene Kreuzpunkteinheit beeinträchtigt, auf die sequentielle Erregung der ersten Gruppe hin erkannt. Andererseits wird ein einzelner Fehler, der eine längs der Hauptdiagonale gelegene Kreuzpunkteinheit beeinträchtigt, auf die sequentielle Erregung der zweiten Gruppe hin erkannt.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, das zu Erläuterungszwecken gleichfalls an Hand einer N · N quadratischen Matrix beschrieben wird, weist die erste Gatteranordnung eine einzige Gattereinheit auf und die zweite Gatteranordnung eine Mehrzahl getrennter einzelner Gattereinheiten, deren Anzahl gleich der Zahl der verschiedenen Nebendiagonalenpaare, die parallel zur Hauptdiagonale der Anordnung verlaufen, ist. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist die erste Gattereinheit mit einer ersten Kreuzpunktgruppe verbunden, die längs der Hauptdiagonale gelegen ist. Die entsprechenden zweiten Gattereinheiten sind einzeln mit den Kreuzpunkteinheiten verbunden, die im zugeordneten Nebendiagonalenpaar liegen. Folglich besitzt die Fehleranzeigeschaltung Γ+1 Gattereinheiten, wobei T die Anzahl der Nebendiagonalenpaare ist. Die Folge der vorstehend beschriebenen Aufteilung der Kreuzpunktausgänge auf die verschiedenen Gattereinheiten ist, daß nicht zwei Kreuzpunktausgangsanschlüsse einer jeden Zeile oder Spalte vorhanden Sind, die mit der gleichen Gattereinheit verbunden sind. Folglich verursacht die Gegenwart eines Ausgangssignals von mehr als einer Kreuzpunkteinheit einer Zeile oder Spalte, daß mehr als eines der N+l Gattereinheiten eine Ausgangsanzeige liefert; diese gleichzeitig auftretenden Ausgangsanzeigen werden vorteilhafterweise einem zugeordneten Fehleranzeigekreis

ίο wie beim ersten Ausführungsbeispiel eingegeben.

Im folgenden sind die Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen beschrieben; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer bestimmten logischen Grandschaltungsart, aus der die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Fehlererkennungsschaltungen aufgebaut werden,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Fehlererkennungsschaltung mit einer quadratischen Übersetzungsmatrix,

F i g. 3 im Detail die Verbindung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 2 mit einer Übersetzungsmatrix, F i g. 4 im Detail ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fehlererkennungsschaltung,

F i g. 5 eine Modifizierung des ersten Ausführungsbeispiels für einen Anschluß an eine rechteckige Übersetzungsmatrix,

F i g. 6 eine Modifizierung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Verbindung mit einer kubischen Matrix,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Fehlererkennungsschaltung mit einer angeschlossenen quadratischen Übersetzungsmatrix,

Fig. 8 eine Detailansicht der Anordnung nach Fig. 7.

Vor der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Fehlererkennungsschaltungen wird ein logischer Schaltungstyp beschrieben, aus dem die spezielle, nachstehend beschriebene Fehlererkennungsschaltung vorteilhafterweise aufgebaut sein kann. In F i g. 1 ist ein solcher Schaltungstyp dargestellt. Diese Schaltung ist die bekannte Grundschaltung einer Transistorwiderstandslogik (TRL). Eine allgemeine Beschreibung der Ti?L-SchaItungen kann folgendem Artikel entnommen werden: »Transistor NOR Circuit Design«, von W. D. Rowe und G. H. Roy er, veröffentlicht in »Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, Communications and Electronics«, Bd. 76, Teil I, S. 263 bis 267.

Die logische Schaltung der F i g. 1 weist vier Eingänge 100,110, 120 ... 190 und einen Ausgang 130 auf, an den bei Ansteuerung der Eingänge in einer vorbestimmten logischen Funktion abhängig von den Eingangssignalen ein Ausgangssignal erscheint. Die Schaltung weist einen npn-Transistor 150 auf, ferner einen Kollektorwiderstand 160 und eine Quelle positiver Gleichspannung 170.

Wird eine sich etwa auf Erdpotential befindliche Spannung (im folgenden kurz »Erdungssignal genannt«) jedem einzelnen der Eingänge 100,110, 120 ... 190 zugeführt, so sperrt der Transistor 150, und der Ausgang 130 liegt daher auf positiver Spannung gegenüber Erde. Wenn andererseits eine positive Spannung einem oder mehreren der Eingänge 100, 110,120 ... 190 zugeführt wird, leitet der Transistor, der Ausgang 130 liegt daher praktisch auf Erdpotential.

Daher liegt, wenn beispielsweise ein positives Signal am Eingang 100 erscheint und ein Erdungssignal an allen übrigen Eingängen, der Ausgang 130 auf Erdpotential. Falls infolge einer fehlerhaften Verbindung oder infolge einer anderen Fehlfunktion die Leitung 100 unterbrochen, also offen ist, arbeitet die dargestellte logische Schaltung nicht in der beabsichtigten Weise. Im einzelnen würde die Schaltung an Stelle eines Erdungsausgangssignals ein hochliegendes Ausgangssignal erzeugen. In der Praxis ist dieser Fehlfunktionstyp am häufigsten und auch schwierig zu erkennen. Die hierin beschriebene Ausführungsform ist dafür geeignet, solche Fehler zu erkennen.

In der F i g. 2 ist eine Übersetzungsmatrix dargestellt, die einer Fehlererkennungsschaltung 200 zugeordnet ist, die ihrerseits ein erstes Ausführungsbeispiel der ersten prinzipiellen Ausführungsform darstellt. Die Matrixanordnung weist einen üblichen Y-Vorübersetzer 202 auf, der zum Umsetzen einer dreiziffrigen Binärzahl in eine Erregung eines und nur eines der aus dem Vorübersetzer austretenden acht Ausgangsleiter 204 bis 211 vorgesehen ist. Ferner weist die Anordnung einen üblichen X-Vorübersetzer 212 auf, der zum Umsetzen einer dreiziffrigen Binärzahl in eine Erregung eines und nur eines von acht Ausgangsleitern 214 bis 221 vorgesehen ist.

Zu Erläuterungszwecken sei angenommen, daß der Y-Vorübersetzer 202 auf das Erscheinen einer der binären Eingangswerte 000, 001, 010, 011, 100, 101,

110 und 111 hin durch Erregen eines der Leiter 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210 bzw. 211 anspricht. In ähnlicher Weise soll der X-Vorübersetzer 212 dafür ausgelegt sein, auf das Erscheinen einer der binären Eingangswerte 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 und

111 hin durch Erregen eines der Ausgangsleiter 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220 bzw. 221 ansprechen.

Die beiden von den Γ- und X-Vorübersetzern 202 bzw. 212 austretenden Leitergruppen bilden 64 Schnittpunkte, die in acht Zeilen und acht Spalten einer Matrixanordnung liegen. Mit jedem der 64 Schnittpunkte ist eine bestimmte, zwei Eingänge besitzende Kreuzpunkteinheit oder logische Schaltung der allgemeinen, in Fig. 1 dargestellten Art verbunden. So ist beispielsweise, wie aus der F i g. 3 im einzelnen ersichtlich ist, die obere linke, zwei Eingänge besitzende logische Schaltung der Matrixanordnung mit dem einen Eingangsanschluß an den Leiter 204 angeschlossen und mit dem anderen an den Leiter 214. Die übrigen 63 logischen Schaltungen sind in ähnlicher Weise an die Ausgangsleiter des Y- und Z-Vorübersetzers angeschlossen. Die 64 Ausgangsleiter, die von diesen 64 logischen Schaltungen ausgehen, sollen als die Hauptausgangsleiter der hierin beschriebenen Übersetzungsanordnung betrachtet werden.

Es sei angenommen, daß die Binärdarstellung 100 als Eingang sowohl am Y- als auch am X-Vorübersetzer 202 bzw. 212 (Fig. 2) ansteht. Hierauf ansprechend, nehmen die Leiter 208 und 218 Erdpotential an. Als Folge hiervon wird diejenige logische Schaltung, deren Eingänge je an diese Leiter angeschlossen sind, entregt; es erscheint daher ein positives Signal am Ausgangsleiter dieser logischen Schaltung. Alle übrigen, nicht ausgewählten Kreuzpunkteinheiten erzeugen weiterhin auf Erdpotential liegende Ausgangssignale.

Ferner sei angenommen, daß in derjenigen logischen Schaltung, deren Eingänge mit den Leitern 208 und 214 verbunden sind, ein Fehler vorhanden ist. Insbesondere sei hierbei angenommen, daß eine Unterbrechung des Drahtes vorliegt, der den Leiter 214 mit einem der Eingangsanschlüsse dieser logischen Schaltung verbindet. Im Effekt ist daher diese Schaltung in eine nur einen einzigen Eingang aufweisende Kreuzpunkteinheit verwandelt worden. Daher veranlaßt das vorstehend angenommene Erden

ίο des Leiters 208 durch den Y-Vorübersetzer 202, daß der Ausgang dieser logischen Schaltung gleichfalls erregt wird, wodurch die Übersetzungsanordnung in fehlerhafter Weise zwei an Stelle von nur einem einzigen positiven Ausgangssignal auf den Hauptausgangsleitern abgibt.

Die 64 Ausgangsleiter der 64 Kreuzpunkteinheiten der 8 · 8-Matrix sind in ausgewählter Weise mit zwei Eingangsgattereinheiten verbunden, die in der Fehlererkennungsschaltung 200 liegen (Fig. 2). Im einzelnen sind die Ausgangsleiter der acht Kreuzpunkteinheiten, die in der Hauptdiagonalen der Matrix liegen, je mit den Eingangsanschlüssen der ersten dieser Gattereinheiten verbunden. Die acht Kreuzpunkteinheiten, die längs der Hauptdiagonalen der Matrix gelegen sind, sind in Fig. 2 schematisch durch acht Kreuze an den entsprechenden Schnittpunkten der sechzehn, von den Vorübersetzern 202 und 212 herrührenden Leiter dargestellt. Die acht entsprechenden, von diesen acht Kreuzen zur Fehlererkennungsschaltung 200 verlaufenden Leitungen sind zu einer Gruppe zusammengefaßt dargestellt um anzudeuten, daß sie an die entsprechenden Eingangsanschlüsse der vorstehend erwähnten ersten Gattereinheiten der Schaltung 200 herangeführt sind.

Die Ausgangsleiter der übrigen sechsundfünfzig Kreuzpunkteinheiten der F i g. 2 sind je mit einem Eingangsanschluß einer der zweiten Gattereinheiten der Schaltung 200 verbunden. Diese Kreuzpunkteinheiten sind in F i g. 2 durch Kreise dargestellt, von denen acht aus einem noch näher zu erläuternden Grund schwarz ausgefüllt sind. Im Interesse der Übersichtlichkeit der F i g. 2 sind die Drähte, die tatsächlich von diesen Kreuzpunkteinheiten zu den sechsundfünfzig, mit Kreisen versehenen Eingangsleitern zur Schaltung 200 führen, nicht herausgezeichnet.

Die vorstehend beschriebene Gruppierung der Ausgangsleiter der Kreuzpunkteinheiten ist derart, daß, wenn die diagonal gelegenen Kreuzpunkteinheiten aufeinanderfolgend erregt werden, alle übrigen Kreuzpunkteinheiten der zugeordneten Übersetzungsanordnung auf Fehler hin wirksam geprüft werden. Zu Erläuterungszwecken sei angenommen, daß eine solche Erregung unter der Steuerung von Signalen stattfindet, die — herrührend von einer Übungseinheit 201 — an den Vorübersetzern 202 und 212 anstehen. Die Einheit 201 ist dafür programmiert, acht Paare dreiziffriger Binärzahlen den Eingängen der Vorübersetzer 202 und 212 so zuzuführen, daß jedes derartige Zahlenpaar zur Erregung der Zeile und Spalte führt, an deren Schnittpunkt eine der mit einem Kreuz bezeichneten Kreuzpunkteinheiten der F i g. 2 liegt. Liefert daher beispielsweise die Übungseinheit 201 gleichzeitig die Binärzahl 000 an den Y-Vorübersetzer 202, wodurch der Leiter 204 angesteuert wird, und die Binärzahl 111 an den X-Vorübersetzer 212, wodurch der Leiter 221 angesteuert wird, so wird diejenige Kreuzpunkteinheit ausgewählt,

die in der linken unteren Ecke der Anordnung nach F i g. 2 gelegen ist. Liefert keine andere Kreuzpunkteinheit der ersten Spalte (Leiter 204) oder der letzten Zeile (Leiter 221) der Matrix ein positives Ausgangssignal, so wird das andere Fehlererkennungsgatter der Schaltung 200 nicht erregt, und die resultierenden ungleichen Signale, die am Fehleranzeiger 203 anstehen, zeigen an, daß die Kreuzpunkteinheiten in der betrachteten Spalte und Zeile frei von Fehlern der in Rede stehenden Art sind, die fehlerhafte Ausgangssignale erzeugen. Wird jedoch eine andere als die mit einem Kreuz bezeichnete Kreuzpunkteinheit der ersten Spalte oder der letzten Zeile zum Erzeugen eines positiven Ausgangsignals veranlaßt, dann liefert die Fehlererkennungsschaltung 200 gleiche Anzeigesignale zur Einheit 203. Die Einheit 203 kann eine Lampenanordnung, eine Alarmglockenanordnung, eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung od. dgl. mehr sein.

Wie vorstehend erwähnt, werden durch die aufeinanderfolgende Erregung der acht mit einem Kreuz bezeichneten Kreuzpunkteinheiten der Matrix nach Fig. 2 die anderen sechsundfünfzig Kreuzpunkteinheiten auf das Vorhandensein von Fehlern geprüft. Es sei angenommen, daß keine Fehler in diesen sechsundfünfzig anderen Einheiten vorhanden sind. Die acht diagonal angeordneten Kreuzpunkteinheiten können dann selbst auf Fehler geprüft werden, und zwar durch sequentielles Erregen einer anderen, acht Einheiten aufweisenden Gruppe, durch die alle Zeilen und Spalten der dargestellten Anordnung geprüft werden können. Eine mögliche Auswahl einer solchen Gruppe ist in der F i g. 2 durch die acht schwarz ausgefüllten Kreise dargestellt. Wenn daher beispielsweise die Übungseinheit 201 die binäre Darstellung 000 an jeden der Vorübersetzer 202 und 212 liefert, so wird die in der oberen linken Ecke der Anordnung befindliche Kreuzpunkteinheit erregt. Werden beide Fehlererkennungsgatter der Schaltung 200 als Folge dieser Erregung aktiviert, dann meldet die Fehleranzeigeeinheit 203, daß eine der mit einem Kreuz bezeichneten Kreuzpunkteinheiten fehlerhaft arbeitet, vorausgesetzt, daß vorher alle mit einem Kreis bezeichneten Kreuzpunkteinheiten geprüft und für fehlerfrei befunden worden sind. Im einzelnen würde eine solche Fehleranzeige bedeuten, daß entweder eines oder beide der links unten bzw. rechts oben gelegenen, mit einem Kreuz bezeichneten Einheiten fehlerhaft sind. In ähnlicher Weise ist die Übungseinheit 201 dafür ausgelegt, selektiv die sieben anderen, mit einem schwarz ausgefüllten Kreis bezeichneten Kreuzpunkteinheiten zu erregen und dadurch die übrigen der mit einem Kreuz bezeichneten Einheiten nach Fehlern zu überprüfen.

Wie vorstehend erläutert worden ist, können die mit einem Kreuz bezeichneten Kreuzpunkteinheiten der Fig. 2 durch die Aussteuerung einer Einheitengruppe geprüft werden, die eine in jeder Zeile und Spalte der Matrix gelegene Einheit umfaßt. Allgemein kann diese Forderung erfüllt werden, wenn eine Gruppe von acht Kreuzpunkteinheiten ausgewählt wird, die längs eines Paares von Geraden liegen, die ihrerseits auf verschiedenen Seiten der Hauptdiagonale liegen und parallel zu dieser verlaufen.

Es findet daher auf die vorstehend beschriebene Weise mit Hilfe eines zyklischen Durchlaufens oder Durchübens zweier Kreuzpunkteinheitengruppen zu je acht Einheiten eine Prüfung aller vierundsechzig Einheiten der Matrix nach F i g. 2 auf das Vorhandensein von mehrfachen Ausgangssignalen statt. Darüber hinaus wird mit Hilfe eines solchen Durchübens, wie nachstehend noch im Zusammenhang mit S F i g. 3 erläutert werden wird, ein mehrfaches Ausgangssignal erkannt, das von Fehlern in den Y- und Z-Vorübersetzern 202 und 212 herrührt.

In F i g. 3 ist die Anordnung nach F i g. 2 in größerem Detail dargestellt. Die Y- und Z-Vorübersetzer

ίο 202 und 212 der F i g. 3 können beispielsweise identisch miteinander sein und jeweils die im Y-Vorübersetzer herausgezeichnete Form besitzen. Die Einheit 202 weist drei Flip-Flop 252, 253, 254 auf, die je zwei Ausgänge besitzen. Diese Ausgänge sind in der dargestellten Weise mit acht Gattern 256 bis 263 verbunden, deren Ausgänge ihrerseits je über acht Inverter 264 bis 271 mit den vorstehend erwähnten, die Matrix bildenden Leitern 204 bis 211 verbunden sind. Vorteilhafterweise ist jedes der Gatter und jeder der Inverter des Vorübersetzers 202 von der allgemeinen, in F i g. 1 beschriebenen Art. Wenn sich das Flip-Flop 251 im »!.«-Zustand befindet, soll sein rechter Ausgang auf Erdpotential liegen. In ähnlicher Weise soll, wenn sich das mittlere Flip-Flop 253 im »1 «-Zustand befindet, sein rechter Ausgangsleiter auf Erdpotential und sein linker Ausgangsleiter auf positivem Potential liegen. Als Folge dieses Zustandes, der dem Anstehen der Binärzahl 111 am F-Vorübersetzer 202 entspricht, liefert der Inverter 271 ein Erdungssignal an den Leiter 211, während alle übrigen Inverter 264 bis 270 positive Ausgangssignale liefern.

Das vorstehend angenommene, am Leiter 211 der F i g. 3 anstehende Erdungssignal wird einem Eingangsanschluß einer Kreuzpunkteinheit 272 zugeführt, dessen anderer Eingangsanschluß mit dem Leiter 214 des X-Vorübersetzers 212 verbunden ist. Es sei angenommen, daß der Leiter 214 der einzige Leiter des Vorübersetzers 212 ist, auf dem ein Erdungssignal ansteht. Folglich erzeugt die Kreuzpunkteinheit 272 ein positives Signal auf dem Hauptausgangsleiter 274. Arbeitet die Übersetzungsanordnung nach F i g. 3 richtig, so ist die Einheit 271 die einzige der insgesamt vorgesehenen vierundsechzig Kreuzpunkteinheiten, die ein solches Ausgangssignal liefert.

Der Ausgang der Kreuzpunkteinheit 272 (F i g. 3) ist über einen Leiter 276 mit dem einen Eingangsanschluß eines Gatters 278 verbunden, das zur Fehlererkennungsschaltung 200 gehört. Die Schaltung 200 weist ein weiteres Gatter 280 auf, wobei zu Erläuterungszwecken angenommen sei, daß jedes der Gatter 278 und 280 von der in der F i g. 1 dargestellten allgemeinen Art ist. Jeder der übrigen dreiundsechzig Kreuzpunkteinheiten der Matrix der F i g. 3 ist mit einem Eingangsanschluß eines der Gatter 278 und 280 verbunden, obgleich in der F i g. 3 nur die Verbindungen zwischen den Gattern 278 und 280 und einigen wenigen Kreuzpunkteinheiten tatsächlich eingezeichnet ist. Die Verbindungen zwischen den übrigen Kreuzpunkteinheiten und den beiden Gattern 278 und 280 sind entsprechend der in F i g. 2 dargestellten Weise ausgeführt.
Wie vorstehend erwähnt, liefert nur eine einzige Kreuzpunkteinheit normalerweise ein positives Ausgangssignal in Abhängigkeit von den an den Vorübersetzern 202 und 212 anstehenden Binärsignalen, während die übrigen dreiundsechzig Einheiten normaler-

weise je ein Erdungssignal abgeben. Folglich steht nur an einem der Gatter 273 und 280 ein positives Signal an. Als Folge hiervon erzeugt das eine Gatter ein Erdungsausgangssignal und das andere Gatter ein positives Ausgangssignal. Diese beiden Ausgangssignale werden der Fehleranzeigeschaltung 203 eingegeben, die die Signale vergleicht und je nach Ergebnis einen fehlerhaften oder einen fehlerfreien Zustand anzeigt. Im einzelnen liefert, wenn die Fehlererkennungsgatter 278 und 280 ungleiche Ausgangssignale erzeugen, die Einheit die Anzeige, daß ein Fehler vorhanden ist. Andererseits zeit die Einheit 203 einen Fehler an, wenn jedes der Gatter 278 und 280 ein Eingangssignal abgibt. Es führen dann zwei oder mehr der Kreuzpunkteinheiten in der Matrixanordnung positive Ausgangssignale. Zusätzlich wird der Fall, daß sowohl das Gatter 278 als auch das Gatter 280 ein positives Ausgangssignal führt, von der Einheit 203 abgetastet und dahingehend gewertet, daß keine Kreuzpunkteinheit ein positives Ausgangssignal liefert.

Eine Mehrfachausgangsanzeige durch die Fehlereinheit 203 kann von einer unterbrochenen Eingangsverbindung zu einer der Kreuzpunkteinheiten einer ausgewählten Zeile oder Spalte herrühren. Mehrfachübersetzerausgänge können gleichfalls auftreten, wenn einer der Eingangsleiter zu einem der beiden Eingangsgattereinheiten der Vorübersetzer 202 und 212 unterbrochen ist. Ein solcher Umstand verursacht, daß zwei an Stelle nur einer der Ausgangsleiter eines Vorübersetzers auf Erdpotential liegen, wodurch zwei Kreuzpunkteinheiten in der ausgewählten Zeile oder Spalte zur Erzeugung positiver Ausgangssignale angesteuert würden. Entsprechend den vorstehend beschriebenen Fehlererkennungsprinzipien würde die Schaltung 200 ebenso fehlerhafte Ausgänge erkennen, die von Vorübersetzerfehlern der beschriebenen Art herrühren.

Die Übungseinheit 200 kann aus irgendeiner üblichen Signalerzeugungsanordnung bestehen, die in der Lage ist, dreiziffrige binäre Eingangssignale den Y- und AT-Vorübersetzern 202 und 212 zu liefern. Zusätzlich hierzu ist die Ubungseinheit 201 dazu ausgelegt, periodisch und selektiv positive Signale über Leiter 279 und 281 den Gattern 278 und 280 zuzuführen, damit die Schaltung 200 geprüft werden kann, ob sie auf Mehrfacheingangssignale richtig anspricht.

Zur Prüfung der Fehlererkennungsschaltung 200 kann die Übungseinheit 201 beispielsweise ein positives Signal an die Leitung 279 liefern und nachfolgend jede Kreuzpunkteinheit aktivieren, deren entsprechender Ausgangsleiter mit dem Gatter 280 verbunden ist. Ein richtiges Arbeiten wird durch zwei Erdungssignale angezeigt, die aufeinanderfolgend von den Gattern 278 und 280 der Fehleranzeige 203 zugeführt werden. In ähnlicher Weise bewirkt die Ansteuerung des Gatters 280 durch die Ubungseinheit 201 wobei gleichzeitig jeder Eingang des Gatters 278 sequentiell aktiviert wird, die Vervollständigung der Prüfung der Schaltung 200.

In F i g. 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der ersten grundsätzlichen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dieses alternative Ausführungsbeispiel ist im Zusammenhang mit einer 4 · 4-quadratischen Matrix dargestellt, die sechzehn Kreuzpunkteinheiten und sechzehn Hauptausgangsleiter besitzt. Die Fehlererkennungsschaltung 400 weist nur eine einzige Gattereinheit402 auf, die von der in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Art sein kann. Das Gatter 402 weist sechzehn Eingangsanschlüsse auf, die je mit den Ausgangsleitern der sechzehn Kreuzpunkteinheiten der Matrix verbunden sind.

Vier der Kreuzpunkteinheiten der Matrixanordnung in F i g. 4 liegen längs der Hauptdiagonale derselben. Diese Einheiten sind mit 404, 406, 408 und 410 bezeichnet. Jede besitzt drei Eingangsleiter. Zwei der Eingangsleiter dieser Einheiten sind je mit den

ίο zugeordneten Zeilen- und Spalteneinheiten verbunden. Der dritte Leiter 413, der an jeder dieser Einheiten herangeführt ist, läuft zur Übungseinheit 401. Über die Leitung 413 wird ein Blockierungssignal an jede der in der Hauptdiagonale gelegenen Kreuzpunkteinheiten 404, 406, 408, 410 während der sequentiellen Prüferregung dieser Einheiten durch die Einheit 401 geliefert.

Im einzelnen würde, wenn die Übungseinheit 401 der F i g. 4 zweiziffrige Binärsignale an die Y- und X-Vorübersetzer 402 und 412 liefert, damit die mit einer ausgewählten Kreuzpunkteinheit der Hauptsignale verbundenen Zeilen und Spaltenleiter erregt werden, die ausgewählte Kreuzpunkteinheit normalerweise ein positives Ausgangssignal an ihren Ausgangsleiter und an die Fehlererkennungsschaltung 420 liefern. Jedoch liefert — in annähernder zeitlicher Koinzidenz mit der angegebenen Lieferung von Binärsignalen an die Vorübersetzer — auch die Üungseinheit 401 über den Leiter 413 ein Blockierungssignal (ein positives Signal) an jede Kreuzpunkteinheit der Hauptdiagonale. Hierdurch bleibt der Ausgang der ausgewählten Einheit auf Erdpotential. Als Folge hiervon liegt an der Fehlererkennungsschaltung 420 normalerweise während dieses Teils der Prüfprozedur kein positives Signal an. Arbeitet aber eine andere Kreuzpunkteinheit der ausgewählten Zeile oder Spalte fehlerhaft, so empfängt die Fehlererkennungsschaltung 420 ein fehleranzeigendes positives Signal.

Die sequentielle Aktivierung der Kreuzpunkteinheiten der Hauptdiagonale in F i g. 4 zusammen mit einer gleichzeitigen Blockierung dieser regulären Ausgangssignale prüft zwölf Kreuzpunkteinheiten, die nicht längs der Hauptdiagonalen gelegen sind, auf Fehler. Existiert ein Fehler in diesen zwölf Einheiten, so erzeugt die Fehlererkennungsschaltung 420 in Abhängigkeit von der selektiven Erregung der Zeilen und Spaltenleiter, die die fehlerhafte Einheit aufweisen, ein Erdungssignal.

In ähnlicher Weise, wie vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 beschrieben, können die Kreuzpunkteinheiten der Hauptdiagonale in F i g. 4 selbst auf Fehler geprüft werden, und zwar durch selektives Erregen einer anderen Gruppe von vier Einheiten, durch die jede Zeile und Spalte der Matrixanordnung geprüft werden kann. Eine solche Gruppe umfaßt beispielsweise die Kreuzpunkteinheiten 414 bis 417 der F i g. 4, von denen jede einen von der Ubungseinheit 401 kommenden Blockierungssignaleingangsleiter 418 besitzt.

Zur Prüfung der Kreuzpunkteinheiten der Hauptdiagonale der F i g. 4 auf das Vorhandensein von Fehlern werden die Kreuzpunkteinheiten 414 bis 417 sequentiell durch Signale ausgewählt, die von der Übungseinheit 401 an die F- oder X-Vorübersetzer 402 und 412 geliefert werden. Blockierungssignale werden den Einheiten 414 bis 417 in Koinzidenz mit ihrer Ansteuerung zugeführt, wodurch keine von ihnen

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während dieser Prüfphase ein positives Signal an die Fehlererkennungsschaltung 420 liefert. Ist jedoch eine der Kreuzpunkteinheiten der Hauptdiagonale fehlerhaft, so wird sie ein positives Signal an die Fehlererkennungsschaltung 420 während der beschriebenen Prüfphase liefern. Daraufhin liefert die Schaltung 420 ein fehleranzeigendes Erdungssignal an seine zugeordnete Fehlereinheit.

In Fig. 5 ist eine rechteckige Matrixanordnung dargestellt, die mit Fehlererkennungsschaltungen der allgemeinen im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Art gekoppelt sein kann. Die Matrix der Fig. 5 wird durch vier Ausgangsleiter eines F-Vorübersetzers 502 gebildet, der eine zweistellige Binärzahl in eine »l-von-4«-Anzeige umsetzt, sowie durch acht Ausgangsleiter eines X-Vorübersetzers 512, der eine dreistellige Binärzahl in eine »l-von-8«- Darstellung umsetzt. Die diagonal gelegenen Kreuzpunkteinheiten dieser Anordnung sind mit Kreuzen bezeichnet, und ihre entsprechenden Ausgangsleiter sind als Gruppe zusammengefaßt dargestellt und führen zu den entsprechenden Eingangsanschlüssen einer Gattereinheit einer Fehlererkennungsschaltung 500, die beispielsweise von der in Fig. 3 dargestellten Art sein kann. Die vierundzwanzig übrigen Kreuzpunkteinheiten der Matrix sind teilweise mit schwarz ausgefüllten Kreisen bezeichnet, und ihre entsprechenden Ausgangsleiter sind — in der Zeichnung als Gruppe zusammengefaßt — mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen des anderen Gatters der Fehlererkennungsschaltung 500 verbunden.
- In ähnlicher Weise, wie vorstehend im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben worden ist, erfolgt eine Prüfung der mit einem Kreis bezeichneten Kreuzpunkteinheiten auf das Vorhandensein von Fehlern mit Hilfe einer sequentiellen Aktivierung der mit einem Kreuz bezeichneten Kreuzpunkteinheiten der F i g. 5 durch die Übungseinheit 501. Wie vorhin werden die mit einem Kreuz bezeichneten Einheiten selbst durch sequentielles Aktivieren einer anderen ausgewählten Kreuzpunkteinheitengruppe geprüft, insbesondere durch eine Gruppe, die eine Einheit aus jeder Zeile und Spalte der Matrix erfaßt. Eine solche Gruppe ist zu Illustrationszwecken in der Fig. 5 durch die schwarz ausgefüllten Kreise dargestellt.

In Fig. 6 ist eine kubische Übersetzungsanordnung dargestellt, die mit Fehlererkennungsschaltungen der im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen allgemeinen Art verknüpft werden kann. Wie aus der Übersichtszeichnung der F i g. 6 hervorgeht, ist diese Matrix durch vierundsechzig Würfel gebildet, von denen jeder eine mit drei Eingängen versehene Kreuzpunkteinheit der in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Art repräsentieren soll. Mit einigen Kreuzpunkteinheiten sind drei Vorübersetzer, ein F-Vorübersetzer 602,, ein X-Vorübersetzer 612 und ein Z-Vorübersetzer 614, verbunden, wobei jeder dieser Vorübersetzer dafür ausgelegt ist, zweiziffrige binäre Eingangssignale in eine »l-von-4«- Ausgangsdarstellung umzusetzen. Die Ausgangsleiter des F-Vorübersetzers 602 sind mit YO, Yl, Y2 und Y 3 bezeichnet, diejenigen des X-Vorübersetzers 612 mit XO, Xl, Xl und X 3 und diejenigen des Z-Vorübersetzers 614 mit ZO, Zl, Z2 und Z3.

In Fig. 6 wird dargestellt, daß ein Eingangsanschluß einer jeden einer ersten Gruppe von sechzehn Kreuzpunkteinheiten, die in einer ersten, der vordersten Ebene parallel zur Zeichnungsebene gelegen sind, mit dem Leiter Z 3 des Vorübersetzers 614 verbunden sind. Eine zweite Ebene, die parallel und benachbart zur ersterwähnten Ebene liegt, enthält sechzehn weitere Kreuzpunkteinheiten, von denen jede mit einem Eingangsanschluß an den Leiter Z2 angeschlossen ist. In ähnlicher Weise enthält die darunterliegende dritte und zur zweiten Ebene parallele Ebene sechzehn Kreuzpunkteinheiten, von denen je ein Eingangsanschluß an den Leiter Zl angeschlossen ist. Schließlich liegen in der vierten, der hintersten Ebene sechszehn Kreuzunkteinheiten, die an den Leiter ZO angeschlossen sind.

Ferner ist ein Eingangsanschluß jeder der Kreuzpunkteinheiten, die in der obersten, zweitobersten, zweituntersten bzw. untersten horizontalen Ebene gelegen sind, jeweils mit dem Leiter XO, Xl, Xl bzw. X3 verbunden.

Schließlich ist jeder der F-Vorübersetzerausgangsleiter YO, Yl, Yl und Y3 mit einem Eingangsanschluß aller derjenigen Kreuzpunkteinheiten verbunden, die in den zugeordneten, in der F i g. 6 darübergezeichneten, zu den beiden ersterwähnten Ebenen senkrechten Ebenen gelegen sind. So sind beispielsweise die Eingangsleiter der sechzehn Kreuzpunkteinheiten, die in der am weitesten links gelegenen, vertikal verlaufenden und senkrecht zur Zeichenebene orientierten Ebene gelegen sind, mit dem Leiter FO verbunden.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der kubischen Übersetzungsanordnung nach Fig. 6 sei angenommen, daß die Binärzahlen 10, 10 und 11 je den Vorübersetzern 602, 612 und 614 zugeführt und folglich die Ausgangsleiter F2, Xl und Z3 hiervon ausgewählt worden sind. Als Folge hiervon wird eine Kreuzpunkteinheit ausgewählt. Die ausgewählte Einheit liegt in der vordersten, parallel zur Zeichenebene verlaufenden Ebene und liegt innerhalb dieser Ebene im Schnittpunkt der Verlängerungen der Leiter Xl und F2. Diese ausgewählte Einheit ist im einzelnen nach rechts herausgezeichnet (linker Teil der Fig. 6D). Hieraus ist ersichtlich, daß die Leiter F2, Xl und Z 3 mit den drei Eingängen der angesteuerten Kreuzpunkteinheit 654 verbunden sind. In F i g. 6 ist jede Kreuzpunkteinheit mit einer römischen Ziffer bewertet. Die zweitoberste, zweitunterste und unterste horizontale Ebene der Matrix sind je in Draufsicht in den Fig. 6A, 6B bzw. 6C herausgezeichnet und mit den Bezugszeichen 620, 625 bzw. 630 bezeichnet. Gemäß den F i g. 6 A bis 6 C sind die Kreuzpunkteinheiten jeder dieser Ebenen gleichfalls mit römischen Ziffern versehen, wodurch jede der vierundsechzig Kreuzpunkteinheiten der Matrix leicht identifiziert werden kann.

Die Ausgangsleiter von sechzehn ausgewählten Kreuzpunkteinheiten der Matrix sind mit einem Fehlererkennungsgatter 635 (Fig. 6D) verbunden. Dieses Gatter ist wieder von der im Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebenen allgemeinen Art. Die Ausgangsleiter der übrigen achtundvierzig Kreuzpunkteinheften sollen mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen eines zweiten, in Fi g. 6 nicht dargestellten Fehlererkennungsgatters verbunden sein. Im einzelnen sind diese sechzehn Einheiten von denjenigen Kreuzpunkteinheiten ausgewählt, die längs bestimmter Diagonalen der in den horizontalen Ebenen gelegenen Gruppen liegen. Sie sind mit I bezeichnet. Vorteilhafterweise sind die Ausgangsleiter der Kreuzpunkteinheiten I, die längs der Hauptdia-

gonalen der obersten horizontalen Ebene gelegen sind, mit entsprechenden Eingangsanschlüssen des ersten Fehlererkennungsgatters verbunden. Zusätzlich sind die zwölf Ausgangsleiter, die von den mit I bezeichneten Kreuzpunkteinheiten der Ebenen 620, 625 und 630 herrühren, ebenfalls mit entsprechenden Eingangsanschlüssen des ersten Fehlererkennungsgatters verbunden. Es sei bemerkt, daß die sechzehn Kreuzpunkteinheiten, deren Ausgangsleiter zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und mit dem ersten Gatter verbunden sind, in parallelen Diagonalebenen liegen.

Entsprechend der vorstehenden Beschreibung sind die Ausgangsleiter der mit I bezeichneten Kreuzpunkteinheiten am einen Fehlererkennungsgatter angeschlossen und die Ausgangsleiter der übrigen, mit II und III bezeichneten Einheiten an einem zweiten Fehlererkennungsgatter. Eine sequentielle Erregung der sechzehn I-Kreuzpunkteinheiten unter der Steuerung einer Übungsschaltung 640 prüft die übrigen achtundvierzig Einheiten auf das Vorhandensein von Fehlern. Die I-Einheiten können selbst auf Fehlei geprüft werden, und zwar mit Hilfe einer sequentiellen Erregung der sechzehn Π-Kreuzpunkteinheiten.

Anstatt die Ausgangsleiter aller der II- und III-Kreuzpunkteinheiten mit einem Fehlererkennungsgatter zu verbinden, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, können die II-Einheiten vorteilhafterweise mit einem zweiten Fehlererkennungsgatter und die III-Einheiten mit einem dritten derartigen Gatter verbunden sein. Diese Anordnung ist in der F i g. 6 dargestellt, das zweite und dritte Fehlererkennungsgatter 645 bzw. 650 in der F i g. 6 D.

Die gewählte Anordnung der Fehlererkennungsgatter ist deshalb vorteilhaft, weil hierdurch die Diagnose fehlerhafter Ausgangssignale der kubischen Übersetzungsanordnung erleichtert wird. Wenn beispielsweise während des tatsächlichen Betriebs der kubischen Anordnung oder während des sequentiellen Prüfens der I- und H-Kreuzpunkteinheiten jedes der drei Fehlererkennungsgatter 635, 645, 650 der Fig. 6D ein Erdungsausgangssignal erzeugt, so wird hierdurch der zugeordneten Fehlereinheit angezeigt, daß die kubische Anordnung gleichzeitig drei Signale auf ihren Hauptausgangsleitern erzeugt hat. Zusätzlich wird, wenn zwei der drei Gatter 635, 645 und 650 Erdungssignale liefern, eine entsprechende Anzeige abgegeben. Andererseits erkennt, wenn nur eines der erwähnten Fehlererkennungssignale ein Erdungssignal liefert, die Fehlereinheit, daß die Anordnung in ihrer beabsichtigten Weise arbeitet. Die Anzahl der Erdungssignale, die von den Fehlererkennungsgattern 635, 645, 650 geliefert werden, entspricht also der Anzahl gleichzeitig erzeugter Ausgangssignale der kubischen Anordnung.

Ein wesentlicher Vorteil der Ausführungsform nach F i g. 6 ist der, daß bei einem Zweifachausgangssignal festgestellt werden kann, in welcher Zeile der kubischen Anordnung der Fehler liegt. Zum Beispiel sei angenommen, daß der Draht zwischen dem Leiter YX und der Kreuzpunkteinheit 652 unterbrochen ist. Eine sequentielle Aktivierung der I-Kreuzpunkteinheiten erzeugt dann einen Doppelausgang in Abhängigkeit von der Aktivierung der Einheit 654, die unmittelbar rechts neben der fehlerhaften Einheit 652 gelegen ist. Zu diesem Zeitpunkt des Prüfprozesses ist ersichtlich, daß der Fehler in einer der drei gegenseitig senkrechten Zeilen liegt, von denen jede die Einheit 654 enthält. Wenn die Anordnung nur zwei Fehlererkennungsgatter besitzen würde, von denen das eine auf die I-Einheiten und das andere auf alle übrigen Einheiten anspricht, so würde es durch weiteres systematisches Prüfen nicht möglich sein, den Fehler in einer der drei angegegebenen Zeilen zu isolieren. Mit Hilfe der drei Fehlererkennungsgatter 635, 645, 650 ist dies jedoch möglich. Es wird erreicht durch zyklisches Ansteuern der

ίο Kreuzpunkteinheiten, die die drei angegebenen Zeilen bilden. Als Ergebnis eines solchen Durchlaufes werden Zweifachausgänge für zumindest zwei Prüfsignale in der Zeile erhalten, die den Fehler enthält. Für den speziellen Fall, bei dem angenommen worden ist, daß die Einheit 652 fehlerhaft arbeitet, liefert die Anordnung einen Doppelausgang in Abhängigkeit von der sequentiellen Aktivierung der I-Kreuzpunkteinheiten und zusätzlich einen Doppelausgang in Abhängigkeit der Aktivierung der II-Einheit, die unmit-

ao telbar rechts neben der Einheit 654 liegt. Auf diese Weise werden Fehler wirksam und systematisch lokalisiert.

Das Prüfen der Anordnung nach F i g. 6 kann ferner durch Auswählen einer bestimmten Gruppe von sechzehn, mit III bezeichneten Kreuzpunkteinheiten in einer Weise vereinfacht werden, die ähnlich derjenigen ist, auf die die vorstehend erwähnten I- und II-Einheitengruppen ausgewählt worden sind, und zwar durch Wahl einer Einheitengruppe in parallelen diagonalen Ebenen. Die sequentielle Aktivierung der I-, II- und III-Gruppen reicht aus, von fehlerhaften Einheiten oder von den Vorübersetzern herrührende Fehler zu erkennen.

In F i g. 7 ist ein Ausführungsbeispiel der zweiten grundsätzlichen Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar ist dort eine Übersetzungsmatrix mit einer Fehlererkennungsschaltung 700 gekoppelt. Die Matrixanordnung weist einen üblichen Y-Vorübersetzer 702 zum Umsetzen einer zweistelligen Binärzahl in eine »l-von-4«-Darstellung, also in eine Erregung eines und nur eines der vier Ausgangsleiter 704, 706, 708, 710 des Vorübersetzers. Ebenso weist die Anordnung einen üblichen X-Ubersetzer 712 auf, der gleichfalls zum Umsetzen einer zweistelligen Binärzahl in die Erregung eines und nur eines von vier Ausgangsleitern 714, 716, 718, 720 ausgelegt ist.

Im einzelnen spricht der F-Vorübersetzer 702 auf

die hieran anstehenden Eingangssignaldarstellungen 00, 01, 10 und 11 durch Erregen der Leiter 704, 706, 708 bzw. 710 an. In ähnlicher Weise steuert der ST-Vorübersetzer 712 die Ausgangsleiter 714, 716, 718 und 720 an, wenn die Eingangswerte 00, 01, 10 bzw. 11 anstehen.

Die beiden Leitergruppen des Y- und X-Vorübersetzers 702 und 712 bilden sechzehn Schnittpunkte, die in vier Zeilen und vier Spalten einer Matrixanordnung liegen. Mit jedem der sechzehn Schnittpunkte der Anordnung ist eine bestimmte, zwei Eingänge aufweisende Kreuzpunkteinheit der in der F i g. 1 dargestellten allgemeinen Art angeordnet. So ist beispielsweise, wie in F i g. 8 im Detail dargestellt ist, die obere linke Kreuzpunkteinheit mit ihrem einen Eingang an den Leiter 714 angeschlossen und mit ihrem anderen Eingang an den Leiter 704. Die übrigen fünfzehn Kreuzpunkteinheiten sind in ähnlicher Weise an die Ausgangsleiter der Y- und X-Vorübersetzer angeschlossen. Die sechzehn Ausgangsleiter dieser sechzehn Kreuzpunkteinheiten werden als die

Hauptausgangsleiter der beschriebenen Übersetzeranordnung betrachtet.

Es sei nun angenommen, daß die Binärstellung 10 als Eingang sowohl am Y- als auch am Z-Vorübersetzer 702 bzw. 712 ansteht. Ansprechend hierauf nehmen die Leiter 708 und 718 Erdpotential an. Als Folge hiervon wird diejenige Kreuzpunkteinheit, die durch diese Leiter voll angesteuert ist, ein positives Signal auf ihrem Ausgangsleiter erzeugen. Alle übrigen, nicht ausgewählten Kreuzpunkteinheiten sollten weiterhin auf ihrem Ausgangsleiter Erdpotential erzeugen.

Es sei jedoch angenommen, daß in der Kreuzpunkteinheit, deren Eingänge an die Leiter 708 und 714 angeschlossen sind, ein Fehler vorhanden ist. Im einzelnen sei angenommen, daß eine Unterbrechung des Drahtes vorliegt, der den Leiter 714 mit einer der beiden Eingangsanschlüsse dieser Kreuzpunkteinheit verbindet. Daher verursacht das vorstehend angenommene Erden der Leitung 708 durch den F-Vorübersetzer 702, daß der Ausgang dieser Kreuzpunkteinheit gleichfalls aktiviert wird, wodurch die Übersetzungsanordnung an Stelle von einem zwei positive Ausgangssignale auf ihren Hauptausgangsleitern führt. Dieser fehlerhafte Zustand soll durch die Anordnung erkannt werden.

Die sechzehn Ausgangsleiter der sechzehn Kreuzpunkteinheiten der 4 · 4-Matrix der F i g. 7 sind in ausgewählter Weise mit vier, je vier Eingänge besitzenden Gattereinheiten der Fehlererkennungsschaltung 700 verbunden. Im einzelnen sind die Ausgangsleiter der Kreuzpunkteinheiten, die längs der Hauptdiagonale angeordnet sind, in entsprechende Weise mit den vier Eingangsanschlüssen einer solchen Gattereinheit verbunden. Die vier Kreuzpunkteinheiten, die längs der Hauptdiagonalen der Matrix nach F i g. 7 gelegen sind, sind schematisch durch vier Kreise an den entsprechenden Schnittpunkten der Leiter 704, 706, 708, 710 mit den Leitern 714, 716, 718, 720, die von den Vorübersetzern 702 bzw. 712 herrühren, markiert. Die vier entsprechenden Leiter, die von diesen vier Kreisen zur Fehlererkennungsschaltung 700 führen, sind in der Zeichnung zu einer Gruppe zusammengefaßt, um anzuzeigen, daß sie mit den Eingängen eines der vier vorstehend erwähnten Gatter der Schaltung 700 verbunden sind.

In ähnlicher Weise ist eine weitere Gruppe von vier Kreuzpunkteinheiten in der F i g. 7 durch eingezeichnete Kreuze markiert. Drei dieser Einheiten liegen längs einer parallel zur Hauptdiagonalen verlaufenden Linie, während die vierte dieser Einheiten in der linken oberen Ecke gelegen ist. Die Ausgangsleiter dieser vier Kreuzpunkteinheiten sind zu einer Gruppe zusammengefaßt und liegen an den (gleichfalls je mit einem Kreuz versehenen) vier Eingängen des zweiten Gatters der Fehlererkennungsschaltung 700. Im Interesse der Klarheit sind diese Leitungsverbindungen nicht herausgezeichnet.

Eine weitere Gruppe von vier Kreuzpunkteinheiten ist in Fig. 7 durch Quadrate gekennzeichnet. Drei dieser Einheiten liegen längs einer Linie parallel zur Hauptdiagonale und die vierte dieser Einheiten in der rechten unteren Ecke. Die Ausgangsleiter dieser vier Kreuzpunkteinheiten sind zu einer Gruppe zusammengefaßt und liegen an den vier (gleichfalls je mit einem Quadrat bezeichneten) Eingängen des dritten Gatters der Fehlererkennungsschaltung in entsprechender Weise.

Die verbleibenden vier Kreuzpunkteinheiten der Anordnung nach F i g. 7 sind durch Rauten gekennzeichnet. Je zwei dieser Kreuzpunkteinheiten liegen auf einer zur Hauptdiagonalen parallelen Linie. Die Ausgangsleiter dieser vier mit einer Raute gekennzeichneten Kreuzpunkteinheiten liegen an den vier (gleichfalls je mit einer Raute bezeichneten) Eingängen des vierten Gatters der Fehlererkennungsschaltung 700. Auch hier ist die tatsächliche Leitungsführung im Interesse der Übersichtlichkeit in der Zeichnung weggelassen.

Wie vorstehend erwähnt, liegen die mit einem Kreis bezeichneten Kreuzpunkteinheiten längs der Hauptdiagonale der Matrixanordnung. Jede der übrigen Kreuzpunkteinheiten-Gruppen liegen auf einer Nebendiagonale der Anordnung, wobei jede Nebendiagonale parallel zur Hauptdiagonale verläuft. So liegen beispielsweise zwei der mit einer Raute bezeichneten Kreuzpunkteinheiten längs einer oberhalb der Hauptdiagonalen verlaufenden Nebendiagonale und die übrigen zwei auf einer unterhalb dei Hauptdiagonale verlaufenden Nebendiagonale. In ähnlicher Weise liegen die mit einem Kreuz bezeichneten Kreuzpunkteinheiten auf einem hiervon verschiedenen Nebendiagonalenpaar und die mit einem Quadrat bezeichneten Kreuzpunkteinheiten auf einem wieder anderen Nebendiagonalenpaar.

Die vorstehend beschriebene Gruppierung der Ausgangsleiter der Kreuzpunkteinheiten in Fig. 7 ist derart, daß bei der gleichzeitigen Ansteuerung von zwei oder mehr Kreuzpunkteinheiten längs einer ausgewählten Zeile oder Spalte eine entsprechende Anzahl Gattereinheiten in der Fehlererkennungsschaltung 700 aktiviert werden. Dies ist durch den Umstand begründet, daß — wie vorstehend beschrieben ist — keine Gattereinheit mit mehr als einer Kreuzpunkteinheit einer gegebenen Zeile oder Spalte verbunden ist. Folglich resultiert eine Mehrfacherregung der Kreuzpunkteinheiten in mehrfachen Aktivierungen der Gattereinheiten. Die Ausgänge der Gattereinheiten liegen ihrerseits an einer zugeordneten logischen Schaltung innerhalb der Fehlererkennungsschaltung 700 (vgl. Fig. 8). Diese logische Schaltung tastet Mehrfachaktivierungen der Gattereinheiten ab und veranlaßt, daß ein Fehlersignal der Fehleranzeigeschaltung 750 eingegeben wird, die beispielsweise durch eine Lampe, eine Alarmglocke oder durch irgendeine andere Anzeigevorrichtung gebildet sein kann.

In F i g. 8 ist die Anordnung nach F i g. 7 in größerem Detail dargestellt. Die Y- und X-Vorübersetzer 702 und 712 in F i g. 8 können beispielsweise gleich sein und die Form haben, wie sie für den Vorübersetzer 712 gewählt ist. Die Einheit 712 weist zwei Flip-Flop 752 und 754 auf; jedes dieser Flip-Flop besitzt zwei Ausgänge, die an vier Gatter 756, 758, 760, 762 in der dargestellten Weise angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser vier Gatter sind über Inverter 764, 766, 768 und 770 mit den vorstehend erwähnten Matrixleitern 714, 716, 718, 720 verbunden. Vorteilhafterweise sind die Gatter und Inverter von der in F i g. 1 beschriebenen allgemeinen Bauart. Befindet sich das obere Flip-Flop 752 in seinem »!.«-Zustand, so liegt seine obere Ausgangsleitung auf positivem Potential und seine untere Ausgangsleitung auf Erdpotential. In ähnlicher Weise befindet sich das untere Flip-Flop 754 im »!.«-Zustand, wenn sein oberer Ausgangsleiter positive Spannung

führt und sein unterer Ausgangsleiter auf Erdpotential liegt. Als Ergebnis dieses angenommenen Zustandes, der für den binären Eingangswert 11 am X-Vorübersetzer repräsentativ ist, liefert der Inverter 770 ein Erdungssignal auf die Leitung 720, während alle übrigen Inverter 764, 766, 768 ein positives Ausgangssignal erzeugen.

Das auf der Leitung 720 der F i g. 8 anstehende Erdungssignal wird einem Eingangsanschluß einer Kreuzpunkteinheit 772 zugeführt, deren anderer Eingangsanschluß mit dem Ausgangsleiter 704 des Y-Vorübersetzers 702 verbunden ist. Es sei angenommen, daß der Leiter 704 der einzige der F-Vorübersetzerausgangsleiter ist, der auf Erdpotential liegt. Folglich erzeugt die Kreuzpunkteinheit 772 ein positives Signal auf ihrem Hauptausgangsleiter 774. Arbeitet die Anordnung richtig, dann ist die Einheit 772 die einzige der sechzehn Kreuzpunkteinheiten der Matrix, die ein solches Ausgangssignal erzeugt.

Der Ausgang der Kreuzpunkteinheit 772 ist über ao einen Leiter 776 mit einem Eingangsanschluß des Gatters 778 der Fehlererkennungsschaltung 700 verbunden. Drei weitere Fehlererkennungsgatter 780, 782 und 784 sind gleichfalls vorgesehen. Jedes Gatter ist von der in F i g. 1 dargestellten allgemeinen Art. Jedes der übrigen fünfzehn Kreuzpunkteinheiten der Matrix ist mit einem verschiedenen Eingangsanschluß der vier Gatter 778, 780, 782 und 784 verbunden. Es sei bemerkt, daß in F i g. 8 nur die Verbindungen zwischen den Gattern 778, 780, 782 und 784 mit den Kreuzpunkteinheiten der ersten Spalte der Matrix eingezeichnet sind. Die Verbindungen zwischen den übrigen Kreuzpunkteinheiten sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, sie sind entsprechend der in Zusammenhang mit F i g. 7 beschriebenen Weise ausgeführt.

Wie vorstehend erwähnt, erzeugt normalerweise nur eine einzige Kreuzpunkteinheit ein positives Ausgangssignal in Abhängigkeit von den den Vorübersetzern 702 und 712 eingegebenen Binärsignalen, während die übrigen fünfzehn dieser Einheiten je ein Erdungssignal abgeben. Folglich wurden drei der Gattereinheiten 778, 780, 782 und 784 Erdungssignale an den entsprechenden Eingangsanschlüssen anstehen haben, während bei der vierten Gattereinheit ein positives Signal und drei Erdungssignale an ihren Eingangsanschlüssen anliegen. Als Folge hiervon würde eine Gattereinheit ein Erdungsausgangssignal erzeugen, während jedes der übrigen drei Gatter ein positives Ausgangssignal führt. Diese Signale der Gatter 778, 780, 782 und 784 werden über die zugeordnete logische Schaltung, die sechs, je zwei Eingänge aufweisende Gatter 786, 788, 790, 792, 794 und 796 aufweist, einem Ausgangsgatter 798 zugeführt, das sechs Eingangsanschlüsse besitzt. Zur Erläuterung sei wieder angenommen, daß die sechs je zwei Eingänge besitzende Gatter sowie das Gatter 798 je von der in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Art sind.

Die Verbindungen zwischen den Gattern 778, 780, 782 und 784 und den Gattern 786, 788, 790, 792, 794 und 796 sind so, daß die sechs, je zwei Eingänge besitzende Gatter je eine verschiedene Paarung der sechs möglichen Paarungen dieser Ausgänge als Eingänge besitzen. Im einzelnen soll angenommen sein, daß die Gatter 786, 788, 790, 792, 794 und 796 — wenn die vier Ausgänge der Eingangsgatter durch die Buchstaben a, b, c bzw. d bezeichnet werden — als Eingänge die Paarungen ab, ac, ad, bc, bd bzw. cd erhalten. Folglich hat jedes einzelne dieser, je zwei Eingänge besitzende Gatter während des normalen Betriebes der zugeordneten Übersetzermatrix zumindest ein hieran anstehendes positives Signal. Daher sind sämtliche Ausgänge derselben Erdungssignale, wodurch das Ausgangsgatter 798 ein positives Signal erzeugt, das anzeigt, daß die Anordnung fehlerfrei arbeitet.

Es sei nun angenommen, daß infolge eines Fehlers in der Übersetzungsanordnung der F i g. 8 zwei Kreuzpunkteinheiten in einer ausgewählten Zeile oder Spalte in Abhängigkeit von an den Vorübersetzern 702 und 712 anstehenden binären Eingangssignalen aktiviert werden. Als Folge hiervon werden zwei verschiedene der Gattereinheiten 778, 780, 782 und 784 Erdungssignale liefern, und eines der Gatter 786, 788, 790, 792, 794 und 796 wird zwei Erdungssignale als Eingang anstehen haben. Das angesteuerte, zwei Eingänge besitzende Gatter wird daher ein positives Ausgangssignal erzeugen und deshalb das Ausgangsgatter 798 veranlassen ein Erdungssignal, also eine Fehleranzeige, abzugeben.

Ein weiterer Eingangsanschluß liegt an jedem der Gattereinheiten 778, 780, 782, 784. Dieser weitere Eingangsanschluß dient zum periodischen Prüfen der Fehlererkennungsschaltung 700 auf deren richtiges Arbeiten. Wie aus F i g. 8 ersichtlich ist, sind diese Eingangsanschlüsse mit einer Übungseinheit 799 verbunden, die dafür ausgelegt ist, aufeinanderfolgend allen möglichen Paaren der beschriebenen Gattereinheiten positive Signale zuzuführen und die resultierenden Ausgangssignale der Fehlererkennungsschaltung 700 zu überwachen, so daß die Schaltung 700 auf ein richtiges Ansprechen auf Mehrfacheingangssignale geprüft werden kann.

Ebene Matrizen und dreidimensionale Anordnungen, wie sie im Zusammenhang mit F i g. 5 und 6 beschrieben worden sind, können gleichfalls mit Fehlererkennungsschaltungen der in den F i g. 7 und 8 beschriebenen Art kombiniert werden. So kann beispielsweise eine gleichseitige kubische Matrix, mit iV Leitern pro Seite der über X, Y und Z Vorübersetzer binäre Eingangssignale zugeführt werden, mit einer zugeordneten Fehlererkennungsschaltung versehen werden, die iV^s Eingangsgatter besitzt. Entsprechend den beschriebenen Prinzipien sind die Verbindungen zwischen den Hauptausgangsleitern einer solchen kubischen Anordnung und den Fehlererkennungseingangsgattern so ausgewählt, daß nie zwei Ausgangsleiter, die in einer zu einer der Achsen der Anordnung parallelen Linien liegen, mit dem gleichen Fehlererkennungseingangsgatter verbunden sind. Diese Bedingung kann leicht erfüllt werden, und zwar durch eine Prozedur, die der vorstehend im Zusammenhang mit dem beschriebenen zweidimensionalen quadratischen Fall weitgehend analog ist. Im einzelnen kann die Bedingung dadurch erfüllt werden, daß diejenigen Hauptausgangsleiter, die in parallelen diagonalen Ebenen liegen, in einer Weise gruppiert werden, die der im Zusammenhang mit F i g. 6 beschriebenen ähnlich ist.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erkennen von sich in Mehrfachausgängen äußernden Fehlern in einer ausgewählten Zeile oder Spalte in einer ebenen

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bzw. kubischen Kreuzpunktanordnung, die durch zwei bzw. drei sich schneidende Leiterreihen definiert ist, mit einer Mehrzahl logischer Elemente, von denen jedes einem Kreuzpunkt der Anordnung zugeordnet ist und normalerweise 5 nur ein Ausgangssignal erzeugt, wenn jeder der diesem Kreuzpunkt zugeordneten Leiter angesteuert ist, sowie mit einer Fehlerabtastschaltung, die mit den Ausgängen der logischen Elemente selektiv gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerabtastschaltung eine mit einer ersten Gruppe der logischen Elemente verbundene erste Gatterschaltung besitzt, wobei diese logischen Elemente denjenigen Kreuzpunkten zugeordnet sind, die je eine verschiedene aller Zeilen und Spalten repräsentieren, und die erste Gatteranordnung, auf jedes Erscheinen eines von einem der logischen Elemente der ersten Gruppe herrührenden Ausgangssignal hin, eine erste Ausgangsanzeige liefert, und daß eine zweite, mit den übrigen logischen Elementen verbundene Gatteranordnung vorgesehen ist, die, auf jedes Erscheinen eines von einem der übrigen logischen Elemente herrührenden Ausgangssignal hin, eine zweite Ausgangsanzeige liefert, wobei das gleichzeitige Auftreten einer ersten und einer zweiten Ausgangsanzeige die Gegenwart von Mehrfachausgängen anzeigt.

2. Fehlererkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine erste Übungseinheit zum sequentiellen Bereitstellen von Ansteuersignalen an die der ersten Gruppe der logischen Elemente zugeordneten Kreuzpunkte vorgesehen ist.

3. Fehlererkennungsvorrichtung nach An-Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übungseinheit zusätzlich dafür ausgelegt ist, Ansteuersignale an ausgewählte Kreuzpunkte, die einer zweiten Gruppe logische Elemente zugeordnet sind, sequentiell zu liefern, wobei die ausgewählten Kreuzpunkte alle Zeilen und Spalten der Anordnung erfassen, und daß die erste und zweite Gruppe der logischen Elemente kein gemeinsames logisches Element besitzen.

4. Fehlererkennungsvorrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übungseinheit weiter dafür ausgelegt ist, Blokkierungssignale an jedes der logischen Elemente der ersten Gruppe zu liefern, und zwar in Koinzidenz mit der Bereitstellung der diesem logischen Element zugeordneten Ansteuersignale, und daß die erste und zweite Gatteranordnung eine gemeinsame Gattereinheit besitzen, die mit allen logischen Elementen der Anordnung verbunden ist.

5. Fehlererkennungsvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übungseinheit ferner dafür ausgelegt ist, Blockierungssignale an jedes der logischen Elemente der zweiten Gruppe zu liefern, und zwar in Koinzidenz mit der Bereitstellung der diesem logischen Element zugeordneten Ansteuersignale.

6. Fehlererkennungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Kreuzpunktanordnung durch eine kubische Matrix gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe logischer Elemente Kreuzpunkten zugeordnet ist, in einer Hauptdiagonalebene oder in einem ersten Paar paralleler Diagonalebenen der Anordnung liegen.

7. Fehlererkennungsvorrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe logischer Elemente Kreuzpunkten zugeordnet ist, die in den weiteren, von der ersten Gruppe logischer Elemente nicht erfaßten parallelen diagonalen Ebene der Anordnung liegen, und daß die zweite Gatteranordnung wiederum mehrere individuelle Gattereinheiten aufweist, die entsprechenden Untergruppen der noch nicht erfaßten logischen Elemente zugeordnet sind.

8. Fehlererkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Kreuzpunkte der Anordnung längs einer Hauptdiagonale und längs Γ Paaren von zur Hauptdiagonalen paralleler Nebendiagonalen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe logischer Elemente den Kreuzpunkten der Hauptdiagonale zugeordnet ist, daß die erste Gatteranordnung eine einzelne Gattereinheit aufweist, die mit der ersten Gruppe logischer Elemente verbunden ist, und daß die zweite Gatteranordnung T weitere einzelne Gattereinheiten aufweist, von denen eine jede mit denjenigen der logischen Elemente verbunden ist, die in einem der T Nebendiagonalenpaare liegen, daß jede der T weiteren Gattereinheiten eine zweite Ausgangsanzeige liefert, wenn ein Ausgangssignal eines der logischen Elemente der zugeordneten Gruppe vorhanden ist, und daß das gleichzeitige Auftreten von Ausgangsanzeigen von mehr als einer der T übrigen Gattereinheiten die Gegenwart von Mehrfachausgängen in einer Zeile oder Spalte der Anordnung anzeigt.

9. Fehlererkennungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Übungseinheit zusätzlich vorgesehen ist, und zwar zum sequentiellen Aktivieren aller möglichen Paare der T + 1 einzelnen Gattereinheiten, die mit den logischen Elementen der Anordnung verbunden sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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