DE2626585C2

DE2626585C2 - Vorrichtung zur elektronischen Verbindung von digitalen Bauelementen

Info

Publication number: DE2626585C2
Application number: DE19762626585
Authority: DE
Inventors: Heinrich 2803 Weyhe Nienaber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1982-04-22
Also published as: DE2626585A1

Description

Die Erfindung bezieht vieh auf -;ine Vorrichtung zur elektronischen Verbindung «on digitalen Bauelementen, wie Flip-Flop, Schalter, Zähler, Mikroprozessoren, Speicher, Schieberegister usw., insbesondere für Experimentier- und Lehrzwecke. bestehend aus einem wählbaren Satz digitaler Bauelemente (Flip-Flop, Schalter usw.) zum Aufbau einer Vielzahl von elektronischen Schaltungen.

Stand der Technik

Die bisher bekannten elektronischen Experimentier und Lehrkästen sind so ausgebildet, daß die für eine bestimmte Schaltung benötigten Bauelemente, nachdem sie auf einem Schaltbrett montiert worden sind, nach bestimmten Schaltplänen untereinander und gegebenenfalls mit einem meist als Standardiableau vorgesehenen zentralen Schalttableau verdrahtet werden. Diese Verdrahtungsarbcit ist zeitraubend und stellt eine auf die Dauer stupide, den l.chrzweck nicht fordernde Arbeit dar.

Aufgabe

Der Krfinüung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorru-hiung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, welche nach Erarbeitung des Schaltbildes eines schnelle llersiellung der Schaltverbindiingen und Prüfung der Funktionsfähigst der Schaltung ermöglicht, derart daß ohne großrn Zeitverlust Schaltungsändeningen odei ein Wechsel zu anderen Schaltungen durchgeführt werden kann.

Lösung der Aufgabe

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß die Erarbeitung eines zeichnerischen übersichtlichen Schaltbildes weitaus instruktiver ist als der Nachvollzug auf dem Schaltbrett

durch Anbringen der benötigten Bauelemente und Ausführung der erforderlichen Drahtverbindungen und daß es zur Förderung der Lehrzwecke und zur Zeitersparnis beim Durchführen von Experimenten erstrebenswert wäre, das Montieren der Bauelemente und galvanische Verdrahten durch sinnvolle elektronische Maßnahmen zu ersetzen, die sich schnell durchführen, verändern und wieder aufheben bzw. durch neue elektronische Schaltungen ersetzen lassen. Ausgehend von diesen Überlegungen ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß alle oder ein Teil der ausgewählten, zum Aufbau der verschiedenen Schaltungen benötigten Bauelemente fest zwischen eine Reihe von Eingängen und Ausgängen angeschlossen oder anschließbar sind, und zwar in einer von den Herzustellenden elektronischen Verbindungen im wesentlichen unabhängigen Reihenfolge, daß die Eingänge mit den Paralleleingängen eines Schieberegisters verbunden sind, dessen Serienausgang an einen die Informationen im Schiebetakt übernehmenden Zwischenspeicher angeschlossen ist, aus dem die Informationen, gesteuert von einem Taktgeber und einem Adressenspeicher in einer durch den Adressenspeicher bestimmten Ordnung in das Schieberegister zurückgeführt und über Parallelausgänge des Schieberegisters einem Ausgangsspeicher zugeführt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß alle einmal angeschlossenen Bauelemente nach Vorliegen eines Schaltbildes unter Berücksichtigung der fest vorgegebenen Anschlüsse an das Schaltgerät und seiner Funktionsweise in der aus dem Schaltbild übersichtlich erkennbaren Weise nach entsprechender Adresseneingabe durch das Schaltgerät zu verknüpfen sind. Diese elektronische Verknüpfung ist nicht nur zeitsparend, sie erfordert außerdem eine schulisch begrüßenswerte gedankliche Konzentrierung zur programmgerechten, der jeweils vorliegenden Schaltung entsprechenden Adresseneingabe mit Schulung des Gedächtnisses für die jeweils vorliegenden festen Anschlüsse des im Gerät verfügbaren Bausatzes von elektronischen Bauelementen.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Weitere Merkmale und Vorteile tier Erfindung sind

der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung ist F i g. 1 das Blockschaltbild einer elektronischen

Balianordnung nach der Erfindung, mit Bausatz und Schaltgerat, bestehend aus Lm und Ausgangsspeicher

a. b. Adressenspe'cher c. Zwischenspeicher d und Steuerieil e.

Fig 2 zeigt das Beispiel eines Satzes von Bauelemen ten zur Herstellung verschiedener elektronischer Schaltungen, de" zum gleich/ringen festen Anschluß aller semer Bauelemente an die Fin und \usgange des Schaltgerates n.ich F ig I geeignet ist.

fig i vernnsihaulicht eine Schaltung zum leitender Reaktionsfähigkeit als Beispiel der Anwemi . ■: ik-r Anordnung n.iili Fi g. I mit dem Bausatz η·κ h f ■-.· J

F ig 4 Has V h.iltbild von F^:ir.t;ang' iiiul Λ .sgang. fin speicher ,1. Λ in·. F 1 μ '

[ ig. 3 da.» h-.^h.itUb:U JCj Ailriiscnspcijicri t. a^j Fig. !,und

Fig. 6 das Schaltbild von Zwischenspeicher d und Steuerteil eaus Fig. 1.

Mit dem Bausatz χ nach Fi g. 2 läßt sich eine große Zahl von Schaltungen verschiedenster Art herstellen. Dem Experimentiefgefät werden zweckmäßig, wie es bei den bekannten Geräten mit galvanischer Verdrah·

tung üblich ist, eine Reihe von Schaltbeispielen in Form von Schaltbildern, wie eines in Fig.3 dargestellt ist, beigegeben, wobei es dem Benutzer überlassen bleiben kann, die Adressen der verschiedenen festen Anschlüsse aus dem Bausatzschaltbild zu entnehmen und danach die Programmierung des Adressenspeichers vorzunehmen oder auch Schaltungen nach eigenem Entwurf auszuprobieren. Zum Aufbau von elektrischen Schaltungen nach der Erfindung eignen sich Bauelemente oder Bauelementgri^pen, bei denen die vom Schaltgerät zu übertragenden Informationen und deren Funktionen eine zwischenzeitliche Speicherung zulassen. Der in F i g. 2 als Beispiel dargestellte Bausatz χ enthält die in der Bezugszeichenliste (am Ende der Beschreibung) näher bezeichneten Bauelemente x\ bis χ 37. Sechs Eingänge und ein Ausgang sind in Fig. 1 zur weiteren Beschallung frei.

Natürlich können zur Herstellung von Schaltungen, welche andere Bauelemente als die des Bausatzes χ benötigen, Bauelemente ausgetauscht bzw. durch andere ersetzt werden. Ferner sind Bauanordnungen mit erweiterten Schaltmögüchkeitcn, beispielsweise mit 256 Ein- und Ausgängen ausführbar.

Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind alle verfügbaren Bauelemente des Bausatzes χ fest_zwischen 64 Eingängen 0—63 und 64 Ausgängen 0—63 des dargestellten Schaltgerätes angeschlossen.

Jedem der Ein- und Ausgänge ist ein Speicherelement zugeordnet, das im folgenden auch mit der Nummer seines Anschlusses angesprochen wird. jo

Die galvanische Verdrahtung der in diesem Bausatz χ angegebenen Bauelemente mit den Ein- und Ausgängen ist nur beispielhaft durch Eintragung der betreffenden Ein- und Ausgänge des Schaltgerätes veranschaulicht, diese Verdrahtung der Bauelemente kann in beliebig anderer Reihenfolge erfolgen, da die richtige elektronische Verbindung entsprechend der jeweils herzustellenden Schaltung vom Schaltgerät übernommen wird und die Ein- und Ausgänge des Schaltgerätes nur die Aufgabe haben, die Ein- und Ausgänge der einzelnen Bauelement zum »elektronischen Verdrahten« durch das Schaltgerät verfügbar zu machen.

Die Ein- und Ausgänge des Schaltgerätcs sind, wie gesagt, mit je einem Datenspeicherelement verbunden, die Eingänge mit Speicherelementen eines Eingangs-Speichers a und die Ausgänge mit Speicherelementen eines Ausgangsspeichers b.

Aufbau und Funktion des Schaltgerätes zur Übertragung der Informationen von den Ausgängen der Bauelemente bzw. den angeschlossenen Eingängen O₁1 ... 63 des Schaltgerätes auf dessen Ausgänge 5, 1 ... 6.3 und die mit diesen verbundenen Bauelementeingängc sollen nunmehr am Beispiel der in Fig. 3 gezeigten Schaltung beschrieben werden. Es handelt sich dabei um eine Schaltung zum Testen der Reaktionsfähigkeit 5-, Dieses Testgerät wird mit einem Schalter χ 10 gestartet Wenn im Lautsprecher ν 23 ein Ton wahrgenommer, wird, muß so schnell wie möglich mit einem Schalter * 11 abgestoppt werden. Hin Zähler χ M zeigt alsdant; die Reaktionszeit in Millisekunden an. „0

V ■_>[! den insgesamt siebenunddfeiülg Bauelement·.::! X1 bis Jf 37 (vgl. F i g. 2) werden für diese Schaltung nur zwölf Bauelemente benutzt, die aus Fig.2 und 3 zu identifizieren sind. Die festen Verbindungen dieser Bauelemente mit den Ein- und Ausgängen des Schaltgerätes sind aus den in Fig, I, 2 und 3 eingetragenen Bezugszeichen der zugehörigen Eingänge und Ausgänge erkennbar, während die vom Schaltgerät herzustellenden elektronischen Verbindungen aus den als Strichlinien in Fig.3 eingezeichneten Leitungsverbindungen zu entnehmen sind. Diese Leitungen sind mit den Bezugszeichen ihrer beiden Anschlüsse gekennzeichnet, womit die für die »elektronische Verdrahtung« maßgeblichen Adressen der Schaltung gegeben sind. Zur Erklärung von Aufbau und Funktion des Schaltgerätes möge es^ genügen, die »elektronischen Verdrahtungen« 38—4§ und 37—42 vom bistabilen Flip-Flop χ 5 zum Zähler .ν 34 und von bistabilen Flip-Flop χ 5 zum Rückstelleingang des Zählers χ 4 zu verfolgen.

Damit die an den Eingängen 38, 37 liegender^ Informationen richtig auf die Ausgänge 38 und 42 übertragen werden, müssen die entsprechenden Adressen in das Schaltgerät eingegeben werden. Hierzu ist im Schaltgerät zusätzlich zum Eingangsspeicher a und Ausgangsspeicher b ein Adressenspeicher ein Verbindung mit einem Zwischenspeicher d und einem Steuerteil e vorgesehen. Das Schaltgerät enthält zwei erste Wahlschalter /und g, deren e^:.sr den Eingängen und deren anderer den Ausgängen jes Schaltgerätes zugeordnet ist. Der Steuerteil e ist ferner mit einem Taktgeber e 1 in Form eines astabilen Generators verbunden, welcher die Schrittfolge beim Ablauf Jer für die Informationsübertragung vom Eingang zum Ausgang des Schaltgerätes dienenden Funktionen bestimmt. Dieser Taktgeber arbeitet mit einer Frequenz von 6,5 MHz. Zur einmaligen Übertragung aller Informationen vom Eingang zum Ausgang des Schaltgerätes wird, wie weiter unten noch näher beschrieben ist, eine Folge von 130 Takten benötigt, so daß sich eine Übertragungsfrequenz von 6,5/130MHz = 5OkHz ergibt.

Die Wahlschalte;- /und #· für einander zugehörige Ein und Ausgänge sind als Diialkode-Wähler in Form von je sechs Kippschaltern für 1. 2. 4, 8. 16, 32 ausgebildet, mit denen im Duaikode Zahlen bij 63 eingestellt werden können; dem Schaltgerät ist ferner ein Eirschre-bschalter /'zum Einschreiben der gewählten Adressen und ein Start-Stop-Schalter g' zugeordnet Die Ausgänge des W hlschalters / sind mit den Dateneingängen des Adressenspeichers c· verbunden (Leitungen ESA -ESF). Die Ausgänge des Wahlschalters £ (Leitungen ASA- ASF) sind über einen Zähler Zi-Z'l mit den Adresseneingängen ZA - ZDunddem Dekoder G 101 — C 106 (Leitungen ZE—ZF) mit dem Adressenspeicher verbunden, wenn das Flip-Flop 5 2FaUf L hegt. Mit den Wahlschaltern kann man im Dualcode von 0 bis 63 einstellen. Soll beispielsweise der am Eingang 38 liegende Ausgang des Flip-Flop χ 5 auf den am Ausgang 48 liegenden Eingang· 48 des Zählers χ 34 gelegt werden, so muß man folgendermaßen vorgehen

1 Fs muß am Wahlschalter /die Lingaiigs.ulresse J8 eingestellt wt-Jcn 32 ->· 4 t· 2(JKi

2. t^;.:> muß am Wählschalter ρύ\ν. Ausgangsaiiresse 41 eingestellt vtvileri: J2 ' io(48)

3. Die fuigesicl'ten Adressen werden m den Adres senspeichci .irigesc hriek r. 'iicIlmm der Lmschreib Sh₁MLf / v(.r H Much 1 ■ 1 η>! nieder zurückgelegt wird.

Vor dem Programmieren müssen alle 64 Elemente des Speichers a auf H gesetzt werden. Dies geschieht dadurch, daß man das Η-Signal, das im Beispiel am Eingang 45 verfügbar ist, auf alle Speicherelemente des Speichers a gibt.

Der Eingangsspeicher a selbst ist als Schieberegister ausgebildet, das die von den Bauelementen χ über die Eingänge 0—63 übernommenen Informationen seriell über eine Leitung Λ an den Zwischenspeicher d abgibt. Aus dem Zwischenspeicher werden die Informationen nach den im Adressenspeicher c gespeicherten Adressen entnommen und über eine Leitung / seriell in den Eingangsspeicher a zurückgeführt.

Bei der Übertragung der Informationen in der durch die galvanische Verbindung der Bauelemente x\ — 37 mit den Eingängen 0—63 gegebenen Ordnung vom Eingangsspeicher a zum Zwischenspeicher d und auch bei der Rückführung in der durch die Wahlschalter fund g programmierten Neuordnung gemäß den aus der Schaltung nach F i g. 3 ersichtlichen Leitungen bzw. Verknüpfungen dürfen vom Schaltgerät nur die jeweils benötigten elektronischen Verdrahtungen hergestellt werden; alle übrigen, für die Schaltung nicht benötigten Eingänge werden, soweit es sich nicht um NOR-Gatter handelt, auf H gesetzt, damit sie beim Programmieren unberücksichtigt bleiben können.

Die in der programmierten Folge seriell in den Eingangsspeicher a zurückgeführten Informationen schließlich werden über ein 64adriges Kabel k parallel in den Ausgangsspeicher b übertragen und gelangen über die Ausgänge Ö—63 des Schaltgerätes an die vorbestimmten Eingänge der Bauelemente x. Damit ist ein Zyklus der elektronischen Verdrahtung bzw. Verknüpfung zwischen Ein- und Ausgängen vollzogen, der sich bis zur Abschaltung des Gerätes in ununterbrochener Folge mit der Folgefrequenz F von 50 kHz wiederholt. Das Gerät ist somit in der Lage, allen Informationsänderungen zu folgen, deren Dauer langer ist als \IF — 0.02 msec. Kürzere Informatinen könnten bei einer höheren Taktfolgefrequenz erfaßt werden.

Der Aufbau von Eingangsspeicher a, Ausgangsspeicher b. Steuerteil e mit Zwischenspeicher d und Adressenspeicher c ist in Fig.4. 5 und 6 dargestellt. Dabei sind, um den Nachbau zu erleichtern, die einzelnen Bauelemente mit marktüblichen Typenbezeichnungen und es sind die Anschlüsse mit den hierfür gebräuchlichen Bezeichnungen versehen (Vgl. Siemens Da'enbuch 1974/75, Band 1 »Digitale Schaltungen«)·

Der Eingangsspeicher a (Fig.4) ist als Schieberegi ster mit sechszehn 4-Bit-Umkehrschieberegistern vom Typ SN 7495 aufgebaut. Dieser Baustein ist aus 4 RS Flip-Flops und 21 Gattern aufgebaut. Für den Eingangsspeicher a (Fig.4) werden folgende Betriebsmögüchkeiten angewandt:

1. Paralleleinschreiben der Daten vom Bausatz x. Betriebszustand. Pin 6, Leitung 95-1-6 auf H. Dadurch sind der Serieneingang und der Eingang-Schiebetakt rechts. Leitung 95-1-9, gesperrt.
Durch die Eingänge 0—63 wird die Eingangsinformation parallel eingespeichert Der Einschreibtakt kommt vom Steuerieü. Leitung 95-1-8.

2. Rechts-Schiebe-Betrieb.

Betriebszustand. Pin 6. Leitung 95-1-6 auf L Die Eingänge »Schiebetakt links«. Pin 8. Leitung 95-1-8 und die Eingänge 0—63 sind gesperrt. Der Rechts-Schiebebetrieb wird durch Takten der Eingänge-Schiebetakt rechts. Pin 9. Leitung 95-1-9 erreicht. Serieneingang. Leitung i. Serienausgang. Leitung h.

Der Ausgangsspeicher b (Fig.4) ist ebenfalls mit sechszehn 4-Bit-Umkehrschieberegistem gleichen Typs versehen; er erhält die Daten vom Eingangsspeichef (Leitung k) durch Parallelübertragung (Pin 6 auf h, der Einschreibtakt kommt vom Steuerteil, Leitung 95-2-8). Der Adressenspeichef c(Fig.5) ist aus vier mal zwei 64-Bit-Schreib/Lese-Speichern mit offenen Kollektorausgängen vom Typ SN 7489 aufgebaut, der Zwischenspeicher d(V i g. 6) aus vier SN 7489.

Der Adressenspeicher c (Fig.5) wird über die Leitungen ZA-ZD adressiert. Die Ausgänge der

ίο Wählschalter /und ^sind mit den Dateneingängen und über ZX—Z2 mit den Adresseneingängen des Adressenspeichers verbunden. Die Leitungen ZE—Zusteuern einen Dekoder G 101 — G 106. Die vier Ausgänge des Dekoders gehen an die 4 χ 2 Speicherfreigabe-Eingiinge FM des Adressenspeichers. Mit den sechs Eingängen (Leitungen ZA—ZF) können insgesamt 64 Speicherplätze angewählt werden. Da ein Speicherplatz in diesem Fall 6 Bit speichern kann, können im Adressenspeicher 6 χ 64 Bit gespeichert werden. Zwei der je äcili Düicü-Eifi- Und -ÄüägSrigc äifid ünbcSCfräiict. Sie können für eine Erweiterung benutzt werden. Die sechs Datenausgänge SpA -SpF gelangen über den Steuerteil an den Zwischenspeicher d.
Der Steuerteil e (Fig 6) hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß die Daten, die an den Eingängen 0—63 anliegen, in den Eingangsspeicher a eingeschrieben und dann mit 64 Takten in den Zwischenspeicher dgebracht werden Der Steuerteil e (Fig.6) enthält neben den Zählen- Zl-Z2 mehrere Flip-Flops und Gatter. Mit

3ö dem 64. Takt werden die Ausgänge des Zählers Zl-Z2 mit den Datenausgängen des Adressenspeichers vertauscht. Diese Daten (Adressen) bestimmen während der nächsten 64 Takte, un welcher Stelle Daten des Zwischenspeichers d in den F.ingangsspeicher a eingeschrieben werden. Der 129. Impuls schreibt die Daten, die sich im Schieberegister a befinden, parallel in den Ausgangsspeicher b ein. Der 130. Takt schreibt dann wieder neue Daten parallel in den Speicher a (Schieberegister).

Zum Aufbau und zu den Funktionen einzelner Bauteile im Steuerteil sei noch folgendes ausgeführt (vgl. F i g. 6).

Der Zähler Zl-Z2 gibt über ein Gatter G 4 beim Erreichen der Zahl 64 und 128 je einen Impuls an Flip-Flops B 1 und S2-F. Z\ steuert beim Einschreiben von Daten in den Zwischenspeicher über Inverter G 32 -G 35 und negierte Und-Oder-Gatter G 15 — G 25 die Adressen-Eingänge des Zwischenspeichers. Zl steuert ferner die Adressen-Eingänge des Adressenspeichers (Leitung ZA-ZD). Z2 steuert den Dekoder G 101 -G 106 (Leitung ZE-TF) und über Gatter G 36— G 37 und negierte Und-Oder- Jatter G26-G31 den Dekoder G38-G43. Der Dekoder G 38— G 43 steuert die vier /-M-Eingänge des Zwischenspeichers. Drei der vier Daten-Ein- und -Ausgänge des Zwischenspeichers sind unbeschaltet Flip-Flop B1 bekommt vom Zähler Z1—Z2 beim Erreichen der Zih! 64 und 128 je einen Impuls. Während der ersten 64 Impulse (Takt 1—64) ist das Flip-Flop B\ gesetzt, die Ausgänge des Zählers ZX—Z2 werden über die Inverter und die negierten Und-Oder-Gatter an die Adressen-Eingänge und an den Dekoder G38—G43 des Zwischenspeichers gelegt Über einen Inverter G 7 und ein Gatter G 9 gelangt der Einschreibtakt an den Zwischenspeichen

Während der zweiten 64 Impulse (Takt 65—128) ist das Fiip-Flop Bi zurückgesetzt, und die Datenausgänge des Adressenspeichers liegen an den Adres-

sen-Eingängen und den Eingängen des Dekoders G38-G43. Gatter G9 ist gesperrt. Der 128. Impuls setzt das Flip-Flop Bi; Bi setzt das Flip-Flop B2. Wenn Flip-Flop Bl zurückgesetzt ist, dann ist über die Ausgänge des Flip-Flops 52 Gatter G 6 gesperrt, G 8 geöffnet und der Ausgang des Galters G10 liegt auf L Beim 128. Impuls wird das Flip-Flop B2 gesetzt. Galter G 6 ist geöffnet, G 8 gesperrt. GlO liegt am Ausgang auf H.<T>*ip-FIop A 1 sei über Inverter G5 zurückgesetzt. Mit dem 129. Impuls wird A i gesetzt. Der (^-Ausgang schreibt über G 12 die Daten des Schieberegisters a in den Ausgangsspeichef b ein. Der 130. IrripUÖs setzt die Flip-Flops A 1 zurück. A i setzt A 2 und A 2 setzt B 2 zurück. Der ^-Ausgang von Flip-Flop A 1 schreibt über Gatter GIl die neuen Daten ins Schieberegister a. Über das Gatter G 13 gelangt der Schiebetakt 95-1-9 an das Schieberegister a. Mit Hilfe der im Adressen-Speicher c gespeicherten Daten (Adressen) werden somit die Daten des Zwischenspeichers «/über einen Inverter

gebracht.

Flip-Flop 52-Fwird durch ein Gatter G4 zurückgesetzt, wenn der Start-Slop-Schalter g' auf H liegt und der Zähler Z1-Z2 die Zahl 64 oder 128 erreicht hat. 52-Fist gesetzt, wenn der Start-Stop-Schalter g'auf L liegt. Flip-Flop 52-F stoppt den Taktgeber el und damit die elektronische Verdrahtung und legt den Wahlschalter g über den Zähler Z1-Z2 und die Leitungen ZA— ZF an den Adressenspeicher c, wenn der Start-Stop-Schalter #'auf H geschaltet ist.

Die Adressen im Adressen-Speicher müssen vorher auf irg. ndeine Art eingebracht werden. Dieses kann mit Hilfe der Wahlschalter oder auf eine andere Art, z. B. durch ein Tonband oder einen sonstigen Festwertspeichergeschehen.

Für dieses Gerät wird in diesem Fall mit Hilfe der Wählschalter /und gund des Einschreibschalters /'der Adressen-Speicher c programmiert. Die Wahlschalter sind aktiv, wenn sie auf H geschaltet sind. Mit Hilfe des Einschreibschalters /' wird die mit dem Wahlschalter / eingestellte Adresse in die mit dem Wahlschalter g angewählte Speicherstelle des Adressenspeichers c geschrieben, wenn der Einschreibschalter /'auf L gelegt wird. Soll nun die vorliegende Schaltung (Fig.3) in das Schaltgerät eingebracht werden, so hat man folgendermaßen vorzugehen.

1. Die Ausgänge des Ausgangsspeichers b und damit alle Eingänge der Bauelemente χ müssen auf H gelegt werden. Dazu wird das H-Signal an der Adresse 45 an alle Eingänge der Bauelemente *· gebracht:

a) mit dem Wahlschalter / die 45 einstellen. (32 + 8 + 4 + 1).

b) das Schaitgerät einschalten und den Start-Stop-Schalter g' auf L schalten.

c) den Einschreibschalter /' von H nach L und zurück. Hiermit sind alle Speichereimente des Ausgangsspeichers b auf H geschaltet worden und in alle 64 Speicher des Adressen-Speichers eist die 45 eingeschrieben worden.

2. Die Schaltung wird eingegeben, g" auf H schalten; mit dem Wahlschalter / die 38 (32 + 4 + 2) einstellen; mit gdieli (32 + 16) einstellen; /'von H nach L und zurückschalten. Dadurch wurde die 38 in die 48. Speicherstelle des Adressen-Speichers c eingespeichert; mit /die 37 (32 + 4 + i) emsteiien; mit g die 42 (38 + 8 + 2) einstellen und /' wieder

von H nach L und zurückschalten. Die 37 wurde hiermit in die 42. Speicherstelle von c eingespeichert.

3. Slart-Stop·Schaller ^'auf L legen. Die Verbindungen 38 an 4*8 und 37 an 42 werden vom Schaltgerät elektronisch hergestellt. Das Schaltgerät kann auf diese Art max. 64 Verbindungen zwischen den Bauelementen * herstellen.

Bezugszeichenliste

a Speicher, Eingangsspeicher,

Schieberegister

b Ausgangsspeicher

c Adressenspeicher

d Zwischenspeicher

e Steuerteil

el Taktgeber (F ig. 6)

/ Wahlschalter

/' Einschreibschalter

Wshlschslt^r

g' Slart-Stop-Schalter

h Leitung von a nach d(Fig. 1,

4.6)

/ " Leitung von d nach a (F i g. 1.

4.6)

A" Kabel von a nach f>(F ig. 1,4)

X Bausatz (F ig. 1,2)

xi 64 Bil-Schreib/Lese-Spei-

cher, 1 SN 7489

X2,X$ synchroner 4 Bit-Binärzähler

mit Stelleingängen und taku Unabhängigem Rückstelleingang, 2 SN 74 161

X3 monostabile Kippstufe, Aus

gangsimpulsdauer 16mSek, 1 SN 74 121

X5, X6 JK-Master-Slave-Flipflop

mit Stell- und Rückstelleingang, 1 SN 7476
Nand-Gatter, 1/2 SN 7400
8 Kippschalter mit H-Signal (5 V), L-Signal (0 V)
1 Nand-Gatter, 1/4 SN 7400 undl Inverter, 1/6 SN 7404 Nand-Gatter, 1 SN 7400
Nand-Gatter, 1 SN 7420
Exklusiv-OR-Gatter,
1 SN 7486
N-F-Verstärker
Inverter. 2/3 SN 7404
Vier-Bit-Umkehrschieberegister, 1 SN 7495

X33 Frequenzgeber: an den Aus

gängen sind quarzgenaue Frequenzen verfügbar,

6 = 1 Hz, 5 = 10 Hz,

4 = lkHz,3 = 5 kHz

X 34 5stelliger Frequenzzähler mit

63 als Zählereingang und 48 als Stell- und Rückstelleingang (Einschreiben während der positiven Taktflanke)

^35 L-Signal(OV)

ΛΓ36 H-SignaI(5V)

X37 ' Dunkel = H-SignaL

heu = L-Signal

0—63 Eingänge

0—63 Ausgänge

XS-XH; X28-A'31

ΛΊ3--ΑΓ16
XU-XiS XVS-X22

X2Z Χ2Α-Χ2Ί

95Ί-6 95Ί-8 95-1-9 95-2^8

A.A2 ASA-ASF

26	9	26 585	C	S2-F
Leitung von e nach a (F i g.		15 SpA-SpF
4,6)	1, G10-G13
Leitung von e nach a (F i g.		Z\-Z2
4,6)	1, G15-G25	ZA-ZF
Leitung von e nach a (F i g,	G26-G31
4,6)	1, 5 O32-G35	Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Leitung von e nach b (F i g.	G36-G37
4,6)	I, G38-G43
Flip-Flops (F ig. 6)	C44
Leitungen von g nach IVi rr ) K\	O101-G106
^ lg. i,b) Flip-Flops (F ig. 6)	e ro SN 7489
Leitungen von f nach	SN 7495
(Fig.l)
Gatter (F ig, 6)
Inverter (F ig. 6)
Gatter (F ig. 6)
inverter (F ig. 6)
Gatter (F ig. 6)

(Leistungsgatter)

Gatter
Fig.6
Gatter (F ig. 6) Ünd-Oder-Gatter (F i g. 6) Inverter (F ig. 6) Gaiter (F ig. 6) Dekoder in e(Fig. 6) Inverter (F ig. 6) Dekoder in c(Fi g. 5)

64-Bit-Schreib/Lese-Speicher(Fig.5,6) 4-Bil-Umkehrschieberegistef (F ig, 4)

Flip-Flop(Fig. 6) Leitungen von c nach d (Fig. Ij5und6) Zähler

Leitungen von e nach c (Fig. 1,5 und 6)

Claims

Patentansprach:

Vorrichtung zur elektronischen Verbindung von digitalen Bauelementen, wie Flip-Flop, Schalter, Zähler, Mikroprozessoren, Speicher, Schieberegister usw., insbesondere für Experimentier- und Lehrzwecke, bestehend aus einem wälzbaren Satz digitaler Bauelemente (Flip-Flop, Schalter usw.) zum Aufbau einer Vielzahl von elektronischen Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der ausgewählten, zum Aufbau der verschiedenen Schaltungen benötigten Bauelemente (x) fest zwischen eine Reihe von Eingängen (0—63) und Ausgängen (Ö—63) angeschlossen oder anschließbar sind, und zwar in einer von den herzustellende^ elektronischen Verbindungen (38/48; 37/42) im wesentlichen unabhängigen Reihenfolge, daß die Eingänge (0—63) mit den Paralleleingängen eines Schieberegisters (a) verbunden sind, dessen Serienausgang an einem die Informationen im Schiebetakt übernehmenden Zwischenspeicher (d) angeschlossen ist, aus dem die Informationen, gesteuert von einem Taktgeber (e 1) und einem Adressenspeicher (cj in einer durch den Adressenspeicher (c) bestimmten Ordnung in das Schieberegister (a) zurückgeführt und über Parallelausgänge des Schieberegisters einem Ausgangsspeicher ^zugeführt werden.