DE1220891B - Codeumsetzer mit UND-Schaltungen - Google Patents
Codeumsetzer mit UND-SchaltungenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
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)
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
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