DE1512368A1 - Schaltanordnung fuer den Empfang und zur Umwandlung von Signalen - Google Patents

Schaltanordnung fuer den Empfang und zur Umwandlung von Signalen

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DE1512368A1 DE19671512368 DE1512368A DE1512368A1 DE 1512368 A1 DE1512368 A1 DE 1512368A1 DE 19671512368 DE19671512368 DE 19671512368 DE 1512368 A DE1512368 A DE 1512368A DE 1512368 A1 DE1512368 A1 DE 1512368A1
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Description

1BERLIN33 SMÜNCH6N27
Aufl^L-vikiori-sfe.es Dr.-Ing. HANS RUSCHKE ζ""Τ'Ί,'f^8*2 Pst -Anw Dr Ruuhke Pat.-Anwalt Agular Telefon: (Bii/g™ Dipl.-I Π Q. H E I N Z AG U LAR Telefon: Mil*»* Potticheckkonto: P AT E N TA N WX LT E Poiticheckkonto: Berlin Weit 74 94 Λ P 1 *» *i £· O München ββ2 77 Bankkonto: ΙΟΊΖΟΟΟ Bwkkonto: Bink f. HwHiel u. Indu.trie "^ I «. ν ν w 0,„UMt Bink Depotltenkiue 32 München S.r.Be 42 D.p.-K«« Leopold.tr.8.
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Telegramm-Adrewe: Telearamm-Adre.se: OUuidr«tur Berlin Quadratur München
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North American Aviation, Inc», Bl Segundo, California, V.St.A.
Schaltanordnung für den Empfang und zur Umwandlung
von Signalen
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für den Empfang und zur Umwandlung von Signalen und insbesondere eine Torschaltung zur Erzeugung von Ausgangssignalen, die im umgekehrten Verhältnis zueinander stehen, sonie eine Kombination von Gattersohaltungtn, die eine Flip-Flop-Iirkung mechanisieren, wobei von einer Anzahl von Steuersignalen Gebrauch gemacht wird, die dazu dienen, Ausgangssignale zu erzeugen, die im umgekehrten Verhältnis zueinander stehem
Im allgemeinen besteht eine Flip-Flop-Schaltung aus einer Anzahl von Bauelementen, die nach herkömmlicher Art verhältnismäßig leicht zusammengesetzt werden können. Die bisher bekannten Verfahren für den Aufbau eines Flip-Flops
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eignen sich aber nicht zur Gewinnung unterschiedlicher Kombinationen von Flip-Flops und logischen Gattertorschaltungen in einer einzigen Schaltung.
Die herkömmlichen Schaltanordnungen dieser Art ermöglichen den Aufbau einer Vielzahl ähnlicher Stromkreise, beispielsweise Diodenkreise, in einer einzigen Schaltung. Es ist infolgedessen von großem Vorteil, in der Lage zu sein, eine Flip-Flop-Wirkung mit logischen Gattern zu mechanisieren, weil man auf diese Weise zahlreiche Kombinationen von Flip-Flop-Schaltungen und Gattertorsohaltungen erzielen kann. So kann man beispielsweise eine bestimmte Anzahl von Flip-Flops mechanisieren, um eine Systemfunktlon auszuführen und well die Mechanisierung mit Hilfe von Dioden erfolgte, konnte man die restlichen Dioden in der Schaltung zusammen mit dem mechanisierten Flip-Flop dazu benutzen, sämtliche Komponenten auszunutzen, die in einer einzigen Schaltung vorhanden waren.
In einem Verschiebungsregister übertreffen die Anforderungen an Flip-Flops im allgemeinen die Anforderungen an die Gattertorschaltung recht erheblich. Es 1st erwünscht, mit einer Vielzahl von Komponenten arbeiten zu können und die Flip-Flops und Gattertorschaltungen fabrikatorisch herzustellen. Andererseits kann es aber erforderlich sein, in dem gleichen System einen Umsetzer zur Verfügung zu haben, der mehr Gatter als Flip-Flops benutzt. In diesem Falle ist
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es von besonderem Interesse, in der Lage zu sein, die Gattertorsohaltungen und Flip-Flop-Sohaltungen aus der gleichen Vielzahl von Komponenten fabrikatorisoh herzustellen. Können die gleichen Komponenten für beide Sohaltungsarten benutzt «erden, dann kann man jedes gewünschte Verhältnis εwischen der Anzahl von Flip-Flop-Schaltungen und Gattertorschaltungen erzielen.
Bei der Mechanisierung der Wirkung ist es ferner erwünscht, in der Lage zu sein, die Flip-Flop-firkung mit möglichst wenigen Bauteilen und mit möglichst wenigen Verzögerungen zu erzielen. Verzögerungen können beispielsweise jedesmal dann verursacht werden, wenn ein Signal mit Hilfe einer Gatterkombination gesperrt bzw. durchgelassen wird. Es sind Schaltanordnungen zur Erzielung Ton Flip-Flop-Wirkungen bekannt, die drei oder vier Gatterkombinationen verwenden, die man häufig als logische Pegel bezeichnet, um ein Gatter oder eine Vielzahl von Gattern zu kennzeichnen, mit deren Hilfe ein Signal behandelt werden muß, bevor man ein endgültiges Ausgangesignal erhält.
Jede wirklich erforderliohe Gatterkombination setzt zusätzliche Bauteile voraus und reduziert die Ansprechzeit des ganzen Systems. So ist beispielsweise eine Kombination aus parallelgeschalteten Gattern, mit der ein Eingangssignal bthaadelt und umgewandelt wird, ein logischer Pegel. Ist eine nachfolgende Kombination vorhanden und wird das
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Signal als Eingang bis zu einem Ausgang über Gatter behandelt und nährend des Vorganges invertiert, dann kann das Signal als ein solches angesehen werden, welches durch einen zweiten logischen Pegel hindurchgegangen oder von diesem aus- bzw. eingeblendet worden ist. Jedesmal, wenn das Signal durch einen logischen Pegel gesperrt wird, tritt eine Verzögerung ein. Werden den Signalen geringere Erfordernisse an die Sperrung auferlegt, dann treten offensichtlich auch weniger Verzögerungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung mit verbesserten Gattertorschaltungen zur Mechanisierung einer Flip-Flop-Wirkung zu schaffen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltanordnung gelöst, die dadurch gekennzeichnet 1st, daß mindestens ein erster Ausgangskreis mit einem Eingang und einem Ausgang vorgesehen ist und eine erste Eingangsgatt ert or schaltung einen Eingang für Datensignale und einen ersten Eingang für das Steuersignal aufweist, um über die Torschaltung das inverse Signal dieses Datensignals auf den Eingang des ersten Ausgangskreises geben zu können, wobei der Ausgangskreis Elemente enthält, die auf das inverse Signal dieses Datensignals ansprechen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches das inverse Signal seines Eingangssignals ist, und das erste Gatter eine Rückkoppelung sowie Steuersignaleingänge umfaßt, die dazu dienen, das Daten-
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signal am Ausgang dee Ausgangskreises festzuhalten, Ehrend die Rückkoppelung von den Ausgangskreis auf den Eingangegatt ert or kreis zurüekgeführtjist und der Eingangegattertorkreis einen einzigen logischen Pegel aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung, die zur Mechanisierung einer asynchronen Flip-Flop-Funktion dient, gehört zu der Gattertorschaltung ein erstes Gatter mit einem Eingang für das Datensignal und einem Eingang für ein erstes Steuersignal zum „Gattern" der Daten aus der ersten Gatterschaltung in den Ausgang eines Ausgangskreises. Die Gattertorschaltung umfaßt ein zweites Gatter mit einer Rückkoppelung und einem zweiten Steuersignaleingang zum Halten oder Aufrechterhaltung der Daten an dem Ausgang, wenn die Änderung der Steuersignale festgesetzt ist. Bei den Gattern sind die Ausgänge miteinander und mit dem Eingang des Ausgangskreises verbunden. Das Eingangssignal erfährt dadurch eine Umkehrung,deß durch die Gattertorschaltung gegattert wird und eine weitere Umkehrung, wenn es den Ausgang durchläuft. Die ersten und zweiten Signale haben eine solche Phasenlage zueinander, daß das erste Signal vor dem zweiten Signal ein echtes Signal wird.
Bei einer zweiten Ausführangsform der neuen Schaltanordnung zur Mechanisierung eines synchronen Flip-Flops enthalten die Daten, die an dem ersten Ausgang festgehalten
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werden, die Daten für eine nachfolgende Gatterkombiratlon, die ebenfalls nach MaBgabe von eintreffenden Steuersignalen gegattert wird. Der synchrone Flip-Flop kann die Benutzung von mindestens einem zusätzlichen Steuersignal erfordern, welches eine stetige Phasenlage hat, welche die inverse Phasenlage des zweiten Steuersignals darstellt. Sind die ,Signale nicht vorschriftsmäßig gegeben, dann können die Gatter nicht in der beabsichtigten Weise wirksam werden.
Infolgedessen können in der Schaltanordnung nach der Erfindung ähnliche Bauteile und relativ wenige logische Gatter benutzt werden, um eine Flip-Flop-Wirkung mechanisiezu können und die Flip-Flop-Wirkung kann in der neuen Schaltanordnung mit tatsächlich nur zwei logischen Kombinationen zur Erzielung einer Verzögerung mechanisiert werden.
Eine einzige Gattertorschaltung in der Schaltanordnung nach der Erfindung ist auch in der Lage, vorher empfangene Daten an einem Ausgang zu speichern, während der Eingang weitere Daten empfängt.
In dem nun folgenden Beschreibungsteil soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen näher erläutert werden.
In der Zeichnung ist»
Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild der prinzipiellen Ausführung der Schaltanordnung nach der Erfindung; Fig. 2 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform
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der Schaltanordnung nach der Erfindung, in welcher Transistoren, zur Anwendung gelangen*
Fig. 3 das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung, bei der eine Kombination von Gattern "benutzt ist, die zur Mechanisierung einer synchronen Flip-Flop-Wirkung dient j
Fig. 4 des vereinfachte Schaltbild einer Gatterschaltung zur Erz eugungje ines inversen Zeitgebersignals; und
Fig. 5 ein Diagramm, welches die Phasenlage zwischen Steuersignalen und den Eingangs- und Ausgangssignalen zeigt.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Gatter bezeichnet, welches einen Daten-Signaleingang 2 und eine Gattersignelkopie 3 aufweist. Ein weiteres Gatter 4 enthält die Hauptgattersignalkopie 5 und einen Eingang 6, der von dem Ausgang des Ausgangskreises 10 mit Gatter 7 herkommt, der in diesem Falle als einfaches Gatter mit einem Eingang dargestellt ist. Die Ausgänge aus den Gattern 1 und 4 sind zu einem gemeinsamen Punkt geführt und bilden den Signaleingang 8 in das Gatter Die Ausgänge aus den Gattern 1 und 4 sind miteinander verbunden und in dieser Figur als Primärausgang 9 bezeichnet, während der Ausgang aus Gatter 7 mit Ausgang 10 bezeichnet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind lediglich drei Gatter zur Mechanisierung der Flip-Flop-Wirkung erforderlich. Zusätzlich sind nur noch zwei logische Pegel erforderlich. Mit anderen Worten, es treten nur zwei logische
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Verzögerungen "bei der Übertragung oder „Gatterung" der Eingangsdaten von dem Eingang zu dem Ausgang in Erscheinung. Die eine Verzögerung und eine Pkasenumkehrung erfolgt auf dem fege von dem Eingang 2 zu dem Eingang 8. Eine zusätzliche Verzögerung und eine Phasenumkehrung erfolgt "beim Übergang von dem Eingang 8 zu dem Ausgang 10.
Bei einer "bevorzugten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung sind die Kopiesignale und die primären Kopiesignale (engl.: "copy and copy prime signals") die echten Umkehrungen voneinander oder erscheinen zum mindesten bezüglich der Schaltgeschwindigkeit des Stromkreises im echten Sinne invers zueinander. Ist dies tatsächlich nicht der Fall, dann muß das primäre Kopiesignal echt sein, bevor das Kopiesignal falsch wird. Andernfalls wird der Flip-Flop, der durch die Gattertorschaltung mechanisiert wird, auf eine logische Null gestellt oder falsch gestellt, unmittelbar nachdem das Kopiesignal falsch wird und Informationen, die gespeichert werden sollten, werden durch die Gatterkombination zerstört.
Durch Hinzufügung eines einfaohen Stromkreises, wie er in Fig. 4 dargestellt und an die Zeitgebervorrichtung 43 angeschlossen ist, erfolgt die Sicherung des Zusammenhangs zwischen den Signalen. Die Zeitgebervorrichtung 43 gibt ein Wechselstromsignal ab, welches beispielsweise mit Hilfe eines Oszillatorkreises oder verschiedener anderer
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Stromkreise erzeugt werden kann, aber auch durch mechanische Vorrichtungen, "Wie sie allgemein "bekannt sind. Der in dieser Figur dargestellte Transistor 40 ist stromdurchlässig, ■wenn die Primärkopie 4-1 echt ist oder -Y beträgt und die Kopie 42 wird dann falsch oder annähernd Null. Offensichtlich ist die Kopie 42 das Inverse der Primärkopie 41> mit Ausnahme der Übertragungsperiode, und die Übertragung der Primärkopie 41 geht der Übertragung der Kopie 42 voraus. Bas Ergebnis dieses !Datbestandes ist, daß die Signale in der Schaltanordnung nach Fig. 1 und in anderen Schaltungen verwendet werden können, in denen nominell umgekehrte Signale gefordert werden·
Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine AusfUhrungsform der Schaltanordnung nach Fig. 1, die mit Hilfe von Feldeffekt-Transistoren mechanisiert worden ist. Die Gattertorschaltung mechanisiert einen asynchronen Flip-Flop 11 mit einem Eingang 12, einem Ausgang 13 und einem Primärausgang 14. Der Flip-Flop enthält die Feldeffekttransistoren 15, 16, 17, 18 und 19.
Der Transistor 15 weist eine Torelektrode 20, die am Eingang liegt, und eine Quellenelektrode 21 auf, die mit der Abflußelektrode 22 des Transistors 16 verbunden ist. Außerdem besitzt der Transistor 16 tine Torelektrode 23, die an den Kopie-Eingang 24 angeschlossen ist.
Die Abflußelektrode 25 des Transistors 15 und die
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Abflußelektrode 26 des Transistors 17 sind an einen gemeinsamen Punkt angeschlossen. Eine Spannungsquelle mit der Spannung -V ist über einen liderstand 27 an diesen gemeinsamen Punkt zwischen den beiden Elektroden angelegt. Die Transisto^n 15 und 16 weisen ein Gatter 1 auf, wie es in Pig. 1 dargestellt ist.
Die Quellenelektrode 28 des Transistors 17 ist an die Abflußelektrode 29 des Transistors 18 angeschlossen.
Die Quellenelektroden 30 und 31 der Transistoren bzw. 18 liegen liber einen gemeinsamen Punkt an Erde. Die Torelektrode 32 des Transistors 18 liegt an dem Primarkopie-Eingang 33. Der gemeinsame Punkt zwischen den Abflußelektroden der Transistoren 15 und 17 liegt an dem Primärausgang 14 und an der Torelektrode 34 des Transistors 19. Die Transistoren 17 und 18 weisen außerdem noch Gatter 4 auf, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.
Die Abflußelektrode 35 des Transistors 19 liegt am Ausgang 13 und außerdem an der Torelektrode 36 des Transistors 17I sie hat ferner eine Rückkoppelungsschleife. Die Spannungs quelle -V liegt außerdem liber den Widerstand 37 an der Abflußelektrode 35. Die Quellenelektrode 38 liegt an Erde. Die Widerstände 27 und 37 können auch mit anderen Einrichtungen, beispielsweise mit Bietalloxyd-Halbleitern, mechanisiert sein. Der Transistor 19 enthält eine Gattertorschaltung 7, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.
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Bei dem praktischen Betrieb dieser Schaltanordnung und unter der Voraussetzung, daß die Eingangssignale und die Kopiesignale "beide echt sind, ist der Primärausgang falsch (0) und der Ausgang echt (-V). Die Priniärkopie ist nährend dieses Intervalls falsch. Fahrend des nächstfolgenden Intervalls, in welchem die Kopie falsch und die Primärkopie echt ist, wird der Ausgang mit Hilfe der positiven Rlickkopplungsschleife aus der Elektrode 35 des Transistors 19 auf die Elektrode 36 des Transistors 17 auf seinem echten Wert gehalten. Ist dagegen der Eingang falsch, wenn die Kopie echt ist, dann ist der Transistor 15 ausgeschaltet und der Primärausgang 14 wird echt und bewirkt, daß der Transistor 19 stromdurchlässig wird, wodurch der Ausgang falsch wird.
In Fig. 3 sind zwei Gatterkombinationen gemäß Fig. miteinander kombiniert, um einen synchronen Flip-Flop zu bilden. Diese Kombination enthält einen Steuerkreis, der dazu dient, die Kopiesignale und die Primärkopiesignale im Verhältnis zueinander zu ordnen, um die eigentliche Wirkung der Schaltanordnung zu sichern.
Die Schaltanordnung naoh Fig. 3 enthält einen ersten Flip-Flop 50, der als Haupt-Flip-Flop bezeichnet ist und einen zweiten Flip-Flop 51, der als abhängiger oder Neben-Flip-Flop bezeichnet ist. Der Steuerkreis 52 erzeugt die Steuersignale. Die Stromkreise 50 und 51 ähneln dem Flip-
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Flop-KreiB, wie er in Verbindung mit Fig. 2 näher erörtert worden ist.
Der Flip-Flop-Kreis 50 enthält das Gatter 53 mit dem
Dateneingang 54 und dem Kopiesignaleingang 55» der die Bezeichnung „Signal (B)" trägt. Dieser Flip-Flop enthält außerdem das Gatter 56 mit dem Primärkopie-Eingang 57, der mit „Signal (A)" bezeichnet ist und einen Rückkoppelungseingang 58 vom Ausgang des Gatters 59 her. Das Gatter 59 enthält einen Eingang 60, der von den gemeinsamen Ausgängen aus den Gattern 53 und 56 herkommt.
Der Flip-Flop 51 enthält das Gatter 53 mit einem Eingang 61, der mit dem Ausgang des Gatters 59 verbunden ist, sowie einen Eingang 62, der mit einem zweiten Primärkopiesignal (0) verbunden ist.
Dae Gatter 63 enthält einen Signaleingang 64, der an das Kopiesignal (B) angeschlossen ist und einen Rückkopp elungs eingang 65 vo« Ausgang 69 des Gatters 66 her. Das Gatter 66 seinerseits enthält einen Eingang 67 von einem gemeinsamen Verbindungspunkt der Auegänge der Gatter 73 und 63 her. Der gemeinsame Ausgang aus den Gattern 73 und 63 umfaßt auch noch den Primärausgang 68. Der Ausgang aus dem Gatter 66 enthält auch den Eingang in das Gatter 63.
Der Steuerkreis 52 enthält die Gatter 70 und 71. Der Ausgang aus dem Gatter 70 ist dae Kopiesignal (B) für die Flip-Flops 50 und 51. Der Ausgang aus den Gatter 71 ist
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das Primärkopiesignal (σ) in den Flip-Flop 51· Der Eingang in das Gatter 70 ist ebenfalls das Primärkopiesignal (A) in den Flip-Flop 50. Es weist die gleiche stetige Phasenlage auf wie das Signal (C). Während der Übergangsperiode, in welcher die Transistoren 70 und 71 ihren Betriebszustand ändern, können die Signale eine unterschiedliche Beziehung zueinander aufweisen.
Die prinzipielle Wirkungsweise der Schaltanordnung nach Fig. 3 läßt eioh am verständlichsten darstellen, wenn man kurz schildert, was sich in der gesamten Schaltung ereignet, wenn das Signal A eingereiht wird, wie es die folgende Tabelle zeigt, und wenn man Bezug auf das Diagramm der Fig. 5 nimmt.
Signale B C Zeit Haupt-Flip-Flop (50) Abhängiger Flip-
Flop (51)
A T F
F T F *0 Eingang in Betrieb Rückkoppelung in
Betrieb
T F F *1 Rückkoppelung in Be
trieb,
Eingang in Betrieb		 Rüokkoppelung in
Betrieb
E F T *2 Rüokkoppelung in
Betrieb		 geht nach 0
T F T H Rüokkoppelung in
Betrieb		 Eingang in Betrieb
F T T H geht nach 0 Eingang in Betrieb
F T F t6 Eingang in Betrieb Rückkoppelung in Be
trieb, Eingang in
Betrieb
F <*o) Eingang in Betrieb Rückkoppelung in
Betrieb
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Wie man aus Pig. 3 und der obigen Tabelle ersieht, zeigt der Steuerkreis 52 einen stetigen Zustand zu
den Zeiten t (t,-) und t, erreicht. Zur Zeit t ist der Ob' j O
Wert B echt und A falschj auf diese Weise wird der Dateneingang 54 in die Lage versetzt, über die Sperrstufe auf den Ausgang 72 gegeben iu werden. Die Zeitintervalle tat *ρ» ^A ^1^ *5 B^n^ Übergangszeiten, deren Dauer gleich einer Gatterverzögerungszeit iet.
Im allgemeinen gilt, daß zum Zeitpunkt t A falsch ist, so daß das Gatter 56 nicht in Betrieb bzw. ausgeschaltet ist. Da nun B echt ist, kommt das Gatter 53 in Betrieb und bewirkt, daß der Eingang 60, der auf das Gatter 59 gegeben wird, der inverse Wert des Eingangs 54 ist. Befindet sich eine Gattertorschaltung in Betrieb, dann wird sie eingeschaltet, wenn sämtliche Eingänge echt sind. Selbst wenn sie nicht eingeschaltet ist, wird der Stromkreis durch den Betriebszustand des Eingangs beeinflußt. Das Gatter 59 bewirkt auf diese Weise, daß der Ausgang 72 der gleiche ist wie der Eingang 54. Da C falsch ist, wird das Gatter 73 ausgeschaltet. Ist B echt, dann wird das Gatter 63 ausgeschaltet und bewirkt, daß der* Eingang 67 auf das Gatter 66 den inversen Betrag des Ausgangs 69 ausmacht, der gleichzeitig der Eingang 65 des Gatters 63 ist. Dieser Betriebszustand bewirkt, daß der Ausgang 69 seinen Stromfluß aufrechterhält (der eine Punktion eines vorhergehenden Betriebszustandes des Eingangs 61 ist). Wie man in dem Beispiel der
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Fig. 5 sieht, ist der Ausgang anfangs echt (-V).
Zur Zeit t..wird A echt und damit kommt das Gatter in Betrieb. Dies sichert, daß der Ausgang 72 beibehalten wird, gleichgültig, welcher Betriebszustand während der Zeit t erreicht worden ist (unter der Annahme, daß der Eingang 54 sich nicht in diesem Zeitpunkt auf den echten Wert ändert). Wie man aus Fig. 5 ebenfalls ersieht, ist der Ausgang 72, welcher der Hauptausgang ist, während dieses ZeitIntervalls echt (-V). Der Eingang 54 ändert sich nicht, wenn er wie in den meisten Fällen durch den logischen Pegel erzeugt ist, der ausschließlich durch den Neben-Flip-Flop 51 gesteuert ist und/oder durch ähnliche Neben-Flip-Flops, weil diese sich nicht ändern aufgrund der Tatsache, daß B und 0 sich auch nicht geändert haben. Ändert sich der Eingang 54» weil er nicht ausschließlich durch einen logischen Wert, der durch die Neben-Flip-Flops gesteuert ist, erzeugt worden ist, dann ist jeder Betriebszustand für den Flip-Flop 50 annehmbar.
Zur Zeit t2 wird B falsch und das Gatter 53 wird infolgedessen ausgeschaltet. Dies sichert den Betriebszustand, daß der Ausgang 72 aufrechterhalten wird, ganz gleichgültig, welcher Betriebszustand während des Zeitinvervalls t^ erreicht worden ist (in den meisten Fällen wird dieser Betriebszustand aus dem Zeitintervall tQ weiter aufrechterhalten), selbst wenn sich der Eingang 54 ändert.
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Da nun B und C falsch sind, wenn sich der Primärausgang ändert, beginnt er auf den echten Wert zuzulaufen. Ändert sich der Ausgang 69, dann beginnt er auf den falschen Wert zuzulaufen. Dies ist ein Übergangszustand, der nicht erwünscht ist, aber die Wirkung der Schaltanordnung nicht beeinträchtigt. Das Gatter 53 wird mindestens eine Gatterverzögerungszeit vorher ausgeschaltet, bevor der Eingang sich auf seinen echten Wert geändert haben könnte (dabei
ist angenommen, daß er durch logisch kontrollierte Flips' Flops ausschließlich erzeugt ist). Dieser ungünstige Fall tritt dann ein, wenn der Eingang 54 direkt auf einen Primärausgang 68 des Neben-Flip-Flops 51 oder einen ähnlichen Neben-Flip-Flop gegeben wird.
Bei dem hier gewählten Beispiel wird B falsch bevor C echt wird, und der Ausgang 69, der echt war, beginnt bis zur Zeit t, falsch zu^erden, wenn das Gatter 73 in Betrieb ist. Da nun A echt geworden ist, bevor B falsch wurde, wird das Eingangssignal, welches während des Zeitintervalle B echt war, echt gehalten, bis der Zeitpunkt t. erreicht ist.
Zur Zeit t^ wird C echt. Dies bewirkt keinerlei Änderung in dem Haupt-Flip-Flop 50. Da aber C echt wird, wird das Gatter 73 eingeschaltet und bewirkt, daß der Neben-Flip-Flop 51 den Betriebszustand des Haupt-Flip-Flops 50 kopiert.
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Zur Zeit t, wird A falsch und dadurch wird das Gatter 56 eingeschaltet. Da A und B falsch sind, beginnt der verbundene Ausgang der Gatter 53 und 56, welcher den Eingang des Gatters 57 darstellt, echt zu werden, falls er sich ändert, und der Ausgang 72 des Gatters 59 beginnt falsch zu werden, falls er sich ändert. Es sind zwei Gatterverzögerungszeiten erforderlich, bevor sich der Ausgang 72 ändern kann und falls er sich ändert, beginnt er in den falschen Bereich zu gehen. Der Neben-Flip-Flop ändert seinen Betriebszustand nicht, weil sich B und C nicht ändern und der Eingang 61 kann sich für die Dauer zweier Gatterverzögerungazeiten nicht ändern. In dem Beispiel der Fig. 5 sind zum Zeitpunkt t. die Gatter 53 und 56 außer Betrieb, weil A und B falsch sind, und der Ausgang von 72 wird während des Intervalls t^ falsch. Da jedoch in dem Intervall t^ der Eingang falsch ist, bleibt der Ausgang falsch.
Zur Zeit t^ wird B echt und damit wird das Gatter 53 eingeschaltet und der Haupt-Flip-Flop 50 kommt in Betrieb, um den Betriebszustand des Eingangs 54 zu kopieren. Da daß Zeitintervall t, nur für die Dauer einer Gatterverzögerungszeit besteht, hat sich der Ausgang 72 noch nicht geändert, gleichgültig, von welchem Betriebszustand er am Anfang der Zeit t. ausging. Es sind zwei Gatterverzögerungszeiten erforderlich, bevor der Ausgang 72 den Betriebszustand des
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Eingangs 54 erreichen kann. Da nun B echt wird, wird das Gatter 63 eingeschaltet« Dies sichert nun, daß der Neben-Flip-Flop 51 in Betrieb bleibt, gleichgültig, welcher Betriebszustand während der Zeit t-, erreicht worden ist, jedoch unter der Annahme, daß sich der Eingang 61 nicht in Richtung auf seinen echten Wert ändert. Der Eingang kann sich während dieser Zeitdauer ändern, aber wenn er es tut, ändert er sich in Richtung auf den falschen Wert. Zur Zeit t,- (das ist die gleiche Zeit wie die
Zeit t ) wird C falsch, so daß das Gatter 60 außer Betrieb ο F
kommt. Dies führt mit Sicherheit wieder dazu, daß der Neben-Plip-Plop in Betrieb bleibt, ganz gleichgültig, welcher Betriebszustand während des Intervalls t-, erreicht worden ist, selbst wenn der Eingang 54 echt wird. Hierauf wiederholt sich der Zyklu3 selbst.
In der obigen Beschreibung ist die Erfindung an einigen wenigen Beispielen im einzelnen näher erläutert worden. Dadurch soll die Erfindung aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt werden.
- Patentansprüche -
9098A4/U01

Claims (9)

N 464 Patentansprüche :
1. Schaltanordnung für den Empfang und zur Umwandlung von Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster Ausgangskreis mit einem Eingang und einem Ausgang vorgesehen ist und eine erste Eingangsgattertorschaltung (1) einen Eingang (2) für Datensignale und einen ersten Eingang (3) für das Steuersignal aufweist, um über die Torschaltung das inverse Signal dieses Datensignals auf den Eingang des ersten Ausgangskreises (10) geben zu können, wobei der Ausgangskreis Elemente enthält, die auf das inverse Signal dieses Datensignals ansprechen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches das inverse Signal seines Eingangssignals ist, und das erste Gatter eine Rückkoppelung sowie Steuersignaleingänge umfaßt, die dazu dienen, das Datensignal am Ausgang des Ausgangskrelses festzuhalten, während die Rückkoppelung von dem Ausgangskreis auf den Eingangsgattertorkreis zurückgeführt ist und der Eingangsgattertorkreis einen einzigen logischen Pegel aufweist.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen, die so geschaltet ist, daß das erste Signal echt wird, bevor das zweite Signal echt wird.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der ersten Gattertorschaltung ein er -
9098U/U01
stes Gatter mit einem Eingang für das Datensignal und mit einem Eingang für ein erstes Steuersignal gehört, und daß eine zweite Gattertorschaltung einen Primärsignaleingang für das Steuersignal aufweist und ein zweiter Eingang und ein zweiter Ausgang an den ersten Ausgangskreis angeschlossen sind, und daß der erste Ausgangskreis ein drittes Gatter aufweist, dessen erster Eingang mit dem ersten und zweiten Ausgangskreis verbunden ist, und ferner einen dritten Ausgang aufweist, der an den zweiten Eingangskreis angeschlossen ist, wobei die Einrichtung zur Erzeugung von Signalen Signale für die Zwecke dieser Steuerung erzeugt und außerdem Primärsteuereingänge erzeugt und den echen Zustand des Steuersignals herbeiführt, bevor der echte Zustand des Primärsteuersignale erreicht ist.
4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die «weiten Gattertorschaltungen erste und zweite 11UKD"-Gatter für die Zwecke der Umkehrung enthalten, während die dritte Gattertorschaltung ein drittes "UND"-Gatter für die Zwecke der Umkehrung mit einer Zwischenverzögerung aufweist und das zweite "UND"-Gatter so geschaltet ist, daß es das Primärsignal des Steuersignaleingangs auf das erste "UND»-Gatter und den Ausgang des dritten »UND"-Gatters für die Umkehrung empfängt.
5. Schaltanordnung naoh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgangskreis
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einen Eingang und einen Ausgang "besitzt, und die zweite Eingangsgattertorschaltung einen zweiten Datensignaleingang aufweist, der so geschaltet ist, daß er das erste Ausgangsdatensignal und ein zweites Eingangssteuersignal empfängt, um das Datensignal aus dem ersten Eingang auf den Eingang des zweiten Ausgangskreises zu gettern, daß ferner zweite Rückkoppelungs- und zweite Primärsteuersignaleingänge vorhanden sind, um die Daten an dem Ausgang festzuhalten,wobei das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal dieselbe Phasenlage zueinander haben und außerdem das erste Primärsteuersignal und das zweite Steuersignal die gleiche Phasenlage zueinander haben.
6. Schaltanordnung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Eingangsgattertorschaltung ein viertes Gatter umfaßt, dessen Eingang an dem dritten Ausgangskreia liegt, und daß ein Steuersignaleingang und ein vierter Ausgang sowie ein fünftes Gatter einen Steuersignaleingang aufweisen und ein Eingang zum Empfang des zweiten Rückkoppelungssignals dient, und ein fünfter Ausgang an dem fünften Ausgangskreis liegt und ein zweiter Ausgangskreis ein sechstes Gatter besitzt, dessen Eingang an den vierten und fünften Ausgangskreis angeschlossen ist, und daß schließlich ein sechster Ausgangskreis an den fünften Gatter-Eückkoppelungseingang angeschlossen ist und ein sechster Primärausgang an den vierten und fünften Ausgang angeschlossen ist.
7.
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7. Schaltanordnung nach Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem vierten und fünften Gatter vierte und fünfte Inversions- 11UKD"-Gatter gehören und zu dem sechsten Gatter ein sechstes Inversions-^KD^Gatter mit einer Zwischenverzögerung gehört, wobei das vierte "UIE)"-Gatter so geschaltet ist, daß es ein zweites Steuersignal empfängt, welches das Primärsignal des ersten Steuersignals ist, und daß das fünfte dieser "UM)"-Gatter so geschaltet ist, daß es ein zweites Primärsteuersignal empfängt, welches das Primärsignal des zweiten Steuersignals ist und außerdem den Ausgang aus dem sechsten Inversions-"UKDW-Gatter empfängt.
8. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß das zweite Primärsteuersignal das erste Steuersignal ist.
9. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Ausgangskreis ein Halbleiter liegt, der eine einzige logische Verzögerung aufweist.
K 464 Dr.Sk/fr
909844/1401
DE19671512368 1966-06-07 1967-06-06 Schaltanordnung fuer den Empfang und zur Umwandlung von Signalen Pending DE1512368A1 (de)

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NL6702260A (de) 1967-12-08
FR1508840A (fr) 1968-01-05
US3484625A (en) 1969-12-16
GB1101660A (en) 1968-01-31

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