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Anordnung zur Erfassung von auf mehreren Signalleitungen in wahlloser Folge einlaufenden Signalimpulsen, insbesondere von Zählimpulsen in Fernsprechanlagen
Zur Erfassung von auf Fernmeldeleitungen in wahlloser Folge, jedoch mit einem bestimmten zeitli- chen Mindestabstand anfallenden Signalimpulsen, z. B. von Zählimpulsen in Fernsprechanlagen, ist es bereits bekannt, die einzelnen Signalleitungen in zyklischer Folge laufend abzutasten. Diese Abtastung erfolgt im allgemeinen über Koinzidenzgatter, z. B. Diodengatter, die der Reihe nach aufgesteuert wer- den.
Trifft dabei ein Abtastimpuls mit einem Signalimpuls zusammen, so wird der daraus resultierende
Steuerimpuls einer Registriereinrichtung zugeleitet. Um zu gewährleisten, dass alle anfallenden Signal- impulse sicher erfasst werden, ist es erforderlich, dass sämtliche Signalleitungen während der Dauer des kürzesten Signalimpulses einmal abgetastet werden.
Die Registrierung der einzelnen Signalimpulse kann in der Weise erfolgen, dass der Zählerstand der
Abtasteinrichtung an Stelle eines Signalimpulses einem selbsttätig ablesbaren Aufzeichnungsträger zuge- führt wird oder dass bei einer Speicheranordnung mit den einzelnen Signalleitungen individuell zugeord- neten Speicherabschnitten die in diesen enthaltenen leitungsindividuellen Informationen abhängig von der Stellung der Abtasteinrichtung ausgespeichert und wieder zurückgespeichert werden, wobei abhängig von dem Vorliegen eines Steuersignals die jeweils ausgespeicherte Information geändert oder ungeändert zu- rUckgespeichert wird. DieInformationsänderung kann beispielsweise darin bestehen, dass jeweils eine "1" hinzuaddiert wird.
Weiterhin ist es nach einem andem Verfahren bereits bekannt, den Signalleitungen bistabile Speicherelemente, z. B. ferromagnetische Ringkerne, zur vorübergehenden Speicherung jeweils eines der einlaufendenSignalimpulse individuell zuzuordnen. so dass der zu registrierende signalimpuls in einfacher Weise über die eigentliche Impulsdauer hinaus verlängert wird, und die Speicherelemente an Stelle der Signalleitungen abzutasten.
Die Zurückstellung der Speicherelemente erfolgt dabei gleichzeitig mit der Abtastung in der Pause zwischen zwei Signalimpulsen. Infolge der Zwischenspeicherung der einzelnen Signalimpulse kann die Abtastgeschwindigkeit und damit die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungseinrichtung niedriger gewählt werden als bei dem zuerst genannten Verfahren.
Da im allgemeinen die auf den periodisch abzufragenden Signalleitungen einlaufenden Signalimpulse durch Schliessen bzw. Öffnen von Kontakten gebildet werden und diese sehr leicht zu Prellungen neigen, wobei jede Prellung einen Störimpuls bedeutet, besteht bei beiden bekannten Verfahren die Gefahr, dass ein und derselbe Signalimpuls mehrmals ausgewertet wird, nämlich jedesmals dann, wenn der Abfrageimpuls in eine Prellücke fällt.
Zur Vermeidung derartiger Mehrfachzählungen ist es weiterhin bekannt, je Signalleitung ein weiteres binäres Speicherelement in Form eines Merkbits vorzusehen, in dem das jeweils letzte Abfrageergebnis bis zum Eintreffen des jeweils nachfolgendenAbfrageergebnisses festgehalten wird, und eine Registrierung
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lediglich beim Übergang von einem Signalzustand, z. B."l", in den andern, z. B. "0", vorzunehmen, was in einfacherweise durch Vergleich jeweils zweier aufeinanderfolgender Abfrageergebnisse festgestellt werden kann.
Weiterhin ist bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der eine Bespeicherung der leitungsindi- viduellen bistabilen Speicherelemente in Form von ferromagnetischen Ringkernen lediglich bei Koinzidenz der zu erfassenden Signalimpulse mit gesonderten Einspeiseimpulsen möglich ist und bei der die Speicher- elemente durch gesonderte Rückstellimpulse, deren zeitliche Folge grösser als die Dauer des längsten Si- gnalimpulses, aber kleiner als der kürzeste Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalim- pulsen ist, zurückgestellt werden. Auf dieseWeise könnenEinspeicher-und Ausspeichervorgang voneinan- der getrennt werden, so dass durch die Kopplung der Ringkerne untereinander bedingte Störbeeinflussungen weitgehend ohne Auswirkung aufdas Registrierergebnis bleiben.
Um bei dieser Anordnung gleichfalls Mehr- fachzählungen auszuschalten, ist eine zusätzliche Einrichtung zur Feststellung von Doppelzählungen er- forderlich. Hiezu bedarf es wie bei der bekannten Anordnung zusätzlich eines leitungsindividuellen Merk- bits zur Zwischenspeicherung des jeweils letzten Speicherergebnisses, wobei auf Grund der vorhergehen- den Zeitbedingung für die Rückstellimpulse eine Aufzeichnung durch die zentrale Registriereinrichtung jedesmal dann unterbleibt, wenn bereits bei der vorhergehenden Rückstellung eines Speicherelementes eine Registrierung vorgenommen worden ist.
Die Erfindung betrifft nun gleichfalls eine Anordnung zur Erfassung von auf mehreren Signalleitungen in wahlloser Folge, jedoch mit einem bestimmten zeitlichen Mindestabstand einlaufenden Signalimpulsen, insbesondere von Zählimpulsen in Femsprechanlagen, durch periodisches Abtasten der einzelnen Si- gnalleitungen in einer zeitlichen Folge, die kürzer ist als die Dauer des kürzesten prellfreien Signalim- pulses, und Speicherung der bei der Abtastung der Signalleitungen anfallenden Steuerimpulse in leitung individuellen bistabilen Speicherelementen, die durch gesonderte Rückstellimpulse mit einer zeitlichen Folge, die grösser als der längste unverzerrte Signalimpuls ist, zurückgestellt werden,
wobei die mit der
Rückstellung der einzelnen Speicherelemente ausgelösten Steuerimpulse einer zentralen Aufzeichnungseinrichtung direkt oder indirekt über Zwischenspeicher zugeführt werden.
Zweck der Erfindung ist es, den Aufwand für die Ausscheidung von Mehrfachzählungenherabzuset- zen. Dieses wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass denSignalleitungen nur bei Koinzidenz eines Abtastimpulses mit einem Signalimpuls in die Speicherlage und nur bei Koinzidenz eines Rückstellimpulses mit einer Signalimpulspause in die Ausgangslage schaltbare bistabile Speicherelemente individuell zugeordnet sind, und für jedes leitungsindividuelle Speicherelement die Phasenverschiebung zwischen einem jeden Rückstellimpuls und dem jeweils zeitlich am nächsten liegenden Abtastimpuls grösser als die durch Prellungen hervorgerufene grösstmögliche Störzeit am Anfang oder am Ende eines Signalimpulses ist.
Abweichend von der ohne Pufferspeicher für die Signalimpulse arbeitenden Anordnung wird das als Merkbit wirkende individuelle Speicherelement nicht synchron mit jeder Leitungsabtastung ausgespeichert und das darin enthaltene Abfrageergebnis zu einem Vergleich herangezogen, sondern die Ausspeicherung erfolgt durch gegenüber den Abtastimpulsen phasenverschobene gesonderte Rückstellimpulse und nur in der Pause zwischen zwei Signalimpulsen. Dadurch ist es möglich, Prellimpulse ohne den Aufwand für einen Vergleicher und der damit verbundenen Logikelemente für die Rückstellung bzw. Neuspeicherung des Abfrageergebnisses bei jeder Abtastung sicher auszuscheiden.
Infolge der von der durch Prellungen verursachten Störzeit abhängigen Phasenverschiebung zwischen der Abtastung der Signalleitungen und der Rückstellung der zugehörigen Speicherelemente wird in jedem Falle während der Störzeit nur einmal abgetastet und gespeichert oder nur einmal zurückgestellt. Dabei bleibt bei einer Einspeicherung infolge eines Prellimpulses zu Beginn eines Signalimpulses der nachfolgende Rückstellimpuls ohne Auswirkung, da dieser sich in jedem Falle mit dem eigentlichen Signalimpuls überschneidet, und ebenso kann bei einem in eine Prellücke am Ende eines Signalimpulses fallenden Rückstellimpuls keine erneute Einspeicherung erfolgen, da der nachfolgende Abtastimpuls mit Sicherheit in die Pausenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalimpulsen fällt.
Zum andern ermöglicht die Phasenverschiebung zwischen den Abtast- und Rückstellimpulsen die gleichzeitige Ausnutzung der individuellen Speicherelemente als Pufferspeicher, so dass die eigentliche Aufzeichnung eines jeden Signalimpulses wesentlich langsamer folgen kann als die Abtastung der Signalleitungen auf das Vorliegen eines Signalimpulses.
EinRegistrierimpuls kann nämlich nurwährend derdauer einessignalimpulses gespeichertwerden, im ungünstigsten Fall am Ende des Signalimpulses. Für die Rückstellung der Speicherelemente steht somit mindestens die gesamte Pausenzeit zwischen zwei Signalimpulsen zur Verfügung, so dass der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rückstellimpulsen entsprechend gross gewählt werden kann. Da die
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Aufzeichnung eines Signalimpulses erst durch den bei der Rückstellung der Speicherelemente ausgelösten
Steuerimpuls erfolgt, kann die maximal erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeitder Aufzeichnungs- einrichtung entsprechend niedriger sein.
Durch die der Erfindung zugrunde liegende Anordnung ist es daher möglich, bei Verwendung nur eines individuellenSpeicherelementes, das gleichzeitig als Merkbit und als
Pufferspeicher wirkt, durch Prellungen hervorgerufene Mehrfachzählungen sicher auszuschalten und die
Verarbeitungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungseinrichtung gegenüber der Abtastgeschwindigkeit herab- zusetzen.
Die das Kriterium für die endgültige Aufzeichnung eines Signalimpulses bildenden Steuerimpulse können der zentralen Aufzeichnungseinrichtung unmittelbar oder über nachgeschaltete Zwischenspeicher zugeführt werden und die Aufzeichnung in bekannter Art auslösen.
Bei Verwendung von nachgeschalteten Zwischenspeichern kann der Abtastimpuls und der Rückstell- impuls allen Signalleitungen bzw. allen Speicherelementen gleichzeitig zugeführt werden.
Bei Anordnungen ohne Zwischenspeicher dagegen müssten die Rückstellimpulse den einzelnen Spei - cherelementen zyklisch nacheinander zugeführt werden, da die zentrale Aufzeichnungseinrichtung nur einzeln angesteuert werden darf. Dabei würde aber die Impulsfolgezeit der Rückstellimpulse nicht voll ausgenutzt. Normalerweise würde man nämlich die Rückstellimpulse für die einzelnen Speicherelemente auf den für einen vollständigen Zyklus zur Verfügung stehenden Zeitraum gleichmässig verteilen. Infolge des einzuhaltenden Mindestabstandes von den in einen vollständigen Zyklus fallenden Abtastimpulsen steht jedoch nur ein begrenzter Zeitraum zwischen zwei Abtastimpulsen zur Verfügung.
Gemäss einer Weiter- bildung der Erfindung ist es dagegen vorteilhafter, jeweils nur eine Gruppe von Signalleitungen gleich- zeitig und die einzelnen Gruppen derart zeitlich versetzt nacheinander abzutasten, dass sich die Zeiten für die nacheilende Rückstellung der zugehörigen Gruppen von Speicherelementen lückenlos aneinander- reihen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ergibt sich aus der Verwendung von Bandringkernen als den Si- gnalleitern individuell zugeordnete Speicherelemente. Während nämlich die bisher üblichen Ferritring- kerne eine Mindesterregung eine Mindestzeit lang angeboten bekommen müssen, um vollständig kippen zu können, kann man bei Bandringkernen die Erregung bis zu einer bestimmten Grenze auch niedriger wählen, wenn man diese Erregung dafür längere Zeit einwirken lässt. Die Ausnutzung dieser Eigenschaf- ten bringt den Vorteil, dass man bei Signalimpulsen genügender Länge weniger Windungen für die Ein- gabewicklung benötigt.
Weiterhin ist es zweckmässig, die einzelnen Ringkerne in bekannter Weise mit Vorerregung zu betreiben, da dadurch grössere Toleranzen für den Strom der Signalimpulse zulässig sind.
Fig. l zeigt ein Ausführungsbeispiel der der Erfindung zugrunde liegenden Anordnung. Die Signalimpulse gelangen über die Signalleitungen Sl-Sn zu den in Form einer Matrix M zusammengefassten Speicherelementen, die von der Abtasteinrichtung AW zyklisch nacheinander zurückgestellt werden. Die Abtastimpulse für die Überwachung der anstehenden Signalimpulse werden von der Abtasteinrichtung abgeleitet und über die Steuerleitung e der Matrix M zugeführt. Die bei der Rückstellung auftretenden Steuerimpulse gelangen über die Steuerleitung a zur Aufzeichnungseinrichtung AE und werden von dieser abhängig von der Stellung der Abtasteinrichtung verarbeitet.
Auf die Darstellung der schaltungstechnischenAusführung der ei11, zelnenBaugruppen wurde verzichtet, da diese in ausreichendem Masse bekannt sind und das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren nicht an eine bestimmte Ausbildung der Baugruppen gebunden ist.
Fig. 2 zeigt das der Anordnung zugrunde liegende Impulsdiagramm. Die obere Kurve gibt die beispielsweise auf der Signalleitung Sn auftretende Signalspannung wieder. Darunter folgen die über die Steuerleitung e auf eine Signalleitung einwirkenden Abtastimpulse und die von der Abtasteinrichtung AW auf die Speicherelemente gegebenen Rückstellimpulse, sowie der Speicherzustandsverlauf und die über die Steuerleitung a der Aufzeichnungseinrichtung zugeleiteten Steuerimpulse. Erfindungsgemäss kann das Speicherelement nur bei Koinzidenz eines Signalimpulses mit einem Abtastimpuls indieSpeicherlage"l"gebracht werden.
Die Impulsfolgezeit tFe der Abtastimpulse muss dabei kleiner sein als die kürzesteDauer tirnin des störungsfteien Signalimpulses. Wird diese Zeitbedingung nicht eingehalten, so besteht die Gefahr, dass bei zwei aufeinanderfolgenden Abtastimpulsen der erste in eine Prelllücke zu Beginn und der andere in eine Prellücke am Ende eines Signalimpulses fällt und somit der Signalimpuls nicht erfasst wird.
Die Impulsfolgezeit tFa der Rückstellimpulse kann dagegen wesentlich grösser sein, da lediglich die Bedingung zu erfüllen ist, dass sie kleiner ist als die Mindestpausenzeit tpmin zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalimpulsen, da sonst die Gefahr besteht, dass ein in die Speicherlage gebrachtes
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Speicherelement vor Eintreffen des nachfolgenden Registrierimpulses nicht wieder in die Ausgangslage geschaltet wird und somit an Stelle von zwei Signalimpulsen nur einer registriert wird,
Zur Vermeidung einer Doppelzählung infolge der Prellungen zu Beginn eines Signalimpulses ist es weiterhin erforderlich, dass der Abtast- dem Rückstellimpuls so weit vorauseilt,
dass bei einer durch einen ersten Prellimpuls ausgelösten Einspeicherung eines Registrierimpulses der nachfolgende Rückstellimpuls mit Sicherheit nicht mit einer nachfolgenden Prellücke koinzidiert. In diesem Falle würde nämlich das Speicherelement, bevor der eigentliche Signalimpuls zu Ende ist, zurückgestellt und beim nachfolgenden Abtastimpuls nochmals bespeichert, so dass in der nachfolgenden Impulspause derselbe Signalimpuls ein weiteres Mal registriert wird.
Ebenso muss der Abtastimpuls dem nachfolgenden Rückstellimpuls so weit nacheilen, dass bei einer in der ersten Prellücke am Ende eines Signalimpulses erfolgenden Rückstellung des Speicherelementes der nachfolgende Abtastimpuls nicht mit einem nachfolgenden Prellimpuls koinzidiert. In diesem Falle würde vor Beginn der eigentlichen Pause nochmals ein Registrierimpuls gespeichert und durch die nachfolgende Löschung eine weitere Registrierung veranlasst. Jeder Rückstellimpuls muss also den jeweils zeitlich am nächsten gelegenen beiden Abtastimpulsen um eine Zeitdauer t bzw. L vor-oder nacheilen, die grösser ist als die durch Prellungen hervorgerufene grösstmögliche Störzeit t r max.
Infolge dieses einzuhaltenden Mindestabstandes der Rückstellimpulse von den Abtastimpulsen können die für die zyklische Rückstellung aller Speicherelemente erforderlichen Rückstellimpulse nicht gleichmässig über den für einen vollständigen Arbeitszyklus zur Verfügung stehenden Zeitraum ! Pa verteilt werden. Jeder in denRückstelIzyklus fallendeAbtastimpuls bedeutet vielmehr eine Unterbrechung, so dass im Falle der gleichzeitigen Abtastung aller Signalleitungen die durch die Impulsfolgezeit tFa festgelegte Zeit für die Rückstellung nicht voll ausgenutzt werden kann. Dieses lässt sich aber erreichen, wenn man den Abtastimpuls einzelnen Gruppen von Signalleitungen zeitlich gegeneinander versetzt zuführt.
Fig. 3 zeigt die Impulsdiagramme der Abtast-und Rückstellimpulse für drei nacheinander angesteuerte Gruppen Gl, G2 und G3 von insgesamt n Gruppen. Die Gruppe Gl werde beispielsweise zum Zeitpunkt to über die Steuerleitung e abgetastet, dann folgt der Einsatz der Rückstellimpulse für die erste
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dass tab = tFe- (tl + t2)'Um zu ermöglichen, dass sich die Rückstellung der der nachfolgenden Grup- pe G2 zugehörigen Speicherelemente unmittelbar anschliessen kann, muss diese Gruppe bereits zum Zeitpunkt tx = tpg- (t + t) = tab abgetastet werden, d. h.
die Folgezeit für die Abtastung der einzelnen Gruppen von Signalleitungen ist gleich der Zeit tab, die für die Rückstellung der Speicherelemente jeder Gruppe zur Verfügung steht. Die Zahl der notwendigen Gruppen ergibt sich dabei aus dem Verhältnis der Impulsfolgezeit tFa für die Rückstellimpulse und der Gruppenrückstellzeit ta.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Erfassung von auf mehreren Signalleitungen in wahlloser Folge, jedoch mit einem bestimmten zeitlichen Mindestabstand einlaufenden Signalimpulsen, insbesondere von Zählimpulsen von Fernsprechanlagen, durch periodisches Abtasten der Signalleitungen in einer zeitlichen Folge, die kürzer ist als die Dauer des kürzesten prellfreien Signalimpulses, und Speicherung der bei der Abtastung der Signalleitungen anfallenden Steuerimpulse in leitungsindividuellen, bistabilen Speicherelementen, die durch gesonderte Rückstellimpulse mit einer zeitlichen Folge, die grösser als der längste unverzerrte Signalimpuls ist, zurückgestellt werden,
wobei die mit der Rückstellung der Speicherelemente ausgelösten Steuerimpulse einer zentralenAufzeichnungseinrichtung direkt oder indirekt über Zwischenspeicher zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Signalleitungen (z. B. Sn) nur bei Koinzidenz eines Abtastimpulses mit einem Signalimpuls in die Speicherlage ("l") und nur bei Koinzidenz eines Rückstellimpulses mit einer Signalimpulspause in die Ausgangslage ("0") schaltbare bistabile Speicherelemente individuell zugeordnet sind und für jedes leitungsindividuelle Speicherelement die Phasenverschiebung zwischen einem jeden Rückstellimpuls und dem jeweils zeitlich am nächsten liegenden
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am Anfang oder am Ende eines Signalimpulses'ist.