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In Fig. 1 ist ein Taktgenerator 1 dargestellt, welcher an die Netzfrequenz
angeschlossen ist und Taktimpulse UT zur Steuerung der elektronischen Uhr sowie
Taktimpulse T zur Steuerung des gesamten Zeitanzeigegerätes abgibt. Diese Taktimpulse
UT werden in einem Minutentaktgeber 2, weIcher aus einem Zähler besteht, der jeweils
bis zur Zahl 3000 zählt, in Impulse mit einem zeitlichen Abstand von
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exakt einer Minute untersetzt. Dem Minutentaktgeber 2 ist eine Zählanordnung
3 nachgeschaltet die aus vier im Verbund arbeitenden Zählern besteht, welche die
Einer-Minuten, die Zehner-Minuten, die Einer-Stunden und die Zehner-Stunden zählen.
Jeder dieser Zähler, zählt maximal eine Dekade, im Falle der Zehner-Minuten bzw.
der Zehner-Stunden nur bis 6 bzw. bis 2, und gibt an seinem Ausgang auf vier Leitungsvielfachen
ein im BCD-Code vorliegendes Signal ab. Der Zähleranordnung 3 ist eine Wandleranordnung
4 nachgeordnet, welche vier Parallel-Serienwandler enthält und diese auf den insgesamt
16 Leitungen ankommenden parallelen Informationen in serielle Informationen umwandelt.
Diese Parallel-Serienwandler werden durch die TaktimpulsfolgeT des Taktgenerators
taktweise gesteuert. Dem Wandler 4 ist ein Umcodierer 5 nachgeordnet, welcher die
auf vier parallelen Leitungen, auf jeder Leitung selbst seriell, ankommenden Informationen
in einem für die Anzeigeanordnung geeigneten Code umsetzt und an eine nachgeordnete
Treiberstufe 6 weiterleitet.
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Die nachgeordnete Anzeigeanordnung 7 enthält vier Anzeige-Röhren,
welche in Verbundschaltung zusammen mit einer Zählstufe betrieben werden und die
Minuten (Einer und Zehner) und die Stunden (Einer und Zehner) anzeigen.
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Es ist weiterhin eine Zeitkorrekturvorrichtung 8 vorgesehen, welche
vermittels eines Tastenkontaktes 9 eingeschaltet werden kann. Die Zeitkorrektur
oder Zeiteinstellung an der Uhr wird über vier Tastenkontaktel0 vorgenommen, welche
zu der Eingabevorrichtung des Zeitanzeigegerätes gehören und welche je einem Zähler
der Zähleranordnung 3 zugeordnet sind. Diese Zeitkorrekturvorrichtung besteht aus
vier später noch näher zu beschreibenden logischen Schaltungen, mit Hilfe deren
der Minutentaktgeber unwirksam gemacht und jeder Zähler der Zähleranordnung3 bei
Betätigung eines der Tastenkontakte 10 jeweils um eine Stufe weitergeschaltet werden
kann. Mit dieser Zeitkorrekturvorrichtung kann somit die elektronische Uhr genau
auf die Zeit einer Vergleichsuhr eingestellt werden. Ist die Zeitkorrektur beendet,
wird der Tastenkontakt 9 geöffnet, und der Minutentaktgeber 2 schaltet die Zähleranordnung
3 minutenweise weiter, was zu einer minutenweisen Änderung des Zählerstandes an
der Anzeigeanordnung 7 führt.
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In F i g. 2 ist die Anordnung zur Eingabe der Termine dargestellt.
Es ist eine nicht dargestellte Zehnertastatur vorhanden, welcher zehn Tastenkontakte
zugeordnet sind. Stellvertretend für diese zehn Kontakte ist mit 11 ein entsprechender
Tastenkontakt bezeichnet. Der Tastenkontakt 9 wird über eine weitere Taste des Tastentableaus
betätigt. Die Tastenkontakte 10 hingegen sind weitere Schaltkontakte der zehn Tastenkontaktell
der Zehnertastatur, die nur dann wirksam werden, wenn der Tastenkontakt 9 über die
entsprechende Taste betätigt wurde. Auf dem Tastentableau ist ferner eine weitere
Taste vorgesehen, welche zur Eingabe der Adresse des einzugebenden Termins dient
und einen Tastenkontakt 12 betätigt.
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Den insgesamt zehn Tastenkontakten 11 ist ein Dezimal-Binär-Konverter
13 nachgeordnet, welcher aus den Tastenkontaktimpulsen eine Umformung in Impulse
des BCD-Codes vornimmt. Dieser Dezimal-Binär-Konverter hat vier Ausgangsleitungen,
die parallel an einem Parallel-Serienwandler 14 und einem Adressenvergleicher 15
liegen. Diese beiden letzt-
genannten Anordnungen werden von Taktimpulsen T des Taktgenerators
1 (F i g. 1) gesteuert. Der Parallel-Serienwandler 14 nimmt eine Umwandlung der
an seinen Eingängen parallel anliegenden Information in eine serielle Information
vor und gibt sie über eine Ausgangsleitung 16 an einen nachgeordneten Termineingabespeicher
17 ab. Der Parallei-Serienwandler 14 ist außerdem über eine Leitung 18, welche Taktimpulse
führt, mit dem Termineingabespeicher 17 verbunden. über die Leitung 18 sowie eine
weitere Leitungl9 ist auch der Adressenvergleicher 15 an den Termineingabespeicher
17 angeschlossen. Der letztere hat eine Speicherkapazität für einen Termin. Da die
Uhrzeit über die Zehnertastatur (Tastenkontaktll) durch insgesamt vier Tastenbetätigungen
(Einer-Minuten, Zehner-Minuten, Einer-Stunden, Zehner-Stunden) digital eingegeben
wird, und der Dezimal-Binär-Konverter 13 bei jeder Tastenbetätigung vier Impulse,
bei vier Tastenbetätigungen somit 16 Impulse erzeugt, welche durch den Parallelserienwandler
in 16 serielle Impulse umgeformt werden, hat der Termineingabespeicher 17 eine Speicherkapazität
von 16 Bits. Dem letzteren nachgeordnet ist der eigentliche Terminspeicher 20, welcher
insgesamt zehn Termine speichern kann und somit eine Speicherkapazität von 160 Bits
aufweist. Dieser Terminspeicher 20 ist als üblicher dynamischer Umlaufspeicher ausgebildet,
d. h., sein Speicherinhalt wird von dem Taktgenerator 1 taktweise weitergeschaltet,
verläßt am Ausgang 20a den Umlaufspeicher und wird über eine Leitung 20 c in bekannter
Weise zum Eingang 20 b zurückgeführt.
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Zur Festlegung der Speicherplätze für die einzelnen Termine in dem
Terminspeicher 20 dient ein Referenzzähler 21 (F i g. 1), welcher, obwohl nicht
direkt mit dem Terminspeicher 20 verbunden, über den Adressenvergleicher 15 und
den Termineingabespeicher 17 den Zeitpunkt der Einschreibung des Speicherinhaltes
des Termineingabespeichers 17 an den entsprechenden Speicherplatz des Terminspeichers
20 steuert. Dieser Referenzzähler wird von dem Taktgenerator 1 gesteuert und zählt
jeweils bis zur Zahl 160, wobei diese Zählung in zehn Zyklen zu- je 16 Bits erfolgt.
Jeder der zehn Zyklen ist einem der zehn Speicherplätze des Terminspeichers 20 zugeordnet.
Der Ausgang dieses Referenzzählers 21 ist mit dem Adressenvergleicher 15 verbunden.
Er liegt außerdem auch an einer Wandleranordnung 22 (F i g. 1) mit Parallel-Serien-Wandlern,
welche aus den parallelen Informationen der Zähleranordnung 3 serielle Informationen
erzeugt.
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Mit 23 ist ein Vergleicher bezeichnet, der einen Ein-Bit-Vergleich
der am Ausgang der Wandleranordnung22 erscheinenden laufenden Uhrzeit mit dem Speicherinhalt
(den Terminen) des Terminspeichers 20 vornimmt. Auch diesem Vergleicher 23 wird
an seinem Eingang 23 a die Information des Referenzzählers 21 zugeführt. Außerdem
hat dieser Vergleicher einen Eingang für den Takt T des Taktgenerators 1. An seinem
Ausgang 23 b gibt der Vergleicher 23 dann ein Signal ab, wenn die Uhrzeit mit einem
der im Terminspeicher 20 eingespeicherten Termine übereinstimmt. Dieses Ausgangssignal
wird einem nachgeordneten akustischen Signalgeber 24 zugeführt und kann außerdem,
sofern maschinelle Funktionen durch den betreffenden Termin ausgelöst werden sollen,
einer Leitung 25 zur Datenfernverarbeitung 26 zugeführt werden. An den Ausgang 23
b
des Vergleichers 23 ist außerdem ein Terminausgabespeicher 27
angeschlossen, dem ebenfalls die Information des Referenzzählers 21 zugeführt wird.
Dieser Terminausgabespeicher kann durch einen Tastenkontakt 28, welcher einer weiteren
Taste auf dem Tastentableau zugeordnet ist, gelöscht werden. Der Ausgang des Terminausgabespeichers
27, an dem die Information im BCD-Code vorliegt, ist schließlich über eine Leitung
29 mit dem Wandler 4 der elektronischen Uhr verbunden.
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Alle Leitungen, welche Signale im BCD-Code führen und diese parallel
auf einem Leitungsvielfach weitergeben, sind in den F i g. 1 und 2 jeweils nur mit
einer Leitung dargestellt, um die Übersichtlichkeit des Schaltbildes zu gewährleisten.
Alle diese Leitungen sind jedoch durch eine dem Vielfach entsprechende Zahl 4 kenntlich
gemacht.
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Im folgenden soll nun die Wirkungsweise der an Hand der F i g. 1
und 2 beschriebenen Anordnung erläutert werden. Durch den Taktgenerator 1, den Minutenkontaktgeber
2 sowie die Zähleranordnung 3 wird in der schon erläuterten Weise auf der Anzeigeanordnung
7 laufend die reale Uhrzeit dargestellt.
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Durch Betätigung der Zehnertastatur wird über die entsprechenden Tastenkontakte
11, den Dezimal-Binär-Konverterl3 sowie den Parallelserienwandler 14 eine aus vier
Ziffern bestehende Terminuhrzeit in den Termineingabespeicher eingegeben. Nunmehr
wird die Adressentaste betätigt und über den Tastenkontakt 12 der Adressenvergleicher
15 vorbereitet und gleichzeitig der Parailelserienwandler 14 gesperrt.
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Durch erneute Betätigung einer der Tasten der Zehnertastatur wird
nun die Nummer (1 bis 10) des entsprechenden Termins eingegeben und im Adressenvergleicher
mit den Informationen des Referenzzählers 21 verglichen. Dies geschieht in der Weise,
daß jedem der zehn Zyklen des Referenzzählers 21 eine entsprechende Bitfolge entspricht,
welche bitweise mit der im Adressenvergleicher ebenfalls als Bitfolge vorliegenden
Adresse verglichen wird. Sobald die Übereinstimmung der Bitfolge eines Zyklus des
Referenzzählers 21 mit der eingegebenen Adresse festgestellt wird, gibt der Adressenvergleicher
15 über die Leitungenl9 und 18 ein entsprechendes Signal an den Termineingabespeicher
17, welches insgesamt für sechzehn Bitzeiten andauert und bewirkt, daß der Speicherinhalt
des Termineingabespeichers in den Terminspeicher 20 überschrieben wird. Zwischen
dem Referenzzähler 21 und dem Terminspeicher 20 besteht, wie bereits erwähnt, ein
Synchronismus derart, daß der n-te Zyklus des Referenzzählers auch dem n-ten Speicherplatz
im Terminspeicher 20 entspricht.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei Eintastung beispielsweise
der Adresse 5, der betreffende Termin auch an den 5. Speicherplatz des Terminspeichers
20 gelangt.
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Der Speicherinhalt des Terminspeichers 20 wird, wie bereits beschrieben,
von dem Taktgenerator 1 laufend weitergeschaltet und gelangt von dem Ausgang 20
a des Speichers an den Eingang zurück.
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Außerdem wird das Ausgangssignal des Terminspeichers 20 auch dem Vergleicher
23 zugeführt. Dort wird nun ein Vergleich mit der laufenden Uhrzeit vorgenommen.
Da die Uhrzeit jeweils eine Minute konstant bleibt und die Taktfrequenz T des Taktgenerators
bei beispielsweise 20kHz liegt, kann während jeder Minute mehrmals der Inhalt des
Terminspeichers 20 mit der Uhrzeit verglichen werden. Da die
laufende Uhrzeit als
serielle Information vorliegt und der Speicherinhalt des Terminspeichers20 ebenfalls
seriell ausgegeben wird, wird in dem Vergleicher 23 bitweise ein Vergleich vorgenommen
und im Falle der Übereinstimmung von laufender Uhrzeit und Termin ein Signal am
Ausgang 23 b erzeugt, das am akustischen Signalgeber24 ein akustisch wahrnehmbares
Signal erzeugt. Außerdem gelangt dieses Signal in den Terminausgabespeicher, welcher
aus diesem Signal zusammen mit der Information des Referenzzählers in einer Speicheranordnung
die Zahl jenes Zyklus des Referenzzählers speichert, bei welchem eine Übereinstimmung
zwischen der laufenden Uhrzeit und dem Termin im Terminspeicher 20 festgestellt
wurde. Bei dem vorgenannten Beispiel wird somit im Terminausgabespeicher die Zahl
5 gespeichert und an die Wandleranordnung 4 weitergegeben.
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Der Wandler 4 enthält neben den bereits erwähnten Parallel-Serienwandlern
eine Sperrschaltung, welche durch ein Signal von dem Terminausgabespeicher 27 ausgelöst
wird und bewirkt, daß alle Informationen, welche von der Zähleranordnung3 kommen,
unterdrückt werden und somit die Uhrzeit an der Anzeigeanordnung 7 verschwindet.
Diese Sperrschaltung läßt hingegen das Signal des Terminausgabespeichers 27 über
den Wandler 4, den Umcodierer 5 und die Treiberstufe 6 an die Anzeigeanordnung 7
gelangen, so daß dort nunmehr die Nummer des eingegebenen Termins gleichzeitig mit
dem schon erwähnten akustischen Signal erscheint. Die Anordnung kann nun so getroffen
sein, daß diese Terminnummer durch Betätigung des Tastenkontaktes 28 und entsprechende
Löschung des Terminausgabespeichers wieder verschwindet oder daß eine (nicht dargestellte)
Anordnung nach einer Minute den Terminausgabespeicher selbsttätig löscht. Sobald
der Terminausgabespeicher gelöscht ist, wird die Sperrschaltung im Wandler 4 wieder
freigegeben, und die laufende Uhrzeit erscheint wieder an der Anzeigeanordnung 7.
Durch Eingabe neuer Termine kann der Terminspeicher wieder gelöscht werden.
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In Fig.4 ist die Schaltungsanordnung des Vergleichers 23 dargestellt.
Am einen Eingang 231 a eines Exklusiv-Oder-Gatters 231 liegt die von der Wandleranordnung
22 kommende, die laufende Uhrzeit kennzeichnende serielle Information, am zweiten
Eingang 231 b liegt die vom Terminspeicher 20 kommende serielle Information. Der
Ausgang des Exklusiv-Oder-Gatters ist mit dem Rücksetzeingang eines bistabilen Flip-Flops
232 verbunden. Dessen Setzeingang wird das den jeweiligen Anfang eines Zyklus des
Referenzzählers 21 kennzeichnende Signale zugeführt. Der Setzausgang dieses Flip-Flops
ist mit dem einen Eingang eines Und-Gatters 233 verbunden, an dessen anderen Eingängen
der Takt T des Taktgenerators 1 sowie die Information des Referenzzählers 21 in
Form von vier Signalen A, B, C und D anliegen.
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Der Ausgang des Und-Gatters 233 liegt an dem Setzeingang eines Flip-Flops
234, an dessen Setzausgang ein Signal Z dann erscheint, wenn eine Übereinstimmung
zwischen Uhrzeit und Termin festgestellt wird.
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Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung soll nun im Zusammenhang
mit der F i g. 5 erläutert werden. Dort sind die Impulsfolgen des Taktes T des Taktgenerators
1 sowie die von diesem Takt abgeleiteten Impulsfolgen A, B, C, D und ZY des Referenzzählers
21
dargestellt. Aus diesem Impulsdiagramm ist erkennbar, daß nach jeweils 15 vollen
Takten (Impulsfolge A) das Taktsignal sowie die Signale A, B, C und D vorhanden
sind und daher mit ihren abfallenden Flanken den Beginn eines neuen Zyklus anzeigen.
Zur Steuerung des Flip-Flops 232 wird das Signal D verwendet, dessen Anstiegsflanke
jeweils bei Beginn eines neuen Zyklus liegt.
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Das Flip-Flop 232 wird somit zu Beginn eines jeden neuen Zyklus durch
das Signal gesetzt und gibt ein Signal an das Und-Gatter233 ab. Besteht keine Übereinstimmung
zwischen der laufenden Uhrzeit und einem Termin im Terminspeicher 20, so wird, noch
ehe der betreffende Zyklus beendet ist, am Ausgang des Exklusiv-Oder-Gatters 231
ein Signal erzeugt, welches das Flip-Flop 232 zurücksetzt und das Signal an dessen
Ausgang zum Verschwinden bringt. Besteht hingegen Übereinstimmung, so wird am Ende
des Zyklus bei Vorliegen der Signale A, B, C, D und T das Und-Gatter 233 durchgeschaltet
und am Ausgang des Flip-Flops 234 ein Signal Z erzeugt, welches am Ausgang 23 b
des Vergleichers 23 erscheint und in der bereits beschriebenen Weise die Übereinstimmung
signalisiert.
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In F i g. 6 ist die Schaltungsanordnung des Terminausgabespeichers
27 dargestellt. Er enthält einen Zähler 271, welcher jeweils bis 16 zählt und anschließend
einen weiteren Zähler 272, welcher jeweils bis 10 zählt, um eine Stufe weiterschaltet.
Es ist erkennbar, daß der Zählerstand des Zählers 272 den gerade laufenden Zyklus
des Referenzzählers 21 angibt. Dieser Zähler 272 hat, da er im BCD-Code zählt, insgesamt
vier Ausgänge, denen die Setzeingänge der vier bistabilen Flip-Flops273, 274, 275
und 276 nachgeschaltet sind. Diesen Flip-Flops wird als Taktsignal zur Übernahme
des Zählerstandes des Zählers 272 das Signal Z am Ausgang 23 b des Vergleichers
23 zugeführt. Die vier Ausgangsleitungen dieser Flip-Flops bilden insgesamt die
Leitung 29 der Fig. 1 und 2.
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Die Rücksetzeingänge dieser Flip-Flops sind zusammengefaßt und sind
mit dem Tastenkontakt 28 verbunden. Damit ist es möglich, die vier Flip-Flops zu
löschen und das Signal am Terminausgabespeicher 27 zum Verschwinden zu bringen.
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In Fig. 7 ist die Schaltungsanordnung dargestellt, die es ermöglicht,
von Hand eine Zeitkorrektur der elektronischen Uhr vorzunehmen. Mit 2 ist der Minutentaktgeber,
mit 3 die Zähleranordnung und mit 8 die Zeitkorrekturvorrichtung bezeichnet, welche
durch vier Tastenkontakte 10 betätigt werden kann.
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Mit 31, 42, 33 und 34 sind die vier Zähler der Zähleranordnung 3 bezeichnet,
wobei der Zähler 31 die Minuten, der Zähler 32 die Zehner-Minuten, der Zähler 33
die Stunden und der Zähler 34 die Zehner-Stunden zählt. Jedem Zähler ist eine logische
Schaltungsanordnung 81, 82, 83, 84 vorgeschaltet, welche mit einem Eingang an dem
entsprechenden Tastenkontakt 10
anliegt. Jede der vier genannten logischen Schaltungsanordnungen
ist aus drei Und-Nicht-Gattern aufgebaut, die die Wirkung einer Exklusiv-Oder-Schaltung
haben. Mit 85 ist ein Inverter bezeichnet, welcher die Eingänge der beiden Eingangs-Und-Nicht-Gatter
jeder logischen Schaltung auf unterschiedliches Potential legt.
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Bei dem normalen Zeitablauf ist der Tastenkontakt 9 geöffnet und
der Minutentaktgeber in Tätigkeit.
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Am Eingang des Inverters 85 liegt Nullpotential, welches jeweils an
dem einen Eingang der Und-Nicht-Gatter a jeder der vier logischen Schaltungsanordnungen
81 bis 84 anliegt. Am Ausgang dieser Gatter entsteht somit L-Signal, gleichgültig,
ob die entsprechenden Tastenkontakte 10 betätigt werden oder nicht.
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Am Ausgang des Inverters 85 liegt hingegen L-Signal, das damit auch
an den Eingängen der Und-Nicht-Gatter b anliegt. Solange von dem Minutentaktgeber
kein Signal, d. h. kein Impuls abgegeben wird, liegt am zweiten Eingang des Und-Nicht-Gatters
b der logischen Schaltungsanordnung 81 0-Signal, am Ausgang dieses Gatters entsteht
somit L-Signal, das wiederum am Ausgang der logischen Schaltungsanordnung81 0-Signal
erzeugt. Tritt ein Impuls des Minutentaktgebers auf, so liegen an beiden Eingängen
des Und-Nicht-Gatters b L-Signal, an dessen Ausgang infolgedessen 0-Signal, was
zur Folge hat, daß am Ausgang der logischen Schaltungsanordnung 81 das Signal von
0 auf L umschaltet und den Minutenzähler 31 weiterschaltet. Dieses Weiterschalten
erfolgt so oft, bis dieser Zähler überläuft und an seinem Ausgang A ein L-Signal
erzeugt, das das Und-Nicht-Gatter b der logischen Schaltungsanordnung von 0-auf
L-Signal umschaltet und damit, analog zu dem schon beschriebenen, das Ausgangsgatter
dieser logischen Schaltungsanordnung auf L-Signal umschaltet, die wiederum den Zähler
32 weiterschaltet. In ähnlicher Weise werden die Zähler 33 und 34 weitergeschaltet.
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Wird hingegen der Tastenkontakt 9 geschlossen, um eine Zeitkorrektur
vorzunehmen, so liegt am Eingang des Inverters L-Signal und an dessen Ausgang 0-Signal.
Die Verhältnisse kehren sich jetzt um, und jetzt können nunmehr die Und-Nicht-Gatter
a durchgeschaltet werden, wenn einer der Tastenkontakte 10 betätigt wird. Bei dieser
Zeitkorrektur erfolgt jedoch keine automatische Weiterschaltung von einem Zähler
zum nächsten, sondern es muß jeweils jeder Zähler von Hand auf die richtige Zahl
eingestellt werden.
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Um eine sekundengenaue Einstellung der Zeit zu erreichen, wird zunächst
eine Von-Hand-Einstellung der Zeit vorgenommen, der Tastenkontakt 9 jedoch erst
geöffnet, wenn der Sekundenanzeiger der Vergleichsuhr auf 0 steht. Sobald der Tastenkontakt
9 geöffnet wird, kommt der Minutenkontaktgeber2 zur Wirkung und schaltet die Uhr
in der schon beschriebenen Weise fort.