DE1183542A - Vorsatzschaltung für einen Zähler - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H 03 k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/22

Nummer: 1183 542

Aktenzeichen: N 23627 VIII a/21 al

Anmeldetag: 20. August 1963

Auslegetag: 17. Dezember 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorsatzschaltung für einen Zähler, die die positiv oder negativ zu zählenden positiven oder negativen Zählimpulse derart in dem Zähler zuzuführende positive oder negative Zählimpulse umsetzt, daß der Zähler das Ergebnis der Zählung, gleichgültig ob dieses positiv oder negativ ist, in unkomplementierter Form anbietet. Viele sowohl mechanische, elektromechanische als auch elektronische Zähler zeigen negative Zahlen in komplementierter Form an, d. h., die negativen Zahlen —1, —2, —3 ... werden durch ... 999, ... 998, ... 997 .. . wiedergegeben. Dies stellt einen Nachteil dar für Anwendungen, bei denen der Zähler auch vielfach negative Zahlen anzeigt, da dann leicht Irrtümer auftreten. Ein bekanntes Verfahren zum Vermeiden dieses Nachteiles besteht darin, daß man die vom Zähler angezeigte Zahl derart ändert, daß sowohl positive als auch negative Zahlen stets in unkomplementierter Form wiedergegeben werden. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß, falls der Zähler eine negative Zahl anzeigt, jede vom Zähler angezeigte Ziffer von ihrem 9-Komplement ersetzt und zur entstandenen Zahl 1 addiert wird. Diese Lösung kann aber auf große Bedenken stoßen, da sie die Abänderung einer bestehenden Konstruktion notwendig macht, was in gewissen Fällen unerwünscht oder unzulässig ist. Die Erfindung bezweckt, eine Lösung für das gestellte Problem zu schaffen, die keine oder nur eine äußerst geringe Änderung der bestehenden Konstruktion mit sich bringt. Dieses Ziel wird bei einer Zählanordnung, bei der dem Zähler eine Vorsatzschaltung zugeordnet ist, die die eingegangenen positiven Zählimpulse in negative Zählimpulse umsetzt, nud umgekehrt, wenn der Zähler ein negatives Ergebnis anzeigt, nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Vorsatzschaltung eine Eingangsklemme zum Empfang positiver Zählimpulse, eine Eingangsklemme zum Empfang negativer Zählimpulse und eine zusätzliche Eingangsklemme besitzt, welch letztere dazu bestimmt ist, ein zweiwertiges Signal vom Zähler zu empfangen, das andeutet, ob der Zähler in der Lage ... 000 steht oder nicht, und daß die Vorsatzschaltung weiterhin einen Flip-Flop besitzt, dessen 0-Eingang mit dem Ausgang eines UND-Tores verbunden ist, dessen einer Eingang mit der zusätzlichen Eingangsklemme der Vorsatzschaltung und dessen anderer Eingang mit der Eingangsklemme für die positiven Zählimpulse verbunden ist, während der 1-Eingang des Flip-Flops mit dem Ausgang eines anderen UND-Tofes verbunden ist, dessen einer Eingang mit der zusätzlichen Eingangsklemme der Vorsatzschaltung und dessen anderer Eingang Vorsatzschaltung für einen Zähler

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Antonius Joannes Steer, Eindhoven

(Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 24. August 1962 (282501)

mit der Eingangsiklemme für die negativen Zählimpulse verbunden ist, wobei Ausgänge des Flip-Flops derart mit Schaltmitteln verbunden sind, daß ein einer der Eingarigsklemnien zugeführter Zählimpuls, entsprechend der Lage des Flip-Flops, der einen oder der anderen von zwei Ausgangsklemmen zugeführt wird." Dabei wird bemerkt, daß mit positiven Zählimpalsen diejenigen Impulse gemeint sind, welche das vom Zähler angezeigte Ergebnis um 1 erhöhen müssen, und mit negativen Zählimpulsen diejenigen Impulse gemeint sind, welche das vom Zählef angezeigte Ergebnis um 1 herabsetzen müssen. Die Worte »positiv« und; »negativ« beziehen sich hier also ausschließlich auf das Zählen und deuten nicht auf ein positives oder negatives Vorzeichen der Zählimpulse.

Die Erfindung wird an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel der Erfindung. Die hier dargestellte Schaltung besitzt drei Eingangsklemmen 1, 2 und 3 und zwei Ausgangsklemmen 4 und 5. Die Eingangsklemme 1 ist mit dem Zähler verbunden und empfängt ein zweiwertiges Signal.*, das andeutet, ob der Zählef in der Lage ... 000 steht oder nicht. Im ersten Falle hat das Signal* den Wert 1 und im zweiten Falle den Wert 0. Der Zähler muß also derart ausgebildet sein, daß er dieses Signal χ h'efem'kann. Im oft auftretenden Falle, daß der Zähler derart ausgebildet ist, daß er zwar nicht

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das Signal χ liefern kann, wohl aber Signale X₀, x_v X₂ ... x_s_₁ (s = Zifferstellenzahl des Zählers), welche andeuten, ob der Zähler an den Zifferstellen 0, 1, 2 ... 5—1 die Ziffer 0 anzeigt oder nicht, ist, boolealgebraisch geschrieben, χ = X₀, Jc₁, X₂ ... X^₁, so daß das Signal χ sich in diesem Falle mittels eines mehrfachen UND-Tores aus den Signalen X₀, X₁, X₂, ..., X_5-1 ableiten läßt.

Die zu zählenden Impulse werden den Eingangsklemmen 2 und 3 zugeführt, und zwar die positiv zu zählenden Impulse ρ der Eingangsklemme 2 und die negativ zu zählenden Impulse η der Eingangsklemme 3. Es kann natürlich vorkommen, daß die positiv oder negativ zu zählenden Impulse zunächst über einen einzigen Draht empfangen werden, daß aber die positiv zu zählenden Impulse durch irgendein Kennzeichen, z. B. ihr Vorzeichen, von den negativ zu zählenden Impulsen unterschieden sind. Solche durch irgendein Kennzeichen voneinander unterschiedenen Impulse können aber in bekannter Weise und mit bekannten Mitteln in Impulse in dem einen oder dem anderen von zwei Drähten umgesetzt werden. Es ist sogar möglich, daß die zu zählenden Impulse zunächst nicht einmal elektrischer Art sind, sondern z. B. aus Drehungen eines Zählrädchens in dem einen oder dem anderen Drehsinn bestehen. Auch diese Drehungen in dem einen oder dem anderen Drehsinn lassen sich in bekannter Weise und mit bekannten Mitteln in Impulse in dem einen oder dem anderen von zwei Drähten umsetzen.

Die Ausgangsklemmen 4 und S liefern die dem Zähler zuzuführenden Zählimpulse, wobei die positiv zu zählenden Impulse p' von der Ausgangsklemme 4 und die negativ zu zählenden Impulse n' von der Ausgangsklemme 5 geliefert werden. Nötigenfalls können diese Impulse natürlich wieder in bekannter Weise und mit bekannten Mitteln in Impulse mit einem von zwei verschiedenen Kennzeichen in einem einzigen Draht oder in Drehungen eines Zählrädchens in dem einen oder dem anderen Drehsinn umgesetzt werden.

Die Vorsatzschaltung muß derart sein, daß sie die Impulse ρ von der Eingangsklemme 2 zur Ausgangsklemme 4 weiterleitet, wenn der Zähler eine positive Zahl anzeigt (oder auf »positiv« steht), jedoch von der Eingangsklemme 2 zur Ausgangsklemme 5 weiterleitet, wenn der Zähler eine negative Zahl anzeigt (oder auf »negativ« steht), während die Impulsen von der Eingangsklemme 3 zur Ausgangsklemme 5 weitergeleitet werden müssen, wenn der Zähler auf »positiv« steht, aber zur Ausgangsklemme 4 weitergeleitet werden müssen, wenn der Zähler auf »negativ« steht. Ob das eine oder das andere geschieht, hängt von der Lage des Flip-Flops FF ab. Die Lage 0 dieses Flip-Flops entspricht einem positiven Stand und die Lage 1 einem negativen Stand des Zählers. Die Eingangsklemmen 2 und 3 sind auf die dargestellte Weise über die Verzögerungsleitungen VL₁ und FL₂, die vier auch mit Ausgängen des Flip-Flops FF verbundenen UND-Tore A₃, A₄, A_s und A₆ und die beiden ODER-Tore O₁ und O₂ mit den Ausgangsklemmen 4 und 5 verbunden. Steht der Flip-Flop in der Lage 0 (Zähler steht auf »positiv«), so laufen die Impulse ρ über den Weg

und die Impulse η über den Weg
3-VL₂-A₄-O₂-S.

Der Weg von der Eingangsklemme 2 zur Ausgangsklemme 5, der über das UND-Tor A₆ läuft, ist dann abgeschlossen, ebenso wie der Weg von der Eingangsklemme 3 zur Ausgangsklemme 4, der über das UND-Tor A₅ läuft. Steht der Flip-Flop FF in der Lage 1 (Zähler steht auf »negativ«), so laufen die Impulse ρ über den Weg

2-FL₁-^l₆-O₂-S

und die Impulse η über den Weg

3-FL₂-Zl₅-O₁-^

wobei der Weg von der Eingangsklemme 2 zur Ausgangsklemme 4 (über das UND-Tor ^₃) und der Weg von der Eingangsklemme 3 zur Ausgangsklemme 5 (über das UND-Tor A₄) dann abgeschlossen sind.

Der Flip-Flop FF wird unter Steuerung des Signals χ in die richtige Lage gesetzt. Es ist einleuchtend, daß dieser Flip-Flop nur dann gegebenenfalls seine Lage ändern muß, wenn der Zähler in der Lage ... 000 steht und darauf ein positiver oder negativer Zählimpuls empfangen wird. Dieser Zählimpuls selbst muß aber stets zur Ausgangsklemme 4 weitergeleitet werden, gleichgültig ob er positiv oder negativ ist. Der 0-Eingang des Flip-Flops FF ist dazu über ein UND-Tor A₁ mit den Eingangsklemmen 1 und 2 und der 1-Eingang über ein UND-Tor A₂ mit den Eingangsklemmen 1 und 3 verbunden. Diese UND-Tore liefern also die Signale px und nx. Wenn der Zähler in der Lage ... 000 steht und das Signal χ also den Wert 1 hat, wird der Flip-Flop von einem positiven Zählimpuls ρ in die Lage 0 gesetzt, es sei denn, daß er sich bereits in dieser Lage befand, in welchem Falle er in der Lage 0 stehenbleibt. Wenn der Zähler in der Lage ... 000 steht, wird der Flip-Flop FF von einem negativen Zählimpuls in die Lage 1 gesetzt, es sei denn, daß er sich bereits in dieser Lage befand, in welchem Falle er darin stehenbleibt. Die Verzögerungsleitungen FL₁ und VL₂ bewirken, daß ein an einer der Eingangsklemmen 2 oder 3 empfangener Zählimpuls erst zu den UND-Toren A₃, A₆ oder A₄, A₆ durchgelassen wird, wenn der Flip-Flop FF, falls er umkippen muß, seine neue Lage erreicht hat. Wenn der Zähler nicht in der Lage ... 000 steht, hat das Signal χ den Wert 0, und es werden also keine Impulse den Eingangsklemmen des Flip-Flops FF zugeführt. Der Flip-Flop kann also nie seine Lage ändern.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, in der die Verzögerungsleitungen VL₁ und VL₂ von den einfacher verwirklichbaren UND-Toren A₇ und A₈ und dem NICHT-ToriV ersetzt sind. Wenn der Zähler nicht in der Lage ... 000 steht, hat das Signal χ den Wert 0, also das Signal H den Wert 1. Wenn der Flip-Flop FF jetzt in der Lage 0 steht, sind die Wege

1-A₁-A₃-O₁-A,

und

3-A₈-A₄-O₂-S

geöffnet, und wenn der Flip-Flop FF in der Lage 1 steht, sind die Wege

2-A₇-A₆-O₂-S

und

3-A₉-A₆-O₁-*

geöffnet. Wenn der Zähler aber in der Lage .. .000 steht, hat das Signal χ den Wert 1 und ist also χ = 0. Die obenerwähnten Wege von den Eragangsklemmen 2 und 3 zu den Ausgangsklemmen 4 und 5,

welche über das UND-Tor A₁ oder A_& laufen, sind jetzt also alle abgeschlossen. Jedoch ein an der Eingangsklemme 2 oder 3 empfangener Zählimpuls läuft jetzt immer über A₁ oder A₂ und die UND-Tore O₃ und O₁ in Reihe zur Ausgangsklemme 4. Der Flip-Flop FF wird auf die oben beschriebene Weise in die gewünschte Lage gesetzt. Die Zählimpulse müssen in diesem Falle aber kürzer sein als die Zählverzögerung des Zählers, da letzterer sonst eine 1 zuviel oder zuwenig zählen würde. Es sei z.B. angenommen, daß der Zähler auf ... 000 steht und ein positiver Zählimpuls ρ eintrifft. Das Signal χ hat dann den Wert 1 und Signal χ den Wert 0. Der Zählimpuls ρ läuft dann über den Weg

zum Zähler, der demnach einen positiven Schritt macht und in die Lage ... 001 springt. Hierdurch nimmt das Signal χ den Wert 0 und das Signal χ den Wert 1 an. Der Weg ao

2-^,-0,-0,-4

wird also abgeschlossen. Wäre aber der Zählimpuls ρ noch nicht abgelaufen, so würde der Rest dieses Impulses über den Weg 2-A₁-A₉-O₁-*

oder

zum Zähler laufen, wodurch letzterer abermals einen positiven oder negativen Schritt machen und somit in die Lage ... 002 oder ... 000 springen würde. Ob das eine oder das andere geschieht, hängt von der augenblicklichen Lage des Flip-Flops FF ab, und diese kann auch von der Umschlagverzögerung dieses Flip-Flops abhängig sein.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorsatzschaltung für einen Zähler, dTe die positiv oder negativ zu zählenden positiven oder negativen Zählimpulse derart in dem Zähler zuzuführende positive oder negative Zähümpulse umsetzt, daß der Zähler das Ergebnis der Zählung, gleichgültig ob dieses positiv oder negativ ist, in unkomplementierter Form anbietet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatzschaltung eine Eingangsklemme zum Empfang positiver Zählimpulse (2), eine Eingangsklemme zum Empfang negativer Zählimpulse (3) und eine zusätzliche Eingangsklemme (1) besitzt, welch letztere dazu bestimmt ist, ein zweiwertiges Signal vom Zähler zu empfangen, das andeutet, ob der Zähler in der Lage ... 000 steht oder nicht, und daß die Vorsatzschaltung weiterhin einen Flip-Flop besitzt, dessen 0-Eingang mit dem Ausgang eines UND-Tores (^₁) verbunden ist, dessen einer Eingang mit der zusätzlichen Eingangsklemme (1) der .Vorsatzschaltung und dessen anderer Eingang mit der Eingangsklemme

(2) für die positiven Zählimpulse verbunden ist, während der 1-Eingang des Flip-Flops mit dem Ausgang eines anderen UND-Tores (A₂) verbunden ist, dessen einer Eingang mit der zusätzlichen Eingangsklemme (1) der Vorsatzschaltung und dessen anderer Eingang mit der Eingangsklemme

(3) für die negativen Zählimpulse verbunden ist, wobei die Ausgänge des Flip-Flops, derart mit Schaltmitteln verbunden sind, daß ein einer der Eingangsklemmen zugeführter Zählimpuls, entsprechend der Lage des Flip-Flops, der einen (4) oder der anderen (S) von zwei Ausgangsklemmen zugeführt wird.

2. Vorsatzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wege von den Eingangsklemmen für die ZähUmpulse über Tore laufen (Ao... A₆), die nur dann geöffnet sind, wenn der Zähler nicht in der Lage ... 000 steht, und die Vorsatzschaltung außerdem noch Wege von den beiden Eingangsklemmen für die Zähümpulse zu derjenigen der Ausgangsklemmen besitzt, welche positive Zählimpulse für den Zähler liefert, welch letztere Wege über Tore laufen, die nur dann geöffnet sind, wenn der Zähler in der Lage ... 000 steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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