DE2457435C3 - Schaltung zur Wiedergewinnung von Daten aus einem Daten- und Taktsignale enthaltenden Signalzug - Google Patents
Schaltung zur Wiedergewinnung von Daten aus einem Daten- und Taktsignale enthaltenden SignalzugInfo
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- DE2457435C3 DE2457435C3 DE2457435A DE2457435A DE2457435C3 DE 2457435 C3 DE2457435 C3 DE 2457435C3 DE 2457435 A DE2457435 A DE 2457435A DE 2457435 A DE2457435 A DE 2457435A DE 2457435 C3 DE2457435 C3 DE 2457435C3
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das 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; J. 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 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 Datensignals vor dem nächsten Taktimpuls in dem zu decodierenden Signalzug festzustellen. Solche
analogen Detektorächaltungen sind aufwendig und verhältnismäßig unzuverlässig.
Ein Beispiel für die digitalen Schaltungen zur Decodierung eines Doppelfrequenzcodes ist die in der
Offenlegungsschrift 23 43 472 beschriebene Schaltung. Diese Schaltung erfordert die Verwendung einer
Vergleichsschaltung zum Vergleich der Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden 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 Vsrgleic» des Ausgangssignals
eines Periodendetektors und enthält eine äquivalente Analogschaltung, die auf den Entladeperioden
einer monostabilen Kippschaltung basiert, die durch eine Reihe 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 werden drei Zähler benutzt. Während jeder Taktperiode werden zwei Zähler vorwärts geschaltet durch einen gemeinsamen
Bei einer anderen bekannten Schaltung ist eine selbst anpassende Synchronisierschaltung vorgesehen zur Decodierung von F/2F codierten Daten mit variabler Frequenz. In dieser Schaltung werden drei Zähler benutzt. Während jeder Taktperiode werden zwei Zähler vorwärts geschaltet durch einen gemeinsamen
so Oszillator, wobei der zweite Zähler für eine vorgegebene Anzahl von Fortschalteimpulsen für den ersten
Zahler 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, 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 veränderlicher Geschwindigkeit anfallenden
Datensignalen erfordert die Decodierschaltung komplizierte analoge Komponenten, Vergleichsschaltungen
oder Zweirichtungszähler.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine billige, sehr zuverlässige Decodierschaltung anzugeben, bei der die Anzahl und die Kompliziertheit der Komponenten bedeutend verringert ist und die in einem billigen, handbetriebenen Kartenleser untergebracht
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine billige, sehr zuverlässige Decodierschaltung anzugeben, bei der die Anzahl und die Kompliziertheit der Komponenten bedeutend verringert ist und die in einem billigen, handbetriebenen Kartenleser untergebracht
werden kann, wie er in Datenendejnrichtungen für im Einzelhandel, 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
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in
Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, von denen zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der Datentrennschaltung,
F i g. 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 F i g. 1 und
F i g. 2 zeigt
Die in F i g. 1 dargestellten Hauptbestandteile der Schaltung enthalten eine Impuls- und Nichtbeachtungssehaliung
40, die in Verbindung mit Fig.2 näher
beschrieben ist Diese Schaltung dient dazu, dne Reihe
von Taktimpulsen 44, 45, 46 und 47, die in Fig.3 dargestellt sind, zu 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 Torschaltungen 22 unter
der Steuerung des Oszillators 10 und der Dividierschaltung 14, um einen Zählerstand zu erzeugen, der dem
zeitlichen Abstand der Taktimpulse in dem Signalzug 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.
Im folgenden wird die F i g. 1 genauer beschrieben. Der Wandler 15 liefert ein Lesesignal von beispielsweise
einer magnetisch oder optisch codierten Karte oder einem Band, welches Lesesignal verstärkt wird, um das
in F i g. 3 dargestellte Ausgangssignal des Wandlers zu liefern, das der Formerschaltung 12 zugeführt wird, die
das in F i g. 3 dargestellte Signal über die Leitung 13 der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 zuführt. Das
Ausgangssignal einer internen Taktgeber- oder Oszillatorschaltung 10 wird über die Leitungen 11 der Impuls-
und Nichtbeachtungsschaltung 40 und den ODER-Gliedern mit nachfolgendem Inverter 16 und 18 geführt.
Das Ausgangssignal der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 zum Rücksetzen des Schiebezählers
24 wird über die Leitung 23 diesem und der Dividierschaltung 14 zugeführt. Das Ausgangssignal der
Impuls- und Nichtbeachtungsschnltung 40 zum Laden des Schiebezählers wird über die Leitung 25 den
Lade-Torschaltungen 22 zugeführt. Das Ausgangssignal der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 zum
Rücksetzen des Aufwärtszählers 20 wird über die Leitung 27 diesem zugeführt Die Ausgangssignale der
Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 zum Rücksetzen der Schiebe- und Datenverriegelungsschaltungen 26
und 32 wird übet d;3 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 Ober die Leitungen 11 Takttmpulse 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 zeitlichen Abstandes von Taktimpuls zur Taktimpuls. Das ODER-Glied mit
nachfolgendem Inverter 16 speist die erste Stufe, und eine Leitung 27 zum Rücksetzen des Aufwävtszählers
dient dem Rücksetzen aller Stufen auf NuIL 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 eine*.
Der Schiebezähler 24 besteht aus drei Stufen, deren jede ein Flipflop ist Selbstverständlich können mehr
Stufen vorgesehen werden. Das ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 ist mit einem Eingang der
Dividierschaltung 14 verbunden, deren andere Eingangssignale das Ausgangssignal des UND-Gliedes mit
nachfolgendem Inverter 65 und das Signal auf der Leitung 23 zum Rücksetzen des Schbbezählers bilden.
Der ersten Stufe des Schiebezählers 24 wird das Ausgangssignal der Dividierschaltung 14 und des
UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 66 zugeführt Die Stufe II des Schieberegisters 24 erhält als
Eingangssignale die Ausgangssignale 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 Sciiiebe-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
so Nichtbeachtungsschaltung 40 und dem Serien-Parallel-Umsetzer
34 verbunden. Der Rücksetz-Ausgang der Schiebe-Verriegelungssshaltung 26 ist über die Leitung
35 rk sinem Eingang des UND-Gliedes 30 verbunden.
Die Eingangsleitung für das UND-Glied 30 ist die Leitung 33 und sein Ausgangssignal erscheint auf der
Leitung 37, um die Daten-Verriegelungsschaltung 32 zu setzen. 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 Dividierschattung 14 ist eine Schaltung, die durch
drei dividiert und für jeweils drei Taktimpulse oder
Signalübergänge, die auf der Leitung U 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 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.
Das SetzAusgangssignal der Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 wird dem UND-Glied 28 zugeführt, dem
ODER-Glied mit nachfolgendem Inverter 18 und der Impuls- und Nichtbeachtungsschaltung 40 und dem
Serien-Parallel-Umsetzer 34. um dessen Inhalt zu verschieben. Wenn die Schiebe· Verriegelungsschaltung
26 nicht gesetzt ist, 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 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 zurück. Dann veranlaßt das Signal auf der Leitung 25 das Übertragen des Einerkomplementes des Inhalts
des Aufwärtszähler 20 zu dem Schiebezähler 24 über die I.ade-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-Verriegelungsschal-
zurückgesetzt.
Wenn die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26 gesetzt ist. ist das Potential auf der Leitung 21 positiv wodurch js
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 umigekehrt das UND-Glied 28 nicht
durchschaiteu dann leitet das ODER-Glied mit nachfol- eo
gendem Inverter 16 Impulse des Oszillators 10 weiter. um den Aufwänszähler 20 weiterzuschalten.
Der Aufwärtszähler 20 zählt aufwärts, um einen Zählerstand zu erhalten, der d;e zwischen zwei auf der
verstrichene Zeit darsteiii. "Während dieser Zeit wird
der Schiebezähier 24 durch den Oszillator 10 über die
Dividierschahijng 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 Verschiebung vorzunenmen 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 Stuft Il des Aufwärtszählers 20 in die Dividierschaltung 14 und das Rücksetzen der Schaltungen 20, 22 und
24 auf Null.
Es folgt eine genauere BeschreiDung der Arbeitsweise des Aufwärtszählers 20. der Lade-Verriegelungsschaltungen
22. der durch drei dividierenden Schaltung 14 und des Schiebezählers 24. Beim Auftreten 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 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
111 λ λ..r...x_. xui
entwickelte Zählergebnis durch vier dividiert, bevor es
invertiert und zum Schiebezähler 24 übertragen wird. Wenn für den Augenblick die Arbeitsweise des
UND-Gliedes mit nachfolgendem Inverter 65 außer Acht gelassen wird, welches das Komplement der
zweiten Stufe des Aufwärtszählers 20 zu der durch drei dividierender Schaltung 14 überträgt, 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 IH, 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. Jedoc!>
ist in der Praxis diese Abweichung von einem absoluten Verhältnis nicht störend.
Im folgenden wird in Verbindung mit Fig.2 eine
genaue Beschreibung der Impuls- und Nictit'beachtungsschaltung
40 gegeben. Das Ausgangssignal des Oszillators 10, das auf der Leitung 11 erscheint, wird dem
UND-Glied 59 zugeführt. Die rohen Takt- 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 düf ucj" Lciiüng 25 erscheint,
23, 25, 27 und 31 zugeführt. Die Eingangssignale für das ODER-Glied 58 sind »Stromversorgung rückgesetzt«
und »Photozelle nicht (BZ)«, 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 .n
Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung 57 zurück, deren Setzausgang mit dem UND-Glied 59 und deren
Rücksetzausgang mit dem UND-Glied 60, dem ODER-Glied 64 und dem Setzeingang des Flipflop 55
verbunden ist. Die Ausgänge der UND-Glieder 59 und jo 60 sind mit einem ODER-Glied 80 verbunden, dessen
Ausgangssignal das Flipflop 51 umschaltet. Der Ausgang des Flipflop 51 ist mit einem UND-Glied 71
und einem Umschalt-Flipflop 52 verbunden. Der Ausgang des Flipflop 52 ist mit den UND-Gliedern 71,
72, 73, 74, 75 und dem Kippeingang des Flipflop 53 verbunden. Der Ausgang des Flipflop 53 ist mit dem
Kippeingang des Flipflop 54, 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
74 \inii 75 nnH ühpr rlpn Inverter 77 mit den
UND-Gliedern 73 und 72 verbunden. Der Ausgang des Flipflop 55 ist mit dem EXCLUSIV ODER-Glied 62
verbunden, dessen Ausgang zum ODER-Glied 64 rückgekoppelt ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
64 wird durch den Inverter 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.
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 Weiterleiten 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 Eingang 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, 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 Ljnse 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 PZnegativ 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
Datenimpulse. Dies tritt insoweit ein als die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung
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
51 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-Verriegelungsschaltung
57 zu setzen. Dadurch wird das UND-Glied 60 gesperrt und das UND-Glied 59 durchgeschaltet. Wenn das Potential des Rücksetzausgangs
der Verriegelungsschaltung 57 negativ wird und das Flipflop 51 auf positive Übergänge hin kippt, dann
befindet sich die Leitune 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, 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 Fipflop 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 entspricht Da das Flipflop 55 sich im Aus-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 Datenübergarig gesperrt wird, da das Potential
der Ausgangsleitunj; 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 Obergang
(siehe F i g. 3), rl h. dus Flipflop 55 kippt jetzt sechzehn
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.
Daher durchläuft der Zähler 50 seinen Zyklus für jeden Wechsel 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 beachtet 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-Verriegelunijsschaltung sich im Ein-Zustand
befindet und ein Signal auf der Leitung 21 vorhanden 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
j:u erzeugen.
Wenn in F i g. I das Potential auf der Leitung PZ positiv ist, wird die Schiebe-Verriegelungsschaltung 26
rückgesetzt gehalten. Daher wird der erste Übergang auf der Leitung 13 nachdem die Nichtbeachtungs-Verriegelungsschaltung
.'57 gesetzt ist (siehe F i g. 2) als ein Taktimpuls interpretiert, und es werden Steuersignale
auf den Leitungen 23 bis 31 erzeugt. In F i g. 3 sind die Beziehungen zwischen den verstärkten Daten des
Wandlers 15, den geformten Daten auf der Leitung 13, dem Signal auf der Leitung 33. den Steuersignalen auf
den Leitungen 23, 25, 27 und 31, dem Ausgangssignal der Schiebe-Verriegelungsschaltung auf der Leitung 35
und dem Ausgangssignal der Daten-Verriegelungsschaltuiig öüi vjCi Leitung TJ uaigcsiciti. t-/ic onlaiiullg U(XLIl
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 fällt, wird der Zustand auf
der Leitung 43, e'er das Ausgangssignal der Daten-Verriegelungsschaltung
darstellt, in den Serien-Parallel-Umsetzer 34 verschoben. Während die Schaltung
beschrieben wurde in Verbindung mit einer von Hand
Ί bewegten magnetisch codierten Karte, ist es klar das die
Daten auf der Karte 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
ίο 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 besonders nützlich, wo die Relativbewegung weiten Gesehwindigkeitsändeningen unterworfen
ist wie in einem mechanischen Gerät geringer Qualität.
In Verbindung mit Fig. 1 ist ein Schiebezäl.ler 2}
beschrieben worden. In diesem Ausführungsbeispiel wurde der Schiebezahier 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 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 F i g. 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, wenn die Beziehung zwischen benachbarten Paaren von Taktimpulsen auf der Leitung Ic betrachtet
WClUCIl
Geschwindigkeit der Karte im Hinblick auf den Wandler in der Praxis vernachlässigbar sind. Dies
braucht natürlich nicht für den gesamten Impulszug zuzutreffen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Schaltung iw Wiedergewinnung von Daten aus
einem Daten- und Taktsignale enthaltenden Signalzug, in dem der Abstand zweier Taktsignale starken
Schwankungen unterworfen ist, gekennzeichnet
durch
a) einen ersten Zähler (20, F i g. 1) zur Bestimmung
der zwischen benachbarten Taktsignalen verstrichenen Zeit durch Zählen der Impulse eines
Oszillators (10),
b) einen zweiten Zähler (24), dem über eine Übertragungsvorrichtung (22) ein Teil des
Zählerinhalites des ersten Zählers zuführbar ist zur Erzeugung eines Ausgangssignales beim
Oberlauf des zweiten Zählers,
c) eine Vorrichtung (14), 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 Signalpegells 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
zweiten und zum Rücksetzen von Verriegelungsschaltungen und
e) eine durch das Überlaufsignal des zweiten Zählers gesteuerte erstt Verriegelungsschaltung
(26), deren ?iner Ausgang über ein UND-Glied, dessen zweite 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.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung aus
UND-Gliedern mit nachfolgenden lnvertern (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.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US428582A US3859510A (en) | 1973-12-26 | 1973-12-26 | Data separation circuitry for reading information from a moving support |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2457435A1 DE2457435A1 (de) | 1975-07-10 |
| DE2457435B2 DE2457435B2 (de) | 1981-03-26 |
| DE2457435C3 true DE2457435C3 (de) | 1981-12-03 |
Family
ID=23699526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2457435A Expired DE2457435C3 (de) | 1973-12-26 | 1974-12-05 | Schaltung zur Wiedergewinnung von Daten aus einem Daten- und Taktsignale enthaltenden Signalzug |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3859510A (de) |
| JP (1) | JPS547563B2 (de) |
| CA (1) | CA1013034A (de) |
| DE (1) | DE2457435C3 (de) |
| FR (1) | FR2256595B1 (de) |
| GB (1) | GB1447127A (de) |
| IT (1) | IT1027655B (de) |
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| GB1447127A (en) | 1976-08-25 |
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| JPS5099113A (de) | 1975-08-06 |
| FR2256595B1 (de) | 1976-10-22 |
| DE2457435B2 (de) | 1981-03-26 |
| DE2457435A1 (de) | 1975-07-10 |
| IT1027655B (it) | 1978-12-20 |
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