DE2224140B2 - Umsetzer zum Umsetzen der Schließung je eines von mehreren Kontakten in einen entsprechenden seriellen Bitcode - Google Patents

Umsetzer zum Umsetzen der Schließung je eines von mehreren Kontakten in einen entsprechenden seriellen Bitcode

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DE2224140B2
DE2224140B2 DE2224140A DE2224140A DE2224140B2 DE 2224140 B2 DE2224140 B2 DE 2224140B2 DE 2224140 A DE2224140 A DE 2224140A DE 2224140 A DE2224140 A DE 2224140A DE 2224140 B2 DE2224140 B2 DE 2224140B2
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  • Theoretical Computer Science (AREA)
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Description

^iCiC π cn 23 CODE KB zum Zeitpunkt T3 Td
0 2a 0 0 Xl Γ2 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 0 0
2 0 0 1 1 0 1 0 0
3 0 0 0 0 1 1 1 0
4 0 1 0 1 0 0 1 0
5 0 1 1 0 1 0 1 0
6 0 1 1 1 0 1 1 0
7 1 1 0 0 1 1 0
8 1 0 0 1 0 0 0
9 1 0 1 0 1 0 0
A 1 0 1 1 0 1 0
B 1 0 0 0 1 1 1
C 1 1 0 1 0 0 1
D 1 1 1 0 1 0 1
E 1 1 1 1 0 1 1
F 1 1 1
Es sei angenommen, daß bei Auftreten des Signals NK = I ein Taktimpulsgeber (nicht gezeigt) aktivierl wird, so daß er während vier sich nicht überlappender Zeitintervalle die vier aufeinanderfoleender
Ausgangsinipulse Tl, TZ, T3 und 74 erzeugt. Wird Drücken einer der Tasten in einen 4-Bit-Cade über-
gemlß dem obigen Beispiel der Kontakt 7 geschlos- setzt wird, Wie bereits erwähnt, ist jedoch die Erfin-
sen, so werden die UND-Glieder 33, 32 und 31 dung völlig allgemein und kann wie folgt betrachtet
durch die Taktimpulse Tl, TZ und T 3 in dieser werden: Bei dem bekannten Umsetzer nsch F5 g. 1
Reihenfolge aufgetastet, so daß das ODER-Glied 25 5 beträgt die maximale erforderliche Einzweigung für
drei aufeinanderfolgende Signale KB = I erzeugt. die Erzeugung eines n-Bit-Codes 2"~>.
Das ODER-Glied 21 wird beim Schließen des Kon- Ira Falle der erfindungsgemäßen Anordnung
taktes 7 nicht aktiviert, so daß bei Auftreten des gemäß F i g. 2 beträgt die Anzahl der Taktimpuls^ η
Impulses T ί das UND-Glied 30 gesperrt bleibt und und wird eine Gruppe von ρ der Taktimpulse über
das ODER-Glied 25 ein Ausgangssignal KB — 0 er- io ODER-Glieder den linken Anschlüssen oder Polen
zeugt. der Tasten und eine Gruppe von q der Taktimpulse
Nachteilig Dei dem Umsetzer nach F i g. 1 ist, daß den rechten Anschlüssen oder Polen der Tasten zu-
jedes der ODER-Glieder 21 bis 24 acht Signalein- geleitet, wobei die Gruppen ρ und q gegenseitig
gange (»Einzweigung« von 8) benötigt. Handels- exklusiv sind und wobei ρ + q = n.
übliche genormte Schaltbausteine haben normaler- 15 Die Anzahl der ODER-Glieder in der obersten
weise Verknüpfungsglieder mit maximal je vier Reihe einer Anordnung wie der nach F i g. 2 beträgt
Signaleingängen. Für zusätzliche Eingangssignale 2" auf der linken und 2« — 1 auf der rechten Seite,
können sogenannte »Expander« verwendet werden. Die maximale Einzweigung oder Eingangszahl für
(Ein Expander kann ein zweites Verknüpfungsglied irgendeines dieser ODER-Glieder ist annähernd ρ
mit vier Einsängen und ohne Lastwiderstand sein, 20 oder q (eines der ODER-Glieder kann eine Einzwei-
das mit seinem Ausgang gemeinsam an dsn Last- gung von ρ + 1 haben, wie das ODER-Glied 42 in
widerstand des ersten viereingängigen Verknüpiungs- F i g. 2). Die sammelnden ODER-Glieder 48 und 49
glieJes angeschlossen ist.) haben Einzweigungen von 2" bzw. 1". Man sieht also,
Bei Verwendung von genormten Schaltbausteinen, daß bei einer optimalen Anordnung ρ möglichst dicht
wie sie im Handel erhältlich sind, werden ungefähr 25 beim Wert von q liegt. Wenn, wie in Fig. 2, η eine
sieben 14stiftige »Dual-in-line«-Bausteine (DIP) ee- , „ , , . . η . , ^ „
braucht, um den Umsetzer nach F i g. 1 zu realisieren. §erade Zahl lst' so ist p = q = T im °Ptimalen FaI1·
Wenn man den Umsetzer mit Dioden aufbaut und „, . , ,, , . . - /; - 1
voraussetzt, daß jede Eingangsleitung eines Verknüp- Wenn " eme Ungerade Zahl 1St' SO ISt P = "T"
fungsgliedes eine Diode braucht, so würden insge- 30 im optimalen Fall. Allgemein verringert sich bei einer
samt 49 Dioden benötigt. Da jedoch die Leitungen erfindungsgemäßen Anordnung die maximale Ein-
von den Tasten 1, 2, 4 und 8 mit keiner anderen Lei- zweigung oder Eingangszahl auf einen Wert, der an-
tung querverbunden sind, können in der Praxis die nähernd gleich ist der Quadratwurzel der maximalen
Dioden für diese Leitungen entfallen, so daß man nur erforderlichen Einzweigung bei der Anordnung nach
45 Dioden für den Umsetzer braucht. 35 F i g. 1.
Aus der verstehenden Erläuterung wird ersichtlich, Während die erfindungsgemäße Anordnung mit
daß das Problem, einen Umsetzer mit Verknüpfungs- mehr Verknüpfungsgliedern arbeitet als die bekannte
gliedern mit verhältnismäßig niedriger Eingangszahl Anordnung, ist die Schaltung tatsächlich einfacher
aufzubauen, um so schwieriger zu lösen ist, je größer als die bekannte Schaltung. Wie bereits erwähnt, er-
die Anzahl der Tasten oder Kontakte ist. 40 weist sich, daß die erfindungsgemäße Schaltung, un-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine abhängig davon, wie sie realisiert ist, weniger Schal-
Umsetzungs- oder Codierschaltung der obengenann- tungselementebenötigt als dieSch&itung nach Fig. 1.
ten Art dahingehend zu verbessern, daß die Fähigkeit Handelt es sich beispielsweise um integrierte Schal-
der Kontakte, im geschlossenen Zustand Signale in tungen, so benötigt die Schaltung nach Fig. 2
beiden Richtungen zu leiten, ausgenützt wird. 45 weniger Substratfläche und weniger Schaltungs-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Umsetzer der elemente als die Schaltung nach Fig. 1.
eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch ge- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
kennzeichnet, daß die Taktimpulse T1 bis Tn eine Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt
erste Gruppe von ρ Impulsen und eine zweite Gruppe F i g. 1 eir? Schaltschema des obengenannten Um-
von q Impulsen enthalten, wobei ρ + q — n, und die 50 setzers gemäß dem Stand der Technik,
erste Stufe von Verknüpfungsgliedern ein erstes und F i g. 2 ein Schaltschema eines Umsetzers gemäß
ein zweites Verknüpfungsglied enthält und daß einer Ausführungsform der Erfindung und
ferner vorgesejfien sind: eine erste Anordnung, die F i g. 3 ein Schaltschema eines Teils einer etwas
während der Schließung eines bestimmten der Kon- vereinfachten Ausführungsform des Umsetzers nach
takte und bei Auftreten eines bestimmten Takt- 55 Fig. 2.
impulses T1 in der ersten Gruppe von ρ Impulsen F i g. 2 "ieigt einen erfindungsgemäßen Umsetzer,
diesen Taktimpuls T1 in einer ersten Richtung durch Der Umsetzer enthält sieben ODER-Glieder 41 bis
den geschlossenen Kontakt zu einem Eingang des 47 in seiner Eingangsschaltung und drei ODER-
ersten Verknüpfungsgliedes schickt, und eine zweite Glieder 48, 49 und 50 in seiner Ausgangsschaltung.
Anordnung, die ebenfalls während der Schließung 60 Das ODER-Glied 48 ist an zwei UND-Glieder 51
des betreffenden Kontaktes und bei Auftreten eines und 52 angeschlossen, und das ODER-Glied 49 ist
Taktimpulses T- in der zweiten Gruppe von q Im- an zwei UND-Glieder 53 und 54 angeschlossen,
pulsen diesen Impuls T1 in der entgegengesetzten Die schematisch in der Mitte der F i g. 2 darge-
Richtung durch den geschlossenen Umsetzer zu stellten Kontakte gehören zur Tastatur, wobei jedoch
einem Eingang des zweiten Verknüpfungsgliedes 65 die Kontakte oder Tasten hier lediglich beispielsweise
schickt. angeführt sind und es auch viele andere Möglich-
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer keiten gibt. Zum Unt?rschied von dem bekannten
Tastatur mit 16 Tasten erläutert, wobei jeweils das Umsetzer, bei dem die einzelnen Kontakte oder
Tasten mit ihrem einen Pol gemeinsam an die Be- Das aktivierte ODER-Glied 45 ist an die Tasten 2, triebsspannung + V angeschlossen sind, sind die 3, A und B angeschlossen. Da diese Tasten alle geTasten bei der Anordnung nach F i g. 2 mit den ein- öffnet sind, hat die vom ODER-Glied 45 erzeugte gangsseitigen ODER-Gliedern so verschaltet, daß sie »1« keinen Einfluß auf das Arbeiten des Umsetzers, Strom in beiden Richtungen leiten oder durchlassen 5 wenn die Taste 7 geschlossen ist.
können. Der wichtige Vorteil dieser Anordnung be- Beim Taktimpuls Γ 3 werden die ODER-Glieder steht darin, daß die Einzweigung oder Eingangszahl 47 und 46 aktiviert. Das erstere schickt eine »1« erheblich verringert ist. Und zwar hat ein ODER- durch die Taste 7 zum ODER-Glied 48. Das UND-Glied maximal nur vier Eingänge, gegenüber acht in Glied 52 ist durch T 3 voraktiviert. Das aktivierte F i g. 1. Bei Verwendung von genormten Schaltbau- io ODER-Glied 48 aktiviert daher das UND-Glied 52, steinen braucht man für den Umsetzer nur ungefähr das daraufhin eine »1« erzeugt. Diese erscheint als 4'/2 DlP-Bausteine, gegenüber ungefähr sieben sol- KB = 1 am Ausgang des ODER-Gliedes 50.
chen Bausteinen bei der Anordnung nach F i g. 1. Das aktivierte ODER-Glied 46 ist mit den Tasten Das Schaltwerk kommt, wenn es mit Dioden aufge- 4, 5, C und D verbunden. Da jedoch diese Tasten baut wird, mit nur 32 Dioden aus, gegenüber 45 bei 15 alle offen sind, hat das ODER-Glied 46 keinen Einder Anordnung nach Fig. 1. nuß auf das Arbeiten des Umsetzers bei geschlossener
Natürlich sind Fig. 1 und 2 lediglich repräsen- Taste 7.
tativ, und es können in beiden Fällen mehr oder Beim letzten Taktimpuls TA werden die beiden
weniger Tasten oder Kontakte vorgesehen sein, ohne ODER-Glieder 42 und 44 aktiviert, jedoch ist keines
daß dadurch das Prinzip verändert wird. »0 dieser ODER-Glieder mit der Taste 7 verbunden.
Die in der Beschreibungseinleitung angegebene Die aktivierten ODER-Glieder 42 und 44 schicken
Tabelle ist auch auf die Wirkungsweise des Umsetzers eine »1« zum ODER-Glied 48, das daraufhin eine
nach Fig. 2 anwendbar. Beim Drücken irgendeiner »1« zu den UND-Gliedern 51 und 52 schickt. Da
Taste, beispielsweise der Taste 7, und bei Auftreten jedoch 72 und T3 beide »0« sind, wird keines der
eines Signals DO wird das ODER-Glied 49 aktiviert. 95 beiden l*ND-Glieder aktiviert.
so daß es ein Ausgangssignal NK - 1 erzeugt. Das Das aktivierte ODER-Glied 42 ist mit den Tasten
Signal DO kann ein periodisches Signal sein, das im 9, B. D und F verbunden; jedoch sind diese Tasten
Steuerteil oder Leitwerk der Rechenanlage, beispiels- geöffnet, so daß durch keine von ihnen ein Signal
weise eines Tischrechners, in dem die Erfindung zum ODER-Glied 49 gelangt. Ferner ist das ODER-
realisiert ist, erzeugt wird. Für die Zwecke der vor- 30 Glied 44 mit den Tasten 8, A, C und £ verbunden;
liegenden Erläuterung kann vorausgesetzt werden, jedoch sind diese Tasten alle geöffnet. Es gelangt
daß das Signal NK einem Taktimpulsgeber (nicht ge- daher durch keine dieser Tasten ein Signal zum
zeigt) zugeleitet wird und dieser bei Beendigung des ODER-Glied 49. Die ODER-Glieder 45, 46 und 47
Signals DO die vier aufeinanderfolgenden, sich nicht sind alle gesperrt, so daß keines von ihnen eine »1«
überlappenden Taktimpulse Ti, T2, TZ und TA er- 35 zum ODER-Glied 49 schickt. Es bleibt daher das
zeugt. ODER-Glied 49 gesperrt, so daß auch die UND-
Es sei jetzt angenommen, daß die Taste 7 gedruckt Glieder 53 und 54 gesperrt sind. Das ODER-Glied
ist und die Taktimpulse einsetzen. Beim Taktimpuls 50 erzeugt folglich ein Ausgangssignal KB — 0.
Tl werden die ODER-Glieder 41 und 42 aktiviert. Faßt man die oben erläuterte Arbeitsweise bei ge-
Das ODER-Glied 41 schickt ein eine »1« darstellen- 40 drückter Taste 7 zusammen, so ergibt sich, daß das
des Signal (im folgenden einfach eine »1« genannt) 4-Bit-Zeichen 1110, in dieser Reihenfolge, am KB-
in der einen Richtung durch die Taste 7 zum ODER- Ausgang erzeugt wird, wobei das zuerst erzeugte Bit
Glied 49, das dadurch aktiviert wird und den UND- das niedrigststellige und das zuletzt erzeugte Bit das
Gliedern 53 und 54 eine »1« zuleitet. Beim ersten höchststellige Bit ist. Entsprechende Verhältnisse
Taktimpuls T1 wird das UND-Glied 53 voraktiviert. 45 ergeben sich für alle anderen Tasten.
Die »1« vom ODFR-Glied 49 tastet daher das UND- Die Schaltung nach F i g. 2 kann in der in F i g. 3
Glied 53 auf, so daß dieses das ODER-Glied 50 ver- gezeigten Weise vereinfacht werden. Hier sind die
anlaßt, ein Ausgangssignal KB — 1 zu erzeugen. beiden UND-Glieder 51 und 52 nach F i g. 2 durch
Das aktivierte ODER-Glied 42 ist mit den ein einziges UND-Glied 51a ersetzt. Dieses empfängt
Tasten 9, B, D und F verbunden. Da diese jedoch 50 ein Eingangssignal vom ODER-Glied 48 und sein
sämtlich geöffnet sind, hat die vom ODER-Glied 42 zweites Eingangssignal vom ODER-Glied 47 (F i g. 2).
erzeugte »1« keinen Einfluß auf das Arbeiten des Dieses letztgenannte Signal ist T 2 + Γ 3. Im übrigen
Umsetzers zu diesem Zeitpunkt. braucht die Schaltung nicht verändert zu werden
Beim nächsten Taktimpuls Γ 2 werden die ODER- Man spart also ein UND-Glied ein und hat an Stelle
Glieder 45 und 47 aktiviert. Das ODER-Glied 47 55 eines ODER-Gliedes mit νΐετ Eingängen ein solche;
schickt durch die Taste 7 eine »1« in der entgegen- mit drei Eingängen.
gesetzten Richtung wie im obigen Fall. Dieses Signal Die UND-Glieder 53 und 54 können ebenfall:
aktiviert das ODER-Glied 48, das den UND-Glie- durch ein einziges UND-Glied ersetzt werden, das ai
dem 51 und 52 eine »1« zuleitet. Der Taktimpuls seinem zweiten Eingang das Ausgangssignal de
T2 hat das UND-Glied 51 voraktiviert, so daß dieses 60 ODER-Gliedes 42 (DO + Tl + Γ4) empfängt
durch die vom ODER-Glied 48 empfangene »1« Jedoch muß in diesem Fall die das Signal KB emp
aktiviert wird. Das UND-Glied 51 beschickt das fangende Einrichtung während des Intervalls von D(
ODER-Glied 50 mit einer »1«, und dieses ODER- gesperrt werden, da bei DO == 1 ein Ausgangssigm
Glied erzeugt ein Ausgangssignal KB = 1. KB = 1 erzeugt wird.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Umsetzer zum Umsetzen der Schließung je eines von mehreren Kontakten in einen entsprechenden seriellen Bitcode an einem einzigen Ausgang, wobei jeder Cjde an; Ausgang digitale Bitsignale in einer eindeutigen Kombination von η Bitstellen· aufweist und jedes Bitsignal bei Auftreten eines entsprechenden von Taktirapulsen T1 bis Tn auftritt; mit einer ersten Stufe von Ver- iq knüpfungsgliedem, deren jedes eingangsseitig an Klemmen einer bestimmten Kombination der Kontakte angeschlossen ist und die kollektiv Verbindungen von den Kontaktklemmen nach den Auftasteingängen einer Anzahl von Ausgangsverknüpfungsgliedern einzweigen, wobei jedes der Ausgangsverknüpfungsglieder femer einen Voraktivierungseingang, dem je einer der Taktimpulse T1 bis Tn zugeführt ist, hat und bei Anwesenheit sowohl eines Taktimpulses als auch fines Auftastimpulses an seinen Eingängen ein Ausgangssignal erzeugt und wobei eine die Ausgänge der Ausgangsverknüpfungsglieder mit dem Umsetzerausgang koppelnde Anordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß <lie Taktimpulse T1 bis Tn eine erste Gruppe von P Impulsen und eine zweite Gruppe von q Impulsen enthalten, wobei ρ + q = n, und die erste Stufe von Verknüpfungsgliedern ein erstes und fin zweites Verknüpfungsglied enthält und daß lerner vorgesehen sind: eine erste Anordnung, die Während der Schließung eine- bestimmten der Kontakte und bei Auftreten eines bestimmten Taktimpulses T1- in der ersten druppe von ρ Impulsen diesen Taktimpuls T1- in einer ersten Riehlung durch den geschlossenen Kontakt zu einem Eingang des ersten Verknüpfungsgliedes schickt, lind eine zweite Anordnung, die ebenfalls wählend der Schließung des betreffenden Kontaktes Und bei Auftreten eines Taktimpulses T1 in der 4» tweiten Gruppe von q Impulsen diesen Impuls T1 fci der entgegengesetzten Richtung durch den geschlossenen Kontakt zu einem Eingang des zweiten Verknüpfungsgliedes schickt.
2. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Anordnung eine zweite Stufe von Verknüpfungsgliedern enthalten, wobei die Verknüpfungsglieder der ersten Anordnung die ρ Impulse der ersten Gruppe auf erste Klemmen der Kontakte und die Verknüpfungsglieder der zweiten Anordnung die Φ Impulse der zweiten Gruppe auf die zweiten Klemmen der Kontakte verteilen.
3. Umsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß η eine gerade Zahl ist und daß ρ = q.
4. Umsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß η eine ungerade Zahl ist und daß ρ = q+ 1.
5. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerausgang vorgesehen ist, an dem ein Signal erscheint, wenn irgendeiner der Kontakte geschlossen ist; und daß das erste Verknüpfungsglied unter Steuerung durch die erste Anordnung und durch irgendeinen der Kontakte ein Signal an den Steuerausgang schickt.
Die Erfindung betrifft einen Umsetzer zum Umsetzen der Schließung je eines von mehreren Kontakien in einen entsprechenden seriellen Bitcode ar einem einzigen Ausgang, wobei jeder Code am Ausgang digita'e Bitsignale in einsr eindeutigen Kombination von /jBitstellen aufweist und jedes Bitsignal bei Auftreten eines entsprechenden von Taktimpulsen T, bis Tn auftritt; mit einer ersten Stuft von Verknüpfungsgliedern, deren jedes eingangsseitig an Pole einer bestimmten Kombination der Kontakte angeschlossen ist und die kollektiv Verbindungen von den Kontaktklemraen nach den Aufiasteingängen einei Anzahl von Ausgangsverknüpfungsgliedern einzwesgen, wobei jedes dei Ausgangsverlcnüpfungsgliedei 'erner einen Voraktivierungseingang, dem je einer dei Taktimpulse T1 bis Tn zugeführt ist. hat und bei Anwesenheit sowohl eines Taktimpulses als auch eines Auftasümpulses an seinen Eingängen ein Ausgangssignal erzeugt und wobei eine die Ausgänge der Ausgangsverknüpfungsglieder mit dem Umsetzerausgang koppelnde Anordnung vorgesehen ist. Bei den Kontakten kann es sich beispielsweise um die Tasten einer Tastatur handeln.
Fig. 1 zeigt einen bekannten Umsetzer zum Umsetzen der Schließung eines Kontaktes in einen das Kontaktzeichen darstellenden 4-Bit-Code. Die mil 0 bis 9 und A bis F bezeichneten Kontakte sind ober links in Fig. 1 gezeigt. Der Umsetzer hat sechs ODER-Glieder 20 bis 25 und vier UND-Glieder 3β bis 33.
Im Betrieb erzeugt, wenn ein Kontakt geschlossen ist, das entweder direkt oder über eines der viei ODER-Glieder 21 bis 24 mit jedem Kontakt verbundene ODER-Glied 20 ein Ausgangssignal NK = 1. Wenn beispielsweise der Kontakt 7 geschlossen ist. werden die ODER-Glieder 22, 23 und 24 sämtlich aktiviert, so daß jedes von ihnen das ODER-Signal 20 mit einem dem Bit 1 entsprechenden Signal (+V) beschickt und dieses ODER-Glied das Ausgangssignal NK = 1 erzeugt.
In der nachstehenden Tabelle sind die KB-Ausgangssignale des Umsetzers für jeden der sechzehn Kontakte angegeben:
DE2224140A 1971-05-17 1972-05-17 Umsetzer zum Umsetzen der Schließung je eines von mehreren Kontakten in einen entsprechenden seriellen Bitcode Granted DE2224140B2 (de)

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DE2224140A1 DE2224140A1 (de) 1972-11-30
DE2224140B2 true DE2224140B2 (de) 1974-02-14
DE2224140C3 DE2224140C3 (de) 1974-11-28

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GB (1) GB1388143A (de)
IT (1) IT955525B (de)
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