Устройство для автоматической выборки информации с обнаружением ошибок

 

ОПЙХ.АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик п11 550997

К ПАТЕНТУ (б1) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.- G 08С 25 Ou (22) Заявлено 12.01.72 (21) 1740251/24 (23) Приоритет — (32) 12.01.71 (31) P 2101105.2 (33) Ф Р Г

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень ¹ 10

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.3.088 (088.8) по делам изобретений и открытии

Дата опубликования описания 30.03.77 (72) Автор изобретения

Иностранец

Бернхард Хильдебрандт (ФРГ) Иностранная фирма

«Сименс АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ВЫБОРКИ

ИНФОРМАЦИИ С ОБНАРУЖЕНИЕМ ОШИБОК

Изобретение относится к тслемеханике и может найти применение в системах телеконтроля при построении устройств для автоматической выборки информации с наименьшими ошибками.

Известны устройства для автоматической обработки информации, содержащие элементы памяти, блок сравнения и принятия решения, блок обозначения кодовой комбинации (1).

Недостатком известного устройства является конструктивная сложность и отсутствие средств защиты от воздействия помех.

Известны также устройства для автоматической обработки информации, содержащие накопители информации, входы которых подключены к входу устройства, блоки проверки кодов, блоки сравнения, элементы И и ИЛИ, счетчики ошибочных знаков, переключатель ошибочных знаков, входы которого соединены с выходами разрядов первого счетчика ошибочных знаков, управляющий счетчик, промежуточный накопитель, триггер и датчик тактовых импульсов (2).

Целью изобретения является увеличение помехоустойчивости и нахождение информации с наименьшими ошибками.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выход последней ячейки первого накопителя информации и выход первой ячейки второго накопителя информации соединены со входами первого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого через первый блок проверки кодов соединен со входом устройства, выход элемента ИЛИ соединен со входом первой ячейки второго накопителя ин10 формации и запускающим входом второго счетчика ошибочных знаков, выход последней ячейки второго накопителя информации соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом

15 триггера и первым входом второго элемента

И, выход которого подключен к входу начальной установки первого счетчика ошибочных знаков, выходы счетчиков ошибочных знаков соединены с соответствующими входами вто2О рого блока сравнения, выход которого соединен с установочным входом триггера, третий вход второго блока сравнения и первый вход с отрицанием третьего элемента И соединены со вторым выходом датчика тактовых импульсов, второй вход третьего элемента И соединен с последним выходом второго счетчика ошибочных знаков и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен

550997

3 с выходом переключателя ошибочных знаков, а выход соединен с запускающим входом управляющсго счетчика, вход начальной устаповки которого соединен с выходом третьего элемента И, выход управляющего счетчика соединен с выходом устройства, выход первого элемента И подключен к входу промежуточного накопителя и к входу второго блока проверки кодов, выход которого подключен к запускающему входу первого счетчика ошибочных знаков, вход установки в начальное положение триггера соединен с первым выходом датчика тактовых импульсов, вход начальной установки второго счетчика ошибочных знаков и второй вход второго элемента

И соединены с третьим выходом дачтпка тактовых импульсов.

На фиг. 1 показана блок — схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит накопитель информации 1, накопитель информации 2, блок сравнения 3, элемент ИЛИ 4, блок проверки кодов

5, второй счетчик ошибочных знаков 6, элемент И 7, триггер 8, промежуточный накопитель 9, блок проверки кодов 10, первый счетчик ошибочных знаков 11, элемент И 12, блок сравнения 13, элемент И 14, элемент И 15, переключатель ошибочных знаков 16, управляющий счетчик 17, первый, второй и третий выходы 18, 19, 20 датчика тактовых импульсов (не показан).

Принимается, что передача подобной информации циклически повторяется многократно.

При этом информация из К-позиций должна состоять из К=12 знаков, представленных в и из т двоичных кодов.

Каждый знак попадает от приемного устройства (не показано) в первый накопитель информации 1 с (К+ 1) = 13 ячейками памяти и одновременно во второй накопитель информации 2 с К= 12 ячейками памяти и всякий раз с hz=5 элементами памяти. Выход последней ячейки первого накопителя информации 1 соединен с входом блока сравнения 3.

Другой вход этого блока сравнения соединен с выходом первой ячейки второго накопителя информации 2. Блок сравнения 3 проверяет идентичность знаков каждой более новой информации, переданной в первую ячейку накопителя информации 2 с соответствующими знаниями более старой информации, переданной в накопитель 1, соответствующие знаки которой к этому моменту времени поступают в последнюю ячейку накопителя 1. Блок сравнения 3 вырабатывает сигнал ошибки к элементу ИЛИ 4, если сравниваемые знаки являются неидентичными.

В первом блоке проверки кодов 5, кроме того, проверяется каждый знак перед накоплением во втором накопителе информации 2 на соблюдение «2 из 5» — кода. При этом, если определяется на «2» произвольная ошибка кода, то блок проверки кодов 5 формирует сигнал ошибки к элементу ИЛИ 4. Одно5

2Д зо

6О

4 временно происходит проверка на идентичность н проверка кодов. 11ри сигнале ошибки на одном илн обоих входах элемента ИЛИ 4 вырабатывается выходной сигнал, который переключает второй счетчик ошибочных знаков 6 всякий раз на одну счетную ступень и в первой ячейке второго накопителя информации 2 вместо принимаемого знака накапливается определенный знак ошибки.

Выход второго накопителя информации 2 соединен с входом первого элемента И 7, другой вход которого подключен к выходу бистабильного триггера 8. Выход первого элемснта И 7, соединен с входом промежуточного накопителя 9 и с входом второго блока проверки кодов 10. !ромежуточный накопитель

9 имеет в данном случае К=12 ячеек с m=5 элементами памяти, промежуточный накопитель 9 соединен с блоком вывода данных (не показан) .

Второй блок проверки кодов 10 работает точно так же как и первый блок проверки кодов 5 и при ложном коде проверяемого знака и каждом ошибочном знаке формирует сигнал переключения к первому счетчику ошнбо шых знаков 11, вход начальной установки которого подключен к выходу второго элемента И

12. Счетчики 6 и 11 имеют то же самое число максимальное К=12 счетных ступеней, выходы которых соединены с входом второго блока сравнения 13. Блок сравнения 13 всякий раз включается на короткое время после

К=12 знаков каждой информации и при этом вырабатывается импульс установки в состояние единицы к триггеру 8, если счетная ступень второго счетчика ошибочных знаков 6 является более низкой, чем первого счетчика ошибочных знаков 11.

Для установки в исходное состояние счетчиков ошибочных знаков 6 и 11, управляющ."го счетчика 17, блока сравнения 13 и триггера 8 предусмотрены тактовые импульсы, формируемые датчиком импульсов. Зти тактовые импульсы N>, N2, Nq близко следуют друг за другом к соответствующим выходам 18, 19, 20 соответствующего датчика и повторяются после накопления из К=12 знаков каждой информации в накопителях 1 и 2.

Импульс У вызывает возврат триггера 8 в заштрихованное положение. Импульс N включает блок сравнения 13 и нагружают первый вход третьего элемента И 14, который имеет второй с отрицанием вход. Импульсы

N> возвращают непосредственно счетчик ошибочных знаков 6, и через четвертый элемент

И 15, если триггер 8 находится в незаштрихованном положении, счетчик ошибочных знаков

11 в свои нулевые положения. Если счетчик 6 при считывании ошибочных знаков попадает между двумя тактовыми импульсами в его конечное положение, то он вырабатывает запирающий потенциал к входу с отрицанием третьего элемента И 14 и открывающий потенциал к входу элемента И 15. Если к этому моменту времени первый счетчик ошибоч5 ных знаков 11 стоит на счетной ступени, которая равна или меньше, чем допустимое число ошибок, установленное с помощью переключателя ошибочных знаков, то также на другом входе элемента И 15 находятся открывающий потенциал. Тогда этот элемент И формирует переключающий импульс к управляющему счетчику 17. При достижении заданной счетной ступени управляющий счетчик через его выход выдает сигнал, который разрешает прием информации с минимальными ошибками из промежуточного накопителя 9 в устройство вывода данных. Если счетчик 6 не попадает между двумя тактовыми импульсами N в свое конечное положение, то к выходу с отрицанием элемента И 14 приложен незапирающий потенциал, и тактовый импульс

N> возвращает в нулевое положение через элемент И 15 управляющий счетчик 17.

На фиг. 2 изображены тактовые импульсы

К1 N2 и N3, знаки в последней ячейке накопителя информации и в первой ячейке второго накопителя информации 2 перед блоками проверки кодов и идентичности, выходные сигналы элемента ИЛИ 4, кодовые знаки после проверки кодов и идентичности в первой ячейке второго накопителя информации или ошибочные знаки Z (строка 2N), счетные ступени второго счетчика ошибочных знаков 6, выходные импульсы второго блока проверки кодов 10, счетные ступени первого счетчика ошибочных знаков 11, выходные импульсы блока сравнения 13, незаштрихованное положение триггера 8, знак, содержащийся в первой ячейке промежуточного накопителя 9, выходные импульсы четвертого элемента И 15 и трстьего элемента И 14 и счетные ступени управляющего счетчика 17.

Для схемы, показанной на фиг. 1, принимаемая информация составлена из К=12 знаков.

IIa фнг. 2 для простоты прием информации показан только с четырьмя знаками. При этом должна быть передана информация А, В, С, D. Во время приемной фазы R< и передачи первой информации в последней ячейке первого накопителя информации 1 содержатся следующие друг за другом кодовые знаки с ошибками, которые указаны буквой Х. В первой ячейке второго накопителя информации 2 во время приемной фазы R после первого кодового знака с ошибкой накапливаются «2» кодовые знаки В, С, и 0, что и в блоке сравнения 3, однако при сравнении знаков в этой ячейке не устанавливается идентичность и вырабатывается при каждом сравнении знаков сигнал ошибки на элементе ИЛИ 4.

Bhl oäíûå сигналы элемента ИЛИ обеспечивают -«акоплсние ошибочного знака Z в первой ячейке накопителя 2 (строка 2 N) и включают второй счетчик ошибочных знаков на четвертую счетную ступень. Тактовые импульсы У и N4 здесь еще не действуют, Напротив, тактовый импульс возвращает счетчик 6 в свое нулевое положение.

Во время приемной фазы R2 в последней

550997

6 ячейке первого накопителя кодовый ошибочный знак Х и знаки В, С, 0. Хотя в следующей приемной фазе R передаваемая информация А, В, А, D содержит исключительно «2» знаки, однако, при сравнении этой информации с прежде переданной информацией на двух друг с другом сравниваемых местах, а именно, в первом и третьем местах, нарушается идентичность, Блок сравнения 3 вызывает в этих местах в элементе ИЛИ 4 выходные сигналы, благодаря чему в первой ячейке второго накопителя информации 2 вместо неидентичного знака накапливается знак ошибки Z Кроме того, счетчик 6 переключается на вторую счетную ступень.

При включении устройства первый счетчик ошибочных знаков 11 установлен на макси мальную счетную ступень. После второй приемной фазы R счетные ступени счетчиков 6 и

11 сравниваются при тактовом импульсе N2 с помощью второго блока сравнения 13. Поскольку счетчик 6 установлен на более низкую счетную ступень, чем счетчик 11, то блок сравнения 13 включает триггер 8 в незаштрихованное положение, благодаря чему подготавливается переключение элемента И 7. Следующий тактовый импульс Л«1 возвращает счетчики 6 и 11 в свои нулевые положения.

Во время приемнои фазы R ближайшая информация А, В, С, D передается без ошибок, знаки которой последовательно накапливаются в первой ячейке второго накопителя информации 2. При этом знаки Z, В, Z, D более старой информации, содержащейся прежде во втором накопителе информации 2 (строка 2 N) через подготовленный элемент И

7 поступают в накопитель 9. Только еще в третьем знаке С самой новой информации А, В, С, D еще нет идентичности с третьим зна4««ком А более старой пнформащш А, В, А, D.

Поэтому блок сравнения 3 выдает сигнал ошибки через элемент ИЛ11 4 толь о к счетчику 6, который благодаря этому переключается на первую ступень. Одновременно в пер4 . вой ячейке второго накопителя информации накапливается вместо знака С ошибочный знак Z. При дальнейшем гключенни старой информации Z, В, Z, D в промежуточный накопитель 9 ошибочные сигналы, поступающие от блока проверки кодов 10 при обоих ошибочных знаках Z, переключают первый счетчик ошибочных знаков 11 на вторую счетную ступень. После переключения информации триггер 8 благодаря тактовому импульсу N< возвращается в заштрихованное положение.

При тактовом «гмпульсе Х второй блок сравнсния 13 формирует установочный импульс на триггер 8, поскольку счетная степень счетчика ошибочных знаков 6 является более

6О близкой, чем счетная ступень счетчика ошибочных знаков 11. Тактовый импульс Л з возвращает оба счетчика 6 и 11 в исходное положениее.

Во время приемной фазы R, первый блок сравнения 3 не устанавливает ни в каком

550997

7 месте нарушение идентичности передаваемой информации относительно более старой информации. Поэтому счетчик 6 остается в нулевом положении. При дальнейшем переключении старой информации А, В, Z, D из приемной фазы R3 накопителя информации 2 в накопитель 9 блок проверки кодов 10 определяет ошибочный знак Z и включает счетчик

11 на первую счетную ступень. При этом содержащаяся информация Z, В, Z, D в промежуточном накопителе 9 стирается. Тактовый импульс Нз приемной фазы R переключает счетчик 11 в нулевое положение.

Во время приемной фазы R; устанавливается только «2» и идентичные знаки на следующих друг за другом соответствующих местах поступающей информации и более старой информации. Поэтому оба счетчика остаются в нулевом положении. При тактовом импульсе

V блок сравнения 12 не устанавливает раз личных счетных ступеней и триггер 8 остается благодаря тактовому импульсу N> в принятом заштрихованном положении.

Знаки А, В, С, 0 информации из приемной фазы R< во время приемной фазы R„ поступают еще из второго накопителя информации 2 в промежуточный накопитель 9. Эта информация имеет минимальные ошибки и остается в накопителе до тех пор пока не будет считана юсредством сигнала па выходе управляющего с четч и ка 17.

Если ответное устройство удаляется от эффективной области опросчика, то принимаемый сигнал все больше ослабляется, так что информация регистрируется с ошибками, а позднее ее даже невозможно принимать в приемной фазе R,= — 4, ответное устройство начинает удаляться из эффективной области опросчика. Информация содержит при этом два ошибочных знака Х. В приемной фазе R,— 3 уже все принимаемые знаки являются ошибочными, так что счетчик 6 переключается на максимальную счетную ступень. Счетчик 11 остается однако в нулевом положении, поскольку элемент И 7 не получает от триггера

8 открывающего потенциала, этим самым новая информация А, В, Z, Z не поступает дальше и поэтому блок проверки кодов 10 не формирует ошибочный сигнал. При этом нулевом положении счетчика 11 переключатель

16 передает коммутационный потенциал к элементу И 15, который формирует импульс для дальнейшего переключения к управляющему счетчику 17 всегда тогда, когда повторно при дальнейших обстоятельствах счетчик

6, находящийся при действии тактового импульса N3 в нулевом положении переключается на максимальную счетную ступень. Управляющий счетчик 17 при тактовом импульсе

А2 теперь не переключается в свое нулевое положение, поскольку потенциал, снимаемый от счетчика 6 в максимальной счетной ступени запирает элемент И 14. Счетчик 6 попадает четыре раза на свою максимальную четвертую ступень, а именно во время приемных

8 фаз R — 3, R — 2, R,,— 1 и R,. Управляющий счетчик благодаря этому переключается на четвертую счетную ступень. Если, например, третья счетная ступень соединена с выходом управляющего счетчика 17, то сигнал, снимаемый в конце приемной фазы R — 1 от этой счетной ступени, вызывает переключение информации из накопителя 9 к устройству. вывода данных.

Кроме того, управляющий счетчик 17 можно так установить, что лишь при достижении более высокой ступени, чем третья, через его выход поступает сигнал. На практике значение ступени зависит от того, как часто информация при максимальной скорости движущегося через активную область опросчика ответного устройства циклически может быть передана. С другой стороны, ступень не может быть выбрана слишком низкой, так как при кратковременных помехах передача содержания промежуточного накопителя 9 может быть уже выдана, хотя информация с возможно малыми ошибками еще не была принята.

25

Формула изобретения

Устройство для автоматической выборки информации с обнаружением ошибок, содержащее накопители информации, входы которых подключены к входу устройства, блоки проверки кодов, блоки сравнения, элементы

И и ИЛИ, счетчики ошибочных знаков, переключатель ошибочных знаков, входы которого соединены с выходами разрядов первого счетчика ошибочных знаков, управляющий счетчик, промежуточный накопитель, триггегр и датчик тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости устройства и нахождения информации

40 с наименьшими ошибками, в нем выход последней ячейки первого накопителя информации и выход первой ячейки второго накопителя информации соединены со входами первого блока сравнения, выход которого подклю45 чен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого через первый блок проверки кодов соединен со входом устройства, выход элемента ИЛИ соединен со входом первой ячейки второго накопителя информации и за50 пускающим входом второго счетчика ошибочных знаков, выход последней ячейки второго накопителя информации соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходoM триггера и первым

55 входом второго элемента И, выход которого подключен к входу начальной установки первого счетчика ошибочных знаков, выходы счетчиков ошибочных знаков соединены с соответствующими входами второго блока срав60 нения, выход которого соединен с установочным входом триггера, третий вход второго блока сравнения и первый вход с отрицанием третьего элемента И соединены со вторым выходом датчика тактовых импульсов, второй

05 вход третьего элемента И соединен C послед.

550997

10 ним выходом второго счетчика ошибочных знаков и первым входом четвертого элемента

И, второй вход которого соединен с выходом переключателя ошибочных знаков, а выход соединен с запускающим входом управляющего счетчика, вход начальной установки которого соединен с выходом третьего элемента

И, выход управляющего счетчика соединен с выходом устройства, выход первого элемента

И подключен к входу промежуточного накопителя и ко входу второго блока проверки кодов, выход которого подключен к запускающему входу первого счетчика ошибочных знаков, вход установки в начальное положение триггера соединен с первым выходом датчика тактовых импульсов, а вход начальной установки второго счетчика ошибочных знаков и второй вход второго элемента И соединены

5 с третьим выходом датчика тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. «Достижение в области телеметрии», под ред. А. П. Мановцева и др. М., 1970 r., стр.

203 †2.

2. «Воздушно-космическая телеметрия», под ред. К. Н. Трофимова, M., 1968 г., стр. 199=

206 (прототип) И ЯЙ

ИЯ И

ЯИИ 550997

I/7

Ф7,2, 7 — — — — Ш вЂ” —.— — 1 - — — — -. Д.. г " A б

p„ !

1 I

17

Ф1Z,5—

4 В С Ю !!Я,У)Х Х) Х Х Х Х Х ДХП Х . 0с

П:Ш,ГЛ

i xx x ><1 I x lx x x

z zzzz !zzzz ахх IIxXx х xI хххх

I1I

1 1

«ы н

I1у у у б

11

I 1 1 Ч

1 I 1

Составитель В. Кузнецов

Техред И. Карандашова Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Каменская

Заказ 605/18 Изд. ¹ 292 Тпрахк 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

11

АУ—

У

IXXX õ), XBJ +d$

Q< B CB А В ь" !1 ! 1!

В Э,, (л Вз. Д(, A s с р IIIIx I872I

1!!

ЧЖ .H ——

A В (с(. :)114- ——