NL8902647A - Vitale snelheidsdecodeur. - Google Patents

Description

Vitale snelheidsdecodeur.

Achtergrond en samenvatting van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een vitale op microprocessor gebaseerde snelheidsdecodeur voor toepassing in aan boord zijnde hoofdlijnspoorweg- en snelle overgangs-ATP-(automatic train protection)-systemen.

Een begrip van het grotere systeem kan men verkrijgen door referentie aan de samenhangende aanvragen Dockets GR-3574 en GR-3575, toegewezen aan de houder van de onderhavige uitvinding,waarbij de details van de onthullingen daarvan hierbij door referentie zijn geïncorporeerd. In het bijzonder geeft fig. 10 van deze aanvrage het grotere systeem in blokvorm.

De unieke snelheidsdecodeur van de uitvinding houdt een methode in voor het tolereren van specifieke soorten signaalonderbreking; het laat verder toe, dat de te tolereren signaalonderbreking per toepassing wordt gespecificeerd.

Een fundamenteel doel van de onderhavige uitvinding is het vormen van het gehele systeem op een zodanige wijze, dat de waarschijnlijkheid van verkeerde-kant fouten een berekenbare bovengrens heeft.

De onderhavige uitvinding maakt allereerst gebruik van het concept van "tolerantie-accumulatie", waarbij specifieke soorten signaalonderbreking toegelaten worden om te worden getolereerd. Zij past verder het concept van "Numerically Integrated Safety Assurance Logic (NISAL)"toe bij het ontwerp van de funkties, nodig in de vitale snelheidsdecodeur, teneinde de berekening mogelijk te maken van een bovengrens ten aanzien van de kans op een verkeerde-kant fout.

Een vitale snelheidsdecodeur omvat verschillende funkties. Elk moet zo worden ontworpen, dat de integriteit van de informatie, die wordt gecreëerd of waarop gewerkt wordt door de funktie, niet kan worden gecompromitteerd. Deze eis is opgelegd aan het systeem wegens de vitale aard van de inrichting.

De funkties, die moeten worden uitgevoerd, zijn: a) Interpreteer de gedemoduleerde uitgang van een snelheidscodeopneemspoel als een puls van een speciale ‘‘snelheid".

b) Bepaal een puls als geldig uitsluitend, indien de eigenschappen ervan, pulsbreedte en arbeids-cyclus voldoen aan vastgestelde criteria.

c) Het vaststellen van een snelheid als geldig, D indien de direkte voorgeschiedenis van de ontvangen pulsen geldige pulsen zijn, die verband houden met die snelheid en beantwoorden aan vastgestelde criteria.

d) Voer vitale informatiewaarden uit eenmaal per elke systeemcyclus (Tcyc), die op eenduidige wijze > de lopende vastgestelde snelheid specificeren.

e) Zorg er voor, dat een vastgestelde snelheid zo blijft uitsluitend terwijl continu aan gespecificeerde criteria wordt voldaan.

DEFINITIE VAN UITDRUKKINGEN

I De volgende uitdrukkingen zijn gedefinieerd binnen de context van deze beschrijving.

Verkeerde-kant fout

De fout van enige hardwarecomponent, die leidt tot een situatie, welke feitelijk of potentieel onveilig is. "Potentieel" wordt hier gebruikt om rekening te houden met die situaties, waarin een speciaal stel uitwendige omstandigheden nodig kan zijn om een onveilig resultaat voort te brengen. In deze context is een onveilige situatie er één, waarin een meer toegevende uitvoer wordt geproduceerd, dan zou zijn geproduceerd bij afwezigheid van de fout.

Vitaal

Een eigenschap of funktie of een bewerking, waarvan vereist is, dat deze veilig werkt, dat wil zeggen met een aanvaardbaar lage kans op verkeerde-kant fout in het geval van een hardware-fout.

Verder een eigenschap van het systeem of inrichting, welke deze in staat stelt om te werken met een aanvaardbaar lage kans op een verkeerde-kant fout in het geval van een hardware-fout.

NISAL (Numerically Integrated Safety Assurance Logic)

Een ontworpen concept, toegepast op op microprocessor gebaseerde systemen, welke het systeem verschillende karakteristieken oplegt: 1) De uitvoering van een logische of numerieke operatie en de uitkomst ervan worden vitaal gerepresenteerd door een eenduidige N-bit numerieke waarde.

De waarde wordt geconstrueerd door de operatie en bestaat slechts, indien de operatie met succes is voltooid.

2) Toepassing van NISAL op een op microprocessor gebaseerde funktie vereist, dat iedere en elke operatie, waarvan het nodig is, dat deze vitaal is, tot stand gebracht wordt op een zodanige wijze, dat de operatie wordt geverifieerd door de generatie van de eenduidige numerieke waarde, gekozen voor het representeren van de succesvolle voltooiing van de operatie.

3) De waarschijnlijkheid van de juiste N-bit numerieke waarde, die gegenereerd wordt, zonder dat de operatie, welke deze representeert, met succes is voltooid, kan aangetoond worden minder te zijn dan of gelijk aan een bepaalde vaste waarde. Deze vaste waarde wordt genoemd de "waarschijnlijkheid van een verkeerde-kant fout" (PWF , "probability wrong side failure"). Polynoomdeling

Polynoomdeling, zoals hier gebruikt, is gedefinieerd als de deling van een N-bit binair getal door een primitieve polynoom (P) van de graad N. Deze operatie geeft twee resultaten, een quotiënt Q en een rest R.

Waarden A, B en C kunnen met elkaar worden gecombineerd onder gebruikmaking van polynoomdeling als volgt: A wordt gedeeld door P, resulterende in R(A).

R(A) wordt logisch vermenigvuldigd met B en het resultaat wordt gedeeld door P, hetgeen R(AB) oplevert. R(AB) wordt logisch vermenigvuldigd met C en gedeeld door P, hetgeen R(ABC) en Q(ABC) geeft, waarbij elk hiervan kan worden gebruikt als het eindresultaat.

Een eigenschap van polynoomdeling zoals boven beschreven is, dat, indien ëén of alle van de drie waarden A, B of C fout zijn, de kans, dat het resultaat R(ABC) (of Q(ABC)) juist is, in wezen gelijk is aan 1/2**N (1 in 2 tot de N-de macht). Dit is het gevolg van pseudo-toevalseigenschappen van delen door een primitief polynoom. Voorconditionering

In het bovengegeven voorbeeld werden de parameter-waarden A, B en C gecombineerd via polynoomdeling voor het vormen van resultaten R(ABC) en Q(ABC). De numerieke waarden van R en Q zouden dus bepaald zijn uitsluitend door de numerieke waarde van A, B, en C. Indien het vereist is, dat of R(ABC) of Q(ABC) een voorbepaalde waarde heeft, zou het polynoomdeelproces kunnen worden "voorgeconditioneerd" door eerst de A parameter logisch te vermenigvuldigen met een "preconditioneringsconstante", waarvan de waarde zodanig is, dat het resultaat (R(ABC) of Q(ABC)) de voorbepaalde waarde zou zijn uitsluitend, indien A, B en C juist zouden zijn.

Merk op, dat het gebruik van voorconditionering de integriteit van het combineren van waarden via polynoomdeling niet beïnvloedt.

Even/oneven systeemcycli

De "systeemcyclustijd" wordt aangeduid met Tc en is nominaal 100msec. Alle funkties worden elke systeem-cyclus uitgevoerd. Teneinde in staat te zijn om op vitale wijze informatieresultaten te onderscheiden tussen aangrenzende cycli, worden de cycli aangeduid als EVEN en ONEVEN en de resultaten van elk van de operaties produceren verschillende numerieke waarden aan EVEN en ONEVEN cycli. Variabelen en resultaatwaarden, geassocieerd met EVEN cycli, worden aangeduid met het postscriptum "E", terwijl die, geassocieerd met ONEVEN waarden worden aangeduid met het subscriptum "0".

Andere en verdere doeleinden, voordelen en aspecten van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van de volgende beschrijving in samenhang met de bijgevoegde tekening, waarin gelijke onderdelen gelijke verwijzingscijfers hebben.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENING

Fig. 1 is een pulsschema dat de parameters toelicht, die betrokken zijn, zoals TMAX^., betrokken bij de gekozen code-indeling.

Fig. 2 is een tweeke^naalsperiode/arbeidscyclus, meetschema volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 3 is een funktioneel blokschema, dat het tolerantieaccumulatiesnelheidsdecoderingsschema van de onderhavige uitvinding toont.

Fig. 4 is een funktioneel blokschema samen met een gecoördineerd pulsschema, dat het schema laat zien voor het extraheren van arbeidscyclusinformatie alsook periodelengte; slechts één kanaal is getoond, het andere kanaal is overeenkomstig.

Fig. 5 toont de betrekking tussen informatie, beschikbaar aan de CPU van CBUFF1 en CBUFF2 en de even/ oneven cycli van het snelheids-gecodeerde signaal.

Fig. 6A en 6B zijn stroomkaarten of schema's, die de logische operaties beschrijven, die plaatsvinden in de geldige-snelheidsgenerator (zie in fig. 3), beschreven in sectie D van deze beschrijving.

Fig. 6C geeft de gebruikte bijschriften, dat wil zeggen definities van de symbolen, gebruikt bij het beschrijven van het toestandsschema van het tolerantie-accumulatiesnelheidsdecoderingsalgoritme.

Fig. 7A, 7B en 7C zijn tabellen, die een verscheidenheid geven van even en oneven periodetel-parameterwaarden.

Fig. 8A-8G tonen de toestandsschema's, betrokken bij de geldige snelheidsgeneratoroperatie.

Fig. 9A-9D tonen de vier toestandsschema's voor de geldige snelheidsvernieuwingspolynoomdeler PDf.

Fig. 10 is een blokschema, dat het gehele vitale verwerkingssysteem toont, waarvan de vitale-snelheidsdecodeur van de onderhavige uitvinding een deel vormt.

BESCHRIJVING VAN VOORKEURSUITVOERING A. Tolerantieaccumulatiesnelheidsdecodering

De methode of techniek van snelheidsdecoderen in samenhang met de onderhavige uitvinding is er een, die de tolerantie "accumuleert", wanneer de inkomende pulsen geldig zijn (voor de momenteel gekozen snelheid) en de geaccumuleerde tolerantie "verbruikt", wanneer inkomende pulsen ongeldig zijn. De maximale hoeveelheid tolerantie, die geaccumuleerd is, en de minimum tijd, nodig om deze te accumuleren, kunnen funkties zijn van de gekozen snelhéidscode, dat wil zeggen verschillende snelheidscodes kunnen toleranties accumuleren met verschillende snelheden tot verschillende maxima.

Alvorens het algoritme te beschreven, dat ten grondslag ligt aan het concept van de onderhavige uitvinding, is in het onderstaande een kort voorbeeld gegeven: 0 1) De periode van de pulsen wordt gemeten door het tellen van de cycli van een klok van hoge snelheid, welke optreden tussen opeenvolgende positief-gaande flanken. Een "geldige11 puls is er een, waarvan de periode-telling valt binnen het gebied, gedefinieerd als geldig > voor elke snelheidscode.

2) Laat 4 gelijk zijn aan het aantal opeenvolgende geldige pulsen, nodig voor het selecteren van de snelheid "r".

3) Laat 4 gelijk zijn aan het aantal opeen- ► volgende geldige pulsen, nodig nadat de snelheid "r" is geselecteerd voor het verhogen van de "tolerantie" met 1.

4) Laat 4 gelijk zijn aan de maximum-waarde van "tolerantie". Merk op, dat de tolerantiewaarde het 1 aantal geldige pulsen is, dat zal worden vergeven.

Elke keer, dat er een wordt gebruikt, dat wil zeggen elke keer, dat een ongeldige puls vergeven wordt, wordt de waarde van de tolerantie verminderd.

5) De volgende reeks pulsen wordt gedecodeerd als hieronder; ("*" is een ongeldige 75-snelheidspuls).

- tabel -

Puls- Gekozen code- Geaccumuleerde ΦΦ ._breedte_snelheid_tolerantie_ 1 , 75 - l 2 75 - ü 3 75 - 0 A 75 75 1 5 * 75 0 6 75 75 0 7 75 75 0 8 75 75 0 9 75 75 1 10 75 75 1 11 75 75 } 12 75 75 1 .

13 75 75 2 IA * 75 1 15 75 75 1 16 * 75 0 17 75 75 0 18 75 75 0 19 * " 0' 20 75 - 0 21 75 - ° 22 75 " “ 23 75 75 1 2 A 75 75 1 25 75 75 •26 75 75 1 27 75 75 2 - 28 75 75 2 29 75 75 2 30 75 75 2 31 75 75 3 32 75 75 3 33 75 75 3 3A 75 75 3

35 ' 75· 75 A

36 75 75 A

37 75 · 75 A

38 75 75 A

39 75 75 A

AO 75 75 * 41 * 75 3 42 * 75 2 A3 * ^ AA 75 75 {

A5 75 75 J

46 75 75 47 75 75 2 48 75 1 49 * ” ° 50 75 75 0

52 75 75 U

53 75 75 1

54 * 75 U

B. Beschrijving van "tolerantieaccumulatie"

Algoritme 1) Laat TMAXr de maximale hoeveelheid tijd zijn, toegelaten om te verlopen, alvorens de heersende snelheids-code opnieuw wordt bevestigd. In het geval de 75 snelheids-code, laat TMAX(75) = 1,2 sec. (De nominale pulsbreedte van de 75 snelheid is 800 ms).

Indien er geen opnieuw-bevestiging is van de 75 snelheid binnen 1,2 sec., is de snelheid automatisch l gedeselecteerd. In plaats daarvan wordt de "geen code" snelheid geselecteerd of, indien een andere code geldig geworden is in het parallelkanaal, zal deze worden gekozen.

Indien er geen positieve flank is 1,2 sec. na de voorgaande positieve flank en de 75 snelheid is geselecteerd, dan moet de 75 snelheid kunstmatig worden "herbevestigd".

Dit wordt gedaan door de tolerantiewaarde te verminderen (indien de tolerantiewaarde niet nul is) juist v66r de 1,2 sec. grens en het substituéren van een aanvaardbare waarde. (Merk op: in dit voorbeeld ’zal, indien de 75 snelheid momenteel gekozen is, en de nieuwe snelheid "geen code" is, de 75 snelheid geldig blijven voor tot 3,6 sec. na het beginnen van "geen code". De tolerantieparameters voor de 75 snelheidscode kunnen worden veranderd voor het variëren van de hoeveelheid tijd, waarin de snelheid geldig moet blijven).

2) Laat TMINr de minimum tijdsperiode zijn, die in beschouwing moet worden genomen als mogelijke geldige puls voor de snelheid "r". Die pulsen, waarvan de perioden kleiner zijn dan TMINr zullen worden verwaarloosd. Door pulsen van hoge frequentie te verwaarlozen, zullen de geaccumuleerde tolerantiewaarden niet worden opgebruikt door salvo's van hoogfrequente ruis.

Merk op dat TMINr minder dient te zijn dan TNOM van de geldige snelheidscode van hoogste frequentie.

3) Laat TNOMr de nominale periode voor snelheid "r" zijn en laat TDELr de periodetolerantie voor snelheid "r" zijn, zodat, indien de periode wordt gemeten als zijnde binnen (TNOMr +/- TDELr), dan de periode aanvaard- baar is voor de snelheid "r".

Laat CNOMr = de nominale "tel” waarde equivalent aan TNOMr, laat CDELr = de telwaarde equivalent aan TDELr, laat CMINr = de telwaarde equivalent aan TMINr, en laat CMAXr = de telwaarde equivalent aan TMAXr, laat Cn = de periodetelling tijdens het periode- aantal "n".

Fig. 1 toont de betrekking tusen TMAXr, TMINr, TNOMr and TDELr.

De hoofsysteemelementen van een tweekanaals-systeem zijn gedefinieerd als: a) Opneemspoel, dragerfilter (een filter bij dragerfrequentie Fc met bandbreedte 2*Fw), en een omhul-lingsdetector, waarbij de uitgang van de omhullings-detector een digitale golfvorm is.

b) Flankdetectoren (ED1/ED2), welke positieve flanken detecteren in de digitale golfvorm, één onafhankelijke detector voor elk kanaal.

c) Hoogfrequentieklokken fl en f2.

d) Een digitale teller CNTRl met een tijdelijke geheugensuitgangbuffer CBUFl voor kanaal 1 en op dezelfde wijze CNTR2 en CBUF2 voor kanaal 2.

e) Een processor met twee uitwendige onderbreek-invoeren, êên van elke flankdetector.

Fig. 2 toont een eenvoudig schema van een tweekanaalssysteem.

Uitvoering

De volgende beschrijving geeft de uitvoering van tolerantieaccumulatiesnelheidsdecodering onder gebruikmaking van NISAL (Numerically Integrated Safety Assurance Logic).

Fig. 3 toont een funktioneel blokschema van het tolerantieaccumulatiesnelheidsdecoderingsschema.

Het blok, aangeduid met A representeert alle funkties,nodig om een digitaal signaal te creëren bij de codesnelheid.

Dit omvat het filteren van de inkomende signalen met een banddoorlaatfilter, gecentreerd op de dragerfrequentie (met een bandbreedte, die voldoende klein is om ruispulsen uit te sluiten van frequenties, die aanzienlijk hoger zijn dan die van de hoogste snelheidscode), het controleren van de fasebetrekking tussen signalen, ontvangen door elk van de twee opneemspoelen met de dragerfrequentie fc (deze dienen 180° uit fase te zijn), en omhullings-detectie. De uitvoer van blok A is een digitaal signaal met periode "Tr".

Blok B omvat de funkties van het meten van de periode en arbeidscyclus van het digitale signaal in twee kanalen. De uitvoeren van de twee kanalen zijn ) Cl(n) en C2(n) voor elke Tr seconden. De interpretatie van Cl(n) en C2(n) hangt af van of "nH een "even" of "oneven" periode is van het inkomende signaal, zoals in het onderstaande zal worden uitgelegd.

Indien "n" EVEN is dan geldt: > Pen = C2(n) - C2(n-1) = EVEN cyclusperiode meting gedaan in φφ tellingen @ freq. fl.

DCen + Cl(n) - Cl(n-l) = EVEN cyclus arbeidscyclus meting gedaan in φφ tellingen @ freq. f2.

Indien "n" ONEVEN is, dan geldt:

Pon = Cl(n) - Cl(n-l) = ONEVEN cyclusperiode meting gedaan in φφ tellingen Φ freq. f2.

DCon + C2(n) - C2(n-1) =ONEVEN cyclusperiode meting gedaan in φφ tellingen $ freq. fl.

Blok C voert de funktie uit van het maken van de berekening van Pen/DC en Pon/Dcon,zoals boven beschreven, en voert dan een "equilibratie"-operatie uit op de stellen waarden Pen/DCen of Pon/DCon, in afhankelijk ervan of Tr een oneven of even snelheidscode cyclus representeert.

"Equilibratie" is een operatie, welke een enkele waarde produceert (GEr bij EVEN cycli, GOr bij ONEVEN cycli), welke het feit representeren, dat de periodewaarde en arbeidscycluswaarde, die juist gemeten zijn, gelegen zijn binnen de toegelaten grenzen van de periode en arbeidscyclus van snelheid "r". Een verdere uiteenzetting van "equilibratie" wordt in het onderstaande aangetroffen in sectie C2.

De blokken Dl en D2 van fig. 3 verifiëren, dat een snelheid "r" de condities heeft, beschreven in het "tolerantieaccumulatie"-algoritme, beschreven in de secties A en B. De blokken Dl en D2 representeren duplicate samenlopende funkties. Terwijl de lopende snelheid "r" wordt "vastgehouden" door één funktie (Dl in de figuur), is de twee funktie beschikbaar voor het instellen van een nieuwe snelheid.

De uitgang van blok Dl is een paar digitale waarden, eenduidig voor de instelling van de snelheid "r", en afwisselende met elke even en oneven cyclus.

De namen van de afwisselende waarden, uitgegeven door het blok, dat de lopende snelheid heeft ingesteld, zijn ERr en ORr. Deze waarden moeten eenduidig zijn voor elke snelheidscode "r", en er is slechts één geldig stel waarden voor elke snelheidscode "r". In het geVal, dat een nieuwe snelheid wordt ingesteld door het blok D2, neemt de uitgang daarvan voorrang. De figuur toont de uitgangen van de blokken Dl en D2 logisch opgeteld (ORed) (niet exclusief-ORed) aangevende, dat de uitgangen van één blok OF de ander is gebruikt.

De tijd tussen afwisselende waarden ERr en ORr is Tr seconden. Merk op dat Tr varieert als het lopende snelheidscodesignaal.

De geldige snelheidscodesignalen ERr en ORr worden gezonden aan blok E van de figuur elke Tr seconden. Blok I representeert de "geldige snelheidvernieuwing" funktie (VRR) (Valid Rate Refresh). Het doel ervan is, om het systeem (buiten de snelheidsdecoderingsfunktie) te voorzien van een eenduidig paar digitale waarden, die een geldige snelheidscode representeren elke "Tc" seconden, waarbij Tc de "cyclustijd" van het gehele systeem is. De namen van deze uitgangssignalen zijn REr en ROr.

Het is deel van de vitale eisen van de snelheidsdecoderings funk tie, dat REr en ROr slechts bestaan, indien geldige ERr en ORr gegevens zijn ontvangen binnen een aangeduide marge van Tr seconden.

De secties hieronder beschrijven de funkties van fig. 3 afzonderlijk en in meer detail.

Cl. Tweekanaalsperiodemetinq met arbeidscyclus.

Fig. 4 toont het funktionele diagram van een schema voor het uittrekken van arbeidscyclusinformatie alsook periodelengte. Slechts één kanaal is getoond; het tweede kanaal is overeenkomstig.

Arbeidscyclusinformatie wordt geaccumuleerd door de teller van één kanaal in staat te stellen om te tellen gedurende het positieve gedeelte van het inkomende signaal, terwijl het andere kanaal de teller vermeerdert gedurende de gehele periode van het inkomende signaal (d.w.z. tussen positief gaande flanken). Zodoende zal aan het einde van elke "even" periode (zoals boven gedefinieerd) de kanaal 2 buffer (CBUF2) informatie bevatten betreffende de lengte van de voorgaande periode (Pe, zoals gemeten door het aantal tellingen bij f2 tussen positief gaande flanken), en de kanaal 1 buffer (CBUF1) zal informatie bevatten betreffende de lengte van het positieve gedeelte van het inkomende signaal (DCe, zoals gemeten door het aantal tellingen, geaccumuleerd bij Fl).

Merk op, dat de tellingen in CBÜF1 en CBUF2 verband houden met hun tellingen uit de voorgaande cyclus. Indien de lopende cyclus ("n”) even is, dan Pen = C2n = C2(n) - C2(n-1), en DCen = Cln = Cl(n) - Cl(n-l).

Aan het eind van de volgende cyclus van het inkomende signaal zal CBUF1 de periodemeting bevatten voor de "oneven" cyclus (Po), terwijl CBUF2 de "oneven" arbeidscyclusmeting DCo zal bevatten.

Fig. 4 toont cyclus "n" als een oneven cyclus.

CNTR1 accumuleert tellingen via Fl gedurende de gehele periode "n". Aan de positief gaande flank aan het einde van de periode "n" wordt de inhoud van CNTR1 overgedragen aan CBUFl via FF2 en FF3. Merk op, dat, terwijl CNTRl wordt vermeerderd aan de positieve flank van fl, informatie wordt vastgezet in CBUFl aan de negatieve flank van fl, teneinde overdrachtsfouten te vermijden.

Gedurende de positieve helft van de volgende cyclus (n+1) accumuleert CNTRl opnieuw tellingen. Aan het einde van het positieve gedeelte van de cyclus wordt wederom CNTR1 informatie overgedragen aan CBUF1 via FF2 en FF3.

De onderbreking FF (INTRFF) wordt ingesteld elke keer, dat informatie wordt overgedragen aan CBUFl. Dit is een signaal aan de CPU om de CBUFl informatie terug te winnen, alvorens deze verloren gaat gedurende de volgende overdracht. De minimum tijd, gegeven aan de CPU om de CBUF informatie terug te winnen, is de helft van de periode van de hoogste frequentiepuls, toegelaten door het dragerfilter. Indien de bandbreedte van de dragerfilter van de orde van 20 Hz is, zou deze minimum tijd van de orde van 50 ms zijn.

Fig. 5 toont de relatie tussen informatie, beschikbaar aan de CPU van CBUFl en CBUF2 en de even/ oneven cycli van het snelheids-gecodeerde signaal.

Aan het einde van elke "oneven" periode geldt Cl(n) -Cl(n-l) = Cln = Pon en C2(n) - C2(n-1) = C2n = DCon.

Indien de volgende cyclus n+1 en "even" is, dan geldt aan het einde van de "n+l" periode Cl(n+1) -Cl(n) = Cln = DCen en C2(n+1) - C2(n) = C2n = Pen.

C2. Periode en arbeidscyclusmeting Equilibratie

Equilibratie is het proces, dat gebruikt wordt voor het bepalen van de geldigheid van de periode en arbeidscyclustellingen, ontvangen bij even en oneven cycli, ten opzichte van de toegelaten trajecten van waarden, gespecificeerd voor elke snelheidscode.

Aanvaardbare trajecten voor periode en arbeidscyclustellingen (even en oneven cycli) moeten worden gespecificeerd voor elke snelheidscode. Deze parameters zijn CMINr(e/o), CNOMr(e/o) en CMAXr(e/o).

Het object van het bepalen, of een telwaarde (periodetelling bijvoorbeeld) gelegen is binnen het toegelaten traject, wordt gecompliceerd door het feit, dat de trajectwaarden niet toegelaten zijn om "gekend" te worden door de computer. Zodoende moet een proces worden geconstrueerd, dat uiteindelijk zal resulteren in een "goede" trajectwaarde (GEr/GOr), dan en alleen dan, wanneer de periode en de arbeidscyclustellingen liggen binnen het aanvaardbare traject van telwaarden voor de snelheid "r".

Zo is voor een snelheid 50 de nominale periode-telling 1200 +/- 60. Het traject van tellingen, geaccumuleerd bij frequentie fl zou 388E tot 3E82 (hex) bedragen, terwijl het traject bij frequentie f2 zou zijn A4C4 tot B61C (hex). De corresponderende trajecten voor de arbeids-cyclustellingen zouden zijn 17DO tot 23B8 (fl) en 4560 tot 6810 (f2). Voor elk van deze trajecten wordt een vermenig-vuldigingsfaktor berekend, zodat het traject van toegelaten waarden na vermenigvuldiging een arbitraire HEX waarde zal omspannen. De doelwaarde voor de omspanning wordt aangeduid SPAN_PER (voor EVEN cyclusperiodetelling) en de vermenigvuldigingsfaktor is aangeduid PExr. Fig. 7b toont SPAN-PEr ongeveer gelijk aan 40 OOOh voor "r" = 50. Voor elke snelheid wordt dan de vermenigvuldigingsfaktor zodanig gekozen, dat de omspanning van de trajectuitersten voor elke snelheid dezelfde waarden zullen zijn. In het voorbeeld getoond in fig. 7 is de vermenigvuldigingsfaktor voor snelheid 50 OACh (d.w.z., PExr = OAch voor r = 50) .

Wanneer de vermenigvuldigingsfaktor is gekozen en de vermenigvuldiging uitgevoerd, wordt een "additieve" constante gekozen en toegevoegd aan het resultaat. Het doel van de additieve constante is om de uiterste waarden van het traject te laten samenvallen met twee waarden, waarvan de onderste arbitrair gekozen is, zodat de HEX representatie ervan een aantal achterkomende nulbits zal hebben. Voor snelheid 50 is de doelwaarde voor de onderste trajectuiterste 2C0000h. Laat LOLIM_PEr de waarde aangeven van de onderste trajectuiterste van de even cyclus van de uiteindelijke doelperiodewaarde voor snelheid "r". De waarde 60098h is de additieve constante voor snelheid 50 en wordt aangeduid PEar.

Fig. 7C toont de equivalente parameterwaarden voor de arbeidscyclus, geassocieerd met elke snelheid.

Voor het voorbeeld van de 50 PPM snelheid is de vermenigvuldigingsfaktor van de EVEN cyclus 3Bh, het doeltraject-verschil 80000h, en de additieve faktor 802EOh, met een uiterste doelwaarde van 180000h voor het uiterste ondereinde van het traject.

De berekening van de "even goede snelheids-pulswaarde" (GEr) geschiedt dan als volgt:

Eerst worden de volgende termen gedefinieerd: PEin = invoerperiodetelling, EVEN cyclus (waarbij Fl wordt gebruikt).

PExr = vermenigvuldigingsconstante voor EVEN periodetelling, snelheid "r".

PEar = additieve constante voor EVEN periodetelling, snelheid "r".

PEmsk= masker van de vorm 0003FFFF of 0007FFFF.

PRpcr= voorconditioneringsconstante EVEN periode.

DCEin= invoer arbeidscyclustelling, EVEN cyclus (waarbij f2 gebruikt wordt).

DCExr= vermenigvuldigingsconstante voor EVEN arbeidscyclus-telling, snelheid "r".

DCEar= additieve constante voor EVEN arbeidscyclustelling, snelheid "r".

DCEmsk=masker van de vorm 0003FFFF boven 0007FFFF. DCRpcr=voorconditioneringsconstante EVEN arbeidscyclus.

Eerst wordt de tussenwaarde PEA gevormd als rest op de volgende wijze: (merk op <R> betekent "rest" en betekent "32 bits PD verschuiving") .

Vervolgens wordt de tussenwaarde PEB gevormd als een rest op de volgende wijze: PEBr = <R> (PEin * PExr + PEar) . EN . PEmsk @

Een eind-"periode"-waarde PEr wordt gevormd als een eenvoudige ex-OF van PEAr en PEBr als onderstaand: PEr = PEAr . XOF . PEBr.

Bovengegeven berekening resulteert in de voorgekozen waarde PEr uitsluitend, indien: LOLIJMJPEr < = ((PEin * PExr) +PEar) < = LOLIM_PEr+SPAN_PEr.

Merk op, dat de voorconditioneringsconstante PEpcr zo kan worden berekend, dat het rekenen zal resulteren in een voorgekozen waarde voor PEr (aangenomen dat PEin binnen het correcte traject is).

Vervolgens wordt de tussenwaarde DCEA gevormd als rest op de volgende wijze: (merk: <R> betekent "rest" en betekent "32 bits PD verschuiving").

DCEAr = <R> DCDpcr . XOF . DCExr§ . XOF - DCEar @ . XOF .

((DCEin * DCExr) + DCEar) @ 0

Vervolgens wordt de tussenwaarde DCEB gevormd als een rest op de volgende wijze: DCEBr = <R> (DCEin * DCExr + DCEar) .EN. DCEmsk $

Een eind-"periode"-waarde DCEr wordt gevormd als eenvoudige ex-OF van DCEAr en DCEBr als volgt: DCEr = DCEAr .XOF. DCEBr.

Het bovengegeven rekenwerk resulteert in de voorgekozen waarde DCEr, alleen indien: LOLIM_DCEr < =((DCEin * DCExr) + DCEar) < = LOLIM_DCEr + SPANJDCEr.

Merk op, dat de voorconditioneringsconstante DCEpcr zo kan worden berekend, dat het rekenen zal resulteren in een voorgekozen waarde voor DCEr (aangenomen, dat DCEin ligt binnen het juiste traject).

Tenslotte wordt de "goede puls bij snelheid 'r'" parameterwaarde van de EVEN cyclus GEr gevormd door: GEr = <Q> DCEr (3 .XOF. PEr φ .

Merk op, dat de oneven cyclusparameters, resulterende in GOr, op identieke wijze worden berekend, evenwel de numerieke waarden van de afzonderlijke parameters verschillend zijn.

Generatie geldige snelheid

Het gebruik van het tolerantieaccumulatie-snelheidsdecoderingsalgoritme omvat het definiëren van vier parameters voor elke snelheidscode "r", en éën systeemparameter (CMIN), welke de minimum periode-telling specificeert, die in aanmerking moet worden genomen .

a) Plr = aantal opeenvolgende "goede" pulsen van snelheidscode r, nodig voor het initieel vaststellen van de snelheid.

b) P2r = aantal opeenvolgende "goede" pulsen van snelheidscode r, nodig voor het vermeerderen van de "tolerantie" met 1, nadat snelheid r is vastgesteld.

c) P3r = maximum waarde, welke de "tolerantie"-parameter mag aannemen voor snelheidscode r.

d) TMAxr = maximale hoeveelheid tijd, die mag verlopen bij geen pulsinformatieuitvoer van het equilibratieblok voor de lopend vastgestelde snelheids- code r.

e) CMIN = minimum periodetelling, die zal worden geaccepteerd door de geldige snelheidsgenerator als snelheidscodepuls. Indien de periodetelling minder is dan CMIN, wordt de puls verwaarloosd.

Stroomkaarten la en lb beschrijven de logische operaties, die plaatsvinden in de geldige-snelheidgenerator.

Het BIJSCHRIFT voor sectie D (fig. 6) is een defitie van de symbolen, gebruikt bij het beschrijven van het toestandsschema van het tolerantieaccumulatie-snelheidsdecoderingsalgoritme. De genummerde symbolen in het BIJSCHRIFT corresponderen met de onderstaande definities.

1) Symbool voor 32 bits geëquilibreerde informatie van de informatie-equilibratiefunktie (blok C van fig. 3). "GEr" geeft een niet-vitaal gecontroleerde goede periode/arbeidscyclusparameter voor codesnelheid "r".

2) Symbool voor de lopende toestand van de geldige snelheidsgeneratorpolynoomdeler (PDg). De nomenclatuur "SOr,s,t" beschrijft de lopende toestand van PDg. "r" geeft de snelheidscode r aan, "t" is de lopende tolerantiewaarde, en "s" is de 11 stap"-waarde, of het aantal opeenvolgende goede pulsen, ontvangen sinds de tolerantiewaarde "t" het laatst werd vermeerderd.

"SO" betekent, dat de laatste puls ontvangen werd gedurende een oneven cyclus. Op overeenkomstige wijze geeft "SE" aan, dat de laatste puls ontvangen werd gedurende een EVEN cyclus.

3) Dit symbool is dat van een PROM ingang, gebruikt voor het creëren van een andere parameterwaarde of PDg toestand door deze te combineren met de lopende toestand van PDg.

Er is een aantal verschillende soorten PROM waarden met nomenclaturen voor aanpassing, waarbij elk soort gebruikt wordt voor verschillende doeleinden.

Deze soorten zullen later worden beschreven.

4) Dit symbool wordt gebruikt voor het aangeven van de GELDIGE SNELHEID PARAMETER, gegenereerd door de geldige-snelheidsgenerator (VRG) en toegezonden naar de geldige waarde vernieuwings-(VRR)-funktie.

De zwarte pijlkop in de figuur toont, dat de parameter (ERr of ORr) is genereerd als het "quotient" van de polynoomdeling van de lopende toestand van PDg 0F-vermenigvuldigers met een PROM parameter. "Quotient"-generatie wordt beschreven hieronder in 5.

5a) Dit symbool representeert de exclusieve OF-bewerking van twee parameters en de daarop volgende deling door een polynoom van dezelfde graad als het aantal bits in elke parameter.

Deze operatie zal worden genoemd XOR/PD.

In het geval van de geldige snelheidgenerator is één van de parameters steeds de lopende toestand van de polynoomdeler PDg. Deze wordt aangenomen 32 bits in lengte te zijn. Het symbool 5a toont twee 32 bits parameters x en y, die gecombineerd zijn. Aangenomen dat x de lopende toestand van PDg is, is de parameter y (of een waarde opgeslagen in PROM of een RAM variabele, eveneens van 32 bits) logisch vermenigvuldigd met de lopende toestand x van PDg en het resultaat bestaat als een nieuwe toestand in PDg. PDg wordt dan 32 maal verschoven via zijn terugkoppelingsstappen, die de polynoom van graad 32 representeren. Merk op, dat de polynoom primitief is.

Twee resultaten kunnen worden geproduceerd uit deze bewerking. Zij zijn het "quotiënt" en de "rest". De rest is de toestand van PDg, nadat het logisch vermenigvuldigen en de 32 bits verschuiving compleet zijn. Het quotiënt wordt geproduceerd (in feite in serie) door de toestand van de msb van PDg na elke verschuiving. Dat wil zeggen, de toestand van bit 31 van PDg is de toestand van bit 31 van het quotient. De toestand van bit 31 van PDDDg na de eerste verschuiving is de toestand van bit 30 van het quotiënt enz. De wijze, waarop het quotiënt daadwerkelijke wordt gerealiseerd, hangt af van het algoritme, gebruikt voor het uitvoeren van de polynoomdeling in software.

Hij moet evenwel equivalent zijn aan het juist beschreven proces.

Het voordeel van het gebruiken van het quotiënt van deze operatie is, dat de PD toestand, welke het mogelijk maakt, dat de quotiëntwaarde wordt geproduceerd, niet langer bestaat, nadat de operatie voltooid is.

5b) Symbool 5b werd beschreven in 4 hierboven. Het is het "quotiënt"-resultaat van de combinatie van twee parameters (de toestand van PDg met een PROM parameter) . Het feit, dat het een "quotiënt"-resultaat is, is aangegeven door de zwarte pijl.

5c) Symbool 5c is de lopende toestand van PDg, zoals beschreven in 2 hierboven. Het is hier omvat om te laten zien, dat, wanneer het het resultaat is van een XOR/PD operatie, het de "rest" term is.

6) Het symbool, getoond in 6 is precies de "OF" operatie. In het toestandsschema representeert het, dat of "a" OF "b" zal worden gekozen als parameter "c".

7. Dit symbool is gedefinieerd als de toestand van de polynoomdeler in de geldige snelheidsvernieuwings-funktie. Het is PDf genoemd. De nomenclatuur is die van één van de initiële toestanden van PDf, en het zal hieronder worden beschreven.

Beschrijving van de nomenclatuur van de geldige-waarde generator a) S (E/0)r,s,t —

De nomenclatuur SEr,s,t beschrijft de lopende toestand van PDg. "r" en "t" betekenen, dat voor snel-heidscode r de tolerantiewaarde momenteel gelijk is aan "t" (implicerende, dat de lopende PDg toestand het equivalent is van t x P2 opeenvolgende goede pulsen te hebben ontvangen).

"s" betekent, dat er s extra opeenvolgende goede pulsen zijn geweest bij snelheid r. SE betekent dat de laatste puls werd ontvangen gedurende een even cyclus.

De algemene vorm van de nomenclatuur is S(E/0)r,s,t - waarbij t = 0,1,2,.... P3r en s = 0,1,2 ... P2r-1.

b) XR(E/O)r,s,t — PROM parameter "XREr,s,t" wordt gebruikt voor het produceren van de geldige waarde parameter (ORr in dit geval) uit de combinatie van een geldige PDg toestand en een "goede" periode/arbeidscycluspuls van snelheid r (GOr in dit geval).

Een voorbeeld wordt gevonden in het geldige snelheidgeneratortoestandsschema van fig. 8b. Hier is de lopende PDg toestand SEr,0,l en de volgende goede snel-heidspuls is GOr. Deze twee waarden worden gecombineerd en hun rest wordt gecombineerd met de toestand van de achtergrond VRG (welke dient te zijn de INITIËLE ONEVEN toestand). Het resultaat van deze operatie is een quotiënt (de volgende voorgrond VRG toestand, SOr,l,l) en een rest. Het is deze rest, die wordt gecombineerd met de PROM waarde XREr,0,l voor het produceren van de geldige snelheidsuitgang ORr als quotiënt. Zodoende is XR(E/0)r,s,t een PROM waarde, die de lopende VRG toestand normaliseert tot een geldige uitgang dan en alleen dan, indien een goede puls van dezelfde snelheid en geschikte cyclus wordt ontvangen en de achtergrond VRG in haar initiële toestand is.

De gegeneraliseerde vorm van de XR PROM parameter is XR(E/0)r,s,t, waarbij s,t, en E/0 corresponderen met de PDDDg toestand S(E/0)r,s,t.

c) BXR(E/0)r,s,t — PROM parameter "BXR(E/0)r,s,t wordt gebruikt voor het produceren van de geldige-waardeparameter van een geldige PDDDg toestand in afwezigheid van een "goede" periode/arbeidscycluspuls van snelheid r, aldus één van de tolerantiewaarden opgebruikende.

Indien als voorbeeld fig. 8b gebruikt wordt, wordt PDg toestand SEr,0,l eerst 32 maal verschoven door de PD voor het vormen van een rest en een quotiënt. Het quotiënt wordt dan gecombineerd met BXREr,0,l, zodat het resulterende quotiënt de geldige waarde-parameter ORr is.

De rest van de bovengenoemde verschoven SEr,0,l waarde is nu getransformeerd in een geldige toestands-waarde, maar een toestandswaarde met een tolerantie-parameterwaarde, die één minder is (zie d hieronder).

d) XS(E/0)r,s,t,0,t-l — PROM parameter XS(E/O)r,s,t,0,t-1 wordt gebruikt voor het produceren van de geldige PDg toestand S(0/E)s,0,t-l in afwezigheid van een "goede" periode/ arbeidscycluspuls van snelheid "r".

Indien fig. 8b als voorbeeld wordt gebruikt, is PDg in toestand SEr,0,l en wacht zij op een "goede" snelheid r puls GOr. In afwezigheid van GOr, wordt de PDg toestand SEr,0,l 32 maal verschoven, waardoor een rest en een quotiënt wordt geproduceerd. Een nieuwe PDg wordt gecreëerd en een tolerantiewaarde wordt effectief verbruik door het combineren van de PROM parameter XSEar,0,1,0,0 met de rest om S0r,0,0 te krijgen. In dit speciale geval zal, wanneer de tolerantiewaarde verbruikt is, de toestand van PDg geen verdere dergelijke operaties ondersteunen in afwezigheid van een goede puls van snelheid r.

Merk op, dat ongeacht de waarde van "s" in de lopende PDg toestand, de waarde van "s" in de volgende (in tolerantie gereduceerde) toestand arbitrair veranderd wordt in nul.

De gegeneraliseerde vorm van de XS PROM parameter is XS(E/0)r,s,t,0,t-1; waarbij s, t, en E/0 corresponderen met de PDg toestand S(E/0)r,s,t, welke de toestand van PDg was, toen de verwachte goede puls gemist werd, en 0, t-1, en O/E corresponderen met de PDg toestand (S(O/e)r,0,t-1 nadat de tolerantiewaarde is verbruikt.

e) IS(E/0)r,s —

De nomenclatuur IS(E/0)r,s beschrijft een toestand van PDg gedurende de "initialisering" van de snelheidscode r. Indien fig. 8a als voorbeeld gebruikt wordt, betekent "ISEEEr,0", dat snelheidscode r nog niet is vastgesteld, maar een goede puls van snelheid "r" ontvangen is op een oneven cyclus. ISEr,0 wordt opgeslagen in PROM en gebruikt in juist dit geval. Deze initiële PDg toestand wordt dan gecombineerd met GOr en de rest van de operatie is de nieuwe initiële toestand ISOr,1.

De algemene vorm van de nomenclatuur is IS(E/0)r,s, waarbij s = 0,1,2,...Plr.

f) ER(E/0)r,m en 0R(E/0)r,m —

Het symboolER(E/0)r,0 geeft een initiële (nul) toestand aan van de geldige waardevernieuwings- funktiepolynoomdeler Pdf. EREr,0 geeft aan, dat PDf was ingesteld op zijn initiële toestand als gevolg van het ontvangen van een goede "oneven" puls van codesnelheid r (ORr). EREr,0 geeft tevens aan, dat de volgende toestands-uitgang van de geldige snelheidsvernieuwingsfunktie (uitvoer elke Tc seconde) moet zijn de "oneven" toestand ROr.

Zodoende zijn er vier verschillende initiële toestanden van PDf: EREr,0, EROr,Q, OREr,0 en OROr,0.

Merk op, dat "m" gelijk is aan 0,1,2,3 ....,TMAXr/Tc, waarbij TMAXr de maximum tijd is, dat snelheidscode r vastgesteld kan blijven zonder of een goede puls te ontvangen van snelheidscode r of een van de tolerantiewaarden op te gebruiken.

g) R(E/0)r ~ R(E/0)r is de vitale snelheidsvernieuwings-uitgangsparameterwaarde. R(E/0)r is de waarde, die wordt uitgegeven van de VRD naar de rest van het systeem elke Tc seconden, waarbij Tc de systeemcyclus is. Tc is nominaal 100 ms. Elke periode van Tc seconden is aangegven met EVEN of ONEVEN, juist als de cycli van inkomende snelheidscodepulsen zijn aangegeven EVEN of ONEVEN.

Zodoende wordt REr uitgegeven als een vitale indicatie, dat snelheid "r" de lopende snelheid is elke EVEN Tc cyclus, terwijl ROr wordt uitgegeven op ONEVEN cycli.

h) XER(E/0)r,m en X0R(E/0)r,m — X(E/0)R(E/0)r,m zijn PROM constanten, gebruikt in het vitale snelheidsvernieuwings-(VRR)-gedeelte van de snelheidsdecodeur. Indien fig. 9A wordt gebruikt als voorbeeld, wordt XERE,r,m gecombineerd met de lopende toestand PDf of VRR voor het produceren van afwisselende waarde van REr en ROr elke Tc seconden.

Indien TMAXr = "M" Tc cycli, dan bedraagt de maximale waarde voor m = "M". Dit betekent, dat XEREr,m in staat zal zijn om REr en ROr waarden te genereren van de lopende toestanden van VRR (EREr,m) voor slechts "M" Tc cycli.

De gegeneraliseerde nomenclatuur is X(E/0)R(E/0)r,m, waarbij m = 0,1,2,3,4,.... M-l, waarbij M = TMAXr/Tc, en de lopende waarde van "m" correspondeert met (E/0)R(E/0)r,m, welke de lopende toestand PDf is van de VRR sectie.

i) XE0R(E/0)r,m en XE0R(E/0)rfm — XE0R(E/0)r,m en X0ER(E/0)r,m zijn PROM constanten, gebruikt in het vitale snelheidsvernieuwings-(VRR)-gedeelte van de snelheidsdecodeur. Indien fig. 9A als voorbeeld wordt gebruikt, wordt XEOREr,m gecombineerd met de lopende toestand PDf van VRR voor het produceren van de volgende INITIËLE waarde van PDf op het tijdstip, dat de volgende geldige ORr of ERr parameter wordt ontvangen van de VRG sectie. Het resultaat van de combinatie van PDf met XEOREr,m bijvoorbeeld is of OREr,0 of OROR,0, in afhankelijk ervan op welke Tc cyclus de VRG uitgang werd ontvangen.

De gegeneraliseerde nomenclatuur is XE0R(E/0)r,m, of X0ER(E/0)r,m, waarin m = 0,1,2,3.4, ...., M-l, waarbij M = TMAXr/Tc, en de lopende waarde van "m" correspondeert met (E/O)R(E/0)r,m, welke de lopende toestand (PDf) is van de VRR sectie.

j) INIT(E/O)r, IXER(E/0)(l/2)r, IX0R(E/0)(1/2)r, MXT(E/O)r,s,tmx —

Dit zijn additionele PROM parameters, waarvan de funkties duidelijk zullen worden in de loop van de uiteenzetting van de geldige snelheidsgeneratoroperatie in het onderstaande.

Geldige snelheidsgeneratoroperatie:

Inleidend:

Er zijn twee geldige snelheidsgeneratoren, die samenlopend werken (zie blokken Dl en D2 van fig. 3). Deze kunnen worden worden aangeduid VRG1 en VRG2, of "lopend" VRG en "nieuw" VRG, afhangende van de context, waarin zij worden besproken. Indien VRG1 een vastgestelde snelheid "r" heeft, dan moet VRG2 in zijn INITIËLE toestand zijn zolang er "goede" of geldige pulsen worden ontvangen bij snelheid "r". Indien een puls wordt ontvangen bij snelheid "k", zal VRG2 pogen de snelheid "k" vast te stellen, terwijl VRG1 de snelheid "r" zo lang mogelijk vastgesteld houdt door het verbruiken van tolerantiewaarden. Slechts één van de Vrg's kan een vastgestelde snelheid hebben op enig gegeven tijdstip, en dit kan zijn of VRG1 of VRG2.

De VRG, die een snelheid vastgesteld heeft, wordt de "lopende" VRG genoemd, terwijl de VRG, die poogt een nieuwe snelheid vast te stellen, de "nieuwe" VRG wordt genoemd.

Indien VRGn probeert de snelheid "r" in te stellen, maar deze nog niet is ingesteld, zal de ontvangst van een ongeldige puls VRGn doen terugkeren naar zijn INITIËLE toestand.

A. De eerste operatie bij de geldige snelheids-generatie is initialisering, of het instellen van een geldige snelheidscode. Fig. 8A toont de initialisering van de snelheid "r", waarbij Prl = 4. Dit betekent, dat vier opeenvolgende goede pulsen nodig zijn om de snelheid r in te stellen.

Fgi. 8A is het toestandsschema voor het initialiseren van de snelheid r, wanneer de eerste goede puls is ontvangen op een oneven cyclus. De polynoomdeler PDg wordt geïnitialiseerd tot de toestand ISEr,0 via PROM parameter INITEOr (merk op: INITEOr = ISEr,0). De initiële goede pulswaarde GOr wordt gecombineerd met de PDg waarde onder gebruikmaking van de XOR/PD operatie en de nieuwe toestand (de rest van de operatie) is ISOr,l.

Indien de volgende puls eveneens een goede puls voor snelheid r is, wordt haar waarde, GEr, gecombineerd met de lopende waarde van PDg voor het vormen van ISEr,2. De operatie gaat voort zoals getoond, totdat PDg = ISEr,4 (aangezien Prl = 4).

Op dit punt is een initiële waarde voor de VRR getoond. Indien de cyclus van VRR EVEN is, dan wordt EREr,00 gevormd; anders EROr,0. De geschikte waarde wordt gevormd door het combineren van IXERElr of IXEROlr met ISEr,4 en de rest van deze tussentoestand te combineren met de initiële waarde (EVEN cyclus) van de andere ("nieuwe") VRG om aan te tonen, dat dit geen ingestelde snelheid herbergt. Het quotiënt van deze operatie is of EREr,0 of EROr,0.

Nogmaals, de "quotiënt"-waarde "EREr,0" wordt gevormd en gezonden naar de geldige waarde vernieuwings- funktie (om de volgende toestand van PDDf te worden), indien de waarde, overgedragen door PDf op de laatste Tc cyclus oneven was (ROr). Overeenkomstig wordt "EROr,0" gevormd, indien de waarde overgedragen door PDf op de laatste Tc cyclus EVEN was (REEr).

De rest van de operatie, welke ER(E/O)r,0 vormde, wordt gebruikt voor het vormen van de eerste geldige ingestelde VRG toestand SEr,0,l. De selectie van de PROM waarde "IXERE2r" of "IXER02r'' wordt afhankelijk gemaakt van de bovengenoemde omstandigheden.

De rest van de bovengenoemde operatie wordt dan de eerste ingestelde toestand voor de snelheid "r". Merk op, dat de tolerantieparameterwaarde t = 1.

Op dezelfde wijze toont fig. 8D dezelfde initialiseringsoperatie, ditmaal, wanneer de initiële goede puls van snelheid "r" GEr is, gevormd op een "even" codesnelheidscyclus.

Fig. 8B toont de eerst ingestelde EVEN toestand van PDg voor snelheid r(SEr,0,l). Aangezien de laatste goede snelheid r puls een even (GEr) was, is de volgende te verwachten een oneven waarde (GOr). Indien GOr de volgende ingangswaarde is, wordt deze gecombineerd met PDg. Dit resultaat wordt gecombineerd met de initiële toestand van de andere VRG (wederom aantonende, dat er geen andere snelheid is ingesteld).

Het quotiënt van deze operatie is de nieuwe PDg toestand SOr,l,l, terwijl de rest van deze operatie wordt gecombineerd met de PROM waarde XREr,0,l, voor het produceren van ORr als quotiënt. De quotiëntwaarde ORr wordt toegezonden naar de geldige snelheidsver-nieuwingsfunktie, die geldige R(E/0)r waarden zal uitgeven elke Tc seconde tot TMAXr.

Indien de volgende ingangswaarde niet GOr bedraagt, of indien TMAXr ongeveer aan het verlopen is, kan één van de tolerantiewaarden worden verbruikt.

In dit geval wordt de PDg waarde SEr,0,l 32 maal verschoven voor het vormen van een rest en een quotiënt.

Dit wordt gedaan om SEr,0,l te wissen als een geldige toestand. De PROM waarde BXREr,0,l wordt dan gecombineerd met het bovengenoemde quotiënt voor het vormen van ORr als quotiënt, dat wordt toegezonden naar de geldige snelheidsvernieuwingsfunktie. De PROM waarde XSEr,0,l,0,0 wordt dan gecombineerd met de rest, overgelaten van het verschuiven van SEr,0,l, en de resulterende rest wordt S0r,0,0, de nieuwe toestand PDg (zie fig. 8c).

Deze verandering van toestand is mogelijk, omdat de "tolerantie"-waarde, geïmpliceerd in fig. 8B "1" bedraagt, terwijl de tolerantiewaarde van de nieuw gevormde PDg toestand S0r,0,0 "nul" is.

Fig. 8C toont, dat "Pr2" opeenvolgende goede snelheid r pulsen moeten worden ontvangen om geldige ORr/ERr waarden te produceren, aangezien er geen PROM waarden zijn, die kunnen worden verbruikt om te compenseren voor slechte pulsen, daar in feite de "tolerantiewaarde " voor fig. 8C "nul" is.

C. Indien de toestand van PDg SEr,0,l is (top van fig. 8B), zal het ontvangen van Pr2 opeenvolgende goede pulsen bij snelheid r (hier Pr2=4) resulteren in de PDg toestand "SEr,0,2" (top van fig. 8B1), hetgeen impliceert, dat de "tolerantie"waarde =2. Merk op, dat SEr,0,2 = SEr,4,l (onderzijde van fig. 8B).

Op overeenkomstige wijze zullen Pr2 opeenvolgende goede pulsen bij snelheid r de toestand van PDg veranderen van "SEr,0,2" in "SEr,0,3" met een tolerantie van 3 (zie fig. 8B2), en op dezelfde wijze zal "SEr,0,3" "SEr,0,4" worden met een tolerantie van 4.

Dit voorbeeld heeft een maximum tolerantiewaarde van 4 (Pr3=4) en zodoende zal de toestand van PDg veranderen van "SEr,0,4" tot "SOr,0,4" en omgekeerd, totdat of een pulswaarde is ontvangen, waarvan de waarde niet GEr of GOr is, of geen pulswaarde is ontvangen binnen TMAXr seconden sedert de voorgaande. (Zie fig. 8G).

De PDg toestand van de VRG is, wanneer eenmaal de maximum waarde van de tolerantieparameter bereikt is, aangegeven met S(E/O)r,0,tmx, waarbij tmx = P3r, en "s" steeds nul is. Teneinde van toestand te veranderen van SEr,0,tmx naar S0r,0,tmx en omgekeerd bij ontvangst van GOr en GEr respectievelijk, zijn extra PROM parameters nodig. De parameters MXTER,0,tmx en MXT0r,0,tmx worden gebruikt, zoals getoond in fig. 8G.

De fig. 8A t/m 8G tonen het gehele toestands-schema van PDg voor snelheid r met parameters Prl=4,

Pr2=4, en Pr3=4.

De funktie van de geldige snelheidsvernieuwing (VRR - block E van fig. 3) is het op vitale wijze produceren van een paar afwisselende waarden, die het feit representeren, dat snelheid r is ingesteld en momenteel wordt gehandhaafd als de geldige snelheids-code door de geldige snelheidsgenerator. Deze afwisselende waarden zijn eenduidig voor elke snelheidscode r en worden elke Tc seconde geproduceerd. Tc is nominaal 100 ms.

De afwisselende waarden,die geproduceerd worden, worden genoemd REr en ROr, waarbij E/O EVEN en ONEVEN Tc cycli aangeeft. De vernieuwingsfunktie zal een beperkt aantal REr/ROr afwisselende waarden produceren na ontvangst van elk van de afwisselende waarden ERr/ORr van de geldige snelheidsgenerator. De vernieuwingsfunktie moet worden vernieuwd binnen TMAXr/Tc seconden met de correcte afwisselende waarden, indien continue REr/ROr waarden moeten worden geproduceerd.

Fig. 9A toont één van de vier toestandsschema's van de geldige snelheidsvernieuwingspolynoomdeler PDf.

Hier wordt PDf geïnitialiseerd (voor snelheidscode r) met de waarde "EREr,!}". Indien snelheid r juist is ingesteld, wordt "EREr,0" dan gevormd door de initiali-seringsprocedure in de geldige snelheidsgenerator, zoals getoond in fig. 8A.

Indien de snelheid r tevoren is ingesteld, zou de initiële vernieuwingscycluswaarde EREr,0 zijn gecreëerd door de combinatie van een PDf toestand met nieuwe ORr informatie van de geldige snelheidsgenerator.

Het "ER_r" gedeelte van EREr,0 geeft aan, dat de laatste goede puls, ontvangen van snelheidscode r, een "even" puls was (d.w.z. van een even snelheidscode-cyclus). De "_Er" geeft aan dat de waarde was ingesteld, zodat REr de eerste uitgang zou zijn, geproduceerd van de vernieuwingsfunktie. Dit impliceert, dat de voorafgaande vernieuwingsuitgang POr was, ongeacht of de voorgaande "r" gelijk is aan de lopende "r". De "_r,0" geeft aan, dat deze waarde een vernieuwingscyclus begint voor snelheid "r".

In het voorbeeld van fig. 9A kunnen 12REr of ROr waarden worden geproduceerd van één ERr waarde.

Dit betekent, dat TMAXr/Tc=12. Merk op, dat de indexwaarde "m” wordt gebruikt voor het nummeren van de lopende Tc cyclus vanaf het begin van de lopende vernieuwingscyclus. Een vernieuwingscyclus is de tijdslengte, dat de vernieuwingsfunktie blijft binnen één toestandsschema, 0 alvorens over te gaan naar één van de andere vier, die geassocieerd zijn met de snelheid r. In dit voorbeeld geldt TMAXr=1200 ms. (Aangenomen, dat Tc = 100 ms).

Met verwijzing naar fig. 9A is de operatie van de vernieuwingsfunktie als volgt: 5 De initiële toestand (EREr,0) is geladen in PDf.

Zij wordt onmiddellijk 32 maal verschoven in PDf, onder het voortbrengen van EREr,l als rest en de nieuwe toestand van PDf, en een guotiëntwaarde, die dan gecombineerd wordt via de XOF/PD operatie met de opgeslagen 3 PROM parameter XERE,r,0. Het quotiënt van deze operatie is REr. Na Tc seconden vindt de operatie opnieuw plaats, waarbij PROM parameter XEREr,l gecombineerd wordt met het quotiëntresultaat van EREr,l, 32 maal verschoven voor het vormen van ROr als verder quotiënt, terwijl de 5 resulterende rest van de verschuivingsoperatie de nieuwe PDf toestand EREr,2 wordt.

In dit voorbeeld kan deze operatie continuëren tot aan 12 cycli zonder te worden vernieuwd met een nieuwe ORr waarde van de geldige snelheidsgenerator.

1 Na 12 cycli evenwel zijn er geen PROM parameters beschikbaar voor het ondersteunen van de generatie van REr/ROr, en het proces, dat afhangt van deze waarden, faalt.

In dit voorbeeld is TNOMr gelijk aan ongeveer 8*Tc (800 ms). Daarom wordt een nieuwe ORr waarde van de snelheidsgenerator verwacht tussen 8 en 12 cycli.

Wanneer de ORr waarde aanwezig is, wordt deze gecombineerd (via de XOR/PD operatie) met de lopende waarde van PDf. Vervolgens wordt een PROM parameter (XEOREr,m, waarbij m = 8,9,10,11) gecombineerd de rest van de laatste operatie (via de XOR/PD operatie), en de rest daarvan is de nieuwe toestand van PDf. Merk op, dat de nieuwe toestand van PDf of OREr,0 zal zijn of OROr,0 in afhankelijk ervan, of ORr beschikbaar komt aan een REr of ROr cyclus. In het geval van OREr,0 wordt het toestandsschema van fig. 9C binnengegaan, en gaat het proces voort.

Teneinde de vakman in staat te stellen om de rol te begrijpen, welke de vitale snelheidsdecodeur van de onderhavige speelt in een volledig vitaal verwerkingssysteem, is een dergelijk systeem weergegeven in fig. 10, aangeduid met 100. Eveneens te zien in deze figuur is een vitale vermogensregelaar met vergevingsaspect, welke het onderwerp vormt van de samenhangende aanvrage GR-3574, en welke hier is aangeduid met 120. Additioneel wordt de digitale oversnelheidsregelaar 140 beschreven in de samenhangende aanvrage GR-3575.

Het totale of grotere vitale verwerkingssysteem, getoond in fig. 10, omvat verder een vitale computer 160, die dient voor het geven van controlewoorden aan de vitale vermogensregelaar 120; en de activeringsinrichting 180 combineert eenvoudig de uitgangen van de vitale computer 160 en de vitale uitgang van de vitale vermogensregelaar 140.

Hoewel in het voorgaande is getoond en beschreven, wat momenteel wordt beschouwd als de voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding, zal het de vakman duidelijk zijn, dat modificaties van een dergelijke uitvoering mogelijk zijn. De uitvinding is derhalve niet beperkt tot deze uitvoering, en wordt geacht al dergelijke modificaties te omvatten, alsook te dekken, hetgeen omschreven is in de conclusies.

- conclusies -

Claims (7)

1. Vitale snelheidsdecodeur voor toepassing in een vitaal verwerkingssysteem voor het verschaffen van automatische treinbeveiliging, met het kenmerk, dat deze omvat: een opneemspoel voor het opnemen van uitwendige signalen, middelen, omvattende twee kanalen voor periode-en arbeidscyclusmeting van de puls, die resulteert van demodulatie van genoemde signalen, een teller in elk van genoemde kanalen, tolerantieaccumulatiesnelheidsdecodeermiddelen, waarbij de maximum hoeveelheid tolerantie, die geaccumuleerd wordt, en de minimum tijd, nodig om deze te accumuleren, funkties zijn van de gekozen snelheidscode, waarbij genoemde tolerantieaccumulatiesnelheids-decodeermiddelen omvatten (a) middelen voor het uittrekken van arbeidscyclusinformatie alsook periodelengte in beide kanalen, waarbij arbeidscyclusinformatie wordt geaccumuleerd door de teller van één kanaal te laten tellen gedurende het positieve gedeelte van het inkomende signaal, terwijl het andere kanaal de teller daarin wordt vermeerderd gedurende de gehele periode van het inkomende signaal, en (b) middelen voor het bepalen van de geldigheid van de periode- en arbeidscyclustellingen, ontvangen bij de even en oneven cycli ten opzichte van het toegelaten traject van waarden, gespecificeerd voor elke snelheidscode.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat genoemde tolerantieaccumulatiesnelheids-decodeermiddelen verder omvatten een banddoorlaatfilter-orgaan, gecentreerd op een dragerfrequentie, en puls- flankdetectiemiddelen.

3. Inrichting volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat deze verder omvat een geldige snelheids-generator in elk kanaal.

4. Inrichting volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat deze verder omvat een geldig snel-heidsvernieuwingsorgaan, verbonden met beide van genoemde kanalen.

5. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat genoemde middelen voor het uittrekken van arbeidscyclusinformatie omvatten een aantal flipflops en een buffergeheugeninrichting in elk van genoemde kanalen.

6. Inrichting volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat n een gehele periode is, en de teller in één van genoemde kanalen telling accumuleert gedurende genoemde periode.

7. Inrichting volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat aan de positief gaande flank aan het einde van genoemde periode n de inhoud van genoemde ene teller wordt overgedragen aan genoemde buffergeheugeninrichting .