DE2431519A1 - Schaltung zur wiedergewinnung von mittels pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter daten - Google Patents

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: SA 972 016

Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Umsetzung einer Form der Pulscodemodulation in eine andere« Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten, die einem Decodierer für retrospektive Impulsmodulation zugeführt werden« Die Schaltung nach der Erfindung ermöglicht die Wiedergewinnung der Daten in Form der Pulsfrequenzmodulation, die allgemein als "Doppelfrequenz"- oder "F2F"-Modulation bekannt ist; das Prinzip der Erfindung läßt sich jedoch auch leicht auf die Obersetzung anderer Codes ähnlicher Form anwenden.

Die Pulsfrequenzmodulation (PFM) und die PFM verwendende Systeme werden ausgiebig benutzt und sind entsprechend beschrieben. Die US-Patentschriften 2 853 357 und 3 217 329 zeigen und beschreiben magnetische Aufzeichnungssysteme, die z. B. mit einer Pulsfrequenzmodulation im Verhältnis 2:1 arbeiten, um Daten auf einer binären Basis zu unterscheiden. Das bebräuchlichste Verhältnis ist das Verhältnis 2:1, andere wurden jedoch auch benutzt. Die

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inhärente binäre Charakteristik der Pulsfrequenzmodulation im Verhältnis 2:1 ermöglicht weniger und einfachere elektronische Teilschaltungen bei der Implementierung von PFM-Systemen.

Grundsätzlich hat eine PFM-Schwingung zwei oder mehr Teilschwingungen, die zueinander harmonisch in Beziehung stehen. Diese harmonische Beziehung kennzeichnet die PFM als Sonderfall der Pulslagemodulation oder Pulsphasenmodulation. Im allgemeinen ist die Teilschwingung mit der längeren Periode (oder der niedrigeren Frequenz) die Grundtaktschwingung und die Teilschwingung mit der kürzeren Periode oder höheren Frequenz die Modulationsschwingung, obwohl diese Zuordnung keineswegs festgelegt ist. Eine solche binäre PFM-Schwingung nennt man allgemein F2F, weil die Modulationsschwingung die doppelte Frequenz der Taktschwingung hat. Ein Beispiel für eine F2F-Codierung enthält einen Impulszug, dessen Impulse durch im wesentlichen gleiche Intervalle voreinander getrennt sind, die zur Wiedergewinnung der Taktimpulse abgefragt werden können, und andere Impulse, die in der Mitte zwischen diesen Taktimpulsen zur Darstellung der Daten einer Art, beispielsweise einer binären Eins (1) . Das Fehlen eines solchen Impulses zwischen den Taktimpulsen wird als binäre Null (0) interpretiert. Bei magnetischer Aufzeichnung wird der Impuls durch eine Änderung des magnetischen Flusses dargestellt. Daher erscheinen die einer Reihe binärer Einsen entsprechenden Flußänderungen als eine Rechteckschwingung mit gegenüber einer Reihe binärer Nullen doppelter Frequenz. Daher rühren die Bezeichnungen F und 2F oder F2F.

Herkömmliche Systeme befassen sich zumindest meistens mit einer PFM mit im wesentlichen konstanten Abstand oder konstanter Frequenz. In der Offenlegungsschrift 2 343 472 287 132 sind F2F-Systeme und -Geräte zur Decodierung beschrieben, die speziell für die Abtastung zwar nicht mit einer unbedingt konstanten aber doch gleichmäßigen, d. h. sich nicht abrupt ändernden Frequenz, ausgelegt sind. Beispiele für derartige Schaltungsanordnungen finden sich in den nachfolgend aufgeführten US-Patenschriften:

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3 374 475, 3 404 391, 3 405 391, 3 467 955, 3 510 780, 3 541 706, 3 518 648, 3 623 074
und in der technischen Literatur:

IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 13, No. 8, Jan. 1971, S. 2274, "Generation of Data Transition Pulses from Phase-Encoded Data" von R. Andersen und F. W. Niccone; und S. 2449, "Double Frequency Data/Clock Separator", von A. F. Schwilk.

IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 13, No. 10, March 1971, S. 3055, "Demodulator", von G. L. Dix.

Die retrospektive Impulsmodulation (RPM) ist jüngeren Ursprungs. Diese Form der Modulation ist in der Auslegeschrift 2 120 096 beschrieben. Bei der retrospektiven Impulsmodulation ist eine Reihe von Erscheinungen wie z. B. Impulse, die der Vorder- oder Rückflanke von Impulsübergängen entsprechen, nacheinander in unterschiedlichen Abständen zwischeneinander entsprechend den Daten angeordnet. Bei einer in Verbindung mit der Erfindung brauchbaren Anordnung werden die aus Nullen (0) und Einsen (1) bestehenden binären Daten durch eine Reihe von Impulsen dargestellt, die einen den Daten entsprechenden Abstand voreinander aufweisen. Es wird beispielsweise ein Startimpuls erzeugt und ein vorgegebenes Zeitintervall danach ein Bezugsimpuls. In einem Binärzeichen wird z. B. die binäre Eins oder I^ dann dargestellt durch einen Impuls, der den gleichen Abstand von dem Bezugsimpuls aufweist wie dieser von dem Startimpuls. Eine binäre Null (0) wird dann durch ein Intervall gekennzeichnet, das von dem Abstand der vorhergehenden Impulse verschieden ist. Der unterschiedliche Abstand liegt z. B. in der Größenordnung von 2:1 und eine binäre Null würde dann dar gestellt werden durch drei aufeinander folgend· Impulse mit glei chem Abstand voneinander und eine binäre Null würde dann darge stellt durch drei Impulse, bei denen zwischen zwei Impulsen der Abstand doppelt so groß ist wie der Abstand zwischen einem der vorhergehenden Impulse und dem nachfolgenden Impuls. Nach den

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Start- und Referenzimpulsen erfolgt die Decodierung binärer Daten auf der Basis eines Impulses pro Zeichen, wobei der Wert oder die Identität dieses Zeichens von der Darstellung des vorhergehenden Wertes oder Zeichens abhängt. Ein die eine Binärziffer bezeichnender Impuls wird somit festgelegt durch zwei aufeinanderfolgende, im wesentlichen gleiche Abstände und die andere Binärziffer wird durch einen Impuls bewirkt, der nach zwei weiteren Impulsen auftrifft, die einen wesentlich anderen Abstand haben, dabei wird jedoch die Reihenfolge oder das Auftreten der Abstände nicht berücksichtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten anzugeben, die einem Decodierer für retrospektive Impulsmodulation zugeführt werden.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Schaltung der eben genannten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durchs einen Dateneingang und einen Eingang für Abtastimpulse, denen die Daten- und Abtastausgangsimpulse des Decodierers zugeführt werden, einen Datenausgang und einen Ausgang für Abtastimpulse, an denen die pulsfreguenzmodulierten Daten bzw. die Abtastimpulse erscheinen,

vier Flipflops,

ein den Abtastimpulse festlegendes Flipflop mit 2 komplementären Eingängen, dessen Ausgang über eine Kopplungsschaltung mit dem Ausgang für Abtastimpulse verbunden ist, eine» Zähler, dessen Eingang an den Eingang für Abtastimpulse angeschlossen ist und dessen übsrtragsausgaag mit dem Setzeingang des ersten der vier Flipflops verbunden ist, ein 2-Bit-Schieberegistsr, dessen Datenklenime an den Dateneingang und dessen Schiebaeingang an äen Eingang für Äbtastimpulse angeschlossen ist und das 4 Ausgänge aufweist, zwei Datan-UND-Glieder, bei denen ein Eingang mit dam Ausgang des zweiten bzw. dritten Flipfiops verbunden ist, während zwei weitere

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Eingänge mit Ausgängen des Schieberegisters verbunden sind und ihre Ausgänge mit dem Datenausgang,

ein erstes Austausch-UND-Glied, dessen einer Eingang an den Ausgang des ersten Flipflop und dessen anderer Eingang an einen Ausgang des Schieberegisters und dessen Ausgang an den Rücksetz-Eingang des ersten, den Setz-Eingang des zweiten und einen der komplementären Eingänge des den Abtastimpuls festlegenden Flipflops angeschlossen ist,

ein zweites Austausch-UND-Glied, das eingangsseitig an das erste Daten-UND-Glied und an das Schieberegister angeschlossen ist, während sein Ausgang mit dem Rücksetz-Eingang des zweiten Flipflops dem Setz-Eingang des dritten Flipflops und einem komplementären Eingang des den Abtastimpuls festlegenden Flipflops verbunden ist, an den auch das erste Austausch-UND-Glied angeschlossen ist,

ein drittes Austausch-UND-Glied, das eingangsseitig mit dem zweiten Daten-UND-Glied und dem Schieberegister verbunden ist und dessen Ausgang an den Rücksetz-Eingang des dritten, den Setz-Eingang des vierten Flipflops und den anderen komplementären Eingang des den Abtastimpuls festlegenden Flipflops, angeschlossen ist,

wenigstens ein viertes Austausch-UND-Glied, das eingangsseitig mit dem vierten Flipflop und dem Schieberegister verbunden ist und dessen Ausgang an den Rücksetz-Eingang des vierten Flipflops, den Setzeingang des ersten Flipflops und einen der komplementären Eingänge des den Abtastimpuls bestimmenden Flipflops angeschlossen ist, wobei ein Eingang der Koppeisohaltung an die Klemme für Abtastimpulse angeschlossen ist.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. l ein Funktionsdiagrainm einer ersten Anordnung

einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2 Impulszüge zum besseren Verständnis der Er

findung ,

Fig. 3 ein Funktionsdiagrainm der Umsetzerschaltung

zur Lieferung echter F2F-Daten,

Fig. 4 in einem Diagramm eine Positivkanten-Detektor

schaltung,

Fig. 5 aus dem Betrieb der Positivkanten-Detektor

schaltung resultierende Kurvenverläufe,

Fig. 6 den CodeUmwandlungsalgorithmus,

Fig. 7 ein Betriebszustandsdiagramm der in Fig. 3

gezeigten Schaltung.,

Fig. 8 ein Funktionsdiagrainm einer anderen Umsetzer

schaltung zur Lieferung echter F2F-Daten,

Fig. 9 Impulszüge zum besseren Verständnis der anderen

Umsetzerschaltung,

Fig. 10 in einem Funktionsdiagrainm nur den Datenver

arbeitungsteil einer anderen Umsetzerschaltung mit automatischer Synchronisation,

Fig. 11 Impulszüge zum besseren Verständnis der auto-

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matischen Synchronisation und

Fig. 12 in einem Funktionsdiagramm eine nach dem Er

findungsgedanken automatisch an RPM- und PFM-Codierung anpassbare Schaltung.

Ein Funktionsdiagramm der grundsätzlichen Anordnung der Erfindung ist in Fig. l gezeigt. Eine konventionelle Abtasteinheit 10 entwickelt ein Datensignal aus einem an den Eingangsanschluß 12 ge legten elektrischen Stromverlauf. Ein Beispiel eines solchen Eingangsstromverlaufs ist beispielsweise der Strom eines photoempfindlichen Elementes, welches die hellen und dunklen Bereiche eines Beleges abtastet. Ein weiteres Beispiel ist ein ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit Bereichen unterschiedlicher Polarität abtastender Magnetkopf. Das Datensignal wird an eine Ausgangsklemme 14 geliefert und für die Steuerung einer nachfolgenden Schaltung wird ein Signal für erfolgte Betätigung an den Anschluß 16 gegeben. Das Datenausgabesignal wird an einen konventionellen RPM-Demodulator 20 angelegt, wie er beispielsweise in der US-Patentschrift 3 708 748 in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 131 234 vom 5. April 1971 beschrieben ist. Daten darstellende Potentiale werden an eine Ausgangsklemme 22 und ein Abfrageimpulszug an die Abfrageimpulsklemme 24 gegeben. Bei der Demodulation von RPM-codierten Nachrichten sind die Ausgangsimpulszüge an den Anschlüssen . 22 und 24 echte RPM-Datenwerte und die Abfrageimpulse können in einer nachfolgenden Schaltung benutzt werden. Bei der Demodulation von PFM-codierten Nachrichten, erscheinen die RPM deroodulierten Kurvenverläufe an den Anschlüssen 22 und 24 sehr ähnlich den RPM-Daten, sind aber weder echte RPM-Daten noch echte PFM-Daten. Sine Umsetzerschaltung 30 ist zur Umwandlung der RPM-decodierten Daten in echte PFM-Daten am Ausgangsanschluß 34 angeordnet. Das Signal am Anschluß 16 wird auf einen Hilfsanschluß 36 weitergeleitet, um die Umsetzerschaltung 30 nur zu betätigen, wenn die Abtasteinheit 10 betätigt wird.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung von Kurvenverläufen zum besseren Verständnis der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Um-

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setzersehaltung.Ein Beispiel eines Signales an der Ausgangsklemme 14 wird durch die Kurve 40 eines idealen Signalverlaufs dargestellt, wie man sie von einem idealen Magnetkopf erhält, der z.B. über ein magnetisches Aufzeichnungsmedium läuft. Im gleichen Abstand auftretende gradzahlige Impulse 40-2, 40-4, 40-6, ... 40-20 stehen als Taktimpulse zur Verfügung und sind durch den Buchstaben C unter diesen Impulsen in der Zeile 42 bezeichnet. In der gezeigten F2F-Version der PFM wird ein binärer Wert einer Art, z.B. eine binäre Eins, festgelegt durch einen Impuls in der Mitte von zwei Taktimpulsen, wie z.B. durch die ungeradzahligen Impulse 40-7, 40-9,... 40-13 in dem Kurvenverlauf 40. Der Kurvenverlauf 40 stellt ein Signal mit einem Nachrichtenanfangszeiger in Form einer Anzahl von Nullen und einer Eins vor den wertdarstellenden Zahlen der Daten und mit einem Nachrichten«ndanzeiger in Form von weiteren Nullen nach den Daten dar, wie es bei Magnetstreifenaufzeichnungssystemen üblich ist. Unter dem Kurvenverlauf 40 befinden sich in der Zeile 42 binäre Zahlen U 0) entsprechend der in PFM-Codierung durch den Kurvenverlauf 40 dargestellten Information. Diese Zahlen liegen zeitlich in der Mitte zwischen Taktimpulsen, wie es in vielen, wenn nicht in den meisten PFM-Anwendungen üblich ist, um das Signal zu diesen Zeitpunkten zur Gewinnung von Daten zu inspizieren. In der Offenlegungsschrift 2 343 472 ist eine Schaltung zur Gewinnung von F2F-Daten zu Taktimpulszeiten beschrieben. Diese Betriebsweise wird jedoch nicht dargestellt, da dieselben Zahlen betroffen sind und nur relativ zur Lage der Taktimpulse verschoben sind. Ein Kurvenverlauf stellt den Ausgangssignal-Pegel des RPM-Demodulators 20 am Anschluß 22 dar, während eine Kurve 46 die Ausgabe am Anschluß 24 zeigt, die ein Abfrageimpulszug ist. Die folgende Zeile 48 zeigt die binären Werte für die durch die Kurve 40 dargestellten Verlauf, jedoch decodiert durch die RPM-Demodulationsschaltung 20. Diese Zahlen wurden an die Positionen der Impulszeit gesetzt, da es sich hier um für die Auflösung durch RPM-Verfahren und -Operationen richtige Zeit handelt. Bei der RPM-Demodulation sind die beiden ersten hier nicht dargestellten Impulse der Startimpuls und der Referenzimpuls, die im allgemeinen Fall keine Daten erzeugen, sondern es wird durch jeden nachfolgenden

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Impuls ein binärer Wert festgelegt.

Eine Schaltung 30 zur Umwandlung der Daten, wie sie durch die Kurve 40 gegeben werden, in echte F2F-Daten ist in Fig. 3 gezeigt. Das RPM-Demodulationssignal erscheint am Eingangsanschluß 22' eines konventionellen zwei Bit großen Schieberegister 72 mit vier Ausgangsleitungen P^, P₁ und S- und S₁ zur Anzeige zweier aufeinanderfolgender Datenbits, wie sie empfangen wurden und zur Steuerung der booleschen Schaltung entsprechend diesen Daten. Die Initialisierung des Registers 72 erfolgt durch Anlegen eines Impulses von einem Positiv-Flankendetektor 74, der auf das Abfragebetätigungssignal am Eingangsanschluß 36' reagiert. Ein Beispiel einer solchen Schaltung ist funktionsmäßig in Fig. 4 gezeigt. Die Arbeitsweise der Schaltung ist graphisch in FIg* dargestellt. Der Initialisierungsimpuls verriegelt auch die "Start-" Verriegelung 76 In Fig. 3 und stellt vier konventionelle elektronische Verriegelungen 81, 82, 83 und 84 rück. Die Ausgabe der "Start"-Verriegelung 76 und der Abfrageimpulszug werden an ein UND-Glied 86 angelegt, um eine Zählschaltung 88 fortzuschalten. Diese zählt die Einleitungsimpulszeichen vor den wertdarstellenden Daten. Bei dieser Zahl wird ein tibertrag von der Zählschaltung 88 erzeugt.

Die Zählschaltung 88 wiederum setzt die erste Verriegelung 81 und stellt die Startverriegelung 76 für die nächste Operation rück. Ein UND-Glied 91 ist mit der Ausgangsleitung der ersten Verriegelung 81 und mit dar Leitung S₁ des Registers 72 verbun den. Dieses UND-Glied 91 liefert «in« Ausgab· die echt F2P 0 im

aktiven Zustand darstellt. Ähnlich sind di· UND-Glieder 92, 93 und 94 einzeln an dl· entsprechenden Verriegelung·» 82, 83 und und an di· Leitungen des Registers 72 angeschlossen, wie später genauer zu beschreiben ist. Die UND-Glieder 92, 93 und 94 11·-

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fern Ausgaben, die entsprechend darstellen F2F1, F2F1 und F2F0. Die UND-Glieder 92 und 93 sind mit dem ODER-Glied 96 verbunden, um die Ausgangssignale dieser beiden Schaltungen weiterzuleiten. Ähnlich kann man mit einem weiteren nicht dargestellten ODER-Glied in einigen Anwendungen die Ausgabe weiterleiten, die F2F Nullen darstellt. Für Anwendungen, in denen das Ausgangssignal zu Abfrageimpulszeiten auf einen Einswert abgefragt wird, wird der andere Wert (Null) angezeigt durch das Fehlen dieses Einswertes. Die UND-Schaltungen 91 und 94 sind über die Inverter 95 bzw. 97 mit dem UND-Glied 98 verbunden, dessen Ausgabe zusammen mit der Ausgabe der ODER-Glieder 96 an ein weiteres ODER-Glied 100 angelegt wird. Das UND-Glied 98 liefert ein Ausgabesignal nur, wenn wegen der Inverter 95 und 97 beide UND-Glieder 91 und 94 ein niedriges Ausgangssignal liefern. Wenn aber nur eines der UND-Glieder 91 oder 9 4 eine Nullbestimmung anzeigt, kommt kein hohes Ausgabesignal vom UND-Glied 98.

Die Abfrageimpulse in der F2F Folge werden an den Anfrageimpulsanschluß 34' gegeben. Diese Impulse werden durch eine Verzögerungsschaltung 104, einem aus dem Flipflop 106, zwei UND-Gliedern 126, 127 und einem ODER-Glied 128 bestehenden Wahlglied verzögert. Dieses Schaltglied wird von Zeit zu Zeit geschlossen, um einen RPMD-Abfrageimpuls auszublenden, der zu einem zusätzlichen F2F-Abfrageimpuls führen würde. Diese Operation wird später genauer beschrieben.

Die vier Verriegelungen 81 bis 84 werden durch Betätigung von sechs UND-Gliedern 110, 111, 112, 120, 121 und 122 ver- und entriegelt, die an das Register 72 wechselweise angeschlossen werden. Diese UND-Glieder sind so angeordnet, daß sie das relative Auftreten von Nullen und Einsen im RPMD-Signal erkennen, die wichtig sind wegen der aufeinander bezogenen Eigenschaften der beiden Codes. Zu diesen Eigenschaften gehört: (1) die Verschiebung von F2F Nullen zu F2F Einsen und umgekehrt nur mit RPMD-Nullen, (2) überflüssige RPMD-Einsen folgen der früheren Verschiebung und erfordern «ine Abtastimpulskompensation und (3) es gibt maxi-

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mal zwei aufeinanderfolgende RPMD-Nullen. Diese Änderüngseigenschaften sind in der Tabelle I festgehalten. Das betrachtete Zeichen steht immer in Spalte M und das vorhergehende Zeichen in der Spalte P oder R. Der große Abstand zeigt an, daß die Zeichen alle zu Taktimpulszeiten vorhanden sind, während der enge Abstand anzeigt, daß ein Zeichen in der Mitte zwischen Taktimpulsen erscheint. Das Erweiterungszeichen @ zeigt an, daß irgendein Zeichen in dem Raum unter der Spalte D folgen kann, d. h., 1, 0 oder ein Leerschritt. Das Zahlenzeichen # in Spalte S bedeutet eine änderung in den Abfrageimpulsen. Ein Alogorithmus für die Anderungsübersetzung ist in Fig. 6 wiedergegeben. Der Zustand F2F0 wird am Anfang eingestellt durch Eingeben einer RPMDl ^{in das} System. Ein weiteres Signal RPMDl verändert den Zustand nicht.

	RPMD	S	TABELLE I	VERR.n	Bezeichnung
Zeit	101	#	Reg.	81	"1.0"
t10"tl2	111	#	Vl	82	"1.1"
tl6"tl8	1 00		Yi	83	Kn cH 2.0B
t22~t24	001	#	Vx	84	"3.0"
*25-*27	1 0@		Vf	82	η ο rt »
t31~t33	0 1 @		Vl	84	"2.1"
t34"t36		siP0

Das erste Signal RPMD0 ändert den Zustand F2F1 und ihm folgt unausweichlich ein Signal RPMDl ge^äß Darstellung in Tabelle I, gezeigt zu den Zeiten ^t ₁₀~^t12^{f s}P^{alten M yxrL}^^{L D in} ^^{6111 in Fi}9· ² 9^e~ zeigten Beispiel; das betrachtete Zeichen steht immer in der Spalte P. Die letzte Eins muß ignoriert werden, weil ein weiteres RPMD Zeichen über der PFM-Zeichenzahl steht und der Impuls muß auch daran gehindert werden, einen F2F-Abfrageimpuls zu erzeugen. Aus diesem Grund ist die folgende RPMDl im Diagrairai als zur er-

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sten Null gehörend mit 0.1 dargestellt. Bis zum Erscheinen einer weiteren RPMD0 werden die HPMO Zeichen als Paare von Einsen nach der Tabelle I, Zeiten t₁₆~t₁₈r Spalten P und M dargestellt. Diese Einsen ändern den Zustand nicht aber eine Eins eines jeden Paares muß in der Schaltung zur Wiedergewinnung der Abfrageinipulse gesperrt werden. Eine einzelne RPMD0, wie sie in der Tabelle I, ^t22~^t24' ^sP^{alte M} gezeigt ist, verändert den Zustand auf F2F0 zurück, wie es im Diagramm der Fig. 6 gezeigt ist. Die erste RPMD0 eines Paares nach Darstellung in Tabelle I, ^t25~^t27' ^wirkt genauso wie eine einzelne Null und folgt unveränderlich einer RPMDl₁, um einen Zustand F2F0 hervorzurufen. Die zweite RPMD0 des Paares, die in der Tabelle I t^.-t.-^ in die benachbarte linke Spalte R verschoben dargestellt ist, wirkt als Änderungskombination bei t_1Q-t₁₂ sowohl für die Daten als auch für die Abfrage. Die Kombination bei ^t34~^t36 ^{ist die} einzige bleibende Variante in den sich änUernden Mustern und bewirkt keine Änderung im Zustand, da es sich um eine Eins handelt, die einer einzelnen Null folgt. Die Spalten Reg. und VERR. bezeichnen den hohen Ausgangspegel des Registers 72 und der Verriegelung, die die UND-Glieder einschalten, welche die Änderungseigenschaften anzeigen und somit die zugehörige Schaltung steuern. Die Bezeichnungen in der letzten Spalte der Tabelle geben die Änderungseigenschaften an, die sich mit fortschreitender Entwicklung der vierten Verriegelungsschaltung ergab. Diese Bezeichnungen gelten nur in dem einen Fall der streng nach dem Beispiel zugeordneten Codierung. Die Schaltung ist jedoch gleichermaßen für alle vier möglichen Codierzuordnungen der binären Werte in den beiden Codes anwendbar. Die Verschiebung in den Eigenschaften wird hauptsächlich durch die eindeutigen Ausgabepegel des Registers 72 bestimmt, "1, 0A, 2. 0A und 2. 0B" werden jedoch durch die Ausgabesignalpegel der zugehörigen Verriegelungen bestimmt.

Die Reihenfolge der Operationen wird durch ein Operationszustands-Diagramm in Fig. 7 bestimmt, in dem die Rechtecke 81* bis 84" ungefähr der zu den entsprechenden Verriegelungsschaltungen 81 bis 84 gehörenden Schaltung entsprechen. Die Zeitnotierung ist dieselbe wie bei dem oben beschriebenen Beispiel. Aus diesem Diagramm

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geht die Forderung nach einem zweistufigen Schieberegister beim Betrieb der UND-Glieder in den verschiedenen Registerstufen hervor. Die RPMD-Ausgabe einer binären I^ entsprechend einer in RPM codierten Null (0) gelangt auf die Leitung S ausschließlich als RPMD-Einsen U). Nachfolgende RPMD-Einsen laufen in demselben Zustand zurück und erzeugen F2F-Nullen bis eine RPMD-NuIl erscheint. Der Zustand schaltet dann auf F2FJL-Pegel um und setzt die Verriegelung 82. Dieser Null folgt unveränderlich eine Eins und ein Abfrageimpuls muß gesperrt werden. Paare von RPMD-Einsen halten den F2F^-Pegel aber eine einzige RPMD0 wird in F2F0 übersetzt und setzt die Verriegelung 84. Aus diesem Zustand heraus hält eine RPMD-Eins die F2F0 für eine Null, der eine Eins folgt, und bewirkt eine Änderung auf den Pegel F2FJL. Das UND-Glied HO (Fig. 3) erkennt die erste RPMD0 und das UND-Glied 111 jede folgende RPMDl.. Die UND-Glieder 112 und 122 erkennen die als nächste erscheinende RPMD0; während die UND-Glieder 120 und 121 anschließend erscheinende RPMD0 und _l erkennen. Die UND-Glieder HO, 111, 120 und 121 sind außerdem mit der Zustands-Verriegelung 108 über die UND-Glieder 112 und 122 und ein ODER-Glied 129 verbunden, um überflüssige Impulse der RPMD-Abfrage zu löschen, damit keine fehlerhaften Abfrageiopulse im resultierenden F2F-Abfrageimpulszug erzeugt werden.

Die Arbeitsweise der Schaltung 30 wird anschließend anhand der Operationsfolge in Tabelle ZI in Verbindung mit den Kurven der Fig. 2 erklärt.

Die Ausgabesignalpegel des zwei Bit großen Schieberegisters 72, die man entsprechend den durch die Kurve 40 dargestellten Daten erhält, sind durch die Kurven 140, 142, 144 und 146 wiedergegeben. Für dieselben Daten stellt die Kurve 148 die Ausgangssignale der Verriegelung 81 dar. Die Ausgangssignale des UND-Gliedes 91 werden durch die Kurve 150 dargestellt ,während der Ausgabeimpuls des UND-Gliedes 110 dargestellt ist durch die Kurve 152. Eine Kurve 154 gibt die Ausgabe der Verriegelungsschaltung 82 wieder, während die Kurven 156, 158 160 und 162 die Ausgabesignale des

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AM

UND-Gliedes 92, der Monoimpulssehaltung 123, des UND-Gliedes 111 und des UND-Gliedes 112 darstellen. Eine Kurve 164 stellt die Ausgabesignale der Verriegelungsschaltung 83 und die Kurven 166, 168 und 170 den Betrieb des UND-Gliedes 93, des monostabilen Multivibrators 124 und des UND-Gliedes 122 dar. Die Arbeitsweise der Verriegeisschaltung 84 und der zugehörigen UND-Glieder 94, 120 und 121 und des monostabilen Multivibrators 125 sind in den Kurven 172, 174, 176 und 178 sowie 180 dargestellt, wobei die Kurve 182 die Datensignale an den Ausgang sanschlüssen 32' wiedergibt. Die Ausgangssignale der Abfrageverriegelungsschaltung 180 werden durch die Kurven 184 und 186 dargestellt und der Betrieb der Verzögerungsschaltung 104 durch die Kurve 188. Durch diese Schaltung wird der Impulszug der Kurve 46 um ein vorgegebenes Zeitintervall verzögert. Die Kurven 190, 192, 194 und 196 geben den Betrieb des UND-Gliedes 127, der Flipflopschaltung 106 und des UND-Gliedes 126 bei der Erzeugung des F2F-Abfrageimpulszuges am Ausgangsanschluß 34' wieder. Die den durch die Kurve 40 dargestellten Daten entsprechenden Zahlen sind auf einer Zeile 198 angegeben, während eine Zeile 200 die Reihenfolge der Zeitpunkte bezeichnet, zu denen die Obergänge in den verschiedenen Kurven erfolgen.

Zum Zeitpunkt t_x erscheinen ein positiv verlaufender übergang 40-2 in der Kurve 40 und ein positiv verlaufender übergang 46-1 in der Kurve 46 zum Zeitpunkt des achten Null-Taktimpulses, was aus dem Übertragsimpuls des acht Bit großen Zählers 88 ervorgeht. Der Übertragsimpuls bewirkt den übergang 148-1 und das Setzen der Verriegelungsschaltung 81. Zum Zeitpunkt t» erscheinen die verzögerten übergänge 188-2 und 190-2 in den Kurven 188 bzw. 190 und erzeugen den ersten Ausgangsabfrageimpuls 19 6-2, 3 in Kurve 196. Der nächste Datenübergang 40-4 in der Kurve 40 erscheint zum Zeitpunkt t. gleichzeitig mit dem Abfrageübergang 46-4 in der Kurve 46. Zum Zeitpunkt t,-, der um die vorgegebene Verzögerung, herbeigeführt durch die Verzögerungseinheit 104, hinter dem Zeitpunkt t liegt, werden die übergänge 188-5 und

4 190-5 entwickelt und erzeugen den zweiten Abfrageimpuls 196-5, 6

in der Kurve 196. Der Best der Abfrageimpulse, die in der Kurve SA 972 O16 4098 85/092 5

Ab

196 dargestellt sind, wird genauso erzeugt, wodurch die Entwicklung von Abfrageinpulsen nachfolgend nur in Verbindung mit dem Ausblenden oder der Elimination möglicher überflüssiger Abfrageimpulse für die F2F-Ausgabedaten besprochen wird.

Ohne eine Veränderung des Datenwertes arbeitet die Schaltung wie oben beschrieben weiter. Das Ausgangssignal zum Anschluß 32' bleibt jedesmal auf niedrigem Pegel, wenn es durch den F2F-Abfrageimpuls an den Anschlüssen 34', dargestellt in der Kurve 196, abgefragt wird, wie es durch die Kurve 182 gezeigt ist. Zur Zeit t₇ bewirkt somit der übergang 40-6 in der Kurve 40 den Übergang 46-7 in der Kurve 46 und leitet die Erzeugung des dritten Abfrageimpulses 196-8, 9 ein. Zur Zeit t-₀ bewirkt der Übergang 40-7 einen negativen Übergang 44-10 in der Kurve 44 und zeigt eine änderung der RPMD-Da-ten an und ein weiterer Übergang 46-10 in der Kurve 46 würde, wenn er gestattet wäre, einen weiteren F2F-Abfrageimpuls auslösen, der überflüssig wäre. Die Schaltung 30 wurde also für die Weiterleitung von RPMD-Abfrageimpulsen durch die Verzögerungseinheit 104 und das UND-Glied 127 eingestellt, welches durch die Verriegelung 108 vorbereitet wurde, die durch die Detektorschaltung 74 rückgestellt wurde. Das UND-Glied 127 wird durch Setzen der Verriegelung 108 beim Abfühlen einer Änderung der Ausgabedatenwerte gesperrt. Läßt man im Moment einmal die Auflösung der Daten mit Ausnahme des Zusammenfallen mit der Auflösung der Probeimpulse außer acht, so wird die erste Änderung des Datenwertes abgefühlt durch das UND-Glied 110. Diese UND-Glied wurde durch Setzen der Verriegelung 81 nach Darstellung in der Kurve 148 eingeschaltet. Das Potential der Leitung S des Registers 72 fiel ab und das der Leitung S- stieg an aufgrünet der Datenänderung, wie sie durch die Übergänge 140-10 und 142-10 in den Kurven 140 und 142 erscheint. Somit stieg das Potential der Ausgangsleitung des UND-Gliedes 110 an den Übergängen 152-10 an und die Verriegelung 82 wird am Übergang 154-10 in der Kurve wieder gesetzt und die Verriegelung 108 wurde am Übergang 184-10 der Kurve 184 gesetzt. Dieses Anheben des Ausgangssignals des UND-Gliedes 110 nach einer Verzögerung vom Zeitpunkt t._Q zum Zeitpunkt t_xl setzt die Verriegelung 81 am Übergang 148-10 in der Kurve

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TABELLE (I

EIT	F2f	TAKT	RPMD	2BIT	0	ER.	VERR	i	JW)	VERR	iUW)	UW)	/ERR	HW)	•	0	IVERR r	IUW)	AD	DATE	ABTAST	VEHK.	fF2	MTAST	F2f
	IM	24'	DATE		0	X	81		110	87	nt	112	83	122			120	121	AUSG	IMP.	Q	toe	IMP.	MISG.
	PULSE		77'	SCHIEBE-		χ												37'	VERZ:	186		S4·
		χ		R										0					104
+2	C (8.D)		χ (i. I)	%		I	Ss"	0	0						0	0	0	0	(it) I	χ			0
+3		I		t																	t
+4	C		I		0		I	0	0	0	0	0	«1	0		0	0"	0	<4t)	I
U	(0)			"5		I									0				I			I	0
+6		I																			•
+7	C		I		0		I	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	(it)	I
+B	(0)			"3		I									0				I			I	0
+9		I																			0
+ 10	I		0		I		0	I	f	0	0	0	0		0	0	I	(it)	0
+It				I		3"								0				χ			t
+ 12		J.							Φ										10)	-
+ 13	C		J^		0		(I	0	I	0	0	0	0		0	0	I	lit)	0
+14						I								0							χ	χ
+ 15		I																		0
t	I		I		0		0	0	0	I	0	I	0		IU	0	I	(it)	0
+17				t		I						£«(						·!-			0	-
+18		I							*·!)			*1)								■!■
+ 19	C		I		0		0	0	0	0	0	I	0		*	0	I	(it)	0
+20				i		χ								4ί				I			χ	χ
+21		I																		0
+22 +73	C (0)'		0		χ		0						-		0	0	0	(At)	I			0
				J		0								0					•in/)
+24		χ										*#/							i-φβ)	0
+75	χ		0		I		0	0	χ	0	0	0	0	"h	χ	0	χ	(it)	0
+76				I		0								0				I			0	-
		I																3.φ)
+7R	C		I		0		0	0	I	0	0	0		0	0	I	(it)	0
+29				0		I							I				X				χ
+30		I																	0
+11	C		0		I		0	0	0	0	1	0	#V	0	0	0	(it)	ι
+37	(0)			Y		0							0				X			_	0
+33		I																W)	0
+34	C		I		0		I	0	0	0	0	0	1)	0	I	0	(it)	I
+35	(0)			0		I							0				L·.			X	0
+36		I					./;												0
+37	C		I			I	0	0	0	0	0		0	0	0	(it)	I
+38	(0)			t									χ			χ	0
+39														0
EGISJ
χ
-
T
I
0
J
|1
0
0
I
0
I
I

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rück und die Verriegelung 91 ebenso am übergang 150-10 in der Kurve 150, und zu diesem Zeitpunkt fällt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 110 ab_f wie es durch den übergang 152-11 in der Kurve 152 gezeigt ist. Am Ausgang der Verzögerungsleitung 104 stieg das Ausgangssignal zur Zeit t_xl, dargestellt durch den übergang 188-11 in Kurve 188, an und fiel zur Zeit t₁₂, dargestellt durch den übergang 188-12 zurück. Zu diesem Zeitpunkt bereitete das Flipflop 106, dargestellt am übergang 192-12 in Kurve 192 das UND-Glied 126 vor. Der nächste übergang in der F2F-Datenkurve 40 ist ein Taktübergang, der zur Zeit t₁₃ gleichzeitig mit den übergängen 44-13 und 46-13 in der RPMD-Datenkurve 44 und der RPMD-Abfragekurve 46 auftritt. Beide Stufen des Registers 72 werden umgeschaltet nach der Darstellung durch die übergänge 140-13, 142-13, 144-13 und 146-13 in den entsprechenden Kurven. Das UND-Glied 92 wird nach Darstellung durch den übergang 156-13 in Kurve 156 durchgeschaltet. Das Verzögerungselement 104 verzögert den übergang 188-14 in der Kurve 188 zur Zeit t₁₄, wodurch das Signal am Ausgangsanschluß 32' zur Übergangszeit 194-14 ansteigt und am übergang gleichzeitig mit den Abfrageimpulsübergängen 196-14, 196-15, dargestellt in den Kurven 194 und 196, abfällt. Die Bestimmung einer binären Eins und das Abfühlen des Abfrageimpulses in der Mitte der F2F-Zel-Ie wurde somit effektiv bis zum Taktimpuls dieser Zelle verschoben.

Zur Zeit t₁₆ erscheint wieder eine WF₁ durch den übergang 40-9 in Kurve 40. Der in der Kurve 44 angegebene Datenpegel bleibt wie dargestellt hoch. Der Abfrageimpuls wird in der Kurve 46

durch die übergänge 46-16 und 46-17 dargestellt. In diesem Fall befindet sich der RPM-Datenpegel auf Eins-Niveau, so daß nur eine Änderung des Zustandes in der Notwendigkeit liegt, einen anderweitig überflüssigen Abfrageimpuls auszublenden. Nur das Potential der Leitungen P₁ und P^ des Registers 72 wechs·!*, wie durch die übergänge 144^r16 und 146-16 in den entsprechenden Kurven dargestellt wurde. Die Verriegelung 82 wird am übergang 154-16 in Kurve 154 durch das Durchschalten des UND-Gliedes 111, dargestellt

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durch den übergang 160-16 in Kurve 160, rückgesetzt. Durch diesen übergang wird auch die Verriegelung 83 gemäß Darstellung im Übergang 164-16 in Kurve 164 gesetzt und das UND-Glied 9 3 schaltet zur Zeit t_l8 durch, dargestellt durch den übergang 166-16 in Kurve 166. Der Ausgangspegel der Abfrage-Verriegelungsschaltung 108 bleibt hoch, wodurch keine Abfrageimpulse am Anschluß 34' erzeugt werden. Der Rest der Schaltung 30 bleibt zur Erzeugung eines Ausgabeimpulses am Anschluß 32' bereit, wie es durch die übergänge 194-20 und 194-21 der Kurve 94 dargestellt ist, wenn entsprechende Abfrageimpulse gemäß Darstellung in der Kurve 196 nach obiger Beschreibung erzeugt werden.

Zur Zeit t₂₂ wird eine andere Änderung abgefühlt. Der übergang 40-12 in Kurve 40 zeigt an, daß eine F2F Null übersetzt werden muß und die PFM-Datenkurve 44 fällt am übergang 44-22 ab. Die Übersetzungsschaltung 30 funktioniert ähnlich wie oben beschrieben, jedoch erhalten die Verriegelungsschaltung 83, ein UND-Glied und der monostabile Multivibrator 124 den Auftrag, eine Ausgabe am Anschluß 32* und am Anschluß 34' zu den Zeiten t₂₆ und t₂₇ und eine Ausgabe am Anschluß 32' zwischen den Zeiten t_2g und t₃₀ zu verhindern, während ein Abfrageimpuls zwischen den Zeiten t_2g und t₃₀ an den Ausgabeanschluß 34' gegeben wird.

Die nächste Änderung beim übersetzen erfolgt zur Zeit t,r, wenn eine F2F-Eins abgefühlt wird und die Schaltung 30 unterdrückt sowohl den Eins-Impuls als auch den Abfrageimpuls an den Anschlüssen 32' und 34' zu diesem Zeitpunkt, verzögert jedoch effektiv die Abgabe dieser Impulse bis zu einem Augenblick zwischen den Zeitpunkten t_2g und t_3Q. Ähnlich erzeugen die anderen Änderungen nach Darstellung in der Tabelle II die gewünschten Ausgangsimpulse an den Anschlüssen 32* und 34'_r wobei keine weitere genaue Beschreibung für nötig gehalten wird.

Das Schaltbild der Fig. 8 zeigt ein Beispiel für eine Übersetzungsschaltung 30" mit weniger Bauteilen, die die selben Funktionen ausführt, wie die bisher beschriebene Schaltung. .

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Ein Zähler 210, der.ζ. B. ein acht Bit großer Zähler sein kann, ist mit einer überlaufleitung an die Setzanschlüsse einer Bereitschafts -Verriegelung 212 von bilateralen Flipflop-Typ angeschlossen. Bei dieser Schaltungsanordnung wird an die Abfragesteueranschlüsse 36" für den Zähler 210 und die Rücksetzanschlüsse der Verriegelung 212 Spannung angelegt, um sie rückgestellt zu halten und dadurch wieder J-K-FlipflopsSchaltungen 214 und 216 rückgestellt zu halten. Die J-K-Flipflopsehaltung ist eine allgemein bekannte rücksetzbare reziprokleitende Schaltung. Wenn ein Rückstellpotential an den Rückstellanschluß R angelegt wird, befindet sich der direkte Ausgabeanschluß Q auf niedrigem Signalniveau und der invertierte Ausgabeanschluß P auf hohem Niveau. Letzterer Anschluß P liefert ein Ausgabesignal, welches relativ zum Signal am Q-Anschluß unveränderlich invertiert ist und oft auch mit Q (nicht Q) bezeichnet wird. Diese Signalpegel werden beibehalten, wenn das Rücksetzpotential weggenommen wird, ungeachtet der Potentialpegel der Anschlüsse J und K bei Fehlen eines Abfrageimpulses am Anschluß S. Wenn ein Abfrageimpuls an den Anschluß S gelegt wird, ändern sich die Signalpegel an den Anschlüssen Q und P nicht, wenn die beiden Anschlüsse J und K ihren niedrigen Pegel aufweisen. Die J-K-Flipflopschaltung kippt hin und her, wenn die Anschlüsse J und K ihren hohen Pegel aufweisen bei Anlegen eines Abfrageimpulses, wodurch der Q-Anschluß hohes Potential annimmt und der P-Anschluß niedriges, wenn sie sich in dem oben beschriebenen Zustand befanden. Die Signalpegel an den Anschlüssen Q und P kippen bei jedem Anlegen eines Abfrageimpulses hin und her, wenn die Anschlüsse J und K beide auf ihrem hohen Signalpegel aufweisen. Eine Folge von Abfrageimpulsen resultiert also in einem Hin- und Herkippen, solange, wie die Anschlüsse J und K auf demselben hohen Pegel bleiben. Ungeachtet der Signalpegel an den Anschlüssen Q und P nehmen diese entsprechende Signalpegel bei Anlegen eines Abfrageimpulses ein, wenn die Anschlüsse J und K auf entgegengesetztem Niveau stehen. Diese vielseitige Schaltungsanordnung hat hier die Doppelfunktion, Daten- und Abfrageimpulse zu verarbeiten. Ein UND-Glied 218 und ein Antivalenzglied 220 sowie ein ODER-Glied 222 sind zur Verarbeitung von Datenimpulsen und ein ODER-

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Glied 224 und ein UND-Glied 226 zur Verarbeitung von Abfrageimpulsen zusammengeschaltet. Eine Zeitverzögerungseinheit 104 mit derselben Charakteristik wie die oben beschriebene ist zwischen die Eingangsanschlüsse 24" für die KPMD-Abfrageimpulse und das UND-Glied 226 gelegt, wodurch die an den Ausgangsanschlüssen 34' erscheinenden F2F-Abfrageimpulse etwas nach einer Änderung in den F2F-Pegeln am Datenausgabeanschluß 32" erscheinen.

Wenn die Sücksetzanschlüsse 36" durch Auslösen des zugehörigen Abfrageinpulses auf niedriges Potential gebracht werden, ist der Zähler 210 zum Betrieb bereit und die Bereitschafts-Verriegelung 212 bleibt ebenso rückgesetzt wie die J-K-Flipflopsehaltungen 214 und 216. Das F2F-Dateneingangsignal für den RPMD-Modulator wird durch eine Kurve 240 im Zeitdiagramm der Fig. 9 dargestellt. Eine Kurve 242 stellt die Signalpegel an den Anschlüssen 36" dar, die aus der Erregung des Abfrageimpulses resultieren. Die an den Anschlüssen 24' erscheinenden Abfrageimpulse sind durch eine Kurve 242 dargestellt, und dieselben von der Verzögerungseinheit 104 zum Einschalten des UND-Gliedes 226 verzögerten Impulse sind durch die Kurve 246 dargestellt. Die Signalpegel der Bereitschafts-Verriegelung 212 werden durch die Kurve 248 dargestellt während die an den Anschlüssen 22' erscheinenden RPMD-Daten durch die Pegel in einer Kurve 250 dargestellt sind. Eine Kurve 252 zeigt die Signalpegel an den Anschlüssen Q und K der Flipflopschaltungen 216 und am Anschluß J der Flipflopschaltungen 214, die miteinander verbunden sind. In ähnlicher Weise stellt eine Kurve 254 die Signalpegel an den Anschlüssen Q und K des Flipflop 214 dar und an einem Eingangsanschluß des Antivalenzgliedes 220, die miteinander verbunden sind, sowie dem anderen Eingangsanschluß des ODER-Gliedes 222 und den Ausgangsanschlüssen 32'. Die Ausgabe des UND-Gliedes 218 und das Signal am J-Anschluß der Flipflopschaltung 216 sind durch die Kurve 256 dargestellt. Die Kurven 258 und 260 zeigen die Signalpegel der F2F-decodierten Daten an den Ausgangsanschlüssen 32" und die F2F-Abfrageimpulse an den Anschlüssen 34'. Die Zeitfolge der verschiedenen übergänge in den oben erwähnten Kurven wird durch

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Markierungen auf der Abszisse 262 gezeigt. Wie aus diesen Kurven hervorgeht, setzt der Zähler 210 die Bereitschafts-Verriegelung 212 auf die Zahl acht zur Zeit t_1Q. Diese Operation ist im wesentliche dieselbe wie bei der vorhergehenden Schaltung und kann nach Bedarf entsprechend abgewandelt werden.

Die Bereitschafts-Verriegelung 212 kippt hin und her und nimmt das Bücksetzpotential von den Flipflops 214 und 216 weg und macht sie für ein erfindungsgemäßen Betrieb bereit. Der Q-Anschluß des J-K-Flipflop 214 befindet sich auf einem niedrigen Pegel, wodurch das Antivalenzglied 220 eingeschaltet wird zur Annahme des hohen Pegels entsprechend der binären Eins vom RPM-Demodulator. Zur Zeit t,, schaltet das Signal am P-Anschluß des Flipflop 216 das UND-Glied 218 ein mit dem Ergebnis, daß der J-Anschluß des Flipflop 216 einen hohen Pegel aufweist. Wenn der nächste RPMD-Abfrageimpuls an den Anschlüssen 24" erscheint, werden die Flipflopschaltuhgen 214 und 216 getriggert, wodurch sie hin- und herkippen und ein Eins-Signal über das ODER-Glied 222 an die F2F-Ausgangsanschlüsse 32" geben. Der Signalpegel am Q-Anschluß des Flipflop 214 wird angehoben, weil das Siganl der Flipflopschaltung 216 ansteigt, wodurch ein Signalpegel über das ODER-Glied 224 an das UND-Glied 226 gegeben wird. Letzteres wird zum nächsten Zeitpunkt tl2 durchgesehaltet, um einen F2F-Abfrageimpuls an die Anschlüsse 34" zu leiten. Die Arbeitsweise der Schaltung 30" läßt sich anhand der Kurven in Fig. 9 verfolgen.

Die in Fig. 8 gezeigte Anordnung ist gemäß dem Vorteil entworfen, daß von den vier Betriebsstellungen der beiden J-K-Flipflops 214 und 216 eine nicht und eine andere gemeinsam benutzt wird. Eine Modefikation dieser Anordnung ist in Fig. 10 gezeigt, wo im Interesse der Klarheit nur die Datenverarbeitungskomponenten gezeigt sind. Hier sind die J-K-Flipflops 214 und 216 bzw. die Anschlüsse J und K nicht mehr direkt mit dem Q-Anschluß des J-K-Flipflop 216, sondern mit der Ausgangsleitung eines UND-Gliedes 228 verbunden. Der Q-Anschluß des J-K-Flipflops 214 ist mit dem Eingang des UND-Gliedes 228 zusammen mit einer Leitung von

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den RPMD-Dateneingangsanschlüssen 22" verbunden. Diese sind die einzigen durchgeführten Änderungen.

Für Fachleute läßt sich das UND-Glied 228 durch jede andere geeignete Form einer die Doinzidenz von Signalpegeln bestimmenden Schaltung ersetzen und es lassen sich die notwendigen gegenseitigen Verbindungen in Flipflopschaltungen für die automatische Synchronisation in der jeweiligen Anwendung herstellen.

Diese modifizierte Schaltungsanordnung liefert eine automatische Resynchronisation der Übersetzungsschaltung auf Kosten nur des UND-Gliedes 228, falls die Schaltung aus irgend einem Grund außer Takt fällt. Bei Bedarf wird die Schaltung jedesmal resynchronisiert, wenn ein F2F-Datenbitmuster 10V im Datenstrom erscheint. Ein solches F2F-Datenmuster im Einleitungsteil des patenstromes übernimmt natürlich die Anfangssynchronisierung, wenn aus irgend einem Grund eine lange Reihe binärer Nullen unerwünscht erscheint.

Fig. Il zeigt in den Kurven die Synchronisation und/oder Resynchronis ation der übersetzungssehaltung nach dem Erfindungsgedanken. Eine Kurve 3OO stellt eine F2F-Datenkurve für den Datenstrom JL01 dar. Der entsprechende RPMD-Ab frage impuls zug ist durch eine Kurve 3O2 gezeigt und eine weitere Kurve 304 stellt denselben Impulszug zeitlich verzögert dar. Die RPMD-Datenkurve wird durch eine Kurve 306 dargestellt. Die Synchronisationsoperation hängt von drei Betriebsbedinungen ab. Wenn zur

Zeit t. die Q-Anschlüsse der Flipflops 214 und 216 das NuIl-4

bzw. das Eins-Potential aufweisen, ist das System bereits synchronisiert.

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-23- 24315T9

Die Kurven 310 bis 315 zeigen Signalpegel an den Anschlüssen J,K, Q des Flipflop 214 und J, K, Q des Flipflop 216. Der F2F-Ausgangssignalpegel am Anschluß 32" wird durch eine Kurve 316 und der F2F-Abfrageimpulszug durch eine andere Kurve 317 dargestellt, wobei die entsprechende J^-Ausgangsspannung auf einer Linie 318 zu den Zeiten t_g, t._Q und t.. gezeigt ist.

Wenn zur Zeit t₄ die Q-Anschlüsse der Flipflops 214 und 216 auf r-bzw. 0-Potential aufweisen, ist das System außer Synchronisation. Die Anschlüsse J, K und Q der Flipflopschaltungen weisen die durch die Kurven 320 bis 325 dargestellten Signalpegel auf. Nach Darstellung durch die Kurve 326 befinden sich die Daten auf einem steten Eins-Niveau und die Abfrageimpulszeile hat nach Darstellung durch eine Kurve 327 nur zwei Impulse Der Impuls 328 zur Zeit t₄ ist mit dem ersten Abfrageimpuls zur Zeit tg in der Kurve 317 nicht ausgerichtet und daher außer Synchronisation. Der Impuls 329 zur Zeit t<₄ ist richtig ausgerichtet und das System ist jetzt synchronisiert. Wenn die Q-Anschlüsse der Flipflopschaltungen 0-Potential aufweisen, · muß das System synchronisiert werden. Die Kurven 330 bis 335 zeigen die Signalpegel für die aufgeführten Anschlüsse für die andere;onicht synchronisierte Situation in diesem Falle. Der Datenpegel ist wieder für den ersten Teil einer Kurve 336 fehlerhaft und die Abfrageimpulse, dargestellt in der Kurve 337, sind ebenfalls falsch. Die Impulse 338 und 339 zu den Zeiten t. und t_g sind nicht ausgerichtet, zur Zeit t.. ist der Impuls 340 jedoch ausgerichtet und das System ist wieder synchronisiert und zur übersetzung bereit.

Nachdem die Flipflops 214 und 216 rückgestellt wurden am Anfang der Abfrageoperation, können die Q-Anschlüsse nicht beide Eins-Potential annehmen und daher kann diese Situation nicht als ein möglicher Anfangszustand betrachtet werden.

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Dasselbe Ergebnis erhält man natürlich, wo eines oder mehrere RPMD-Bits 0 vor einem F2F Bit I^ stehen.

Die Erfindung betrifft in erster Linie eine übersetzungsschaltung zur Anpassung einer PFM-Demodulationsschaltung für die Demodulation von in PFM Form aufgezeichneten Daten. Durch eine einfache elektromechanische Schaltanordnung wird die Schaltung zum Decodieren von RPM-Daten in der üblichen Form verbunden und eine Übersetzungsschaltung zum Decodieren von PFM-codierten Daten hinzugefügt. Eine Funktionsschaltungsanordnung zur automatischen Bestimmung, welcher der beiden Codes verwendet wurde, und zur Umschaltung der Schaltungsanordnung zwecks Erzeugung der gewünschten demodulierten Daten an den Ausgangsanschlüssen ist im Funktionsdiagramm der Fig. 12 gezeigt. In diesem Diagramm wird die Ausgabe der RPM-Demodulationsschaltung an die Dateneingangsanschlüsse 22' " und die Abfrageimpuls-Eingangsanschlüsse 24' " angelegt und die entsprechenden Ausgabedaten erscheinen an den Anschlüssen 32*^l(, wie sie durch die an die Anschlüsse 34" ' gelieferten Abfrageimpulse geprüft wurden. Ein RPMD-PFM-Übersetzer 230 wird nach der obigen Beschreibung eingeschaltet. Binäre Datensignalpegel erscheinen an den Ausgangsanschlüssen 232, wie sie durch die Abfrageimpulse an den Anschlüssen 234 aufgrund der Eingangsdaten an den Anschlüssen 236, die mit den Anschlüssen 22''' verbunden sind, und aufgrund des Anlegens von RPMD-Abfrageimpulsen an die Anschlüsse 238, die mit dem Anschluß 24" " verbunden sind, geprüft wurden. Die Initialisierungsschaltung wird bei der Schaltung 230 weggelassen oder es werden andere Vorkehrungen getroffen, um die Ausgabe von der Bereitschafts-Verriegelung weiterleiten zu können. Hier sind ein N-Bitzähler 240 und ein Bereitschafts-Flipflop 342 der oben beschriebenen Art darstellungsgemäß verbunden und werden durch ein Rückstellpotential an den Anschlüssen 36'^lf zurückgestellt gehalten. Die Rückstellpotential-Ausgangsleitung des Bereitschafts-Flipflop 342 ist mit den Rückstelleingangsanschlüssen 344 der Schaltung 230 gemäß

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obiger Beschreibung verbunden. Die Bereitschafts-Verriegelung 342 ist an einen Codeerkennungsschalter angeschlossen, der hier als J-K-Flipflop 350 dargestellt ist. Der J-Anschluß ist mit den Dateneingangsanschlüssen 22'" und der K-Anschluß mit einem Punkt eines Referenzpontiales verbunden. Der Abfrage- oder Setzanschluß des J-K-Flipflop 350 ist mit dem Ausgangsanschluß der Bereitschafts-Verriegelung 342 verbunden, um das J-K-Flipflop 350 bei der N-ten Zählerstellung des Zählers 240 abzufragen. In konventionellen Geräten ist dieser N-te Zählerstand sehr oft die acht, es kann jedoch auch jeder andere Zählerstand sein. Bei dem N-ten Zählerstand sind RPM-codierte Daten eine binäre Null. Wenn diese binäre Null an den J-Anschluß des J-K-Flipflop 350 und ein Abfrageimpuls angelegt werden, bleibt der P-Anschluß der Schaltung 350 auf hohem Potential oder nimmt es an, wenn er auf niedrigerem war, um die UND-Glieder 352 und 354 einzuschalten, die die Übersetzerschaltung 230 effektiv umgehen. Wenn PFM-Daten durch einen RPM-Demodulator decodiert werden, ist das an den Eingangsanschlüssen 22"' zum Anlegen an den J-Anschluß des J-Flipflop 350 erscheinende Datenbit eine binäre Eins beim N-ten Bit. Wenn die binäre Eins noch angelegt ist, wird der Detektor 350 abgefragt und der Q-Anschluß nimmt hohes Potential an und schaltet die UND-Glieder 356 und 358 durch. Das Potential des P-Anschlusses fällt natürlich ab und sperrt die UND-Glieder 253 und 254. Somit wird die Übersetzerschaltung 230 automatisch in den Schaltkreis mit den ODER-Gliedern 362 und 364 eingeschaltet. Diese Schaltung arbeitet unabhängig von der Bedienungskraft.und liefert die beabsichtigten Daten an das verarbeitende Gerät ohne Anzeige der Originalcodierung. Häufig ist jedoch eine Anzeige der Ursprungscodierung erwünscht. Diese läßt sich leicht durch zwei UND-Glieder 368 und 370 verwirklichen, die an die Q- und P-Anschlüsse der Codedetektorschaltung 350 angeschlossen sind und entsprechend durch die Ausgabe der Bereitschafts-Verriegelung 342 eingeschaltet werden, um eine Anzeige von RPM-Daten an den Anschlüssen 372 oder von PFM-Daten an den Anschlüssen 374 auch für den Betrieb eines geeigneten Anzeigengerätes zu liefern.

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Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten/ die einem Decodierer für retrospektive Impulsmodulation zugeführt werden, gekennzeichnet durch:

   einen Dateneingang (22, Fig. 3) und einen Eingang (24") für Abtastimpulse, denen die Daten- und Abtastausgangsimpulse des Decodierers zugeführt werden, einen Datenausgang (32') und einen Ausgang (34') für Abtastimpulse, an denen die pulsfrequenzmodulierten Daten bzw. die Abtastimpulse erscheinen, vier Flipflops (81, 82, 83, 84)

   ein den Abtastimpuls festlegendes Flipflop (108) mit 2 komplementären Eingängen, dessen Ausgang über eine Kopplungsschaltung (127) mit dem Ausgang für Abtastimpulse verbunden ist,

   einen Zähler (88), dessen Eingang an den Eingang für Abtastimpulse angeschlossen ist und dessen Übertragsausgang mit dem Setzeingang des ersten (81) der vier Flipflops verbunden ist,

   ein 2-Bit-Schieberegister (72), dessen Datenklemme an den Dateneingang und dessen Schiebeeingang an den Eingang für Abtastimpulse angeschlossen ist und das 4 Ausgänge aufweist,

   zwei Daten-UND-Glieder (92, 93), bei denen ein Eingang mit dem Ausgang des zweiten (82) bzw. dritten (83) Flipflops verbunden ist, während zwei weitere Eingänge mit den Ausgängen des Schieberegisters verbunden sind und ihre Ausgänge mit dem Datenausgang,

   ein erstes Austausch-UND-Glied (110), dessen einer Eingang an den Ausgang des ersten Flipflop und dessen anderer Eingang an einen Ausgang des Schieberegisters und dessen Ausgang an den Rücksetz-Eingang des ersten, den Setz-Eingang

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   des zweiten und einen der komplementären Eingänge des den Abtastimpuls festlegenden Flipflops angeschlossen ist, ein zweites Austausch-UND-Glied (111), das eingangsseitig an das erste Daten-UND-Glied und an das Schieberegister angeschlossen ist, während sein Ausgang mit dem Rücksetz-Eingang des zweiten Flipflops dem Setζ-Eingang des dritten Flipflops und einem komplementären Eingang des den Abtastimpuls festlegenden Flipsflops verbunden ist, an den auch das erste Austausch-UND-Glied angeschlossen ist, ein drittes Austausch-UND-Glied (122), das eingangsseitig mit dem zweiten Daten-UND-Glied und dem Schieberegister verbunden ist und dessen Ausgang an den Rücksetz-Eingang des dritten (83), dem Setz-Eingang des vierten Flipflops (84) und den anderen komplementären Eingang des den Abtastimpuls festlegenden Flipflops angeschlossen ist, wenigstens ein viertes Austausch-UND-Glied (121), das eingangsseitig mit dem vierten Flipflop (84) und dem Schieberegister verbunden ist und dessen Ausgang an den Rücksetz-Eingang des vierten Flipflops, dem Setz-Eingang des ersten Flipflops und einem der komplementären Eingänge des den Abtastimpulse bestimmenden Flipflops angeschlossen ist, wobei ein Eingang der Koppelschaltung (106, 126, 127, 128) an die Klemme für Abtastimpulse angeschlossen ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnung, daß eine Verzögerungsschaltung (104) zwischen der Eingangsklemme für Abtastimpulse und der Koppelschaltung angeordnet ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschaltung ein weiteres UND-Glied (127) enthält, dessen einer Eingang an den Ausgang des den Abtastimpuls festlegenden Flipflops und dessen Ausgang mit dem Ausgang für Abtastimpulse verbunden ist und daß die Verzögerungsschaltung zwischen dem Eingang (24') für Abtastimpulse

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   und dem zweiten Eingang des zusätzlichen UND-Gliedes angeordnet ist.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschaltung einen weiteren an die Verzögerungsschaltung angeschlossenen Eingang aufweist, und daß der zweite Eingang des weiteren UND-Gliedes an den Rücksetz-Eingang eines Flipflops (106) der Koppelschaltung und an den Ausgang (Q) des den Abtastimpuls definierenden Flipflops angeschlossen ist.
5. 5. Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten, die einem Decodierer für retrospektive Impulsmodulation zugeführt werdsn, gekennzeichnet durch:

   einen Datenausgang (22, Fig. 3) und einen Abtastimpulseingang (24¹), denen die Daten- und Abtastausgangsimpulse des Decodierers zugeführt werden, einen Datenausgang (32') und einen Ausgang (34·) für Abtastimpulse, denen die pulsfrequenzmodulierten Daten und die Abtastinformation zugeführt werden,

   ein Antivalenz-Glied, dessen einer Eingang (22", Fig. 8) mit dem Dateneingang verbunden ist und auf das ein UND-Glied (218) folgt,

   ein erstes JK-Flipflop (216), dessen J-Eingang an das UND-glied und dessen P-Ausgang an den zweiten Eingang des UND-gliedes und dessen Auslöse-Eingang (S) an den Abtastimpulseingang (24") angeschlossen ist,

   ein zweites JK-Flipflop (214), dessen J-Eingang mit dem K-Eingang des ersten IK-Flipflops und dessen Auslöse-Eingang ebenfalls an den Abtastimpulseingang angeschlossen ist,

   eine Verbindung des Q-Ausgangs des ersten JK-Flipflops mit dessen K. und dem J-Eingang des zweiten JK-Flipflops, ein ODER-Glied (222) , das die Q-Ausgänge beider JK-Flipflops mit dem Datenausgang (32") verbindet,

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   ein weiteres ODER-Glied (224), das mit dem P-Ausgang des ersten und dem Q-Ausgang des zweiten IK-Flipflops verbunden 1st,

   ein zweites UND-Glied (226), dessen Eingang an das zweite ODER-Glied angeschlossen und dessen Ausgang mit dem Ausgang (34") und dessen zweiter Eingang mit dem Abtastimpulseingang verbunden ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verzögerungsglied zwischen dem Abtastpulseingang und dem zweiten Eingang des UND-Gliedes angeordnet ist.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung eine solche Verzögerungszeit aufweist, daß der dem zweiten UND-Glied zugeführte Abtastimpuls so lange verzögert wird, bis das Auslösen der Flipflops durch diesen Auslösungsimpuls beendet ist.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres UND-Glied (228, Fig. 10) vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Q-Ausgang des ersten JK-Flipflops, und dessen zweiter Eingang mit dem P-Ausgang des zweiten JK-Flipflops und dessen Ausgang an die miteinander verbundenen J- und K-Klemmen der beiden Flipflops angeschlossen ist und dessen dritter Eingang mit den Dateneingang (22") verbunden ist.
9. 9. Schaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Zähler (240, Fig. 12), dessen Eingang mit dem Abtastimpulseingang verbunden ist und der einen Übertragsausgang besitzt, an den eine Schaltvorrichtung (342) angeschlossen ist, die auch mit den Rücksetz-Eingängen der JK-Flipflops verbunden ist und diesen ein Rücksetzpotential zuführt und es wahlweise abhängig vom übertrag des Zählers, wieder entfernt.

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