DE2402880C2

DE2402880C2 - Fehlersichere elektronische Schaltung zur Umwandlung von elektrischen Signalen unterschiedlicher Zeitdauer in Signale bestimmter Zeitdauer

Info

Publication number: DE2402880C2
Application number: DE19742402880
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing.(Grad.) Lotz; Reinhard Ing.(grad.) 1000 Berlin Müller
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1974-01-18
Publication date: 1982-01-21
Also published as: DE2402880A1

Description

Besonders in der Prozeß-Rechentechnik ergibt sich häufig die Notwendigkeit, sehr kurzfristig anliegende Signale vom Rechner her mit Sicherheit abfragen zu müssen. Demzufolge müssen solche kurzfristigen Signale in Signale einer bestimmten Zeitdauer überführt werden, um sicherzustellen, daß innerhalb der Anfragefrequenz des Prozeßrechners das Signal vom Rechner auch wirklich erkannt wird. Dazu bedarf es einer elektronischen Schaltung zur Umwandlung der kurzfristig anliegenden elektrischen Signale.

Es ist schon eine Schaltung bekannt, bei der verschiedene Impulse von unterschiedlicher Dauer und Startzeit in Impulse von konstanter Dauer und Startzeit mit Hilfe eines Taktgenerators umgewandelt werden. Hierzu wird ein tristabiler Memorybaustein verwendet (US-PS 34 71 790).

Außerdem ist eine integrierbare Schaltungsanordnung zum Umwandeln systemfremder asynchroner Eingangssignale in Signale, die in Breite und Phase mit positiven, systemeigenen Taktsignalen synchronisiert sind, mit einer bistabilen Kippstufe und logischen Schaltgliedern zum Ansteuern der Kippstufe durch die Eingangssignale und Taktsignale bekannt, bei der ein Ausgang der bistabilen Kippstufe den Ausgang für die aus den asynchronen Eingangssignalen abgeleiteten synchronisierten Signale bildet, während ihr zweiter Ausgang mit einem ersten Eingang einer Hilfsstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang zum selbständigen Rücksetzen der Hilfsstufe an einen Signaleingang für die Eingangssignale angeschlossen ist, und deren Ausgang mit dem Signaleingang über ein an den Vorbereitungseingang der Kippstufe angeschlossenes logisches Glied konjunktiv derart verknüpft ist, daß die Kippstufe durch jedes Eingangssignal nur einmal setzbar ist (DE-OS 21 27 944). Diese Schaltungsanordnungen sind jedoch nicht fehlersicher.

In vielen Fällen muß sichergestellt sein, daß ein Ausfall infolge von Baufehlern oder Bausteinfehlern solcher Schaltung mit Sicherheit am Ausgang der Schaltung nicht zu einem fehlerhaften Signal führen kann.

So wird in der DE-AS 22 13 921 ein elektronisches, kurzschlußsicheres Schaltsystem beschrieben, in dem u.a. eine Normierung des Anfangszeitpunktes eines Steuersignals beschrieben wird. Der Anfangszeitpunkt, d.h. die Abfrage des anliegenden Steuersignals, wird dabei durch den Takt eines Taktgenerators bestimmt Dagegen wird nicht die Länge des Signals normiert Da zudem bei dieser Schaltung Gleichstromsignale verarbeitet werden, ist sofort erkennbar, daß Bauteilefehler, wie z. B. das Durchlegieren von Dioden oder Tansistoren zu falschen bzw. fehlerhaften Ausgangssignalen solcher Schaltungen führen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der angeführten Nachteile eine fehlersichere elektronische Schaltung zur Um-Wandlung von elektrischen Signalen unterschiedlicher Zeitdauer in Signale bestimmter Zeitdauer zu erstellen, die zudem beim Ausfall eines der Bausteine am Ausgang mit Sicherheit ein Nullsignal führt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein umzuwandelndes Signal einem ersten Eingang und ein Taktsignal einem zweiten Eingang eines ersten UND-Gatters zugeführt werden, daß der Ausgang des ersten UND-Gatters an die Eingänge eines ersten und zweiten ODER-Gatters und deren Ausgänge an die Eingänge eines zweiten UND-Gatters angeschlossen sind, wobei der das umgewandelte Ausgangssignal führende Ausgang des zweiten UND-Gatters an den zweiten Eingang des ersten ODER-Gatters und das negierte Taktsignal an den zweiten Eingang des zweiten ODER-Gatters angelegt ist.

Von weiterem Vorteil ist der einfache Aufbau der elektronischen Schaltung, die selbst aus fehlersicheren Bausteinen zusammengestellt ist. Darüber hinaus bedingt die Verwendung von Wechselstromsignalen an Ein- und Ausgangsübertragern der fehlersicheren Bausteine, daß ein den Bausteinen zugeführtes Gleichstromsignal nicht als logisches JL-Signal anerkannt wird. Dennoch können jederzeit durch die Umwandlung von statischen in dynamische Signale am Eingang der Schaltung und von dynamischen Signalen in statische am Ausgang der Schaltung statische Signale ein- und ausgegeben werden.

Ein Erfindungsbeispiel wird anhand nachfolgender Zeichnungen erläutert:

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild einer elektronischen Schaltung zur Umwandlung von elektrischen Signalen; F i g. 2 zeigt den erfindungsmäßigen Eingang in die in der Schaltung verwendeten Bausteine;

Fig.3 zeigt den Signalablauf der elektronischen Schaltung.

Nach Fig. 1 und Fig.3 wird ein am Eingang E anliegendes Signal durch ein fehlersicheres Umwandlungsglied UM\ von einem statischen in ein dynamisches Signal umgewandelt. Der Einfachheit halber sind die Signale der F i g. 3 als statische Signale eingezeichnet.

Das Taktsignal T liegt schon als überwachtes dynamisches Signal vor, so daß es niemals durch einen oeliebigen Bausteinfehler zu einem dauern anstehenden

/.-Signal werden kann. Entsprechend sichere Bausteine wurden bereits in anderen Patentanmeldungen beschrieben. Das Eingangssignal E und das Taktsignal T gelangen gemeinsam auf das UND-Glied Ui. Das dadurch am Ausgang des UND-Gliedes U\ anliegende Signal 1 ist gleichzeitig auf die ODER-Glieder O₁ und O₁ geschaltet Damit ist mit den Ausgangssignalen 2 und 3 der ODER-Glieder O, und O₂ die Bedingung des UND-Gliedes U₂ erfüllt Nach Beendigung des Ein gangssignals Ehält sich das UND-Glied Lh selbst durch ι ο die Rückführung des Signals 4 auf den zweiten Eingang des ODER-Gliedes Oi und dem negierten Taktsignal am ODER-Glied O₂.

Erst bei Auftreten des nächsten Taktimpulses am ODER-Glied Oi ist die ODER-Bedingung nicht mehr erfüllt und Signal 3 am Ausgang des ODER-Gliedes O₂ fällt ab. Damit ist notwendig auch die Bedingung des UND-Gliedes Lh nicht mehr erfüllt Das Signal 4 fällt ab.

Liegt dagegen das Eingangssignal E längere Zeit an, so daß der nächste Taktimpuls nicht ernannt wird, so fällt das Signal 3 am ODER-Glied O₂ und damit das UND-Glied Lh erst beim nächstfolgenden Taktimpuls ab.

Nach einer weiteren Umwandlung des dynamischen Signals 4 von einem dynamischen Signal in ein statisches Signal durch das Umwandlungsglied UM3 liegt somit am Ausgang A ein zeitlich normiertes Signal, dessen Zeitdauer einem einfachen oder ganzzahlig Vielfachen der Taktzeit entspricht

Zur Erreichung einer größtmöglichen Fehlersicherheit hinsichtlich Bauelementenfehlern müssen für die Schaltung notwendig fehlersichere Bausteine verwendet werden. Hierzu bieten sich Bausteine an, wie sie u. a. in den Anmeldungen

P 19 33 713
P 19 50 330
P 19 50 331
P20 14 135und
P20 14 110

bereits beschrieben wurden. Darüber hinaus werden die Eingänge dieser Bausteine, wie in Fig.2 beschrieben, beschaltet. Das eine Ende der Eingangswicklung liegt an der Betriebsspannung Ub, während der anderen Seite der Eingangswicklung das dynamische Signal zugeführt wird. Dadurch wird sichergestellt daß bei Leitungsbrüchen an den Eingangsübertragern keine dynamischen Signale anliegen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fehlersichere elektronische Schaltung zur Umwandlung von elektrischen Signalen unterschiedlicher Zeitdauer in Signale bestimmter Zeitdauer, dadurch gekennzeichnet, daß ein umzuwandelndes Signal (E) einem ersten Eingang und ein Taktsignal (T) einem zweiten Eingang eines ersten UND-Gatters (Ui) zugeführt werden, daß der Ausgang des ersten UND-Gatters (U\) an die Eingänge eines ersten und zweiten ODER-Gatters (Ou O₂) und deren Ausgänge an die Eingang eines zweiten UND-Gatters (Ui) angeschlossen sind, wobei der das umgewandelte Ausgangssignal führende Ausgang des zweiten UND-Gatters (U2) an den zweiten Eingang des ersten ODER-Gatters (O\) und das negierte Taktsignal (T) an det». zweiten Eingang des zweiten ODER-Gatters (Qt) angelegt ist

2. Elektronische Schaltung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung aus fehlersicheren logischen Bausteinen (U\, ίΛ, Οι, Oi) besteht, deren Eingänge und Ausgänge mit Wechselstromsignalen über Eingangs- und Ausgangsübertrager arbeiten.

3. Elektronische Schaltung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragerwicklungen der Eingänge der logischen Bausteine mit dem einen Ende an der Gleichspannungsversorgung (Ub) und mit dem anderen Ende am dynamischen Eingangssignal liegen.