DE1212152C2 - Statischer Zaehler - Google Patents

Description

Im Patent 1205147 ist bereits ein statischer Zähler zum Vor- und Rückwärtszählen und mit Mitteln zum Umwandeln in einen Dezimalzähler vorgeschlagen, der je Zählstufe aus einem Haupt- und einem Hilfsspeicher besteht. Der Zähler kann dabei durch Zählsignale und Zählhilfssignale beliebiger Form angesteuert werden, wobei die Zählhilfssignah; gegenüber den Zählsignalen zeitlich versetzt auftreten. Gemäß der Hauptpatentanmeldung steuern die Zählsignale sämtliche Hauptspeicher der Zählstufen parallel an, und die Zählhilfssignale steuern sämtliche Hilfsspeicher der Zählstufen parallel an. Die Forderungen, die an die Zählsignale und Zählhilfssignale zu stellen sind, bestehen lediglich in einer ausreichenden Amplitude und Zeitdauer. Ferner darf eine Zustandsänderung von Zählsignal und Zählhilfssignal nicht zum gleichen Zeitpunkt erfolgen, zweckmäßig tritt das Zählsignal und das Zählhilfssignal gegeneinander lückend auf. Störungen, die ein mehrfaches Auftreten und Verschwinden eines Zählsignals oder Zählhilfssignals bewirken (beispielsweise durch Prellungen bei der Erzeugung durch mechanische Kontakte oder durch Schwingungen am Signalgeber), verursachen keine Fehlzählung.

Bei der Ansteuerung derartiger Zähler kann es nun jedoch unter Umständen auftreten, daß innerhalb einer Folge von Zählsignalen oder Zählhilfssignalen ein Signal mit derart kleiner Amplitude und/oder Zeitdauer auftritt, daß dieses Signal vom Zähler nicht einwandfrei verarbeitet wird. Da, wie oben bereits bemerkt, diese Signalfolgen parallel an die Haupt- und Hilfsspeicher des Zählers geführt sind, kann der Fall auftreten, daß einer oder mehrere der Hauptspeicher bzw. Hilfsspeicher ein in einer der Signalfolgen unzureichend auftretendes Signal nicht wahrnimmt. Für andere, durch das gleiche gestörte Signal angesteuerte Speicher kann dieses jedoch ausreichen. Dies bedeutet jedoch, daß der Zähler durch das gestörte Signal einen falschen Zählstand ausgibt.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteil zu vermeiden.

Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen Zähler zum Vor- und Rückwärtszählen mit wahlweiser Voreinstellung und mit Mitteln zum Umwandeln in einen Dezimalzähler, der durch Zählsignale und Zählhilfssignale beliebiger Form angesteuert wird, wobei die Zählhilfssignale gegenüber den Zählsignalen zeitlich versetzt sind und je Zählstufe ein das Zählergebnis ausgehender Hauptspeicher und ein zugeordneter Hilfsspeicher vorgesehen ist, nach Patent 1 205 147. Die Erfindung ίο besteht darin, daß die Zählsignale und Zählhilfssignale nur den Hauptspeicher und Hilfsspeicher der niedrigsten Zählstufe ansteuern und aus den Ausgangssignalen des Haupt- und Hilfsspeichers der niedrigsten Zählstufe neue Zählsignale und Zählhilfssignale T₁, τ₂ abgeleitet sind, die nunmehr parallel die Hauptspeicher und Hilfsspeicher aller weiteren Zählstufen ansteuern.

Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die ersten vier Zählstufen eines binären Vorwärtszählers, der unterschiedliche Zählstufen aufweist;

F i g. 2 zeigt die ersten vier Zählstufen eines binären Vorwärtszählers mit untereinander gleichartigen Zählstufen;

F i g. 3 zeigt die nullte Dekade, für einen Vorwärtszähler mit untereinander unterschiedlichen Zählstufen;

F i g. 4 zeigt die nullte Dekade für einen Vorwärtszähler mit untereinander gleichartigen Zählstufen;

F i g. 5 zeigt die ersten vier Zählstufen eines binären Rückwärtszählers mit unterschiedlichen Zählstufen;

F i g. 6 zeigt die ersten vier Zählstufen eines dualen Rückwärtszählers mit untereinander gleichartigen Zählstufen;

F i g. 7 zeigt die nullte Dekade eines dezimalen Rückwärtszählers mit unterschiedlichen Zählstufen; F i g. 8 zeigt die nullte Dekade für einen dezimalen Rückwärtszähler mit untereinander gleichartigen Zählstufen;

F i g. 9 zeigt Schaltungen zur Erzeugung der neuen Zählsingnale T₁ und der neuen Zählhilfssignale T₂;
Fig. 10a, 10b zeigen Zusammenschaltungen für die Erzeugung von Signalen e, wie sie beim Dualzähler nach der F i g. 2 benötigt werden;

F i g. 10c zeigt Zusatzschaltungen zur Erzeugung von Signalen e, wie sie beim dezimalen Zähler nach der F i g. 4 benötigt werden;

Die Fig. 11a, 11b zeigt Zusatzschaltungen zur Erzeugung von Signalen e, wie sie beim dualen Rückwärtszähler nach der F i g. 6 benötigt werden;

Fig. lic zeigt Zusatzschaltungen zur Erzeugung von Signalen e, wie sie beim dezimalen Rückwärtszähler nach der F i g. 8 benötigt werden;

Fig. 12 zeigt ein Signaldiagramm für einen Zähler nach den F i g. 1 und 2.

Zur Verwirklichung der Erfindung sind das Zählsignal ugid Zählhilfssignal nur noch an die Zählstufe mit der niedrigsten Wertigkeit geführt, und aus dieser sind Signale zur Steuerung der folgenden Zählstufen der Zähler hergeleitet.

Beim binären Vorwärtszähler nach der F i g. 1 ist die nullte Zählstufe Z₀ in gleicher Weise ausgebildet wie beim entsprechenden Zähler nach der Hauptpatentanmeldung. Wie ersichtlich, wird der Hauptspeicher Sa₀ dieser Stufe durch das Zählsignal I₁

und das negierte Zählsignal I₁ angesteuert. Der zugeordnete Hilfsspeicher Sh₀ wird durch das Zählhilfssignal /₂ und das negierte Zählhilfssignal T₂ ^- angesteuert.

Aus der Zählstufe Z₀ werden nunmehr neue Zählsignale τ/ sowie neue Zählhilfssignale T₂ sowie die entsprechenden negierten SignaleT7 und T₂" gebildet, die die weiteren Zählstufen Z₁, Z₂, Z₃ usw. parallel ansteuern. Zur Erzeugung der Signale τ werden die Ausgangssignale des Haupt- und Hilfsspeichers der niedrigsten Zählstelle Z₀ herangezogen. An verschiedenen Eingängen des Zählers sind zwei Bezeichnungen angeschrieben (beispielsweise Leitung 1 die Signale Y\, I). Die entsprechenden Signale können in gesonderten Und-Stufen zusammengefaßt werden. *5 Entsprechendes gilt für die weiteren Figuren.

Die Fig. 9a zeigt eine Und-Nicht-Nicht-Stufe zur Erzeugung der neuen Zählsignale T₁ und des entsprechenden negierten Signals Ύ[. Sie wird angesteuert von dem negierten Ausgangssignal Z₀" des Hauptspeichers der niedrigsten Zählstufe und dem Ausgangssignal H₀ des zugeordneten Hilfsspeichers. Die Fig. 9b zeigt eine entsprechende durch die Signale A₀ und H₀ angesteuerte Und-Nicht-Nieht-Stufe zur Erzeugung der neuen Zählhilfssignale T₂ und des negierten Signals T₂. Die neuen Zählsignale und Zählhilfssignale T₁, T₂ sind in ihrer Zeitdauer gegenüber den Eingangszähl- und Zählhilfssignalen ti, t₂ langer, und die Signale τ treten gegenüber den Signalen / auch nur halb so oft auf.

Tritt nunmehr ein gestörtes Zähl- oder Zählhilfssignal I₁ oder t₂ von einem nicht weiter dargestellten Signalgenerator auf, so wirkt dieses nur am Hauptoder Hilfsspeicher der Zählstufe Z₀. Diese Zählstufe ändert also ihren Schaltzustand, oder sie ändert ihn nicht. Wird ein derart gestörtes Signal von der Zählstufe Z₀ wahrgenommen, so erfolgt eine Weiterverarbeitung in den weiteren Zählstufen. Die weiteren, der Zählstufen Z₀ nachgeschalteten Zählstufen Z₁ usw. werden durch die an der Zählstufe Z₀ auftretenden ·*° Ausgangssignale und daraus abgeleiteten r-Signalen in üblicher Weise angesteuert. Nimmt die Zählstufe Z₀ das gestörte Signal nicht wahr, so bleiben auch die Ausgangssignale des Haupt- und Hilfsspeichers dieser Zählstufe und die daraus herge- *5 leiteten τ-Signale unverändert. Damit können auch die die weiteren von denT-Signalen beeinflußten Zählstufen ihren Zustand nicht ändern.

Beim Zähler nach der F i g. 1 sind die Hilfsspeicher Sh₀ und S_Hl der Zählstufen Z₀, Z₁ gegenüber den Hilfsspeichern Sh₂, Sh₃ der Zählstufen Z₂, Z₃ unterschiedlich ausgebildet. In der F i g. 2 sind die ersten vier Zählstufen eines binären Vorwärtszählers dargestellt, bei welchem sämtliche Zählstufen untereinander gleich ausgebildet sind. Hierzu sind in die Hilfsspeicher Sh₀ und Sm Signale e_w und e_n eingeführt. Wie aus der F i g. 10a ersichtlich, können zur Erzeugung des Signals e_l0 zwei Und-Stufen Sl₁, 8l₂ verwendet werden, die eine Oder-Nich Stufe V₁ ansteuern. Die Und-Stufen werden durch die S) -nalezY, t₂, ~A~l angesteuert.

Die Zusatzschaltung nach der Fig. 10b zur Erzeugung des Signals e_n besteht aus einer Und-Nicht-Stufe &3, die durch die Signale T₂ und ^"angesteuert wird. .

Durch die Verwendung der Zusatzschaltungen nach der F i g. 9 können die Zählstufen nach der F i g. 2 aus gleichartigen Bausteinen aufgebaut werden.

Die F i g. 3 zeigt die nullte Dekade eines aus der F i g. 1 hervorgegangenen dezimalen Vorwärtszählers, dessen niedrigste Zählstufe Z₀ wiederum nur von den /-Signalen angesteuert ist. Aus den Ausgangssignalen dieser Zählstufe werden wieder neue Zähl- und Zählhilfssignale T₁ und T₂ erzeugt, die parallel die weiteren Zählstufen Z₁ bis Z₃ ansteuern.

Die in der F i g. 4 dargestellte nullte Dekade des dezimalen Vorwärtszählers unterscheidet sich von der nullten Dekade des Zählers nach der F i g. 3 lediglich dadurch, daß alle Zählstufen aus gleichen Bausteinen bestehen. Um dies zu erreichen, sind in die Hilfsspeicher Sn ₀, Shi und Sh₃ Signale e₁₀, e_lt und e₁₃ eingeführt. Die Erzeugung der Signale e₁₀, e_n erfolgt mit den Schaltungen nach der F i g. 10 a, 10 b. Das Signal e₁₃ wird nach der F i g. 10c durch eine Und-Nicht-Stufe &₄ erzeugt, die durch die Signale T₂ und A₃ angesteuert ist.

Die F i g. 5 zeigt einen binären Rückwärtszähler mit untereinander ungleichen Zählstufen. Die Haupt- und Hilfsspeicher Sa₀ und Sh₀ werden durch die Eingangszähl- und Zählhilfssignale I₁, t₂ angesteuert. Aus den Ausgangssignalen von Haupt- und Hilfsspeicher werden die neuen Zähl- und Zählhilfssignale T₁, T₂ gebildet, die sämtliche weiteren Haupt- und Hilfsspeicher des Zählers parallel ansteuern.

Die F i g. 6 zeigt den gleichen Zähler, jedoch mit Zählstufen die aus gleichen Bausteinen bestehen. Zu diesem Zweck sind in die Hilfsspeicher Sh₀ und

h 1 die Signale e₂₀ und e_2l eingeführt, die nach der Fig. 11a und 11b durch je eine Schaltung erzeugt sind, die für das Signal e₂₀ aus zwei Und-Stufe; &₅, &_e und einer Oder-Nicht-Stufe V₂ besteht. Diese ichaltung wird durch die Signale Z₂", t₂ und A₀ angesteuert. Zur Erzeugung des Signals e_2l ist eine Und-Nicht-Stufe &₇ vorgesehen, die durch die Signale T₂, A_x angesteuert ist.

Die F i g. 7 stellt die nullte Dekade für einen dezimalen Rückwärtszähler dar, der aus dem Zähler nach der F i g. 6 hervorgegangen ist, wobei auch hier wieder nur die nullte Zählstufe Z₀ durch die Eingangszähl- und Zählhilfssignale J₁, t₂ angesteuert wird. Die weiteren Haupt- und Hilfsspeicher der folgenden Zählstufen werden parallel durch die aus der Zählstufe Z₀ abgeleiteten neuen Zähl- und Zählhilfssignale T₁, T₂ angesteuert.

Die F i g. 8 ist wiederum aus gleichen Bausteinen für die Zählstufen aufgebaut. Zu diesem Zweck sind in die Hilfsspeicher Sh₀, Sh₁, Sh₂ Hilfssignale e₂₀, <?₂₁, e₂₃ eingeführt. Die Signale e₂₀, e₂₁ sind durch die Schaltungen nach der Fig. lla, lib erzeugt. Die Schaltung zur Erzeugung des Signals e₂₃ besteht aus zwei Und-Stufen &₈, &_e und einer Oder-NichtStufe V₃. Die Und-Stufen werden durch die Signale T₂, A₃ und H₂ angesteuert.

Die Fig. 12 zeigt ein Signaldiagramm für die Zähler nach den F i g. 1 und 2. Die Signale A₀ und H₀ werden in der bisher üblichen Weise gesetzt und gelöscht, wenn zwischen zwei beliebigen Zählhilfssignalen (Zählsignalen) wenigstens einmel ein Zählsignal (Zählhilfssignal) mit ausreichender Amplitude und ausreichender Dauer auftritt. Im Teil a des Signaldiagramms ist ein Signalablauf dargestellt, bei welchem angenommen ist, daß alle Zähl- und Zählhilfssignale ti, t₂ registriert werden. Im unteren Teil b des Signaldiagramms ist angenommen, daß das dritte Zählsignal J₁ (3') von der Zählstufe Z₀ nicht wahrgenommen wird.

Mit Auftreten des ersten Zählsignals (1') tritt das

Signal A₀ und mit dem darauffolgenden Zählhilfssignal (I") das Signal H₀ auf.

Aus den Signalen A₀, H₀ sind nunmehr die neuen Signale T₁, T₂ gebildet, die für die Ansteuerung der weiteren Zählstufen herangezogen sind. Das neue Zählsignal T₁ ist aus dem Signal A^und dem Signal H₀ gebildet. Das Signal T₂ ist aus dem Signal A₀ und dem Signal H₀ gebildet. Die Signale T₁, T₈ treten gegeneinander lückend auf. Wie weiter ersichtlich, tritt das Signal A₁ der folgenden Zählstufe erst auf, wenn ein Signal T₁ vorhanden ist. Der das Signal A₁ erzeugende Hauptspeicher wird also gesetzt mit Auftreten eines Signals T₁. Danach kann erst mit dem folgenden Auftreten eines Signals T₂ der zugeordnete Hilfsspeicher gesetzt werden, wie dies durch das Signal H₁ im Diagramm angedeutet ist. Im vorliegenden Signaldiagramm ist also das erste auftretende Signal T₂ auf den Zählvorgang wirkungslos. Erst nachdem das Signal A₁ gebildet ist, kann nach Auftreten des Signals T₂ auch das Signal Zi₁ auftreten.

Im unteren Teil b des Signaldiagrammes ist angenommen, daß das Zählsignal 3' für eine Zustandsänderung der niedrigsten Zählstufe nicht ausreichend ist. Wie ersichtlich, ist der Signalablauf bei den Zählschritten 1 und 2 (Auftreten des ersten und zweiten Zählsignals J₁) entsprechend dem Ablauf im Teil a. Das dritte Zählsignal t_x (3') bewirkt kein Auftreten

ίο des Signals A₀, wie im Teil b des Signaldiagramms dargestellt. Entsprechend tritt mit dem folgenden /₂-Signal (3") auch nicht das Signal H₀ auf. Erst mit dem Auftreten des vierten Zählsignals I₁ (4') tritt auch das Signal A₀ wieder auf und damit bei Auftreten des folgenden Zählhilfssignals /_? (4") auch das Signal H₀. Mit dem Zählsignal 4' ist im Teil α die Zählerstellung 4 erreicht, im Teil b wegen des Ausfalles des Zählsignals 3' erst der Zählstand 3.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Statischer Zähler zum Vor- und Rückwärtszählen mit wahlweiser Voreinstellung und mit Mitteln zum Umwandeln in einen Dezimalzähler, der durch Zählsignale und Zählhilfssignale beliebiger Form angesteuert wird, wobei die Zählhilfssignale gegenüber den Zählsignalen zeitlich versetzt sind und je Zählstufe ein das Zählergebnis ausgebender Hauptspeicher und ein zugeordneter HilfsSpeicher vorgesehen ist, nach Patent 1 205 147, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählsignale und Zählhilfssignale nur den Hauptspeicher und Hilfsspeicher der niedrigsten Zählstufe ansteuern und aus den Ausgangssignalen des Haupt- und Hilfsspeichers der niedrigsten Zählstufe neue Zählsignale und Zählhilfssignale (T₁, T₂) abgeleitet sind, die nunmehr parallel die Hauptspeicher und Hilfsspeicher aller weiteren Zählstufen ansteuern.