DE2061609B2

DE2061609B2 - Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines Code in einen anderen Code

Info

Publication number: DE2061609B2
Application number: DE2061609A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Langheinrich
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1970-12-15
Filing date: 1970-12-15
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE2061609A1; IT943819B; SE404474B; DE2061609C3; GB1372217A; US3805041A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines Code, insbesondere eines Gillhamm-Code, in einen anderen Code, insbesondere einen BCD-Code, mit zwei von einem Impulsgenerator gespeisten Zählern, von denen der erste die eingezählten Impulse in dem umzusetzenden Code und der zweite die Impulse in dem anderen Code darstellt, und einer die Bits des ersten Zählers mit denen der umzusetzenden Information vergleichenden Koinzidenzschaltung, deren Ausgang mit einer Steuerschaltung verbunden ist.

Meßwerte und andere Informationen werden zu ihrer Übertragung und Verarbeitung aus bekannten Gründen häufig in eine codierte Form umgesetzt, wobei die Codierung je nach den vorliegenden Umständen mittels mechanischer oder elektrischer Codiereinrichtungen durchgeführt wird, die für eine fehlerfreie Verschlüsselung die Verwendung bestimmter Codes erfordern. Damit kann es geschehen, daß auf Grund der zum Einsatz kommenden Codiereinrichtungen Codes benutzt werden müssen, die wegen ihrer Komplexität für eine Weiterverarbeitung wenig geeignet sind und daher vor einer Weiterverarbeitung umgesetzt werden müssen. So wird beispielswfise zur Übertragung der Werte eines barometrischen Flughöhenmessers vom Flugzeug zu den Bodenkontrollstationen eine mechanische Codiereinrichtung mit einer Winkelcodierscheibe verwendet, die mehrere mechanisch oder optisch abtastbare, einen Gillham-Code darstellende Spuren aufweist. Dieser Code hat, wie auch der Gray-Code und andere dekadenunabhängige Codes, den Vorteil, daß bei einem Verdrehen der Codierscheibe sich jeweils nur auf einer einzigen Spur das Signal ändert und somit Codierfehler, wie sie bei einem BCD-Code und anderen dekadisch unterteilten Codes, bei denen sich in zwei Spuren das Signal ändert, nicht entstehen können. Da ein solcher dekadenunabhängiger Code eine Weiterverarbeitung der Information jedoch erheblich erschwert, wird er vor seiner Weiterverarbeitung in einen leichter zu verarbeitenden BCD-Code oder einen anderen dekadisch unterteilten Code umgesetzt.

Es ist bereits bekannt, einen Code in einen anderen Code mittels Gattern umzusetzen. Dies erfordert im allgemeinen und insbesondere bei der Umsetzung eines Gillham-Code in einen BCD-Code einen hohen Materialaufwand, der sich zudem mit steigender Anzahl der zu übertragenden oder zu verarbeitenden Bits erhöht. Derartige mit Gattern aufgebaute Umsetzanordnung benötigen darüber hinaus einen erheblichen Platzbedarf und sind recht teuer, so daß sie für viele Anwendungszwecke ungeeignet sind.

Es ist des weiteren eine Schaltungsanordnung zur Codeumsetzung bekannt, die zwei Zähler umfaßt, von denen der erste die eingezählten Impulse in dem umzusetzenden Code und der zweite die eingezählten Impulse in dem anderen Code darstellt, sowie eine die Bits des ersten Zählers mit denen der umzusetzenden Information vergleichende, zweiteilige Koinzidenzschaltung, deren Ausgänge mit einer Steuerschaltung verbunden sind. Die Steuerschaltung enthält einen Steuerkreis, der bei Auftreten einer Ungleichheit an einer der beiden, den niederwertigen und höherwertigen Stellen des ersten Zählers zugeordneten Teile der Koinzidenzschaltung die Rückstellung beider 21ähler vornimmt und einen Impulsgeber in Betrieb setzt, sowie eine von dem den höherwertigen Stellen des ersten Zählers zugeordneten Teil der Koinzidenzschaltung ansteuerbare Torschaltung. Diese wird zu Beginn eines Zählvorgangs in eine erste Stellung gesteuert, in der der Impulsgeber mit den höherwertigen Stellen des ersten Zählers und zwei

Hilfszählern in Verbindung steht. Die Ausgänge des einen Hilfszählers sind über Logikglieder mit den niederwerfen Stellen des zweiten Zahlers, die des anderen Hilfszählers über Logikgiieder mit den höherwertigen Stellen des zweiten Zählers verbunden. Sobald die höherwertigen Stellen des ersten Zählers mit den höherwertigen Stellen der umzusetzenden Information übereinstimmen, wird die Torschaltung von der Koinzidenzschaltung in ihre zweite Stellung gesteuert, in der der Impulsgeber mit den niederwertigen Stellen des ersten Zählers und den niederwertigen Stellen des zweiten Zählers in Verbindung steht. Liegt auch bei den niederwertigen Stellen des ersten Zählers Übereinstimmung mit der umzusetzenden Information vor, so wird der Impulsgeber abgeschaltet, und ein neuer Vergleichsvorgang kann beginnen. Eine derartige Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß eine Vielzahl von Bauteilen benötigt werden, was sich sowohl auf das Bauvolumen und das Gewicht als auch auf die Herstellungskosten recht ungünstig auswirkt. Hinzu kommt, daß die Verwendung zusätzlicher Hilfszähler die Störanfälligkeit einer solchen Schaltungsanordnung negativ beeinflußt.

Diese Schwierigkeiten und Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Codeumsetzung zu schaffen, die einen möglichst einfachen, bauteilarmen Aufbau besitzt, billig ist und ein geringes Bauvolumen und Gewicht hat. Zudem soll sie eine hohe Störunanfälligkeit aufweisen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerschaltung ein Konjunktionsglied, dessen einer Eingang mit dem Impulsgenerator und dessen anderer Eingang mit der Koinzidenzschaltung verbunden und dessen Ausgang an die Zählereingänge angeschlossen ist, und zwei monostabile Kippstufen enthält, von denen die erste von der Koinzidenzschaltung angesteuert und mit ihrem Ausgang an einen dem zweiten Zähler nachgeschalteten Speicher angeschlossen ist und die zweite unmittelbar von der ersten Kippstufe angesteuert und mit ihrem Komplementärausgang an die Löscheingänge der beiden Zähler angeschlossen ist, derart, daß bei Übereinstimmung sämtlicher der Koinzidenzschaltung zugeführter Bits der Zählvorgang beider Zähler abgebrochen, der Zählerinhalt des zweiten Zählers gespeichert und der Zählerinhalt beider Zähler gelöscht wird.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Schaltungsanordnung geschaffen, deren Steuerschaltung lediglich aus einem Konjunktionsglied und zwei monostabilen Kippstufen besteht, und die somit einen äußerst einfachen, bauteilarmen, billigen und ein geringes Bauvolumen und Gewicht ergebenden Aufbau besitzt. Hinzu kommt, daß auch bei dieser Schaltungsanordnung kein Kummulieren von Zählfehlern auftritt, die Zähler nicht auf Vor- oder Rückwärtsschaltung eingerichtet sein müssen und die Möglichkeit der Verwendung einer einfachen Koinzidenzschaltung besteht, also die Vorteile der bekannten Schaltungsanordnung auch hier realisiert sind, nicht jedoch deren Nachteile. Schließlich besitzt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch den Vorteil, daß sie lediglich durch Austauschen eines oder beider Zähler in weiten Grenzen an die gestellten Umsetzungsaufgaben angepaßt werden kann.

Zum Vergleichen der Bits des ersten Zählers mit denen der umzusetzenden Information können die üblichen, auf dem Markt erhältlichen Koinzidenzschaltungen benutzt werden. Da diese jedoch außer

der Funktion »Z_t =Z_S1* auch noch die Funktionen »Z,>Z₂?« und »Ζ,-icZg?« enthalten, also Funktionen, die in den meisten Fällen, so beispielsweise zur Umsetzung eines Gillham- oder Gray-Code, überhaupt nicht benötigt werden, und zudem diese

ίο Koinzidenzschaltungen teuer sind, empfiehlt sich die Verwendung einer Koinzidenzschaltung, bei der für jeweils zwei zu vergleichende Bits ein erstes und ein zweites UND-NICHT-Gatter mit jeweils zwei Eingängen vorgesehen sind, von denen jeweils einer un-

mittelbar durch eine der beiden Bits und die beiden anderen mittelbar über ein drittes, von den beiden Bits beaufschlagtes UND-NICHT-Gatter angesteuert sind, und die Ausgänge aller ersten und zweiten UND-NICHT-Gatter zu einer verdrahteten UND-

Funktion, einem sogenannten WIRED AND, zusammengefaßt sind.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung, F i g. 2 den Aufbau einer Koinzidenzschaltung und F i g. 3 einen die eingezählten Impulse im umzusetzenden Code darstellender Zähler.

Die Schaltungsanordnung, die zum Umsetzen einer von einem Flughöhenmesser abgegebenen und in einem Gillham-Code vorliegenden 11-Bit-Information in eine entsprechende BCD-codierte Information vorgesehen ist, enthält zwei Zähler 1 und 2, deren Eingange parallel geschaltet sind und die über eine Steuerschaltung 3 von einem Impulsgenerator 4 gespeist werden. Der erste Zähler 1, der die eingezählten Impulse im Gillham-Code darstellt, liegt mit seinen Ausgängen ZA1 bis ZA 11 an den Eingängen ♦0 El bis £11 einer Koinzidenzschaltung 5. Den anderen elf Eingängen E12 bis E 22 der Koinzidenzschaltung 5 wird die von einer Codierscheibe erzeugte 11-Bit-Information des Flughöhenmessers zugeführt. Die Ausgänge des zweiten Zählers 2, der die eingezählten Impulse im BCD-Code darstellt, sind mit den Eingängen eines Speichers 6 verbunden, dem zwecks Anzeige der Flughöhe eine Decodiereinrichtung 7 und ein digitales Anzeigesystem 8 nachge schaltet sind.

Die Steuerschaltung 3, die von der Koinzidenzschaltung 5 über einen Inverter 9 angesteuert wird, umfaßt als Torschaltkreis ein UND-Gatter 10, dessen Ausgang mit den Eingängen ZEl und ZE 2 der beiden Zähler 1 und 2 verbunden ist und an dessen Eingänge die Koinzidenzschaltung 5 über den Inverter 9 und der Impulsgenerator 4 angeschlossen sind, sowie zwei hintereinandergeschaltete monostabile Kippstufen 11 und 12, von denen die Kippstufe 11 über den Inverter 9 von der Koinzidenzschaltung S ansteuerbar ist und einen Speicherimpuls für den Speicher 6 erzeugt und die Kippstufe 12 mit ihrem Komplementärausgang ~Ä_Z an den Löschimpulseingängen LEI und LEI der beiden Zähler und 2 liegt.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, besteht die Koinzidenzschaltung 5 aus elf Baugruppen für jeweils zwei der zu vergleichenden elf Bits. Jede Baugruppe enthält drei UND-NICHT-Gatter 13,14 und 15. Jeweils

einem Eingang der beiden UND-NICHT-Gatter 13 und 14 wird direkt einer der beiden zu vergleichenden Bits zugeführt, während die anderen beiden Eingänge der UND-NICHT-Gatter 13 und 14 am Ausgang des dritten UND-NICHT-Gatters 15 liegen, dessen Eingänge ebenfalls direkt von den beiden zu vergleichenden Bits ansteuerbar sind. Die Ausgänge aller UND-NICHT-Gatter 13 und 14 sind zu einem WIRED AND zusammengefaßt, von dem die Ausgangsleitung 16 abgeht. Die Kollektoren der einzelnen in den UND-NICHT-Gattern 13 und 14 vorhandenen Transistoren sind über einen einzigen, allen in dem WIRED AND verschalteten UND-NICHT-Gattern 13 und 14 gemeinsamen Kollektorwiderstand 17 auf positives Potential gelegt.

Der Zähler 1, der die eingezählten Impulse im GiIlham-Code darstellt, besteht, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, am zweckmäßigsten aus einem die ersten drei der die Information kennzeichnenden Bits verarbeitenden Synchronzähler 18 und einer diesem nachgeschalteten Zählkette 19, die für jedes der nachfolgenden Bits, also die restlichen acht Bits, zwei hintereinandergeschaltete bistabile Kippstufen 20 und 21 enthält. Der Synchronzähler 18 umfaßt im wesentlichen drei bistabile Kippstufen 22, 23 und 24 mit den Ausgängen ZA 1, ZA 2 und ZA 3, an denen die drei ersten Bits abgegeben werden, und, da der Synchronzähler 18 gerade dann einen Ausgangsimpuls an die Zählkette 19 liefern soll, w?nn er nicht weiter schaltet, eine weitere bistabile Kippstufe 25, die dann kippt, wenn der Synchronzähler 18 einen Impuls abgeben, selbst aber bei einem eintreffenden Eingangsimpuls unverändert stehen bleiben soll. Die Verschaltung der Ein- und Ausgänge der Kippstufen 22, 23, 24 und 25 sowie der UND-NICHT-Gatter 26, 27 und 28 läßt sich mit den Regeln der Booleschen Algebra und den in den bekannten Kippstufen-Datenblättern angegebenen Wahrheitstabellen in bekannter Weise berechnen.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei davon ausgegangen, daß die von der Codierscheibe kommenden Bits und die vom Zähler 1 abgegebenen nicht koinzidieren. Dann erscheint auf der Ausgangsleitung 16 der Koinzidenzschaltung 5 ein »O«-Signal und auf Grund des der Koinzidenzschaltung nachgeschalteten Inverters 9 ein »!«-Signal am Eingang des UND-Gatters 10. Dies hat zur Folge, daß die vom Impulsgenerator 4 erzeugten Impulse durch das UND-Gatter 10 zu den Eingängen ZEl und ZE2 der Zähler 1 und 2, die in ihrer Grundstellung stehen mögen, gelangen können. Die von dem Impulsgenerator 4 gespeisten Zähler 1 und 2 laufen nun hoch, wobei die von dem Zähler 1 abgegebenen Bits fortwährend mit den von der Codierscheibe kommenden Bits verglichen werden.

is Sobald sämtliche Bits an den Eingängen El bis E12, E2 bis £13 ..., £11 bis £22 der Koinzidenzschaltung 5 übereinstimmen, erscheint auf der Ausgangsleitung 16 ein »1 «-Signal und somit hinter dem Inverter 9 ein »0«-Signal, wodurch das UND-Gatter

ao 10 gesperrt und die Impulseingabe in die Zähler 1 und 2 gestoppt wird. Da beide Zähler 1 und 2 parallel mit Impulsen angesteuert wurden, sind in beide Zähler 1 und 2 gleichviel Impulse gelangt und somit entsprechen die beiden Zählerstellungen einander.

Die Codeumsetzung ist damit beendet.

Das vom Inverter 9 bei Koinzidenz abgegebene »0«Signal bewirkt, daß die monostabile Kippstufe 11 für kurze Zeit in ihre instabile Stellung kippt und somit einen Rechteck-Impuls liefert, durch den der

Speicher 6 das Zählergebnis vom Zähler 2 übernimmt. Gleichzeitig wird durch die Rückflanke dieses Rechteckimpulses die monostabile Kippstufe 12 angestoßen. Das hierbei am Komplementärausgang /T₂ erscheinende »O«-Signal wird über die Leitung 29 den

Zählern 1 und 2 zugeführt. Diese werden gelöscht, und es kann ein neuer Zählvorgang beginnen, da nach Löschung des Zählers 1 keine Koinzidenz zwischen den Ausgängen des Zählers 1 und den von der Codierscheibe kommenden Signalen mehr vorhanden ist

und somit das UND-Gatter 10 wieder freigegeben wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines Code, insbesondere eines Gillham-Code, in einen anderen Code, insbesondere einen BCD-Code, mit zwei von einem Impulsgenerator gespeisten Zählern, von denen der erste die eingezählten Impulse in dem umzusetzenden Code und der zweite die Impulse in dem anderen Code darstellt, und einer die Bits des ersten Zählers mit denen der umzusetzenden Information vergleichenden Koinzidenzschaltung, deren Ausgang mit einer Steuerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (3) ein Konjunktionsglied (10), dessen einer Eingang mit dem Impulsgenerator (4) und dessen anderer Eingang mit der Koinzidenzschaltung (5) verbunden und dessen Ausgang an die Zählereingänge (ZEl, ZE 2) ange- a° schlossen ist, und zwei monostabile Kippstufen (11, 12) enthält, von denen die erste von der Koinzidenzschaltung (5) angesteuert und mit ihrem Ausgang an einem dem zweiten Zähler (2) nachgeschalteten Speicher (6) angeschlossen ist und die zweite unmittelbar von der ersten Kippstufe (11) angesteuert und mit ihrem Komplementärausgang (S₂) an die Löscheingänge {LEI, LEI) der beiden Zähler (1, 2) angeschlossen ist, derart, daß bei Übereinstimmung sämtlicher der Koinzidenzschaltung (S) zugeführter Bits der Zählvorgang beider Zähler (1,2) abgebrochen, der Zählerinhalt des zweiten Zählers (2) gespeichert und der Zählerinhalt beider Zähler (1, 2) gelöscht wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, insbesondere zum Umsetzen eines Gil.'nam-Code in einen BCD-Code, gekennzeichnet durch eine Koinzidenzschaltung (5), bei der für jeweils zwei zu vergleichende Bits ein erstes und ein zweites UND-NICHT-Gatter (13,14) mit jeweils zwei Eingängen vorgesehen sind, von denen jeweils einer unmittelbar durch einen der beiden Bits und die beiden anderen mittelbar über ein drittes, von den beiden Bits beaufschlagtes UND-NICHT-Gatter (15) ansteuerbar sind, und die Ausgänge aller ersten und zweiten UND-NICHT-Gatter 13,14) zu einer verdrahteten UND-Funktion (WIRED AND) zusammengefaßt sind.

3. Schaltungsanordnung nach einem der An-Sprüche 1 oder 2 zum Umsetzen eines Gillham-Code in einen BCD-Code, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (1) aus einem die ersten drei die Information kennzeichnenden Bits verarbeitenden Synchronzähler (18) und einer diesem nachgeschalteten Zählkette (19) besteht, die für die nachfolgenden Bits je zwei hintereinandergeschaltete bistabile Kippstufen (20, 21) enthält.