DE1183130B - Anordnung zur Auslesung und dezimalen Anzeige eines in einem mehrdekadigen Zaehler enthaltenen Ergebnisses - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche KL: 21 al - 36/22

Nummer: 1183 130

Aktenzeichen: T 24695 VIII a/21 al

Anmeldetag: 12. September 1963

Auslegetag: 10. Dezember 1964

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, mit deren Hilfe das in einem mehrdekadigen Zähler enthaltene Ergebnis ausgelesen und in dezimaler Form angezeigt werden kann. In bekannter Weise ist dabei für jede Zähldekade eine Anzeigevorrichtung vorgesehen, die jeweils zwei unterschiedliche Elektrodengruppen aufweist. Diese Anzeigevorrichtungen sind jeweils an mit den Zähldekaden verbundene De- oder Umcodiereinrichtungen einerseits und an Umschalteinrichtungen andererseits angeschlossen.

Nachteilig hat sich bei den bekannten Ausführungen derartiger Anordnungen der Umstand ausgewirkt, daß für jede Zähldekade eine eigene De- oder Umcodiereinrichtung und ebenso eine getrennte Umschalteinrichtung vorgesehen sein mußte, so daß die Auslesung des Zählergebnisses mitunter einen höheren schaltungstechnischen Aufwand verlangte, als er für die Zählung selbst erforderlich war. Dies wirkte sich naturgemäß auf den Preis entsprechender Geräte aus, so daß die heute geforderte oder gewünschte dezimale Anzeige des Ergebnisses einer binär durchgeführten Zählung zu einem Preisunterschied von annähernd 50% zwischen einem dezimal anzeigenden Gerät und einem solchen mit binärer Ergebnisanzeige geführt hat.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, den Aufwand für eine dezimale Anzeige des Ergebnisses einer binär oder in einem beliebigen anderen Code durchgeführten Zählung wesentlich zu verringern. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß sämtliche An-Zeigevorrichtungen mit einer ihrer Elektrodengruppen parallel zueinander an eine gemeinsame den Zähldekaden nachgeordnete De- oder Umcodiermatrix angeschaltet sind, daß die andere Elektrodengruppe jeder Anzeigevorrichtung jede für sich getrennt an einen Ausgang einer ein zyklisches Taktsignal liefernden Signalquelle angeschlossen ist, die außerdem die Abfrage der jeweils zugehörigen Zähldekade steuert, und daß in die Verbindung der Elektroden der Anzeigevorrichtungen mit der De- oder Umcodiermatrix Schalter und in die mit der Taktsignalquelle Impulsformer oder umgekehrt in die ersteren Verbindungen Impulsformer und in die letzteren Schalter eingefügt sind. Dabei kann, soweit die Impulsformer auf die Taktsignalquelle folgen, ihre Aufgabe von dieser mit übernommen werden, wenn ihr Ausgangssignal nach Form und Leistung zum Betrieb der Anzeigevorrichtungen geeignet ist.

Die Erfindung arbeitet dabei nach einem Taktverfahren, bei dem das jeder Zähldekade zugeordnete Ziffernanzeigefeld nur kurzzeitig, dafür aber mit hoher Intensität, aufleuchtet. Die zur Darstellung Anordnung zur Auslesung und dezimalen
Anzeige eines in einem mehrdekadigen Zähler
enthaltenen Ergebnisses

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Gerhard Boucke, Ulm/Donau

einer mehrstelligen Zahl notwendigen, nebeneinanderliegenden Anzeigefelder leuchten dabei in zyklischer Folge nacheinander auf. Die Folgefrequenz wird so hoch gewählt, daß dem Auge ein stehendes Bild vorgetäuscht wird.

Vorteilhaft ist bei einer solchen erfindungsgemäß nach dem Zweikoordinatenprinzip arbeitenden Anordnung neben der Einsparung von Decodier- und Ansteuerungselementen noch die leichte Möglichkeit, Aufzeichnungsgeräte mit Serieneingabe, wie z. B. Saldiermaschinen, Schreibmaschinen oder Lochstreifenstanzer, anzuschließen. Ebenso lassen sich mit nur einem erfindungsgemäßen Auslesesystem beliebig viele Zähler ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand auslesen. Dazu ist lediglich erforderlich, den Zählern die Abfrageimpulse nach Dekaden getrennt über Torschaltungen zuzuführen. Die Abfrageausgänge aller Zähler liegen parallel zueinander am Eingang der Decodiereinrichtung. Will man die Zählerstände der Reihe nach abfragen, wie dies z. B. beim Ausdrucken notwendig ist, so kann man die Torschaltungen über einen Ringzähler steuern, der jeweils die Tore nur für einen Zähler freigibt und nach dessen Abfrage auf den nächsten Zähler fortschaltet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist es günstig, zwischen die Ausgänge der Zähldekaden einerseits und den Eingang der gemeinsamen De- oder Umcodiermatrix einen Zwischenspeicher einzufügen, der so bemessen ist, daß er den Inhalt einer Zähldekade aufzunehmen vermag. In Verbindung mit einem solchen Zwischenspeicher lassen sich dann auch solche Schalter für die Schalteinrichtungen verwenden, die, wie z. B. Transistoren, während ihrer gesamten Einschaltdauer eine be-

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stimmte Steuerleistung verlangen, ohne daß diese Leistung von den Zähldekaden selbst aufzubringen wäre, so daß man mit einer einzigen Hochleistungsdekade, nämlich der des Zwischenspeichers, auskommt.

Als Taktsignalquelle, über die die Auslesung gesteuert ist, kann zweckmäßigerweise ein Ringzähler vorgesehen sein, dessen Stellenanzahl der der Zähldekaden entspricht. In diesen Stellen ist dann nur eine von sämtlichen anderen Stellen verschiedene Information enthalten, die zyklisch durch sämtliche anderen Stellen hindurch durchgeschoben wird. Ein solcher Ringzähler braucht nicht unbedingt ein eigenes Bauelement zu sein, es ist auch durchaus möglich, einen Teil des für die Verwendung des eigentliehen elektronischen Zählers als Frequenzmesser ohnehin notwendigen Zeituntersetzers als Ringzähler auszubilden.

Für die Taktsignalquelle läßt sich aber auch ein Zähler verwenden, der mit einer Decodiereinrichtung ao verbunden ist, bei der jeweils nur einer ihrer in ihrer Anzahl der der Zähldekaden entsprechenden Ausgänge ein Signal abgibt. Dabei kann einem Teil des auszulesenden Zählers selbst eine solche Decodiereinrichtung nachgeschaltet sein.

Statt eines besonderen Ringzählers kann man aber auch die in den Verbindungen der Elektroden der Anzeigevorrichtungen mit den Eingängen der Zähldekaden liegenden Impulsformer ringförmig zusammenschließen. Aus der Rückflanke am Ende eines Impulses leitet sich dann das Steuersignal für den nächstfolgenden Impulsformer, beispielsweise einen Sperrschwinger, ab. Dabei ist dafür zu sorgen, daß in einer solchen Ringschaltung auch nach dem Einschalten jeweils nur ein einziger Impulsformer er- 35' regt sein kann, damit eine gleichzeitige Impulsgabe von mehr als einem Impulsformer unterbleibt. Dieser Ring braucht auch nicht nur über die Impulsformer selbst geschlossen zu sein, man kann ihn auch über eine äußere Taktquelle zusammenfügen, die dann die Abfrageimpulsfolge bestimmt. Eine solche äußere Taktquelle kann z. B. das 50-Hz-Wechselstromnetz sein, das dann seinerseits die Triggerimpulse für jeden Zyklus liefert. Dabei kann es günstig sein, zwischen je zwei Impulsformer einen HilfsSpeicher, beispielsweise bistabile Stufen oder auch einfache Speicherkondensatoren, einzufügen und eine Hilfstaktquelle vorzusehen, die die Zeit zwischen dem Ansprechen zweier benachbarter Impulsformer bestimmt. Solche Hilfsspeicher geben die Möglichkeit, das Fortschalten von einem Impulsformer auf den nächsten zu verzögern, wodurch sich einerseits die Möglichkeit ergibt, den den Zählerausgängen nachgeschalteten Zwischenspeicher zwischen dem Ende der Anzeige des Standes einer Zähldekade und dem Beginn der Auslesung der nächstfolgenden Zähldekade jeweils auf einen definierten Ausgangszustand, beispielsweise den Nullzustand, zu bringen, wodurch Steueraufwand eingespart werden kann, und andererseits die durch die Dauer der von den Impulsformern abgegebenen Taktimpulse bestimmte Taktfrequenz sich auf einen für den Betrieb einer nachgeschalteten Druckeinrichtung notwendigen kleineren Wert herabsetzen läßt; dieses letztere läßt sich einfach dadurch erreichen, daß die Größe der Verzögerungszeit, mit deren Hilfe die Speicherzeit in den Hilfsspeichern bestimmt wird, durch passende Einstellung des zugehörigen Steuergenerators, der beispielsweise ein monostabiler Multivibrator sein kann, entsprechend gewählt wird.

Zur Erzielung eines übersichtlichen Anzeigeergebnisses kann es günstig sein, der De- oder Umcodiermatrix eine Torschaltung mit vorgeordneter bistabiler Stufe nachzuschalten, die erst den ersten von NuH verschiedenen Ziffernwert an die Anzeigevorrichtungen gelangen läßt. Auf diese Weise wird nämlich vermieden, daß z. B. bei einem achtstelligen Zähler ein Zählinhalt von 20 im Anzeigeorgan zu der Darstellung 00000020 führt. Die überflüssigen Nullen werden durch die Torschaltung, die erst dann von dem bistabilen Element geöffnet wird, wenn die erste Ziffer ungleich Null am Ausgang der Decodiermatrix erscheint, von den Anzeigeeinrichtungen ferngehalten. Ist dieses Tor jedoch einmal geöffnet, so können es innerhalb einer Zahl weiter erscheinende Nullen nicht wieder schließen. Bei Beginn eines neuen Zyklus dagegen bleibt das Tor so lange geschlossen, bis wieder die erste von Null verschiedene Ziffer am Ausgang der Decodiermatrix auftritt.

In den F i g. 1 und 2 sind zwei Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Anordnung als Beispiele dargestellt. In

Fi g. 1 besteht die Anzeigevorrichtung aus ZMferaanzeigeglimmlampen (Nixies), während in

F i g. 2 die Anzeige mit Hilfe von Elektrolumineszenzanzeigern erfolgt.

In F i g. 1 ist die Auslesung eines achtstelligen Binärdezimalzählers dargestellt. Die Anordnung vanfaßt neben dem eigentlichen Zähler Z einen Ringzähler/?, einen Satz Impulsformer/, einen Zwischenspeicher Sp, eine Decodiermatrix D, die Zifierasteuertransistoren T und die Anzeigeglimmlampen L. Der Ringzähler R hat so viele Stellen, wie der Hauptzähler Z Dekaden besitzt. Jeder Stelle des Ringzählers R ist eine Dekade des Hauptzählers Z zugeordnet. Eine Stelle des Ringzählers enthalte die Information 1, alle anderen 0. Ein Taktimpuls schiebt die »1« zyklisch durch den Ringzähler. Die Information 1 in einer Stelle des Ringzählers veranlaßt dea zugehörigen Impulsformer/ zur Abgabe eines Impulses. Dieser Impuls ist einmal für die zugeordnete Dekade des Hauptzählers Z als Abfrageimpuls wirksam, zum anderen bewirkt er die Zündung der zugeordneten Ziffernanzeigeröhre L. Der Abfrageimpuls bildet den Zählerstand der Dekade im Zwischenspeicher 5p ab. Über die Decodiermatrix D und einen der zehn Ziffemansteuertransistoren T wird die dem Inhalt des Zwischenspeichers Sp entsprecheode ■ Dezimalziffer angesteuert.

Die Ansteuerung erreicht die ausgewählte Dezdmalziffer in allen Anzeigeröhren L. Tatsächlich angezeigt wird die Ziffer jedoch nur in der zu der richtigen Dekade gehörigen Röhre, da für alle anderen dör Zündimpuls aus den Impulsformern/ fehlt. Da für die Anzeige einer Dekade bei acht Dekaden nur ein Achtel der Gesamtzeit zur Verfugung steht, fahrt man der Anzeigeröhre während der kurzen Leuchtdauer das Achtfache der normalen Dauerleistüng zu.

Erfolgt die Auslesung optisch über die Anzeigeglimmlampen L, so wünscht man für den Betrachter ein ruhendes Bild. Die Zyklusfrequenz muß dazu mindestens 30 je Sekunde betragen. Bei Auslesung mit Aufzeichnungsgeräten kann durch Übergang auf eine niedrigere, unter Umständen vom Aufzeichnungsgerät selbst gesteuerte Taktfrequenz der Auslesevorgang an die Geschwindigkeit der elektro- -

mechanischen Aufzeichnungsgeräte angepaßt werden. Die Bemessung der Schaltelemente kann dabei so erfolgen, daß das Aufzeichnungsgerät und die Anzeigeröhren über die gleichen zehn Schalter T gesteuert werden können.

In Fig. 2 ist die Auslesung eines vierstufigen Binärdezimalzählers dargestellt. Die Anordnung enthält außer dem eigentlichen Zähler Z einen Ringzähler R, einen Zwischenspeicher Sp, eine Umcodiermatrix U, vier Torschaltungen TS, sieben Impulsformer/ und vier ElektrolumineszenzplattenE. Die Zahl der Impulsformer/ hängt von der Zahl der Ziffernelemente ab, aus denen die Dezimalziffern gebildet werden (minimal sieben). Durch die Stellung des Ringzählers R ist die auszulesende Dekade festgelegt. Der Ringzähler/? liefert einen Ausleseimpuls an die entsprechende Dekade des Zählers Z und zugleich einen Öffnungsimpuls an die Torschaltung TS der zugehörigen Anzeigeplatte E. Die Tore TS sind im Beispiel als steuerbare Gleichrichter G ausgebildet. Der Ausleseimpuls bewirkt die Abbildung des Zählstandes im Zwischenspeicher Sp. Sein Inhalt steuert über die Umcodiermatrix U die den Ziffernelementen der Anzeigeplatten E zugeordneten Impulsformer/. Als Impulsformer/ kommen in erster Linie Sperrschwinger in Betracht, da diese für die Erzeugung von bipolaren Impulsen hoher Amplitude gut geeignet sind. Statt der gesteuerten Gleichrichter G in den Torschaltungen TS können Photodioden oder Photowiderstände verwendet und der Ringzähler mit Stromtoren aufgebaut werden. Zur Steuerung der photoempfindlichen Tore wird dann das vom jeweils stromführenden Stromtor ausgehende Licht benutzt.

Claims (10)

Patentansprüche: 35

1. Anordnung zur Auslesung und dezimalen Anzeige eines in einem mehrdekadigen Zähler enthaltenen Ergebnisses, bei der pro Dekade eine je zwei unterschiedliche Elektrodengruppen aufweisende Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die jeweils an mit den Zähldekaden verbundene De- oder Umcodiereinrichtungen einerseits und an ebensolche Umschalteinrichtungen andererseits angeschlossen sind, dadurchgekennzeichnet, daß sämtliche Anzeigevorrichtungen (L,E) mit einer ihrer Elektrodengruppen parallel zueinander an eine gemeinsame den Zähldekaden nachgeordnete De- oder Umcodiermatrix (D, U) angeschaltet sind, daß die andere Elektrodengruppe jeder Anzeigevorrichtung jede für sich getrennt an einen Ausgang einer ein zyklisches Taktsignal liefernden Signalquelle (R) angeschlossen ist, die außerdem die Abfrage der jeweils zugehörigen Zähldekade (Z) steuert, und daß in die Verbindung der Elektroden der Anzeigevorrichtungen mit der De- oder Umcodiermatrix Schalter (TS, G) und in die mit der Taktsignalquelle Impulsformer (J) oder umgekehrt in die ersteren Verbindungen Impulsformer und in die letzteren Schalter eingefügt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zwischenspeicher (Sp), der zwischen die Ausgänge der Zähldekaden (Z) und den Eingang der De- oder Umcodiermatrix (D) eingefügt ist und den Inhalt einer Zähldekade aufzunehmen vermag.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Taktsignalquelle ein Ringzähler (R) vorgesehen ist, durch dessen der Anzahl der Zähldekaden in ihrer Zahl entsprechende Stellen eine singuläre Information zyklisch durchgeschoben wird.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des für die Verwendung des auszulesenden Zählers als Frequenzmesser notwendigen Zeituntersetzers als Ringzähler ausgebildet ist.

5. Anordnung nach Anspruch ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Taktsignalquelle ein Zähler vorgesehen ist, der mit einer Decodiereinrichtung verbunden ist, bei der jeweils nur einer ihrer in ihrer Anzahl der der Zähldekaden entsprechenden Ausgänge ein Signal abgibt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einem Teil des auszulesenden Zählers selbst eine solche Decodiereinrichtung nachgeschaltet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignalquelle durch ringförmigen Zusammenschluß von in den Verbindungen der Elektroden der Anzeigevorrichtungen mit den Eingängen der Zähldekaden liegenden Impulsformern gebildet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschluß zwischen den Impulsformern über eine äußere Taktquelle erfolgt.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ringförmigen Zusammenschluß der Impulsformer jeweils zwischen zwei benachbarten ein Hilfsspeicher eingefügt ist und daß eine Hilfstaktquelle vorgesehen ist, die die Zeit zwischen dem Ansprechen zweier benachbarter Impulsformer bestimmt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Torschaltung mit vorgeordneter bistabiler Stufe, die dem Ausgang der De- oder Umcodiermatrix nachgeschaltet ist und erst den ersten von Null verschiedenen Ziffernwert an die Anzeigevorrichtungen gelangen läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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