DE1292181C2

DE1292181C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum UEberwachen, Pruefen und/oder Erkennen elektrischer Impulse binaercodierter Informationen

Info

Publication number: DE1292181C2
Application number: DE1964F0044786
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Tadashi; Uozumi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1963-12-28
Filing date: 1964-12-22
Publication date: 1974-09-19
Also published as: DE1292181B; GB1098986A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erkennen von Binärdaten enthaltenden Signalen, mit zwei Schwellwertschaltungen, durch die festgestellt wird, ob die Signale einen ersten oder zweiten Schwellwert überschreiten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltungsanordnung zum sicheren Unterscheiden zwischen ungestörten und gestörten Signalen von Magnetschichtspeichern bzw. von übertragenen Signalen in Datenverarbeitungsanlagen.

In normalen Abtastsystemer werden ankommende Signale zur Unterdrückung von Störungen mit einem bestimmten Schwellwert abgetastet, so daß Signale unter diesem Schwellwert als Störungen unterdrückt und darüberliegende Signale als Nutzsignale weiterverarbeitet werden.

Diese Systeme erlauben jedoch keine Unterscheidung zwischen starken, an die Empfindlichkeitsschwelle heranreichenden Störimpulsen und schwachen, gerade noch diese Schwelle erreichenden Nutzsignalen, so daß die Gefahr einer Datenverfälschung besteht.

In den obengenannten Anordnungen variiert die Größe der wiedergegebenen Signale aus verschiedenen Gründen beträchtlich. Im Magnetspeicherteil solcher Anordnungen passiert es zudem oft, daß richtig gespeicherte Daten später falsch ausgelesen werden. Diese Gefahr besteht vor allem bei der Schnellabtastung mit hoher Dichte aufgezeichneter Daten, z.B. bei Magnetbandanlagen, deren Aufzeichnungsdichte bis 30 bit/mm und deren Bandgeschwindigkeit 4 m/sec betragen kann. Werden dage-

xo gen zwei Schwellwerte bei der Abtastung verwendet, kann diese verbessert und die Zuverlässigkeit der Anlage erhöht werden.

Diese beiden verschiedenen Schwellwerte bewirken, daß normale Signale durch jeden der beiden Schwellwerte, Störsignale dagegen nicht durch jeden der beiden Schwellwerte abgetastet werden, wodurch eine Unterscheidung getroffen wird. Diese Abtastung ist als Doppelschwellabtastung bekannt

Diese Abtastung arbeitet folgendermaßen: Das zu

ao erkennende Signal wird zuerst zwei Schweüwertschaltungen zugeführt, die Signale erzeugen, die jeweils dem den Schwellwert überschreitenden Anteil des ursprünglichen Signals entsprechen. Von diesen Signalen werden jeweils die Spitzen festgestellt. Die

as sich daraus ergebenden Signale werden anschließend digitalisiert und die digitalisierten Signale schließlich miteinander verglichen.

Falls ein Signal beide Schwellwerte überschreitet, werden zwei digitalisierte Signale und beim Vergleich

wird kein Fehlersignal erzeugt. Ebenso wird kein Fehlersignal erzeugt, wenn kein Schwellwert überschritten wurde und damit keine digitalisierten Signale erzeugt wurden. Wird dagegen nur ein Schwellwert überschritten und damit nur ein digitalisiertes Signal erzeugt, wird ein Fehlersignal abgegeben.

Eine Anordnung zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens besteht aus zwei Schwellwertschaltungen, zwei Spitzenerkennungsschaltungen, zwei Digitalisierungsschaltungen und einer Vergleichsschal-

tung. Ein großer Teil dieser Schaltungen sind komplizierte, teure und nur in engen Toleranzbereichen zuverlässig arbeitende Einrichtungen. Außerdem isl es mit einer solchen Anordnung nicht möglich, Signale eindeutig zu erkennen, die einen oder beide Schwellwerte nur ganz kurz oder innerhalb ihrer zeitlichen Sollage mehrfach überschreiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung zum Abtasten magnetisch aufgezeichneter und wiedergegebener Dater oder durch Übertragungsanlagen gesendeter odei empfangener Daten mittels Doppelschwellwertabtastung zu schaffen. Insbesondere soll eine Anordnung geschaffen werden, die auch bei Signalen, die die Schwellwerte nur kurz oder mehrfach überschreiten.

eine einwandfreie Unterscheidung zwischen ungestörten Signalen und gestörten Signalen ermöglicht.

Die obengenannte Aufgabe zur Schaffung einei verbesserten Schaltungsanordnung wird gelöst durct eine bistabile Kippschaltung, der erste bzw. zweiu Impulse zugeführt werden, die beim Überschreiter des ersten bzw. zweiten Schwellwertes erzeugt werden und die gesetzt wird, wenn ein Signal den ersten und rückgesetzt wird, wenn es den zweiten Schwellwert überschritten hat, und durch eine von der bistabilen Schaltung gesteuerte Torschaltung, die aus der ersten Impulsen ein Fehlersignal erzeugt, wenn nui der erste Schwellwert überschritten wurde, und die kein Fehlersignal erzeugt, wenn kein Schwellwer

oder der erste und der zweite Schwellwert überschritten wurden.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung bat den Vorteil, daß sie einen geringen Aufwand erfordert und damit sehr kostengünstig aufgebaut werden kann. Da sie außer Schwellweitschaltungen und Impulsformern nur digitale Schaltelemente enthält, arbeitet die Schaltungsanordnung sehr zuverlässig, und sie läßt sich in hohem Maß als integrierte Schaltung herstellen.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild einer gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Schaltung;

Fig.2 zeigt die elektrischen Potentialänderungen an mehreren Punkten A-H;

Fig.3 gibt die elektrischen Potentialänderungen eines anderen Schaltungsbeispiels wieder;

Fig.4 zeigt Jas Blockschaltbild einer weiteren, gemäß der vorliegenden
Schaltung, und in den

Signal, dann wird ein Fehlersignal 18 am Ausgang von Stufe 9 erzeugt, während in allen anderen Fällen das Signal 18 fehlt. Auf diese Weise können mit dieser Anordnung nach dem NRZI-Verfahren (DIN 66010) aufgezeichnete Datensignale geprüft und unterschieden werden.

Im Beispiel des Bildes 3 entsteht der Impuls durch den zweiten Schwellwert an der Rückflanke des Ausgangssignals 24 der Schwellwertschaltung 4. Die Schaltung und die Signalerzeugung arbeiten in gleicher Weise wie im Beispiel F i g. 2.

Fig.4 zeigt ein weiteres Schaltungsbeispiel. Die Bilder 5 und 6 stellen Kurvenformen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach F i g. 4 dar.

Das vom Wiedergabekopf 31 (Fig. 4) kommende Signal gelangt auf die Verstärker- und Gleichrichterstufe 32 und verläßt diese mit der Kurvenform 41 (Fig.5). Diese Kurvenform gelangt auf die erste Schwellwertschaltung 33 (höherer Schwellwert) und

Erfindung aufgebauten 20 die zweite Schwellwertschaltung 34 (niedriger

Schwellwert). Am Ausgang dieser beiden Schwell-

F i g. 5 und 6 sind die elektrischen Potentialände- wertschaltungen entstehen die Kurvenformen 42 und rungen an mehreren Punkten Λ-// der Schaltung 44, aus deren Rückflanken in den Impulsformerstunach F i g. 4 wiedergegeben. fen 35 und 36 die Impulsformen 43 und 45 abgeleitet

Das vom Wiedergabekopf 1 (Fig. 1) kommende 25 werden.

Signal gelangt auf die Verstärker- und Gleichrichter- Signal 43 gelangt an den Setzeingang von Flipstufe 2 und verläßt diese mit der Kurvenform 11 Flop 37. Wenn unter den vom Wiedergabekopf abge-(Fig.2). Diese Kurvenform wird an die erste gebenen Signalen ein schwaches Signal ist, entsteht Schwellwertschaltung 3 (niedriger Schweläwert L) durch den ersten Schwellwert kein Impuls (s. 41, 42, und die zweite Schwellwertschaltung 4 (hoher 30 44 in F i g. 5), weshalb Signal 43 fehlt und Flip-Flop Schwellwert H) gegeben. 37 nicht gesetzt wird.

Andererseits gelangt aber Signal 45 (entstanden durch den zweiten Schwellwerk zusammen mit dem Ausgangssignal 46 des anderen Ausgangs des Flip-Flop auf den Eingang der UND-Schaltung 38. Dementsprechend entsteht am Ausgang der UND-Schaltung 38 bei einem schwachen Signal unter den wiedergegebenen Signalen ein Fehlersignal 47, das in

. . _, _r. allen anderen Fällen fehlt. Durch Verzögerung des

kommenden Signalen ein schwaches, dann erreicht es 40 durch den zweiten Schwellwert entstandenen Impulnicht den zweiten Schwellwert (s. Signal 11, 12 und ses 45 durch die Verzögerungsstufe_39 jentsteht ]e-14), so daß kein Impuls 15 entsteht und das Flip-Flop? nicht zurückgesetzt wird. Das Signal 13 zum
Setzen des Flip-Flop 7 wird andererseits gleichzeitig
nach Durchlaufen der Verzögerungsschaltung 8 zu 45
Signal 17; die hier entstehende Verzögerung ist größer als das Intervall zwischen Signal 13 und 15, jedoch kleiner als ein Bit-Intervall.

Das Signal 17 gelangt zusammen mit dem Aus-

gangssignal 16 von dem Flip-Flop 7 zur UND-Schal- 50 gangssignals 52 der ersten Schwellwertschaltung. Die t_Ung9. Schaltung und die Signalerzeugung arbeiten in glei-

Entsteht also am Wiedergabekopf 1 ein schwaches eher Weise wie im Beispiel F i g. 5.

Am Ausgang dieser beiden Schwellwertschaltungen entstehen die Kurvenformen 12 und 14, aus deren Vorderflanken in den Impulsformerstufen 5 und 6 die Impulssignale 13 und 15 abgeleitet werden.

Signal 13 gelangt an den Setzeingang des Flip-Flop 7, während Signal 15 an den Rücksetzeingang gegeben wird.

Befindet sich unter den vom Wiedergabekopf doch das Signal 48, durch das das Flip-Flop 37 zurückgesetzt und zur Aufnahme des nächsten Bits vorbereitet wird.

Wie oben erwähnt, lassen sich auf diese Weise Datensignale prüfen und von Störimpulsen unterscheiden.

Im Beispiel der F i g. 6 entsteht der Impuls des ersten Schwellwertes durch die Vorderflanke des Aus-

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erkennen von Binärdaten enthaltenden Signalen, mit zwei Schwellwertschaltungen, durch die festgestellt wird, ob die Signale einen ersten oder zweiten Schwellwert überschreiten, gekennzeichnet durch eine bistabile Kippschaltung, der erste bzw. zweite Impulse zugeführt werden, die beim Überschreiten, des ersten bzw. zweiten Schwellwertes erzeugt werden und die gesetzt wird, wenn ein Signal den ersten, und rückgesetzt wird, wenn es den zweiten Schweljwert überschritten hat, und durch eine von der bistabilen Kippschaltung gesteuerte Torschaltung, die aus den ersten Impulsen ein Fehlcrsignal erzeugt, wenn nur der erste Schwellwert überschritten wurde, und die kein Fehlersignal erzeugt, wenn kein Schwellwert oder der erste und der zweite Schwellwert überschritten wurden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Flip-Flop (7), dessen Setz- bzw. Rücksetzeingang die ersten bzw. zweiten Impulse (13, 23 bzw. 15, 25) zugeführt werden, durch eine Verzögerungsschaltung (8), die die ersten Impulse (13, 23) verzögert, und durch ein UND-Glied (9), dessen Eingängen der Ausgangsimpuls (16, 26) des Flip-Flops (7) und die verzögerten ersten Impulse (17, 27) zugeführt werden und das an seinem Ausgang das Fehlersignal (18, 28) abgibt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Flip-Flop (37), dessen Rücksetzeingang die zweiten Impulse (43, 53) zugeführt werden, durch eine Verzögerungsschaltung (39), die die ersten Impulse (45, 55) verzögert und sie dem Setzeingang des Flip-Flops (37) zuführt, und durch ein UND-Glied (38), dessen Eingängen der Ausgangsimpuls (46, 56) des Flip-Flops (37) und die ersten Impulse (45, 55) zugeführt werden und das an seinem Ausgang das Fehlersignal (48, 58) abgibt.