DE1512647A1

DE1512647A1 - Zeichenerkennerschaltung

Info

Publication number: DE1512647A1
Application number: DE19671512647
Authority: DE
Inventors: Gianola Umberto Ferdinando
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1966-06-13
Filing date: 1967-06-08
Publication date: 1969-11-06
Also published as: BE699636A; GB1166537A; NL6707332A; US3466627A

Description

Zeichenerkennerschaltung

Die Erfindung betrifft einen Zeichenerkenner, der aus einem magnetischen Fortpflanzungsmittel mit η Bitpositionen besteht, ferner aus einer Bezirksbildungsschaltung die unter dem Einfluß einer kodierten Eingangs information stabile magnetische Bezirke an einer Eingangsposition in dem Mittel erzeugt und schließlich aus einer Fortpflanzungsschaltung, die die stabilen magnetischen Bezirke in dem Mittel von Position zu Position bewegt.

Einrichtungen zum Erkennen einer kennzeichnenden Information, oftmals auch "Worterkenner" (oder Folgedetektoren) genannt, sind in allen Arten von Nachrichtenübertragungs- und Datenverarbeitungssystemen weit verbreitet. Z.B. enthält in Nachrichtenübertragungssystemen, bei denen eine Vielzahl von Empfängern potentiell in der Lage ist, eine Nachricht aufzunehmen, jeder Empfänger vorteilhafterweise einen Worterkenner, um ein kennzeichnendes Wort festzustellen, daß diesen Empfänger als denjenigen bezeichnet, an den eine

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Nachricht adressiert ist. Bei Nichtvorhandensein des kennzeichnenden Worts (der Adresse), das einen Empfänger bezeichnet, ist dieser Empfänger außerstande, die Nachricht aufzunehmen. Diese Übertragungsanordnung steht hauptsächlich mit logischen schaltenden (Verzweigungs) Systemen dann in Wettbewerb, wenn billige Worterkenner verfügbar werden. Überdies sind logische Verzweigungss% sterne in gewissen Fällen unbrauch, z.B. bei entfernten drahtlosen Fernsprechempfägersy stemen.

Ein Problem besteht daher in der Ausführung der Zeichenerkennung unter Verwendung einer billen zuverlässigen und verhältnismäßig einfachen Schaltanordnung. Die Lösung dieses Problems erhält man dadurch, daß eine Schaltung vorgesehen wird, um ein vorbestimmtes kodiertes magnetisches Feld in einem unstabilen Teil aller Bitpositionen zu erzeugen und daß eine Abtastschaltung das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Umschaltungen in den*unstabilen Teilen der η Bitpositionen feststellt um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung zwischen den stabilen Bezirken und demvorbestimmten kodierten Feld besteht.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zeichenerkenners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 bis 16 schematische Darstellungen von Teilen des Erkenners der Fig. 1, wobei der magnetische Zustand der Teile während des Betriebs j gezeigt wird.

Fig, 17 ein Impulsschema der Arbeitsweise des Zeichenerkenners der Fig. 1.

Bekanntlich ist eine Bezirkswandeinrichtung eine Einrichtung, die ein magnetisches Mittel typischerweise einen Draht, enthält, in dem umgekehrt magnetisierte Bezirke unter dem Einfluß eines ersten Feldes gebildet werden, das einen Bezirksbildungsgrenzwert übersteigt und durch den die umgekehrten Bezirke unter dem Einfluß von zweiten Feldern weiterbewegt werden, die einen Fortpflanzungsgrenzwert tibersteigen aber geringer als der Bezirksbildungsgrenzwert sind, Typischerweise wird ein umgekehrt magnetisierter Bezirk durch ein erstes Feld an einer Eingangsposition eines geeignet vormagnetisierten magnetischen Drahts gebildet und zu einer Ausgangsposition weiterbewegt, in dem zweite Felder, die in aufeinanderfolgenden

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Positionen auf dem Draht erzeugt werden, schrittweise
bewegt werden. Die zweiten Felder, Fortpflanzungsfelder
genannt, werden in bekannter Vierphasenfolge erzeugt und
definieren Bitpositionen in jedem entsprechenden Vierphasenteil des Drahts, Ein umgekehrter Bezirk nimmt einen
Zweiphasenteil einer Bitposition ein.

Wenn das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines umgekehrten Bezirks von einer Eingangsdarstellung einer binären 1 oder einer binären 0 abhängig gemacht wird, z.B. von einem Impuls oder keinem Impuls, wird auf einem Bezirkebildungsleiter , der bei Vorhandensein von Impulsen das Bezirksbildungsfeld erzeugt, eine entsprechende Figur aus Bezirken gebildet, die dann durch Fortpflanzungsimpulse durch den Draht weiterbewegt wird. Wenn weiterhin der Eingang mit der Vierphasenfortpflanzungsfolge synchronisiert ist, erscheint in jeder Bitposition eine Darstellung der binären Information. Gewöhnlich wird angenommen, daß der magnetische Draht zu Beginn in einer ersten Richtung magnetisiert ist. Die Information erscheint
dann als eine Figur von umgekehrten Bezirken (und dem
Nichtvorhandensein von Bezirken) deren Magnetisierung in
einer zweiten Richtung liegt.

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Erfindungsgemäß ist ein zusätzlicher Bezirksbildungsleiter mit einer unstabilen Länge jeder Bitposition in dem magnetischen Draht gekoppelt, um bei Vorhandensein von Impulsen magnetische Felder der kodierten ersten und zweiten Richtungen zu erzeugen. Dieser zusätzliche Bezirksbildungsleiter erhält in jeder zweiten Fortpflanzungsphase Impulse sofort nachdem Eingänge gespeichert sind. Wenn die Folge von Eingängen der Polarität der kodierten magnetischen Felder entspricht, wird ^

in dem Draht kein Fluß umgeschaltet*, wenn dieser zusätzliche Leiterimpulse erhält. Bei jeder Nichtübereinstimmung wird in der entsprechenden Bitposition der Fluß zeitweise umgeschaltet. Ein mit den Bitpositionen im gleichen kodierten Sinn gekoppelter Abtastleiter zeigt eine "θ" wenn das ankommende Zeichen den Kode des zusätzlichen "Abfrage¹¹-leiter entspricht.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zeichenerkenner 10. Der Zeichenerkenner 10 enthält z.B. einen Bezirkswanddraht DW. Ein erster und ein zweiter Fortpflanzungsleiter Pl und P2 sind mit dem Draht DW gekoppelt. Sie definieren Bitpositionen auf dem Draht. Insbesondere enthält der Leiter Pl die Spulenreihen Cl und C3, während der Leiter P2 die Spulenreihen C2 und C4 enthält. Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind die Spulen Cl und C 2 mit dem Draht DW in einer ersten Richtung und die Spulen C3 und C4 mit dem Draht DM in einer zweiten Richtung

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gekoppelt. Die Spulen sind der Übersichtlichkeit halber von der Darstellung des Drahts DW entfernt gezeichnet, doch sollen sie selbstverständlich mit dem Draht DW gekoppelt sein. Die Spulen sind von links nach rechts ineinandergeschoben, wobei die benachbarten Spulen Cl, C2, C3 und CA eine Bitposition definieren. Somit sind auf dem Draht DW sieben Bitpositionen definiert. Jeder der Leiter Pl und P2 ist zwischen eine Fortpflanzungsimpulsquelle 11 und Erde geschaltet.

Ein Leiter 12 ist mit einer durch die Spulen Cl und C2 definierten Eingangsposition der ersten Bitposition links auf dem Draht in Fig. 1 gekoppelt. Der Leiter 12 ist zwischen eine Quelle 13 für kodierte Eingangsimpulse und Erde geschaltet. Unter dem Einfluß eines Eingangsimpulszugs, der eine Figur aus binären Einsen (und Nullen) darstellt, wird im Draht DW an der Eingangsposition ein umgekehrter Bezirk gebildet (oder nicht gebildet).

Ein Leiter 15 ist mit einem unstabilen Teil jeder Bitposition auf dem Draht DW gekoppelt. Ein unstabiler Teil einer Bitposition wird als Teil definiert» der eine Länge aufweist, für die die entmagnetisierenden Felder um den Teil ausreichen, um ihn spotan zu magnetisieren, wenn ein in diesem Teil er-

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zeugtes impulsförmiges umkehrendes Feld aufhört. Ein Vormagnetisierungsfeld kann verwendet werden, um die Vormagnetisierung sicherzustellen. Die Richtungen, in denen der Loiter 15 mit den Bitpositionen des Drahts DW gekoppelt ist, sind so kodiert, daß wenn der Leiter 15 Impulse erhält, eine Figur aus magnetischen Feldern erzeugt wird, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die nach links gerichteten Felder stellen eine binäre 1 und die nach rechts gerichteten Felder eine fainüre 0 dar. Z.B. ist der Leiter 15 so kodiert, daß eine Feldfigur 1100101 in Fig. 2 von links nach rechts gelesen, in unstabilen Teilen der entsprechenden Bitpositionen entsteht. Diese Felder werden z.B. in jeder zweiten Phase des Fortpflanzungszyklus erzeugt. Der Leiter 15 ist zwischen eine Bezirksbildungsimpulsquelle 16 und Erde geschaltet.

Ferner ist eh Abtastleiter 18 mit den Bitpositionen auf dem Draht DW in denselben kodierten Richtungen gekoppelt, in denen der Leiter 15 mit diesen Bitpositionen gekoppelt ist. Der Leiter 18 ist zwischen eine Verbraucherschaltung 19 und Erde geschaltet.

Es ist offensichtlich, daß wenn die Figur aus umgekehrten Bezirken, die nacheinander unter dem Einfluß der Eingangskode durch die Quelle 13 für kodierte Eingangsimpulse gespeichert und dann durch die Fo rtpflanzungs impulse von Bitposition zu

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Bitposition weiterbewegt wird, mit den in Fig. 2 dargestellten kodierten Feldern übereinstimmt, kein Impuls im Leiter 18 unter dem Einfluß eines Abfrageimpulses auf dem Leiter 15 der diese kodierten Felder erzeugt, induziert wird, Dement-

C sprechend stellt in einem solchen Fall die VerbrauchersJ^hal-

tung 19 eine Null fest, wobei ein richtiger Kode erkannt wird.

_k Die Quellen 11, 13 und 16 und die Verbraucherschaltung 19 sind

über die Leiter 21, 22 , 23 und 24 mit einer Steuerschaltung verbunden.

Die verschiedenen Quellen und Schaltungen können irgendwelche Elemente sein, die in der Lage sind, entsprechend der Erfindung zu arbeiten.

Der Kode, der durch den Zeichenerkenner 10 der Fig. 1 erkannt wird, ist durch die kodierten Richtungen bestimmt, in denen der Leiter 15 mit den Bitpositionen des Drahts DW gekoppelt ist. Dieser Kode kann leicht dadurch geändert werden, daß eine universelle gedruckte Schaltungsplatine verwendet wird, die so eingerichtet ist, daß sie Spulen angepaßt werden kann, die mit dem Draht DW gekoppelt sind. Insbesondere kann eine derartige universelle gedruckte Schaltungspatine alternative Stromwege an jedem Verbindungspunkt enthalten, mit dem eine Spule verbundenwerden soll. Ein ausgewählter Weg kann

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in bekannter Weise ausgestanzt werden, um die kodierte Richtung der Spule zu bestimmen, die an jedem Verbindungspunkt angeschlossen ist. Der als Beispiel gewählte richtige Kode ist wie vorher festgestellt wurde, als 1100101 dargestellt. Es wird nunmehr die Arbeitsweise für die Feststellung eines richtigen Kode und danach für einen unrichtigen Kode beschrieben.

Die Figuren 3-9 zeigen den Draht DW in den aufeinanderfolgenden Stufen der Arbeitsweise. Fig. 3 zeigt einen ersten stabilen umgekehrten Bezirk, der durch einen Eingangsimpuls der Quelle 13 unter dem Einfluß der Steuerschaltung 20 gespeichert wird. Es ist angenommen, daß der Draht DW in einer Richtung vormajmetisiert ist, die durch einen in Fig. 3 nach links gerichteten Pfeil dargestellt ist. Ein stabiler umgekehrter Bezirk wird dann durch einen Pfeil dargestellt, der nach rechts gerichtet und durch die mit L T bezeichnete vorderen und hinteren Bezirkswände begrenzt ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Eine 0 ist in den Grenzen einer Bitposition durch einen nichtbegrenzten Pfeil dargestellt der nach links gerichtet ist, wie z.B. aus Fig.4 hervorgeht.

Entsprechend der als Beispiel gewählten Arbeitsweise wird zuerst eine binäre 1 und dann in gleicherweise eine binäre 0 auf-

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genommen. Die zuerst aufgenommene binäre 1 wird durch die Impulsquelle 11 unter dem Einfluß der Steuerschaltung um vier Phasen weiterbewegt, bevor die binäre 0 aufgenommen wird. Somit entsprechen zweckmäßigerweise die Eingänge einer ersten Phase der Fortpflanzrngsfolge und verleihen aufeinanderfolgenden Bits im Draht DW einen Abstand von einer Bitposition, Der Leiter 15 erhält zweckmäßigerweise durch die Bezirksbildungsimpulsquelle Iß unter dem Einfluß der Steuerschaltung 20 jede zweite Phase Impulse. Dementsprechend wird die in Fig. 2 dargestellte "Abfrage"-Figur aus Feldern jede zweite Ohase erzeugt. Für die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Speicherfiguren, die Abfragefigur den Fluß dar, der in einigen der Bitpositionen umgeschaltet ist, so aaß ein Impuls im Abtastleiter 18 induziert wird. Bei der in Fig. 'i dargestellten Figur .sind in drei Bit-Positionen Nichtübereinstimmungen zwischen der Speicherfigur 10 (in Fig. 3 von links nach rechts) und der in Fig. 2 gezeigten Figur vorhanden. In jeder Bitposition, in der eine Nichtübereinstimmung auftritt, wird der Fluß zeitweise umgeschaltet, wobei ein Impuls im Leiter 18 entsteht. Für die Speicherfigur der Fig. 4 treten ebenfalls drei Nichtübereinstimmujgen auf.

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Fig. 5 zeigt eine Speicherfigur Eins-Null-Eins. Ein Vergleich zwiseilen den Figuren 5 und 2 zeigt vier Nichtübereinstimmungen. Fig. (i zeigt ebenfalls 4 Nichtübereinstimmungen wenn vier Informationsbit der als Beispiel gewählten Folge gespeichert werden. In Fig. 7 sind fünf Bits dargestellt. Es treten wieder vier Nichtübereinstimmungen auf. Fig. 8 zeigt die Speicherfigur für sechs Bits der als Beispiel gewählten Folge. Es treten fünf Nichtübereinstimmungen auf. Die als Beispiel gewählte Folge ist in Fig. 9 vollständig gespeichert. Man sieht, daß die in Fig. 9 dargestellte Figur genau der Figur der Fig. 2 entspricht. Während der zweiten Phase die der Weiterbewegung dei* Information zu den in Fig. 9 dargestellten Positionen folgt, erhält der Leiter 15 Impulse. Da, wie in Fig. 9 gezeigt ist, sämtliche Bitpositionen bereits in die Richtungen gesättigt sind, in die gebracht werden, wenn der Leiter 15 Impulse erhält, tritt nur ein vernachlässigbares Flußpendeln unter dem Einfluß dieses Impulses auf, wobei unter dem Einfluß der Steuerschaltung 20 in der Verbraucherschaltung 19 eine Null festgestellt wird.

Bie Folge der Figuren 10-10 zeigt den Draht DW und dessen magnetischen Zustand, wenn ein unrichtiger Kode aufgenommen wird. Der als Beispiel gewählte unrichtige Kode lautet 1100011. Man sieht, daß dieser Kode dem in Fig. 2 dargestellten richtigen Kode entspricht abgesehen von der Vertauschung des 2,und 3.Bits

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von rechts. Wiederum wird die in Fig. 2 dargestellte Figur jede zweite Phase durch die Quelle 16 unter dem Einfluß der Steuerschaltung 20 erzeugt. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, wird bei einer ersten Phase eine binäre 1 aufgenommen, während in der zweiten Phase eine Abfragung durchgeführt wird. Bei der nächsten ersten Phase befindet dich die binäre 1 in der in Fig. 11 dargestellten Position während ein nächstes Bit , ebenfalls eine binäre 1, gespeichert wird, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Der Vorgang wiederholt sich in der beschriebenen Weise unter dem Einfluß der Steuerschaltung 20. Fig. zeigt die Speicherfigur für drei Bits des unrichtigen Kode. Man sieht, daß die Anzahl der Nichtübereinstimmungen vier beträgt wie aus einem Vergleich zwischen der Fig. 12 und der Fig. 2 hervorgeht.

Figur 13 zeigt die Speicherfigur für vier Bits des unrichtigen Kode. Die Anzahl der Nichtübereinstimmungen beträgt sechs. Die Figuren 14 und 15 zeigen die Speicherfiguren für fünf und sechs Bits der unrichtigen Kode. Es treten 4 bzw. drei Nichtübereinstimmungen auf. Fig. 16 zeigt die Speicherfigur für den vollständigen unrichtigen Kode. Man erkennt, daß zwei Nichtübereinstimmungen auftreten. Wenn also ein unrichtiger Kode gespeichert wird, erhält der Leiter 18 Impulse jedesmal wenn der Leiter 15 Impulse erhält,

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Fig. 17 ist ein Impulsschema der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Zeichenerkenners der Fig. 1. Durch die Fortpflanzungsimpulse ist ein Vierphasenfortpflanzungszyklus bestimmt, der in Fig. 17 zur Zeit ti beginnt. Ein vollständiger Vierphasenzyklus für die als Beispiel gewählte Anordnung der Fig. 1 ist insbesondere durch die aufeinanderfolgenden Impulse +P2, -Pl, -P2, +Pl dargestellt, wobei die + und - Zeichen die Polarität der Ströme in den Leitern P2 und Pl angeben. Bei der ersten Phase tritt ein Eingangsimpuls Pl2 auf, der dem Impuls +P2 entspricht. Auf dem Leiter 15 tritt ein "Abfrage"-Impuls Pl 5 bei jeder zweiten Phase auf, der einem Impuls -Pl entspricht, wie er in Fig. 17 zur Zeit t2 dargestellt ist. Im Leiter 18 erscheint unter dem Einfluß des Impulses Pl5 ein Ausgangsimpuls Pl8, wenn Nichtübereinstimmungen in der beschriebenen Weise auftreten.

Zur Zeit t3 tritt in Fig. 17 die nächste erste Phase auf, wobei ein nächster Eingang aufgenommen wird. Wenn ein Eingang Null auftritt, d.h., wenn zu dieser Zeit kein Impuls P12 vorhanden ist, ist die Situation im Draht DW die in Fig. 4 dargestellte. Unter dem Einfluß des nächsten Abfrageimpulses Plδ zur Zeit t4 in Fig. 17 entsteht ein Ausgiingsimpuls Plfi in der vorher beschriebenen Weise. Die Arbeitsweise setzt sich in der anhand

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der Fig. 5-9 beschriebenen Weise fort, bis eine Null entsteht, oder in der anhand der Figuren 10 - 16 beschriebenen Weise, wobei ein unrichtiger Kode angezeigt wird.

Die Erfindung wurde anhand von magnetischen Di'ähten und mit diesen Drähten gekoppelten Spulen beschrieben. Andere Ausführungen können offensichtlich ebenfalls verwendet werden. P Z.B. können dünne Filme mit angekoppelten gedruckten Spulen

benutzt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Zt'ichoiU'rkenner bestehend aus einem magnetischen Fortpflanzungsmittel mit η Bitpositionen, ferner aus einer Bezirksbildungsschaltung die unter dem Einfluß einer kodierten Eingangsinformation stabile magnetische Bezirke

an einer Eingangsposition in dem Mittel liefert und schließ- ™

lieh aus einer Fortpflanzungsschaltung um die stabilen magnetischen Bezirke in dem Mittel von Position zu Position zu bewegen,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Schaltanordnung (15, 16) vorgesehen ist um ein vorbestimmtes kodiertes magnetisches Feld in einem unstabilen Teil aller Bitpositionen zu erzeugen und daß eine

Abtastschaltanordnung (18, 19) das Vorhandensein und Nicht- i

Vorhandensein einer Umschaltung in den unstabilen Teilen der η Bitpositionen feststellt um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung zwischen den stabilen Bezirken und dem vorbestimmten kodierten Feld besteht.

2. Zeichenerkenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Mittel aus einem Draht mit magnetischen

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Bezirkewänden besteht, wobei die Fortpflanzungsschalt-

anordnung (Pl, P2 usw) schrittweise arbeitet, um die Bezirke von der Eingangsposition zu den aufeinanderfolgenden Bitpositionen im Draht fortzupflanzen.

3. Zeichenerkenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltanordnung (15, 16) die ein kodiertes magnetisches Feld in einem unstabilen Teil aller Bitpositionen liefert, einen Abfrageleiter (15) enthält, der mit allen Bitpositionen gekoppelt ist und der bei jedem nachfolgenden Schritt der Fo rtpflanzungs schaltanordnung in Tätigkeit tritt um die in den η Bitpositionen gespeicherte Figur aus umgekehrten Bezirken mit dem vorbestimmten Kode zu vergleichen, der durch die Schaltanordnung zur Erzeugung eines kodierten magnetischen Feldes eingefügt ist.

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