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Anordnung zum Erfassen von Fehlern Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zum Erfassen von Fehlern in einer Einrichtung, in welcher ein digitales
Siglal-be'nandelt wird, und kann bei einer Schiebespeicheranordz ng (shift type
memory), wie z.B. vor allem einem Schieberegister mit Vorteil angewendet werden.
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Als Schiebespeicheranordnungen, die am meisten verwendet werden,
sind solche bekannt, bei denen eine Verzögerungsleitung verwendet wird. Ferner bestehen
sie aus einem Schieberegister, und der technische Fortschritt im Bereich der modernen,
aus einem Halbleiter bestehenden integrierten Schaltung führte dazu, Umlauf speicher
unter Verwendung eines Schieberegisters zu verwirklichen, die an die Stelle eines
Magnettrommel-Speichers treten sollen.
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Wenn jedoch bei der Schiebespeicheranordnung eine der Speicherzellen
einen Fehler hervorruft, geht prinzipiell die Funktion der gesamten Sneichervorrichtung
vollständig verloren, so daß es ein Problem bedeutet, daß entsprechend der Vergrößerung
der Speicherkapazität die Zuverlässigkeit der Speichervorrichtung absinkt. Vor allem
dann, wenn die Schiebespeicheranordnung an Stelle eines Magnettrommel-Speichers
treten soll oder dazu verwendet wird, in eine digitale Form umgewandelte Bildsignale
zu speichern, die der für ein Bildfeld erforderlichen Kapazität eines Signals entsprechen,
beträgt die Kapazität einige 100 000 Bit und mehr. Dabei müssen irgendwelche Maßnahmen
zur Vermeidung von Fehlern getroffen werden. Ein erster Schritt besteht vor allem
in der Erfassung der Fehler.
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Die Erfindung geht von diese Erkenntnis aus und schafft eine neue
Anordnung zur Erfassung von Fehlern in einer Einrichtung, in welcher ein digitales
Signal behandelt wird, wie z.B. einerSchiebespeicheranordnung-. Ein Merkmal der
Erfindung besteht darin, daß dann, wenn beim Auftreten eines Fehlers in der vorgenannten
Einrichtung oder in einem System, zu welchem diese gehört, deren Ausgangssignal
anhält und auf den Codezeichen "1 It oder "0" festgehalten wird, der Ausgang der
Speichervorrichtung überwacht und festgestellt wird, ob das Ausgangssignal auf den
Codezeichen t oder "0" festgehalten ist, wodurch der Fehler erfaßt wird. Ein weiteres
Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das
Eingangssignal der Einrichtung oder des Systems, zu dem diese gehört, umcodiert,
um zu vermeiden, daß auch dann, wenn sich das Ausgangssignal der Einrichtung oder
des Systems im normalen Zustand befindet, der Fall, daß in einem Ausgangssignal
Codezeichen "1" oder "0" fast oder voll ständig fortlaufend aufeinanderfolgen, als
Fehler beurteilt wird.
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Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehler auch
dann erfaßt werden kann, wenn das behandelte Signal kein Signal darstellt, das an
sich den Fehler erfassen kann.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt: Fig.1 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig.2 eine
konkrete Ausgestaltung eines Teiles der Anordnung von Fig. 1 Fig.3 ein weiteres
Ausf@rungsbeispiel der Erfindung und Fig.4 eine konkrete Ausgestaltung eines
Teiles der Anordnung von Fig.3.
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Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindlrng. Das an die Klemme
1 angelegte Eingangs signal wird über die Schiebespeicheranordung 3@wie z.B. das
Schieberegister, geführt und kann an der Klemme 2 als Ausgangssigiial abgenommen
werden. Das Ausgangssignal der Speicheranordnung wird dem Detektor 4 zugeführt,
in welchem das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fehlers erfaßt wird.
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Der Detektor 4 hat die Aufgabe, die Ausgangsimpulsreihe der Speicheranordnung
3 zu überwachen und festzustellen, ob die Anzahl der aufeinanderfolgenden Code zeichen
"1" oder "O" einen bestimmten Wert überschreitet.
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Beim überschreiten dieses Wertes wird das Ausgangssignal der Speicheranordnung
als auf den Codezeichen "1" oder "0" festgehalten angesehen und so beurteilt, als
daß in der Speicheranordnung ein Fehler verursacht wurde. Ein konkretes Beispiel
dafür ist in Figur 2 angegeben. Figur 2 zeigt ein konkretes Beispiel für den Detektor
4 in Figur 1.
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Vorausgesetzt, daß an die Eingangsklemme 1 für das binäre Impulssignal
eine Impulsreihe, die aus den aufeinanderfolgenden Codezeichen "1" hesteht.angelegt
wird, stellen das Ausgangssignal "Q" und das umgekehrte Ausgangssignal "Q" der Flip-Flop-Sohaltung
3 jeweils die @@dezeichen V oder 1'0'l dar, so daß die Ausgangssignale der ausschließlichen
Oder-Kreise 5 und 6 jeweils die Codezeichen "O" und "1" darstellen. 7 und 8 bedeuten
eine UND-Torschaltung, deren Klemme 2 ein Zeitgabeimpuls zugeführt wird, dessen
Periode gleich ist der Grundfolgefrequenz des Eingangsimpulses, so daß das Ausgangssignal
der UND-Torschaltung 8 das Codezeichen "1" und dasjenige der UND-Torschaltung 7
das Codezeichen "O" darstellt.
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Mit 9 ist ein Binärzähler bezeichnet, an dessen Signaleingangsklemme
das Ausgangssignal "1" der UND-Torschaltung 8 angelegt wird, wodurch die Zahl der
an die Klemme 1 gelegten
Codezeichen 11111 gezählt wird. Das Ausgangssignal
der UND-Tor.schaltung 7 wird zwar als Rückstellsignal für alle Stufen angelegt,
dieses Rückstellsignal hat jedoch keine Bedeutung, da der Eingang auf dem Codezeichen
"O" festgehalten ist.
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Das Ausgangssignal des Zählers 9 wird einer logischen Schaltung 10
zugeführt, die das Ausgangsmuster (sutput pattern) des Zählers 9 erfaßt. Wenn z.B.
die Einstellung so gewählt wird, daß ein Ausgangssignal nur dann abgegeben wird,
wenn alle Stellen das Codezeichen "1" darstellen, so wird die logische Summe aller
Stellenzahlen gesucht.
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11 bedeutet einen Alarmstromkreis., der durch das Ausgangssignal der
logischen Schaltung 10 gesteuert wird, wodurch ein Wesker, ein Summer usw. erklingen
gelassen oder eine Lampe gezündet.lfird.
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In dem Augenblick, wo das Codezeichen des Eingangssignals in "O" umgewandelt
wird, wird ein Zeitgabeimpuls über die Verzögerungsleitung 4 der Eingang.klemme
C der Flip-Flop-Schaltung 3 für den Zeitgabeimpuls zugeführt, so daß das Ausgangssignal
noch nicht geändert und die Ausgangssignale der ausschließlichen Oder-Kreise 5 und
6 beide umgekehrt werden; hierdurch wird das Ausgangssignal der UND-Torschaltung
7 in das Codezeichen "1" umgewandelt und der Zähler 9 zurückgestellt. Wenn das Signal
an der Eingangsklemme 1 danach aufeinanderfolgende Codezeichen flol' aufweist, stellen
das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 3 an den Klemmen Q und Q derselben Jeweils
die Codezeichen "0" undv und die Ausgangssignale der ausschließlichen Oder-Kreise
5 und 6 jeweils die Codezeichen "0" und "1" dar, so daß die Zahl der aufeinanderfolgenden
Code zo "0" ebenso wie im Falle, wenn das Codezeichen "1" an die Eingangsklemme
1 aufeinanderfolgend angelegt wird, gezählt und cs ebenfalls festgestellt wird
ob
diese Zahl den eingestellten Wert überschreitet oder nicht Auf diese Weise wird
die Zahl der aufeinanderfolgenden Codezeichen 4" und "0" gezählt und festgestellt,
ob die Zahl der aufeinanderfolgenden Codezeichen einen ein gestellten Wert überschreitet
oder nicht. Wenn hierbei die Kapazität des verwendeten Zählers zu klein ist, so
wird im normalen Fall das Eingangssignal eine falsche Beurteilung durch das Muster
der aufeinanderfolgenden Code zeichen "1" oder "0", das normalerweise auftreten
kann, bewirkte so daß entsPrechend der Eigenschaft der zu behandelnden Eingangssignale
die Kapazität des Zählers groß genug bemessen sein muß.
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Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Elemente 1 bis 4 haben die gleiche Funktion we diejenigen in Figur
1, so daß es sich erübrigt, darauf einzugehen.
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Mit 5 ist ein Umcodierer bezeichnet. Wenn das an die Klemme 1 gelegte
Eingangssignal ein Muster sehr lange auSeinanderfolgender Codezeichen "1" oder "0"
enthält und die für die Feststellung eines Fehlers erforderlichen Bedingungen des
Detektors 4 erfüllt, dient der Umcodierer dazu, das Eingangssignal in eine Form
umzuwandeln, bei der das Muster der aufeinanderfolgenden Codezeichen "1" oder 'Z0
nur schwer auftritt, und dann erst der Speichervorrichtung zuzuführen, um eine falsche
Beurteilung zu vermeiden.
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Wenn eine solche Umwandlung vorgenommen wird, ist die Wirkungsweise
von Klemme 7 bis zur Klemme 8 die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel in Figur
1.
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Da im normalen Fall die Speicheranordnung 3 das umcodierte Signal
an der Klemme 8 auftritt, wird durch seine Führung durch den Inversionswandler 6
das ursprüngliche Codezeichen an der Ausgangsklemme 2 gewonnen.
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In Figur 4 ist ein Schaltbild gezeigt, das ein konkretes Beispiel
für die Teile darstellt, die die Umcodierung der Inversionswandlung'ausführen. Die
Bezugszeichen 1 bis 4 betreffen die gleichen Elemente wie in figur 3, so daß es
sich erübrigt, darauf einzugehen Mit 5 und 6 sind ausschließliche Oder-Kreise bezeichnet.
7 bezeichnet eine Flip-Flop-Schaltung, an deren Eingangsklemme 8 über die Klemme
9 Zeitgabeimpulse zugeführt werden, deren Frequenz gleich der Grundfolgefrequenz
des an die Klemme 1 angelegten Signals ist Diese Zeitgabeimpulse werden einer Frequenzteilung
von 1/2 unterworfen und treten an den Ausgangsklemmenf 10 und 11 der Flip-Flop-Schaltung
7 auf Das Ausgangssignal an der Klemme 11 wird durch die Umkehrung des Ausgangssignals
an der Klemme 10 gebildet Nach dieser Ausführung stellt das Ausgangssignal des ausschließlichen
ODER Kreises 5 auch dann, wenn das an de Eingangsklemme 1 angelegte Signal auf dem
Codezeichen "1" oder "0" festgehalten ist ein Muster dar wonach die Codezeichen
"1" und 0" jeweils abwechselnd auftreten Andererseits wird die Inversionswandlung
in diesem Falle bekanntlich dadurch erreicht, daß für das umgewandelté Signal die
logische Summe noch einmal gesucht wird Jedoch muß das an die eine Eingangsklemme
des ausschließlichen ODER-Kreises 6 angelegte Signal dann wenn die Kapazität der
Speicheranordnung 3 eine ungeradzahlige Zahl darstellt, an der Ausgangsklemme 11
der Flip-Flop-Schaltung 7 und dann, wenn die Kapazitä der Speichervorrichtung 3
eine geradzahlige Zahl darstellt, an der Klemme 10 der Flip-Flop-Schaltung 7 gewonnen
werden, wie in Figur 4 dargestellt ist. Denn das Eingangssignal der Speicheranordnung
3 stellt das codezeichen "1" dar, wenn z.B. an die Klemme 1 das Codezeichen "0"
angelegt und an die Klemme 12 des ausschließlichen ODER-Kreises 5 das Codezeichen
"1" angelegt wird.
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Falls die Speicheranordnung 3 eine Kapazität mit einer ungeradzahligen
Zahl aufweist, stellt dann, wenn das obengenannte Eingangscodezeichen 1" durch die
Speicheranordnung hindurch geleitet wird und an dem Ausgang derselben auftritt,
die Ausgangsklemme 10 der Flip-Flop-Schaltung das Codezeichen 1101t und die Ausgangsklemme
11 das Codezeichen "1" dar, so daß bei Verbindung der Eingangsklemme 13 des ausschließlichen
ODER-Kreises 6 mit der Klemme 11 der Flip-Flop-Schaltung 7 das Codezeichen "0" an
der Ausgangsklemme 2 auftritt und die Inversionswandlung bewirkt wird.
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Der Fall, wenn es sich dabei um eine geradzahlige Zahl handelt oder
wenn das Eingangssignal das Codezeichen "1" darstellt, kann analog erläutert werden,
so daß essich erübrigt, darauf einzugehen.
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Es wird daneben auch daran gedacht, daß für das Umcodierungsverfahren
der sogenannte 5tpseudo-random code" verwendet und die ausschließlich logische Summe
gesucht wird, wie oben erwähnt.
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Bei den oben genannten Äusführungsbeispielen wird die Erfindung anhand
einer Schiebespeicheranordnung in einer Einrichtung oder-einem System erläutert,
in denen ein digitales Signal behandelt wird. Es ist selbstverständlich, daß die
Erfindung immer in Einrichtungen oder Systemen angewendet werden kann, in denen
ein digitales Signal behandelt wird und die die Eigenschaft aufweisen, daß durch
einen Fehler der Ausgang anhält und auf den Codesignalen "1" oder "0" festgehalten
wird. Konkret gesagt, die Erfindung kann bei einem System, durch das der Impuls
weitergeleitet und übertragen wird, wie bei einem Delta-Modulator usw., angewendet
werden. Vor allem bei einem Delta-Modulator kann für dessen Ausgangssignal bekanntlich
- das Codezeichen "1"
oder "O" bei der normalen Inbetriebsetzung
prinzipiell nicht sehr lange aufeinanderfolgen, so daß die Anwendung der Erfindung
beim Delta-Modulator vorteilhaft ist. Bei der oben genannten Erläuterung handelt
es sich zwar um ein zweipoliges digitales Signal, jedoch ist es selbstverstündlich,
daß die Erfindung auch in dem Fallmit Vorteil angewendet werden kann, daß ein mehrpoliges
Signal behandelt wird Wie oben erwähnt ist, kann gemäß der Erfindung der Vorteil
erreicht werten, daß auch dann, wenn das zu behandelnde Signal z.B. kein Kennzeichen
als Code, wie z.B. einen Code, der den Fehler erfassen kann, aufweist, ein Fehler
erfaßt werden kann, ohne eine Rudundanz zu geben , d.h. die Informationsmenge zu
vermehren Der technische Wert, der durch die Erfindung erreicht wird, ist sehr signifikant.
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2 Patentansprüche 4 Figuren