DE2431519B2

DE2431519B2 - Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten

Info

Publication number: DE2431519B2
Application number: DE2431519A
Authority: DE
Inventors: Dwight George San Jose Calif. Allmon; Charles Walter Los Gatos Calif. Coker jun.; Pedro San Jose Calif. Lee
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-07-02
Filing date: 1974-07-01
Publication date: 1981-03-19
Also published as: FR2236316B1; GB1473678A; US3848251A; JPS5435764B2; FR2236316A1; CA1024654A; JPS5039115A; DE2431519C3; DE2431519A1

Description

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 Übersetzung anderer Codes ähnlicher Form anwenden.

Die Pulsfrequenzmodulation (PFM) und die PFM verwendende Systeme werden ausgiebig benutzt und sind entsprechend beschrieben. Die US-Patentschriften 28 53 357 und 32 17 329 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 gebräuchlichste Verhältnis ist das Verhältnis 2:1, andere wurden jedoch auch benutzt Die inhärente, binäre Charakteristik der Pulsfrequenzmodulation im Verhältnis 2:1 ermöglicht weniger und einfachere elektronische Teilschalturgen bei der Implementierung von PFM-Systemen.

Grundsä*zlich hat eine PFM-Schwingung zwei oder mehr Teilschwingungen, die zueinander harmonisch in Beziehung stehen. Diese harmonische Beziehung kennzeichnet die Pi⁷M 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 Zuordnuhg keineswegs festgelegt ist. Eine solche binäre PFM-SOhwingung nennt man allgemein F2F, weil die ModulatioHSSchwingung die doppelte Frequenz der Taktschwingung hat. Ein Beispiel für eine F2F-Codiening enthält einen Irnpulszug, dessen Impulse durch im wesentlichen gleich'-' Intervalle voneinander getrennt sind, die zur Winde;'fßwinnung 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 Offenlegungsschrifi 23 43 472 sind F2F-Systeme und -Geräte zur Decodierung beschrieben, die spezieil 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 fjrden sich in den nachfolgend aufgeführten US-Patentschriften 33 74 475,

34 04 391, 34 05 391, 34 67 955, 35 10 780, 35 41706,

35 18 648,36 23 074 und in der technischen Literatur:

IBM Technical Disclosure Bulletin, VoL 13, No. fs, 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, VoI. 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 2120 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 binä-en 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 1 dann dargestellt durch einen Impuls, der den gleichen Abstand von dem Bezugsimpuls aufweist wie dieser von dem Startimpuls.

so 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 Eins würde dann dargestellt werden durch dr^i aufeinanderfolgende Impulse mit gleichem Abstand voneinander, und eine binäre Null würde dc-nn dargestellt durch drei Impulse, bei denen zwischen zwei Impulsen der Abstand doppelt so groß ist wie der Abstand zwischen einem der vorhergehenden Impulse

bo und dem nachfolgenden Impuls. Nach den 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 Binarziffer 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 obengenannten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch 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 pulsfrequenzmodulierten Daten bzw. die Abtastimpulse erscheinen,
vier Flipflops,

ein den Abtastimpulse festlegendes Flipflop mit 2 komplementären Eingängen, dessen Ausgang über eine Kopplungsschaitung mit dem Ausgang für Abtastimpulse verbunden ist,

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

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

zwei Daten-UND-Glieder, bei denen ein Eingang mit dem Ausgang des zweiten bzw. dritten Flipflops verbunden ist, während zwei weitere 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 Flipflops 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 Setz-Eingang des ersten Flipflops und einen der komplementären Eingänge des den Abtastimpuls bestimmenden Flipflops angeschlossen ist, wobei ein Eingang der Koppelschaltung an die Klemme für Abtastimpulse angeschlossen ist

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend

näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I ein Funktionsdiagramm einer ersten Anordnung einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2 Impulszüge zum besseren Verständnis der Erfdinung,

Fig. 3 ein Funktionsdiagramm der Umsetzerschaltung zur Lieferung echter F2F-Daten,

Fig. 4 in einem Diagramm eine Positivkanten-Detektorschaltung,

Fig. 5 aus dem Betrieb der Positivkanten-Detektorschaltung resultierende Kurvenverläufe.

F i g. 6 den Codeumwandlungsalgorithmiis.

Fig. 7 ein Betriebszustandsdiagramm der in Fig. 3 gezeigten Schaltung,

Fig. 8 ein Funktionsdiagramm einer anderen Umsetzerschaltung zur Lieferung echter F2F-Dalen,

Fig. 9 Impulszüge zum besseren Verständnis der anderen Umsetzerschaltung,

Fig. 10 in einem Funktionsdiagramm nur den Datenverarbeitungsteil einer anderen Umsetzerschal tung mit automatischer Synchronisation,

F i g. 11 Impulszüge zum besseren Verständnis der automatischen Synchronisation und

Fi g. 12 in einem Funktionsdiagramm eine nach dem Erfindungsgedanken automatisch an RPM- und PFM-Codierung anpaßbare Schaltung.

Ein Funktionsdiagramm der grundsätzlichen Anordnung der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Eine konventionelle Abtasteinheit 10 entwickelt ein Datensignal aus einem an den Eingangsanschluß 12 gelegter elektrischen Stromverlauf. Ein Beispiel eines solchen Eingangsstromverlaufs ist beispielsweise der Strom eines photoempfindlichen Elements, 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 den US-Patentschriften 37 08 748 und 37 55 809 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-demodulierten Kurvenverläufe an den Anschlüssen 22 und 24 sehr ähnlich den RPM-Daten, sind aber weder echte RPM-Daten noch echte PFM-Daten. Eine 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.

F i g. 2 ist eine graphische Darstellung von Kurvenverläufen zum besseren Verständnis der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Umsetzerschaltung. Em Beispiel eines Signals 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 grad-

zahlige 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 Wen 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 Υ, jrvenverlauf 40 stellt ein Signal mit einem Nachriclitcnanfangszeiger in Form einer Anzahl von Nullen und einer Eins vor den wertdarstellenden Zahlen der Daten und mit einem Nachrichtenendinzeiger in Form von weiteren Nullen nach den Daten dar. wie es bei Magnetstreifenaufzeichnungssystemen üblich ist. Unter dem Kurvenveilauf 40 befinden sich in der Zeile 42 binäre Zahlen (1,0) entsprechend der in PFM-Codierung durch den Kurvenverlauf 40dargestellten Information. Diese Zahlen liegen zeitlich in der Mitte zwischen Taktimpulsen, wie c·-. in vielen, wenn nicht in den mpklpn PF-'M-AnwpnHiintJpn iihlirh kt um rlas Siicmal 711

diesen Zeitpunkten zur Gewinnung von Daten zu inspizieren. In der Offenlegungsschrift 23 43 472 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 im 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 Ki ^rve 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 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 Schieberegisters 72 mit vier Ausgangsleitungen P₀, P\ und So und Si 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 F i g. 4 gezeigt Die Arbeitsweise der Schaltung ist graphisch in Fig.5 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 Obertrag 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 Ausgangsleiuing der ersten Verriegelung 81 und mit der Leitung Si des Registers 72 verbunden. Dieses UND-Glied 91 liefert eine Ausgabe, die echt F2F 0 im aktiven Zustand darstellt. Ähnlich sind die UND-Glieder 92, 93 und 94 einzeln an die entsprechenden Verriegelungen 82, 83 und 84 und an die Leitungen des Registers 72 angeschlossen, wie später genauer zu beschreiben ist. Die UND-Glieder 92, 93 und 94 liefern Ausgaben, die entsprechend darstellen F2F0, F2FI und κι F2F0. Die UND-Glieder 92 und 93 sind mit dem ODER-Glied 96 verbunden, um die Ausgangssignale dieser beiden Schaltungen weiterzuleiten. Ahnlich kann man mii einem weiteren, nicht dargestellten ODER-Glied in einigen Anwendungen die Ausgabe weiterleiii ten, 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

χι b?w 97 mit Ηρπι I IND-dlied 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

.'Ί und 94 ein niedriges Ausgangssignal liefern. Wenn aber nur eines der UN D-Glieder 91 oder 94 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

r. 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 se:chs 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 eine Abtastimpulskompensation und (3), es gibt maximal zwei aufeinanderfolgende RPMD-Nullen. Diese Änderungseigenschaften sind in der Tabelle I festgehalten. Das betrachtete Zeichen stellt immer in Spalte M und das vorhergehende Zeichen in der Spalte /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 Änderungsübersetzung ist in F i g. 6 wiedergegeben. Der Zustand F2F0 wird am Anfang eingestellt durch Eingeben einer RPMDl in das System. Ein weiteres Signal RPMDl verändert den Zustand nicht

Tabelle

IO

RI¹MI)

VKRR.η

He/eichnunu

ΙΟΙ	#	S₁₁Pi	81	»1.0«
111		S₁P,	82	»I.I«
I OO		S₁₁P₁	83	»2.„B«
001		S₁₁P,,	84	».(.()«
I Ο.'		S₁₁P,	82	»2.0,«
O \"	S,P„	84	»2.1«

Das erste Signal RPMDO ändert den Zustand F2F1 und ihm folgt unausweichlich ein Signal RPMDI gemäß Darstellung in Tabelle I, gezeigt zu den Zeiten im — Ί>. Spalten M und Din dem in Fig. 2 gezeigten 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 Diagramm als zur ersten Null gehörend mit 01 dargestellt. Bis zum Erscheinen einer weiteren RPMDO werden die RPMD-Zeichen als Paare von Einsen nach der Tabelle I, Zeiten fi₆- fie. Spalten P und M dargestellt. Diese Einsen ändern den Zustand nicht, aber eine Eins eines jeden Paares muß in der Schaltung zur Wiedergewinnung der Abfrageimpulse gesperrt werden. Eine einzelne RPMDO, wie sie in der Tabelle I, fa—tu. Spalte M, gezeigt ist, verändert den Zustand auf F2F0 zurück, wie es im Diagramm der Fi g. 6 gezeigt ist. Die erste RPMDO eines Paares nach Darstellung in Tabelle I, fa- i2?, wirkt genauso wie eine einzelne Null und folgt unveränderlich einer RPMDI, um einen Zustand F2F0 hervorzurufen. Die zweite RPMDO des Paares, die in der Tabelle I, r₃₁ - r₃₃, in die benachbarte linke Spalte R verschoben dargestellt ist, wirkt als Änderungskombination bei ?io- /12 sowohl für die Daten als auch für die Abfrage. Die Kombination bei t]A-tjf> ist die einzige bleibende Variante in den sich ändernden 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. OA, 2. OA und 2. OB« werden jedoch durch die Ausgabesignalpegel der zugehörigen Verriegelungen bestimmt

Die Reihenfolge der Operationen wird durch ein Operationszustands-Diagramm in F i g. 7 bestimmt in dem die Rechtecke 81' bis 84" ungefähr der zu den entsprechenden Verriegehingsschaltungen 81 bis 84 gehörenden Schaltung entsprechen. Die Zeitnotierung ist dieselbe wie bei dem oben beschriebenen Beispiel. Aus diesem Diagramm geht die Forderung nach -einem zweistufigen Schieberegister beim Betrieb (?er UND-

Glieder in den verschiedenen Registerstufen hervor. Die RPMD-Ausgabe einer binären 1, entsprechend einer in RPM codierten Null (0), gelangt auf die Leitung 5 ausschließlich als RPMD-Einsen (1). Nachfolgende RPMD-Einsen laufen in demselben Zustand zurück und erzeugen F2F-Nullen, bis eine RPMD-NuII erscheint. Der Zustand schaltet dann auf F2FI -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 F2F1-Pegel. aut_-i eine einzige RPMDO 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 F2FI. Das UND-Glied 110 (Fig. 3) erkennt die erste RPMDO und das UND-Glied 11t jede folgende RPMDI. Die UND-Glieder 112 und 122 erkennen die als nächste erscheinende RPMDO, während die UND-Glieder 120 und 121 anschließend erscheinende RPMDO und I erkennen. Die UND-Glieder 110, 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 RPM D-Abfrage zu löschen, damit keine fehlerhaften Abfrageimpulse im resultierenden F2F-Abfrageimpulszug erzeugt werden.

Die Arbeitsweise der Schaltung 30 wird anschließend anhand der Operationsfolge in Tabelle II in Verbindung mit den Kurven der F i g. 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 15Z Eine Kurve 154 gibt die Ausgabe der Verriegelungsschaltung 82 wieder, während die Kurven 156, 158, 160 und 162 die Ausgabesignale des UND-Gliedes 92, der Monoimpulsschaltung 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 Verriegelungsschaltung 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 Ausgangsanschlüssen 3T wiedergibt Die Ausgangssignale der Abfrageverriegelungsschaltung 180 werden durch die Kurven 184 und 186 dargestellt und der Betrieb der Verzögerungsschaltung 104 durch die

Kurve »88. Durch diese Schaltung wird der Impulszug der Kurve 46 um ein vorgegebenes Zeitintervall verzögert. Die Kurven 190, 192, 194 und 1% geben den Betrieb des UND-Gliedes 127, der Flipflopschaltung 106 und des UND-Gliedes 126 bei der Erzeugung des F2F-Abfrageimpulszuges am Ausgangsanschiüß 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 Übergänge in den verschiedenen Kurven erfolgen.

Zum Zeitpunkt I₁ 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 Übertragsimpuis des acht Bit großen Zählers 88 hervorgeht. Der Übertragsimpuls bewirkt den Übergang 148-1 und das Setzen der Verriegelungsschalhing 81. Zum Zeitpunkt ti erscheinen die verzögerten Übergänge 188-2 und 190-2 in den Kurven 18H bzw. 190 und erzeugen c'en ersten Ausgangsabfrageimpuls 196-2, 3 in Kurve \?S Der nächste Datenübergang 40-4 in der Kurve 40 erscheint zum Zeitpunkt /.₍ gleichzeitig mit dem Abfrageübergang 46-4 in der Kurve 46. Zum Zeitpunkt h, der um die vorgegebene Verzögerung, herbeigeführt durch die Verzögerungseinheit 104. hinter dem Zeitpunkt U liegt, werden die Übergänge 188-5 und 190-5 entwickelt und erzeugen rlfi /weiten Abfrageimpuls 196-5, 6 in der Kurve 196. Der Rest der Abfrageimpulse, die in der Kurve 196 dargestellt sind, wird genauso erzeugt, wodurch die Entwicklung von Abfrageimpulsen nachfolgend nur in Verbindung mit dem Ausblenden oder der Elimination möglicher überflüssiger Abfrageimpulse für die F2F-Ausgabedaten besprochen wird.

Ohne eine Veränderung des Daienwertes 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 r_; 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 /in bewirkt der Übergang 40-7 einen negativen Übergang 44-10 in der Kurve 44 und zeigt eine Änderung der RPMD-Daten 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, weiches durch die Vei r iegelung 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 Zusammenfallens mit der Auflösung der Probeimpuise außer acht, so wird die erste Änderung des Datenwertes abgefühlt durch das UND-Glied 110. Dieses 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 So stieg an aufgrund 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-IC an, und die Verriegelung 82 wird am Übergang 154-10 in der Kurve 154 wieder gesetzt, und die Verriegelung 108 wurde am Übergang 184-10 der Knrvr 1R4 gpsptjt Dieses Anheben des Ausgangssignals des UND-Gliedes 110 nach einet Verzögerung vom Zeitpunkt f_]0 zum Zeitpunkt in setzt die Verriegelung 81 am Übergang 148-10 in der Kurve 148 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. wie es durch den Übergang 152-11 in der Kurve 152 gezeigt ist. Am Ausgang der Verzögerungsleitung 104 stieg des Ausgangssignal zur Zeit r ,. dargestellt durch den Übergang 188-11 in Kurve 188. an und fiel zur Zeit γ·2, 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 fij 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 ir. der, 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 ii4, wodurch das Signal am Ausgangsanschluß 32' zur Übergar.tSze;: 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-Zelle wurde somit effektiv bis zum Taktimpuls dieser Zelle verschoben.

Tabelle 11

ι :ι-

R PMD

RPMD

2BIT

1

0

Po

1

VERR

UND

VERR

UND

VERR

UND

VERR

UND

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1

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1

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gesetzt

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1

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durch

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1

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0

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1

- '■■■'■ -_v ■

O

'-.Il

15

tZ ^- — -τ

Su <

— SS ΓΜ

O ~ M-a r-i

Zur Zeit ii6 erscheint wieder eine F2FJ durch den Obergang 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 5 Obergänge 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

ίο Leitungen P₁ und P₀ des Registers 72 wechselt, wie durch die Obergänge 144-16 und 146-16 in den entsprechenden Kurven dargestellt wurde. Die Verriegelung 82 wird am Obergang 154-16 in Kurve 154 durch das Durchschalten des UND-Gliedes 111, dargestellt durch

den Obergang 160-16 in Kurve 160, rückgesetzt Durch diesen Obergang wird auch die Verriegelung 83 gemäß der DarsteDung im Obergang 164-16 in Kurve 164 gesetzt und das UND-Glied 93 schaltet zur *eit r,₈ durch, dargestellt durch den Obergang 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 Obergänge 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 I_n wird eine andere Änderung abgefühlt. Der

Obergang 40-12 in Kurve 40 zeigt an, daß eine F2F-Null übersetzt werden muß, und die PFM-Datenkurve 44 fällt am Obergang 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 i» und tu und eine Ausgabe am Anschluß 32' zwischen den Zeiten f» und f» zu verhindern, während ein Abfrageimpuls zwischen den Zeiten (29 und t_M an den

+0 Ausgabeanschluß 34' gegeben wird.

Die nächste Änderung beim Übersetzen erfolgt zur Zeit 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 r» und i». Ähnlich erzeugen die anderen Änderungen nach Darstellung in der Tabelle II die gewünschten Ausgangsimpulse an den

in Anschlüssen 32' und 34', wobei keine wp'i.ere genaue Beschreibung für nötig gehalten wird.

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

Ein Zähler 210, der z. B. ein acht Bit großer Zähler sein kann, ist mit einer Überlaufleitung an die Setzanschlüsse einer Bereitschafts-Verriegelung 212 von bilateralem 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 JK-FWpflopschaltungen 214 und 216 rückgesicllt zu halten. Die

hi /K-Flipflopschaltung ist eine allgemein bekannte, riicksetzbare, reziprokleitende Schaltung. Wenn ein Rückstellpotential an den Rückstellanschluß R angelegt wird, befindet sich der direkte Ausgabeanschluß Q auf

niedrigem Signalniveau und der invertierte Ausgabeanschluß Pauf hohem Niveau. Letzterer Anschluß Pliefert ein Ausgabesignal, welches relativ zum Signal am (^-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 / und K bei Fehlen eines Abfrageimpulses am Anschluß 5. Wenn ein Abfrageimpuls an den Anschluß 5 gelegt wird, ändern sich die Signalpegel an den Anschlüssen Q und P nicht, wenn die beiden Anschlüsse/und K ihren niedrigen Pegel aufweisen. Die //i-Flipflopschaltung kippt hin und her, wenn die Anschlüsse / 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 fkippen bei jedem Anlegen eines Abfrageimpulses hin und her, wenn die Anschlüsse /und K beide auf ihrem hohen Signalpegel aufweisen. Eine Folge von Abfrageimpplsen resultiert also in einem Hin- und Herkippen, solange, wie die Anschlüsse / 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 / 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 C;DER-Glied 224 und ein UND-Glied 226 zur Verarbeitung von Abfragei^npulsen zusammengeschaltet Eine Zeitverzögerungseinheit 104 mit derselben Charakteristik wie die obm beschriebene ist zwischen die Eingangsanschlüsse 24" für die RPMD-Abfrageimpulse und das UND-Glied 226 gelegt, wodurch die an den Ausgangsanschlüssen 34' erscheinenden F2F-Abfrageimpulse etwas nach einer Änderung in den F2 F-Pegel η am Datenausgabeanschluß 32" erscheinen.

Wenn die Rücksetzanschlüsse 36" durch Auslosen des zugehörigen Abfrageimpulses auf niedriges Potenthl gebracht werden, ist der Zähler 210 zum Betrieb bereit, und die Bereitschafts-Verriegelung 212 bleibt ebenso rückgesetzt wie die/ÄT-Flipflopschaltungen 214 und 216. Das F2F-Dateneingangssignal für den RPMD-Modulator wird durch eine Kurve 240 im Zeitdiagramm der F i g. 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 / der Flipflopschaltungen 214, die miteinander verbunden sind. In ähnlicher Weise stellt eine Kurve 254 die Signalpegel an den Anschlüssen Q und K des Flipflops 214 dar und an einem Eingangsanschluß des Antivalenzgliedes 220, die miteinander verbunden sind, sowie dem anderen EingangsanschluG des ODER-Gliedes 222 und den Ausgangsanschlüssen 32'. Die Ausgabe des UND-Gliedes 218 und das Signal am /-Anschluß der Flipflopschaltung 216 sind durch die Kui-ve 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 obenerwähnten Kurven wird durch Markierungen auf der Abszisse 262 gezeigt Wie aus

ίο diesen Kurven hervorgeht, setzt der Zähler 210 die Bereitschafts-Verriegelung 212 auf die Zahl acht zur Zeit fio. Diese Operation ist im wesentlichen dieselbe wie bei der vorhergehenden Schaltung und kann nach Bedarf entsprechend abgewandelt werden.

Die Bereitschafts-Verriegelung 212 kippt hin und her und nimmt das Rücksetzpotential von den Flipflops 214 und 216 weg und macht sie für einen erfindungsgemäßen Betrieb bereit. Der (^-Anschluß des /K-Flipflops 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 Zeil in schaltet das Signal am P-Anschluß des Flipflops 216 das UND-Glied 218 ein mit dem Ergebnis, daß der /-Anschluß des Flipflops 216 einen hohen Pegel aufweist Wenn der nächste RPMD-Abfrageimpuls an den Anschlüssen 24" erscheint, werden die Flipflopschaltungen 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 Flipflops 214 wird angehoben, weil das Signal der FlipflcpschaJtung 216 ansteigt wodurch ein Signalpegel über das ODER-Glied 224 an das UND-Glied 226 gegeben wird. Letzteres wird zum

J5 nächsten Zeitpunkt tu durchgeschaltet um einen F2F-Abfrageimpuls an die Anschlüsse 34" zu leiten. Die Arbeitsweise der Schaltung 30" läßt sich anhand der Kurven in F i g. 9 verfolgen.

Die in Fig.8 gezeigte Anordnung ist gemäß dem Vorteil entworfen, daß von den vier Betriebsstellungen der beiden //C-Flipflops 214 and 2K^-, eine nicht und eine andere gemeinsam benutzt wird. Eine Modifikation dieser Anordnung ist in F i g. 10 gezeigt, wo im Interesse der Klarheit nur die Datenverarbeitungskomponenten gezeigt sind. Hier sind die /K-Flipflops 214 und 216 bzw. die Anschlüsse / und K nicht mehr direkt mit dem (^-Anschluß des /K-Flipflops 216, sondern mit der Ausgangsleitung eines UND-Gliedes 228 verbunden. Der (^-Anschluß des /K-Flipflops 214 ist mit dem

so Eingang des UND-Gliedes 228 zusammen mit einer Leitung von 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 Koinzidenz 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 irgendeinem Grund außer Takt fällt Bei Bedarf wird die Schaltung jedesmal resynchronisiert, wenn ein F2F-Datenbitmuster 101 im Datenstrom erscheint. Ein solches F2F-Datenmuster im Einleitungsteil des Datenstroms übernimmt natürlich die Anfangs-

synchronisierung, wenn aus irgendeinem Grund eine lange Reihe binärer Nullen unerwünscht erscheint.

F i g. 11 zeigt in den Kurven die Synchronisation und/oder Resynchronisation der Obersetzungsschaltung nach dem Erfindungsgedanken, Eine Kurve 300 stellt eine F2F-Datenkurve für den Datenstrom 101 dar. Der entsprechende RPMD-Abfrageimpulszug ist durch eine Kurve 302 gezeigt und eine weitere Kurve 304 stellt denselben Impulszug zeitlich verzögert dar. Die RPM D-Datenkurve wird durch eine Kurve 306 dargestellt Die Synchronisationsoperation hängt von drei Betriebsbedingungen ab. Wenn zur Zeit u, die Q-Anschlüsse der Flipflops 214 und 216 das Null- bzw. das Eins-Potential aufweisen, ist das System bereits synchronisiert

Die Kurven 310 bis 315 zeigen Signalpegel an den Anschlüssen J, K, Q des Flipflops 214 und J, K, Q des Flipflops 216. Der F2F-Ausgangssignalpegel am Anschluß 32" wird durch eine Kurve 316 und der F2F-Abfrageimpuiszug durch eine andere Kurve 317 dargestellt, wobei die entsprechende 101-Ausgangsspannung auf einer Linie 318 zu den Zeiten fc, tio und tu gezeigt ist

Wenn zur Zeit U die ^-Anschlüsse der Fhpflops 214 und 216 auf 1- bzw. 0-Potential aufweisen, ist dia System außer Synchronisation. Die Anschlüsse /, 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 Impalse. Der Impuls 328 zur Zeit U ist mit dem ersten Abfrageimpuls zur Zeit fe in der Kurve 317 nicht ausgenchtet und daher außer Synchronisation. Der Impuls 329 ist zur Zeil fa ist richtig ausgerichtet und das System ist jetzt synchronisiert Wenn die (^-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, nicht synchronisierte Situation in diesem Fall. 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 U und fe sind nicht ausgerichtet, zur Zeit (κ ist der Impuls 340 jedoch ausgenchtet, und das System ist wieder synchronisiert und zur Übersetzung bereit

Nachdem die Fiipflops 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.

Dasselbe Ergebnis erhält man natürlich, wo eines oder mehrere RPMD-Bits 0 vor einem F2F-BU 1 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-codiertßn Daten hinzugefügt. Eine Funktionsschaltungsanord'iung zur automatischen Bestimmung, welcher der beiden Codes verwendet wurde, und zur Umschaltung der -Schaltungsanordnung zwecks Erzeugung der gewünschten demodulierten Daten an den Ausgangsansrhlüssen 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"', wie sie durch die an die Anschlüsse 34'" gelieferten Abfrageimpulse geprüft wurden. Ein RPMD-PFM-Übersetzer 230 wird nach der obigen Beschreibung eingeschaltet Binäre Datensigndpegel erscheinen an den Ausgangsanschlüssen 232, wie sie durch die

ίο 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 Berekschafts-Verriegelung weiterleiten zu können. Hier sind ein Λ'-Bitzähler 240 und ein Bereitschafts-Flipflop 342 der eben beschriebenen Art darsteliungsgemäß verbunden und werden durch ein Rückstellpotential an den Anschlüssen 36'" zurückgest'^t gehalten. Die Rückstelipotential-Ausgangsleitung des Bereitschafts-Flipflops 342 ist mit den Rückstelleingangsanschlüssen 344 der Schaltung 230 gemäß obiger Beschreibung verbunden. Die Bereitschafts-Verriegelung 342 ist an einen Codeerkennungsschalter angeschlossen, der hier als JK-Flipflop 350 dargestellt ist Der /-Anschluß ist mit den Dateneingangsanschlüssen 22'" und der £-Anschluß mit einem Punkt eines Referenzpotentials verbunden. Der Abfrage- oder Seizanschluß des /AT-FIipflops 350 ist mit dem Ausgangsanschluß der Bereitschafts-Verriegelung 342 verbunden, um das /tf-Flipflop 350 bei der N-ten Zählerstellung des

Zählers 240 abzufragen. In konventionellen Geräten ist dieser /V-te Zählerstand sehr oft die acht, es kann jedoch auch jeder andere Zählzrstand sein. Bei dem /V-ten Zählerstand sind RPM-codierte Daten eine binäre Null. Wenn diese binäre Null an den /-Anschluß des

w /K-Flipflops 350 und ein Abfrageimpuis angelegt werden, bleibt der P-Anschluß der Schaltung 350 auf hohem Potential oder nimmt es an, wenn er auf nieüiigerem 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 /-Anschluß des /-Flipflops 350 erscheinende Datenbit eine binäre Eins beim N-ten Bit Wenn die binäre Eins noch angelegt ist

so wird der Detektor 350 abgefragt und der <?-AnschIuß nimmt hohes Potential an und schaltet die UND-Glieder 356 und 358 durch. Das Potential des /»-Anschlusses fällt natürlich ab und spent die UND-Glieder 252 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 Bedienungstür ^ct und liefert die beabsichtigten Daten an das verarbeitende Gerät ohne Anzeige der Originalcodierung. Häufig ist jedoch eine Anzeige der

to Ursprungscodienjng erwünscht. Diese läßt sich leicht durch zwei UND-Glieder 368 und 370 verwirklichen, die an die Q- und AAnschlüsse der Codedetektorschaltung 350 angeschlossen sind und entsprechend durch die Ausgabe der Bereitschafts-Verriegelung jK2 eingeschal-

<>■-, tet werden, um eine Anzeige von RPM-Daten an den Anschlüssen 372 oder von PFM-Daten an den Anschlüssen 374 auc·,· für den Betrieb eines geeigneten Anzeigengerätes zu liefern.

Hierzu 5 Watt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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

einen Dateneingang (22, F i g. 3) und einen Eingang (24') für Abtastimpulse, denen die Daten- und ι ο 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 Zälpitr (88), dessen Eingang an den Eingang für Abtastänipuise angeschlossen ist und dessen Ubertragsausgang mit dem Setzeingang des ersten (81) der vier Flipfiops 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-LMD-Glied (110), dessen einer Eingang an den Ausgang des .rsten Flipflops 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 (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 Setz-Eingang des dritten Flipflops und einem komplementären Eingang des den Abtastimpuls festlegenden Flipfiops 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 Flipfiops (84) und den anderen komplementären Eingang des den Abtastimpuls festlegenden Flipfiops 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 Flipfiops, dem Setz-Eingang des ersten Flipfiops und einem der komplementären Eingänge des den Abtastimpulse bestimmenden Flipfiops angeschlos- t» sen ist, wobei ein Eingang der Koppelschaltung (106, 126, 127, 128) an die Klemme für Abtastimpulse angeschlossen ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsschaltung (104) zwischen der Eingangsklemme für Abtastimpulse und der Koppelschaltung angeordnet ist

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschaitung ein weiteres UND-Glied (126) enthält, dessen einer Eingang an den Ausgang des den Abtastimpuls festlegenden Flipfiops und dessen Ausgang mit dem Ausgang für Abtastimpulse verbunden ist und daß die \erzögerungsschaltung zwischen dem Eingang (24') für Abtastimpulse und dem zweiten Eingang des zusätzlichen UND-Gliedes angeordnet ist.

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 Flipfiops (106) der Koppelschaltung und an den Ausgang (Q) des den Abtastimpuls definierenden Flipfiops angeschlossen ist

5. Schaltung zur Wiedergewinnung von mittels Pulsfrequenzmodulation aufgezeichneter Daten, die einem Decodierer für retrospektive Impulsmodulation zugeführt werden, gekennzeichnet durch
einen Datenausgang (22, Fig.8) und einen Abtastimpulseingang (24'), 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 (220), dessen einer Eingang (22", F i g. 8) mit dem Dateneingang verbunden ist und auf das ein UND-Glied (218) folgt
ein erstes /AT-Flipflop (216), dessen /-Eingang an das UND-Glied und dessen AAusgang an den zweiten Eingang des UND-Gliedes und dessen Auslöse-Eingang (S) an den Abtastimpulseingang (24") angeschlossen ist

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

eine Verbindung des (^-Ausgangs des ersten //C-Flipflops mit dessen K- und dem /-Eingang des zweiten JK- Flipfiops,

ein ODER-Glied (222), das die (^-Ausgänge beider /AT-Flipflops mit dem Datenausgang (32") verbindet, ein weiteres ODER-Glied (224), das mit dem P-Ausgang des ersten und dem (^-Ausgang des zweiten JK-Flipfiops verbunden ist,
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. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß ein Verzögerungsglied (104) zwischen dem Abtastimpulseingang und dem zweiten Eingang des UND-Gliedes angeordnet ist.

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 Flipfiops durch diesen AuslöEungsimpuls beendet ist.

8. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-

zeichnet,daß ein weiteres UND-Glied(228, Fig. JO) vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem (^-Ausgang des ersten y^-Flipflops und dessen zweiter Eingang mit dem P-Ausgang des zweiten /K-Flipflops und dessen Ausgang an die miteinander verbundenen /- und K-Klemmen der beiden Flipflops angeschlossen ist und dessen dritter Eingang mit dem Dateneingang (22") verbunden ist

9. Schaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einer. 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 /^L-FIipflops verbunden ist und diesen ein Rücksetzpotential zuführt und es wahlweise abhängig vorn Übertrag des Zählers wieder entfernt