DE1474434A1 - Zaehlerschaltungsanordnung zur Berechnung eines Pruefzeichens zur Absicherung von Daten - Google Patents

Zaehlerschaltungsanordnung zur Berechnung eines Pruefzeichens zur Absicherung von Daten

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DE1474434A1
DE1474434A1 DE19651474434 DE1474434A DE1474434A1 DE 1474434 A1 DE1474434 A1 DE 1474434A1 DE 19651474434 DE19651474434 DE 19651474434 DE 1474434 A DE1474434 A DE 1474434A DE 1474434 A1 DE1474434 A1 DE 1474434A1
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Philips Intellectual Property and Standards GmbH
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Description

Dr. Herbert Scholz 2000 Hamburg ι, den 28.11.1968
MönckebergstraBe 7 Pal.Rtanwalt Telefon: 339221 Po/MÜ
1 4 7 A 4 3 4 Fernschreiber: 2-161587 a dpu d
P 14 74 434.4 Meine Akte: PHD-515
Philips Patentverwaltung GmbH
"Zählerschaltungsanordnung zur Berechnung eines Prüfzeichens zur Absicherung von Daten"
Mit dem Anwachsen zu verarbeitender und über Leitungen zu übertragender Daten wächst die Notwendigkeit, rechtzeitig fehlerhafte Daten zu erkennen und damit berichtigen zu können. Zu diesem Zweck werden den zu verarbeitenden Datenzeichen Z^...Zm redundante Prüfzeichen P ...P^ hinzugefügt, die nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit aus den Daten gewonnen werden, so daß sich die Information aus Zei chenfolgen (Blöcken) der Form Z1, Z2, Z-...Zm, P1...P£ auf baut. Die Prüfung solcher in dieser Weise abgesicherter Da ten auf Fehler geschieht nun derart, daß erneut die Prüfzeichen errechnet werden, und diese mit den anhängenden Prüfzeichen verglichen werden. Bei Nichtübereinstimmung sind die abgesicherten Daten fehlerhaft.
Es sind Verfahren bekannt, bei denen ein Prüfzeichen aus einer gewichteten Quersumme errechnet wird nach der Beziehung
M
P = E G4 Z, mod M, (1)
bei der G- die Gewichte, Z die Datenzeichen, m di· Anzahl dar Satanseichan und N alna aBgllchat su Q und I ttilerfreade garne Zahl bedeuten.
909135/1178
Die Erfindung beruht nun auf einem sehr einfachen rechnerischen Verfahren zur Prüfzeichenermittlung, "bei dem die Gewichte G1 in Gl. (1) aus Potenzen zur Baals 2 aufgebaut werden.
Die Zählerschaltungsanordnung zur Berechnung eines. Prüfzeichens für die Datenabsicherung mittels Gewichtsquersumme nach der Gl. (1) ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß für jedes eingegebene Zeichen Z1 der Impulsfolgegenerator 2M-Z1 Impulse auf den Modulo-M-Zähler gibt und daß eine mit einem Ausgang des Modulo-M-Zählers verbundene Vorrichtung vorhanden ist, welche von der Ruhelage in die Arbeit slage umgeschaltet wird, wenn der Modulo-4I-ZMhler seine Endzähllage erreicht und welche in ihrer Arbeitslage bewirkt, daß jeder durch den Impulsfolgegenerator gelieferte Impuls den Modulo-M-Zähler um zwei Zählschritte weiterschaltet, und daß die erwähnte Vorrichtung nach vollständiger Eingabe jeder Impulsfolge in ihre Ruhelage zurückführbar ist.
Zur technischen Realisierung der Rechenschaltung benötigt man also nur einen einfachen zyklischen Modulo-M-Zähler mit einer Zusatzeinrichtung, die eine doppelte Zählung bestimmter Impulse ermöglicht.
Im folgenden wird eine elektronische Schaltungsanordnung anhand der Figuren der Zeichnung beschrieben, mit deren Hilfe sehr einfach Prüfzeichen gemäß der Gl. (1) errechnet werden können.
1· itlfen:
§•••35/1178
H7A434
Pig. 1 das Prinzipschaltbild der Schaltungsanordnung, Fig. 2 einen Impulsplan,
Pig. 3 eine Zählimpulsform.
Die Schaltungeanordnung besteht aus einem an sich bekannten Modulo-M-Zähler R, der M verschiedene Stellungen einnehmen und in einem beliebigen Binärcode geschaltet sein kann. Nach M Zählimpulsen tritt am Ausgang Ü ein Übertragsimpuls auf. Weiter wird noch eine bistabile Kippstufe PP und ein UND-Gatter U mit nachgeschalteter Umkehrstufe V benötigt.
Die Berechnung eines Prüfzeichens erfolgt in folgender Weise! Bei Eingabe des Zeichens Z. wird eine Gruppe von 2M-Z/ Impulsen auf den Zähleingang B1 des Modulo-M-Zählers R gegeben (Fig. 2b). Aus Pig. 2a ist der jedem Zählimpuls zugeordnete Zählerstand ersichtlich. Befindet sich der Modulo-M-Zähler B.B. zu Beginn in der Nullstellung, so bewirkt der nach M Impulsen am Ausgang Ü auftretende Übertragsimpuls über den Eingang A1 der Kippstufe PP das Umkippen (Pig. 2d). Daraufhin wird das UND-Gatter U für die folgenden M-Z1 Zählimpulse geöffnet, wodurch diese nach Umkehrung ihrer Polarität auf den zweiten Zähleingang B2 des Modulo-M-Zählers gelangen (Fig. 2c). Da die Zählereingänge B1 und B2 auf die Planke "L" -* n0n der Zählimpulse ansprechen, wird jeder der M-Z. Impulse zweifach gezählt, wodurch sich nach beendetem ZählVorgang das Ergebnis 2 (M-Z1) · -2 Z1 mod M einstellt (Pig. 2a). Ist die Zahl der Zählschritte 2 (M-Z1) größer als M, so tritt ein weiterer Übertragsimpuls während der Öffnungszeit des UND-Gatters U am Ausgang Ü auf, der
909835/ms
147U34
jedoch am Eingang A1 der Kippstufe FF wirkungslos bleibt. Bei Eingabe des nächsten Zeichens Z1 ^ werden 2M-Z1 ..
Zählimpulse dem Eingang B1 zugeführt. Nun wiederholt sich der Ablauf ähnlich wie bei der Verarbeitung des ersten
Zeichens, nur daß nun vom Zählerstand -2Z1 mod M beginnend weitergezählt wird. Als Ergebnis steht schließlich
-(2Z11 + 4Z1) mod M im Zähler R. Nach der Verarbeitung
von m Zeichen bleibt das nach Formel (1) berechnete Prüfzeichen im Zähler R gespeichert und steht damit zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung. Nach beendetem Zählvorgang muß jeweils mit Hilfe eines Rücksetzimpulses über die Leitung RS und den Eingang A2 die Kippstufe FF in die Ruhelage gestellt werden (Fig. 2e). Vor Berechnung eines neuen Prüfzeichens ist der Modulo-M-Zähler R in die Nullstellung zu bringen; dies geschieht über eine Löschleitung L.
Beispielsweise wird bei einem zyklischen, 11-schrittigen
Zähler (mod 11) von der Nullstellung ausgehend durch die
eingetastete Ziffer dieser um soviele Schritte zurückgestellt, wie ihr Wert angibt. Anschließend wird der Zählerstand verdoppelt. Ausgehend von diesem Zählerstand stellt die zweite eingetastete Ziffer ihrem Wert entsprechend den Zählerstand zurück. Ein Zahlenbeispiel soll diesen Vorgang verdeutlichen. Zur Ziffernfolge 7 5 19 errechnet sich das Prüfzeichen in folgender Weise:
1. Ziffer eingetastet 7 ~» Zählerstand (11-7).2=8
2. Ziffer eingetastet 5 * Zählerstand ( 8-5).2=6
3. Ziffer eingetastet 1 -^Zählerstand ( 6-i).2=1o
4. Ziffer eingetastet 9 -^ Zählerstand (1o-9).2=2.
Als Prüfzeichen ergibt sich die Ziffer 2, so daß die vollständige gegen Fehler abgesicherte Ziffernfolge lautet
7 5 19 2.
909835/1178
U7AA3A
Außerdem kann mit Hilfe der Schaltungsanordnung auch leicht eine abgesicherte Zeichenfolge auf Fehler geprüft werden. In diesem Fall wird auch das der Zeichenfolge zugeordnete Prüfzeichen mit eingegeben. Ds der Zählerstand vor Eingabe des Prüfzeichens P ist und das eingegebene Prüfzeichen als Gruppe T"it 2M-P Impulsen in den Zähler gelangt, erreicht der Zähler bei Übereinstimmung von errechnetem und eingegebenem Prüfzeichen seine Nullstellung. Diese Nullstellung kann dann über eine Abfrageleitung am Ausgang N geprüft werden. Steht der Zähler R anschließend nicht in Stellung Null, so liefert der Ausgang N ein Signal, das die Fehlerhaftigkeit einer Zeichenfolge kennzeichnet.
De di° Zählereingänge B1 und B2 parallel auf den Modulo-M-Zähler arbeiten, mnß gewährleistet sein, daß sich die zeitlich gleichzeitig einlaufenden äquidistanten Zählimpulse entgegengesetzter Polarität nicht gegenseitig störer. Dies kann dadurch erreicht werden, daß bei geeigneter DimenBionierung der Schaltung die Flanke "L" -^ "O" (s bw, s1) steiler verläuft als die Flanke "O" -> "L" (f b?w. f1"), wie es in Fi^. 3 angedeutet ist. Dadurch wird lie den ZählVorgang auslösende Impulsflanke "L" -> "O" (s) •nicht von der gleichzeitig am anderen Zähleingang auftretenden flacheren Flanke "O" ^ "L" (£') gestört.
Patentansprüche:
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- 6 BAD OPiGfNAL

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Berechnung von Prüfzeichen aus einer Folge von Datenzeichen zur Datenabsicherung mittels gewichteter Quersumme nach der Beziehung:
m
P = Σ Q. Z. mod M
- i=1 -1 x
bei der G. die Gewichte, Z. die Datenzeichen, m die Anzahl der Datenzeichen der Polgen und M eine möglichst teilerfremde ganze Zahl bedeuten, welche einen durch die Datenzeichen gesteuerten Impulsfolgegenerator, welcher für jedes Datenzeichen eine entsprechende Impulsfolge liefert, und einen mit einem Zähleingang an den Impulsfolgegenerator angeschlossenen Modulo-M-Zähler enthält, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes eingegebene Zeichen Z. der Impulfsfolgegenerator 2M-Z1 Impulse auf den Modulo-M-Zähler gibt und daß eine mit einem Ausgang des Modulo-M-Zählers (R) verbundene Verrichtung (PP) vorhenden ist, welche von der Ruhelage in die Arbeitslage umgeschaltet wird, wenn der Modulo-M-Zähler (R) seine Endzähllage erreicht und welche in ihrer Arbeitslage bewirkt, daß jeder durch den Impulfsfolgegenerator gelieferte Impuls den Modulo-M-Zähler (R) um zwei Zählschritte weiterschaltet, und daß die erwähnte Vorrichtung (PP) nach vollständiger Eingabe jeder Impulsfolge in ihre Ruhelage zurückführbar ist.
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BAD QRlOWAL
U7U34
2. Anordnung nach Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet, daß der Modulo-M-Zähler einen zu dem Zählimpulseingang parallelen Eingang besitzt und beide über ein mit nachgeschalteter Umkehrstufe versehenem UND- Gatter verbunden sind, daß außerdem von einer durch den Übertragsimpuls des Modulo-M-Zählers betätigten bistabilen Kippstufe angesteuert wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die parallelen Zählereingänge auftreffenden äquidistanten Impulse zueinander eine unterschiedliche Steilheit der Planken haben.
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DE1449837A1 (de) * 1964-06-30 1969-02-20 Philips Patentverwaltung Verfahren und Vorrichtung zur Pruefzeichenherstellung fuer die Informationsabsicherung

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NL6600857A (de) 1966-07-28
FR1583158A (de) 1969-10-24
BE675563A (de) 1966-07-25
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US3531768A (en) 1970-09-29

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