DE2607848C2 - Method and apparatus for storing a two-valued digital signal - Google Patents
Method and apparatus for storing a two-valued digital signalInfo
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Description
bemessen ist, wobei / die durchschnittliche Anzahl der informativen Gruppen eines zu speichernden Signals und s die Anzahl der Signalelemente je Gruppe bedeuten.is measured, where / is the average number of informative groups of a signal to be stored and s is the number of signal elements per group.
4. Speichereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Erfassen und Auswerten der Anzahl (b) der in den Signalspeicher (6) eingeschriebenen Gruppen eine Zähl- und Vergleichsschaltung (40) enthält, die ein erstes Steuersignal abgibt, sobald während des Schreibens die Bedingung4. Memory device according to claim 3, characterized in that it contains a counting and comparison circuit (40) which emits a first control signal as soon as during writing, for detecting and evaluating the number (b) of the groups written in the signal memory (6) the condition
B/s - b = 0 B / s - b = 0
erfüllt ist, und daß durch das erste Steuersignal die Schreibschaltung (25, 27,20) so beeinflußbar ist, daß alle danach eintreffenden Gruppen des Signals unabhängig von ihrem Informationsgehalt wie redundante Gruppen gespeichert werden.is fulfilled, and that the write circuit (25, 27, 20) can be influenced by the first control signal so that all groups of the signal arriving after that regardless of their information content such as redundant groups are saved.
5. Speichereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Erfassen und Auswerten der Anzahl (b) der in den Signalspeicher (6) eingeschriebenen Gruppen und der Anzahl (m)aWer in den Steuerspeicher (7) eingeschriebenen Binärwerte eine Zähl- und Auswerteschaltung (40) enthält, die ein zweites Ausgangssignal abgibt, sobald während des Schreibens die Bedingung5. Memory device according to claim 4, characterized in that it has a counting and evaluation circuit for detecting and evaluating the number (b) of groups written into the signal memory (6) and the number (m) aWer of binary values written into the control memory (7) (40), which emits a second output signal as soon as the condition is met during writing
M - m = B/s - b M - m = B / s - b
erfüllt ist, und daß durch das zweite Steuersignal die Schreibschaltung (26,27, 20) so beeinflußbar ist, daß alle danach eintreffenden Gruppen des Signals unabhängig von ihrem Informationsgehalt wie informative Gruppen gespeichert werden.is fulfilled, and that the write circuit (26,27, 20) can be influenced by the second control signal so that all groups of the signal arriving after that regardless of their information content such as informative groups are saved.
6. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalspeicher (6) und der Steuerspeicher (7) als Schiebespeicher ausgebildet sind.6. Memory device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the signal memory (6) and the control store (7) are designed as sliding stores.
Die Erfindung bezieht sich auf das Speichern eines zweiwertigen digitalen Signals, bei dem in regelloser zeitlicher Verteilung Signalelemente mit dem einen Binärwert in wesentlich geringerer Anzahl auftreten als solche mit dem anderen Binärwert.The invention relates to the storage of a two-valued digital signal in which in random temporal distribution signal elements with a binary value occur in a significantly smaller number than those with the other binary value.
Aufgrund dieser Häufigkeitsverteilung ist ein solches Signal redundant. Es besteht deshalb die Möglichkeit, durch geeignete Kodierung hieraus ein Signal mit geringerer Redundanz abzuleiten, der weiteren Verarbeitung wie z. B. der Übertragung oder der Zwischenspeicherung das kodierte Signal zugrunde zu legen und danach durch Dekodierung wieder das ursprüngliche Signal zu gewinnen. Hierfür sind bereits verschiedene Verfahren bzw. Einrichtungen bekanntgeworden.Because of this frequency distribution, such a signal is redundant. There is therefore the possibility to derive a signal with less redundancy from this by means of suitable coding, for further processing such as B. to base the transmission or the buffering of the coded signal and then recover the original signal by decoding. There are already different ones for this Process or facilities become known.
Beispielsweise besteht ein aus der DT-PS 12 96 182 ekanntes Verfahren darin, daß das zu übertragende ader zu speichernde Signal in Gruppen von jeweils Bleicher Anzahl von Signalelementen (Bits) unterteilt wird und die Gruppen entsprechend ihrem Informa- : tionsgehalt in zweierlei Weise weiterbehandelt werden: Truppen in denen der erste und der zweite Binärwert vorkommen, werden unter Voransetzung einer »1« in Her ursprünglichen Form übertragen; bei Gruppen, in denen nur der zweite Binärwert vorkommt, wird die ι Anzahl der unmittelbar aufeinanderfolgenden gleichen Truppen gezählt und an ihrer Stelle unter Voransetzung einer »0« eine Gruppe übertrag«*, die als Binärzahl die genannte Anzahl angibt.For example, a method known from DT-PS 12 96 182 consists in the fact that the data to be transmitted The signal to be stored is divided into groups, each with a greater number of signal elements (bits) and the groups are treated in two ways according to their information content: Troops in which the first and second binary values occur are assigned a "1" in Transferred from original form; in groups in which only the second binary value occurs, the ι Number of immediately successive equal troops counted and in their place with advance a "0" carry a group "*, which specifies the specified number as a binary number.
Die für die Durchführung des bekannten Verfahrens erforderlichen Kodier- und Dekodierschaltungen sind verhältnismäßig kompliziert. Außerdem Findet eine Redundanzverminderung nur bezüglich solcher Abschnitte des Signals statt, in denen über mehrere Gruppen hinweg ausschließlich Signalelemente mit dem zweiten Binärwert vorhanden sind, nicht jedoch bei der Bleichen Schaltung auch bezüglich solcher, ebenfalls redundanter Abschnitte, in denen ausschließlich der erste Binärwert auftritt.The coding and decoding circuits required to carry out the known method are relatively complicated. In addition, there is a reduction in redundancy only with regard to such sections of the signal, in which only signal elements with the second binary value are present, but not in the case of the bleaching circuit also with regard to such, likewise redundant sections in which only the first binary value occurs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Speichern eines zweiwertigen digitalen Sienals mit den eingangs genannten Eigenschaften zu schaffen zu dessen Durchführung ein geringerer technischer Aufwand erforderlich ist und bei welchem die angestrebte Redundanzverminderung bezüglich beider Binärwerte in gleichem Maße eintritt.The invention is based on the object of a method for storing a two-valued digital To create a work with the properties mentioned at the beginning, a lesser one to implement it technical effort is required and in which the desired reduction in redundancy with regard to both binary values occur to the same extent.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das 7U komprimierende Signal zunächst in Gruppen von jeweils gleicher Anzahl von Signalelementen unterteilt. Zur Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt jedoch die Weiterbehandlung der Gruppen entsprechend ihrem Informationsgehalt in anderer Weise, nämlich entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan spruchsIn the method according to the invention, too, the 7U compressing signal is initially in groups of each divided by the same number of signal elements. To solve the problem, however, takes place Further treatment of the groups according to their information content in a different way, namely accordingly the characterizing features of the patent claim
gemäßen Einrichtung zum Speichern und zyklisch wiederholten Ausgeben eines Signals mit vorgegebener Anzahl von Gruppen dar; undaccording device for storing and cyclically repeated output of a signal with a predetermined Number of groups; and
F i g. 5 zeigt in einem Flußdiagramm den Ablauf des Schreibvorgangs bei dem Ausführungsbeispiel derF i g. FIG. 5 shows in a flow chart the sequence of the writing process in the embodiment of FIG
'Anhand der F i g. 1 und 3 sei zunächst der kodierende Schreibvorgang des erfindungsgemäßen Verfahrens'Based on the F i g. 1 and 3 are initially the coding Writing process of the method according to the invention
erläutert. , .explained. ,.
Das in F i g. 3 dargestellte Binärsignal wird, wie an sich bekannt, in Gruppen von je sSignalelementen (Bits) unterteilt, von denen in der Zeichnung die mit 1. bis 14·. bezeichneten Gruppen dargestellt sind. Gemäß Fig. 1 besteht der erste Verfahrensschritt darin, die jeweils nächste Gruppe auf das Auftreten zumindest eines Signalelements zu prüfen, dessen Binärwert von jenem des vorangegangenen Signalelements abweicht, bine derartige Gruppe wird im folgenden als informative Gruppe, eine Gruppe ohne ein solches Signalelement als redundante Gruppe bezeichnet. . .The in Fig. 3 shown binary signal is, as on known, in groups of signal elements (bits) divided, of which in the drawing those with 1. to 14 ·. designated groups are shown. According to FIG. 1, the first process step consists in each of the next group to check for the occurrence of at least one signal element whose binary value is different from that of the previous signal element differs, bine Such a group is hereinafter referred to as an informative group, a group without such a signal element as called redundant group. . .
Liegt eine informative Gruppe vor, so wird sie in den als Signalspeicher bezeichneten ersten Speicher eingeschrieben und außerdem wird in den als Steuerspeicher bezeichneten zweiten Speicher eine »1« geschrieben. 1st die betreffende Gruppe nicht informativ (sondern redundant), so wird lediglich in den Steuerspe.cher eine »0« geschrieben. Danach wird die nächste GruppeIf there is an informative group, it will be in the as a signal memory is written to the first memory and is also used as a control memory a "1" is written in the second memory designated. If the group in question is not informative (but redundant), only a "0" is written in the control memory. After that, the next group
geprüft usw. . ,checked etc. ,
Nach der oben gegebenen Definition sind somit nichtAccording to the definition given above are therefore not
nur die 1., 4., 7. und 13. Gruppe, sondern auch die 9., IU.only the 1st, 4th, 7th and 13th group, but also the 9th, IU.
und 14 Gruppe informative Gruppen; und zwarand 14 group informative groups; in fact
deshalb, weil auch bei den letztgenannten der Binarwertbecause the binary value also applies to the latter
eines Signalelements (nämlich hier des jeweils erstenof a signal element (namely the first in each case here
Signalelements) von jenem des vorangegangenenSignal element) from that of the previous one
Signalelements (nämlich des letzten Signalelements de.Signal element (namely the last signal element de.
vorigen Gruppe) abweicht.previous group).
Ebenso sind unter Beachtung der gegebenen Definition nicht nur die 2., 3.. 8.. 11. und 12. Gruppe redundante Gruppen, sondern auch die 5. und 6. Gruppe, derenLikewise, taking into account the definition given not only the 2nd, 3rd .. 8th .. 11th and 12th group redundant Groups, but also the 5th and 6th group, their
iruchs 1. uruppcii, suuucm au>.·· v.... ^. _iruchs 1. uruppcii, suuucm au >. ·· v .... ^. _
Die durch die Anwendung des erfindungsgemäßen 40 sämtliche Signalelemente den Binärwert »1« aufweisen •-■•--ι j„_ unA-,^_ ,,„λ nptrmirnlere geschieht gemäß den Fig. I und 3 diThe 40 all signal elements by the application of the invention the binary value "1" have • - ■ • --ι j "_ u n A -, ^ _ ,," λ nptrmirnlere occurs according to Figs 3 and I d i.
Verfahrens erzielbare Vereinfachung der Kodier- und der Dekodierschaltung erklärt sich unter anderem daraus, daß es mit zwei in unterschiedlicher Weise benutzten Speichern arbeitet, und zwar derart, daß diese Speicher sowohl beim Schreibvorgang als auch beim Lesevorgang als wesentlicher Teil der Kodier- bzw. Dekodierschaltung wirksam sind.The simplification of the coding and decoding circuit that can be achieved by the method is explained, among other things from the fact that it works with two memories used in different ways, namely in such a way that these Memory both during the writing process and during the reading process as an essential part of the coding and / or coding process. Decoding circuit are effective.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Speichereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens, derenThe invention also relates to a memory device for performing the method, whose
■ .Ii. _.» ,.« Or*l^r>-,£»n riot· ■ .Ii. _. » ,. «Or * l ^ r> -, £» n riot ·
Demzufolge geschieht gemäß den Fig. 1 und 3 die kodierende Speicherung der 14 Gruppen in der Weise, daß die 1., 4., 7., 9., 10., 13. und 14. Gruppe in den Signalspeicher geschrieben werden und außerdem in Zuordnung zu diesen Gruppen in den Steuerspeicher jeweils eine »1« geschrieben wird. Dagegen wird anstelle der 2., 3., 5., 6., 8., 11. und 12. Gruppe lediglich eine »0« in den Steuerspeicher geschrieben. Aus Fig.3 ist zu erkennen, daß die Information desAccordingly, according to FIGS. 1 and 3, the coding storage of the 14 groups takes place in such a way that that the 1st, 4th, 7th, 9th, 10th, 13th and 14th groups are written to the signal memory and also to Assignment to these groups in the control memory each time a »1« is written. Against it will instead of the 2nd, 3rd, 5th, 6th, 8th, 11th and 12th groups only a "0" is written into the control memory. From Figure 3 it can be seen that the information of the
einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, deren nu:> rig.j ^1 tu „..*■ , device for carrying out the procedure, whose nu:> rig.j ^ 1 tu ".. * ■,
Merkmale und weitere Ausgestaltungen im Rahmen der 50 dargestellten Signals nunmehr in Form von 7 GruppenFeatures and further refinements in the context of the signal shown in FIG. 50 now in the form of 7 groups
u "^ ' A°" «"»in»rf»n im SiznalsDcicher und 14 Bit im Steuerspeicher kodiert u "^ ' A °" """" encoded in "rf" n in the size memory and 14 bits in the control memory
Erfindung im Patentanspruch 2 bzw. den weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet sind.Invention are characterized in claim 2 or the further subclaims.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 stellt in einem Flußdiagramm den Ablauf des kodierenden Schreibvorgangs beim Speichern eines digitalen Signals nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dar, undFig. 1 shows in a flow chart the sequence of the coding write process when storing a digital signal according to the inventive method, and
Fig.2 zeigt in gleicher Darstellung den Ablauf des2 shows the sequence of the
dekodierenden Lesevorgangs;decoding read;
F i g. 3 verdeutlicht in einem Diagramm den kodierenden Schreibvorgang anhand eines Beispiels, wobei die erste Zeile den zeitlichen Verlauf eines Signals, die zweite Zeile den entsprechenden Inhalt des zweiten Speichers (Steuerspeichers) und die dritte Zeile den entsprechenden Inhalt des ersten Speichers (Signalspcichers) zeigt;F i g. 3 illustrates in a diagram the encoding write process using an example, wherein the first line the temporal course of a signal, the second line the corresponding content of the second Memory (control memory) and the third line the corresponding content of the first memory (signal memory) indicates;
P i σ 4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs-P i σ 4 represents an embodiment of an inventive
aargesiemcii oigums uum,·.. _ aargesiemcii oigums uum, · .. _
im Signalspcicher und 14 Bit im Steuerspeicher kodiert ist.encoded in the signal memory and 14 bits in the control memory is.
Die Verfahrensschritte beim dekodierenden Lesen ergeben sich aus F i g. 2 in Verbindung mit F i g. 3. AusThe procedural steps in decoding reading result from FIG. 2 in connection with F i g. 3. Off
F i g. 2 ist zu ersehen, daß der Lesevorgang durch die im Steuerspeicher aufeinanderfolgenden Binärwerte gesteuert wird. Ist der Binärwert des nächsten Steuerbits eine »1«, so wird die nächste auszugebende Gruppe dadurch erhalten, daß sie aus dem SignalspeicherF i g. 2 it can be seen that the reading process is controlled by the successive binary values in the control store will. If the binary value of the next control bit is "1", the next group to be output will be obtained by taking it from the latch
gelesen wird. Ist der Binärwort des nächsten Steuerbits dagegen eine »0«, dann wird die nächste auszugebende Gruppe dadurch erhalten, daß s Bit (beim Ausführungsbeispiel 8 Bit) mit bisheriger Wertigkeit ausgegeben werden, also mit dem gleichen Binärwert, den das letzteis read. If, on the other hand, the binary word of the next control bit is a "0", then the next group to be output is obtained by outputting s bits (in the exemplary embodiment 8 bits) with the previous value, i.e. with the same binary value as the last one
('S Signalelement der zuvor ausgegebenen Gruppe aufweist. ('S has signal element of the group previously output.
Anhand der F iig. 3 ist leicht zu ersehen, daß auf diese Weise aus den in den beiden Speichern enthaltenenUsing the Fig. 3 it is easy to see that on this Way from those contained in the two stores
Informationen wieder das ursprüngliche Signal gewonnen wird:Information recovered from the original signal:
Da in Zuordnung zur 1. Gruppe der Steuerspeicher eine »1« enthält, wird die 1. Gruppe aus dem Signalspeicher gelesen. In Zuordnung zur zweiten und zur 3. Gruppe enthält der Signalspeicher je eine »0«, weshalb diese beiden Gruppen durch Ausgeben von jeweils 8 Bit mit dem Binärwert »0« erhalten werden, usw.Since the control memory contains a »1« in the assignment to the 1st group, the 1st group becomes the State RAM read. In assignment to the second and third group, the signal memory contains a »0« each, which is why these two groups are obtained by outputting 8 bits each with the binary value "0", etc.
F i g. 4 bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Speichern und zyklisch wiederholten Ausgeben eines Signals mit einer vorgegebenen Anzahl von Signalelementen bzw. aus solchen bestehenden Gruppen. Es ist vorausgesetzt, daß es sich um ein mit einem Bit-Takt synchronisiertes Signal handelt. Solche Signale liegen beispielsweise bei der elektronischen Bildabtastung vor.F i g. 4 relates to an embodiment of a means for storing and cyclically repeating Outputting a signal with a predetermined number of signal elements or consisting of such elements Groups. It is assumed that the signal is synchronized with a bit clock. Such Signals are present, for example, in electronic image scanning.
Außer dem Bit-Takt, über Eingang 1, wird der Speichereinrichtung über den Eingang 2 ein Gruppen-Takt zugeführt, dessen Periode — entsprechend einer Anzahl von wiederum s = 8 Bit je Gruppe — jeweils 8 Impulse des Bit-Takts umfaßt. Über Eingang 3 wird ein einer »1« entsprechendes Schicibanfangssignal zugeführt. Mit 4 ist der Signalcingang und mit 5 der Ausgang für das zyklisch wiederholte gespeicherte Signal bezeichnet.In addition to the bit clock, via input 1, the memory device is fed a group clock via input 2, the period of which - corresponding to a number of s = 8 bits per group - comprises 8 pulses of the bit clock. A Schicib start signal corresponding to a "1" is fed via input 3. 4 denotes the signal input and 5 denotes the output for the cyclically repeated stored signal.
Der Signalspeichcr 6 und der Stcucrspcicher 7 sind als Sehiebcspcicher ausgebildet, an deren Ausgang (rechts) der Binärwert des jeweils in der letzten Stufe befindlichen Signalclements auftritt bzw. abnehmbar ist. Die Anzahl M der Speicherplätze des Sleuerspeichcrs 7 entspricht der vorgesehenen Gesamtanzahl der Gruppen des Signals, während die Anzahl ßdcr Speicherplätze des Signalspcichcrs 6 etwa gemäß der BeziehungThe signal memory 6 and the Stcucrspcicher 7 are as Sehiebcspcicher formed, at the output (right) of the binary value of each in the last stage located Signalclements occurs or is removable. The number M of storage locations in the sleuersave 7 corresponds to the intended total number of groups of the signal, while the number ßdcr storage locations of the signal memory 6 approximately according to the relationship
ti = s · l/M ti = s * l / M
bemessen ist. Hierbei ist /die durchschnittliche Anzahl der informativen Gruppen eines zu speichernden Signals, die bei einem zweiwertigen Bildabtastsigniil im allgemeinen wesentlich kleiner ist als die Gesamtzahl der Gruppen.is sized. Here / is the average number of informative groups of one to be saved Signal which in the case of a two-valued image scanning signal im is generally much smaller than the total number of groups.
Der Hingang des Signalspeichers 6 kiinn über ein ODER-Glied 8 und zwei UND-Glieder 9 und 10 wahlweise mit der von einem Hingangsregisier 11 kommenden Signalleitung 12 (Betriebszustand »Schreiben«) oder mit dem eigenen Ausgang 5 (Betriebs/ustund »Lesen«) verbunden werden. Der Eingang des Steuerspeicher* 7 ist über ein ODER-Glied 13 uivd zwei UND-Glieder 14 und IS wahlweise mit der Schreibteilerlcimng 16 (»Schreiben«) oder mit dem Ausgang des Speichers (»Lesen«) verbindbar. The input of the signal memory 6 can be accessed via an OR element 8 and two AND elements 9 and 10, either with the signal line 12 coming from an input register 11 (operating state "write") or with its own output 5 (operating state and "read") get connected. The input of the control memory * 7 can be connected via an OR element 13 and two AND elements 14 and IS either to the writing part 16 ("write") or to the output of the memory ("read").
Die Umschaltung von »Schreiben« auf »Lesen« und umgekehrt erfolgt durch ein ÄS-Flip-Flop 17,.dessen komplementäre Ausgange über die Leitung 18 »Schreiben« mit den UND-Gliedern 9 und 14 und über die Leitung 19 »Lesen« mil den UND-Gliedern 10 und 13 verbunden sind. Der eine Eingang des Flip-Flops 17 ist mit dem Eingang 3 verbunden, so daß ein dort eintreffendes Schrclbunfungsslgnal das Flip-Flop 11 in die den Betriebszustand »Schreiben« bewirkende Schaltstellung bringt. Die Rückstellung entsprechend dem Betriebs/ustund »Lesen« wird weiter unten beschrieben werden.The switchover from "writing" to "reading" and vice versa is carried out by an AES flip-flop 17, Complementary outputs via line 18 "write" with AND gates 9 and 14 and via the Line 19 "read" with the AND gates 10 and 13 are connected. The one input of the flip-flop 17 is connected to input 3 so that one there incoming Schrclbunfungsslgnal the flip-flop 11 in which brings the switch position causing the "Write" operating state. The provision accordingly The operating mode and "reading" will be described further below.
Dtis Register 11 ist ebenfalls ein Sehiebcspcicher. Es hat s - 8 Speicherplätze und dient zur vorläufigen Speicherung jeder eintreffenden Gruppe von Signalelementcn des vom Flitgung 4 /ugefUhrton Signals. Sein Takteingang ist mit dem Bit-Takt (Eingang 1) verbunden. Register 11 is also a viewing memory. It has s - 8 memory locations and is used for the preliminary storage of each incoming group of signal elements of the signal given by the Flitgung. Its clock input is connected to the bit clock (input 1).
Der Bit-Takt kann über ein UND-Glied 20 auch an den Takteingang des Signalspeichers 6 gelangen, sofern am anderen Eingang des UND-Gliedes 20 eine »1« anliegt. Das ist im Betriebszustand »Schreiben« dann der Fall, wenn die Schreibsteuerleitung 16 — unter den weiter unten erläuterten Voraussetzungen — eine »1« führt. Die in das Register 11 eingelaufene Gruppe wirdThe bit clock can also reach the clock input of the signal memory 6 via an AND element 20, if at the other input of the AND element 20 a "1" is present. This is then in the »Write« operating state the case when the write control line 16 - under the conditions explained below - a "1" leads. The group entered into register 11 is
ίο dann, während sie bit-weise aus dem Register herausgeschoben und durch die nächste Gruppe ersetzt wird, mit dem gleichen Takt vom Signalspeicher 6 übernommen. Führt hingegen die Schreibsteuerleitung 16 eine »0«, so ist das UND-Glied 20 gesperrt. Am Signalspeicher 6 wirkt kein Schicbeiakt und die aus dem Register U herausgeschobene Gruppe wird deshalb nicht übernommen.ίο then while it is bit-wise out of the register is pushed out and replaced by the next group, with the same clock from the signal memory 6 accepted. If, on the other hand, the write control line 16 carries a “0”, the AND element 20 is blocked. At the Signal memory 6 does not act and the group shifted out of register U is therefore not taken over.
Zum Prüfen der aufeinanderfolgend in das Register 11 einlaufenden Gruppen, ob es sich um informative oder redundante Gruppen handelt, dient beim Ausführungsbeispiel eine Prüfschaltung, die aus einem Exklusiv-ODER-Glied 21 und einem fiS-Flip-Flop 22 besteht. Die beiden Eingänge des Exklusiv-ODER-Gliedes 21 sind mit dem Eingang der ersten und dem Eingang derTo check the groups that enter the register 11 one after the other whether they are informative or redundant groups, in the exemplary embodiment a test circuit consisting of an exclusive OR element is used 21 and a fiS flip-flop 22. The two inputs of the exclusive OR gate 21 are connected to the input of the first and the input of the
a? zweiten Stufe des Registers 11 verbunden. Am Ausgang des Gliedes 21 tritt deshalb jeweils dann eine »I« auf, wenn die Binärwerte der an den genannten Eingängen anliegenden, aufeinanderfolgenden Signalclcmcnte voneinander abweichen, und eine »0«, wenn sie übereinstimmen. Das Signal des Exklusiv-ODER-Gliedcs 21 setzt über den einen Eingang den Ausgang 23 des Flip-Flops 22 auf »1«. Die Beschränkung dieses Zustancles auf den zeitlichen Bereich der betreffenden Gruppe erfolgt dadurch, daß das Flip-Flop 22 jeweils durch den am anderen Eingang wirksamen nächsten Impuls des Gruppcnlaktcs riickgeseizt wird.a? second stage of the register 11 connected. At the exit of the element 21 therefore occurs in each case an "I" when the binary values of the at the named inputs adjacent, successive signal clcmc could deviate from each other, and a "0" if they to match. The signal of the exclusive OR gate 21 sets the output 23 of the flip-flop 22 to "1" via one input. The limitation of this Statuses on the time range of the group in question are made by flip-flop 22 in each case is retracted by the next pulse of the group lactate effective at the other input.
Zum leichteren Verständnis des folgenden denke· man sich die zwischen den Schallungspunkten 23 und 24 liegenden Verknilpfungsglieder 25 und 26 zunächsiTo make the following easier to understand, think of the one between the sounding points 23 and 24 lying Verknilpfungsglieder 25 and 26 first
4» durch eine einfache Vcrbindimgsleiuing ersei/t. Der Ausgang des Flip· Flops 22 wäre dann mit dem Vorbereitungseingang des AM-'lip-Flops 27 unmittelbar verbunden.4 »by a simple connection. the The output of the flip-flop 22 would then be direct to the preparation input of the AM-'lip-flop 27 connected.
Der Takleingiing des Flip-Flops 27 isi mit dein Gruppentakt verbunden. Dieses Flip-Flop hut die Aufgabe, den Zustand des Flip-Flops 22 jeweils am Ende der betreffenden (inippe /u übernehmen und ihn für du· Dimer der jeweils nächsten Periode des (iruppciiliikls uti seinem mit der Schreibsteuerleitung lh verbundenenThe tackling of the flip-flop 27 is linked to your group clock. This flip-flop has the task of taking over the state of the flip-flop 22 at the end of the respective (inippe / u and changing it for the next period of the (iruppciiliikls uti its connected to the write control line lh
Das Flip-Flop 28 hut die Aufgabe, den Gruppentuki um jeweils eine Bii-Takt-Pcriodc verzögert an Takteingang des Stcuerspeichors 7 wirksam werden zi lassen, damit eine Änderung des Signulzustundcs auf dci The task of the flip-flop 28 is to allow the group tuki to become effective at the clock input of the control memory 7, delayed each time by a bi-clock pulse, so that a change in the signal state to dci
den Stcucrspcicher übernommen wird. Zu diesenthe memory is taken over. To this
fto der FI g. 4 hat demnach bezüglich des Schreibvorgungci folgende Wirkungsweise:fto the FI g. 4 has accordingly with regard to the writing process ci following mode of action:
Vom Eingang 4 wird das zu speichernde, bereits mi dem Bit-Takt synchronisierte Signal bitweise in da Register Il eingespeichert. Wenn zu IrgendeinenFrom input 4 the to be saved, already mi the bit clock synchronized signal is stored bit by bit in the register II. If to any
f'5 Zeitpunkt innerhalb einer Perlode η des Gruppentnkt zwischen aufeinanderfolgenden Signalelomenten de Eingangssignals ein Wechsel des Binärwortes stuttfin det. wird über das Exclusiv-ODER-Gllcd 21 für dif'5 point in time within a perlode η of the group event between successive signal elements de input signal a change of the binary word stuttfin det. is via the Exclusive-OR-Gllcd 21 for di
restliche Dauer dieser Periode das Flip-Flop 22 gesetzt. Dessen Zustand wird mit dem Beginn der Periode η ·+- 1 und für deren Dauer durch das Flip-Flop 27 übernommen, so daß während dieser nächsten Periode die Schreibsteuerleitung 16 eine »1« führt. Diese »1« bewirkt einerseits, wie oben schon erläutert, über das UND-Glied 20 die Übernahme der betreffenden Gruppe aus dem Register 11 in den Signalspeicher 6. Andererseits liegt sie auch am Eingang des Steuerspeichers 7 an und wird deshalb mit dem verzögerten Gruppentakt in diesen eingeschrieben. Dieser Vorgang entspricht somit dem linken Zweig des Flußdiagramms der Fig. 1 und der Speicherung beispielsweise der 4. Gruppe in F ig. 3.the remaining duration of this period the flip-flop 22 is set. Its state is taken over by the flip-flop 27 at the beginning of the period η · + - 1 and for its duration, so that the write control line 16 carries a "1" during this next period. As already explained above, this "1" causes the relevant group to be transferred from the register 11 to the signal memory 6 via the AND element 20 this inscribed. This process thus corresponds to the left branch of the flowchart in FIG. 1 and the storage, for example, of the 4th group in FIG. 3.
Wenn hingegen während der betrachteten, einer is Gruppe des Eingangssignals entsprechenden Periode des Gruppentakts kein Wechsel des Binärwertes zwischen aufeinanderfolgenden Signalelementen stattfindet, behält der Ausgang des vom Gruppentakt zurückgesetzten Flip-Flops 22 seine »0«, die vom Flip-Flop 27 für die Dauer der nächsten Periode des Gruppensignals übernommen wird und damit auch an der Schreibsteuerleitung 16, am Eingang des Steuerspeichers 7 und am einen Eingang des UND-Gliedes 20 anliegt. Diese »0« wird mit dem verzögerten Gruppentaki in Zuordnung zu der betreffenden Gruppe in den Stcuerspeicher 7 übernommen. Die Gruppe selbst wird jedoch durch den Signalspeicher 6 nicht aus Register 11 übernommen, da an diesem wegen des gesperrten UND-Gliedes 20 kein Schiebetakt wirksam ist. Der Schreibvorgang für die betreffende, redundante Gruppe entspricht damit dem rechten Zweig der F i g. 1 und der Speicherung beispielsweise der 2. oder der 5. Gruppe gemäß F i g. 3.If, on the other hand, during the observed, one is Group of the input signal corresponding period of the group clock no change of the binary value takes place between successive signal elements, the output of the group clock retains reset flip-flops 22 have their "0", which the flip-flop 27 for the duration of the next period of the Group signal is accepted and thus also on the write control line 16, at the input of the control memory 7 and at one input of the AND element 20 is applied. This "0" becomes with the delayed group Taki transferred to the control memory 7 in association with the relevant group. The group itself will however, not taken over from register 11 by the signal memory 6 because it is blocked because of the AND gate 20 is no shift clock is effective. The write process for the relevant redundant group thus corresponds to the right branch of FIG. 1 and storing, for example, the 2nd or 5th group according to FIG. 3.
Zur Vervollständigung der Speichereinrichtung der .is 1- i g. 4 und in weiterer Ausgestaltung der F.rfindung sind zwischen die Schaltungspunkte 2J und 24 ein UND-Glied 25 sowie ein ODER-Glied 26 eingefügt, über deren zweiten Eingang die Steuerung des Schreibvurgungs in der in Fig. 5 dargestellten Weise beeinl'luüi .)o werden kann. Diese Beeinflussung erfolgt durch Ausgangssignale einer ZiIhI- und VergleichsschaltungTo complete the .is storage facility 1- i g. 4 and in a further embodiment of the invention between the circuit points 2J and 24 an AND gate 25 and an OR gate 26 inserted, the control of the writing vurging via the second input in the manner shown in FIG. 5.) o can be. This influence takes place through the output signals of a ZiIhI and comparison circuit
40, und es soll zunächst deren spezielle Ausgestaltung beim Ausführungsbeispiel beschrieben werden.40, and their special configuration in the exemplary embodiment will first be described.
Die ZiIhI- und Vergleichsschaltung 40 der F i g. 4 .\f, enthält einen als fr-Zähler bezeichneten ersten ZählerThe ZiIhI and comparison circuit 40 of FIG . 4. \ F, contains a first counter called the fr counter
41, einen als /»-Zähler bezeichneten /weiten Zahler 42 und einen Vergleicher 4.3, der weiter unten genannte Ausgangswerte der beiden Zähler miteinander vergleicht, ν41, a / wide counter 42 called a / »counter and a comparator 4.3, which compares the output values of the two counters mentioned below, ν
Der b-Ztthler 41 dient zum Erfassen und Auswerten der Anzahl baer in den Sigmilspcichcr 6 eingeschriebenen Gruppen des zu speichernden Signals. Das entsprechende Signal wird Ihm von einem UND-Glied 44 zugeführt, dessen Eingang mit dem Ausgang des Flip-Flops 28 (verzögerter Gruppen-Takt) und mit der Schreibsteuerleitung 16 verbunden ist. Der Gruppen- tnkt gelangt somit jeweils nur dann an den i>-Z«hler 4t, wenn die Schreibsteuerleitung eine »1« führt, was auch die Bedingung für das Einschreiben einer Gruppe in den (10 Signalspeicher 6 ist. Die Anzahl b wird jedoch nicht additiv, sondern subtraktiv gezahlt. Vor jedem neuen Schreibvorgung, d. h„ zu Beginn jedes zu speichernden Signals, wird der fc-Ztthler durch dns um Eingang 3 eintreffende Schrcibanfungssignal In der Weise nor- ft.t tnlcrt, daß er mit der Zahl B/s geladen wird. The b-counter 41 is used to record and evaluate the number of groups of the signal to be stored that are written into the signal memory 6. The corresponding signal is fed to it by an AND element 44, the input of which is connected to the output of the flip-flop 28 (delayed group clock) and to the write control line 16. The group tnkt thus only arrives at the i> counter 4t when the write control line carries a "1", which is also the condition for writing a group into the (10 signal memory 6. The number b , however, becomes not additively, but subtractively. Before each new write operation, i.e. at the beginning of each signal to be stored, the fc counter is triggered by the writing request signal arriving at input 3 in such a way that it is connected to the number B / s is loaded.
B/s entspricht der Anzahl der im Signulspcichcr b speicherbiiren Gruppen. Im b-Ztlhlcr 41 wird demnach der Wert B/s - b gebildet, welcher der noch verfügbaren »Gruppen-Kapazität« des Signalspeichers 6 entspricht. Er wird dem einen Eingang des Vergleichers 43 zugeführt. An einem weiteren Ausgang gibt der ö-Zähler 41 als Steuersignal »Schreibsperre« eine »1« an einen dem UND-Glied 25 vorgeschalteten Inverter 29, sobald B / s corresponds to the number of groups stored in the signal memory b. The value B / s - b , which corresponds to the still available “group capacity” of the signal memory 6, is accordingly formed in the b-counter 41. It is fed to one input of the comparator 43. At a further output, the δ counter 41 sends a “1” as a control signal “write lock” to an inverter 29 connected upstream of the AND element 25 as soon as
B/s - b = 0 B / s - b = 0
geworden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 25 führt von diesem Zeitpunkt ab unabhängig vom Schaltzustand des Flip-Flops 22 eine »0«, die mit dem nächsten Gruppen-Takt auch an der Schreibsteuerleitung 16 anliegt.has become. From this point in time, the output of the AND element 25 is independent of the switching state of the flip-flop 22 a "0", which is also sent to the write control line 16 with the next group clock is applied.
Der m-Zähler 42 dient zum Erfassen und Auswerten der Anzahl /7) aller in den Steuers.peicher eingeschriebenen Binärwertc. Sein Eingang ist hierzu mit dem Gruppentaki verbunden. Der Zähler wird zu Beginn jedes Schreibvorgangs durch das Schreibanfangssignal in der Weise normiert, daß er mit der Zahl M, entsprechend der Gesamtzahl der Speicherplätze im Stcuerspeicher 7 geladen wird. Im /»-Zähler 42 wird der Wert M — m gebildet, welcher der jeweils noch verfügbaren Anzahl von Speicherplätzen im Steuerspeicher 7 entspricht. Er wird dem anderen Eingang des Vcrgleichcrs 43 zugeführt. An einem weiteren Ausgang gibt der n;-Zähler42eine »1« an das Flip-Flop 17, sobald M -m = 0 geworden ist. Das Flip-Flop gelangt dadurch in seine den Betriebszustand »Lesen« bewirkende Schallstellung, in der eine »I« an der Leitung 19 anliegt. Dieser Betriebszustand wird weiter unten näher erläutert werden.The m-counter 42 is used to record and evaluate the number / 7) of all binary values written into the control memory. For this purpose, its entrance is connected to the group tent. At the beginning of each write operation, the counter is normalized by the write start signal in such a way that it is loaded with the number M, corresponding to the total number of storage locations in the control memory 7. The value M - m is formed in the / »counter 42, which corresponds to the number of memory locations still available in the control memory 7. It is fed to the other input of the comparator 43. At a further output, the n; counter 42 outputs a "1" to the flip-flop 17 as soon as M -m = 0 . As a result, the flip-flop reaches its sound position causing the “reading” operating state, in which an “I” is applied to the line 19. This operating state will be explained in more detail below.
Wenn B/s — b = M — m wird, gibt der Vergleichet" 43 als Steuersignal »Diuierschroibcn« eine »1« an den /weiten Eingang des ODER-Gliedes 26. Ab diesem Zeitpunkt führt der Ausgang des ODER-Gliedes unabhängig vom Schaltzustand des Flip-Flops 22 und des /'-Zählers 41 eine »1«, die mit dem nächsten Gruppen-Takt auch an der Sehreibsieuerleitung 16 anliegt,When B / s - b = M - m , the comparator "43 sends a" 1 "as the control signal" Diuierschroibcn "to the / wide input of the OR element 26. From this point in time the output of the OR element is independent of the switching state of the flip-flop 22 and the / 'counter 41 a "1", which is also applied to the Sehreibsieuerleitung 16 with the next group clock,
In Abwandlung der bereits beschriebenen Arbeitsweise im Betriebszustand »Schreiben« ergibt sich für die vollständige Speichereinrichtung der F ig. 4, unter Berücksichtigung der Ausgangssignale der Zähl- und Vergleichsschaltung 40, das folgende Betriebsverhulten beim Schreiben:In a modification of the working method already described in the "Write" operating state, the complete memory device is shown in FIG. 4, under Taking into account the output signals of the counting and comparing circuit 40, the following operating mishap while writing:
Ein am Eingang 3 eintreffendes Sehreibunl'angssignnl lädt den /'-Zähler 41 mit dem Anfnngsweri H/s. den Hi-Zahler 42 mit dem Anl'angswert M und bringt du1· IΊιρ-1'lop 17 in die dem Betriebszustand »Schreiben« einsprechend« Suluillsicllung. Ab diesem Zeitpunki findet zunächst der anhand der F i g. I und J grundsätzlich und anhand der Fig.4 bereits In einzelnen erläuterte normale Schreibvorgang statt:A Sehreibunl'angssignnl arriving at input 3 loads the / 'counter 41 with the initial value H / s. the Hi counter 42 with the initial value M and brings you 1 · IΊιρ-1'lop 17 to the "write" corresponding "Suluillicllung". From this point in time, the first step based on FIG. I and J in principle and with the aid of FIG. 4, the normal writing process already explained in detail instead:
Beim Eintreffen einer informativen Gruppe in Register 11 wird durch das Exklusiv-ODER-Glied 21 und das Flip-Flop 22 über das UND-Glied 23 und dm ODER-Glied 26 un den Eingang des Flip-Flops 27 eint »I« gegeben, mit der Folge, daß während der ganzci nächsten Periode des Gruppentaktes die Schroibsteucr leitung 16 eine »I« führt, die betroffende Gruppe In dct Sigmtlspeichcr 6 übernommen wird und In dci Stcuerspeicher 7 eine »1« gespeichert wird. Ii Zuordnung zu einer redundanten Gruppe führt dii Schrcibsteuerleitung 16 eine »0«, und nur diese wird In Stcuerspeicher 7 gespeichert.When an informative group arrives in register 11, the exclusive OR element 21 and the flip-flop 22 via the AND gate 23 and the OR gate 26 and the input of the flip-flop 27 unites "I" given, with the result that during the whole ci In the next period of the group clock, the Schroib control line 16 carries an "I", the group concerned In dct Sigmtlspeichcr 6 is taken over and In dci Control memory 7 a "1" is stored. Ii assignment to a redundant group leads to dii Script control line 16 has a "0", and only this becomes In Control memory 7 saved.
Wenn ein Slgnul mit einer Ubcrdurchschnittllcl großen Anzahl b von Informativen Gruppen /If a slgnul with an above average large number b of informative groups /
/(Kl (M/M / (Kl (M / M
speichern ist, wird aufgrund der erläuterten Bemessung der Anzahl der Speicherplätze B im Signalspeicher 6 und M im Steuerspeicher 7 der Signalspeicher 6 bereits voll sein, wenn der Steuerspeichcr 7 noch eine Anzahl freier Speicherplätze aufweist. Im Interesse einer möglichst einfachen Leseschaltung für die zyklische Ausgabe des Signals ist jedoch vorgesehen, daß mit dem Ende des Signals beide Speicher voll sind. Das wird mit Hilfe des Ausgangssignals des b-Zählers 41 erreicht:is stored, the signal memory 6 will already be full if the control memory 7 still has a number of free memory locations due to the explained dimensioning of the number of memory locations B in the signal memory 6 and M in the control memory 7. In the interest of the simplest possible read circuit for the cyclical output of the signal, provision is made for both memories to be full at the end of the signal. This is achieved with the help of the output signal of the b-counter 41:
Sobald nämlich B/s - b = 0 geworden ist, gibt der b-Zähler als Signal »Schreibsperre« eine »1« an den Inverter 29, so daß am Ausgang des UND-Gliedes 25 und danach über das ODER-Glied 26 und das Flip-Flop 27 auch an der Schreibsteuerleitung 16 eine »0« anliegt. Alle danach eintreffenden Gruppen werden deshalb unabhängig von ihrem Informationsgehalt gemäß Fig. 5 wie redundante Gruppen gespeichert, bis der Steuerspeicher 7 mit Nullen aufgefüllt ist. Bei den besonders interessierenden Anwendungsfällen ist die hiermit verbundene Formatbeschneidung des Signals nicht störend. Sobald dann M - m = 0 wird, d. h. auch der Steuerspeicher 7 voll ist, gibt der m-Zähler 42 ein Signal an das Flip-Flop 17, welches dieses auf »Lesen« umschaltet. Damit werden die UND-Glieder 9 und 14 gesperrt, so daß ein Einschreiben nicht mehr möglich ist.As soon as B / s - b = 0, the b counter sends a "1" to the inverter 29 as the signal "write lock", so that at the output of the AND element 25 and then via the OR element 26 and the Flip-flop 27 also has a “0” on write control line 16. All groups that arrive thereafter are therefore stored as redundant groups, regardless of their information content, according to FIG. 5, until the control memory 7 is filled with zeros. In the cases of particular interest, the associated format clipping of the signal is not disruptive. As soon as M - m = 0, ie the control store 7 is also full, the m counter 42 sends a signal to the flip-flop 17, which switches it to "read". The AND gates 9 and 14 are blocked so that writing is no longer possible.
Wenn hingegen ein Sig.ial zu speichern ist, bei dem die Anzahl b der informativen Gruppen unter dem Druchschnitt liegt, wurden zum Zeitpunkt des Signalendes der Steuerspeichcr 7 voll sein (Λ7 - m = 0) und der Signalspeicher 6 noch eine Anzahl leerer Plät/c aufweisen. Das wird mit Hilfe eines Ausgungssignals des Vergleichers 43 vermieden:If, on the other hand, a signal is to be stored in which the number b of the informative groups is below the average, the control memory 7 would be full (Λ7 - m = 0) and the signal memory 6 still had a number of empty spaces at the time of the end of the signal. c have. This is avoided with the aid of an output signal from the comparator 43:
Sobald die Anzahl der noch freien Speicherplätze (B/s - b) des Signalspeichers 6, bezogen auf Gruppen, und (Λ/ - m) des Steuerspeichers 7 gleich groß geworden ist, gibt der Vergleicher 43 als Signal »Dauerschreiben« eine »1« an das ODER-Glied 26, so daß an dessen Ausgang und dann über das Flip-Flop 27 an der Schreibsteuerleitung 16 dauernd eine »1« anliegt.As soon as the number of free memory locations (B / s - b) of the signal memory 6, based on groups, and (Λ / - m) of the control memory 7 has become the same, the comparator 43 outputs a "1" as the "Continuous writing" signal. to the OR gate 26, so that a "1" is constantly present at its output and then via the flip-flop 27 on the write control line 16.
Alle ab diesem Zeitpunkt eintreffenden Gruppen des Signals werden deshalb unabhängig von ihrem Informationsgehalt gemäß Fig. 5 wie informative Gruppen im Signalspeicher gespeichert. Bei M — m — 0 wird das Flip-Flop 17 wieder selbsttätig auf »Lesen« umgeschaltet. All groups of the signal arriving from this point in time are therefore stored in the signal memory like informative groups, regardless of their information content according to FIG. 5. At M - m - 0 the flip-flop 17 is automatically switched back to "read".
Im Betriebszustand »Lesen« sind die Eingänge der beiden Speicher 6 und 7 über die UND-Glieder 10 bzw. 15 mit dem jeweiligen Ausgang verbunden. Der Inhalt des Steuerspeichers 7 wird mit dem nach wie vor am Takteingang wirksamen Gruppen-Takt gleichmäßig zyklisch verschoben. Am Takteingang des Signalspeichers hingegen liegt über das UND-Glied 20 nur dann der Bit-Takt an, wenn am Ausgang (= Eingang) des Steuerspeichers 7 eine »I« auftritt. Am Ausgang 5 des Signalspeichers 6 ist dann die betreffende Gruppe abgreifbar. Wenn es sich dabei z. B. um die I.Gruppe der Fig.3 handelt, ist deren letztes, am Ausgang des Signalspeichers auftretendes Signalelement eine »0«. In diesem Zustand bleibt der Signalspeicher 6 während der nächsten und der übernächsten Periode des Gruppen-Taktes, also für die Dauer von s Bit, stehen, da dann gemäß Fig.3 am Ausgang des Steuerspeichers 7 entsprechend der 2. und der 3. Gruppe des Signals eine »0« steht und deshalb am Signalspeicher 7 keirIn the "Read" operating state, the inputs of the two memories 6 and 7 are via the AND gates 10 and 15 connected to the respective output. The content of the control memory 7 is still with the Clock input effective group clock shifted evenly and cyclically. At the clock input of the signal memory on the other hand, the bit clock is only present via the AND element 20 when the output (= input) of the Control memory 7 an "I" occurs. The relevant group is then at the output 5 of the signal memory 6 tapped. If it is z. B. is the I. group of Fig. 3, is the last, at the output of the Signal element occurring in the signal memory is a »0«. In this state, the signal memory 6 remains during the next and the next but one period of the group clock, i.e. for the duration of s bits, there then according to Figure 3 at the output of the control memory 7 corresponding to the 2nd and 3rd group of the signal a "0" is displayed and is therefore not available in the signal memory 7
}o Taktsignal wirksam wird. } o clock signal takes effect.
Der erfindungsgemäßc Lesevorgang gemäß Fig. 7 wird somit auf einfachste Weise dadurch erreicht, dal: der Bit-Takt für den Signalspeicher 6 über da; UND-Glied 20 entsprechend dem Ausgangssignal de;The reading process according to the invention according to FIG. 7 is thus achieved in the simplest manner in that: the bit clock for the signal memory 6 is via there; AND gate 20 corresponding to the output signal de;
vs Steuerspeichers 7 freigegeben oder gesperrt wird.vs control memory 7 is released or locked.
Hlatl ZeichnungenHlatl drawings
Claims (3)
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