DE69632376T2 - Verfahren und Einrichtung zur Dekodierung von Manchester-kodierten Daten - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Dekodierung von Manchester-kodierten Daten Download PDF

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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M5/00—Conversion of the form of the representation of individual digits
    • H03M5/02—Conversion to or from representation by pulses
    • H03M5/04—Conversion to or from representation by pulses the pulses having two levels
    • H03M5/06—Code representation, e.g. transition, for a given bit cell depending only on the information in that bit cell
    • H03M5/12—Biphase level code, e.g. split phase code, Manchester code; Biphase space or mark code, e.g. double frequency code
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
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    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4904—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using self-synchronising codes, e.g. split-phase codes
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in Verfahren und Vorrichtungen, um rauschbehaftete intermittierende Daten, wie z. B. manchester-codierte Daten oder dergleichen, zu decodieren, und bezieht sich außerdem auf Verfahren und Schaltungen, die mehrere Betriebsarten besitzen, die vom empfangenen Datensignal abhängen.
  • DER RELEVANTE HINTERGRUND
  • Die Manchester-codierten Daten sind nützlich, um Telemetriedaten und andere Datentypen zuverlässig zu übertragen. Typischerweise kann z. B. ein manchester-codierter Datenstrom aus einem codierten Telemetriedatenstrom erzeugt werden, der z. B. ein im Stand der Technik bekanntes binäres non-return-to-zero-codiertes Signal (BNRZ-codiertes Signal) (oder ein durch eine andere ähnliche Technik codierter Datenstrom) sein kann. Beim Empfang des manchester-codierten Signals wird das Signal decodiert, um das ursprüngliche BNRZ-codierte Signal wiederherzustellen. Eines der Probleme, die der Datenübertragung durch irgendein Mittel, insbesondere über Funkfrequenzübertragungen, inhärent ist, ist, dass das Signal rauschbehaftet wird und statische oder andere HF-Signale oder Rauschen ansammelt. Dies macht es schwierig, das Decodieren des Manchester-Signals zuverlässig auszuführen.
  • Die Manchester-Codierung, die in den Gebieten der Datenübertragung und der Telemetrie weit und breit verwendet wird, definiert die Datenzustände des zu codierenden Signals durch die Richtung der Mittelpunktübergänge in einem Codierungssignal, das der manchester-codierte Datenstrom wird. Der manchester-codierte Datenstrom besitzt zeitlich aufeinander folgende "Zellen" mit gleicher Dauer. Am Mittelpunkt jeder Zelle ändern die Daten den Zustand in einer Richtung, die den Zustand des zu codierenden Signals anzeigt.
  • Folglich zeigt z. B. ein Übergang von einem hohen zu einem tiefen Logikzustand an, dass sich das zu codierende Signal in einem tiefen Logikzustand befindet. Andererseits zeigt ein Übergang von einem tiefen zu einem hohen Logikzustand an, dass sich das zu codierende Signal in einem hohen Logikzustand befindet. Selbstverständlich muss an den Endpunkten jeder Zelle der Zustand des Signals, das den manchester-codierten Datenstrom bildet, aufgebaut oder hergestellt werden, um den nächsten Mittelpunktsübergang zu ermöglichen. Folglich muss sich, falls eine logische Null zu codieren ist, das Signal, das den manchester-codierten Datenstrom bildet, in einem anfänglichen hohen Logikzustand befinden, sodass der Mittelpunktsübergang von hoch zu tief verwirklicht werden kann. Falls alternativ eine logische Eins zu codieren ist, muss sich das Signal, das den manchester-codierten Datenstrom bildet, in einem anfänglichen tiefen Logikzustand befinden, sodass der Mittelpunktsübergang von tief zu hoch verwirklicht werden kann.
  • Es ist deshalb ersichtlich, dass, falls eine Folge von Logikzuständen, die dieselben sind, codiert wird, das resultierende manchester-codierte Signal eine Rechteckwelle mit einer Periode ist, die gleich der Länge der Zelle ist. Falls andererseits eine Folge abwechselnder logischer Einsen und Nullen zu codieren ist, ist das resultierende manchester-codierte Signal eine Rechteckwelle mit einer Periode, die gleich dem Zweifachen der Länge der Zelle ist.
  • Es sind verschiedene Verfahren zum Decodieren manchester-codierter Daten vorgeschlagen worden. Eine populäre Technik ist, eine Phasenregelkreis-Schaltung zu verwenden. In der Praxis ist ein manchester-codiertes Signal jedoch manchmal formatiert, um eine "Aufweck"-Folge bereitzustellen, wie z. B. zehn Datenzellen, gefolgt von einer kurzen Totzeit, gefolgt von den tatsächlichen Daten. Weil die Aufweckfolge so kurz ist, nur 10 Datenzellen, könnte die Schaltung nicht verriegeln und könnte während der kurzen Totzeit driften. Folglich kann die häufig verwendete Phasenregelkreis-Decodierungstechnik nicht verwendet werden.
  • Andere Decodierungstechniken verwenden analoge und digitale angepasste Filter, Integrier- und Ausgabeschemata und im hohen Grade überabgetastete digitale Signalverarbeitungstechniken. Die lange Synchronisationszeit und die große Anzahl von Bauelementen schließen die Verwendung der meisten dieser Schemata aus.
  • Ein Verfahren, das vorgeschlagen worden ist, verwendet eine Torsteuerungsschaltung, die auf die Übergänge in der Mitte der Zelle in einer manchester-codierten Signalform reagiert, um ein Freigabesignal zu erzeugen. Das Freigabesignal bewirkt, dass eine Taktschaltung Hochfrequenz-Taktimpulse erzeugt, die in einem programmierbaren Zähler akkumuliert werden. Falls der Zähler einen Schwellenwert des Taktzählwerts vor dem Beginn des folgenden Freigabesignals überschreitet, wird veranlasst, dass ein Speicherelement die codierte Signalform abtastet und speichert.
  • US-A-4 292 626 offenbart eine Schaltung, die die Richtungen der Grundlinienüberquerung der Impulse in der Mitte der Bitperioden eines manchester-codierten Signals verwendet, um festzustellen, ob die Bits eine binäre 1 oder 0 eines binären Non-Return-to-Zero-Signals darstellen, wobei die Schaltung das resultierende binäre Non-Return-to-Zero-Signal als ein Ausgangssignal erzeugt.
  • EP-A-0 168 770 offenbart ein optisches Datenbussystem, das manchester-codierte Signale verwendet, das mehrere Decodierer enthält, um die binären Non-Return-to-Zero-Signale aus den manchester-codierten Signalen durch die Wiedergewinnung und Verwendung des im manchester-codierten Signal enthaltenen Takts bei der erneuten Erfassung des binären Non-Return-to-Zero-Signals erneut zu erfassen.
  • US-A-4 606 052 offenbart ein Verfahren zum Erfassen manchester-codierter Aktivität in einem Datensignal entsprechend dessen, ob das Datensignal einen vorgegebenen positiven Pegel oder einen vorgegebenen negativen Pegel, sofort nachdem es den entgegengesetzten Pegel überquert hat, innerhalb eines festgelegten Intervalls der Zwischenbitperiode des Datensignals überquert.
  • Angesichts des obigen ist es deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schaltung und ein verbessertes Verfahren für die Decodierung von Manchester-Daten und die Taktrückgewinnung zu schaffen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schaltung und ein verbessertes Verfahren des beschriebenen Typs zu schaffen, die abhängig von der Art des Eingangssignals verschiedene Betriebsarten besitzen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schaltung und ein verbessertes Verfahren des beschriebenen Typs zu schaffen, die eine "Aufweck"-Betriebsart besitzen, in der keine Ausgabe erzeugt wird, bis eine vorgegebene Sequenz der Manchester-Daten empfangen wird.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schaltung und ein verbessertes Verfahren des beschriebenen Typs zu schaffen, die eine "Halte"-Betriebsart besitzen, in der eine vorgegebene Totzeitperiode auftreten kann, in der keine Manchester-Daten empfangen werden, während der die Sperren der Schaltung aufrechterhalten werden.
  • Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Decodieren von manchester-codierten Daten, um eine binäre Non-Return-to-Zero-Darstellung (BNRZ-Darstellung) der Daten zu erzeugen, das umfasst:
    Empfangen des Eingangsdatensignals bei einer Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung, die mehrere einstellbare Schwellenwerte besitzt, die eine adaptive Schwellenwerterfassung des Eingangsdatensignals bieten, abhängig von den durch die Manchester-Daten im Eingangsdatensignal aufgestellten Bedingungen, um die codierten Daten mit verbesserter Rauschfestigkeit zu empfangen,
    Erzeugen eines Impulses für jeden Übergang der codierten Daten,
    Erzeugen eines Abtastsignals in zeitlich vorbestimmter Phase zu dem Impuls für jeden Übergang der codierten Daten,
    Zwischenspeichern der codierten Daten bei jedem Auftreten des Abtastsignals,
    Erzeugen einer Ausgabe der zwischengespeicherten Daten als BNRZ-Daten und
    Einstellen des Schwellenwertes der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung in Abhängigkeit von den Bedingungen, die durch die Manchester-Daten in dem Eingangsdatensignal aufgestellt werden.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt des Empfangens des Eingangsdatensignals bei der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung in Abhängigkeit von Bedingungen, die durch die Manchester-Daten in dem Eingangsdatensignal aufgestellt werden, Bereitstellen entweder einer "stationären" Betriebsart oder einer "Offset"-Betriebsart der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung.
  • Die Erfindung schafft außerdem einen Detektor für codierte Daten, der manchester-codierte Daten decodiert, um eine binäre Non-Return-to-Zero-Darstellung (BNRZ-Darstellung) der Daten zu erzeugen, mit:
    einem Oszillator für die Bereitstellung von Ausgangsimpulsen;
    einer Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung, die so angeschlossen ist, dass sie ein Eingangsdatensignal empfängt, das die codierten Daten enthält, und ein BNRZ-Datensignal ausgibt, wobei die Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung einstellbare Schwellenwerte hat, die eine adaptive Schwellenwerterfassung des Eingangsdatensignals in Abhängigkeit von Bedingungen, die durch die Manchester-Daten in dem Eingangsdatensignal aufgestellt werden, bieten,
    einem Übergangsdetektor, der so angeschlossen ist, dass er das Ausgangssignal von der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung empfängt und im Betrieb bei jedem Übergang der codierten Daten einen Übergangsangabeimpuls erzeugt;
    einer Übergangszählschaltung, die so angeschlossen ist, dass sie die Ausgangsimpulse von dem Oszillator empfängt, um nach einem Übergang der codierten Daten eine vorgegebene Anzahl von Oszillatorimpulsen zu erzeugen;
    einer Division-durch-2-Schaltung, die so angeschlossen ist, dass sie die Oszillatorimpulse von der Übergangszählschaltung empfängt und ein Abtastbefehlssignal erzeugt,
    einer Abtastschaltung, die so angeschlossen ist, dass sie die Ausgabe von der Division-durch-2-Schaltung und die codierten Daten empfängt, um den Zustand der codierten Daten in Reaktion auf den Ausgang der Division-durch-2-Schaltung zwischenzuspeichern; und
    einer Betriebsartsteuerschaltung, die die Schwellenwerte für die Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung in Abhängigkeit von Bedingungen, die von den Manchester-Daten im Eingangsdatensignal aufgestellt werden, einstellt.
  • Vorzugsweise besitzt die Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung eine "stationäre" Betriebsart, in der ein manchester-codierter Datenstrom verarbeitet wird, eine "Offset"-Betriebsart, während der das Auftreten einer Aufweckdatensequenz erforderlich ist, um die Schaltung "aufzuwecken", damit sie die "stationäre" Betriebsart aufnimmt und wieder aufnimmt, und eine "Halte"-Betriebsart, während der Schaltungssperren selbst dann, wenn keine codierten Daten empfangen werden, aufrechterhalten werden.
  • Eine Anordnung des Detektors für codierte Daten umfasst:
    eine Eingangsschaltung, die das Eingangssignal empfängt und so betreibbar ist, dass sie ein Datenausgangssignal, das einem abgetasteten Eingangssignal entspricht, erzeugt;
    eine Offsetschaltung, die das Eingangssignal empfängt, die so betreibbar ist, dass sie das Eingangssignal mit einer Spannungsreferenz vergleicht und ein Datenausgangssignal erzeugt, das der Differenz zwischen der Spannungsreferenz und dem Eingangssignal entspricht;
    eine Schaltung, die feststellt, ob eine mögliche Zelle von manchester-codierten Daten in dem Datenausgangssignal von der Eingangsschaltung empfangen worden ist, um die Offsetschaltung wahlweise auf "EIN" zu schalten, und
    eine Schaltung, die bestimmt, ob eine vorgegebene Anzahl von Datenzellen nacheinander mit jeweiligen vorgegebenen Zuständen in dem Datenausgangssignal der Offsetschaltung empfangen worden sind, um die Offsetschaltung wahlweise auf "AUS" zu schalten.
  • Vorzugsweise umfasst der Detektor für codierte Daten:
    einen Differenzverstärker, der einen invertierenden und einen nicht invertierenden Eingang sowie einen Ausgang besitzt,
    eine erste Schaltung, die einen ersten Kondensator, der zwischen den invertierenden Eingang und ein Referenzpotential geschaltet ist, einen zweiten Kondensator, der zwischen den nicht invertierenden Eingang und das Referenzpotential geschaltet ist, einen ersten Widerstand, der zwischen das Eingangssignal und den invertierenden Eingang geschaltet ist, und einen zweiten Widerstand, der zwischen das Eingangssignal und den nicht invertierenden Eingang geschaltet ist, umfasst, wobei der Differenzverstärker ein Datenausgangssignal von der ersten Schaltung erzeugt, und
    eine zweite Schaltung, die einen dritten Widerstand, der zwischen den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers und eine zweite Spannungsreferenz geschaltet ist, wobei der erste Widerstand zwischen den invertierenden Eingang und das Eingangssignal geschaltet ist, und einen ersten Schalter, der mit dem dritten Widerstand in Reihe geschaltet ist, um die zweite Schaltung auf "EIN" zu schalten, umfasst, wobei der Differenzverstärker ein Datenausgangssignal von der zweiten Schaltung erzeugt, das der Differenz zwischen der zweiten Spannungsreferenz und dem Eingangssignal entspricht, wenn der erste Schalter geschlossen ist,
    wobei die zweite Schaltung ferner einen zweiten Schalter umfasst, der mit dem ersten Widerstand in Reihe geschaltet ist, wobei der Differenzverstärker dann, wenn der zweite Schalter geschlossen ist und der erste Schalter geöffnet ist, ein verstärktes Eingangssignal erzeugt.
  • Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für die Fachleute auf dem Gebiet aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung offensichtlich werden, wenn sie im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung gelesen wird.
  • Gemäß einem breiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Decodieren eines manchester-codierten Datenstroms geschaffen. Die Vorrichtung enthält einen Übergangsdetektor, der den manchester-codierten Datenstrom empfängt, um eine Übergangsangabeausgabe zu erzeugen, wenn ein Übergang des manchester-codierten Datenstroms erfasst wird. Außerdem ist eine Schaltung vorgesehen, um einen Ausgangssteuerimpuls zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zu erzeugen, nachdem die Übergangsangabeausgabe erzeugt worden ist. Ein Abtast-Flipflop empfängt den manchester-codierten Datenstrom, wobei es durch den Ausgangssteuerimpuls gesteuert wird, um einen Zustand der manchester-codierten Daten auszugeben, wenn der Ausgangssteuerimpuls erzeugt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet das Abtast-Flipflop, um eine binäre NRZ-Form des manchester-codierten Datenstroms zu erzeugen. Der Übergangsdetektor kann konfiguriert sein, um die Übergangsangabeausgabe mit einem Impuls eines Taktimpulsstroms zu synchronisieren, wobei er außerdem eine Phasenwähleinrichtung enthalten kann, um entweder das erste oder zweite Symbol der Manchester-Daten für das Zwischenspeichern und Ausgeben aus der Vorrichtung auszuwählen.
  • Gemäß einem weiteren breiten Aspekt der Erfindung ist eine Aufweckschaltung vorgesehen, um die Operation eines Detektors für manchester-codierte Daten aus einem Ruhezustand in Reaktion auf eine Aufwecksequenz der Manchester-Daten in einem Eingangssignal auszulösen. Die Schaltung enthält eine Tiefpass filter-Schaltung und eine Halteschaltung, die anfangs ausgeschaltet ist, um das Eingangssignal zu empfangen, wenn sich der Detektor für die manchester-codierten Daten im Ruhezustand befindet. Die Tiefpassfilter-Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal, das dem Mittelwert des Eingangssignals entspricht. Eine Offset-Schaltung, die anfangs eingeschaltet ist, verschiebt das Ausgangssignal des Tiefpassfilters, um eine Spannungsreferenz zu erzeugen. Eine Komparatorschaltung erzeugt ein Datenausgangssignal, das der Differenz zwischen der Spannungsreferenz und dem Eingangssignal entspricht. Es ist eine Schaltung vorgesehen, die die Zeit zwischen den Übergängen im Komparatorausgangssignal bestimmt, um nach einer ersten vorgegebenen Zeit die Halteschaltung wahlweise einzuschalten, nach einer zweiten, längeren vorgegebenen Zeit die Halteschaltung auszuschalten und die Offset-Schaltung einzuschalten und die Halteschaltung sofort nach jedem Übergang auszuschalten. Eine Differentialschaltung erzeugt ein verstärktes Eingangssignal, wobei eine Schaltung vorgesehen ist, die bestimmt, ob eine vorgegebene Anzahl von Datenzellen nacheinander mit jeweiligen vorgegebenen Zuständen innerhalb des Datenausgangssignals der Komparatorschaltung empfangen worden ist, um die Offset-Schaltung wahlweise auszuschalten.
  • Die Aufweckschaltung kann außerdem einen Differenzverstärker enthalten, der invertierende und nicht invertierende Eingänge sowie einen Ausgang besitzt. Außerdem kann die Komparatorschaltung einen ersten Kondensator, der zwischen den invertierenden Eingang und ein Referenzpotential geschaltet ist, und einen zweiten Kondensator, der zwischen den nicht invertierenden Eingang und das Referenzpotential geschaltet ist, enthalten. Zwischen das Eingangssignal und den invertierenden Eingang kann ein erster Widerstand geschaltet sein, sodass die Spannung am invertierenden Eingang dem Mittelwert des Eingangssignals entspricht.
  • Die Offset-Schaltung kann außerdem einen ersten Widerstand, der zwischen den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers und eine Spannungsreferenz geschaltet ist, und einen zweiten Widerstand, der zwischen den nicht invertierenden Eingang und das Eingangssignal geschaltet ist, enthalten. Mit dem ersten Wi derstand kann ein Schalter in Reihe geschaltet sein, um die Offset-Schaltung einzuschalten, sodass die Spannung am invertierenden Eingang dem Mitelwert des Eingangssignals plus eine Offset-Spannung entspricht. Die Ausgabe des Differenzverstärkers erzeugt das Datenausgangssignal, das der Differenz zwischen dem Mittelwert der Eingangssignalimpuls-Offset-Spannung und dem Eingangssignal, wenn der erste Schalter geschlossen ist, entspricht.
  • Die Komparatorschaltung kann außerdem einen zweiten Schalter enthalten, der mit dem ersten Widerstand in Reihe geschaltet ist, sodass, wenn der zweite Schalter geschlossen ist und erste Schalter geöffnet ist, die Ausgabe des Differenzverstärkers die verstärkte Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem Mittelwert des Eingangssignals erzeugt.
  • Gemäß einem noch weiteren breiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Decodieren manchester-codierter Daten geschaffen, um eine binäre Non-Return-to-Zero-Darstellung der Daten zu erzeugen. Das Verfahren enthält das Erzeugen eines Impulses für jeden Übergang der manchester-codierten Daten und das Erzeugen eines Abtastsignals in zeitlich vorbestimmter Phase mit dem Impuls für jeden Übergang der manchester-codierten Daten. Die manchester-codierten Daten werden dann zwischengespeichert, wobei bei jedem Auftreten des Abtastsignals eine Ausgabe der zwischengespeicherten Daten erzeugt wird. Eine adaptive Schwellenwerterfassung wird verwendet, um die manchester-codierten Daten mit einer verbesserten Rauschfestigkeit zu empfangen. Der Schritt des Verwendens der adaptiven Schwellenwerterfassung enthält in einer Ausführungsform das Bereitstellen mehrerer Betriebsarten in der Dateneingangstufe der Decodierungsschaltung, wie z. B. eine "stationäre" Betriebsart und eine "Offset"-Betriebsart. In einer Ausführungsform ist eine "Aufweck"-Betriebsart vorgesehen.
  • Gemäß einem noch weiteren breiten Aspekt der Erfindung wird ein Taktrückgewinnungs- und Manchester-Daten-Decodierungs-System vorgestellt. Das System enthält einen Oszillator, der Ausgangsimpulse bereitstellt, und eine Mehrfachbetriebsart-Einschaltungsschaltung, die so angeschlossen ist, um ein Eingangssignal zu empfangen, das ein manchester-codiertes Datensignal enthalten kann, und um ein Signal, das die Daten enthält, auszugeben. Ein Übergangsdetektor ist so angeschlossen, um das Ausgangssignal von der Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung zu empfangen, um bei jedem Übergang der Manchester-Daten einen Manchester-Übergangsangabeimpuls zu erzeugen. Ein durch die Manchester-Übergangschaltung synchronisierter Zähler ist so angeschlossen, um die Ausgangsimpulse vom Oszillator durch einen vorgegebenen Zählwert zu dividieren, um Ausgangsimpulse zu erzeugen, die eine vorgegebene Anzahl von Oszillatorimpulsen nach einem Übergang der Manchester-Daten beginnen. Eine Division-durch-2-Schaltung ist so angeschlossen, um die Impulse von der Zählerschaltung zu empfangen, um ein Abtastbefehlssignal zu erzeugen, während eine Abtastschaltung so angeschlossen ist, um die Ausgabe von der Division-durch-2-Schaltung und die manchester-codierten Daten zu empfangen, um den Zustand der manchester-codierten Daten in Reaktion auf die Ausgabe von der Division-durch-2-Schaltung zwischenzuspeichern.
  • In einer Ausführungsform kann das Taktrückgewinnungs- und Manchester-Daten-Decodierungs-System außerdem eine Betriebsartdecodiererschaltung enthalten, die eine logische Gatteranordnung oder eine ähnliche Schaltung sein kann, die so angeschlossen ist, um den Ausgangszählwert von der Zählerschaltung zu empfangen, um die Ausgaben bei im Voraus gewählten Zählwerten der Ausgangszählung von der Zählerschaltung bereitzustellen. Es kann außerdem eine Betriebsartsteuerschaltung so angeschlossen sein, um wenigstens einige der Ausgaben der Betriebsartdecodiererschaltung zu empfangen, wobei die Betriebsartsteuerschaltung so angeschlossen ist, um die Betriebsart der Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung wahlweise zu steuern.
  • Das Taktrückgewinnungs- und Manchester-Daten-Decodierungs-System kann außerdem eine Ausgangssteuerschaltung, die so angeschlossen ist, um die durch die Abtastschaltung zwischengespeicherten Daten und die Übergangsangabeimpulse zu empfangen, um ein NRZ-Ausgangsdatensignal und Ausgangstaktierungsimpulse zu erzeugen, und, falls gewünscht, eine Schaltung, um die Aus gangstaktierungsimpulse um einen halben Zyklus der Oszillatorfrequenz zu verzögern, enthalten.
  • Die Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung besitzt in einer Ausführungsform eine "stationäre" Betriebsart, in der ein Signal, das einen manchester-codierten Datenstrom enthält, verarbeitet wird und am Ausgang ein binäres Ausgangs-NRZ-Signal erzeugt wird, eine "Offset"-Betriebsart, während der das Auftreten einer Aufweck-Manchester-Datensequenz notwendig ist, um die Schaltung "aufzuwecken", damit sie die "stationäre" Betriebsart aufnimmt und wieder aufnimmt, und eine "Halte"-Betriebsart, während der Schaltungssperren selbst dann, wenn keine manchester-codierten Daten in der "stationären" Betriebsart empfangen werden, aufrechterhalten werden.
  • Die Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung kann einen Komparator mit einem invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang und mit einem ersten Widerstand, durch den das Eingangssignal mit dem nicht invertierenden Eingang verbunden ist, und einem zweiten Widerstand, durch den das Eingangssignal an den invertierenden Eingang angelegt wird, enthalten. Ein dritter Widerstand ist an ein Ende des invertierenden Eingangs des Komparators angeschlossen. Eine erste Schalterfunktion ist mit dem zweiten Widerstand in Reihe geschaltet, während eine zweite Schalterfunktion zwischen das andere Ende des dritten Widerstands und eine Referenzspannung geschaltet ist. Ein erster Kondensator ist zwischen den invertierenden Eingang des Komparators und Masse geschaltet, während ein zweiter Kondensator zwischen den nicht invertierenden Eingang des Komparators und Masse geschaltet ist. Die ersten und zweiten Schalterfunktionen werden durch die Betriebsartsteuerschaltung gesteuert.
  • Gemäß einem noch weiteren breiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erzeugen eines NRZ-Datensignals, das den zweiten Halbzuständen der Manchester-Zellen in einem Manchester-Datenstrom entspricht, geschaffen. Die Vorrichtung enthält einen Oszillator, um einen Strom von Taktimpulsen zu erzeugen, und einen Impulsgenerator, der so angeschlossen ist, um den Manchester-Datenstrom zu empfangen, um bei jedem Übergang im Manchester-Datenstrom einen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Ein Division-durch-n-Zähler ist so angeschlossen, um durch die Taktimpulse vom Oszillator getaktet zu werden, und durch die Impulse vom Impulsgenerator zurückgesetzt zu werden, wobei der Division-durch-n-Zähler einen Ausgang besitzt, der den Zustand nach einer vorgegebenen Anzahl von Taktimpulsen ändert. Ein Taktierungs-Flipflop ist so angeschlossen, um durch den Ausgang vom Division-durch-n-Zähler getaktet zu werden, das Flipflop ist so angeschlossen, um bei jedem zweiten Zählwert des Ausgangs vom Division-durch-n-Zähler eine Ausgabe zu erzeugen. Ein Abtast-Flipflop ist so angeschlossen, um den Manchester-Datenstrom an einem Dateneingang zu empfangen, während ein Ausgang des Taktierungs-Flipflops an einen Takteingang angeschlossen ist. Das Abtast-Flipflop stellt den dann vorhandenen Zustand des Manchester-Datenstroms an einem Ausgang bereit, wenn das Abtast-Flipflop getaktet wird. Einen Sequenzzähler ist so angeschlossen, um die Ausgabe des Division-durch-n-Zählers an einem Takteingang und die Ausgangsimpulse vom Impulsgenerator an einem Rücksetzeingang zu empfangen, wodurch der Sequenzzähler ein Signal erzeugt, das anzeigt, wenn ein Manchester-Impuls mit doppelter Breite aufgetreten ist, wobei das Signal angeschlossen ist, um das Taktierungs-Flipflop zurückzusetzen.
  • Gemäß einem noch weiteren breiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen eines NRZ-Datensignals, das den Zuständen einer bekannten Hälfte jeder Manchester-Zelle in einem Manchester-Datenstrom entspricht, vorgestellt. Das Verfahren enthält die Schritte des Erzeugens eines Übergangsimpulses bei jedem Übergang im Manchester-Datenstrom und des Erzeugens einer Folge von Taktierungsimpulsen, die eine Frequenz besitzen, die das n-fache einer Frequenz der Manchester-Zellen im Manchester-Datenstrom ist. Die Folge der Taktierungsimpulse wird in Reaktion auf jeden Übergangsimpuls neu gestartet, wobei ein momentaner Zustand einer Manchester-Zelle beim Auftreten jedes m-ten Taktierungsimpulses zwischengespeichert wird, wobei m größer als n/2 ist. Die Taktierungsimpulse werden gleichzeitig gezählt, um einen Zählwert der Taktierungsimpulse bereitzustellen, die Zählung wird in Reaktion auf jeden Übergangsimpuls neu gestartet. Falls der Zählwert der Taktierungsimpulse größer als n/2 wird, wird die Zwischenspeicherung fortgeschaltet, um den Manchester-Datenstrom beim nächsten (n/2)-ten auftretenden Taktierungsimpuls zwischenzuspeichern.
  • In einem noch weiteren breiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen eines NRZ-Datensignals, das den zweiten Halbzuständen der Manchester-Zellen in einem Manchester-Datenstrom entspricht, vorgestellt, worin eine Folge von Taktierungsimpulsen mit einer Frequenz, die das Zweifache der Frequenz der Manchester-Zellen im Manchester-Datenstrom ist, erzeugt wird. Ein momentaner Zustand einer Manchester-Zelle wird beim Auftreten jedes zweiten Taktierungsimpulses zwischengespeichert. Das Auftreten eines Impulses mit doppelter Breite im Manchester-Datenstrom wird erfasst, wobei das Zwischenspeichern neu synchronisiert wird, damit es bei einem nächsten auftretenden Taktierungsimpuls beginnt, nachdem der Impuls mit doppelter Breite erfasst worden ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen beispielhaft weiter beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind, worin:
  • 1 einen typischen Manchester-Datenstrom und einen daraus unter Verwendung des Taktrückgewinnung- und Decodierungssystems abgeleiteten Non-Return-to-Zero-Datenstrom gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 ein elektrischer Blockschaltplan eines allgemeinen Systems zum Decodieren von Manchester-Daten ist, der im Zusammenhang mit den in 3 gezeigten verschiedenen Signalformen den Gesamtbetrieb des Systems und den Mechanismus zum Synchronisieren des Systems, um eine vorgegebene Hälfte jeder Zelle der Manchester-Daten zu erfassen, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 3 eine im Betrieb der Schaltung nach 2 erzeugte Folge von Signalformen zeigt, die die Weise zeigt, in der das System automatisch das Vorhandensein gültiger Manchester-Daten identifiziert und in der das System sie decodiert;
  • 4 ein elektrischer Blockschaltplan eines Systems zum Decodieren von Manchester-Daten, das zu dem nach 2 ähnlich ist, mit zusätzlichen Erfassungsmerkmalen für kurze und lange Totzeiten und mit Fähigkeiten für den Langzeitschlaf und das Aufwecken gemäß der Erfindung ist;
  • 5 ein ausführlicher elektrischer schematischer Blockschaltplan ist, der ein Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem für manchester-codierte Daten oder dergleichen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 6 ein Stromlaufplan eines Oszillators für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 7 ein Stromlaufplan eines Übergangsdetektors für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 8 ein Stromlaufplan eines Übergangszählers für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 9 ein Stromlaufplan einer Divisionen-durch-zwei-Schaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 10 ein Stromlaufplan einer Betriebsartdecodiererschaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 11 ein Stromlaufplan einer Impulsgeneratorschaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 12 ein Stromlaufplan einer Betriebsartsteuerschaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 13 ein Stromlaufplan einer Übergangszählerschaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 14 ein Stromlaufplan einer Ausgangschaltung zum Liefern einer NRZ-Datenausgabe und begleitender Taktierungs- oder Auslöseimpulse, die aus dem Eingangsdatenstrom abgeleitet worden sind, der manchester-codierte Daten enthält, für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 15 ein Stromlaufplan einer Testbetriebsart-Auswahlschaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 5 ist;
  • 16a–c veranschaulichende elektrische Signalformen sind, die die Ausgangssignale von der Schwellenwertdetektorschaltung nach 15 in jeder der Betriebsarten des Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystems nach 5 zeigen;
  • 17 eine Signalformen-Impulsserie mit einer Aufwecksequenz und einem kurzen Totzeitintervall zeigt, die in der Schaltung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
  • 18 eine Folge ausführlicher Signalformen an verschiedenen Knoten der Eingangskomparatorschaltung während einer Aufwecksequenz gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 19 ein ausführlicherer Stromlaufplan einer Schwellendetektorschaltung für die Verwendung im Taktwiedergewinnungs- und Decodierungssystem nach 1 ist.
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt ein Beispiel manchester-codierter Daten. Die Signalform 10 besitzt eine Sequenz von Datenzellen 12–22 mit gleicher Länge, wobei jede Zelle ein Bit der entsprechenden binären Daten darstellt. Es gibt Übergänge am Mittelpunkt jeder Zelle, die die Zellen der Manchester-Daten in zwei Intervalle oder Symbole unterteilen. Positiv verlaufende Übergänge in der Mitte der Zelle, wie z. B. die Übergänge 25, stellen binäre 1en dar; negative verlaufende Übergänge in der Mitte der Zelle, wie z. B. die Übergänge 26, stellen binäre 0en dar.
  • Eine konstante Folge von 0en oder eine konstante Folge von 1en erzeugen völlig gleiche Rechteckwellen mit Impulsbreiten, die gleich einer Symbolzeit sind, und Perioden, die gleich einer Zellenzeit sind, wie z. B. die Zellen 12–15 oder die Zellen 20–22. Die Signalformen unterscheiden sich nur in der Phase. Sie können ohne andere Informationen, wie z. B., ob sich zwei benachbarte Symbole in derselben Zelle oder in benachbarten Zellen befinden, oder äquivalent, ob sich ein Übergang in der Mitte der Zelle oder an der Zellengrenze befindet, nicht unterschieden werden.
  • Im Gegensatz zu konstanten 1en oder konstanten 0en ist die Manchester-Darstellung abwechselnder 1en oder 0en nicht mehrdeutig. Eine "10" führt zu einem zwei Symbole breiten Manchester-Hoch, wie es z. B. durch die Zellen 16 und 17 dargestellt ist, während ein "01 " ein zwei Symbole breites Manchester-Tief erzeugt, wie es z. B. durch die Zellen 17 und 18 dargestellt ist. Diese Impulse mit doppelter Breite überbrücken immer eine Zellengrenze, wobei sie folglich eine Grundlage für das Orientieren der Taktierungsreferenz bereitstellen, die in der Implementierung einer Schaltungsausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Sobald die Taktierungsreferenz hergestellt worden ist, können Impulse mit einfacher Breite, die konstante Daten darstellen, richtig decodiert werden.
  • Ein allgemeiner elektrischer Blockschaltplan eines Systems 400 zum Decodieren von Manchester-Daten ist in 2 gezeigt, in der der Gesamtbetrieb des Systems im Zusammenhang mit den verschiedenen in 3 gezeigten Signalformen veranschaulicht ist. Die Taktierung für das System wird durch einen Oszillator 35 bereitgestellt, der einen Strom von Taktimpulsen erzeugt, die mit "SCLK" bezeichnet sind, wie in 3 zu sehen ist. Der zu decodierende Manchester-Datenstrom, der als MDAT bezeichnet ist, wird auf einer Eingangsleitung 88 in das System 400 gebracht, die decodierten Daten, die als DOUT bezeichnet sind, werden auf der Leitung 255 vom System ausgegeben, und die decodierte Taktierung, die als TRIG bezeichnet ist, wird auf der Leitung 257 ausgegeben.
  • Die Manchester-Daten sind anfangs mit dem Eingang eines übergangs-ausgelösten monostabilen Impulsgenerator 45 (der hierin als der Übergangsdetektor 45 bezeichnet wird) verbunden, der einen einzelnen Ausgangsimpuls bei jedem positiv oder negativ verlaufenden Datenübergang erzeugt, die Ausgangsimpulse auf der Leitung 83 werden als M2DAT bezeichnet. In 3 sind repräsentative Signalformen für MDAT und M2DAT gezeigt. Es kann aus 3 bemerkt werden, dass MDAT nicht notwendigerweise synchron mit den Taktimpulsen SCLK vom Oszillator 35 ist, dass aber ein M2DAT-Impuls bei jedem Übergang von MDAT vorhanden ist.
  • Das M2DAT-Ausgangssignal vom Übergangsdetektor 45 auf der Leitung 83 ist mit dem Lösch- oder Rücksetz-Eingang eines Division-durch-5-Zählers 75 verbunden, der so angeschlossen ist, um durch die Taktimpulse SCLK vom Oszillator 35 auf der Leitung 87 getaktet zu werden. Der Division-durch-5-Zähler 75 besitzt verschiedene separate Ausgänge für jeden Zählwert, der Ausgang für den Zählwert 3 (im Folgenden "der Zählwert-3-Ausgang") ist so angeschlossen, um ein D-Flipflop 105 zu takten, während der Ausgang für den Zählwert 4 zurück angeschlossen ist, um den Übergangsdetektor 45 zurückzusetzen. Die Ausgabe vom Division-durch-5-Zähler 75 ist eine Signalform, die als 2XCK bezeichnet ist, die eine Frequenz besitzt, die das Zweifache der erwarteten Frequenz des Manchester-Datensignals MDAT ist.
  • Im normalen Betrieb taktet das D-Flipflop 105 bei jedem zweiten Übergang des 2XCK-Signals, das der zweiten Hälfte der erfassten Manchester-Zelle entspricht, ein Abtast-D-Flipflop 120. Weil der Ausgang des Division-durch-2-D-Flipflops 105 mit dem Takt des Abtast-D-Flipflops 120 verbunden ist, taktet das Abtast-D-Flipflop 120 den Zustand der dann vorhandenen Manchester-Daten auf der Leitung 88 zum Ausgang DOUT auf der Leitung 255, wann immer das Signal SSMS vom D-Flipflop 105 den Zustand von negativ zu positiv ändert. Deshalb erzeugt das Abtast-D-Flipflop 120 eine NRZ-Datenausgabe DOUT auf der Leitung 255, die den Zustand der Manchester-Daten von jedem aufeinander folgenden Zeitpunkt kopiert, zu dem das D-Flipflop 120 getaktet wird.
  • Es ist klar, dass es möglich sein würde, dass sich das System auf einer Datendecodierungssequenz der 2XCK-Impulse verriegelt, die der Taktierung der ersten Hälfte der Zellen der Manchester-Daten entsprechen, falls geeignete Synchronisierungsvorkehrungen nicht unternommen worden sind. Folglich ist der Zählwert-3-Ausgang vom Division-durch-5-Zähler außerdem so angeschlossen, um einen Sequenzzähler 402 zu takten. Der Sequenzzähler 402 arbeitet, um eine vorgegebene Anzahl von Übergängen des 2XCK-Signals zu zählen, bevor er durch das M2DAT-Signal auf der Leitung 83 zurückgesetzt wird. In der veranschaulichten Ausführungsform werden z. B. zwei Übergänge des 2XCK-Signals gezählt, bevor der Zählwert-2-Ausgang des Sequenzzählers 402 eine Zustandsänderung erzeugt. Deshalb stellt die Ausgabe vom Zählwert-2-Ausgang des Sequenzzählers 402 ein Signal DB2INI auf der Leitung 107 bereit, das das Auftreten eines Impulses mit doppelter Breite in den Manchester-Daten anzeigt und dazu dient, das Division-durch-2-D-Flipflop 105 zurückzusetzen.
  • Wie erwähnt worden ist, ist es in der veranschaulichten Ausführungsform erwünscht, dass die zweite Hälfte der Manchester-Zelle abgetastet wird. Folglich wird ein Orientierungsprozess eingeleitet, indem erfasst wird, wann während eines einzelnen Zustands des MDAT-Impulses (d. h., in einem Zustand, in dem ein Mittelpunktsübergang erwartet wird, aber nicht auftritt) zwei aufeinander folgende 2XCK-Impulse auftreten. Insbesondere ändert in 3, wann immer zwei aufeinander folgende 2XCK-Impulse ohne eine dazwischenliegende Zustandsänderung der Manchester-Daten auftreten, was anzeigt, dass ein Manchester-Datenimpuls "mit doppelter Breite" aufgetreten ist, wie z. B. der Impuls 404 oder der Impuls 426, der Ausgang DB2INI auf der Leitung 107 den Zustand, um das D-Flipflop 105 zu löschen, um das System mit der zweiten Hälfte jeder Zelle der Manchester-Daten zu synchronisieren.
  • Der erste gezeigte MDAT-Impuls 404 ist z. B. ein Impuls "mit doppelter Breite", der z. B. durch einen "01"- oder "10"-Wert der Daten erzeugt wird, die durch das zu decodierende Manchester-Signal dargestellt werden. Der Impuls mit doppelter Breite erzeugt die Übergänge 406 und 407 im M2DAT-Signal an seinen entsprechenden positiv und negativ verlaufenden Übergängen. Der erste M2DAT-Impuls 406 setzt den Division-durch-5-Zähler zurück, der damit fortfährt, die Taktimpulse SCLK zu zählen. Er setzt außerdem den Sequenzzähler 402 zurück. Die Ausgabe 2XCK am Zählwert-3-Ausgang bleibt tief, wie durch das Signalsegment 410 gezeigt ist, bis drei Taktimpulse aufgetreten sind, wobei zu diesem Zeitpunkt der Zählwert-3-Ausgang gesetzt wird. Der Zählwert-3-Ausgang bleibt für zwei zusätzliche Zählwerte hoch, die durch das Impulssegment 411 gezeigt sind, bis der Division-durch-5-Zähler den Zählwert von 5 erreicht.
  • Weil keine Zustandsänderung im Manchester-Datenimpuls 404 aufgetreten ist, ist zu diesem Zeitpunkt kein Übergangserfassungsimpuls im M2DAT-Strom erzeugt worden, sodass der Division-durch-5-Zähler damit fortfährt, sofort eine neue Datensequenz zu zählen. Nach dem zweiten Zählwert von 3 ändert der Ausgang des Division-durch-5-Zählers den Zustand, was durch die Segmente 414 und 416 des 2XCK-Datenstroms gezeigt ist. Weil außerdem der Sequenzzähler 402, zurückzuführen auf das Fehlen eines MDAT-Übergangs, nicht zurückgesetzt worden ist, wenn der zweite aufeinander folgende 2XCK-Impuls 416 auftritt, wird ein Synchronisierimpuls DB2INI erzeugt. Es ist zu sehen, dass nach einem Manchester-Impuls mit doppelter Breite die nächste auftretende Zustandsänderung ein richtiger Mittelpunktsübergang ist. Wenn der DB2INI-Impuls das Division-durch-2-D-Flipflop 105 beim Auftreten des als Nächstes auftretenden 2XCK-Signals zurückgesetzt, erzeugt folglich das Division-durch-2-D-Flipflop 105 einen SSMS-Signal, von dem gesichert ist, dass es in der zweiten Hälfte der Manchester-Zelle liegt, um das Abtast-D-Flipflop 120 zu takten und dadurch das System zu synchronisieren, um die zweiten Hälften der anschließend auftretenden Zellen der Manchester-Daten abzutasten.
  • Noch spezieller erfährt, wie gezeigt ist, nach dem Impulssegment 404 der Manchester-Daten das Manchester-Datensignal vor dem nächsten Zählwert von 3 SCLK-Impulsen im Segment 418 des 2XCK-Signals einen Mittelpunktsübergang zum Segment 426. Dies bewirkt einen Übergang, der anzeigt, dass ein M2DAT-Impuls 407 zu erzeugen ist, der den Division-durch-5-Zähler zurücksetzt und eine neue Zählung beginnt. Der nächste auftretende 2XCK-Impuls 419, der in der zweiten Hälfte der Taktierung der Zelle der Manchester-Daten auftritt, taktet das D-Flipflop 105, das wiederum das Abtast-D-Flipflop 120 taktet, das die zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Manchester-Daten abtastet und zwischenspeichert.
  • Es sollte klar sein, dass, obwohl die Taktierung der 2XCK-Impulse als zweimal die der Zellen der Manchester-Daten beschrieben worden ist, jedes Vielfache n bei einer geeigneten Einstellung an den Teilern ausgewählt werden kann, um den speziellen 2XCK-Impuls auszuwählen, der während einer zweiten Hälfte jeder Manchester-Zelle auftritt. Die durch den Sequenzzähler bereitgestellte Rücksetzeinstellung kann außerdem geändert werden, um den Ausgangs-Zwischenspeicher zurückzusetzen, um eine geeignete Anzahl von Impulsen auszuwählen, durch die die Zwischenspeicherungsfunktion zu aktivieren ist, z. B. n/2.
  • Zum gleichen Zeitpunkt, zu dem die Daten auf der Ausgangsleitung 255 erzeugt werden, werden als TRIG bezeichnete Auslöseimpulse, die mit den Taktimpulsen SCLK auf der Leitung 87 synchronisiert sind, auf der Ausgangsleitung 257 erzeugt. Die Beziehung jedes TRIG-Impulses zu den Anstiegsflanken der Impulse SSMS ist in 3 zu sehen.
  • In 4, auf die nun Bezug genommen wird, ist ein elektrischer Blockschaltplan eines Systems 430 zum Decodieren von Manchester-Daten gezeigt, das zu dem ähnlich ist, das oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden ist. Das in 4 gezeigte System 430 besitzt zusätzliche Erfassungsmerkmale für kurze und lange Totzeiten und Fähigkeiten für den Langzeitschlaf und das Auf wecken, die durch ein Register 431 für kurze Totzeiten und ein Langzeitregister 432 bereitgestellt werden. Die Register für kurze und lange Totzeiten dienen dazu, die Schwellenwerte der Aufbereitungsschaltung 41 für die eingegebenen Manchester-Daten einzustellen und die Ausgänge des Systems 430 zu sperren, wenn für eine vorgegebene Zeitdauer keine Manchester-Daten erfasst werden. Im Folgenden ist die Operation der Merkmale für kurze und lange Totzeiten des Systems 430 ausführlich beschrieben.
  • Außerdem enthält das System 430 nach 4 ein Schlaf- und Aufweckmerkmal, das durch das Register für die langen Totzeiten und einen separaten Aufweckzähler 165 bereitgestellt wird. Die Operation des Schlaf- und Aufweckmerkmals ist außerdem im Folgenden ausführlich beschrieben.
  • In 5 ist ein ausführlicherer Blockschaltplan eines Taktrückgewinnungs- und Manchester-Daten-Decodierungs-Systems 34 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Ein freischwingender 50-kHz-Oszillator 35 stellt die Grundtaktierungsreferenz für den Rest der Schaltungsanordnung bereit. Der Oszillator 35 kann eine Standardkonstruktion aufweisen, die Einzelheiten einer Ausführungsform von ihm sind in 6 gezeigt. Obwohl der Oszillator 35 mit diskreten Logikbauelementen, wie z. B. den gezeigten kreuzgekoppelten NAND-Gattern 39, konstruiert gezeigt ist, kann die Oszillatorfunktion durch wohl bekannte SAW-Vorrichtungen oder andere (nicht gezeigte) geeignete Oszillatorvorrichtungen oder Schaltungen bereitgestellt werden.
  • In 5 ist das Eingangssignal, das einen zu decodierenden manchester-datencodierten Datenstrom enthalten kann, mit einer Eingangsleitung 40 mit einer Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung 41 verbunden, die ihre Ausgabe (MDAT) auf der Leitung 42 einem Übergangsdetektor 45 bereitstellt. (In der veranschaulichten Ausführungsform ist eine Testbetriebsart-Steuerschaltung 55 vorgesehen, die im Folgenden ausführlich beschrieben ist, die steuert, ob das Eingangssignal oder ein Testsignal an den verbleibenden Abschnitt des Taktrückgewinnungs- und Manchester-Daten-Decodierungs-Systems 34 angelegt wird. Die Ausgabe von der Testbetriebsart-Steuerschaltung 55 wird dann zum Übergangsdetektor 45 geliefert.)
  • Die Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung 41 besitzt einen Komparator 46 mit einem invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang, wie gezeigt ist. Das Eingangssignal ist durch einen ersten Widerstand 47 mit dem nicht invertierenden Eingang und durch einen zweiten Widerstand 48 mit dem invertierenden Eingang verbunden. Ein mit dem Widerstand 48 in Reihe geschalteter erster Schalter 50 wird durch eine Betriebsartsteuerschaltung 160 gesteuert, die im Folgenden ausführlich beschrieben ist. Obwohl der erste Schalter 50 durch einen physikalischen Schalter oder einen in der bekannten Schalterfunktionskonfiguration geschalteten Transistor vorgesehen sein kann, ist es klar, dass die Aufgabe darin besteht, das Eingangssignal an den invertierenden Eingang des Komparators 46 wahlweise anzulegen. Demzufolge kann eine äquivalente Schaltungsanordnung verwendet werden, um dieses wahlweise Anlegen der Spannung auszuführen, wobei ein Beispiel das Übertragungsgatter 283 ist, das z. B. in einer Implementierung der Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung 41 gezeigt ist, die in 19 gezeigt ist.
  • Ein dritter Widerstand 56 ist zwischen den invertierenden Eingang des Komparators 46 und einen zweiten Schalter 58 geschaltet, der außerdem durch die Betriebsartsteuerschaltung 160 gesteuert wird. Der Schalter 58 ist mit einer gezeigten Referenzspannung, wie z. B. Vcc, verbunden. Abermals kann der zweite Schalter 58 durch einen physikalischen Schalter oder einen in der bekannten Schalterfunktionskonfiguration geschalteten Transistor vorgesehen sein; es ist jedoch klar, dass seine Aufgabe darin besteht, die Spannung Vcc wahlweise mit dem invertierenden Eingang des Komparators 46 zu verbinden. Demzufolge kann eine äquivalente Schaltungsanordnung verwendet werden, um dieses wahlweise Anlegen der Spannung auszuführen, ein Beispiel davon ist die Stromquelle 280 und die Spiegelschaltung 281, die z. B. in der Implementierung der Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung 41 in 19 gezeigt sind. Zwei Kondensatoren 60 und 61 sind jeweils zwischen den invertierenden und dem nicht invertierenden Ein gang des Komparators 46 und zwischen den nicht invertierenden Eingang und Masse geschaltet.
  • Der Übergangsdetektor 45, der bei jedem Übergang, positiv oder negativ, der Manchester-Daten einen positiven Manchester-Übergangsangabeimpuls (M2DAT) erzeugt, empfängt die Ausgabe von der Mehrfachbetriebsart-Eingangschaltung 41 auf der Leitung 42 am Eingang eines D-Flipflops 64, das in 7 gezeigt ist. Die Taktimpulse vom Oszillator 35 auf der Leitung 87 takten das D-Flipflop 64, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Exklusiv-ODER-Gatters 65 verbunden ist. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters 65 ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters 66 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Flipflops 67 verbunden ist, das die NAND-Gatter 68 und 69 enthält.
  • Ein weiterer Eingang des Flipflops 67 empfängt ein Signal von einem Zähler 75, der im Folgenden ausführlich beschrieben ist, auf der Leitung 71, um zu sichern, dass der Übergangsdetektor 45 nicht auf den Zweiten der zwei Übergänge reagiert, die durch eine Zeit getrennt sind, die kleiner als eine vorgegebene Anzahl von Taktimpulsen ist, z. B. kleiner als etwa 60 bis 80 Mikrosekunden. Der Ausgang des Flipflops 67 ist über die Inverter 77 und 78 und den Widerstand 79 mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 66 verbunden. Ein Kondensator 81 ist zwischen den Eingang des Inverters 78 und Masse geschaltet, um in Verbindung mit dem Widerstand 79 ein Tiefpassfilter zu schaffen.
  • Der Ausgang vom NAND-Gatter 66 ist mit einem Inverter 84 verbunden, der arbeitet, um einen positiven Impuls (M2DAT), z. B. etwa 12 Nanosekunden lang, auf der Ausgangsleitung 83 zu erzeugen, wann immer entweder ein positiver oder ein negativer Übergang auf der Eingangsleitung 42 auftritt. Eine invertierte Ausgabe tritt auf der Leitung 85 auf, die als "M2DATZ" bezeichnet ist. Durch einen Manchester-Übergangszähler 75, der im Folgenden beschrieben ist, der durch den Oszillator 35 getaktet wird und beim Auftreten eines Übergangs der Manchester-Daten auf der Leitung 85 zurückgesetzt wird, wie durch den Manchester-Übergangsangabeimpuls (M2DAT) angegeben ist, kann entweder das erste oder das zweite Manchester-Symbol ausgewählt werden.
  • Die Einzelheiten einer geeigneten Manchester-Übergangszählerschaltung 75 sind in 8 gezeigt, in der die Taktimpulse vom Oszillator 35 auf der Eingangsleitung 87 empfangen werden, während die Ausgabe von der Übergangsdetektorschaltung 45 auf der Eingangsleitung 85 empfangen wird. Der Manchester-Übergangszähler 75 besitzt drei D-Flipflops 90, 91 und 92, die so angeschlossen sind, um die Taktimpulse auf der Leitung 87 an ihren entsprechenden Takteingängen und das Manchester-Übergangssignal an ihren Lösch- oder Rücksetzeingängen zu empfangen. Der Ausgang vom ersten D-Flipflop 90 ist mit dem Dateneingang des zweiten D-Flipflops 91 verbunden, während die Ausgänge der zweiten und dritten D-Flipflops 91 und 92 durch ein NOR-Gatter 94 mit dem Eingang des ersten D-Flipflops 90 verbunden sind. Außerdem sind die Ausgänge der zweiten und dritten D-Flipflops 91 und 92 mit den Eingängen eines NAND-Gatters 96 verbunden, während der Ausgang des zweiten D-Flipflops 91 durch einen Inverter 98 invertiert wird.
  • Der Manchester-Übergangszähler 75 arbeitet als ein Modulo-5-Taktimpulszähler, wobei die geteilten Taktimpulse auf der Ausgangsleitung 100 nach drei durch den Oszillator 35 auf der Leitung 87 erzeugten Zählwerten auftreten, nachdem der Zähler 35 durch das Auftreten eines Übergangs der Manchester-Daten auf der Leitung 85 zurückgesetzt worden ist. Falls kein Rücksetzereignis durch einen Übergang der Manchester-Daten auftritt, sind die geteilten Taktimpulse auf der Ausgangsleitung 100 lediglich die Taktfrequenz geteilt durch fünf. Das Signal auf der Ausgangsleitung 71 tritt alle vier Zählwerte auf, die einem auf der Leitung 85 auftretenden Rücksetzereignis durch einen Übergang der Manchester-Daten folgen, wobei es zurück zum Eingang des Flipflops 68 des oben beschriebenen Übergangsdetektors 45 angeschlossen ist.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die hierin beschriebene spezielle Schaltungsausführungsform der vorliegenden Erfindung die Manchester-Daten durch Abtasten und Zwischenspeichern des zweiten Symbols jeder Zelle der Manchester-Daten decodiert, wie es durch den vom Manchester-Übergangszähler 75 entwickelten Verzögerungszählwert bestimmt ist. Es ist klar, dass das erste Symbol der Manchester-Daten außerdem abgetastet, zwischengespeichert und decodiert werden könnte, indem ein verschiedener Verzögerungszählwert ausgewählt und dann die Daten invertiert werden.
  • Die geteilten Taktimpulse vom Zähler 75 auf der Ausgangsleitung 100 sind mit einem Eingang einer Division-durch-2-Schaltung 105 verbunden, deren Einzelheiten in 9 gezeigt sind. Die Division-durch-2-Schaltung 105 besitzt ein D-Flipflop 106, das die geteilten Taktimpulse vom Zähler 75 auf der Leitung 100 an seinem Taktanschluss empfängt. Die Rücksetzleitung ist so angeschlossen, um ein Rücksetzsignal von einer Betriebsartdecodiererschaltung 110 zu empfangen, die im Folgenden ausführlich beschrieben ist. Die Ausgabe des D-Flipflops 106 wird durch ein NAND-Gatter 112 invertiert und mit dem Eingang verbunden. Die andere Seite des NAND-Gatters 112 ist so angeschlossen, um auf der Leitung 113 ein Signal von der Betriebsartdecodiererschaltung 110 zu empfangen, das anzeigt, dass für drei aufeinander folgende Perioden der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 keine Übergänge der Manchester-Daten vorhanden gewesen sind. Das Signal auf der Leitung 113 wird durch einen Inverter 114 invertiert.
  • Im Betrieb teilt die Division-durch-2-Schaltung 105 die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 durch zwei, um ein Abtastbefehlssignal auf der Ausgangsleitung 117 zu erzeugen. Wie hervorgeht, wird auf der Leitung 107 ein Rücksetzsignal erzeugt, wenn zwei positive Kanten der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 zwischen irgendwelchen zwei aufeinander folgenden Übergangsangabeimpulsen für die Manchester-Daten auf der Leitung 85 aufgetreten sind. Weil zwischen den Symbolen jeder Manchester-Zelle ein Übergang auftreten muss, falls zwei Zählwerte der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 zwischen den Übergängen der Manchester-Daten aufgetreten sind, sichert ein durch den zweiten Zählwert erzeugtes Rücksetzsignal, dass die Schaltung mit dem richtigen Symbol der Manchester-Zellen synchronisiert ist, und ein Impuls mit doppelter Breite aufgetreten ist (vergleiche z. B. die Impulse 27 mit doppelter Breite in 1). Die Impulse mit doppelter Breite überlappen immer die Anstiegsflanken von zwei der Impulse des geteilten Taktsignals auf der Leitung 100, wohingegen die Impulse mit einfacher Breite immer nur eine überlappen. Weil das Rücksetzsignal auf der Leitung 107 das D-Flipflop 106 zurücksetzt, synchronisiert die Operation der Division-durch-2-Schaltung 105 automatisch die Schaltung, um das richtige Manchester-Symbol beim Auftreten des nächsten Zählimpulses der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 und bei jedem zweiten danach zu erfassen.
  • Nachdem das D-Flipflop 106 zurückgesetzt worden ist, bewirkt die nächste positive Kante der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100, dass das Abtastbefehlssignal auf der Leitung 117 hoch geht, dies löst den (im Folgenden beschriebenen) Abtastblock 120 aus, um die empfangenen Manchester-Daten während der zweiten Manchester-Datensymbole abzutasten. Falls es für drei aufeinander folgende Perioden der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 keine Übergänge der Manchester-Daten gibt, geht das auf der Leitung 113 gelieferte Signal hoch und zwingt den Ausgang des NAND-Gatters 112 hoch. Dies bewirkt, dass das Abtastbefehlssignal auf der Leitung 117 beim Auftreten der nächsten positiven Kante der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 hoch geht. Wenn die Übergänge der Manchester-Daten abermals beginnen, wird das D-Flipflop 106 ausgelöst, um die zweite Hälfte der Manchester-Zelle abzutasten, weil die erste positive Kante der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 das Abtastbefehlssignal auf der Leitung 117 in seinen tiefen Zustand taktet. Die nächste positive Kante der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 taktet den Ausgang in einen hohen Zustand, der bewirkt, dass die Abtastschaltung 120 die momentanen Manchester-Daten abtastet.
  • Die Abtastschaltung 120 ist, wie in 5 gezeigt ist, in der veranschaulichten Ausführungsform ein D-Flipflop 121. Das Signal, das die Manchester-Daten (MDAT) enthält, ist mit dem Dateneingang verbunden, wobei der Ausgang mit einer Ausgangssteuerschaltung 125 verbunden ist, die im Folgenden beschrieben ist. Durch das Takten des D-Flipflops 121 mit den Abtastimpulsen mit der Frequenz und der Phase des zweiten Symbols jeder Zelle der Manchester-Daten tastet das Abtast-Flipflop 121 das Manchester-Datensignal auf der Leitung 250 richtig ab und speichert es zwischen. An diesem Punkt sollte angemerkt werden, dass, weil der Logikpegel der zwischengespeicherten Manchester-Daten zwischen den Abtastwerten konstant ist, die resultierenden Daten eine binäre Non-Return-to-Zero-Darstellung (BNRZ-Darstellung) der codierten Daten sind, die durch die Signalform 30 in 1 gezeigt ist.
  • Wie oben erörtert worden ist, stellt das Auswählen jedes zweiten geteilten Taktimpulses auf der Leitung 100 die richtige Frequenz für die Abtastimpuls-Signalform bereit. Ohne Initialisierung gibt es jedoch eine gleich wahrscheinliche Möglichkeit, dass die Abtastimpulse auf das erste Symbol anstatt auf das zweite Symbol ausgerichtet sind, wobei die decodierten Daten invertiert sein würden. Die richtige Ausrichtung wird durch die Betriebsartdecodiererschaltung 110 bestimmt, die das Vorhandensein einer Manchester-Signalform mit doppelter Breite erfasst. Die Einzelheiten der Betriebsartdecodiererschaltung 110 sind in 10 gezeigt.
  • Im Allgemeinen decodiert die Betriebsartdecodiererschaltung 110 die Zählwerte von der Impulsgeneratorschaltung 130, die im Folgenden ausführlich beschrieben ist, wobei sie im Wesentlichen eine Logikgatteranordnung ist, die an den Ausgangsleitungen 132–136 und 107 die Ausgaben der bekannten Logikzustände für verschiedene Eingangszählwert-Kombinationen bereitstellt. Die Schaltung besitzt vier Eingangs-NAND-Gatter 140–143, die auf den Leitungen 180–188 die Ausgaben von der Impulsgeneratorschaltung 130 empfangen.
  • Die NAND-Gatter 140 und 141 empfangen ihre Eingaben von der Impulsgeneratorschaltung 130 auf den Leitungen 181–185. Die Ausgaben von den NAND-Gattern 140 und 141 sind mit den Eingängen eines NOR-Gatters 150 verbunden, das eine Ausgabe auf der Leitung 132 erzeugt, die bei einer Zählwert-Zahl 63 der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 hoch geht, wenn alle Zählwertsignale auf den Leitungen 180–185 hoch sind. Das Signal auf der Ausgangsleitung 132 dient dazu, den Eingang der Impulsgeneratorschaltung 130 zu sperren, wie im Folgenden beschrieben ist.
  • Das NOR-Gatter 153 empfängt sowohl die Ausgaben von den NAND-Gattern 142 und 143 als auch eine Eingabe auf der Leitung 185, um eine Ausgabe auf der Leitung 154 zu erzeugen, die einen Zählwert von drei der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 anzeigt. Die Leitung 154 ist mit beiden Eingängen eines NAND-Gatters 155, das als ein Inverter wirkt, und mit einem Eingang eines Flipflops 161, das durch die NOR-Gatter 156 und 157 definiert ist, um das Flipflop zu setzen, wenn der dritte Zählwert aufgetreten ist, verbunden. Die Ausgabe vom NAND-Gatter 155 auf der Leitung 133 geht beim Zählwert von drei der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 tief, wobei sie verwendet wird, um die Übergangszählerschaltung 165 zu löschen, wie im Folgenden beschrieben ist. Gleichzeitig geht die Ausgabe vom Flipflop auf der Leitung 134 beim Zählwert von drei der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 hoch, wobei sie dazu dient, das NAND-Gatter der Division-durch-2-Schaltung 105 (9) freizugeben, wie oben beschrieben worden ist.
  • Der andere Eingang des Flipflops, das die NOR-Gatter 156 und 157 umfasst, ist so angeschlossen, um das Signal auf der Leitung 83 vom Übergangsdetektor 45 (7) zu empfangen, das das Auftreten eines Übergangs der Manchester-Daten anzeigt. Wenn ein Signal empfangen wird, das anzeigt, dass ein Übergang der Manchester-Daten aufgetreten ist, wird das Flipflop zurückgesetzt, wobei der Ausgangszustand auf der Leitung 133 zu einem hohen Zustand und der Ausgangszustand auf der Leitung 134 zu einem tiefen Zustand zurückkehrt.
  • Sowohl die Ausgabe vom NAND-Gatter 143 als auch das Signal auf der Leitung 185 sind mit den Eingängen des NOR-Gatters 159 verbunden. Sowohl die Ausgabe vom NOR-Gatter 159 als auch das Signal auf der Leitung 181 sind mit den Eingängen eines NAND-Gatters 162 verbunden, das eine Ausgabe auf der Leitung 107 erzeugt, die beim Zählwert von zwei der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 tief geht. Das Signal auf der Leitung 107 dient dazu, das D-Flipflop 106 der Division-durch-2-Schaltung 105 nach 9 zurückzusetzen. Das Ausgangssignal vom Übergangszähler 165, der im Folgenden ausführlich beschrieben ist, auf der Leitung 166 wird durch einen Inverter 167 invertiert und auf der Ausgangsleitung 136 erzeugt, um das D-Flipflop 135 der im Folgenden beschriebenen Betriebsartsteuerschaltung 160 zurückzusetzen.
  • Die Impulsgeneratorschaltung 130, die die Zählwerte der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 der Betriebsartdecodiererschaltung 110 bereitstellt, ist in 11 ausführlich gezeigt. Die Impulsgeneratorschaltung 130 enthält sechs D-Flipflops 170–175, die als ein durchlaufender Zähler geschaltet sind. Die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 und das Signal auf der Leitung 132 (vom NAND-Gatter 150 der in 10 gezeigten Betriebsartdecodiererschaltung 110), das anzeigt, dass der Zählwert 63 erreicht hat, werden an die Eingänge eines ODER-Gatters 177 angelegt. Der Zähler wird durch das Auftreten eines Übergangsangabesignals für die Manchester-Daten auf der Leitung 85 zurückgesetzt, wobei er durch die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 getaktet wird, die durch das ODER-Gatter 177 freigegeben wird. Die Ausgänge werden auf den Leitungen 180–188 entwickelt und zur oben beschriebenen Betriebsartdecodiererschaltung 110 geliefert.
  • Die Operation der Impulsgeneratorschaltung 130 besteht darin, die Anzahl der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 zu zählen, die zwischen den Impulsen auftreten, die die Übergänge der Manchester-Daten anzeigen, die auf der Leitung 85 erscheinen. Das Auftreten eines Übergangsangabeimpulses für die Manchester-Daten auf der Leitung 85 bewirkt die Voreinstellung des Zählers auf einen Anfangszustand mit alles "Einsen", nach dem die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 nacheinander gezählt werden. Falls ein Zählwert von 64 erreicht wird, geht das Signal von der Betriebsartdecodiererschaltung 110 auf der Leitung 132 hoch und sperrt das weitere Takten, bis der nächste Übergangsangabeimpuls für die Manchester-Daten auftritt.
  • Durch die Betriebsartsteuerschaltung 160, deren Einzelheiten in 12 gezeigt sind, werden zusätzliche Steuersignale erzeugt. Die Betriebsartsteuerschaltung 160 enthält ein D-Flipflop 135, das so angeschlossen ist, um auf der Leitung 132 die Ausgabe von der Betriebsartdecodiererschaltung 110 nach 10 zu empfangen. Die Ausgabe auf der Leitung 132 zeigt an, dass der Zählwert der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 64 erreicht hat. Das D-Flipflop 135 ist so angeschlossen, um durch die Ausgabe von der Betriebsartdecodiererschaltung 110 nach 10 auf der Leitung 136 zurückgesetzt zu werden, die die invertierte Ausgabe vom im Folgenden beschriebenen Übergangszähler 165 auf der Leitung 166 darstellt. Das D-Flipflop 135 ist so angeschlossen, um durch die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 getaktet zu werden, die über das ODER-Gatter 235 angeschlossen ist. Der Ausgang vom D-Flipflop 135 ist mit einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 235 verbunden, um die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 zu sperren, wenn der Ausgang hoch ist.
  • Der invertierte Ausgang vom D-Flipflop 135 ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters 236 verbunden, dessen Ausgabe ein Ausgangssignal auf der Leitung 238 ist, das verwendet wird, um den Schalter 50 der Eingangstufe 41 zu steuern. Der Schalter 50 steuert außerdem die Betriebsart der Schaltung 34. Der andere Eingang des NAND-Gatters 236 ist so angeschlossen, um die Ausgabe von der in 10 gezeigten Betriebsartdecodiererschaltung 110 auf der Leitung 134 zu empfangen. Das Signal auf der Leitung 134 geht nach dem Auftreten des dritten Zählwertes des geteilten Taktimpulses auf der Leitung 100 hoch.
  • Der invertiere Ausgang des D-Flipflops 135 ist so angeschlossen, um ein Flipflop zu setzen, das die NAND-Gatter 240 und 241 umfasst. Das Flipflop wird durch das Signal von der Impulsgeneratorschaltung 130 auf der Leitung 187 zurückgesetzt, das einem Zählwert von acht geteilten Taktimpulsen auf der Ausgangsleitung 100 entspricht. Der Ausgang vom Flipflop ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 242 verbunden, das angeschlossen ist, um an seinem anderen Eingang das Signal auf der Leitung 134 zu empfangen.
  • Das Ausgangsfreigabesignal auf der Leitung 244 ist es so angeschlossen, um die im Folgenden beschriebene Ausgangssteuerschaltung 125 freizugeben. Folglich verhindert im Betrieb die Betriebsartsteuerschaltung 160 bis nach einer kurzen Totzeit von acht Zählwerten der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100, dass das Ausgangsfreigabesignal auf der Leitung 244 hoch geht und die Ausgänge der Ausgangssteuerschaltung 125 freigibt.
  • Die oben im Zusammenhang mit der Beschreibung der Betriebsartdecodiererschaltung 110 erwähnte Übergangszählerschaltung 165 ist in 13 gezeigt, wobei sie drei D-Flipflops 190–192 besitzt. Das erste D-Flipflop 190 wird durch eine Änderung im Zustand der zwischengespeicherten Manchester-Daten getaktet, die auf der Leitung 250 am Ausgang der Abtast-Flipflop-Schaltung 120 erscheinen, vorausgesetzt, dass das Signal LDT.B von der Betriebsartsteuerschaltung 160 tief bleibt. Wenn LDT.B hoch geht, wird das Weiterleiten weiterer Übergangsignale durch das ODER-Gatter 195 gesperrt. Der Ausgang des ersten D-Flipflops 190 ist sowohl mit dem Takteingang des zweiten D-Flipflops 191 als auch mit einem ersten Eingang eines NOR-Gatters 196 mit drei Eingängen verbunden. Der invertierte Ausgang des ersten D-Flipflops 190 ist mit seinem Dateneingang verbunden.
  • Das zweite D-Flipflop 192 ist ähnlich angeschlossen, wobei sein invertierter Ausgang mit seinem Eingang verbunden ist, während sein Ausgang mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 196 und dem Takteingang des dritten D-Flipflops 192 verbunden ist. In einer ähnlichen Weise ist das dritte D-Flipflop 192 angeschlossen, wobei sein invertierter Ausgang mit seinem Eingang verbunden ist; der invertierte Ausgang ist jedoch außerdem mit dem dritten Eingang des NOR-Gatters 196 mit drei Eingängen verbunden.
  • Die drei D-Flipflops 190–192 werden durch das von der Betriebsartdecodiererschaltung 110 (10) auf der Ausgangsleitung 133 erzeugte Signal zurückgesetzt, das beim dritten Zählwert der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100, die oben beschrieben worden sind, tief geht. Folglich dient der Übergangszähler 165 dazu, vier positive Kanten der abgetasteten Manchester-Daten zu zählen, wobei er arbeitet, um die Schaltung nach einer langen Totzeitperiode "aufzuwecken". Obwohl die Aufweckmerkmale der Schaltung im Folgenden ausführlich beschrieben sind, wird kurz erwähnt, dass, falls ein Zählwert von vier erreicht wird, bevor das Rücksetzsignal auf der Leitung 133 auftritt, die Ausgabe auf der Leitung 166 hoch geht und den Rest der Schaltung in der im Folgenden beschriebenen Weise aufweckt.
  • Die Eingabe-BNRZ auf der Leitung 250 in die Übergangszählerschaltung wird außerdem an die Ausgangssteuerschaltung 125 angelegt, deren Einzelheiten in 14 gezeigt sind. Die Ausgangssteuerschaltung 125 empfängt das decodierte BNRZ-Signal vom Abtast- oder Zwischenspeicher-Flipflop 121 in ein Freigabe-UND-Gatter 252, das einen Ausgang besitzt, der durch einen Ausgangspuffer 253 gepuffert ist, um ein Datenausgangssignal (DOUT) auf der Datenausgangsleitung 255 bereitzustellen. Das UND-Gatter 252 wird durch das Ausgangsfreigabesignal freigegeben, das vom Ausgang des NOR-Gatters 242 der Betriebsartsteuerschaltung 160 auf der Leitung 244 entwickelt wird, die oben unter Bezugnahme auf 12 beschrieben worden ist.
  • Die Auslöse- oder Taktierungsausgabe (TRIG) auf der Leitung 257 wird durch ein freigegebenes UND-Gatter 260 entwickelt, dessen Ausgang durch den Ausgangspuffer 261 gepuffert wird. Das UND-Gatter 260 wird außerdem durch das Ausgangsfreigabesignal vom NOR-Gatter 242 der Betriebsartsteuerschaltung 160 auf der Leitung 244 freigegeben. Die andere Eingabe in das UND-Gatter 260 wird vom auf der Leitung 87 entwickelten Taktsignal vom Oszillator 35 abgeleitet, das um einen halben Zyklus verzögert wird. Das Taktsignal auf der Leitung 87 wird durch den Inverter 265 invertiert, um das Abtastbefehlssignal auf der Leitung 117, das durch den Division-durch-2-Zähler 105 entwickelt wird, der oben unter Bezugnahme auf 9 beschrieben worden ist, in ein D-Flipflop 268 zu takten.
  • Die Verzögerung um einen halben Zyklus der Taktimpulse auf der Leitung 87 wird durch das D-Flipflop 270 erzeugt, das die Ausgabe vom D-Flipflop 268 an seinem Dateneingang und die Taktimpulse auf der Leitung 87 an seinem Takteingang empfängt. Der Ausgang vom D-Flipflop 270 ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 271 verbunden, dessen Ausgang mit dem UND-Gatter 260 verbunden ist. Die andere Eingabe des NOR-Gatters 271 ist die Ausgabe des D-Flipflops 268, die durch einen Inverter 272 invertiert wird.
  • Die auf der Ausgangsleitung 257 entwickelten Taktierungsimpulse sind von einer Zustandänderung des Abtastbefehlssignals auf der Leitung 117 am Ausgang des Division-durch-2-Zählers 105 (und deshalb des binären NRZ-Signals auf der Leitung 250) um eine halbe Periode des Taktsignals auf der Leitung 87 verzögert. Die Verzögerung kann z. B. in der Größenordnung von etwa 10 ms liegen. Der Ausgangstaktierungsimpuls besitzt dann eine halbe Periode des Taktsignals auf der Leitung 87, ebenfalls etwa 10 ms.
  • Die Signalformen der Datenausgangsleitung 255 und der Taktierungssignal-Ausgangsleitung 257 sind Kopien der BNRZ-Ausgabe (binären Non-Return-to-Zero-Ausgabe) des Abtast-Flipflops 120 und der Abtastimpulse am Ausgang vom Ausgang der Division-durch-2-Schaltung 105, außer, dass die Taktierungssignalausgabe auf der Leitung 257 um eine halbe Periode der Periode der geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 verzögert ist.
  • Im Gegensatz zur normalen Schaltungsoperation, die im Folgenden beschrieben ist, bietet das Taktwiedergewinnungs- und Manchester-Daten-Decodierungs-System 34 eine Testbetriebsart, in der ein Testsignal über eine Testbetriebsart-Steuerschaltung 55, die in 15 gezeigt ist, an die Schaltung angelegt werden kann. Folglich empfängt die Schaltung 34 normalerweise das Manchester-Daten enthaltende Signal (MDAT) an ihrer Mehrfachbetriebsart-Eingangstufe 41 unter der Steuerung der Betriebsartsteuerschaltung 160, deren Einzelheiten in 12 gezeigt sind. Um jedoch abermals unter Bezugnahme auf 15 eine Testbetriebsart bereitzustellen, ist der Ausgang von der Mehrfachbetriebsart-Eingangstufe 41 auf der Leitung 42 mit den Eingängen eines NAND-Gatters 210, eines NOR-Gatters und einer Multiplexerschaltung 212 verbunden. Die Ausgaben vom NAND-Gatter 210 und vom NOR-Gatter 211 werden jeweils durch die Inverter 214 und 215 invertiert, wobei sie für die gewünschten Test- oder Überwachungszwecke verwendet werden können.
  • Die Multiplexerschaltung 212 erzeugt normalerweise das Manchester-Daten enthaltende Signal auf der Leitung 42 an ihrem Ausgang an der Leitung 88 für die verbleibende Schaltungsanordnung, wie oben erörtert worden ist. Falls jedoch ein hohes Testfreigabesignal an die Testfreigabeleitung 220 angelegt ist, wird ein Manchester-Daten enthaltendes Testsignal, das an die Leitung 221 angelegt ist, zur Ausgangsleitung 88 geliefert.
  • Wie oben angegeben worden ist, besitzt das Taktwiedergewinnung- und Manchester-Daten-Decodierungs-System 34 drei Betriebsarten, die von den Bedingungen abhängen, die durch die im Eingangssignal enthaltenen Manchester-Daten aufgestellt werden. Die drei Betriebsarten bieten ein adaptives Schwellenwert-Erfassungsschema des Betriebs, das vom Charakter und der Art des Eingangssignals abhängig ist. Die erste Betriebsart ist die "stationäre" Betriebsart, wie sie oben beschrieben worden ist, in der ein Signal, das einen manchester-codierten Datenstrom enthält, verarbeitet wird, wobei ein binäres NRZ-Ausgangssignal am Ausgang erzeugt wird. Die zweite Betriebsart ist eine "Offset"-Betriebsart, in der die Schaltung 34 "schläft", während der das Auftreten einer Aufweck-Manchester-Datensequenz notwendig ist, um die Schaltung "aufzuwecken", damit sie die "stationäre" Betriebsart aufnimmt und wieder aufnimmt. Die dritte Betriebsart ist eine "Halte"-Betriebsart, in der die Schaltung zwischen der Erfassung der Aufwecksequenz und dem Empfang der normalen Daten arbeitet, während der die Schaltungssperren selbst dann, wenn keine manchester-codierten Daten in der stationären Betriebsart empfangen werden, aufrechterhalten werden.
  • Die spezielle Betriebsart, in der die Schaltung arbeitet, hängt davon ab, wie der Komparator 46 durch die Schalter 50 und 58 beeinflusst wird. Folglich werden die Schalter 50 und 58 betätigt, um basierend auf den aus der Überwachung der Manchester-Übergangsangabesignalform in Reaktion auf die Signale auf der Leitung 238 von der in 12 gezeigten Betriebsartsteuerschaltung 160 erfassten Signalbedingungen eine der drei Referenzspannungseinstellungen auszuwählen.
  • Die für die drei Referenzspannungseinstellungen erzeugten Signalformen sind in den 16a–c umrissen. Außerdem unter abermaliger Bezugnahme auf 5 ist offensichtlich, dass die Zeitkonstante am Knoten 2 am invertierenden Eingang des Komparators 46 viel größer als am Knoten 1 am nicht invertierenden Eingang des Komparators 46 ist. Folglich reagiert der Knoten 2 in erster Linie auf den langfristigen Mittelwert des DASK-Signals (demodulierten ASK-Signals), wohingegen der Knoten 1 auf die DASK-Datenübergänge reagiert. In der "stationären" Betriebsart mit den in 16a gezeigten Signalformen ist der Schalter 50 geschlossen und Schalter 58 offen. In der "stationären" Betriebsart ist die Referenzspannung 300 am Knoten 2 gleich dem Mittelwert des Signals 302 am Knoten 1. Weil der Mittelwert der Manchester-Daten immer zwischen dem hohen und dem tiefen Pegel zentriert ist, wird eine maximale Rauschfestigkeit erreicht.
  • In der "Halte"-Betriebsart, die die in 16b gezeigten Signalformen besitzt, sind beide Schalter 50 und 58 offen. Weil es keinen Entladungspfad gibt, hält der Kondensator 60 am Knoten 2 die vorhergehende Spannung, die als die Signalform 304 zu sehen ist. Für Übertragungsformate, die Bündel von Daten, die durch kurze Totzeitintervalle getrennt sind, enthalten, wie sie z. B. durch die Signalform 306 dargestellt sind, behält die "Halte"-Betriebsart den optimalen Schwellenwert zwischen den Bündeln gültiger Daten bei.
  • In der "Offset"-Betriebsart, die die in 16c gezeigten Signalformen besitzt, ist die Referenzspannung 308 am Knoten 2 vom Mittelwert des Rauschens am Knoten 1 versetzt. Die Offset-Spannung ist so gewählt, dass die Referenz sich etwa am Mittelpunkt der hohen und tiefen Pegel des am Knoten 1 erwarteten schwächsten gültigen Signals 310 befindet. Diese Betriebsart wird während langer Totzeitintervalle verwendet. Das Ausgangsrauschen des Komparators wird so weit unter das unterdrückt, das in den meisten Fernsteuerungsempfängern festgestellt wird, in denen die Referenzspannung gleich dem Mittelwert des Rauschens werden darf.
  • Obwohl die Rauschfestigkeit des Komparators in der "Offset"-Betriebsart nicht so gut wie in der "stationären" Betriebsart sein kann, kann ein einfaches Übertragungsformat, kombiniert mit einer weiteren Signalverarbeitung, die Möglichkeit einer falschen Aufwecksequenz, gefolgt von Rauschen auf der Datenausgangsleitung 255 (14) fast beseitigen. Ein Format mit einer Aufwecksequenz und einem kurzen Totzeitintervall, wie es z. B. in 17 gezeigt ist, kann verwendet werden. Wie zu sehen ist, enthält die Aufwecksequenz eine Anzahl ähnlicher Impulsübergänge 314–323, gefolgt von einem Totzeitintervall 326, dem wiederum der gewünschte Manchester-Datenstrom 328, 330 folgt. In der veranschaulichten Ausführungsform wird eine Anfangsfolge von 8 Manchester-Übergängen 328 gesendet, um eine richtige Synchronisation zu sichern, obwohl dies nicht absolut notwendig ist. Nach der Synchronisationssequenz 328 werden die interessierenden tatsächlichen Manchester-Daten 330 gesendet. Bei diesem Format sind die Datenausgabe auf der Leitung 255 und die Taktierungsimpulse auf der Ausgangsleitung 257 von der Ausgangssteuerschaltung 125 (14) nur aktiv, nachdem eine gültige Aufwecksequenz und eine kurze Totzeit aufgetreten sind. Sie bleiben aktiv, bis ein weiteres Totzeitintervall erfasst wird.
  • Die Betriebsartsteuerschaltung 160 reagiert auf den Manchester-Übergangsangabeimpuls und auf die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100, um die geeignete Komparatorreferenzbetriebsart zu bestimmen. Während einer langen Totzeit ist die "Offset"-Betriebsart in Kraft, wobei alle erfassten Übergänge des Übergangsangabeimpulses eine Kandidaten-Aufwecksequenz starten. Der Komparator 46 verbleibt in der "Offset"-Betriebsart, bis ein gültiges Aufwecken erfasst wird. Ein gültiges Aufwecken besteht aus einer vorgegebenen Anzahl richtig beabstandeter aufeinander folgender Übergänge. Für den richtigen Abstand muss die Trennung zwischen irgendwelchen zwei Übergängen kleiner als drei Symbolbreiten sein. Dies wird bestimmt, indem die geteilten Taktimpulse auf der Leitung 100 gezählt werden, die jedem Übergang folgen. Falls der Zählwert drei erreicht, wird die Sequenz zurückgewiesen, wobei sie beim nächsten erfassten Übergang wieder beginnt.
  • Insbesondere sind, wie in 18 gezeigt ist, die Signalformen an den verschiedenen Knoten der Eingangschaltung 41 ausführlicher gezeigt. Während einer Aufwecksequenz lädt sich die Referenz für den Komparator 46 zu einem Endwert des Signalmittelwerts plus einem Versatz, der durch das Kurvensegment 340 gezeigt ist. Nach dem Aufwecken wird die Referenz am Punkt 342 in die "normale" Betriebsart geschaltet. Wie aus der Figur offensichtlich ist, wird während des Aufweckens die Referenz schneller zum Durchschnittswert geladen, als sie es würde, wenn die "stationäre" Betriebsart verwendet werden würde. Dies ist sowohl auf die verringerte Zeitkonstante als auch auf das Vorhandensein einer Offset-Spannung zurückzuführen. Weil es in der veranschaulichten Ausführungsform zwölf Übergänge im Aufweck-Bündel gibt, aber nur vier für das Aufwecken erforderlich sind, wird das System normalerweise wach sein, bevor das ganze Bündel vollständig ist. Obwohl dies eine zusätzliche Zeit für die Referenz erlaubt, um zum wahren Durchschnittswert einzuschwingen, ist es offensichtlich vorteilhaft, falls sie sich bereits in der Nähe befindet, wenn die "stationäre" Betriebsart eingeschaltet wird. Dies gilt besonders für sehr schwache Signale oder Bedingungen mit hohem Rauschen, wenn das Aufwecken in der Nähe oder am Ende des Aufweck-Bündels auftreten kann.
  • Nachdem die Schaltung aufgeweckt worden ist, tritt im Bereich 344 eine kurze Totzeit auf. (Es sollte angemerkt werden, dass der in 18 veranschaulichte Totzeitbereich 344 für die Zwecke der Veranschaulichung verkürzt worden ist. Eine typische Totzeit kann z. B. in der Größenordnung von 2 Millisekunden oder länger liegen.) Das Datenausgangssignal auf der Leitung 255 und die Taktierungsimpulse auf der Leitung 257 werden am Ende der kurzen Totzeit, die dem Aufwecken folgt, freigegeben. Dieses Verschieben verhindert das Ausgeben von Daten vom verbleibenden Teil des Aufweck-Bündels. Die kurze Totzeit wird durch das Zählen der geteilten Impulse auf der Leitung 100 erfasst, die jedem Manchester-Übergangsimpuls folgen. Falls der Zählwert drei erreicht, wird eine kurze Totzeit ausgelöst, wobei die Komparatorreferenz in die Haltebetriebsart geschaltet wird. Diese Einstellungen bleiben in Kraft, bis entweder wieder erfasste Übergänge beginnen oder der Zählwert der geteilten Taktimpulse auf der Ausgangsleitung 100 64 erreicht. Falls die erfassten Übergänge zuerst auftreten, wird der Zählwert der geteilten Taktimpulse auf der Ausgangsleitung 100 auf null gesetzt, die Komparatorreferenz wird auf die "stationäre" Betriebsart gesetzt, die Ausgänge werden freigegeben und die decodierten Daten und Taktierungsimpulse oder Auslöseimpulse erscheinen auf den entsprechenden Ausgangsleitungen 255 und 257.
  • Obwohl die Erfindung mit einem bestimmten Grad von Besonderheit beschrieben und veranschaulicht worden ist, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Offenbarung lediglich beispielhaft gegeben worden ist, wobei durch die Fachleute auf dem Gebiet von zahlreichen Änderungen in der Kombination und Anordnung der Teile Gebrauch gemacht werden kann, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Decodieren von manchester-codierten Daten, um eine binäre Non-Return-to-Zero-Darstellung der Daten, die im Folgenden als BNRZ-Darstellung bezeichnet wird, zu erzeugen, das umfasst: Empfangen des Eingangsdatensignals (40) bei einer Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung (41), die mehrere einstellbare Schwellenwerte besitzt, die eine adaptive Schwellenwerterfassung des Eingangsdatensignals bieten, Erzeugen eines Impulses für jeden Übergang der codierten Daten, Erzeugen eines Abtastsignals in zeitlich vorbestimmter Phase zu dem Impuls für jeden Übergang der codierten Daten, Zwischenspeichern der codierten Daten bei jedem Auftreten des Abtastsignals, Erzeugen einer Ausgabe der zwischengespeicherten Daten als BNRZ-Daten und Einstellen des Schwellenwertes der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung in Abhängigkeit von den Bedingungen, die durch die Manchester-Daten in dem Eingangsdatensignal aufgestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Empfangens des Eingangsdatensignals bei der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung umfasst: in Abhängigkeit von Bedingungen, die durch die Manchester-Daten in dem Eingangsdatensignal aufgestellt werden, Bereitstellen entweder einer "stationären" Betriebsart der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung, in der ein manchester-codierter Datenstrom verarbeitet wird, oder einer "Offset"-Betriebsart, während der das Auftreten einer Aufweckdatensequenz erforderlich ist.
  3. Detektor für codierte Daten, der manchester-codierte Daten decodiert, um eine binäre Non-Return-to-Zero-Darstellung der Daten, die im Folgenden als BNRZ-Darstellung bezeichnet wird, zu erzeugen, mit: einem Oszillator (35) für die Bereitstellung von Ausgangsimpulsen; einer Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung (41), die so angeschlossen ist, dass sie ein Eingangsdatensignal (40) empfängt, das die codierten Daten enthält, und ein BNRZ-Datensignal (42) ausgibt, wobei die Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung (41) einstellbare Schwellenwerte hat, die eine adaptive Schwellenwerterfassung des Eingangsdatensignals in Abhängigkeit von Bedingungen, die durch die Manchester-Daten in dem Eingangsdatensignal aufgestellt werden, bieten, einem Übergangsdetektor (45), der so angeschlossen ist, dass er das Ausgangssignal von der Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung (41) empfängt und im Betrieb bei jedem Übergang der codierten Daten einen Übergangsangabeimpuls erzeugt; einer Übergangszählschaltung (75), die so angeschlossen ist, dass sie die Ausgangsimpulse von dem Oszillator (35) empfängt, um nach einem Übergang der codierten Daten eine vorgegebene Anzahl von Oszillatorimpulsen zu erzeugen; einer Division-durch-2-Schaltung (105), die so angeschlossen ist, dass sie die Oszillatorimpulse von der Übergangszählschaltung (75) empfängt und ein Abtastbefehlssignal erzeugt, einer Abtastschaltung (120), die so angeschlossen ist, dass sie die Ausgabe von der Division-durch-2-Schaltung (105) und die codierten Daten empfängt, um den Zustand der codierten Daten in Reaktion auf den Ausgang der Division-durch-2-Schaltung (105) zwischenzuspeichern; und einer Betriebsartsteuerschaltung (106), die die Schwellenwerte für die Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung (41) in Abhängigkeit von Bedingungen, die von den Manchester-Daten im Eingangsdatensignal aufgestellt werden, einstellt.
  4. Detektor für codierte Daten nach Anspruch 3, bei dem die Mehrfachbetriebsart-Eingangsschaltung (41) eine "stationäre" Betriebsart, in der ein manchester-codierter Datenstrom verarbeitet wird, eine "Offset"-Betriebsart, während der das Auftreten einer Aufweckdatensequenz erforderlich ist, um die Schaltung "aufzuwecken", damit sie die "stationäre" Betriebsart aufnimmt und wiederaufnimmt, und eine "Halte"-Betriebsart, während der Schaltungssperren selbst dann, wenn keine codierten Daten empfangen werden, aufrechterhalten werden, besitzt.
  5. Detektor für codierte Daten nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, mit: einer Eingangsschaltung, die das Eingangssignal (40) empfängt und so betreibbar ist, dass sie ein Datenausgangssignal (42), das einem abgetasteten Eingangssignal entspricht, erzeugt; einer Offsetschaltung, die das Eingangssignal (40) empfängt, so betreibbar ist, dass sie das Eingangssignal (40) mit einer Spannungsreferenz (Vcc) vergleicht und ein Datenausgangssignal erzeugt, das der Differenz zwischen der Spannungsreferenz (Vcc) und dem Eingangssignal (40) erzeugt; einer Schaltung, die feststellt, ob eine mögliche Zelle von manchester-codierten Daten in dem Datenausgangssignal (42) von der Eingangsschaltung empfangen worden ist, um die Offsetschaltung wahlweise auf "EIN" zu schalten, und einer Schaltung, die bestimmt, ob eine vorgegebene Anzahl von Datenzellen nacheinander mit jeweiligen vorgegebenen Zuständen in dem Datenausgangssignal (42) der Offsetschaltung empfangen worden sind, um die Offsetschaltung wahlweise auf "AUS" zu schalten.
  6. Detektor für codierte Daten nach Anspruch 5, mit: einem Differenzverstärker (46), der einen invertierenden und einen nicht invertierenden Eingang sowie einen Ausgang besitzt, einer ersten Schaltung, die einen ersten Kondensator (68), der zwischen den invertierenden Eingang und ein Referenzpotential geschaltet ist, einen zweiten Kondensator (61), der zwischen den nicht invertierenden Eingang und das Referenzpotential geschaltet ist, einen ersten Widerstand (48), der zwischen das Eingangssignal und den invertierenden Eingang geschaltet ist, und einen zweiten Widerstand (47), der zwischen das Eingangssignal (40) und den nicht invertierenden Eingang geschaltet ist, umfasst, wobei der Differenzverstärker (46) ein Datenausgangssignal (42) von der ersten Schaltung erzeugt, und einer zweiten Schaltung, die einen dritten Widerstand (56), der zwischen den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (46) und eine zweite Spannungsreferenz (Vcc) geschaltet ist, wobei der erste Widerstand (48) zwischen den invertierenden Eingang und das Eingangssignal (40) geschaltet ist, und einen ersten Schalter (58), der mit dem dritten Widerstand (56) in Reihe geschaltet ist, um die zweite Schaltung auf "EIN" zu schalten, umfasst, wobei der Differenzverstärker (46) ein Datenausgangssignal von der zweiten Schaltung erzeugt, das der Differenz zwischen der zweiten Spannungsreferenz (Vcc) und dem Eingangssignal (40) entspricht, wenn der ersten Schalter (58) geschlossen ist, wobei die zweite Schaltung ferner einen zweiten Schalter (50) umfasst, der mit dem ersten Widerstand (48) in Reihe geschaltet ist, wobei der Differenzverstärker (46) dann, wenn der zweite Schalter (50) geschlossen ist und der erste Schalter (58) geöffnet ist, ein verstärktes Eingangssignal erzeugt.
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