DE1926502C - Codeumsetzer mit Selbstuberwachung - Google Patents

Description

gangssignal jeweils zugeführt wird. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der am Codehilfsumsetzer angeschlossene Paritätsprüfer für das ihm zugeführte Ausgangssignal des ₄ Codehilfsumsetzers das noch erforderliche Paritätsbit für dessen Paritätsstelle liefert, daß der am Ausgang des erstgenannten Codeumsetzers angeschlossene Paritätsprüfer auch an den Ausgang des anderen Paritätsprüfers angeschlossen ist und die Parität des durch das gelieferte Paritätsbit ergänzten digitalen Ausgangssignals des erstgenannten Codeumsetzers prüft und bei falscher Parität ein Alarmsignal liefert.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Beim erfindungsgemäßen Codeumsetzer sind nur Einrichtungen zur eigentlichen Codeumsetzung und damit für die eine Funktion und Einrichtungen zur Paritätsprüfung erforderlich, die Einrichtungen für die einzige andere Funktion sind. Ein Vergleicher ist nicht erforderlich. Paritätsprüfer sind bereits in vielen «o Varianten bekannt (siehe z. B. deutsche Auslegeschriften 1105 206, 1 225 899, 1 263 360, 1 272 595; USA.-Patentschriften 3122630, 3149307, 3011073, 3150 350; Speiser: »Digitale Rechenanlagen«, 1965, S. 250/251; »Electronics«, Juni 1955, S. 134/ 136). Dazu gehören auch Einrichtungen, die recht einfach aufgebaut sind. Eine derartige Einrichtung liefert bei Zuführung binärer Zeichen als Prüfergebnis eine Ja-Nein-Aussage darüber, ob die z. B. durch Einzelpotentiale verkörperten binären Zeichen gerade oder ungerade Anzahl haben. Diese Ja-Nein-Aussage kann ihrerseits als das noch erforderliche Paritätsbit für die Paritätsstelle ausgenutzt werden. Eine derartige als Paritätsprüfer arbeitende Einrichtung kann auch ohne Änderung ihrer inneren Funktion dazu ausgenutzt werden, die Parität des durch das gelieferte Paritätsbit ergänzten Signals zu prüfen und bei falscher Parität ein Alarmsignal zu liefern. Ein derartiges Alarmsignal ist nichts anderes als ein Paritätsbit, das statt zur Ergänzung des geprüften Signals zur Alarmierung ausgenutzt ist. In jedem Fall wirkt die fragliche Einrichtung als Paritätsprüfer. Sie kann auch als Paritätsbitgenerator bezeichnet werden. Vorteilhafterweise läßt sich der erfindungsgemäße Codeumsetzer auch dazu ausnutzen, jeweils ein zur Umsetzung angeliefertes Eingangssignal zu überprüfen, sofern es selber bereits mit einer Paritätsstelle versehen ist, wie noch im einzelnen erläutert wird. Dies ist auch der Fall, wenn als Umsetzfunktion die 1-Addition durchgeführt wird.

An Hand der F i g. 1 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert.

Die F i g. 2 zeigt ein Beispiel dafür, welcher Aufbau für einen Codeumsetzer vorzusehen ist, wenn als Umsetzfunktion die 1-Addition durchgeführt ist.

Der in Fig. 1 gezeigte Codeumsetzer l/l ist durch den Codehilfsumsetzer U 2 ergänzt, der die gleiche Codeumsetzung wie der Codeumsetzer Ui durchführt. Das digitale Eingangssignal wird von der Einrichtung K geliefert und jeweils beiden Codeumsetzern t/l und 1/2 zugeführt. Das digitale Ausgangssignal des Codehilfsumsetzers t/2 wird dem ersten Paritätsprüfer P1 zugeführt, der das noch erforderliche Paritätsbit für die Paritätsstelle liefert. Das erwähnte digitale Eingangssignal hat also selber noch keine Paritätsstelle. Es ist nun noch der zweite Paritätsprüfer Pl vorgesehen, der gemeinsam an den Ausgang des ersten Codeumsetzers U1 und an den Ausgang des ersten Paritätsprüfers P1 angeschlossen ist. In die hierfür vorgesehenen Verbindungen ist bei der Anordnung gemäß F i g. 1 noch die Einrichtung K und die Einrichtung B eingefügt, von denen die Einrichtung K vorher das Eingangssignal geliefert hat. Es ist ihr nun inzwischen das Ausgangssignal des Codeumsetzers Ul zugeführt worden, was zur Folge hat, daß das vorher erwähnte Eingangssignal nicht mehr ansteht. Über die Einrichtungen K und B werden das Ausgangssignal des Codeumsetzers UX und das vom Paritätsprüfer P1 gelieferte Paritätsbit gemeinsam dem Paritätsprüfer P 2 zugeliefert. In die von der Einrichtung K , abgehenden Leitungen sind Schaltstellen s 1, s2 und s3 eingefügt, mit deren Hilfe in der vorbeschriebenen Weise die Weitergabe von Signalen steuerbar ist. Dem Paritätsprüfer P 2 wird offensichtlich bei richtiger Arbeitsweise- des Codeumsetzers Ul und der anderen beteiligten Einrichtungen ein Signal mit richtiger Parität geliefert. Ist dessen Parität dagegen falsch, so muß ein Fehler vorliegen. In diesem Falle liefert der Paritätsprüfer P 2 ein Alarmsignal. Das Ergebnis der Codeumsetzung ist in der Einrichtung K für seine weitere Ausnutzung bereitgestellt.

Der Codeumsetzer arbeitet sehr sicher, da im Zuge der Selbstüberwachung eine zweifache Codeumsetzung und eine zweifache Paritätsprüfung ausgenutzt werden, wobei weitgehend eine gegenseitige Selbstkontrolle dieser Funktionen stattfindet.

Die Einrichtungen K und B dienen hier noch zur Aufnahme von zur Umsetzung angelieferten Eingangssignalen. Sind diese Eingangssignale selbst bereits mit einer Paritätsstelle versehen, so wird das zugeordnete Paritätsbit der Einrichtung B zugeführt. Es kann dann der zweite Paritätsprüfer P 2 bereits vor einer Codeumsetzung dazu mitausgenutzt werden, das zur Umsetzung angelieferte Eingangssignal zu überprüfen. Hierfür wird dieses gemeinsam mit seinem Paritätsbit von den Einrichtungen K und B dem Paritätsprüfer P 2 über die dorthin führenden Leitungen zugeführt. Falls ein erkennbarer Fehler auftritt, so liefert der Paritätsprüfer P 2 ein Alarmsignal. Hierbei wird zugleich die Funktionsfähigkeit des Paritätsprüfers P 2 mitüberwacht.

Es sei noch bemerkt, daß bei den Leitungen, die die in F i g. 1 gezeigten Einrichtungen verbinden, Hinweise angeschrieben sind, die angeben, wieviel Bits jeweils über diese Leitungen zu übertragen sind. So bedeutet die Angabe »1«, daß über die betreffenden Leitungen ein Bit zu übertragen ist, das jeweils ein Paritätsbit darstellt. Die Angabe »n« bedeutet, daß η Bits zu übertragen sind, die zu einem Eingangssignal oder zu einem Ausgangssignal gehören.

Wie bereits erwähnt, kann unter anderem als Umsetzfunktion auch die 1-Addition durchgeführt werden. Ein Eingangssignal tritt dann jeweils in Form einer Binärzahl auf, deren Wert durch die 1-Addition, sofern es sich um die Addition einer positiven 1 handelt, um 1 erhöht wird oder, falls es sich um eine negative 1 handelt, um 1 erniedrigt wird. Wird dem Codeumsetzer im Zuge aufeinanderfolgender Codeumsetzungen dann das jeweilige Ausgangssignal als Eingangssignal wieder zugeführt, so arbeitet er als Zählschaltung. Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung kann in dieser Weise arbeiten, da hierfür alle erforderlichen Einrichtungen vorgesehen sind. Sie stellt dann eine sich selbst überwachende Zählschaltung dar, die dementsprechend eine besonders sichere Ar-

beitsweise hat. Es kann dabei jeweils von einem zur Umsetzung angelieferten Eingangssignal ausgegangen werden, das von einer nicht dargestellten Einrichtung angeliefert wird. Dies ist in der F i g. 1 auch durch zur Anordnung hinführende zusätzliche Leitungen E angedeutet. Eine derartige Zählschaltung kann z. B. auch in einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage benutzt werden, die ein Programmleitwerk aufweist, von der Befehle geliefert werden, bei denen zumindestens ein Teil wie eine binäre Zahl zu behandeln ist, die im Zuge aufeinanderfolgender Programmschritte jeweils um den Wert 1 zu erhöhen oder zu erniedrigen ist.

In der Fi g. 2 ist ein Beispiel dafür gezeigt, wie ein jeweils die 1 -Addition durchführender Codeumsetzer aufgebaut werden kann. Von einem derartigen 1-Addierer, der den Wert einer Binärzahl jeweils um 1 erhöht, ist in der F ig. 2 nur eine Additionsstufe gezeigt. Die vorhergehenden und die anschließenden Additionsstufen sind in der gleichen Weise aufgebaut. Ihr Vorhandensein ist lediglich durch Punkte angedeutet. Die wesentlichen Bestandteile dieser Additionsstufe sind an den Teil Kx der Einrichtung K angeschlossen. Der Teil Kx ist hier eine bistabile Kippstufe, die als Zwischenspeicher für eine einem Bit entsprechende Stelle eines Signals dient. Sie speichert jeweils dementsprechend das zugeordnete Eingangssignalbit. Von der rechts benachbarten nicht dargestellten Additionsstufe wird das Ubertragsbit der vorhergehenden Additionsstufe geliefert. An die ebenfalls nicht dargestellte linke benachbarte Additionsstufe wird das Übertragsbit für die nächste Additionsstufe von der im einzelnen in F i g. 2 gezeigten Additionsstufe geliefert. Die gezeigte Additionsstufe weist nun zunächst die beiden UND-Glieder l/l und 1/2 mit je zwei Eingängen auf, deren Ausgänge individuell an die beiden Eingänge des NOR-Gliedes N angeschlossen siad. Das dieser Stufe zugeordnete Eingangssignalbit R svird einem Eingang des ersten UND-Gliedes l/l und in negierter Form als Eingangssignalbit 7? einem Eingang des zweiten UND-Gliedes 1/2 zugeführt. Das Übertragsbit UEK der vorhergehenden Additionsstufe wird dem anderen Eingang des ersten UND-Gliedes l/l und negiert dem anderen Eingang des zweiten UND-Gliedes 1/2 zugeführt. Es wird selber bereits in negierter Form angeliefert. Mit Hilfe des Negators G 3 wird seine nicht negierte Form gewonnen. Vom Ausgang des NOR-Gliedes N wird das Summenbit S geliefert. Wie es der Kippstufe Kx zugeführt wird, wird noch erläutert. An die beiden Eingänge des ersten UND-Gliedes l/l sind noch die beiden Eingänge des NAND-Gliedes G 2 angeschlossen, dessen Ausgang das Übertragsbit UEG in negierter Form für die nächste Additionsstufe liefert.

Um die Verknüpfungsfunktion der erwähnten Verknüpfungsglieder deutlich zu machen, sind noch an verschiedenen Stellen der Anordnung Vierergruppen der Zeichen 0 und L angeschrieben, die auf die verschiedenen Betriebsfälle hinweisen. Zur Verknüpfung angeliefert werden jeweils ein Eingangssignalbit/?, ein negiertes Eingangssignalbit H und ein negiertes Übertragsbit TJEK. Auf die Additionsstufe wirken demgemäß .z. B. gleichzeitig die Bits R — 0, Tl — L und TJEK = L. Beim darauffolgenden Funktionsbeispiel wirken die Bits R=L, 7? = 0 und TJEK = L usw. Insgesamt sind in dieser Weise vier Funktionsbeispiele durch die erwähnten Vierergruppen von Zeichen aus 0 und L angegeben, die den vier

ίο überhaupt möglichen verschiedenen Betriebsfällen entsprechen. An verschiedenen interessierenden Stellen sind andere Vierergruppen solcher Zeichen angegeben, die die Auswirkung der zugeführten Bits angeben. Von besonderer Bedeutung ist die Vierergruppe OLLO am Ausgang des NOR-Gliedes N, aus der sich ergibt, daß dort tatsächlich jeweils das Summenbit S geliefert wird, daß also dort ein mit 0 zu bezeichnendes Bit nur auftritt, wenn das Eingangssignalbit R und das Übertragsbit UEK gleichzeitig mit L oder gleichzeitig mit 0 zu bezeichnen sind. Von besonderem Interesse ist ferner noch die Vierergruppe LLLO für negierte Übertragsbits UEG, die am Ausgang des NAND-Gliedes G 2 angeschrieben ist und aus der sich ergibt, daß das einem L entsprechende Übertragsbit UEG nur dann entstehen kann, wenn sowohl das Eingangssignalbit R als auch das von der vorhergehenden Stufe ^ugeführte Übertragsbit UEK mit L zu bezeichnen sind. Dementsprechend steht für diesen Fall am Ausgang des NAND-GHedes G 2 eine 0, da hier das Ubertragsbit UEG in negierter Form geliefert wird. Die in F i g. 2 gezeigte Additionsstufe arbeitet also in der vorgeschriebenen Weise.

Vom Ausgang des NOR-Gliedes N gelieferte SummenbitsS werden über das kombinierte Verknüpfungsglied G1 der Kippschaltung Kx zu dessen Einstellung weitergegeben, wobei jeweils noch der Negator G 4 mitwirkt. Das kombinierte Verknüpfungsglied Gl besteht aus zwei UND-Gliedern und einem NOR-Glied. Diese Verknüpfungsglieder sind in der gleichen Weise miteinander verbunden wie die Verknüpfungsglieder l/l, 1/2 und N. Die Weitergabe des Summenbits S wird noch durch ein Freigabesignal beeinflußt, das über den Eingang 12 dem Verknüpfungsglied G1 gegebenenfalls zuzuführen ist. Man erkennt, daß hierbei aus dem Summenbit 5 ein negiertes Summenbit 5 zustande kommt, worauf auch die beim Hinweiszeichen 5 angeschriebene Vierergruppe LOOL aus den Zeichen 0 und L hinweist. Über das kombinierte Verknüpfungsglied G1 kann auch das dieser Stufe zugeordnete Eingangssignalbit eines zur Umsetzung angelieferten Eingangssignals zugeführt werden, wozu der Eingang V dieses Verknüpfungsgliedes vorgesehen ist. Über den Eingang /3 ist hier- bei zusätzlich ein mitwirkendes Freigabesignal zuzuführen. Um die Arbeitsweise der Kippschaltung Kx zu sichern, ist noch dort der Takteingang 11 vorgesehen, dem ein Taktsignal zuzuführen ist, wenn die Kippschaltung das anstehende Signal übernehmen soll, z. B. das Summensignal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Dazu gehören ζ. B. Zuordner, die aus der Ruf-Patentansprüche: nummer eines Fernsprechteilnehmers eine seine Anschlußlage in der Vermittlung angebende Lagenum-

1. Codeumsetzer mit Selbstüberwachung, an mer abzuleiten haben. Ferner gehören dazu Codierden ein Paritätsprüfer angeschlossen ist und 5 einrichtungen, die Eingangssignale nach dem Code 1 der durch einen Codfihilfsumsetzer für gleiche von η in Ausgangssignale mit einem anderen Code Codeumsetzung ergänzt ist, an den ein wejterjer umzusetzen haben. Auch Einrichtungen, die ein Ein-Paritätsprüfer angeschlossen ist und dem wie dem gangssignal in Form einer Binärzahl in ein Auserstgenannten Codeumsetzer das digitale Ein- gangssignal in Form einer um einen bestimmten Wert gangssignal jeweils zugeführt wird, dadurch io erhöhten Binärzahl umzusetzen haben, sind hier von gekennzeichnet, daß der am Codehilfs- Interesse. Von besonders großer praktischer Bedeuumsetzer(i/2) angeschlossene Paritätsprüfer (P 1) tung sind solche Einrichtungen, die eine 1-Addition für das ihm zugeführte Ausgangssignal des Code- durchführen. Bekanntlich werden Einrichtungen, die hilfsumsetzers (U 2) das noch erfotdjStüche Pan- in dieser Weise aus digitalen Eingangssignalen antätsbit für dessen Paritätsstelle liefert, daß der Um 15 dere digitale Ausgangssignale herstellen, Code-Ausgang des erstgenannten Codeumsetzers (i/l) umsetzer genannt (s. DIN 19 226).
angeschlossene Paritätsprüfer (P 2) auch an den Es sind nun auch bereits Einrichtungen dieser Art Ausgang des anderen Paritätsprüfers (P 1) ange- bekannt, bei denen außer der Umsetzfunktion zuschlossen ist und die Parität des durch das ge- gleich auch eine Selbstüberwachung dieser Funktion lieferte Paritätsbit ergänzten digitalen Ausgangs- ao vorgesehen ist (siehe z. B. deutsche Patentschrift signals des erstgenannten Codeumsetzers (i/l) 1061834). Demgemäß werden Eingangssignale in prüft und bei falscher Parität ein Alarmsignal unterschiedlicher Weise umgesetzt, und es wird daliefert. nach ein Vergleich der Umsetzergebnisse nach be-

2. Codeumsetzer nach Anspruch 1, dadurch stimmten Regeln vorgenommen. Hierzu.sind mehgekennzeichnet, daß als Umsetzfunktion die as rere Einrichtungen erforderlich, die sich alle vonein-1 -Addition durchgeführt wird. ander unterscheiden, nämlich eine Einrichtung für

3. Codeumsetzer nach Anspruch 2, dadurch eine Umsetzung gemäß der einen Art, eine Einrichgekennzeichnet, daß ihm als Zählschaltung im tung für eine Umsetzung gemäß der anderen Art und Zuge aufeinanderfolgender Codeumsetzungen das eine Einrichtung für den Vergleich.

jeweilige Ausgangssignal als Eingangssignal 30 Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie bei dem

wieder zugeführt wird. Codeumsetzer die Selbstüberwachung in anderer

4. Codeumsetzer nach Anspruch 2 oder 3, da- Weise vorgenommen werden kann, wobei einerseits durch gekennzeichnet, daß zur 1-Addition jeweils die Verschiedenheit der benötigten Einrichtungen ein 1-Addierer benutzt wird, bei dem eine Addi- verringert wird und wobei auch vermieden wird, daß tionsstufe jeweils in folgender Weise aufgebaut 35 ein Vergleicher benötigt wird, der insbesondere beim ist und betrieben wird: Es sind zwei UND-GHe- Auftreten von umfangreichen Signalen ebenfalls recht der (Ui, UZ) mit je zwei Eingängen vorgesehen, umfangreich wird, da er jeweils doppelt soviel Einderen Ausgänge individuell an die beiden Ein- gänge haben muß, als ein einzelnes Signal für sich gänge eines NOR-Gliedes (N) angeschlossen Zeichenelemente aufweist. Der erfindungsgemäße sind; das zugeordnete Eingangssignalbit (R) wird 40 Codeumsetzer mit Selbstüberwachung arbeitet in einem Eingang des ersten UND-Gliedes (t/1) und völlig anderer Weise wie vergleichbare bekannte Einnegiert einem Eingang des zweiten UND-Gliedes richtungen.

(i/2) zugeführt; das Übertragsbit (UEK) der vor- Es ist zwar bereits auch eine Schaltungsanordnung hergehenden Additionsstufe wird dem anderen zur Auswahl des wahrscheinlich richtigen Infor-Eingang des ersten UND-Gliedes (U 1) und ne- 45 mationswortes bei einer Schaltungsanordnung zur giert dem anderen Eingang des zweiten UND- Fehlererkennung in duplizierten Netzwerken zur bes-Gliedes (t/2) zugeführt; vom Ausgang des NOR- seren Verarbeitung der gleichen -Information beGliedes (W) wird das Summenbit (S) geliefert; kannt, bei denen ein fehlerhaftes Netzwerk durch an die beiden Eingänge des ersten UND-Gliedes bitweisen Vergleich der Ausgangsinformationen bei- (Ul) sind noch die beiden Eingänge eines NAND- 50 der Netzwerke und durch Paritätsprüfung der AusGliedes (G 2) angeschlossen, dessen Ausgang das gangsinformätion jedes Netzwerks ermittelt wird negierte Übertragsbit (UEG) für die nächste (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 292 892). Diese Schal-Additionsstufe liefert. tungsanordnung ist zu benutzen, wenn beide Ergeb-

5. Codeumsetzer nach einem der vorhergehen- nisse der Paritätsprüfung stimmen, aber der bitweise den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der 55 Vergleich einen Unterschied der beiden Informationsam erstgenannten Codeumsetzer (U I) ange- worte anzeigt. Für die hierzu benötigte Vergleichsschlossene Paritätsprüfer (P 2) dazu mitausgenutzt schaltung werden unter anderem zwei UND-Schalist, jeweils ein zur Umsetzung angeliefertes Ein- tungen und zwei bistabile Kippschaltungen benötigt, gangssignal zu überprüfen, das selber bereits mit Da bei der Erfindung kein Vergleicher benötigt einer Paritätsstelle versehen ist. 60 wird, wird bei ihr dieser Aufwand Vermieden. Sie

enthält aber wie diese bekannte Schaltungsanordnung ____^_ zwei Codeumsetzer und zwei Paritätsprüfer

Die Erfindug betrifft also einen Codeumsetzer mit Selbstüberwachung, an den ein Paritätsprüfer angeln der Fernmeldetechnik werden für verschiedene 65 schlossen ist und der durch einen Codehilfsumsetzer Zwecke Einrichtungen verwendet, denen digitale Ein- für gleiche Codeumsetzung ergänzt ist, an den ein gangssignale zugeführt werden und die daraufhin weiterer Paritätsprüfer angeschlossen ist und dem wie andere digitale Ausgangssignale zu liefern haben. dem erstgenannten Codeumsetzer das digitale Ein-