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Schaltungsanordnung zum Einschreiben und/oder Auslesen von Informationen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Einschreiben#und/oder
Auslesen von Informationen bei einem mit Hilfe eines Taktgenerators steuerbaren,
insbesondere dynamischen bzw. umlaufenden Schieberegister, mit dessen Hilfe m Gruppen
von je n Informationen speicherbar sind, wobei das Einschreiben von Informationen
mittels eines Einschreibinformationsgebers und jeweils auf einen Einschreibbefehl
hin in Abhängigkeit von einer Sinschreibadresse erfolgt und wobei das Auslesen von
Informationen mittels einer Ausleseinformationsübernahmeschaltung und jeweils auf
einen Auslesebefehl hin in Abhängigkeit von einer Ausleseadresse erfolgt und wobei
an den Taktgenerator ein Zähler zum Zählen der Informationsgruppen angeschlossen
ist, dessen Zählerstand einer sogenannten Umlaufadresse entspricht.
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Derartige Schaltungsanordnungen sind z.B. aus der CH--PS 414 746 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Informationsgruppen in Schieberegister
mit besonders großer Zuverlässigkeit einzuschreiben -und/oder auszulesen. Dabei
soll die Schaltungsanordnung insbesondere für dynamische Schieberegister gespeist
sein.
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Gemäß der Erfindung wird die Schaltungsanordnung zur Lösung dieser
Aufgabe derart ausgebildet, daß dem Einschreibinformationsgeber
und/oder
der Ausleseinformationsübernahmeschaltung zugeführte Taktimpulse jeweils über eine
mittels einer Steuerschaltung steuerbare Torschaltung geführt sind, und daß die
Steuerschaltung vom Beginn der auf einen Einschreibimpuls folgenden Gleichheit zwischen
der Umlauf- und der jeweiligen Einschreib- bzw. Ausleseadresse bis zum Ende der
Gleichheit das Steuersignal abgibt, und daß im Falle des Einschreibens mit Hilfe
dieses Signals die Rückkopplungsschleife des Registers auftrennbar und der Eingang
des Registers an den Einschreibinformationsgeber anschaltbar sind.
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Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß das Einschreiben
und/oder Auslesen der Informationen mit einem besonders geringen Aufwand zuverlässig
erfolgen kann.
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Eine besonders einfach ralisierbare Ausführungsform der Erfindung
ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erwindung dadurch, daß die Steuerschaltung
zwei D-Flip-Flops enthält, die mittels eines Einschreib- oder Ausleseimpulses in
ihre Grundschaltung überführbar sind und daß der Takteingang des ersten D-Flip-Flops
mit dem Ausgangssignal und der Takteingang des zweiten D-Flip-Flops mit dem invertierten
Ausgangssignal des betreffenden Vergleichers beaufschlagbar ist und daß der Q-Ausgang
des ersten und der Q-Ausgang des zweiten D-Flip-Flops an die Eingänge eines Und-Gatters
geführt sind, dessen Ausgang das Ausgangssignal der Schaltung zur Ablaufsteuerung
abgibt.
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Die Erfindung wird anhand des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispieles
und des Impulsdiagrammes nach Figo 2 näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Einschreiben und Auslesen
von Informationen für ein dynamisches Schieberegister und Fig. 2 ein -Impulsdiagramm
für eine Schaltungsanordnung nach Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Einschreiben von Informationen
in das mit Hilfe des Taktgenerators 7 steuerbare#dynamische Schieberegister 2 und
zum Auslesen von Informationen an diesem Schieberegister. Mit Hilfe dieses Schieberegisters
2, das eine Zahl von n .-m Speicherplätzen aufweist, lassen sich m Gruppen von je
n Informationen speichern. Der Eingang des Schieberegisters 2 läßt sich mit Hilfe
des Umschalters 20, der mittels der Steuerschaltung 3 gesteuert wird, wahlweise
an den Ausgang des Schieberegisters 2 oder an den Ausgang des Parallel-Serien-Umsetzers
11 legen.
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Das Einschreiben der Informationen erfolgt mittels eines Einschreibeinformationsgebers,
der durch den Parallel-Serien-Umsetzer 11 gebildet ist und an den die einzelnen
Bits J11 ... Jin der Einsohreibinformation angelegt werden.
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Der an den Pærallel-Serien-Umsetzer 11 geführte Einschreibbefehl E
veranlaßt, daß die einzelnen Bits Jil ... Jin der Einsclireibinformation in den
Parallel-Serien-Umsetzer 11 übernommen werden.
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Das Einschreiben in das Schieberegister 2 erfolgt jeweils auf den
Einschreibbefehl E bzw. Einschreibimpuls hin in Abhängigkeit von einer Einschreibadresse
EA, die in binär codierter Form an den Vergleicher 91 angelegt wird.
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Das Auslesen der Informationen wird mittels einer Ausleseinformationsübernahmeschaltung
vorgenommen, die durch den
den Serien-Parallel-Umsetzer 12 gebildet
ist, der die Bits J21 ... J2n der Ausleseinformation abgibt und zwar jeweils auf
einen Auslesebefehl A hin in Abhängigkeit von einer Ausleseadresse AA, die in binär
codierter Form an den Vergleicher 92 angelegt wird.
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An den Taktgenerator 7 ist ein Zähler angeschlossen, der aus den in
Kette geschalteten Binärzählern 81 und 82 besteht. Der erste Binärzähler 81 hat
das Teilerverhältnis 1 : n, der zweite Binärzähler 82 das Teilerverhältnis 1 : m
und dient zum Zählen der Informationsgruppen. Sein Zählerstand gibt eine sogenannte
Umlaufadresse wieder, die in binär codierter Form an die Vergleicher 91 und 92 abgegeben
wird.
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Die dem Parallel-Serien-Umsetzer 11 zugeführten Taktimpulse des Taktgenerators
i sind über die Torschaltung 1 geführt, die sich mittels der Steuerschaltung 3 steuern
läßt. Die Steuerschaltung 3 gibt vom Beginn der auf einem Einschreibimpuls E folgenden
Gleichheit zwischen der Umlaufadresse UA und der jeweiligen Einschreibadresse EA
bis zum Ende der Gleichheit ein Steuersignal ab, das die Torschaltung 1 öffnet und
den Umschalter 20 betätigt, so daß zugleich die Rückkopplungsschleife des Schieberegisters
aufgetrennt und der Eingang des Schieberegisters an den Einschreibinformationsgeber
bzw. an den Parallel-Serien-Umsetzer 11 angeschaltet werden.
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Die Steuerschaltung 3 enthält zwei D-Flip-Flops 31, 32, die mittels
eines an die Olear-Eingänge CL gelegten Einschreibimpulses E in ihre Grundstellung
überführt werden.
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Der D-Eingang des D-Flip-Flops 31 liegt an der Spannung + 5 V bzw.
an Logigpegel 1. Der D-Eingang des D-Flip-Flops 32 ist an den Q-Ausgang des D-Flip-Flops
31 angeschlossen. Der Takteingang T des ersten D-Flip-Flops 31
wird
mit dem Ausgangssignal und der Takteingang T des zweiten D-Flip-Flops 32 mit dem
durch das Negationsglied 33 invertierten -Ausgangssignal des Vergleichers 91 beaufschlagt.
Der Q-Ausgang des ersten D-Flip-Flops 31 und der Q-Ausgang des zweiten D-Flip-Flops
32 sind an die Eingänge des Und-Gatters 34 geführt, dessen Ausgang das Ausgangssignal
der Steuerschaltung bzw. das Steuersignal abgibt.
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Die dem Serien-Parallel-Umsetzer 12 zugeführten Taktimpulse sind über
die Torschaltung 2 geführt, die sich mittels der Steuerschaltung 4 steuern läßt.
Die Steuerschaltung 4 gibt vom Beginn der auf einem Ausleseimpuls A folgenden Gleichheit
zwischen der Umlaufadresse UA und der jeweiligen Ausleseadresse AA bis zum Ende
der Gleichheit ein Steuersignal ab, das die Torschaltung 2 öffnet.
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Die Steuerschaltung 4 enthält zwei D-Flip-Flops 41, 42, die mittels
eines an die Clear-Eingänge CL geführten Ausleseimpulses A in ihre Grundstellung
überführt werden.
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Der D-Eingang des D-Flip-Flops 41~liegt an der Spannung + 5 V bzw.
am Logikpegel 1. Der D-Eingang des D-Flip-Flops 42 ist an den Q-Ausgang des D-Flip-Flops
41 angeschlossen. Der Takteingang T des ersten D-Plip-Flops 41 wird mit Ausgangssignal
und der Takteingang T des zweiten D-Flip-Flops 42 mit dem durch das Negationsglied
43 invertierten Ausgangssignal des Vergleichers 92 beaufschlagt.
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Der Q-Ausgang des ersten D-Flip-Flops 41 und der Q-Ausgang des zweiten
D-Flip-Flops 42 sind an die Eingänge des Und-Gatters 44 geführt, dessen Ausgang
das Ausgangssignal der Steuerschaltung 4 bzw. das an die Torschaltung 2 gelegte
Steuersignal abgibt.
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Die Schaltungsanordnung läßt sich insbesondere als Informationsspeicher
in Stationen von Pernwirkeinrichtungen
verwenden. Sie ist insbesondere
für Fernwirkeinrichtungen geeignet, bei denen ein dauernder Informationsaustausch
zwischen den Zentralen und den Unterstationen stattfindet.
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Die Informationen werden dabei gespeichert, verarbeitet oder weitergegeben.
Insbesondere werden dabei dynamische Schieberegister verwendet 9die einen besonders
geringen Platz- und Leistungsbedarf haben.
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Mit Hilfe der Steuerschaltung 3 bzw 4 wird erreicht, daß die eine
anstehende Informationsgruppe mit einer Einschreibadresse nach einem Einschreibimpuls
in das Schieberegister eingegeben oder beim Anlegen einer Ausleseadresse nach einem
Ausleseimpuls die Informationsgruppe ausgegeben wird. Dabei sorgt die Steuerschaltung
dafür, daß immer nur die vollständige Informationgsgruppe ein-oder ausgelesen wird.
Dabei wird die Aufgabe gelöst, Informationsgruppen mit einer Adresse versehen in
ein MOS-Schieberegister einzuschreibën und sie durch Anlegen ihrer Adresse wieder
auszulesen.
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Soll eine Informationsgruppe in das Schieberegister 2 eingeschrieben
werden, so steht die Informationsgruppe J11 ,., Jin parallel an den Eingängen des
Parallel-Serien-Umsetzers 11. Der Taktgenerator 7 steuert die beiden in Reihe geschalteten
Binärzähler 81 und 82 an, wobei der eine Zähler 81 bis n, der andere Zähler 82 bis
m zählt.
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Ferner steuert der Taktgenerator 7 das als MOS-Schieberegister mit
n . m Speicherplätzen ausgebildete Schieberegister 2 an. Der erste Zähler 81 bestimmt
die Anzahl der Informationen pro Gruppe und der zweite Zähler 82 bildet die Gruppenadresse.
Sie wechselt nach jedem nten Takt und wird deshalb Umlaufadresse genannt. Eine Einschreibadresse
EA an der einen Seite des Vergleichers 91 bestimmt, in welche Speicherplätze die
Einschreibinformationen J11... Jineingesohrieben werden sollen. Ein
Einschreibimpuls
E gibt die Einschreibinformation in den Parallel-Serien-Umsetzer 11 und veranlaßt
entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Impulsdiagramm die Steuerschaltung 3, mit Beginn
der darauffolgenden Gleichheit zwischen Umlaufadresse UA und Einsohreibadresse EA
ein Steuersignal abzugeben, das mit dem Ende der Gleichheit wieder verschwindet.
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Das Steuersignal trennt die Rückkopplungsschleife des Schieberegisters
auf und schaltet den Parallel-Serien-Umsetzer 11 zum Schieberegister.-Weiterhin
öffnet das Steuersignal das Gatter 1 für den Taktgenerator 7, der daraufhin diedie
Einsohreibinformationen J11 ... Jan in das Register taktet. Die Steuerschaltung
3 gibt erst dann wieder.ein Steuersignal ab, wenn ein neuer Einschreibimpuls E gegeben
wiRd.
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Der Vergleicher 92 vergleicht die Ausleseadresse AA mit der Umlaufadresse
UA. Wird ein Ausleseimpuls A in die Steuerschaltung 4 gegeben, so gibt sie entsprechend
dem in Fig. 2 gezeigten Impulsdiagramm mit Beginn der darauffolgenden Adressengleichheit
ein Steuersignal ab, das mit Ende der Gleichheit verschwindet. Das Steuersignal
schaltet über das Gatter 2 den aktgenerator 7 an den Serien-Parallel-Umsetzer 12,
der daraufhin die zur Ausleseadresse AA gehörige Ausleseinformationsgruppe J21 ...
J2n seriell aus dem Schieberegister 2 herausholt und parallel abgibt.
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Die Steuerschaltung 3 bzw. 4 besteht jeweils aus zwei D-Flip-Flops
und zwei Gattern. Der Einschreibimpuls E bzw. der Ausleseimpuls A setzt über die
Clear-Eingänge CS die Kippstufe bzw. D-Flip-Flops in eine definierte Lage. Der Beginn
einer Adressengleichheit setzt mit seiner Anstiegsflanke die erste Kippstufe 31
bzw. 41
und öffnet das Gatter 34 bzw. 44. Bei Ende der Adressengleichheit
wird die Abfallflanke über das Gatter 33 bzw.
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43 invertiert und damit die zweite Kippstufe 32 bzw. 42 gesetzt. Das
Gatter 34 bzw. 44 ist wieder ausgeschaltet.
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Neue Impulse aus den Vergleichern 91 und 92 können das Gatter 34 bzw.
44 erst wieder öffnen, wenn ein Einschreibimpuls E oder ein Ausleseimpuls A die
Kippstufen in eine definierte Ausgangslage gebracht haben.
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3 Patentansprüche 2 Figuren