-
Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsserien die null bis maximal
neun Impulse umfassen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanürdnung zur Erzeugung
von Impulsserien, die null bis neun Impulse umfassen und die durch je eine
Drucktaste auslösbar sind.
-
Zu einer Datenverarbeitungsanlage gehören vielfach ein oder mehrere
Impulsgeber, deren Zweck darin besteht, durch wahlweises Betätigen einer von mehreren
eine Tastatur bildenden Auslösetasten eine gewünschte Impulsserie auszulösen, die
in einer nachfolgenden Stufe weiterverarbeitet wird.
-
In bekannten elektronischen Rechenmaschinen enthält die Auslösetastatur
üblicherweise zehn Tasten mit den Bezeichnungen 0 ... 9, wodurch also bis
zu neun Impulse umfassende Impulsserien ausgewählt werden können. Die Impulse liefert
ein Taktgeber, der z. B. fortlaufend Rechteckimpulse aussendet, von denen durch
Einfügen einer Zählstufe die gewünschte Impulszahl herausgetastet wird. Die Zählstufe
kann in bekannter Weise aus einer CR-Schaltung mit verschiedenen Kondensatoren in
Verbindung mit einem monostabilen Multivibrator aufgebaut sein. Solche Zählstufen
haben jedoch den wesentlichen Nachteil, daß die im Laufe der Zeit auftretende Kapazitätsänderung
der verwendeten Kondensatoren zu einer Änderung der Zeitkonstante und damit auch
zu einer fehlerhaften Zählung führt.
-
Es gibt auch bereits eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer
vorgegebenen Zahl von Impulsen, die einen elektronischen Fortschalter mit zehn Ausgängen
enthält. An jedem der Ausgänge bzw. der damit verbundenen Leitungen entsteht nacheinander
je ein Signal, das für verschiedene Verwendungszwecke benutzt werden kann.
-
Eine andere bekannte Zählstufe besteht aus einem Vorwahlzähler, der
auf eine bestimmte Zahl voreeingestellt werden muß und der dann selbsttätig in seine
Ausgangslage zurückläuft. Dieser Verwahlzähler benötigt jedoch ebenso wie die vorher
beschriebenen Schaltungsanordnungen zur Prüfung und Sicherung seiner Funktion zusätzliche
Hilfsmittel, die erfindungsgemäß durch einen besonderen Schaltungsaufbau erübrigt
werden können. Die zuletzt genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schaltungsanordnung
zur Erzeugung von hnpulsserien, die null bis maximal neun Impulse umfassen und denen
je
eine Auslösedrucktaste zugeordnet ist, dadurch gelöst, daß die Drucktasten
mit je einem Arbeitskontakt versehen sind, die untereinander parallel geschaltet
sind und mit einem Anschluß an einem festen Gleichspannungspotential und mit ihrem
anderen Anschluß über eine Leitung an einem ersten Eingang eines bistabilen Multivibrators
liegen, daß die Ausgangsklemme des Multivibrators und ein Taktgenerator mit
je einem Eingang eines UND-Gatters verbunden sind, dessen Ausgang über eine
Leitung an eine an sich bekannte Impulszählstufe angeschlossen ist, daß
je Zählschritt an jeweils, einem der Ausgänge ein von der Ruhelage abweichendes
Potential auftritt, daß ferner zu jedem der Ausgänge eine Entkopplungsdiode gehört
und zwischen je zwei benachbarten Ausgängen ein Ruhekontakt der Drucktasten
angeordnet ist und ein Ruhekontakt der ersten Drucktaste zwischen dem Zählstufenausgang
und einem ersten Eingang eines zweiten Und-Gatters liegt und daß der zweite Eingang
des zweiten UND-Gatters mit dem Ausgang des ersten UND-Gatters, der letzte Zählstufen-Ausgang
unmittelbar mit einem zweiten Eingang der bistabilen Kippstufe und der Ausgang des
zweiten UND-Gatters über einen Differenzierverstärker mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung
verbunden ist.
-
Das Prinzip sowie nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung
bedeutet F i g. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung und F i
g. 2 a bis 2 m mehrere Spannungs- bzw. Impulsdiagramme, die den Spannungsverlauf
in Abhängigkeit von der Zeit an verschiedenen Punkten der Schaltung zeigen.
-
In F i g. 1 ist mit 10 eine Tastatur bezeichnet, die
zehn Drucktasten n-dt den Bezeichnungen 0 ... 9 umfaßt. Den Drucktasten sind
zehn untereinander parallelgeschaltete Arbeitskontakte t. ... tg zugeordnet.
Ferner gehört zu den Drucktasten 0 ... 8 je ein Ruhekontakt to' bis ts. Die
Arbeitskontakte t(, . . . tg
liegen einseitig
an einem festen Gleichspannungspotential - u und stehen auf ihrer anderen
Seite über eine gemeinsame Leitung 11 und ein Zeitkonstantenglied, das aus
einem in Reihe zur Leitung 11 liegenden Kondensator 12 und einem mit Masse
verbunden2n Querwiderstand 13 besteht, an einem Eingang 14 eines bistabilen
Multivibrators 15. Der Ausgang 16
des Multivibrators steht mit einem
Eingang 17 eines ersten UND-Gatters 18 in Verbindung, an dessen anderem
Eingang 19 ein Taktgenerator 20 angeschlossen ist. Der Taktgenerator liefert
positiv gerichtete Rechteckimpulse u, (F i g. 2 a). Der Ausgang des UND-Gatters
18 führt über eine Leitung 21 an den Eingang 22 einer Impulszählstufe
23, die zehn stabile Stellungen »0« bis »9« und zehn entsprechende
Ausgänge F bis P aufweist. Je Ausgang ist eine Diode 24 vorgesehen, die in Verbindung
mit einem Widerstand 25 für eine gegenseitige Entkopplung der Ausgänge sorgt.
Je zwei benachbarte Ausgänge F-G, G-H usw. bis N-0 verbindet einer der Ruhekontakte
ti bis t,'. Der Ausgang P liegt un mittelbar am zweiten Eingang 26 des bistabilen
Multivibrators 15, während der Ausgang F über einen Kontakt to' und eine
Leitung 27 an einen ersten Eingang 28 eines zweiten UND-Gatters
29 geführt ist. Der zweite Eingang 30 des UND-Gatters 29 ist
mit dem Ausgang des ersten UND-Gatters 18 verbunden, an das sich außerdem
ein D#ifferenzierverstärker 31 mit einer Ausgangsklemme 32 anschließt.
Ein anderer Differenzierverstärker 33 liegt zwischen dem Ausgang des UND-Gatters
29 und der Ausgangklemme 34 der Schaltungsanordnung.
-
Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Wird eine der Zifferntasten
0 ... 9 der Tastatur 10
betätigt, z. B. die Taste 4, so fließt über
den dann geschlossenen Arbeitskontakt t4, den Kondensator 12 und den Widerstand
13 ein Ladestrom, so daß am Schaltungspunkt B ein negativer Impuls auftritt,
dessen Form in F i g. 2 b dargestellt ist. Dieser Impuls bewirkt ein
Umkippen des bistabilen Multivibrators 15 in einen Schaltzustand, in welchem
an seinem Ausgang 16 ein zeitlich unverändertes positives Potential u, (F
i g. 2 c) auftritt. Dieses Potential liegt auch an einem Eingang
17 des UND-Gatters 18. Für die am anderen Eingang 19 des UND-Gatters
liegende und vom Taktgenerator 20 gelieferte Rechteckspannung u, (F i
g. 2 a) ist das UND-Gatter geöffnet, so daß am Schaltungspunkt
D Rechteckimpulse ud (F i g. 2 d) erscheinen. Die Rechteckspannung
Ud gelangt dann über die Leitung 21 an den Eingang 22 der Impulszählstufe
23.
-
Die Rechteckimpulse beeinflussen die Zählstufe in der Weise, daß in
zeitlicher Folge an den Ausgängen F-P Rechteckimpulse positiven Potentials (F i
g. 2 f
bis 2 i) auftreten. Am Schaltungspunkt Q liegt während
des Weiterschaltens der Zählstufe 23 von der Zählstellung »0« bis
zur Zählstellung »3« eine Spannung U, (F i g. 2 k), die sich aus den
Teilspannungen ui ... ui zusammensetzt. Die Spannung u. bewirkt ein
öffnen des UND-Gatters 29 für die am anderen Eingang 30 liegende Rechteckspannung
ud (F i g. 2b), und zwar so lange, bis vier Rechteckimpulse u,. (F i
g. 2 1) das UND-Gatter 29 passiert haben, die dann, im Differenzierverstärker
33 zu nadelförmigen Impulsenu, (Fig.2m) umgeformt, am AusgangS der Schaltungsanordnung
erscheinen. Der Taktgenerator 20 liefert danach seine Rechteckimpulse weiter an
die Zählstufe 23; die nacheinander auftretenden Ausgangsspannungen an den
Zählstufen-Ausgängen K-0 kommen jedoch wegen des geöffneten Ruhekontaktes t4' nicht
mehr zur Wirkung. Ist schließlich die Zählstellung »9« erreicht, dann wird
die am zugehörigen AusgangP auftretende positive Spannung unmittelbar an den Eingang
26 des Multivibrators 15
geführt, der durch die abwärts gerichtete
Flanke in seine Ruhelage zurückkippt und damit das UND-Gatter 18 für weitere
Rechteckimpulse des Taktgenerators sperrt.
-
Am AusgangE stehen unabhängig davon, welche Zifferntaste jeweils gedrückt
worden ist, je Tastendruck zehn nadelförmige Impulse u, (F i g. 2
e) zur Verfügung, die aus den zehn Rechteckimpulsen ur (F i g. 2
d) mittels des Differenzierverstärkers 31 gewonnen werden.
-
Der Zweck der Differenzierverstärker 31 und 33
besteht
darin, eine Verlagerung des Gleichstrommittelwertes der erzeugten Impulse zu vermeiden,
die dann stört, wenn die nachfolgende Stufe üb-er kapazitive Koppelelemente angeschlossen
ist.
-
Die selbsttätige Prüfung der Funktionsfähigkeit der Schaltungsanordnung
wird dadurch erreicht, daß die auszusendenden Impulse einmal über die Zählstufe
23 an einen Eingang des UND-Gatters 29 und zum anderen unmittelbar
an den zweiten Eingang 30
des UND-Gatters gelangen. Am Ausgang 34 treten also
nur dann Impulse auf, wenn auf dem Weg über die Zählstufe keine Störungen vorhanden
sind.