DE2654765C3 - 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 voii 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 Striches 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 Datensammelsysteme arbei- "> ten 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 hi durch eine Arbeitskraft in da? 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 r> werden kann. Diese linearen Strich-Code besitzen gewöhnlich eine Reihe von schwarzen Strichen oder Linien mit dazwischen angeordneten weißen Leerfeldern verschiedener Breiten, wodurch Nu'zinformation dargestellt wird. Die Nutzinformation, dargestellt in 2<i 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 beispielswei- -> se 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 jh absorbiert wird. Wenn ein schwarzer Strich oder Baiken 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- r> 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 i" 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 t"> 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 elektronischen 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 aufgesammelte Zählstand stellt dann eine digitale Repräsentation v> 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 wi 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 Dekodierfeh- n"> lern 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 An 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 auf 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 Zählrichuing umkehrt, und daß eine Adressiereinrichtung mit den die Breitenverhäknisse von Paaren aufeinanderfolgender Striche und l.cerfelder repräsentierenden Ergebnis-Zählzuständen dts 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 zuzuordiion. Ferner ermöglicht die Verwendung eines Auf/Ab-Zählcrs 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 e'ner 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.

Um 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, erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Zähler ein Abwärtszähler ist, der während des Auftretens eines ersten Steuerimpulses die Ausgangs'tnpulse 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 L.esespeicher 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 Abwärtszählung 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 Taktimpuisquelle 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 preiswerte Mikroprozessoren /um 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 Stoppimpulsgeber 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 Zdtsigriaigeneralur, der Zeilsignale auf lügariihmisclier 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

UCUCUILMU

Effizienz. Das erfindungsgemäße überlegene Konzept senkt sowohl die Kosten wie auch den Energieverbrauch für tragbare Datensammelsysteme, 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 fü- 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 erfmdungsgemäße Konzept kann in ein Datensammelsystem integriert werden, das relativ langsame Verhältnisse für die Striche xind Leerfelder zurr. 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

eines Mikroprozessors mit einem Lese-Speicher aus dem logarithmischen Zeitsignal-Generator der F i g. 6.

Die Erfindung wird jetzt im einzelnen beschrieben, und zwar zunächst in Form des beim Ablesen des linearen Strich-Codes »CODABAR« verwendeten Verfahrens. DerCODABAR-Strich-Code ist ein 7-Bit-Code zur Darstellung alphanumerischer Daten, bei dem die

TABELLK I sieben kodierten Elemente aus vier schwarzen Strichen bestehen, die von drei weißen Leerfeldern getrennt werden, was man im einzelnen aus der nachstehenden Tabelle I entnehmen kann. In dieser Tabelle I sind die Zeichen für die Ziffern 0-9 und für gewisse vorgewählte Buchstaben und Symbole mit ihren CODABAR-Zuordnungen aufgeführt.

Ziffer 7-bitcodc Strichfolge des Zeichen Codes

₀ 0000011 |o[o(o|o|oj ι I ι I

III

1 0000110 00 0 0 1 1 0

Il ■ I

2 0001001 000 1 0 0 1

Il !■

3 ItQOOOO 1 1 0 00 00

■ III

4 ' 0010010 0 0 T 0 0 1 0

■ ■I I

5 1000010 1 0 0 0 0 10

■ II I

• 6 0100001 0 1 0 0 0 0 1

I !!■

f 0100100 0 1 0 0 I 0 0

I ■■■

8 0110000 0 1 1 00 00

I HII

9 1001000 1 0 0 1 0 00

I Il 7-bit code

Strichfoloe des

0001100 |ojojo| ι I ι |o|o|

Il BII

0011000 0 0 1 1 000

IH Il

1000101 1 000 1 0 1

1010001 1 0 1 0 00 1

1010100 1 0 1 0 1 00

0010101 00 1 0 1 0 -1

!■■■

0011010 00 1 10 10

IH Il

0101001 0 1 0 1 00 1

I I I ■

0001011 οοσ 1 ο 1 1

UIH

0001110 000 11 10

i I B i

0011010 OO 1 10 10

!■II

0101001 0 1 0 1 00 1

I I IWk

0001011 000 1 0 1 1

II I ■

0001110 000 1 1 10

Il ■ 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 Breitenvergieiche zwischen einem Strich und einem benachbarten Strich sowie zwischen 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 Ausführungsbcäspicic 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 1/Strich 2 = C
Strich 2/Strich Z = C
Strich 3/Strich 4 = A

Leerfeidl /Leerfeld 2 = C
Leerfeld 2/Leerfeid 3 = A

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:

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

ten Logikfeldes PLA umgesetzt werden. Diese können außerdem nicht vereinbarte und damit ungültige Folgen zurückweisen. Es ist wesentlich, wie die aufeinanderfolgenden Verhältnisse zwischen Strichen und Leerfeldern festgestellt werden.

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

60

Relation A impliziert f„_₂< tJ^XIK) Relation Simpliziert t„-₂> I_n(K) Relation Cimpliziert t](K)>/_n_₂> φ/Κ)

wobei i„-2 die zum Oberfahren eines Striches oder eines Leerfeldes, das dem letzten zu messenden vorhergeht, benötigte Zeit, t_n 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 fß„ i/ß„;<(l/l,b);
Relation Bimpliziert (Β_η-\ΙΒ,,)>(\3)\ίηΛ
Relation Cimpliziert (1 /1.6)> (B_n </B„)> (1,6),

wobei B_n die Breite des vorhergehenden Striches und B_n ι 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- JB_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 S„_i 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_nJ*

= v.

Tabelle	II	O	1	2	3	4	5	6
N		1	2	4	8	16	32	64
t„ (see)

Diese logarithmische Zunahme schreibt vor, daß die durch tn repräsentierte verflossene Zeit das erste Taktintervall 7ö 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:

wobei die Werte von t„ = To/*, Ti = \,J— 2 betragen.

Wenn t^/t_m—2 ist, dann wird Tv₂-Ni = I, unabhän gig, 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 vorläge, 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, μ Der Logarithmus der Basis 2 jener Zahl gibt die Anzahl der binären Bits, die zur Darstellung sämtlicher Zustände erforderlich ist.

Wenn die Anzahl der Zustände bekannt ist, kann die Basis des logarithmischen Taktes bestimmt werden, r Wenn diese Zahl J 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: :i

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 ι 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 = 1/(n;. n. n = 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,

./ - (l.<>) -^v 1.2(KiX.

Wenn der Wert für einen schmalen Strich von dem Wert für einen breiten Strich subtrahiert wird, ist das Ergebnis positiv. Im umgekehrten Fall wird das Er^oebn!S negativ. Die vier Binsr-Bit-Darstellun*⁷ muß m diesem Fall 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 s'artet, dann um fünf Einheiten nach oben und danach um sieben Einheiten abwärtszählt, würde das Ergebnis in dem Zähler 14 (1110) betragen. Tabelle 111 zeigt sämtliche Zustände eines 4-Bit-Binär Zählers, die jedoch so verschoben sind, daß die Ziffer Null in der Mitte liegt (zentriert ist). Die obere Zeile I der Tabelle 111 führt die Binärzähler-Zustände auf. die zweite Zeile 11 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 Breiier.verhältr.isse A. Soder C dar. die den Verhältnissen und den Zählerzuständen zugeordnet sind. Man bemerke, daß die Relation ßsechs Werte besitzt, vährend die anderen beiden nur fünf besitzen. Der Grund wird weiter unten erläutert.

TABELLE III

I	1001	1010	1011	λ	1100	1101
I	-7	-6	-5	-4	-3
I	1 1773	1 !TM'	1 2756"	L 2"7Γ2	1
Έ				■ ι	■- ι

1110	1111	0000	1	θ	0001	0010
-2	-1	0		1	2
1 Τ7Τ6	1		1,206	B 1,46
	1,206	' I	m ^

y OCH	010Ü	0101	0110	0111	1000
/. '	4	5	6	7	8
W 1,76	2^12	2,56	3,09	3,73	4r5

Jetzt muß T₀ ein Wert zugeordnet werden. Zur Ausführung dieser Bestimmung sei Bj gleich der Lesezeit eines ersten Striches und B₂ der Lesezeit eines zweiten Striches und /= 1,2068. Dann gilt:

log ^ , _K.
f- - Λ τ

,V, - N₂ = log, —^L -

ι R ~> ι ί B ι Tu \ , B]
log -τ- = log, ( —i- —^ ) = logy —L

woraus sich ergibt, daß der Wert für T₀ das Ergebnis fur 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 schmaKte Strich 0,152 cm breit ist und die größte Lesegeschwindigkeit 76,2 cm pro Sekunde beträgt, dann ist 7o 200 Mikrosekunden, dem eine logarithmische Zählung von Null zugeordnet wird. Jetzt können die Taktintervalle aus der Gleichung

f„ = (200 XiO-⁶) (1,2068)"

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

/V	200(1,2068 )Λ	N	2OO,..2(M,
0	200 microsec.	12	1 910
;	240	13
-i	290	14	: "'so
3	350	15	3 '60
4	420	16	4 050
S	510	17	4X90
6	620	18	5 900
7	750	19	"■ 120
8	900	20	8 590
9	1090	21	10 370
10	1310	22	12510
Il	1580	23	15 100

ι s 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

w AbwärtszähJiing 0 beträgt, ergibt das das Ergebnis 5 (vgl. Tabelle III und IV). Wenn jetzt die Lesegeschwindigkeit '/ίο 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« 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

υ 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 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

j 5 der Relation B 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

:-ii einem zusätzlichen ß-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-

v 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 folet zu notieren ist:

Logarithmische Takt/eitcn (gerundet auf volle
10 Mikrosekunden)

Man betrachte nun den Fall, bei dem ein Strich, dessen Breite das 2.56fache der Breite eines schmalen Striches Verhältnis 1
Verhältnis 2
Verhältnis 3
Verhältnis 4
Verhältnis 5

Strichi/Stricli2

Leerfeld|/Leerfeld2

Strich2/Stricli3

Leerfeldi/Leerfeldj

Strich3/Strich₄

wobei alles weitere in Fi g. 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 Fig.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 gesche- to hen 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 ι") im Handel befindlichen tragbaren Datensammelsystemen verwendet. Ein derartiges System ist das MS'-Datensammelsystem, Modeil 2100, das mit einem optischen Leser zum Einlesen der strichkodierten Daten in das System ausgerüstet ist. 2»

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 r> 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, weiche bei der Relativbewegung zwischen in 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 r> 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 -to 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 jo 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 ω 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 B\, B₂ usw. und Leerfelder 5;, St 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 Leerfeid-Kodiersegmente, die mit dem nächsten sequentiellen Segment verglichen werden, werden in der Breite entweder äquivalent sein oder eine wird größer als die andere sein. 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 Verhältnisbeziehungen 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 B\ und B₂ und ft gleich sind. In ähnlicher Weise zeigt die Verhältniszuweisung A an, daß Bt 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 S, und S₂ gleich sind, während das Leerfeld S3 größer als das Leerfeld Sb 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 B₄ größer ist als By, was der richtigen, aufgezeichneten Relation entspricht. Die Relation C ist 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 eines logarithmischen Zeitsignalgenerators. Das Eingangssignal für diese Verhältnisbildungsschaltung ist das Schwarz/Weiß-Analogs!?nal aus dem Leser 11 von der in Fig. 3 ι ο gezeigten Art Das Signal aus dem Leser 11 wird einer Sequenzsteuerung 20 zugeführt, die ein Stoppsignal bei Feststellung eines Übergangs 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-Startsignal dienen zur Betriebssteuerung der Verhältnis-Bildungsschaltung gemaß 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 Zeitsignal-Generator 21 zum einem von drei Auf/Ab-Zählern 23, 24 und 25, die mit dem Ausgang der Zählergatter 22 verbunden w 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 J"> 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 4« 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 4i 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 >n 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 Frgebniszählun- v> gen 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 bo 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, ßoder 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, B oder 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 alphanumerisenen Zeichen entspricht

Nach dieser allgemeinen Beschreibung der Verhältnis-Bildungsschaltung werden die einzelnen Elemente einschließlich des Verhältnis-Detektors, wie etwa die 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 F i g. 5 erkennt, zeigt sie schematisch eine Ausführungsform der Sequenzsteuerung 20. Die Sequenzsteuerung 20 weist einen Übergangsdetektor 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 Abhängigkei! 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 Stoppimpulse werden am Ausgang des Startimpulsgebers 32 eine vorgewählte Zeitspanne nach der Erzeugung der Stoppimpulse auftreten und dieser Impuls wird als Startimpuls bezeichnet. Die Startimpulse dienen zum Aufwärtszählen eines 4-Bit-Zählers 34. Der Ausgang des Startimpulsgebers 32 wird dann direkt auf den Zählereingang des 4-Bit-Zählers 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 Ausgangjsignale erzeugt. Die Ausgänge des Dekodierers 35 werden daher als die Zustände 0 — 8 in Fig. 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 Dezimalziffer 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 F i g. 3 festgestellt werden. Bei jedem Übergang von 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, weiche von der Verzögerungsschaltung 33 bewirkt wird, wird 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 bezeicnnet 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 Cbergangsdetektor 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, öffne 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 iogarithrnischen Zciisignalcn aus dem Zcitsignal-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	Impuls	Zähler	Zähler	Zähler	Umsetzer
Zustände des
Dekoders .15	St(Jp	Rücksetzen	Rücksetzen	Rücksetzen	-
0	Start	Auf'w. Zählen		-	-
1	Stop	Halten	-	-	-
1	Sun ι	Halten	.AUlv«. Zallicn	-
;	Stop	Hallen	Hallen		-
2	Sun	Abw. Zählen	Halten	AuKv. Zählen	-
.",	Stop	Halten	Halten	Halten	Umsetzen
-.		Rücksetzen			B\/B:
	Start	Aufw. Zählen	Abw. Zählen	Halten	-
i	Stop	Halten	Halten	Halten	Umsetzen
-	Start	Halten	Aufu. Zählen	Abw. Zählen
	Slop	Halten	AuIw. Zählen	Hallen	Umsetzen
C					B:/B,
	Sun	Abw. Zählen	Halten
Ί	Slop	Halten	Halten		Umsetzen
,,					SJS;
	Start	-	Ahw. Zählen		-
-	Stop	-	Halten		Umsetzen
-	Sun		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 typiscne Verhältnisgewinnung für jedes der Segmente. die das CODABAR-Äquivalent einer Dezimaiziffer (in diesem Beispiel Null) repräsentieren. In F i g. 4A sind die Kodiersegmente, die bezüglich ihrer relativen Breite zürn Vergleich gewählt »erden, die aufeinanderfolgenden Striche, während die aufeinanderfolgenden Leerfelder verglichen werden. Man bemerke aus Fig.4A, daß das Verhältnis der Striche B- und Bi bei Lesung von links nach rechts als das Verhältnis R- bezeichnet ist In ähnlicher Weise sind die Verhältnisse der Striche Bi bis S> sowie B- bis Bt durch die jeweiligen Verhältnisse R^ und R-- bezeichnet. Das Verhältnis der sequentiellen Leerfelder wird durch die Verhältnisse /?2 und R. ebenfalls in F i g. 4A angegeben.

Beim Lesen der'aufgezeichneten Zeichen von link; nach rechts und bei Feststellung der Vorderkante de; ersten Striches oder des Striches B\ für dieses Zeicher

eo wird der Zeitsignalgenerator 21 durch ein Startsigna aus dem Startimpulsgeber 32 der Sequenzsteuening 2( gestartet Der nunmehr aktivierte logarithmisch« Zeitsignalgenerator 21 erzeugt eine Anzahl vor Zeitsignalen, bis das Leerfeld S\ festgestellt wird Während des Intervalls, währenddessen die Zeitsignale erzeugt werden, werden sie auf einen Auf/Ab-Zähler 21 gegeben, der sie aufwärtszählt Die Zeitsignale entspre chend dem Strich B\ 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 B\). Während dieses Zeitintervalls nach Feststellung der Vorderkante des Striches ß< wird der Stoppimpuls den Zähler 34 der Sequenzsteuerung 20 auf den Nullzustand zurückstellen. Wen das I.cerfcld S· festgestellt wird, werden Zeitsignale entsprechend ihrer Breite durch den Zeitsignal-Gencrator 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 S₁ repräsentierende Zählstand in dem Zähler 23 aufbewahrt, während der Auf/Ab Zähler 25 in seinem zurückgesetzten oder Nullzustand verbleibt. Während der nächsten Zeitspanne wird der Strich B₂ abgetastet und die diesem Strich entsprechenden Zeitsignale werden ebenfalls auf den Zähler 23 gegeben. In diesem Augenblick werden die den Strich B> 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 ß>-Zeitsignalen auf den Zähler 25 zu dessen Aufwärtszählen gegeben werden. Wenn der Leser 11 sich von B₂ in das Leerfeld S₂ begibt, werden die Verhältnisse zwischen den Strichen B\ und B? berechnet worden sein und werden durch den Zählstand repräsentiert sein, der üann in dem Auf/Ab-Zähler 23 einhaken ist. Dieses Ergebnis ist in Fig. 4A als R\ 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 C sein, da die Striche B\ und B₂ gleich sind, und das Ausgangssignai aus dem Umsetzer 27 wird dies entsprechend repräsentieren.

Während des nächsten Zeitintervalls ausgehend vom Strich B2 bis zum Leerfeld S₂ 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 /?i auszulöschen, das durch die früher auf ihn gegebenen, die Striche B\ und B₂ repräsentierenden Signale in ihm enthalten ist Die auf den Zähler 24 gegebenen Zeitsignale werden jetzt von den früher eingegebenen, den Leerraum 1 oder Si 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 Zeitintervalls, an dem das Leerfeld S₂ gelesen wird (Zustand 4 Stop) wird der Zähler 24 eine Endzählung haben, die die Subtraktion und damit die Berechnung des Verhältnisses zwischen dem Leerfeld Si und S2, /?2 repräsentiert. Wenn dementsprechend das Zustand 4-Signal der Adressiereinrichtung 26 zugeführt wird, wir die Endzählung R₂ dem Umsetzer 27 zugeführt um die Zuordnung des Verhältnisses zu bewirken. In

gleicher Weise werden die Segmente B₂, Si und B<, 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 B< das Verhältnis Rs am Ausgang des Zählers Ii vorhanden ist, während das Verhältnis R₄ am Zähler 23 am Ende des Abfühlens vom Leerfeld Sj vorhanden ist und das fünfte und letzte Verhältnis R^ 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, R₄ und R₁ auf den Umsetzer 27 gegeben werden, wo die zugehörigen Verhältniszuweisungen vorgenommen werden. Man bemerke, daß die Ergebniszählung eines Auf/Ab-Zäh!crs. die eines der Verhältnisse R_u R₂, Rt repräsentiert, die Zahl ist, die den Logarithmus der Differenz zwischen den aufgesammelten Zeitsignalen repräsentiert. Kein Entlogarithmieren muß direkt 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 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 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 der Erfindung darstellt Man beachte, daß der logarithmische Zeitsignalgenerator 21 Zeitsignale erzeugt, deren zeitliches Auftreten nicht auf είπε 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 Zeitsignalgenerator 21 einen Abwärtszähler 40 auf, der durch von einer Impulsquelle 4t abgegebene Impulse abwärtszählt Die Impulsquelle 41 liefert kontinuierlich zu zählende Impulse, die mit vorgewählter Frequenz k 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 5-Eingang so geschaltet, daß es auf die Stopimpluse aus der Sequenzsteuerung 20 anspricht. Der Abwartszähler 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 Lesespeicher's 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 Vl	umgestellte Zahl	Kumulative
Aul'wiirtszählcr 44		Zählstände lies
		Zählers 4(1
	19	20
(AO 0		24
I	4	29
2	5	35
3	6	42
4	8	51
5	10	62
6	12	75
7	14	90
8	18	109
9	2!	131
10	26	158
11	32	191
12	38	230
13	47	278
14	57	336
15	68	405
16	83	489
17	100	590
18	121	712
19	146	859
20	177	1037
21	213	1251
22	258	1510
23

Im einzelnen sind 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 Vl angegeben und entsprechend dem Zählstand des Aufwärtszählers 44, wie ebenfalls in der Tabelle notiert, eingegeben. Mit dem Aufwärtszählen des Zählers 44 liegt demzufolge eine Adresse am Adressenregister 46 zum Auslesen der voreingegebenen Zahlen aus dem Speicher 45 in ein Speicherausgangs-Register 47 vor. Das Speicherausgangs-Register 47 wird die aus dem

Speicher 45 ausgelesenen Zahlen speichern, bis der parallele Eingabeanschluß PE des Abwärtszählers 40 aktiviert wird. Die Aktivierung des PE-Anschlusses läßt die in dem Speicher-Ausgangs-Register 47 jeweils gespeicherten Zahlen parallel in den Abwärtszähler 40 zur Vorbereitung der Erzeugung der nächstfolgenden Zeitsignale übergehen.

Ein Unterlauf-Ausgangsanschluß-l ist am Abwärtszähler 40 vorgesehen und mit einer Taktimpulsquclle 48 verbunden. Bei Aktivierung des - 1-Zähler-Anschlusses wird die Impulsquelle 48 einen Ausg.ingsimpuls 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 50C der Ausgang des ODER-Gatters 49 auf den Zählereingangsanschluß des Aufwärtszählers 44 gegeben. Dadurch kann der Aufwärtszähler 44 um einen Zählschritt weiter nach oben zählen, und zwar jeweils in Abhängigkeit von dem vom Abwärtszähler 40 erzeugten Ausgangsimpuis. Der verbleibende Eingangsimpuls für das ODER-Gatter 49 ist der Startimpuis, der aus der Sequenzsteuerung 20 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-AnschluB des Start-Stop-Flip-Flops 43 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 F i g. 6A, eines Mikroprozessors, gespeichert werden. Die Intervalle von beliebiger Dauer, die von dem logarithmischen 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 Zeiisignale 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. Beispielsweise sind die ersten drei Zahlen aus Tabelle VI, die gespeichert werden 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 Aul wärtszählers 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 Ausgangsinipuls vom Abwärts/ähler 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 PF-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 Abwärtszähier 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 Sequenzsieuerung 20 in Abhängigkeit von der Feststellung von Übergängen 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-Ansch!uß des Flip-Flops 43 wird der (^-Ausgang auf hoher Spannung liegen und die Eingänge des UND-Gatters 42 öffnen, 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 (^-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 /ö, die auf den Abwärtszähler 40 gegeben werden, erzeugen jeweils die 23 Zeitintervalle N, die in der dritten Spalte der Tabelle Vl angegeben sind. Man bemerke, daß der Ausgangsimpuls erzeugt wird, wenn die Anzahl der auf den Abwänszähier 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 VI, 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 Übergangs angibt Durch Vergleich der Tabelle VI mit der Tabelle IV wird man feststellen, daß die aufgesammelte Zählung bei jeder Zählung des Abwärtszählers 40 der Gesamtzahl an Mikrosekunden zwischen den Ausgangsimpulsen aus dem Abwärtszähler dividiert durch 10 entspricht, und zwar aufgrund der 10-Mikrosekunden-Intervalle, die als

Impuls-Periodendauer gewählt wurde. Daher werden bezüglich der Zählung 23 oder dem 23. Zeitintervall in Tabelle Vl 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 restlichen Zählungen und der entsprechenden vorgegebenen Zahlen aus Tabelle Vl 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 P£-Anschluß des Zählers 40 wegen des an das ODER-Gatter 49 angelegten 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 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 ff-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 »i« unter »N«bezeichnet ist. Dadurch wird erneut der Aufwärtszähier 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 aui 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 übsr, nachdem der sechste Impuls gezählt wurde. Die Zahlen sind in dem Zähler in der Reihe 6, 8, 10, 12 usw. voreingestellt und 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 mit einer Zahl vorher geladen worden war. Die gleiche Sequenz setzt sich fort, bis ein Obergang festgestellt wird, der das Ende eines Kodierseements und den Beginn eines anderen

Kodiersegments anzeigt. Die Feststellung dieses Übergangs erzeugt den notwendigen Stopimpuls. der das Stan-Stop-Flip-Flop 43 setzen wird und die weitere Aufgabe von Impulsen aus der Quelle 41 auf den Abwärtszähler 40 verhindern wird. Folglieh 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 das 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 Zwischenrechnungen 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 unc Subtrahierern sowie die Notwendigkeit, den Überlaul und »Unterlauf« (= Überlauf nach unten) für die Bestimmung des Vorzeichens festzustellen, wöbe Auf/Ab-Zähler mit besonderem Vorteil Verwendung finden.

Der erfindungsremaße logarithmische Zeitsignal generator ermöglicht die Optimierung des Auflösungs Vermögens und des Wirkungsgrades, wobei unter diesem Gesichtspunkt auch eine andere logarithmisch Basis als die Basis 2 für den Generator gewählt werder kann. Es kann an sich eine be'iebige logarithmischi Basis dazu dienen, einen Zähler kontinuierlich abwärts zählen zu lassen, der sequentiell mit einer Gruppe vor vorbestimmten Zahlen geladen wird, die logarithmisch bezüglich einer gewählten logarithmischen Basis zusam menhängen, so daß dadurch logarithmisch verwandt« Zeitsignale erzeugt werden können.

Hici/u 4 Hlall

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Dekodieren von Daten, die in einer vorgegebenen Anzahl abwechselnd aufeinan- ί 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 in 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 ennittelt 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 4» 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 Abwärts- >o zähler 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 w) 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 fe^r> 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 Auslöseeingang 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 inkrementien.