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Schaltungsanordnung zur zeitselektien Eingabe von Impulsgruppen Die
Erfindung,bezieht sich auf eine Schal-tungsanordnung zur zeitselektiven Eingabe
von Irnpulsgruppen, die aus mehreren Impulsen bestehen und mittels eines Tastenfeldes
eingegeben werden. Dabei werden die Impulse der Imulsgruppen iiber je ein Gatter
geleitet.-Bekanrl-tlich werden die Fernschrelbzeiehen unter Verwendung eines Tastenfeldes
eingegeben. Dabei entspricht jedem Zeichen eine bestimmte Kombination von Impulsen.
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Da bei Betätigung der Tasten des Tastenfeldes Kontaktprellungen auf'treten
können, werden die Impulse der Impulsgruppen in zeitselektiver Weise weitergeleitet.
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Bekanntlich kann -eine derartige zeitselektive Eingabe unter Verwendung
mechanischer Schaltglieder bewirkt werden.
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Um eine derartige zeitselektive Eingabe auf rein elektronische Gleise
zu bewirken, wäre es denkbar, die Impulse einer Impuls gruppe einer monostabilen
Schaltstufe zuzuleiten und mit deren Ausgangsimpuls eine bistabile Schaltstufe derart
zu steuern, daß die Eingabekanäle, über die die Impulse geleitet werden, jeweils
nur während einer bestimmten Zeitdauer geöffnet sind, während der erfahrungsgemäß
alle Impulse einer Impulsgruppe auftreten und daß danach während einer gewissen
Zeit eine Sperre aller Eingabekanäle bewirkt wird.
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Die Verwendung einer monostabilen SchaltstuSe hätte den Nachteil eines
relativ großen technischen Aufwandes und
den weiteren Nachteil,
daß eine derartige monostabile Schaltstufe nur mit Schwierigkeiten unter Verwendung
integrierter Bauteile realisierbar ist. Bekanntlich lassen sich Schaltungsanordnungen,
die im wesentlichen auf Gattern und Kippstufen bes-tehen, relativ einfach unter
Verwendung integrierter Bei teile, insbesondere auch in MOS-Technik ausführen. Im
Gegensatz dazu lassen sich beispielsweise RC-Eombinationens wie sie in monostabilell
Schaltutlgsanordnungen benötigt werden, nur mit Schwierigkeiten in MOS-Technik ausführen.
Es wäre zwar grundsätzlich denkbar, einen Teil einer Schaltungsanordnung in MOS-Tcchnik
auszuführen, den restlichen Teil (mit beispielsweise RC-Sombinationen) in konventioneller
Technik auszuführen und beide Teile durch leitungen miteinander zu verbinden. Ein
derartiger externer Anschluß der RC-Kombinationen an MOS--Komplexe ist in den meisten
Fällen praktisch nicht realisierbar, weil die Zahl der Anschlußstifte der MOS-Komplexe
dazu nicht ausreicht.
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Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mittels
der auf elektronische Weise eine zeitselek-tive Eingabe von Impulsgruppen möglich
ist und die ohne Verwendung von monostabilen Schaltstufen und ohne Schwierigkeiten
in integrierter Bauweise, insbesondere in MOS-Technik realisierbar ist.
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Erfindungsgemäß werden bei einer Schaltungsanordnung der eingang3/genannten
Gattung die Impulse der Impuls gruppe oder davon abgeleitete Impulse über eine Verzögerungsstufe
- vorzugsweise über ein Laufzeitglied -einer bistabilen Schaltstufe zugeführt, die
mittels Eaktimpulsen in einen ersten stabilen Zustand gebracht wird und mittels
eines vom Ausgang der Verzögerungsstufe abgegebenen, verzögerten Impulses in den
zweiten stabilen Zustand versetzt wird. Dabei ist ein Ausgang der bis-tabilen
Schaltstufe
mit Gattern verbunden und diese Gatter werden derart gesteuert, daß die über sie
geleiteten Impulse beim ersten bzw. zweiten Zustand der bistabilen Stufe weitergeleitet
bzw. gesperrt werden.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich durch geringen
technischen Aufwand aus und auch dadurch, daß sie ohne Schwierigkeiten in integrierter
Bauweise, insbesondere in MOS-Technik realisierbar ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden als
Gatter weitere bistabile Schaltstufen vorgesehen, die in regelmäßigen Zeitabständen
in erste stabile Zustände gebracht werden, bei denen sie Signale abgeben, die eine
Änderung ihrer ersten stabilen Zustände mittels der Impulse ermöglichen. Diese Impulse
überführen die Schaltstufen in ihren zweiten stabilen Zustand, bei dem sie Signale
abgeben, die eine knderung ihrer zweiten stabilen Zustände mittels der Impulse nicht
ermöglichen.
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Im folgenden werden die Erfindung und Ausfuhrungsbeispiele derselben
anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte,
gleiche Bauteile und Signale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es
zeigen: Figur 1 eine Schaltungsanordnung zur zeitselektiven Eingabe von Impulsgruppen
in schematischer Darstellung, Figur 2 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise
der Schaltungsanordnung nach Figur 1, Figur 3 eine Schaltungsanordnung zur Eingabe
und zum Senden von Fernschreibimpulsen.
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Sie Schaltungsanordnung nach Figur 1 besteht im wesentlichen aus dem
Tastenfeld 2, dem Code-Wandler 3, den UND-Elementen 4 bis 11, dem ODER-Element 12,
der Verzögerungsstufe 13 und der bistabilen Schaltstufe 14.
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Das Tastenfeld 2 besteht aus mehreren Tasten, die im einzelnen nicht
dargestellt sind. Jede dieser Tasten ist einem speziellen Zeichen, beispielsweise
einem Zeichen des Alphabetes zugeordnet. Bei Betätigung einer Taste wird an den
Code-Wandler 3 eine dem betreffenden Zeichen zugeordnete Impulsgruppe abgegeben.
Über die Ausgänge des Code-Wandlers 7 werden ebenfalls Impulsgruppen abgegeben,
die je einem bestimmten Zeichen entsprechen. In Figur 2 sind zwei derartige Impulsgruppen
Al, A2, A3 einerseits und A4 bis A8 andererseits dargestellt. Die Impulse A der
Impulsgruppen werden über je eine der Ausgangsleitungen des Code-Wandlers 3 fast
gleichzeitig abgegeben, wobei jedoch geringfügige zeitliche Verschiebungen aufgrulflder
Arbeitsweise des Code-Wandlers auftreten, Die über die Ausgänge des Code-Wandlers
3 abgegebenen Impulse A werden - bei geöffneten UND-Elementen 4 bis 11 über die
Schaltungspunkte 15 bis 22 abgegeben. Beispielsweise wird angenommen, daß die Impulse
Al bzw. A2 bzw. A3 über die UND-Elemente 4 bzw.
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7 bzw. 8 an die Schaltungspunkte 15 bzw. 18 bzw. 19 abgegeben werden.
Die Eingabe erfolgt zeitselektiv, d.h.
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sie ist nur während der in Figur 2 dargestellten Zeitdauer t1-t3 und
t4-t6 möglich. Eine derartige zeitselektive Eingabe ist erforderlich, um zu verhindern,
daß bei Kontaktprellinigen mehrere Impulsgruppen (beispielsweise die Gruppe der
Impulse Al, A2, A3) entsprechend einem bestimmten Zeichen nicht nur ein einziges
Mal, sondern unbeabsichtigt mehrmals zeitlich hintereinander gegeben werden.
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Um diese zeitselektive Eingabe mit elektronischen Mitteln zu realisieren,
werden die Ausgangssignale der UND-Elemente 4"bis 11 über das ODER-Element 12 und
die Verzögerungsstufe 13 dem Eingang c der bistabilen Schaltstufe 14 zugeführt.
Die beiden stabilen Zustände der bistabilen Schaltstufe werden im folgenden als
1-Zustand bzw. Zustand bezeichnet. Während der Dauer des 1-Zustandes der Stufe 14
wird über den Ausgang e ein 1-Signal an die UND-Elemente 4 bis 11 abgegeben, so
daß gegebenenfalls über die Ausgänge des Code-Wandlers 3 abgegebene Impulse, beispielsweise
die Impulse Al, A2, A3 einerseits an die Schaltungspunkte 15 bis 22 und andererseits
über das ODER-Element 12 an die Verzögerungsstufe 13 abgegeben werden.
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In Figur 2 ist die Impulsfolge B dargestellt, die die Zustände 1 bzw.
0 der Stufe 14 und das Signal am Ausgang e zeigt. Diese Stufe 14 ist während der
Dauer t1-t3 im 1-Zustand. Während der Dauer dieses 1-Zustandes sind somit die UND-Elemente
4 bis 11 leitend, so daß insbesondere der Impuls Al als erster den Eingang der Verzögerungsstufe
13 im Zeitpunkt t2 erreicht und mit einer Verzögerung t3-t2 im Zeitpunkt t3 an den
Eingang c der Stufe 14 abgegeben wird. Da am Schaltungspunkt 23 und somit auch am
Eingang b der Stufe 14 dauernd ein 1-Signal anliegt und am Eingang c ein Übergang
vom O-Signal zum 1-Signal stattfindet, wird die bistabile Stufe 14 von ihrem 1-Zustand
in den Zustand überführt, bei dem sie vom Ausgang e ein O-Signal (Signal B während
der Zeit t4-t3) an die UlD-Elemente 4 bis 11 abgibt. Zum Zeitpunkt t4 wird über
den Schaltungspunkt 24 dem Eingang d ein O-Signal zugeführt, das eine Rückstellung
der Stufe 14 vom Zustand in den Zustand bewirkt. Ab dem Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt
t6 wird somit über den Ausgang e wieder ein 1-Signal abgegeben.
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Die Zeitspanne t6 t5 ist wieder gleich der durch die Verzögerungsstufe
3 sirkten Verzögerung und somit gleich der Zeitspanne t3-t2.
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Die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung läßt sich somit dadurch
charakterisieren, daß die vom Code-Wandler 3 abgegebenen Impulse über je ein UND-Element
4 bis 11 und über das ODER-Element 12 und die Verzögerungsstufe 13 der bistabilen
Schaltstufe 14 zugeführt werden, die mittels des über den Schaltungspunkt 24 zugeführten
0-Signal in einen 1-Zustand gebracht und mittels eines vom ersten Impuls (A1 bzw.
A4) der Impulsgruppe abgeleiteten, verzögerten Impulses in den Zustand versetzt
wird. Dabei ist der Ausgang e der Stufe 14 mit je einem Eingang der UND-Elemente
4 bis 11 verbunden und die'über diesen Ausgang e abgegebenen 1-Signale bzw. Signale
bewirken, daß die UND-Elemente 4 bis 11 leiten bzw4 sperren.
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Die Schaltungsanordnung nach Figur 3 besteht aus dem Tastenfeld 2,
dem Code-Wandler 3, den ODER-Elementen 30 bis 33, den UN Elemellten 35 bis 38, den
NAND-Elementen 39, 41, 42, 43, 44, 45, den bistabilen Schaltstufen 14, 46 bis 54,
einer weiteren Art bistabiler SchaltstufenX55 bis 57, einer dritten Art bistabiler
Schaltstufen 58, 59 und dem Sender 61. Die bistabilen Schaltstufen 14, 46, 47, 48,
49, 50, 51, 52, 53, 54 nehmen den 1-Zustand ein, wenn sie über den Ausgang e ein
1-Signal und über den Ausgang f ein Signal abgeben. Sie nehmen den Zustand ein,
wenn sie über den Ausgang e ein O-Signal und über den Ausgang f ein 1-Signal abgeben.
Sie werden vom 1-Zustand in den O-Zustand überführt, wenn über den Eingang G ein
Übergang vom Signal zum 1-Signal stattfindet und wenn am Singang b ein 1-Signal
anliegt. Diese bistabilen Stufen
werden vom 0Zustand in de 1=Zustand
überführt, wenn am Eingang d ein O-Signal anliegt Die Stuten 55, 56 und 57 nehmen
den .0-Zustand einS wenn sie'vom Ausgang i ein Signal abgeben und-sie nehmen den
1-Zustand ein, wenn sie vom Ausgang i ein 1-Signal abgeben. Sie werden vom Zustand
in den 1-Zustand überführt, wenn am Eingang g und am Eingang h ein 1-Signal anliegt;
und sie werden vom 1-Zustand in den Zustand überführt, wenn am Eingang g ein 0-Signal
anliegt und am Eingang h ein 1-Signal anliegt.
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Die bistabilen Schaltstufen 58 und 59 nehmen ihren Zustand an, wenn
am Ausgang m ein O-Signal und am Ausgang n ein 1-Signal anliegt. Sie nehmen ihren
1-Zustand an, wenn am Ausgang m ein 1-Signal und am Ausgang n ein O-Signal anliegt.
Diese beiden Stufen 58 und 59 werden von ihrem Zustand in den 1-Zustand überführt,
wenn am Eingang p ein Übergang vom O-Signal zum 1-Signal stattfindet und am Eingang
o ein 1-Signal anliegt. Sie werden vom 1-Zustand in den Zustand überführt, wenn
am Eingang p ein Übergang stattfindetvom Signal zum 1-Signal und wenn am Eingang
q ein 1-Signal anliegt.
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In Figur 3 sind nur je drei bistabile Stufen 46 bis 48 bzw. 55 bis
57 bzw. 49 bis 51 eingezeichnet, wogegen bei einem tatsächlich realisierten Ausführungsbeispiel
je sieben derartige bistabile Stufen vorgesehen sind.
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Über die Schaltungspunkte 60, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 71 wird ein
Signal 7A zugeführt, das alle bistabilen Stufen in einen definierten Ausgangszustand
versetzt.
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Über den Schaltungspunkt 68 werden Taktimpulse zugeführt.
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Über die Leistung 70 werden vom Sender 61 die Impulse TM
abgegeben,
die anzeigen, daß der Sender 61 zur Aufnahme weiterer Signale (zugeführt über die
Ausgänge f der Stufen 49, 50, 51) bereit ist. Über den Schaltungspunkt 70 wird dem
ODER-Element 33 eine Impulsfolge zugeführt, deren Funktion im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung unwesentlich ist und daher nicht näher erläutert wird.
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Die Stufen 46, 47, 48 erfüllen einerseits die Aufgaben einiger der
UND-Elemente, beispielsweise der UND-Elemente 4, 5 und 6 nach Figur 1. Andererseits
speichern die Stufen 46 bis 48 die über die Ausgänge des Code-Wandlers 3 abgegebenen
Impulse.
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Hinsichtlich der Wirkungsweise der in Figur 3 dargestellten Schaltungsanordnung
wird zunächst die zeitselektive Eingabe beschrieben. Es wird angenommen, daß vor
dem Zeitpunkt t1 gemäß Figur 2 die Stufen 46 bis 48 den Zustand einnehmen, bei dem
sie über den Ausgang e ein O-Signal abgeben, und daß die Stufe 14 ebenfalls den
Zustand einnimmt, bei dem sie über den Ausgang f ein 1-Signal abgibt. Unter diesen
Voraussetzungen werden von den Ausgängen e Signale an das NAND-Element 45 abgegeben.Von
dessen Ausgang wird ein 1-Signal über die Verzögerungsstufe 13 an den Eingang c
der Stufe 14 abgegeben, und vom Ausgang f der Stufe 14 wird ein 1-Signal an das
NAND-Element 44 abgegeben. Da am Eingang d der Stufe 14 ein Signal anliegt, ist
am zweiten Bingang des NAND-Elementes 44 ebenfalls ein O-Signal, und vom Ausgang
des NAND-Elementes 44 wird ein 1-Signal an die Eingänge der ODER-Elemente 30 bis
32 abgegeben.
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Kurz vor dem Zeitpunkt t1 werden die Stufen 46 bis 48 mittels Taktimpulsen,
die an den Eingang c angelegt werden, vom Zustand in den 1-Zustand überführt. Zum
Zeitpunkt t1
wird an den Eingang d ein 1 Signal angelegt, das jedoch
den Zustand dieser Stufe 14 nicht beeinflußt. Die Stufen 46 bis 48 geben somit über
die Ausgänge e 1-Signale ab. Am Ausgang des NAND-Elementes 45 liegt ein O-Signal.
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Dieses O-Signal kommt so lange nicht zur Wirkung, als über den zweiten
Eingang vom Code-Wandler her ein 1-Signal anliegt, da bei gleichzeitigen 0Signale
und 1-Signalen an den ODER-Elementen 30 bis 32 immer 1-Signale an die Eingänge d
der Stufen 46-bis 48 abgegeben werden.
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Ab dem Zeitpunkt t1 können somit die Stufen 46 bis 48 vom Code-Wandler
9 aus dadurch beeinflußt werden, daß über einen Ausgang ein Signal abgegeben wird.
Wenn beispielsweise über den Ausgang des Code-Wandlers 3 ein O-Signal abgegeben
wird,'der mit dem ODER-Element 30 verbunden ist, dann liegt an beiden Eingängen
dieses ODER-Elementes 30 ein Signal und somit wird auch vom Ausgang dieses ODER-Elementes
30 ein O-Signal an den Eingang d der Stufe 46 abgegeben und diese Stufe 46 in den
Zustand versetzt. Vom Ausgang e der Stufe 46 wird somit ein O-Signal an das NAND-Element
45 abgegeben, und von dessen Ausgang ein 1-Signal der Verzögerungsstufe 13 zugeführt.
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Es können auch über weitere Ausgänge des Code-Wandlers Signale entsprechend
den Impulsen A (Figur 2) abgegeben werden, die alle - sofern sie während der Zeit
t1-t3 abgegeben werden, eine Änderung der Zustände der betreffenden bistabilen Stufe
von dem 1-Zustand in den Zustand bewirken.
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Die Verzögerungsstufe 13 gibt ein verzögertes 1-Signal an dep Eingang
c der Stufe 14 ab und bewirkt damit die Überführung dieser Stufe 14 in den 1-Zustand.
Über den Ausgang f der Stufe 14 wird das O-Signal an einen Eingang
des
NAND-Element 44 gegeben. Vom Ausgang des UND-Elementes 35 wird es Signal an den
anderen Eingang dieses N D-Elemente$ 4.4 gegeben, so daß von dessen Ausgang ein
1-Signa) abgegeben und ab dem Zeitpunkt t3 über die ODER-Elemente 30 bis 32 auch
an allen Stufen 46 bis 48 (Eingang d) 1-Signale anliegen. Sobald dieses 1-Signal
an den Eingängen d anliegt, werden keine weiteren Signale des Code-Wandlers 3 berücksichtigt.
Dieser gesperrte Zustand dauert bis zum Zeitpunlft t4 (Figur 2), zu dem vom NAND-Element
44 erneut ein O-Signal abgegeben und damit eine neuerliche Einspeisung von O-Signalen
an die Eingänge d der Stufen 46 bis 48 möglich ist.
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Die unter Verwendung der Stufen 46 bzw. 47 bzw. 48 gespeicherten Informationen
werden schrittweise von den Stufen 55 bzw. 56 bzw. 57 und später auch von den Stufen
49 bzw. 50 bzw. 51 übernommen. Die vom Code=Wandler 3 abgegebenen Informationen
werden somit in die Stufen 49 bis 51 übernommen, wobei sie zeitlich derart verschoben
werden, daß sie während bestimmter Taktzeiten auftreten. Von den Stufen 49 bis 51
(Ausgänge f) werden diese Informationen an den Sender gegeben, der sie seriell über
den Ausgang 69 abgibt. Außerdem gibt der Sender 61 über die Leitung 70 das Signal
! ab.
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5 Patentanpsrüche 3 Figuren