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Verfahren zum sendeseitigen Erzeugen eines Paritätsbits und
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zum empfangsseitigen Überprüfen der aus Informationswort und mitübertragenem
Paritätsbit bestehenden Informationsblöcke.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sendeseitigen Erzeugen eines
Paritätsbits, das die Anzahl der Bits eines bestimmten Binärwerts binärcodierter
Informationsworte auf einen geraden oder ungeraden Wert ergänzt und zur empfangsseitigen
Überprüfung der aus einem Informationswort und einem solchen mitübertragenen Paritätsbit
bestehenden InformatlonsblQcke auf Geradzahligkeit oder Ungeradzahligkeit der Bits
der bestimmten Binärwerte, wozu sendeseitig und empfangsseitig die Informationsworte
bzw.
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Informationsblöcke seriell ausgewertet werden und dabei jeweils mit
dem Auftreten von Bits der bestimmten Binärwerte die Kipplage einer sendeseitigen
bzw. einer empfangsseitigen Kippstufe ändern und wobei sich aus der am Informationswortende
bzw, Informationsblockende erreichten Kipplage der Binärwert des Paritätsbits bzw,
das Uberprüfungsresultat ergibt.
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Mit einem solchen Verfahren lassen sich Bitverfälschungen, die während
der Informationsübertragung zustande kommen, mit relativ großer Wahrscheinlichkeit
erkennen. Wenn nämlich auf der Sendeseite beispielsweise die 1-Bits der Informationsworte
auf einen geradzahligen Wert durch ein Paritätsbit ergänzt worden
sind,
muß bei fehlerfreier Übertragung in dem auf der Empfangsseitige ankommenden, aus
Informationswort und Paritätsbit bestehenden Informationsblock wieder eine geradzahlige
Anzahl von 1-Bits festgestellt werden können, was nicht der Fall ist, wenn der Binärwert
eines Bits in den jeweils anderen der beiden möglichen Binärnerte verfälscht worden
ist, vorausgesetzt, daß nicht eine geradzahlige Anzahl solcher Fehler oder ein sogenannter
Doppelfehler vorliegt, bei dem ein erstes Bit in der einen Richtung und ein anderes
Bit in der anderen Richtung verfälscht worden ist.
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tiblicherweise arbeiten die zu diesem Zwecke verwendeten Paritätsprüfen
auf der Sendeseitige und der Empfangsseite im Parallelbetrieb, d.h. die einzelnen
Bits eines Informationswortes bzw.
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Informationsblocks liegen gleichzeitig an den Eingängen des Prüfers
an und werden gleichzeitig ausgewertet (siehe z.B.
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Siemens vDatenbuch 1972/73" Integrierte Schaltungen, Seiten 104, 105).
Solche Paritätsprüfer erfordern eine verhältnismäßig große Anzahl von UND-, NAND-,
ODER- und NOR-Schaltungen.
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Es ist jedoch auch schon ein Verfahren zum Erzeugen der Paritätsbits
und zum Auswerten der Paritätsbits umfassenden Informationsblöcke bekannt geworden
(DT-OS 2 252 751), bei dem die Informationsworte bzw. Informationsblöcke, wie eingangs
erwähnt, seriell ausgewertet werden und dabei eine bistabile Kippstufe hin- und
herschalten, so daß am Ende der Auswertezeit die Kipplage der Kippstufe in Binärwert
des Paritätsbits bzw. Datenüberprüfungsresultat ergibt.
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Die Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens benötigt
außer den Schiebetakten für ein sendeseitiges und ein empfangsseitiges Schieberegister
und den Zähltakten für die erwähnten sendeseitigen und empfangsseitigen Kippstufe
Löschimpulse, die der Einstellung eines definierten Anfangszustandes der Kippstufe
dienen, und Prüfimpulse, die mit den Ausgangssignalen der bistabilen Kippstufen
verknüpft
werden und damit zur Bildung der Paritätsbits beitragen.
Löschimpulse und Prüfimpulse haben nacheinander innerhalb der für das Paritätsbit
vorgesehenen Zeitspanne zu liegen, mit der Folge, daß ein Paritätsbit vom 1-Binärwert
eine geringere Impulsbreite als die entsprechenden Bits der Informationsworte aufweist.
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Dies ist jedoch unerwünscht, da damit gerade die Paritätsbits gegen
Verfälschungen auf der Übertragungsstrecke besonders anfällig sind. Die erwähnten
Lösch- und Prüfimpulse werden im Zusammenhang mit der sonstigen Verarbeitung der
Informationswörter, beispielsweise im Zusammenhang mit deren Vermittlung in einer
Vermittlungsstelle, nicht benötigt, so daß ihre rzeugung einen zusätzlichen Aufwand
erforaert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein in diesen Punkten
günstigeres Verfahren anzugeben, das jedoch genauso wie das vorerwähnte bekannte
Verfahren zu einer seriellen Behandlung der Informationsbits auf der Sendeseite
bzw. Informationsblockbits auf der Empfangsseite führt.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sendeseitig die bistabile Kippstufe durch das
erste Bit jedes informationswortes, je nach dem ob eine Ergänzung auf eine gerade
oder ungerade Anzahl von Bits eines bestimmten Binärwertes vorgenommen werden soll,
in die denselben oder den entgegengesetzten Binärwert dieses Bits anzeigende Kipplage
eingestellt bzw. in dieser Kipplage belassen wird, daß empfangsseitig die bistabile
Kippstufe bei Vorliegen eines ergänzenden Paritätsbits jeweils durch das erste Bit
des zugehörigen Informationswortes im Falle dessen Binärwert O in die den fehlerfreien
Zustand kennzeichnende Kipplage und im Falle dessen Binäriwert 1 in die den Fehlerzustand
kennzeichnende Kipplage eingestellt bzw. in dieser Kipplage belassen wird, oder
daß empfangsseitig die jeweils umgekehrten Zuordnungen bestehen, je nach dem, ob
sendeseitig eine Ergänzung der 1-Binärwerte oder der G-Binärwerte aufweisenden Bits
vorgenommen worden ist.
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Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die sendeseitige Xippstufe ein JE-Flip-Flop ist, dessen einem Informationseingang
die Bits der auszusendenden Informationsworte direkt zugeführt werden und dessen
anderer Informationseingang an dem Ausgang eines Exclusiv-0DER-Gliedes angeschlossen
ist, an dessen einem Verknüpfungseingang die Bits der Infor:nationsworte und an
dessen anderem Verimüpfungseingang jeweils beim Auftreten des ersten Bits eines
Informatonswortes der bestimmte eine Binärwert, während der übrigen Bits der Informationsworte
der andere Binärwert anliegt, daß der eine Informationseingang der empfangsseitigen
Kippstufe an den Ausgang eines ersten Exclusiv-ODER-Gliedes angeschlossen ist, dessen
einem Verknüpfungseingang die Bits der empfangenen Informationsworte und dessen
anderem Verknüpfungseingang gleichzeitig mit den ersten Bits der Informationsworte
der Binärwert des zugehörigen Paritätsbits, während der übrigen Bits der ainärwert
eines nicht ergänzenden Paritätsbits zugeführt wird, und daß der andere Informationseingang
dieser Kippstufe an den Ausgang eines zweiten Exclusiv-ODER-Gliedes angeschlossen
ist, dessen einem Verknüpfungseingang das Ausgangssignal des ersten Exclusiv-ODER-Gliedes
zugeführt wird und an dessen anderem Verknüpfungseingang gleichzeitig mit dem aus
der Verknüpfung der ersten Bits der Informationsworte resultierenden Ausgangssignale
des ersten Exclusiv-ODER-Gliedes der Binärwert eines ergänzenden Paritätsbits und
während der übrigen Bits der Informationswörter der Binärwert eines nicht ergänzenden
Paritätsbits anliegt.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels der
Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.
Es wird dabei davon ausgegangen, daß die zu sichernden Informationsworte in Paralleldarstellung
über das Koppelnetz DJ einer PCM-Zeitmultiplexvermittlungsanlage übertragen werden
sollen.
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Die auf der Eingangsseite dieses Koppelnetzes ankommenden Informationsworte
werden daher über einen Eingang E bitweise in ein Schieberegister SR1 eingespeichert.
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Die eigentliche der Erzeugung des Paritätsbits dienende Schaltungsanordnung
besteht aus einem J-E Flip-Flop FF1 und aus einem Exclusiv-ODER-Glied E01.
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Unter der Voraussetzung, daß durch das zu erzeugende Paritätsbit auf
eine gerade Anzahl der 1-Binärwerte ergänzt werden soll, werden die Bits der Informationsworte
außerdem dem J-Informationseingang des erwähnten Flip-Flops FF1 zugeführt. Der K-Informationseingang
des Flip-Flops steht mit dem Ausgang des Exclusiv-OD<R-Gliedes E01 in Verbindung,
dessen einem Eingang ebenfalls die Bits der Informationsworte zugeführt werden und
an dessen anderem Eingang jeweils gleichzeitig mit dem Auftreten des ersten Bits
der Infcrmotionswörter ein 1-Binärwert, während der übrigen Bits jedoch ein 0-Binärwert
anliegt.
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Das logische Verhalten des erwähnten JK-Flip-Flops ist derart, daß
bei Anliegen eines O-Binärwerts am J-Eingang und eines 1-Binärwer 49 am Eingang
an dem einen Ausgang der O-Binärwert auftritt, bei umgekehrte Potentialverhältnissen
an diesem Ausgang ein 1-Binärwert abgegeben wird, bei Anliegen des 0-3inärwerts
an beiden Eingängen die Kipplage unverändert bleibt und bei Anliegen eines 1-Binärwerts
an beiden Eingängen sich die jeweils andere Kipplage einstellt, unabhängig davon,
welche Kipplage das Flip-Flop vorher eingenommen hatte.
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Wenn nun also das erste Bit eines Informationswortes, das dem Eingang
des Flip-Flops FF1 zugeführt wird, den 1-Binärwert aufweist, dann wird dem Eingang
ein 0-3inärwert zugeführt, da das Exclusiv-ODER-Glied E01 wegen in diesem Falle
1-Binärwert an beiden Eingängen den O-Binärwert lIefert, mit der Folge, -daß sich
eine Kipplage einstellt, in der an dem einen ausgenützten
Ausgang
der 1-Binärwert auftritt. Alle weiteren Bits des betreffenden Informationswortes
führen zu einer Änderung der Kipplage des Flip-Flops FF1. Wenn also beispielsweise
in dem betrachteten Informationswort' 3 Bits den 1-Binärwert und die übrigen Bits
den O-Binärwert aufweisen, dann liefert das Flip-Flop P nach höchstens dreimaligem
Umschalten ein Paritätsbit mit dem Binärwert 1, das zusammen mit den übrigen nunmehr
im Schieberegister SR1 stehenden Bits des Informationswortes in das Register RG
übernommen und daraufhin über das Koppelnetz KN weitergeleitet wird. Damit steht
ein Informationsblock aus beispielsweise 8 Informationsbits und einem Paritätsbit
im Register RG, bei dem, wie gewünscht, eine gerade Anzahl von Bits, nämlich 4 Bits,
den Binärwert 1 aufweisen. Dieser Informationsblock gelangt bei Auftreten eines
Übernahmeimpulses TÜ zur übertragung, der mit dem ersten Bit des nachfolgenden Tnformations
wort es zusammenfällt.
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Auf der Empfangsseite, also ausgangsseitig des Koppelnetzes KN ist
ebenfalls ein JK Flip-Flop FF3 vorhanden.
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Der J-Eingang dieses Flip-Flops ist an den Ausgang eines ersten empfangsseitigen
7xclusiv-ODER-Gliedes 02 angeschlossen. Dem einen Eingang dieses Verknüpfungsgliedes
werden von einem Schieberegister SR2 aus, das die in Parallelforin übertragenen
Informationsworte übernimmt, nacheinander die Bits dieser Informationsworte zugeführt.
An den anderen Eingang des Exclusiv-ODER-Gliedes EC2 gelangt gleichzeitig mit dem
Auftreten des jeweils ersten Bits eines Informationswortes das zu diesem Informationswort
gehörige Paritätsbit. Das Paritätsbit ist vorher gleichzeitig mit der Aufnahme der
Tnforrnatlonsbits in das Schieberegister SR2, veranlaßt durch einen Übernahmetakt
Tü am einen Eingang eines UTD-Gliedes U1 in ein D-Flip-Flop FF2 übernommen worden,
an dessen Ausgang es beim nächsten Taktschritt also bei der Ausgabe des ersten Informationsbits
aus dem Schieberegister SR2 am erwähnten Exclusiv-ODER-Glied E02 anliegt.
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Der Eingang des Flip-Flops FF3 steht mit dem Ausgang eines zweiten
empfangsseitigen Exclusiv-ODE-Glieaes E03 in Verbindung.
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Dem einen Eingang dieses Verknüpfungsgliedes wird das Ausgangssignal
des ersten Rxclusiv-ODER-Gliedes :02 zugeführt, am anderen Eingang liegt gleichzeitig
mit der Abgabe eines Ausgangssignals durch das Exclusiv-ODER-Glied E02 ein bernahmeimpuls
Tau2.
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Wenn, wie angenommen, das empfangene Paritätsbit den 1-9inärwert aufweist
und das erste Bit des zugehörigen Informationswortes beispielsweise ebenfalls den
1-Binärwert hat, dann liefert mit Auftreten dieses ersten Informationsbits das Exclusiv-ODR-Glied
E02 einen O-Binärwert an den J-Eingang des Flip-Flops FF3, der auch an dem einen
Eingang des zweiten Exclusiv-ODER-Gliedes E03 anliegt. Dieses Verknüpfungsglied
liefert wegen des gleichzeitig am zweiten Eingang liegenden 1-SinärwerQes einen
1-9inarwert an den Eingang des Flip-Plops FF3 mit der Folge, daß dieses Flip-Flop
in eine Kipplage gebracht bzw. in dieser Kippiage belassen wird, in der sein ausgenützter
Ausgang den 0-Binärwert liefert. Ein Ausgangssignal dieses Binärwertes zeigt den
fehlerfreien a-,'l an, was zu diesem Zeitpunkt den tatsächlichen Verhaltnissen entspricht.
Da nämlich wegen des Paritätsbits vom 1-3inärwert und wegen der vorausgesetzten
sendeseitigen Ergänzung auf eine gerade Anzahl von 1-Binärwerten im Informationswort
eine ungerade Anzahl von 1-Binärwerten zu erwarten ist, steht das Auftreten des
1-Binärwertes beim ersten Bit des Informationswortes noch nicht in Widerspruch zu
dieser Erwartung. Hätte das erste Bit des Infatmationswortes den O-BinOrwert aufgewiesen,
dann wäre das Flip-Flop PF3 in eine Kipplage gebracht worden, in der es an dem besagten
Ausgang einen 1-3inärwert abgibt, was dem Vorliegen eines Fehlers entspricht, der
ja bei auf das erste Bit beschränkter Betrachtung auch vorliegt.
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Während der zweiten bis n-ten Bits der Informationsworte liegt am
Eingang des UND-Gliedes U1, dem während des ersten Bits der Sbernahmeimpus zugeführt
worden war, dauernd ein 0-3inärwert,
so daß am Eingang des Flip-Flops
FF2 und damit auch an seinem hier ausgenutzten Ausgang dauernd der O-Binärwert auftritt.
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Der zweite Eingang des Exclusiv-ODER-Gliedes E03, dem der bernahmeimpuls
T22 zugeführt worden war, erhält ebenfalls dauernd den O-Binärwert. Dieses bedeutet,
daß alle zweiten bis n-ten Informationsbits vom 1-Binärwert ein Umschalten des Flip-Flops
FF3 bewirken, so daß bei richtig übertragenem Informationsblock, dessen Informationswort
voraussetzungsgemäß 3 Bits vom 1-Binärwert aufweist, am Wortende diese Kippstufe
den O-Binärwert abgibt, womit Fehlerfreiheit angezeigt ist. Mit Hilfe eines Ubernahmeimpulses
Tau2, der am Wortende an den einen Eingang eines UND-Gliedes U2 gelegt wird, an
dessen anderem Eingang das Augangssignal des Flip-Flops FF3 liegt, kann erreicht
werden, daß lediglich die am Wortende erreichte Kipplage des Flip-Flops FF3 zur
Anzeige gelangt.
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Wenn sendeseitig, anders als hier zur Erläuterung angenommen, durch
das Paritätsbit eine Ergänzung der den O-Binärwert aufweisenden Bits vorgenommen
worden ist, dann sind bei der empfangsseitigen Schaltungsanordnung die Zuordnungen
zwischen Binärwerten, Kipplagen und Anzeigeergebnissen entsprechend zu vertauschen.