PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3742897C2 16.06.1994
Titel Bitausblendschaltung
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Burghardt, Hartmut, Dr., 8150 Holzkirchen, DE;
Mühlbauer, Klaus-Dieter, 8038 Gröbenzell, DE
DE-Anmeldedatum 17.12.1987
DE-Aktenzeichen 3742897
Offenlegungstag 06.07.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.06.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.06.1994
IPC-Hauptklasse H03K 5/00
IPC-Nebenklasse H03K 19/00   H04L 7/00   H03L 7/00   

Beschreibung[de]

In der Telekommunikationstechnik stellt sich gelegentlich die Aufgabe, Einzelbits aus einem Digitalsignal auszublenden, beispielsweise um die Bitdauer im Digitalsignal bestimmen oder anderweitig auswerten zu können; eine solche Auswertung der Bitdauer kann beispielsweise in einem Frequenzdiskriminator eines digitalen Phasenregelkreises zur Synchronisierung eines Taktgenerators auf das Digitalsignal geschehen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine hierfür geeignete Bitausblendschaltung anzugeben.

Die Erfindung betrifft eine Bitausblendschaltung zur Ausblendung von Einzelbits eines Digitalsignals, insbesondere für einen Frequenzdiskriminator eines digitalen Phasenregelkreises zur Synchronisierung eines mit einem Phasendiskriminator und einem Filter im Regelkreis liegenden, spannungsgesteuerten Taktgenerators auf das Digitalsignal; diese Bitausblendschaltung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils über ein Verzögerungsglied mit zwischen dem Einfachen und dem Zweifachen der Bitdauer liegender Verzögerungszeit an ihrem Clock-Eingang mit dem nichtinvertierten bzw. invertierten Digitalsignal beaufschlagte bistabile D-Kippglieder vorgesehen sind,

  • - deren Ausgänge zu dem jeweils einen Eingang eines UND-Gliedes führen, dessen anderer Eingang mit dem um die genannte Verzögerungszeit zuzüglich einer der Signallaufzeit im bistabilen Kippglied entsprechenden zusätzlichen Verzögerungszeit verzögerten nichtinvertierten bzw. invertierten Digitalsignal beaufschlagt ist und
  • - deren Komplementärausgänge zu dem jeweils einen Eingang eines UND-Gliedes führen, dessen anderer Eingang mit dem invertierten bzw. nichtinvertierten Digitalsignal beaufschlagt ist und das ausgangsseitig zum D-Eingang des jeweils anderen bistabilen Kippglieds führt,


wobei die Ausgänge der beiden erstgenannten UND-Glieder über ein ODER-Glied zusammengefaßt sind, dessen Ausgang den Ausgang der Bitausblendschaltung bildet.

Die Erfindung ermöglicht die Ausblendung einzelner, d. h. nicht unmittelbar vor oder hinter gleichen die Bits liegender "1"-Bits und "0"-Bits aus einem Digitalsignal, wobei dieses Digitalsignal ggf. auch schon aus einem ursprünglichen höherfrequenten Digitalsignal mittels eines Frequenzteilers abgleitet sein kann.

Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden näheren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung ersichtlich. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Bitausblendschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt darin auftretende Signalverläufe.

In der in Fig. 1 schematisch dargestellten Bitausblendschaltung zur Ausblendung von Einzelbits eines auf einer Digitalsignalleitung d auftretenden Digitalsignals sind zwei bistabile D-Kippglieder DK1, DK2 vorgesehen, von denen das eine Kippglied DK1 über ein Verzögerungsglied V1 an seinem Clock-Eingang C mit dem nichtinvertierten Digitalsignal (d in Fig. 2) beaufschlagt ist, während das andere Kippglied DK2 über ein Verzögerungsglied V2 an seinem Clock-Eingang C mit dem - gemäß Fig. 1 auf einer Leitung ≙ auftretenden - invertierten Digitalsignal ( ≙ in Fig. 2) beaufschlagt wird. Die Verzögerungszeit der beiden Verzögerungsglieder V1, V2 möge zwischen dem Einfachen und dem Zweifachen der Bit- Nenndauer des Digitalsignals liegen.

Der Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes DK1 führt zu dem einen Eingang eines UND-Gliedes UG1, dessen anderer Eingang mit dem um die genannte Verzögerungszeit zuzüglich einer der Signallaufzeit im bistabilen Kippglied DK1 entsprechenden zusätzlichen Verzögerungszeit verzögerten nichtinvertierten Digitalsignal beaufschlagt ist. In entsprechender Weise führt der Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes DK2 zu dem einen Eingang eines UND-Glied UG2, dessen anderer Eingang mit dem in entsprechender Weise verzögerten invertierten Digitalsignal beaufschlagt ist. Die Komplementärausgängen ≙ der beiden bistabilen Kippglieder DK1, DK2 führen zu dem jeweils einen Eingang eines UND-Gliedes U2 bzw. U1, dessen anderer Eingang mit dem invertierten bzw. nichtinvertierten Digitalsignal ( ≙ bzw. d in Fig. 2) beaufschlagt ist und das ausgangsseitig zum D-Eingang des jeweils anderen bistabilen Kippgliedes DK2 bzw. DK1 führt.

Die Ausgänge ug1, ug2 der beiden zuvor genannten UND-Glieder UG1, UG2 sind über ein ODER-Glied OG zusammengefaßt, dessen Ausgang down den Ausgang der Bitausblendschaltung bildet. Wie dies auch aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann an den Ausgang down ein flankengesteuertes weiteres bistabiles Kippglied DK3 angeschlossen sein, mit dessen Ausgang Q die Rücksetzeingänge R aller drei bistabiler Kippglieder DK1, DK2, DK3 verbunden sind.

Die in Fig. 1 skizzierte Bitausblendschaltung arbeitet dann wie folgt.

Bei einem 0-1-Signalübergang des im Verzögerungsglied V1 verzögerten nichtinvertierten Digitalsignals (v1 in Fig. 2) übernimmt das bistabile Kippglied DK1 das gerade auf der Leitung ≙ (in Fig. 1) anstehende Bit des invertierten Digitalsignals ( ≙ in Fig. 2); ist dieses invertierte Bit ein "1"-Bit - und erweist sich somit das mit dem 0-1-Signalübergang des verzögerten nichtinvertierten Digitalsignals beginnende "1"-Bit als ein Einzelbit, d. h. als ein "1"-Bit, dem kein weiteres "1"-Bit unmittelbar vorangeht oder nachfolgt, - so wird dabei das bistabile Kippglied DK1 aktiviert, wie dies auch aus Fig. 2, in Zeile dk1, ersichtlich wird.

In entsprechender Weise übernimmt bei dem 0-1-Signalübergang des im Verzögerungsglied V2 verzögerten invertierten Digitalsignals (v2 in Fig. 2) das bistabile Kippglied DK2 das gerade auf der Leitung d (in Fig. 1) anstehende Bit des nichtinvertierten Digitalsignals (d in Fig. 2); ist dieses Bit ein "1"-Bit - und erweist sich somit das mit dem 0-1-Signalübergang des verzögerten invertierten Digitalsignals beginnende "1"-Bit als ein Einzelbit, d. h. als ein "1"-Bit, dem kein weiteres "1"-Bit unmittelbar vorangeht oder nachfolgt, - so wird dabei das bistabile Kippglied DK2 aktiviert, wie dies Fig. 2 in Zeile dk2 verdeutlicht.

Das gemäß Fig. 1 in einem zusätzlichen Verzögerungsglied Z1 um eine oder einige wenige Gatterlaufzeiten (Signallaufzeiten im bistabilen Kippglied) zusätzlich verzögerte nichtinvertierte Digitalsignal gelangt zu dem einen Eingang des UND-Gliedes UG1, das für dieses nichtinvertierte Digitalsignal vom bistabilen Kippglied DK1 her nur bei dessen Aktivierung entriegelt ist. Ein im Digitalsignal (d in Fig. 2) enthaltenes einzelnes "1"-Bit tritt daher mit einer entsprechenden Verzögerung am Ausgang ug1 des UND-Gliedes UG1 auf, wie die auch Fig. 2 in Zeile ug1 erkennen läßt.

In entsprechender Weise gelangt das gemäß Fig. 1 in einem zusätzlichen Verzögerungsglied Z2 um eine oder einige weniger Gatterlaufzeiten (Signallaufzeiten im bistabilen Kippglied) zusätzlich verzögerte invertierte Digitalsignal zu dem einen Eingang des UND- Gliedes UG2, das für dieses invertierte Digitalsignal vom bistabilen Kippglied DK2 her nur bei dessen Aktivierung entriegelt ist. Ein im invertieten Digitalsignal ( ≙ in Fig. 2) enthaltenes einzelnes "1"-Bit tritt daher mit einer entsprechenden Verzögerung am Ausgang ug 2 des UND-Gliedes UG2 auf, wie dies auch Fig. 2 in Zeile ug2 deutlich macht.

Die an den Ausgängen der beiden UND-Glieder UG1, UG2 auftretenden Einzelbits gelangen schließlich, über das ODER-Glied OG zusammengefaßt, zum Ausgang down der Bitausblendschaltung, wie dies auch in der Zeile down in Fig. 2 angedeutet ist. Dadurch, daß so sowohl Einzel-"1"-Bits als auch Einzel-"0"-Bits ausgeblendet werden, bleiben etwaige codebedingte Unterschiede in der Häufigkeit von "1"-Bits und "0"-Bits ohne Wirkung.

Das jeweils aktivierte bistabile Kippglied DK1 bzw. DK2 blockiert dabei das jeweils andere bistabile Kippglied (DK2 bzw. DK1) durch Sperrung des diesem Kippglied jeweils vorgeschalteten UND-Gliedes U2 bzw. U1, so daß auch von zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Einzelbits nur das jeweils erste Einzelbit ausgeblendet wird und somit eine Vortäuschung einer doppelten Bitdauer vermieden wird.

Jeweils nach dem Auftreten eines Einzelbits am Ausgang down der in Fig. 1 skizzierten Bitausblendschaltung wird mit der Rückflanke dieses Einzelbits das bistabile Kippglied DK3 gesetzt mit der Folge, daß vom Ausgang Q dieses bistabilen Kippgliedes DK3 her alle drei bistabilen Kippglieder DK1, DK2 und DK3 rückgesetzt werden.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, in Abweichung von der zeichnerischen Darstellung in Fig. 1 das bistabile Kippglied DK3 bereits mit der Vorderflanke eines am Ausgang down der Bitausblendschaltung auftretenden Einzelbits zu setzen, so daß vom Ausgang Q dieses bistabilen Kippgliedes DK3 her die drei bistabilen Kippglieder DK1, DK2 und DK3 schon entsprechend früher rückgesetzt werden. Von dieser Alternative wird man insbesondere dann Gebrauch machen, wenn bei hohen Bitraten die Summe aus den Laufzeiten von UND-Glied UG1 (bzw. UG2) und ODER-Glied OG, aus der Setzzeit des bistabilen Kippgliedes DK3 und aus der Rücksetzzeit der bistabilen Kippglieder DK1, DK2 die Dauer eines Bits erreicht oder überschreitet; unter dieser Randbedingung sonst mögliche Fehler bei der Ausblendung von Einzelbits werden durch eine solche frühe Rücksetzung der bistabilen Kippglieder DK1, DK2 vermieden.


Anspruch[de]
  1. 1. Bitausblendschaltung zur Ausblendung von Einzelbits eines Digitalsignals, insbesondere für einen Frequenzdiskriminator eines digitalen Phasenregelkreises zur Synchronisierung eines mit einem Phasendiskriminator und einem Filter im Regelkreis liegenden, spannungsgesteuerten Taktgenerators auf das Digitalsignal, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils über ein Verzögerungsglied (V1, V2) mit zwischen dem Einfachen und dem Zweifachen der Bitdauer liegender Verzögerungszeit an ihrem Clock-Eingang (C) mit dem nichtinvertierten bzw. invertierten Digitalsignal (d; ≙) beaufschlagte bistabile D-Kippglieder (DK1, DK2) vorgesehen sind,
    1. - deren Ausgänge (Q) zu dem jeweils einen Eingang eines UND- Gliedes (UG1 bzw. UG2) führen, dessen anderer Eingang mit dem um die genannte Verzögerungszeit zuzüglich einer der Signallaufzeit im bistabilen Kippglied (DK1 bzw. DK2) entsprechenden zusätzlichen Verzögerungszeit verzögerten nichtinvertierten bzw. invertierten Digitalsignal (d bzw. ≙) beaufschlagt ist und
    2. - deren Komplementärausgängen ( ≙) zu dem jeweils einen Eingang eines UND-Gliedes (U1 bzw. U2) führen, dessen anderer Eingang mit dem invertierten bzw. nichtinvertierten Digitalsignal ( ≙ bzw. d) beaufschlagt ist und das ausgangsseitig zum D-Eingang des jeweils anderen bistabilen Kippglieds (DK2 bzw. DK1) führt,
  2. wobei die Ausgänge der beiden erstgenannten UND-Glieder (UG1, UG2) über ein ODER-Glied (OG) zusammengefaßt sind, dessen Ausgang den Ausgang (down) der Bitausblendschaltung bildet.
  3. 2. Bitausblendschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (down) ein rückflankengesteuertes weiteres bistabiles Kippglied (DK3) angeschlossen ist, mit dessen Ausgang (Q) die Rücksetzeingänge (R) eben dieses bistabilen Kippglieds (DK3) und der beiden D-Kippglieder (DK1, DK2) verbunden sind.
  4. 3. Bitausblendschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (down) ein vorderflankengesteuertes weiteres bistabiles Kippglied (DK3) angeschlossen ist, mit dessen Ausgang (Q) die Rücksetzeingänge (R) eben dieses bistabilen Kippglieds (DK3) und der beiden D-Kippglieder (DK1, DK2) verbunden sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com