DE2216465B2 - Asynchrone Pufferanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine asynchrone Pufferanordnung mit einem Informationsschieberegister mit η Sektionen, einem Informationseingang und einem Informationsausgang, wobei jede Sektion mit einer Steuerklemme zum Empfangen von Schiebeimpulsen versehen ist, mit einem Buchführungsregister mit π ersten Stell-Rückstellelementen, die den Sektionen des Schieberegisters einzeln zugeordnet sind, wobei jedes Element mit einem Steiieingang, einem Signaiausgang, einem Rückstelleingang und einem inversen Signalausgang versehen ist, mit einer ersten Zufuhrklemme zum Empfangen der Taktimpulse der einzuschreibenden Information, welche Zufuhrklemme mit dem Stelleingang des ersten Elements verbunden ist, wobei das Buchführungsregister n-I Koppelschaltungen enthält, die den ersten n-\ Stell-Rückstellelementen einzeln zugeordnet sind und die jeweils einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang und einen Ausgang enthalten, wobei der erste Eingang jeder Koppelschaltung mit dem Informationsausgang desjenigen Stell-Rückstellelements gekoppelt ist, dem sie zugeordnet ist, und wobei der zweite Eingang jeder Koppelschaltung über eine Sperrleitung mit einem Ausgang des nächsten Stell-RücksteHülements verbunden ist, und wobei der Ausgang jeder Koppelschaltung mit der Steuerklemme der Sektion des Schieberegisters, der sie zugeordnet ist, mit dem Stelleingang des nächsten Stell-Rückstellelements und mit dem Rückstelleingang desjenigen Stell-Rückstellelements, dem sie zugeordnet ist, verbunden ist, und mit einer zweiten Zufuhrklemme zum Empfangen der Taktimpulse der abzugebenden Information, welche Zufuhrklemme mit der Steuerklemme der n-ten Sektion und mit dem Rückstelleingang des n-ten Stell-Rückstellelements gekoppelt ist
Derartige Pufferanordnungen werden zur Kopplung von digitalen Fernsprech- und Datenübertragungssystemen angewendet. Diese Übertragungssysteme arbeiten mit Taktfrequenzen, die durchschnittlich gleich sind, die aber durch das Auftreten von sich ändernden Phasen, beispielsweise infolge von Lautzeitänderungen in den

^M) Übertragungssystemen, momentan verschieden sein können.

In derartigen Systemen darf, da das Weiterschieben der Information im Informationsregister durch im Buchführungsregister aufgezeichnete Signale gesteuert

^b> wird, die maximale Schiebegeschwindigkeit dieser Signale im Buchführungsregister nicht größer sein als die Schiebegeschwindig,keit der Information im Informationsregister.

Aus der britischen Patentschrift 9 17 853 ist eine asynchrone Pufferanordnung bekannt, in der jede Koppelschaltung des Buchführungsregisters mit einem Verzögerungselement versehen ist, um der obenerwähnten Anforderung zu genügen. Diese asynchrone Pufferanordnung eignet sich dadurch weniger zur Verwirklichung in integrierter Form.

Die Erfindung bezweckt, eine asynchrone Pufferanordnung zu schaffen, deren Aufbau einen starken Wiederholungscharakter aufweist, wodurch die Pufferanordnung größtenteils aus einer Art von logischen Bausteinen aufgebaut werden kann. Ferner bezweckt die Erfindung, eine asynchrone Pufferanordnung zu schaffen, bei der die Schiebegeschwindigkeit der Signale im Buchführungsregister durch einen sicheren Entwurf an diejenige des Informationsregisters angepaßt ist, wodurch eine Pufferanordnung mit einer hohen Betriebssicherheit erhalten wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Koppelschaltung durch ein zweites Stell-RückstelleJement gebildet wird, dessen Stelleingang den ersten Eingang, dessen Rückstelleingang den zweiten Eingang und dessen Signalausgang den Ausgang der Koppelschaltung bildet, daß der n-ten Sektion ein zweites Stell-Rückstellelemenl zugeordnet ist, dessen Stelleingang mit dem Signalausgang des ersten dieser Sektion zugeordneten Stell-Rückstellelements verbunden ist, dessen Signalausgang einerseits mit der Steuerklemme der Sektion, der sie zugeordnet ist, und andererseits mit dem Rückstelleingang des ersten dieser Sektion zugeordneten Stell-Rückstellelements verbunden ist, und dessen Rückstelleingang mit der zweiten Zufuhrklemme verbunden ist, wobei jede Sektion des Schieberegisters zwei mit Steuereingängen versehene dritte und vierte Stell-RückstrMlelemente enthält, wobei die Ausgänge jedes der dritten Stell-Rückstellelemente derselben Sektion verbunden sind, und wobei die Ausgänge jedes vierten Stell-Rückstellelements der ersten n— 1 Sektionen mit den Eingängen des dritten Siell-Rückstellelements der folgenden Sektion verbunden sind, und der Rückstelleingang des dritten Stell-Rückstellelelments des Schieberegisters mit einem inversen Inforrnaiiunseingang und der Steuereingang des dritten Stell-Rückstellelements jeder Sektion mit dem Signalausgang des der Sektion zugeordneten ersten Stell-Rückstellelements und der Steuereingang des vierten Stell-Rückstellelements jeder Sektion mit der Steuerklemme der Sektion verbunden ist.

Die Erfindung wird an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer asynchronen Pufferanordnung entsprechend der Erfindung,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einer Sektion eines Informationsschieberegisters und die ihr zugeordneten Stellrückstellelemente der erfindungsgemäßen asynchronen Pufferanordnung,

F i g. 3 einen Teil des Buchführungsregisters der asynchronen Pufferanordnung entsprechend der Erfindung,

F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Sektion des Informationsregisters und der ihr zugeordneten Stell-Rückstelielemente der erfindungsgemäßen asynchronen Pufferanordnung.

Die in F i g. 1 dargestellte asynchrone Pufferanordnung enthält ein Informationsschieberegister 1 und ein Buchführungsregister 4. Das Informationsschieberegister 1 ist mit einem Informationseingang 2 versehen, dem beispielsweise von einem ersten Überu-agungssystem herrührende digitale Information abgegeben wird, und mit einem Informationsausgang 3, dessen Information durch ein zweites Übertragungssystem abgenommen wird. Diese beiden in der Figur nicht dargestellten Übertragungssysteme haben im Mittel die gleichen Taktimpulswiederholungsfrequenzen, die momentan verschieden sein können. Um diese momentan auftre-

IU tenden Frequenzunterschiede zu beseitigen, wird die Information zeitweise im Schieberegister 1 gespeichert. Das Schieberegister 1 enthält z. B. fünf kaskadengeschaltete Sektionen 11, 12, 13, 14 und 15. Ein erster Eingang 11-1 der ersten Sektion 11 ist mit dem

i-j Informationseingang 2, und ein Ausgang 15-3 der letzten Sektion 15 mit dem Informationsausgang 3 verbunden, wodurch die dem Informationseingang 2 zugeführte Information die Sektionen 11 bis 15 nacheinander durchwandert, und am Informationsaus-

2i> gang 3 abgegeben wird. Zur Steuerung des Informationstransports im Schieberegister 1 ist jede der Sektionen 11 bis 15 mit einer Steuerklemme 11-5 bis 15-5 versehen, denen die vom Buchführungsregister 4 herrührenden Schiebeimpulse zugeführt werden. Dieses

?.-j Buchführungsregister 4 ist mit ersten Stell-Rückstellelementen 41,43,45,47 und 49 versehen, die den Sektionen 11 bis 15 des Informationsschieberegisters 1 einzeln zugeführt sind. Diese Stell-Rückstellelemente enthalten einen Stelleingang s, einen Singalausgang q, einen

mi Rückstelleingang rund einen inversen Signalsausgang q~. In Abhängigkeit vom Aufbau der Stell-Rückstellelemente werden diese durch eine Anstiegsflanke oder abfallende Flanke, welche dem Stelleingang bzw. Rückstelleingang dieser Stell-Rückstellelemente zuge-

r> führt wird, eingestellt bzw. rückgestellt. In der folgenden Beschreibung wird, falls nicht nachdrücklich anders erwähnt wird, angenommen, daß diese Stell-Rückstellelemente auf Anstiegsflanken ansprechen, wobei der Inhalt jedes Stell-Rückstellelements im eingestellten

•ι» Zustand durch eine hohe Ausgangsspannung des Signalausgangs q und im rückgestellten Zustand durch eine niedrige Ausgangsspar.nung des Signalausgangs q gekennzeichnet ist. Diese Stell-Rückstellelemente sind mittels der Koppeischaltungen 42, 44, 46 und 48

r> miteinander verbunden. Ferner enthält das Buchführungsregister eine erste Zufuhrklemme 5, der die Taktimpulse des ersten Übertragungssystems zugeführt werden, und eine zweite Zufuhrklemme 6, der die Taktimpulse des zweiten Übertragungssystems zuge-

^rii) führt werden.

Die Wirkungsweise ist wie folgt: Es wird von einem Zustand ausgegangen, in dem alle Stell-Rückstellelemente 41, 43, 45, 47 und 49 im Rückstellzustar.d stehen. Die Anstiegsflanke eines der ersten Zufuhrklemme 5

')^ri abgegebenen Taktimpulses setzt über den mit dieser Klemme 5 verbundenen Stelleingang des Stell-Rückstellelements 41 dieses Element in den Einstellzustand. Die während des Auftretens des Taktimpulses dem Informationseingang 2 zugeführte Information wird

M) über den Eingang 11-1 in der Sektion 11 gespeichert. Die am Signalausgang q auftretende positive Spannungsänderung des Stell-Rückstellelements 41 beim Einstellen dieses Elements in den Einstellzustand durch den Taktimpuls wird über die Koppelschakung 42, von

<■>"> der ein erster Eingang42-1 mit dem Signalausgang qdes Stell-Rückstellelements 41 gekoppelt ist, am Ausgang 42-3 dieser Koppelschaltung 42 abgegeben. Diese positive Spannungsänderung wird einerseits über den

Steuerleiter 20 der Steuerklemme 11-5 der Sektion 11 zugeführt, die in Antwort darauf die in dieser Sektion 11 gespeicherte Information den Ausgängen 11-3 und 11-4 dieser Sektion zuführt. Andererseits wird die positive Spannungsänderung des Ausgangs 42-3 der Koppelschaltung 42 dem Stelleingang sdes Stell-Rückstellelements 43 zugeführt. Hierdurch wird das Stell-Rückstellelement 43 in den Einstellzustand gesetzt, während zugleich die an den Ausgängen 11-3 und 11-4 der Sektion 11 auftretende Information in die Sektion 12 des Informationsregisters 1 eingelesen wird. Die positive Spannungsänderung am Ausgang 42-3 wird ferner über einen Rückführungsleiter 30 dem Rückstelleingang des Stell-Rückstellelements 41 zugeführt, wodurch dieses Element rückgestellt wird. Die in der Sektion 12 gespeicherte Information beim eingestellten Stell-Rückstellelement 43 ist in der Zeit, in der das Stell-Rückstellelement 41 eingestellt war, identisch mit der in der Sektion 11 gespeicherten Information. Die Information im Informationsregister und die im Buchführungsregiüter 4 auftretenden Einstellstellungen der Stell-Rückütellelemente sind über eine Sektion des Informationsschieberegisters 1 in der Pufferanordnung weitergeschoben. Auf identische Weise wird die Information zur folgenden Sektion weitergeschoben, usw. Dies wiederholt sich, bis die Information in der Sektion 14 gespeichert und das Stell-Rückstellelement 49 eingestellt ist.

Die Koppelschaltungen 42, 44, 46 und 48 sind mit einem zweiten Eingang 42-2, 44-2 und 48-2 versehen, welcher Eingang in Abhängigkeit vom Wert des ihm zugeführten Spannungssignals gegebenenfalls verbietet, daß eine dem ersten Eingang 42-1, 44-1, 46-1 oder 48-1 zugeführte positive Spannungsänderung am Ausgang 42-3, 44-3,46-3, bzw. 48-3 eine positive Spannungsänderung verursacht.

Die zweite Zufuhrklemme 6 ist mit einer Klemme 9 gekoppelt, die mit dem Rückstelleingang r des Stell-Rückstellelements 49 verbunden ist. Solange dieser Klemme 6 kein Taktimpuls abgegeben wird, wird das Stell-Rückstellelement 49 nicht rückgestellt. Ferner ist die Klemine 9 mit der Stcuerklemme 15-5 verbunden, wodurch solange der Zufuhrklemme 6 kein Taktimpuls abgegeben wird, gleichfalls kein Schiebeimpuls über die Klemme 9 zur Steuerklemme 15-5 der Sektion 15 zugeführt wird und die Information in der Sektion 15 gespeichert bleibt. In dieser Situation ist die Spannung des Signalausgangs des Stell-Rückstellelements 49 hoch. Diese hohe Spannung wi: d über die Sperrleitung 39 dem zweiten Eingang 48-2 der Koppelschaltung 48 zügeführt, wodurch letztere gesperrt ist.

Die der Eingangsklemme 2 während der Zeit, in der der Zufuhrklemme 5 ein folgender Taktimpuls abgegeben wird, zugeführte Information wird wieder in der Sektion 11 des Informationsregisters eingelesen. Diese Information wird auf obenstehend beschriebene Weise zur Sektion 12 weilergeschoben, usw. Diese Information kann jedoch nicht weiter als bis zur Sektion 14 geschoben werden, weil die Koppelschaltung 48 gesperrt ist. Das Stell-Rückstellelement 47 befindet sich mi beim Lesen von Information in der Sektion 14 auf vorstehend beschriebene Weise im eingestellten Zustand, und es sperrt über den Sperrleiter 38 und den zweiten Eingang 46-2 der Koppelschaltung 46 diese Koppelschaltung 46. Dadurch ist erreicht, daß, solange '·"> Information in einer Sektion des Informationsregisiers vorhanden ist, diese nicht der Pufferanordnung zugeführte neue Information überschrieben werden kann.

Die dem Informationseingang 2 beim Auftreten eine; ersten Taktimpulses an der Zufuhr 5 zugeführte Information wird wie beschrieben in der Sektion 15 de; Informationsregisters 1 gespeichert, die beim Auftreter des zweiten Taktimpulses zugeführte Information in dei Sektion 14, usw.

Um Information aus der Pufferanordnung lesen zi können, wird der zweiten Zufuhrklemme 6 eir Taktimpuls zugeführt. Dieser Taktimpuls verursacht vii die Klemme 9 einerseits, daß der Steuerklemme 15-5 dei Sektion 15 ein Schiebeimpuls zugeführt wird, wodurch die in der Sektion 15 gespeicherte Information vorr Informationsausgang 3 abgenommen werden kann, unc daß andererseits das Stell-Rückstellelement 49 rückge· stellt wird. Die Spannung der Signalausgänge q ist danr niedrig. Diese niedrige Ausgangsspannung wird übei den Sperrleiter 39 der Eingangsklemme 48-2 dei Koppelschaltung 48 zugeführt, wodurch diese betätig! wird. Die in der Sektion 14 gespeicherte Informatior wird danach auf vorstehend beschriebene Weise zui Sektion 15 transportiert, usw.

In der aus der britischen Patentschrift 9 17 85: bekannten Pufferanordnung enthält jede der Koppel schaltungen 42, 44, 46 und 48 ein »UND«-Tor, von derr ein erster Eingang mit dem Eingang 42-1 bzw. 44-1,46-1 48-1, und ein zweiter Eingang mit dem Eingang 42-i bzw. 44-2,46-2,48-2 verbunden ist, und der Ausgang de: »UND«-Tors ist mit dem Ausgang 42-3 bzw. 44-3, 46-3 48-3 gekoppelt. Ferner ist der zweite Eingang über der Sperrleiter 36 bzw. 37,38,39 mit dem inversen Ausgang q des Stell-Rückstellelements 43 bzw. 45, 47, 4? verbunden.

Die Geschwindigkeit, mit der ein Einstellzustanc eines Stell-Rückstellelements 41, 43, 45, 47 zurT nächsten Stell-Rückstellelement 43,45,47,49 weiterge schoben wird, hängt von der Einstellträgheit de; Stell-Rückstellelements und von der Schaltungsträghei des »UND«-Tors der dazwischenliegenden Koppel schaltung ab. Sind diese Trägheiten gering, so kann eir Einstellzustand der Stell-Rückstellelemente sehr schnei durch das Buchführungsregister 4 weitergeschober werden.

Die Geschwindigkeit, mit der die information einei Sektion 11, 12, 13 oder 14 zur nächsten Sektion 12, 13 14 oder 15 des Schieberegisters weitergeschoben wird hängt vom Aufbau der Sektion ab. Ist die Schiebege schwindigkeit von Information im Schieberegister 1 kleiner als die Schiebegeschwindigkeit eines Einstellzu stands der Stell-Rückstellelemente im Buchführungsre gister, so wird ein bestimmtes Stell-Rückstellelement ir den Einstellzustand versetzt, ohne daß den Eingänger der diesem Element zugeordneten Sektion des Schiebe registers 1 die gewünschte Information zugeführt wird Dieses Stell-Rückstellelement sperrt die ihm vorherge hende Koppelschaltung, wodurch die lnformationszu fuhr zur erwähnten Sektion des Schieberegister: gestoppt wird. Diese Sektion enthält dann nicht di< gewünschte Information, wodurch der in der Pufferan Ordnung zu puffernden Information fehlerhafte Infor mation zugeführt wird. Um dies zu verhindern, enthäl jede Koppelschaltung der bekannten Pufferanordnunj ein zwischen dem Ausgang des »UND«-Tors und den Ausgang der Koppelschaltung geschaltetes Verzöge rungselement, das eine hinreichend große Verzöge rungszeit aufweist. Dies hat den Nachteil, daß di< Pufferanordnung dadurch sehr schwierig in integrierte Form verwirklicht werden kann. Um eine leich inlcgricrbarc Pufferanordnung zu verwirklichen, in de

die Weiterschiebegeschwindigkeit der Einstellzustände der Stell-Rückstellelemente des Buchführungsregisters 4 der Weiterschiebegeschwindigkeit der Information im Schieberegister 1 angepaßt wird, wird entsprechend der Erfindung jede Koppelschaltung 42,44,46 bzw. 48 durch ein zweites Stell-Rückstellelement gebildet, von dem der Stelleingang s den ersten Eingang 42-1 bzw. 44-1, 46-1,48-1, der Rückstelleingang rden zweiten Eingang 42-2 bzw. 44-2, 46-2, 48-2 und der Signalausgang q den Ausgang 42-3 bzw. 44-3,46-3,48-3 der Koppelschaltung 42 bzw. 44,46,48 bildet. Der Sektion 15 wird ein zweites Stell-Rückstellelernent 50 zugeordnet, dessen Stelleingang 5 mit dem Signalausgang q des ersten dieser Sektion 15 zugeordneten Stell-Rückstellelements 49 verbunden ist, von dem der Signalausgang q einerseits mit der Steuerklemme 15-5 derjenigen Sektion, der sie zugeordnet ist, und andererseits mit dem Rückstelleingang r des ersten dieser Sektion 15 zugeordneten Stell-Rückstellelements 49 verbunden ist, und dessen Rückstelleingang mit der zweiten Zufuhrklemme 6 verbunden ist. Ferner enthält jede Sektion 11,12,13,14, 15 des Schieberegisters 1 zwei mit Steuereingängen t versehene dritte und vierte Stell-Rückstellelemente, wobei die Ausgänge q und q jedes dritten Stell-Rückstellelements 1-11, 1-12, 1-13, 1-14 bzw. 1-15 mit den Eingängen s und r des vierten Stell-Rückstellelements 2-11, 2-12, 2-13, 2-14 bzw. ^-15 verbunden sind und wobei die Ausgänge q und q~jedes vierten Stell-Rückstellelements 2-11, 2-12, 2-13, 2-14 der ersten vier Sektionen 11,12,13 bzw. 14 mit den Eingängen sund r des dritten Stell-ROckstellelements 1-12,1-13,1-14 bzw. 1-15 der nächsten Sektion 12,13,14 bzw. 15 verbunden sind. Der Rückstelleingang r des dritten Stell-Rückstellelements 1-11 ist mit einem inversen Informationseingang verbunden, der durch den Ausgang eines Umkehrverstärkers 10 gebildet wird, dessen Eingang mit der Informationszufuhrklemme 2 verbunden ist. Der Steuereingang t des dritten Stell-Rückstellelements 1-11,1-12,1-13,1-14 bzw. 1-15 jeder Sektion 11,12,13, 14 bzw. 15 ist mit dem Signalausgang q des der Sektion II, 12, 13, 14 bzw. 15 zugeordneten ersten Stell-Rückstellelements 41, 43, 45, 47, 49 verbunden, und der Steuereingang t des vierten Stell-Rückstellelements 2-11, 2-12, 2-13, 2-14 bzw. 2-15 jeder Sektion 11,12,13, 14 bzw. 15 ist mit der Steuerklemme 11-5, 12-5, 13-5, 14-5.15-5 jener Sektion verbunden.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist eine Pufferanordnung mit einem starken Wiederholungscharakter verwirklicht, die im wesentlichen aus einer Art von logischen Bausteinen, nämlich dem Stell-Rückstellelement, aufgebaut ist.

Hierbei sei bemerkt, daß die in dem Buchführungsregister 4 angewendeten Stell-Rückstellelemente 41 bis 50 mit den Steli-Rückstellelementen 1-11, 2-11 bis 2-15, im Schieberegister 1 angewendet, identisch sein können, wobei der Steuereingang t an eine Spannungsquelle mit konstantem Potential angeschlossen werden kann. Diese Ausführungsform der Pufferanordnung eignet sich deshalb sehr zur Ausführung in integrierter Form.

Zur Erläuterung der Erfindung ist als Beispiel die Sektion 13 des Schieberegisters 1 mit den ihr zugeordneten ersten und zweiten Stell-Rückstellelementen 45 und 46 des Buchführungsregisters 4 in F i g. 2 dargestellt. Das im Buchführungsregister 4 angewendete erste bzw. zweite Stellrückstellelement ist z. B. auf bekannte Weise aus zwei »NICHT-ODER«-Toren 45-1, 45-2, bzw. 46-1,46-2 aufgebaut, und das im Schieberegister 1 verwendete dritte bzw. vierte Stell-Rückstellelement ist z. B. auf bekannte Weise aus zwei »NICHT-UND«-Toren 1-13-1, 1-13-2 bzw. 2-13-1, 2-13-2 aufgebaut.

Eine am Signalausgang 44-3 auftretende positive Spannungsänderung wird über den Stelleingang s einem Eingang des »NICHT-ODER«-Tors 45-1 zugeführt, wodurch dieses einem ersten Eingang des »NICHT-ODER«-Tors 45-2 eine negative Spannungsänderung zuführt. Wird dem anderen Eingang des »NICHT-ODER«-Tors 45-2 über den Rückführungsleiter 32 eine niedrige Signalspannung zugeführt, so verursacht die negative Spannungsänderung am ersten Eingang des »N1CHT-ODER«-Tors 45-2 eine positive Spannungsänderung am Ausgang dieses »NICHT-ODER«-Tors, welche Spannungsänderung dem Informationsausgang qdieses Stell-Rückstellelements 45 abgegeben wird. Aus obigem geht hervor, daß zum Fortpflanzen der Spannungsänderung vom Ausgang 44-3 zum Informationsausgang q des Stell-Rückstellelements 45 nacheinander die »NICHT-ODER«-Tore 45-1 und 45-2 umgeschaltet werden müssen, was zweimal solange dauert wie das Schalten eines Tores.

Die Information im Schieberegister 1 wird über den Eingang 13-1 dem Stelleingang s und die inverse Information wird über den Eingang 13-2 der Sektion 13 dem Rückstelleingang r des dritten Stell-Rückstellelemenvs 1-13 zugeführt. Zugleich wird dem Steuereingang ί eine niedrige Spannung zugeführt. Hierdurch ist die Spannung der Ausgänge von beiden »NICHT-UN D«-

Toren 1-13-1 und 1-13-2 hoch. Ändert sich die Spannung am Steuereingang t von niedrig auf hoch, so werden allen Eingängen eines der »NICHT-UND«-Tore 1-13-1, 2-13-1 hohe Spannungen zugeführt, weil entweder die Informationsspannung oder aber die inverse Informationsspannung hocw ist. Dieses »NICHT-UND«-Tor ändert die Spannung am Ausgang desselben von hoch nach niedrig, wodurch sich das Stell-Rückstellelement 1-13 wieder in einem stabilen Zustand befindet. Das Weiterleiten der an den Eingängen vorhandenen Information zu den Ausgängen dieses Stell-Rückstellelements 1-13 erfordert nur die Schaltzeit einer einzigen Torschaltung. So ist die Geschwindigkeit, mit der die Information im Schieberegister 1 weitergeschoben wird, theoretisch doppelt so groß wie die Geschwindigkeit, mit der ein Einstellzustand durch das Buchführungsregister 4 geschoben wird, so daß keine fehlerhafte Information während des Schiebens eingeführt werden kann. Praktisch weisen die Stell-Einstellelemente eine Herstellungstoleranz auf. Es hat sich jedoch gezeigt, daß

so diese Toleranzen unterhalb der durch den Aufbau der Pufferanordnung zugelassenen Toleranzen liegen.

Um zu verhindern, daß ein besonderes Taktsignal verwendet werden muß, oder daß während des Vorhandenseins eines Taktimpulses an der Zufuhrklemme 5 die dem Informationseingang 2 zugeführte Information mehrere Male hintereinander eingeschrieben wird, ist der Informationsausgang q des ersten Stell-Ruckstellelememts 41 über eine Sperrschaltung 7 (Fig. 1) mit dem Stelleingang s des zweiten Stell-Rückstellelements 42 verbunden.

Die Sperrschaltung 7 enthält einen Umkehrverstärker 71 und ein »NICHT-ODER«-Tor 72 (F i g. 3). Ein der Zufuhrklemme 5 abgegebener Taktimpuls setzt das erste Stell-Rückstellelement 41 in den eingestellten

t>5 Zustand. Die am Informationsausgang q des Stell-Rückstellelements 41 auftretende hohe Spannung wird einerseits dem Steuereingang ( des dritten Stell-Rückstellelements 1-13 zugeführt, wodurch Information in

dieses Element 1-13 eingeschrieben wird. Andererseits wird die hohe Spannung dem Umkehrverstärker 71 zugeführt, der dadurch einem ersten Eingang des »NICHT-ODER«-Tor 72 eine niedrige Spannung zuführt, wobei dem anderen Eingang die hohe Spannung des Taktimpulses unmittelbar zugeführt wird.

Die Ausgangsspannung dieses »NICHT-ODER«- Tors 72 ist dann niedrig, so daß das zweite Stell-Rückstellelement 42 nicht eingestellt wird. An der Rückflanke des Taktimpulses wird die dem anderen Eingang des »NICHT-ODER«-Tors 72 zugeführte Spannung niedrig, und das »NICHT-ODER«-Tor 72 gibt eine hohe Ausgangsspannung ab, wodurch das zweite Stell-Rückstellelement 42 eingestellt wird. Dieses gibt über den Signalausgang q eine positive Spannungsänderung an die Steuerklemme 13-5 ab, wodurch die im Stell-Rückstellelement 1-13 gespeicherte Information zu einem Stell-Rückstellelement 2-13 gespeicherte Information zu einem Stell-Rückstellelement 2-13 übertragen wird. Hierdurch ist auf einfache Weise erreicht, daß pro Taktimpuls nur einmal Information in das Schieberegister 1 eingelesen werden kann.

Auch an die der Zufuhrklemme 6 abgegebenen Taktimpulse brauchen keine besonderen Anforderungen gestellt zu werden. Solange dieser ZufuhrklenTne 6 eine hohe Spannung durch einen Taktimpuls zugeiührt wird (Fig. 1), kann das Stell-Rückstellelement 50 nicht durch eine dem Stelleingang s zugeführte Spannung erneut eingestellt werden, weil die Spannung am Rückstelleingang r hoch ist. Beim Auftreten der Rückflanke des der Zufuhrklemme 6 abgegebenen Taktimpulses wird die dem Rückstelleingang r zugeführte Spannung niedrig, und das Stell-Rückstellelement 50 kann erneut eingeschrieben werden. Hierdurch wird erreicht, daß pro der Zufuhrklemme 6 abgegebenem Taktimpuls nur einmal Information aus dem Schieberegister gelesen wird.

In dem in F i g. 2 als Ausführungsbeispiel in Einzelheiten wiedergegebenen Teil der in F i g. 1 dargestellten asynchronen Pufferanordnung sei angenommen, daß dann, wenn dem Steuereingang t eines Stell-Rückstellelements (1-13) des Schieberegisters eine hohe Ausgangsspannung durch ein Stell-Rückstellelement, beispielsweise Element 45, zugeführt wird, die den Eingangsklemmen des Stell-Rückstellelements (1-13) zugeführte Information in dieses Stell-Rückstellelements eingelesen wird. So erfordert die in einem Stell-Rückstellelement des Schieberegisters 1 gespeicherte Information den eingestellten Zustand des ihm zugeordneten Stell-Rückstellelements des Buchführungsregisters 4.

Das Buchführungsregister kann jedoch so ausgeführt werden, daß die in einem Stell-Rückstellelement des Informationsregisters 1 gespeicherte Information erforderlich macht, daß das ihr zugeordnete Stell-Rückstellelement des Buchführungsregisters 4 rückgestellt ist. Hierzu müssen die Stell-Rückstellelemente des Buchführungsregisters 4 und des Informationsregisters 1 beide eine Art von Toren enthalten.

F i g. 4 zeigt den gleichen Teil der Pufferanordnung, der in Fig.2 dargestellt ist, es sind jedoch alle Rückstellelemente auf bekannte Weise aus zwei »NICHT-ODER«-Toren aufgebaut. 1st in Fig.4 beispielsweise das Stell-Rückstellelement 45 eingestellt, so wird durch dieses Element über den Steuereingang t des Elements 1-13 einem Eingang jedes der »NICHT-ODER«-Tore 1-13-1 und 1-13-2 eine hohe Ausgangsspannung abgegeben. Hierdurch ist die Ausgangsspannung dieser beiden »NICHT-ODER«-Tore niedrig. Die den Eingängen 13-1 und 13-2 zugeführte Information kann dann nicht in das Element 1-13 eingelesen werden, ehrt das Stell-Rpckstellelement 45 in den Rückstellzustand zurück, weil dem Rückstelleingang r dieses Stell-Rückstellelements über den Leiter 32 eine hohe Spannung zugeführt wird, so wird dem Steuereingang t

ίο des Stell-Rückstellelements 1-13 eine niedrige Ausgangsspannung abgegeben. Allen Eingängen eines der »NICHT-ODER«-Tore 1-13-1 oder 1-13-2 werden niedrige Spannungen zugeführt, wodurch dieses »NICHT-ODER«-Tor eine hohe Spannung abgibt.

!■> Hierdurch wird die den Eingängen dieses Stell-Rückstellelements 1-13 zugeführte Information in dieses Stell-Rückstellelement eingelesen. Die in das Schieberegister eingeschriebene Information wird dann im Buchführungsregister durch ein nicht eingestelltes bistabiles Element gekennzeichnet. Dies ist in der Pufferanordnung möglich, weil jedes der Stell-Rückstellelemente 42 bis 50 im Buchführungsregister 4 über die zwischen dem Signalausgang q dieses Stell-Rückstellelements und dem Rückstelleingang r des ihm vorhergehenden Stell-Rückstellelements 41 bis 49 vorgesehene Verbindung in den Rückstellzustand versetzt und darin festgehalten wird, wenn das Stell-Rückstellelement 42 bis 50 selbst eingestellt ist. Wird nur Information in die Pufferanordnung geschrieben und nicht daraus ausgelesen, so sind dann, wenn ein stabiler Zustand im Buchführungsregister 4 erhalten ist, die Stell-Rückstellelemente 41 bis 50 wechselweise eingestellt und rückgestellt. Es ist dadurch möglich, im Buchführungsregister 4 anzugeben, daß ein Stell-Rück-Stellelement des Schieberegisters 1 Information enthält, und zwar durch den eingestellten Zustand des dem Stell-Rückstellelement des Schieberegisters zugeordneten Stell-Rückstellelements, wie durch den Aufbau einer Pufferanordnung mit Stell-Rückstellelement nach F i g. 2 verwirklicht ist, oder durch den rückgestellten Zustand des dem Stell-Rückstellelement des Schieberegisters zugeordneten Stell-Rückstellelements, was durch den Aufbau einer Pufferanordnung mit bistabilen Elementen entsprechend F i g. 4 erhalten wird.

Es sei bemerkt, daß die Pufferanordnung auch aus den in Fig.2 und 4 dargestellten Stell-Rückstellelementen aufgebaut werden kann, wobei die »NICHT-ODER«- Tore durch »NICHT-UND«-Tore ersetzt sind und umgekehrt. Alle in der Pufferanordnung auftretenden

Signale sind dann invers zu den in der Pufferanordnung auftretenden Signalen, wenn letztere mit den in F i g. 2 und 4 dargestellten Toren aufgebaut ist.

Die Kapazitäten der Pufferanordnung wird durch die Anzahl von Sektionen des Informationsregisters bestimmt.

Der Signalausgang q des Stell-Rückstellelements 41 ist mit einer Eingangsklemme 8 und der Signalausgang q des Stell-Rückstellelements 50 mit einer Ausgangsklemme 9 verbunden, um durch die Reihenschaltung zweier derartiger Pufferanordnungen eine Pufferanordnung mit einer größeren Kapazität zu erhalten. Hierzu müssen die Klemmen 3, 9 und 6 einer ersten Pufferanordnung mit den Klemmen 2, 5 und 8 einer zweiten Pufferanordnung verbunden werden, und der Eingang der Sperrschaltung 7 der zweiten Pufferanordnung muß mit dem Ausgang dieser Sperrschaltung 7 verbunden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Asynchrone Pufferanordnung mit einem Informationsschieberegister mit η Sektionen, einem Informationseingang und einem Informationsausgang, wobei jede Sektion mit einer Steuerklemme zum Empfangen von Schiebeimpulsen versehen ist, mit einem Buchführungsregister mit η ersten Stell-Rückstellelementen, die den Sektionen des Schieberegisters einzeln zugeordnet sind, wobei jedes Element mit einem Stelleingang, einem Signalausgang, einem Rückstelleingang und einem inversen Signalausgang versehen ist, mit einer ersten Zufuhrklemme zum Empfangen der Taktimpulse der einzuschreibenden Information, welche Zufuhrklemme mit dem Stelleingang des ersten Elements verbunden ist, wobei das Buchführungsregister n— 1 Koppelschaltungen enthält, die den ersten n— 1 Stell-Rückstellelementen einzeln zugeordnet sind und die je einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang und einen Ausgang enthalten, wobei der erste Eingang jeder Koppelschaltung mit dem Informationsausgang desjenigen Stell-Rückstellelementes gekoppelt ist, dem sie zugeordnet ist, und wobei der zweite Eingang jeder Koppelschaltung über eine Sperrleitung mit einem Ausgang des nächsten Steil-Rücksteüeiements verbunden ist, und wobei der Ausgang jeder Koppelschaltung mit der Steuerklemme der Sektion des Schieberegisters, der sie zugeordnet ist, mit dem Stelleingang des nächsten Stell-Rückstellelements und mit dem Rückstelleingang desjenigen Stell-Rückstellelements, dem sie zugeordnet ist, verbunden ist, und mit einer zweiten Zufuhrklemme zum Empfangen der Taktimpulse der abzugebenden Information, welche Zufuhrklemme mit der Steuerklemme der n-ten Sektion und mit dem Rückstelleingang des n-ten Stell-Rückstellelements gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Koppelschaltung durch ein zweites Stell-Rückstellelement (42,44. 46, 48) gebildet wird, dessen Stelleingang den ersten Eingang, dessen Rückstelleingang den zweiten Eingang und dessen Signalausgang den Ausgang der Koppelschaltung bildet, daß der n-ten Sektion ein zweites Stell-Rückstellelement (50) zugeordnet ist, dessen Stelleingang mit dem Signalausgang des ersten dieser Sektion zugeordneten Stell-Rückstellelements (49) verbunden ist, dessen Signalausgang einerseits mit der Steuerklemme (15-5) der Sektion, der sie zugeordnet ist, und andererseits mit dem Rückstelleingang des ersten dieser Sektion zugeordneten Stell-Rückstellelements (49) verbunden ist, und dessen Rückstelleingang mit der zweiten Zufuhrklemme (6) verbunden ist, wobei jede Sektion des Schieberegisters zwei mit Steuereingängen versehene dritte und vierte Stell-Rückstellelemente enthält, wobei die Ausgänge jedes der dritten Stell-Rückstellelemente mit den Eingängen der vierten Stell-Rückstellelemente derselben Sektion verbunden sind, und wobei die Ausgänge jedes vierten Stell-Rückstellelements der ersten n-\ Sektionen mit den Eingängen des dritten Stell-Rückstellelements der folgenden Sektion verbunden sind, und der Rückstelleingang des dritten Stell-Rückstellelements (1-11) des Schieberegisters mit einem inversen Informationseingang(ll-2) und der Steuereingang des dritten Stell-Rückstellelements jeder

Sektion mit dem Signalausgang des der Sektion zugeordneten ersten Stell-Rückstellelements und der Steuereingang des vierten Stell-Rückstellelements jeder Sektion mit der Steuerklemme der Sektion verbunden ist

2. Asynchrone Pufferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsausgang des ersten Stell-Rückstellelements (41), das der ersten Sektion (11) des Schieberegisters zugeordnet ist, über einen Inverter (71) mit einem Eingang einer invertierenden Torschaltung (72) verbunden ist, von der ein anderer Eingang mit der ersten Zufuhrklemme und der Ausgang mit dem Stelleingang des zweiten der ersten Sektion zugeordneten Stell-Rückstellelements (42) verbunden ist