DE2744086A1 - Datenuebertragungssystem - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/30—Systems using multi-frequency codes wherein each code element is represented by a combination of frequencies
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- Telephonic Communication Services (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Datenübertragungssystem
und insbesondere auf eine aus integrierten Schaltungen aufgebaute digitale Codiereinrichtung, die auf Eingangsdaten hin Z/veiton-Mehrfachfrequenz-Ausgangssignale
mit Telefon-Standardfrequenzen erzeugt.
Die das öffentliche US-amerikanische Telefonnetz unterhaltenden Gesellschaften
haben ein System der Tonfrequenz-Datenübertragung entwickelt, das gewöhnlich als "Touch Tone"-System (System mit Tastenwahl)
bezeichnet wird. Das System liefert ein Ausgangssignal, das einen von 16 Informationszuständen mit einem Doppel ton-Mehrfachfrequenz-Signal
anzeigt, wobei ein Signal von vier Signalen mit niederer Frequenz mit einem Signal von vier Signalen höherer Frequenz kombiniert wird.
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Beim Nachweis mit einem geeigneten Empfänger kann dieses zwei aus acht Frequenzen enthaltende Signal zur Nachbildung der übertragenen
Daten verwendet werden. Derartige Systeme sind an sich bekannt und wurden unter anderem in der US-PS 3 076 059 und der US-PS 3 128
beschrieben.
Bei diesen bekannten Doppelton-Mehrfachfrequenz-Systemen wird normalerweise ein Tastenfeld mit bis zu 16 Tasten verwendet, die bei
der Entcodung jeweils als eine von vier Zeilen und eine von vier Spalten im Tastenbetrieb dargestellt werden. Jedes den Zeilen und Spalten zugeordnete
Signal führt dazu, dass einer von vier abgestimmten LC-Kreisen die gewünschten zwei der acht Ausgangsfrequenzen erregt.
Derartige Systeme ermöglichen eine brauchbare Datenübertragung, erfordern jedoch teure und komplizierte mechanische und elektrische
Bauteile, sind störanfällig und räumlich viel grosser als das im folgenden beschriebene erfindungsgemässe System. Die bekannten Systeme
sind ausserdem wenig anpassungsfähig und nicht sehr praktisch zu bedienen, obwohl in ihnen eine mechanische Sperre gegen unbefugte Benutzung
bzw. zur Begrenzung eingebaut werden kann.
Das erfindungsgemässe Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystem umfasst ein Datenfeld für Tastinformation, eine digitale Codierschaltung,
die digital ein Zweiton-Mehrfachfrequenz-Ausgangssignal erzeugt, das die Information des Tastenfeldes ausdrückt und eine Übertragungseinheit,
die die Zweiton-Mehrfachfrequenz-Ausgangssignale als Radiosignale über übliche Telefonleitungen oder über ein anderes Medium überträgt.
Die digitale Codiereinrichtung lässt sich als einziges Plättchen (Chip)
herstellen, auf dem P-Kanal-Metalloxyd-Halbleiter-Feldeffekttransistoren
angebracht sind. Dazu gehören ferner eine entcodende Eingangs-
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matrix zur Auswahl unter vier verschiedenen Eingangsdatenformaten,
ein synthetisierender digitaler Generator zur Erzeugung zweier sinusförmiger Ausgangssignale bei von der Eingangsinformation angegebenen
Frequenzen, sowie Anschluss-und Steuerschaltungen zur Steuerung
des Betriebes des Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystems.
Die Anschluss- und Steuerschaltungen umfassen Taktschaltungen, die
den Betriebsablauf des Übertragungssystems steuern und sowohl eine Vorwahl verzögerung, die einer Verzögerung des beim Wählen erzeugten
Tons oder einer senderseitigen Leistungsverzögerung Rechnung trägt, ermöglichen als auch ein Zweisekundensignal erzeugen, das nach jedem
Abschnitt der Eingangsdaten auftritt und ein Abschalten des Systems zwischen Tastenbetätigungen verhindert, dabei aber eine Geräuschsperre
für das Mikrofon im System und den Empfänger ergibt. Durch die dabei stattfindende Abschaltung des Mikrofons wird verhindert, dass
von aussen ankommende tonfrequente Rauschsignale die tonfrequenten Datensignale stören und damit möglicherweise als falsche Datensignale
bewertet werden. Die Taktschaltungen liefern ferner ein von den Normen gefordertes Tonsignal von mindestens 40 Millisekunden, das gebraucht
wird, selbst wenn die Zeit der TastenbeSätigung kürzer ist, und wahlweise
eine Tonzeit von 90 Millisekunden, damit ein langes, unterbrochenes Ausgangssignal nicht als zwei Ausgangssignale empfangen wird.
Die Taktschal tungen ermöglichen ferner eine Wahl zwischen den üblicherweise auftretenden 10 Ausgangssignalen pro Sekunde bei der Telefonübertragung
und einer schnelleren Übertragungsgeschwindigkeit mit 20 Ausgangssignalen pro Sekunde, wie sie von gewissen Enrpfängern
verarbeitet werden kann.
Die Anschluss- und Steuerschaltungen umfassen ferner eine Schaltung
zum automatischen Einsetzen von Zahlen (ANI-Schaltung), die nach
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einer Verzögerung vor dem Wählen und vor der Übertragung der ersten
Eingangsdaten automatisch eine vierstellige oder achtstellige Zahl überträgt. Ein Wartesignal gibt ein Tastenfeld oder eine andere Dateneingabevorrichtung
im Bereitschaftszustand automatisch frei, nachdem eine bestimmte Vorwahlverzögerung vergangen ist, oder nach
einer Operation zum automatischen Einsetzen von Zahlen, falls eine solche auftritt. Eine Operation zum automatischen Einsetzen von Zahlen
wird durch ein auslösendes ANI-Eingangssignal eingeleitet, das wahlweise
von einer Datenverarbeitungseinheit oder einem Senderschalter erzeugt werden kann oder automatisch von irgendeinem Datenausgangssignal
erzeugt werden kann, das angibt, dass Daten an die digitale Codierschaltung beispielsweise durch Tastenbetätigung übermittelt
wurden.
Eine Schaltung für eine binärcodierte Zahl (BCN-Schaltung) gehört zu
den Anschluss- und Steuerschaltungen. Diese Schaltung wird über ein BCN-Wahlsignal in Betrieb genommen, das die entcodende Eingangsmatrix dazu veranlasst, binärcodierte Zahlen in Dateneingabeleitungen
13-16 anzunehmen. Ein Takteingang der Schaltung für die binärcodierte Zahl nimmt Taktsignale auf, um die Übertragung jeder Binärzahl auszulösen.
Ein zwischen den Zeichen bzw. Ziffernstellen auftretender Impuls ermöglicht eine Synchronisation der Datenquelle dadurch, dass
das Ende der Erzeugung eines wahlweise verwendeten 40- oder 90-Millisekundentons
angezeigt wird.
Um die Leistungsaufnahme möglichst gering zu halten, hat die digitale
Codiereinrichtung zwei Eingänge für Stromversorgung. Normalerweise ist ein Eingang für den Bereitschaftszustand in Betrieb, bei dem die
Leistungsaufnahme sehr gering ist, da nur die Eingangsstufen für die Daten hierbei mit Strom versorgt werden. Ausserdem werden hieroei
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der Eingang für das ANI-Auslösesignal und eine kleine Schaltung zur
Betriebsauslösung mit Strom versorgt. Beim Nachweis von den Betrieb auslösenden Eingangsdaten oder auslösenden Eingangsdaten für
die ANI-Stufe liefert die Schaltung zur Betriebsauslösung ein Signal,
das veranlasst, dass dem eingeschalteten Versorgungseingang Strom zugeführt wird, um den vollen Betrieb des Systems zu ermöglichen.
Die Stromaufnahme im Bereitschaftszustand beträgt nur 500 Mikrowatt und das Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystem kann
deshalb mit Strom betrieben werden, der lediglich von den üblichen Telefonleitungen abgenommen wird.
Volles Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der folgenden detaillierten
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystems,
das als Codiervorrichtung für normale Telefone betrieben wird,
Fig. 2 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystems,
das als Codiervorrichtung in einem Sender mit automatischem Einsetzen von Nummern betrieben wird,
Fig. 3 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystems,
das als digitales Datenübertragungssystem betrieben wird,
Fig. 4 ist das Blockschaltbild einer Dateneingangsschaltung, die in
einer digitalen Codierschaltung der in Fig. 1-3 dargestellten Systeme verwendet wird,
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Fig. 5 ist das Blockschaltbild einer Schaltung zur Versorgungssteuerung in einer digitalen Codierschaltung, wie sie in
den in Fig. 1-3 dargestellten Systemen verwendet wird,
Fig. 6 ist das Blockschaltbild von Schaltungen zum Einschalten zum Einschalten und zum Löschen, wie sie in den digitalen
Codierschaltungen der in Fig. 1-3 dargestellten Systeme verwendet werden,
Fig. 7 ist das Blockschaltbild von Taktschaltungen in einer digitalen
Codiervorrichtung, wie sie in den in Fig. 1-3 dargestellten Systemen verwendet werden,
Fig. 8 ist das Blockschaltbild von Steuerschaltungen für die digitale
Codiervorrichtung, die in den in Fig. 1-3 dargestellten Systemen verwendet wird,
Fig. 9 ist das Blockschaltbild von Schaltungen zur automatischen Einsetzung von Nummern, die in einer digitalen Codiervorrichtung
für die in Fig. 1-3 dargestellten Übertragungssysteme verwendet wird,
Fig. 10 ist das Blockschaltbild eines synthetisierenden Frequenzgenerators,
der in einer digitalen Codiervorrichtung für die in Fig. 1-3 dargestellten Übertragungssysteme verwendet
wird,
Fig. 11 dient zur Verdeutlichung des Verfahrens, mit denn ein
Spannungsverlauf mit dem in Fig. 10 dargestellten Frequenzgenerator
aufgebaut werden kann,
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Fig. 12 ist ein Diagramm des zeitlichen Signalablaufs und dient zur
Erläuterung der Betriebsweise des in Fig. 1 dargestellten Zweiton-Mehrfachfrequenz-Codiersystems,
Fig. 13 ist ein Diagramm des zeitlichen Signalverlaufs und dient zur
Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 2 dargestellten senderseitigen Codiereinrichtung, und
Fig. 14 ist ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von Signalen und
dient zur Erläuterung der Betriebsweise des in Fig. 3 dargestellten Übertragungssystems.
Das in Fig. 1 dargestellte Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystem
dient als Codiersystem für ein normales Telefon. Das System umfasst ein Tastenfeld 12, eine digitale Codiervorrichtung 14, einen
Hörer 16 mit einem tonfrequenten Wiedergabeumwandler 18 und einem
tonfrequenten Mikrofonumwandler 20, und ein normales Telefon-Mischnetzwerk 22, das über eine Empfängersperrschaltung 24 mit dem Lautsprecher
18, über eine Sendersperrschaltung 26 mit dem Mikrofon und über eine Ton-Treiberschaltung 28 mit den Ausgängen für die Töne
der hohen Gruppe und der niederen Gruppe der Codiervorrichtung 14 verbunden ist.
Die digitale Codiervorrichtung 14 ist auf einem einzigen Chip aus integrierten
Schaltungen aufgebaut, die von entsprechend zusammengeschalteten P-Kanal-Metalloxyd-Halbleiter-Feldeffekttransistoren besteht
und durch Anschluss an eine Quelle negativer Spannung V mit Strom versorgt wird. Der +V-PoI stellt dabei den gemeinsamen Anschluss
oder Erdungsanschluss dar. Die digitale Codiervorrichtung 14 hat zwei unabhängige Eingänge zur Stromversorgung. Ein Eingang
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-V zur Stromversorgung im Bereitschaftszustand ist über eine Diode
zum Schutz gegen Polaritätsumkehr mit der Anschlussquelle l_2 einer Telefonleitung verbunden und liefert Strom an einen Abschnitt einer
Schaltung zur Entcodung der über die Tasten eingegebenen Eingangssignale. Ferner wird damit eine Schaltung zur Inbetriebnahme mit
Strom versorgt, die eine Ausgangsklemme POWER UP (Inbetriebnahme) und eine Ausgangsklemme für den Wartezustand aufweist, die mit dem
Erdungsanschluss des Tastenfeldes 12 verbunden ist und damit das Tastenfeld zu bestimmten Zeiten für den Betrieb freigibt. Da nur ein
kleiner Teil der Schaltungen der Codiervorrichtung 14 im Bereitschaftszustand
(keine Tonerzeugung) mit Strom versorgt wird, verbraucht die digitale Codiervorrichtung nur etwa 500 Mikrowatt im Bereitschaftszustand
und kann direkt an die Stromversorgungsanschlüsse eines Telefons ohne Beeinträchtigung des Telefonbetriebs angeschlossen werden. Die
Schaltung zur Inbetriebnahme spricht auf die Betätigung einer Taste auf dem Tastenfeld 12 an und ergibt ein POWER UP-Ausgangssignal, das
den Transistorschalter 32 schliesst und Strom an die -V SWITCHED-(-V eingeschaltet) Eingangsklemme abgibt. Dadurch wenden die anderen
Schaltungen der digitalen Codiervorrichtung 1 4 in Betrieb genommen und das Codiersystem 10 arbeitet dann voll. Der Anschluss V+ bzw. der
Erdungsanschluss der digitalen Codiervorrichtung 14 ist an die Klemme
F des Telefons angeschlossen, die über den Gabelschalter 34 mit der Telefonleitung L1 in Verbindung steht. Die Tasten 36 des Tastenfeldes
12 sind in Matrixform angeordnet, wobei die Zeilen 1-4 den Frequenzen H1-H4 der hohen Gruppe und die Spalten 1-3 den Frequenzen L1-L3 der
niederen Gruppe entsprechen. Die Eingänge H1-H4 der hohen Gruppe sind mit den Dateneingangsklemmen 1-4 der digitalen Codiervorrichtung
verbunden, während die Klemmen L1-L3 der niederen Gruppe mit den Dateneingangsklemmen 5-7 der niederen Gruppe verbunden sind. Die
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zusätzlichen Dateneingangsklemmen 8-16 sind bei dieser Betriebsart
nicht angeschlossen. Bei Betätigung einer der Tasten 22 wird eine entsprechende Ausgangsklemme der hohen Gruppe sowie eine Ausgangsklemme
der niederen Gruppe mit der Sammelleitung des Tastenfeldes verbunden. Diese kommt über den Ausgang für den Wartebetrieb in
den "niederen" Zustand, wenn das Tastenfeld 12 für den Betrieb freigegeben
ist, um dadurch zu erreichen, dass vom Tastenfeld stammende wirksame Dateneingangssignale an zwei der Eingangsklemmen 1-7 auftreten.
Eine 1:16/2:8-Eingangsklemme der Codiervorrichtung ist an -V angeschlossen,
damit die vom Tastenfeld kommenden Eingangssignale als normale 2:8-Telefonsignale entcodet werden. Die Eingangsklemmen A,
B,C zur Auswahl der Verzögerung vor dem Wählen sind so geschaltet,
dass sich eine Verzögerung von null Sekunden zwischen der Betätigung der ersten Taste einer Telefonnummer und dem Beginn der Datenübei—
tragung über die Telefonleitungen ergibt. Eine von Null verschiedene Verzögerung kann für automatisches Wählen gewählt werden, um einen
Zeitraum für das Auftreten des Freizeichens zu schaffen. Im vorliegenden Fall ist eine von Null verschiedene Verzögerung nicht notwendig,
da der Benutzer des Telefons normalerweise auf das Freizeichen wartet, ehe er eine Taste 36 drückt. Ein Kristall 38 ist zwischen die Eingangsklemmen X1 und X2 geschaltet, um ein 170,3 kHz-Taktsignal zu liefern.
Eine 20/10-Eingangsklemme ist an -V gelegt, um wahlweise eine maximale
Geschwindigkeit von 10 Zahlen pro Sekunde verfügbar zu haben, wie dies von den Normen für Telefone gefordert wird. Eine 90 Millisekunden-Eingangsklemme
ist an -V angeschlossen, um die Übertragung von Datentönen 90 Millisekunden nach deren Beginn abzubrechen. Bei
normalen Telefonen wird ein Ausgangston erzeugt, solange die Taste
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gedrückt bleibt. Wenn jedoch in der Übertragung von Signalen eine Unterbrechung auftritt, erscheint ein langes Tonsignal als zwei
kürzere Tonsignale und in der Zentrale des Telefonsystems wird dann die einzelne langdauernde Betätigung der Taste als zwei getrennte
Tastenbetätigungen angesehen werden. Durch die Einführung der 90 Millisekunden wird die Wahrscheinlichkeit dafür, dass dieser
Fehler auftritt, verringert.
Die Codiervorrichtung 1 4 erzeugt zwei getrennte sinusförmige Ausgangssignale
an den Ausgangsklemmen HI GP und LO GP, die zusammengeschaltet
sind und dann über eine Treiberstufe 28 für die Töne an den Anschluss R eines normalen Telefons angekoppelt sind.
Da im Inneren des Netzwerks 22 der Anschluss R über die Wicklung eines Transformators an die +V-Klemme RR geführt ist, und da die
Dioden 42, 44 den Anschluss C auf 1 ,4 Volt über den Wert -V halten, leitet ein Transistor 46 einen mit den Tonsignalen modulierten Gleichstrom
zwischen den Anschlüssen R und C. An der Ausgangsklemme ANY DATA (irgendwelche Daten) tritt ein internes BESETZT-Signal
auf, das auf niedrige oder "falsche" Werte kommt, sobald eine Taste gedrückt wird, das aber auf den hohen Wert kommt, sobald das einer
bestimmten Taste zugeordnete Ausgangstonsignal endet. Das Ausgangssignal ANY DATA kann damit über eine geeignete Pufferstufe 48 an
eine Vorrichtung für die Bedienungsperson zurückgeführt werden. Diese Vorrichtung kann einen hörbaren Ton erzeugen, ist aber in der vorliegenden
Ausführungsform eine lichtemittierende Diode 50, die im Tastenfeld 12 angebracht ist. Da die lichtemittierende Diode 50 an die
geschaltete Stromversorgung angeschlossen ist, verbraucht sie im Bereitschaftszustand keinen Strom. Sobald jedoch der einer ersten
Taste zugeordnete Ton übertragen wird, kommt das ANY DATA-Ausgangssignal
auf den niedrigen Wert und schaltet damit die lichtemittierende Diode 50 ein, bis eine zweite Taste betätigt wird. Die licht-
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emittierende Diode 50 arbeitet damit nach dem Drücken der ersten
Taste und zeigt der Bedienungsperson an, wann die nächste Taste gedrückt werden kann. Dadurch kann die Geschwindigkeit, mit der die
Tasten des Tastenfeldes gedrückt werden, erhöht werden.
Das ANY DA TA-Ausgangssignal steuert ausserdem die Schaltung 24
zur Sperrung des Empfängers. Das ANY DATA-Signal ist normalerweise
auf dem hohen Wert, um den Transistor 52 abzuschalten, den Transistor 54 anzuschalten, und Klemme S wechselstrommässig mit
Klemme R des Netzwerks 22 über den Kopplungskondensator 56 zu verbinden. Immer wenn ein Ton erzeugt wird, nimmt das ANY DATA-Signal
den niederen oder falschen Wert an, wodurch Transistor 54 abgeschaltet wird und die Klemme S für den Lautsprecher nur über
den 5 Kilo-Ohm-Widerstand 58 mit der Klemme R des Netzwerks 22 verbunden bleibt. Widerstand 58 schwächt die Zweiton-Mehrfachfrequenz-Signale
ab, die anderenfalls für den Benutzer des Telefons unangenehm laut wären.
Eine Klemme für das Zweisekunden-Ausgangsfreigabesignal (2 SEC-RLS)-Signal
ist so angeschlossen, dass sie ein Signal abgibt, das beim Betätigen irgendeiner Taste den niedrigen Wert annimmt und zwei Sekunden
nach der letzten Tastenbetätigung auf den hohen Wert kommt. Dieses Signal wird im Inneren der Codiervorrichtung 14 wirksam und zeigt an,
ob die Betätigung einer Taste als der Beginn einer neuen Nummer anzusehen oder als weitere Stelle einer fortlaufenden Nummer zu werten ist.
Solange das 2 SEC RLS-Signal auf dem niedrigen Wert bleibt, wird angenommen,
dass eine fortlaufende Nummer vorliegt. Falls eine Pause von mehr als zwei Sekunden zwischen den Tastenbetätigungen auftritt,
kommt das 2 SEC RLS-Signal auf den hohen Wert, und die nächste Tastenbetätigung wird als der Beginn einer neuerr Nummer von der Codiervor-
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richtung 14 angesehen. Während des Eintastens einer Nummer wird das auf dem niedrigen Wert befindliche 2 SEC RLS-Ausgangssignal
an die Schaltung 26 zur Sperrung des Senders angelegt, um die Klemme T des Mikrofons 20 von der Klemme R des Netzwerks 22
abzuschalten und um damit das Mikrofon 20 während der Erzeugung des Tones und während der zwei darauffolgenden Sekunden unwirksam
zu machen. Akustische Geräusche, die anderenfalls die Entcodung der Zweiton-Mehrfachfrequenz-Tonsignale in der Telefonzentrale stören
könnten, werden dadurch ausgeschaltet.
Das in Fig. 2 schematisch dargestellte, erfindungsgemässe Zweiton-Mehrfachfrequenz-Übertragungssystem
ist als Codierschaltung 60 mit automatischem Einsetzen von Nummern in einem Radiosender geschaltet.
Die Codierschaltung 60 enthält eine digitale Codierstufe 14,
deren 16 Dateneingangsklemmen parallel zu einem Festwertspeicher 62 mit einem Aufnahmevermögen für zwei 16-Bit-Worte und einem
nichtcodierenden Tastenfeld mit 16 Tasten (nicht dargestellt) geschaltet ist. So ist beispielsweise eine der Tastenzahl 9 entsprechende Taste
zwischen eine der Zahl 9 entsprechende Ausgangsklemme des Tastenfeldes
und einem gemeinsamen Sammelanschluss geschaltet. Der Sammelanschluss ist an den Warte-Ausgang der digitalen Codiervoi—
richtung 14 gelegt, der zum Betrieb des Tastenfeldes auf den logisch
niedrigen Wert gebracht wird. Bei der Umschaltung auf den niedrigen Wert führt die Betätigung einer Taste, beispielsweise der Taste 64
dazu, dass der entsprechende der 16 Ausgänge des Tastenfeldes auf den logisch niedrigen Wert gebracht wird. Die Ausgänge sind als Dateneingänge
an die Codiervorrichtung 14 geschaltet, und ein getasteter Ausgang des Tastenfeldes steuert damit einen Eingang der digitalen
Codiervorrichtung 14 aus. Ein 1:16/2:8-Steuereingang ist an +V geschaltet,
um die Eingangsschaltung der Codiervorrichtung 14 dazu zu veranlassen, das Dateneingangssignal als eines von 16 Signalen zu ver-
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arbeiten. Die Codiervorrichtung 14 spricht also an und erzeugt die
richtigen zwei der acht Zweiton-Mehrfachfrequenz-Ausgangssignale, die die Betätigung der gewählten Taste anzeigen. Die zwei aus der
hohen Gruppe und der niederen Gruppe gewählten sinusförmigen Signale werden zusammen über ein Tiefpassfilter 66 und eine Mikrofon-Anschlusschaltung
68 an einen Sender-Empfänger 70 angelegt.
Eine am nicht dargestellten Tastenfeld angebrachte lichtemittierende
Diode 72 kann über einen Widerstand zur Strombegrenzung und eine umkehrende Pufferstufe 74 an den Warte-Eingang angeschlossen werden.
Die lichtemittierende Diode 72 stellt dann die Verbindung zur Bedienungsperson her, da sie ihr anzeigt, wann die Codiervorrichtung 60 zur
Betätigung weiterer Tasten bereit ist.
Festwertspeicher 62 kann in sehr verschiedener Weise ausgeführt wei—
den, hat aber am zweckmässigsten die Form eines Paares von Diodengruppen.
16 Dioden, deren Kathoden zusammengeschaltet sind, können an eine ANI 1-4-Ausgangsklemme angeschlossen werden, um eine aus
einem Wort bestehende Gruppe zu bilden. Ein zweiter Satz von 16 Dioden mit zusammengeschalteten Kathoden kann an eine ANI 5-8-Ausgangsklemme
angeschlossen werden, um einen zweiten Satz für ein Wort zu bilden. Wie am Beispiel der Dioden 76 und 76 gezeigt, ist eine Anode
einer Diode jeder Diodengruppe an die gerade zugeschaltete Dateneingangsleitung angeschlossen. Durch Zuschaltung bzw. Abschaltung der
Anoden der Dioden an bzw. von den Eingangsleitungen kann der Festwertspeicher 62 jede gewünschte Anordnung von zwei binären Worten
mit 16 Bits verfügbar machen. Bei einer automatischen Nummerneinsetzung behandelt die Codiervorrichtung 14 jede Gruppe von vier Bits
als eine andere Dateneingabe. Dip·. ANI 1-4- und ANI 5-8-Ausgänge sind
ferner über ein mit einer Diode arbeitendes UND-Gatter 80 an einen
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BCN CLK-Eingang (Binärnummer-Takteingang) angeschlossen, der die Erzeugung des nächsten Tonausgangssignals für die nächste Ziffer der
automatischen Nummerneinsetzung veranlasst, und die Dateneingangsschaltungen
dazu veranlasst, die Dateneingaben als Binärnummern bei der automatischen Nummerneinsetzung zu verarbeiten, und die automatische
Rückstellung der Logik zur Folgeabtastung bei der automatischen Nummerneingabe blockiert, ehe eine automatische Nummerneingabe
abgeschlossen ist.
Die Anschlüsse A, B und C für die Verzögerung vor dem Wählen sind in diesem Beispiel so geschaltet, dass eine Verzögerung \/on 0,1 Sekunden
zwischen einem Dateneingabekommando und dem Beginn der Zweiton-Ausgangssignale auftritt. Diese Zeit reicht für das Trägersignal
aus, um volle Leistung zu erreichen und sich vor der Modulation zu stabilisieren.
Ein Quarz 38 für 170,3 kHz ist zwischen die Anschlüsse X1 und X2
geschaltet und liefert eine interne Taktfrequenz. Die 20/10-Eingangsklemme
ist an +V angeschlossen, um eine Übertragungsgeschwindigkeit von 20 Zeichen pro Sekunde einzustellen. Da die senderseitige
Codiervorrichtung 60 in einem drahtlosen Übertragungssystem und nicht in einem normalen Telefonsystem verwendet wird, kann die
Übertragungsgeschwindigkeit etwas über den Maximalwert von 10 Zeichen pro Sekunde erhöht werden, der für die Telefonzentrale annehmbar
ist. Die Übertragungsgeschwindigkeit von 20 Zeichen pro Sekunde ergibt eine Mindestzeit von 40 Millisekunden für die Tonerzeugung bei
10 Millisekunden Zeitintervallen zwischen den Tönen, ermöglicht jedoch nicht den 40 Millisekunden Entcodungsabschnitt nach der Tonübertragung.
Der 90 MS (90 Millisekunden)-Eingang ist an -V angeschlossen, damit die Codiervorrichtung 14 alle tonfrequenten Ausgangssignale auf
90 Millisekunden beschränkt, unabhängig davon, wie lange die Taste
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tatsächlich gedrückt wird.
Zum Sendei—Empfänger 70 gehört ein Handmikrofon 90 mit einem
Sprechknopf 92. Es handelt sich dabei um ein bekanntes Mikrofon, bei dem als Abweichung von der üblichen Schaltung eine Anschlussschaltung
68 zwischen dem Mikrofon 90 und anderen Teilen des Sender-Empfängers 70 eingesetzt ist. Die Gatter 94, 96 und 98 in
der Anschlußschaltung 68 für das Mikrofon sind an sich bekannte digitale logische Gatter, wobei zu beachten ist, dass sie nur bildlich
ihren Zweck darstellen und tatsächlich in ihrem Betrieb nicht einem digital-logischen Gatter gleichen müssen. Gatter 96 lässt beispielsweise
ein tonfrequentes Signal vom Mikrofon 90 nur dann durch, wenn es von einem niedrigen oder falschen logischen Wert des 2SEC RSL-Signals
entsperrt wird. Dagegen lässt ODER-Gatter 98 jedes tonfrequente Signal durch, das entweder vom Gatter 96 oder vom Tiefpassfilter
66 beim Auftreten des tonfrequenten Ausgangssignals der Codiei—
vorrichtung 14 empfangen wird. Je nach den genauen Kenngrössen und
dem Aufbau eines bestimmten Sendei—Empfängers 70 mit einem Mikrofon
90 können die Gatter 94, 96 und 98 und eine Pufferstufe 100 eine Signalverschiebung zwischen den Signalwerten am Mikrofon 90 und den
von der digitalen Codiervorrichtung 14 gebrauchten Signalwerten erfordern.
Wenn ein Benutzer eine Sendung mit Hilfe des Sender-Empfängers 70 durchführen will, so beginnt er die Übertragung in bekannter Weise
durch Drücken des Sprechknopfes 92. Die Betätigung des Sprechknopfes 92 wird über ODER-Gatter 94 weitergegeben und das Trägersignal der
Sender-Empfänger-Anordnung 70 in bekannter Weise erzeugt. Die Betätigung des Sprechknopfes wird ferner über Pufferstufe 100 einem
Eingang eines NAND-Gatters 102 mitgeteilt, dessen Ausgang dadurch auf hohe Werte gelangt. Der Ausgang des NAND-Gatters 102 ist mit
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einem Eingang zur Auslösung der automatischen Nummerneinsetzung (ANl START-Eingang) der Codiervorrichtung 14 verbunden. Bei der
Erregung dieses Eingangs wird eine erste Verzögerung vor dem Wählen erzeugt. Diese Verzögerung beträgt 0,1 Sekunden, damit das Trägersignal
die volle Stärke erreichen und sich stabilisieren kann. Aussei—
dem löst dieses Signal eine automatische Nummerneinsetzung aus, während der acht im Festwertspeicher 62 in Binärform gespeicherte
Hexidezimaizeichen über ODER-Gatter 98 als Zweiton-Mehrfachfrequenz-Signale
an den tonfrequenten Eingang des Sendei—Empfängers
gelangen, um als Radiosignale ausgesandt zu werden.
Sobald eine Erregung des ANI START-Einganges stattfindet, erzeugt Codiervorrichtung 14 am 2 SEC RLS-Ausgang ein niedriges Signal,
das zum Entsperren eines Einganges des ODER-Gatters 94 verwendet wird. Damit wird erreicht, dass der Sender-Empfänger 70 die vollständige
Zahlenfolge bei der automatischen Einsetzung überträgt, selbst wenn der Sprechknopf 92 in der Zwischenzeit losgelassen wird.
Das 2 SEC RLS-Signal wird ferner einem Eingang des UND-Gatters
96 zugeführt. Dieses dem UND-Gatter 96 zugeführte, auf dem niedrigen Wert befindliche Eingangssignal sperrt den Ausgang und verhindert,
dass vom Mikrofon 90 eventuell aufgenommenes tonfrequentes Rauschen zusammen mit den Zweiton-Mehrfachfrequenz-Signalen auftritt. Eine
spezielle Verriegelungsschaltung umgeht die Verzögerung von 2 Sekunden beim Auftreten des 2 SEC RLS-Signals, wenn die Signalerzeugung
von dem auslösenden Eingangssignal der automatischen Nummerneinsetzung begonnen wird, so dass das 2 SEC RLS-Signal auf den hohen
Wert kommt und damit UND-Gatter 96 entsperrt. Die tonfrequente Übertragung ist damit möglich, sobald die Tonerzeugungsfolge für die
automatische Nunnmerneinsetzung abgeschlossen worden ist.
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Eine drahtlose Übertragung kann auch begonnen werden durch Drücken
einer Taste des Tastenfeldes. Wenn beispielsweise die Taste 64 gedruckt
wird, erzeugt die Codiervorrichtung 14 darauf ein Warte-Signal mit dem logischen Wert 1 , das weitere Eintastungen sperrt. Ferner
wird ein 2 SEC-RLS-Signal auf dem logischen Wert 0 erzeugt. Dieses
Signal erregt den Ausgang des NAND-Gatters 102 und eine Folge zur automatischen Nummerneinsetzung wird begonnen. Das Warte-Signal
hat ferner zur Folge, dass die Anschlusschaltung 68 für das Mikrofon den Sender einschaltet und tonfrequente, vom Mikrofon 90 stammende
Signale sperrt.
Nach einer Verzögerung von 0,1 Sekunden vor dem Wählen wird die
gleiche aus 8 Zeichen bestehende, im Festwertspeicher 62 gespeicherte Information, die bei Betätigung des Sprechknopfes 92 erzeugt wurde,
erzeugt und über den Sendet—Empfänger 70 abgestrahlt. Nach der Erzeugung
des letzten Tonsignals der automatischen Nummerneinsetzung nimmt das Warte-Ausgangssignal den niedrigen Wert an, wodurch das
Tastenfeld entsperrt wird, die lichtemittierende Diode 72 eingeschaltet
wird, und das 2 SEC RLS-Ausgangssignal auf dem niedrigen Wert gehalten
wird. Die erneute Zuschaltung des Tastenfeldes hat zur Folge, dass die anfänglich gedrückte Taste 64, die während der sehr kurzen
automatischen Nummerneinsetzung gedrückt blieb, wieder als gedruckte
Taste nachgewiesen wird. Dieses Mal verhindert aber eine in der Codiervorrichtung
14 vorgesehene Verriegelungsschaltung ,dass eine neue automatische
Nummerneinsetzung ausgelöst wird, und die der Taste 64 entsprechenden tonfrequenten Signale werden erzeugt und über Sender-Empfänger
70 übertragen. Die Erkennung der eingetasteten Eingangssignale hat zur Folge, dass das Warte-Signal auf den hohen Wert kommt
und damit das Tastenfeld und die lichtemittierende Diode 72 abschaltet,
bis die der ersten Tastenbetätigung entsprechende Tonerzeugung abgeschlossen worden ist. Nach Beendigung der Tonerzeugung für die erste
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Eintastung nimmt das Warte-Signal wieder den niedrigen Wert an und
entsperrt damit sowohl das Tastenfeld als auch die lichtemittierende Diode 72. Das 2 SEC RLS-Ausgangssignal bleibt auf dem niedrigen
Wert. Die Eintastfolge wird dann bei jeder Betätigung von Tasten wiederholt. Da die Tonerzeugung in diesem Fall durch ein Eingangssignal
vom Tastenfeld und nicht durch ein auslösendes Eingangssignal der automatischen Nummerneinsetzung ausgelöst wurde, bleibt das 2 SEC
RLS-Ausgangssignal zwei Sekunden lang nach der letzten Tastenbetätigung auf dem niedrigen Wert. In diesen zwei Sekunden kann die Bedienungsperson
den Sprechknopf 92 drücken, um den Sender-Empfänger 70 im Sendebetrieb zu halten und um die Sprachübertragung am Ende
der zwei Sekunden aufzunehmen.
Das in Fig. 3 dargestellte Zweiton-Mehrfachfrequenz-Datenübertragungssystem
120 enthält eine digitale Codiervorrichtung 14, die an eine Dateneinheit
122 mit dem Bedienungspult 124 angeschlossen ist. Bei Dateneinheit 122 kann es sich um eine Listenwählvorrichtung, ein programmierbares
datenverarbeitendes System oder irgendein anderes Datensystem handeln, das aufeinanderfolgend aus vier Bits bestehende, binärvercodete
digitale Ausgangsdatensignale erzeugen kann. Diese werden dann den Dateneingangsstiften 13-16 der Codiervorrichtung 14 zugeführt.
Ausserdem muss die Dateneinheit 122 ein Taktsignal in Binärcode erzeugen,
das an den BCN CK-Eingang der Codiervorrichtung 14 angelegt wird, um anzugeben, dass an den Eingangsstiften 13-16 zu verarbeitende
Daten auftreten und um eine Ausgangstonfolge auszulösen.
Die digitale Codiervorrichtung 14 liefert als Ausgangssignal ein 10,6 kHz-Taktsignal,
das der Dateneinheit 122 zugeführt werden kann, um zu vermeiden, dass ein zweiter Taktsignalgenerator in der Einheit 122 vorgesehen
werden muss. Ausserdem erzeugt ein zwischen den Ziffern auf-
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tretender Ausgangsimpuls ein Signal, das bei Beendigung eines zur Tonerzeugung dienenden Zeitabschnitts den "richtigen" Wert annimmt.
Dieser Impuls kann der Dateneinheit 122 als Synchronisationssignal zugeführt werden. Das Warte-Signal der Codervorrichtung 14
kann wahlweise der Dateneinheit zugeführt werden, um eine Rückführungskontrolle des richtigen Betriebs der Codiervorrichtung 14 zu
haben. Auch kann das Auslösen des Zweisekunden-Ausgangssignals der Dateneinheit 122 zugeführt werden. Ein in zwei Richtungen löschendes
Eingangs-Ausgangssignal der Codiervorrichtung 14 kann wahlweise an die Dateneinheit 122 angelegt werden, damit deren Löschen beim
Einschalten der Stromversorgung stattfindet oder damit die Dateneinheit 122 die Codiervorrichtung 14 löschen kann, wenn ein Signal an
die löschende Eingangs-Ausgangsklemme gelangt. Die BCN-Eingangsklemme
ist ebenfalls mit der Dateneinheit 122 verbunden und muss auf den hohen logischen Wert gebracht werden, ehe das BCN CK-Signal
ausgelöst wird, um anzugeben, dass die Codiervorrichtung 14 eine Zahl
in Binärcode empfängt. Die BCN-Eingangsklemme könnte auch wahlweise
an +V angeschlossen werden und dadurch ständig betriebsbereit sein. Die Eingangsklemmen A, B und C für die Verzögerung vor dem
Wählen sind abgeschaltet, so dass die Verzögerung 0 Sekunden beträgt. Bei Bedarf können jedoch diese Anschlüsse mit +V oder -V verbunden
werden, um Verzögerungen von 0,1 Sekunden, 0,5 Sekunden, 1,0 Sekunden,
1,5 Sekunden oder unendlich lange Verzögerungen zu erzeugen. Eine unendlich lange Verzögerung erhält man, wenn man alle drei Anschlüsse
auf + V bringt. Eine derartige Verzögerung kann dazu verwendet werden, den Betrieb der Codiervorrichtung 14 vorübergehend zu
sperren, so zum Beispiel, wenn Zweiton-Mehrfachfrequenz-Signale über ein vorübergehend belegtes Nachrichtensystem weitergegeben werden sollen. Der 90 MS-Eingang ist an -V angeschlossen, um die Tonerzeugungszeiten
auf 90 Millisekunden zu begrenzen. Der 20/10-Eingang
809814/0806 -20-
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ist an +V gelegt, um eine Signalerzeugungsgeschwindigkeit von 20 Tönen
pro Sekunde zu ermöglichen. Ein 170,3 kHz Quarzkristall 38 ist an die
Eingangsklemmen X1 und X2 gelegt, und die Ausgangsklemmen der hohen Gruppe und der niedrigen Gruppe sind zusammengeschaltet und über
einen grossen Kopplungskondensator 126 und ein Tiefpassfilter 128 an
ein nicht dargestelltes, geeignetes Tonübertragungssystem angeschlossen.
Obwohl das System zur Tonübertragung nicht im einzelnen dargestellt
ist, kann es sich dabei um ein normales Telefonsystem der in Fig. 1 dargestellten Art oder um einen Sender der in Fig. 2 dargestellten Art
handeln. Jedes geeignete Übertragungssystem kann verwendet werden, und die ANY DATA- und 2 SEC RLS-Ausgangssignale können dazu verwendet
werden, den Anschluss an das Übertragungssystem und die Synchronisation mit ihm zu ergeben.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Dateneingabe- und Entcodeabschnitt
140 der digitalen Codierungsvorrichtung 14 einen ersten Teil 142 mit
Schaltungen umfasst, die über die Bereitschaftsklemme -V mit Strom versorgt werden. Ferner gehört zum Abschnitt 140 ein zweiter Teil 144,
der über die geschaltete Eingangsklemme -V der Codierungsvorrichtung 14 mit Strom versorgt wird. Die gestrichelte Linie 146 gibt die Grenzen
zwischen den Abschnitten der Dateneingabeschaltung 1 42 an, die im Bereitschaftszustand mit Strom versorgt werden und den Abschnitten
144, die nur beim Betrieb der Codiervorrichtung 14 mit Strom versorgt
werden.
Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die 16 Dateneingänge in Gruppen von jeweils vier Eingängen zusammengefasst. Die durch Pfeil
148 dargestellten Eingangsklemmen 1-4 können nichtcodierte Tasteneingänge
1-4, zwei von acht Eingängen L4-L1 , oder die fünfte und
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30
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achte Ziffer einer automatischen Nummerneinsetzung darstellen. Pfeil
149 bedeutet nichtcodierte Tasteneingänge 5-8, zwei von acht Eingängen H4-H1, oder die Ziffern 3 und 7 einer automatischen Nummerneinsetzung.
Pfeil 150 stellt nichtcodierte Tasteneingänge 9, 10,*, und tf
oder die "Ziffern 2 und β einer automatischen Nummerneingebung dar.
In ähnlicher Weise bedeutet Pfeil 151 nichtcodierte Tasteneingänge A-D
oder die Ziffern 1 und 5 einer automatischen Nummerneingabe. Der Pfeil 151 bedeutet vier binäre Eingänge für eine binäre Ziffer aus vier
Bits. Die Schaltung 152 verbindet alle Dateneingänge mit +V oder über eine hohe Impedanz mit der Sammelleitung, um dadurch jeden Eingang
zu sperren, der nicht dadurch freigegeben wird, dass er auf -V gebracht wird. Ein Gatter 154 sperrt ausserdem die Eingänge dadurch,
dass jeder Eingang über einen Schalter mit niedriger Impedanz mit +V verbunden wird, es sei denn, ein Freigabesignal für das Wählen (OKTD-Signal)
nimmt den richtigen Wert an und öffnet die Schalter.
Die Fortleitung eingegebener Daten durch die Eingangsschaltung 140
hängt von der Art der Daten und den gewählten steuernden Eingangssignalen der Codiervorrichtung 14 ab. Falls Daten extern, beispielsweise
auf einem Tastenfeld, erzeugt werden, wird eine 1:16/2:8-Eingangsklemme
an -V angeschlossen, so dass zwei aus acht Daten vorausgesetzt werden und ein 2 aus 8-Signal erzeugt wird. Dabei wird
Gatter 156 entsperrt. Die Entsperrung des Gatters 156 hat zur Folge,
dass die auf den durch Pfeil 148 gekennzeichneten Eingangsleitungen
1 -4 ankommende Information parallel an die Gatter- und Verriegelungsschaltung 158 weitergeleitet wird. Die Entsperrung des Gatters 156 hat
ausserdem zur Folge, dass die durch Pfeil 149 gekennzeichneten Eingangsleitungen
5-8 direkt mit der Gatter- und Verriegelungsschaltung 160 für den hohen Tonbereich in Verbindung kommen. Ein TON-EIN-Signal
(TONE ON)-Signal lässt Eingangstaktsignale an Verriegelungs-
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schaltungen 158 und 160 durch, wenn die Codiervorrichtung 14 keine
Tonfrequenzen erzeugt, so dass die Verriegelungsschaltung einen Zustand annehmen kann, der den jeweiligen Eingangsdaten entspricht.
Wenn jedoch ein Zweiton-Mehrfachfrequenz-Signal ausgelöst wird, nimmt das TON-EIN-Signal den niedrigen Wert an und verhindert
damit weitere Veränderungen der Signale der Verriegelungsschaltungen 158 und 160. Damit wird verhindert, dass sich der eingestellte
Ton im Tonerzeugungsintervall verändert. Die Verriegelungsschaltungen 158 und 160 ergeben jeweils vier Ausgangssignale, nämlich eines
für jedes Eingangssignal. Die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltung 158 sind mit TCL1-TCL4 bezeichnete, von Tönen abgerufene
Folgesignale, und der logische Wert 1 muss in einem Tonerzeugungsintervall vorliegen, um eine niedere Tonfrequenz abzurufen. Die auf
dem hohen logischen Wert liegenden Ausgangssignale der Verriegelungsschaltung 160 werden mit TCH1-TCH4 bezeichnet, und in einem Tonerzeugungsintervall
muss der hohe Wert 1 vorliegen, um eine einzige Tonfrequenz von einer Gruppe hoher Tonfrequenzen abzurufen.
Falls der steuernde 1:16/2:8-Eingang an +V angeschlossen ist, kommt
das 2 aus 8-Signal auf den hohen Wert, um Gatter 156 zu sperren. Dabei
kommt ein 1 aus 16-Signal auf den niedrigen Wert, um Gatter 162
freizugeben. Gatter 162 schliesst alle 16 Dateneingangsleitungen an eine codierende 16:2/8-Matrix 164 an, die die Umwandlung von dem 1 aus
16 Datenformat auf das 2 aus 8 Datenformat ergibt. Dieses stellt die
Ausgangssignale in den beiden Sätzen von vier Leitungen 164, 165 dar.
Ein Gatter 166 wird vom Komplement des 2 aus 8-Signals entsperrt
und legt damit die in Leitungen 164 auftretenden Signale an die Gatterund Verriegelungsschaltung 160 für den hohen Ton an, während die in
Leitung 165 auftretenden Signale an die Gattei— und Verriegelungsschaltung 158 angelegt werden. Die Verriegelungsschaltungen 158 und
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160 geben damit Tonkommandos der hohen Gruppe bzw. der niederen
Gruppe ab, unabhängig davon, ob die Eingangsdaten das Format 1 aus 16 oder 2 aus 8 haben.
Bei den meisten Betriebsverhältnissen empfängt ein 16:4-Multiplexer
ein niederes SCAN 1-Signal, durch das die Eingangsdatengruppe 151 an eine 4:16 Entschlüsselungsmatrix 172 angeschlossen wird. Diese
Matrix empfängt binäre 4 Bit-Eingangssignale an einer Gruppe aus vier Leitungen, die von den vier Abtastsignalen ausgewählt werden.
Die Matrix gibt ein entcodetes 1 aus 16-Signal über 16 getrennte Datenleitungen
ab. Diese 16 Datenleitungen entsprechen den 16 Dateneingabeleitungen und sind über ein Gatter 174 an die 16 vom Gatter 162 ausgehenden
Datenleitungen angeschlossen, die die 16 Eingänge der Verschlüsselungsmatrix 164 bilden. Verschlüsselungsmatrix 164 kann deshalb
über Gatter 162 1 aus 16 Eingangssignale, von Gatter 174 1 aus
Eingangssignale, oder überhaupt keine Eingangssignale empfangen. Falls binäre Daten die Eingangssignale der digitalen Codierungsvorrichtung
14 in dem vom Pfeil 151 gekennzeichneten 4 BCN-Dateneingängen sind, muss die BCN-Eingangssignalsteuerung an +V angeschlossen
werden, damit ein BIN-Signal auf den niederen Wert kommt, Gatter
174 freigegeben wird, und das entcodete 1 aus 16 Signal, das die codierte
binäre Zahl in den Eingangsleitungen 151 darstellt, an die Verschlüsselungsmatrix
164 geführt wird. Das 2 aus 8 Signal ist das Komplement des 2 aus 8 Signals und hat deshalb den logischen Wert 0,
wodurch das verschlüsselte 2 aus 8 Ausgangssignal der Verschlüsselungsmatrix 164 an die Gatter- und Verriegelungsschaltungen 150, 160 in der
gleichen Weise angeschlossen wird, wie beim Anschluss an die 1 aus Eingänge des vorhergehenden Beispiels.
Bei einer automatischen Nummerneingabe wird das BIN-Signal auf den
niederen logischen Wert gebracht, um das Gatter 174 zu entSperren.
8098U/0805 _24_
Dabei wird das 2 aus 8 Signal auf den niedrigen logischen Wert gebracht,
um Gatter 166 zu entsperren. Die Dateneingabeschaltung wirkt als Eingangsschaltung für eine binäre Zahl, wie im obigen Beispiel beschrieben,
doch werden die SCAN 1-SCAN 4-Eingänge des Multiplexers 170 nacheinander in Betrieb genommen, um das erste, vom
Festwertspeicher 62 stammende Wort einzugeben.(Dieses Wort stellt die Eingabeworte 1-4 in der Leitungsgruppe 151-148 dar). Darauffindet
eine zweite Eingabe eines zweiten Wortes vom zweiten Abschnitt des Festwertspeichers 62 statt, wobei die Zeichen 5-8 über Eingangsleitei—
gruppen 151-148 eingegeben werden.
Jeder Eingang des 16 Eingänge aufweisenden NAND-Gatters 180 ist an
eine andere der 1 aus 16 Eingangsleitungen des Gatters 154 angeschlossen.
Dadurch wird ein eine gedrückte Taste anzeigendes Signal (KEY DOWN-Signal) immer dann erzeugt, wenn der Codiervorrichtung
14 Eingangsdaten zugeführt werden, während Gatter 154 von dem das
Wählen freigebenden OKTD-Signal entsperrt wird.
Jeder der vier Eingänge eines NAND-Gatters 182 ist an einen anderen
Dateneingang der Gruppe 148 angeschlossen. Jeder der vier Eingänge eines weiteren NAND-Gatters 184 ist an einen anderen Leiter 149 angeschlossen.
Die Ausgänge der Gatter 182 und 184 sind an die Eingänge des zwei Eingangsklemmen aufweisenden NAND-Gatters 186 angeschlossen,
dessen Ausgangssignale einem NAND-Gatter 188 als Eingangssignale dem Eingang eines NAND-Gatters 188 zugeführt werden.
An den zweiten Eingang des NAND-Gatters 188 wird das 2 aus 8 Signal
angelegt, während der Ausgang dieses Gatters mit einem der drei Eingänge eines NAND-Gatters 190 zum Nachweis einer falschen Anzahl
von Tasten verbunden ist. Die NAND-Gatter 182, 184, 186 und 188 verlangen, dass mindestens ein Dateneingang 148 der niederen Gruppe
sowie mindestens ein Dateneingang 149 der hohen Gruppe wirksam sind.
809814/0805 _25_
Falls eine andere Art von Eingangssignalen verarbeitet wird, hat das
2 aus 8 Signal den niederen logischen Wert, wodurch die Ausgangssignale des NAND-Gatters 188 auf den hohen Wert kommen und das
Gatter 190 nicht beeinflussen. Wenn jedoch das 2 aus 8 Signal das NAND-Gatter 188 freigibt, kommen dessen Ausgangssignale auf den
niederen Wert und zeigen ein falsches Signal an, es sei denn, der Ausgang des NAND-Gatters 186 ist auf dem logisch niedrigen Wert.
Der Ausgang des Gatters 186 ist auf dem niedrigen logischen Wert nur
dann, wenn das NAND-Gatter 182 mindestens ein Signal in der Leitergruppe
148 entdeckt und wenn NAND-Gatter 184 mindestens ein Signal in Leitergruppe 149 nachweist. Eine erste Nachweisschaltung 192
("grosser als 1 aus 4") spricht auf die vier Dateneingangssignale der
Schaltung 160 für den hohen Tonbereich an und erzeugt ein Ausgangssignal auf den niederen Wert, das an das NAND-Gatter 190 abgegeben
wird, wenn ein Signal in zwei oder mehr der vier Eingangsleitungen der Verriegelungsschaltung 160 auftritt. Eine ähnliche Nachweisschaltung
194 spricht auf die vier Dateneingangssignale an die Schaltung 158 für
den niederen Tonbereich an und erzeugt ein niederes logisches Signal, das an NAND-Gatter 190 angelegt wird, falls zwei oder mehr Signale
in den vier Eingängen der Schaltung 158 auftreten. Die Ausgangssignale
des NAND-Gatters 190 kommen damit auf den hohen Wert und zeigen an, dass eine falsche Anzahl von Tasten vorliegt (WNOK-Signal), falls
mindestens ein Dateneingangssignal der hohen Gruppe und mindestens ein Dateneingangssignal der niederen Gruppe bei der 2 aus 8 Dateneingabe
nicht erzeugt wird oder falls mehr als 1 aus 4 Dateneingangssignalen am Eingang zur Verriegelungsschaltung 158 auftreten oder falls mehr als
1 von 4 Dateneingangssignalen zu irgendeiner Zeit am Eingang der Schaltung 160 auftreten.
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JS
Die in Fig. 5 dargestellte Steuerschaltung 200 für die Stromversorgung
umfasst eine Verriegelungsschaltung 202 für die Zuschaltung der Stromversorgung, eine Verriegelungsschaltung 204 für die Abschaltung,
ein NAND-Gatter 206, ein NOR-Gatter 208, und einen Metalloxyd-Halbleiter-Feldeffekttransistor
210. Die gesamte Schaltung 200 ist an die -V-Eingangsklemme des Bereitschaftszustandes angeschlossen und
bleibt deshalb auch im Bereitschaftsbetrieb mit Strom versorgt. Die Codiervorrichtung 14 kann nur auf zweierlei Weise vom Bereitschaftsbetrieb
in den vollen Betrieb überführt werden. Eine Möglichkeit ist, dass ein Dateneingang erregt wird, der dann ein das Drücken einer
Taste anzeigendes Signal erzeugt. Dieses Signal bildet ein Eingangssignal des NOR-Gatters 208. Die andere Möglichkeit ist, dass ein auslösendes
Eingangssignal automatische Nummerneingabe erzeugt, das dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 208 zugeführt wird. Jedes dieser
auslösenden Signale hat zur Folge, dass der Ausgang des NOR-Gatters 208 auf den niedrigen Wert kommt und dadurch Verriegelungsschaltung
202 durchschaltet und Verriegelungsschaltung 204 zurückstellt. Die Durchschaltung der Verriegelungsschaltung 202 für das Einschalten
hat die Erzeugung eines Signals zur Folge, das umgekehrt wird, und an einer POWER UP-Klemme auftritt. Mit diesem Signal kann die Zuschaltung
der Stromversorgung an die -VSW-Eingangsklemme der Codiervorrichtung 14 vorgenommen wenden, wie dies unter Bezugnahme
auf die Fig. 1 beschrieben wurde. Dadurch wird der nicht im Bereitschaftsbetrieb
befindliche oder eingeschaltete Abschnitt der Codiervorrichtung 14 mit Strom versorgt.
Das vom NOR-Gatter 208 ausgehende SET POWER FF-Signal wird
ferner an den einen Eingang des NAND-Gatters 206 angelegt. Die anderen Eingänge des NAND-Gatters 206 sind an den Q-Ausgang der
Verriegelungsschaltung 204 zur Abschaltung und an das ACTIVE-Signal
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angeschlossen. Das ACTTVE-Signal ist das Komplement des 2 SEC RLS Ausgangssignals der Codiervorrichtung 14. Das ACTIVE-Signal nimmt
den niederen Wert an, wenn ein die automatische Nummerneinsetzung auslösendes Signal oder ein eine gedruckte Taste angebendes Signal
nachgewiesen werden. Das ACTIVE-Signal bleibt auf dem niederen Wert, bis der letzte Datenton bei einer automatischen Nummerneingabe aufgehört
hat oder noch zwei Sekunden nach dem letzten Datenton bei der Auslösung durch eine gedrückte Taste. Die Rückstellung der Verriegelungsschaltung
202 ist damit nur möglich, nach Beendigung des letzten Tonsignals, was durch das ACTIVE-Signal angezeigt wird, oder wenn
keine auslösenden Eingangssignale auftreten, was durch das SET POWER FF-Signal angezeigt wird, oder wenn das von der Verriegelungsschaltung
204 ankommende POE-Signal auf dem hohen Wert ist. Die Verriegelungsschaltung 204 wird vom SET POWER FF-Signal zurückgestellt und macht
die Abschaltung der eingeschalteten Stromversorgung beim Zurückschnellen der Taste oder in den Verzögerungsabschnitten vor der Wahl
unmöglich. Sobald die Codiervorrichtung 14 ein Tonausgangssignal erzeugt, nimmt das TONE ON-Signal den niederen Wert an, wodurch der
Transistorschalter 210 geschlossen wird und der SET-Eingang der Verriegelungsstufe
204 an -V angeschlossen wird. Dies führt zur Durchschaltung der Verriegelungsschaltung 204. Durch diese Durchschaltung
der Verriegelungsschaltung 204 wird die Verriegelungsschaltung 202 zum Einschalten zurückgestellt, sobald das Tonsignal auftritt und wenn
andere zur Rückstellung notwendige Bedingungen vorliegen.
Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung 220 zum Abschalten enthält einen
Detektor 222 und ein umkehrendes Gatter 224. Die Schaltung 222 spricht an, wenn ein Strom an die Eingangsklemme -VSW angelegt wird und erzeugt
ein P.O CLR-Ausgangssignal mit dem logischen Wert 0 in der
Form eines Impulses, der durch das umkehrende Gatter 224 geschickt
809814/0806 "2Θ~
wird und ein internes löschendes Signal für die Codiervorrichtung 14
und ein löschendes Ausgangssignal an der CLEAR-Eingangs-Ausgangsklemme
der Verriegelungsvorrichtung abgibt. Das interne Löschsignal kann damit entweder durch die Löschschaltung oder durch ein Eingangskommando
an die CLEAR-Klemme erhalten werden.
Die in Fig. 7 dargestellte Taktschaltung 240 umfasst einen 170,3 kHz
Quarzgenerator 242, der komplementäre Ausgangstaktsignale 01 und der Frequenz 170,3 kHz erzeugt. Diese Signale werden an einen durch
acht teilenden Zähler 244 angelegt, dessen Eingang an eine bistabile Flip-Flop-Stufe 246 geführt ist. Die Flip-Flop-Stufe 246 liefert über
das NAND-Gatter 248 ein 10,65 kHz Signal. Dieses Signal wird über eine Umkehrstufe an eine mit 10,65 kHz bezeichnete Ausgangsklemme
zur Verwendung in externen Schaltungen, an einen durch acht teilenden Zähler 250 und an die Takteingänge zweier Flip-Flop-Stufen 252, 254
vom D-Typ angelegt.
Am D-Eingang der Flip-Flop-Stufe 252 tritt das Besetzsignal (BUSY-Signal)
auf, das beim Nachweis eines Dateneingangskommandos den "richtigen" Wert annimmt und bei Beendigung des dann erzeugten Tons
den falschen Wert annimmt. Der Q-Ausgang der Flip-Flop-Stufe 252 ist an den D-Eingang der Flip-Flop-Stufe 254 angeschlossen, deren
Q-Ausgang ein verzögertes Besetztsignal (DELAYED BUSY-Signal) erzeugt. Das verzögerte Besetztsignal emuliert das Besetztsignal mit
einer zeitlichen Verzögerung von 0,1 bis 0,2 Millisekunden. Die zwei Eingänge eines NAND-Gatters 256 sind mit dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Stufe
252 und dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Stufe 256 verbunden, um ein Einleitungskommando während der 0,1 Millisekunden zwischen
dem Durchschalten der Flip-Flop-Stufe 252 und dem Durchschalten der Flip-Flop-Stufe 254 nach der Vorderkante des Besetztimpulses zu ei—
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zeugen. Ein Eingang eines NAND-Gatters 258 ist mit dem Ausgang des
Gatters 256 verbunden, während der zweite Eingang das CLEAR-Signal
zugeführt erhält. Immer wenn am Ausgang des NAND-Gatters 256 der logisch niedrige Wert auftritt oder wenn das CLEAR-Signal den niedrigen logischen Wert annimmt, erzeugt das NAND-Gatter 258 ein Einleitungssignal,
das Zähler 250, den durch 13 teilenden Zähler 260 und den durch 10 teilenden Zähler 262 zurückstellt.
Eine besondere Prüfschaltung wird erhalten, indem man ein NAND-Gatter
264 an eine Eingangsklemme zur Prüfung und an das 01-Taktsignal anlegt.
Die Ausgangssignale des NAND-Gatters 264 bilden die rückstellenden Eingangssignale der Flip-Flop-Stufe 246 und werden ausserdem an
das NAND-Gatter 248 angelegt. Falls die logische 1 an die Eingangsklemme zur Prüfung angelegt wird, wird die Flip-Flop-Stufe 246 wiederholt
zurückgestellt und das 1 70,3 kHz Signal 07 wird über das NAND-Gatter 248 statt des üblichen 10,65 kHz-Signals weitergeleitet. Mit diesem
Hochfrequenz-Prüfsignal können die Herstellungskosten des Plättchens verringert werden, da die Prüfung auf diese Weise 16 Mal schneller
durchgeführt werden kann.
Der durch 8 teilende Zähler 250 erzeugt ein Ausgangstaktsignal der Frequenz
1331 Hz, das durch den durch 13 teilenden Zähler 260 an einen durch 10 teilenden Zähler 262 mit 10 Zählerzuständen angelegt wird.
Zähler 262 erzeugt 10 aufeinanderfolgende 10 Millisekunden Intervalle, die mit 0-9 bezeichnet sind und von der Synchronisationszeit-Entschlüsselungsstufe
264 nachgewiesen werden, um synchronisierende Ausgangssignale zu erzeugen. Diese werden dann zur Steuerung der
zeitlichen Abfolge der Voigänge in der Codiervorrichtung 14 verwendet.
Ein einziges 1-4-Signal ist während der Synchronisationszeiten 1-4 auf
dem logisch niedrigen Wert und während der verbleibenden Synchronisa-
— in —
8098U/0805
tionszeiten 5-0 auf dem hohen logischen Wert. In ähnlicher Weise tritt
ein 9-Signal während der Synchronisationszeit 9 auf und ist zu den
anderen Zeiten auf dem niedrigen logischen Wert. Das 1-9-Signal ist
während der Synchronisationszeit 1-9 auf dem niedrigen logischen Wert und auf dem hohen logischen Wert zur Zeit 0. In ähnlicher Weise
erzeugt die Synchronisationszeit-Entcoderstufe 264 Ausgangssignale,
die die Synchronisationszeit 2-6, 2 und 5-9 angeben.
Die in Fig. 8 dargestellte Steuerschaltung dient zur Steuerung der
zeitlichen Abfolge der Eintastvorgänge am Tastenfeld. Ein 6 Bit-Zähler
272 ermöglicht eine einstellbare Verzögerung vor dem Wählen und liefert ein Taktintervall von 2 Sekunden nach dem Ende jedes Tones,
um damit die Rückstellung der Verriegelungsschaltung 274 zu steuern, die ein internes Signal erzeugt, dessen Komplement das 2 SEC RLS-Signal
ist. Die Entschlüsselungsstufe 276 hat die Steuereingänge A, B und C sowie einen voreingestellten Freigabeeingang ACTIVE. Die Entschlüsselungsstufe
276 führt eine Voreinstellung des 6 Bit-Zählers 272 auf einen Zustand durch, der von den an den Eingängen A, B, C auftretenden
Signalen abhängt, wenn das ACTIVE-Signal den logischen Wert 1 hat. Ein TONE ON-Signal ist an einen Löscheingang des Zählers
272 angeschlossen, um diesen in der gelöschten Stellung oder in der Stellung mit lauter Nullen zu halten, wenn Zweiton-Mehrfachfrequenz-Töne
erzeugt werden. Ein Taktsignal wird vom Q6-Ausgang des Zählers 272 abgenommen, während ein NAND-Gatter 278 mit vier Eingängen an
die Ausgänge Q6, Q5 und Q4 und die synchronisierenden Taktsignale 1-9
angeschlossen ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 278 kommt damit während der Synchronisationszeiten 1-9 auf den hohen Wert, vorausgesetzt,
dass der Zähler 272 in Dezimalzählweise den Zählerstand 20 erreicht. Die Takteingangssignale des Zählers 272 werden an das tf 9-Signal
der Synchronisationszeit angeschlossen, das eine Länge von 0,1 Sekun-
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den hat. Der Zähler 276 zählt damit in etwa 2 Sekunden von O auf 20,
um das NAND-Gatter 278 zu erregen. Die Entschlüsselungsstufe stellt den Zähler 272 von vorneherein auf eine zu Zweien komplementäre
negative Binärzahl ein, entsprechend der Wahl der Eingangssignale für Klemmen A, B und C. Zwar kann der Zähler im allgemeinen
so ausgebildet werden, dass alle möglichen Kombinationen der Zählervoreinstellung möglich sind, doch veranlasst im vorliegenden
Beispiel die Entschlüsselungsstufe 278 eine Rückstellung des Zählers 272 auf den Zählerstand 0, wenn die Eingänge A, B und C
auf dem logischen Wert 0 sind. Wenn die logische Folge der Eingangswerte 110 ist, ist der Zählerstand -1 . Wenn die Eingangswerte 100
sind, ist der Zählerstand -5. Wenn die Eingangswerte 010 sind, ist der Zählerstand -10. Wenn die Eingangswerte 001 sind, ist der Zählerstand
-15. Wenn die Eingänge A, B und C alle an +V angeschlossen werden, bringt die Entschlüsselungsschaltung 276 Bit 6 von vornehei—
ein auf den logischen Wert 1 und hält Bit 6 auf diesem Wert, unabhängig vom ACTIVE-Signal. Die zeitliche Verzögerung vor dem Wählen
kann deshalb unendlich lang werden, wenn A, B und C zusammengewählt werden. Dies lässt sich zur Auswahl der Verschlüsselungsvorrichtung
verwenden, wenn beispielsweise mehrere solche Codierungsvorrichtungen in einem System benutzt werden. Es brauchen dann nicht alle
Codiervorrichtungen gleichzeitig zu irgendeinem Zeitpunkt gewählt zu werden.
Eine Verriegelungsschaltung 280 zur Durchführung einer automatischen
Nummerneinsetzung (DO ANI-Schaltung) und eine Verriegelungsschaltung
282 zur Sperrung der automatischen Nummerneingabe ergeben einen einzigen DO ANI-Impuls beim Auftreten eines auslösenden Signals
zur automatischen Nummerneingabe, und dies unabhängig davon, wie lang der auslösende Impuls der automatischen Nummerneingabe dauert.
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Falls keine Sperrung vorliegt, wird die Verriegelungsschaltung 280
beim Zusammentreffen eines auslösenden Eingangssignals für die automatische Nummerneingabe und eines Synchronisationssignals
# 9 durchgeschaltet. Bei der Durchschaltung der Verriegelungsschaltung 280 wird gleichzeitig die Verriegelungsschaltung 282 durchgeschaltet,
um eine weitere Durchschaltung der Verriegelungsschaltung 280 für die Durchführung einer automatischen Nummerneingabe zu verhindern,
bis die Verriegelungsschaltung 282 ein Rückstellsignal empfangen hat. Ein Rückstell signal tritt auf, wenn das Eingangssignal der Auslösung
einer automatischen Nummerneingabe den logischen Wert 0 hat und gleichzeitig die Synchronisationszeit 1-4 auftritt. Wenn die Verriegelungsschaltung
280 einmal durchgeschaltet ist, so bleibt sie durchgeschaltet, bis das TIME-Signal auf den hohen Wert übergeht und damit
das Ende der Verzögerungszeit vor dem Wählen im Zusammentreffen mit einem ACTIVE-Signal anzeigt. Am Ende der Verzögerungszeit vor
dem Wählen wird Verriegelungsschaltung 280 deswegen zurückgestellt und bleibt zurückgestellt, bis der Eingang für die Auslösung einer automatischen
Nummerneingabe abgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird.
Die Verriegelungsschaltung 2 74 hat einen Durchschalt-Eingang , der so
angeschlossen ist, dass die Verriegelungsschaltung durchgeschaltet wird, wenn das BELEGT-Signal den niedrigen Wert annimmt. Die Verriegelungsschaltung
274 ist ferner so angeschlossen, dass sie von dem logisch niedrigen Wert vieler der CLEAR-, TIME-, KILL SLOW RELEASE-
oder 2 SEC-Signale zurückgestellt wird, wie sie am Ausgang des NAND-Gatters
278 auftreten. Das ACTIVE-Signal wird am Q-Ausgang der Vei— riegelungsschaltung 274 erzeugt, die im allgemeinen beim Eintreffen von
Eingangsdaten von der Codiervorrichtung 14 durchgeschaltet wird und
durchgeschaltet bleibt, bis zwei Sekunden nach dem Ende des letzten Tonsignals.
8098U/0805 "33~
Eine Belegt (BUSY)-Flip-Flop-Stufe 284 hat einen Eingang zur Durchschaltung,
der beim Zusammentreffen eines ANY INPUT-Signals und
eines OLD KEY-Signals anspricht, wobei letzteres Signal angibt, dass
das Eingangssignal ein neues Signal ist, das noch nicht von einer Codiervorrichtung
14 verarbeitet wurde. Die Belegt-Flip-Flop-Stufe 284
ist so angeschlossen, dass sie vom Löschsignal (CLEAR-Signal) zurückgestellt
wird und ferner in den Zustand 0 bei der Taktgabe durch das ΤΟΝΕ-Signal geschaltet wird. Im allgemeinen wird Flip-Flop-Stufe
284 beim Empfang eines neuen Dateneingangssignals durchgeschaltet und bei Beendigung der den Dateneingangssignalen entsprechenden Töne
zurückgestellt.
Eine Verriegelungsschaltung 286 für die alte Taste (OLD KEY-Verriegelungsschaltung)
wird während der Synchronisationszeiten 2-6 synchron mit dem ΤΟΝΕ-Signal durchgeschaltet, das die Erzeugung
von Zweiton-Mehrfachfrequenz-Tönen hervorruft. Verriegelungsschaltung 286 bleibt durchgeschaltet, um die Durchschaltung der Belegt-Flip-Flop-Stufe
284 zu verhindern, bis die Verriegelungsschaltung durch das gemeinsame Auftreten von ANY INPUT-und DELAYED BUSY-Signalen
zurückgestellt wird. Das Zusammentreffen dieser beiden Signale zeigt an, dass eine erste Tastenbetätigung oder die Eingabe anderer
Daten zum Abschluss gekommen ist und dass jede folgende Tastenbetätigung oder Dateneingabe ein neues Dateneingabekommando darstellt,
das nach den Tönen für das vorhergehende Dateneingabekommando ausgelöst wurde. Eine Verriegelungsschaltung 288 für die Freigabe der Töne
wird mit dem Synchronisationszeitsignal 1-4 getaktet. Die Verriegelungsschaltung 288 ist so angeschlossen, dass nur beim gemeinsamen Auf
treten der DELAYED BUSY, OLD KEY, TIME und ANY INPUT Signale durchgeschaltet wird. Da der Zähler 262 für die Synchronisationszeit
beim Nachweis eingegebener Daten zurückgestellt wird, vergeht eine
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I098U/0806
Abklingzeit von 10 Millisekunden während der Synchronisationszeit 0,
ehe die Flip-Flop-Stufe 288 zur Auslösung von Tönen getaktet werden kann und damit die Erzeugung von Tönen freigibt. Ein Tonfreigabesignal
tritt am Q-Ausgang der Flip-Flop-Stufe 288 nur dann auf, wenn das TIME-Signal angibt, dass eine Verzögerungszeit vor dem Wählen vei—
strichen ist, wenn das ANY INPUT-Signal angibt, dass ein Eingang für
Daten weiter in Betrieb bleibt, wenn das OLD KEY-Signal angibt, dass
neue Daten eingegeben werden, und wenn das DELAYED BUSY-Signal angibt, dass die Zeit dazu ausreicht, dass die Taktschaltung 240 durch
das angefangene Signal zurückgestellt wurde.
Eine Rip-Flop-Stufe 290 für den Tastverlauf hält Information zurück,
die angibt, ob eine Operation der digitalen Codiervorrichtung durch eine Eintastung oder durch andere Einrichtungen ausgelöst wurde, beispielsweise
durch ein auslösendes Kommando für die automatische Nummerneingabe oder ein binäres BCN CK-Taktsignal. Die logische
Eingangsschaltung 292 liefert ein von den betätigten Tasten abhängiges Signal (SET KEY HISTORY-Signal), das die Flip-FlopStufe 290 durchschaltet,
wenn das die Erregung einer der Dateneingabeklemmen anzeigende Signal (KEY DOWN-Signal) beim Fehlen eines frühere automatische
Nummerneingaben angebenden Signals und dem Fehlen eines automatischen Abtastsignals (ACTIVE-Signal) zwei Sekunden nach der
Erzeugung der letzten Gruppe von Tonsignalen auftritt.
Die logische Eingangsschaltung 292 enthält sequentielle Logik zur Erzeugung
der Ausgangssignale, die von den in Tabelle I zusammengefassten logischen Gleichungen definiert werden. Da die als Ausgangssignale
auftretenden logischen Funktionen der logischen Eingangsschaltung 292 durch Tabelle I definiert sind und da in ähnlicher Weise
die logischen Ausgangssignale der steuernden Logik schaltung 294 von
8098U/080S
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Tabelle II definiert sind, wurden die logischen Schaltungen nicht in
die Zeichnungen einbezogen. Der Fachmann ersieht aber sofort, dass die logischen Gleichungen der Tabellen I und II die logischen Funktionen
völlig definieren und dass sowohl die logische Eingangsschaltung 292 als auch die steuernde Logikschaltung 294 von den in Tabellen I
und II angegebenen logischen Gleichungen abgeleitet werden können.
AUTO SCAN·BCN«KEY DOWN-WNOK
BIN*= AUTO SCAN + BCN
1 Of 16 = 1:16/278·BIN
2 Of 8 = BIN·1:16/2:8
2 of 8 « BIN + 1:16/578"
TONE β 1-9«TONE ENABLE·(1-4 + ANY INPUT) +
TONE·90 MS-ANY INPUT
RST TONE ENABLE - 20/10- 1331 Hz- DELAYED BUSY
MEMORY ADV = TONE ENABLE»(#9 + 13Ü Ηζ·5-9·20/ΓΟ)
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Unter den in Tabelle I definierten logischen Signalen führt das ANY
INPUT-Signal zur Erzeugung von Tönen, wobei bei jedem Auftreten
dieses Signals zwei Töne erzeugt werden. Das ANY INPUT-Signal, d.h. das bei jeder Eingangsinformation auftretende Signal, wird erregt
bei jeder Tastenbetätigung zur Dateneingabe, bei jeder in Binärcode eingegebenen Nummer und bei jeder Ziffer in einer automatischen
Nummerneingabe. Der erste Term des ANY INPUT-Signals verlangt
Tonerzeugung für die Eingabe einer Binärzahl beim Zusammentreffen eines BCN-Eingangssignals und eines BCN CK-Eingangssignals sowie
während einer laufenden automatischen Nummerneingabe durch Koinzidenz mit dem AUTO SCAN-Signal, das angibt, dass eine automatische
Nummerneingabe gerade stattfindet, und des BCN CK-Signals. Letzteres
Signal wird dadurch erzeugt, dass man den BCN CK-Eingang mit dem Ausgang der Stufe zur Impulserzeugung zwischen Ziffern schaltet, damit
ein Taktsignal für jede Ziffernstelle zu erhalten ist. Der zweite Term, d.h. der DO ANI-Term, ist ein kurzer Impuls, der zu Beginn
einer automatischen Nummerneingabefolge erzeugt wird und zur Auslösung derselben dient. Der erste Term der logischen Gleichung steuert
danach die Weitergabe der Daten aus dem ANY INPUT-Signal während der folgenden Ziffern der automatischen Nummerneingabe. Der dritte
Term des ANY INPUT-Signals gibt das Signal bei der Eingabe von Information durch die 16 Dateneingänge weiter. Das KEY DOWN-Signal
tritt immer dann auf, wenn zumindestens einer der Dateneingänge erregt wird und erzeugt ein ANY INPUT-Signal beim Zusammentreffen
mit dem AUTO SCAN-Signal, das anzeigt, dass eine automatische Nummerneingabe nicht stattfindet, mit dem BCN-Signal, das angibt,
dass die Codiervorrichtung nicht auf Nummern in Binärcode eingestellt ist und das WNOK-Signal, das angibt, dass eine falsche Anzahl von eingetasteten
Dateneingängen nicht erregt worden ist.
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Der letztere Term hält die Codiervorrichtung 14 in Betrieb, selbst
wenn N-Tasten gleichzeitig getroffen werden. Da das gleichzeitige Drücken zweier Tasten das WNOK-Signal erzeugt und das ANY INPUT-Signal
sperrt, behandelt die Codiervorrichtung 1 4 das gleichzeitige Drücken zweier Tasten als das Fehlen von Eingangssignalen, und wenn
bei der gleichzeitigen Betätigung mehrerer Tasten die erste Taste wieder losgelassen wird, bringen die darauffolgenden, von einer einzigen
Tastenbetätigung herrührenden Signale das ANY INPUT-Signal
auf den logischen Wert 1 . Die Codiervorrichtung 14 nimmt dann die
verbleibende einzelne Tastenbetätigung als neues Eingangssignal auf.
Das KILL SLOW RELEASE-Signal zeigt die Einleitung einer Operation der Codiervorrichtung 14 durch ein ANY START-Eingangssignal an,
wenn eine automatische Nummerneingabeoperation stattfand, was durch das ANI HISTORY-Signal angezeigt wird, und wenn keine Eintastung
stattfand, was durch das KEY HISTORY-Signal angegeben wird. Dann wird Verriegelungsschaltung 274 zurückgestellt, ohne die Verzögerung
von zwei Sekunden nach dem letzten Tonsignal abzuwarten. Wenn der Betrieb der Codiervorrichtung 14 durch ein ANI START-Eingangssignal
ausgelöst wird, enden das ACTIVE-Signal und das 2 SEC RLS-Ausgangssignal ohne die Verzögerung von zwei Sekunden, die normalerweise
auftritt, wenn eine Operation von irgendwelchen anderen Dateneingangssignalen ausgelöst wird.
Das SET KEY HISTORY-Signal dient dazu, die Flip-Flop-Stufe 290 durchzuschalten, wenn eine Tastenbetätigung stattgefunden hat, was
durch das KEY DOWN-Signal ohne das gleichzeitige Auftreten eines ANI HISTORY-Signals oder eines AUTO SCAN-Signals angezeigt wird.
Das Wahlfreigabesignal, OKTD-Signal, wird erzeugt, um ein Komplement
des WAIT-Ausgangssignals zu haben und um das Gatter 154 in der
in Fig. 4 dargestellten Weise zu steuern. Das Freigabegatter 154 legt
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8098U/0805
über eine Stromquelle jede Eingangsleitung an 4-V an. Wenn die Stromaufnahme
jeder Datenleitungsklemme einer Datenquelle, beispielsweise eines Tastenfeldes, so gross ist, dass der jeder Leitung von der eine
Vorspannung auf+V erzeugenden Schaltung 152 überschritten wird, jedoch
nicht dazu ausreicht, dass die Summe der von Schaltung 152 und Gatter 154 gelieferten Ströme überschritten wird, wird die Dateneingabevorrichtung
freigegeben, wenn das OKTD-Signal die Stromquellen des Gatters 154 abschaltet, doch wird die Dateneingabevorrichtung gesperrt,
wenn das OKTD-Signal den logischen Wert O annimmt und damit die Stromquellen des Gatters 154 einschaltet. Die meisten
Quellen von Eingangsdaten haben in jeder Datenleitung eine Stromaufnahme, die grosser ist als die Summe der von Schaltung 152 und Freigabegatter
154 abgegebenen Ströme. Die Eingangsdatenquellen sind deshalb unabhängig vom Wert des OKTD-Signals. Aus der logischen
Gleichung folgt, dass das OKTD-Signal im Bereitschaftsbetrieb ein spezielles Tastenfeld freigibt, wenn das POWER UP-Signal auf dem
logischen Wert 1 ist oder wenn die Eingabe einer Zahl in Binärcode nicht freigegeben wurde, und entweder die Verzögerungszeit vor dem
Wählen abgelaufen ist oder das ACTIVE-Signal den hohen Wert hat.
Gemäss den logischen Gleichungen der Tabelle II verlangt das TONE-Signal
die Erzeugung zweier tonfrequenter Ausgangssignale. Wenn ein Dateneingangssignal dazu führt, dass das ANY INPUT-Signal den
"wahren" Wert annimmt, wobei die Verzögerungszeit vor dem Wählen abgelaufen ist, wird die Flip-Flop-Stufe 288 zur Freigabe der Tonerzeugung
durchgeschaltet, um das TONE ENABLE-Signal zu erzeugen und um damit das Kommando zur Tonerzeugung während der Synchronisationszeit
1-9 zu seiner Erzeugung freizugeben. Der in Klammern stehende Abschnitt des ersten Terms umfasst Signal 1-4, das gewährleistet,
dass ein einmal ausgelöster Ton eine Länge von mindestens
8098U/0805
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vier 10 Millisekunden Synchronisationszeitintervallen hat. Solange
jedoch die Taste über 40 Millisekunden hinaus gedruckt bleibt, bleibt
das Tonsignal aufgrund des ANY INPUT-Signals bis zum Ende der
Synchronisationszeit 9 erregt. Nach Synchronisationszeit 9 veranlasst
der zweite Term der logischen Funktion die Fortsetzung der Tonerzeugung nur, wenn der 90 MS-Eingang den logischen Wert 1
hat. Wenn das 90 MS-Eingangssignal den logischen Wert 1 hat, hält der Ton an, bis das ANY INPUT-Signal durch Loslassen der Taste
oder durch Erzeugung eines WNOK-Signals beendet wird.
Ein RST TONE ENABLE-Signal dient zur Rückstellung der Rip-Flop-Stufe
288, wenn der 20/10-Eingang an +V angeschlossen wird, um eine Dateneingabegeschwindigkeit von 20 Zeichen pro Sekunde zu
wählen. Die Tonerzeugung wird für einen kurzen Zeitabschnitt untei—
brochen, damit das DELAYED BUSY-Signal den logisch wahren Wert annimmt, und das 1331 Hz Taktsignal tritt auf. Das MEMORY ADV-Signal
dient als Taktsignal für jede Stelle einer automatischen Nummerneingabe und dient ferner als Impulsausgangssignal zwischen Ziffern, um
eine Synchronisation für die Eingabe von Nummern in Binärcode zu schaffen, wobei die Nummern zu anderen Daten gehören und die Eingabe
über die Dateneingabeeinrichtung stattfindet. Falls die normale Telefonübertragungsgeschwindigkeit
von 10 Zeichen pro Sekunde gewählt worden ist, ergibt das MEMORY ADV-Signal ein 10 Millisekunden Taktsignal
während der Synchronisationszeit /^6 g, wenn die Flip-Flop-Stufe
288 durchgeschaltet wird. Falls andererseits eine Übertragungsgeschwindigkeit von 20 Zeichen pro Sekunde gewählt worden ist, führen
die den Synchronisationszeiten 5-9 zugeordneten Signale dazu, dass ein entsprechender Impuls nach einem 10 Millisekundenrückschwingintervall
erzeugt wird, dem dann ein 40 Millisekundenintervall zur Erzeugung zweier Mehrfrequenztöne folgt.-Das MEMORY ADV-Signal ei—
8098U/0805 ~ *° ~
scheint über die Synchronisationszeiten 5-9 anzudauern, doch führt
die Einleitung dieses Signals zur sofortigen Verschlüsselung eines neuen Zeichens, wobei der Zähler der Synchronisationszeit zurückgestellt
wird. Die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit liegt damit nahe bei 20 Zeichen pro Sekunde.
Die in Fig. 9 dargestellten Schaltungen 300 zur automatischen Eingabe
einer aus 4 oder 8 Ziffern bestehenden Nummer in die Übertragungsfolge besteht aus einer Schaltung 302 zur Festlegung der zeitlichen
Abfolge von vier Zuständen, einer Verriegelungsschaltung 304 zur Einleitung der automatischen Nummerneingabe, einer Verriegelungsschaltung 306 über vorhergehende automatische Nummerneingabe,
einer ersten Verriegelungsschaltung 308 für die automatische Abtastung, einer zweiten Verriegelungsschaltung 310 für die automatische Abtastung
und zugeordneten logischen Gatterschaltungen. Das von Flip-Flop-Stufe 280 kommende DO ANI-Signal (Fig. 8) schaltet die Verriegelungsschaltung
304 am Beginn der automatischen Nummerneingabe durch. Wenn die Flip-Flop-Stufe 308 nicht durchgeschaltet wird, um
eine vorhergehende automatische Dateneingabe anzuzeigen, löst das Signal zur Einleitung einer automatischen Nummerneingabe zusammen
mit der Erzeugung des TIME-Signals nach einer vorgegebenen Verzögerung
vor dem Wählen ein NAND-Gatter 312 aus, dessen Ausgangssignal die erste Verriegelungsschaltung 308 für die automatische Abtastung
umschaltet. Die Verriegelungsschaltung 308 erzeugt ein SCAN LATCH 1-Signal, das die Rückstellung der in Schaltung 302 für die
Steuerung der zeitlichen Abfolge der Zustände enthaltenen Flip-Flop-Stufen sperrt, so dass beim Ende des MEMORY ADV-Signals Taktsignale
an die Flip-Flop-Stufen gelangen und der aktive Zustand der Schaltung 302 sich von SCAN 1 zu SCAN 2 verändert. Wenn in der Folge
das MEMORY ADV-Signal wieder endet, findet eine Fortschaltung durch
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SCAN 3 und SCAN 4 zurück zu SCAN 1 statt. Wenn die Schaltung 302 zu SCAN 1 weiterschaltet, wird ein SCAN 1-Signal erzeugt, das die
zweite Schaltung 310 für die automatische Abtastung taktet, sie durchschaltet
und dann dazu veranlasst, ein Q-Ausgangssignal zu erzeugen.
Das Q-Ausgangssignal stellt die erste Verriegelungsschaltung 308 zurück, schaltet die Verriegelungsschaltung 306 durch und stellt die Vei—
riegelungsschaltung 304 für die Auslösung der automatischen Nummerneingabe zurück. Die Verriegelungsschaltung 310 kann zwischen zwei
Zuständen umgeschaltet werden, so dass beim Durchlaufen der für die Zeichen 5-8 der automatischen Nummerneingabe erforderlichen
vier Zustände durch Schaltung 302 und deren Rückkehr in den Abtastzustand 1 die Verriegelungsschaltung 310 in den Rückstell zustand zurückgeschaltet
wird. Im durchgeschalteten Zustand verhindert der Q-Ausgang der Verriegelungsschaltung 310 die Rückstellung der die Abfolge
festlegenden Schaltung 302. Sobald die Verriegelungsschaltung 310 zurückgestellt wird, sind die an Schaltung 302 abgegebenen Rückstellimpulse
wieder wirksam und halten diese Schaltung im ersten Abtastzustand, selbst wenn das MEMORY ADV-Signal wieder auftreten
sollte. Eine automatische Nummernabgabe wird damit nach zwei Durchläufen
durch vier Zeichen oder jeweils zwei Abtastungen abgebrochen.
Im ersten Durchgang entsperrt der Q-Ausgang der ersten Verriegelungsschaltung 308 ein NAND-Gatter 314, dessen Ausgangssignale zur Er
zeugung des ANI 1-4-Signals führen. Die Speicherfortschal timpulse
werden an NAND-Gatter 314 durchgelassen. Beim zweiten Durchgang entsperren in ähnlicher Weise die Q-Ausgangssignale der zweiten Verriegelungsschaltung
310 ein NAND-Gatter 315, dessen Ausgangssignale zur Erzeugung des ANI 5-8-Signals führen. Wenn, wie in Fig. 2 dai—
gestellt, die ANI 1-4-Ausgangssignale dem BCN-Eingang zugeführt
werden, werden die MEMORY ADV-Impulse als Taktsignale in Binär-
8098U/08QS
code zurückgeführt und führen zur Auslösung des ANY INPUT-Signals.
Ein NOR-Gatter 316 erzeugt ein AUTO SCAN-Ausgangssignal während der Zeit der beiden ANI-Durchgänge. Falls das ANI 5-8-Ausgangssignal
nicht an BCN CK geführt wird, wird kurz nach dem Beginn des zweiten Durchgangs das NOR-Gatter 318 völlig entsperrt durch das
Synchronisationszeitsignal # 2, wodurch die zweite Verriegelungsschaltung 310 zurückgestellt wird. Eine automatische Nummerneingabe
im Durchgang 2 wird damit beendet, ehe sie ganz angefangen hat.
Die in Fig. 10 dargestellte Stufe 330 zur Frequenzsynthese in der
Codiervorrichtung 14 umfasst einen niederfrequenten Tongenerator
332 und einen hochfrequenten Tongenerator 334. Zum niederfrequenten Tongenerator 332 gehört ein programmierbarer Zähler 336, der im
Beispiel aus einem 6 Bit Schieberegister 338 und einer Rückkopplungsmatrix 340 besteht, die das niedrigstwertige Bit oder den D1-Eingang
des Schieberegisters 338 steuert und dieses dazu veranlasst, wiederholt eine bestimmte Anzahl von Stufen oder Zählzuständen zu durchlaufen,
wie diese von den von Verriegelungsschaltung 158 der Fig. 4 abgeleiteten niederen tonfrequenten Signalen TCL1-TCL4 vorgeschrieben wei—
den. Als programmierbarer Zähler 336 wurde eine Ausführungsform angenommen, die sich besonders leicht als integrierte P-Kanal-Metalloxyd-Halbleiterschaltung
ausführen lässt, doch kann es sich beim programmierbaren Zähler 336 um irgendeinen Regenerationszähler handeln,
der eine einstellbare Anzahl aufeinanderfolgender Zählerzustände aufweist.
Der Takteingang eines 4 Bit Binärzählers 342 erhält von der Rückführungsmatrix
340 ein STEP INCREMENT L-Signal zugeführt. Der Binärzähler 342 unterteilt jede Sinuswellenperiode in 16 diskrete
Abschnitte und wird vom STEP INCREMENT L-Signal mit einer Ge-
8098U/0805 " ** "
schwindigkeit fortgeschaltet, die etwa das 16-fache der gewünschten
Tonfrequenz beträgt, so dass Zähler 342 einen Zählzyklus bei jedem sinusförmigen Ausgangszyklus durchläuft. Der Zähler 342 hat einen
komplementären Rückstelleingang, an den das ΤΟΝΕ-Signal angelegt
wird. Der Zähler kann deshalb Wiederholungen des STEP INCREMENT L-Taktsignals zählen, wenn ein ΤΟΝΕ-Signal auftritt, kann sich jedoch
beim Fehlen eines ΤΟΝΕ-Signals nur zurückstellen. Ein Codeübersetzer
344 empfängt vom Binärzähler 342 die binären 4 Bit-Ausgangssignale und erzeugt daraufhin Ausgangssignale in digitale
Binärcode, die die gewünschte Grosse der Sinuswelle für jeden der 16 Abschnitte einer vom Binärzähler 342 definierten Sinuswellenperiode
angeben. Ein Digital-Analog-Umwandler 346 erhält das binäre 4 Bit Grössensignal der Sinuswelle vom Codeübersetzer 344 zugeführt und
wandelt dieses Signal in ein LO GP-Analogsignal um, dessen Grosse
proportional der Binärzählung ist, die durch das Ausgangssignal des Codeübersetzers 344 definiert ist. Das LO GP-Signal wird das Ausgangssignal
in der niederen Tongruppe für die digitale Codiervorrichtung 14.
Bis auf die anderen verwendeten Frequenzen ähnelt der Tongenerator
334 für die höheren Frequenzen dem Tongenerator 332 für die niederen Frequenzen. Der Tongenerator für die höheren Frequenzen umfasst
einen programmierbaren Zähler 350 mit einem 6 Bit Schieberegister 352 und einer Rückführungsmatrix 354, die auf die 6 Ausgangssignale
vom Schieberegister 352 und die von Verriegelungsschaltung 160 kommenden Kommandosignale TCH1-TCH4 für die Tongruppe der höheren
Frequenzen anspricht (siehe Fig. 4).
Die Rückführungsmatrix 354 liefert ein STEP INCREMENT Η-Signal
bei einer Frequenz, die etwa das 16-fache der Ausgangsfrequenz der
8098U/0805
- 44 -
27U086
höheren Tongruppe beträgt. Damit wird ein binärer 4 Bit Zähler 356
fortgeschaltet. Der Zähler 356 wird beim Fehlen des TONE-Signals zurückgestellt und zählt nur beim Vorhandensein des TONE-Signals
weiter. Die vier binären Ausgangssignale des Zählers 356 sind die Eingangssignale eines Codeübersetzers 358, der mit dem Codeübersetzer
344 identisch ist. Die vier binären Ausgangssignale des Codeübersetzers 358 sind die Eingangssignale eines Digital-Analog-Umwandlers
360, dessen Ausführung identisch mit der des Analog-Digital-Umwandlers 346 ist. Der Digital-Analog-Umwandler 360 liefert ein
HI GP-Ausgangssignal, das das Ausgangssignal der höheren Frequenzgruppe
für die digitale Codiervorrichtung 14 ist.
Die Stufe 330 zur Frequenzsynthese unterteilt jede sinusförmige Ausgangsperiode
in mehrere Intervalle. Da bei der Fortschaltfrequenz ein starkes harmonisches Rauschsignal erzeugt wird, muss die gewählte
Anzahl N der Intervalle gross genug sein, so dass die niederste mit N multiplizierte Frequenz grosser als das Zweifache der höchsten
zu erzeugenden Frequenz ist. Wenn diese Beziehung besteht, lässt sich das bei der Fortschaltfrequenz auftretende harmonische Rauschen
mit einem Tiefpassfilter dämpfen. Die Dämpfung nimmt mit N zu, und es ist damit zweckmässig, dass N den Minimalwert beträchtlich übersteigt.
Im vorliegenden Beispiel werden die Töne der niederen Gruppe und der
hohen Gruppe unabhängig voneinander erzeugt und können deshalb auch getrennt gefiltert werden. Zwei getrennte Tiefpassfilter werden benötigt,
wohingegen ein einziger Tiefpassfilter ausreichen würde, wenn die Signale vor dem Filtern wie in den in den Fig. 1-3 dargestellten
Systemen zusammengefasst würden. Für die Standardtöne der niederen Gruppe beträgt die höchste Frequenz 946 Hz und die niedrigste Frequenz
8098U/0805 ~45"
698 Hz. Deshalb muss N grosser sein als 2 χ 946 dividiert durch 698
= 2,6. Bei der getrennten Filterung der hohen Gruppe muss N grosser
sein als 2 χ 1638 dividiert durch 1217= 2,7. Wenn die tonfrequenten
Signale der niederen Gruppe und der hohen Gruppe zum Filtern zusammengefasst werden, muss N grosser sein als 2 χ 1638 geteilt
durch 698 = 4,7. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Anzahl der Intervalle 16. Versuche haben gezeigt, dass wenn 16 für N gewählt
wird, das stärkste harmonische Rauschen bei der 14. und der 16. Harmonischen
auftritt. Alle niedrigeren Harmonischen waren mindestens 45 DB in bezug auf die Amplitude der Sinusgrundschwingung gedämpft.
Die Dämpfung der 14. Harmonischen betrug 26 DB und die der 16. Hai—
monischen etwa 28 DB. Mit einem einfachen einpoligen RC-Filter konnte die 14. Harmonische auf etwa 45 DB unter die Grundfrequenz gedämpft
werden, während die 16. Harmonische auf etwa 48 DB unter die Grundfrequenz reduziert war. In beiden Fällen waren die Harmonischen der
niederen Frequenzen schwächer als die 14. Harmonische.
Nachdem für die Fortschaltfrequenz das 16-fache der Grundfrequenz der Ausgangstöne gewählt wurde, ergibt sich die Aufgabe, die Frequenz
des Haupttaktgebers so zu wählen, dass von ihr alle Ausgangstonfrequenzen abgeleitet werden können. Da die Haupttaktfrequenz nur durch
eine ganze Zahl geteilt werden kann, um die Frequenzabstufungen der Töne zu erzielen, ist es unwahrscheinlich, eine Haupttaktfrequenz aufzufinden,
die ein ganzzahliges Vielfaches aller Tonabstufungen ist. Eine Haupttaktfrequenz dieser Art könnte nur bei sehr hohen Frequenzen
gefunden werden, die sich praktisch nicht in integrierten Schaltungen verarbeiten lassen. Je höher jedoch die Haupttaktfrequenz ist, umso
geringer ist der prozentuale Fehler der Grundfrequenzen der Töne.
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Haupttaktfrequenz von 170,3 kHz
gewählt. Um die höchste Frequenz des Fortschaltsignals aus dieser
• 098U/0806 -46-
Haupttaktfrequenz zu erzeugen, muss man die Haupttaktfrequenz durch
die Zahl M = 170,300 geteilt durch 1638 χ 16 = 6,53 dividieren. Da
die Haupttaktfrequenz jedoch nur durch eine ganze Zahl geteilt werden kann, muss sie entweder durch 6 oder 7 geteilt werden. Bei Teilung
durch 7 ist die tatsächliche Grundfrequenz 1520,5 bei einem Fehler von 7,23 %. Bei der Teilung durch 6 ist die Grundfrequenz 1773,96 Hz
bei einem Fehler von 8,3 %. Zwar kann der Fehler durch Erhöhung des Haupttaktsignals verringert werden, doch bedeutet diese Erhöhung
Schwierigkeiten für die Herstellung und die Leistungsabgabe des Generators 330 zur Frequenzsynthese und der ganzen digitalen Codierstufe
14.
Erfindungsgemäss lässt sich der Fehler jedoch reduzieren, wenn man
einen Zwischenwert für die Frequenz wählt, der ein ganzzahliger Bruchteil der Fortschaltfrequenz und ebenfalls ein ganzzahliger Bruchteil
der Haupttaktfrequenz ist. Beispielsweise wurde für den Generator 330 ein Zwischenfrequenzwert gewählt,der 1/4 der Fortschaltfrequenz
oder das Vierfache der Grundfrequenz der Tonausgangssignale beträgt. Für den höchsten Ton der Tongruppe beträgt der Frequenzzwischenwert
deshalb 4 χ 1638 = 6552 Hz. Dividiert man die Haupttaktfrequenz durch den Frequenzzwischenwert, so erhält man M= 25,99 beim Fehler
Null. Bei der Abrundung auf M = 26 erhält man einen vernachlässigbaren
kleinen Fehler in der tatsächlichen Grundfrequenz der Tonausgangssignale.
Der Zwischenwert der Frequenz wird nun dadurch erhalten, dass der programmierbare Zähler 350 26 aufeinanderfolgende Zählzustände
durchläuft. Da der Frequenzzwischenwert nur 1/4 der Fortschaltfrequenz ausmacht, müssen diese 26 Zählzustände weiter unterteilt werden,
so dass vier Impulse im STEP INCREMENT Η-Signal bei jedem Durchgang durch die 26 Zählzustände entstehen. Da die 26 Zählzustände
- 47 -
8098U/0805
27AA086
nicht durch die Zahl 4 geteilt werden können, ohne dass hierbei ein
Rest verbleibt, können die Fortschal timpul se im STEP INCREMENT Η-Signal nicht in genau gleichförmigen Intervallen auftreten. Jedoch
können vier Fortschaltimpulse in jeder Folge von 26 Zählzuständen auftreten, wenn man abwechselnd einen Fortschaltimpuls nach
6 Zählzuständen und dann nach 7 Zählzuständen erzeugt. Diese ungleichen Intervalle ergeben eine gewisse harmonische Verzerrung
des sinusförmigen Grundsignals, aber jedes Viertel der Sinuswelle oder 90° der Phase entsprechen wiederholt genau einem Viertel der
Periode des tatsächlichen sinusförmigen Ausgangssignals. Das von harmonischen Verzerrungen herrührende Rauschen ist deshalb verhältnismässig
schwach. Es wurde festgestellt, dass sogar ohne Filterung dieses Rauschen mehr als 26 DB unterhalb der Amplitude
der Grundwelle liegt. Die ungünstigsten Verhältnisse ergaben sich mit der 14. Harmonischen, so dass ein einziges einpoliges Filter
eine Verringerung der Verzerrungen um mehr als 45 DB unter die Amplitude des Signals mit der Grundfrequenz ermöglichte.
Beim Fehlen eines einen Ton auslösenden Eingangssignals ergibt die
Rückführungsmatrix 340 am Eingang D1 des Registers 338 ein Ausgangssignal mit dem logischen Wert 1, falls das Schieberegister
lauter Nullen enthält oder wenn Q5 χ Q6 = 1 . Diese Anordnung veranlasst
den programmierbaren Zähler 336 wiederholt 63 Zählzustände beim Fehlen eines von Verriegelungsschaltung 158 kommenden Eingangskommandosignals
vier niedere Töne zu durchlaufen. Wenn jedoch eines der Signale TCL1-TCL4 den wahren Wert annimmt, liefert
Rückführungsmatrix 340 ein Ausgangssignal, das zum Überspringen einiger der nacheinander durchlaufenen Zustände führt. Es ergibt sich
damit eine ganze Zahl M von nacheinander durchlaufenen Zuständen, und diese Zahl M ergibt den gewünschten Frequenzzwischenwert für
eine gegebene Tonfrequenz. Im vorliegenden Beispiel ist M = 45 für
$09814/0806 -48-
den Ton L Λ = 946 Hz; M = 50 für den Ton L3 = 851 Hz; M = 55 für den
Ton L2 = 774 Hz; und M = 61 für den Ton L1 = 698 Hz. Für el ιΌη-signale
L1-L4 wurden die Standardfrequenzen der Tonsignale angenommen, und natürlich können die Frequenzen der tatsächlich erzeugten
Signale beträchtlich von den Standardfrequenzen abweichen. Die notwendigen Folgen werden erhalten, wenn man ein Eingangs ignal D1
für das Schieberegister J38 mit den folgenden logischen Funktionen
erzeugt:
IJJF-DiIRE GRUPPE
Dl
L3-QT-Q2.Q3-Q4.Qf' Q6 +
L4-Q1-Q2.Q3.Q4.Q5.Q6 +
In ähnlicher Weise wird das STEP INCREMENT L-Signal aus verschiedenen
Zählerzuständen abgeleitet, die von der Frequenz der niederen Tongruppe abhängen. Es gilt die folgende logische Funktion:
- 49 -
8098U/0805
274A086
U ·#2· (Q1.Q2~.Q3.Q4.Q5-QC. +
> Q1-Q2.Q3".Q4.qT.Q6
+ Ql.QT.Q3.QT.Q5.Q6
+ Q1*QT.QT.QT.QT«Q6) + L2-JJ7- (Ql-QT-QT-QT-QfT-QT
+ QT.Q2.QT.Q4.Q5.QT + L3-32· (QT-QT-Q3· QT-QT-QT
+ Or· Or· Q3. Q3-Q5· QT
■< QT.Q2.Q3.Q4.QT.QT
^ Q1«QT-Q3.QT.Q5-Q~C) +
L4./J2· (θΤ·θΤ·Ο3·θΤ·Ο~5"·θΤ
+ QT.Q2.Q3".Q4.QT-QT
• + QI.QT.qT.QT-05-QT
+ Q1-Q2.QT.Q4.QT.QT)
Der binäre 4 Bit-Zähler 342 wird bei jedem Impuls des STEP INCREMENT L-Signals weitergeschaltet und läuft wiederholt durch
die 16 Zählzustände 0-15, was auf der Horizontalachse für die zusammengesetzte, in Fig. 11 dargestellte Sinuswelle 370 angegeben
ist. Der Codeübersetzer 344 spricht auf die 4 Bit-Zählsignale des Binärzählers 342 an und liefert in Binärcode 4 Bit-Ausgangssignale,
die die gewünschte momentane Amplitude der zusammengesetzten Sinuswelle 370 für jeden Zählzustand angeben. Beispielsweise ergibt
der Codeübersetzer 344 als digitales Ausgangssignal -j für die Zählet—
8098U/0805
zustände O und 7, das Ausgangssignal 12 für die Zähl erzt ι stände 1 und
6 und das Ausgangssignal 14 für die Zählerzustände 3 und 5. Das Ausgangssignal
für die Zählerzustände 3 und 4 ist schliesslich 15. Der verbleibende Teil des sinusförmigen Ausgangssignals 3 70 ist das
Spiegelbild des ersten Abschnitts, wobei der Codeübersetzer 344 für die Zählerzustände 8 und 15 das digitale Ausgangssignal 6, für
die Zählerzustände 9 und 14 das digitale Ausgangssignal 3, für die
Zählerzustände 10 und 13 das digitale Ausgangssignal 1 und für die Zählerzustände 11 und 12 das digitale Ausgangssiynal 0 abgibt. Durch
Veränderung der Korrelation zwischen den Eingangssignalen der Zählerzustände und den den Amplituden entsprechenden Ausgangssignalen
für den Codeübersetzer 344 lässt sich jeder gewünschte periodische Spannungsverlauf » t zeugen, und Jer Generator 330 zur
Frequenzsynthese braucht nicht ausschliesslich Sinuswellen zu erzeugen.
Die Betriebsweise des programmierbaren Zählers ; 0 ähnelt der des
programmierbaren Zählers 336, doch werden verschiedene Frequenzzwischenwerte verwendet, um eine andere hohe Tongruppe der Ausgangsstgnale
verfügbar zu haben. Das STEP INCREMENT H-Taktstgnal wird bei verschiedenen Zählerzuständen erzeugt. Der D1-Eingang des
Schieberegisters 352 hat die folgende logische Funktion:
HOHE GRUPPE
H4.Q1-Q2.qT.Q4~.qF.QS + H1.QT.Q2.QT.Q4.Q5.Q6 +
- 51 -
8098U/0805
Man erhält damit für die Zählfolge Zustände M = 26 beim 1638 Hz Ton H4, M = 29 beim 1468 Hz Ton H3, M- 32 beim 1330 Hz Ton
H2 und M = 35 beim 121 7 Hz Ton H1 .
Das STEP INCREMENT H-Taktsignal hat die folgende Funktion:
STEf1 INCREMENT H =
Hl·ρ?· (0T-0T-Q3-0T-Q5-öT
+ QT.Q2-QT.Q4.Q5.Q6
+ QT«Q2«Q3»Q4«Q5-Q6)
+ Ql · QT-Q3-Q
+ Ql-Cfir.Q3-Q4.Q5.Q6
+ QT-QT-Q3-Q4-QS-QT)
113-^2"· (Q1-QT-Q3.QT-Q5-Q6
+ Q1-Q2-Q3.QT-QT-Q6
+ Ql-OT-O-J-QT-QS-Oi?
+ QT.Q"2".Q3.QT.QT-Q6)
H4 - ψΖ> (Ql · QT- Ö"T- QT-QT- Q6
+ QI'QT-QS-QT
Q1'Q2'Q3-Q4 QT.qT-Q3-QT-q3.Q6)
809814/0805
Zum besseren Verständnis des Betriebs des in Fig. 1 dargestellten Codiersystems 10 für Telefone dient Fig. 12. Aus dem oberen Teil
der Zeichnung ersieht man, dass beim Fehlen eines eingetasteten Signals der Synchronisationszeitzähler 262 die Zustände 0-9 in
10 Millisekunden-Intervallen durchläuft. Falls zu irgendeinem Zeitpunkt
eine Taste 36 auf dem Tastenfeld 12 gedrückt wird, kommen die ANY INPUT-, BUSY- (Belegt) und ACTIVE-Signale sofort auf den
hohen logischen Wert, während das POWER UP-Signal den niedrigen logischen Wert annimmt, wodurch Transistor 32 eingeschaltet und
die digitale Codiervorrichtung 14 vom Bereitschaftszustand in den vollen Betrieb umgeschaltet werden. Das BUSY-Signal führt zur
Erzeugung eines 0,1 Millisekunden INITIALIZE-Signals, das den Synchronisationszeitzähler zurückstellt, bis das DELAYED BUSY-Signal
den "wahren" logischen Wert annimmt. Der 6 Bit Zähler 272, der vorher auf eine zu Zwei komplementäre negative Zahl über die
Eingänge A, B und C eingestellt wurde, beginnt dann während des Verzogerungsintervalls 380 vor dem Wählen auf 0 hinzuzählen. Im
System 10 ist das Verzögerungsintervall vor dem Zählen 0, doch kann es im allgemeinen eine Länge haben, die irgendeiner Anzahl von
0,1 Sekunden-Zählintervallen entspricht. Am Ende des Verzogerungsintervalls
380 nimmt das TIME-Signal während der Synchronisationszeit 9 den hohen logischen Wert an, wodurch der D1-Eingang d er Flip-Flop-Stufe
288 entsperrt wird. Dadurch kommt das TONE ENABLE-Signal auf den hohen logischen Wert, wenn die Flip-Flop-Stufe 288
bei der folgenden Synchronisationszeit 1 einen Taktimpuls erhält. Die 10 Millisekunden Dauer der Synchronisationszeit 0 gewährleistet
damit eine ausreichende Tastenausklinkzeit, selbst wenn keine Verzögerung
vor dem Wählen auftritt. Sofort bei der Erzeugung des TONE ENABLE-Signals wird das ΤΟΝΕ-Signal erzeugt, was zur Folge hat,
dass das OKTD-Signal erzeugt wird und das TONE ON-Signal die ent-
8098U/0805
-53 -
codeten Tasteneingangssignale in die Verriegelungsschaltungen 158 und
160 überführt (siehe Fig. 4).
Das ΤΟΝΕ-Signal dauert mindestens 40 Millisekunden während der
Synchronisationszeit 4, was durch die gestrichelte Linie 382 angedeutet ist. Da der 90 MS-Eingang gewählt wurde, endet das TONE-Signal
90 Millisekunden später am Ende der Synchronisationszeit 9, vorausgesetzt, dass die Taste mindestens solange gedruckt bleibt.
Wäre der 90 MS-Eingang nicht gewählt worden, bliebe das TONE-Signal
wirksam, bis das Auslassen der Taste oder das gleichzeitige Drücken mehrerer Tasten zur Beendigung des ANY INPUT-Signals führt.
Während der Synchronisationszeit 9 wird ein 10 Millisekunden-Speicherfortschal timpuls erzeugt. Wäre die 20/10-Eingangsklemme gewählt
worden, so wäre der Speicherf ortschal timpuls eine halbe Millisekunde
nach dem Beginn der Synchronisationszeit 5 erzeugt worden, was durch die gestrichelte Linie 384 angedeutet ist.
Nachdem das ΤΟΝΕ-Signal aus irgendeinem Grund abgebrochen worden
ist, wird die Flip-Flop-Stufe 284 durch einen Taktimpu Is zurückgestellt,
um das Belegt-Signal abzubrechen. Dieses Signal löst das ANY DATA-Ausgangssignal aus, das dann die lichtemittierende Diode 50 einschaltet,
um damit der Bedienungsperson anzuzeigen, dass eine neue Taste betätigt werden kann. Das DELAYED BUSY-Signal endet 0,1 Millisekunden
nach dem Ende des Belegt-Signals, und die Flip-Flop-Stufe 288 wird zurückgestellt, bis sie zur Synchronisationszeit einen Taktimpuls
unmittelbar nach dem Ende des ΤΟΝΕ-Signals erhält. Diese Rückstellung der Flip-Flop-Stufe 288 verhindert die weitere Erzeugung
des ΤΟΝΕ-Signals, das anderenfalls während der Synchrontsationszeit
1-9 erzeugt würde. Nach dem Loslassen einer Taste auf dem Tastenfeld und nach Beendigung des KEY DOWN-Signals und des ANY INPUT-Signals,
8098U/0805
27U086
wird Verriegelungsschaltung 286 zurückgestellt, um damit die Codiervorrichtung
14 dazu zu veranlassen, auf eine Tastenbetätigung anzusprechen,
die am Punkt 386 erscheint. Wie bei der vorhergehenden TastenbeStigung wird das Belegt-Signal sofort erzeugt, während das
INITIALIZE-Signal während der 0,1 Millisekunden langen Verzögerung zwischen dem Belegt-Signal und dem DELAYED BUSY-Signal erzeugt
wird. Die Betriebsabfolge der ersten Tastenbetätigung wird dann wiederholt. Diese Wiederholung findet bei jeder zusätzlichen Tastenbetätigung statt, bis die letzte Taste zur Zeit 388 betätigt worden ist. Zwei
Sekunden nach der dem Punkt 388 entsprechenden Zeit tritt zum Zeitpunkt 390 ein 10 Millisekunden-Impuls im 2SEC-Signal auf. Dieses
Signal stellt die Verriegelungsschaltung 274 zurück, was zur Erzeugung des 2 SEC RLS-Ausgangssignals der digitalen Codierstufe 14 und zur
Einstellung des Zählers 272 führt. Der Abbruch des ACTIVE-Signals hat auch die Rückstellung der Verriegelungsschaltung 202 und die Rückkehr
der Codierstufe 14 in den Bereitschaftszustand zur Folge.
Ein besseres Verständnis der Codiervorrichtung für Sender mit automatischer
Nummerneingabe 60 der in Fig. 2 dargestellten Art erhält man aus den in Fig. 13 dargestellten zeitlichen Spannungsverläufen.
Fig. 13 zeigt ganz oben die Synchronisationszeitintervalle von 10 Millisekunden.
Der Synchronisationszeitzähler 262 durchläuft seine Zustände und wird häufig zurückgestellt, so dass sich keine fortlaufenden Zeitangaben
ergeben. Bei der Betätigung einer Taste des Tastenfeldes oder des Sprechknopfes 92 wird der Ausgang des NAND-Gatters 102 freigegeben
und erzeugt am ANI-Starteingang ein Eingangssignal, was am Zeitpunkt 400 in Fig. 13 angegeben ist. Das die automatische Nummerneingabe
auslösende Signal schaltet die DO ANI-Flip-Flop-Stufe 280 um,
deren Ausgangssignal wiederum die Flip-Flop-Stufe 282 durchschaltet, zur Erzeugung eines ANY INPUT-Signals führt und die Verriegelungs-
8098U/0805 - 55 -
schaltung 304 umschaltet. Das ANY INPUT-Signal schaltet Flip-Flop-Stufe
284 um und löst damit die Folge der verzögerten Belegt-Signale und Auslösungssignale aus. Das ACTIVE-Signal gibt den 6 Bit-Zähler
272 frei, so dass dieser vom eingestellten Zustand aus bzw. von der Verzögerung vor dem Wählen aus zählen kann. Im vorliegenden Beispiel
beträgt die Verzögerung 0,1 Sekunden,die durch einen Durchgang des
Synchronisationszeitzählers 262 definiert sind. Zur Synchronisationszeit 9, die 90 Millisekunden nach dem Zeitpunkt 400 beginnt, erzeugt
der Zähler 272 das TIME-Signal, das seinerseits die erste Verriegelungsschaltung
308 entsperrt. Die Durchschaltung der ersten Verriegelungsschaltung
308 hat die Erzeugung des AUTO SCAN-Signals mit Hilfe des NOR-Gatters 316 zur Folge. Die Durchschaltung der ersten
Verriegelungsschaltung für die automatische Abtastung entsperrt ausserdem
das NAND-Gatter 314, um damit ein niederes ANI 1-4-Ausgangssignal
zu erzeugen, mit dem das erste Wort des Festwertspeichers adressiert wird und das BCN-Takteingangssignal ausgelöst wird. Man
erreicht dadurch, dass das ANY INPUT-Signal auf dem hohen logischen Wert bleibt, um damit die Umschaltung der auslösenden Flip-Flop-Stufe
288 und die Erzeugung des ΤΟΝΕ-Signals am Ende des Verzögerungsintervalls vor dem Wählen zu gewährleisten.
Da eine Übertragungsgeschwindigkeit von 20 Zeichen pro Sekunde gewählt
wurde, wird zur Synchronisationszeit 5 ein MEMORY ADV-Impuls;
erzeugt. Dieser Impuls ergibt eine kurze Unterbrechung in den ANI 1-4-Ausgangssignalen
und schaltet Zähler 302 weiter, um das SCAN 2-Signal auszulösen und das SCAN 1-Signal zu sperren. Das TIME-Signal am
Ende des Verzögerungsintervalls vor dem Wählen stellt die Flip-Flop-Stufe 280 zurück, wodurch das ANY INPUT-Signal abgebrochen wird.
Dies beendet das ΤΟΝΕ-Signal und stellt die Taktstufe 288 am Ende der
Synchronisationszeit 4 zurück, nachdem ein 40 Millisekunden langer
8098U/0805 " 5β "
OS
27A4086
Zweiton-Mehrfachfrequenz-Tonimpuls erzeugt worden ist.
Wenn der kurze MEMORY ADV-Impuls wieder zum logischen Wert 0 zurückkehrt, werden die ANI 1-4-Ausgangssignale wieder freigegeben,
um den Festwertspeicher 62 wieder mit den Datensignalen für die Stelle 2 in den Eingangsleitungen 5-8 zu adressieren. Diese Eingangsleitungen
wurden nun durch das SCAN 2-Signal freigegeben. Die Kombination des
AUTO SCAN-Signals mit dem BCN CK-Signal führt zur Erregung des
ANY INPUT-Signals. Eine neue Tonerzeugungsfolge für die Stelle 2
wird dann eingeleitet.
Die Codiervorrichtung läuft damit weiter durch die Stellen 1 , 2, 3 und
4. Der MEMORY ADV-Impuls, der am Ende des Tonsignals für Stelle 4 auftritt, veranlasst die Folgeschaltung 302, einen neuen Durchgang
auszuführen, wobei wieder das SCAN 1-Signal erzeugt wird. Dieses Signal wirkt als Taktsignal für die zweite Verriegelungsschaltung 310
und schaltet sie durch, wobei die Ausgangssignale dieser Verriegelungsschaltung die erste Verriegelungsschaltung 308 zurückstellen, die Verriegelungsschaltung
306 für die vorhergehende automatische Nummerneingabe durchschalten und das ANI 5-8-Ausgangssignal freigeben. Die
Schaltung für die automatische Nummerneingabe läuft dann in ähnlicher Weise weiter durch die Stellen 5-8, wobei SCAN 1 -SCAN 4-Signale
nacheinander wirksam werden, während das Wort 2 des Festwertspeichers 62 adressiert wird. Falls die Folge der automatischen
Nummerneingabe mit dem Sprechknopf 92 am Mikrofon 90 ausgelöst wurde, nimmt das ACTIVE-Signal am Ende des Tones für die Stelle 8
sofort den niedrigen logischen Wert an und beendet damit den weiteren Betrieb der Codiervorrichtung 14. Um eine weitere automatische
Nummerneingabe zu verhindern, bleibt die Flip-Flop-Stufe 282 eingeschaltet, bis beim Auslassen des Sprechknopfes 92 das Eingangskom-
8098U/0805 ~5?"
27AA086
mando für die automatische Numnnerneingabe abgebrochen wird, wodurch
die Rückstellung der Flip-Flop-Stufe 282 möglich ist.
Falls die automatische Nummerneingabe durch die Betätigung einer Taste ausgelöst wurde, bleibt das 2 SEC RLS-Signal, das beim Auftreten
des ACTIVE-Signals wirksam wird, weiter eingeschaltet, um
die Rückstellung der Flip-Flop-Stufe 282 sowie weitere automatische Numnnerneingabeoperationen während eines Eintastvorganges zu verhindern,
der im wesentlichen wie der unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschriebene Eintastvorgang stattfinden kann. Falls die automatische
Nummerneingabe durch eine Tastung ausgelöst wurde, hat der Abschnitt "AUTO SCAN · BCN · KEY DOWN · WNOK" der logischen
Funktion für das ANY INPUT-Signal zur Folge, dass dieses Signal
dann ausgelöst wird, um die Erzeugung von den Tastungen entsprechenden Tönen zuzulassen.
Zum Verständnis des in Fig. 3 dargestellten Datenübertragungssystems
120 verhilft ausserdem Fig. 14. Wenn die Dateneinheit 122 das BCN CK-Signal
erregt, während das BCN-Signal auf dem hohen logischen Wert ist, nimmt das ANY INPUT-Signal den hohen logischen Wert an, damit
eine Folge von Ausgangstonsignalen erzeugt wird, wie unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Ein Unterschied in der Ausgangstonfolge besteht
insofern, als die Erregung des BCN-Eingangs die Eingangsentschlüsselungsschaltung
140 zum Anlass hat, Gatter 174 und Gatter zu entsperren, so dass die in den Eingangsleitungen 13-16 auftretenden
Signale als Nummern in Binärcode entschlüsselt werden, worauf Tonkommandosignale
der hohen und der niedrigen Gruppe erzeugt werden. Da der 20/10-Eingang an +V für die Codierstufe iö geschaltet ist, endet
jedes Tonsignal am Ende der Synchronisierzeit 4 oder etwa 50 Millisekunden
nach der Erregung der BCN und ANY INPUT-Signale. Ebenso
8098U/0805 ~58~
wird dann ein MEMORY ADV-Signal erzeugt. Das MEMORY ADV-Signal führt zur Erregung des INTERDIGIT PULSE-Ausgangssignals,
das durch Dateneinheit 122 zurückübertragen wird und diese dazu veranlasst, sofort neue Information in die Eingangsleitungen 13-16 in
Binärcode zu schicken und ein neues BCN CK-Taktsignal zu erzeugen,
mit dem die Erzeugung einer neuen Gruppe von Tönen für die neuen Daten ausgelöst wird. Da der Synchronisationszeitzähler 262 zu Beginn
jedes neuen Tonsignals nach dem vorhergehenden50 Millisekunden-Ton-Signals
zurückgestellt wird, zeigt die an der Oberseite der Fig. 14 angegebene
Zeitskala diese Betriebsart dadurch an, dass der Zeitpunkt 50 Millisekunden am Ende jeder Übertragung eines Zweiton-Mehrfachfrequenzimpulses
eingetragen ist. Der Zähler 262 wird dann zur Zeit 50 Millisekunden durch das ANY INPUT-Signal zurückgestellt, wobei
die Rückstellzeit 0 nicht angegeben ist.
8098U/0805
Leerseite
Claims (32)
- 27A4Ü86DatenübertragungssystemPATENTANSPRÜCHE:λ J System zum Vercoden von Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signalen bei der Betätigung der Tasten eines Tastenfeldes durch eine Bedienungsperson, gekennzeichnet durch ein Doppelton-Mehrfachfrequenz-Vercodungssystem, das besteht aus einem Tastenfeld, das gedruckte Tasten kennzeichnende Signale liefert, einem Datenspeicher, der bei seiner Adressierung Datenzeichen bezeichnende Datensignale liefert, einer Codierschaltung zum Empfang sequentieller, vom Tastenfeld und vom Datenspeicher stammender Daten, die für jedes Datensignal ein dasselbe kennzeichendes Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signal erzeugt, einer Schaltung zur automatischen Nummerneingabe, die beim Eintreffen eines Auslösesignals arbeitet und sequentiell den Datenspeicher adressiert, um mehrere sequentielle Datenzeichen zu erzeugen und um die Codierschaltung gegen das Ansprechen von vom Tastenfeld kommenden Datensignalen nur solange zu sperren, bis die Anzahl der sequentiellen Datenzeichen aus dem Datenspeicher erzeugt und als Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signale vercodet worden ist, und einer auslösenden Signalschaltung, die beim Drücken einer Taste des Tastenfeldes ein Startsignal erzeugt.
- 2. System zum Vercoden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung für das auslösende Signal so ausgebildet ist, dass sie ausserdem auf ein von aussen kommendes Kommando hin ein Startsignal erzeugt.- 60 -809814/0805ORIGINAL INSPECTED-per-
- 3. System zum Vercoden nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen die von der Codierschaltung kommenden Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signale an ein Telefonnetz zur Übertragung über dasselbe angekoppelt werden.
- 4. System zum Vercoden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Sendei—Empfänger-Einheit für Radiofrequenzen umfasst, die Radiosignale überträgt, die die Träger der vom System zum Vercoden erzeugten Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signale sind.
- 5. System zum Vercoden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender-Empfängei—Einheit ein tonfrequentes Mikrofon und eine Sprechtaste zur Inbetriebnahme des Mikrofons beim Drücken der Sprechtaste und Schaltungen umfasst, die ein externes Kommando an die Schaltung für das Startsignal bei Betätigung der Sprechtaste abgeben.
- 6. System zum Vercoden nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Taktschaltung zur Erzeugung eines 2 SEC RLS-Signals, das beim Nachweis eines Datensignals wirksam wird und noch für einen Zeitabschnitt nach Beendigung des letzten Datensignals wirksam bleibt.
- 7. System zum Vercoden nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung für das Startsignal so angeschlossen ist, dass sie ein Startsignal nur bei der Betätigung einer Taste des Tastenfeldes erzeugt, wenn diese beim Fehlen eines wirksamen 2 SEC RLS-Signals betätigt wird.
- 8. System zum Vercoden nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Warteschaltung, die die Erzeugung von dem Tastenfeld zugeordneten Datensignalen blockiert, solange die Schaltung zur automatischen Num-8098U/0805 " β1 "274408amerneingabe in Betrieb ist und den Datenspeicher adressiert.
- 9. System zum Vercoden nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Taktschaltung, die vor dem Wahl Vorgang eine Verzögerung dadurch ergibt, dass sie das Ansprechen des Codiersystems auf ein erstes, vom Tastenfeld kommendes Signal nach einem Zeitabschnitt für die Tastenrückstellung sperrt, bis ein Zeitabschnitt vor dem Wahl Vorgang vergangen ist.
- 10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktschaltung so ausgebildet ist, dass sie den Zeitabschnitt vor dem Wahlvorgang in einstellbarer Weise nach dem Auftreten mindestens eines Auswahlsignals für die Verzögerung vor dem Wählen festlegt.
- 11 . System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eines der auswählbaren Intervalle vor dem Wahlvorgang die Länge Null hat.
- 12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eines der auswählbaren Intervalle vor dem Wahlvorgang unendlich lang ist.
- 13. System zum Vercoden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierungsschaltung erste und zweite digitale, Spannungsverläufe synthetisierende Stufen aufweist, die erste bzw. zweite sinusförmige Signale mit verschiedenen Frequenzen erzeugen, und dass die ersten und zweiten sinusförmigen Signale zum Ausgangssignal zusammengefasst werden.
- 14. System zum Vercoden nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Stufen zur Frequenzsynthese umfassen:1) eine digitale Steuerungsschaltung, deren digitale Ausgangsinformation- 62 -8098U/080527U088die Amplitude einer Sinuswelle bei jedem von mehreren aufeinanderfolgenden, diskreten Phasenwinkeln der Sinuswelle anzeigt, wobei die Abstände zwischen den Phasenwinkeln in einer Wellenperiode etwa gleich gross sind und die Phasenwinkel, für die die Amplitude bestimmt wird, beim Auftreten einer Folge von Taktimpulsen schrittweise fortgeschaltet werden,2) einen Digital-Analog-Umwandler, dessen Signalamplitude die digitale Ausgangsinformation kennzeichnet, und3) einen Taktimpulsgenerator, der beim Ansprechen auf die vom Tastenfeld kommende Information eine Folge periodischer Taktimpulse bei einer Frequenz erzeugt, die gleich ist der von der Tastenfeldinformation bestimmten Ausgangsfrequenz multipliziert mit der Anzahl der diskreten, in der Sinusperiode in Abständen aufeinanderfolgenden Phasenwinkel.
- 15. System zum Vercoden nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Stromversorgung, die das System mit der gesamten zum Betrieb benötigten elektrischen Leistung versorgt, wenn die vom Anschluss an das normale telefonische System verfügbare elektrische Leistung bereitsteht.
- 16. System zum Vercoden nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Codierschaltung einen ersten Schal tungsabschnitt mit einem ersten Eingang für Stromzuführung umfasst, der ständig an eine Versorgungsschaltung angeschlossen ist, dass die Codierschaltung einen zweiten Schaltungsabschnitt mit einem vom ersten verschiedenen Eingang zur Stromzuführung umfasst, dass der erste Schaltungsabschnitt beim Eintreffen von Information von den Tasten her ein Einschaltsignal für die Stromversorgung erzeugt, dass das Übertragungssystem ferner Schalteinrichtungen umfasst, die elektrische Leistung von der Stromve rsorgu ng sschal tu ng an den zweiten Ejngang zur Stromzuführung beim809814/0805 "^"-j&r-Auftreten eines Inbetriebnahme-Signals abgeben, und dass der zweite Schaltungsabschnitt beim Fehlen eines Inbetriebnahmesignals keine Leistung aufnimmt.
- 17. System zum Vercoden nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Codierschaltung Einrichtungen umfasst, die gewährleisten, dass die erzeugten Töne eine vorgegebene Mindestdauer aufweisen.
- 18. System zum Vercoden nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestzeitdauer 40 Millisekunden beträgt.
- 19. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Codierschaltung Einrichtungen umfasst, die auf ein Signal zur Zeitbegrenzung ansprechen und die Zeit der Tonerzeugung bei jedem Datensignal auf eine maximale Zeitdauer begrenzen, wenn das Signal zur zeitlichen Begrenzung auftritt.
- 20. System zum Vercoden nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Zeitdauer 90 Millisekunden beträgt.
- 21 . System zum Vercoden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierschaltung Einrichtungen zur Erzeugung eines zwischen den Ziffernstellen auftretenden Impulssignals enthält, das nach abgeschlossener Erzeugung eines Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signals für jedes Datensignal erzeugt wird, wobei dieses Impulssignal als Ausgangssignal zur Verfugung steht und auch an die Schaltung zur automatischen Nummerneingabe angelegt wird, um die Weiterschaltung zu einem neuen Datenzeichen zu veranlassen.- 64 -8098U/0805
- 22. System zum Vercoden nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 16 Dateneingangsleitungen an das Tastenfeld und an den Datenspeicher zur Aufnahme von Datensignalen angeschlossen sind, dass
eine entcodende Eingangsschaltung die Dateneingangsleitungen an die
Codierungsschaltung ankoppelt, und dass die entcodende Eingangsschaltung auf Datenformat-Wählsignale anspricht, um dabei das über
die Eingangsleitungen empfangene Datensignal mit einem aus mehreren Datenformaten ausgewählten Datenformat in das 2 aus 8-Format zu
überführen. - 23. System zum Vercoden nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die entcodende Eingangsschaltung auf ein 2 aus 8-Datenformatwahlsignal anspricht und 8 der Eingangsleitungen ohne Codeübersetzung an die Codierschaltung anschliesst.
- 24. System zum Vercoden nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die entcodende Eingangsschaltung auf ein 1 aus 16-Datenformatwahlsignal anspricht und ein in den Eingangsleitungen auftretendes 1 aus 16-Eingangssignal in ein 2 aus 8-Signal umwandelt.
- 25. System zum Vercoden nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die entcodende Eingangsschaltung auf ein Datenformat-Wahl signal in Binärcode anspricht und eine in vier der 16 Eingangsleitungen auftretende Binärzahl in ein 2 aus 8-Signal umwandelt.
- 26. System zum Vercoden nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die entcodende Eingangsschaltung einen 16:4-Multiplexer enthält,
der Signale an ausgewählten 4 der 16 Eingangsleitungen liefert, um eine Umwandlung zu einem 2 aus 8-Codeformat durchzuführen.8098U/0805 - 27. System zum Vercoden nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Nachweis einer falschen Anzahl von Tasten, die ein eine falsche Anzahl von Tasten angebendes Fehlersignal erzeugt, wenn mehr als ein Signal in einer ersten Gruppe von vier an die Codierungsschaltung angeschlossenen Leitungen erscheint, wenn mehr als ein Signal in einer zweiten Gruppe von vier an die Codierungsschaltung angeschlossenen, von den ersten vier verschiedenen Leitungen erscheint, oder wenn beim Vorliegen eines wirksamen 2 aus 8-Datenformat-Wahlsignals kein Signal in mindestens einer Leitung einer ersten Gruppe aus vier Dateneingangsleitungen und in mindestens einer Leitung einer zweiten Gruppe aus vier von den ersten vier verschiedenen Dateneingangsleitungen erscheint.
- 28. System zum Vercoden nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 16 Dateneingangsleitungen vorgesehen sind, die an das Tastenfeld und den Datenspeicher zur Aufnahme von Datensignalen angeschlossen sind, dass eine entcodende Eingangsschaltung vorgesehen ist, mit der die Dateneingangsleitungen an die Codierschaltung angeschlossen sind, und dass die entcodende Eingangsschaltung ein erstes Gatter enthält, mit dem die acht Dateneingangsleitungen an acht Dateneingänge für die Codierschaltung nur dann angeschlossen sind, wenn ein Signal zur Wahl des 2 aus 8-Dateneingangsformats vorliegt.
- 29. System zum Vercoden nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die entcodende Einrichtung ferner eine 16 auf 2 aus 8-Codierstufe mit 16 Eingangsleitungen enthält, die an die 16 Dateneingangsleitungen angeschlossen sind, sowie 8 Ausgangsleitungen, und ein zweites Gatter, mit dem die 8 Ausgangsleitungen der 16 auf 2 aus 8-Codierstufe an die 8 Dateneingänge der Codierschaltung nur dann angeschlossen werden, wenn ein Signal für die Wahl des 2 aus 8-Eingangsformats nicht vorliegt.8098U/0805 "66~
- 30. System zum Vercoden nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch ein drittes Gatter, mit dem die 16 Dateneingangsleitungen an die 16 Eingangsleitungen der 16 auf 2 aus 8-Codierstufen nur dann angeschlossen werden, wenn ein Signal zur Wahl des 1 aus 16-Eingangsformats vorliegt, einen 16:4-Multiplexer, an dem die in einer Gruppe aus vier Gruppen von vier Dateneingangsleitungen auftretenden Ausgangssignale angelegt werden, wobei jede Dateneingangsleitung mit Abtastsignalen ausgewählt wird, die von der Schaltung zur automatischen Nummerneingabe geliefert werden, eine 4:16 Entschlüsselungsmatrix, die eines aus 16 Signalen in 16 Ausgangsleitungen beim Auftreten von Ausgangssignalen des Multiplexers liefert, und ein viertes Gatter, das die 16 Ausgangsleitungen der 4 zu 16-Entschlüsselungsmatrix an die 16 Eingangsleitungen der 16 auf 2 zu 8-Entschlüsselungsstufe nur dann anschliesst, wenn ein Eingangsformat-Wahl signal in Binärcode vorliegt, wobei die Schaltung zur automatischen Nummerneingabe Einrichtungen zur Erzeugung von Abtastsignalen enthält, die veranlassen, dass die vier Gruppen von vier Dateneingangsleitungen sequentiell an den Ausgang des Multiplexers beim Auftreten eines Startsignals angeschlossen werden, und dass ein Eingangsformat-Wahl signal in Binärcode beim Auftreten eines Startsignals erzeugt wird.
- 31 . System zum Vercoden nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur automatischen Nummerneingabe ein erstes Adressensignal erzeugt, wenn eine erste aus vier Zeichen bestehende Gruppe vom System vercodet wird, und ein zweites Adressensignal, wenn eine zweite aus vier Zeichen bestehende Gruppe vom System vercodet wird, und dass der Speicher so ausgebildet ist, dass er eine erste Gruppe von vier aus vier Bits bestehenden Datensignalen in Binärcode an die 16 Eingangsleitungen beim Auftreten eines ersten Adressensignals und eine zweite Gruppe von vier aus vier Bits bestehen-8098U/0805 "6?~2744088den Datensignalen in Binärcode an die 16 Eingangsleitungen beim Auftreten eines zweiten Adressensignals abgibt.
- 32. Übertragungssystem, das Doppelton-Mehrfachfrequenz-Datensignale beim Eintreffen von Eingangskommandos erzeugt, gekennzeichnet durch eine Dateneinheit, die eine Folge von Datensignalen an eine digitale Codierschaltung beim Eintreffen von Eingangskommandos abgibt, und eine digitale Codierschaltung, die in Digitalform ein jedem Datensignal entsprechendes Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signal synthetisiert und Einrichtungen zur Erzeugung eines zwischen Ziffernstellen auftretenden Impulssignals enthält, das an die Dateneinheit angeschlossen wird und das Ende jedes Doppel ton-Meh rfachfrequenz-Signals kennzeichnet.8098U/0805
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