DE2457435A1

DE2457435A1 - Schaltung zur wiedergewinnung von daten aus einem daten- und taktsignale enthaltenden signalzug

Info

Publication number: DE2457435A1
Application number: DE19742457435
Authority: DE
Inventors: Donald Edwin Fiehmann; Kim Chan Reynolds
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-12-26
Filing date: 1974-12-05
Publication date: 1975-07-10
Also published as: JPS5099113A; FR2256595A1; JPS547563B2; DE2457435B2; FR2256595B1; IT1027655B; US3859510A; GB1447127A; CA1013034A; DE2457435C3

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: SA 973 017

(Schaltung zur Wiedergewinnung von Daten aus einem Dateniund Taktsignale enthaltenden Signalzug.

Die Erfindung bezieht sich auf d^s Auslesen von Information von einem Element, das eine Relativbewegung zwischen sich und einem !Wandler erfordert. Das Element kann magnetisch codiert sein,
indem z. B, in einem Doppelfrequenzcode Taktsignale zwischen
der Information eingestreut sind. Die Relativbewegung kann entweder aus der Bewegung des Elementes oder des Wandlers resultieren.

Der Doppelfrequenzcode, der bisweilen auch als F/2F-Code bezeichnet wird, ist in der Technik wohl bekannt. Dieser Code ist der gleiche wie ein Pulsfrequenzmodulationscode mit einem Pulsfrequenzverhältnis von 2:1. In diesen Codes sind Takt- und Datensignale so verschachtelt, daß jedes Datensignal zwischen zwei benachbarten Taktsignalen erscheint und jedes Datensignal durch ein oder mehrere Taktsignale getrennt ist. Es sind viele Schaltungen zur

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Trennung der Datensignale von den Taktsignalen vorgesehen worden, von denen die meisten extrem enge Toleranzen der Frequenz des Signalzuges erfordern, um diesen mit einem Oszillator oder einem Intervalltaktgeber zu synchronisieren, der die Decodier-- oder Trennschaltung steuert.

Einige Verfahren und die Schaltungen zu ihrer Durchführung sind zur Trennung der Datensignale eines Signalzuges vorgesehen worden, in dem die Signalfrequenz weiten Veränderungen unterworfen ist, wie beim Decodieren von nach dem Doppelfrequenzcode codierter Daten auf einem Magnetstreifen auf einer Karte oder einem Band, wobei die Karte oder der Lesekopf von Hand angetrieben wird.

In einer solchen Schaltung wird ein Paar von Kondensatoren abwechselnd mit verschiedenen Geschwindigkeiten geladen und entladen, um die Frequenz der Taktimpulse festzulegen und das Vorhandensein eines Datensignales vor dem nächsten Taktimpuls in dem zu decodierenden Signalzug festzustellen. Solche analogen Detektorschaltungen sind aufwendig und verhältnismäßig unzuverlässig.

Ein Beispiel für die digitalen Schaltungen zur Decodierung eines Doppelfrequenzcodes ist die in der Offenlegungsschrift 2 343 472 beschriebene Schaltung, Diese Schaltung erfordert die Verwendung einer Vergleichsschaltung zum Vergleich der Zeitintervalle zwischen aufeinerfolgenden Paaren von übergängen und ein Schieberegister, um den Vergleich gegenüber niedrigeren und höheren Grenzen des Verhältnisses zu ermöglichen.

Eine andere bekannte Schaltung erfordert eine Vergleichsschaltung zum Vergleich des Ausgangssignals eines Periodendetektors und enthält eine equivalente Analogschaltung, die auf den Entladeperioden einer monostabilen Kippschaltung basiert, die durch eine Reihe

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von Integratoren gesteuert wird.

Bei einer anderen bekannten Schaltung ist eine selbst anpassende Synchronisierschaltung vorgesehen zur Decodierung von F/2F codierten Daten mit variabler Frequenz. In dieser Schaltung wer-I den drei Zähler benutzt. Während jeder Taktperiode werden zwei Zähler vorwärts geschaltet durch einen gemeinsamen Oszillator, wobei der zweite Zähler für eine vorgegebene Anzahl von Fort- :schalteimpulsen für den ersten Zähler um eine Einheit rückwärts zählt. Beim Auftreten des zweiten Taktsignals wird der Inhalt ■des zweiten Zählers in einen dritten geladen, der dann durch den !Oszillator abwärts zählt. Der zweite Zähler muß in der Lage sein, I vorwärts und rückwärts zu zählen und ist daher bedeutend komplizierter als ein einfacher nur in einer Richtung zählender Zähler, ,

In all diesen bekannten Schaltungen zur Decodierung von mit ver-Iänderlicher Geschwindigkeit anfallenden Datensignalen erfordert ;die Decodierschaltung komplizierte anolage Komponenten, Vergleichs+

schaltungen oder Zweirichtungszähler, '

: ί

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine billige, sehr ■ zuverlässige Decodierschaltung anzugeben, bei der die Anzahl und ίdie Kompliziertheit der Komponenten bedeutend verringert ist und die in einem billigen, handbetriebenen Kartenleser untergebracht ; werden kann, wie er in Datenendeinrichtungen für im Einzelhan- \ del, im Bankwesen, bei der Erfassung von Lagerbeständen eingesetzten Systemen Anwendung findet,

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung und die in den Unteransprüchen angegebenen Weiterbildungen gelöst.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, von denen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Datentrennschaltung/

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung nach Fig. 1 und

Fig. 3 ein Impulsdiagramm, das die Zustände ausgewählter

Komponenten während eines als Beispiel gewählten Betriebes der Schaltungen nach Fig. 1 und Fig. 2 zeigt.

Die in Fig. 3 dargestellten Hauptbestandteile der Schaltung enthalten eine Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40, die in Verbindung mit Fig, 2 näher beschrieben ist. Diese Schaltung dient dazu, eine Reihe von Taktimpulsen 44, 45, 46 und 47, die in Fig. 3 dargestellt sind, su erzeugen. Diese Impulse steuern das Rücksetzen und Verschieben der verschiedenen Zähler und Verriegelungsschaltungen und werden in Verbindung mit dem Feststellen eines jedes Taktimpulses erzeugt, der auf der Eingangsleitung 13 nach den ersten wenigen Signalen erscheint, die nicht beachtet werden.

Der Aufwärtszähler 20 und der Verschiebezähler 24 arbeiten in Verbindung mit den Torschaittmgen 22 unter der Steuerung des Oszillators 10 und der Dividierschaltung 14, um einen Zählerstand zu er- J zeugen, der dem zeitlichen Abstand der Taktimpulse in dem Signal- ! zug auf der Leitung 13 entspricht und dienen der Betätigung der ^! Datentrenn-Verriegelungsschaltungen 26 und 43, Der Serien-Parallel+· Umsetzer 34 wandelt die Informationsimpulse in Zeichen um, für die Übertragung über die Leitungen 39 zu dem (nicht dargestellten) sie benutzenden Gerät,

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Im folgenden wird die Fig. 1 genauer beschrieben. Der Wandler liefert ein Lesesignal von beispielsweise einer magnetisch oder optisch codierten Karte oder einem Band, welches Lesesignal verstärkt wird, um das in Fig. 3 dargestellte Ausgangssignal des Wand* lers zu liefern, das der Formerschaltung 12 zugeführt wird, die j das in Fig. 3 dargestellte Signal über die Leitung 13 der Impulsj und Nichtbeachtungsschaltung 40 zuführt. Das Ausgangssignal einer \ internen Taktgeber- oder Oszillatorschaltung 10 wird über die Lei-· ι tungen 11 der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 und den ODER* !Gliedern mit nachfolgendem Inverter 16 und 18 geführt.

j Das Ausgangssignal der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 ; zum Rücksetzen des Schiebezählers 24 wird über die Leitung 23 : diesem und der Dividierschaltung 14 zugeführt. Das Ausgangssi- ""! gnal der Impuls- und Nichtbe^chtungsschaltung 40 zum Laden des Schiebezählers wird über die Leitung 25 den Lade-Torschaltungen '22 zugeführt. Das Ausgangssignal der Impuls- und Nichtbeachtungs- !schaltung 40 zum Rücksetzen des Aufwärtszählers 20 wird über , die Leitung 27 diesem zugeführt. Die Ausgangssignal der Impuls- ;und Nichtbeachtungsschaltung 40 zum Rücksetzen der Schiebe- und Datenverriegelungsschaltungen 26 und 32 wird über die Leitungen 31 diesen Schaltungen zugeführt. Jedes Impulssignal der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 wird über die Leitung 33 den UND-Gliedern 28 und 30 zugeleitet.

Ein Hochfrequenzoszillator oder ein interner Taktgeber 10 liefert über die Leitungen 11 Taktimpulse zu den ODER-Gliedern mit nachfolgendem Inverter 16 und 18 und zur Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40,

Der Aufwärtszähler 20 besteht, wie das in Fig. 1 beispielsweise dargestellt ist, aus fünf Stufen, deren jede ein Flipflop enthält. Die ersten zwei Stufen bilden eine Schaltung zur Division durch vier und die höherstelligen Stufen dienen der Zählung des zeit-

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lichen Abstandes von Taktimpuls zu Taktimpuls. Das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 16 speist die erste Stufe, und eine Leitung 27 zum Rücksetzen des Aufwärtszählers dient dem Rücksetzen aller Stufen auf Null. Die Lade-Torschaltungen 22 enthalten die UND-Glieder mit nachfolgendem Inverter 65 bis 68, von denen jedes ein positives Ausgangssignal liefert, wenn seine beiden Eingangssignale negativ sind. Die Leitung 25 zum Laden des Schiebezählers führt an einen Eingang jedes der UND-Glieder mit nachfolgendem Inverter 65 bis 68, während die Ausgänge der Stufen II bis V mit dem jeweils anderen Eingang verbunden sind.

Der Schiebezähler 24 besteht aus drei Stufen, deren jede ein Flip-

flop ist. Selbstverständlich können mehr Stufen vorgesehen werden.! Das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 ist mit einem Eingang; der Dividierschaltung 14 verbunden _f deren andere Eingangssignale ] das Ausgangssignal des UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 65 ! und das Signal auf der Leitung 23 zum Rücksetzen des Schiebezäh- ι lers bilden. Der ersten Stufe des Schiebezählers 24 wird das Aus- ; gangssignal der Dividierschaltung 14 und des UND-Gliedes mit : nachfolgendem Inverter 66 zugeführt. Die Stufe II des Schieberegisters 24 erhält als Eingangssignale die AusgangsSignaIe der Stufe I und des UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 67 und ■ gibt ihr Ausgangssignal an die Stufe III weiter. Das andere Eingangssignal der Stufe III des Schiebezählers 24 ist das Ausgangssignal des UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 68, und das Ausgangssignal dieser Stufe wird über die Leitung 41 dem Setzeingang der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 zugeführt. Die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 wird durch ein Ausgangssignal des Schiebezählers auf der Leitung 41 und PC gesetzt und wird rückgesetzt durch ein Signal auf der Leitung 31 zum Rücksetzen der Schiebe- und Daten-Verriegelungsschaltung. Der Setz-Ausgang der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 ist mit dem ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 über die Leitung 21, mit dem UND-Glied 28, mit der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 und dem Serien-Parallel-Umsetzer 34 verbunden. Der Rücksetz-Ausgang der Schiebe-Ver-

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riegelungsschaltung 26 ist über die Leitung 35 mit einem Eingang ^: des UND-Gliedes 30 verbunden. Die Eingangsleitung für das UND-iGlied 30 ist die Leitung 33 und sein Ausgangssignal erscheint auf ■ der Leitung 37, um die Daten-'Verriegelungsschaltung 32 zu setzen.

j Die Daten-Verriegelungsschaltung 32 wird rückgesetzt durch ein Signal auf der Leitung 31 zum Rücksetzen der Schiebe- und Daten-Verriegelungsschaltung und ihr Setz-Ausgang 43 führt zum Serien-Parallel-Umsetzer 34. Die Eingangssignale für das UND-Glied 28 sind die Setz-Ausgangssignale der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 auf der Leitung 21 und das Signal auf der Leitung 33, Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 28 gelangt über die Leitung 19 zu dem ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 16.

Die Dividierschaltung 14 ist eine Schaltung, die durch drei dividiert und für jeweils drei Taktimpulse oder Signalübergänge, die auf der Leitung 11 erscheinen und das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 passieren, einen Impuls in die erste Stufe des Schiebezählers 24 liefert. Die verschiedenen dargestellten Zähler, Verriegelungsschaltungen, UND-Glieder, ODER-Glieder, Register für die Serien-Parallel-Umsetzung, Former und Wandler sind leicht j verfügbare, gut bekannte Bauteile,

Ein vom Verschiebezähler 24 gelieferter und auf der Leitung 41 erscheinender übertrag setzt die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26, die durch ein Ausgangssignal auf der Leitung 31 zum Rücksetzen der Schiebe- und Daten-Verriegelungsschaltungen rückgesetzt wird, j Das Setz-Ausgangssignal der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 wird dem UND-Glied 28 zugeführt, dem ODER-Glied mit nachfolgen- ; dem Inverter 18 und der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 ^: und dem Serien-Parallel-Umsetzer 34, um dessen Inhalt zu verschie-; ben. Wenn die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 niclvt gesetzt ist,j bildet das Ausgangssignal auf der Leitung 35 das eine Eingangssignal für das UND-Glied 30, dessen anderes Eingangssignal das auf der Leitung 33 erscheinende Signal ist. Das Ausgangssignal

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des UND-Gliedes 30 setzt die Daten-Verriegelungsschaltung 32, die durch einen Impuls auf der Leitung 31 zurückgesetzt wird. Der Inhalt der Daten-Verriegelungsschaltung 32 wird beim Erscheinen eines Ausgangsimpulses der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 auf der Leitung 21 in den Serien-Parallel-Umsetzer 34 übertragen.

Beim Betrieb liefert das Erscheinen eines Taktimpulses auf der Leitung 13 zeitlich nacheinander Ausgangssignale auf den Leitungen 23, 25, 27 und 31. Ein Signal auf der Leitung 23 setzt zuerst den Schiebezähler 24 auf Null rück. Dann veranlaßt das Signal auf der Leitung 25 das übertragen des Einerkomplementes des Inhalts des Aufwärtszähler 20 zu dem Schiebezähler 24 über die Lade-Torschaltungen 22. Der Aufwärtszähler 20 wird dann durch ein Signal auf der Leitung 27 auf Null rückgesetzt. Schließlich werden die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 und die Daten-Verriegelungsschaltung 32 durch ein Signal auf der Leitung 31 zurückgesetzt.

Wenn die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 gesetzt ist, ist das Potential auf der Leitung 21 positiv woöurch das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 das Weiterleiten von Impulsen des Oszillators 10 zu der Dividierschaltung 14 blockiert. Wenn umgekehrt die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 rückgesetzt ist, ist das Potential auf der Leitung 21 niedrig, wodurch die Ausgangssignale des Oszillators 10 über das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 zu der Dividierschaltung 14 gelangen können.

Wenn die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 gesetzt ist und das Potential auf der Leitung 33 hoch ist, blockiert ein Signal auf der Leitung 19 das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 16 und verhindert dadurch das Fortschaltungen des AufwärtsZählers 20 durch den Oszillator 10. Wenn umgekehrt das UND-Glied 28 nicht durchschaltet, dann leitet das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 16 Impulse des Oszillators 10 weiter, um den Aufwärtszähler 20 weiterzuschalten.

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Der Aufwärtszähler 20 zählt aufwärts, um einen Zählerstand zuerhalten, der die zwischen zwei auf der Leitung 13 auftretenden benachbarten Taktimpulsen verstrichene Zeit darstellt. Während dieser Zeit wird der Schiebezähler 24 durch den Oszillator 10 über die Dividierschaltung 14 mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben als die Stufen III, IV und V des AufwärtsZählers 20,

um auf der Leitung 41 ein Signal zu erhalten, das die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 nach einer Zeit setzt, die etwa 75 % der Zeit entspricht, die zwischen den auf der Leitung 13 erscheinenden vorhergehenden benachbarten Taktimpulsen verstrichen ist. Wenn vor einem Signal auf der Leitung 41 ein Impuls auf der Leitung 33 erscheint liefert das UND-Glied 30 einen Setzimpuls auf der Leitung 37, durch den die Daten-Verriegelungsschaltung 32 gesetzt wird. Wenn jedoch vor dem Setzen der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 kein Datenimpuls auf der Leitung 33 erscheint, bleibt die Daten-Verriegelungsschaltung 32 rückgesetzt. In jedem Fall veranlaßt nach dem Empfang eines Ausgangssignales des Schiebezählers 24, durch den die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 gesetzt wird, der Verschiebeimpuls auf der Leitung 21 das Schieberegister 34 des Serien-Parallelumsetzers, eine Ver-I Schiebung vorzunehmen und in seine niedrigste Stelle den Inhalt der Datenverriegelungsschaltung 32 zu laden.

Das UND-Glied 28 stellt den Beginn des nächsten Taktimpulses fest und verhindert das Zählen des AufwärtsZählers 20 für die Dauer des Signals auf der Leitung 33. Dies verursacht das Komplementieren und Laden des Inhalts der Stufen III bis V des AufwärtsZählers 20 in den Schiebezähler 24, das Laden des Inhaltes der Stufe II des Aufwärtszählers 20 in die Dividierschaltung 14 und das Rücksetzen der Schaltungen 20, 22 und 24 auf Null.

Es folgt eine genauere Beschreibung der Arbeitsweise des Aufwärtszählers 20, der Lade-Verriegelungsschaltungen 22, der durch drei dividierenden Schaltung 14 und des Schiebezählers 24. Beim Auftre-

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ten eines Impulses auf der Leitung 23 werden die durch drei dividierende Schaltung 14 und jede Stufe des Schiebezählers 24 auf Null gesetzt. Beim Erscheinen eines Impulses auf der Leitung 25 j werden die Inhalte der Stufen III, IV und V des AufwärtsZählers 20 invertiert und in die Stufen I, II und III des Schiebezählers ; 24 geladen. Durch das Fallenlassen der Inhalte der Stufe I und II des Aufwärtszählers 20 wird das in diesem Zähler entwickelte Zählergebnis durch vier dividiert, bevor es invertiert und zum Schiebet zähler 24 übertragen wird. Wenn für den Augenblick die Arbeite- ; weise des UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 65 außer Acht ge- ) lassen wird, welches das Komplement der zweiten Stufe des Auf- ι

wärtszählers 20 zu der durch drei dividierenden Schaltung 14 über-ί trägt, ist ersichtlich, daß bei einer großen Anzahl von Stufen in \ jedem der Zähler 20 und 24 die Stufen I, II und III des Schiebezählers 24 mit größerer Geschwindigkeit fortgeschaltet werden als die Stufen III, IV und V des AufwärtsZählers 20, Daher erscheint ein überlauf auf der Leitung 41 zu einem Zeitpunkt, der auf einen Taktimpuls auf der Leitung 13 folgt, der etwa 75 % der Zeit entspricht, die zwischen diesem Taktimpuls und dem nächsten vorausgegangenen Taktimpuls auf der Leitung 13 entspricht. Für eine endliche Anzahl von Stufen in dem Aufwärtszähler 20 und dem Schiebezähler 24 dient die Arbeitsweise des UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 65, das das Komplement der zweiten Stufe des Aufwärtszählers 20 in die durch drei dividierende Schaltung 14 lädt, dazu, dieses 75 % Verhältnis besser anzunähern. Für eine genügend große Anzahl von Stufen wird dieses Verhältnis jedoch genügend genau angenähert ohne das UND-Glied mit nachfolgendem Inverter 65 und das Einstellen der durch drei dividierenden Schaltung 14 auf den invertierten Inhalt der zweiten Stufe des AufwärtsZählers 20. Natürlich wird eine andere kleinere Abweichung von einer vollkommenen 75 % Beziehung eingeführt durch das Verhindern der Weiterleitung der Oszillatorimpulse auf der Leitung 11 über die ODER-Glieder mit nachfolgendem Inverter 16 und 18, während die Zähler 20 und 24 gelöscht und gesetzt werden. Jedoch ist in der Praxis diese Abweichung von einem absoluten Verhältnis nicht störend.

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,Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 2 eine genaue Beschreibung der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 gegeben. Das Ausgangssignal des Oszillators 10, das auf der Leitung 11 erscheint, wird dem UND-Glied 59 zugeführt. Die rohen Takt-ι und Datenimpulse des Wandlers 15 und des Formers 12 auf der Leitung 13 werden dem UND-Glied .60 und dem EXCLUSIV ODER-Glied 62 zugeführt. Das Setz-Ausgangssignal der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26, das auf der Leitung 21 erscheint, wird den UND-Gliedern 23, 25, 27 und 31 zugeführt. Die Eingangssignale für das ODER-Glied 58 sind "Stromversorgung rückgesetzt" und "Photozelle nicht (p£)", die anzeigen, daß eine magnetische oder optische Karte für die Abfühlung durch den Wandler 15 nicht vorhanden ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 58 setzt die Nichtbeachtungs-Verrie- j gelungsschaltung 57 rück, deren Setzausgang mit dem UND-Glied 59 i iund deren JRu.cksetzausga.ng mit dem UND-Glied 60, dem ODER-Glied 64 ' !und dem Setzeingang des Flipflop 55 verbunden ist. Die Ausgänge i !der UND-Glieder 59 und 60 sind mit einem ODER-Glied 80 verbunden,

dessen Ausgangssignal das Flipflop 51 umschaltet, Der Ausgang des '■ JFlipflop 51 ist mit einem UND-Glied 71 und einem Umschalt-Flipflop I

52 verbunden. Der Ausgang des Flipflop 52 ist mit den UND-Glie- j dem 71, 72, 73, 74, 75 und dem Kippeingang des Flipflop 53 ver- ' bunden. Der Ausgang des Flipflop 53 ist mit dem Kippeingang des ! Flipflop 54 _r den UND-Gliedern 73 und 75 und über den Inverter 76

mit den UND-Gliedern 72 und 74 verbunden. Der Ausgang des Flipflop 54 ist mit dem Kippeingang des Flipflop 55, den UND-Gliedern j 74 und 75 und über den Inverter 77 mit den UND-Gliedern 73 und 72 : {verbunden. Der Ausgang des Flipflop 55 ist mit dem EXCLUSIV ODER-

¹Glied 62 verbunden, dessen Ausgang zum ODER-Glied 64 rückgekoppelt; ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 64 wird durch den In- ; verter 79 invertiert und dem ODER-Glied 81 zugeführt, dessen anderem Eingang das Signal PZ zugeführt wird. Der Ausgang des ODER- , Gliedes 81 ist mit den Rücksetzeingängen der Flipflops 51, 52, ;

53 und 54 verbunden.

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Im folgenden wird die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 2 beschrieben. Wenn die Stromversorgung rückgesetzt ist oder kein Dokument die Linse bedeckt und das ODER-Glied 58 durchschaltet, wird die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 rückgesetzt gehalten. Damit sperrt das UND-Glied 59 und verhindert das Weiterlei-t ten von Impulsen des Oszillators 10 und das UND-Glied 60 wird durchgeschaltet und erlaubt die Weiterleitung der rohen Takt- und Datenimpulse. Wenn die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 rückgesetzt ist, erscheint ein positiver Impuls an einem Eingancr des ODER-Gliedes 64. Da die Leitung 33 auch zum ODER-Glied 64 führt, dessen Ausgangssignal invertiert wird, erscheint ein Signal am Ausgang des ODER-Gliedes 81, um die Flipflops 51 bis 54 nur dann rückzusetzen, wenn die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung gesetzt ist und kein Signal auf der Leitung 33 vorhanden ist oder wenn das Signal PZ~ positiv ist.

Wenn daher die Stromversorgung rückgesetzt ist, wird der Zähler 50, der aus den Flipflops 51 bis 55 besteht, weder gesetzt noch rückgesetzt gehalten und zählt daher. Solange jedoch eine Karte nicht unter dem Wandler 15 ist, so daß die Linse der Photozelle nicht bedeckt ist und das Signal PZ^ positiv ist, werden die Zählerstufen 51 bis 54 rückgesetzt und Zählerstufe 55 gesetzt gehalten. Nachdem eine Karte unter dem Lesekopf abgefühlt wird und das Signal PZ negativ wird, müssen fünf oder sechs Zustandänderungen auf der Leitung 13 auftreten, (um das Weiterleiten anfänglicher übergänge mit schlechter Qualität zu ermöglichen), bevor die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 gesetzt wird durch ein Ausgangssignal des UND-Gliedes 71. Dies wird erreicht durch Kippen der Flipflops 51 und 52 über das UND-Glied 60 unter Steuerung von Impulsen auf der Leitung 33 für rohe Takt- und Datenim- \ pulse. Dies tritt insoweit ein als die Nichtbeachtungs-Verriege- ; lungsschaltung 57 rückgesetzt ist und dadurch das UND-Glied 60 > durchschaltet und das UND-Glied 59 sperrt. Es sei angenommen, daß ; das Potential auf der Leitung 13 niedrig ist und das Flipflop

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kippt (d. h., seinen Zustand ändert) bei positiven Übergängen. Wenn das Potential der Leitung 13 ansteigt, wird es durch das UND-Glied 60 weitergeleitet, um das Flipflop 51 zu kippen. Der zweite (oder negative) Übergang auf der Leitung 13 hat keine Wirkung, Der dritte übergang auf der Leitung 13 (positiv) kippt das Flipflop 51 in den Aus- und das Flipflop 52 in den Einzustand. Der vierte übergang auf der Leitung 13 wird nicht beachtet. Der fünfte Übergang auf der Leitung 13 kippt das Flipflop 51 ein ,während das Flipflop 52 ein bleibt. Diese Bedingung wird in dem UND-Glied 71 decodiert, um die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschalitung 57 zu setzen. Dadurch wird das UND-Glied 60 gesperrt und jdas UND-Glied 59 durchgeschaltet. Wenn das Potential des Rücksetzjausgangs der Verriegelungsschaltung 57 negativ wird und das Flipjflop 51 auf positive übergänge hin kippt, dann befindet sich die Leitung 13 für rohe Takt- und Datenimpulse in einem positiven Zustand. Daher ist das Ausgangssignal des EXCLUSIV ODER-Gliedes 62 negativ und das Potential der Leitung 33 ebenfalls, so daß !beide Eingangssignale für das ODER-Glied 64 negativ sind und ;das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 81 positiv ist, um die Flipflops 51 bis 54 rückzusetzen.

Der nächste auf Leitung 13 auftretende negative übergang sperrt das ODER-Glied 81_f um das Rücksetzen der Flipflops 51 bis 54 zu beenden und ihnen zu erlauben, mit den Impulsen des Oszillators 10 zu kippen, wenn das UND-Glied 59 durchgeschaltet und das UND-Glied 60 durch die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 gesperrt wird.

Der Oszillator 10 kippt nun den Zähler 50, bis das Flipflop 55 in den Auszustand gekippt wird, da es nicht durch die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 gesetzt gehalten wird. Das Flipflop 55 kippt in den Auszustand während das Potential der Leitung 13 noch negativ ist, da der Oszillator 10 Taktimpulse viel schneller erzeugt als der Frequenz der rohen Takt- und Datenimpulse

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entspricht. Da das Flipflop 55 sich im Äus-Zustand befindet und das Potential der Leitung 13 niedrig ist, sperrt das EXCLUSIV ODER-Glied 62 und bewirkt das Rücksetzen der Flipflops 51 bis 54.

Der Zähler 50 arbeitet mit jedem Signal auf der Leitung 13. Wenn jedoch die Decodierlogik 72 bis 77 bei einem Datenübergang gesperrt wird, da das Potential der Ausgangsleitung 21 der Schiebe-Verriegelungsschaltung niedrig ist, werden Steuersignale auf den Leitungen 23 bis 31 nur für die Taktimpulse auf der Leitung 13 erzeugt,

Das Signal auf der Leitung 33 jedoch erscheint bei jedem auf der Leitung 13 stattfindenden Übergang (siehe Fig. 3), d. h. das ; Flipflop 55 kippt jetzt sechszehn Oszillatorimpulse nach dem letzten übergang in den rohen Takt- und Datenimpulsen, Dadurch wird das , Potential auf der Leitung 33 negativ, das bei jedem übergang ;

auf der Leitung 13 positiv wird. j

Daher durchläuft der Zähler 50 seinen Zyklus für jeden Wechsel j des Zustandes auf der Leitung 13 mit einer Geschwindigkeit, die durch die Frequenz des Oszillators 11 bestimmt wird, nachdem die ; ersten fünf oder sechs Anfangsimpulse auf der Leitung 13 nicht be-

achtet wurden. Die UND-Glieder 72 bis 75 in Verbindung mit den Invertern 76 und 77 decodieren den Zustand der Flipflops 51 bis ' 54, vorausgesetzt,daß die Schiebe-Verriegelungsschaltung sich im Ein-Zustand befindet und ein Signal auf der Leitung 21 vor- ' handen ist, um auf der Leitung 23 ein Signal zum Rücksetzen des Schiebezählers, auf der Leitung 25 ein Signal zum Laden des Schiebezählers, auf der Leitung 27 ein Signal zum Rücksetzen des Aufwärtszählers und auf der Leitung 31 ein Signal zum Rücksetzen der Schiebe- und Daten-Verriegelungsschaltung zu erzeugen.

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ι .

jWenn in Fig. 1 das Potenial auf der Leitung PZ positiv ist, wird j die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 rückgesetzt gehalten. Da-'her wird der erste Übergang auf der Leitung 13 nachdem die Nichtibeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 gesetzt ist (siehe Fig. 2) als ein Taktimpuls interpretiert, und es werden Steuersignale auf den Leitungen 23 bis 31 erzeugt. In Fig. 3 sind die Beziehungen ; zwischen den verstärkten Daten des Wandlers 15, den geformten Da- · ten auf der Leitung 13, dem Signal auf der Leitung 33, den Steuer-;

! Signalen auf den Leitungen 23, 25, 27 und 31, dem Ausgangssignal der Schiebe-Verriegelungsschaltung auf der Leitung 35 und dem Ausgangssignal der Daten-Verriegelungsschaltung auf der Leitung dargestellt. Die Schaltung nach der Erfindung liefert das Signal 48 auf der Leitung 35, dessen zeitliche Dauer 75 % der Zeit zwischen den Taktimpulsen Cl und C2 entspricht. Wenn das Potential auf der Leitung 35 f^llt_f wird der Zustand auf der Leitung 43, j der das Ausgangssignal der Daten-Verriegelungsschaltung darstellt, in den Serien-Parallel-ümsetzer 34 verschoben. Während die Schaltung besehrieben wurde in Verbindung mit einer von Hand bewegten !magnetisch codierten Karte, ist es klar das die Daten auf der jKarte in anderer als magnetischer Form codiert werden können, beispielsweise als abwechselnd dunkle und helle Zwischenräume, •auch muß die relative Bewegung zwischen der Karte und dem Wandler nicht durch Antreiben des einen oder des anderen von Hand erhalten werden, sondern kann auch mechanisch oder durch andere Mittel erfolgen. Die Schaltung nach der Erfindung ist dort be-

Isonders nützlich, wo die Relativbeweung weiten Geschwindigkeitsjänderungen unterworfen ist wie in einem mechanischen Gerät geringer Qualität.

In Verbindung mit Fig, 1 ist ein Schiebezähler 24 beschrieben worden. In diesem Ausführungsbeispiel wurde der Schiebezähler 24 mit dem Komplement des Inhaltes des AufwärtsZählers 20 geladen und !dann fortgeschaltet bis zu einem überlauf. Es kann jedoch ein !Abwärtszähler als Schiebezähler 24 vorgesehen werden und dieser !direkt mit dem Inhalt des Aufwärtszählers 20 geladen werden. Ein

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wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß der Zähler 24 kein Zweirichtungszähler zu sein braucht.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Impuls- und Nichtbeachtungs-Schaltung 40 beschrieben worden in Verbindung mit dem Zähler 50. Andere Möglichkeiten zur Erzeugung der Steuerimpulse auf den Leitungen 23 bis 31 in der in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen

Folge sind offensichtlich. Ein Beispiel würde die Verwendung von Verzögerungsleitungen sein.

Vorausgesetzt, daß die Relativbewegung zwischen dem Wandler und der Karte konstant ist, besteht eine direkte Beziehung zwischen dem Abstand und der Zeit und zwischen der Zeit oder dem Abstand zwischen benachbarten Taktimpulsen auf der Leitung 13 und den Inhalten der Zähler 20 und 24, Dies ist eine praktische Annahme_f wenn die Beziehung zwischen benachbarten Paaren von Taktimpulsen auf der Leitung 13 betrachtet werden insoweit als augenblickliche Änderungen in der Geschwindigkeit der Karte im Hinblick auf den Wandler in der Praxis vernachlässigbar sind. Dies braucht natürlich nicht für den gesamten Impulszug zuzutreffen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Schaltung zur Wiedergewinnung von Daten aus einem Daten- und Taktsignale enthaltenden SIgHaIzUg_x in dem der Abstand zweier Taktsignale starken Schwankungen unterworfen ist, gekennzeichnet durch

a) einen ersten Zähler (20, Fig. 1) zur Bestimmung der zwischen benachbarten Taktsignalen verstrichenen Zeit durch Zählen der Impulse eines Oszillators (1O)₁,

b) einen zweiten Zähler (24) , dem über eine Übertragungsvorrichtung (22) ein Teil des Zählerinhaltes des ersten Zählers zuführbar ist zur Erzeugung eines Ausgangssignales beim überlauf des zweiten Zählers,

c) eine Vorrichtung (14)_f die bewirkt, daß die Stufen des zweiten Zählers schneller weitergeschaltet werden als diejenigen des ersten Zählers, deren Inhalt in den zweiten Zähler übertragen wurde,

d) eine Einrichtung (40), die für jeden Wechsel des Signalpegels im geformten Signalzug einen Impuls erzeugt und während dessen Dauer weitere aufeinanderfolgende Impulse zum Rücksetzen des zweiten Zählers, zum übertragen des Zählerinhaltes des ersten Zählers in den den zweiten und zum Rücksetzen von Verriegelungsschaltungen und

e) eine durch das Überlaufsignal des zweiten Zählers gesteuerte erste Verriegelungsschaltung (26), deren einer Ausgang über ein UND-Glied, dessen zweiter Eingang an die für jeden Wechsel des Signalzuges einen Impuls erzeugende Einrichtung angeschlossen ist, mit dem Setz-Eingang einer Daten-Verriegelungsschaltung (43) verbunden ist, deren Ausgang an einen Serien-Parallel-Umsetzer (34) angeschlossen ist, dessen Schiebe-Eingang mit dem zweiten Ausgang der ersten Verriegelungsschaltung verbunden ist.

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2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungsvorrichtung aus UND-Gliedern mit nachfolgenden Invertern (65, 66, 67, 68) aufgebaut ist.
3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler ein Abwärtszähler ist.
4. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler ein Aufwärtszähler ist.

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