DE2654765B2 - Einrichtung zum Dekodieren von Daten, die in einer vorgegebenen Anzahl abwechselnd aufeinanderfolgender Striche und Leerfelder von verschiedenen Breiten kodiert sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dekodieren von Daten, die in einer vorgegebenen Anzahl abwechselnd aufeinanderfolgender Striche und Leerfelder von verschiedenen Breiten kodiert sind, mit einer Lesevorrichtung, an die eine auf die Übergänge zwischen Strichen und Leerfeldern ansprechende Steuerschaltung angeschlossen ist, mit einem Zeitsignalgenerator, der während einer von den Ausgangssignalen der Steuerschaltung bestimmten Zeitspanne eine einem Logarithmus des Zeitmaßes dieser Zeitspanne entsprechende Anzahl von Signalen an eine Auswerteschaltung abgibt, in welcher die Daten aus bestimmten Differenzen jeweils zweier Anzahlen von Signalen aus dem Zeitsignalgenerator ermittelt werden.

In der US-PS 38 87 792 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablesen und Dekodieren von sogenannten Strich-Codes beschrieben, bei welchem die Daten in Breitenverhältnissen aufeinanderfolgender Leerfelder und Striche kodiert sind. Dabei werden die Ausgangssignale eines logarithmischen Zeitsignalgenerators, welche während des Zeitraums zwischen zwei Übergängen an den Enden eines Siriches oder eines Hellfeldes entfallen, in einem von zwei abwechselnd benutzten Zwischenspeichern gespeichert. Die Differenz der in den beiden Zwischenspeichern aufeinanderfolgend gespeicherten Ausgangssignale des Zeitsignalgenerators ergibt eine Darstellung des Breitenverhältnisses eines abgelesenen Hellfeld/Strich-Paares. Aus der Dekodierung dieser Darstellung ergeben sich die im Strich-Code aufgezeichneten Daten. Beim häufig sehr schnellen Ablesen und der dadurch erforderlich werdenden Erhöhung der Ausgangsfrequenz des Zeitsignalgenerators erweisen sich die Zwischenspeicher als zu langsam, so daß die Ausgangssignale des Zeitsignalgenerators nicht mehr richtig erfaßt werden und die Ablesung nicht dekodiert werden kann. Außerdem ergeben sich häufig Schwierigkeiten beim Ablesen ungenau gedruckter Strichkodierungen, weil dadurch eine gewisse Streuung der Breitenverhältnisse auftritt, die Schwierigkeiten bei der Zuordnung der Daten zu den Breitenverhältnissen einstellen.

In der US-PS 37 71 132 ist ein tragbares batteriebetriebenes Daten-Sammelsystem zum Aufsammeln von Daten aus Datenquellen in Einzelhandelsgeschäften, Supermärkten, Drogerien und dergleichen für Inventurzwecke beschrieben. Diese Datensammeisysteme arbeiten mit tragbaren optischen Abtastern. Die optischen Abtaster dienen zum optischen Lesen von Strichkodierungen auf Zetteln und dergleichen und lesen die in einem Strich-Code kodierten Daten in das System ein, wobei die Notwendigkeit entfällt, daß die Quellendaten durch eine, Arbeitskraft in das Sammelsystem eingegeben werden müssen. Die einzelnen Posten werden mit bekannten linearen Strich-Codes allgemein kodiert, von denen der Universal Product Code (UPC) oder ein 7-Bit-Strich-Code, bekannt als Codabar, verwendet werden kann. Diese linearen Strich-Code besitzen gewöhnlich eine Reihe von schwarzen Strichen oder Linien mit dazwischen angeordneten weißen Leerfeldern verschiedener Breiten, wodurch Nutzinformation dargestellt wird. Die Nutzinformation, dargestellt in Form eines linearen Strich-Codes, wird durch die Breitenverhältnisse und die Folge der schwarzen Striche und der weißen Leerfelder kodiert Zum Lesen des Codes wird ein patronenförmiger Leser manuell über den ganzen strichkodierten Teil einer beispielsweise zum Verkauf bestimmten Ware verfahren. Der Leser ist mit einer Lichtquelle, die ein enggebündeltes Licht abgibt, sowie einem optischen Sensor ausgerüstet, so daß bei Antreffen eines weißen Leerfeldes der Lichtstrahl reflektiert und vom optischen Sensor m absorbiert wird. Wenn ein schwarzer Strich oder Balken vor den Leser kommt, wird der Lichtstrahl von dem Strich absorbiert Dadurch entsteht ein elektronisches Signal am Ausgang des optischen Sensors, dessen relative Amplituden eine Anzeige der Reflexionsfähig- J5 keit der vor dem Leser befindlichen Fläche darstellen. Das elektronische Signal aus dem Sensor ist ein elektronisches Analogon der schwarzen Striche und hellen Leerfelder. Die Information in diesem Strich-Code liegt nicht in der Größe der Signalpegel, sondern 4» vielmehr in der relativen Zeitspanne, über welche jeder Pegel aufrechterhalten bleibt sowie in der speziellen Folge dieser Zeitspannen oder der Breitenverhältnisse. Zur Entschlüsselung eines Strich-Codes müssen diese Verhältnisse mit ausreichender Präzision gemessen werden, um die gültige Sequenz aufzunehmen und folglich die nicht geltende zurückzuweisen.

Ein weithin verwendetes Verfahren zum Dekodieren eines strichkodierten Postens besteht in dem Messen der Zeitspanne mit Hilfe von elektroniscnen Zählern. Ein Signalgeber wird über Gatter an einen Zähler während der beispielsweise dunklen Strichperioden angeschlossen und von dem Zähler getrennt, wenn ein helles Leerfeld festgestellt wird. Der gesamte aufgesam melte Zählstand stellt dann eine digitale Repräsentation der Zeit dar, die beim Überqueren jenes dunklen Striches verstrichen ist Ein anderer Zähler dient zum Aufsammeln des Zählstandes für einen nachfolgenden Strich. Der Inhalt eines Zählers wird dann durch den Inhalt des anderen Zählers dividiert und der Quotient *>o stellt das zugehörige Verhältnis dar. Die Frequenz des Zähltaktes und daher das Auflösungsvermögen der Zähler wird durch die Genauigkeit bestimmt, die bei der höchsten erwarteten Lesegeschwindigkeit erforderlich sein wird, so daß Quantisierfehler nicht zu Dekodierfehlern führen. In ähnlicher Weise muß die Kapazität der Zähler ausreichen, um den gesamten Zählstand ohne Überlaufen bei der niedrigsten erwarteten Lese-Geschwindigkeit aufzusammeln. Ein derartiges Verfahren ist in der US-PS 37 84 792 beschrieben. Um diese Art bekannter Lese- und Dekodiertechnik von strichkodierten Daten zu vereinfachen und die mit den Teilen verbundenen komplizierten Vorgänge bei der Bildung des gewünschten Verhältnisses zu vereinfachen, wurden Verfahren und nach diesen arbeitende Geräte entwikkelt die a\if logarithmischer Basis arbeiten. Die Verwendung einer logarithmischen Zeitbasis ermöglicht daß die Division auf eine einfache Subtraktion und die Multiplikation auf eine einfache Addition zurückgeführt werden kann. Eine derartige Strich-Kodier- Technik, die eine logarithmische Zeitbasis verwendet ist in der US-PS 38 87 792 beschrieben. In dem dort erläuterten System wird ein logarithmischer Zeitgenerator gemäß US-PS 38 66 024 verwendet Dieser logarithmisch arbeitende Strich-Code-Leser ermöglicht daß der gleiche Abtaster von einem schnellen Leser-Strahl oder auch manuell von einem stiftförmigen Handleser aus dekodieren kann. Das in den letzten beiden genannten US-Patentschriften beschriebene Verfahren arbeitet logarithmisch, ist jedoch nicht durchgängig logarithmisch ausgelegt und der entwickelte Zeitgenerator zwingt den Leser als logarithmische Basis zwei zu verwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, bei der gegenüber dem Stand der Technik bei einem Mehrbit-Code ein Zwischenspeichern der den einzelnen Code-Segmenten entsprechenden Impulszahlen entfallen kann.

Bei der eingangs genannten Einrichtung ist dazu erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Auswerteschaltung wenigstens einen Auf/Ab-Zähler enthält, dessen Eingang an den Ausgang des Zeitsignalgenerators angeschlossen ist, und der in aufeinanderfolgenden Zeitspannen seine Zählrichtung umkehrt und daß eine Adressiereinrichtung mit den die Breitenverhälinisse von Paaren aufeinanderfolgender Striche und Leerfelder repräsentierenden Ergcbnis-Zählzuständen des Zählers einen Umsetzer zur Abgabe der zugehörigen Datensignale ansteuert Die Erfindung hat unter anderem den Vorteil, daß der Umsetzer einen Ausgleich genau gedruckter Code-Darstellungen ermöglicht, weil er gestattet, variable Zwischenergebnisse einem bestimmten Verhältniswert zuzuordnen. Ferner ermöglicht die Verwendung eines Auf/Ab-Zählers bei der Ermittlung der Verhältniszahlen eine Dekodiergeschwindigkeit, die auch bei sehr schnellen Ablesungen eines aufgedruckten Strich-Codes zu zuverlässigen Ergebnissen führt.

Die Dekodiergeschwindigkeit läßt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch erhöhen, daß an den Ausgang des Zeitsignalgenerators von einer Sequenzsteuerung gesteuerte Zählergatter angeschlossen sind, die mehreren, parallelgeschalteten Auf/Ab-Zählern die Ausgangssignale des Zeitsignalgenerators derart zuführen, daß den einzelnen Auf/Ab-Zählern die während der Ablesung eines Datenzeichens vom Zeitsignalgenerator abgegebenen Zeitsignale zur Bestimmung mehrerer Differenzen zeitlich nacheinander zugeführt werden, und daß die Ausgänge der Auf/Ab-Zähler über die von der Sequenzsteuerung gesteuerte Adressiereinrichtung an den zweckmäßig als Lesespeicher ausgebildeten Umsetzer angeschlossen sind.

'Jm einen logarithmischen Zeitsignalgenerator, wie er etwa aus der US-PS 38 66 024 bekannt ist, mit der nach der Erfindung ermöglichten höheren Ablesegeschwindigkeit mit einer auf die einzelnen Zeitintervalle

entfallenden höheren Anzahl von Ausgangsimpulsen schaffen zu können, ist für die eingangs genannte Einrichtung bei einem logarithmischen Zeitsignalgenerator, der einen von einer Impulsquelle getriebenen Zähler aufweist, erfindungsgemäli vorgesehen, daß der Zähler ein Abwärtszähler ist, der während des Auftretens eines ersten Steuerimpulses die Ausgangsimpulse der Impulsquelle von einem voreingegebenen Zählstand herabzählt und bei Erreichen eines vorbestimmten Sollstandes ein Zeitsignal abgibt, und daß der das Zeitsignal führende Ausgang des Zählers mit einer Eingabevorrichtung zur Eingabe eines neuen voreingegebenen Zählstandes in den Zähler angeschlossen ist, wobei die nacheinander in den Abwärtszähler eingegebenen Zählstände auf der Basis eines Logarithmus des Zeitmaßes gewählt sind.

Als besonders schnelle Eingabevorrichtung empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung ein Speicher, in welchem die Zählstände gespeichert sind und dessen Ausgang mit einem ersten Eingang des Zählers verbunden ist, wobei der Ausgang des Zählers an eine Eingabevorrichtung für den zweckmäßig ebenfalls als Lesespeicher ausgebildeten Speicher gelegt ist.

Der Signallauf wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch verkürzt, daß die Impulsquelle über ein UND-Glied mit einem Auslöseeingang des Zählers verbunden ist, daß ein zweiter Eingang des UND-Gliedes mit dem Ausgang eines Flip-Flops gekoppelt ist, und daß ein Eingang des Flip-Flops die Abwärlszählung auslösende START-Impulse und ein zweiter Eingang des Flip-Flops die Zählung unterbrechende STOP-Impulse aufnimmt. Eine besondere einfache Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, wenn der Ausgang des Zählers eine Taktimpulsquelle steuert, deren Ausgang mit einem Speicher und Zähler gekoppelten Speicherausgangsregister sowie dem Zähleingang eines Aufwärtszählers verbunden ist, welcher die in einem Adressenregister für den Speicher enthaltene Adresse bei Empfang jedes Zeitsignals um eine Einheit inkrementiert.

Die Erfindung schafft einen relativ preiswerten Linear-Strich-Code-Leser und -Dekoder, basierend auf dem logarithmischen Verfahren, der leicht, schnell und ohne besonderen Aufwand in ein tragbares Sammelsystem für Quellendaten eingebaut werden kann, und der weniger Leistung verbraucht, als bislang nach den bekannten Verfahren für möglich gehalten wurde. Durch Anpassen der Logarithmenbasis an die speziellen Anforderungen des Systems und durch eine spezielle Ausgestaltung des Taktintervalls in einem Mikroprozessor-Befehlsspeicher übersteigt die Erfindung bekannte Konzeptionen und schafft eine bedeutend höhere Effizienz. Das erfindungsgemäße überlegene Konzept senkt sowohl die Kosten wie auch den Energieverbrauch für tragbare Datensammelsystcme, die mit tragbaren Lesern arbeiten. Die erhebliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit die die Erfindung ermöglicht, ist unter anderem durch die Verwendung von Auf/Ab-Binärzählern zur Berechnung des Breitenverhältnisses der Code-Segmente zuzuschreiben. Dadurch entfällt beispielsweise die Notwendigkeit, einen Zählerüberlauf oder eine mangelnde Zählerfüllung für die Vorzeichen-Feststellung wahrzunehmen und reduziert die Speicherkapazität die zur Abdeckung des Verhältnisbereichs mit sehr nahe an der oberen Zählgrenze liegenden Werten erforderlich ist

Das erfindungsgemäße Konzept kann in ein Datensammelsystem integriert werden, das relativ langsame preiswerte Mikroprozessoren zum manuellen Ablesen der kodierten Information oder Daten benutzt.

Soweit sich die Erfindung in einer Vorrichtung verkörpert, umfaßt sie einen Leser für aufgezeichnete Daten, die durch die verschiedenen Formen und Muster eines Linear-Strich-Codes repräsentiert werden. Der Leser enthält eine Einrichtung, die das Abfühlen des die aufgezeichneten Daten repräsentierenden Linear-Strich-Codes erlauben und für den abgelesenen Code repräsentative elektrische Signale erzeugen. An die Abfühleinrichtung ist ein Sloppimpulsgeber angeschlossen, der in Abhängigkeit von dem Abgefühlten und der Feststellung eines Übergangs zwischen Codesegmenten der aufgezeichneten Daten den Startimpuls nach einer vorbestimmten Zeitspanne erzeugt. Der logarithmische Zeitsignalgenerator, der Zeitsignale auf logarithmischer Basis erzeugt, spricht auf die Start- und Stoppimpulse an und wird bei jedem festgestellten Übergang entsprechend gestartet und gestoppt. Zum Zählern der zwischen einem Startimpuls und einem Stoppimpuls erzeugten Zeitsignale dient ein Auf-Abzähler (ein Startimpuls und ein Stoppimpuls werden für ein vorgewähltes Paar von Codesegmenten vorgesehen) und liefert eine Ergebniszählung, die für das Verhältnis der Breiten der vorgewählten Code-Segmente repräsentativ ist. Zwischen dem Zeitsignalgeber und dem Zähler sind auf die Start-Stop-Impulse ansprechende Einrichtungen gekoppelt, die die Weiterleitung der Zeitsignale zum Auf/Ab-Zähler steuern. Weiter sind Einrichtungen dafür vorgesehen, daß der Ergebniszählung im Zähler eine Breiten-Verhältnis-Bewertung in der Zähleinrichtung zugeordnet wird, um das abgefühlte Muster des Strich-Codes in sein alphanumerisches Äquivalent umzusetzen.

Die vorstehend erläuterten Merkmale der Erfindung sowie weitere Eigenschaften derselben gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen erläuterten Ausführungsform der Erfindung hervor. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Zettels mit Strich-Codierung sowie einen optischen Leser in Stiftform, der an eine Dekodiereinrichtung angeschlossen ist,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Reihe von Strichen und Leerfeldern, die zwei kodierte Zeichen bilden und als solche auf dem Zettel aus F i g. 1 aufgetragen sein könnten.

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Zeichens, das die Dezimalziffer Null repräsentiert, sowie die zugehörige elektrische Signalfolge, die beim Abtasten des Zeichens erzeugt wird. Die Folge zugehöriger Verhältnisse für die Striche und Leerfelder zum Ablesen der dezimalen Null ist sowohl für das Ablesen von rechts nach links wie auch für das Ablesen von links nach rechts dargestellt

Fig.4 ein Blockdiagramm einer Verhältnis-Ermittlungsschaltung, die die strichkodierten Daten dekodiert

Fig.4A eine grafische Darstellung einer Aufzeichnung einer Dezimalziffer Null als Strich-Code, in welcher die zum Dekodieren des Strich-Codes erforderlichen Verhältnisse sowie in Tabellenform die Funktionen und Ergebnisse des Zählers aus Fig.4 erläutert sind,

F i g. 5 ein Blockdiagramm einer Schrittsteuerung, die ■ in der Schaltung aus F i g. 4 verwendet werden kann,

Fig.6 ein Blockdiagramm eines logarithmischen Zeitsignal-Generators aus der Schaltung der F i g. 4 und

F i g. 6A eine schematische Darstellung eines Teiles

26 54

t im einzelnen

beschrieben,

(

0 0000011

bei dem die

765

8

die von drei

weißen

Leerfeldern

k

entnehmen kann. In dieser Tabelle I

) und für

sind die

I

I

0

1

11 I

1

S 1001000

1

100 1

■

$

;—

•

7-bit code

I

I I

!■

1 1 0

0 1 0

0 10

α ι ι 1

und zwar zunächst in Form des beim

Ablesen des

W

TABELLE

für die Ziffern 0-<

gewisse i;

Strichfolge des Zeichen

00

■■■■ ■

0000

I Strichfolce des |

M '

0100 ■ 1

IH I

Il 1 0 1

I I

oo 1

eines Mikro-Prozessors mit einem Lese-Speicher aus

linearen Strich-Codes »CODABAR« verwendeten Ver- 5

Strichen ,>

vorgewählte Buchstaben und

Symbole mit ihren [>

^odes

0000 1

■ I

Il

0001100

"odas

I I

0 1 0

0 1

I

1 0 1

ι I ρ

7

dem logarithmischen Zeitsignal-Generator der F i g. 6.

fahrens. DerCODABAR-Strich-Code ist ein 7-Bit-Code

j 0000110

sieben kodierten Elemente aus vier schwarzen

getrennt )'

CODABAR-Zuordnungen aufgeführt.

I

■

•

1 0

000

■

1 0 1 (

I 000

1 1

I

I 1

Die Erfindung wird jetz

zur Darstellung alphanumerischer Daten,

2 0001001

bestehen,

werden, was man im einzelnen aus der nachstehenden P

o|o

• ■ *

I

•

1 1 0

!■■

Il

1 1

oo · ι

Tabelle I

1 0 I

1 0

0011000

Il

!■ I 1 000 1

00

000

001 10 IVl

H

I ^ 0 1 \

Ziffer 7-bitcode

3 ItQOOOO

Zeichen

000 1 00 1

I

+

1000101

00

■

Il

■■■ Ά

Il I

•

1

0 1

ο ι I

4 0010010

1 1 0

0 1 ■

a

1010001

Bi

I

Hi ι

■ ι

■ I

I 00

1- ■

000

100 I ■ 1 i

5 1000010

00 1 00

■ 1

b

1010100

00

Il

D Ί I

·. ■ 1

I ■ I

0000

C

0010101

000

■ (

1 0000

Il

Il

1 o I

■ II

000

d

0011010

I i

MB M

0 1 I

• 6 0100001 0 1 0 0 0 I Il

11

• t

0101001

■ ι 1 F

7 0100100 (

0001011

H i

3 1 00

•

η

1 0 ϊ

I Il

0001110

ι ι

8 0110000 I

1 0 % 1

D 1 1

00*11010

I ■

0 1

0101001

■

1

0001011

Hi

ι 0'

0001110

I

Die Daten werden gemäß dem CODABAR-Strich-Code in den Breitenverhältnissen der Striche und Leerfelder sowie ihrer sequentiellen Anordnung eindeutig dargestellt. Ein Dekodier-Algorithmus für den CODABAR-Strich-Code ist in der US-PS 37 84 792 erläutert, so daß hier nur zusammenfassend darauf eingegangen zu werden braucht.

Aufgrund variabler Verteilung des Farbstoffes beim Drucken werden Breitenvergleiche zwischen einem Strich und einem benachbarten Strich sowie zwischen ι ο einem Leerfeld und dem benachbarten Leerfeld durchgeführt, um gegenüber den Drucktoleranzen weniger empfindlich zu bleiben. Dieser Umstand ist für die Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung, jedoch wird zur Vereinfachung jene Folge für die nachfolgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele zugrunde gelegt.

Wenn die Breiten zweier benachbarter Striche oder Leerfelder zur Bestimmung ihres Verhältnisses dividiert werden, gibt es drei mögliche Verhältnisse, nämlich (1) die erste Breite ist kleiner als die zweite, (2) die erste Breite ist größer als die zweite, und (3) die erste Breite ist ungefähr gleich der zweiten. Diese drei möglichen Beziehungen werden in der erwähnten Patentschrift mit A, B und C benannt. Für die Dezimalziffer Null ergibt sich damit aus der Tabelle I für das dort gezeigte CODABAR-Symbol beim Ablesen von links nach rechts (.1,2,3...):

Strich l/Strich 2 = C j_U

Strich 2/Strich 3 = C
Strich 3/Strich 4 = A

Leerfeld 1/Leerfeld 2 = C
Leerfeld 2/Leerfeld 3 = A

v>

Daher kann die Zahl Null auch so kodiert betrachtet werden:

Strichfolge CCA

Leerfeld-Folge CA

Wenn das gleiche Symbol von rechts nach links gelesen wird, dann ergibt sich die Kodierung für die Ziffer Null so:

4^r>

Strichfolge BCC
Leerfeld-Folge BC

Wenn die Folgen dieser Breitenverhältnisse festgestellt worden sind, kann das zugehörige Zeichen in die äquivalenten Daten mit Hilfe eines in geeigneter Weise kodierten Lesespeichers ROM oder eines programmierten Logikfeldes PLA umgesetzt werden. Diese können außerdem nicht vereinbarte und damit ungültige Folgen zurückweisen. Es ist wesentlich, wie die aufeinanderfol genden Verhältnisse zwischen Strichen und Leerfeldern festgestellt werden.

Wie in der genannten Patentschrift 37 84 792, Spalte 11, Relationen 16—18, beschrieben, gilt

60

Relation Λ impliziert f„_₂< t£\/K) Relation B impliziert i_n-2> t„(K) Relation Cimpliziert t„(K)> tn~2> φ/Κ)

wobei tn-2 die zum Oberfahren eines Striches oder eines Leerfeldes, das dem letzten zu messenden vorhergeht, benötigte Zeit, U, die zum Oberstreichen des letzten Striches oder Leerfeldes benötigte Zeit und K eine Konstante bedeuten, die für das CODABAR-System in der genannten Patentschrift den Wert 1,6 annimmt.

Die Konstante K ist als optimale Entscheidungsschwelle zwischen breit/eng und ungefähr gleichen Verhältnissen gewählt. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird dies noch einmal in der folgenden Form dargestellt:

Relation A impliziert (Β_η-,/Β_η)<[\/\,6);
Relations impliziert (B_n-. \IB„)> (1,6) und
Relation Cimpliziert

wobei B_n die Breite des vorhergehenden Striches und B_n-1 die Breite des Striches ist, der dem vorhergehenden Strich vorhergeht.

Um die Beschreibung der Dekodiereinrichtung möglichst klar und kurz zu halten, werden nur Striche erörtert, obgleich die wiedergegebenen Beziehungen auch für Leerfelder gelten.

Wenn schließlich der folgenden logarithmische Ausdruck

log (B_n-UB_n)= log B_n-, - log B_n

daraufhin untersucht wird, die Breitenverhältnisse der kodierenden Segmente zu bestimmen, dann kann das Verhältnis durch Subtraktion gewonnen werden, wenn die Logarithmen der Breiten verwendet werden.

Die aus B_n und B_n-1 aufgesammelten Werte könnten zur Adressierung einer Tabelle dienen, in welcher die Logarithmen der Werte gespeichert sind. Dies erfordert jedoch noch immer die Aufsammlung und das Bereithalten eines relativ großen Werte-Bereiches und einer großen Tabelle. Es wäre wirtschaftlicher, den Logarithmus derjenigen Zeit zu messen, mit der die Striche vor dem Leser vorbeilaufen, also der Lesezeit. Dies könnte direkt erreicht werden, wenn der zur Messung der Lesezeit verwendete Takt nach einem logarithmischen Gesetz auftritt, etwa wie

/. = T_of

(i)

= N.

Diese logarithmische Zunahme schreibt vor, daß die durch t„ repräsentierte verflossene Zeit das erste Taktintervall T₀ mal / hoch N ist Dies kann deutlich gemacht werden durch die Tabelle II, wobei die Basis des Logarithmus /=2 ist und die erste Taktperiode T₀= 1 Sekunde beträgt:

55

Tabelle II

N 0

t. (sec) I

1 2 3

2 4 8

4 16

5 32

6
64

wobei die Werte von J_n= To/*, 7J= l,/=2 betragen.

Wenn t„Jt_m—2 ist, dann wird N₂-Ni = I, unabhängig, ob t_n einen Wert von 4 Sekunden oder einen Wert von 128 Sekunden annimmt.

Die Aufgabe besteht nun darin, einen Wert für /so zu wählen, der für die gewünschte Auflösung und gewünschte Zahl von Verhältnissen geeignet ist Dies kann erreicht werden, indem zunächst die Anzahl von Zuständen pro Verhältnis bestimmt wird, die für die gewünschte Auflösung erforderlich sind. Da die

Zustände (Zahlen) eine quantisierte Darstellung der Verhältnisse sind, besteht ein Quantisier-Fehler. Wenn nur ein Zustand pro Verhältnis vorlage, würde das Verhältnis nur innerhalb eines Bereichs von ±50% ihres wahren Wertes bekannt sein. Die Anzahl von erforderlichen Zuständen ist das Reziproke des Zweifachen des Quantisierfehlers. Wenn die Verhältnisse regulär sind, dann ist die Gesamtzahl der erforderlichen Zustände das Produkt aus der Anzahl der Zustände pro Verhältnis und der Gesamtzahl der Verhältnisse. Der Logarithmus der Basis 2 jener Zahl gibt die Anzahl Her binären Bits, die zur Darstellung sämtlicher Zustände erforderlich ist

Wenn die Anzahl der Zustände bekannt ist, kann die Basis des logarithmischen Taktes bestimmt werden. Wenn diese Zahl / in die Potenz erhoben wird, die die Grenze zwischen den Verhältnissen ist, dann sollte sie gleich der Entscheidungsschwelle zwischen diesen Verhältnissen sein. Diese Bestimmung kann nach dem folgenden Verfahren durchgeführt werden:

Man nehme das Reziproke der gesamten Verteilung des gewünschten Quantisierfehlers (Auflösung). Das Ergebnis ist die Anzahl der Zustände, die zum Darstellen jedes Verhältnisses erforderlich sind. Diese Anzahl mal der Anzahl der einzelnen Verhältnisse gibt die Gesamtzahl der erforderlichen Zustände. Man nehme den Zweier-Logarithmus dieser Zahl und runde auf die nächst höhere ganze Zahl auf. Dies ist die Zahl der binären Bits, die zur Darstellung sämtlicher Verhältnisse erforderlich ist Zur Vervollständigung der logarithmischen Basis / nehme man die Entscheidungsschwelle K in eine solche Potenz, deren Hochzahl der Kehrwert die Hälfte der Zustände pro Verhältnis SR ist.

J = K^SRn .

Wenn beispielsweise der CODABAR-Strich-Code mit einem Quantisierfehler von ±10% dargestellt werden soll, wird die Bestimmung auf folgende Weise durchgeführt:

Zustände pro Verhältnis = l/(o.i+o.i) = 5
Gesamtzahl der erforderlichen Zustände
=5x3=15

Iog2 (15) = 3,91, sämtliche Verhältnisse können also durch 4 binäre Bits dargestellt werden.

Die logarithmische Basis der Zählung,

H) _i_

J = (1,6)²·⁵ = 1,2068.

Wenn der Wert für einen schmalen Strich von dem Wert für einen breiten Strich subtrahiert wird, ist das

i^r> Ergebnis positiv. Im umgekehrten Fall wird das Ergebnis negativ. Die vier Binär-Bit-Darstellung muß in diesem Fa!! bipolaren Wert repräsentieren. Wenn, das Verhältnis durch Aufwärtszählen eines 4-Bit-Binär-Zählers während des ersten Striches und Abwärtszählen während des zweiten Striches berechnet wird, könnte der Zähler »unterfließen«, wenn auf einen schmalen ein breiter Strich folgt Wenn beispielsweise der Zähler von Null ausgehend startet, dann um fünf Einheiten nach oben und danach um sieben Einheiten abwärtszählt.

würde das Ergebnis in dem Zähler 14 (1110) betragen. Tabelle III zeigt sämtliche Zustände eines 4-Bit-Binärzählers, die jedoch so verschoben sind, daß die Ziffer Null in der Mitte lieg' (zentriert ist). Die obere Zeile I der Tabelle Hl führt die Binärzähler-Zustände auf, die

i» zweite Zeile II zeigt die numerischen Ergebnisse N der Verhältnis-Berechnungen, die dritte Zeile III gibt die tatsächlichen Verhältnisse an für die unter den oben stehenden Bedingungen gewählten Werte, und die vierte Zeile IV gibt die Breitenverhältnisse A, B oder C

r> dar, die den Verhältnissen und den Zählerzuständen zugeordnet sind. Man bemerke, daß die Relation B sechs Werte besitzt während die anderen beiden nur fünf besitzen. Der Grund wird weiter unten erläutert

TABELLE III

I	1001	1010	ion	1100	1101
!	-7	-6	-5	-4	-3
I	1 τττΊ	1 37ÖT '	1 2756	1 2712	1 1776
1				' I	■-

1110	1111	0000	1	1,2068	0001	0010
-2	-1	0		1	2
1	1		1,206	8 1,46
1,46
	I	M

y 0011	OiOO	0101	0110	Olli	1000
/. '	4	5	6	7	β
1,76	2,12	2,56	3,09	3,73

Jetzt muß To ein Wert zugeordnet werden. Zur Ausführung dieser Bestimmung sei B\ gleich der Lesezeit eines ersten Striches und B₂ der Lesezeit eines zweiten Striches und /= 1,2068. Dann gilt:

N₁-N₂ = log, &- - log -^ = log, (^- ^) = log, -fj-/ο /o \ 'o D ß

woraus sich ergibt, daß der Wert für 7ö das Ergebnis für das Verhältnis nicht beeinflußt Dies gilt nur für eine logarithmische Relation und wäre für eine lineare Relation nicht richtig.

In dem einfachsten Mikro-Prozessor-System gibt es nur eine zentrale Verarbeitungseinheit, so daß sie jeweils nur eine Aufgabe bearbeiten kann. Wenn sie zur Erzeugung einer logarithmischen Zeitbasis verwendet wird, würde sie diese Aufgabe an jeder Übergangsstelle vom Strich zum Leerfeld oder vom Leerfeld zum Strich kurz zu unterbrechen haben, um die Ergebnisse zu verarbeiten und zu speichern. Daher ist es sehr erwünscht, eine feste Verzögerung (To) zu haben, ehe die logarithmische Zählung beginnt. Der Wert für To wird durch Dividieren des schmälsten Strichs oder Leerfeldes durch die höchste Lesegeschwindigkeit gewonnen. Wenn beispielsweise der schmälste Strich 0,152 cm breit ist und die größte Lesegeschwindigkeit 76,2 cm pro Sekunde beträgt, dann ist T₀ 200 Mikrosekunden, dem eine logarithmische Zählung von Null zugeordnet wird. Jetzt können die Taktintervalle aus der Gleichung

i„=(200xl0-")(l,2068)^/v

berechnet werden.

Die Tabelle IV enthält die Ergebnisse für 15 Millisekunden. Man bemerke, daß 200 Mikrosekunden nach jedem Übergang für einfachere interne Aufgaben zur Verfügung stehen, was selbst für relativ langsam arbeitende zur Zeit erhältliche Mikroprozessoren adäquat ist.

Tabelle IV

N	200<1.2068)Λ	N	200(1,2068 )N
0	200 microscc.	12	1910
1	240	13	2 300
2	290	14	2 780
3	350	15	3 360
4	420	16	4 050
5	510	17	4 890
6	620	18	5 900
7	750	19	7 120
8	900	20	8 590
9	1090	21	10 370
IO	1310	22	12510
Il	1580	23	15 100

Logiirithinischc Taktzeiten (gerundet auf volle
10 Mikrosekunden)

Man betrachte nun den Fall, bei dem ein Strich, dessen Breite das 2.56fache der Breite eines schmalen Striches ist, dem schmalen Strich vorhergeht, und daß der Leser mit maximaler Lesegeschwindigkeit bewegt wird. Ein Zähler wird während des ersten Striches aufwärts zählen und während des zweiten Striches abwärts zählen. Wenn die Aufwärtszählung 5 beträgt und die Abwärtszählung 0 beträgt, ergibt das das Ergebnis 5 (vgl. Tabelle III und IV). Wenn jetzt die Lesegeschwindigkeit Vio der maximalen Geschwindigkeit ist, dann ergeben sich 17 Einheiten Aufwärtszählung und 12 Einheiten Abwärtszählung (Tabelle IV). Obgleich dies die Zählerkapazität überschreitet, bleibt das Ergebnis richtig. Dies bedeutet, daß der Zähler einen Bereich von Verhältnissen enthalten muß, die angetroffen werden können, jedoch nicht den gesamten Bereich der Zählungen fassen muß, d. h. Überlauf und »Unterlauf«

jo können ignoriert werden.

Während des Ablesens des ersten Teiles eines Strich-Codes wird der Leser gewöhnlich beschleunigt, Verzögerungen sind klein. Während der Beschleunigung werden die Striche und Leerfelder in zunehmend kürzeren Zeitspannen vorbeigeführt. Man betrachte den vorhergehenden Fall, bei dem ein breiter Strich in 5 Millisekunden vorbeigeführt wird und eine Zählung von 17 ergibt, daß jedoch der Leser beschleunigt wird. Aufgrund der Beschleunigung nehme man jetzt an, daß

-in der schmale Strich eine Zählung von 9 statt von 12 ergibt. Dies würde eine sehr hohe Beschleunigung bedeuten, die jedoch bei Berücksichtigung von Drucktoleranzen durchaus annehmbar ist. Das Ergebnis würde 1000 (8) sein, das gemäß Tabelle III das richtige Ergebnis

•n der Relation ß ergibt. Jedoch ist 8 ein Extrawert, der der linken Seite der Tabelle III als eine Α-Relation mit einem Verhältnis von 1/4,5 zugeordnet werden könnte. Wenn dies geschähe, würde die vorstehend erläuterte Situation ein falsches Ergebnis liefern. Er wird daher

Vi einem zusätzlichen B-Verhältnis zugeordnet, um eine bessere Toleranz bei Beschleunigung zu erhalten.

Wähernd die Verhältnisse durch Auf-/Ab-Zählung besonders leicht berechnet werden können, wenn mehr als ein Paar von Verhältnissen vorliegt, muß jedoch Auf-

■>-, und Abzählung gleichzeitig geschehen. Um ein CODA-BAR-Symbol in der richtigen Weise zu dekodieren, müssen 5 Verhältnisse für jedes kodierte Symbol berechnet werden, wobei eine der Gruppen von fünf Verhältnissen wie folgt zu notieren ist:

Verhältnis I
Verhältnis 2
Verhältnis 3
Verhältnis 4
Verhältnis 5

Strich|/Strich₂
Leerfeld|/Leerfeld2
Striche/Strich
Leerfeld;/Leerfeldi
Strich i/Strich₄

wobei alles weitere in Fig. 4A für die CODABAR-Darstellung der Dezimalziffer Null angegeben ist. Man bedenke, daß. wie oben erwähnt, andere Verhältnisse

für diesen Zweck gewählt werden können. Diese Berechnung der ersten fünf Verhältnisse erfordert ein Minimum von drei Zählern, wie F i g. 4 erläutert, und ihre Sequenz und ihr Betrieb sowie die sich ergebenden Verhältnisse sind in Fig.4A angegeben, worauf noch eingegangen wird.

In einem Mikroprozessor können diese Zähler Index-Register oder Speicherstellen sein, je nach dem Aufbau des Mikroprozessors. Da Zählen kann in der praktischen Ausführung in einem Akkumulator geschehen und das Zählergebnis bzw. die Zählstände können in geeigneten Registern gespeichert werden. Programmierbare Verzögerungen können in dem Programmspeicher für einen Mikroprozessor zweckmäßig verwirklicht sein. Mikroprozessoren werden in den zur Zeit ι5 im Handel befindlichen tragbaren Datensammelsystemen verwendet Ein derartiges System ist das MSI-Datensammelsystem, Modell 2100, das mit einem optischen Leser zum Einlesen der strichkodierten Daten in das System ausgerüstet ist

Unter Berücksichtigung des Vorstehenden kann die Dekodiereinrichtung anhand der Figuren leichter verstanden werden. F i g. 1 zeigt das tragbare Datenerfassungssystem 10 schematisch in Blockform, an welches ein manuell bedienter Leser 11 zum Einlesen der auf einem Zettel 12 notierten strichkodierten Daten in das Datenerfassungssystem angeschlossen ist. Das Datenerfassungssystem enthält in diesem Beispiel einen Mikroprozessor lOPzur Aufnahme der Signale aus dem Leser 11, welche bei der Relativbewegung zwischen dem stabartigen Leser 11 und dem Zettel 12 und dem damit verbundenen Ablesen von dem strichkodierten Zettel 12 erzeugt werden. Der strichkodierte Zettel 12 ist gemäß Darstellung mit zwei vollständigen Zeichen und einem Teil eines dritten Zeichens beschriftet, wobei die Zeichen auf dem Zettel 12 in Längsrichtung ausgerichtet sind. Der Strich-Code kann der lineare CODABAR-Strich-Code sein und aus sieben Binärbits für jedes alphanumerische Zeichen bestehen. Dazu kann der Leser 11 ein optischer Leser sein, der von Hand über einen stationär gehaltenen strichkodierten Zettel 12 hinweggeführt wird und auf diese Weise die Relativbewegung zwischen Leser 11 und Zettel 12 erzeugt, so daß die gewünschten Signale zum Dekodieren der strichkodierten Daten in verstehbare Information zur Weiterverarbeitung in dem System 10 erzeugt werden. Die Teile von Wörtern, die auf dem Zettel 12 mittels CODABAR-Strichcode kodiert sind, sind in Fig.2 erläutert. In der beispielhaft dargestellten Form sind die ersten beiden Zeichen eines mittels CODABAR-Code aufgezeichneten Wortes die Dezimalziffern 0 und 1, welche durch die abwechselnde Anordnung von schwarzen Strichen und weißen Leerfeldern in F i g. 2 wiedergegeben sind. Das Ablesen des die Binärzeichen repräsentierenden Musters und das Vergleichen der Gruppe von Binärzeichen mit jenen aus Tabelle I zeigt, daß die ersten zwei Zeichen auf dem Zettel 12 tatsächlich die Dezimalziffern 0 und 1 wie dargestellt repräsentieren. Die Ausgangssignale aus dem Leser 11, die in das Datenerfassungssystem 10 eingegeben werden, sind analoge Darstellungen der strichkodierten Information.

Eine typische Reihe von elektrischen Signalen, die von dem Leser 11 erzeugt werden könnte, zeigt F i g. 3. Die Dezimalziffer 0 wird im CODABAR-Code dargestellt zusammen mit den Ausgangssignalen, die bei dem Darüberhinfahren des Lesers über den Abschnitt des Zettels erzeugt werden, der die Dezimalziffer 0 trägt.

Die Kodiersegmente des Strich-Codes für die in F i g. 3 dargestellte Dezimalziffer 0 sind als Striche 1,2,3, und 4 erläutert zwischen denen Leerfelder 1, 2 und 3 angeordnet sind. Die entsprechenden elektrischen Ausgangssignale aus dem Leser 11 sind unmittelbar unterhalb der Striche und Leerfelder angegeben und durch die Striche Si, Bi usw. und Leerfelder Si, Si usw. bezeichnet Das analoge Äquivalent der auf einem Zettel aufgezeichneten Information wird erfindungsgemäß so verarbeitet, daß die durch die Striche und Leerfelder dargestellte Information durch Feststellen der relativen Breiten der Striche und Leerfelder für ein Zeichen sowie ihrer Folge gewonnen wird. Dazu werden, wie bereits bemerkt, die Breiten zweier Striche oder Leerfelder daraufhin verglichen, in welche der drei unterschiedlichen Verhältnisbeziehungen sie fallen. Die Strich- oder Leerfeld-Kodiersegmente, die mit dem nächsten sequentiellen Segment verglichen werden, werden in der Breite entweder äquivalent sein oder eine wird größer als die andere seia Diese oben definierten Beziehungen werden als die Verhältnisbeziehungen A, B und C bezeichnet Die sequentielle Anordnung von fünf zugeordneten Verhältnissen A, B und C für die sieben Binärbit-Kodiersegmente wird zur endgültigen Dekodierung eines Zeichens in sein äquivalentes alphanumerisches Zeichen gemäß Tabelle I benutzt Die Sequenz der sich ergebenden, zugeordneten Verhälinisbeziehungen oder der sich ergebenden zugeordneten Verhältnisse A, B und C hängen von der Richtung ab, in der ein Zeichen gelesen wird, d. h. von rechts nach links oder von links nach rechts. F i g. 3 zeigt die zwei Folgen der Verhältnisse A, B und C für die Dezimalziffer Null, die sich aus dem Lesen in beiden Richtungen ergeben. Wenn eine strichkodierte Information von links nach rechts gelesen wird, stellt man beim Vergleich des Striches 1 mit Strich 2 und Leerfeld 1 mit Leerfeld 2 und Strich 2 und Strich 3 usw. und Leerfeld 2 mit Leerfeld 3, fest, daß die sich ergebende Sequenz sich zu CCA für die Striche und CA für die Leerfelder ergibt.

Wie man sich erinnern wird, stellt das Symbol C dar, daß die beiden verglichenen Kodiersegmente gleich sind. Bei Betrachten der Strichsequenz sieht man, daß dies wahr ist, weil Striche Si und Bi und Ss gleich sind. In ähnlicher Weise zeigt die Verhältniszuweisung A an, daß B₄ breiter ist als B₃. Nach der gleichen Logik ergibt sich, daß die zugeordneten Verhältnisse für die Sequenz der Leerfelder zu CA gehören, was anzeigt, daß, soweit das Verhältnis C betroffen ist, die Leerfelder Si und S2 gleich sind, während das Leerfeld S₃ größer als das Leerfeld S2 ist, letzteres als Folge der Zuweisung zu dem Verhältnis A für diese Kodiersegmente. Durch visuellen Vergleich dieser zugeordneten Verhältnisse für die Leerfelder aus Fig.3 erkennt man, daß die richtigen Ergebnisse sich einstellen, wenn man gemäß dieser Logik vorgeht.

In ähnlicher Weise gilt die gleiche Logik, wenn die strichkodierte Information von rechts nach links bezüglich F i g. 3 gelesen wird. Die gleichen Breitenverhältnisse gelten mit der Ausnahme, daß jetzt das umgekehrte Verhältnis zwischen den Segmenten eines Paares besteht, wenn ein Segment breiter ist als das andere. So merkt man beispielsweise für die Strichfolge, daß das zugeordnete Verhältnis B anzeigt, daß S4 größer ist als S3, was der richtigen, aufgezeichneten Relation entspricht. Die Relation Cist die gleiche für die beiden Richtungen des Abtastens.

Es wird jetzt die Dekodiereinrichtung untersucht, die gemäß der speziellen, erwähnten Logik das hier

zugrunde liegende Konzept zur Feststellung der Verhältnisse zwischen Kodiersegmenten verwirklicht Auf Fig.4 wird dabei besonders Bezug genommen. Fig.4 zeigt ein Blockschaltbild der Verhältnis-Bildungsschaltung zur Bestimmung der Verhältnisse zwischen aufeinanderfolgenden vorgewählten Kodiersegmenten bei Verwendung einet logarithmischen Zeitsignalgenerators. Das Eingangssignal für diese Verhältnisbildungsschaltung ist das Schwarz/Weiß-Analogsignal aus dem Leser 11 von der in Fig.3 gezeigtes Art. Das Signal aus dem Leser 11 wird einer Sequenzsteuerung 20 zugeführt die ein Stoppsignal bei Feststellung eines Obergangs von einem Typ des Kodiersegments zum anderen Typ oder bei einem Übergang zwischen einem Strich und einem Leerfeld oder vom Leerfeld zum Strich erzeugt Das Sequenz-Ausgangssignal liefert ferner ein Startsignal nach einem vorbestimmten Zeitintervall nach der Erzeugung eines Stoppsignals. Diese Stopp-Startsignale dienen zur Betriebssteuerung der Verhältnis-Bildungsschaltung gemäß Fig.4. Im einzelnen werden die Start/Stopp-Signale zur Steuerung der Erzeugung der Zeitsignale aus dem logarithmischen Zeitsignal-Generator 21 verwendet Die Start/Stopp-Signale dienen ferner in Kombination mit dem Zeitsignal aus dem Zeitsignal-Generator 21 zum Steuern der Abgabe der Ausgangssignale aus Zählergattern 22. Die Zählergatter 22 bestimmen die Weitergabe der Zeitsignale aus dem Zeitsigna'-Generator 21 zum einem von drei Auf/Ab-Zählern 23, 24 und 25, die mit dem Ausgang der Zählergatter 22 verbunden sind und deren Ausgangsimpulse aufnehmen und zählen. Die Zählergatter 22 steuern ferner, welcher von den Auf/Ab-Zählern 23, 24 und 25 die Zeitsignale aus dem Zeitsignal-Generator 21 aufnimmt, und bestimmen ferner, ob die Zähler aufwärts oder abwärts zählen, ob ein Zählstand in einem speziellen Zähler gehalten wird, oder ob ein Zähler zurückgesetzt wird.

Die Zeitsignale aus dem logarithmischen Zeitsignal-Generator 21 werden während des Zeitintervalls zwischen der Aufnahme eines Startimpulses am Zeitsignal-Generator 21 und einem nachfolgenden Stoppimpuls erzeugt. Da die Start/Stopp-Impulse in Abhängigkeit von der Feststellung eines Übergangs von einem Kodiersegmenttyp zum nächsten erzeugt werden, stellt die Anzahl der während eines Zeitintervalls erzeugten Zeitsignale ein Maß für die Breite eines speziellen Kodiersegments dar, das von dem Leser 11 gelesen wurde. Die Anzahl der Zeitsignale für zwei Kodiersegmente kann zur Bestimmung ihrer relativen Breiten dadurch herangezogen werden, daß diese Zeitsignale in den gleichen Zähler eingegeben werden. Der Endzählstand des Zählers ergibt ein Endergebnis, das das Verhältnis der Breiten der beiden Segmente entsprechend der oben im Zusammenhang mit Tabelle III erläuterten Logik repräsentiert. Die Ergebniszählungen aus dem Zähler 23, 24, 25 werden dann unter Steuerung der Adressiereinrichtung 26 auf einen Umsetzer 27 etwa in Form eines Lesespeichers (ROM) gegeben. Die Adressiereinrichtung 26 spricht auf vorgewählte Zustände aus der Sequenzsteuerung 20 an und leitet die Endzählungen aus einem der Zähler bei vorgewählten Intervallen dem als Lesespeicher dargestellten Umsetzer 27 zu. Der Umsetzer 27 ordnet eines der Verhältnisse A, B oder Centsprechend der Angaben aus der Tabelle III der Ergebniszählung aus einem Auf/Ab-Zähler zu, um das jeweilige, vom Leser 11 abgefühlte Zeichen zu dekodieren. Dazu werden fünf Verhältnisse in Form der Verhältniszuweisung A, ßoder C der Ergebniszählung aus den Zählern 23, 24, 25 zugeordnet und einem Dekodierer 28 zugeleitet der in F i g. 4 in Blockform dargestellt ist Der Dekodierer 28 spricht auf die fünf Verhältnisse an und erzeugt ein ■> Ausgangssignal, das dem dekodierten alphanumerischen Zeichen entspricht

Nach dieser allgemeinen Beschreibung der Verhältnis-Bildungsschaltung werden die einzelnen Elemente einschließlich des Verhältnis-Detektois, wie etwa die

ίο Sequenzsteuerung 20, der Zeitsignal-Generator 21 sowie die Betriebsweise der Auf/Ab-Zähler 23, 24 und 25 mehr im einzlenen erläutert Wie man insbesondere aus Fig. 5 erkennt zeigt sie schematisch eine Ausführungsform der Sequenzsteuerung 20. Die Se-

quenzsteuerung 20 weist einen Ubergangsdetektor 30 auf, der auf festgestellte Übergänge oder Sprünge zwischen den verschiedenen, obenerwähnten Kodiersegmentarten anspricht Dazu ist der Übergangsdetektor 30 an einen Stoppimpulsgeber 31 angeschlossen, welcher ein Stoppsignal in Abhängigkeit von der Feststellung eines Übergangs zwischen einem Kodiersegment einer Art und einem Kodiersegment einer anderen Art erzeugt Der Ausgang des Stoppimpulsgebers 31 gelangt zu einem Startimpulsgeber 32 über eine Verzögerungsschaltung 33. Die aus dem Stoppimpulsgeber 31 erzeugten Stoppirnpulse werden am Ausgang des Startimpulsgebers 32 eine vorgewählte Zeitspanne nach der Erzeugung der Stoppimpulse auftreten und dieser Impuls wird als Startimpuls bezeichnet Die

jo Startimpulse dienen zum Aufwärtszählen eines 4-Bit-Zählers 34. Der Ausgang des Startimpulsgebers 32 wird dann direkt auf den Zählereingang des 4-Bit-Zähiers 34 gegeben, der die vom Startimpulsgeber 32 erzeugten Impulse zählt. Die Ausgangssignale aus dem 4-Bit-Zähler 34 entsprechen mehreren Binär-Zuständen, die dem jeweils angenommenen Zählstand entsprechen. Diese Zustände des Zählers 34 werden dekodiert in einem Dekoder 35, der auf die Binärzustände des Zählers 34 anspricht und neun, diese repräsentierende Ausgangssignale erzeugt Die Ausgänge des Dekodierers 35 werden daher als die Zustände 0 — 8 in F i g. 5 bezeichnet Acht Zustände werden aus dem Zähler 34 zum Steuern des Lesens der sieben Kodiersegmente des Strichcodes verwendet, während der neunte Zustand zum Rückstellen des Zählers 34 als Vorbereitung für die nächste Leseoperation benutzt wird. Dazu ist ein UND-Gatter 36 ausgangsseitig mit dem Rückstelleingang des Zählers 34. verbunden. Die beiden Eingänge des UND-Gatters 36 stammen einerseits von dem »8«-Ausgang des Dekoders 35 und andererseits direkt vom Ausgang des Stoppimpulsgebers 31.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich leicht der Betriebsablauf der Sequenzsteuerung 20. Man bemerke, daß dann, wenn eine Dezimab.iffer 10 gemäß dem CODABAR-Code auf den Zettel 12 aufgezeichnet ist, sieben Bits oder sieben Kodiersegmente auf dem Zettel 12 notiert sind. Dementsprechend werden acht Übergänge beim Lesen eines Kodiersegments gemäß Fig.3 festgestellt werden. Bei jedem Übergang von

bo einem schwarzen Strich zu einem weißen Leerfeld oder einem weißen Leerfeld zu einem schwarzen Strich wird der Stoppimpuls vom Stopp-Impulsgeber 31 abgegeben. Nach einer vorgewählten kurzen Zeitspanne später, welche von der Verzögerungsschaltung 33 bewirkt wird, wi/d ein Startimpuls vom Startimpulsgeber 32 abgegeben. Jeder Startimpuls wird vom Zähler 34 gezählt und bei jeder Zählung wird ein entsprechend unterschiedlicher Zustand vom Dekoder 35 signalisiert. Die Zustände

sind als 0-8 von links nach rechts bezeichnet und entsprechen dem Aufwärtszählen von 0 — 8. Die Zustände 0 — 7 aus dem Dekoder 35 dienen zur Weitergabe der Ergebniszählungen von den Auf/Ab-Zählern 23, 24, 25 zum Umsetzer 27. Während des neunten Zustands oder dem mit acht bezeichneten Zustand in Fig. 5 befindet sich der Leser 11 in dem Zwischenraum zwischen aufgezeichneter Information oder zwischen Zeichen, wie man aus einer Betrachtung der F i g. 2 unmittelbar erkennt. Während des Intervalls, währenddessen der Leser 11 in dem Zwischenzeichen-Feld sich befindet und der Dekoder 35 den achten Zustand signalisiert, wird der Zähler 34 auf Null zurückgesetzt, wenn die Vorderkante des ersten Striches des nächsten Zeichens (des zweiten Zeichens in F i g. 2) von dem Übergangsdetektor 30 festgestellt wird. Speziell während des in Fig. 2 dargestellten Zeitintervalls, wenn der Leser 11 vom letzten schwarzen Strich des ersten Zeichens aus weitergeht, hat der Zähler 34 die sämtlichen Übergänge gezählt und der Dekoder 35 signalisiert den neunten Zustand oder »8«. Der Leser 11 fährt über den Zwischenraum zwischen den Zeichen zum ersten schwarzen Strich des zweiten aufgezeichneten Zeichens weiter fort. Bei Feststellung des Übergangs aus dem Zwichenzeichen-Leerfeld zum ersten schwarzen Strich des zweiten Zeichens wird ein Stoppimpuls vom Stopp-Impulsgeber 31 erzeugt, öffnet damit das UND-Gatter 36, wodurch der Zähler 34 auf den Zählstand Null zurückgesetzt wird und es ermöglicht, daß das nächste Zeichen, d. h. das zweite Zeichen, dekodiert wird, während der Dekoder 35 den Zustand »0« signalisiert.

Wenn man die Weitergabe der Steuersignale aus der Sequenzsteuerung 20 zu den Zählergattern 22 betrachtet, wird deren logische Kombination mit den logarithrnischen Zeitsignalen aus dem Zeitsignsl-Generator 21 zur Steuerung der Auf/Ab-Zähler 23, 24, 25 leichter verständlich, wenn auf Fig.4 und Tabelle V Bezug genommen wird.

Tabelle V

Zustände des
Dekoders 35

Impuls

Zähler

Zähler Zähler

Umsetzer

Stop	Rücksetzen	Rücksetzen	Rücksetzen	-
Start	Aufw. Zählen	-	-	-
Stop	Halten	-	-	-
Start	Halten	Aufw. Zählen	-	-
Stop	Halten	Hallen	-	-
Start	Abw. Zählen	Hallen	Aufw. Zählen	-
Stop	Halten Rücksetzen	Halten	Halten	Umsetzen B1ZB2
Start	Aufw. Zählen	Abw. Zählen	Halten	-
Stop	Halten	Halten	Hallen	Umsetzen Si/S2
Start	Halten	Aufw. Zählen	Ahw. Zählen	-
Stop	Halten	Aufw. Zählen	Halten	Umsetzen
Start	Abw. Zählen	Halten	-	-
Stop	Halten	Halten	-	Umsetzen
Start	-	Abw. Zählen	-	-
Stop	—	Halten	—	Umsetzen B,/BA
Start		Zeichen zwischenraum

Die Funktionen und Ergebnisse der Auf/Ab-Zähler 23,24 und 25 sind in F i g. 4A erläutert, und zwar für eine typische: Verhältnisgewinnung für jedes der Segmente, die das CODABAR-Äquivalent einer Dezimalziffer (in diesem Beispiel Null) repräsentieren. In F i g. 4 A sind die Kodiersegmente, die bezüglich ihrer relativen Breite bo zum Vergleich gewählt werden, die aufeinanderfolgenden Striche, während die aufeinanderfolgenden Leerfelder verglichen werden. Man bemerke aus Fig.4A, daß das VerSältnis der Striche B\ und Bi bei Lesung von links nach rechts als das Verhältnis R\ bezeichnet ist In b5 ähnlicher Weise sind die Verhältnisse der Striche B₂ bis Bi sowie Bi bis ß» durch die jeweiligen Verhältnisse Ri und Rs bezeichnet Das Verhältnis der sequentiellen Leerfelder wird durch die Verhältnisse /?2 und R_A ebenfalls in F i g. 4A angegeben.

Beim Lesen der aufgezeichneten Zeichen von links nach rechts und bei Feststellung der Vorderkante des ersten Striches oder des Striches B, für dieses Zeichen wird der Zeitsignalgenerator 21 durch ein Startsignal aus dem Startimpulsgeber 32 der Sequenzsteuerung 20 gestartet Der nunmehr aktivierte logarithmische Zeitsignalgenerator 21 erzeugt eine Anzahl von Zeitsignalen, bis das Leerfeld Si festgestellt wird. Während des Intervalls, währenddessen die Zeitsignale erzeugt werden, werden sie auf einen Auf/Ab-Zähler 23 gegeben, der sie aufwärtszählt Die Zeitsignale entsprechend dem Strich B₁ sorgen dafür, daß der Zähler 23

aufwärtszählt, während die Auf/Ab-Zähler 24 und 25 in ihrem zurückgesetzten oder Nullzustand verbleiben (vgl. F i g. 4A, Zeitspanne ft). Während dieses Zeitintervalls nach Feststellung der Vorderkante des Striches ft wird der Stoppimpuls den Zähler 34 der Sequenzsteuerung 20 auf den Nullzustand zurückstellen. Wen das Leerfeld S\ festgestellt wird, werden Zeitsignale entsprechend ihrer Breite durch den Zeitsignal-Generator 21 erzeugt und jetzt werden die Zähler so gesteuert, daß diese Zeitsignale zum Aufwärtszählen des Auf/Ab-Zählers 24 auf diese gegeben werden. Dies findet während des Zustands des Dekoders 35 statt, der gemäß Tabelle V als Zustand 2-Start bezeichnet ist. Während dieser Zeitspanne Si wird der den Strich ft repräsentierende Zählstand in dem Zähler 23 aufbewahrt, während der Auf/Ab-Zähicr 25 in seinem zurückgesetzten oder Nullzustand verbleibt. Während der nächsten Zeitspanne wird der Strich ft abgetastet und die diesem Strich entsprechenden Zeitsignale werden ebenfalls auf den Zähler 23 gegeben. In diesem Augenblick werden die den Strich ft repräsentierenden Zeitsignale verwendet, um den Auf/Ab-Zähler 23 abwärtszählen zu lassen. Während dieser Abwärtszählung in dem vorliegenden Zeitintervall wird der Zählstand in dem Zähler 24 behalten, während die gleiche Anzahl von ft-Zeitsignalen auf den Zähler 25 zu dessen Aufwärtszählen gegeben werden. Wenn der Leser 11 sich von ft in das Leerfeld Si begibt, werden die Verhältnisse zwischen den Strichen ft und ft berechnet worden sein und werden durch den Zählstand repräsentiert sein, der dann in dem Auf/Ab-Zähler 23 enthalten ist. Dieses Ergebnis ist in Fig. 4A als Λι dargestellt, das das Verhältnis zwischen den beiden Strichen repräsentiert und dem Zustand 3 Stop in Tabelle V entspricht. Während dieses Intervalls wird der Ausgang des Zählers 23, der durch R\ repräsentiert ist, auf den Umsetzer 27 gegeben, und zwar in Abhängigkeit von dem Zustand 3-Signal aus der Sequenzsteuerung 20, um diesen Endzählstand in ein zugehöriges Verhältnis umzusetzen. In diesem Augenblick wird das diesem Vergleich zugeordnete Verhältnis Csein, da die Striche ft und ft gleich sind, und das Ausgangssignal aus dem Umsetzer 27 wird dies entsprechend repräsentieren.

Während des nächsten Zeitintervalls ausgehend vom Strich ft bis zum Leerfeld £2 werden die logarithmischen Zeitsignale zur Definition der Breite des Leerfeldes S2 den Zählern 23 und 24 zugeführt. Diese dem Zähler 24 zugeführten Zeitsignale lassen diesen abwärts zählen, während die dem Zähler 23 zugeführen Signale diesen Zählstand aufwärtszählen. Wie aus Tabelle V hervorgeht, wird im Zustand 4 Start vor dem Aufwärtszählen des Zählers 23 er zurückgesetzt, um das Endergebnis /?, auszulöschen, das durch die früher auf ihn gegebenen, die Striche B\ und ft repräsentierenden Signale in ihm enthalten ist. Die auf den Zähler 24 gegebenen Zeitsignale werden jetzt von den früher eingegebenen, den Leerraum 1 oder S\ repräsentierenden Signalen subtrahiert Der Zählstand in dem Auf/Ab-Zähler 25 wird während des Zeitintervalls, während das Leerfeld S₂ gelesen wird, aufrechterhalten. Am Ende des Zeitmtervalls, an dem das Leerfeld Sz gelesen wird (Zustand 4 Stop) wird der Zähler 24 eine Endzahhmg haben, die die Subtraktion und damit die Berechnung des Verhältnisses zwischen dem Leerfeld S\ und Si, R2 repräsentiert. Wenn dementsprechend <das Zustand 4-SignaI der Adressiereinrichtung 26 zugeführt wird, wir die Endzahhmg R₂ dem Umsetzer 27 zugeführt, um die Zuordnung des Verhältnisses zu bewirken. In gleicher Weise werden die Segmente ft, S? und Bz bewirken, daß Zeitsignale erzeugt und jedem der Zähler 23, 24 und 25 entsprechend der in der Fig.4A und Tabelle V angegebenen Logik gezählt werden. Daraus sieht man, daß bei Beendigung des Ablesens des Striches Bi das Verhältnis Rj am Ausgang des Zählers 25 vorhanden ist, während das Verhältnis Ra am Zähler 23 am Ende des Abfühlens vom Leerfeld S3 vorhanden ist und das fünfte und letzte Verhältnis R₅ am Zähler 24 nach Abfühlen des vierten Striches erzeugt wird. Wenn die Zustände 5,6 und 7 am Dekoder 35 erzeugt werden, wird dadurch bewirkt, daß die Verhältnisse R2, Ra und Rs auf den Umsetzer 27 gegeben werden, wo die zugehörigen Verhältniszuweisungen vorgenommen werden. Man bemerke, daß die Ergebniszählung eines Auf/Ab-Zählers, die eines der Verhältnisse R₁, R₂, Ri repräsentiert, die Zahl ist, die den Logarithmus der Differenz zwischen den aufgesammelten Zeitsignalen repräsentiert. Kein Entlogarithmieren muß direkt

2» durchgeführt werden, da die Ergebniszahl in einer Umsetzertabelle in der Form des Umsetzers 27 enthalten ist, wobei das gewünschte von drei Verhältnissen zugeordnet werden kann. Wenn auf diese Weise fünf Verhältnisse dem Endergebnis der Zähler 23, 24 und 25 zugeordnet worden sind, dann können die fünf Größen dadurch benutzt werden, daß der Dekodierer 28 zur Erzeugung des dekodierten alphanumerischen Zeichens verwendet wird, das in dem Datensammelsystem 10 benutzt wird. Jede der vorstehend erwähnten

in Funktionen der Zähler 23, 24 und 25 sowie der neun Zustände des Dekoders 35 im Verhältnis zu den Stop-Start-Impulsen sind in der oben angegebenen Tabelle V im einzelnen auseinandergesetzt.

Die Zählergatter 22 und die Adressiereinrichtung 26

3") sind in Blockform dargestellt und nur hinsichtlich ihrer Funktion beschrieben. Natürlich kann auch ein anderes Gatter-Netzwerk benutzt werden, das nach den Prinzipien der Fig.4A und Tabelle V arbeitet und die Zeitsignale dem richtigen Auf/Ab-Zähler zur Einleitung der angegebenen Zählsequenzen zuführt. So kann die Adressiereinrichtung 26 leicht so weitergebildet werden, daß sie logisch die Signale, die für den Zustand des Dekoders 35 aus F i g. 5 repräsentativ sind, d. h. die Zustände 3, 4, 5, 6 und 7 mit der entsprechenden Ergebniszählung des richtigen Auf/Ab-Zählers 23, 24, 25 kombiniert um die Ergebniszählung dem in F i g. 4 als ROM dargestellten Umsetzer 27 zuzuführen.

Es wird jetzt auf Fig.6 Bezug genommen, welche einen logarithmischen Zeitsignalgenerator 21 gemäß

5» der Erfindung darstellt. Man beachte, daß der logarithmische Zeitsignalgenerator 21 Zeitsignale erzeugt deren zeitliches Auftreten nicht auf eine bestimmte Logarithmenbasis beschränkt ist, die vielmehr nach einer vorgewählten logarithmischen Basis ausgerichtet werden können. Die logarithmische Basis, die dem Strichablesen gemäß der Erfindung entspricht, wird entsprechend den Auflösungserfordernissen und der benötigten Anzahl von Verhältnissen für die Kodiersegmente der strichkodierten Daten gewählt Dazu weist der logarithmische Zettsignalgenerator 21 einen Abwärtszähler 40 auf, der durch von einer Impulsqnefle 41 abgegebene Impulse abwärtszählt Die Impulsquelle 41 liefert kontinuierlich zu zählende Impulse, die mit vorgewählter Frequenz fo auftreten. Die Impulse sind in diesem Beispiel so gewählt daß sie in 10 Mikrosekunden-Intervallen auftreten. Die Ausgangsimpulse aus der Quelle 41 werden an einen Eingang eines UND-Gatters 42 gegeben. Das UND-Gatter 42 ist mit

seinem Ausgangsanschluß mit dem Zähleingang des Abwärtszählers 40 gekoppelt Der andere Eingang für das UND-Gatter 42 liegt am (^-Ausgang eines Start-Stop-Flip-Flops 43. Das Start-Stop-Flip-Flop 43 ist mit seinem Setz- oder S- Eingang so geschaltet, daß es auf die Stopimpluse aus der Sequenzsteuerung 20 anspricht Der Abwärtszähler 40 wird durch eine Einrichtung gesteuert, mit der voreingestellte Zahlen oder Zählstände an ihn übertragen werden, welche zur Erzeugung der logarithmischen Zeitsignale für die Taktimpulse verwendet werden. Zu diesem Zweck sind ein Aufwärtszähler 44 und ein Speicher 45 vorgesehen. Der Aufwärtszähler 44 ist ein Binärzähler, dessen Ausgangszustände dekodiert und zur Adressierung eines Lesespeichers 45 verwendet werden. Dazu ist zwischen dem Zähler 44 und dem Eingang zu dem Speicher 45 ein Adressenregister 46 eingeschaltet Der Speicher 45 kann ein Lesespeicher sein, in welchem vorgewählte Zählstände aufgezeichnet sind, die in dem Abwärtszähler 40 in vorgewählter Folge eingegeben werden sollen. Die vorgewählten Zählstände sind auf der Grundlage der Logarithmenbasis ausgewählt, welche für das oben beschriebene System zugrunde gelegt ist

Tabelle VI

Aufwärtszähler 44 Eingestellte Zahl

(Λ0 0	19	20
1	3	24
2	4	29
3	5	35
4	6	42
5	8	51
6	10	62
7	12	75
8	14	90
9	18	109
10	21	131
11	26	158
12	32	191
13	38	230
14	47	278
15	57	336
16	68	405
17	83	489
18	100	590
19	121	712
20	146	859
1\	177	1037
22	213	1251
23	258	1510

Im einzelnen and die in dem Speicher 45 gespeicherten, vorher eingegebenen und sequentiell in den Abwärtszähler 40 eingegebenen Zahlen in Tabelle VI unter der Spalte »Eingestellte Zahl« angegeben. Sie werden in dem Zähler 40 sequentiell wie in Tabelle VI angegeben und entsprechend dem Zählstand des Aufwärtszählers 44, wie ebenfalls in der Tabelle notiert, eingegeben. Mit dem Aufwärtszählen des Zahlers 44 Degt demzufolge eine Adresse am Adressenregister 46 zum Auslesen der voreingegebenen Zahlen ans dem Speicher 45 in ein Speicheransgangs-Register 47 vor. Das Speicheransgangs-Register 47 wird die ans dem Speicher 45 ausgelesenen Zahlen speichern, bis der parallele Eingabeanschluß PE des Abwärtszählers 40 aktiviert wird. Die Aktivierung des /Έ-Anschlusses läßt die in derr. Speicher-Ausgangs-Register 47 jeweils gespeicherten Zahlen parallel in den Abwärtszähler 40 zur Vorbereitung der Erzeugung der nächstfolgenden Zeitsignale übergehen.

Ein Unterlauf-Ausgangsanschluß-1 ist am Abwärtszähler 40 vorgesehen und mit einer Taktimpulsquelle 48

in verbunden. Bei Aktivierung des — 1-Zähler-Anschlusses wird die Impulsquelle 48 einen Ausgangsimpuls abgeben. Diese Ausgangssignale sind die logarithmischen Zeitsignale oder Taktsignale aus dem Generator 21. Bei einer Impulsdauer von 10 MikroSekunden für die Quelle 41 treten die Impulse zu den Zeitintervallen auf, die in der oben angegebenen Tabelle IV notiert sind. Die Ausgangsimpulse aus der Impulsquelle 48 gelangen weiter auf ein ODER-Gatter 49 als ein Eingangssignal für dieses. Der Ausgangsimpuls aus dem ODER-Gatter 49 wird als Eingangssignal zum Aktivieren des parallelen Eingabeanschlusses PE des Abwärtszählers 40 über die Leitung 50 verwendet Das gleiche Ausgangssignal wird auf das Speicher-Ausgangsregister 47 zum Auslesen der in dem Speicher gespeicherten Zahlen in dem Abwärtszähler 40 benutzt, wobei der Anschluß PE des Zählers aktiviert wird. In ähnlicher

Weise wird über Leitung 5OC der Ausgang des

Kumulative ODER-Gatters 49 auf den Zählereingangsanschluß des

Zählstände des Aufwärtszählers 44 gegeben. Dadurch kann der

Zählers 40 ,„ Aufwärtszähler 44 um einen Zählschritt weiter nach

oben zählen, und zwar jeweils in Abhängigkeit von dem vom Abwärtszähler 40 erzeugten Ausgangsimpuls. Der verbleibende Eingangsimpuls für das ODER-Gatter 49 ist der Startimpuls, der aus der Sequenzsteuerung 20

S5 abgeleitet wurde. Dieser Startimpuls wird auf das ODER-Gatter 49 über Leitung 51 gegeben und wird gleichzeitig auf den Rückstelleingangsanschluß des Aufwärtszählers 44 zum Zurückstellen und auf den Rückstell oder R-Anschluß des Start-Stop-Flip-Flops 43

4« gegeben.

Ehe das Betriebsverhalten des logarithmischen Zeitsignalgenerators 21 im einzelnen betrachtet wird, soll auf die Zahlen eingegangen werden, die in den Abwärtszähler 40 voreingegeben werden, um die gewünschten Ausgangssignale zu erhalten. Die Zahlen können vorteilhafterweise in einem Lese-Speicher etwa in der Form des Speichers 45 gemäß Fig.6A, eines Mikroprozessors, gespeichert werden. Die intervalle von beliebiger Dauer, die von dem logarithmischen

5n Zeitsignalgenerator 21 erzeugt werden, können durch die Reihe von Zahlen erzeugt werden, die aus dem Speicher 45 ausgewählt werden. Die Tabelle VI enthält die Werte der Zahlen, die zur Erzeugung der Zeitsignale verwendet werden könnten.

Die Zahlen werden sequentiell in dem Speicher 45 gespeichert und aus diesem in Abhängigkeit von dem Zuwachs der Zählstände des Aufwärtszählers 44 ausgelesen, der seinerseits auf die Ausgangsimpulse anspricht die von dem Abwärtszähler erzeugt werden, was schematisch in Fig.6A angedeutet ist Die voreingestellten Zahlen können in dem Speicher 45 vorteilhafterweise in sequentieller Reihe und in der gleichen Folge gespeichert werden, in welcher sie in das Speicherausgangsregister 47 ausgelesen werden. Bei spielsweise sind die ersten drei Zahlen aus Tabelle VL die gespeichert werfen sollen, und in den Abwärtszähler 40 eingesetzt werden sollen,die Dezimalzahlen 19,3 und 4. Es sind 24 derartige Zahlen in dem Speicher 45

gespeichert wobei die letzte Dezimalziffer, die dem Zählstand 23 des Aufwärtszählers entspricht, 258 ist. Die Zahlen werden aus dem Speicher 45 mit Hilfe des Adressenregisters 46 ausgelesen. Das Adressenregister 46 adressiert in Speicher 45 sequentiell, wenn der Speicher die voreingestellten Zahlen sequentiell speichert, so daß das Adressenregister 46 die richtige Adresse in Abhängigkeit von den Ausgangszuständen des Aufwärtszählers 44 liefert. Demzufolge ist klar, daß dann, wenn ein Ausgangsimpuls vom Abwärtszähler 40 und damit von der Impulsquelle 48 erzeugt wird, der Aufwärtszähler 44 um einen Zählschritt erhöht wird, wodurch eine neue Adresse in das Adressenregister 46 zum Auslesen der nächsten folgenden voreingegebenen Zahl aus dem Speicher 45 in das Register 47 eingegeben wird. Bei Auftreten eines Signals aus dem ODER-Gatter 49 an dem Pß-Anschluß des Abwärtszählers 40 wird diese Zahl in den Abwärtszähler 40 zur Vorbereitung des nächsten zu erzeugenden Zeitsignals eingegeben.

Die Zeitsignale werden durch das Abgeben von Impulsen aus der Quelle 41 an den Abwärtszähler 40 erzeugt Dazu werden die Impulse auf den Abwärtszähler 40 unter Steuerung eines UND-Gatters 42 gegeben. Demzufolge gibt das UND-Gatter den Impuls auf den Zählereingangsanschluß des Abwärtszählers 40 in Abhängigkeit von Start und Stopimpulsen, die von der Sequenzsteuerung 20 in Abhängigkeit von der Feststellung von Obergängen zwischen den Kodiersegmenten verschiedener Arten erzeugt werden. Dies wird durch das Setzen und Zurücksetzen des Start-Stop-Flip-Flops 43 gesteuert Jeder von der Sequenzsteuerung 20 erzeugte Stopimpuls wird durch Weiterleitung zum Abwärtszähler_ 40 gezählt und zwar als Folge des Setzens des Q-Ausgangs auf eine niedrige Spannung. Bei Ankunft des sequentiellen Startimpulses am Rückstell- oder R-Anschluß des Flip-Flops 43 wird der (^-Ausgang auf hoher Spannung liegen und die Eingänge des UND-Gatters 42 öffnea so daß die zu zählenden Impulse auf den Abwärtszähler 40 gelangen. Diese Zählung setzt sich fort bis der nächstfolgende Übergang zwischen Kodiersegmenten festgestellt wird, und der nächstfolgende Stop-Impuls setzt das Flip-Flop 43 wieder zurück, so daß der Q- Ausgang des Flip-Flops 43 auf niedrige Spannung gelegt wird. In dem Maße, indem dieser Zählprozeß sich fortsetzt erhöht sich die Anzahl der auf den Abwärtszähler 40 gegebenen Impulse und die kumulativen Zählungen der Impulse /Ό, die auf den Abwärtszähler 40 gegeben werden, erzeugen jeweils die 23 Zeitintervalle N, die in der dritten Spalte der Tabelle VI angegeber, sind. Man bemerke, daß der Ausgangsimpuls erzeugt wird, wenn die Anzahl der auf den Abwärtszähler 40 gegebenen Impulse äquivalent der eingegebenen Zahl plus 1 ist da die vorgewählte Zählung, die das Ausgangssignal aus dem Abwärtszähler 40 liefert, von dem — 1-Unterlauf- Anschluß kommt. Daher stellt die dritte Spalte in Tabelle Vl, bezeichnet mit »Kumulative Zählstände des Zählers 40«, die Gesamtzahl der Impulse aus der Quelle 41, die auf den Zähler 40 nach dem Startimpuls bis zu dem Ende des Kodiersegments oder bis zu einem erzeugten Stop-Impuls gegeben werden, welcher die Feststellung des nächsten Obergangs angibt. Durch Vergleich der Tabelle VI mit der Tabelle IV wird man feststellen, daß die aufgesammelte Zählung bei jeder Zahlung des Abwärtszählers 40 der Gesamtzahl an Mikroseknnden zwischen den Ausgangsimpulsen aus dem Abwärtszähler dividiert durch 1Ö entspricht und zwar aufgrund der 10-Mikroseknnden-IntervaDe, die als Impuls-Periodendauer gewählt wurde. Daher werden bezüglich der Zählung 23 oder dem 23. Zeitintervall in Tabelle VI 1510 Impulse auf den Zähler 40 während dieses Intervalls gegeben werden, was eine Zeitspanne von 15 100 Mikrosekunden benötigt. In ähnlicher Weise werden bei der Zählung 22 dann 1251 Zählschritte während eines Zeitintervalls von 12 510 Mikrosekunden Dauer abgegeben. Aus dem gleichen Grunde kann die logarithmische Expansion durch Untersuchen der

ίο restlichen Zählungen und der entsprechenden vorgegebenen Zahlen aus Tabelle VI eingeschätzt werden.

Der Betrieb des logarithmischen Zeitsignalgenerators 21 kann jetzt zusammenfassend dargestellt werden. Wenn der Aufwärtszähler 44 auf den Zählstand Null in Abhängigkeit von einem Startimpuls zurückgesetzt wird, der bei Feststellung der Vorderkante des ersten Strichs eines Zeichens erzeugt wird, wird die Zahl aus dem Speicher 45 ausgelesen und in den Zähler 40 als Zahl 19 eingegeben. Diese erste voreingestellte Zahl wird in den Abwärtszähler 40 eingegeben, da der PE-Anschluß des Zählers 40 wegen des an das ODER-Gatter 49 angelegter. Startimpulses aktiviert ist. 200 Mikrosekunden nach der Feststellung des Übergangs in das erste Kodiersegment werden 20 Impulse aus der Quelle 41 auf den Abwärtszähler 40 gegeben worden sein, so daß nach diesen 20 Impulsen ein Ausgangssignal am —1-Unterlaufanschluß aus dem Abwärtszähler 40 erzeugt wird. Dieser erste Ausgangsimpuls wird als der Ausgang aus der Taktimpulsquelle 48 abgegeben. Wenn dieses Ausgangssignal aus der Taktimpulsquelle 48 auf das ODER-Gatter 49 gelangt, wird ein Ausgangssignal vom ODER-Gatter 49 für das Aufwärtszählen um einen Zählschritt durch den Aufwärtszähler 44 erzeugt so daß die nächste

Ji vorgegebene Zahl, die Zahl 3, in das Adressenregister 46 für den Lesespeicher adressiert werden kann und die Zahl 3 aus dem Speicher 45 in das Register 47 ausgelesen werden kann.

Mit dem Speichern der Zahl 3 in dem Register 47 und dem Auftreten des Ausgangsimpulses aus dem ODER-Gatter 49 an dem PE-Anschluß des Abwärtszählers 40 wird die Zahl 3 in den Abwärtszähler 40 eingesetzt. Wenn der Abwärtszähler 40 auf die Dezimalziffer 3 gesetzt wird, wird er nach Empfang von vier Impulsen nach unten überlaufen und ein weiteres Ausgangssignal wird von der impulsquelle 48 bei dem 240-Mikrosekundenintervall abgeleitet das in Tabelle IV als das Zeitintervall »1« unter »N«bezeichnet ist Dadurch wird erneut der Aufwärtszähler zum Aufwärtszählen auf zwei veranlaßt so daß die nächste vorgegebene Zahl aus dem Speicher 45 ausgelesen und danach in den Abwärtszähler 40 gegeben wird. Die nächste vorgegebene Zahl ist vier, und nachdem fünf Impulse auf den Abwärtszähler 40 aus der Quelle 41 gegeben worden sind, wird ein weiteres Ausgangssignal an dem — 1-Überlaufanschluß der Impulsquelle 48 erzeugt Dies tirtt beim Zeitintervall zwei der Tabelle IV auf. Während des nächsten Zeitintervalls wird der Abwärtszähler 40 auf 5 gesetzt und läuft nach unten über, nachdem der sechste Impuls gezählt wurde. Die Zahlen sind in dem Zähler in der Reihe 6, 8, 10, 12 usw. voreingestellt and werden nach unten überlaufen und ein Ausgangssignal jedesmal dann erzeugen, wenn die Anzahl der Impulse plus ein Impuls auf den Zähler 40 gegeben worden sind, nachdem er nrit einer Zahl vorher geladen worden war. Die gleiche Sequenz setzt sich fort, bis ein Obergang stgestellt wird, der das Ende eines Kodiersegments und den Beginn eines anderen

Kodiersegments anzeigt Die Feststellung dieses Übergangs erzeugt den notwendigen Stopimpuls, der das Slan-Stop-Flip-Flop 43 setzen wird und die weitere Aufgabe von Impulsen aus der Quelle 41 auf den Abwärtszähler 40 verhindern wird. Folglich wird die Anzahl der Signale, die vom Generator 21 während des Zeitintervalls von einem Startimpuls bis zur Erzeugung des nachfolgenden Startimpulses erzeugt worden sind, das logarithmische Maß der Breite des Kodiersegments sein, das gelesen worden ist Bei der Erzeugung der neuen Startimpulse nach dem eben erwähnten Stopimpuls, welcher das Abtasten des nächstfolgenden Kodiersegments anzeigt wird der Startimpuls den Aufwärtszähler 44 auf seinen Zustand 0 zurücksetzen und danach eine vorgegebene Zahl, d. h. die Zahl 19, in den Zähler 40 einsetzen, damit die nächste Reihe von Zeitsignalen zur Messung der Breite des nächsten Segments des abgefühlten Zeichens erzeugt werden kann.

Man sieht daß die beschriebene Ausführungsform der Erfindung das Ablesen und Dekodieren linearer strichkodierter Information durch Verwendung eines logarithmischen Zeitsignalgenerators wesentlich verbessert Die Erfindung umfaßt die Messung der verflossenen Zeit mit einer logarithmisch gedehnten Zeitbasis und d?.is Berechnen der Verhältnisse der Breiten der strichkodierten Segmente durch einfache Subtraktion. Die logarithmische Zeitbasis kann Zeitsignale liefern, die einem logarithmischen Gesetz folgen, und zwar aufgrund einer Basis des Logarithmus, die so gewählt ist, daß das Auflösungsvermögen und die Wirksamkeit des Kodierens der strichkodierten Daten innerhalb der Beschränkungen des Bereichs und der Anzahl der gewählten Breitenverhältnisse optimiert wird. Dazu schafft die Erfindung ein Konzept, dessen Leistungsfähigkeit den Bereich der erforderlichen Verhältnisse, jedoch nicht die Gesamtzahl der erwarteten Zählungen abdeckt Bei Verwirklichung im Rahmen eines Mikroprozessors wird der Beginn des zweiten Taktes verzögert um die erforderliche Zählkapazität zu reduzieren und dem Mikroprozessor Zeit zu schaffen, Z-jvischenrechnungen ausführen und abschließen zu können. Die Verzögerung des Beginns der Signalabgabe des logarithmichen Zeitsignalgenerators beträgt eine Zeitspanne, die gleich der kürzesten noch annehmbaren Lesezeit ist Auch dadurch wird es dem Mikroprozessor ermöglicht die strichkodierten Daten zu dekodieren und zu lesen, statt daß dazu eine besondere Schaltungslogik herangezogen wird, wodurch sich erhebliche Vorteile bei manuell betätigten Lesern ergeben, die mit einem relativ langsamen, preiswerten Mikroprozessor arbeiten können.

Bei der schaltungsmäßigen Ausführung der Berechnung der Breitenverhältnisse gemäß der Erfindung entfällt die Notwendigkeit von Speicherregistern und Subtrahierern sowie die Notwendigkeit den Überlauf und »Unterlauf« (= Überlauf nach unten) für die Bestimmung des Vorzeichens festzustellen, wobei Auf/Ab-Zähltr mit besonderem Vorteil Verwendung finden.

Der erfimungsgemäße logarithmische Zeitsignalgenerator ermöglicht die Optimierung des Auflösungsvermögens und des Wirkungsgrades, wobei unter diesem Gesichtspunkt auch eine andere logarithmische Basis als die Basis 2 für den Generator gewählt werden kann. Es kann an sich eine beliebige logarithmische Basis dazu dienen, einen Zähler kontinuierlich abwärtszählen zu lassen, der sequentiell mit einer Gruppe von vorbestimmten Zahlen geladen wird, die logarithmisch bezüglich einer gewählten logarithmischen Basis zusammenhängen, so daß dadurch logarithmisch verwandte Zeitsignaie erzeugt werden können.

I lier/ii 4 Bhill Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Dekodieren von Daten, die in einer vorgegebenen Anzahl abwechselnd aufeinan- s derfolgender Striche und Leerfelder von verschiedenen Breiten kodiert sind, mit einer Lesevorrichtung, an die eine auf die Übergänge zwischen Strichen und Leerfeldern ansprechende Steuerschaltung angeschlossen ist, mit einem Zeitsignalgenerator, der ι ο während einer von den Ausgangssignalen der Steuerschaltung bestimmten Zeitspanne eine einem Logarithmus des Zeitmaßes dieser Zeitspanne entsprechende Anzahl von Signalen an eine Auswerteschaltung abgibt, in welcher die Daten aus bestimmten Differenzen jeweils zweier Anzahlen von Signalen aus dem Zeitsignalgenerator ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) wenigstens einen Auf/Ab-Zähler (23, 24, 25) enthält, dessen Eingang an den Ausgang des Zeitsignalgenerators (21) angeschlossen ist, und der in aufeinanderfolgenden Zeitspannen seine Zählrichtung umkehrt; und daß eine Adressiereinrichtung (26) mit den die Breitenverhältnisse von Paaren aufeinanderfolgenden Striche und Leerfelder repräsentierenden Ergebnis-Zählzuständen des Zählers (23, 24, 25) einen Umsetzer (27) zur Abgabe der zugehörigen Datensignale ansteuert

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- jo zeichnet, daß an den Ausgang des Zeitsignalgenerators (21) von einer Sequenzsteuerung (20) gesteuerte Zählergatter (22) angeschlossen sind, die mehreren, parallelgeschalteten Auf/Ab-Zählern (23, 24, 25) die Ausgangssignale des Zeitsignalgenerators derart zuführen, daß den einzelnen Auf/Ab-Zählern die während der Ablesung eines Datenzeichens vom Zeitsignalgenerator abgegebenen Zeitsignale zur Bestimmung mehrerer Differenzen zeitlich nacheinander zugeführt werden, und daß die Ausgänge der Auf/Ab-Zähler über die von der Sequenzsteuerung (20) gesteuerte Adressiereinrichtung (26) an den Umsetzer (27) angeschlossen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer ein Lesespeicher ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der logarithmische Zeitsignalgenerator einen von einer Impulsquelle getriebenen Zähler aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (40) ein Abwärtszähler ist, der während des Auftretens eines ersten Steuerimpulses (START) die Ausgangsimpulse der Impulsquelle (41) von einem voreingegebenen Zählstand herabzählt und bei Erreichen eines vorbestimmten Sollstandes ( — 1) ein Zeitsignal abgibt, und daß der das Zeitsignal führende Ausgang des Zählers (40) mit einer Eingabevorrichtung (44, 46) zur Eingabe eines neuen voreingegebenen Zählstandes in den Zähler (40) angeschlossen ist, wobei die nacheinander in den Abwärtszähler eingegebenen Zählstände auf der Basis eines Logarithmus des Zeitmaßes gewählt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung einen Speicher (45) enthält, in welchem die Zählstände gespeichert sind und dessen Ausgang mit einem ersten Eingang des Zählers (40) verbunden ist; und daß der Ausgang des Zählers an eine Eingabevorrichtung (44, 46) für

den Speicher (45) gelegt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (45) ein Lesespeicher ist

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsquelle (41) über ein UND-Glied (42) mit einem Auslöseeipgang des Zählers (40) verbunden ist, daß ein zweiter Eingang des UND-Gliedes (42) mit dem Ausgang eines Flip-Flops (43) gekoppelt ist, und daß ein Eingang des Flip-Flops (43) die Abwärtszählung auslösende START-Impulse und ein zweiter Eingang des Flip-Flops (43) die Zählung unterbrechende STOP-Impulse aufnimmt

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4—7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Zählers (40) eine Taktimpulsquelle (48) steuert, deren Ausgang mit einem Speicher (45) und Zähler (40) gekoppelten Speicherausgangsregister (47) sowie dem Zähleingang eines Aufwärtszählers (44) verbunden ist, welcher die in einem Adressenregister (46) für den Speicher (45) enthaltene Adresse bei Empfang jedes Zeitsignals um eine Einheit inkrementiert