DE2728525C3 - Elektronische Uhr - Google Patents
Elektronische UhrInfo
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- DE2728525C3 DE2728525C3 DE2728525A DE2728525A DE2728525C3 DE 2728525 C3 DE2728525 C3 DE 2728525C3 DE 2728525 A DE2728525 A DE 2728525A DE 2728525 A DE2728525 A DE 2728525A DE 2728525 C3 DE2728525 C3 DE 2728525C3
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- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G3/00—Producing timing pulses
- G04G3/02—Circuits for deriving low frequency timing pulses from pulses of higher frequency
- G04G3/025—Circuits for deriving low frequency timing pulses from pulses of higher frequency by storing time-date which are periodically investigated and modified accordingly, e.g. by using cyclic shift-registers
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Uhr der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Bei einer solchen aus der DE-AS 22 13 460 bekannten
Uhr dient der Bezugs-OsziUator dazu, dem aus vier Registern bestehenden Schiebespeicher über eine
logische Schaltung Zahlimpulse zuzufahren. Entsprechende
Registerstellen der Schieberegister speichern die jeweiligen Werte für das Vielfache von Sekunden,
10-Sekunden, Minuten, 10-Minuten usw. Beim Zählvorgang wird auf die niedrigste Zeitzähl-SpeichersteUe bei
vorgegebener Frequenz ein Zählsignal gegeben. Erreicht die niedrigste Speicherstelle einen vorbestimmten Wert, so wird bei zusätzlichem Aufaddieren einer
»1« ein Übertragssignal erzeugt, welches dazu dient, die
nächsthöhere Stelle weiterzuzählen. Einem Zählvorgang in der niedrigsten stelle entspricht eine IJmlaufperiode des Schiebespeichers. Die bekannte Uhr weist
zwar Korrektureinrichtungen für die Zeiteinstellung auf, jedoch sind keine Maßnahmen getroffen, um ein
laufendes Nach- oder Vorgehen der Uhr aufgrund einer falschen Frequenz des Bezugs-Oszillators zu verhindern. Weicht nämlich die Frequenz des Bezugs-Oszillators von derjenigen Frequenz ab, für weiche die
Schaltung ausgelegt ist, so ist die Zeitanzeige mit einem entsprechenden Fehler behaftet.
Aus der DE-AS 22 19 493 ist eine elektronische Uhr mit einer Frequenzteilerkette bekannt, bei der eine
Abweichung der Oszillatorfrequenz von der gewünschten Frequenz korrigiert werden kann. Hierzu ist eine
Vergleicherschaltung vorgesehen, deren erstem Eingang Ausgangssignale verschiedener Stufen der Frequenzteilerkette zugeführt werden, während dem
zweiten Eingang ein voreingestellter Binärwert zugeführt wird. Stimmen die Bitkombinationen der jeweiligen Eingänge überein, so wird ein Rücksetzsignal
erzeugt, welches diejenigen Stufen des Frequenzteilers zurücksetzt, die von dem Vergleich erfaßt wurden.
Gleichzeitig wird der Vergleicher gesperrt, so daß beim nächsten Durchlauf der Frequenzteilerkette kein
Vergleich erfolgt und an der letzten Stufe der Kette ein entsprechendes Steuersignal für die Anzeige entsteht.
Eine derartige Lösung zur Korrektur der Frequenzabweichung des Oszillators ist jedoch bei einer elektronischen Uhr, bei der die Zeit durch Hochzählen einzelner
Speicherabschnitte gemessen wird, nicht möglich; denn
bei derartigen Zählvorgängen werden die Werte permanent in deni Speicher verschoben, um sie einer
Addiereinrichtung zuzuführen.
Andererseits ist es bekannt, die Frequenzgenauigkeit
dadurch zu regeln, daß ein Trimmerkondensator verwendet wird, tn4 dem die Frequenz des Oszillators
geregelt wird. Eine derartige Regelung ermöglicht jedoch keine genaue Korrektur der Frequenz. Weiterhin erfordert der von Hand durchzuführende F.instellvorgang viel Zeit, was bei der Massenherstellung und
der Wartung der Uhr einen bedeutenden Nachteil darstellt
Aufgabe der Erfindung ist es. eine elektronische Uhr der genannten An so weiterzubilden, daß in einfacher
Weise eine Frequen/korrektur durchgeführt wird, ohne daß aufwendige F.instellvorgänge erforderlich sind.
Bei einer elektronischen Uhr der genannten Art ist
diese Aufgabe durch die im Anspruch I angegebene
Erfindung gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Uhr braucht lediglich der Korrekturwert in dem Korrekturspeicher eingespeichert zu werden, um die gewünschte Korrektur der
Frequenz zu erhalten. Der Korrekturwert entspricht dem Fehler pro vorgegebener Zeiteinheit. Beträgt
beispielsweise die kleinste Zeitzähleinheit eine Sekunde,
während der Speicherteil für die Anzahl der Umlaufzyklen
acht Binärstellen aufweist, d. h, daß im Normalfall
in einer Sekunde 28 Umläufe stattfinden, so kann beispielsweise bei einem Korrekturwert von χ = 1 pro
Minute in jeder Minute ein Umlaufzyklus, d.h. 1/28 Sekunden, hinzugefügt oder abgezogen werden, je
nachdem, weiche Korrektureinrichtung gewünscht wird. Ändert sich die Frequenzabweichung im Laufe der Zeit,
beispielsweise durch Alterungserscheinungen, so kann ein neuer Korrekturwert vorgegeben werden, indem
dieser Wert einfach den alten Wert in dem Korrekturspeicher ersetzt
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der EiTu .dung,
F i g. 2 die Speicherinhalte der jeweiligen Speicherteile eines Schiebespeichers der F i g. 1,
F i g. 3 Ausgangssignale einer Bit-Zählung in F i g. 1,
F i g. 4 einen Binärzähler der F i g. 1 im einzelner.,
Fig.5 Ausgangssignale des Binärzählers und Ausgangssignale
von Zeitzähl-Befehlssignalen zum Treiben der jeweiligen Speicherteile des Schiebespeichers,
Fig.6 einen nur auslesbaren Festspeicher 16 in F i g. 1 im einzelnen,
Fig.7 einen nur auslesbaren Festspeicher 25 in F i g. 1 im einzelnen,
F i g. 8 einen Addierer in F i g. 1 im einzelnen.
F i g. 9 eine Schiebespeichereinheit in F i g. I im einzelnen und
Fig. 10 eine modifizierte Ausführungsform einer Schaltung zum Erzeugen eines Korrekturbefehlssignals
in Abhängigkeit von einem Korrekturwert.
In Fig. 1 ist ein Schiebespeicher oder -register II
gezeigt, das eine Zeitzählschaltung zum Erhalten von Zeitzähldaten bildet Das Schieberegister 11 kann eine
Vielzahl von Funktionsschaltungen, z. B. einen Zeitgeber, eine Weltuhr, einen Wecker usw., je nach
Erfordernis, umfassen. Mit dem Schieberegister 11 ist
ein Addierer 12 und eine Vier-Bit-Schiebespeichereinheit 13 in Reihe geschaltet die z. B. eine Korrekturschaltung
umfaßt Das Ausgangssignal der Schiebespeichereinheit 13 wird zurück an den Eingang des Schieberegisters
11 über ein ODER-Glied 14 gegeben, wodurch eine
Ringschiebeschaltung gebildet wird. Die Ringdatenverschiebung wird dynamisch durch Zuführen eines
Taktsignals an das Schieberegister 11 und an die Schiebespeichereinheit 13 durchgeführt, das von einem
Bezugsoszillator 15. wie einem Kristalloszillator, abgegeben wird, der eine stabile Schwingung ausführt. Fine
Frequenzteilerschaltung kann an einer nachfolgenden Stufe des Bezugsoszillators vorgesehen sein, so daß das
Ausgangssignal e'er Krcquenzteilerschaltung als ein
Schiebebefehlssignal für die Ringschiebeschaltung benutzt
werden kann. Wie in l· 1 g. 2 gezeigt ist. weist das
Schieberegister 11 einen Speicherteil 11a zum Zählen der Anzahl von Ringdaienverschiebungs-Zyklen der
Ringschiebeschaltung auf und speichert zugehörige Daten, sowie einen Speicherteil 116/.um Speichern von
Zeitdaten in Einheiten von Sekunden, einen Speicherteil lic zum Speichern von Zeitdaten in Einheiten von
ΙΟ-Sekunden, einen Speicherteil lic/zum Speichern von
Zeitdaten in Einheiten von Minuten, einen Speicherteil He zum Speichern von Zeitdaten in Einheiten von
ΙΟ-Minuten, einen Speicherten Uf zum Speichern von Zeitdaten in Einheiteil von Stunden und einen
Speicherteil H1? zum Speichern von Zeitdaten vormittags
und nachmittags. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Speicherwert-Speicherteile HA und 11/ vor de.n
Speicherteil Ug vorgesehen. Der Speicherteil 11a in dem Schieberegister H ist in einer 4 + 4-Bit-Konfiguration
ausgebildet, wobei jede 4-Bit einer Ziffernstelle entsprechen, um 256 Zählwerte zu ermöglichen. Die
Bit-Konfiguration des Speicherteils 11a erlaubt daher
256( = 28) Ringdatenverschiebungs-Zyklen des Schieberegisters 11 für z.B. eine 1-Sekunden-Zeitdauer, was
sich aus einer Beziehung der Oszillatorfrequenz des Bezugsoszillators 15 zu der Anzahl von Bit-Zahlen in
der das Schieberegister 11 umfassenden Ringschiebeschaltung
ergibt. Wenn der Speicherteil Ua »256« zählt, wird ein Übertragungssignal an den Speicherteil Ub
gegeben, wo die Sekunden-Daten dezimal gezählt werden. Der Speicherteil lic zählt bis zu 6, der
Speicherteil Ud zählt bis zu 10. der Speicherteil He
zählt bis zu 6 und der Speicherteil 11 /zählt bis zu 12. Der
Speicherteil Ug ermöglicht eine Zählung bis 2. Die jeweiligen Speicherteile können in tu'.er 4-Bit-Korfiguration
pro Ziffer aufgebaut sein, da es ausreicht, wenn die Zählung bis zu 6, 10 oder 12 einschließlich in Bezug
auf die Zeiteinheiten der jeweiligen Speichertei'e, wie Sekunden, 10-Sekunden, Minuten, 10-Minuten, Stunden
usw. aufgeführt wird. Die Korrekturwert-Speicherteile
11Λ und 11/ können jeweils einen 4 + 4( = 8)-Bit-Zahlenwert speichern, wobei jede 4-Bit einer Ziffer
entsprechen. Zur Erläuterung wird der Speicherteil 11 h
jo durch einen Zeitpunkt a(O,j + Da2)-Zeitpunkt und der
Speicherteil 11; durch einen ß(Dp\ + D^J-Zeitpunkt
dargestellt Die Inhalte des Schieberegisters 11 werden
durch den Addierer 12 hindurchgegeben und in einer Zifferneinheit am Schiebespeicherteil 13 erfaßt. Das
Ausgangssignal der Schiebespeichereinheit wird als eine 4-Bh(Vi, Yi, Vj, Vi)- Konfiguration an einen nur auslesbaren
Festspeicher ROM 16 gegeben. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal der Schiebespeichereinheit 13 über
einen Decodierer 17 an eine Anzeigeeinheil 18 gegeben.
Das Schwingungssignal des Bezugsoszillators 15 wird von einem Bitzähler 19 gezählt. Der Bitzähler 19 macht
4-bit-Zählungen, damit die Daten von dem Schieberegister
11 als eine 4-Bit-Konfiguration pro Ziffer verschoben werden können. Das heißt die jeweiligen
Bits der 4-Bit-Daten des Schieberegisters 11 haben Wertigkeiten in der Reihenfolge von 2°, 21, 22 und 2J. In
Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Bezugsoszillators zählt der Bitzähler 19 die zugehörigen Zeitsignale
Ju Ji. /i und /«, die dieses jeweils in den F i g. 3(B), 3(C)
3(D) und 3(E) gezeigt ist, und gibt die Zeitsignale /ι und /4 (JE) ab. Ein UND-Glied 23 gibt ein Ziffernimpulssignal
Dp jedesmal dann ab. wenn es das Zeitsignal JE von
dem Bitzähler 19 erhält (Fig. 3(F)). Ein Binärzähler 24
vird in seinen Zählerständen von dem Ziffernimpulssignal
D,, des UND-Gliedes 23 gezählt. Der Binärzähler 24 weist einziffrigi Speicherteile 24a. 24b, 'ifi-c und 24t/
auf. wie dieses in F i g. 4 gezeigt ist. Ausgangssignale Xt
und Xt der Speiclierteile 24t'und 24c/in dem Binärzähler
24 werden jewtils an ein UND-Glied 24c gegeben.
dessen Ausgangssignal an den Binärzähler 24 zum Zurücksetzen gegeben wird. Das heißt, der Binarzahler
24 ist ein bis 12 zählender Zähler und gibt 12 binäre Ausgangszustände 0000,1000,... 1101 an. F ig. 5a ist ein
Zeitdiagramm, das diese Ausgangszustände angibt. Die
fi5 Speicherteile 24a, 246, 24c und 24t/in dem Binärzähler
24 erzeugen beim Abfall des Ziffernimpulssignals Dp
Zählausgangssignale X\, Xi, Xj und Xa, die die
Wertigkeiten in der Reihenfolge von 1,2,4 und 8 jeweils
haben. Die Zählausgangssignale des Binärzählers 24 werden an den ROM 16 und einen ROM25 gegeben, die
in F i g. 1 gezeigt sind. Der ROM 16 ist in der in F i g. 6 gezeigten Weise aufgebaut.
Der letzte Zeitimpuls /E des Bit-Zählers 19 wird an den ROMXb gegeben, wo er mit den Zählausgangssignalen
Xu X2, Xi und X* des Binärzählers 24 verglichen
wird, um Zeitausgangssignale Di. D2... Dn zu erzeugen,
wie dieses in Fig.5(b) gezeigt ist. Der letzte an den
ROM \ft gegebene Zeitimpuls JE wird auch mit den
4-BIt(Ki1V2, Vj, V4)-Daten von der Schiebespeichereinheit
13 verglichen. Die Beziehung der Zählausgangssignale X\, X2, Xy und Xa zu den Ziffernzeit-Ausgangssignalen
Di, Di... Di 2 ist in der folgenden Tabelle gezeigt.
ο,
ο?
oi
Οίο
Dn
Dn
0
1
1
0
I
I
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Obwohl angenommen wurde, daß die Daten des Schieberegisters 11 256( = 28)mal wahrend einer Zeitdauer
von 1 Sekunde umlaufen, kann +1 zu der Ziffern-Dj-Zeit zu den Daten des Schieberegisters 11
für jeden Datenumlauf hinzuaddiert werden. Wie zuvor erwähnt, werden die Zählausgangssignale ΑΊ, X2, X] und
Xt des Binärzählers 24 auch an den ROM 25 gegeben. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, werden die Ausgangssignale
Xu X2. Xi und Xa UND-verknüpft, um Zeitsignale Du
Dx ι, D, 2, Dß ι und Dß 2 zu erzeugen, die wiederum
ODER-verknüpft werden, um Zeitsignale Di, D^i + D12.
D*\ + Dßu Dßt + Dß2 und Dp zu erzeugen. Sind die
Ausgangssignale X\, X2, Xi und X4 jeweils 0.0,0 und O,
wird das Zeitsignal Di von dem ROM 25 erzeugt. Das
Ziffernzeit-Ausgangssignal Di wird an ein UND-Glied
20 gegeben, von dem es zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn das vordere Bit-Ausgangssignal /ι erzeugt wird.
Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 20 wird als ein ß-Signal, d.h. als ein Addierbefehl von +1, an den
Addierer 12 über ein ODER-Glied 22 gegeben. Der Addierer 12 addiert +1 zu den Daten des Schieberegisters
11 für jeden Zyklus, und der ROM 16 erzeugt ein
Löschbefehlssignal. wenn es bestätigt daß der Speicherteil 11a in der Schiebespeichereinheit 13 eine 256/256-Zählung
durchgeführt hat. Das Löschbefehlssignal vom ROM 16 wird an die Schiebespeichereinheit 13 gegeben,
damit die Inhalte des Speicherteils 11a in der Schiebespeichereinheit 13 gelöscht werden. Das Löschbefehlssignal
vom ROMiB wird auch über ein ODER-Glied 26 an eine Verzögerungsschaltung 27
gegeben, die von einem Schwingungssignal von dem Bezugsoszillator 15 angesteuert ist. Das Löschbefehlssignal
wird, nachdem es von der Verzögerüngsschaitung
27 um die Verzögerungszeit eines Bits verzögert ist als B- Signal an den Addierer 12 über das ODER-Glied 22
gegeben. Eine I wird durch ein Ausgangssignaf C von dem Addierer 12 zu den Daten des Speicherteils 11/>in
dem Schieberegister 11 hinzuaddiert, damit es Sekunden
zählen kann, auf denen der Zeitzählvorgang basiert. Die Sekundenzählung wird so weitergeführt, und zum
Zeitpunkt, zu dem ein Ziffern-Zeitsignal Dj erzeug!
wird. d. h. wenn die Ausgangssignale ΑΊ, X2, Xj und A4
des Binärzählers 24 0,1,0,0 jeweils sind, und der Speicherteil 116 in dem Schieberegister 11 zehn
in Sekunden zählt, werden die Vier-Bit-Daten 1,0,0.1 als ein
Code-Ausgangssignal (V1, V2, V3, V4) an den ROM 16
gegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Ausgangssignal an dem Ausgangsalischluß O\ des ROM 16 erzeugt. Das
Ausgangssignal wird an die Schiebespeichereinheit 13
π gegeben, wo die Inhalte des Speicherteils Wb gelöscht
werden. Das Ausgangssignal des Ausgangsanschlusses O\ wird über das ODER-Glied 26, die Verzögerungsschaltung 27 und das ODER-Glied 22 an den Addierer
12 "sieben duiT!!« 4-! z" den Osten des Sne*rih*>r''"!!e
lic in dem Schieberegister 11 hinzuaddiert wird. Auf
diese Weise wird ein Übertrag für die nachfolgenden Speicherteile lic/. He, 11/"und Wgin dem Schieberegister
11 in Abhängigkeit von den Ziffern-Zeitsignalen D4.
D^. D6, D7 und D8 jeweils durchgeführt.
Stimmt die Schwingungsfrequenz des Bezugsoszillators 15 mit einer Standardfrequenz überein, die durch
die Umlaufschaltung einschließlich des Schieberegisters 11 best.'nmt isl, so wird der zuvor erwähnte
Zeitzählvorgang genau durchgeführt. In der Praxis ist jedoch die Schwingungsfrequenz des Bezugsoszillators
nicht immer konstant und bewirkt oftmals einen Fehler gegenüber der Standardfrequenz. Um einen solchen
Fehler zu korrigieren, wird ein Übertragserzeugungserfordernis, das ein Übertragsbefehl vom Speicherteil 11a
zu dem Speicherteil 116 in dem Schieberegister ist, zwangsweise verändert, ohne daß dazu eine Abgleicheinrichtung,
wie ein herkömmlicher Trimmerkondensator erforderlich ist, wodurch die Zeitzählgenauigkeit
hergestellt wird. Im einzelnen wird, wenn die Schwingungsfrequenz des Oszillators 15 unter die Standardfrequenz
absinkt, die Anzahl von Umlaufzyklen, 256, was das Übertragserzeugungserfordernis ist, so gesteuert,
daß sie vermindert wird. Wird in diesem hall die
Änderung des zuvor erwähnten Übertragungserzeugungserfordernisses kollektiv bei einem Intervall von
z. B. einer Stunde ausgeführt, so wird die Zeitzählung zu diesem Zeitpunkt unnatürlich. Aus diesem Grund wird
die Anzahl von Umlaufzyklen. 256, die einer Sekunde zugeordnet sind, z. B. um eine Größe von einem Zyklus
pro Minute über eine Stunde subtrahiert. Da in diesem Fall angenommen wird, daß die Daten des Schieb^-egisters
11 mit einer Geschwindigkeit von 2*( = 256) Zyklen
pro Sekunde umlaufen, werden sie 28 χ 60mal während einer Minute umlaufen. Ein subtrahierter Zyklus pro
Minute bedeutet daher, daß die Anzahl von während einer Minute gewählten Umlaufzyklen gleich (2s x 60)
-1 ist Auf diese Weise werden die Daten des Schieberegisters mit einem Zyklus von
[{(28 χ 60)-l|x +(28 χ 60)(60-x)]
pro Stunde umlaufen, χ bedeutet dabei die Anzahl von
subtrahierten Zyklen. Da eine Stunde 60 Minuten umfaßt gilt 60 S χ S 0. Es wird angenommen, daß
χ = 1 ist Da in diesem Fall ein Zyklus des
Schieberegisters WIi9 Sekunden ist wird die einem
Zyklus des Schieberegisters entsprechende Zeit über
cine Stunde subtrahiert, um damit die Korrektur zu bewirken. Die Größe der Korrektur ist dann
24 χ -L· = 24 χ 0.0039062 = 0.09375 Sekunde/Tag = 2.8125 Sekunde/Monat .
Wenn χ = 60 ist, so ergibt sich:
2<> χ -j- χ 60 = 5.53125 Sekunde'Tag = 165.9375 Sekunde/Monat .
Das heißt, eine Zeitkorrektur von etwp 2,8 bis 166 Sekunden wird über einen Monat durchgeführt. Ist ein
Oszillator üblicher Bauart, so ist der Fehler der Schwingungsfrequenz sehr klein, d. h. er fällt innerhalb
diesen Bereich. Bei dieser Ausführungsform wird ein Fehler des Bezugsoszillators 15 zuvor gemessen, und ein
entsprechender Wert »x« wird in den Speicherteilen 11 h
oder 11/ über das ODER-Glied 14 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt werden Zeitdaten od. dgl., die in den
anderen Speicherteil einzuschreiben sind, auch in der erforderlichen Weise in dem Speicherteil HA oder 11/
gespeichert. Der Korreklurwert »x« wird in der folgenden Weise in das Schieberegister 11 eingeschrieben.
Wenn ein Speisespannungs-Schalter 60 betätigt wird, wird eine monostabile Schaltung 61 angesteuert, um ein
Ausgangssignal an ein UND-Glied 63 über ein ODER-Glied 62 (Fig. 1) zu geben. Das UND-Glied 63
gibt bei Erhalt des Ziffern-Zeitsignals D« ι + Dx 2 ein
Ausgangssignal an den Speicherteil 11Λ in dem
Schieberegister 11 über die ODER-Glieder 64 und 14. Auf diese Weise wird der Korrekturwert »x« in den
Speicherteil 11Λ oder 11/ in dem Schieberegister 11
eingeschrieben. Das gleiche Ziel kann auch durch zusätzliche Benutzung zu der monostabilen Schaltung
61 eines Korrekturwerts »x« des Generators 65 erreicht werden, der z. B. durch eine Schmitt-Schaltung betätigt
wird, die die Einschaltung der Speisespannung erfaßt, wenn die Speisespannungsquelle eingeschaltet ist. In
diesem Fall wird der Korrekturwert »x« in nicht herkömmlicher Weise von dem Generator 65 für den
Korrekturv/er; »x« durch Einschaltung einer Speise-Ausgangssignal
des UND-Glieds 29 wird nach dem Durchgang durch das ODER-Glied 33 als ein Subtraktionsbefehl
an den Addierer 12 zum Zeitpunkt (Ct 1 + C«;) gegeben, bei dem der Korrekturwert »*«
ii als ein Ausgangssignal A von dem Schieberegister
abgegeben wird. Solange der Wert »x« von dem Schieberegister 11 vorliegt, erzeugt ein UND-Glied 34
ein Ausgangssignal, damit eine Flip-Flop-Schaltung 35 gesetzt wird. Eine Flip-Flop-Schaltung 37 wird von
->n einem Signal gesetzt, das jede Minute von einem
Ausgangsanschluß Oj (Fig.6) des ROM 16 erzeugt
wird. Sind beide Flip-Flop-Schaltungen 35 und 37 in
ihrem gesetzten Zustand, so wird ein Ausgangssignal von einem UND-Glied 36 erzeugt. Das Ausgangssignal
des UND-Gliedes 36 wird an eine Verzögerungsschaltung 38 gegeben, die ein Ausgangssignal während eines
Zyklus bei Erhalt eines F.ndimpulses Ep erzeugt, der von
dem UND-Glied 28 zum Zeitpunkt /E beim letzten Ziffern-Zeitsignal Dn erzeugt wird.
3(i Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 36 wird an die
UND-Glieder 21 und 39 während einer Umlaufperiode gegeben. Dadurch wird ein Signal B von dem
UND-Glied 21 über das ODER-Glied 22 an "den Addierer 12 zu einem Zeitpunkt gegeben, der dem
ersten Bit /1 des Zeitsignals Da \ entspricht das während
des nachfolgenden Schiebezyklus des Schieberegisters 11 erzeugt wird. Da, wie zuvor erwähnt, der
Subtraktionsbefehl Sußüber das UND-Glied 29 und das ODER-Glied 33 an den Addierer 12 gegeben wird.
subtrahiert der Addierer 12 von den in der Ziffernposition Da \ des Speicherteils λ in dem Schieberegister
gespeicherten numerischen Daten eine »1«. Durch
gieicher"Weise über das ODER Güecf 62? das UND-Glied
63 und die ODER-Glieder 64 und 14 an den Speicherteil 11Λ oder 11/ in dem Schieberegister 11
gegeben.
Wenn Zeiteinstelldaten in der Schiebeschaltung, die das Schieberegister 11 umfaßt, gespeichert sind, werden
die Zeit-Ausgangssignale Di... Z^, die den 10-Sekunden,
Minuten, 10-Minuten, Stunden und Vormittags/ Nachmittags-Angaben jeweils entsprechen, in das
UND-Glied 66 eingegeben. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 66 kann über die ODER-Glieder 64 und 14
an den zugehörigen Speicherteil in dem Schieberegister 11 gegeben werdea Es wird angenommen, daß das
Ausgangssignal eines Binärzählers 31 in dem Anfangszustand 0 wird, bei dem der Wert »x« in den Speicherteil
HA des Schieberegisters 11 eingeschrieben wird. Wird
bei diesem Zustand der zuvor erwähnte Zeitzählvorgang durchgeführt so werden Zeitsignale Da \ + D1,2
und Dß ι + Dß 2, wie diese in F i g. 5 gezeigt sind, die
« + ß-Ziffernstellen der Speicherteile HA und 11/ in
dem Schieberegister angeben, von dem ROM25 für
jeden Schiebeumlaufzykhis des Schieberegisters 11 erzeugt Da zu diesem Zeitpunkt das Ausgangssignal
des Binärzählers 31 auf 0 gesetzt ist gibt em Inverter 32 ein Ausgangssignal an ein UND-Glied 29. Das
dir. CUr.
Schaltungen 35 und 37 bei Erhalt des Ziffern-Zeitimpulses D\ zurückgesetzt der von dem ROM"25 erzeugt
wird.
Das UND-Glied 21 erzeugt ein Ausgangssignal selbst zu dem Zeitpunkt, bei dem der andere Speicherteil β
bezeichnet ist. Da zu diesem Zeitpunkt der Binärzahl 31 kein Ausgangssignal erzeugt erscheint kein Ausgangssignal
an dem UND-Glied 30 und damit auch kein Ausgangssignal an dem ODER-Glied 33. Dadurch
addiert der Addierer 12 eine »1« zu den Daten in dem
Speicherten β in dem Schieberegister 11. Das heißt der
Addierer 12 subtrahiert eine »1« von den numerischen Daten «in dem Speicherteil 11A in dem Schieberegister
11 und addiert eine »1« zu den Daten in dem Speicherteil 11/in dem Schieberegister 11. Der genaue
Aufbau des Addierers 12 ist in F i g. 8 gezeigt
In F i g. 8 weist eine exklusive logische Summierschaltung ein UND-Glied 40 auf, an dessen einen Anschluß
das Schiebeausgangssignal A von dem Schieberegister 11 gegeben wird, sowie ein UND-Glied 41, an dessen
einen Eingang das Ausgangssignal B von dem ODER-Glied 22 gegeben wird. Ferner sind Inverter 42
und 43 mit den UND-Gliedern 40 und 41 jeweils verbunden und ein ODER-Glied ist mit den Ausgängen
der UND-Glieder 40 und 41 verbunden.
Es wird angenommen, daß das binärcodierte Signal einen Pegel von Null hat. Wie zuvor erwähnt, erzeugt
das UND-Glied 20 ein Ausgangssignal bei Erhalt eines Zeitsignals Du das von dem ROM25 kommt. Wenn das
Ausgangssignal des UND-Glieds 20 als ein Signal β an das UND-Gliad 41 in der exklusiven logischen
Summierschaltung über das ODER-Glied 22 gegeben wird, gelangt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 41
über das ODER-Glied 45 und wird als das Ausgangssignal Cfür die Datenumlaufverschiebung der Ringschiebeschaltung
abgegeben. Es wird jetzt angenommen, daß das Ausgangssignal A als das binärcodierte Signal »1« in
der Ringschiebeschaltung umläuft und bei diesem Schaltzustand das Ausgangssignal B als binärcodiertes
Signal »1« an den Addierer 12 gegeben wird. In diesem Fall werden die Ausgangssignale A und B beide in einem
UND-Glied 44 verknüpft, da jedoch zu diesem Zeitpunkt kein Subtraktionsbefehl vorliegt, wird ein
Glied 44 gegeben. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 44 wird als ein Übertragssignal an ein ODER-Glied 46
gegeben. Das Übertragssignal des ODER-Gliedes 46 wird als ein Addierbefehlssignal B an den Addierer 12
Ober das ODER-Glied 26, die Verzögerungsschaltung 27 und das ODER-Glied 22 gegeben. Wenn andererseits
das binärcodierte Signal »0« als ein /!-Eingangssignal von dem binärcodierten Signal »1« subtrahiert wird, so
wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 41 an ein UND-Glied 48 gegeben. Liegt bei diesem Schaltzustand
das Subtraktionsbefehls-Eingangssignal als ein Subtraktionsbefehl vor, so wird das Ausgangssignal des
UND-Gliedes 48 als ein Borgesignal über das ODER-Glied 46 abgenommen. Das Ausgangssignal der
Verzögerungsschaltung 38 gibt einen Ansteuerbefehl an das UND-Glied 39, und das UND-Glied 39 erzeugt ein
Ausgangssignal beim Di-Signalzeitpunkt und bei Erhalt
des Bit-/£-Signals. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 39 wird an das Schieberegister 13 gegeben, damit
dieses voreingestellt wird.
Der genaue Aufbau des Schiebespeichers 13 ist in Fig.9 gezeigt. Die Schiebespeichereinheit 13 weist
1-Bit-Speicherelemente 49a bis 49t/ auf, die von dem
Scnwingungs-1 aktsignal von dem Bezugsoszillator 15
gesteuert sind. Eingangssignale von den Speicherelementen 49a... 49t/ werden jeweils über UND-Glieder
50a... 50t/ und ODER-Glieder 51a... 51t/erhalten. Ein
«-Bit-Codesignal 0010 wird an die ODER-Glieder 51a bis 51t/von einem Codegenerator 52 gegeben, der einen
numerischen Wert von »2« in Form eines Codes abgibt. Ein Löschbefehl und ein Voreinstellbefehl werden an
das ODER-Glied 53 von außen gegeben. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 53 wird über einen Inverter 54
gegeben und dann als ein Ansteuersignal an die UND-Glieder 50a... 50t/ gegeben. Der Voreinstellbefehl
wird als ein Codeerzeugungsbefehl an den Codegenerator 52 gegeben.
Wenn ein Löschbefehl vom Ausgang O\ des ROM 16
an die Schiebespeichereinheit 13 gegeben wird, werden die UND-Glieder 50a... 50t/ infolge des Inverters 54
gesperrt und eine »0« an alle Speicherelemente 49a...
49t/ gegeben. Wenn der Voreinstellbefehl an die Schiebespeichereinheit 13 gegeben wird, werden die
UND-Glieder 50a... 50t/ gesperrt, damit die Speicherelemente
49a... 49t/ auf codierte Daten von dem Codegenerator 52 gesetzt werden können, die dem
numerischen Wert von »2« entsprechen. In dem Fall dieser Befehle werden die Daten von dem Addierer 12
durch die Schiebespeichereinheit 13 geschoben.
Ein lp/lm-Signal wird von dem ROM\6 synchron
mit einem ZähUchritt in Einheiten von Minuten erzeugt. Die Flip-Flop-Schaltung 37 wird von dem lp/lm-Signal
gesetzt, um ein Setz-Ausgangssignal zu erzeugen. Wenn das Ausgangssignal des UND-Glieds 39 nach Maßgabe
des Setz-Ausgangssignals der Flip-Flop-Schaltung 37 erscheint, so ist ein in der Ziffern-Di-Position gespeicherter
numerischer Wert in der Schiebespeichereinheit 13 »1«, da das Erscheinen des Ausgangssignals von dem
ίο UND-Glied 39 nach der Erzeugung des lp/lra-Signals
auftritt, d. h. einen Zyklus nachdem ein Schrittsignal von dem Speicherteil 11 a an den nächsthöheren Speicherteil
116 in dem Schieberegister 11 gegeben wird, damit die
Inhalte des Speicherteils 11a auf 0 gelöscht werden. Die
η Ziffern-Di-Position in dem Schieberegister 13 wird auf
»2« durch ein Signal von dem UND-Glied 19 voreingestellt, damit die Schiebe-Zykluszahl des Schieberegisters
13 gelöscht wird, ohne daß nächstfolgende Datpn pingegeben werden können, d. h_ daß ein
Übertrag an den Speicherteil 116 bei im wesentlichen einem (28-1)-Zyklus gegeben wird. Die Flip-Flop-Schaltungen
35 und 37 werden beim Ziffern-Di-Zeitpunkt zurückgesetzt, um den zuvor erwähnten Zykluszahl-Korrekturvorgang
zu verhindern, bis ein lp/1 m-Signal
von dem ROMiG erzeugt wird. Das heißt, ein Zeitzählvorgang wird mit einer Geschwindigkeit von
((28x60)-l} pro Minute durchgeführt, wobei dieser
Vorgang jede Minute wiederholt wird, solange ein numerischer Wert in dem Speicherteil vorhanden ist.
Auf diese Weise wird die einer Korrekturzahl »x«
entsprechende Zykluszahl, die in dem Speicherteil α eingeschrieben ist, subtrahiert, bis der Wert des
Speicherteils λ in dem Schieberegister 11 Null wird. Wenn der Wert des Speicherteils « Null wird, wird der
Vj Korrekturwert »*« in den Speicherteil β gesetzt. Das
heißt, der Zeitzählvorgang wird zu dem zuvor erwähnten Zyklus von
[((28 χ 60)-l}x + (2« χ 60) (60 -x)]
über eine Stunde durchgeführt, bei dem das Ausgangssignal des Binärzählers »0« ist
Wird als nächstes ein 1 p/h-Ausgangssignal von dem KUM Ib erzeugt, so wird der Binarzähier 3i invci lici ι,
um ein Ausgangssignal »1« zu erzeugen, das seinerseits
4> als ein Ansteuersignal an das UND-Glied 30 gegeben
wird. Das heißt, der Speicherteil β des Schieberegisters 11 wird bezeichnet in gleicher Weise wird eine »1« von
einem Korrekturwert »x« in dem Speicherteil β für jede
Minute subtrahiert und eine »1« zu den Inhalten des Speicherteils α addiert. Wenn die zuvor erwähnte
Subtraktion und Addition auf diese Weise durchgeführt sind, wird die Ziffern-Deposition der Schiebespeichereinheit
13 voreingestellt, damit die Inhalte des Periodenzahl-Speicherteils lla in dem Schieberegister
11 um einen Schritt weitergezählt werden können, unabhängig von dem Datenverschiebezyklus des Schieberegisters
11. Das heißt, die Periodenzahl χ wird von
einem voreingestellten Wert für jede Zeiteinheit von einer Stunde subtrahiert Auf diese Weise wird ein
zwischen der Standardfrequenz und der Bezugsfrequenz
des Bezugsoszillators 15 auftretender Fehler korrigiert um den Fortgang einer genauen Zeitzählung
sicherzustellen.
Bei der zuvor erwähnten Ausführungsform wird eine Korrektur-Zyklus-Zahl χ eingestellt, und damit eine »1«
x-mal von der Korrektur-Periodenzah! χ mit einer
Größe von \x pro Minute subtrahiert wird, sind zwei
Speicherteile ä und β in dem Schieberegister 11
vorgesehen. In diesem Fall wird der Korrekturwert χ immer in den Speicherteilen λ und β durch Subtraktion
eines Koi rtkturwerts von einem der Speicherteiie λ
und β während der zuvor erwähnten Periodenzahl-Subtraktion subtrahiert und eine entsprechende Addition
im Hinblick auf die anderen Speicherteile durchgeführt. Der Korrekturwert χ kann auch in einer Speichereinrichtung
55 gespeichert werden, die z.B. in Fig. 10 gezeigt ist, ohne daß das Schieberegister im einzelnen
benutzt werden muß. In diesem Fall wird der Korrekturwert χ mit Hilfe eines 1-Impulses pro Stunde
(!p/h) an einen Zähler 56 gegeben und ein Voreinstell-Korrekturbefehl
wird von einem UND-Glied 57 an die Ziffern-A-Position des Periodenzahl-Speicherteils gegeben.
Der Zähler 56 wird jedesmal zurückgezahlt, wenn die Ziffern-D|-Position des Periodenzahl-Speicherteils
fur die Korrektur voreingestellt wird. Auf diese Weise wird der Periodenzahl-Korrekturvorgang
x-mal wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel mit einer Geschwindigkeit von 1 pro Minute
vorgenomn an. Ein Decoder 58 erfaßt das Vorliegen eines Wertes in dem Zähler 56.
Bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel wurde angenommen, daß der Bezugsoszülator 15 eine
zu kleine Frequenz abgibt, und ein Zeitzählvorgang wird einem entsprechenden Feinabgleich durch Subtrahieren
einer bestimmten Periodenzahl von dem Schieberegister 11 unterworfen. Die Korrektur kann jedoch auch
dadurch erreicht werden, daß die bestimmte Periodenzahl des Periodenzahl-Speicherteils 11a nach MaSgabe
j des Korrekturwertes χ vergrößert wird. Die Periodenzahl-Korrektur
kann also sowohl in einer positiven Richtung als auch in einer negativen Richtung durch
Addieren positiver oder negativer Diskriminierungselemente zu dem Korrekturweri χ durchgeführt werden.
ίο Obwohl in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Periodenzahl einmal pro Sekunde gezählt werden muß, d. h. minimale Zeitdaten in dem Speicherteil
11 fein dem Schieberegister 11 korrigiert werden, ist
die Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann z. B. eine
r. Vio-Sekunde als minimale Zeiteinheit benutzt werden.
Während in dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel die Periodenzahl mit einer Geschwindigkeit von einer
Periode pro Minute während eines Einstunden-Intervalls
korrigiert wird, kann dieser Zyklus beliebig
-'» eingestellt werden. So kann z. B. eine solche Korrekturgröße für jeden Tag eingestellt werden. Die Periodenzahl-Korrektur
kann nicht nur mit einem Korrektur-Zeitpunkt auf der Basis jeder Minute durchgeführt
werden, sondern auch zu einem Zeitpunkt der durch
2") Unterteilung einer Korrektur-Zeiteinheit entsprechend
der Größe der Korrektur λ-gewonnen wird.
Hierzu 6 Blatt Zeichnuneen
Claims (2)
1. Elektronische Uhr, mit einem Bezugs-Oszillator
und einem durch diesen getakteten, zyklischen Schiebespeicher, der in mehrere, den Zeitzähleinbeiten entsprechende Zeitzähl-Speicherteüe aufgeteilt
ist, in denen die entsprechenden Zeitdaten speicherbar sind, welche durch Aufaddieren einer »1« in
einer Addieremheit nach Maßgabe eines von dem jeweils benachbarten, niedrigwertigeren Zeitzähl-Speicherten abgegebenen Übertrags bei einer
Umlaufperiode des Schiebespeichers erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an den Zeitzähl-Speicherteil (Wb) für die
kleinste Zeitzähleinheit ein die Anzahl der Umlauf- !5 zyklen während einer solchen kleinsten Zeitzähleinheit speichernder Periodenzahl-Speicherteil (Wa)
vorgesehen ist, daß ein Korrekturspeicher (11Ä ΙΙΛ;
55) vorgesehen ist zur Aufnahme eines Korrekturwertes (χ) dsT einer Fehlerabweichung pro vorgege-
bener Zeiteinheit zwischen einer Standard-Schwinfungsfrequenz und der Frequenz des Bezugs-Oszillators (15) entspricht, daß eine Einrichtung (24)
vorgesehen ist zum Einstellen von (x) Korrekturzeitpunkten, in welche die vorgegebene Zeiteinheit
unterteilt ist, und daß eine Korrektureinrichtung (35, 37, 39) vorgesehen ist zum Korrigieren der in dem
Periodenzahl-Speicherteil (Wa) gespeicherten Anlahl der Umlaufzyklen bei jedem Korrekturzeitpunkt.
2. Uhr na?h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturspeicher (11Λ. 11/; 55) erste und
iweite Kcrrekturweu-Speiciierteile (11Λ, 11/^ in
einem bestimmten Bereich des Schiebespeichers (11) umfaßt und daß eine Einric tung (61, 65) zum
Einschreiben des Korrekturwerts (x) in jeden einzelnen der ersten und zweiten Korrekturwert-Speicherteile (11Λ. Wi), eine Einrichtung (29, 30, 31,
32) zum Bezeichnen eines der den Korrekturwert ipeichernden ersten und zweiten Korrekturwert-Speicherteile (11Λ, Wi) für jede bestimmte Zeiteinheit, eine Einrichtung (12) zum Subtrahieren von »1«
von den Inhalten des den Korrekturwert speichernden Speicherteils für jede der (x) Zeitpunkte, bis der
Korrekturwert (x) Null wird, und zum Addieren von v,
»1« zum Inhalt anderen Korrekturwert-Speicherteils, sowie eine Einrichtung (13) zum
Korrigieren des bestimmten Wertes in dem Periodenzahl-Speicherteil (Wa) jedesmal dann, wenn
diese Subtraktion und Addition in Bezug auf den v> einen oder anclrren Korrekturwert-Speicherteil
durchgeführt weiden, vorgesehen ist.
i. Uhr nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß der Korrekturspeicher (11Λ. 11/: 55) ein vom
Schiebespeicher (H) unabhängiger Speicher (55) ist v,
und dall ein Zeitzähler (56 für die vorgegebene Zeiteinheit auf den Korrekturwert (x) voreinstellbar
und von d'esem aus bei jedem Korrigieren der An/ahl der I imlaufzyklen zurückzählbar ist
4 Uhr nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch so
gekennzeichnet, daß der Schiebespeicher (11) als ein
dynamisches Schieberegister ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51073826A JPS6027955B2 (ja) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | 電子時計 |
JP7382776A JPS53164A (en) | 1976-06-24 | 1976-06-24 | Electronic clock |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2728525B2 DE2728525B2 (de) | 1980-07-24 |
DE2728525C3 true DE2728525C3 (de) | 1981-03-19 |
Family
ID=26414973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2728525A Expired DE2728525C3 (de) | 1976-06-24 | 1977-06-24 | Elektronische Uhr |
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CH (1) | CH624264B (de) |
DE (1) | DE2728525C3 (de) |
GB (1) | GB1572369A (de) |
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JPS5945261B2 (ja) * | 1977-06-21 | 1984-11-05 | シチズン時計株式会社 | デイジタル式周波数調整回路 |
JPS54122944A (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-22 | Toshiba Corp | Logic circuit |
Family Cites Families (4)
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JPS5280174A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Casio Comput Co Ltd | Watch device |
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1977
- 1977-06-24 CH CH779077A patent/CH624264B/de unknown
- 1977-06-24 US US05/809,710 patent/US4132060A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-06-24 GB GB26668/77A patent/GB1572369A/en not_active Expired
- 1977-06-24 DE DE2728525A patent/DE2728525C3/de not_active Expired
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CH624264GA3 (de) | 1981-07-31 |
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GB1572369A (en) | 1980-07-30 |
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CH624264B (de) | |
US4132060A (en) | 1979-01-02 |
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