DE2165461C3

DE2165461C3 - Entstörschaltung für binäre Informationen und Verfahren zum Betriebe derselben

Info

Publication number: DE2165461C3
Application number: DE2165461A
Authority: DE
Inventors: Eduard Le Locle Roesch (Schweiz)
Original assignee: Dixi SA
Current assignee: Dixi SA
Priority date: 1971-01-22
Filing date: 1971-12-29
Publication date: 1974-05-22
Also published as: DE2165461A1; US3786276A; CH533926A; DE2165461B2; GB1362210A

Description

viele sehr kurze Störimpulse 6 und einen wirksamen Flops 2 an den Ausgangskreis und damit an den Impuls 8 erheblich längerer Dauer enthält. Innerhalb Ausgang B übertragen. Es erscheint also nun die Indes Impulses 8 treten ebenfalls sehr kurze Störungen 9 formation I am Ausgang B und die Information 0 am auf. Es wird davon ausgegangen, daß am Eingang Λ Ausgang Έ. Am Eingang Λ herrscht mit eventuellen im Ruhezustand die Information 0 auftrete. Hierbei 5 kurzen Unterbrüchen durch die Störungen 9 die Inbleiben alle Eingänge / und alle Ausgänge β auf 0 formation I. An beiden Eingängen des Tors 4 er- und alle Eingänge K und Ausgänge ~Q auf I. Die EiE- scheint damit die Information 1 und an einem Ausgänge PR stehen auf I, sind aber in diesem Zustand gang die Information 0, während an beiden Einunwirksam. Die Eingänge CL stehen auf 0, was den gangen des Tors 5 die Information 0 und an seinem Zustand 0 für die Ausgänge Q bestätigt. io Ausgang die Information I erscheint. Die Eingänge

Gelangt ein sehr kurzer Störimpuls 7 an den Ein- CL sind damit unwirksam. Die Stelleingänge PR sind gang A wenn derselbe wirksam ist, nämlich während dagegen wirksam und bewirken dauernd die Inforeines Impulses des Taktsignals, so kann unter Um- mation I am Ausgang Q bzw. am Ausgang B. Es erständen diese Information am Ende des Taktimpulses scheint somit, unbeeinflußt durch die Störungen J, an den Ausgang Q des Flip-Flops 1 übertragen wer- 15 der kontinuierliche Impuls B gemäß F1 g. 2 am Ausden. Der Störimpuls der an sich die Information I gang B, welcher Impuls der ankommenden Informabedeutet, bewirkt über den Inverte. 3 eine Umsteue- tion entspricht. Am Ende des Eingangsimpulses 8 rung des einen Eingangs des Tors S, was jedoch ohne wird vorerst der Flip-Flop 1 und am Ende des nach-Wirkung bleibt, da der andere Eingang auf Informa- sten Taktimpulses auch der Flip-Flop 2 umgesteuert, tion I verbleibt. Auch das Tor 4 wird nicht umge- 20 womit der Ausgangsimpuls beendet ist und der ursteuert, weil nur ein Eingang wirksam wird. Da somit sprüngliche Zustand wiederhergestellt ist.
die Rückstelleingänge CL unabhängig vom Taktsignal Die dargestellte Schaltung verhindert mit Sicherwirksam sind, bewirkt deren Zustand 0, daß auch ein heit die Übertragung kurzer Störsignaie und arbeitet an den zweiten Flip-Flop 2 übertragener kurzzeitiger schnell. Die Übertragung wird um höchstens zwei Impuls nicht wirksam wird bzw. seine Wirkung wäh- a₅ Perioden des Taktsignals verzögert, namhch dann, rend des nächsten CLK-Impulses gelöscht wird, so wenn der wirksame Impuls unmittelbar nach dem daß der Impuls nicht an den Ausgang B weitergeleitet Ende eines Taktimpulses eintrifft. Bei einer Taktwird, periode von 40 ns ergibt dies eine maximale Verzoge-

Tritt jedoch ein Impuls 8 längerer Dauer auf, so rung von 80 ns.

wird am Ende des ersten Taktimpulses die Informa- 30 Die doppelte Periode des Taktsignals wird hoher

tion I vom Eingangskreis des Flip-Flops 1 an den gewählt als die zu erwartende Dauer von Störimpul-

Ausgangskreis desselben übertragen. Eine Rückstel- sen, um eine Übertragung von Störimpulsen durch

lung erfolgt nicht, weil die Information I am Ein- beide Flip-Flops auszuschließen. Anderseits muß die

gang A wirksam bleibt. Beim nächsten Taktimpuls Dauer von Nutzimpulsen die doppelte Periode des

wird die Information I vom Eingangskreis des Flip- 35 Taktsignals übersteigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Die USA.-Patentschrift 3 603 819 bez:eht sich auf Palentansprüche: eine /-/C-Flip-Flop-Schaltung besonderer Art, wobei der Einfluß von Störimpulsen an den Eingängen /

1. Entstörungsschaltung für binäre Informa- und K neutralisiert wird, solange das CLK-Signal tionen, gekennzeichnet durch die Serien- 5 dem Master-Flip-Flop J- und /^-Informationen zu schaltung zweier /-/C-Master-Slave-Flip-Flops empfangen erlaubt, weil, nach dem Verschwinden (1, 2) mit asynchronem Stell- und Rückstellein- des Störimpulses, der Anfangszustand wiederhergang (PR bzw. CL), wobei ein Rückschaltstrom- gestellt wird. Da diese Schaltung praktisch nur in kreis bei gleichbedeutender Information an einem integrierter Technik hergestellt werden kann, setzt entsprechenden Eingang und Ausgang der Schal- io sie komplizierte und teure Herstellungsr.iittel voraus tung die /-K-Master-Slave-Flip-Flops in einen und eignet sich nur für eine Massenproduktion,
bestimmten, die Information am Ausgang auf- Daher ist es das Ziel der Erfindung, mittels einer rechterhaitenden Zustand steuert. einfachen Schaltung Störsignale sicher auszuscheiden,

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wobei die Angangsinformation der Eingangsinfor-. zeichnet, daß die Stell- und Rückstelleingänge je 15 matior genau entspricht, ohne hohe Verzögerungen

mit dem Ausgang eines NAND-Tors (4 bzw. S) in Kauf zu nehmen. Dieses Ziel wird erfindungsverbunden sind, dessen Eingänge mit dem /-Ein- gemäß durch eine Entstörschaltung erreicht, die gegang des ersten (1) und dem Ö-Ausgang des kennzeichnet ist durch die Serienschaltung zweier J-K-zweiten /-K-Master-Slave-Flip-Flops (2) bzw. mit Master-Slave-Flip-Flops mit asynchronem Stell- und dem K-Eingang des ersten (1) und dem Q-Aus- 10 Rückstelleingang, wobei mindestens ein Rückschaltgang des zweiten /-.K-Master-Slave-Flip-FIops (2) Stromkreis bei gleichbedeutender Information an verbunden sind. einem entsprechenden Eingang und Ausgang der

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch ge- Schaltung die /-K-Master-SIave-Flip-Flops in einen kennzeichnet, daß zwischen die Eingänge J und K bestimmten, die Information am Ausgang aufrechtdes ersten /-K-Master-SIave-Flop-Flops (1) ein 25 erhaltenden Zustand steuert. Störsignale gelangen Inverter (3) geschaltet ist. gar nicht zum Ausgang, da stets eine Rückstellung

4. Verfahren zum Betrieb der Schaltung nach erfolgt, bevor eine Übertragung durch die zweite Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einheit stattfinden kann. Die Ansprechverzögerung während der Dauer von Steuerimpulsen jeweils ist durch die Periode des Durchschaltsignals bestimmt, eine Einspeicherung und Übertragung von Instruk- 3° Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines tionen vorgenommen wird, wobei die doppelte Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Periode des Taktsignals größer gewählt wird als Fig. 1 ist ein Schaltbild der Entstörschaltung, und

die Höchstdauer der zu erwartenden Störsignale. F i g. 2 zeigt einige in der Schaltung auftretende

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- Signale.

kennzeichnet, daß die Dauer der Taktimpulse 35 Das Eingangssignal gelangt an einen Eingang/!,

größer gewählt wird als die Höchstdauer der zu der m^;t dem Eingang J eines ersten zweifachen J-K-

erwartenden Störsignale. Master-Slave-Flip-Flops 1 mit asynchronem Stell-

und Rückstelleingang verbund^., ist. Der Ausgang Q

dieses ersten Flip-Flops ist mit dem Eingang/ eines

40 zweiten gleichartigen Flip-Flops 2 verbunden, dessen Ausgang Q mit dem einen Ausgang B der Lntstör-

Binäre Informationen enthaltende Signale sind sehr schaltung verbunden ist. Der Eingang A ist über

oft mit erheblichen Störsignalen behaftet. Maßnahmen einen Inverter 3 mit dem Eingang K des Flip-Flops 1

gegen die Entstehung solcher Signale, beispielsweise verbunden, dessen komplementäier Ausgang £? mit

durch Verdrillen zweiadriger Übertragungsleitungen, 45 dem Eingang K des Flip-Flops 2 verbunden ist. Der

sind nicht in allen Fällen möglich und schließen auch komplementäre Ausgang ~Q dieses zweiten Flip-Flops

bei Anwendung Störsignale nicht aus. Ein ungewolltes ist mit dem Ausgang Ή der Schaltung verbunden. Der

Ansprechen einer logischen Schaltung auf Störsignale Eingang A ist ferner mit dem einen Eingang eines

kann durch Erhöhung der Ansprechzeiten vermieden NAND-Tors 4 verbunden, dessen anderer Eingang

werden, wobei Ansprechverzögerungen in der Größen- 5° mit dem Ausgang Q des Flip-Flops 2 und dessen

Ordnung von mindestens 400· 10~⁹sec erforderlich Ausgang mit den beiden Stelleingängen PR (preset)

sind, was in manchen Fällen zu lang ist. beider Flip-Flops verbunden ist. Die Eingänge eines

Die USA.-Patentschrift 3 624 518 zeigt eine Schal- weiteren NAND-Tors S sind mit dem Eingang K des

tung zur Erzeugung eines rauschfreien Impulses in Flip-Flops 1 bzw. dem Ausgang ~Q des Flip-Flops 2

Abhängigkeit von einer binären, mit Rauschen be- 55 verbunden, während sein Ausgang mit den Rückstell-

hafteten Eingangsinformation. Die Länge des Aus- eingängen CL (clear) beider Flip-Flops verbunden

gangsimpulses wird aber durch die Periode eines ist. Die Takt- oder Durchschalteingänge CLK (clock)

CLK-Signals gegeben und entspricht nicht der Länge beider Flip-Flops sind mit einem nicht dargestellten

des Eingangsimpulses. Generator verbunden, der eine Rechteckspannung

In der USA.-Patentschrift 3 673 434 wird eine Ent- 60 hoher Frequenz mit einer Impulsbreite von beispiels-

störschaltung beschrieben, die viele diskrete Elemente, weise 20 ns erzeugt. Diese Spannung ist in F i g. 2 mit

wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden, beinhaltet, CLK bezeichnet.

was bezüglich des Platzbedarfs unvorteilhaft ist: Die Arbeitsweise der beiden zweifachen J-K-

Außerdem müssen die Werte der einzelnen Elemente Master-Slave-Flip-Flops 1 und 2 ist an sich bekannt

berechnet werden; somit kann die Schaltung nur 65 und soll hier nicht im einzelnen erläutert werden.

Störimpulse eliminieren, dt.en Länge einen gewissen Sie ist z.B. der Veröffentlichung »Siemens«, Inte-

Wcrt unterschreitet, was ihre Anwendungsmöglich- grated Circuits 1969/70, S. 29, zu entnehmen. Wie

keiten vermindert. Fig. 2 zeigt, erscheint am Eingang A ein Signal, das