DE1106401B

DE1106401B - Anordnung zum Bereitstellen von Steuerimpulsen fuer Schalt- und Rechenwerke

Info

Publication number: DE1106401B
Application number: DEO5759A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hugo Reichert
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1957-09-28
Filing date: 1957-09-28
Publication date: 1961-05-10
Also published as: GB882727A; CH355812A; US3036270A; FR1204366A

Description

DEUTSCHES

BtBtIOTKEK

DES DEUTSCHEN

PATEfJTAKTES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Bereitstellen von Steuerimpulsen für Schalt- und Rechenwerke od. dgl., deren Steuer- und Rechenvorgänge synchron zu Impulsen einer Uhrtaktimpulsfolge ablaufen.

Zum störungsfreien Funktionsablauf derartiger Schalt- und Rechenwerke, beispielsweise in elektronischen Buchungs-, Rechen- oder ähnlichen Maschinen, ist es erforderlich, daß die Steuerimpulse zu gewünschten Zeitpunkten und synchron zu den Impulsen der Uhrtaktfolge zur Verfügung stehen.

Bisher erzeugten Impulsgeneratoren, die durch einen Startimpuls eingeschaltet wurden, die benötigten Impulsgruppen. So ist eine Impulsmeßvorrichtung bekannt, in der ein Oszillator Impulse erzeugt, die von einem Impulsformglied in die gewünschte Form übergeführt und von einem Verstärker verstärkt werden. Ein unmittelbar an den Verstärkerausgang angeschlossener elektronischer Zähler zählt die Impulse und stellt den Oszillator ab, wenn die gewünschte Anzahl der Impulse übergeführt worden ist.

Derartige Anordnungen zur Erzeugung der Steuerimpulse weisen zahlreiche Nachteile auf. So müssen beispielsweise die Steuerimpulse, um einen störungsfreien Betrieb der Schalt- und Rechenwerke sicherzustellen, zunächst mit dem Arbeitstakt der Schaltbzw. Rechenwerke synchronisiert werden. Diese Synchronisation ist aufwendig und wird erschwert, wenn die Folgefrequenz des Uhrtaktes geringen, unvermeidlichen Schwankungen unterliegt. Außerdem ist für jede in einem Schalt- bzw. Rechenwerk benötigte Impulsgruppe ein eigener Impulsgenerator erforderlich, wobei die zugehörigen elektronischen Zähler, besonders für Impulsgruppen mit hohen Impulszahlen, eine große Anzahl von Zählgliedern benötigen. Hinzu kommt der große Aufwand an synchronisierenden Mitteln, um die verschiedenen, von mehreren, unabhängig voneinander arbeitenden Generatoren erzeugten Impulsgruppen untereinander und zugleich mit dem Uhrtakt zu synchronisieren. Überdies steht der Augenblick, in dem ein Impulsgenerator angeschaltet wird, ohne Anwendung besonderer Mittel in keinem genau definierten Zeitverhältnis zu den von ihm erzeugten Impulsen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, alle diese Nachteile zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe von einer Anordnung, mit der die gewünschten Steuerimpulsgruppen direkt aus der Uhrtaktimpulsfolge der Schalt- bzw. Rechenwerke abgezweigt werden. Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung der Koinzidenz zwischen den Steuerimpulsen und den Uhrtaktimpulsen die Steuerimpulse von programmgesteuerten Abzweigtoren unmittelbar aus dem Uhr-Anordnung zum Bereitstellen

von Steuerimpulsen für Schalt-

und Rechenwerke

Anmelder:
Olympia Werke A. G., Wilhelmshaven

Dipl.-Ing. Hugo Reichert, Wilhelmshaven,
ist als Erfinder genannt worden

takt abzweigbar sind, indem die nicht von der Uhrtaktfolge beaufschlagten Eingänge der Abzweigtore mit elektronischen Schaltmitteln derart verbunden sind, daß in ihrer Folge programmbildende und zur Uhrtaktfolge zeitlich festliegende Schaltimpulse zum Öffnen und Schließen der Abzweigtore auf nur einem Kanal erscheinen.

Eine Uhrtaktimpulsfolge kann in vorteilhafter Weise zugleich an mehreren Abzweigtoreingängen anliegen, wodurch die entsprechenden Abzweigvorrichtungen parallel geschaltet sind. Die Impulse aller derart aus einer Uhrtaktfolge abgezweigten Steuergruppen sind von vornherein sowohl mit dem Uhrtakt als auch untereinander koinzident.

Die Form und die Länge der abzuzweigenden Steuerimpulsgruppen wird bestimmt durch die Toröffnungsspannungen, die an die Abzweigtore angelegt werden. Durch geeignete Wahl der elektronischen Schaltmittel zur Erzeugung dieser Toröffnungsspannungen läßt sich praktisch jeder gewünschte Steuerimpulszug herstellen.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung sind an einem Ausführungsbeispiel erläutert und können der Beschreibung sowie den Unteransprüchen entnommen werden. Darin wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der

Fig. 1 das Blockschema einer elektronischen Impulsabzweigvorrichtung,

Fig. 2 einen Schaltplan darstellt und
Fig. 3 den Impulsplan wiedergibt.
Fig. 1 zeigt das Äbzweigtor Rö6 sowie fünf Bauelemente Rö 1 bis Rö 5 zum Erzeugen der Toröffnungsspannung in einer beispielsweisen Anordnung, mit der aus einer Uhrtaktfolge U Steuerimpulsgruppen in Abhängigkeit von den Impulsen einer Schaltimpulsfolge SI abgezweigt und an den Ausgang A übermittelt werden können.

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Das als »Und«-Schaltung ausgebildete Abzweigtor Rö6 zweigt aus der ständig am Eingang 119 anliegenden Uhrtaktimpulsfolge U immer dann Steuerimpulse für den Ausgang A ab, wenn am Eingang 118 eine positive Toröffnungsspannung anliegt. Diese positive Toröffnungsspannung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel immer dann vom Ausgang 110 des Umschalters Rö3 geliefert, wenn Rö3 in den entsprechenden Betriebszustand geschaltet ist. Das Umschalten von Rö3 nehmen die »Und«-Schaltungen Röl und Rö5 vor in Abhängigkeit von den ständig an der Klemme SI erscheinenden Impulsen einer Schaltimpulsfolge, über Umschalter Rö 2 wird die Anordnung durch einen an der Klemme EI erscheinenden Einschaltimpuls eingeschaltet. i?ö4 dient als verzögerndes Umpolglied. Die Klemme KT ist mit einem Schalter verbunden, durch deren Impuls die Anordnung in den Ausgangszustand versetzt wird.

Die Anordnung ist, wie in der folgenden Beschreibung näher erläutert wird, so ausgebildet, daß nach Erscheinen eines negativen Einschaltimpulses an der Klemme EI der erste Impuls der Schaltimpulsfolge SI über »Und«-Schaltung Rö 1 den Umschalter Rö3 veranlaßt, eine positive Toröffnungsspannung an den Eingang 118 zu legen, wohingegen der zweite Schaltimpuls an der Klemme 57 über die »Und«-Schaltung RoS den Umschalter Rö3 in seinen Ruhezustand zurückschaltet. Hierdurch wird zugleich die Anordnung derart abgestellt, daß erst nach Erscheinen eines weiteren Einschaltimpulses an der Klemme EI die Neuabzweigung einer Steuerimpulsgruppe stattfinden kann, obwohl die Impulse der Schaltimpulsfolge ständig an der Klemme SI erscheinen. Die Länge der abgezweigten Steuerimpulsgruppen ist dabei durch das zeitliche Intervall zwischen den Schaltimpulsen gegeben.

Der genaue zeitliche Ablauf der Vorgänge in der Impulsabzweigeinrichtung soll an Hand des Schaltbildes der Fig. 2 und des Impulsplanes (Fig. 3) beschrieben werden. Das Schaltbild (Fig. 2) läßt erkennen, daß in einem Ausführungsbeispiel zum Blockschema der Fig. 1 die »Und«-Glieder Röl, Rö5 und Rö6 durch Pentoden, die Umschalter Rö2, Rö3 durch normale Flip-Flops und das Verzögerungsglied Rö4 durch eine Doppeltriode dargestellt werden können.

Die Schaltimpulse der Folge SI liegen ständig an der Klemmet/, die Uhrtaktimpulse ständig an der Eingangsklemme U an. Da jedoch die Röhren Röl, Rö5 und Rö6 im Ausgangszustand nicht leitend sind, arbeitet die Schaltung noch nicht.

Durch Betätigung eines nicht gezeigten Einschalters zu einem beliebigen Zeitpunkt t_t (Fig. 3) wird an die Klemme EI ein negativer Impuls gelegt, wodurch das Gitterpotential 104 das linke System des Flip-Flops Rö2 sperrt. Flip-Flop Rö2 kippt in den Betriebszustand, und bei 106 steigt das Potential an; ebenfalls bei 102 der Röhre Röl (Fig. 3, Zeile 4), wodurch die Röhre Röl zur übertragung eines Schaltimpulses aus der Impulsfolge SI vorbereitet wird. Der nächste Impuls der Folge .SY (Zeilen 2 und 3 in Fig. 3), der über SI am Gitter 101 eintrifft, läßt die Röhre Röl leitend werden. Dadurch sinkt ihr Anodenpotential 103 für die Dauer des Schaltimpulses der Folge SI ab (Zeile 5 in Fig. 3). Dieser negative Impuls senkt das Potential 109 des Flip-Flops Rö3 ab, es kippt in seinen Betriebszustand, wodurch das Potential 118 am ersten Gitter der Röhre Rö6 ansteigt (Zeile 12 in Fig. 3). Die Röhre Rö6 wird zur Übertragung der an ihrem Gitter

119 liegenden Uhrtaktimpulse über ihre Anodenleitung

120 freigegeben (Zeilen 13 und 14 in Fig. 3).

Das hohe Potential 110 der rechten Seite des Flip-Flops Rö3 liegt ebenfalls am Gitter 114 der Röhre Rö5 und kann infolge der Kapazität des Kondensators 21 gemäß Zeile 9 in Fig. 3 nur allmählich ansteigen. Der Startimpuls SI der Schaltimpulsfolge, der am Gitter 115 der Röhre Rö5 anliegt (Zeile 10 in Fig. 3), kann daher die Röhrend5 nicht in den leitenden Zustand versetzen (Zeile 11 in Fig. 3).

Die Abzweigung der Uhrtaktimpulse findet so lange

ίο statt, bis ein zweiter Impuls der Schaltimpulsfolge an SI die Vorrichtung wieder abstellt.

Der an der Klemme SI liegende zweite Schaltimpuls der Folge B gelangt an das Gitter 101 der Röhre Rö 1 (Zeitpunkt f₄, Zeile 3 in Fig. 3) und an das Gitter 115 der Röhre RoS (Zeile 10 in Fig. 3).

Die Röhre Röl erzeugt an ihrer Anode 103 einen negativen Impuls (Zeile 5 in Fig. 3), der jedoch wirkungslos bleibt, da das Gitterpotential 109 des Flip-Flops Rö3 bereits negativ ist.

Da mittlerweile das Potential an 114 bis auf die Höhe des Potentials an 110 angestiegen ist, erscheint jetzt an der Anode der Röhrei?ö"5 ebenfalls ein negativer Impuls (Zeilell in Fig. 3), der am Gitter 113 der Doppeltriode Rö 4 durch den Kondensator 22 integriert wird (Zeitpunkte f₄ bis t₅, Zeile 6 in Fig. 3). Das Anodenpotential 112 der Doppeltriode Röi steigt plötzlich an (i₅, Zeile 7 in Fig. 3), während das Potential 111 plötzlich absinkt und einen negativen Impuls abgibt (Zeile 8 in Fig. 3). Dieser negative Impuls gelangt an die beiden Dioden 23 und 24 und kippt die Flip-Flops Rö2 und Rö3 aus der Betriebslage in ihre Ausgangslage zurück.

Das negative Potential 110 des Flip-Flops Rö3 senkt das Potential des Gitters 118 der Röhre Rö6 ab, wodurch die Uhrtaktübertragung abgeschaltet ist.

Weiter wird das absinkende Potential 110 des Flip-Flops Rö3 vor der Röhre Rö5 wieder durch den Kondensator 21 integriert, wodurch die Spannung am ersten Gitter 114 dieser Röhre langsam nach Zeile 9 in Fig. 3 abnimmt. Die Anodenspannung 117, die infolge des zweiten Signalimpulses der Folge SI am Gitter 115 zunächst stark abgefallen war, steigt nun entsprechend der sinkenden Gitterspannung 114 nach dem Zeitpunkt i_s (Zeilell in Fig. 3) wieder an. Diesem Verlauf folgt auch die Spannung am Gitter 113 der Doppeltriode Rö 4 (Zeile 6 in Fig. 3), wodurch in bekannter Weise die Anodenspannungen 112 und 111 entsprechend den Zeilen 7 und 8 der Fig. 3 mitgehen. Das absinkende Potential 106 des Flip-Flops Rö2 senkt die Spannung am Gitter 102 der Röhre Rö 1 ab und sperrt sie. Dadurch ist der Ausgangszustand in der Anlage wieder hergestellt, und die folgenden Signalimpulse der Folge SI sind nicht imstande, die Abzweigeinrichtung in Betrieb zu setzen. Erst ein erneutes Betätigen des Einschalters kippt infolge eines neuen, an das Gitter 104 gelangenden Einschaltimpulses EI Flip-Flop Rö2 wieder in den Betriebszustand und ermöglicht einen weiteren Funktionsablauf der Impulsübertragungseinrichtung.

Wesentlich für das Arbeiten der Abzweigvorrichtung ist es, daß die 57-Impulse mit ihren Vorderflanken zu einem genau definierten Zeitpunkt t₃ in einer Lücke der Uhrtaktimpulsfolge U erscheinen (Zeilen 1 und 2 in Fig. 3). Dadurch wird erreicht, daß die Übertragung der Uhrtaktimpulse immer zu einem genau bestimmten Zeitpunkt (tu, Zeile 14 in Fig. 3) einsetzt, wobei die Eingabe des Einschaltimpulses EI zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen kann.

Die Anzahl der aus der Uhrtaktimpulsfolge abgezweigten Impulse ist durch den Abstand der Schalt-

impulse auf der Spur SI (Zeilen 1 und 2 in Fig. 3) gegeben. Durch Verändern dieses Abstandes kann die Länge der Impulsgruppen variiert werden.

Vor Inbetriebnahme kann die Zurückführung der Impulsabzweigeinrichtung in ihren Ausgangszustand durch eine Klartaste vorgenommen werden (Klemme KT in Fig. 2). Durch die Betätigung der Klartaste erscheint bei KT negatives Potential, wodurch über die Gleichrichter 25 und 26 die Flip-Flops Rö 2 und Rö3 genauso zurückgestellt werden, wie durch einen Abstellimpuls des Flip-Flops Röi.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zum Bereitstellen von Steuerimpulsen für Schalt- und Rechenwerke od. dgl., in denen die Steuer- und Rechenabläufe synchron zu Impulsen einer Uhrtaktinipulsfolge ablaufen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung der Koinzidenz zwischen den Steuerimpulsen (A) und den Uhrtaktimpulsen (U) die Steuerimpulse (A) von programmgesteuerten Abzweigtoren (Ro 6) unmittelbar aus dem Uhrtakt (17) abzweigbar sind, indem die nicht von der Uhrtaktfolge (U) beaufschlagten Eingänge (118) der Abzweigtore (Rö6) mit elektronischen Sclialtmitteln (Röl bis Rö'5) derart verbunden sind, daß in ihrer Folge programmbildende und zur Uhrtaktfolge (U) zeitlich festliegende Schaltimpulse (SI) zum Öffnen und Schließen der Abzweigtore (Rö6) auf nur einem Kanal (201) erscheinen.

2. Anordnung nacl Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang (118) des Abzweigtores (Rö6) zur Erzeugung einer Toröffnungsspannung mit dem Ausgang (UO) eines Umschalters (Rö3) verbunden ist, dessen Einschalteingang (109) über einen Gleichrichter (20) mit dem Ausgang (103) eines ersten »Und«-Gliedes (Rö 1) und dessen Ausschalteingang (108) über einen Gleichrichter (24) und ein Umpolglifd (i?<54) mit dem Ausgang (117) eines zweiten »Ihd«-Gliedes (Rö5) in Wirkverbindung steht.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang (101) des ersten »Und«-Gliedes (Röl) und ein Eingang (115) des zweiten »Und«-Gliedes (Rö5) parallel geschaltet und mit der Eingangsklemme (SI) für die Schaltimpulsfolge verbunden sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang (102) des ersten »Und«-Gliedes (Röl) mit dem Ausgang (106) eines Umschalters (Rö 2) verbunden ist, dessen Einschalteingang (104) mit der Klemme (EI) für den Einschaltimpuls und dessen Ausschalteingang (105) über einen Gleichrichter (23) mit dem Ausgang (111) des Umpolgliedes (7?ö4) und über einen Gleichrichter (25) mit der Klemme (KT) in Wirkverbindung steht.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang (113) des Umpolgliedes (i?ö4) sowohl mit dem Ausgang (117) des zweiten »Und«-Gliedes (RöS) als auch mit einem Verzögerungsglied, beispielsweise einem Kondensator (22), zur Erzeugung des Abschaltimpulses (Hl) verbunden ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang (114) des zweiten »Und«-Gliedes (Rö5) sowohl mit dem Ausgangspotential (116) des Umschalters (Rö3) als auch mit einem derart bemessenen Verzögerungsglied, beispielsweise einem Kondensator (21), verbunden ist, daß das Wirksamwerden des die Abzweigung freigebenden Ausgangspotentials (116) des Umschalters (Rö3) in bezug auf das »Und«- Glied (Rö5) mindestens um die Dauer des einschaltenden Impulses (SI) verzögert und in die Zeitspanne zwischen dem einschaltenden Impuls (SI) und dem darauffolgenden abschaltenden Impuls (SI) gelegt wird.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschalteingang (108) des Umschalters (Rö3) und der Ausschalteingang (105) des Umschalters (Rö2) über Gleichrichter (23, 24) parallel geschaltet und mit dem Ausgang (111) des Umpolgliedes (i?ö4) verbunden sind, so daß ein Ausgangsimpuls des »Und«- Gliedes (Rö5) gleichzeitig den Umschalter (Rö2) und den Umschalter (Rö3) in den Ausgangszustand umstellt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Siemens-Zeitschrift, 1954, Heft 6, S. 251.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen