NL192362C - Inrichting voor het omzetten van digitale basisgegevens. - Google Patents

Description

I a

Inrichting voor het omzetten van digitale basisgegevens

De onderhavige uitvinding betreft een inrichting voor het omzetten van digitale basisgegevens die zijn verdeeld in series van basis* of ingangswoorden, die elk m bits informatie omvatten, tot in een omgezet 5 digitaal signaal, waarbij elk omgezet woord n bits informatie bevat, waarbij n > m, waarbij voor de omgezette woorden bitcombinaties worden gekozen die aan één of meer voorwaarden voldoen, van welke voorwaarden de aanwezigheid van de minimale gelijkspanningscomponent in de bitcombinaties deel uitmaakt, waarbij de inrichting is voorzien van middelen voor levering van een detectieuitgangssignaal voor het detecteren van de gelijkspanningscomponent van een bitcombinatie van de omgezette woorden, waarbij 10 de inrichting is voorzien van omzetmiddelen voor omzetting van een bit van een omgezet woord, en waarbij het omgezette woord vervolgens NRZI gecodeerd wordt.

Een dergelijke inrichting vindt in het bijzonder toepassing wanneer een audiosignaal wordt opgenomen met behulp van een pulscodemodulatie.

Een dergelijke inrichting is beschreven in de colliderende Europese aanvrage EP-A-0 123 563 waarin 15 Nederland is gedesigneerd. In het navolgende wordt allereerst enige achtergrondinformatie verschaft en dit oudere voorstel nader toegelicht.

Indien een analoog signaal, zoals een audiosignaal, voorafgaande aan opname daarvan in digitale vorm wordt gebracht, kan de getrouwheid van het opgenomen signaal in aanzienlijke mate worden vergroot. Daarbij wordt bijvoorbeeld eerst omzetting uitgevoerd van het oorspronkelijke analoge signaal in digitale 20 informatie met behulp van impulscodemodulatie (PCM). De aldus gecodeerde, digitale informatie wordt vervolgens gemoduleerd volgens een zogenoemde ”NRZI”-code (non-return to zero, inverted). Een dergelijke NRZI-codering maakt informatieregistratie met dezelfde bitdichtheid als bij NRZ-codering mogelijk, doch zonder dat de problemen optreden, welke samenhangen met de bij de NRZ-code optredende signaalpolariteit.

25 Bij de NRZI-codering wordt een digitaal bit ”1” weergegeven door de overgang tussen de twee niveaus van een signaal met twee niveaus, terwijl een niveauvoortzetting van het laatstgenoemde signaal een digitaal bit ”0" vertegenwoordigt. Bij de NRZI-code vertegenwoordigt derhalve het signaalniveau zelf, onafhankelijk van het feit of dit een hoog of een laag niveau is, geen digitale informatie. In plaats daarvan wordt deze laatstgenoemde bepaald door het feit of het signaal tussen aangrenzende bitcellen een 30 niveauverandering heeft ondergaan. Indien bijvoorbeeld het signaaldeel dat een bepaald bit van een digitale informatie vertegenwoordigt, op hetzelfde niveau als het, het voorafgaande bit vertegenwoordigende signaaldeel ligt, is het desbetreffende bit een digitale ”0”.

De Europese octrooiaanvrage EP-A-0 123 563 beschrijft een dergelijk informatie-omzetstelsel met NRZI-codering. Toegepast wordt een 8/10-omzetschema, volgens hetwelk iedere 8-bits digitale infoimatie 35 wordt omgezet in een 10-bits woord dat het uit de omzetting resulterende, digitale signaal vormt. Duidelijk is dat acht bits (B1t B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8) op 256 (28) verschillende manieren kunnen worden gecombineerd, terwijl met tien bits 1024 (210) verschillende combinaties kunnen worden verkregen. Volgens het oudere voorstel worden 256 van de 1024 mogeiijke 10-bits combinaties gebruikt voor weergave van de 8-bits combinaties.

40 Volgens het oudere voorstel gelden bovendien bepaalde beperkingen bij de keuze en het gebruik van de zojuist genoemde 256 combinaties. Deze beperkingen brengen in de eerste plaats met zich mee dat de (gemiddelde) gelijkspanningscomponent van het uit de omzetting resulterende signaal gelijk nul is.

Aangezien de NRZI-codering wordt toegepast, geldt in de tweede plaats dat het aantal opeenvolgende digitale waarden ”0” in het uit de omzetting resulterende signaal nooit drie te boven mag gaan, daar anders 45 Tma/Tmin groter dan vier zal zijn; hierin is het maximale interval tussen niveauovergangen en is het minimuminterval tussen niveauovergangen.

Wanneer van deze beperkingen wordt uitgegaan, toont de tabel I de mogelijke combinaties van tien digitale bits volgens een NRZI-code, waarvan de gelijkspanningscomponent gelijk nul is, doch waarin niet meer dan drie digitale waarden ”0” achter elkaar, dat wil zeggen binnen een dergelijk 10-bits woord of aan 50 de overgang tussen twee dergelijke woorden, voorkomen.

TABEL I

.....1 .....10 .... 100 ....1000 55 -:- 1...... 69 34 14 4 TABEL I (vervolg) .....1 .....10 .... 100 ....1000 5 01..... 40 20 8 1 001.. .. 20 10 3 1 0001.. . 8 3 2 1 10 Tabel I laat zien, dat een groot aantal mogelijke combinaties aan de beperkende voorwaarden voldoet.

Indien bijvoorbeeld tot drie digitale waarden ’’0” aan het begin van ieder woord zijn toegestaan, kunnen geen digitale waarden "0” aan het eind van enig woord worden toegepast. In dat geval bedraagt volgens de tabel I het totale aantal mogelijke combinaties: 137 = 69 + 40 + 20 + 8.

15 Van alle mogelijke combinaties volgens tabel I wordt het maximale totaalaantal bereikt indien niet meer dan twee digitale waarden ”0” aan het begin van een uit de omzetting resulterend 10-bits wordt en niet meer dan één digitale waarde ”0” aan het eind van een woord wordt toegestaan. In dat geval bedraagt het totale aantal mogelijke combinaties: 139 = 69 + 40 + 20 + 34 + 20 + 10.

20 Dit wil zeggen dat 193 10-bits combinaties beschikbaar zijn, welke een gelijkspanningscomponent ter waarde nul vertonen. Deze combinaties worden aangeduid als ’’primaire combinaties”.

Aangezien van 256 mogelijke 8-bits oorspronkelijke informatiewoorden wordt uitgegaan, zijn nog 63 verdere 10-bits combinatiewoorden nodig voor weergave van de gehele oorspronkelijke informatie. Het is derhalve noodzakelijk om 10-bits combinatiewoorden te gebruiken, waarvoor de gelijkspanningscomponent 25 van nul verschilt.

De tabel II toont het aantal mogelijke 10-bits combinaties, welke met niet meer dan twee digitale waarden "0" beginnen en met niet meer dan één digitale waarde ”0” eindigen en, in geval van NRZI-codering, een gelijkspanningscomponent met de waarde 0, -2 of +2 hebben.

30 TABEL II

-2 0 +2 1.. .. 52 103 100 35 01... 43 60 40 001.. 30 30 11

Tabel II toont de 193 (= 103 + 60 + 30) mogelijke combinaties, waarin de gelijkspanningscomponent gelijk 40 nul is, zoals besproken naar aanleiding van de tabel I. Opgemerkt wordt dat de getallen in de middelste kolom (0) van tabel II, dat wil zeggen 103 (= 69 + 34), 60 (= 40 + 20), en 30 (= 20 + 10), steeds de som van de getallen in de beide meest linkse kolommen (.....1) en (.....10) van tabel I vormen.

Bij de berekening van de gelijkspanningscomponenten voor de tabel II is verondersteld dat het laatste bit van de onmiddellijk voorafgaande 10-bits combinatie zich op het lage signaalniveau bevond. Indien de tabel 45 II zou worden gevormd op basis van de veronderstelling dat het niveau van het laatste bit van het onmiddellijk voorafgaande woord het hoge niveau is, zouden de kolommen (-2) en (+2) moeten worden verwisseld. In ieder geval vormt de zojuist vermelde veronderstelling omtrent het beginniveau van de uit de omzetting resulterende woorden slechts een conventie. De bij toepassing van deze conventie verkregen gelijkspanningscomponent zal hierna worden aangeduid als de ’’conventie-gelijkspanningscomponent”.

50 Zoals nog zal worden verduidelijkt, heeft deze conventie verder geen invloed, doch dient zij slechts ter vergemakkelijking van de onderhavige beschrijving.

De figuren 1A-1C van de bijbehorende tekening tonen enige voorbeelden van voor de vorming van de tabel II gebruikte 10-bits omzetwoorden. Zo tonen de figuren 1A en 1B bijvoorbeeld 10-bits combinaties in NRZI-code met een conventiegelijkspanningscomponent van -2, terwijl figuur 1C een 10-bits combinatie met 55 een conventiegelijkspanningscomponent van +2 laat zien. De figuren 1A-1C laten bovendien zien dat, indien de tabel II zou worden gevormd op basis van de veronderstelling dat het laatste bit van de onmiddellijk voorafgaande 10-bits combinatie het hoge signaalniveau vertoont, de conventiegelijkspanningscomponent zou worden teruggevonden door verwisseling van de kolommen {-2) en (+2).

In ieder geval geldt dat aangezien slechts 193 primaire 10-bits combinaties met een gelijkspannings-component gelijk nul beschikbaar zijn, 63 verdere "secundaire” combinaties, waarvan de gelijkspannings-component van nul verschilt, nodig zijn voor volledige afbeelding van alle 256 combinaties, welke met de 5 oorspronkelijke 8-bits informatiewoorden kunnen worden weergegeven. Om nog nader te verklaren redenen is het bij het hiervoor beschreven voorbeeld noodzakelijk dat het eerste bit of beginbit van de 10-bits secundaire combinaties in een NRZi-code de digitale waarde ”0” heeft. Bovendien is bij deze uitvoeringsvorm de conventie-gelijkspanningscomponent van alle secundaire combinaties dezelfde. Aangezien dit het geval is, toont tabel II dat onvoldoende 10-bits combinaties <40+11) met een conventie-10 gelijkspanningscomponent van +2 ter beschikking staan. De benodigde 63 verdere combinaties worden derhalve gekozen uit de 73 (43 + 30) 10-bits combinaties met een conventie-gelijkspanningscomponent van -2.

De figuren 2A en 2B tonen een belangrijke eigenschap van de aldus gekozen 10-bits secundaire combinaties. Indien het eerste bit in een secundaire combinatie aan omkering wordt onderworpen (zie 15 bijvoorbeeld figuur 2B), gaat de conventie-gelijkspanningscomponent van het desbetreffende omzetwoord van -2 naar +2. Hoewel het mogelijk is om andere bits binnen een secundair combinatiewoord aan omkering te onderwerpen voor verandering van de gelijkspanningscomponent van -2 in +2, verdient het de voorkeur de conventie-gelijkspanningscomponent te veranderen door omkering van het eerste bit, aangezien een dergelijke omkering altijd resulteert in verandering van de gelijkspanningscomponent van -2 in +2 20 en in verandering van de actuele gelijkspanningscomponent van +2 in -2 of van -2 in +2.

Het aan deze uitvoeringsvorm ten grondslag liggende principe zal worden verduidelijkt aan de hand van de figuren 3A en 3B. Daarbij wordt aangenomen dat een bepaald deel van het uit de omzetting resulterende, digitale signaal eindigt op het lage signaalniveau; figuur 3A laat dit zien. Voorts wordt aangenomen dat de gelijkspanningscomponent van het signaal aan het einde van dit signaaldeel gelijk nul is. In de 25 figuren 3A en 3B wijst de omgekeerde delta (Δ) op het begin en het einde van opeenvolgende woorden, welke uit de omzetting resulteren. Indien het eerste dergelijke volledige woord CW, volgens figuur 3A een secundaire combinatie bevat, zal de gelijkspanningscomponent van dit woord -2 zijn. Voor alle volgende woorden CW2 met primaire combinaties geldt dat de gelijkspanningscomponent steeds nul is, zodat, indien het gehele signaal verder uit dergelijke woorden CW2 zou bestaan, de gelijkspanningscomponent van het 30 gehele signaal op -2 zou blijven. Wanneer een volgend woord CW3 met een secundaire combinatie verschijnt, kan de gelijkspanningscomponent van het de beide woorden CW, en CW3 met secundaire combinaties bevattende signaaldeel op de waarde 0 worden teruggebracht door voor het wordt CW3 een woord te kiezen waarvan de gelijkspanningscomponent +2 bedraagt, of door omkering van een bit van dit tweede woord met een secundaire combinatie, indien dit laatstgenoemde woord eenzelfde gelijkspannings-35 component als het voorafgaande, eerste woord CW, met een secundaire combinatie heeft.

Ter verduidelijking wordt eerst verwezen naar figuur 3A waarin het aantal niveau-overgangen in het uit de woorden CW,, CW2 en CW3 bestaande signaaldeel tot aan het begin van het tweede woord CW3 met een secundaire combinatie gelijk aan 8 is, hetgeen een even aantal is. Gesteld kan worden dat het signaalniveau aan het begin van het tweede 10-bits woord CW3 met een secundaire combinatie na een 40 even aantal niveauveranderingen hetzelfde ais het signaalniveau aan het begin van het eerste woord CW, met een secundaire combinatie zal zijn. Dit wil zeggen dat indien het tweede woord CW3 met een secundaire combinatie op hetzelfde niveau als het eerste dergelijke woord CW, begint, de actuele gelijkspanningscomponent van het woord CW3 dezelfde als die van het eerste woord CW, zal zijn, dat wil zeggen -2. Indien echter het eerste bit van het tweede woord CW3 met een secundaire combinatie van de 45 digitale waarde ”0” in de digitale waarde ”1” wordt veranderd, zal de gelijkspanningscomponent van het daaruit resulterende, tweede woord met een secundaire combinatie echter de waarde +2 krijgen. Bij toevoeging van de na deze inversie resulterende gelijkspanningscomponent +2 voor het tweede woord CW3 bij de in het voorafgaande signaaldeel (CW, + CW2) geaccumuleerde gelijkspanningscomponent ter waarde -2 ontstaat voor het gehele beschouwde signaaldeel CW, + CW2 + CW3 een gelijkspanningscomponent ter 50 waarde nul.

De reden voor de eerder in verband met de tabel II genoemde beperking dat het eerste bit van een woord met een secundaire combinatie de digitale waarde ”0” dient te hebben, wordt hierdoor duidelijk. Indien voor het eerste bit van een dergelijk woord met een secundaire combinatie de digitale waarde ”1” zou worden gekozen, zou voor de verandering van de gelijkspanningscomponent van dat woord van -2 in 55 +2, of omgekeerd, de waarde van het eerste bit van een dergelijk woord van ”T' in ”0” moeten worden veranderd. Een dergelijke verandering zou echter tot gevolg kunnen hebben, dat opeenvolgingen van de waarde ”0" ontstaan, waardoor TmaD/Tm!n groter dan vier zou worden.

Figuur 3B toont een ander voorbeeld. Indien het aantal niveau-overgangen tot aan het begin van het tweede woord met een secundaire combinatie een oneven aantal vormt, zal het tweede woord met een secundaire combinatie op een hoog niveau beginnen en een gelijkspanningscomponent ter waarde +2 hebben. In dat geval is geen bitwaarde-omkering nodig om de gelijkspanningscomponent van het gehele 5 beschouwde signaaldeel CW1 + CW2 + CW3 in figuur 3B gelijk nul te maken.

Figuur 4 toont een voorbeeld van een inrichting voor omzetting volgens het hiervoor beschreven principe. In figuur 4 heeft het verwijzingscijfer 1 betrekking op een ingangsaansluiting, het verwijzingscijfer 2 op een 8-bits schuifregister voor ontvangst van 8-bits ingangsinformatie, het verwijzingscijfer 3 op een logische omzetschakeling en het verwijzingscijfer 4 op een 10-bits schuifregister. Aan de ingangsaansluiting 1 10 toegevoerde informatie wordt steeds met 8 bits door het schuifregister 2 gevoerd en als 8-bits informatie (Bi, B2, B3, B4i B5, B6i By, B8) aan de logische omzetschakeling 3 toegevoerd. In de logische omzetschakeling 3 vindt de hiervoor besproken (8-bits woord)/(10-bits woord)-omzetting plaats, waarna de uit de omzetting resulterende 10-bits informatie P.,, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10 wordt toegevoerd aan het schuifregister 4.

15 Door de logische omzetschakeling 3 wordt het aantal niveau-overgangen gedetecteerd, dat na de NRZI-codering in het uit de omzetting resulterende signaal optreedt. Aangezien het aantal niveau-overgangen voor iedere combinatie vooraf bekend is, kan bijvoorbeeld een geheugen van het ROM-type, dat de logische omzetschakeling 3 vormt of daarvan deel uitmaakt, gelijktijdig informatie omtrent het aantal niveau-overgangen verschaffen; deze informatie behoeft slechts te omvatten of het aantal niveau-20 overgangen oneven of even is, waarbij de informatie in het zojuist eerstgenoemde geval de digitale waarde ”1” kan hebben. Het desbetreffende informatiesignaal Q wordt toegevoerd aan een vergrendelschakeling 8, waarvan het vergrendelde uitgangssignaal Q' aan de logische schakeling 3 wordt toegevoerd. Een tijdritmesignaal met informatie omtrent iedere 8 aan de ingangsaansluiting 1 toegevoerde bits wordt gedetecteerd door een detectieschakeling Θ en toegevoerd aan de invoerbesturingsaansluiting van het 25 schuifregister 4 en aan de vergrendelaansluiting van de vergrendelschakeling 8.

Wanneer de bits van het digitale ingangssignaal bijvoorbeeld in een woord met een secundaire combinatie worden omgezet, wordt het uitgangssignaal Q' van de vergrendelschakeling 8 zodanig gebruikt, dat wanneer dit uitgangssignaal Q' de waarde ”0” heeft, de waarde van het eerste bit van het woord in ”1” wordt omgezet, terwijl wanneer het uitgangssignaal Q' van de vergrendelschakeling 8 de waarde ”1” heeft, 30 de waarde van het eerste bit van het woord in ”0” wordt omgezet. Daarbij levert het genoemde geheugen van het ROM-type het informatiesignaal Q als aanwijzing of het aantal niveau-overgangen oneven of even is aan de vergrendelschakeling 8. Voorts wordt bij omzetting van de ingangsbits in woorden met een primaire combinatie het daarbij resulterende 10-bits uitgangswoord onveranderd afgegeven, terwijl het informatiesignaal Q een oneven of even aantal (niveau-overgangen) signaleert, dat de som vormt van het aantal 35 niveau-overgangen in het woord met een primaire combinatie en de eerder in de vergrendelschakeling vergrendelde informatie Q', waarbij deze som als nieuwe of bijgewerkte informatie Q', in de vergrendelschakeling 8 wordt vergrendeld.

Via een kloksignaalaansluiting 5 wordt aan het schuifregister 4, dat voor afgifte van de uit de omzetting resulterende 10-bits woorden dient, een kloksignaal toegevoerd, waarvan de frequentie 5/4 maal de 40 klokfrequentie van het 8-bits ingangssignaal bedraagt. Het door het schuifregister 4 afgegeven signaal wordt toegevoerd aan een flip-flop 6 van het JK-type, welke eveneens het via de kloksignaalaansluiting 5 ontvangen kloksignaal krijgt toegevoerd, zodat aan de uitgangsaansluiting 7 van de flip-flop 6 een NRZI-gecodeerd uitgangssignaal verschijnt.

Figuur 5 toont een voorbeeld van een inrichting voor decodering van een op de hiervoor beschreven 45 wijze NRZI-gecodeerd signaal.

In figuur 5 heeft het venvijzingsgetal 11 betrekking op een ingangsaansluiting, via welke een 10-bits ingangssignaal (P-rP10) via een NRZI-demodulatieschakeling 12 aan een 10-bits schuifregister 13, dat 10-bits informatie P.,-P10 aan een logische omzetschakeling 14 levert voor (10-bits)/(8-bits)-omzetting tot 8-bits informatie B.,-B8, welke aan een 8-bits schuifregister 15 wordt toegevoerd en aan een uitgangs-50 aansluiting 16 ter beschikking komt. Bij toevoer van een 10-bits informatiewoord met een secundaire combinatie aan de logische omzetschakeling 14 vindt de omzetting tot een 8-bits woord onafhankelijk van de waarde van het eerste bit plaats.

Hoewel met behulp van inrichtingen volgens de figuren 4 en 5 de beoogde NRZI-codering en -decodering kunnen worden verkregen, geldt voor dergelijke inrichtingen echter, dat wanneer de logische 55 omzetschakelingen 3 en 14 worden uitgevoerd als geheugens van het ROM-type, het betrekkelijk grote aantal te verwerken bits zich verzet tegen uitvoering van de logische schakelingen 3 en 14 als "large scale integrated circuit”, daar deze schakelingen dan betrekkelijk grote afmetingen dienen te hebben.

De inrichtingen volgens de onderhavige uitvinding onderscheidt zich van het oudere voorstel door detectiemiddelen voor het detecteren of even-genummerde bits van de omgezette woorden digitale nullen hebben en voor het bepalen of het aantal digitale nullen even is, waarbij op grond van die laatstgenoemde detectie al dan niet een zodanig bit van een omgezet woord wordt geïnverteerd, dat na invertering het 5 omgezette woord aan de voorwaarden voldoet.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening. Daarin toont danwel: figuren 1A-1C enige voorbeelden van mogelijke 10-bits woorden met een secundaire combinatie van een 10 door omzetting aan NRZI-codering onderworpen digitaal signaal; figuur 2A een 10-bits woord met een secundaire combinatie van een door omzetting aan NRZI-codering onderworpen digitaal signaal; figuur 2B het 10-bits woord volgens figuur 2A, waarvan de waarde van het eerste bit van ”0” in ”1” is omgezet; 15 figuren 3A en 3B enige voorbeelden van 10-bits woorden van een door omzetting gecodeerd digitaal signaal; figuur 4 een principeschema, uitgevoerd als blokschema, van een inrichting voor vorming van een m-bits NRZI-gecodeerd digitaal signaal uit een n-bits digitaal ingangssignaal; figuur 5 een principeschema, uitgevoerd als blokschema, van een inrichting voor herwinning van een 20 n-bits digitaal signaal uit een m-bits NRZI-gecodeerd digitaal signaal; figuur 6 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een onderhavige informatie-omzetinrichting; figuur 7 een blokschema van een praktische uitvoeringsvorm van een logische hulpschakeling voor toepassing bij de omzetinrichting volgens figuur 6; figuur 8 een blokschema van een praktische uitvoeringsvorm van enige onderdelen van de omzet· 25 inrichting volgens figuur 6; figuur 9 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een bij de onderhavige maatregelen toegepaste demodulatieinrichting; figuur 10 een blokschema van een praktische uitvoeringsvorm van een logische hulpschakeling voor toepassing bij de demodulatie-inrichting volgens figuur 9; 30 figuur 11 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een schakeling, waarin de logische hoofdschakelingen van de omzet- en de demodulatie-inrichting volgens de respectieve figuren 6 en 9 als één geheel met elkaar zijn uitgevoerd; en figuren 12-17 enige tabellen met tezamen 271 verschillende 10-bits verdelingspatronen.

35 Eerst wordt opgemerkt dat van de 1024 verschillende mogelijke 10-bits combinaties aan de hiervoor genoemde beperkingen wordt voldaan door 271 verschillende combinaties, welke in de figuren 12-17 zijn weergegeven. Indien deze 271 10-bits combinaties voor wat betreft hun bitwaardeverdelingspatroon worden verdeeld in de bovenste 5 bits en in de onderste 5 bits en vervolgens worden geclassificeerd, kan het verdelingspatroon van de onderste 5 bits worden geclassificeerd in 5 groepen A-E, welke in de tabel III zijn 40 opgenomen. Bovendien komen uitzonderingspatronen voor.

TABEL III

A B C D E

45 - 10101 00101 10111 00111 01001 11001 10001 11010 01010 10010 50 01011 11011 10011 00011 11101 01101 01110 11110 10110 00110 11111 01111

Tabel III laat zien dat in de groepen A en B de eerste bitwaarden verschillen doch de overige vier bit-waarden steeds onderling gelijk zijn. Voorts zijn de onderste drie bitwaarden van de groepen C en D gelijk 55 aan de onderste drie bitwaarden van de verdelingspatronen welke in de groep A met ”0” en in de groep B met ”1” beginnen.

Het verdelingspatroon voor de vijf bovenste bits kan daarentegen in 21 verschillende groepen 1-21 worden geclassificeerd, welke onder elkaar in de tabel IV zijn opgenomen.

5

TABEL IV

bovenste 5 bits groepen van onderste 5 aantal verdelingspatronen bits 10 ----— 1 01001 ®D 8 2 01011 ®©E 8 3 01101 ®®E 16 4 01010 ®®E 16 15 5 0110 ®E 8 6 01110 ®CE 8 7 00100 ® © E 8 8 00101 ®®E 16 9 00110 ®E 8 20 10 00111 ®®E 16 11 01111 ®®E 16 12 11001 ®® 16 13 11010 ®©E 11 14 11011 ®®E 16 25 15 10100 ®®E 14 16 10101 ®CE 8 17 11101 ®D 8 18 11110 ®®E 16 19 11111 ®CE 8 30 20 10111 ®® 10 21 11000 ® 5

Omtrent dit verdelingspatroon kan worden opgemerkt dat de groepen A-E van de onderste 5 bits welke aan 35 de hiervoor genoemde beperkingen voldoen en (met groepen van bovenste 5 bits) kunnen worden gekoppeld, in de centrale kolom van tabel IV zijn opgenomen. In deze tabel heeft het verwijzingssymbool A' betrekking op niet met de bitwaarde ”0” beginnende groepen van onderste 5 bits, terwijl het verwijzingssymbool B' betrekking heeft op niet met de bitwaarden "00” beginnende groepen van onderste 5 bits.

Als gevolg daarvan zal bij gebruik van de door een cirkel omringde groepen volgens de middelste kolom 40 in tabel IV, het aantal verdelingspatronen dat kan worden gevormd door de respectieve koppelingen van groepen met bovenste 5 bits en groepen met onderste 5 bits, de in de rechterkolom in tabel IV weergegeven waarde hebben; in totaal kunnen 240 dergelijke in aanmerking komende verdelingspatronen worden gevormd. Door toevoeging daaraan van 16 verdelingspatronen, waarvan de onderste 5 bits tot de groep E behoren, kunnen 256 verdelingspatronen worden verkregen.

45 Het bitwaardenverdelingspatroon van de 8-bits ingangswoorden kan eveneens in bovenste 4 bits en onderste 4 bits worden onderscheiden, waarbij ieder deelpatroon met 4 bits 16 verschillende combinatiemogelijkheden biedt. De 16 mogelijke verdelingspatronen van de bovenste 4 bits worden nu respectievelijk in correspondentie gebracht met één of meer verdelingspatronen volgens de 21 groepen in tabel IV, terwijl de 16 mogelijke verdelingspatronen van de onderste 4 bits respectievelijk in correspondentie worden 50 gebracht met verdelingspatronen volgens de groepen in tabel III.

Meer in het bijzonder worden de 16 mogelijke verdelingspatronen van de onderste 4 bits in correspondentie gebracht met de 16 tot de groepen A en B in tabel III behorende verdelingspatronen. Dit maakt het voor 9 van de benodigde 16 8-bits verdelingspatronen mogelijk dat hun respectieve verdelingspatroon van de bovenste 4 bits rechtstreeks in correspondentie wordt gebracht met steeds één van die 9 verdelingspa-55 tronen van bovenste 5 bits welke volgens de middelste kolom van tabel IV zowel met een verdelingspatroon volgens de groep A als met een verdelingspatroon volgens de groep B (met inbegrip van θ') kunnen worden gekoppeld (ter verduidelijking: in tabel IV zijn dit derhalve de respectievelijke met 3,4,8,10,11,12,14,15 en 18 f 9AVV*· genummerde verdelingen van bovenste 5 bits). Vervolgens worden van 9 verdelingspatronen (volgens tabel IV) van bovenste 5 bits, welke met enige van de groepen A (met inbegrip van A') en B kunnen worden gekoppeld, 2 verdelingspatronen welke met de groep B kunnen worden gekoppeld, en 2 verdelingspatronen naar keuze welke met de groep A kunnen worden gekoppeld, met elkaar gecombineerd, waarna 2 5 verdelingspatronen van de bovenste 4 bits van het 8-bits ingangssignaal (welke respectievelijk het 100° en het 1100 8-bits verdelingspatroon inleiden) in correspondentie worden gebracht met twee respectieve paren van de 4 uit de zojuist genoemde combinatie resulterende verdelingspatronen van 5 bovenste bits. Van de overblijvende 5 verdelingspatronen, welke met de groep A kunnen worden gekoppeld, worden 2 verdelingspatronen naar keuze met elkaar gecombineerd, waarna één verdelingspatroon van de bovenste 4 bits van 10 het 8-bits ingangssignaal (dat het 1200 8-bits verdelingspatroon inleidt) in correspondentie wordt gebracht met het paar uit de laatstgenoemde combinatie resulterende verdelingspatronen van 5 bovenste bits. Vervolgens worden 2 verdelingspatronen van bovenste 5 bits, welke met de groepen A (met inbegrip van A') en C kunnen worden gekoppeld, gecombineerd met 2 verdelingspatronen naar keuze van de overige 3 verdelingspatronen, welke met (uitsluitend) de groep A kunnen worden gekoppeld, waarna 2 verdere 15 verdelingspatronen van de bovenste 4 bits yan het 8-bits ingangssignaal (welke respectievelijk het 13d0 en 14d0 8-bits verdelingspatroon inleiden in correspondentie worden gebracht met 2 respectieve paren van de 4 uit de nu laatstgenoemde combinaties resulterende verdelingspatronen van 5 bovenste bits. Het ene overblijvende verdelingspatroon, dat met (uitsluitend) de groep A kan worden gekoppeld, wordt vervolgens gecombineerd met een verdelingspatroon, dat met de groepen B en D kan worden gekoppeld, waarna een 20 verder verdelingspatroon van de bovenste 4 bits van het 8-bits ingangssignaal (dat het 1500 8-bits verdelingspatroon inleidt) in correspondentie met het tweetal uit de in deze volzin genoemde combinatie resulterende verdelingspatronen van bovenste 5 bits wordt gebracht. Tot slot wordt het laatste benodigde of 16de verdelingspatroon van de bovenste 4 bits van het 8-bits ingangssignaal in correspondentie gebracht met die 16 verdelingspatronen van bovenste 5 bits, welke volgens de middelste kolom van tabel IV met 25 (een verdelingspatroon volgens) de groep E volgens tabel III kunnen worden gekoppeld.

Samenvattend kan worden gesteld dat zowel voor de bovenste 4 bits als voor de onderste 4 bits van het 8-bits verdelingspatroon van de ingangswoorden een afzonderlijke (4-bits)/(5-bits)-omzetting tot respectieve corresponderende 10-bits verdelingspatronen wordt toegepast. Op de beschreven wijze kan derhalve een (8-bits)/(10-bits)-omzetting worden opgedeeld in twee (4-bits)/5-bits)-omzettingen, met als gevolg dat een 30 aanzienlijke vereenvoudiging van de omzetlogica en van de voor uitvoering daaivan bestemde inrichting kan worden verkregen.

Vervolgens zullen een omzetschakeling en een demodulatieschakeling worden beschreven. In figuur 6, het schema van een uitvoeringsvorm van een onderhavige informatie-omzetinrichting, heeft het verwijzings-getai 21 betrekking op een 8-bits groep ingangsaansluitingen, het verwijzingsgetal 22 op een logische 35 hoofdschakeling voor omzetting, en het verwijzingsgetal 23 op een logische hulpschakeling voor vermindering van de ’’belasting” van de logische hoofdschakeling 22; deze laatstgenoemde bevat een programmeerbare logische array (PLA) of een poortschakeling.

De logische hulpschakeling 23 detecteert het ingangsverdelingspatroon en levert detectiesignalen, zoals bijvoorbeeld een detectiesignaal a, dat bijvoorbeeld de waarde ”1” aanneemt bij ontvangst van een 40 ingangssignaal met een verdelingspatroon met een paar deelpatronen, waartoe niet de groep B behoort, doch in alle andere gevallen de waarde ”0” vertoont; een detectiesignaal b, dat bijvoorbeeld de waarde "1” aan neemt bij ontvangst van een ingangssignaal met een verdelingspatroon met een paar deelpatronen, waartoe de groep E behoort, doch in alle andere gevallen de waarde ”0” vertoont; en een detectiesignaal c, dat bijvoorbeeld de waarde ”1” aanneemt bij ontvangst van een ingangssignaal met een verdelingspatroon 45 met als paar deelpatronen, de groepen A' en B', doch in alle andere gevallen de waarde ”0” vertoont.

Figuur 7 toont een praktische uitvoeringvorm van een logische hulpschakeling 23 voor het geval, waarin in het ene deelpatroon bijvoorbeeld 2 verdelingspatronen van de groep A zijn toegewezen aan de bovenste 4 bits 6h, 7h en EH van het ingangssignaal en het paar met de groep E aan het bovenste (4 bit(s)) FH van het ingangssignaal is toegewezen. In dat geval is het voldoende, dat het detectiesignaal c bij opeenvol· 50 gende ontvangst van de informatiewaarden 000-111 van de onderste 3 bits van het ingangssignaal volgens tabel III de waarde ”1" aanneemt bij detectie van de informatiewaarden 010,100 en 110, doch de waarde ”0” in alle andere gevallen aanneemt. In dat geval krijgt de logische hulpschakeling 23 de gedaante volgens figuur 7.

De genoemde detectiesignalen a-c worden toegevoerd aan de logische hoofdschakeling 22, zoals figuur 55 6 laat zien, en dienen voor zodanige besturing daaivan, dat een aanzienlijke vereenvoudiging in de omzetlogica optreedt.

Het verwijzingsgetal 24 heeft betrekking op een groep omkeerschakelingen, welke aan de uitgangs- aansluitingen van de reeds genoemde PLA zijn opgenomen en dienen voor ontlasting van de logische hoofdschakeling 22. De in figuur 6 niet tussen haakjes getekende omkeerschakelingen zijn meer doeltreffend, terwijl de tussen haakjes getekende omkeerschakelingen, indien deze worden toegepast, een voordeel bieden.

5 Het verwijzingsgetal 25 in figuur 6 heeft betrekking op een uitgangsschuifregister. Het verwijzingsgetal 26 heeft betrekking op een schakeling, welke op basis van detectie van de reeds genoemde gelijkspannings-component een voor omkering van het beginbit van het uitgangssignaal dienend omkeeibesturingssignaal kan leveren. Het verwijzingsgetal 27 heeft betrekking op een exclusieve OF-poortschakeling, welke een dergelijke omkering van het beginbit onder besturing door het genoemde omkeerbesturingssignaal uitvoert, 10 en het verwijzingsgetal 28 heeft betrekking op een detectieschakeling voor detectie van de genoemde gelijkspanningscomponent.

De schakeling 26, welke op grond van het detectieresultaat het genoemde omkeerbesturingssignaal kan leveren, heeft de volgende gedaante.

Zoals figuur 8 laat zien, worden de aan de uitgangen voor de even genummerde bits verschijnende 15 uitgangssignalen toegevoerd aan een exclusieve OF-schakeling 31 en aan exclusieve OF-bewetking onderworpen. Wanneer het aan een uitgang voor een even genummerd bit verschijnende signaal de waarde ”1” heeft, vindt omkering plaats, zodat de gelijkspanningscomponent voor het desbetreffende bit en voor het onmiddellijk voorafgaande bit gelijk nul wordt. Wanneer het aan een uitgang voor een even genummerd bit verschijnende signaal de waarde ”0” heeft, bedraagt de gelijkspanningscomponent ±2. Wanneer het aan 20 een uitgang verschijnende signaal met 2 bitwaarden ”0” begint, gaat de gelijkspanningscomponent 0 of ±4 bedragen. Op soortgelijke wijze geldt dat wanneer het aan een uitgang verschijnende signaal met 3 bitwaarden ”0” zou beginnen, de gelijkspanningscomponent ±2 of ±6 gaat bedragen. Dit wil zeggen dat wanneer het aantal waarden ”0” een even aantal is, de gelijkspanningscomponent de waarde 0, ±4,±8,... krijgt, terwijl de gelijkspanningscomponent voor een oneven aantal waarden "0” ±2,±6,±10,±... gaat 25 bedragen. Daar staat tegenover, dat de gelijkspanningscomponent voor het geheel van 10 bits beperkt is tot 0 of -2. Dit wil zeggen dat door detectie of het aantal waarden ”0” in een, aan een voor een even bit bestemde uitgang verschijnend signaal een even of een oneven aantal is, de mogelijkheid ontstaat om te beoordelen of de gelijkspanningscomponent 0 of ±2 bedraagt.

De exclusieve OF-poortschakeling 31 is deihalve in staat om vast te stellen dat wanneer het uitgangs-30 signaal de waarde ”1” heeft, de gelijkspanningscomponent gelijk 0 is terwijl, wanneer het uitgangssignaal de waarde ”0” heeft, de gelijkspanningscomponent -2 bedraagt.

In figuur 8 vormen een exclusieve OF-poortschakeling 32 en een flip-flop 33 van het D type een NRZI-coderingsschakeling.

De gelijkspanningscomponentdetectieschakeling 28 in figuur 6 bevat een in twee richtingen werkzame 35 teller 34. Deze wordt aangedreven door een kloksignaal van de halve frequentie, zodat hij slechts de even genummerde bitwaarden telt. De talrichting van de teller 34 wordt voor detectie van de gelijkspanningscomponent bestuurd door het uitgangssignaal van de exclusieve OF-poortschakeling 32. Aangezien het uitgangssignaal van de teller 34 steeds over een duur van 2 bits is vertraagd, dienen exclusieve OF-poortschakelingen 35 en 36 voor compensatie van de waarde voor de laatste 2 bits.

40 Op de beschreven wijze wordt de positieve of negatieve polariteit van de gelijkspanningscomponent ontdekt. Het daaruit resulterende detectie-uitgangssignaal en het uitgangssignaal van de exclusieve OF-poortschakeling 31 worden toegevoerd aan een NIET-EN-poortschakeling 37, welke dan het omkeerbesturingssignaal voor het beginbit vormt.

Volgens een andere methode voor omkering van het beginbit wordt de gelijkspanningscomponent 45 gedetecteerd door de teller of een andere dergelijke schakeling, waarvan het uitgangssignaal rechtstreeks het aan de uitgang van het schuifregister 25 verschijnende beginbit omkeert.

Zoals reeds is opgemerkt, komt het gecodeerde signaal ter beschikking aan een uitgangsaansluiting 29.

In figuur 9, een uitvoeringsvorm van een demodulatieschakeling, heeft het verwijzingsgetal 41 betrekking op een gelijkspanningscomponentdetectieschakeling, welke bestaat uit een teller of dergelijke. Een 50 ingangssignaal wordt via deze detectieschakeling 41 toegevoerd aan een schuifregister 42 en een beginbit van het ingangssignaal wordt door een exclusieve OF-poortschakeling 43 in reactie op een van de schakeling 41 afkomstig detectie-uitgangssignaal aan omkering onderworpen en vervolgens aan de logische hoofdschakeling 44 toegevoerd.

Het verwijzigingsgetal 54 heeft betrekking op een logische hulpschakeling, welke bijvoorbeeld op de in 55 figuur 10 weergegeven wijze is uitgevoerd voor levering van een detectiesignaal e voor een verdelingspa-troon waartoe de groep E behoort, en voor levering van een detectiesignaal f voor een verdelingspatroon dat de groep A bevat. Bij detectie van verdelingspatronen volgens de groepen A en B wordt tot de

Claims (1)

10 Het uit de demodulatie resulterende uitgangssignaal komt ter beschikking aan de groep uitgangs-aansluitingen 45. Figuur 11 toont een uitvoeringsvorm, waarbij de respectieve logische hoofdschakelingen 22 en 44 van de omzet- en de demodulatieschakeling tot één schakeling 50 zijn verenigd. Zoals figuur 11 laat zien, worden de uitgangssignalen van een met de groep ingangsaansluitingen 21 in figuur 6 vergelijkbare ingangs-15 schakeling 21' en de uitgangssignalen van het schuif register 42 volgens figuur 9 gemeenschappelijk asm omzetting tot uitgangssignalen met 3 toestanden (tri-state) onderworpen voor toevoer aan de logische hoofdschakeling 50. Het schakelbesturingssignaal voor de omzetting en de demodulatie wordt via een ingangsaansluiting 51 aan de logische hoofdschakeling 50 toegevoerd. Omtrent de logische opbouw van de logische hoofdschakelingen 22 en 44 wordt opgemerkt, dat deze 20 beide schakelingen veel gemeen hebben. Dit heeft tot gevolg, dat door keuze van de logica X (zie figuur 11) wanneer het aan de ingangsaansluiting 51 verschijnende schakelbesturingssignaal de waarde "0” heeft, de lociga Y wanneer het schakelbesturingssignaal de waarde "1” heeft en door toepassing van de gemeenschappelijke logica Z onder alle omstandigheden een aanzienlijke vereenvoudiging van de omzetlogica wordt verkregen, zelfs in vergelijking met het geval, waarin de logische hoofschakelingen 22 en 44 als 25 afzonderlijke schakelingen zijn uitgevoerd. Bij gelijktijdige uitvoering van omzetting en demodulatie is ’’time sharing" mogelijk. 30 Inrichting voor het omzetten van digitale basisgegevens die zijn verdeeld in series van basis- of ingangs-woorden, die elk m bits informatie omvatten, tot in een omgezet digitaal signaal, waarbij elk omgezet woord n bits informatie omvat, waarbij n > m, waarbij voor de omgezette woorden bitcombinaties worden gekozen die aan één of meer voorwaarden voldoen, van welke voorwaarden de aanwezigheid van de minimale 35 gelijkspanningscomponent in de bitcombinaties deel uitmaakt, waarbij de inrichting is voorzien van middelen voor levering van een detectie-uitgangssignaal voor het detecteren van de gelijkspanningscomponent van een bitcombinatie van de omgezette woorden, waarbij de inrichting is voorzien van omzetmiddelen voor omzetting van een bit van een omgezet woord, en waarbij het omgezette woord vervolgens NRZI gecodeerd wordt, gekenmerkt door detectiemiddelen voor het detecteren of even-genummerde bits van de omgezette 40 woorden digitale nullen hebben en voor het bepalen of het aantal digitale nullen even is, waarbij op grond van die laatstgenoemde detectie al dan niet een zodanig bit van een omgezet woord wordt geïnverteerd, dat na invertering het omgezette woord aan de voorwaarden voldoet. Hierbij 13 bladen tekening