DE1220891B - Codeumsetzer mit UND-Schaltungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al-36/20

Nummer: 1220891

Aktenzeichen: O 9722 VIII a/21 al

Anmeldetag: 11. Oktober 1963

Auslegetag: 14. Juli 1966

Die Erfindung betrifft einen Codeumsetzer für Zeichengruppen, die aus gleichzeitig auftretenden binären Elementarzeichen in Gestalt zu übertragender elektrischer Signale bestehen. Im allgemeinen Fall weisen beide über einen solchen Parallelumsetzer in Wechselwirkung stehende Übertragungssysteme eine Anzahl von in gleichzeitiger Kombination betriebene Signalkanäle auf, kurz Parallelkanäle genannt. Die Erfindung zieht insbesondere auch jenen Sonderfall in Betracht, in welchem nur eines der beiden Systeme über eine Mehrzahl von Parallelkanälen mit dem Codeumsetzer in Verbindung steht, während das andere System hieran über eine Mehrzahl von in exklusiver Auswahl betriebenen Kanälen angeschlossen ist. Demgemäß wird im erstgenannten System z. B. ein Kombinationscode — (m-aus-n)-Code — und im zweiten System ein exklusiver Auswahlcode — (l-aus-n)-Code — verwendet, z. B. also der Dezimalcode. In solchem Fall wird üblicherweise beim Übergang einer Information vom Exklusivcode zum Kombinationscode von Verschlüsselung, beim umgekehrten Übergang von Entschlüsselung gesprochen.

Aus der großen Zahl bekannter Codierschaltungen sind im vorliegenden Zusammenhang jene von Bedeutung, die für jede umzusetzende Kombination von Elementarzeichen, hier also von Binärzeichen, eine an die betreffenden Kanäle des sendenden Systems angeschlossene UND-Schaltung aufweisen. Deren Ausgang beaufschlagt wiederum über eine Gruppe von Entkopplungsdioden die zugeordnete Kombination von Kanälen — bzw. im Falle eines (1-aus-n)-Systems den zugehörigen Einzelkanal — des empfangenden Systems. Wenn ein solcher Codierer mit Signalumsetzung in beiden Richtungen betrieben werden soll, im Sonderfall ζ. B. als Verschlüßler und Entschlüßler, so sind üblicherweise für jede Zeichenkombination zwei UND-Schaltungen und außerdem zwei Gruppen von Entkopplungsdioden erforderlich, wobei jeweils eine der UND-Schaltungen bzw. eine Gruppe von Entkopplungsdioden einer von beiden Ubertragungsrichtungen zugeordnet ist. Demgemäß nimmt der Schaltungsaufwand für einen in beiden Richtungen übertragenden Codierer gegenüber einer Anordnung für nur eine Übertragungsrichtung etwa den doppelten Umfang an.

Demgegenüber verfolgt die Erfindung die Aufgabe, einen in beiden Übertragungsrichtungen arbeitenden Codierer mit wesentlich vermindertem Schaltungsaufwand zu schaffen. Hierzu wird von einem Code- umsetzer zur Übertragung von einander zugeordneten, unterschiedlich codierten Binärzeichengruppen Codeumsetzer mit UND-Schaltungen

Anmelder:

Olympia Werke A. G., Wilhelmshaven

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Hans Heymann, Wilhelmshaven

zwischen Systemen mindestens teilweise parallel arbeitender Zeichenkanäle ausgegangen, bei dem die Zuordnung der verschiedenen Zeichenkombinationen durch UND-Schaltungen erfolgt, deren Eingänge entsprechend den einzelnen Binärzeichen normal oder negiert wirken und unmittelbar bzw. über Inverter an die einzelnen Zeichenkanäle angeschlossen sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß für jede benutzte Zeichenkombination in jedem der miteinander verbundenen Systeme eine UND-Schaltung vorgesehen ist, deren Ausgang mit demjenigen der jeweils zugeordneten UND-Schaltung des Gegensystems verbunden ist und in an sich bekannter Weise eine zugeführte Signalspannung auf die zugehörigen Eingänge zurückwirken läßt, während die Eingänge gegen zugeführte Signalspannungen untereinander entkoppelt sind.

Auf diese Weise wird je Zeichenkombination in jedem der beiden Systeme nur eine UND-Schaltung benötigt, die an ihrem Ausgang beim Empfangsbetrieb zunächst die Entschlüsselung der ankommenden Zeichenkombination auf eine einzige, zum Ausgangssystem führende Leitung vornimmt und beim Sendebetrieb für die notwendige Entkopplung der beaufschlagten Zeichenkanäle des Ausgangssystems sorgt. Insgesamt verringert sich dadurch der Aufwand für die signalbestimmenden Schaltungselemente gegenüber den genannten üblichen Anordnungen auf etwa die Hälfte.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Hierin zeigt

609 589/292

F i g. 1 die Grandschaltung eines in beiden Ubertragungsrichtungen zwischen einem Sechskanalsystem und einem Dreikanalsystem arbeitenden Codeumsetzers, während

F i g. 2 eine besondere Ausführungsform des Codeumsetzers nach F i g. 1 wiedergibt.

Der Codeumsetzer nach F i g. 1 ist zur Übertragung von gleichzeitig auftretenden Binärzeichenkombinationen zwischen einem sechskanaligen System 1 und einem dreikanaligen System 2 bestimmt. Jeder Zeichenkanal weist neben einem Normalanschluß über die Leitungen 3 bzw. 4 einen negierten Anschluß über die Inverter 5 bzw. 6 und die zugehörigen Leitungen? bzw. 8 auf. Jeder möglicherweise auftretenden Bitkombination in beiden Systemen ist eine der in üblicher Weise aus Dioden aufgebauten UND-Schaltungen 9 α bis 9 c bzw. 10 a bis 10 c zugeordnet, deren Eingänge je nach dem Wert des betreffenden Bits an die Leitungen 3 oder 7 bzw. 4 oder 8 angeschlossen sind. Die jeweils gleichbedeutenden Bitkombinationen in beiden Systemen zugeordneten UND-Schaltungen sind über ihre Ausgänge paarweise an je einen der gemeinsamen Arbeitswiderständella bis lic angeschlossen und darüber mit dem Minuspol einer Stromquelle verbunden.

Dabei ist vorausgesetzt, daß ein positives Potential auf einer der Signalleitungen 3 bzw. 4 dem Ruhezustand und damit z. B. der Binärziffer 0 und ein negatives Potential auf diesen Leitungen dem Arbeitszustand und der Binärziffer L entspricht. Gleiches gilt für die Ausgänge der Inverter 5 bzw. 6, jedoch mit umgekehrter Zuordnung zu den auf den Leitungen 3 bzw. 4 auftretenden Signalen. Im übrigen sind in Fig. 1 beispielsweise lediglich drei UND-Schaltungen je System angedeutet, während tatsächlich im Rahmen der beiderseits größtmöglichen Anzahl von Bitkombinationen eine beliebige Anzahl von UND-Schaltungen angeschlossen werden kann.

Wenn auf den Leitungen 3 des Systems 1 z. B. eine der UND-Schaltung 9 a entsprechende Bitkombination auftritt, so werden die an die betreffenden Leitungen unmittelbar angeschlossenen Dioden durch ein negatives Potential an ihren Anoden gegenüber dem Minuspol der Stromquelle negativ vorgespannt und somit gesperrt. Gleiches trifft für die an eine der Leitungen 7 angeschlossenen Dioden zu, da letztere bei positivem Potential auf den zugehörigen Leitungen 3 infolge der Inverter 5 ebenfalls negatives Potential führen. Nun fließt von den zugeordneten Leitungen 4 des Systems 2 über die geöffneten Dioden der UND-Schaltung 10 a ein Signalstrom über den zugehörigen Arbeitswiderstand zum Minuspol der Stromquelle, womit die Signalgabe an das empfangende System 2 durchgeführt ist.

Es ist zu bemerken, daß im Ruhezustand beider Systeme über die unmittelbar an die Leitungen 3 bzw. 4 angeschlossenen Dioden je System ein Ruhestrom fließt, der zusammen mit dem jeweils von der Gegenseite hinzutretenden Strom im betreffenden Arbeitswiderstand 11a bis lic einen Spannungsabfall hervorruft, welcher im wesentlichen der Differenz zwischen dem positiven Ruhepotential und dem negativen Klemmenpotential entspricht. Die Signalgabe auf einer abgehenden Leitung ist demzufolge gleichbedeutend mit einer Änderung des Ruhestroms in den Arbeitsstrom in einem Verhältnis von etwa 1:2. Eine solche Signalgabe ist einer Veränderung vom Ruhestrom Null zu einem endlichen Wert des Arbeitsstroms grundsätzlich gleichwertig.

Außerdem kann die Erkennung der beiden Stromwerte durch Verwendung geeigneter Diskrirninatofen mit gekrümmter Strom-Sparmungs-Kennlinie erleichtert werden.

Das Wesentliche der Wirkungsweise dieser Schaltung besteht in der doppelten Verwendung einer

ίο jeden UND-Schaltung zur Selektion einer über das eine System empfangenden Bitkombination einerseits und zur Entkopplung der sendeseitigen Ausgangsleitungen im zweiten System andererseits. Infolge des gleichartigen Aufbaues der UND-Schaltungen in beiden Systemen bedingt sodann ein Wechsel der Übertragungseinrichtung keine weiteren Schaltmaßnahmen.

Die Ausführung eines Codeumsetzers nach F i g. 2 zeichnet sich gegenüber der Grundschaltung durch eine Verminderung der für die UND-Schaltungen benötigten Stromventile, hier beispielsweise Dioden, bei sonst gleicher Wirkungsweise aus.

Die UND-Schaltung 12 ist mit ihren Eingängen in bestimmter Weise unmittelbar an die Leitungen 3 a bis 3/ bzw. an die negierten Leitungen 7 a bis 7/ angeschlossen. Dieser Aufbau entspricht bei der genannten UND-Schaltung in der Reihenfolge der Leitungen von 3 a bis 3/ der Bitkombination LOOLLO, die in eine gleichbedeutende Bitkombination im System 2 umgesetzt werden soll. Letzteres gleicht in seinem Aufbau vollständig der durch einen gebrochenen Linienzug umrandeten Anordnung in F i g. 1 und ist hier nur blockartig angedeutet.

Beim Eintreffen der entsprechenden Bitkombination im System 1 werden in der vorher beschriebenen Weise sämtliche Dioden 12a bis 12/ der UND-Schaltung 12 durch negatives Potential an ihren Anoden gesperrt. Damit sinkt wiederum das Potential im Punkt 14 am Arbeitswiderstand 13 auf das Potential des Minuspoles, wodurch ebenfalls in gleicher Weise die Signalgabe im System 2 ausgelöst wird. Beim Auftreten der Bitkombination LOOLLL im System 1, entsprechend der UND-Schaltung 9 b in F i g. 1, werden von der UND-Schaltung 12 nur die Dioden 12 a bis 12 e gesperrt, während Diode 12/ leitend bleibt und den Stromanteil vom System 2 über Arbeitswiderstand 13 auf den Ruhewert hält. Gleichzeitig wird eine zusätzlich angeordnete Entkopplungsdiode 15 durch einen Spannungsabfall entgegen ihrer Durchflußrichtung gesperrt, so daß Diode 12/ von den Dioden 12 a bis 12 e hochohmig abgetrennt ist.

Die der Teilbitkombination LOOLL entsprechende Diodengruppe 12 a bis 12 e ist über eine weitere Entkopplungsdiode 17 an den Schaltungspunkt 18 angeschlossen, dessen Potential außerdem über Diode 19 im Sinne einer UND-Schaltung von der Leitung 3/ bestimmt wird. Beim Auftreten der Bitkombination LOOLLL, die sich von der zuerst erwähnten nur in

So der letzten Binärstelle unterscheidet, wird also nur das Potential in Punkt 18, nicht aber dasjenige in Punkt 14 beeinflußt. Dadurch erfolgt die Umsetzung dieser Bitkombination in die entsprechenden Signale des Systems 2 in unveränderter Weise, jedoch unter Ausnutzung der Diodengruppe 12 a bis 12 e für beide Bitkombinationen.

Diese Mehrfachausnutzung' von Diodengruppen kann gemäß F i g. 2 auch durch weitere Unterteilun-

gen der ersten UND-Schaltung 12 in solche Teilbitkombinationen zur Anwendung kommen, die mehreren Gesamtzeichen gemeinsam sind.

So sind z.B. die Dioden 12a bis 12d im Sinne einer Teilbitkombination an die Leitungen des Systems 1 angeschlossen, die eine gleichzeitige Ausnutzung für die Teilbitkombination LOOL gestattet. Die genannten Dioden sind deshalb über eine weitere Entkopplungsdiode 16 von den übrigen Dioden der UND-Schaltung 12 abgetrennt und über eine Diode 20 mit zwei weiteren Dioden 21, 22, die von den Leitungen Te und 3/ beaufschlagt werden, zu einer Diodenkombination vereinigt, welche einem dritten Binärzeichen LOOLOL entspricht. Die Steuerung des Potentials im Schaltungspunkt 23 und die anschließende Signalgabe im System 2 unterscheidet sich wiederum nicht von der Schaltung nach Fig. 1.

Im dargestellten Beispiel entspricht die Einsparung an Dioden trotz der willkürlichen Beschränkung auf drei Binärzeichen bei sechs Bitkanälen bereits einem ao Verhältnis 18:13, d. h. einer Einsparung von fast 30%. Durch konsequente Anwendung des gezeigten Schaltungsprinzips auf die Gesamtheit der praktisch verwendeten Bitkombinationen läßt sich demnach, vor allem bei größerer Stellenzahl, eine bedeutende Verminderung des Aufwands an signalbestimmenden Stromventilen verwirklichen.

Gleiches trifft für den Fall zu, daß eine Verschlüsselung bzw. Entschlüsselung vorgenommen werden soll, d. h. eine Umsetzung zwischen einem mehrkanaligen Kombinationssystem nach Art des Systems 1 in den behandelten Beispielen und einem mit Exklusivcode, etwa dem Dezimalcode arbeitenden System. Hierbei entfällt der Schaltungsteil 2 in F i g. 1 bzw. 2, und die Schaltungspunkte 14, 18 sowie 23, deren Anzahl beliebig vergrößerbar ist, bilden unmittelbar die Anschlüsse für die Zeichenkanäle des Exklusivsystems, und zwar wie vorstehend für beide Übertragungsrichtungen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Codeumsetzer zur Übertragung von einander zugeordneten, unterschiedlich codierten Binärzeichengruppen zwischen Systemen mindestens teilweise parallel arbeitender Zeichenkanäle, bei dem die Zuordnung der verschiedenen Zeichenkombinationen durch UND-Schaltungen erfolgt, deren Eingänge entsprechend den einzelnen Binärzeichen normal oder negiert wirken und unmittelbar bzw. über Inverter an die einzelnen Zeichenkanäle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jede benutzte Zeichenkombination in jedem der miteinander verbundenen Systeme (1, 2) eine UND-Schaltung (9 a... 9 c, 10(2...1Oc) vorgesehen ist, deren Ausgang mit demjenigen der jeweils zugeordneten UND-Schaltung des Gegensystems verbunden ist und in an sich bekannter Weise eine zugeführte Signalspannung auf die zugehörigen Eingänge zurückwirken läßt, während die Eingänge gegen zugeführte Signalspannungen untereinander entkoppelt sind (F i g. 1).

2. Codeumsetzer nach Anspruch 1, dessen UND-Schaltungen aus sternartig zusammengeschalteten Stromventilen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der UND-Schaltungen (12) eine mehreren Zeichenkombinationen gemeinsame sternförmige Teilschaltung von Stromventilen (12a ... lld) aufweist, deren Ausgang über je ein weiteres Stromventil (15,16, 17, 20) an einen oder mehrere der gemeinsamen Zeichenteilkombination entsprechende Eingänge weiterer UND-Schaltungen angeschlossen ist (F ig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 589/292 7. 66

Bundesdruckerei Berlin