DD153301A1

DD153301A1 - Impulsflankengesteuerte torschaltung zur vermeidung stoerender einfluesse des schaltsignales

Info

Publication number: DD153301A1
Application number: DD22403880A
Authority: DD
Inventors: Erwin Jelinek
Original assignee: Erwin Jelinek
Priority date: 1980-09-22
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1981-12-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine impulsflankengesteuerte Torschaltung zur Vermeidung stoerender Einfluesse des Schaltsignales und faellt in das Gebiet der digitalen Schaltungstechnik. Das Ziel der Erfindung besteht darin, aufbauend auf der bekannten AND-Schaltung, eine erweiterte Torschaltung zu schaffen, bei der durch ein Schaltsignal das eigentliche Eingangssignal beliebig oft unterbrochen und wieder weitergeleitet werden kann, ohne dass stoerende Low-High-Signalflanken im Ausgangssignal durch das Schaltsignal und Fehlschaltungen in einer nachfolgenden Geraetekette entstehen. Einer AND-Schaltung werden das zu schaltende Eingangssignal und das Schaltsignal zugefuehrt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein weiterer Eingang der AND-Schaltung mit dem Ausgang einer impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung verbunden ist, derem impulsflankengesteuerten Setzeingang das Eingangssignal und derem impulsflankengesteuerten Ruecksetzeingang das Schaltsignal zugefuehrt wird. Der Ausgang der AND-Schaltung stellt gleichzeitig den Ausgang der Torschaltung dar. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet stellen Steuerschaltungen nach Standard-Interface SI 1.2 dar.

Description

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Titel der Erfindung

Irapulsflankengesteuerte Torschaltung zur Vermeidung störender Einflüsse des Schaltsignales

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der digitalen Schaltungstechnike

Im Rahmen der digitalen Schaltungstechnik besitzen Torschaltungen eine große Bedeutung* Ein Anwendungsgebiet der Erfindung stellen Steuerschaltungen bei Kettenverkehr von Punktionseinheiten nach Standard-Interface SI 1·2 dar« Fügt man eine impulsflankengesteuerte Torschaltung in den Steuersignalweg ein, so läßt sich bei Bedarf der automatische Betrieb der Geräte anhalten und wieder fortsetzen« Wichtig ist dabei, daß durch Anhalten und Portsetzen zu beliebigen Zeitpunkten keine den Steuerablauf störenden, also unzulässige Pegelübergänge entstehen, die vom Schaltsignal herrühren β Dabei wird hier der Low-High-Übergang des zu schaltenden Signales als aktiv angesehen· Die Umkehrung, wie bei Standard-Interface SI 1.2 erforderlich, ist durch Signalinvertierungen leicht erreichbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Herkömmliche mechanische Schalter kommen zur Steuersignalunterbrechung nicht in Betracht, da unzulässige Pegelübergänge und Kontaktprellerscheinungen beim Schalten auftreten können.

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Eine weitere Möglichkeit zum Schalten binärer Signale ergibt sich bei Verwendung des klassischen MD-Tores« Führt man einem Eingang der AED-Schaltung das zu schaltende Signal und einem weiteren Eingang das eigentliche Schaltsignal zu, so erzielt man prinzipiell die gewünschte Beeinflussung«, Der Ausgang der AliD-Schaltung soll zu der nachfolgenden Kette von Punktionseinheiten führen* Den Mangel bei Verwendung einer derartigen Anordnung erkennt man daran, daß beim Einschalten durch das Schaltsignal im Ausgangssignal ein unzulässiger Low-High-Über- ' gang auftritt, sofern sich das zu schaltende Signal noch auf dem High»Pegel befindet_} bei dem zuvor ausgeschaltet wurde« Dieser Low-High-Übergang des Ausgangssignales bewirkt eine Fehlsteuerung der dem Tor nachfolgenden Gerätekette·

Ziel, der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, auf der Grundlage der bekannten AND»Schaltung eine Schaltungsanordnung für eine Torschaltung anzugeben, bei der durch ein Schaltsignal der automatisch gesteuerte Meßzyklus in der nachfolgenden Gerätekette beliebig oft unterbrochen und wieder fortgesetzt werden kann, ohne daß FehlSteuerungen der Gerätekette durch unerwünschte Low-High-Übergänge vom Schaltsignal her auftreten«

Darlegung des Wesens,,,der Erfindung

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung für eine Torschaltung auf der Basis einer AND-Schaltung anzugeben. Dabei darf die Torschaltung bei ein-oder mehrmaligem Aus- und Einschalten durch das Schaltsignal, d»h_e High-Low- und Low-High-Über gänge, keine Low-High-Übergänge im Ausgangssignal aufweisen, die vom Schaltsignal herrühren* Diese Forderung muß auch dann gewährleistet sein, wenn sich das zu schaltende Signal beim Aus- und wieder Einschalten gerade auf High-Pegel befinden sollte©

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Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß einem Eingang einer AND-Schaltung das Schaltsignal und einem zweiten Eingang das zu schaltende Signal zugeführt wird, während ein dritter Eingang erfindungsgemäß mit dem Ausgang einer impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung verbunden ist. Außerdem führt der Signaleingang der Torschaltung zum Low-High-wirkenden Setzeingang und der Schal-tsignaleingang der Torschaltung zum High-Low-wirkenden Rücksetzeingang der Flip-Flop-Schaltung· Der Ausgang der AHD-Schaltung bildet den Ausgang der impulsflankengesteuerten Torschaltung.

Die Torschaltung ist geöffnet, wenn das Schaltsignal und der Ausgang der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung auf High-Pegel liegen. Zur Sperrung des Tores genügt es, wenn eines dieser beiden Signale Low-Pegel aufweist. Die impulsflankengesteuerte Flip-Flop-Schaltung wird durch den Low-High-Übergang des zu schaltenden Signales gesetzt und durch den High~Low-Übergang des Schaltsignales rückgesetzt« Beim Ausschalten, doh« High-Low-Übergang des Schaltsignales, erfolgt Rücksetzung der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung und damit Sperrung des Tores. Beim (bzw. nach dem) Einschalten durch einen Low-High-Übergang des Schaltsignales entsteht am Ausgang der Torschaltung ein Low-High-Übergang, wenn vor dem (bzw. nach dem) Einschalten ein Low-High-Übergang des zu schaltenden Signales erfolgte (bzw. erfolgt)· Insgesamt erscheinen im Ausgangssignal der impulsflankengesteuerten Torschaltung nur Low-High-Übergänge, die vom zu schaltenden Signal, nicht aber vom Schaltsignal herrühren, obwohl sie im Moment des Einschaltens auftreten können. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß anstelle der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung zwei EAND-Schaltungen benutzt werden, die in bekannter Weise zu einem Flip-Flop zusammengesehaltet sind. Das Schaltsignal wird mittels eines Inverters negiert, in einem Differenzierglied differenziert, nochmals negiert und danach dem Rücksetzeingang des Flip-Flops zugeführt. Aus dem zu schaltenden Signal v/erden mittels eines weiteren Differenziergliedes und eines weiteren Inverters Impulse gewonnen, die dem Setzeingang des Flip-Flops zugeführt werden. Der Ausgang des Flip-Flops ist mit einem

Eingang der AND»Schaltung verbunden* Ein zweiter Eingang der MD-Schaltung führt wiederumg zum Signaleingang und ein dritter Eingang der MD-Schaltung zum Schaltsignaleingang der erfindungsgemäßen impulsflankengesteuerten Torschaltung,» Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, die aus zwei einzelnen NMD-Schaltungen realisierte Flip-Flop-Stufe durch ein bekanntes D-Flip-Flop zu ersetzen« Durch den dynamischen Charakter seines Clock-Einganges kann dieser direkt mit dem Signaleingang verbunden werden, und die Zwischenschaltung eines zusätzlichen Differenziergliedes und eines Inverters erübrigt sich« Der Dateneingang des D-Flip-Flops wird mit der Betriebsspannung verbunden· Dem Rücksetzeingang des D-Flip-Flops wird über einen Inverter und ein nachgeschaltetes Differenzierglied ein aus dem Schaltsignal abgeleiteter Schaltimpuls zugeführt« Eine nochmalige legierung dieses Schaltimpulses, wie sie bei der diskret aufgebauten Flip-Flop-Schaltung erforderlich ist, entfällt«

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Figur 1 die Grundform der impulsflankengesteuerten Torschaltung zur Vermeidung störender Einflüsse des Schaltsignales,

Figur 2 eine praktische Realisierung der impulsflankengesteuerten Torschaltung in TTL-oder CIvIOS-Technik und

Figur 3 eine vorteilhafte Realisierung der impulsflankengesteuerten Torschaltung in CIvIOS-Technik unter Verwendung eines handelsüblichen D-Flip-Flops«

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In der Figur 1 wird dem Signaleingang 2 das Eingangssignal B und dem Schaltsignaleingang 3 das Schaltsignal A zugeführt. Sowohl das Eingangssignal B als auch das Schaltsignal A gelangen zu je einem Eingang der AHD-Schaltung 5. Außerdem besteht noch eine Verbindung vom Signaleingang 2 zu dem Low-High-wirkenden Setzeingang S₁ und eine v/eitere Verbindung vom Schaltsignaleingang 3 zu dem High-Low-wirkenden Rücksetzeingang R-einer impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung TE... Der Ausgang der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung Q führt zu einem dritten Eingang der AUD-Schaltung 5. Ihr Ausgang führt zum Signalausgang 4· Dabei stellt das Ausgangssignal F das durch das Schaltsignal A beeinflußte Eingangssignal B dar.

Eine praktische Realisierung der im Figur 1 dargestellten Grundform der impulsflankengesteuerten Torschaltung in TTL- oder 'CIvIOS-Technik gibt Figur 2 wieder. Auen hier besteht wieder je eine Direktverbindung zwischen dem Signaleingang 2 und dem Schaltsignaleingang 3 einerseits und zwei Eingängen der AND-Schaltung 5 andererseits. Der dritte Eingang dieser Schaltung ist mit dem Ausgang Q von zwei zu einer Flip-Flop-Stufe zusammengeschalteten NAHD-Schaltungen 6¹ und 6" verbunden. Über ein Differenzierglied 7^! und einen Inverter 1* wird das Eingangssignal B an den freien Eingang der UAHD-Schaltung 6¹ geführt. Das Schaltsignal A gelangt über den Inverter 1" auf das Differenzierglied 7" und von dort über einen weiteren Inverter 1"^f an den freien Eingang der NAND-Schaltung 6". Parallel zu den Widerständen der Differenzierglieder 7' und 7" kann zum Schutz der Schaltkreise je eine Diode angeordnet sein.

Figur 3 stellt eine vorteilhafte und ökonomische Realisierung einer impulsflankengesteuerten Torschaltung in CMOS-Technik dar. Durch Verwendung eines handelsüblichen D-Flip-Flops TE₂ ergeben sich erhebliche Einsparungen an Bauelementen im Vergleich zu der in Figur 2 wiedergegebenen Schaltungsanordnung» Der. dynamisch v/irksame Clockeingang C des D-Flip-Flops

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gestattet eine Zuführung des unveränderten Eingangssignales B* Man erkennt die Einsparung eines Inverters, so daß die Verbindung vom Schaltsignaleingang 3 zum Rücksetzeingang R₂ nur noch über den Inverter 1" und das Differenzierglied 7" führte Der Dateneingang D des D»Flip~Flops TE₂ v/ird mit der positiven Betriebsspannung U verbunden· Wird die impulsflankengesteuerte

Torschaltung nach Figur 3 mit handelsüblichen Schaltkreisen in TTL-Technik ausgeführt, so ist zwischen das Differenzierglied 7" und den Rücksetzeingang R₂ des D-Flip-Flops TE₂ ein Inverter einzufügen»

Claims

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1· Impulsflankengesteuerte Torschaltung zur Vermeidung störender Einflüsse des Schaltsignales, bestehend aus einer impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung, die einen Setz- und einen Rücksetzeingang sowie einen Ausgang besitzt und' einer AND-Schaltung, die mit dem Signaleingang, dem das Eingangssignal zugeführt wird und dem Schaltsignaleingang, dem das mit einem High-Low-Übergang beginnende Schaltsignal zugeführt wird, in Verbindung steht, wobei der Ausgang der AND-Schaltung den Ausgang der Torschaltung bildet, gekennzeichnet dadurch, daß der Schaltsignaleingang (3) mit dem High-Low-wirkenden Rücksetzeingang (R.) der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung (TE₁) und der Signaleingang (2) mit dem Low-High-wirkenden Setzeingang (S₁) der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung (TE..) in Verbindung steht und daß der Ausgang der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung (Q) mit einem dritten Eingang der AKTD-Schaltung (5) verbunden ist·

2· Impulsflankengesteuerte Torschaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die irapulsfIankengesteuerte Flip-Flop-Schaltung (TE ) realisiert wird durch zwei IAND-Schaltungen (6¹; 6")» durch zwei Differenzierglieder (7'; 7") und durch drei Inverter (1«; 1"; 1"«), daß die NAND-Schaltungen (6¹; 6") eine an sich bekannte Flip-Flop-Schaltung bilden, wobei der Ausgang der NAND-Schaltung (6^f) den Ausgang der impulsflankengesteuerten Flip-Flop-Schaltung (Q) bildet, der mit einem Eingang der AND-Schaltung (5) verbunden ist, daß der Signaleingang (2) mit dem Eingang des Differenziergliedes (7') verbunden ist, dessen Ausgang zum Inverter (1^!) führt und dessen Ausgang seinerseits zum freien Eingang der NAND-Schaltung (6^!) führt und daß der Schaltsignaleingang (3) mit dem Eingang des Inverters (1^tf) verbunden ist, dessen Ausgang zum Eingang des Differenziergliedes (7") führt,

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wobei dessen Ausgang zum Eingang des Inverters (1^lfl) führt und dessen Ausgang schließlich mit dem freien Eingang der »Schaltung (6^H) verbunden ist·

3* Impulsflankengesteuerte Torschaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die impulsflankengesteuerte Flip-Flop-Schaltung (TE ) realisiert wird durch ein D»Flip»Flop (TE₂), ein Differenzierglied (7") und einen Inverter (1^I!)» daß der Signaleingang (2) mit dem Clockeingang (C) des D^Flip-Flops (TEp) verbunden ist, daß der Schaltsignaleingang (3) mit dem Eingang des Inverters (1") verbunden ist, dessen Ausgang zum Eingang des Differenziergliedes (7") führt und dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang (R₂) des D-Flip-Flops (TE ) in Verbindung steht, daß der Dateneingang (D) des D»Flip-Flops (TE ) mit der Betriebsspannung (U ) und der Ausgang des D-Flip~Flops (TE₂) mit einem dritten Eingang der AND-Schaltung (5) verbunden ist«

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