DE1296178C2 - Schaltungsanordnung mit einer ultraschall-verzoegerungsleitung zur verzoegerung von impulsen - Google Patents

Description

Kupferlegierungsdraht (Cq-Ni-Zn), dessen beide Enden besonders mit einem magnetostriktiven Material, wie etwa Nickel, plattiert sind. Eine Spule ist um die plattierten Teile beider Enden des Drahtes gewickelt, um einen magnetostriktiven Wandler zu bilden. Wenn ein Impuls auf die Eingangsspule der Ultraschall-Verzögerungsleitung gegeben wird, wird ein verzögerter Impuls von der Ausgangsspule der Ultraschall-Verzögerungsleitung erhnUen. Ultraschall-Verzögerungseinrichtungen ähnlicher Art sind beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 1139 218 in Einzelheiten näher beschrieben.

Zum einschlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die DE-AS 11 55 618 verwiesen, die ein elektronisches Verzögerungssystem zum Belegsortieren von Daten mit einer durch einen bestimmten Kode gesteuerten Auswahlschaltung beschreibt. Die Schaltungsanordnung ist sehr kompliziert und verwendet keine Ultraschall-Verzögerungsleitung.

Im folgenden soll die vorliegende Erfindung an Hand einer besonderen Ausführungsform, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert werde;.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Schaltungsanordnung der vorliegenden Erfindung erläutert;

Fig.2 zeigt die Impulsformen an verschiedenen Punkten in der F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung.

In F i g. 1 bezeichnet 1 allgemein den logischen Kreis eines elektronischen Rechners. Um die -einzelnen Informationsnachrichteneinheiten in ihren jeweiligen Zeitspalten zu halten, wird ein Taktimpuls verwendet. Der Taktimpuls ist in F i g. 2 A schematisch dargestellt und wird allgemein mit 2 bezeichnet. Der Zeitabstand zwischen Impulsen für eine Taktzeit der Taktimpulse 2 ist mit Tbezeichnet. In F i g. 2 A ist diese Taktzeit Tals Abstand zwischen 7Ί und Ti dargestellt.

Der Taktgeber ist mit 3 bezeichnet. Die vom Taktgeber 3 abgegebenen Impuls 4 werden auf den Zähler 5 gegeben und sind in F i g. 2 B dargestellt. Um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen, ist der Zähler 5 lediglich zusammen mit einem 4-Stufen-Sysiem dargestellt.

Vom Zähler 5 werden Taktimpulse 2 auf einen Impulsformer 6 gegeben. Der Taktimpuls 2 wird durch den Impulsformer 6 in einen Rechteckimpuls umgewandelt. Das Aüsgangssignal des Impulsformers 6 ist in Fig. 2 Cdargestellt.

Die Ausgangsklemmen des Zählers 5 sind mit Q₁ C₂, Cs und C₄ bezeichnet. Die Ausgangsimpulse an den Klemmen Q bis C₄ werJen mit Pi, P₂, P₃ und P₄ bezeichnet und im folgenden Zählerimpulse genannt und sind in den Fig. 2 Di bis 2 D₄ dargestellt. Die Zählerimpulse P\ bis P₄, wie sie in den Figuren dargestellt sind, haben eine Periodenzeit T, die der Periodenzeit der Taktimpulse 2 entspricht. Die Zählerimpulse P\ bis P₄ sind in bezug aufeinander um eine Zeit 774 verzögert.

Mit X\, Xi, Xj und Xa sind die Eingangsklemmen eines 4-Kanal-lmpulsspeichers bezeichnet, auf die die Eingangssignale Qu Qi, Qi und Q* gegeben werden. Die Eingangssignale Q\ bis Q* sind in den F i g. 2 Ei bis 2 E₄ dargestellt.

Wie in F i g. 1 dargestellt, werden die Eingangsimpulse Q\ bis Qa und die Zählerimpulse Pi bis P₄, die von dem Zähler 5 erhalten werden, beide auf UND-Gatter gegeben, die mit A\, Aj, Ai und /I₄ bezeichnet sind und jeweils zwei Eingänge ',aben. Die Ausgänge der UND-Galler A\ bis Α* werden über ein ODER-Galter 7 auf einen Eingabeverstärker 8 gegeben. Auf diese Weise gelangen während der Taktzeit von Ti bit Ta dei Zählerimpuls Pi und der Eingangsimpuls Qi an das UND-Gatter A₂, dessen Ausgangsimpuls r₂ über das 5 ODER-Gatter 7 dem Eingabeverstärker 8 zugeführt wird. In die gleiche Taktzeit fällt die Bildung des Impulses η aus P₃ und Qi durch das UND-Gatter A₃. Während der Taktzeit von T₃ bis Ta werden in gleicher Weise die Impulse n, ri und r₄ gebildet. Die Impulse η bis r₄ bilden einen Impulszug R, der in F i g. 2 F schematisch dargestellt ist

Der Impulszug, der vom Eingabeverstärker 8 erhalten wird und in F i g. 2 F mit R bezeichnet ist, wird über einen Wandler 9a auf eine Ultraschall-Verzögerungsleitung 9 gegeben. Ein verzögerter Impulszug R' wird an dem Wiedergabewandler 9b erhalten und ist in F i g. 2 G dargestellt Die Verzögerungszeit in der Verzögerungsleitung 9 wird selbstverständlich durch die vorgesehene Verwendung bestimmt, jedoch ist aus Einfachheitsgründen, und um die vorliegende Erfindung -:u erläutern, die doppelte Taktzeit 2TaIs Verzögerungszsit dargestellt.

Der verzögerte Impulszug fl'wird auf UND-Gatter Ai', A2VA3' und A₄' über einen Ausgabeverstärker 10 gegeben. Die Zählerimpulse Pi bis P₄, die vom Zähier 5 erhalten werden, werden ebenfalls auf die UND-Gatter Ai' bis A₄' gegeben. Dies ist in Fig. 1 erläutert. Die Ausgangssignale des UND-Gatters Ai sind die in Fig.2 Hi dargestellten Impulse r,'. Auf gleiche Weise erhält man an dem UND-Gatter A₂' Impulse r₂, wie sie in Fig.2 H2 dargestellt sind. Am Ausgang des UND-Gatters A₃' erscheinen Impulse o', wie sie in F i g. 2 H₃ dargestellt sind, und am Ausgang des UND-Gatters A₄' erscheinen Impulse r_A', die in F i g. 2 H₄ dargestellt sind. Die Impulse n' bis r₄' werden auf Flip-Flops FFi bis FFa gegeben. Die Flip-Flops FFi bis FFa werden durch die Impulse n' bis r/ gesetzt und durch die Taktimpulse 2 zurückgesetzt.

Auf diese Weise werden rechteckige Impuls-Aurgänge an den Flip-Flpos FFi bis FFa erhalten, wobei die Rechteck-Impulse mit S, bis S₄ bezeichnet und in den F i g 2 I₁ bis 2 I₄ dargestellt sind.

Die Rechteck-Impulse Si bis S₄ werden auf die zweiten Flip-Flops FFi' bis FFi' gegeben, diese zweiten Flip-Flops FFi' bis FFa werden zu den Rücksetzzeiten der Impulse Si bis S₄ gesetzt und durch dit Taktimpulse 2 zurückgesetzt.

Als Ergebnis werden an den Ausgängen X\ bis A₄' der Flip-Flops FFi' bis FFa' die mit Q\ bis Qa bezeichneten Impulse erhalten, die in den Fig.2 Ji bis 2 J₄ dargestellt sind. Es wird bemerkt und geht offensichtlich aus F i g. 2 hervor, daß die Ausgangsimpulse Q\ bis Qa den Eingangsimpulsen Q\ bis Qa entsprechen, jedoch zeitverzögert sind. Die Zeitdifferenzen zwischen den Eingangs-Impulsen Q\ bis Qa und den Ausgangs-Impulsen CV bis Qa ist gleich der dreifachen Taktzeit 3T, wie in F i g. 2 dargestellt.

Es wurde eine Schaltungsanordnung beschrieben, die eine Ultraschall-Verzögerungsleitung enthält und mit der mehrere Eingai.gs-Impulse gleichzeitig übermittelt und durch nur eine einzige Verzögerungsleitung verzögert werden können. Dieser besondere Verzögerungskreis is' im Aufbau besonders einfach, billig und höchst wirksam. Wurde die vorliegende Erfindung an Hand von vier Kanälen beschrieben, so versteht es sich jedoch von selbst, daL dieses Beispiel nur als besondere Ausführungsform verstanden werden soll, und die Erfindung auf eine beliebige Anzahl von Kanälen anwendbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Verzögerung einer Anzahl von auf verschiedenen Kanälen einlaufenden Eingangs-Impulsen durch Ultraschallverzögerung zur Verwendung in elektronischen Rechengeräten, gekennzeichnet durch einen Taktgeber (3), durch einen mit diesem verbundenen, mehrere Ausgänge (Q bis C₄) sowie einen Taktausgang aufweisenden Zähler (5) zur Erzeugung von aus dem Taktgeber hergeleiteten, zeitlich aufeinanderfolgenden Zähler-Impulsen (D_x bis A) und Taktimpulsen (2), durch eine erste (A\ bis A₄) und eine zweite (Ai' bis A₄) Anzahl von UND-Gattern, von denen jedes zwei Eingänge aufweist, durch ein den ersten UND-Gattern nachgeschaltetes ODER-Gatter (7) durch einen diesem ODER-Gatter nachgeschalteten Eingabeverstärker (8) und eine daran angeschlossene Ultraschall-Verzögerungsleitung (9), wobei die Ausgänge {Q bis C₄) des Zählers (5) jeweils an erste Eingänge der ersten und zweiten UND-Gatter und die Impulseingangsklemmen (ΛΊ bis X₄) jeweils an die zweiten Eingänge der ersten UND-Gatter (Ai bis A₄) angeschlossen sind, und der Ausgang der Ultraschall-Verzögerungsleitung (9) über einen nachgeschalteten Ausgabeverstärker (10) jeweils an die zweiten Eingänge der zweiten UND-Gatter (Ai' bis A₄') angeschlossen ist, wobei jeder der Ausgänge der zweiten UND-Gatter (Ai' bis At,') jeweils mit dem Setzimp -k-Eingang eines Flip-Flops einer ersten Gruppe von Flip-Floos (FFi bis FF4) verbunden ist, die mit einer nachgeschalteten zweiten Gruppe von Flip-Flops (FFi' bis FF4') verbunden sind, die beim Rücksetzen der ersten Gruppe von Flip-Flops (FFi bis FF₄) gesetzt werden, und die Rücksetzeingänge der beiden Gruppen von Flip-Flops (FF, bis FF₄ bzw. FF₁' bis FF₄') mit dem Taktimpulsausgang des Zählers (5) verbunden sind, so daß die Ausgangsimpulse (CV bis CV) der zweiten Flip-Flops (FFi' bis FF4') eine um die Summu aus der Verzögerungszeit der Ultraschall-Verzögerungsleitung (9) und einem Intervall eines Taktimpulses (2) verzögerte Abbildung der Eingangssignale (Ci bis Q₄) sind.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verzögerung einer Anzahi von auf verschiedenen Kanälen einlaufenden Impulsen durch Ultraschall-Verzögerung zur Verwendung in elektronischen Rechengeräten. Die Ultraschall-Verzögerungsleitung soll dabei als Impulsspeicher Verwendung finden.

   Der¹ Impulsspeicher in elektronischen Rechengeräten enthält einen Verzögerungskreis, der im allgemeinen aus mehreren in Kaskade geschalteten Flip-Flops besteht. Impulsspeicher dieser Art haben jedoch zahlreiche Nachteile, wie etwa hohe Kosten, große Ausmaße oder Volumen, unwünschenswerte elektrische Eigenschaften usw. Wegen dieser Nachteil«: wurde bereits versucht, eine Ultraschall-Verzögerungsleitung an Stelle eines herkömmlichen Verzögerungskreises zu verwenden. Eine Anordnung zur Verzögerung von zwei oder mehreren Impulsreihen mittels einer solchen Verzögerungsleitung ist in der deutschen Ausle;geschrift 36 734 beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung werden verschiedene Signale über dieselbe Verzögerungsleitung geführt

   Für jede Impuisreihe, d. h. für jeden Übertragungskanal, ist jedoch eine gesonderte Verzögerungsstufe, d. h. beispielsweise eine Verzögerungsleitung, erforderlich, und es sind besondere Maßnahmen notwendig, um die den einzelnen Kanälen zugehörigen Signale voneinander getrennt zu halten. Abgesehen davon, daß der Aufwand für einen vielkanaligen Impulsspeicher bei einer solchen Anordnung beträchtlich wird, wären bei der Verwendung in elektronischen Rechengeräten zusätzliche Takt- und Synchronisiereinrichtungen notwendig.
   Schaltungsanordnungen von magnetostriktiven Verz-jgerungselementen in Datenverarbeitungssystemen zur Informationsspeicherung, Impulsverzögerung sowie zur Raffung und Dehnung eines Befehls-Zeitabschnitts sind in »Elektronik« 1964, H. 4, S. 99, beschrieben. An dem gemeinsamen Eingang und Ausgang einer Verzögerungsleitung können Gatterschaltungen oder Kippstufen angeschlossen werden, wie es z. B. in der Zeitmultiplex-Vermittlungstechnik üblich ist.

   Eine Schalteinrichtung für Vielfachtelegraphie zur Aufbereitung und Umwandlung einer simultan vorliegenden Anzahl von Signalen (Kanäle 1 bis n) in eine Zeitmultiplex-Signalgruppe ist in »österreichische Zeitschrift für Telegraphen-, Telephon-, Funk- und Fernsehtechnik« 9 (1955), h. 7/8, S. 91 -102, beschrieben. Nach der Aufbereitung wird das Zeitmultiplex-Signal verstärkt und zu einer der Sendeeinrichtung ähnlichen Empfangseinrichtung übertragen, in der die Aufteilung auf eine entsprechende Anzahl von Einzelkanälen erfolgt. Diese Schalteinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie relativ kompliziert im Aufbau ist und jeweils nur eine Verzögerung von Signalen gleicher Dauer ermöglicht. Andere als durch den Impulsgenerator bestimmte Impulsdauern könnten aus Uberschneidungsgründen in den einzelnen ausgangsseitigen Kanälen nicht zugelassen werden.

   Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Impulsverzögerungsschaltung zur Verwendung in elektronischen Rechengeräten anzugeben, bei der verschieden lange und auf verschiedenen Kanälen einlaufende Eingangsimpulse um genau die gleiche Zeit verzögert werden.

   Die Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs gelöst.

   Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnahme besteht darin, daß verschieden lange und auf verschiedenen Kanälen ankommende Eingangsimpulse durch ein einziges Verzögerungsglied verzögert werden. Die Verzögerungszeit ist daher für alle Signale gleich und von der Dauer der Eingangsimpulse unabhängig. Die bei Ultraschallverzögerungsleitungen störende Temperaturabhängigkeit kann daher keine unterschiedlichen Verzögerungszeiten der auf verschiedenen Kanälen einlaufenden Signale verursachen, was der Fall wäre, wenn jedem Kanal eine eigene Ultraschallverzögerungsleitung zugeordnet würde. Diese Wirkung ist erst durch die Bildung von Abtastimpulsen für die zu verzögernden Eingangsimpulse an den Eingangsklemmen und die taktierte Einschreibung der verzögerten Impulse mit Hilfe dieser Abtastimpulse in erste Kippstufen sowie das Setzen zweiter Kippstufen durch

   M die Flanken beim Rücksetzen dieser ersten Kippstufen möglich.

   Eine Art einer Ultraschall Verzögerungsleitung, die zu dem vorgesehenen Zweck verwendet wurde, ist ein