DE1925668B2 - Integrierter elektronischer impulszaehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen integrierten elektronischen Impulszähler mit einer Mehrzahl von Zähleinheiten mit jeweils einem Ausgangsanschluß und einem Eingangsanschluß sowie einem Rückstellanschluß.

Einrichtungen dieser Art sind bekannt, wie z. B. die Zeitschrift »Valvo Technische Informationen für die Industrie«, Heft 128, Januar 1969, Seiten 3 bis 8, zeigt. Bei diesen bekannten integrierten Schaltkreisen befinden sich Zähler und Decoder auf verschiedenen Plättchen und es ergibt sich der Nachteil, daß diese Schaltkreise entweder nur für einen bestimmten Typ oder nur für eine begrenzte Anzahl von Schaltaufgaben einsetzbar sind, oder aber eine untragbar große Anzahl von herausgeführten Anschlußelektroden voraussetzen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen integrierten elektronischen Impulszähler der vorstehend umrissenen Art so auszugestalten, daß er ohne Überschreitung der standardisierten Zahl von herausgeführten Anschlußelektroden eine größere Anzahl von Schaltungsaufgaben übernehmen kann und daher in seiner Anwendung flexibler ist.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die Vereinigung von Zähl-, Speicher- und Torschaltungseinheii.en in nur einem integrierten Schaltblock, bestehend aus einer Mehrzahl von Speichereinheiten mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang, die jeweils den Zähleinheiten zugeordnet sind; ferner aus Übertragungstorschaltungen zwischen den Zähl- und den Speichereinheiten zur Übertragung des Inhalts der jeweiligen Zähleinheit in die jeweilige Speichereinheit und einem besonderen Eingang zur Steuerung des Auslesezeitpunktes; ferner aus einer

Mehrzahl von Ausgangstorschaltungen, die jeweils den Speichereinheiten zugeordnet sind, wobei die jeweiligen Ausgangstorschaltungen jeweils mit einer ersten Gruppe herausgeführter Anschlußelektroden und die Steuereingänge jeweils mit einer zweiten Gruppe herausgeführter Anschlußelektroden verbunden sind, so daß der jeweilige Inhalt der Speichereinheiten jeweils an den gemeinsamen Anschlußelektroden abgegriffen werden kann.

Bei e : · bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung isl auf einem Halbleiterplättchen eine Mehrzahl von Übertragungssperrtorschaltungen angeordnet, die jeweils zwischen den Speichereinheiten angeordnet sind und diese in Kaskade so verbinden, daß eine zweite Kette von Zähleinheiten entsteht, wobei jede der ÜbertragungssperrtorschaUungen mit einer sperrenden Eingangselektrode an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode angeschlossen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Halbleiterplättchen eine Eingangsschaltung angeordnet, die zwischen dem Eingangsanschluß der ersten Kette von Zähleinheiten und deren herausgeführter Anschlußelektrode liegt und mit einem Eingangstorschaltungsanschluß an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode angeschlossen ist.

Dabei kann jeweils die erste Kette der Zähleinheiten mit einem Ausgangsanschluß an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode angeschlossen sein. Ebenso kann auf dem Halbleiterplättchen zwischen dem Eingangsanschluß der zweiten Kette der Zähleinheiten und deren herausgeführter Anschlußelektrode eine weitere Übertragungssperrtorschaltung angeordnet sein, die mit einer sperrenden Eingangselektrode an die herausgeführte Anschlußelektrode der Torschaltungen angeschlossen ist. Schließlich kann die zweite Kette der Zähleinheiten mit einem Ausgangsanschluß an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode angeschlossen sein.

Im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung liegt es ferner, wenn auf dem Halbleiterplättchen zwischen der zweiten Gruppe der herausgeführten Anschlußelektroden und den Eingangssteueranschlüssen der Ausgangstorschaltungen eine Ausgangssteuereinheit angeordnet ist, so daß an die zweite Gruppe der herausgeführten Anschlu?elektroden gelangende kodierte Signale unter den Ausgangstorschaltungen eine Auswahl trePen können. Dabei können die Zähleinheiten und die Speichereinheiten aus dekadenzählenden binären Schaltgruppen bestehen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform dieser beiden zuletzt erwähnten Anordnungen weist je vier Zähleinheiten und Speichereinheiten auf, wobei die Ausgangssteuereinheit mit der zweiten Gruppe herausgeführter Anschlußelektroden verbunden ist.

Im folgenden wird die Erfindung an Beispielen besonders vorteilhafter Ausgestaltungsformen des Näheren erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen integrierten elektronischen Impulszähler nach der Erfindung;

Fig. 2 in schematischer Darstellung die schaltungsmäßige Einordnung eines Halbleiterplättchens nach der Erfindung in einer sequentiellen Treiberschaltung;

Fig. 3 in schematicher Darstellung die schaltungsmäßige Einordnung eines Halbleiterplättchens nach der Erfindung in einer variablen Zeitablenkschaltung;

F i g. 4 in schematischer Darstellung eine Abwandlung der in Fi g. 1 gezeigten Anordnung.

In Fig. 1 ist ein Silizium-Plättchen 1 in strichpunktierten Linien dargestellt. Es enthält vier Dekadenzählei"^Keiten 2, 3, 4 und 5, die in Kaskadenschaltung angeordnet sind, um eine bis 1(H zählende Dekadenkette zu bilden. Jede Dekade treibt übei eine zugehörige Übertragungstorschaltung 6, 7, 8 und 9 eine ihr zugeordnete Speichereinheit 10, 11, 12 und 13 an. Von diesen Speichereinheiten gibt jede ein kodiertes Ausgangssignal über eine der Ausgangstor-

schaltungen 14,15, 16 und 17 an ein vieradriges Netz des Binärkodes für die Dezimalziffem der Ausgangsleitungen 18, 19, 20 und 21 ab. Die Ausgangstorschaltungen 14 bis 17 sind durch eine logische Ausgangssteuereinheit 22 gesteuert, die so angeordnet ist,

is daß sie über Leitungen 23 und 24 kodierte Eingangssigr.ale empfängt, um sicherzustellen, daß jeweils nur eine der Speichereinheiten 1° bis 13 mit den Aasgangsleitungen 18 bis 21 verbunden ist.

Obwohl das Plättchen in diesem Beispiel vier Dekadenzähler enthält, versteht es sich, daß dies nur eine geeignete Zahl ist, die, wenn gewünscht, variiert wenden kann. Unter einem vieradrigen binären Ausgangscode für Dezimalziffern ist ein solcher zu verstehen, der nur vier Ausgangsleitungen erfordert, ungeachtet der Anzahl der Dekadenzähler. Jede der Ausgangsleitungen 18 bis 21 ist mit einer ersten Gruppe von herausgeführten Anschlußelektroden 25 bis 28 auf der Oberfläche des Plättchens verbunden. Eine zweite Gruppe von herausgeführten Anschlußelektroden 29 und 30 ist erforderlich, um Signale an die logische Ausgangssteuereinheit 22 abzugeben, und ein Steueranschluß 31 ist erforderlich, um den Betrieb der Ubertragungstorschaltungen 6 bis 9 über die Leitung 32 zu steuern. Dies wird in der Weise erreicht, daß, wenn die Leitung 32 der Übertragungssteuerung im Eins-Zustand gehalten ist, die Speichereinheiten 10 bis 13 dem Zustand ihrer zugehörigen Dekadenzähler 2 bis 5 folgen und wenn die Leitung 32 der Übertragungssteuerung im Null-Zustand gehalten ist.

die beiden Gruppen von Schaltungseinheiten voneinander getrennt sind. Die Kette von Dekadenzählern 2 bis 5 hat eine Eingangsleitung 32, die mit einer herausgeführten Anschlußelektrode 34 auf der Plättchenoberfläche verbunden ist und eine Ausgangsleitung 35, die mit einer herausgeführten Anschlußelektrode 36 auf der Plättchenoberfläche verbunden ist und außerdem wird jeder der Dekadenzäh!2r über eine Null-Leitung 37 auf Null zurückgestellt, die ihre Signale über eine herausgeführte Anschlußelektrode 38 auf der Oberfläche des Plättchen? erhält.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung, die vier Dekade.nzähler verwendet, sind zwei Leitungen 23 und 24 für ein kodiiertes Eingangssignal erforderlich. Wenn nur zwei Dekadenzähler verwendet würden, wäre eine einzige Eingangssignalleitung ausreichend und die Anzahl dieser Leitungen erhöht sich jedesmal um eine, wenn die Zahl des Dekadenzählers verdoppelt wird. Somit vermindert diese Anordnung die Anzahl der auf dem Plättchen benötigten herausgeführten Anschlußelektroden beträchtlich, wobei diese Verminderung größer ist als proportional der Zunahme der Anzahl von Dekadenzählern.

Angenommen, es befinden sich zwei zusätzliche herausgeführte Anschiußelektroden auf derPlättchen-

oberfläche von Fig. 1, dann ist, wenn die Schaltung vier Dekadenzähler umfaßt, die maximale erforderliche Anzahl von äußeren Verbindungen 12.

Wenn ein System mit Eingangstorschaltung ge-

wünscht wird, ist eine geeignete Eingangstorschaltung 39 in der Eingangsleitung 33 des Dekadenzählers angeordnet und sie wird über eine Leitung 40 durch Signale gesteuert, die über eine zusätzliche herausgeführte Anschlußelektrode 31 auf der Plättchenoberfläche fließen. In diesem Fall ist dann die maximale Anzahl von herausgeführten Anschlußelektroden gleich 13.

Eine dekadische Teilerkette in einem DigitalzähJer ist erforderlich, um bei der Frequenz des inneren Vergleichsoszillators zu arbeiten, und sie sollte Ausgangssignale von einem Zehntel, einem Hundertstel usw. dieser Frequenz liefern. Die innere Vergleichsfrequenz ist gewöhnlich 1 Mhz, kann jedoch in besonderen Fällen bis zu 10 Mhz betragen. Der maximale Teilungsfaktor ist gewöhnlich 10⁷, um von dem 1 Mhz-Bezugsnormal eine 10-Sekunden-Periode zu liefern; er kann jedoch auch bis zu 10" betragen. Zusätzlich kann es gelegentlich erforderlich sein, Fernprogrammierung des Ausgangssignals und der kodierten Ausgänge vorzusehen, und zwar in Fällen, die andere Öffnungszeiten als die dekadischen, ganzzahligen Vielfachen der Bezugsfrequenz.

Eine Zählerkette in einem Digitalzähler ist erforderlich, um bei der maximalen Eingangsfrequenz des Systems arbeiten zu können. Dekadische Zwischenausgänge sind gewöhnlich nicht erforderlich, jedoch kodiierte Ausgänge werden benötigt, um die Zifferanzeige und die Drucksysteme zu betreiben.

Zusätzlich ist oft ein Pufferspeichersystem notwendig, um das bei einer vorherigen Messung erlangte Resultat zu halten, während durch den Dekadenzähler ein neues Resultat gesammelt wird. Diese Pufferspeicheranordnung sollte Ausgänge aufweisen, die zum Treiben eines Anzeige- oder Ablesesystems geeignet sind.

Die in den obigen zwei Abschnitten angegebenen Forderungen nach sowohl einer Teilerkette als auch einer Zählerkette werden durch die in einem einzigen Silizium-Plättchen untergebrachte Anordnung nach F i g. 1 voll erfüllt.

Bei der Verwendung in der Zählerkette eines digitalen Systems werden Plättchen nach Fig. 1 in Kaskade geschaltet, um die erforderliche Anzahl von Stellen zu gewinnen. Somit werden für einen achtstelligen Zahler zwei Plättchen verwendet. Während der normalen Zählfolge sind die Dekadenzähler 2 bis 5 von den Speichereinheiten 10 bis 13 isoliert; jedoch am Ende einer jeden Zählperiode wird ein geeigneter Übertragungsbefehl an die herausgeführte Anschlußelektrode 32 gegeben, so daß die von den betreffenden Einheiten festgehaltenen Zahlen zu den Speichereinheiten 10 bis 13 gelangen und die Dekadenzähler 2 bis 5 werden anschließend auf Null zurückgestellt und sind dann frei für eine neue Messung.

Um ein Anzeigesystem zu betreiben, wird die logische Ausgangssteuereinheit 22 über Leitungen 23 und 24 gespeist, um aufeinanderfolgende Ausgänge zu den Ausgangstorschaltungen 14 bis 17 vorzusehen und selektiv die Speichereinheiten 10 bis 13 der Reihe nach mit den Ausgangsleitungen 18 bis 21 zu verbinden.

Fig. 2 zeigt eine sequentielle Anzeige-Treiberanordnung, in welcher die Ausgangsleitungen 18,19 und 20,21 eines einzigen Plättchens 1 mit einer einzigen Ferndekodier- und Anzeige-Treiberanordnung 64 verbunden sind, welche ihrerseits vier Anzeigeröhren 42 mit kalter Kathode antreibt, die parallel geschaltet angeordnet sind. Die Speisung der Anoden der Anzeigeröhren 42 erfolgt über die Leitung 43 über ein Indikator-Versorgungsschaltbauteil 44, dessen Tätigkeit über Leitungen 45 durch eine Steuerfolgeschaltung 46 gesteuert wird, um jede Röhre 42 für nur 25 % der Gesamtzeit zu speisen. Die Steuerfolgeschallung 46 steuert über Leitungen 47 auch die Ausgangssteuerleitungen 23 und 24 in dem Plättchen 1, so daß jeweils der Ausgang einer der dekadisehen Speichereinheiten 10,11,12 und 13 einer entsprechenden Anzeigeröhre 42 zugeführt wird. Vorausgesetzt, die Schaltung 46 arbeitet ausreichend schnell, wird die Anzeige auf den Anzeigeröhren 42 bleibend erscheinen. Fig. 2 zeigt nur ein einziges Plättchen, das vier Anzeigeröhren betreibt, wohingegen mit in Kaskade angeordneten Plättchen eine beliebige Anzahl von Röhren betrieben werden kann, die in Gruppen von vier Röhren angeordnet sind (oder in Gruppen von Röhren, abhängig von der

Anzahl der Dekadenzähler in jedem Plättchen). Selbstverständlich können statt der beschriebenen Anzeigeröhren mit kalter Kathode auch andere Anzeigeröhrei verwendet werden.

Bei der Verwendung in einer Teilerkettc eines

Digitalsystems werden die Plättchen von F i g. 1 wieder in Kaskade angeordnet, um den erforderlichen Gesamtteilungsfaktor zu erbringen und in diesem Fall würden die Übertragungssteuerleitungen 32 ständig in einem Zustand gehalten werden, der es den Spei-

chereinheiten 10 bis 13 ermöglicht, den Dekadenzählern 2 bis 5 ständig zu folgen.

Der erforderliche Ausgang von den Ketten der Dekadenzähler kann durch Speisen der Steuerleitungen 23 und 24 erhalten werden, so daß der gewählte

Dekadenausgang den Ausgangsleitungen 18 bis 21 zugeführt wird. Dieses System sieht automatisch die Femprogrammicrung der Ausgange vor.

Wenn ein anderer Ausgang als ein dekadischer, ganzzahliger Teil der Bezugsfrequenz gebraucht wird,

ist eine zusätzliche äußere Schaltungsanordnung nötig. Fig. 3 zeigt eine geeignete variable Zeitbasisanordnung. Hier weiden die kodierten Ausgange über die Leitungen 18 bis 21 eines Plättchens 1 einem Digitalkomparalor 48 zugeführt, dessen andere Einenge

49 von einem %'oreingcstcllten Eingangsfolgcschaltkreis SO beaufschlagt werden, der über Gruppen voi Leitungen 51, 52,53 und 54 mit den voreingestelltei Schaltern verbunden ixt. Der Ausgang des Digitalkr.mparators 48 wird einem Steuerfolgeschaltkreis 5i

so zugeführt, welcher über Leitungen 56 sowohl der Betrieb des 1 ingangsfolgeschaltkreises 50 als aucl die logische Ausgangssteuerschaltung des Plättchens 1 steuert.

Die Steuerleitungen 56 sind anfänglich so einge

stellt, daß ein Vergleich bezüglich der vorrangij

signifikanten Ziffer durchgeführt wird. Wenn Gleich

heit zwischen dem Dekadenziistand und dem vorcin

gestellten Wert erreicht ist, veranlaßt der Ausgani

des Digitalkomparators 48 die Änderung der Zu

wü ^{der Stcuerlcitu}ngen 56, um den Vergleich de

beiden nächstrangig signifikanten Ziffern zu bewirke!

usw. Diese Folge setzt sich fort, bis der Vergleicl

bezüglich aller Ziffern durchgeführt ist, an welchen

^unkt der gewünschte Ausgang von dem Digitalkom

_Parator48 über den Steuerfolueschaltkreis 55 erhal

r^e» T^d· ^{Wcnn eine der} aewählten Zahlen Null isi

ialtt die entsprechende Vergleichssrufe aus.

Es ist häufig nötig, eine permanente Aufzeichnunj

des Ergebnisses zu erlangen, das in der Zählerkette eines Digitalsystems gespeichert ist. Dies wird gewöhnlica dadurch erreicht, daß man jeder Zählerstufe parallel einen kodiierten Ausgang zuordnet, der ein äußeres Druckgerät steuert.

Wenn jedoch das Plättchen von F i g. 1 verwendet wird, ist ein paralleler Ausgang nicht zu erhalten, jedoch ist ein Serienausgang vorgesehen, um die Ziffernanzeige zu steuern. Man kann diesen Ausgang verwenden, um weitere Speichereinheiten (nicht dargestellt) zu steuern, die außerhalb des Plättchens vorgesehen sind und so Parallelausgänge zu erhalten.

Sehr häufig wird die Druckvorrichtung in Reihe betrieben, insbesondere, wenn billige Systeme verwendet werden. Geräte, die in diese Kategorie fallen, sind Streifenlocher und Digitaldruckwerke, die auf dem Mechanismus von Addierwerken beruhen. Bei dieser Art von Druckwerken ist eine serielle Aufbereitung erforderlich, um die jeweils vom Zähler kommende Information in eine für das Druckwerk geeignete Form umzuwandeln. Wenn das Plättchen gemäß der Erfindung in dem Zähler verwendet wird, kann die serielle Information direkt erhalten werden, wodurch die äußere Ausrüstung vereinfacht wird. Bei dieser Anwendung werden die Ausgangstorschalrungen sequentiell mit einer Folgegeschwindigkeit betrieben, die durch die Forderungen des Druckmechanismus und nicht durch die Forderungen einer visuellen Anzeige bestimmt wird.

Die oben beschriebene Anordnung zeigt nur beispielsweise eine bestimmte Gestaltung für ein Plättchen, das für Digitalrechneranwendungen geeignet ist. Es gibt jedoch eine Anzahl von Variationen, die in der inneren Schaltungsanordnung verwendet werden können:

Zähler

Obwohl nur Dekadenzähler beschrieben worden sind, können auch andere numerische Systeme verwendet werden, wie beispielsweise das Oktal- oder Dualsystem.

Die Speichereinheiten

Wenn eine Speichereinrichtung nicht erforderlich ist, arbeitet das Plättchen 1 gleichwohl in der oben beschriebenen Weise. In diesem Fall kann nur die Ergebniszahl genau angezeigt werden, während die Dekadenzähler 2 bis 5 in Ruhe sind, wenn nicht eine andere Form von Speichereinheiten außen angeschlossen wird.

Dekadenausgänge

In manchen Fällen müssen die Ausgänge für die Übertragungsimpulse der Zwischendekrden parallel geschaltet sein. Dies wird durch Verwendung von weiteren drei äußeren Anschlüssen an das Plättchen erreicht

Anzahl der Stufen

Das beschriebene System verwendet vier Stufen pro Plättchen, da dies vermutlich das Optimum für die Mehrzahl von Anwendungen ist. Es gibt jedoch keinen Grund, warum nicht auch eine andere Anzahl von Stufen verwendet werden könnte. Für ein Plättchen, das acht Stufen enthält, würden die herausgeführten Anschlußelektroden nur um eine vermehrt ίο werden.

Wie be· cits oben erwähnt, ist es häufig nötig, den Fluß von Eingangsimpulsen zur Dekadenkette zu steuern. Dies wird durch Einbeziehen der Eingangstorschaltung 39 in Reihe mit dem Zähleingang zur ersten Dekade 2 bewirkt.

Der steuernde Eingang zu diesem Tor über die Leitungen 40 kann eine logische Stufe aufweisen, welche bestimmt, ob der Dekade Impulse zugeführt wurden oder nicht. Wenn die Plättchen in Kaskade angeordnet sind oder wenn die Torschaltungseinrichtung nicht erforderlich ist, wird die Steuerleitung 40 auf einer solchen logischen Stufe gehalten, daß die Impulse kontinuierlich zu den Zählern gelangen.

Ausgangssteuerung

Das beschriebene System verwendet ein Zweidrahtsteuersystem für die Ausgangssteuereinheit 22 und benutzt eine binäre Kodeanordnung. Dies ergibt die minimale Anzahl von möglichen Eingängen, um vier Ausgänge zu steuern. Es sind jedoch andere Systeme möglich, wie beispielsweise ein separater Steuerdraht für jede Stufe. Dies kann trotz der erforderlichen Vermehrung der herausgeführten Anschlußelektroden vorteilhaft sein.

_a, Rückstelleinrichtungen

In Fig. 1 ist nur ein einziger Rücksteileingang 38 dargestellt, der nur da» Rückstellen auf Nu!! vorsieht. Dieses Rückstellen beeinflußt die Speichereinheiten 10 bis 13 nicht. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, zusätzliche Rückstelleitungen zu haben, um die Dekaden auf etwa Neun zurückzustellen, oder um die Speichereinheiten zurückzustellen. Diese Rückstellmöglichkeiten können einbezogen werden, resultieren jedoch in einer erhöhten Anzahl von herausgeführten Anschlußelektroden.

Die Speichereinheiten 10,11,12 und 13 von Fig.! sind normalerweise bistabile Elemente, ähnlich jenen (2, 3, 4 und 5), die die erste Dekadenzählerkette bilden, und da eine Speichercinheit für jeden Dekadenzähler vorhanden ist, kann die Gruppe der Speichereinheiten leicht dazu verwendet werden, eine zweite Dekadenzählerkette vorzusehen.

Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt, wo zu sehen ist, daß eine zusätzliche herausgeführte Anschlußelektrode 57 auf dem Plättchen 1 vorgesehen ist. Die Speichereinheiten 10, 11, 12 und 13 sind in Kaskade zwischen dieser Verbindungsstelle und einer weiteren zusätzlichen hei ausgeführten Anschlußelektrode 58 miteinander verbunden, und zwar über vier 50 Übertragungssperrtorschaltungen 59. 60, 61 und die jeweils über eine Leitung 63 ausgelöst werden, die ihrerseits mit der Leitung 32 verbunden ist, so daß. wenn diese in dem Zustand ist. der die Koppelung der Speichereinheiten 10,11.12 und 13 mit denZähl-55 einheiten 2, 3, 4 und 5 bewirkt, die Übertragungssperrtorschaltungen 59 bis 62 gesperrt sind, so daß das System genau so arbeitet, wie dies an Hand von Fig. 1 beschrieben wurde. Wenn jedoch die Leitung 32 in de,n Zustand ist, der die Trennung der Sp₁ i-60 chereinheiten 10, 11, 12 und 13 von den Zählemhdten 2, 3, 4 und 5 bewirkt, erlauben die Übertr.-junpssperrtorschaltungen 59 bis 62 den Speicheren heitert 10 bis 13, in Kaskade als eine zweite dekaökche Zählerkette zu arbeiten.

65 Wie ob^a beschrieben, ist es bei diener Anordnuns nötig, zwei zusätzliche herausgeführte An^chlußelektroden auf dem Plättchen 1 vorzusehen, und es ist such nötig, eine Anordnung zum Rückstellen der

9 * ίο

Zählerketten auf Null oder Neun vorzusehen, die einem logischen »Null«-Pegel gehalten werden, alle

durch die Speichereinheiten 10 bis 13 gebildet wer- Ausgangskanäle gesperrt sind, wobei jeder Ausgang

den. Um die Anordnung von zusätzlichen heraus- durch Anheben der entsprechenden Steuerleitung auf

geführten Anschlußc'.ektroden und zugehörigen Zu- den logischen »1 «-Pegel angewählt werden kann. Die

leitungsaufwand zu vermeiden, kann für diesen 5 Rückstellung auf Null bzw. die Rückstellung auf

Zweck das Rückstellen dadurch erreicht werden, daß Neun wird dabei durch Anheben einer Kombination

zuerst die Zähleinheiten 2, 3, 4 und 5 auf den erfor- von Stcuerleitungen auf den »1 «-Pegel bewirkt. Die-

derlichen Zustand zurückgestellt werden, wobei zu- ses System ermöglicht unter Verwendung von nur

gleich die Leitung 32 so gespeist wird, daß die Spei- vier Steuerleitungen die Ausführung aller erforder-

chereinheiten 10 bis 13 ihre Speicherfunktion auf- io liehen Operataionen.

nehmen, worauf sie den Zustand annehmen, der in In der Praxis wird eine MOS-Version des Gerätes den Zähleinheiten 2 bis S besteht. normalerweise mit einer negativen Zuführungsleitung Es sei noch erwähnt, daß F i g. 4 eine zusätzliche arbeiten. Da das Gerät normalerweise zusammen mit herausgeführte Anschlußelektrode aufweist, über bi-polaren Vorrichtungen verwendet wird, welche welche Signale zu den Zähleinheiten 2 bis 5 gelangen, 15 normalerweise eine positive Zuführungsleitung erforum die letzteren auf Neun zurückzustellen. dem, ist es zweckmäßiger, das MOS-Gerät mit ge-Die bevorzugten Anordnungen integrierter Schal- erdeter Hochspannungsleitung zu betreiben. Es ist tungsplättchen nach der Erfindung haben entweder deshalb zweckmäßiger, die Steuerleitungen bezüglich 14 oder 16 herausgeführte Anschlußelektroden. Die der internen, logischen Schaltung auf dem logischen Netzanschlüsse an die Geräte erfordern normaler- 20 »1 «-Pegel (also auf maximalem negativem Pegel) zu weise drei Verbindungsstellen, wonach 11 oder 13 halten, um die Ausgangsfunktionen zu sperren und Verbindungsstellen für die Schaltungsanschlüsse ver- die entsprechende Leitung oder die entsprechenden bleiben. In der bevorzugten Ausführungsform des Leitungen auf den logischen »Null«-Pegel zu bringen Bauteiles sind die erforderlichen Anschlüsse wie folgt: und die erforderliche Wirkung zu erhalten. Diese AnEingangs- und Ausgangssignale an die zwei deka- as Ordnung sieht logische Pegel vor, die mit den bi-poladischen Ketten — 4 Leitungen; kcdiierte Ausgangs- ren Anforderungen vereinbar sind, signale — 4 Leitungen, Ausgangssteuerung, Rückstel- Diese modifizierte Version des Moduls bietet mehlung auf Null bzw. Rückstellung auf Neun, Übertra- rere Vorteile gegenüber der Ausführungsform von gungssteuerung — 5 Leitungen. Dies erfordert eine Fig. 1. Bei Anwendung der Teilerkette in Digital-Gesamtanzahl von 13 Anschlüssen, was bedeutet, 30 rechncrn sind Speicherelemente als solche nicht erdaß die Vorrichtung in eine der bevorzugten Bau- forderlich und sie werden ganz einfach dazu verwengruppen eingebracht werden kann. det, den erforderlichen Dekadenzähler mit der Aus-Die Ausgangssteuerung kann — wie oben dargetan gangstorschaltung zu verbinden, wenn die einfache — über zwei Leitungen durchgeführt werden, die Form des Bauteils verwendet wird. Die meisten Teieinen binären Kode verwenden, wobei zwei zusatz- 35 lerketten erfordern Gesamtteilungsfaktoren in der liehe Leitungen für die Eingänge der Rückstellung Größenordnung von 10^G bis 10⁸, was die Verwendung auf Null bzw. der Rückstellung auf Neun der ersten von zwei in Kaskade verbundenen Modulen nötig Dekadenkette Verwendung finden. Die Verwendung macht. In der modifizierten Version kann der erforeines binären Kodes von dieser Form bedeutet, daß derliche Teilungsfaktor erreicht werden, indem nur einer der Ausgangskanäle immer unter Strom steht. 40 ein Modul verwendet wird. Für Teilungsfaktoren von Um dies zu verhindern, was bei Sy lernen mit mehr 10 bis 10·» wird der Oszillator direkt in die Speicherais einem Bauteil nötig ist, wird die Verwendung Zählerkctte eingegeben oder in die erste dekadische einer weiteren Steuerleitung erforderlich. In der Zählerkette, wobei die zweite Kette als ein dauernd Praxis ist es besser, wenn die Ausgangssteuerung von angeschlossener Speicher arbeitet, wie oben bereits einem »Einsaus«-Kode bewirkt wird, so daß jeder 45 erörtert. Für Teilungsfaktoren 10⁵ bis 10⁸ wird der Ausgangskanal durch, den Wechsel des Zustandes nur Oszillator auf die erste dekadische Zählerkette aufeiner Leitung gewählt wird. Um dieselbe Anzahl von geschaltet, deren Ausgang zu der zweiten dekadischen Anschlüssen zu ermöglichen, die wie vorher zu ver- Kette geführt wird, die nun von der ersten getrennt wenden sind, können die Funktionen der Rückstel- ist In jedem Fall wird der erforderliche Ausgang lung auf Null bzw. der Rückstellung auf Neun mit 50 über die entsprechende Ausgangstorschaltung erhalden Funktionen der Ausgangssteuerung kombiniert ten. Auch in dieser Gestalt kann also das System werden, so daß z. B., wenn alle vier Leitungen auf noch in Zählschaltungen benutzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Integrier* - elektronischer Impulszähler mit einer Mehrzahl von Zähleinheiten mit jeweils einem Ausgangsanschluß und einem Eingangsanschluß sowie einem Rückstellanschluß, gekennzeichnet durch die Vereinigung von Zähl-, Speicher- und Torschaltungseinheiten in nur einem integrierten Schaltblock, bestehend aus einer Mehrzahl von Speichereinheiten (10 bis 13) mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang, die jeweils den Zähleinheiten (2 bis 5) zugeordnet sind; femer aus Übertragungstorschaltungen (6 bis 9) zwischen den Zähl- und den Speichereinheiten zur Übertragung des Inhalts der jeweiligen Zähleinheit in die jeweilige Speichereinheit und einem besonderen Eingang (31) zur Steuerung des Auslesezeitpunktes; ferner aus einer Mehrzahl von Ausgangstorschaltungen (14 bis 17), die jeweils den Speichereinheiten zugeordnet sind, wobei die jeweiligen Ausgangstorschal.ungen (14 bis 17) jeweils mit einer ersten Gruppe (25 bis 28) herausgeführter Anschlußelektroden und die Steuereingänge jeweils mit einer zweiten Gruppe (29 bis 30) herausgeführter Anschlußelektroden verbunden sind, so daß der jeweilige Inhalt der Speichereinheiten (10 bis 13) jeweils an den gemeinsamen Anschlußelektrooen abgegriffen werden kann.

2. Integrierter elektronischer Impulszähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl auf einem Halbleiterplättchen (1) angeordneter Übertragungssperrtorschaltungen (60 bis 62), die jeweils zwischen den Speichereinheiten (10 bis 13) angeordnet sind und diese in Kaskade so verbinden, daß eine zweite Kette von Zähleinheiten entsteht, wobei jede der Übertragungssperrtorschaltungen (60 bis 62) mit einer sperrenden Eingangselektrode an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode (31) angeschlossen ist.

3. Integrierter elektronischer Impulszähler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine auf dem Halbleiterplättchen (1) angeordnete Eingangstorschaltung (39), die zwischen dem Eingangsanschluß der ersten Kette von Zähleinheiten (2 bis 5) und deren herausgeführter Anschlußelektrode (34) liegt und mit einem Eingangstorschaltungsanschluß (40) an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode (41) angeschlossen ist.

4. Integrierter elektronischer Impulszähler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersste Kette der Zähleinheiten (2 bis 5) mit einem Ausgangsanschluß an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode (36) angeschlossen ist.

5. Integrierter elektronischer Impulszähler nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Halbleiterplättchen (1) zwischen dem Eingangsanschluß der zweiten Kette der Zähleinheiten (10 bis 13) und deren herausgeführter Anschlußelektrode (57) eine weitere Übertragungssperrtorschaltung (59) angeordnet ist, die mit einer sperrenden Eingangselektrode an die herausgeführte Anschlußelektrode (31) der Torsch.'Itungen (69) angeschlossen ist.

6. Integrierter elektronischer Impulszähler nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kette der Zähleinheiten (10 bis 13) mit einem Ausgangsanschluß an eine weitere herausgeführte Anschlußelektrode (58) angeschlossen ist.

7. Integrierter elektronischer Impulszähler aach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Halbleiterplätfchen (1) zwischen der zweiten Gruppe (29 bis 30) der herausgeführten Anschlußelektroden und den Eingangssteueranschlüssen der Ausgangstorschaltungen (14 bis 17) eine Ausgangssteuereinheit (22) angeordnet ist, so daß an die zweite Gruppe (29 bis 30) der herausgeführten Anschlußelektroden gelangende kodierte Signale unter den Ausgangstorschaltungen (14 bis 17) eine Auswahl treffen können.

8. Integrierter elektronischer Impulszähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinheiten (2 bis 5) und die Speichereinheiten (10 bis 13) aus dekadenzahlenden binären Schaltgruppen bestehen.

9. Integrierter elektronischer Impulszähler nach Anspruch 7, gekemizeichnet durch je vier Zähleinheiten (2 bis 5) und Speichereinheiten (10 bis 13), wobei die Ausgangssteuereinheit (22) mit der zweiten Gruppe (29 bis 30) herausgeführter Anschlußelektroden verbunden ist.