DD153656A1 - Steuerschaltung fuer zaehler mit zaehl-und anzeigespeicher - Google Patents

Abstract

Die Erfindung wird in elektronischen Zaehlschaltungen, insbesondere in Zeitmesseinrichtungen angewendet. Ziel der Erfindung ist, bei geringstem zusaetzlichem Aufwand an Bauelementen die Wirksamkeit von Stoerimpulsen, die kuerzer als die zu zaehlenden Impulse sind, zu minimieren, wobei die Aufgabe darin besteht, eine Steuerschaltung so auszubilden, dass eine Verringerung der Stoerbeeinflussungsmoeglichkeit und damit eine fehlerfreie Anzeige des Zaehlerstandes erreicht wird. Erfindungsgemaess werden drei Trigger eingesetzt, die die erforderlichen drei Steuersignale, Umspeichersignal vom Zaehl- in den Anzeigenspeicher, Rueckstellsignal des Zaehlspeichers und Rueckstellsignal der Steuerung sowie Zaehlersperre, fuer die Steuerung des Zaehlers erzeugen. Die Anschaltung der drei Trigger an die Teilerstufen und die Start-Stoppeinrichtung ist so gewaehlt, dass gewaehrleistet ist, dass sich erst Startimpulse mit einer Dauer von mehr als einem Viertel der Periodendauer der zu zaehlenden Impulse auswirken. Stoppimpulse werden erst mit dem Eintreffen einer bestimmten Flanke der doppelten zu zaehlenden Frequenz wirksam.

Description

Erfinder: Dipl.-Ing. Wolfgang Fritzsche Berlin, 6.10И980

Zustellungsbevollm.: Institut für Begelungstechnik im KSAY/ Pat.-Ing. Jürgen Holtfoth 2 2 4 U U 7 ~Ί~

Steuerschaltung für Zähler mit Zähl- und Anzeigespeicher

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kommt in elektronischen Zählerschaltungen, in denen das Zusammenspiel zwischen Zählspeicher und einem zweiten, z.B. Anzeigespeicher, geregelt wird, zur Anwendung. Dabei soll der Zählerstand bis zum erneuten Start des Zählers erhalten bleiben, um die Speicherung von zwei Zählergebnissen, das erste im Anzeigespeicher und das zweite im Zählspeicher, zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz in Zeitmeßeinrichtungen für längere Zeitintervalle, in elektronischen Stoppuhren. Die angegebene Lösung läßt sich in die Zählerschaltung integrieren.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bei Zählern mit Anzeige des Zählerstandes üblich, eine Trennung zwischen Zähl- und Anzeigespeicher durchzufuhren. Dadurch kann, während ein bereits vorhandenes Zählergebnis angezeigt wird, der Zähler weiterarbeiten. Diese Funktion kann in einem integrierten Schaltkreis vorliegen.

Wichtig ist dabei die Steuerung mit der Aufgabe, die Umspeicherung zwischen Zähl- und Anzeigespeicher und deren Rückstellungen zu organisieren. Sie kann je nach Anforderung ausgelegt und damit variabel sein. Im folgenden soll der Fall betrachtet

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werden, daß der Inhalt des Zählspeichers erst mit Beginn einer neuen Zählung in den Anzeigespeicher umgespeichert und anschließend der Zähler rückgestellt wird. Damit muß die Steuerung zu Beginn des Zählvorganges eine definierte Stellung haben. ITach Beendigung der Zählung ist sie auf diesen bestimmten Zustand zurückzustellen. Dies geschieht im allgemeinen mit dem Stoppsignal. Mit einem erneuten Start-Signal können die erforderlichen Steuervorgänge, wie z.B. Umspeicherung vom Zählin den Anzeigespeieher, Löschung des Zählers, eingeleitet werden. Die Rückstellung der Steuerung mit dem Stoppsignal kann bei gestörtem Stoppsignal, d.h. Vortäuschung eines Stoppsignals, zu völlig falschem Zählergebnis und falscher Anzeige führen. Die Störung führt zur Rückstellung der Steuerung und nach Weggang der Störung erzeugt die rückgestellte Steuerung die Signale wie bei einem erneuten Start. Das bisherige Zählergebnis wird umgespeichert und erscheint auf der Anzeige, und der Zählerspeicher wird gelöscht.

Durch R-C-Integrierglieder am Start-Stopp-Eingang kann man nur kurzzeitige Störungen ausschließen. Dabei ist es noch wichtig, daß die Verzögerungszeit des Start- und des Stoppimpulses gleich groß sind, um Zählergebnisverfälschungen zu vermeiden. Dieser Umstand fordert eine aufwendige Schaltung. Wirkungslos wird diese R-C-Schaltung beim Auftreten von mehreren kurzen Störungen hintereinander, da diese zur vollständigen Aufladung des Integrationskondensators und damit zur Abgabe eines Startoder Stoppsignals führen.

Nachteilig ist weiterhin, daß z.B. bei Kontaktprellvorgängen am Starteingang der Startimpuls durch das langsamere Aufladen des Kondensators später abgegeben wird als bei stationären Eingangssignalen. Es kann so zu Meßfehlern kommen.

Ziel der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen Steuerschaltung soll bei geringstem Aufwand an Bauelementen die Wirksamkeit von Störimpulsen, die kürzer als die zu zählenden Impulse sind, minimiert werden.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für Start-Stopp-Zähler mit Zähl- und Anzeigespeicher so auszubilden, daß eine Verringerung der Störbeeinflussungsmöglichkeit und damit eine fehlerfreie Anzeige des Zählerstandes erreicht wird.

Brfindungsgeaäß wird das dadurch erreicht, daß die Steuerung mit drei RS-Triggern realisiert wird, die die drei erforderlichen Ausgangssignale, Umspeicherung vom Zähl- in den Anzeigespeicher, Rückstellung des Zählspeichers und Rückstellung der Steuerung und Zählersperre, liefern. Der RS-Trigger zur Bildung des Umspeichersignals ist mit seinem Takteingang an den Ausgang des Teilers mit der doppelten der zwischen dem Start- und Stoppimpuls zu zählenden Impulsfrequenz angeschlossen. Die Eingänge dieses Triggers sind so beschaltet, daß eine erste Taktimpulsflanke am Takteingang dieses Triggers an dessen Ausgang eine Pegeländerung bewirkt, wenn ein Startsignal vorliegt. Am Ausgang des RS-Triggers kann nach einem Differenzierglied oder einer monostabilen Schaltung der Umspeicherimpuls abgenommen werden. Der RS-Trigger zur Bildung des Rückstellsignals des Zählspeichers ist mit seinem Takteingang an den negierten Ausgang des Teilers mit der doppelten zu zählenden Impulsfrequenz angeschlossen. Am Ausgang dieses RS-Triggers kann über ein Differenzierglied oder einer monostabilen Schaltung der Rückstellimpuls entnommen v/erden. Der Takteingang des RS-Triggers zur Bildung des Signals, Rückstellung der Steuerung und Zählersperre, ist mit dem Ausgang des Teilers verbunden, der die doppelte zu zählende Frequenz abgibt. Der Rücksetseingang dieses RS-Triggers ist mit dem Start-Stoppsignal verbunden. Das Signal Rückstellung der Steuerung und Zählersperre kann direkt am Ausgang des RS-Triggers abgenommen werden und es wird u.a. zur Rückstellung der Steuerung verwendet, indem es an die dominierenden Rücksetzeingänge der RS-Trigger für das Umspeichersignal und das Signal zur Rückstellung des Zählspeichers gelegt wird.

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Diese Schaltungsanordnung gewährleistet, daß das Start-Signal erst wirksam wird, wenn die Schaltflanke der zu zählenden Impulsfolge doppelter Frequenz erscheint.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1: erfindungsgemäße Steuerschaltung für LlOS-Zähler U 121 D

Pig.:2: Impulsabläufe in der Schaltungsanordnung gemäß Pig.1

Die in Pig. 1 dargestellte Prinzipschaltung mit der erfindungsgemäßen Steuerung stellt eine elektronische Stoppuhr dar. Diese besteht, wie bekannt, aus einem frequenzstabilen Generator 1, dessen Impulsperiodendauer durch den Teiler 2 auf die bereitzustellende Zeitbasis herabgeteilt wird. Am negierten Ausgang des Triggers 4 des Teilers 2 steht die Zeitbasis als Takt für den oder die Zähler schaltkreise 8 zur Verfügung. D6r Zählerschaltkreis U 121 D beinhaltet einen 4 bit Binärzähler mit getrenntem Zähl- und Anzeigespeicher. Damit ist die Speicherung von zwei Ergebnissen möglich: ein Resultat befindet sich im Zählteil, das andere im Anzeigespeicher.

Von der bekannten Start-Stoppeinrichtung 10 wird bei Start L-Signal und bei Stopp Η-Signal an den Rücksetzeingang des RS-Triggers 7, der Bestandteil der Steuerschaltung ist, ausgegeben. Die Steuerschaltung wiederum steuert die Arbeitsweise des Zählerschaltkreises 8. Die Anzeigeschaltung 9 wird vom Zählerschaltkreis 8 angesteuert.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung besteht aus den drei RS-Triggern 5, б und 7. Der Takteingang des Triggers 5 wird vom negierten Ausgang des Triggers 3> der Bestandteil des Teilers 2 ist, angesteuert. Es ist auch möglich, den Takteingang des Triggers 5 ciit dem nichtnegierten Ausgang des Triggers 4 des Teilers 2 zu verbinden. Die Takteingänge der Trigger 6 und 7 sind an den nichtnegierten Ausgang des Triggers 3 angeschlossen. Die Hücksetzeingänge R der Trigger 5 und 6 sind mit dem Ausgang des Triggers 7 verbunden.

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Die Punktion der Schaltung soll anhand der Fig. 2 erläutert werden. Die H/L-Flanke soll die Schaltflanke für die Trigger und Zähler sein. Im angenommenen A us gangs zustand t г. t liegt das Stopp-Signal, welches dem Η-Potential entspricht, am Eingang R des Triggers 7 an -siehe Impulsfolge 1 in Fig. 2 -. Der Ausgang des Triggers 7 hat, wie die Impulsfolge 7 zeigt, in dieser Zeit L-Potential« Damit sind der Teiler 2, die Trigger 5 und 6 zurückgestellt - siehe Impulsfolgen 2 - 6 -. Das Signal cd hat L und sperrt den Zähler 8 über seinen Eingang zur Zählerfreigabe cd.

Zum Zeitpunkt t wird von der Start-Stoppeinrichtung 10 ein Startsignal abgegeben, welchem in Impulsfolge 1 L-Potential entspricht. Dies bewirkt die Rücksetzung des RS-Triggers 7 auf Η-Pegel am Ausgang - siehe Impulsfolge 7 -· Da das Signal cd Η-Pegel hat, beginnt der Teiler 2 zu arbeiten und der Zähler 8 wird für die Zählung freigegeben. Nach einem Viertel der Periodendauer der Zeitbasis - siehe Impulsfolge 4-entsteht am nicht negierten Ausgang des Triggers 3 cü-Q erste H/b-Flanke - siehe Impulsfolge 3 -· Diese Flanke und H-Pegel am Eingang S des Triggers б bewirkt an dessen Ausgang ebenfalls eine H/L-Flanke, die über die Impulsformerstufe 12 am Eingang st des Zählers 8 wirksam wird. Damit erfolgt die Umspeicherung vom Zähle rspe ic her in den Anseigespe icher. Der bisherige Inhalt des Anzeigespeichers wird gelöscht.

T Zum Zeitpunkt « erfolgt am negierten Ausgang des Triggers 3 der Signalwechsel von H nach L. Diese Flanke bewirkt das Umschalten des Triggers 5 von H nach L an dessen Ausgang. Über die Impulsformerstufe 11 wird das Signal r dem Eingang r des Zählers 8 zugeführt. Der Zählerspeicher wird mit diesem Signal gelöscht.

Die erste Zählflanke für den Zähler erscheint, wie im Impulsablauf 4 angegeben, nach der Periodendauer T der Zeitbasis. Mehrfache Impulse an den Ausgängen der Trigger 5 und- б können nicht entstehen, da die Trigger mit ihren Eingängen R auf L- und S auf Η-Potential liegen, so daß sie nur einmalig ihren Ausgangspegel wechseln können.

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Zum Zeitpunkt t™ erscheint das Stopp-Signal der Start-Stoppeinrichtung 10 an den Eingängen S des Triggers 6 mit L-Pegel und R des Triggers 7 mit Η-Pegel. Dadurch wird für den Trigger 6 der bestehende Zustand des Ausgangssignals unabhängig vom Takt beibehalten. Der Trigger 7 kann jetzt bei Auftreten der nächsten H/L-Flanke am nicht negierten Ausgang des Triggers 3 von seinem Zustand H am Ausgang in den Zustand L kippen und den Ausgangszustand der Schaltung wieder herstellen. Somit ist die Zeit vom Beginn des Stoppsignals, der Zeitrpunkt t-r,, bis zum Auftreten der H/L-Flanke am Trigger 3 die Zeit, die ein Störsignal, das ein Stopp vortäuscht, anliegen kann, ohne fehlerhafte Auswirkungen zu haben.

Sollte ein Störsignal auftreten, das den Start vortäuscht,

Φ so darf es eine maximale Länge von ц haben, ohne daß eines der Ausgangssignale st oder r erzeugt wird.

Der Ablauf dabei ist nachfolgend dargestellt. Das Störsignal führt zum Ausgeben des Start-Signals an die Trigger 6 und 71 und der Teiler 2 beginnt zu arbeiten. Liegt das Störsignal

noch vor ff nichtmehr an, dann arbeitet der Teiler 2 zunächst noch weiter und erzeugt zum Zeitpunkt д eine H/L-Flanke, die den Trigger 7 auf L am Ausgang setzt, was zur Rückstellung in den Ausgangszustand führt. Am Trigger 6 kann sich diese H/L-Flanke nicht auswirken, da der Eingang S mit dem Weggang des Störimpulses auf L-Potential liegt.

Die erfindungsgemäße Lösung der Steuerung für Zähler mit Zähl- und Anzeigespeicher zeichnet sich durch geringen Bauelementeaufwand aus. Sie läßt sich günstig in komplexeren Schaltkreisen, z.B. StoppuhrSchaltkreis, integrieren. Vorzug dieser Schaltungsanordnung besteht in der hohen Störsicherheit für die störempfindlichen Eingangsleitungen Start/Stopp der Zählerschaltung, auch gegenüber Kontaktprellungen. Es lassen sich auf diese Weise zwei Ergebnisse in den beiden Speichern sicher abspeichern.

Claims (2)

1. 2IULU7 - 7-

   Erfindungsanspruch

   Steuerschaltung für Zähler mit Zähl- und Anzeigespeicher, die die Steuersignale, Umspeicherung vom Zählspeicher in den Anzeigespeicher mit Löschung des alten Anzeigespeicherinhaltes, Rückstellung des Zählspeichers sowie Zählerfreigabe und Rückstellung der Steuerung, erzeugt, gekennzeichnet dadurch, daß zur Bildung des Steuersignales (st) ein Trigger (6) verwendet wird, der mit seinem Takteingang (c) an den Ausgang des an sich bekannten rückstellbaren Teilers (3), mit dem Eingang (R) an festes Potential, mit dem Eingang (S) an die Start-Stoppeinrichtung (10) angeschlossen ist und daß dem Ausgang des Triggers (6) eine beliebige bekannte Impulsformerstufe (12) folgt, daß zur Bildung des Steuersignales (r) ein Trigger (5) verwendet wird, der mit seinem Takteingang (c) an den negierten Ausgang des Teilers (3) oder an den nicht negierten Ausgang des Teilers (4), mit den Eingängen (R) und (S) an festes Potential angeschlossen ist und daß dem Ausgang des Triggers (5) eine Impulsformerstufe (11) nachgeschaltet ist, daß zur Bildung des Steuersignales (cd) ein Trigger (7) verwendet wird, der mit seinem Takteingang (c) an den Ausgang des Teilers (3), mit seinen Eingängen (R) und (S) an festes Potential, mit dem Eingang (R) an die Start-Stoppeinrichtung (10) angeschlossen ist und daß sein Ausgang mit den Eingängen (R) der Trigger (5;6) und des Teilers (2) verbunden ist.

   Hierzu
2. 2. SeltenZe ichnungen