DD217390A1 - Elektronischer zaehlbaustein zum gleichzeitigen vor- und rueckwaertszaehlen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Zaehlbaustein zum gleichzeitigen Vorwaerts- und Rueckwaertszaehlen, der ueber seine Anzeigeeinheit fuer eine vorgesehene Anzahl von Impulsen staendig sowohl die Anzahl der schon abgelaufenen Impulse dieser vorgegebenen Impuls-Gesamtmenge als gleichzeitig auch die Anzahl der bis zum Endstand noch fehlenden Impulse ausweisen soll. Diesen Impulsen koennen je nach Einsatzgebiet Zeittakte, Stueckzahlen oder Ereignisse entsprechen. Die Aufgabe, mit moeglichst einfachen elektronischen Mitteln einen solchen Zaehlbaustein zusammenzustellen, wurde mit den Teilen und in der Grundschaltung eines Einfach-Taschenrechners in der Weise geloest, dass a)an den 2 n Ziffernausgaengen des Rechnerschaltkreises nach dem m-ten Ziffernausgang (m n) ein Festkomma geschaltet wird undb)durch die Eingabesteuerung (als Element der Ansteuerelektronik) bei jedem zu zaehlenden Eingangsimpuls der Eingabebefehl "1 10 m" gebildet und in der fuer den verwendeten Rechnerschaltkreis spezifischen Folge von Operationsbefehlen diesem Schaltkreis zugeleitet wird.

Description

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Elektronischer Zählbaustein zum gleichzeitigen Vor-und Rückwärtszählen ,

Anwendungsgebiet der Erfindung '

Die Erfindung betrifft eine elektronische Einrichtung zum Zählen einer vorprogrammierbaren Anzahl von Impulsen. Diesen impulsen können je nach Einsatzgebiet Zeittakte, Ereignisse oder Stückzahlen entsprechen.

Die Erfindung ist anwendbar in der Meßgerätetechnik, die ihrerseits für vielfältige BMSR-Aufgaben in der Labordiagnostik, in Verpackungsgeräten, beim Warenumschlag usw. Anwendung findet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist, daß voeinstellbare Zähler, die eine vorgewählte Anzahl von Impulsen zählen, einerseits nach folgendem Prinzip arbeiten: Der Zähler zählt vorwärts und vegleicht jeweils seinen eigenen Stand mit dem eines voreingestellten externen

Speichergliedes. ^:

Dieser Speicher bedeutet einen zusätzlichen Aufwand, dessen Größe von dem speicherbaren ,Wertvorrat abhängt. Der Speicher kann nach elektronischem oder auch mechanischem Prinzip als Mehrstellenschalter arbeiten.

Auch die Vergleichseinrichtung, welche bei Gleichstand von Zähler und Speicher ein Signal abgibt, bedeutet einen vergrößerten schalturigstechnischen Aufwand.

Ferner ist eine weitere Lösungsmöglichkeit bekannt, welche das voreingestellte externe Speicherglied und die Vergleichseinrichtung vermeidet.

Sie arbeitet wie folgt: Der Zähler wird auf den gewünschten Wert voreingestellt und zählt rückwärts bis Null. Für diesen Zweck kann als ökonomische Lösung ein Taschenrechnerschaltkreis eingesetzt werden, der mit „-1" zählt (siehe US-PS 3946210).

Dabei geht jedoch der voreingestellte Wert verloren, so daß zu einem beliebigen Zählzeitpunkt die Information über die schon gezählten Impulse nicht verfügbar ist. Dieser Nachteil kann entweder durch die externe Speicherung des Anfangswertes behoben werden, die, sofern sie mit elektronischen Mitteln erfolgt, erhöhten schaltungstechnischen Aufwand bedeutet, oder man verwendet, wie in DD-PS 137391 beschrieben, einen Vor-Rückwärtszähler mit zwei parallelen Zählkanälen. Die zuletzt genannte technische Lösung bedeutet wiederurh schaltungstechnischen Mehraufwand.

DE-PS 2753966 beschreibt diese Lösung sogar in einer CPU-gesteuerten Variante.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt, eine vorgegebene Anzahl von Impulsen, die Signale von Zeittakten oder von Stückzahlen oder von anderweitigen Ereignissen sein können, mit Hilfe eines elektronischen Zählbausteins zu zählen und anzuzeigen, dessen Aufbau nur geringe ökonomische sowie schaltungstechnische Aufwendungen erfordert, so daß auf diese Weise die Nachteile der bisher bekannten technischen Lösungen vermieden werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen elektronischen Mitteln einen Zählbaustein zusammenzustellen, der das gleichzeitige Vorwärts- und Rückwärts-Abzählen einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen (Zählinformation 1) leistet und ständig über sein(e) Anzeigetableau(s) ausweist. Der Zählbaustein soll also über sein(e) Anzeigetableau(s) sowohl die Anzahl der schon abgelaufenen Impulse (Zählinformation 2) einer jeweils vorgegebenen Impuls-Gesamtmenge als auch gleichzeitig die Anzahl der bis zum Endstand noch fehlenden Impulse (Zählinformation 3) anzeigen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe wie folgt gelöst:

Der elektronische Zählbaustein zum gleichzeitigen Vorwärts- und Rückwärtszählen wird nach der Grundschaltung eines Einfach-Taschenrechners aus Teilen eines gewöhnlichen Einfach-Taschenrechners wie Rechnerschaltkreis, Eingabetastatur, Ansteuerelektronik und Anzeigeeinheit aufgebaut.

Die Ansteuerelektronik besteht aus dem Eingangstor, aus der Eingabesteuerung und gegebenenfalls aus einer an die Ziffernausgänge des Rechnerschaltkreises angeschaltete Nullerkennung. Das Eingangstor hat Eingänge für die zu zählenden Eingangsimpulse, für das Start- sowie, bei Betrieb mit Nullerkennung, für das Stop-Signal. Die Eingabesteuerung enthält einen mit der maximalen Eingabefrequenz des Rechnerschaltkreises abgestimmten Taktgenerator und eine Schaltung, welche, ausgelöst vom jeweiligen Eingangssignal, dem Rechnerschaltkreis die Einzelimpulse des hier gewählten Eingabebefehls (siehe nachstehend) eingibt. '.

Die Anzeigeeinheit wird in einer der folgenden Varianten gewählt: '

— Es wird e i η Anzeigetableau mit 2η Anzeigestellen (n > 1, ganzzahlig) eingesetzt (Variante 1).

— Es werden zwei, vorzugsweise neben — oder untereinander angeordnete Anzeigetableaus mit je η Anzeigestellen herangezogen (Variante 2).

Im Zählbaustein kommt ein Rechnerschaltkreis mit einer multiplexen 2stelligen 7-Segmentansteuerung am Ausgang zur Anwendung. In dem Rechnerschaltkreis wird ein Festkomma so gesetzt, daß vor dem Komma m < η und nach dem Komma 2n — m Stellen der multiplexen 7-Segmentansteuerung stehen. In der bevorzugten Ausführungsform des Zählbausteins wird das Festkomma so gesetzt, daß vor und nach dem Komma jeweils η Stellen verfügbar sind.

Mit dem Setzen des Kommas wird (bei einer Anzeigeeinheit in der Variante 1) auch das Anzeigetableau in 2 Teiltableaus geteilt, die für den Ausweis der beiden Zählinformationen 2 und 3 zur Verfügung stehen. Ein Teiltableau hat m Anzeigestellen und ist den Rechnerschaltkreis — Ziffernausgängen links vom Festkomma zugeordnet. Das andere Teiltableau ist den 2 η — m Ziffernausgängen rechts vom Festkomma zugeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform entstehen auf diese Weise aus dem Anzeigetableau zwei gleichgroße Teiltableaus. Eine Anzeigeeinheit gemäß Variante 2 ist überhaupt nur in der bevorzugten Ausführungsform des Zählbausteins zweckmäßig.

Die dem Zählbaustein eingebbare höchste ganze Zahl beträgt somit 10^m-1, in der bevorzugten Ausführungsform 10ⁿ—1. Dem Zählbaustein wird eine Zahl ζ von Ereignissen mit Ό < ζ s 10^m"¹, in der bevorzugten Ausführungsform eine Ereignisanzahl ζ mit 0 < ζ < 10""¹, vorgegeben, die der Zähler mit jeweils einem Eingangsimpuls rückwärts bis zum Stand „0" zu zählen hat.

Wurden die Eingangsimpulse gemäß dem Stand der Technik jeweils mit dem Befehl „-1" in den Schaltkreis eingegeben werden, erschiene auf dem Teiltableau, welches den Ziffernausgängen links vom Komma zugeordnet ist, nach k Impulsen die „z-k" entsprechende Anzeige.

Man wüßte also, wie viele Impulse bis zum Ereignis „0" noch fehlen. Hätte man sich „z" jedoch nicht gemerkt, so wäre „k" unbekannt.

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In der hier beschriebenen Lösung wird bei jedem anliegenden Eingangsimpuls in den Schaltkreis der Befehl „-1.'+ 10'^m", in der bevorzugten Ausführungsform der Befehl „-1 + 10~ⁿ", eingegeben. ^: ,

Damit erscheint in der Anzeigeeinheit nach k Impulsen die „z-k + k. ICT"¹", in der bevorzugten Ausführungsform die „z-k + k. 10""", entsprechende Anzeige. Dabei gibt der Term „z-k" wiederum die noch bis zum Stand „0" fehlende Anzahl von Ereignissen an. Er erscheint auf dem Teiltableau, welches den Rechnerschaltkreis-Ziffernausgänge links des Festkommas entspricht. Der Term „k.10~^m", in der bevorzugten Ausführungsform „k.10~ⁿ", kennzeichnet die schon abgelaufenen k Ereignisse. Er erscheint auf den Teiltableau, welches den Ziffernatisgängen rechts vom Festkomma zugeordnet ist, und wird gleichfalls als ganze Zahl abgelesen. Für den Fall der Anzeigeeinheit gemäß Variante 1 verlieren das Komma und der Faktor 10~^m (bzw. 10 ⁿ in der bevorzugten Ausführungsform) ihre ursprüngliche Bedeutung. Vielmehr existieren zwei Anzeigen, eine vorwärts* die andere rückwärts zählend, die die gewünschten Zählinformationen 2 und 3 angeben.

Die Nullerkennung dient, sofern das erforderlich ist, der elektronischen Erkennung des Nullstandes des Zahlbausteins. Das dabei gewonnene Signal kann gegebenenfalls zum Sperren des Eingangstores (gleich „Stop-Impuls") und zum Auslösen weiterer externer Vorgänge, z.B. eines optischen Signals, genutzt werden. ,

Mit diesem erfindungsgemäß betriebenen Zählbaustein ist in jedem Zählzeitpunkt ohne externe Speicherung sofort ablesbar, wie viele Ereignisse seit Beginn der Zählung schon abgelaufen sind und wie viele noch fehlen.

Weiterhin verfügt die dargestellte technische Lösung über den Vorteil, daß sie mit üblichen Taschenrechner-Schaltungen mit vorzugsweise einfachem Rechnerschaltkreis und mit herkömmlicher, möglicherweise reduzierter Eingabetastatur zu realisieren ist, wobei die jeweilige Gruhdschaltung mit einer Ansteuerelektronik zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Eingabebefehls komplettiert wird.

Ausführungsbeispiel ^λ

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung mit Hilfe des Prinzipschaltbildes Figur 1 näher erläutert werden. Der Zählbaustein besteht aus den Bestandteilen eines handelsüblichen Taschenrechners und einer Ansteuerschaltung. Der gewählte Taschenrechner enthält einen Rechnerschaltkreis mit einer multiplexen 8-steiligen Segmentansteuerung am Ausgang (2n = 8). Den Ziffernausgängen werden zwei Teiltableaus mit je η = 4 Anzeigeelementen zugeordnet. Der Rechnerschaltkreis wird mit Festkomma auf der vierten Stelle geschaltet. Dann enthält Tableau 1 die vier den Ziffernausgängen links des Kommas zugeordneten Anzeigeelemente und Tableau 2 die vier den Ziffernausgängen rechts des Kommas zugeordneten . Anzeigeelemente. Das Komma wird nicht dargestellt. '

Durch Handeingabe wird mittels der Rechnertastatur eine nun maximal 4-stellige Zahl z, die vorprogrammierte Anzahl der zu zählenden Impulse, eingegeben, deren Anzeige auf Tableau 1 erfolgt. ι

Der Eingangsimpuls, welcher gezählt werden soll, gelangt zum Eingangstor. Bei Anliegen des Startimpulses und noch nicht vorliegendem Stopimpuls passiert jeder Eingangsimpuls das Tor und gelangt zur Änsteuereiektronik. Hier werden in zeitlicher Reihenfolge die für die Eingabe des Eingabebefehls notwendigen Operationsimpulse erzeugt. Für die Eingabe von „-Ί + 10 ⁴" = ,,-0,9999" wären das beim vorliegenden Taschenrechnertyp die Operationsbefehle

P.□.[][].-EEJ.Cl -[B- EU- < '

Diese Operationsfolge erniedrigt den Momentanwert des Tableaus 1 und erhöht den Momentanwert des Tableaus 2 um

jeweils eine Zähleinheit. \ .

Die Eingabegeschwindigkeit, die von der Bauart des Rechnerschaltkreises abhängt, bestimmt der Eingabetaktgenerator. Die Eihgabegeschwindigkeit ist so hoch, daß die Eingabe der einzelnen Operationsbefehle nicht oder nur kurz auf den Anzeigetableaus sichtbar wird und die Anzeige des Zählerstandes dominiert.

Wird als Vorgabe ζ = 20 eingegeben, so ist der Rechnerstand nach dem ersten Zählimpuls (k = 1) „19.0001", das heißtauf

Tableau 1 erscheint der Zählerstand „19" und auf Tableau 2 der Zählerstand „0001". Nach ζ Impulsen stehtauf Tableau 1 nun „0" und auf Tableau 2 „0020".

Ist an Tableau 1 eine Nullerkennungsmatrix angeschlossen, die diesen Ablaufpunkt des Zählers auswertet, so wird nun ein „Stop"-Signal gebildet.

Claims (2)

1. -3- 254 083 1

   Erfindungsansprüche:

   1. Elektronischer Zählbaustein zum gleichzeitigen Vor-und Rückwärtszählen, bestehend aus Teilen eines Einfach-Taschenrechners wie Rechnerschaltkreis, Eingabetastatur und Ansteuerelektronik sowie aus einer an sich bekannten Anzeigeeinheit und aufgebaut nach der Grundschaltung eines Einfach-Taschenrechners, gekennzeichnet dadurch, daß an den 2 η Ziffernausgängen des Rechnerschaltkreises nach dem m-ten Ziffernausgang ( < n) ein Festkomma geschaltet wird, die Eingabesteuerung als Element der Ansteuerelektronik bei jedem zu zählenden Eingangssignal den Eingabebefehl „ 1 ι 10 '"" bildet und in der für den verwendeten Rechnerschaltkreis spezifischen Folge von Operationsbefehlen diesem Sehaltkreis zuleitet, wobei die Ansteuerelektronik gewünschtenfalls um eine an die Ziffernausgänge des Rechner-Schaltkreises angeschaltete Nullerkennungsanordnung komplettiert ist.
2. 2. Elektronischer Zählbaustein gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Festkomma in der Mitte der Ziffernausgänge des Rechnerschaltkreises angeordnet und von der Eingabesteuerung bei jedem zu zählenden Eingangsimpuls der Eingabebefehl „-1 + 10""" in der spezifischen Operationsbefehlsfolge dem Rechnerschaltkreis zugeleitet wird.

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