DE2146633B2 - - Google Patents

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DE2146633B2
DE2146633B2 DE19712146633 DE2146633A DE2146633B2 DE 2146633 B2 DE2146633 B2 DE 2146633B2 DE 19712146633 DE19712146633 DE 19712146633 DE 2146633 A DE2146633 A DE 2146633A DE 2146633 B2 DE2146633 B2 DE 2146633B2
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Jean Lannion Guezou (Frankreich)
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Alcatel CIT SA
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Compagnie Industrielle de Telecommunication CIT Alcatel SA
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers

Landscapes

  • Shift Register Type Memory (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Schiebezeit von Informationen durch ein oder mehrers Schieberegister mit mehreren Speicherstufen.
Ein Schieberegister umfaßt eine bestimmte Anzahl von Speicherstufen, von denen jede zwei Kippstufen aufweist, wobei das Durchschieben der Informationsimpulse durch das Register in bekannter Weise in Abhängigkeil von zwei Taktsignalen h 1 und h 2 erfolgt; jede Speicherstufe wird von einem Taktsignalsystem HX gesteuert, das die beiden Taktsignale h 1 und Λ 2 umfaßt: das Taktsignal h 1 steuert das Einspeichern der Information in die erste Kippstufe einer Speicherstufe und das Taktsignal hl steuert das Einspeichern der Information in die zweite Kippstufe der Speicherstlife.
Jede Information wird von einer Speicherstufe zur nächsten weitergeschoben und benötigt insgesamt rine bestimmte Zeit, um ein solches Register zu durchlaufen, das in bestimmter Weise eine Art Übertragungsleitung bildet, wobei die Informationen mit einer gegebenen Frequenz F ankommen, die gleich der Frequenz der Taktsignale h 1 und Λ 2 ist; infolgedessen verhält sich ein Schieberegister, das aus η Speicherstufen zusammengesetzt ist, für eine Information wie eine Obertragungslei-
tung, deren Übertragungszeit van der Anzahl π der Speicherstufen und der Frequenz Fabhängt, mit der die Informationen an dem Eingang eines solchen Schieberegisters angelegt werden.
Nun ist es aber in vielen Fällen wünschenswert, die Übertragungszeit eines solchen Schieberegisters, d.h. also die Zeit, die zwischen dem Anlegen einer bestimmten Information an den Eingang des Schieberegisters und dem Erscheinen derselben Information am Ausgang des Schieberegisters vergeht, verändern zu können. Da die Frequenz F im allgemeinen fest vorgegeben ist, ist eine solche Änderung nach dem Stand der Technik nur dadurch möglich, daß man die Anzahl η der das Schieberegister bildenden Speicherstufen verändert
Dies ist zwar durch die Zwischenschaltung entsprechender Verknüpfungsglieder zwischen die einzelnen Speicherstufen eines Schieberegisters möglich, doch ist hiermit ein relativ großer schaltungstechnischer Aufwandverbunden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die es ermöglicht, auf sehr einfache Weise die Schiebezeit bzw. die Übertragungszeit von Informationen durch ein oder mehrere Schieberegister mit mehreren Speicherstufen zu variieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß zumindest zwei Taktsignalsysteme vorgesehen sind, von denen jedes sich aus zwei Taktsignalen der gleichen Frequenz wie die Frequenz der Informationen zusammensetzt, und daß von zwei aufeinanderfolgenden Speicherstufen jede durch ein anderes Taktsignalsystem gesteuert ist.
Durch diese erfindungsgemäSe Anordnung wird es durch geeignete Wahl bzw. Änderung der zur Verwendung kommenden Taktsignalsysteme möglich, die Schiebe- bzw. Übertragungszeit für eine Information durch ein aus π Speicherstufen bestehendes Schieberegister innerhalb weiter Grenzen zu variieren, wobei bei gleichbleibender Speicherstufenzahl die Schiebezeit sowohl verlängert als such verkürzt werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgeniäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt
Fig. 1 schematisch ein durch ein Taktsignalsystem gesteuertes Schieberegister,
Fig. 2 ein Taktsignalsystcm für die Steuerung des Schieberegisters aus Fig. I und das Anliegen einer Information an den Ausgängen der einzelnen Speicherstufen in Abhängigkeit von der Zeit,
F i g. 3 schematisch ein durch zwei Taktsignalsysteme gesteuertes Schieberegister,
F i g. 4 schematisch ein durch vier Taktsignalsysteme gesteuertes Schieberegister und
F i g. 5 die für die Steuerung der Register nach F i g. 3 und 4 benutzten Taktsignale und das Anliegen einer Information an den Ausgängen der Speicherstufen der beiden Register nach F i g. 3 und 4 als Funktion der Zeit.
In den Fig. 1, 3 und 4 umfaßt ein Schieberegister
elektronische Speicherstufen, von denen jede zwei
Kippstufen mit Transistoren aufweist, wobei jede Kippstufe von einem Taktgeber durch Taktsignal gesteuert wird; da dies bekannt ist, werden die Kippstufen nicht im einzelnen erläutert; es sei jedoch darauf hingewiesen, daß zur Herstellung eines Schieberegisters jede bekannte Technologie angewendet werden kann; ein Register kann z. B. ebenso in diskreten Elementen (Transistoren, Widerstände usw.) wie in integrierten Schaltkreisen des Typs TTL oder in integrierten Schaltkreisen mit Feldeffekttransistoren des MOS-Typs ausgeführt sein.
Nach F i g. 1 umfaßt ein Schieberegister Speicherstufen 1, 2, 3, 4, 5, von denen die Speicherstufe 1 zwei Kippstufen 11 und 12, die Speicherstufe 2 die Kippstufen 21 und 22, die Speicherstlife 3 die Kippstufen 31 und 32, die Speicherstufe 4 die Kippstufen 41 und 42 und die Speieberstufe 5 die Kippstufen 51 und 52 umfaßt; mit A, B, C D und fsind die Ausgänge der Speicherstufen 1,2, 3, 4 bzw. 5 bezeichnet; die Informationen treten in das Schieberegister über die Leitung 6 ein und verlassen das Schieberegister durch die Leitung 7; die Khpstufen 11, 21, 31, 41, 51 werden von einem Taktsignal h 1 und die Kippstufen 12, 22, 32, 42, 52 von einem Taktsignal Λ 2 gesteuert; die Taktsignale h 1 und h 2 bilden das Taktsignalsystem Hi. Nach der Fig. 1 werden alle Speicherstufen durch dasselbe Taktsignalsystem HX gesteuert; diese Art der Steuerung ist bekannt und wird weitgehend für Schieberegister verwendet, deren Übertragungszeit bzw. Laufzeit auf diese Weise bei vorgegebener Anzahl von Speicherstufen durch die Frequenz F der Taktsignale h 1 und h 2 des einziger. Taktsignalsystems Hi bestimmt ist.
Sm folgenden wird die Funktionsweise des Registers beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, daß die Kippstufen durch die steigende Flanke der Taktimpulse getriggert werden: Eine in Form eines Impulses an dem Eingang 6 vorhandene Information wird in die Kippstufe 11 durch das Taktsignal h 1 und dann in die Kippstufe 12 durch das Taktsignal Λ2 eingeschrieben; diese Information steht von da an an dem Ausgang A zur Verfugung; das Taktsignal h 1 schreibt die am Ausgang A vorhandene Information in die Kippstufe 21 ein und das Taktsignal Λ 2 überträgt diese am Ausgang der Kippstufe 21 vorhandene Information in die Kippstufe 22, wodurch die Information am Ausgang B zur Verfügung gestellt wird, und so weiter, bis die Information am Ausgang E der letzten Speicherstufe zur Verfügung steht, d. h. an der Ausgangsleitung 7 des Schieberegisters anlieft.
In F i g. 2 sind das für die Steuerung des Schieberegisters der F i g. 1 benutztp Taktsignalsystem H1 und das Vorhandensein einer Information am Ausgang der Speicherstufen in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt; h 1 und h 2 sind die Taktsignale des Systems H 1, das für die Steuerung der Kippstufen der Speicherstufen des Schieberegisters aus Fig. I benutzt wird; bei /1 ist in Abhängigkeit von den Taktinipulsen die Zeit des Anstehens eines eintretenden Informationsimpulses an jedem der Ausgänge A, B, C, D, Edcr Speicherstufen des Schieberegisters dargestellt. &o
Wie es bei der Beschreibung der Fig. 1 erläutert wurde, steht eine durch die Leitung 6 eintretende Information am Ausgang A beim Taktimpuls Λ 2 zur Verfügung, wird in die folgende Speicherstufe durch einen Taktimpult h 1 eingespeichert und steht am Ausgang B bei einem weiteren Taktimpuls Λ 2 zur Verfügung usw. bis zum Ausgang E Die verschiedenen, mit A, B1 C, D, £ bezeichneten Segmente repräsentieren die Zeit des Anstehens eines Inforniationsimpulses an den Aungängen A, B, C, D, E der verschiedenen Speicherstufen.
In F i g. 3 ist schematisch ein Schieberegister dargestellt, das mit dem Schieberegister aus F i g. 1 identisch ist, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; andererseits erfolgt die Steuerung der verschiedenen Speicherstufen hier durch zwei versetzte Taktsignalsysteme Hi und H 2, wobei das System Wl die Taktsignale h 1 und Ii 2 in derselben Reihenfolge wie in Fig. 1. aufweist und das System H2 die Taktsignale h 2 und Λ 1 in dieser umgekehrten Reihenfolge umfaßt. Die Funktionsweise des Registers nach Fig.3 entspricht der des Registers aus Fig. 1; lediglich die Zeitpunkte, zu denen die verschiedenen Kippstufen angesteuert werden, unterscheiden sich, da hier zwei Taktsignalsysteme anstelle eines einzigen vorgesehen sind.
In Fi]/. 4 ist schematisch ein Schieberegister dargestellt, das mit den Schieberegistern sus den F i g. 1 und 2 identisch ist, wobei auch hier die gleichen Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet werden; andererseits erfolgt hier die Steuerung der verschiedenen Speicherstufen durch vier versetzte Taktsignalsysteme Hi, ,72, HZ, HA, wobei die Systeme Hl und H2 die gleichen Systeme sind, wie sie für die Steuerung der Speicherstufen des Schieberegisters in F i g. 3 benutzt werden; die Taktsignalsysteme A/3 und H4 umfassen jeweils in der angegebeneri_Reihenfoige die Taktsignale Έ2 und Ki, bzw. h 1 und h 2, wobei die Taktsignale h 1 und Λ 2 zu den Taktsignalen h 1 und Λ 2 komplementär sind. Die Funktionsweise des Schieberegisters nach Fig.4 ist analog zur Funktionsweise der Schieberegister nach den Fig. 1 und 3; lediglich die Zeitpunkte, zu denen die verschiedenen Kippstufen angesteuert werden, unterscheiden sich, da hier vier Taktsignalsysteme benutzt werden; wie im Fall der Taktsignale h 1 und h 2 ist für die Taktsignale h 1 und h 2 vorausgesetzt, daß die Kippstufen durch die steigende Flanke eines Taktimpulses getriggert werden.
F i g. 5 zeigt die für die Steuerung der Schieberegister der F i g. 3 und 4 benutzten Taktsignale hi, h 2, Fi und Λ 2 und das Vorhandensein einer Information als Funktion der Zeit an den Ausgängen A, B. C, D, fder Speicherstufen für jedes der Schieberegister der Fig. 1, 3 und 4; /1 zeigt wie in Fig. 2 das Anstehen einer Information an den Ausgängen A, B. C, D, E des Schieberegisters nach Fig.); /3 zeigt das Anstehen einer Information an den Ausgängen A, B, C, D, E des Schieberegisters nach Fig. 3; /4 zeigt das Anstehen einer Information an den Ausgängen A, B, C, D, E des Schieberegisters nach F i g. 4; in diesem Schieberegister de: Fig.4 wird die am Ausgang A anstehende Information in die Kippstufe 21 der Speicherstufe 2 durch einen Tak.impuls_Ä2. dann in die Kippstufe 22 durch den Taktimpuls h 1 eingespeichert, wodurch sie in diesem Augenblick am Ausgang B zur Verfügung steht; die an B anstehende Information wird in die Kippstufe
31 durch den Taktimpuls Λ 2 und dann in die Kippstufe
32 durch den Taktimpuls h 1 eingespeichert usw., bis die Information schließlich am Ausgang Eanstehl.
Wie es bei /3 dargestellt ist, steht eine zur Zeit .'0 durch die Leitung 6 in das Schieberegister nach F i g. 3 eintretende Information am Ausgang A der Speicherstufe 1 zum gleichen Zeitpunkt an, zu dem sie auch in dem Schieberegister nach F i g. 1 ansteht, wie dies bei /1 dargestellt ist; dies muß so sein, da in beiden Fällen die Speicherstufe 1 durch dasselbe Taktsignalsyslem Hi
angesteuert wird; während aber im Fall der Fig. I das Anstehen der Information an den Ausgängen B, C, D, E der Zeitfolge der Taktimpulse hl entspricht, entspricht im Fall der F i g. 3 das Anstehen der Information an den Ausgängen B, C, D, Eder Zeitfolge der Taktimpulse h 1 und Λ 2, von denen immer einer von zwei Impulsen unterdrückt wird. Es ist somit bei /1 dargestellt, daß eine zur Zeit f 0 eintretende Information am Ausgang E zur Zeit 11 ansteht, und bei /3 ist dargestellt, daß eine zur Zeit f 0 anstehende Information am Ausgang E zur in Zeit f3 erscheint; um das gleiche Ergebnis mit dem Taktsignalsystem H I nach F i g. 1 zu erreichen, müßten dem Schieberegister der F i g. I zwei Speicherstiifen hinzugefügt werden, da das Register der F i g. 3 eine interne Schiebezeit für eine Information aufweist, die größer ist als die Schiebezeit des Registers nach Fig. 1. obwohl beide Register einen identischen Aufbau aufweisen und lediglich durch unterschiedliche Taktsignalsysteme angesteuert werden. Bei /4 ist das Anstehen einer Information als Funktion der Zeit an den verschiedenen Ausgängen A. B. C, D. £ dargestellt; eine zur Zeit /0 durch die Leitung 6 in das Schieberegister nach Fig.4 eintretende Information steht am Ausgang A der Stufe I zum selben Zeitpunkt an. wie auch beim Schieberegister nach F i g. I (siehe /1). was so sein muß. da die Speicherstufe I in beiden Fällen von demselben Taktsignalsystem Hi angesteuert wird; während aber im Fall des Schieberegisters nach Fig. 1 das Anstehen der Information an den Ausgängen B, C, D. E der Zeitfolge der Impulse des Taktsignals h 2 entspricht, entspricht im Fall des Schieberegisters nach F i g. 4 das Anstehen der Information an den Ausgängen B, C, D, E der Zeitfolge der Impulse h t, h 1. h 2, h 2. Es ist somit bei /1 dargestellt, daß eine zur Zeit (0 eintretende Information am Ausgang E zum Zeitpunkt t! ansteht, während bei /4 dargestellt ist, daß eine zum Zeitpunkt /0 eintretende Information am Ausgang £ zum Zeitpunkt t4 ansteht; um das gleiche Ergebnis mit dem Takuignalsystem H 1 aus Fig. 1 zu erhalten, müßte eine Speicherstufe vom Schieberegister nach Fig. 1 weggenommen werden, da das Schieberegister der F i g. 4 eine interne Schiebezeil für eine Information aufweist, die kleiner als die Schiebezeit des Schieberegisters nach F i g. 1 ist. das mit diesem in seiner Zusammensetzung identisch ist. dessen Steuerung jedoch nur ein Taktsignalsystem H 1 umfaßt.
Somit wird es also möglich, die interne Schiebezeit eines Schieberegisters bei gleichbleibender Anzahl der Speicherstufen zu modifizieren, indem mehrere Taktsignalsysteme benutzt werden.
In dem Auiführungsbeispiel der F i g. 4 sind die Taktsignal h 1 und Kl zu den Taktsignalen h 1 und h 2 komplementär; dies ist jedoch nicht notwendigerweise so. Es können Taktsignalsysteme benutzt werden, in denen die Taktsignale ausgehend von Taktsignalen h I und h 2 durch Phasenverschiebung erhalten werden. Ebenso wurde vorausgesetzt, daß die Speicherstufen der Schieberegister der Fig. 1, 3 und 4 Kippstufen aufweisen, die auf eine steigende Impulsflanke anspre chen, was nicht notwendigerweise so sein muß. Eine in eine Kippstufe durch einen Taktimpuls eingespeicherte Information kann in die folgende Kippstufe zu jedem Zeitpunkt zwischen zwei aufeinanderfolgende! T.iktimpulsen eingespeichert werden; in der Praxis nuissen jedoch in bekannter Weise einige Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden und es muß insbesondere in dem Fall eines Ansprechens der Kippstufen auf die fallende Flanke eines Taktimpulses eine bestimmte Zeit nach dem Ende eines Taktimpulses gewartet werden, bevor die Information in die folgende Kippstufe eingespeichert wird.
Obgleich die Funktionsweise eines aus fünf Speicherstufen bestehenden Schieberegisters beschrieben wurde, kann in der Praxis ein Schieberegister vorgesehen sein, das aus einer bestimmten Anzahl /V von Elementarregistern zusammengesetzt ist, von denen jedes η Speicherstufen aufweist. Die für die Vorrichtungen der Fig. 1.3 und 4 ausgeführten Schlußfolgerungen treffen dann ebenfalls zu. wenn man den Ausdruck »SpetL'iierstufen« durch den Ausdruck »Elementarregister« ersetzt; in diesem Fall haben dann, wie dies in den F i g. 3 und 4 für zwei aufeinanderfolgende Speicherstufen dargestellt wurde, zwei auieinanderfolgende Elementarregister unterschiedliche Taktsignale und man erhält für die Gesamtheit dieser Elementarregister eine andere Übertragungs- bzw. Schiebezeit als man sie erhalten würde, wenn nur ein einziges Taktsignalsystem zur Anwendung käme.
Wenn man bei dem in F i g. 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispie! den Bezugszeichen 1, 2. 3 jeweils ein von mehreren Speichorstufen gebildetes Elementarregister zuordnet, dann werden alle Speicherstufen des Elementarregisters 1 von den Taktsignalen h I und Λ 2 angesteuert; das Elementarregister 1 wird somit vom Taktsignalsystem H 1 gesteuert; alle Speicherstufen des Elementarregisters 2 werden von den Taktsignalen h 2 und h 1 getriggert, so daß also das Elementarregister 2 vom Taktsignalsystem H2 gesteuert wird; dasselbe gilt dann auch für die anderen Elementarregister 3,4,5.
In gleicher Weise kann man sich auch in F i g. 4 die mit dem Bezugszeichen 1, 2,3, 4 und 5 bezeichneten Blöcke statt als einzelne Speicherstufen als jeweils mehrere Speicherstufen umfassende Elementarregister vorstellen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zur Steuerung der Schiebezeit von Informationen durch ein oder mehrere Schieberegister mit mehreren Speicherstufen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Taktsignalsysteme vorgesehen sind, von denen jedes sich aus zwei Taktsignalen der gleichen Frequenz wie die Frequenz der Informationen zusammensetzt, und daß von zwei aufeinanderfolgenden Speicherstufen jede durch ein anderes Taktsignalsystem gesteuert ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister aus Elementarregistern zusammengesetzt ist, von denen jedes eine bestimmte Anzahl von Speicherstufen aufweist, daß ein Elementairegister von einem Taktsignalsystem gesteuert ist und daß von zwei aufeinanderfolgenden Elerneniarregistem jedes durch ein anderes Taktsignalsystem gesteuert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignalsysteme zwei Taktsignale aufweisen, von denen jedes aus Taktsignalen Λ I und h 2, den zu Λ 1 und Λ 2 komplementären Taktsignalen und den durch Phasenverschiebung von h 1 und Λ 2 erhaltenen Taktsignalen ausgewählt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gckennzf ichnet, daß ein Schieberegister durch zwei Taktsignalsysteme angesteuert ist, daß ein erstes System Taktsignal^ Λ 1 uni/ Λ 2 in dieser Reihenfolge und ein zweites System Taktsignale Λ 2 und h 1 in dieser Reihenfolge aufweist
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schieberegister durch vier Taktsignalsysteme angesteuert ist, die ausgehend von Taktsignalen h 1 und h 2 und deren komplementären Taktsignalen TTi und h~2 zusammengesetzt sind, wobei das erste Taktsignalsystem die Taktsignale h i und Λ 2, das zweite Taktsignalsystem die Taktsignale Λ 2 und ή 1. das oritte
Taktsignalsystem die Taktsignale F2 und h_\. und das vierte Taktsignalsystem die Taktsignale h ii und h 2 aufweist.
DE19712146633 1970-09-18 1971-09-17 Einrichtung zur Steuerung der Schiebezeit von Informationen durch ein oder mehrere Schieberegister Expired DE2146633C3 (de)

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