Die Erfindung betrifft eine Dateneingabe- und -anzeige vorrichtung zur Erzeugung von Ausgangsdaten, welche elek trisch kodierte Fernschreibzeichen repräsentieren, und zur Anzeige von Fernschreibzeichen repräsentierenden Eingangsda ten, mit Zeichenfeldern auf denen Fernschreibzeichen dargestellt sind, jedem einzelnen Zeichenfeld zugeordneten Anzeigemitteln, einer Eingabetastatur, von der Eingabetastatur gesteuerte Mittel zur Erzeugung von Ausgangsdaten und ebensolche Mittel zum selektiven Aktivieren der Anzeigemittel, so dass diese die Ausgangsdaten anzeigen.
Eines der Hauptanwendungsgebiete von Vorrichtungen dieser Art sind Chiffrier/Dechiffriergeräten und gegebenenfalls mit Chiffriergeräten kombinierte Datenübertragungsanlagen. Bei vielen der heute bekannten Eingabevorrichtungen ist jedem einzugebenden Zeichen eine eigene Taste der Eingabetastatur oder eine Kombination von meistens zwei Tasten zugeordnet. Bei der Mannigfaltigkeit der in der Nachrichten übermittlung gebräuchlichen Zeichen - es sind dies bekanntlich im allgemeinen 26 Buchstaben, 10 Ziffern und etwa 20 Sonderzeichen für Interpunktionen usw. - sind daher trotz Doppelbelegung vieler Tasten sehr umfangreiche Tastaturen erforderlich. Abgesehen vom relativ hohen mechanischen Aufwand und von der dadurch bedingten Störanfälligkeit benötigen solche Tastaturen sehr viel Platz, was sich beim heutigen Trend zur Miniaturisierung sehr störend auswirkt.
Ausserdem erfordern derartige Tastaturen zur Erzeugung der den einzelnen Zeichen zugeordneten elektrischen Signale relativ komplizierte und somit letztlich auch wieder räumlich ausgedehnte Codierschaltungen. Der grosse Platzbedarf und der hohe mechanische Aufwand der bekannten Dateneingabevorrichtungen haben unter anderem dazu beigetragen, dass es bisher nicht möglich war, ein den heutigen hohen Anforderungen gerecht werdendes kombiniertes Chiffrier-Dechiffriergerät in Taschenformat zu verwirklichen.
Es ist daher eine der Hauptaufgaben der Erfindung, eine platzsparende und mechanisch nur wenig aufwendige Dateneingabe- und -anzeigevorrichtung zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Dateneingabe- und -anzeigevorrichtung so zu modifizieren, dass zur Erzeugung der den einzelnen Zeichen entsprechenden elektrischen Signale ein möglichst geringer Schaltungsaufwand erforderlich ist. Ferner ist es insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, die Voraussetzungen für die Konstruktion einer kombinierten Taschen-Chiffrier- und Dechiffriervorrichtung zu schaffen.
Diese Aufgaben können dadurch gelöst werden, dass erfindungsgemäss die von der Eingabetastatur angesteuerten Mittel ein Schaltwerk mit einer der Anzahl der Zeichenfelder entsprechenden Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen, welche gleichzeitig die Ausgangsdaten repräsentieren, Dekodiermittel zur selektiven Ansteuerung der einzelnen Anzeigemittel in Abhängigkeit von den Schaltzuständen des Schaltwerkes und eine von Setztasten der Eingabetastatur angesteuerte Setzstufe zum selektiven Setzen des Schaltwerks in seine verschiedenen Schaltzustände umfassen, und dass die Mittel zum Anzeigen der Ausgangsdaten auch die Eingangsdaten anzeigen.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Dateneingabe- und -anzeigevorrichtung erlaubt eine ganz wesentliche Reduktion der Tastenanzahl, da zur Betätigung des Schaltwerkes Schrittschalter, der vorzugsweise durch einen elektronischen Vor Rückwärtszähler realisiert ist, im allgemeinen zwei Tasten ausreichen. Ausserdem können die den einzelnen Zeichen zugeordneten Signale insbesondere bei Verwendung eines Vor Rückwärtszählers als Schrittschalter in einfachster Weise direkt von dessen Schaltzuständen abgeleitet werden.
Die erfindungsgemässe Dateneingabe- und -anzeigevorrichtung ermöglicht insbesondere die Konstruktion von kleinformatigen Chiffrier-Dechiffriergeräten. Ein solches Gerät mit nach einem Schema ängeordneten Zeichenfeldern, jedem einzelnen Zeichenfeld zugeordneten, insbesondere optischen
Anzeigemitteln, einer elektronischen Chiffrier- und Dechif frierstufe, deren Ausgänge die Anzeigemittel aktivierte, und einer Eingabetastatur, mittels derer die Anzeigemittel selektiv aktivierbar und die zu verarbeitenden Zeichen in die Chiffrier- bzw.
Dechiffrierstufe eingebbar sind, ist gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung so ausgebildet, dass ein vorzugsweise elektronischer Schrittschalter vorge sehen ist, der über die Tastatur betätigbar ist, die einzelnen Anzeigemittel sequentiell ansteuert und in jedem Schaltzustand ein dem jeweils angesteuerten Anzeigemittel zugeordne tes Signal erzeugt, und dass ferner eine über die Tastatur steuerbare Torschaltung zur Eingabe der vom Schrittschalter erzeugten Signale in die Chiffrier- bzw. Dechiffrierstufe vor gesehen ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Chiffrier-Dechiffriergeräts mit einer erfindungsgemäss ausgebildeten Dateneingabe- und Anzeigevorrichtung in Frontansicht und
Fig. 2 ein Blockschaltschema des in Fig. 1 dargestellten Geräts.
Das in Fig. 1 dargestellte Taschenchiffrier-Dechiffriergerät umfasst eine Anzeigeeinheit 1, mittels welcher sowohl die einzugebenden bzw. eingegebenen Zeichen als auch die verarbeiteten, also chiffrierten bzw. dechiffrierten Zeichen angezeigt werden. Die Anzeigeeinheit 1 besteht aus 32 in einer geraden Linie angeordneten Leuchtdioden 2, zu deren beiden Seiten sich je ein Satz von Zeichenfeldern 3 bzw. 4 befindet. Dabei sind jeweils zwei sich gegenüberliegende Zeichenfelder ein und derselben Diode zugeordnet.
Der in der Zeichnung obere Zeichenfeldsatz 3 enthält die Buchstaben des Alphabets und die Ziffern 0 bis 9 in natürlicher Reihenfolge sowie einige zusätzliche, in der Nachrichtenübermittlung gebräuchliche Hilfszeichen. Einige der Zeichenfelder sind in bekannter Weise doppelt belegt, d.h. sie tragen entweder je einen Buchstaben und eine Ziffer oder eine Kombination aus einem Buchstaben und einem sonstigen Zeichen. Die Unterscheidung erfolgt in bekannter Weise mittels der durch einen nach oben bzw. nach unten gerichteten Pfeil symbolisierten Umschaltzeichen.
Der untere Zeichensatz 4 ist nur einfach belegt und enthält ausschliesslich Buchstaben bzw. Kombinationen aus zwei Buchstaben. Alle Zeichen eines Satzes sind auf einem gemeinsamen Träger angeordnet und auswechselbar, so dass das Gerät sehr einfach z.B. an die unterschiedlichen Alphabete diverser Sprachen angepasst werden kann.
Neben der Anzeigeeinheit 1 weist das dargestellte Chiffrier-Dechiffriergerät lediglich noch drei Bedienungselemente auf, und zwar einen Betriebsartenwahlschalter 5, eine Einstellwippe 6 und einen Auslöseknopf 7, wobei die letzteren beiden den zusammengeschrumpften Rest einer Eingabetastatur bilden. Mittels des Betriebsartenwahlschalters 5 ist das Gerät auf die Betriebsarten Chiffrieren oder Dechiffrieren einstellbar bzw. ausser Funktion zu setzen. Mittels der Eingabetastatur (6, 7) werden die zu chiffrierenden Zeichen eingegeben und der betreffende Verarbeitungsvorgang ausgelöst. Wie dies im einzelnen vor sich geht"wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Blockschaltbilds erläutert.
Der in Fig. 2 links der gestrichelten Linie dargestellte Schaltungsteil umfasst im wesentlichen nur die Ansteuerung der Anzeigeeinheit 1 und enthält einen elektronischen Vor Rückwärtszähler 8, eine Multiplexstufe 43, eine Decodierschaltung 9, einen Einzelimpulsgeber 10, eine Verzögerungsstufe 11, einen Taktgenerator 12 und zwei über die Wippe 6 betätigbare Tastschalter 13 bzw. 14. Wenn der Tastschalter 14 über die Wippe 6 geschlossen wird, entsteht am Ausgang 15 des Einzelimpulsgebers 10 ein Taktimpuls, der den Zähler 8 über dessen Eingang 16 um einen Schritt vorwärts setzt. In gleicher Weise erzeugt die Betätigung des Tastschalters 13 einen Taktimpuls am Ausgang 17 des Einzelimpulsgebers 10, der den Zähler 8 über dessen Eingang 18 um einen Schritt rückwärts setzt.
Der jeweilige Zählerinhalt gelangt über den Zählerausgang 19 in den Eingang 44 der Multiplexstufe 43 und über deren Ausgang 45 in die Decodierschaltung 9, wird dort decodiert und steuert schliesslich die Leuchtdioden 2 der Anzeigeeinheit 1 an. Die Multiplexstufe 43 ist über eine Leitung 46 mit dem Ausgang 47 einer noch zu beschreibenden Steuerstufe 37 verbunden und wird von dieser derart gesteuert, dass ihr Ausgang 45 während des Einstellens der zu verarbeitenden Zeichen und während deren Verarbeitung mit ihrem Eingang 44 und nach beendeter Verarbeitung der Zeichen mit ihrem zweiten Eingang 21 verbunden ist. Die Decodierschaltung 9 ist so ausgelegt, dass bei jedem beliebigen Zählerstand n jeweils nur die n-te Leuchtdiode 2 leuchtet.
Damit wird gewissermassen eine natürliche Zuordnung der Zeichen des Alphabets zu der aufsteigenden Zahlenreihe der Zählerinhalte ereicht, was die Bedienung des Chiffrier/Dechiffriergeräts wesentlich erleichtert. Selbstverständlich ist diese Decodierungsart nicht die einzig mögliche.
Durch wiederholtes Betätigen der Einstellwippe 6 kann somit der Zähler 8 aufjeden seiner 32 möglichen Zustände gebracht und damit jede der 32 Leuchtdioden selektiv angesteuert werden. Zur Bedienungsvereinfachung und Beschleunigung des Einstellvorgangs ist dem Einzelimpulsgeber 10 der Taktgenerator 12 mit der Verzögerungsstufe 11 parallel geschaltet. Wird einer der beiden Tastschalter 13 und 14 länger als eine der Verzögerungsstufe 11 eingeprägte Zeitspanne betätigt, so setzt die Verzögerungsstufe den Taktgenerator 12 in Gang und dieser gibt, je nach dem welcher der beiden Tastschalter gerade betätigt ist, eine stetige Folge von Taktimpulsen über den einen oder den anderen der beiden Eingänge 16 und 18 an den Vor-Rückwärtszähler 8 ab, so dass dieser kontinuierlich in der einen bzw. in der anderen Richtung fortgeschaltet wird.
Der Taktgenerator stoppt, sobald der betreffende Tastschalter nicht mehr betätigt wird.
Da jeder Leuchtdiode ein ganz bestimmter Zustand des Vor-Rückwärtszählers zugeordnet ist, ist der Zählerinhalt bzw.
das an seinem Ausgang anliegende elektrische Signal charakteristisch für die der jeweils aktivierten Leuchtdiode zugeordneten Schriftzeichen. DasAusgangssignal des Zählers stellt somit diese Schriftzeichen in codierter Form dar. Wird also mit Hilfe der Einstellwippe 6 eine der Leuchtdioden 2 aktiviert, so liegt am Ausgang 19 und an einem weiteren Ausgang 20 des Zählers ein nur für die der betreffenden Diode zugeordneten Schriftzeichen charakteristisches Signal an. Dieses Signal kann über den Ausgang 20 entnommen werden und steht dann zur Verarbeitung, beispielsweise zur Übertragung oder wie im vorliegenden Fall zur Chiffrierung zur Verfügung.
Die Anzeigeeinheit list auch zur Anzeige von bereits in Form von elektrischen Signalen vorliegenden Schriftzeichen geeignet. Hierzu besitzt die Multiplexstufe 42, wie bereits erwähnt, einen weiteren Eingang 21. Werden diesem Eingang elektrische Signale von der gleichen Art wie die Ausgangssignale des Zählers 8 zugeführt, so leuchten die den jeweiligen Signalen entsprechenden Dioden 2 der Anzeigeeinheit auf.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die anzuzeigenden Signale anders als unmittelbar der Multiplexstufe zuzuführen, z.B. über den Zähler 8.
Der in Fig. 2 rechts bzw. unterhalb der gestrichelten Linie dargestellte Schaltungsteil umfasst die für die Verarbeitung der am Zählerausgang 20 anliegenden Signale erforderlichen Elemente. Er entspricht im wesentlichen dem Aufbau bekannter Chiffriergeräte der Art, wie sie beispielsweise in der CH PS Nr. 411 983 beschrieben ist. Die zu verarbeitenden Signale gelangen über eine Torschaltung 22 in eine Weiche 23 (Demultiplex-Schaltung) und von dort je nach deren Schaltstellung entweder über ihren Ausgang 24 in den einen Eingang 25 einer Mischstufe 26 oder über ihren Ausgang 27 zu einem Chiffriergenerator 28, dessen Ausgang 29 mit dem anderen Eingang 30 der Mischstufe verbunden ist. Der Ausgang 31 der letzteren führt zum Eingang 21 der Multiplexstufe 43.
Der Ausgang 32 der Torschaltung 22 ist mit dem einen Eingang 33 eines Schlüsselzeichenzählers 34 verbunden. Dieser steuert über die Leitungen 35, 36 und 49 die Weiche 23, den Taktgenerator 12 und eine mit den Leuchtdioden 2 der Anzeigeeinheit 1 über eine Leitung 51 verbundene Dunkelsteuerstufe 50 an. Der zweite Eingang 42 des Schlüsselimpulszählers 34 ist mit dem Betriebsartenwahlschalter 5 verbunden.
Schliesslich ist noch eine Steuerstufe 37 vorgesehen, deren vier Ausgänge 38, 39, 40 und 47 mit dem Chiffriergenerator 28, der Torschaltung 22, dem Taktgenerator 12 und der Multiplexstufe 43 verbunden sind und die selbst über einen durch den Aus löseknopf 7 betätigbaren Tastschalter 41 angesteuert ist. Durch Betätigung des Tastschalters 41 entsteht am Ausgang 39 der Steuerstufe 37 ein Impuls, der die Torschaltung 22 öffnet, so dass das an ihrem Eingang anstehende, dem auf der Anzeigeeinheit 1 jeweils eingestellten Zeichen entsprechende Signal zur Weiche 23 und zum Schlüsselzeichenzähler 34 gelangen kann.
Die Chiffrierung bzw. Dechiffrierung der Signale erfolgt in bekannter Weise durch sogenannte Modulo-2-Mischung mit den vom Chiffriergenerator 28 erzeugten Signalen. Dazu ist es notwendig, dass der Chiffriergenerator vor Beginn des Chiffrier- bzw. Dechiffrierprozesses durch Eingabe einer bestimmten Anzahl von Schlüsselzeichen - im vorliegenden Fall zwanzig - auf einen genau definierten Ausgangszustand gebracht wird. In der Regel werden diese Schlüsselzeichen - bei denen es sich um irgendwelchen Zeichen der Anzeigeeinheit 1 zugeordnete Signale handelt - in zwei Gruppen eingeteilt, und zwar in einen festen sogenannten Grundschlüssel und in einen bei jedem Chiffriervorgang neu gebildeten sogenannten Zufallsschlüssel. Der letztere wird im allgemeinen und auch beim hier beschriebenen Gerät mit Hilfe eines Zufallsgenerators gewonnen.
Zum Chiffrieren einer bestimmten Zeichenfolge wird nun zunächst der Betriebsartenschalter 5 auf aChiffrieren gestellt, wodurch die Weiche 23 automatisch so geschaltet wird, dass die an ihrem Eingang anliegenden Zeichen in den Chiffriergenerator 28 geführt werden. Nun werden hintereinander zehn den Grundschlüssel bildende Zeichen an der Anzeigeeinheit 1 eingestellt und durch Betätigen des Auslöseknopfs 7 in den Chiffriergenerator 28 eingelesen. Die Anzahl der eingelesenen Schlüsselzeichen wird vom Schlüsselzeichenzähler 34 erfasst.
Sobald das zehnte Zeichen eingelesen ist, setzt der Zähler 34 über die Leitung 36 den Taktgenerator 12 in Gang, der nun in sehr rascher Folge den Vor-Rückwärtszähler zyklisch fortschaltet. Durch die ebenfalls vom Zähler 34 angesteuerte Dunkelsteuerstufe 50 wird dabei das Aufleuchten der Dioden 2 unterdrückt, solange der Taktgenerator 12 läuft. Wird nun der Auslöseknopf 7 von neuem gedrückt, so wird der Taktgenerator 12 durch ein von der Steuerstufe 37 erzeugtes Stoppsignal angehalten und das dem auf diese Weise zufällig ermittelten Stand des Vor-Rückwärtszählers 8 entsprechende Signal als Zufallsschlüsselzeichen in den Chiffriergenerator 28 eingelesen und gleichzeitig das betreffende Schlüsselzeichen während des Einlesevorgangs angezeigt.
Nach erfolgtem Einlesen setzt sich der den Zufallsgenerator bildende Taktgenerator von neuem in Gang, und der ganze Vorgang wiederholt sich nun so lange, bis alle Zeichen des Zufallsschlüssels erzeugt, angezeigt und eingelesen sind. Sobald das letzte Zeichen eingelesen ist, schaltet der Schlüsselimpulszähler 34 die Weiche 23 um, so dass die nunmehr eingegebenen, die zu chiffrierende Information bildenden Signale in den Mischer 26 gelangen. Sie werden dort mit den Ausgangssignalen des von der Steuerstufe 37 bei jeder Betätigung des Auslöseknopfs 7 um einen Schritt weitergeschalteten Chiffriergenerators 28 gemischt, gelangen so in die Multiplexstufe 43 und werden schliesslich in der Anzeigeeinheit 1 als chiffrierte Zeichen angezeigt.
Dabei ist durch die von der Steuerstufe 37 angesteuerte Multiplexschaltung 43 dafür gesorgt, dass nicht das eingegebene Klartextzeichen und das Chiffratzeichen zur gleichen Zeit angezeigt werden, sondern dass die Anzeige des Klartextzeichens verschwindet, sobald das Chiffratzeichen vollständig vorliegt.
Bei der Eingabe der Klartextzeichen wird- man sich in der Regel nach den auf dem oberen Zeichenfeldsatz befindlichen Zeichen orientieren, während man die Chiffratzeichen zweckmässigerweise auf dem unteren Zeichenfeldsatz abliest. Dies ist zwar nur Konventionssache, hat aber bei der dargestellten AuswahI der Zeichen - die Chiffratzeichen bestehen nur aus Buchstaben - gewisse VorteiIe bei der telegrafischen Übermittlung.
Zum Dechiffrieren stellt man den Betriebsartenschalter 5 auf Dechiffrierent, wodurch die Weiche 23 wiederum so geschaltet wird, dass alle an ihr anliegenden Informationen an den Chiffriergenerator weitergeleitet werden. Nunmehr gibt man in der beschriebenen Weise die zehn Zeichen des Grundschlüssel ein. Im Unterschied zur Betriebsart-Chiffrierung müssen nun aber auch die zehn Zeichen des Zufallsschlüssels gleich wie die Grundschlüsselzeichen eingelesen werden. In der Stellung D echiffrieren des Betriebsartenwahlschalters wird daher der Schlüsselzeichenzähler 34 derart geschaltet, dass er den Taktgenerator 12 nicht in Gang setzt. Nach erfolgtem Einlesen des letzten Schlüsselzeichens wird die Weiche 23 wiederum umgeschaltet und das Gerät ist zum Dechiffrieren der anschliessend einzugebenden Zeichen bereit.
Dabei können die Chiffratzeichen je nach Konvention beispielsweise wiederum am unteren Zeichenfeldsatz und die Klarzeichen am oberen Zeichenfeldsatz abgelesen werden.
Die vorstehend beschriebene erfindungsgemässe Ausbildung der Eingabe-Anzeigevorrichtung hat unter anderen insbesondere drei ganz wesentliche Vorteile. Zunächst ist die Eingabevorrichtung sowohl in mechanischer als auch in elektronischer Hinsicht äusserst platzsparend, einfach und dementsprechend störungsunanfällig. Ferner erlaubt sie eine sehr einfache Codierung der eingegebenen Zeichen in elektrische Signale und schliesslich kann der zur schnellen Fortschaltung des Vor-Rückwärtszählers ohnehin vorhandene Taktgenerator auch noch als Zufallsgenerator zur Erzeugung der Zeichen des Zufallsschlüssels venvendet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Zeichensätze im Unterschied zu gewöhnlichen Tastaturen sehr einfach auswechselbar sind.