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Elektronische Steuer- und Meldeanlage für die Übertragung von Steuerbefehlen,
Meldungen oder sonstigen Nachrichten in Digitalform Die Erfindung betrifft Anlagen
für die Übertragung von Steuerbefehlen bzw. von Meldungen oder sonstigen Nachrichten
in Digitalform zwischen einer Sendestelle und einer oder mehreren Empfangsstellen.
Sie ist anwendbar bei von einer Zentrale aus gesteuerten Anlagen, wie z. B. bei
der Steuerung von Eisenbahnstellwerken, welche die Fernsteuerung von Geräten, wie
z. B. Eisenbahnsignalen und Weichen, an einer oder mehreren Außenstellen von einer
Zentralstelle aus ermöglichen. Die Anlage kann auch eine Anzeige des Zustandes der
gesteuerten Geräte und der Inanspruchnahme der betreffenden Gleise an der Steuerstelle
bewirken.
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Im folgenden werden die Bezeichnungen »Digitalform, Digitalperiode,
Übertragungszyklus und digitale Signale« verwendet, die wie folgt erläutert werden:
Die Steuerbefehle und Meldungen werden zur übertragung in eine digitale Form gebracht,
d. h., sie werden in Form von Ziffern, z. B. in Form von binären Ziffern, dargestellt,
die wiederum nur aus je zwei Zeichen bestehen. Die einzelnen Steuerbefehle und Meldungen
setzen sich zusammen aus einer Reihe von binären Ziffern, die .einzeln oder in Kombination
die verschiedenen Nachrichten darstellen. Diese Nachrichten können z. B. die gewünschte
Stellung von Eisenbahnfahrtsignalen im Falle einer Fernsteuerung oder sie können
.auch die tatsächliche Stellung der Eisenbahn .ahrtsignale im Falle einer Rückmeldung
darstellen. Jede Nachrichteneinheit wird als »digitales Signal« übertragen, das
durch einen bestimmten elektrischen Zustand, z. B. einen Impulseiner bestimmten
Polarität oder das Auftreten oder Fehlen eines solchen Impulses, gebildet wird.
Eine »Digitalperiode« oder »Impulsstrecke« ist die Grundzeiteinheit, die von einem
einzelnen zu übertragenden, digitalen Signal eingenommen wird. Ein »Übertragungszyklus«
ist eine vollständige Reihe von Digitalperioden oder Impulsstrecken.
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Es sind Anlagen bekannt, bei denen die Sendestelle, welche die Einrichtungen
zur Abgabe der zu übertragenden Steuerbefehle enthält, auch eine weitere Einrichtung
.aufweist, welche .auf eine Änderung der Steuerbefehle .anspricht und eine Reihe
von den Änderungen entsprechenden digitalen Signalen erzeugt. Diese Signale weisen
einen Befehlsteil auf, der aus digitalen Signalen besteht, welche die Steuerbefehle
selbst oder die geänderten Steuerbefehle darstellen. Sie weisen ferner einen Adressenteil
auf, der ebenfalls aus digitalen Signalen besteht, die zusammen die »Adresse« einer
Empfangsstelle in der bei elektrozischen Rechenmaschinen üblichen Bezeichnungsweise
kennzeichnen. Eine oder mehrere Empfangsstellen enthalten ferner Einrichtungen für
die Synchronisierung mit der Sendestelle sowie Einrichtungen zur Sortierung der
digitalen Signale einer aufgenommenen digitalen Signalreihe. Wenn der Adressenteil
einer aufgenommenen Signalreihe mit der Adresse der Empfangsstelle übereinstimmt,
werden Einrichtungen wirksam, die in einer Reihe von Speicherplätzen unter der betreffenden
Adresse die von den Signalen des Befehlsteils dargestellten Befehle speichern.
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Bei einem .bekannten System nach der australischen Patentschrift 203
716, das in den Vereinigtem Staaten von Amerika für die Fernsteuerung von Eisenbahnanlagen
benutzt wird, wie auch bei einigen anderen Anlagen, die mit digitalen Signalen arbeiten,
enthält jeder Übertragungszyklus eine Anzahl von Digitalperioden, die in zwei Gruppen.
unterteilt sind. Die Digitalperioden der einen Gruppe sind der übertragung von elektrischen
Digitalsignalen (z. B. Impulsen) zugeordnet, weche den bettreffenden zu steuernden
Geräteteil kennzeichnen, während die Digitalperioden der zweiten Gruppe der Übertragung
von elektrischen Digitalsignalen (z. B. Impulsen) zugeordnet sind, welche die Art
und Weise bestimmen, in der das von der ersten Gruppe gekennzeichnete Gerät gesteuert
werden soll. Bei einigen anderen bekannten Anlagen wird ein Übertragungszyklus durch
einen von Hand
gegebenen Steuerbefehl in Gang gesetzt, wodurch ein
oder mehrere Steuerschalter in Übereinstimmung mit der gewünschten Fernsteuerwirkung
betätigt werden. Bei weiteren bekannten Systemen wird ein Übertragungszyklus automatisch
dann eingeleitet, wenn eine Änderung in der Fernsteuerwirkung erforderlich ist.
Diese automatische Einleitung eines Übertragungszyklus macht einen von Hand gegebenen
Steuerbefehl unnötig. Es besteht jedoch der Nachteil, daß Änderungen der Steuerwirkung,
die gleichzeitig bei verschiedenen Geräten erforderlich werden, der Reihe nach übertragen
werden müssen, da nur ein Übertragungszyklus jeweils ablaufen kann. Das bedeutet,
daß eine besondere Vorrichtung vorgesehen werden muß, die sicherstellt, daß nur
eine der Änderungen in der Lage ist, einen Übertragungszyklus einzuleiten, auch
wenn mehrere Änderungen gleichzeitig auftreten. Wenn ferner die Reihenfolge der
Übertragungen nicht gänzlich willkürlich sein soll, was dazu führen kann, daß eine
wichtige Steuerwirkung unter Umständen zu stark verzögert wird, muß irgendeine Art
der Vorberechtigung eingeführt werden.
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Bei diesen bekannten Anlagen wird die Zeitfolge der Digitalperioden
in einem übertragung$zyklus durch einen mechanischen Oszillator gesteuert, und Relais
werden als aktive Elemente dieser Anlage benutzt.
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Die Übertragung erfolgt überVerbindungsleitungen unter Benutzung von
Gleichstromsignalen. Die Verwendung von Relais und anderen mechanischen Teilen bringt
jedoch starke Einschränkungen bezüglich der Ansprechgeschwindigkeit einer derartigen
Anlage mit sich. Infolgedessen ist auch die Zahl der Meldungen und Befehle, die
in einer gegebenen Zeiteinheit übertragen werden können, und damit auch die Leistungsfähigkeit
der Anlage beschränkt.
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Es sind auch andere Anlagen bekannt, die abgesehen von der Befehlsgabe
bzw. der endgültigen Anzeige oder Rückmeldung hauptsächlich elektronisch arbeiten.
Derartige elektronische Anlagen können mit wesentlich größeren Geschwindigkeiten
arbeiten als Relaisanlagen, wobei eine Grenze für die Geschwindigkeit im wesentlichen
nur durch die Eigenschaften der Schaltung gegeben ist.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, die höhere Arbeitsgeschwindigkeit auszunutzen,
die bei aus an sich bekannten logischen Schaltelementen bestehenden elektronischen
Systemen möglich ist, um die Nachteile der bekannten, zeit Relais arbeitenden Übertragungsanlagen
zu beseitigen.
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Bevor die Merkmale der Erfindung angegeben werden, ist es wichtig
darauf hinzuweisen, daß für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung der Erfindung
die Geräte, die sich in einer oder mehreren Außen-oder Empfangsstellen befinden,
die von einer Sendestelle oder Zentralstelle aus gesteuert werden, entsprechend
der bei elektronischen Rechenmaschinen üblichen Bezeichnungsweise, die eine Anzahl
von »Adressen« unterteilt sind, von denen jede also einen Teil der gesamten zu steuernden
Anlage bildet. Die Steuereinrichtungen an der Sendestelle sind in »Adressen«-Gruppen
unterteilt. In der Sendestelle werden für jede Adressengruppe die Steuerwirkungen
bestimmt, die in der betreffenden Empfangsstelle ausgeführt werden sollen. Wenn
Signale an die Sende- c stelle zurückübertragen werden sollen, dann kann man in
ähnlicher Weise die Geräte in den Empfangsstellen, welche bestimmend für die zu
übertragenden Meldungen sind, in eine Anzahl von Gruppen aufteilen. Die Rückmeldungs-Anzeigegeräte
in der Sendestelle können dann ebenfalls in eine entsprechende Anzahl von Gruppen
unterteilt werden. An diese werden jeweils die Rückmeldungen übertragen, welche
durch den Zustand der betreffenden Empfangsstelle der Gruppe gegeben sind. An einer
Empfangsstelle können ein oder mehrere Steueradressen und ein oder mehrere die Rückmeldung
bestimmende Gruppen vorhanden sein. Andererseits kann auch eine Steueradresse oder
eine Rückmeldegruppe Geräte für mehr als eine Empfangsstelle enthalten. In bezug
auf die Steuerung dient die Sende- oder Zentralstelle als Sendestation und die Empfangs-
oder Außenstelle als Empfangsstation. In bezug auf die Rückmeldung sind die Rollen
vertauscht. Gewöhnlich wird die Zentralstelle als auch jede Unterstation oder jede
Gruppe von Unterstationen sowohl mit einem Sender als auch mit einem Empfänger ausgerüstet,
damit die gesamte Anlage sowohl für die Steuerung als auch für die Rückmeldung benutzt
werden kann.
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Gemäß der Erfindung ist die elektronische Steuer-und Meldeanlage dadurch
gekennzeichnet, daß an der Sendestelle die Steuerbefehle für die verschiedenen Empfangsstellen
durch zugehörige Gruppen von Steuervorrichtungen bestimmt sind, denen weitere Einrichtungen
zugeordnet sind, die wiederholt mit Hilfe von an sich bekannten elektronischen Abfrageeinrichtungen
abgesucht werden und die je nach einer Änderung eines Steuerbefehls in einer Gruppe
den Abfragevorgang zeitweise unterbrechen und die Übertragung eines Übertragungszyklus
einleiten können, dessen digitale Signale des Adressenteils diejenige Empfangsstelle
kennzeichnet, zu der die betreffende Gruppe, bei der unterbrochen wurde, gehört
und deren digitale Signale des Befehlsteils den Steuerbefehlen dieser Gruppe entsprechen.
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Eine Eigenschaft des erfindungsgemäßen Suchvorganges besteht darin,
daß die abgesuchten Gruppen der Reihe nach verarbeitet werden, so daß, wenn eine
Befehlsänderung in verschiedenen Gruppen gleichzeitig auftritt, die geänderten Steuerbefehle
dieser Gruppen der Reihe nach übertragen werden und keine besondere Sperrvorrichtung
wie bei den bekannten Anlagen nötig ist um sicherzustellen, daß eine Übertragung
nicht von mehreren Gruppen gleichzeitig eingeleitet wird. Die Gruppen können in
fest vorgegebener Reihenfolge verarbeitet werden; es ist dann kein Vorrangsystem
erforderlich, um unzulässige Verzögerungen zu vermeiden, die z. B. bei Systemen
mit ungeordneter Reihenfolge bei der Übertragung von wichtigen Daten entstehen können.
Da der Suchvorgang wegen der elektronischen Ausführung der Anlage gemäß der Erfindung
sehr kurz ist, ist die maximale Verzögerung, die eintritt, bis die Suchvorrichtung
eine bestimmte Gruppe erreicht, die ihre Steuerbefehle geändert hat, nur sehr klein.
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Wenn die Anlage zwei oder mehrere Sendestellen enthält, die unter
Umständen eine Übertragung gleichzeitig über einen gemeinsamen Verbindungsweg ohne
Unterschiede der Frequenz oder sonstiger Merkmale herzustellen versuchen, können
die Sendestellen auch je mit Einrichtungen versehen sein, die die Anwesenheit eines
übertragenen Signals von einer anderen Sendestelle anzeigen und verhindern, daß
die eigene Sendestelle die Sendung beginnt, bevor das wahrgenommene Signal der anderen
Sendestelle beendet ist. Dabei können auch Einrichtungen vorgesehen
sein,
die den betreffenden Sendestellen verschiedene Prioritäten einräumen.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug
.genommen.
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F i .g.1 zeigt :ein Blockschaltbild einer typischen Anlage, .die eine
zentrale Sendestelle und vier Empfangsstellen enthält; F i g. 2 zeigt typische Impulszüge,
die an einer Sendestelle zusammen mit Zeitsignalen zur Übertragung erzeugt werden;
F i g. 3 zeigt :die Schaltelemente, die bei dem Aufbau der logischen Schaltungen
nach F i g. 4, 5, 8 und 9 benutzt werden; F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer
Sendestelle; F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Empfangsstelle; F i
g. 6 zeigt ein Blockschaltbild von vier Empfangsstellen mit Sendeprioritäten nach
einem besonderen Plan; F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild von acht Empfangsstellen
mit Sendeprioritäten nach einer anderen Anordnung; F i g. 8 zeigt ein Schaltbild
für eine Einrichtung zur Zuordnung von Prioritäten nach den F i g. 6 und 7; F i
g. 9 zeigt :das Schaltbild einer weiteren Anordnung einer Empfangsstelle, die kein
Zeit- oder Uhrsignal zur Synchronisierung benötigt; F i g. 10 zeigt die Impulsfolgen,
die in der Empfangsste#lle bei einer Ausführung nach F i g. 5 und 9 erzeugt werden.
Die Kurven von F i g. 10a beziehen sich auf F i g. 5 und die Kurven von F i
g. 10 b auf F i g. 9. Diese Diagramme sind ohne weiteres verständlich, wenn
sie in Verbindung mit F i g. 5 und 9 gelesen werden, da die Kurven mit Zahlen bezeichnet
sind, welche den in F i g. 5 und 9 bezeichneten Leitungen entsprechen.
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Um das Auffinden der Bezugszeichen in den Zeichnungen zu erleichtern,
sind in der Beschreibung von F i g. 3 an alle Bezugszeichen mit einer :auf die Figur
hinweisenden ersten Ziffer versehen; so findet sich z. B. das Zeichen 3/5 in F i
g. 3, das Zeichen 4/5 in F i g. 4 usw.
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In der Beschreibung werden Geräte der Tonfrequenztelegrafentechnik
(VFT) in Verbindung mit Telegrafenkabeln als Verbindungswege zwischen der zentralen
Sendestelle und den Empfangsstellen benutzt. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf
beschränkt, und es ist klar, daß andere Verbindungsarten, z. B. Hochfrequenzsender
und -empfänger, benutzt werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Der Tonfrequenzsender wird mit Impulsen moduliert, die von einem :digitalen
Sender stammen, um die für die Übertragung auf lern Kabelweg geeigneten Signale
zu bilden; die Tonfrequenzempfänger wandeln die über das Kabel empfangenen Signale
um, so daß sie .in dem digitalen Empfänger und in dem Speichergerät verarbeitet
werden können.
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Es gibt zwei bekannte Arten von Tonfrequenzsendern, nämlich amplitudenmodulierte
und frequenzmodulierte Sender. Bei dem @amplitudenmodulierten Sender (AM) schweigt
der Sender während der Übertragung eines Zwischenraumsignals oder der Ziffer »Null«
und überträgt einen hörbaren Ton bei der Übertragung eines Impulses oder der Ziffer
»l«. Der frequenzmodulierte Sender (FM) erzeugt ständig einen hörbaren Ton,
dessen Frequenz so verschoben wird, daß z. B. bei der Übertragung der Ziffer »0«
ein Ton mit der Frequenz F1 und bei der übertragung der Ziffer » 1 « ein Ton mit
der Frequenz F 2 übertragen wird. An jedem der beiden Empfänger entsteht .am Ausgang
eine Gleichspannung verschiedener Höhe, je nachdem, ob die Ziffer »0« oder »1« empfangen
worden ist. Die Steuerung am Eingang des Senders erfolgt bei beiden Arten durch
Gleichspannungen, die davon abhängen, ob die Ziffer »0« oder »1« gesendet
werden soll.
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Bei der Benutzung einer frequenzmodulierten Tonfrequenzübertragungsanlage
besteht eine weitere Möglichkeit darin, den Sender, der normalerweise schweigt,
in seiner Amplitude zu modulieren oder zu tasten, so daß eine gemischte Steuerung
entsteht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform :der Erfindung wird ein frequ enzmoduliertes
Tonfrequenzsystem dieser Art verwendet, wobei die Sender, die normalerweise nicht
senden, nur während der Dauer der Übertragung eines Übertragungszyklus in Tätigkeit
treten.
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Die normalen Tonfrequenzanlagen beider Arten arbeiten gewöhnlich im
Hörfrequenzbereich, d. h. in einem Band, dass etwa zwischen 500 und 3500 Hz liegt.
Das Band. ist in Kanäle von etwa 120 Hz Breite eingeteilt, so daß die Übertragungsgeschwindigkeit
für Ziffern in der Größenordnung von 50 Ziffern pro Sekunde liegt. Etwa vierundzwanzig
getrennte TeiJegrafiekanäle können auf diese Weise in :dem genannten Band untergebracht
werd. Die Geschwindigkeit von 50 Hz für die Zifferngeschwindigkeit beruht auf dieser
Begrenzung, jedoch bedeutet dies keine grundsätzliche Einschränkung der Erfindung,
da auch :andere Arten der Übertragung verwendet werden können. Bei dem Tonfrequenz-Telegrafiesystem
können entweder zweiadrige oder vieradrige Verbindungen benutzt werden. Im Fall
von zweiadrigen Verbindungen werden getrennte Sende- und Empfangsfrequenzen für
eine Verbindung in beiden Richtungen verwendet, wobei die Signale durch geeignete
Filter getrennt werden. Bei. einem vieradrigen übertragungssystem wird. das eine
Leitungspaar zur Übertragung der digitalen Signalre .in der einen Richtung und das
zweite Paar zur Übertragung von digitalen Signalen in der entgegengesetzten Richtung
benutzt. Dabei kann eine -gemeinsame Frequenz verwendet werden. Eine zweiadrige
Anlage ist daher in der Lage, etwa zwölf in .beiden Richtungen wirksame Verbindungen
innerhalb eines. Bandes zu führen, wahrend bei einer vieradrigen Anlage etwa vierundzwanzig
Verbindungen in beiden. Richtungen innerhalb des Bandes untergebracht werden können.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine vieradrige Verbindungsleitung
verwendet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf ;beschränkt.
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F i g. 1 a zeigt die Anordnung der Verbindungen zwischen einer zentralen
Sendestelle C und vier typischen Empfangsstellen 1, 2, 3, 4 bei Benutzung
eines zweiadrigen Systems. Jede Empfangsstelle 1 bis 4 enthält nach F i .g. 1'b
einen tonfrequenten Telegrafiesender TX und einem. tonfrequenten Telegrafieempfänger
RX, die parallel mit der gleichen Leitung 5 nach F i g. 1 a verbunden sind.
F i g. 1 c zeigt die Anordnung der Verbindungen zwischen einer zentralen Sendestelle
C und vier typischen Empfangsstellen 1, 2, 3 und 4 bei. Verwendung eines vieradrigen
Systems. Jede Empfangsstelle enthält in diesem Fall nach F i g.1 d einen tonfrequenten
Sender TX und zwei tonfrequente Empfänger RX 1 und RX 2. Der Sender TX und der Empfänger
RX 1
liegen parallel zu einer Leitung 5, und der Empfänger RX
2 ist an die Leitung 6 angeschlossen. Der Empfänger RX 1 stellt die Anwesenheit
einer Übertragung irgendeines der an die Leitung 5 angeschlossenen Sender fest.
Die Ausgangsspannung an diesem Empfänger verhindert, daß der zugehörige Sender zur
gleichen Zeit wie irgendein anderer Sender sendet.
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Eine Hauptaufgabe bei einem System dieser Art besteht darin, die Anruf-
oder Abfragezeit einer beliebigen Sendestelle auf ein Minimum zu reduzieren, d.
h. die Zeit, die längstens verstreicht, bevor ein neuer Vorgang oder eine neue Anzeige
an der Empfangsstelle bzw. an der Sendestelle stattfinden kann. Eine beliebige binäre
Ziffer, die zwei Zustände darstellt, kann dazu benutzt werden, einen von zwei möglichen
Zuständen oder eine Anzeige zu übertragen. Es ist möglich, eine sehr lange Folge
von binären Ziffern zu übertragen, die die verschiedenen Steuerungen oder Anzeigen
darstellen; wenn jedoch eine große Anzahl von Steuerungen oder Anzeigen erforderlich
ist, dann wird der Übertragungszyklus und dadurch die Abfragezeit sehr lang. Sehr
kurze Abfrage- oder Anrufzeiten können dadurch erreicht werden, d:aß jede Meldung
oder Anzeige mit einer Adresse versehen wird; wenn aber die Zahl der Meldungen groß
ist, kann die zum Aussenden der Adressenziffern erforderliche Zeit, die nur zum
Anrufen erforderlich ist, teilweise die Vorteile wieder aufheben. Gemäß der Erfindung
werden diese Schwierigkeiten dadurch vermindert, daß die Steuerbefehle in Gruppen
festgelegt werden und die Steuerbefehle jeder Gruppe in einem Übertragungszyklus
übertragen werden, der einen Adressenteil enthält, welcher eine bestimmte Empfangsstelle
aussucht, für die die Steuerbefehle bestimmt sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
soll der Befehlsteil jedes Übertragungszyklus aus acht digitalen Signalen bestehen,
jedoch nicht auf die Zahl beschränkt sein.
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In F i g. 2 ist ein Übertragungszyklus von sechzehn Digitalperioden
oder Impulsstrecken dargestellt. Die Wellenzüge a bis d in F i g. 2 zeigen Spannungen
in Abhängigkeit von der von links nach rechts fortschreitenden Zeit. Die Grundzeiteinheit
einer Digitalperiode ist durch eine volle Reckteckschwingung des Wellenzuges
a gegeben. Die Kurve b zeigt die Ziffernfolge, die benutzt wird, um
den Tonfrequenz-Telegrafiesender zu modulieren. Die ersten vier Digitalperioden
enthalten von links nach rechts Ziffern, welche die Adresse angeben, an welche die
in digitaler Form in den Digitalperioden 6 bis 13 enthaltene Meldung gerichtet ist.
Die Digitalperiode 5 enthält eine Paritätsziffer, die entweder »0« oder »1« sein
kann und anzeigt, ob die Summe der Ziffern in den ersten fünf Digitalperioden entweder
gerade oder ungerade ist. Zur Vereinfachung der Erläuterung ist arge- ; nommen,
daß die Summe ungerade ist. In der Digitalperiode 14 wird eine Ziffer übertragen,
die entweder »0« oder »1« sein kann, so daß die Summe sämtlicher » 1 «-Ziffern des
Übertragungszyklus entweder gerade oder ungerade ist. Zur Vereinfachung ist wieder
an- i genommen, daß die Summe ungerade ist. Die Ziffern in den Digitalperioden 5
und 14 werden auch als Paritätsziffern bezeichnet. Wie aus der weiteren Beschreibung
hervorgeht, sind im Empfänger Anordnungen vorgesehen, die prüfen, ob diese beiden
Summen ungerade sind; wenn dies nicht der Fall ist, wird die Nachricht als nicht
auswertbar zurückgewiesen. Diese Anordnung gibt ein gewisses Maß an Sicherheit gegenüber
Störungen der Übertragung und Fehlern. Es ist ersichtlich, daß im vorliegenden Adressenbeispiel,
das in den ersten vier DigItalperioden angegeben ist, die Ziffern 1, 0, 1, 1 vorhanden
sind, während die fünfte Digitalperiode eine »0« enthält, so daß die Ziffernsumme
3 beträgt, d. h. ungerade ist. Die Digitalperioden 6 bis 13 enthalten die Ziffern
1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, und die vierzehnte Ziffer ist eine » 1 «, so daß die Gesamtsumme
der Ziffern in der Impulserie 9 beträgt, d. h. ungerade ist. Die Digitalperioden
15 und 16 enthalten keine Ziffern, und zwar aus einem Grund, der weiter unten erläutert
wird. Die Kurve c zeigt die Ausgangsspannung eines FM-modulierten Tonfrequenzsenders,
der durch die Kurve b moduliert worden ist, während die Kurve d die Ausgangsspannung
eines AM-modulierten Tonfrequenzsenders darstellt, der ebenfalls durch die Kurve
b moduliert wurde. Es ist ersichtlich, daß die Kurve c so ausgebildet sein kann,
daß sie :mit dem Beginn der ersten Ziffer anfängt und mit der Ziffer 16 endet, vorausgesetzt,
daß die gemischte Übertragungsart, wie oben erwähnt, benutzt wird. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel werden vier Digitalperioden am Beginn der Impulsserie benutzt,
um die Adresse zu definieren, an welche die in den Digitalperioden 6 bis 13 enthaltene
Meldung übertragen werden soll. Daraus geht hervor, daß sechzehn verschiedene Empfangsstellen
durch einen Binärcode der vier Adressenziffern ausgewählt werden können. Für die
Verwendung der acht Nachrichtenziffern besteht freie Wahl. Sie können z. B. einzeln
je einer Steuerung zugeordnet werden, wenn die Steuerung zwei Zustände hat, oder
es können auch zwei Ziffern einer Steuerung zugeordnet werden, um vier verschiedene
Steuerzustände nach Art eines Binärcodes zu definieren.
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In F i g. 3 sind die Schaltelemente dargestellt, die in den Schaltungen
benutzt werden. Die UND-Torschaltung AG besteht in der dargestellten Weise
aus drei Dioden mit drei Eingängen 3/1, 3/2 und 3/3 und einem Ausgang 3/4. Die Anordnung
der Dioden ist so gewählt, daß eine Ausgangsspannung nur erhalten wird, wenn alle
drei Eingänge gleichzeitig negativ werden bzw. eine niedrige Spannung führen. Eine
beliebige Anzahl von Eingängen kann benutzt werden, wenn die Zahl der Dioden entsprechend
gewählt wird. Eine ODER-Torschaltung OG enthält in der dargestellten Weise drei
Eingangsklemmen 3/5, 3/6 und 3/7, die zu drei Dioden führen, und eine Ausgangsleitung
3/8. Die Anordnung der Dioden ist so getroffen, daß eine Ausgangsspannung erhalten
wird, wenn irgendeiner der drei Eingänge eine negative Spannung führt. Auch hier
kann eine beliebige Anzahl von Eingangsspannungen zugeführt werden. Ein zweistufiger
Zähler CS, der eine Schaltung nach E c c 1 es und Jordan enthalten kann, weist zwei
aktive Elemente auf, von denen das eine leitet, während das andere nichtleitend
ist. Ein negativer Eingangsimpuls 3/9, der beiden aktiven Elemente zugeführt wird,
kehrt den Zustand der beiden Elemente um und ändert daher die Polarität der beiden
Ausgangsspannungen 3/10 und 3/11, die jeweils entgegengesetzte Polarität aufweisen,
d. h., eine Spannung ist hoch, während die andere niedrig ist. Eine ähnliche Anordnung
mit den gleichen beiden Elementen kann auch zur Ausbildung einer bistabilen Stufe
BS verwendet werden. Hier sind zwei getrennte Eingangsleitungen 3/12 und 3/13 für
die beiden aktiven Elemente vorgesehen. Ein negativer Impuls
an
der Klemme 3/12 bewirkt, daß die Ausgangsspannung an der Klemme 3/14 ihren hohen
Wert annimmt und die Ausgangsspannung 3/15 den niedrigen Wert, während ein negativer
Impuls an der Klemme 3;'13 bewirkt, d:aß die Ausgangsspannung an der Klemme 3i14
niedrig ist und die an der Ausgangsklemme 3/15 hoch.
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Die Digitalperioden, welche einen vollständigen Übertragungszyklus
bilden, werden durch Taktimpulse definiert, die nacheinander auf den Ausgangsleitungen
P 1, P 2 bis P 16 cies Schaltelementes CM der F i g. 3 erzeugt werden.
Dieses Schaltelement wird üblicherweise als Zählermatrix bezeichnet und kann aus
einer Reihe von :bistabilen Schaltungen 3/16, 3/l7, 3/18 oder 3/19 bestehen, die
in der Art einer binären Zählschaltung hintereinander in Reihe geschaltet sind und
deren Ausgangsleitungen 3/21 bis 3/28 über eine UND-Schaltung z. B. 3/29
a oder 3/29 b derart zusammengeführt sind, daß bei der Zuführung von
aufeinander folgenden Impulsen an der Eingangsleitung 3/20 der Reihe nach je ein
Impuls an den einzelnen Ausgangsleitungen P1, P2 bis P16 auftritt. Diese Ausgangsimpulse
werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die Leitung, auf der sie auftreten,
und die Digitalperioden, die durch sie bestimmt werden, werden ebenfalls mit der
gleichen Nummer bezeichnet; so wird z. B. ein Impuls auf der Leitung P 1 als P 1-Impuls
bezeichnet, der die Digitalperiode P 1 definiert. Insgesamt ergeben sich sechzehn
Ausgangsleitungen und -impulse P 1 bis P 16 bei Verwendung von vier bistabilen Schaltungen
3/16 bis 3/19. Die relative Zeitlage der Impulse, die von den vier bistabilen Schaltungen
an den Leitungen 3/21. bis 3/28 abgenommen werden, und der P l. und P2-Impuls der
Torschaltungen 3/29a und 3/29b sind ebenfalls aus F i g. 3 ersichtlich. In F i g.
4 werden zwei Zählermatrizen 4/45 und 4/54 verwendet; die eine wird als P-Zählermatrix
4,/45 bezeichnet, weil sie aufeinaiiderfolgende P-Impulse auf den Leitungen P 1
bis P16 erzeugt, die andere wird als A-Zählermatrix 3/54 bezeichnet, weil
sie aufeinanderfolgende A-Impulse an den Ausgangsleitungen A 1 bis
A 16 hervorruft.
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Ein Nadelimpulsgenerator ist eine Schaltung, die einen negativen Ausgangsimpuls
erzeugt, der jeweils mit der Vorderfront eines positiv verlaufenden Impulses zusammenfällt.
Zu diesem Zweck wird auf einer Leitung 3/30 die ankommende Rechteckwelle zuerst
differenziert, und das positiv verlaufende differenzierte Signal wird dann umgekehrt
und in eine Rechteckwelle verwandelt, um den gewünschten Ausgangsimpuls auf der
Leitung 3,%31 zu erhalten. Die Eingangs- und Ausgangsspannungen 3/30 und 3/31 sowie
die differenzierten Eingangsimpulse 3/32 sind in dem Diagramm dargestellt.
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Eine Umkehrstufe J dreht die Polarität der auf der ; Leitung 3/33
ankommenden Rechteckwell'e um und erzeugt eine umgekehrte Ausgangsspannung auf einer
Leitung 3/34. Der Verlauf der Spannungen an der Eingangs- und Ausgangsklemme ist
in den Kurven mit den betreffenden Nummern bezeichnet.
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Eine monostabile Stufe, d. h. eine Flip-Flop-Schaltung, hat eine Eingangsleitung
3/35 und zwei Ausginge 3/36 und 3/37. Wenn das Potential am Ausgang 3/36 niedrig
ist, ist das Potential am Ausgang 3/37 hoch und umgekehrt. Im Ruhestand ist das
f Potential .der Leitung 36 hoch und das Potential der Leitung 3/37 niedrig. Ein
positiver Eingangsimpuls auf der Leitung 3/35 ändert den Zustand der Ausgangsleitung
3/36 und 3/37, indem das Potential der Leitung 3/36 niedrig und das Potential der
Leitung 3/37 hoch wird. Der Zustand der Ausgangsleitungen kehrt, wenn eine bestimmte
Zeit verstrichen ist, die von der Zeitkonstante der Anordnung abhängt, in den Ruhestand
zurück. In F i g. 3 sind die Eingangsspannung 3/35 und die Ausgangsspannungen 3/36
und 3/37 dargestellt, wobei die Zeitkonstante beisp_elsv-cise so gewählt ist, daß
die Schaltung etwa nach der Hälfte der Zeit zwischen zwei Eingangsimpulsen in den
Ruhestand zurückkehrt.
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Praktische Ausführungsformen von UND- und ODER-Torschaltungen, von
Zählern, Nadelimpulsgeneratoren, Umkehrstufen und Flip-Flop-Schaltungen sind dem
Fachmann in der elektronischen Technik bekannt; da ihre Ausführung keinen Teil der
vorliegenden Erfindung bildet, ist es nicht notwendig hier in die Einzelheiten einzugehen.
Es sei jedoch erwähnt, daß bei den Zählern, Nadelimpulsgeneratoren, Umkehrstufen
und Flip-Flop-Schaltungen die üblichen Röhrenschaltungen oder vorzugsweise auch
äquivalente Transistorschaltungen angewendet werden können, bei denen die Röhren
oder Transistoren zwischen einem volleitenden und einem nichtleitenden Zustand hin-
und hergesteuert werden, :so daß sich daraus die Rechteckwellen ergeben.
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F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Sendestelle gemäß der Erfindung.
Es sei angenommen, daß sich diese Sendestelle an einem Ort befindet, von dem aus
eine Anzahl von Empfangsstellen entsprechend der Einstellung von Steuerschaltern
an der Sendestellc ferngesteuert wird. Die Geräte der Sendestelle :sind in eine
Anzahl der obenerwähnten »Adressen« unterteilt, von denen eine oder mehrere an jeder
Empfangsstelle angeordnet sind und die Steuerschalter an der Sendestelle sind in
eine Anzahl von Gruppen unterteilt, von denen nur eine :dargestellt ist, und von
denen je eine einer besonderen Empfangsstelle und Adresse zugeordnet ist. Zur Erläuterung
der Erfindung ist eine Gruppe von acht zweistelligen Steuerscha:lt@ern dargestellt,
so daß .acht Steuerziffern jeder Adresse zugeordnet sind und die vier Adressenziffern
nach einem Binärcode sechzehn getrennte Adressen definieren, wobei die Ziffern in.
einer Serie von sechzehn Digitalperioden übertragen werden. Es ,sei erwähnt, daß
durch die Auswahl dieser willkürlich gewählten Zahlen keine Einschränkung der Erfindung
beabsichtigt ist. Zur übertragung der Rückmeldung kann jede Empfangsstelle einen
ähnlichen Sender enthalten, .bei dem die Steuerschalter durch Anzeigekontakte ersetzt
sind. Dieser Sender an der Empfangsstelle braucht nur eine Gruppe von Anzeigekontakten
zu erhalten (die für alle von dieser Stelle zu übertragenden Anzeichen ausreicht)
oder kann auch eine Anzahl von Gruppen enthalten. In beiden Fällen .sind alle Gruppen
der verschiedenen. Empfangsstellen verschiedenen Binärcodes zugeordnet.
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In der Sendestelle der F i g. 4 wird eine Taktgeberfrequenz z. B.
in einem Oszillator 4/55 erzeugt, der eine Rechteckwelle auf der Leitung 4148 hervorruft.
Diese wird einem zweistufigen Zähler 4/56 zugeführt und erzeugt auf der Leitung
4/33 ein Taktgebersignal der halben Frequenz zur Modulation der Taktgebereinheit
4/32 des Tonfrequenzsenders. Die Ausgangsspannung desselben wird über eine Leitung
4/73 und eine Tast- und Mischstufe 4/34 der Übertragungsleitung 4/35 zugeführt.
Das Taktgebersignal auf der Leitung 4/48 wird auch den UND-Toren 4/85-- und
4'47
zugeführt, die mit den Ausgängen 4/49 und 4/52 der bistabilen Stufe 4/50 verbunden
sind. Solange die Ausgangsleitung 4,752 ein niedriges Potential führt, ist die Torschaltung
4,/85 offen, so daß das Taktgebersignal über eine Leitung 4/53 einer Zählermatrix
4/54 für A-Impulse zugeführt wird, die negativ verlaufende Impulse A 1 bis
A 16 in zeitlicher Folge erzeugt. Das Taktgebersignal kann eine Zählermatrix
4/45 für P-Impulse in diesem Zeitpunkt nicht erreichen, da die Leitung 4/49 ein
hohes Potential führt und die Taststufe 4/34 die Leitung 4/35 von der Tonfrequenzsendereinheit
4/30 trennt und auch wegen des gleichen Zustandes auf der Leitung 4/49. Bei der
dargestellten Sendestelle ist der Taktgebertonfrequenzsender 4/32 auch von der Leitung
4/35 in diesem Zeitpunkt durch die Taststufe 4/34 getrennt. Die Tast- und Mischfunktionen
können jedoch auch in getrennten Stufen ausgeführt werden, wobei die Ausgangsspannung
von der Taktgebersendeeinheit 4/32 ohne Tastung direkt der Mischstufe zuge führt
wird. Auf diese Weise werden die taktgebenden Zeitmarken ständig der Leitung 4/35
zugeleitet und können dazu benutzt werden, um zu prüfen, ob die Anlage richtig arbeitet.
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Die A-Zählermatrix 4/54 sucht nun die sechzehn Gruppen von Steuerschaltern
auf, von denen nur die eine Gruppe 4/22 dargestellt ist, während die anderen in
ähnlicher Weise aufgebaut sind. Wenn man annimmt, daß die Gruppe 4/22 diejenige
ist, zu der die Impulsfolge A 1 gehört, dann wird ein negativer
A 1-Impuls der UND-Torschaltung 4/12 zugeführt und verbindet die Leitung
4/77 mit der Leitung 4/23 über diese Torschaltung. Aus Gründen, die weiter unten
erläutert werden, kann die Spannung auf der Leitung 4/77 entweder hoch oder niedrig
sein. Wenn die ; Spannung auf der Leitung 4/77 hoch ist, dann ist auch die Spannung
auf der Leitung 3/23 hoch. Die Leitung 4/23 ist eine der sechzehn Eingangsleitungen
für die ODER Torschaltung 4/36, während die übrigen Eingänge durch die entsprechenden
Leitungen der übrigen Gruppen von Steuerschaltern gebildet werden. Die Spannung
an jeder dieser Eingangsleitungen der ODER-Torschaltung 4/36 ist hoch, wenn kein
A-Impuls an der entsprechenden UND-Torschaltung 4,/12 vorhanden ist, und das Potential
der Ausgangs- a leitung 4/37 ist ständig hoch, wenn die Spannung an keiner der Leitungen
4/77 niedrig ist. Wenn der Impuls A 1 auf die UND-Torschaltung 4/12 trifft, während
das Potential der Leitung 4/77 niedrig ist (d. h. also ein Zustand, den die Leitung
annimmt, wenn die Stellung eines Steuerschalters in der Gruppe 4/22 geändert worden
ist, wie dies später beschrieben wird), dann sind die Spannungen der Leitungen 4/23
und 4/37 niedrig. Wenn irgendwelche anderen Eingangsleitungen für die ODER-Torschaltung
4/36 entsprechend den Impulsen A 2 bis A 16 ein niedriges Potential
führen, dann wird in ähnlicher Weise das Potential der Leitung 4/37 auf den niedrigen
Wert gesteuert. Die Leitung 4/37 führt zu der einen Seite der bistabilen Stufe 4/38.
Wenn die Spannung an der Leitung 4/37 hoch ist, dann sind die Spannungen an den
Ausgangsleitungen 4/39 und 4/40 der Stufe 4/38 niedrig bzw. hoch. Die Leitung-4/40
ist mit der einen Seite der bestabilen Stufe 4/50 verbunden und hält in diesem Zustand
die Potentiale der Augangsleitungen 4/49 und 4/52 der Stufe 4150 in dem hohen bzw.
niedrigen Zustand, so daß die A-Zählermatrix 4/52 über die Torschaltung 4/85 von
dem Taktgebersignal 4/53 ständig ausgelöst wird, d. h., die A-Zählermatrix sucht
weiterhin na,--h Gruppen von Steuerschaltern, in denen die Staijn"#, eines Schalters
#,eiinden worden ist.
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Wenn die Impulsfolge A 1 der UND-Torschaltung 4/12 zugeführt
wird und das Potential der Leitung 4/77 den niedrigen Wert hat, dann nehmen, wie
oben erwähnt, die Potentiale der Leitungen 4/23 und 4/37 den niedrigen Wert an,
und die bistabile Stufe 4/38 ändert ihren Zustand, indem die Potentiale der Ausgangsleitung
4/39 hoch und die der Leitung 4,/40 niedrig werden. Wenn das Potential der Leitung4/U
niedrig wird, ändert die bistabile Stufe 4/50 ihren Zustand, und die Potentiale
der Ausgangsleitungen 4/49
und 4/52 werden niedrig bzw. hoch. Die Torschaltung
4/85 ist nun gesperrt, und die Zählermatrix kommt bei A 1 zur Ruhe, indem
sie ständig ein niedriges Potential an der A 1-Leitung aufrechterhält. Die Torschaltung
4,/47 wird geöffnet, so daß das Taktgebersignal 4/48 der Leitung 4/46 zugeführt
wird; die P-Zähle:rmatrix erzeugt negative Impulse P 1 bis P16
in zeitlicher
Folge. Dieser Vorgang dauert an, bis die UND-Torschaltung 4/87 einen P 16-Impuls
durchläßt, der den Zustand der Stufe 4150 wieder in den früheren Zustand überführt.
Dies kann jedoch nur dann durchgeführt werden, wenn die bistabile Stufe 4/38 in
ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt, bei dem das Ausgangspotential 4/39 niedrig
und das Potential 40 hoch ist. Der Sender ist, wie weiter unten noch ausführlicher
beschrieben wird, so angeordnet, daß er von der Empfangsstelle, auf die er die Signale
überträgt, eine Rückmeldung oder Antwort erhält, daß diese Stelle die übertragenen
Informationen richtig erhalten hat. Dies Signal, das von dem Empfänger
4/98 des Tonfrequenzsenders über die Leitung 4/99 aufgenommen wird,
wird von der ETrpfangsstelle während des ImpulsesP15 ausgesandt und erreicht den
Sender auf der Leitung 4/44 als negativer Irrpuls. Dieser wird der ODER-Torschaltung
4/41 zugeleitet und macht die Leitung4/42 negativ, so daß die bistabile Stufe4/38
in den ursprünglichen Zustand zurückgeführt wird. Das Potential der Leitung 4/39
wird niedrig und das der Leitung 4/40 hoch. Der Impuls P 16 wird dann über die UND-Torschaltung
4/87 geleitet, um die Stufe 4/50 in den ursprünglichen Zustand zurückzubringen.
Die Stufe 4/50 bewirkt, daß entweder die A-Zählermatrix oder die P-Zählermatrix
von den Taktgebersignalen betätigt wird, jedoch nicht beide gleichzeitig.
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Die zu übertragenden Meldunuen oder Steuersignale, die je zwei Zustände
darstellen mögen, werden durch die Einstellung der betreffenden zweistufigen Zähler
wiedergegeben, von denen der Zähler 4/15 als Beispiel dienen soll. Die Einstellung
dieser Zähler wird, wie weiter unten noch näher erläutert wird, in Übereinstimmung
mit den Stellungen vorgenommen, auf die die Steuerschalter z. B. 4/18 eingestellt
sind. Die anderen Steuerschalter und die zugehörigen Zähler sind in Blockform bei
4/67 und 4/69 dargestellt. Wenn die Leitung 4/82 des Zählers 4/15 das hohe Potential
führt, dann wird in der übertragenen Impulsfolge der digitalen Signale eine »0«
als Ziffer erzeugt, und wenn das Potential niedrig ist, dann entsteht in der übertragenen
Impulsfolge eine »1« als Ziffer. Die Ausgangssignale auf den Leitungen, die der
Leitung 4/82 vom Zähler 4/15 und 4/69 entsprechen, werden den UND-Torschaltungn
4/1 bis 4/8 in der dargestellten Weise zugeführt; die Ausgangssignale P6 bis P 13
der P-Zählermatrix werden ebenfalls diesen
UND-Torschaltungen zugeleitet.
Die Ausgangsleitungen 4/88 bis 4/95 von .den Torschaltungen 4/1 bis 4/8 bilden acht
der dreizehn Eingänge für eine ODER-Torschaltung 4/9, deren Ausgangsleitung 4/78
an die UND-Torschaltung 4/13 angeschlossen ist, welcher von der A-Zählermatrix das
A 1-Signal zugeleitet wird. Die weiteren fünf Eingangsspannungen für die ODER-Torschaltung
4/9 werden in der erforderlichen Weise je nach dem Code, der die betreffende Steuerschaltergruppe
4/22 identifiziert durch die Impulse P 1. bis P5 der P-Zählermatrix gebildet. Nur
diejenigen Impulse P 1 bis P 5 sind angeschaltet, die zur Erzeugung der Ziffer »1«
in ,der betreffenden Impulsstrecke des Adressenteiles der Impulsfolge erforderlich
sind, und zwar einschließlich der Adressenparitätsziffer in der fünften Impulsstrecke,
die dazu dient, einen ungeraden Summenwert der Ziffern der ersten fünf Impulsstrecken
zu erzeugen. Das Potential der Leitung 4/78 behält den hohen Wert, wenn an keinen
der Eingänge .der Torschaltung 4/9 ein negatives Signal vorhanden ist, fällt jedoch
auf den tiefen Wert, wenn irgendeiner der Eingänge ein niedriges Potential führt.
Dadurch, daß der Torschaltung 4/9 ein P-Impuls zugeführt wird, wird eine niedrige
Spannung auf der Leiturig 4/78 in @dein Zeitpunkt, in dem dieser P-Impuls erzeugt
wird, hervorgerufen. Beispielsweise sei die Wirkung der UND-Torschaltung 1 betrachtet.
Wenn das Potential der Leitung 4/82 infolge des Zustandes des Zählers 4/15 den hohen
Wert hat, dann behalten die Spannungen auf den Ausgangsleitungen 4/88 und 4/78 den
hohen Wert, während die. Impulse P 6 der Torschaltung 4/1 zugeführt werden. Wenn
jedoch die Spannung auf der Leitung 4/1 zugeführt werden. Wenn jedoch die Spannung
auf .der Leitung 4/82 den niedrigen Wert hat, dann fallen die Spannun@ge:n auf den
Ausgangsleitungen 4/88 und 4/78 während :der Dauer der negativen zugeführten P6-Impulse
auch :auf den niedrigen Wert. Diese Arbeksweise gilt auch für die anderen Torschaltungen
4/2 bis 4/8 und die Gesamtwirkung, die sich daraus ergibt, ist, daß die Zustände
der acht Zähler 4115 und 4/69 nacheinander durch die Impulse P 6 bis P 13 in gleichen
Zeiträumen, die :durch die Taktgeberfrequenz gegeben sind, .abgetastet werden. Da
die P-Impulse den zugehörigen Torschaltungen in allen Steuerschaltergruppen, z.
B. bei 4/22 parallel und auch gleichzeitig zugeführt werden, ist die Torschaltung
4/1.3 in die Ausgangsleitung 4/78 eingeschaltet und bleibt geschlossen, außer wenn
die zugehörigen A-Impulse (A 1 für die Gruppe 4/22) von der A-Zäh- ; lermatnix erzeugt
werden. Die Ausgangsleitung 4/24 der UND-Torschaltung 4/13 führt zum Eingang der
ODER-Torschaltung 4/26. Ausgänge der UND-Torschaltung, die der Torschaltung 4/13
ähnlich sind, aber zu anderen Adressen gehören, werden ebenfalls ; an die ODER-Torschaltung
4/26 angeschlossen. Jede Steuerschaltergruppe kann daher in einem Zeitpunkt, der
durch die A-Impulse an dem betreffenden Tor, z. B. 4/13, :gegeben ist, der Leitung
4/71 über die ODER-Torschaltung 4/26 .eine Impulsfolge zuführen, i die aus dem Adressenteil
und den Paritätsziffern in den Digitalperioden P 1 bis P 5 und aus Steuerziffern
in den Impulsstrecken P 6 bis P13 besteht. Da die Spannung der Leitung 4/71 während
der Erzeugung einer »l« niedrig ist und während der Erzeugung t einer »0«
hoch ist und da ein üblicher tonmodulierter Sender4/30 den umgekehrten Zustand für
die Modulation benötigt, ist eine Umkehrstufe 4/97 zwischengeschaltet, deren Ausgangsleitung
4/85 als Modulationsleitung für den Tonfrequenzsender 4/30 dient. Ein typischer
Modulationsimpulsverlauf ist in F i g. 2 b dargestellt.
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Die Ziffer 14, die die letzte Paritätsziffer darstellt, wird über
die Leitung 4/96 wie folgt zugeführt: Der zweistufige Zähler 4/27 zählt die Ziffern
auf der Leitung 4/71. Das Potential der Ausgangsleitung 4/74 ist beim Beginn des
Wortes niedrig, da es durch P 16 auf diesen Wert gebracht ist. Wenn eine ungerade
Zahl von Ziffern » 1 « innerhalb der Ziffern P 1 bis P 13 gezählt worden ist, führt
die Leitung 4/74 dass hohe Potential. Wenn eine gerade Zahl von Ziffern »1« gezählt
worden ist, führt die Ausgangsleitung 4/74 das niedrige Potential. Die Ausgangsleitung
4/74 führt zu der UND-Torschaltung 4/28, der auch die negativen Impulse P
14 zugeführt werden. Die Torschaltung erzeugt einen negativen Impuls, der
einer » 1 « entspricht, auf der Leitung 4/75 während des P 14-Impulses, wenn die
Zählung geradzahlig ist; wenn die Zählung ungeradzahlig ist, wird jedoch kein negativer
Impuls auf der Leitung 4/75 erzeugt, so daß eine Lücke entsteht. Hierdurch wird
die Gesamtzahl der Ziffern in jeder Impulsserie jedesmal ungerade. Die letzte Paritätsziffer
wird reit den Adressen- und Steuerziffern ,auf der Leitung 4/71 in der Oder-Torschaltung
4/29 gemischt.
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Die Art und Weise, in der eine Änderung in der Einstellung des Steuerschalters
wahrgenommen wird und wie der Zustand des entsprechenden Zählern, z. B. 4/15, in
übereinstimmung damit gebracht wird, wird nunmehr beschrieben, wobei der Schalter
4/18 als Beispiel dienen soll. Der bewegliche Kontakt des Schalters 4/18 wählt eine
der -beiden Ausgangsleitungen 4/82 oder 4/83 des zweistelligen Zählers 4115 aus.
Wenn .man annimmt, da.ß der Schalter 4/18 sich in der dargestellten Lage befindet
und daß der Zähler 4/15 eine entsprechende Einstellung hat, in der das Potential
der Leitung 4/82 hoch und das der Leitung 4/83 niedrig ist, dann ist das Potential
der Leitung 4/81 hoch; wenn alle ähnlichen Eingangssignale 4/81', die der ODER-Torschaltung
zugeführt werden, auch hoch sind, dann ist auch das Potential der Leitung 4/77 hoch.
Wenn der Impuls A 1 der Zählermatrix an der UND-Torschaltung 4/12 erscheint, dann
bleibt das Potential der Leitung 4/23 hoch, und die A-Zählermatrix geht wie oben
erwähnt zur Impulsreihe A 2 für die nächste Sfieuerschaltergruppe über. Wenn jedoch
der Schalter 4/18 umgelegt wird, so daß die Einstellung des Zählers 4/15 ihm nicht
mehr entspricht, dann tritt folgendes ein: Die Leitung 4/81 ist nun mit der Leitung
4/83 verbunden, deren Potential niedrig ist. Das Potential auf der Ausgangsleitung
4/77 der Torschaltung 4/11 hat daher den niedrigen Wert, mit dem Ergebnis, daß,
wenn der A 1-Impuls .an der UND-Torschaltung 4/12 erscheint, das Potential der Ausgangsleitung
4/23 auf den niedrigen Wert fällt. Wenn dieser Zustand eintritt, wird, wie oben
erwähnt, die A-Zählermatrix 4/54 gegenüber den Taktgebersignalen an der Torschaltung
4/85 blockiert, so daß die A 1-Leitungen dauernd ein niedriges Potential führen.
Unter Einwirkung der P-Zählermatrix erzeugt nun die Adressengruppe 4/22 die digitale
Signalfolge in der oben beschriebenen Weise. Während des Adressenteiles der Impulsfolge
z. B. in der Digitalperiode P 4 wird der Impuls P 4 der UND-Torschaltung 4/16 zugeführt,
die auch die A 1-Impulse erhält, mit dem Ergebnis, daß auf der Leitung 4/79 ein
negatives
Potential erzeugt wird. Dieses Potential wird einer UND-Torschaltung
14 zugeführt, an die auch die Leitung 4/81 angeschlossen ist, so daß infolge des
niedrigen Potentials der Leitung 4/81 ein Signal auf der Leitung 4/80 erscheint,
welches den zweistufigen Zähler 4115 zum Umkippen bringt und ihn daher in
Übereinstimmung mit der Stellung des Schalters 4/18 bringt. Die Potentiale der Leitungen
4/82 und 4/83
sind nun umgekehrt worden, so daß das Potential auf der
Leitung 4/82 niedrig ist und das Potential auf der Leitung 4j'83 hoch ist. Auch
das Potential auf der Leitung 4r'"81 nimmt den hohen Wert an. Da die Leitung a'79
auch mit UND-Torschaltungen 4/70 verbunden ist, die der Torschaltung 4/14 ähnlich
sind und in ähnlicher Weise mit den Leitungen 4/81' verbunden sind, die von den
anderen Steuerschaltern kommen, werden auch alle anderen zweistufigen Zähler, die
in einem Zustand waren, bei dem die Potentiale der Uitungen 4g81' niedrig sind (als
Ergebnis einer Änderung der Schalter 4/67) umkippen, so daß die Potentiale den hohen
Wert annehmen. Die Befehlssignale, die in der Impulsfolge während der Digitalperioden
P 6 bis P 13 erzeugt werden, sind daher eine » 1 « oder eine »0«, je nach dem Zustand
der Zähler 4115 und 4/69 und je nach der Stellung der Schalter 4/18 und 4/67. Nachdem
die Zähler 4/15 und 4/69 in Übereinstimmung mit den Steuerschaltern gebracht worden
sind, kehren die Potentiale der Leitungen 4/23 und 4,137 zu dem hohen Wert zurück,
ohne daß die bistabile Stufe 4/38 beeinfiußt wird, und behalten diesen Wert bei,
bis die Impulse A 1 wieder auftreten und ein oder mehrere der Steuerschalter bewegt
worden sind.
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Wenn die Außenstation nicht antwortet, da sie die aufgenommenen digitalen
Signale nicht verarbeiten kann und zurückweist, wird auf der Leitung 4/44 kein Signal
erzeugt und die bistabilen Stufen 4/38 und 4150 werden nicht zurückgekippt. Infolgedessen
bewirkt die P-Zählermatrix eine nochmalige übertragung der gesamten digitalen Impulsserie
mit der Gruppe 4 22. Dieser Vorgang dauert so lange, bis entweder die Außenstation
antwortet oder bis eine auf Fehler ansprechenden Einrichtung am Sender anspricht.
Eine solche auf Fehler ansprechende Anordnung wird im folgenden beschrieben. Die
aufeinanderfolgenden digitalen Impulsserien werden durch den zweistelligen Zähler
4/58 und 4/60 gezählt. Dies erfolgt dadurch, daß die Wiederkehr eines der P-Impulse,
z. B. des Impules P 13, an der Stufe 4/58 gezählt wird. Die beiden Zählerstufen
können maximal ; bis zu vier Übertragungen abzählen. Im vorliegenden Fall erscheinen
auf den Leitungen 4/59 und 4/61 am Ende der drei Zählungen negative
Spannungen. Diese werden einer UND-Torschaltung 4/57 zugeführt, die auch die Impulse
P 16 aufnimmt. Auf diese Weise wird ein negatives Potential an der Ausgangsleitung
4/43 gleichzeitig mit dem Impuls P 16 nach drei aufeinanderfolgenden Übertragungen
erzeugt, die für die betreffende Steuerschahgruppe abgezählt worden sind. Dieses
Potential wird der bistabilen Stufe 4/38 über f die ODER-Torschaltung 4/41 zugeführt
und ändert den Zustand der Stufe 4/38, so daß die Übertragung dieser Gruppe aufhört.
Ein Zurücksetzen der Zählstufen 4758 und 4/60 erfolgt normalerweise von der
Leitung 4/39 der Stufe 4/38 beim Empfang des Si- E gnals von der Empfangsstelle,
welches anzeigt, daß die Nachricht angenommen worden ist. Die Zählung erzeugt also
nur eine Warnung, wenn das Annahmesignal nach den drei aufeinanderfolgenden Übertragungen
fehlt. Die Ausgangssignale der Leitung 4/43
werden auch der einen Seite einer
bistabilen Stufe 4/62 zugeführt, die beim Umkippen das Relais 4/66 betätigt, welches
eine Fehleralarmschaltung, z. B. eine Alarmglocke, die nicht dargestellt ist, auslöst.
Die Stufe 4,162 kann durch einen Druckknopf 4/64 von Hand zurückgesetzt werden.
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Die digitalen Zeitgeber- und Befehlssignale werden durch Modulation
von verschiedenen Tonfrequenzen übertragen. Das Abnahmesignal könnte auf einer weiteren
Frequenz übertragen werden, so daß die Signale durch Frequenzdiskriminatoren voneinander
getrennt werden können.
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F i g. 5 zeigt den Schaltplan einer Empfangsstelle, die in einer Anlage
gemäß der Erfindung benutzt werden kann. Die Eingangsspannung des übertragungskanales
5/1 wird einem Zeitmarken-Tonfrequenz-Telegrafieempfänger sowie einem Daten-Tonfrequenz-Telegrafieempfänger
5/3 zugeführt. Ein Detektor 5/12, der einen Gleichrichter und einen nicht dargestellten
Glättungskondensator enthält, wird benutzt. um durch Gleichrichtung der verstärkten
Tonfrequenzschwingungen anzuzeigen, daß eine Übertragung stattfindet; die Tonfrequenzschwingungen
werden auf der Uitung 5/68 an einem Punkt der Empfangsgerätes 5/3 abgenommen, bevor
sie demoduliert werden. Die Ausgangsspannung des Gerätes 5/l2 auf der Leitung
5,r13 besteht aus positiven Impulsen, deren Dauer gleich der übertragenen
Impulsserie ist, und wird einem Nadelimpulsgenerator 5/14 zugeführt. Wie im Zusammenhang
mit F i g. 3 erläutert wurde, erzeugt diese Stufe einen negativen Impuls auf der
Leitung 5/15 gleichzeitig mit der Vorderfront der gleichgerichteten Schwingung auf
der Leitung 5/13. Dieser Impuls wird benutzt, um die P-Zählermatrix 5,16 in einen
Zustand zurückzubringen. in dein sie die Impulse P 1 erzeugt, und um auch die bistabilen
Stufen 5/53 und 5/58, die zur Entschlüsselung der Adressen dienen, zusammen mixt
den bistabilen Stufen 5/23 und 5/28 zur Dekodierung der Daten in den Null- oder
Anfangszustand zurückzubringen. Nur eine Stufe 5/53 ist im einzelnen dargestellt.
Die Rücksetzimpulse auf der Leitung 5%l5 werden auch zweistelligen Zählern 5/29
und 5/30 zugeführt, so daß die Potentiale der Ausgangsleitungen 5131 und
5/32 beide hoch liegen.
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Der Empfänger wird mit dem Sender der Sendestelle auf folgende Weise
synchronisiert: Die Ausgangssignale auf der Leitung 5/4, die von dem Taktgeberempfänger
5/2 aufgenommen werden, werden einer Umkehrstufe 5/61 sowie einem Nadelimpulsgenerator
5/59 zugeführt. Die negativen Ausgangsimpulse dieses Generators werden an der Leiturig
5/60 abgenommen und dem Eingang der ODER-Torschaltung 5/70 zugeführt. Die
Ausgangssignale auf der Leitung 5/62 von der Umkehrstufe 5/61 werden einem Nadelimpulsgenerator
5/63 zugeleitet. Die negativen Ausgangsimpulse dieses Generators werden auf einer
Leitung 5/64 dem zweiten Eingang der ODER-Torschaltung 5/70 zugeleitet.
Die Ausgangsspannung der ODER-Torschaltung 5/70 auf der Leitung 5/65 besteht
daher aus negativ verlaufenden Impulsen, die gleichzeitig mit den positiven und
den negativen Flanken des Taktgebersignals auf der Leitung 5/4 auftreten. Diese
Ausgangsspannung wird einer P-Zä.hlermatrix 5/6 zugeführt, die in zeitlicher Folge
Impulse P 1 bis P 6 in der oben beschriebenen Weise nach F i g. 3 erzeugt. Diese
Impulsfolgen werden
in Übereinstimmung mit den P-Impulsen am Sender
erzeugt und stimmen daher mit den ankommenden Ziffernimpulsen auf der Leitung 5/5
überein.
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Um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, daß eine Ziffer zufällig
einem falschen Speicherort zugeführt wird, was z. B. durch Verzerrung der Impulskanten
und Leitungsfiter eintreten könnte, ist die Anordnung so getroffen, daß das Speichersystem
mit Impuls-ausschnitten gespeist wird, die etwa dem mittleren Abschnitt jeder Ziffernperiode
entnommen werden. Zu diesem Zweck werden die negativen Impulse der Leitung 5/65
von der ODER-Torschaltung 5/70 einer Umkehrstufe 5/71 zugeführt, um positive Impulse
auf der Leitung 5/67 zu erzeugen, die dann einer monostabilen Stufe 5/7 zugeführt
werden, deren Wirkungsweise im Zusammenhang mit F i g. 3, oben, beschrieben worden
ist. Diese Stufe ist so hoch bemessen, daß sie etwa in der Mitte zwischen zwei Impulsen
in den Ruhezustand. zurückkehrt, d. h. etwa in der Mitte einer aufgenommenen Digitalperiode.
Die Ausgangsspannung auf der Leitung 5/8, die in diesem Augenblick positiv ist,
wird dem Nadelimpulsgenerator 5/10 zugeführt, um einen schmalen negativen rechteckigen
Impuls auf der Ausgangsleitung 5/11 zu erzeugen, der mit je einem positiv verlaufenden
Eingangsimpuls zeitlich zusammenfällt (s. F i g. 10a).
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Das Datenausgangssignal auf der Leitung 5/5, das aus einem positiv
verlaufenden Impuls besteht, der mit jedem aufgenommenen Ziffernimpuls zeitlich
zusammenfällt, wird einer Umkehrstufe 5/16 zugeführt, deren Ausgangsspannung ein
Spiegelbild der Eingangsspannung ist, und wird über eine Leitung 5/17 der UND-Torschaltung
5/18 zugeleitet. Die herausgeschnittenen Impulse auf der Leitung 5/11, die einem
zweiten Eingang der UND-Torschaltung 5/18 zugeleitet werden, erzeugen negativ verlaufende
Impulse (Impulsausschnitte) auf der Leitung 5/10, die mit der Mitte jedes aufgenommenen
Ziffernimpulses zusaminenfallen.
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Die Einrichtungen zur Entschlüsselung des Adressenteiles einer Impulsserie
und zur Auswahl des betreffenden Speicherortes für die aufgenommenen digitalen Signale
bestehen aus vier UND-Torschaltungen 5/54 und 5/69, von denen nur die Schaltung
5/54 im einzelnen dargestellt ist. Die Einrichtung enthält ferner vier bistabile
Stufen 5153 und 5/58, von denen nur die Stufe 5/53 im einzelnen dargestellt
ist. Die acht Ausgänge z. B. 5/56 und 5/57 sind mit einer Diodenmatrix 5/73 verbunden,
deren Anordnung ähnlich ist, wie die Schaltbeispiele 3/29 a und 3/29
b in ; F i g. 3. Die P 1-Impulse werden dem Eingang der UND-Torschaltung
5/54 zugeleitet, während die P2-, P3- und P4-Impulse den entsprechenden UND-Torschaltungen
5/69 zugeführt werden. Die an der Torschalturig 5/18 abgegriffenen Impulsausschnitte
wer- ; den auf der Leitung 5/19 den Torschaltungen 5/54 und. 5/69 zugeführt. Wie
oben erwähnt, werden die bistabilen Stufen 5/53 und 5/58 beim Beginn der aufgenommenen
Impulsserie in ihren Nullzustand zurückgesetzt, so daß die Potentiale auf den Ausgangsleitungen
5/56 hoch und die auf der Leitung 5/57 niedrig sind. Der Empfang eines negativ verlaufenden
Impulsausschnittes :auf der Leitung 5/19, der mit denn P 1-Impuls zusammentrifft,
kippt die bistabile Stufe 5/53 infolge eines negativ verlaufenden Signals von E
der UND-Torschaltung 5/54, das auf der Leitung 5/55 auftritt, um; das Potential
auf der Leitung 5/56 trimmt den hohen Wert und das auf der Leitung 5/57 den niedrigen
Wert an. Wenn kein Impulsausschnitt auf den` Leitung 5/19 während des P 1-Impulses
auftritt, bleibt der Zustand. der Stufe 5/53 unverändert bestehen, so wie er war.
Die Stufen 5/58 werden ebenfalls gekippt oder bleiben unverändert, je nachdem, ob
ein. Impulsausschnitt während der P2-, P3- und P4-Impulse auljtirritt oder nicht.
Die vier Stufen 5/53 und 5/58 entschlüsseln daher die vier Adressenziffern, und
zwar je eine Ziffer in einer Stufe. Die Matrix 5/73 hat sechzehn Ausgangsleitungen
5/74, von denen nur eine ein niedriges Potential führt, nachdem die Adressenziffern
entschlüsselt worden sind. Die Speicheradresse 5/49 -am Empfänger enthält eine oder
je eine UND-Torschaltung 5/40, an die die betreffende Ausgangsleitung 5/74 der Matrix
5/73 angeschlossen ist, welche den niedrigen Spannungswert bei der Aufnahme eiroter
Übertragung annimmt, die an diese Adresse gerichtet ist.
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Im folgenden wird die Anlage zur vorübergehenden Speicherung der Digitalziffern
der Digitalperioden 6 bis 13 der F i g. 2 beschrieben. Sie besteht aus acht UND-Torschaltungen
5/24 und 5/76, von denen nur die Torschaltung 5/24 im einzelnen dargestellt ist.
Diese stehen mit jeweils einer Seite von acht bistabilen Stufen 5/23 rund 5/28 in
Verbindung, von denen wiederum nur die Stufe 5/23 im einzelnen. gezeigt ist. Die
negativ verlaufenden Digitalimpulse auf der Leitung 5/19 werden als Eingangsspannungen
den UND-Torschaltungen 5/24 und 5/76 parallel zugeführt. Der P6-Impuls wird als
zweite Eingangsspannung der UND-Torschaltung 5/24 zugeleitet, und die P7- bis P
13-Impulse dienen als zweite Eingangsspannung für die sieben UND-Torschaltungen
5/76. Der negativ verlaufende Rückstallimpuls auf der Leitung 5/15 wird parallel
den anderen Seiten der acht bistabilen Stufen 5/23 und 5/28 zugeführt. Beim Beginn
eines aufgenommenen digitalen Signalwortes werden die bistabilen Stufen alle auf
Null zurückgesetzt. In diesem Zustand hat das, Potential auf der Ausgangsleitung
5/26 den hohen. und auf der Leitung 5/27 den niedrigen Wert. Für die entsprechenden
Ausgangslekungen der Stufen 5/28 gilt das gleiche. Die Stufen 5/23 und 5/28 eatschlüssdn
die ,Digitalziffern, die in den Digitalperioden P 6 bis P13 aufgenommen werden,
in ähnlicher Waise, wie dies oben für die Stufe 5/53 und 5/58 #besahnieben worden
ist, so daß eine erneute Beschreibung nicht erforderlich erscheint. Der Grund für
die vorübergehende Speicherung der aufgenommenen Ziffern in :den Stufen 5/23 und
5/28 ist die erhöhte Sicherheit, da. der Empfänger nur am Ende der Impulsserie ,prüfen
kann, ab die aufgenommenen Ziffern auch verwertbar sind, d. h. ob die Summe aller
Ziffern ungerade isst: Erst wenn diese Prüfung vorgenommen ist, wird die entschlüsselte
Mitteilung an die endgültige Speicheradresse, z. B. 5/49, geleitet. Es sei bemerkt,
daß die vorübergehende Speicherung unabhängig davon bewirkt wird, ob die aufgenommenen
Ziffern für eine Adresse am Empfänger bestimmt sind oder nicht.
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Im folgenden wird die P.anitätsprüfung naher beschrieben; deren Aufgabe
es ist zu prüfen, ob die Summe der in einem Digitalperiode enthaltenen Ziffern einschließlich
der Paritätsziffer gerade oder ungerade ist. Die negativ verlaufenden Impulse P
1 bis P 5 werden als Eingangsspannung einer ODER-Torschaltung 5/34 zugeführt.
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Am Ausgang 5/35 tritt ein negativ verlaufender Impuls von einer Dauer
auf, die gleich der Summe
der Digitalperioden P 1 bis P 5 in F
i g. 2 ist (d. h. gleich dein Adressenteil der zu übertragenden Impulsserie). Dieser
Impuls wird als Eingangsspannung einer UND-Torschaltung 5/33 zugeführt. Die negativ
verlaufenden Impulse auf der Leitung 5/19 werden als zweite Eingangsspannungen
der UND-Torschaltung 5/33 zugeführt, so daß die Ausgangsspannung auf der Leitung
5/36 aus den Ziffernimpulsausschnitten besteht, die in den ersten fünf Digitalperioden
P 1. bis P 5 enthalten sind. Diese werden als Eingangsspannung einem zweistelligen
Zähler 5/30 zugeführt, der am Beginn einer Impulsserie durch den negativ verlaufenden
Rücksitellimpuls auf der Leitung 5/15 zurückgestellt wird. In dem zurückgesetzten
Zustand hat das Ausgangspotential auf der Leitung 5/32, wie oben erwähnt, seinen
hohen Wert. Wenn in der Digitalperiode P 1 bis P 5 eine ungerade Zahl von Impulsen
gezählt worden ist, nimmt das Potential auf der Leitung 5/32 den niedrigen Wert
an, da der Zustand der Stufe 5/30 jedesmal, wenn ein Impuls aufgenommen wird, umgekehrt
wird. Wird infolge eines Fehlers oder einer Störung auf der 1Jbertragungsleitung
eine gerade Anzahl von Impulsen gezählt, dann hat das Potential auf der Leitung
5/32 seinen hohen Wert. Ein zweistelliger Zähler 5/29 zählt die Gesamtzahl von Digitalsignalen,
die während einer Impulsserie von der Eingangsleitung 5/19 aufgenommen werden. Da
die Stufe 5/29 ähnlich arbeitet wie die Stufe 5/30 und am Beginn einer Impulsserie
in einen Zustand zurückgebracht wird, in dem das Potential auf der Ausgangsleitung
5/31 den hohen Wert hat, so nimmt das Potential zum Schluß den niedrigen Wert an,
wenn eine ungerade Zahl von Impulsen in der Zeit P 1 bis P14 @gezählt worden ist,
und den hohen Wert, wenn eine gerade Zahl gezählt wurde. Die Ausgangsspannungen
auf den Leitungen 5/31 und 5/32 werden als Eingangsspannungen der UND-Torschaltung
5/38 zugeführt. Die negativ verlaufenden Ausgangsimpulse auf der Leitung 5/11 (Nadelimpulse)
werden mit den Impulsen P 15 als Eingangsspannungen einer UND-Torschaltung 5/37
zugeleitet. Die Ausgangsspannung dieser Torschaltung erscheint in Form eines negativ
verlaufenden Impulses auf einer Leitung 5I79 im mittleren Teil der Digitalperiode
P 15 und wird als dritte Eingangsspannung der UND-Torschaltung 5/38 zugeleitet.
Wenn die Spannungen der beiden Eingangsleitungen 5/31 und 5/32 während der Digitalperiode
P15 den niedrigen Wert haben und dadurch anzeigen, daß die aufgenommenen
Daten verwertbar sind, erscheint ein negativ verlaufender Impuls auf der Ausgangsleitung
5/39 während der Digitalperiode P 15. Dieser wird als Eingangsspannung einer UND-Torschaltung,
z. B. 5/40, zugeführt, die sich in der Speicheradressenvorrichtung, z. B. 5/49,
oder in jeder Speicheradresse am Empfänger befindet, wobei eine zweite Eingangsspannung
von der vorbestimmten Ausgangsleitung 5/74 der Adressen-Entschlüsselungsmatrix 5/73
in der oben beschriebenen Weise abgegriffen wird. Wenn die Spannung dieser Leitung
5/74 den niedrigen Wert hat, werden die aufgenommenen Ziffern diesem speziellen
Speicher zugeführt, und ein negativ verlaufender Aufnahmeimpuls wird durch die Torschaltung
5/40 (in der Annahme, da.ß die Ziffern verwertbar sind) einer Ausgangsleitung 5/41
zugeführt. Dieser Impuls wird allen sechzehn UND-Torschaltungen 5/43, 5/44, 5/77
und 5/78 zugeleitet und wird dazu benutzt, die vorübergehend gespeicherten Ziffern
in den Stufen 5/23 und 5/28 der Speichereinrichtung in der Adressenvorrichtung 5/49
zuzuführen.
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Der Speicher in der Adressenvorrichtung 5/49 besteht, wie auch bei
anderen Adressen, aus acht bistabilen Stufen 5/42 und 5/48, von denen nur die Stufe
5/42 im einzelnen dargestellt ist. Da es gewöhnlich erwünscht ist, die endgültige
Speicherung auf einer Gruppe von Relais vorzunehmen, wird eine der Ausgangsleitungen
5/82 der bistabilen Stufe 5/42 mit einem Relais 5/47 verbunden. Dieses
Relais und in entsprechender Weise auch andere Relais, die mit den Stufen 5/48 verbunden
sind, werden abgeschaltet, wenn die zugehörigen bistabilen Stufen sich in eiern
Zustand befinden, der eine gespeicherte »0« angibt, und efiregt, wenn eine »1« gespeichert
wird. Es kann jedoch auch der umgekehrte Fall benutzt werden. Die acht UND-Torschaltungen
5/43 und 5/77 sind jeweils nit einer Seite der bistabilen Stufen 5/42 und 5/48 verbunden,
und die acht UND-Torschaltungen 5/44 und 5/78 stehen mit den bistabilen Stufen 5/42
und 5/48 je in Verbindung. Die Ausgangsleitungen 5/26 und 5/27 der bistabilen Stufe
5/23 in dem Zwischenspeicher sind an die Eingänge der UND-Torschaltungen 5/43 und
5/44 angeschlossen. In ähnlicher Weise sind sieben Paar Ausgangsleitungen (nicht
dargestellt) der Stufen 5/28 an die Eingänge der UND-Torschaltungen 5/77 und 5/78
angeschlossen. Beim Auftreten eines Aufnahmeimpulses auf der Leitung 5/41 wird ein
Impuls durch die eine oder andere der beiden Tonschaltungen 5/43 und 5/44 je nach
dem Zustand. der bistabilen Stufe 5/23 und den Potentialen auf den Leitungen 5/26
und 5/27 durchgelassen. Dieser Impuls, der entweder auf der Leitung 5/45 oder 5/46
auftritt, bringt die bistabile Stufe 5/42 in einen Zustand, der demjenigen der Stufe
5/23 entspricht. Ein ähnlicher Vorgang findet mit Bezug auf die sieben bistabilen
Stufen 5/48 statt, und diese worden in übereinstimmung mit dem Zustand der bistabilen
Stufen 5/28 gesetzt. Der Zustand der entsprechenden Ausgangsrelais, von denen nur
das Relais 5/47 als Beispiel dargestellt ist, entspricht daher den aufgenommenen
Zifferndaten.
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Die Einrichtung, durch die die Empfangsstelle der Sendestelle anwortet,
daß sie die Meldung angenommen hat, enthält eine 5/80, der zwei niedrige Potentiale
an Ausgangsleitungen 5/31 und 5/32 der bistabilen Stufen 5/29 und 5/30 zugeführt
werden, die die Verwertbarkeit der Meldung anzeigen. Der negativ verlaufende Impuls
P 15 wird der Torschaltung 5/80 als dritte Eingangsspannung zugeführt. Die Ausgangsspannung
auf der Leitung 5/50 ist daher ein negativ verlaufender Impuls, dessen Dauer der
Dauer des Impulses P15 entpricht. Der Impuls, der nur auftritt, wenn die
Verwertung der Meldung möglich ist, wird als modulierendes Signal einem Tonfrequenzsender
5/51 zugeleitet, der ein entsprechendes Signal der Ausgangsleitung 5/52 zur übertragung
an die Sendestelle zuführt, wo das Signal von einem Tonfrequenzempfänger 98 aufgenommen
wird.
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F i g. 6 zeigt ein Blockschaltbild von vier Empfangsstellen ähnlich
den F i g.1 c und 1 d, denen jedoch Sendeprioritäten nach einer bestimmten Reihenfolge
zugeordnet sind. Dabei ist angenommen, daß eine Vierdrahtverbindung mit getrennten
Sende- und Empfängerleitungen zwischen der Steuerstelle C und den Empfangsstellen
benutzt wird. Die Sendestelle C sendet auf der Leitung 6/3 und steht mit den Empfängem
der
Empfangsstellen .in Verbindung, während die Sender der letzteren die Leitung 6/2
als :gemeinsame Übertragungsleitung zur Sendestelle hin benutzen. Die vier Empfangsstellen
sind mit 6/10, 6/11, 6/12 und 6/13 bezeichnet. Es sei angenommen, daß die Empfangsstekensendereinen
gemeinsamen Tonfrequenzübertragungskanal benutzen. Es ist klar, daß die Frage einer
zeitlichen Aufteilung :der Übertragungsleitung nur bei einem .gemeinsamen übertragungskanal
auftritt oder wenn mindestens einige der Sender einen gemeinsamen Übertragungsweg
benutzen. Die an jeder Empfangsstelle erforderlichen Geräte sind .in F i g. 6,b
angedeutet, wobei ein Taktgeber- und Signalsender 6/5, ,ein Sender 6/6 für »Meldung
angenommen«, ein Empfänger 6/7 für Taktgeber-Signale und ein Empfänger 6/8 für »Meldung
angenommen« dargestellt sind sowie ein Empfänger 6/9, der feststellt, ob eine Übertragung
auf der gemeinsamen Leitung 6/2 zur Sendestelle stattfindet. Bei einem derartigen
Vierdrahtbetreb kann der Sigaalsender z. B. auf einem Frequenzkanal F1 arbeiten,
der Taktgebersender :auf einen Frequenzkanal F 2 und der Sender, der :die Annahme
der Meldung mitteilt, auf einem Frequenzkanal F3. Die Signaluni Taktgeherempfänger
können auf Signale ansprechen, die von der Sendestelle auf den Kanälen F 1 und F
2 übertragen werden.
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Mit Hilfe des Empfängers 6/9 wird die Übertragung von einer beliebigem
Empfangsstelle aufgenommen; eine :gleichzeitige Aussendung von Signalen durch die
Sender 6/5 und 6/6 wird unterbunden, bis die Leitung 6/2 wieder frei ist. Die Möglichkeit,
daß zwei oder mehrere Stellen .gleichzeitig mit dem Senden :anfangen, wenn die Leitung
frei ist, kann dadurch ausgeschaltet werden, daß Schaltungen mit einer bestimmten.
Zeitverzögerung vorgesehen sind, wobei jede Empfangsstelle eine bestimmte und nur
einmal vorkommende Zeitverzögerung T 1, T 2, T 3
usw. aufweist, wie dies in
F i g. 6 a angedeutet ist, so daß die Empfangsstellen z. B. folgende Reihenfolge
haben: 6/10, 6/13, 6/12, 6/11. Wenn festgestellt wird, daß ,die Leitung frei ist,
werden die Verzögerungsschaltungen betätigt und bewirken, daß die betreffenden Stellen
erst ;senden, wenn die Verzögerungszeit abgelaufen ist. Die Stelle mit der kürzesten
Verzögerungszeit kann zuerst senden und tut dies, wenn geänderte Angaben zur Aussendung
vorliegen. Wenn keine geänderten Angaben zur Aussendung vorhanden sind, dann kann
de Stelle mit der nächst längeren Verzögerungszeit senden usw. Wenn eine Stelle
sendet, dann nehmen die :anderen Empfangsstellen die Sendung :ebenfalls auf, sie
können aber bis zum Ende der Übertragung selber nicht senden, worauf die Verzögerungsschaltung
wieder einsetzt. Die Stelle, die :gerade gesendet hat, kann. jedoch erst wieder
dann senden, wenn alle anderen Stehlen Gelegenheit zur Sendung hatten. Die Verzögerungszeiten
werden gewöhnlich so angeordnet, daß die wichtigste Stelle die kürzeste Verzögerungszeit
und weniger wichtige Stellen längere Verzögerungszeiten haben.
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Es ist klar, daß durch Zuordnung von getrennten Übertragungsfrequenzen
zu verschiedenen Gruppen von Empfangsstellen ähnliche Verzögerungszeiten innerhalb
der einzelnen Gruppen nach F i g. 7 zugeordnet werden können, da jede Gruppe unabhängig
i antworten kann. Dies :erfordert jedoch zusätzliche -Frequenzkanäle und zusätzliche
Empfangseinrichtungen an der Sendestelle. F i g. 7 zeigt acht Stellen, die in zwei
Gruppen zu je vier Stellen angeordnet sind. Die erste Gruppe enthält die Stellen
7/4, 7/5, 7/6 und 7/7 .mit den Zeitverzögerungen T 1, T 2, T 3
und T4, und
die zweite Gruppe enthält die Stellen 7/8, 7/9, 7/10 und 7/11 mit ähnlichen Zeitverzögerungen
T 1, T 2, T 3 und T 4.
F i g. 8 zeigt ein Schaltbild der zusätzlichen
Einrichtungen, die :der Sendestelle der F i g. 4 hinzugefügt werden können, um sie
als Empfangsstellensender bei einer Anlage benutzen zu können, bei der eine Anzahl
von Empfangsstellen mit Sendeprioritäten in der beschriebenen Weise versehen. sind,
die durch Verzögerungsschaltungen am Senderbetätigt werden. Die Geräte 8/37 und
8/54, 8/85 und 8/87 in F i g. 8 entsprechen den Geräten 4/37, 4/54, 4/85 und 4/87
in F i g. 4. Ein Tonfrequenzempfänger 8/1 nimmt die auf der gemeinsamen übenffxagungsleitnuvg
8/2 laufende Sendung :auf und erzeugt ein moduliertes Hüllensignal mit hoher Spannung
auf der Leitung 8/3. Dieses Signal wird einer Gleiahriahterstufe 8/4 zugeführt,
an deren Ausgang 8/5 (dessen. Potential normalerweise niedrig ist) ein positiv verlaufender
Impuls mit einer Dauer entsteht, die,,feich der aufgenommenem Signalfolge ist. Dieser
Impuls wird in einer Stufe 8/36 differenziert unierzeugt auf der Leitung 8/6 einen
positiven Impuls, der mit dem Beginn irgendeiner der aufgenommenen Übertragungen
zusammenfällt, und einen negativen Impuls, .der Sam Ende der bertragung auftritt.
Der Impuls auf der Leitung 8/6 wird den monostabilen Stufen 8/8 und 8/9 zugeleitet,
die entgegengesetzte Polarität haben wie die in F i g. 3 beschriebenen Stufen, d.
h. beim Eintreffen eines negativen Impulses ändern :sie ihren Zustand von dem Ruhestand
in den entgegengesetzten Zustand und kehren in den Ruhestand beim Empfang eines
positiven Impulses oder wenn eine Zeit verstrichen ist, die durch eine innere Zeitkonstante
festgelegt ist, zurück, je nachdem, welcher Fall zuerst eintritt. Die Zeitkonstante
der Stufe 8/9 ist so gewählt, daß sie der der betreffende. Stelle zugeordneten Priorität
entspricht. Die Zeitkonstante der Stufe 8/8 ist länger als die längste irgendeiner
:anderen Stelle zugeordnete Verzögerung. Der positive Impuls der Leitung 8/6 beim
Beginn der Übertragung setzt die beiden. Stufen 8/8 und 8/9 in :den Ruhezustand
zurück. Die Ausgangsspannungen auf den Leitungen 8/11 und 8/13 sind beide rüedmig
und die auf den Leitungen 8/12 und 8/14 hoch. Der negative Impuls auf der Leitung
8/6 am Ende der Übertragung läset die beiden Stufen 8/8 und 8/9 aus; so da die Spannungen
auf den Leitungen 8/11 und. 8/13 dem hohen Wert und die auf den Leitungen 8/12 und
8/14 den niedrigen Wert annehmen. Das Potential auf der Leitung 8/12 wird einer
Nadelimpulsstufe 8/16 zugefuhrt, um einem negativen Impuls :auf der Leitung 8/18
zu erzeugen, wenn die .Spannung auf der Leitung 8/12 den hohen Wert annimmt, d.
h., dieser Impuls stimmt zeitlich mit :dem Ende der Verzögerungszeit der Stufe 8/8
oder :dem Beginn einer naschfolgenden Übertragung überein, je nachdem, welcher Fall
zuerst eintritt. Ein negativ verlaufender Impuls erscheint auf der Leitung 8/19
.am Ausgang der Impulsstufe 8/17 am Ende der Verzögerungszeit der Stufe 8/9 oder
am Beginn der nächsten Übertragung, je nachdem welcher Fall zuerst auftritt. Der
Impuls auf der Leitung 8/19 wird dem einen Eingang der UND-Torschaltung 8/7 zugeführt,
die ihre zweite Eingangsspannung von einem Impuls auf der Leitung 8/5 erhält. Ein
negativ verlaufender
Impuls erscheinet daher auf der Leitung 8/8
nur am Ende der Verzögerungszeit der Stufe 8/9, da das Auftreten des Impulses auf
der Leitung 8/19 beim Beginn der Übertragungen durch das positive Potential verhindert
wird, das auf der Leitung 8/5 während der Übertragung vorhanden ist. In ähnlicher
Weise wird der negativ verlaufende Impuls :auf der Leitung 8/18 beim Beginn einer
Übertragung an der Torschaltung 8/55 unterdrückt.
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Der Impuls auf der Leitung 8/8' wird dazu benutzt, den Sender zu verständigen,
daß er seine Übertragung am Ende der vorgeschriebenen Verzögerungszeit nach einer
etwa vorher aufgenommenen Übertragung beginnen kann. Der Impuls auf der Leitung
8/8' wird als Eingangsspannung einer UND-Torschaltung 8/20
zugeführt, die
ihre zweite Eingangsspannung von der Leitung 8/40 am Ausgang der bistabilen Stufe
8/38 erhält. Wenn die Stufe 3/38 ihren Zustand in Abhängigkeit von einer Änderung
in einer Adressengruppe, wie dies oben in Verbindung mit F i g. 4 beschrieben worden
ist, geändert hat (worauf die A-Zählermatrix 8/54 durch Sperrung der Torschaltung
8/85 über die Leitung 8/39 gesperrt worden ist, aber die P-Zählermatrix 8/45 noch
nicht arbeitet; da die Torschaltung 8/47 noch über die Leitung 8/49 geschlossen
ist), wird ein negativer Impuls auf der Leitung 8/22 gleichzeitig mit dem Innpuls
auf Leitung 8/8' erzeugt. Dieses Signal wird über eine UND-Torschaltung 8/27 und
über die Leitung 8/28 zum Kippen der Stufe 8/50 benutzt, so daß der Sender seine
Mitteilung in der obenbesehriebenen Weise aussendet. Die UND-Torschaltung 8/27 wird
in diesem Zeitpunkt durch ein niedriges Potential auf der Leitung 8/25 offen gehalsten,
das am Ausgang der bistabilen Stufe 8/2l auftritt. Am Ende einer einwandfreien Übertragung
des Signalwortes wird der Zustand. der Stufe 8/38 durch das digitale Signal :geändert,
welche die Annahme der übertragenen Meldung anzeigt. Die Zählenmatrix
8/54 bewirkt, daß in den anderen Steuerschaltergruppen nachgeforscht wird,
ob Änderungen, die eine Übertragung erfordern, vorliegen, wie dies oben beschrieben
wurde. Wenn eine Änderung gefunden wird und keine Stelle mit kürzerer Verzögerungszeit
(besserer Priorität) auf die übertragung wartet, wird ein weiterer Übertragungszyklus
in einem Zeitpunkt übertragen, der durch ein Auftreten des Impulses auf der Leitung
8/19 bestimmt wird. Die Verzögerung der Stufe 8/9 ist genügend lang, um ein Abtasten
aller Gruppen vornehmen zu können, falls z. B. nur die letzte Gruppe Meldungen zur
Übertragung bereithält. Alle Gruppen der Stelle werden auf diese Weise abgetastet.
Wenn die letzte Gruppe erreicht ist, aber die Sendung noch nicht begonnen hat, hat
ein Zähler 8/32, der in Blockform dargestellt ist, unter der Steuerung des Zeitgebersignals,
das .auf der Leitung 8/53 auftritt und von der UND-Torschaltung 8/29 durchgelassen
wird, die durch ein niedriges Potential auf der Leitung 8/25 offengehalten wird,
einen vollständigen Kreislauf der Adressenzählermatrix 8/54 vermindert um den Wert
Eins abgezählt. Nachdem dieser Zählwert erreichet ist, nimmt das Potential auf der
Ausgangsleitung 8/31 des Zählers 8/32 den niedrigen Wert an, öffnet die UND Torschaltung
8/23 und ändert den Zustand einer bistabilen Stufe 8/34, so daß das Potential auf
der Ausgangsleitung 8/33 dieser Stufe den hohen Wert annimmt. Diese Änderung auf
der Leitung 8/33 beeinflußt jedoch nicht die Zählstufe 8/32. Der nächste negative
Impuls auf der Leitung 8/8', welcher dem Sender die Weisung gibt, die Sendung aufzunehmen,
bewirkt, daß ein letzter Übertragungszyklus übertragen wird, wenn eine Änderung
in der letzten Steuersehaltergruppe festgestellt worden ist. Der Impuls auf der
Leitung 8/8' durchläuft nun die UND-Torschaltung 8/23, um den Zustand der bistabilen
Stufe 8/21 zu ändern, wobei das Potential der Ausgangsleitung 8/25 den hohen Wert
annimmt. Hierdurch werden die Torschaltungen 8/27 und 8/29 gesperrt, so daß, selbst
wenn ein Impuls auf der Leitung 8/19 auftritt, eine weitere Sendung nur dann stattfinden
kann, wenn alle anderen Stellen Gelegenheit zur Sendung hatten, wobei dies durch
die Verzögerung der Stufe 8/12 bestimmt wird. Am Ende dieser Verzögerung wird der
negative Impuls, der auf der Leitung 8/18 auftritt, der UND-Torschaltung 8/55 zugeführt
und erzeugt auf der Leitung 8/56 einen negativen Impuls, der die Stufe 8/21 zurücksetzt.
Hierdurch nimmt das Potential auf der Leitung 8/25 den niedrigen Wert an und öffnet
die Torschaltungen 8/27 und 8/29, um die weitere Sendung zu ermöglichen. Die bistabile
Stufe 8/34 wird erst in ihrem Anfangszustand. zurückgesetzt, wenn ein negatives
Potential auf der Leitung 8/22 ankommt, um anzuzeigen, daß die Stelle wunden will
und daß die Sendeleitung frei für die Übertragung ist. Das Zurücksetzen der Stufe
8/34 kann zu irgendeiner Zeit während des Durchlaufens der Stellen eintreten, da
die A-Zählermatrix noch arbeitet und setzt den Zähler 8/32 zurück. Wenn eine Stelle
nichts zu senden hat, dann wird der Stelle mit der nächstlängeren Verzögerungszeit
Gelegenheit zur Sendung gegeben. Wenn eine Stelle einanal gesendet hat, dann muß
sie warten, bis alle anderen Stellen Gelegenheit zur Sendung hatten, unabhängig
davon, ob sie diese Gelegenheit ausnutzen oder nicht. Da die Sendung von einer Stelle
nur (durch einen Impuls auf der Leitung 8/8') im Anschluß an eine vorherige Übertragung
begonnen werden kann, ist es notwendig, sicherzustellen, da.ß mindestens eine Sendung
in jedem Kreislauf der Stellen stattfindet. Zu diesem Zweck kann die Anordnung so
getroffen sein, daß die Stelle mit der längsten Verzögerungszeit sendet, wenn sie
an die Renne kommt, und zwar unabhängig davon, ob eine Änderung festgestellt worden
ist.
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F i g. 9 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines
Teiles der Empfangsstelle nach F ig. 5. Bei dieser Anordnung ist es nicht notwendig,
ein digitales Taktgeber- oder Zeitmarkensignal zur Synchronisierung zu übertragen,
da das verschlüsselte Digitalsignal zu diesem Zweck benutzt und das Taktgebersignal
örtlich am Empfänger erzeugt wird. Die Schaltelemente 5/2, 5/59, 5/61, 5/63
und 5/70 in F i g. 5 können daher in Wegfall kommen.
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Die Schaltelemente 9/3, 9/12 und 9/14 der F i g. 9 entsprechen den
Schaltelementen 5/3, 5/12 und 5/14 der F i g. 5. Die Ausgangsspannung auf der Leitung
9/15 besteht, wie oben erwähnt, aus einem negativ verlaufenden Impuls, der gleichzeitig
mit dem Beginn eines empfangenen Übertragungszyklus auftritt und in verschiedenen
Teilen des Empfängers als Rücksetzsignal verwendet wird. In F i g. 9 wird das positive
Signal auf der Leitung 9/13, dessen Dauer gleich der Dauer des aufgenommenen Signalwortes
ist, der Umkehrstufe 9/16 zugeführt, auf deren Ausgangsseite eine negative Schwingung
von entsprechender Dauer in der Leitung 9/17 auftritt. Diese Schwingung,
welche
mit derjenigen der Leitung 9/15 übereinstimmt, dient dazu, den Empfänger mit dem
Sender zu synchronisieren, und wird der UND-Torschaltung 9/34 als eine Eingangsspannung
zugeführt. Eine Oszilliatomstufe 9/32 erzeugt .ein Rechtecksignal auf der Leistung
9/31, wobei die Frequenz der Schwingung dem Sechzehnfachen der Taktgeberfrequenz
entspricht. Die Schaltung enthält ferner vier zweistellige Zähler 9/28, 9/25, 9/22
und 9/21, wobei die Leitung 9/31, die von dem Oszill.ator .herkommt, mit denn Eingang
ödes ersten Zähleins 9/28 verbunden ist. Diese Zähler werden von dem Impuls auf
der Leitung 9/15 beim Beginn einer Impulsserie zurückgesetzt und arbeiten in ähnlicher
Weise wie die Zähler in der Zählermatrix, die in F i g. 3 beschrieben worden ist.
Sie zählen :die Oszilletomfrequenz ab, so daß sie als Taktgeberfrequenz winkt. Die
Ausgangsspannung auf der Leitung 9/19 der Zählerstufe 9/21 bildet also ein örtlich
erzeugtes Taktgebersignal und wird der UND-Torschaltung 9/34 als zweite Eingangsspannung
zugeführt. Die 9/34 erzeugt auf der Leitung 9/33 eine Folge von Taktgebersmgnalen
von der Dauer des ankommenden Datenwortes. Die Impulsstufe 9/18 erzeugt auf der
Leitung 9/65 eine Reihe von negativen Impulsen, die denjenigen auf der Leitung 5/65
der F i g. 5 entsprechen. Wenn die Zählerstufen 9/28, 9/25, 9/22 und 9/21 am Beginn
einer Impulsserie zurückgesetzt werden, dann stimmt der Beginn der Zeitmarken mit
dem nächsten. Zyklus des Oszllators 9/32 überein. Bei- der Abänderung nach F i g.
9 fällt der Taktgebertonfrequenzkanal fort.
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. Die F i g. 10,a und 10b zeigen die Wellenformen in einer Empfangsstelle
nach F i g. 5 und 9, wobei die Bezugszeichen der Leitungen, in denen diese Wellenformen
auftreten, neben dem betreffenden Wellenzug angegeben sind.