DE1275129B

DE1275129B - Circuit arrangement for trouble-free interrogation of an electronic pulse counter

Info

Publication number: DE1275129B
Application number: DE1967SC040322
Authority: DE
Inventors: Hans Guenter Strumpf; Reinhard John
Original assignee: Schoppe and Faeser GmbH
Current assignee: Schoppe and Faeser GmbH
Priority date: 1967-03-02
Filing date: 1967-03-02
Publication date: 1968-08-14

Description

Schaltungsanordnung zur störungsfreien Abfrage eines elektronischen Impulszählers Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur störungsfreien Abfrage eines elektronischen Impulszählers durch einen Leseimpuls bei gleichzeitigem Eintreffen eines neuen Zählimpulses.Circuit arrangement for interference-free interrogation of an electronic Pulse counter The invention relates to an arrangement for interference-free interrogation an electronic pulse counter by a reading pulse when it arrives at the same time of a new count.

Die störungsfreie Abfrage eines elektronischen Impulszählers ist nur dann möglich, wenn während der Lesezeit tL der Inhalt des Zählers nicht verändert wird, d. h., es dürfen keine überträge von Zählstufe zu Zählstufe erfolgen, bzw. es darf während der Lesezeit kein Zählimpuls eintreffen. Normalerweise besteht jedoch zwischen den Leseimpulsen und den Zählimpulsen kein zeitlicher Zusammenhang, so daß auf Grund dieses Asynchronismus die obenerwähnte Voraussetzung von vornherein nicht gegeben ist.The trouble-free interrogation of an electronic pulse counter is only possible if the content of the counter is not changed during the reading time tL . In other words, no transfers may be made from counting level to counting level, or no counting pulse may arrive during the reading time. Normally, however, there is no temporal relationship between the read pulses and the count pulses, so that, due to this asynchronism, the above-mentioned prerequisite is not met from the outset.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1172 307 ist eine Zähl- und Speichereinrichtung bekannt, bei der der Zählbetrieb während der Dauer des Leseimpulses kurz unterbrochen wird. Während dieser Zeit wird der Zählerstand aus dem Zählteil in den Speicherteil übertragen. Danach ist die Zähleinheit wieder für neue Zählimpulse aufnahmefähig. Die Speichereinheit speichert den vorhergehenden Zählerstand bis zum nächsten Leseimpuls. Diese Auslegesehrift gibt keinen Hinweis auf die Zwischenspeicherung eines Impulses, der während der Dauer des Leseimpulses anfällt. Die Anordnung nach der deutschen Auslegeschrift 1172 307 ermöglicht es zwar, den Zähler abzufragen, ohne daß ein während des Lesevorganges eintreffender Zählimpuls den übertrag des Zählerstandes aus der Zähleinheit in die Speichereinheit verfälschen kann. Da jedoch keine Zwischenspeicherung eines während des Abfragevorganges, eintreffenden Impulses vorgesehen ist, können Zählimpulse verlorengehen, so daß eine gewisse Ungenauigkeit in Kauf genommen werden muß.From the German Auslegeschrift 1172 307 a counting and storage device is known in which the counting operation is briefly interrupted during the duration of the read pulse. During this time, the counter reading is transferred from the counting part to the memory part. The counting unit is then able to accept new counting pulses again. The memory unit stores the previous count up to the next read pulse. This guide does not give any indication of the temporary storage of a pulse that occurs during the duration of the read pulse. The arrangement according to the German Auslegeschrift 1172 307 makes it possible to interrogate the counter without a counting pulse arriving during the reading process being able to falsify the transfer of the count from the counting unit to the memory unit. However, since there is no intermediate storage of a pulse arriving during the interrogation process, counting pulses can be lost, so that a certain inaccuracy has to be accepted.

Eine Anordnung, bei der dieser Nachteil nicht besteht, ist in der deutschen Auslegeschrift 1218 510 beschrieben. Während der Dauer des Leseimpulses ist der Eingang des Zählers gesperrt. Zusätzlich ist jedoch eine Vorrichtung vorgesehen, mit der ein während des Lesevorganges eintreffender Zählimpuls zwischengespeichert werden kann, bis der Zählteil wieder zählbereit ist. Diese bekannte Anordnung ist aufwendig. Sie besteht aus zwei bistabilen Multivibratoren, einem monostabilen Multivibrator und einem Impulsgatter.An arrangement in which this disadvantage does not exist is described in German Auslegeschrift 1218 510 . The input of the counter is blocked for the duration of the read pulse. In addition, however, a device is provided with which a counting pulse arriving during the reading process can be temporarily stored until the counting part is ready to count again. This known arrangement is complex. It consists of two bistable multivibrators, a monostable multivibrator and a pulse gate.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den großen Aufwand an Bauelementen bei der bekannten Schaltung zu verringern, ohne dabei die Vorteile der bekannten Schaltungsanordnung aufzugeben.The invention has set itself the task of the great effort To reduce components in the known circuit, without sacrificing the advantages abandon the known circuit arrangement.

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur störungsfreien Abfrage eines elektronischen Impulszählers durch einen Leseimpuls bei gleichzeitigem Eintreffen eines neuen Zählimpulses und besteht darin, daß ein monostabiler Multivibrator vorgesehen ist, dessen Eingang mit der Impulsquelle und dessen Ausgang mit dem Eingang des Impulszählers und mit einem logischen Netzwerk verbunden ist, wobei letzterem der Leseimpuls zugeführt wird, und das bei gleichzeitigem Eintreffen eines Lese- und Zählimpulses dem monostabilen Multivibrator ein Signal zuführt, das während der Dauer des Leseimpulses die Aufrechterhaltung des labilen Schaltzustandes des monostabilen Multivibrators bewirkt.The invention is based on a circuit arrangement for interference-free Interrogation of an electronic pulse counter with a reading pulse at the same time Arrival of a new counting pulse and consists in that a monostable multivibrator is provided, its input with the pulse source and its output with the input of the pulse counter and is connected to a logical network, the latter the reading pulse is supplied, and that when a reading and counting pulse supplies a signal to the monostable multivibrator that is active during the duration of the read pulse to maintain the unstable switching state of the monostable multivibrator causes.

Monostabile Multivibratoren sind an sich bekannt. Insbesondere in dem Buch »Pulse and Digital Circuits« von Millman-Taub, McGraw-Hill Book Company, 1956, sind in dem Kapitel »Monostable and Astable Multivibrators« der Aufbau und die Arbeitsweise eines monostabilen Multivibrators ausführlich beschrieben. Auch die Weise, in der der Eingang eines monostabilen Multivibrators mit der Impulsquelle verbunden wird, ist an sich bekannt. Sie ist in demselben Kapitel in dem Abschnitt »Triggering of the Monostable Multi« beschrieben. Für diese Merkmale der Ansprüche wird kein selbständiger Schutz begehrt.Monostable multivibrators are known per se. In particular in the book "Pulse and Digital Circuits" by Millman-Taub, McGraw-Hill Book Company, 1956, the structure and mode of operation of a monostable multivibrator are described in detail in the chapter "Monostable and Astable Multivibrators". The way in which the input of a monostable multivibrator is connected to the pulse source is also known per se. It is described in the same chapter in the section "Triggering of the Monostable Multi". No independent protection is sought for these features of the claims.

Der Ausgang des logischen Netzwerkes ist dabei vorteilhafterweise über einen Widerstand mit der Basis des im Ruhezustand stromführenden Transistors des monostabilen Multivibrators verbunden. In einem praktischen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Basis des im Ruhezustand stromführenden Transistors über einen Spannungsteiler mit der Speisespannung und den Abgriff des Spannungsteilers mit dem Kollektor eines Transistors zu verbinden, der Bestandteil des logischen Netzwerkes ist.The output of the logical network is advantageous here via a resistor to the base of the transistor, which is current-carrying in the quiescent state of the monostable multivibrator connected. In a practical embodiment is provided, the base of the current-carrying transistor in the quiescent state via a Voltage divider with the supply voltage and the tap of the voltage divider with to connect to the collector of a transistor, which is part of the logical network is.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt .# F i g. 1 in schematischer Ausführung einen Impulszähler mit vorgeschaltetem monostabilem Multivibrator, über den die Zählimpulse auf den Impulszähler gelangen, F i g. 2 a ein Impulsdiagramm bei nicht gleichzeitigem Eintreffen von Zählimpuls und Leseimpuls, Fig.2b ein Impulsdiagramm bei gleichzeitigem Eintreffen von Zähl- und Leseimpuls, F i g. 2 c ein Impulsdiagramm, wenn der Zählimpuls zwar eher als der Leseimpuls eingetroffen, je- doch noch nicht abgeklungen ist.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows. # F i g. 1 in a schematic design a pulse counter with an upstream monostable multivibrator, via which the counting pulses reach the pulse counter, FIG . 2a shows a pulse diagram when the count pulse and read pulse do not arrive at the same time, FIG. 2b shows a pulse diagram when the count and read pulse arrive at the same time, F i g. 2c a pulse diagram when the counting pulse arrived earlier than the reading pulse, but has not yet subsided.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ist der Impulszähler IZ als eine Reihe hintereinandergeschalteter bistabiler Flip-Flops FF, bis FF" gekennzeichnet. Der Eingang E des Impulszählers IZ ist mit dem Ausgang des ihm vorgeschalteten monostabilen Multivibrators MM, d. h. mit dem Kollektor des im Ruhezustand stromführenden Transistors Ti des monostabilen Multivibrators MM verbunden. Die Ausgänge der einzelnen Flip-Flops des Impulszählers sind mit Eingängen von Gattern G, bis Q, verbunden, deren zweiten Eingängen der Leseimpuls LI zugeführt ist. Der ausgelesene Zählerinhalt des Impulszählers kann dann an den Gatterausgängen A, bis A, abgenommen werden. Die Zählimpulse ZI werden über einen Kondensator Ci und einer Diode Db der Basis des im Ruhezustand stromführenden Transistors T, des monostabilen Multivibrators zugeführt; dabei ist die Diode so angeordnet, daß der monostabile Multivibrator von der Rückflanke des positiven Zählimpulses ZI gekippt werden.In the embodiment of FIG. 1 , the pulse counter IZ is identified as a series of bistable flip-flops FF to FF "connected in series. The input E of the pulse counter IZ is connected to the output of the monostable multivibrator MM connected upstream, i.e. to the collector of the transistor Ti, which is current-carrying in the quiescent state the monostable multivibrator MM, respectively. the outputs of the individual flip-flops of the pulse counter are connected to inputs of gates G, and Q, the second inputs of the read pulse LI is supplied. the read counter contents of the pulse counter can then to the gate outputs A, to A The counting pulses ZI are fed via a capacitor Ci and a diode Db to the base of the transistor T, which carries current in the quiescent state, of the monostable multivibrator; the diode is arranged in such a way that the monostable multivibrator is toggled by the trailing edge of the positive counting pulse ZI .

Im folgenden soll nun zunächst die Wirkungsweise der Anordnung betrachtet werden, wenn beim Eintreffen eines Zählimpulses nicht gleichzeitig ein Leseimpuls vorliegt. Der monostabile Multivibrator wird dann, nachdem er von der Rückflanke des Zählimpulses in seinen nichtstabilen Zustand gekippt wurde, nach Abklingen seiner Eigenzeit T wieder in seinen stabilen Zustand umklappen und mit der dadurch an dem Kollektor des Transistors Ti entstehenden negativen Rückflanke einen Zählimpuls an den Impulszähler weitergeben und diesen um eine Einheit weiterschalten. Das bedeutet, daß. der Impulszähler um die Dauer des Zählimpulses und die Eigenzeit T des monostabilen Multivibrators verzögert weiterschaltet. Dieser Umstand ist darin begründet, daß sowohl monostabiler Multivibrator als auch Impulszähler jeweils nur auf die negative Rückflanke der ihnen zugeführten Impulse reagieren, und ist im übrigen für den eigentlichen Zählvorgang bedeutungslos.In the following, the mode of operation of the arrangement will first be considered if a read pulse is not received at the same time as a counting pulse is received is present. The monostable multivibrator is then after coming from the trailing edge of the counting pulse was flipped into its unstable state after its decay Fold the proper time T back into its stable state and with that on the Collector of the transistor Ti resulting negative trailing edge a counting pulse pass it on to the pulse counter and advance it by one unit. That means, that. the pulse counter by the duration of the counting pulse and the proper time T of the monostable Multivibrator advances with a delay. This fact is based on the fact that both monostable multivibrator and pulse counter only on the negative The trailing edge of the pulses supplied to them react, and is otherwise for the actual Counting process meaningless.

Tritt jedoch, solange dieser Vorgang andauert, d. h. bis zu dem Moment, wo der Impulszähler von der negativen Rückflanke des Multivibratorimpulses weitergeschaltet wird, zusätzlich ein Leseimpuls auf, so wird das Zurückkippen des monostabilen Multivibrators MM aus seinem labilen Schaltzustand in den Ruhezustand verhindert und somit die Weiter-, gabe des Zählimpalses an den Impulszähler blockiert. Dieser Zustand hält so lange an, bis der Leseimpuls abgeklungen ist; dann erst erfolgt die Freigabe des Zählimpulses. Bewirkt wird das dadurch, daß der Basisanschluß des Transitors T, des monostabilen Multivibrators, auf dessen im übrigen hinreichend bekannten Aufbau und auf dessen Wirkungsweise in diesem Zusammenhang nicht weiter eingegangen zu werden braucht, über einen aus den beiden Teilwiderständen R, und R2 bestehenden Spannungsteiler mit der positiven Spannungsquelle + UB verbunden ist und der Abgriff des Spannungsteilers (Verbindungspunkt der beiden Widerstände,) mit dem Kollektoranschluß eines weiteren Transistors T3 verbunden ist, dessen Emitter an Masse liegt. Dieser Transistor T., ist Bestandteil eines logischen Netzwerkes LN, dessen Ausgang von dem Kollektoranschluß des Transistors T, gebildet wird. -Je nach dem Schaltzustand des Transistors T, wird der Verbindungspunkt von R, und R, entweder ebenfalls an Masse oder hoch liegen. Im Ausführungsbeispiel ist die Basis des Transistors T, über die Reihenschaltung zweier Widerstände R, und R4 mit der positiven Spannungsquelle + UB und über einen Widerstand R, mit der negativen Spannungsquelle - UB verbunden. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände R, und R4 ist mit den zusammengeführten Anoden zweier Dioden Di und D2 verbunden, die ebenfalls Bestandteile des logischen Netzwerkes L1V darstellen. Die beiden Kathoden der Dioden D, und D2 bilden die Eingänge dieses Netzwerkes. Es ist sowohl mit der Leseimpulsquelle als auch mit dem Ausgang des monostabilen Multivibrator verbunden. Die Basiswiderstände des Transistors T., sind so dimensioniert, daß der Transistor T, dann und nur dann leitend wird, wenn die beiden Dioden Di und D2 gesperrt sind. Das positive Potential am Verbindungspunkt der beiden Widerstände R, und R4 kann dann nicht mehr über die Dioden abfließen, so daß das Potential am Basisanschluß des Transistors T, für ein Leitendwerden dieses Transistors ausreichend angehoben wird. Die beiden Dioden Di und D, befinden sich also normalerweise im Flußzustand, und erst wenn das Potential an beiden Eingängen des logischen Netzwerkes LN, d. h. an den Kathoden der beiden Dioden, so weit angehoben wird, daß sie in den Sperrzustand geraten, schaltet der Transistor T., durch und legt das Basispotential des Transistors Tj. der Bestandteil des monostabilen Multivibrators ist, praktisch auf Masse. Der monostabile Multivibrator bleibt dann in seinem labilen Zustand bis zum Ab- klingen des Leseimpulses hängen.However, as long as this process continues, i. H. up to the moment when the pulse counter is switched on by the negative trailing edge of the multivibrator pulse, a read pulse is also applied, the tilting back of the monostable multivibrator MM from its unstable switching state to the idle state is prevented and the counting pulse is thus prevented from being passed on to the pulse counter blocked. This state lasts until the read pulse has decayed; only then is the counting pulse enabled. This is caused by the fact that the base connection of the transistor T, the monostable multivibrator, whose otherwise well-known structure and its mode of operation need not be discussed further in this context, via a voltage divider consisting of the two partial resistors R and R2 the positive voltage source + UB is connected and the tap of the voltage divider (connection point of the two resistors) is connected to the collector connection of a further transistor T3, the emitter of which is connected to ground. This transistor T. is part of a logic network LN, the output of which is formed by the collector terminal of the transistor T. -Depending on the switching state of the transistor T, the connection point of R, and R, will either also be at ground or high. In the exemplary embodiment, the base of the transistor T is connected to the positive voltage source + UB via the series connection of two resistors R 1 and R4 and to the negative voltage source - UB via a resistor R 1. The connection point of the two resistors R 1 and R4 is connected to the anodes of two diodes Di and D2 which are brought together and which also represent components of the logical network L1V. The two cathodes of the diodes D and D2 form the inputs of this network. It is connected to both the reading pulse source and the output of the monostable multivibrator. The base resistances of the transistor T. are dimensioned so that the transistor T becomes conductive when and only when the two diodes Di and D2 are blocked. The positive potential at the connection point of the two resistors R 1 and R 4 can then no longer flow away via the diodes, so that the potential at the base terminal of the transistor T is raised sufficiently for this transistor to become conductive. The two diodes Di and D are therefore normally in the flow state, and only when the potential at both inputs of the logical network LN, i.e. H. at the cathodes of the two diodes is raised so far that they go into the blocking state, the transistor T., turns on and sets the base potential of the transistor Tj. which is part of the monostable multivibrator, practically on ground. The one-shot remains in its unstable state to the exhaust sound depend of the read pulse.

Die Wirkungsweise der Anordnung bei unterschiedlichem zeitlichem Eintreffen von Lese- und Zählimpuls geht aus den F i g. 2 a bis 2 c hervor.The mode of operation of the arrangement when reading and counting pulses arrive at different times is shown in FIGS . 2 a to 2 c.

Trifft nach F i g. 2 a der Leseimpuls so viel später als der Zählimpuls ein, daß die Kollektorspannung des im Ruhezustand leitenden Transistors T, schon wieder zurückgekippt ist, dann befindet sich immer eine der beiden Dioden Di und D2 im leitenden Zustand, und die Anordnung arbeitet normal.According to FIG. 2a the read pulse is so much later than the counting pulse that the collector voltage of the transistor T, which is conductive in the idle state, has already flipped back, then one of the two diodes Di and D2 is always in the conductive state, and the arrangement works normally.

Trifft der Lesehnpuls gleichzeitig oder nur wenig später mit dem Zählimpuls ein (s. F i g. 2b), dann sperrt die Diode D2 sofort bei Vorliegen des Leseimpulses und die Diode D, in dem Augenblick, in dem der monostabile Multivibrator durch die Rückflanke des Zählimpulses in seinen astabilen Zustand kippt. Dadurch tritt Transistor T, in Tätigkeit und verhindert das Rückkippen des monostabilen Multivibrators bis zum Abklingen des Leseimpulses.If the reading pulse arrives at the same time as or only a little later with the counting pulse (see Fig . 2b), then diode D2 blocks immediately when the read pulse is present and diode D at the moment when the monostable multivibrator crosses the trailing edge of the The counting pulse flips into its astable state. This activates the transistor T, and prevents the monostable multivibrator from tilting back until the reading pulse has decayed.

Ähnlich verhält sich die Anordnung, wenn der Zählimpuls während der Dauer des Leseimpulses eintrifft (s. F i g. 2 c), auch hier wird das Zurückkippen des monostabilen Multivibrators und das Freigeben des Zählimpulses bis zum Abklingen des Leseimpulses verhindert.Similarly, the assembly (F i s. G. 2 c) behaves when the count for the duration of the read pulse arrives, here too, the tilting back of the monostable multivibrator and the release of the count is to alleviation of the read pulse prevented.

Da die Anordnung nach der Erlmdung nur maximal bis zu einem Zählimpuls festhalten kann, solange der Leseimpuls dauert, ergibt sich die größtmögliche Zählfrequenz des Systems aus der Gleichung: Since the arrangement can only hold up to a maximum of one counting pulse as long as the reading pulse lasts, the highest possible counting frequency of the system results from the equation:

Claims

Patentanspräche: 1. A circuit arrangement for interference-free waste ask an electronic pulse counter by a read pulse with simultaneous arrival of a new count, d a d u rch g e k hen -zeichnet that a monostable multivibrator (MM) is provided, the input (base Ti) is connected to the pulse source and its output (collector terminal TI) to the input (E) of the pulse counter (IZ) and to a logic network (LN), the latter being supplied with the read pulse (LI) and that with the simultaneous arrival of a read and Counting pulse (ZI) supplies the monostable multivibrator with a signal that maintains the unstable switching state of the monostable multivibrator for the duration of the read pulse.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the output of the logic network (LN) is connected via a resistor (R, 2) to the base of the transistor (T,) of the monostable multivibrator, which is current-carrying in the idle state. 3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the base of the current-carrying transistor (T1) via a voltage divider (R "R.) with the supply voltage (+ UB) and the tap of the voltage divider with the output of the logic network 4. Circuit arrangement according to Claims 1 to 3, characterized in that the logic network (LN) consists of the series connection of two parallel diodes (D1, D ..) and a transistor (T.) whose base voltage divider circuit (R., R43 R.) is connected to the merged anodes of the diodes (D1, D2) 5. Circuit arrangement according to Claims 1 to 4, characterized in that the cathodes of the diodes (D1, D2) are the inputs of the logic network ( LN), of which one is connected to the input of the pulse counter (collector terminal Tj) and the other is connected to the read pulse source 6. Circuit arrangement according to Claims 1 to 5, characterized in that the output of the logical n network (LN) is formed by the collector of the transistor (T.) , the emitter of which is connected to ground. 7. Circuit arrangement according to claim 4 to 6, characterized in that the base of the transistor (T ..) of the logic network (LN) via a voltage divider (R., R4) with a positive voltage source (+ UB) and via a further resistor (R.) is connected to a negative voltage source (- UB) and the tap of the voltage divider with the merged anodes of the diodes (DI, D2) . 8. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the monostable multivibrator takes place via a capacitor (C) with a downstream diode (Db) on the base of the transistor (T1) carrying current in the idle state. Considered publications: German Auslegeschriften Nr. 1172 307, 1218510.