DE2805959C2 - Elektronische Uhr - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einer Speisequelle, Mitteln zur Anzeige der Uhrzeit und einer integrierten Schaltung, welche Mittel zur Ausführung mindestens einer Hilfsfunktion in Abhängigkeit einer an ihren Eingängen vorhandenen Hilfsinformation und eine Steuerschaltung für die Anzeigemittel aufweist, wobei die integrierte Schaltung mit einer ersten Gruppe von m Klemmen ausgerüstet ist, weiche erste Gruppe von Klemmen zum Anschluß der Speisequelle und mindestens eines Teiles der Anzeigemittel aufweist, und wobei die integrierte Schaltung weiter eine Eingabeschaltung aufweist, welche mit den genannten Mitteln zur Ausführung einer Hilfsfunktion und einer zweiten Gruppe von π Klemmen der integrierten Schaltung verbunden ist

Die meisten elektronischen Uhren verwenden einen Quarzoszillator als Zeitbasis. Diese Oszillatoren liefern

Impulse von ziemlich hoher Frequenz, z. B. 32 kHz, und

sehr hoher Stabilität an einen Frequenzteiler, der seinerseits die Steuerschaltung zur Anzeige der

Zeitangaben steuert Die Arbeitsvorgänge zur genauen Einstellung der

is Quarzfrequenz sind langwierig und heikel und erhöhen den Preis dieser Elemente beträchtlich.

Es wurden schon verschiedene Systeme vorgeschlagen, um die Verwendung eines Quarzes zu ermöglichen, der diesen Arbeitsvorgängen zur Frequenzeinstellung nicht unterworfen wurde, d.h. einen Quarz zu verwenden, dessen Eigenfrequenz verschieden ist von der theoretisch notwendigen Frequenz.

Verschiedene dieser Systeme, die mit einem Quarz verwendet werden können, dessen Eigenfrequenz kleiner ist als die Nennfrequenz, weisen einen Teiler auf, dessen Teilverhältris verkleinert werden kann, oder eine Schaltung, welche zu bestimmten Zeitpunkten Korrekturimpulse an den Eingang einer oder mehrerer Teilerstufen des Teilers anlegt, damit die Frequenz am Ausgang des Teilers gleich der gewünschten Frequenz wird.

Andere Systeme, die verwendbar sind für Quarze, deren Eigenfrequenz größer ist als die Nennfrequenz, arbeiten mit Unterdrückung einer gewissen Anzahl von Impulsen am Eingang des Teilers in festgelegten Zeitintervallen.

Welches System auch vorgesehen wird, müssen die damit ausgerüsteten Uhren Mittel aufweisen, die mindestens die Eingabe, in gewisssen Fällen auch die

Speicherung der für die Einstellschaltung nötigen Information ermöglichen, damit die Einstellschaltung

auf die Teilerschaltung so einwirken kann, daß letztere

Signale der gewünschten Frequenz liefert Eines der einfachsten bekannten Mittel verwendet die

Klemmen der integrierten Schaltung, welche alle Schaltungen der Uhr enthält, d. h. Klemmen, welche für diese Verwendung reserviert sind und welche über Schalter, Schrauben, gelötete oder geklebte Brücken, etc. an den einen oder andern Pol der elektrischen

so Speisequelle angeschlossen werden können,' welche Quelle üblicherweise eine Batterie oder ein Akkumulator ist Eine Verbindung mit dem negativen Pol der Speisung stellt z. B. den logischen Zustand 0 dar, eine Verbindung mit dem positiven Pol den logischen Zustand 1. Diese Klemmen sind einfach mit den Eingängen der Frequenzeinstellschaltung verbunden und die Korrekturinformation ist gegeben durch die Kombination der logischen Zustände 1 und 0 an den Klemmen.

Unter Verwendung dieses einfachen Systems kann man daher mit η Klemmen 2" verschiedene Informationen eingeben. Um z. B. 64 Informationen eingeben zu können, muß man 6 Klemmen reservieren. Man weiß aber, daß Klemmen einer integrierten Schaltung mögliche Stürungsquellen darstellen durch den Weg, den sie der Feuchtigkeit zum Eindringen in die Schaltung anbieten. Sie tragen aber auch in einem nicht vernachlässigbaren Umfang zu den Gestehungskosten

der integrierten Schaltung bei. Man ist daher daran interessiert, deren Anzahl so weit als möglich zu begrenzen.

Aus der DE-OS 26 33 471 ist eine Schaltungsanordnung für die Frequenzeinstellung einer elektronischen Uhr bekannt, welche Schaltungsanordnung Additionsund Subtraktionsschaltungen aufweist, die mit der Frequenzteilerschaltung der Uhr verbunden sind, und die die an ihren Eingängen anstehenden Frequenzen erhöhen bzw. erniedrigen können. Die Additions- und Subtraktionsschaltungen werden durch ein Signal, das drei verschiedene Zustände annehmen kann, gesteuert, welches über eine für diesen Zweck vorgesehene, zusätzliche Klemme der integrierten Schaltung der Uhr eingegeben wird. Diese Klemme wird außerhalb der integrierten Schaltung durch einen Umschalter mit den zwei ohnehin vorhandenen Klemmen der integrierten Schaltung für den Schrittmotor der Uhr verbunden. Die drei Zustände des genannten Signales ergeben sich jeweils durch die mittels des Umschalters hergestellten Verbindungen mit der einen oder der anderen der Motorklemmen oder wenn die zusätzlicne Klemme überhaupt nicht verbunden ist. Jedoch sind die Additions- und Subtraktionsschaltungen nicht programmierbar, so daß sie nur feste Beträge der Frequenzeinstellung bewirken können. Das Signal, das von der zusätzlichen Klemme geliefert, wird, kann diese festen Beträge nicht ändern, sondern die Additions- und Subtraktionsschaltungen nur zur Frequenzerhöhung bzw. -erniedrigung, oder zu gar keiner Frequenzeinstellung steuern. Außerdem ist die zusätzliche Klemme nur für die Steuerung dieser einzigen Funktion, nämlich der Frequenzeinstellung der Uhr vorgesehen.

Aus der DE-OS 22 11 441 ist auch eine Anordnung bekannt, welche die Frequenzeinstellung einer Uhr bewirkt Die Anordnung enthält einen Speicher, der mit Hilfseingängen des Frequenzteilers der Uhr verbunden ist und der die das Teilverhältnis durch Einwirken auf die Hilfseingänge bestimmende Information in codierter Form speichert Jedes Element des Speichers ist mit einer zusätzlichen Klemme der integrierten Schaltung zur Programmierung des Elementes verbunden. Jedoch ist die Anzahl dieser Klemmen gleich groß wie die Anzahl der Speicherelemente, so daß sie nicht auf ein Minimuin reduziert wird. Diese Klemmen bewirken Platz- und Gestehungskostenprobleme bei der Entwicklung und der Herstellung der integrierten Schaltung.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, die Anzahl der verschiedenen Informationen, die man für die Steuerung und Programmierung der verschiedenen Funktionen einer elektronischen Uhr mit einer bestimmten Anzahl für diesen Zweck vorgesehener Klemmen der integrierten Schaltung eingeben und speichern kann, beträchtlich erhöhen.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Eingabeschaltung Steuereingänge aufweist, welcher innerhalb der integrierten Schaltung die Steuersignale von der Steuerschaltung für die Anzeigemittel erhalten, und daß jede der π Klemmen der zweiten Gruppe eine Inföfmätiönsklemme ist, welche mit Hilfe einer Verbindung außerhalb der integrierten Schaltung mit einer der m Klemmen der ersten Gruppe verbindbar ist, wobei die Eingabeschaltung in Abhängigkeit von der an ihren Steuereingängen erhaltenen Steuersignalen und von der an ihren Informationsklemmen erhaltenen Information für jede ItT nf möglichen Kombinationen der genannten Verbindungen eine bestimmte Hilfsinformation den genannten Mitteln zur Ausführung einer Hilfsfunktion liefert, und daß die' Hilfsinformation so lange erhalten bleibt, wie die entsprechende Kombination von Verbindungen besteht

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt:

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Uhr mit Schrittmotor unter Verwendung der Erfindung,
F i g. 2 ein Diagramm zum Verständnis der Arbeitsweise der Uhr nach F i g. 1;

Fig.3 ein Teilblockschaltbild für einen bestimmten Fall der Uhr nach F i g. 1;

Fig.4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Uhr mit einem ersten Typ einer digitalen Anzeige;

Fig.5 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Uhr mit einem zweiten Typ einer digitalen Anzeige und

F i g. 6 ein Diagramm zur Erklärung der Arbeitsweise der elektronischen Uhr nach F i g. '.■-

Die in F i g.: gezeigte Uhr ist eine r-lektronische Uhr mit analoger Anzeige, welche Uhr eine elektrische Speisequelle 1, eine integrierte Schaltung 2 und einen Motor 3 aufweist, welcher die Zeiger zur Anzeige der Uhr7<iit durch einen nicht gezeigten Mechanismus antreibt

Die integrierte Schaltung weist gut bekannte Schaltungen auf, so einen Oszillator 4, der einem Quarzschwinger 5 zugeordnet ist, einen Frequenzteiler 6 und eine Einstellschaltung 7 für die Frequenz des Ausgangssignales des Teilers 6 auf. Die Einstellschaltung 7 kann von irgend einer der oben beschriebenen Arten sein; im besonderen Fall der Figur handelt es sich um ein System, bei welchem die Einstellinformation dauernd vorhanden sein muß, also ein System, bei welchem die Information nicht nur eingegeben, sondern auch gespeichert werden muß. Die Verbindung mit dem Teiler 6 ist als einfache Linie gezeichnet, tatsächlich sind aber mehrere Leiter vorhanden, welche Informationen in Richtung Einstellschaltung-Teiler und in der Gegenrichtung übertragen, was durch die beiden Pfeile an den Enden des Striches angedeutet wird.

Eine Steuerschaltung 8 erhält die Ausgangssignale des Teilers 6 und liefert Motorimpulse an den Motor 3.

Alle diese Schaltungen sind bekannt und werden nicht näher beschrieben.

Die integrierte Schaltung ist mit sechs von b 1 bis b 6 numerierten Klemmen versehen, welche den Oszillator 4 mit dem Quarz 5, den Motor 3 mit der Steuerschaltung 8 und die Speisequelle 1 mit allen elektronischen Schaltungen verbinden. Diese letzte Verbindung ist nicht im Detail dargestellt, sondern nur durch die beiden ml> -,- und - markierten Pfeile angedeutet.

Die integrierte Schaltung 2 weist außerdem eine Eingabe- und Speicherschaltung 9 auf, die im vorliegenden Beispiel aus vier D-Flip-Flops 10 bis 13, vier UND-Toren 14 bis 17 und zwei Verzögerungsschaltungen 18 und 19 besteht Die Ausgänge <?der FF 10 bis 13 sind je mit einem der Eingänge 7a bis Td der

so Einstellschaltung 7 verbunden. Es wird im folgenden sichtbar, daß sie letzterer die Information in binärer Form anbieten, um die Frequenz des Ausgangssign&les des Teilers 6 auf den richtigen Wert zu bringen. Die D-Eingänge der FF 10 bis 13 sind je mit entsprechenden Ausgängen 14a bis 17a der Tore 14 bis 17 verbunden. Die Takteingänge C/(Clock) der FF 10 und 12 sind mit dem Ausgang 18a, jene der FFIl und 13 mit dem Ausgang 19a der Verzögerungsschaltungen 18 und 19

verbunden.

Die Eingänge 14ft und 15ft der Tore 14 und 15 sind unter sich und mit einer ersten zusätzlichen Klemme ft 7 verbunden und die Eingänge 16ΐ> und 17ft der Tore 16 und 17 mit einer zweiten zusätzlichen Klemme ft 8 der > integrierten Schaltung 2. Die Eingänge 14c und 16c der Tore 14 und 16 sind an den Ausgang 8a und die Eingänge 15c und 17c der Tore 15 und 17 an den Ausgang 8ft der Steuerschaltung 8 angeschlossen.

Die Eingänge 18ftund 19ftder Verzögerungsschaltun- in gen 18 und 19 sind auch an die Ausgänge 8a bzw. 86 der Steuerschaltung 8 angeschlossen.

Die Klemmen ft 7 und ft 8 sind die Eingangsklemmen für die Einstellinformation und können je an eine beliebige der vier Klemmen ft 3 bis ft 6 angeschlossen werden. Diese Verbindungen außerhalb der integrierten Schaltung 2 können durch Schalter, Schrauben, gelötete oder geklebte Brücken, etc. realisiert werden. Jede der 4^J möglichen Kombinationen entspricht einer bestimmten Information. Es ist also ersichtlich, daß mit nur den ?n beiden Klemmen ft 7 und ft 8 16 Informationen eingegeben werden können. Mit bekannten Systemen wäre diese Anzahl nur 4.

Ein Beispiel, bei welchem angenommen wird, daß die Klemme ft 7 mit der Klemme ft6 und die Klemme ft 8 mit der Klemme ft 3 verbunden sei, ermöglicht die Schaltung zu verstehen mit Hilfe der F i g. 2, in welcher jedes Signal mit dem Bezugszeichen des Punktes versehen ist, an welchem es gemessen wird:

Jeder am Ausgang 8a der Schaltung 8 abgegebene in Motorimpuls wird an die Eingänge 14cund 16cder Tore 14 und 16 und auch an den Eingang 18ft der Verzögerungsschaltung 18 angelegt Ferner wird, weil Λ7 die Klemmen ft 3 und ft 8 verbunden sind, der gleiche — Impuls auch an die Eingänge 16ft und 17ft der Tore 16 a und 17 angelegt. Die beiden Eingänge des Tores 16 sind während des Impulses im logischen Zustand 1, sein Ausgang liefert ebenfalls ein Signal 1. das an den D-Eingang von FF 12 angelegt wird. Der Ausgang 14a von Tor 14 und damit der D-Eingang von FF 10 gehen 4n ebenfalls in den Zustand 1 über, weil sein Eingang 14ft über Klemme ft 7 mit dem positiven Pol der Speisung verbunden ist was dem logischen Zustand 1 entspricht Die Ausgänge 15a und 17a der Tore 15 und 17 bleiben auf 0, weil deren Eingänge I5c und 17c in diesem 4-, Moment auf 0 sind. Eine kurze Zeit später liefert der Ausgang 18a der Verzögerungsschaltung 18 seinerseits ein Signal I, das an den Takteingang C/der FF 10 und 12 angelegt wird, deren Ausgang auf 1 geht Es ist zu bemerken, daß die Verzögerungsschaltung 18 (und die 5n Verzögerungsschaltung 19, von der später die Rede sein wird) lediglich zur Gewährleistung der richtigen Arbeitsweise der FF 10 und 12 (bzw. 11 und 13) dient indem das an ihre Takteingänge Cl angelegte Signal leicht verzögert wird gegenüber dem an ihre D-Eingänge angelegten Signal.

Die Schaltung verbleibt in diesem Zustand bis zur Ankunft des nächsten Motorimpulses, der diesmal durch den Ausgang 8ft der Schaltung 8 geliefert wird.

Dieser Impuls wird an die Eingänge 15c und 17c der so Tore 15 und 17 angelegt aber nur Tor 15 läßt ihn zu seinem Ausgang durch, wobei sein Eingang 15ft über Klemme ft 7 mit dem positiven Pol der Speisung verbunden ist Der Eingang 17ft des Tores 17 ist in Wirklichkeit auf Q, weil er über Klemme b ? mit Klemme ft 3 verbunden ist welche in diesem Augenblick auf 0 ist Einen Augenblick später, wenn der Ausgang 19a der Verzögerungsschaltung 19 sein Ausgangssignal liefert.

geht der Ausgang C? von FFIl auf 1 oder bleibt in diesem schon eingenommenen Zustand. Der Ausgang Q von FF 13 geht auf 0, wenn er nicht schon dort war.

Von da an ändert der Zustand der (^-Ausgänge der FF10 bis 13 nicht mehr. Man muß eine der Verbindungen zwischen den Klemmen ft 7 und ft 8 einerseits und den Klemmen ft 3 bis ft 6 andererseits oder einen Unterbruch der Speisespannung, z. B. bei einem Batteriewechsel abwarten, um eine Änderung des Zustandes dieser Ausgänge zu beobachten. Auf jeden Fall ist spätestens nach zwei Motorimpulsen- die den Verbindungen zwischen den verschiedenen Klemmen entsprechende Information auf den O-Ausgängen der FF 10 bis 13 und damit an den Eingängen 7a bis 7c/der Einstellschaltung verfügbar. Beim vorliegenden Beispiel wird diese Information durch die Binärzahl 1100 (in der Reihenfolge 7a, 7ft, 7c, 7£/,Jdargestellt

Die Wirkung der anderen möglichen Verbindungen ist leicht einzusehen: Üie Klemme hl beeinflußt den Zustand der ^Ausgänge der FF 10 und 11, die Klemme ft 8 jenen der FF 12 und 13. Eine Verbindung einer dieser Klemmen mit Klemme ft 5 bewirkt den Obergang der entsprechenden Ausgänge in den Zustand 00; eine Verbindung mit ft 6 bewirkt den Übergang in den Zustand 11; eine Verbindung mit ft 3 bewirkt den Übergang, in der Reihenfolge der zunehmenden Zahlen, in den Zustand 10; und eine Verbindung mit ft 4 bewirkt den Übergang in den Zustand 01.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die 16 vorhandenen Möglichkeiten beim beschriebenen Beispiel:

010

011

Q\2

A3	A3
A3	A4
A3	A5
A3	A6
A4	A3
A4	A4
A4	A5
A4	A6
A5	A3
A5	A4
Λ5	A5
A5	A6
A6	A3
A6	A4
A6	A5
A6	A6

1	0	1	0
1	0	0	1
I	0	0	fl
1	0	1	1
0	I	1	0
0	1	0	1
0	1	0	0
0	1	1	1
0	0	1	0
0	0	0	1
0	0	0	0
0	0	1	1
1	I	1	0
1	I	0	1
I	I	0	0
1	I	I	1

Die beschriebene Schaltung ermöglicht also, indem lediglich zwei Klemmen für diese Verwendung reserviert werden, 4²=16 verschiedene Informationen einzugeben und zu speichern. Es ist sehr leicht zu verallgemeinern, wenn man mehr als zwei Klemmen vorsieht: Mit π Klemmen kann man 4" Informationen eingeben: dazu werden nur 2 · η UND-Tore (entsprechend den Toren 14 bis 17 im Beispiel) und 2 · η D-Flip-Flops (entsprechend den FF 10 bis 13 des Beispiels) benötigt

Die Fig.3 zeigt eine Vereinfachung der Schaltung nach F i g. 1, die man bei Uhren anwenden kann, deren Frequenzeinstellsystem die Korrekturinformation nicht fortdauernd zur Verfüeung haben muß. Die Frequenzemstellschaltung 7 besieht"aus EXKLUSIV-ODER-Toren 24 bis 27. die zwischen jeden Takteingang CI der FF 20 bis 23 und den Ausgang des unmittelbar

vorangehenden FF geschaltet sind. Die zweiten Eingänge der Tore 24 bis 27 sind die Eingänge 7a bis 7c/ der Einstellschaltung. Das Anlegen eines Signals 1 an einen dieser Eingänge bewirkt das Erscheinen eines zusätzlichen Impulses am Takteingang C/des unmittelbar folgenden Flip-Flops durch Inversion der durch den vorausgehenden FF gelieferten Impulse während der Dau.· des Korrektursignales. Der Standort des ersten dieser Tore in der Teilerkette und die Periode der Korrektursignale bestimmen den Wert der kleinsten Korrektur, die ausgeführt werden kann. Die Anzahl der Tore und ebenfalls die Periode der Korrektursignale bestimmen den Wert der größten ausführbaren Korrektur.

Es ist nicht notwendig, daß diese Korrekturen gleichzeitig in verschiedenen Stufen vorgenommen werden. Es genügt, wenn sie einmal pro Korrekturperiode durchgeführt werden. Man kann sich einigen, daß

ι· Xy ' Λ I " U * Λ KA * ' I » ' e II

Man kann daher FF 10 bis 13 von Γ ι g. 1 weglassen und die Ausgänge 14a bis 17a der Tore 14 bis 17 direkt mit den Eingängen 7a bis Td der Einstellschaltung 7 verbinden. Die Verzögerungsschaltungen 18 und 19 werden natürlich auch weggelassen.

F i g. 4 zeigt das Blockschaltbild einer Uhr mit aktiver Digitalanzeige, z. B. mit Leuchtdioden (LED) unter Benutzung von Multiplextechniken. Bei diesen Anzeigen wird eine Ziffer nach der andern erregt durch ein Steuersignal, das durch eine Anzeigesteuerschaitung an deren gemeinsame Elektrode angelegt wird, welche Stei . rschaltung gleichzeitig Steuersignale für die erregten Ziffernsegmente liefert, wobei jedes Segment mit allen entsprechenden Segmenten der andern Ziffern verbunden ist. Man sieht in Fig.4 die Klemmen 69 bis 6 14 für die Ziffernsteuerung und die Klemmen b 15 bis 6 21 für die Segmentsteuerung.

Die Klemmen 69 bis 6 14 liefern daher aufeinanderfolgend und zyklisch die Ziffernsteuersignale. Man kann daher die Anzahl der Informationen noch erhöhen, die man über die dazu reservierten Klemmen eingeben kann: Wenn π die Anzahl der Eingangsklemmen und m die Anzahl der Speiseklemmen und der Steuersignalklemmen ist, kann man m" unterschiedliche Informationen eingeben, da jede der η Eingangsklemmen mit einer der m Klemmen verbunden werden kann, d. h. mit einer der Steuerklemmen oder mit einer der beiden Speiseklemmen. Bei einer Uhr mit sechs Ziffern kann man also mit nur zwei für diesen Zweck reservierten Klemmen 8² = 64 verschiedene Informationen eingeben.

In F i g. 4 ist wiederum ein Oszillator 4 dem Resonator 5 zugeordnet, ferner ist ebenfalls ein Frequenzteiler 6 vorhanden, dem eine Einstellschaltung 7 zugeordnet ist. Der Teiler 6 steuert eine Anzeigesteuerschaitung 8' an. deren Ausgänge 8'a bis 8'/je mit einer gemeinsamen Elektrode einer der sechs Ziffern der nichtgezeigten Anzeige über Klemmen 6 9 bis 6 14 verbunden sind. Die Ausgänge S'g bis %'m sind je mit einem Segment aller Ziffern der Anzeige über Klemmen 615 bis 6 21 verbunden.

Die UN D-Tore 28 bis 33. deren erste Eingänge 286 bis 336 mit Klemme 6 7 verbunden sind, und die UND-Tore 34 bis 39, deren erste Eingänge 346 bis 396 mit Klemme 68 verbunden sind, spielen die Rolle der Tore 14 bis 17 der Schaltung nach Fig. 1. Ihre zweiten Eingänge 28c bis 39c sind paarweise (28c und 34c 29c und 35c etc.) mit Ausgängen 8'a bis 87" der Anzeigesteuerschaitung 8' verbunden, und ihre Ausgänge 28a bis 39a sind über einen durch ODER-Tore 40 bis 45 gebildeten Dekoder mit den Eingängen Ta bis Tf der Einstellschaltung 7 verbunden, weiche in diesem Falle ähnlich der in F i g. 3 beschriebenen ist. von der sie nur durch die Anzahl der Eingänge abweicht.

Aus Analogie mit dem Fall von F i g. 1 sieht man, daß eine Verbindung von Klemme 6 7 mit Klemme 6 5 bzw. 6 6 ein Aufrechterhalten auf 0 bzw. I aller Ausgänge 28a bis 33a der Tore 28 bis 33 bewirkt, daß eine Verbindung mit Klemme 69 einmal pro Zyklus der Anzeigesteuerimpulse das Erscheinen eines Impulses am Ausgang 28a des Tores 28 bewirkt, und daß eine Verbindung mit Klemme 610 ebenfalls einmal pro Zyklus das Erscheinen eines Impulses am Ausgang 29a des Tores 29 bewirkt, usw.

Die gleiche Schlußfolgerung kann gemacht werden für Verbindungen der Klemme 68 mit einer der Klemmen 65, 66 oder 69 bis 6 14, welche die an den Ausgängen 34a bis 39a der Tore 34 bis 39 erscheinenden

Die ODER-Tore 40 bis 45 transformieren den Code des an diesen Ausgängen 28a bis 39a erscheinenden Signales in einen Binärcode, welcher im vorliegenden Beispiel für die Einstellschaltung 7 notwendig ist. Es ist klar, daß, wenn die Einstellschaltung 7 eine eines andern Typs ist, es möglich ist. daß die Umkodierung anders gemacht werden muß oder weggelassen werden kann. Weiter kann man, wenn die Einstellschaltung 7 die Korrekturinformation dauernd haben muß oder wenn die Korrekturperiode verschieden ist von der Ziffernsteuerperiode, der Schaltung ohne weiteres Flip-Flops ähnlich den FF 10 bis 13 nach F i g. 1 hinzufügen. Wenn nötig, kann man auch Verzögerungsschaltungen ähnlich den Schaltungen 18 und 19 in F i g. 1 vorsehen.

Bei Uhren mit Digitalanzeige ohne Multiplex, z. B. bei Uhren mit Flüssigkristallanzeige (LCD) hat man keine periodischen Ziffernsteuersignale. Man kann jedoch Gebrauch machen von der Erfindung, indem eine Schaltung wie die in F i g. 5 gezeigte vorgesehen wird.

Man sieht in dieser Figur wiederum einen Oszillator 4 mit seinem Schwinger 5, einen Frequenzteiler 6 und seine Einstellschaltung 7. Die Anzeigesteuerschaitung ist mit 8" bezeichnet. Ein Teil der Information, die sie an die nicht gezeigte Anzeige abgibt, wird mit Hilfe eines Umschaltstromkreises 46 an die Klemmen 6 22 bis 627 angelegt, welcher Stromkreis derart ausgelegt ist, daß, wenn sein Steuereingang C im Zustand 0 ist, dieser die Informationen, die er an seinen Eingängen 46# bis 46/ von den Ausgängen 8"a bis 8'Vder Schaltung 8" erhält, an seine Ausgänge 46a bis 46/" überträgt. Daß er dagegen, wenn sein Steuereingang im Zustand 1 ist. jene Informationen an seine Ausgänge überträgt, welche an seinen Eingängen 46m bis 46s anliegen.

Diese letzteren Informationen werden an den Ausgängen 47a bis 47/" einer Dekoderschaltung 47 abgegeben, deren Eingänge 47Λ bis 47y" mit Ausgängen 6a bis 6c des Teilers 6 verbunden sind. Diese Ausgänge, wie auch ein vierter 6c/werden durch die Ausgänge von vier aufeinanderfolgenden Stufen des Teilers gebildet. Ein fünfter Ausgang 6edes Teilers ist der Ausgang einer Teilerstufe, die ein Signal einer Periode liefert, die beträchtlich langer ist als jene der an den Ausgängen 6a bis Sd erscheinenden Signale. Diese Periode kann z. B. gleich sein der Periode der auszuführenden Korrektur.

Das Ausgangssignal 6e des Teilers ist an den D-Eingang eines FF 48 angelegt, dessen Takteingang Cl über einen Inverter 49 mit dejn Ausgang 6c/ des Teilers verbunden ist Der Ausgang Q dieses FF 48 ist mit dem Takteingang Cl eines andern FF 50 verbunden, dessen

D-Eingang am positiven Pol der Speisequelle (entsprechend dem logischen Zustand 1) angeschlossen ist, und dessen Rückstelleingang R mit einem Ausgang 47^ des Dekoders 47 verbunden ist.

Die Ausgänge Q und Q dieses FF 50 sind mit dem > Eingang C des Umschalters 46 bzw. mit den Takteingänge^ Cl von FF 51 und FF 52_ verbunden, deren D-Eingänge mit ihren eigenen (^-Ausgängen verbunden sind. Die Rückstelleingänge R dieser FF sind mit den Klemmen 6 7 bzw. 68 verbunden. Ihre in φ-Ausgänge sind mit den ersten Eingängen 536 und 546 von UND-Toren 53 und 54 verbunden, deren zweite Eingänge unter sich und mit dem Ausgang 47g des Dekoders 47 verbunden sind.

Die ersten Eingänge 576 und 586 von zwei i> UND-Toren 57 und 58 sind unter sich und mit dem Ausgang 47g des Dekoders 47 verbunden, während deren zweite Eingänge 57c unH 58c mit den Klemmen 6 7 bzw. 6 8 verbunden sind.

Die Stelleingänge 5und Rückstelleingänge R von drei FF 59 bis 61 sind mit den Ausgängen 57a bzw. 53a der Tore 57 bzw. 53 verbunden. Ihre Takteingänge C/sind gemeinsam mit Klemme 67 verbunden, während ihre D-Eingänge je mit einem der Ausgänge 6a bis 6c des Teilers 6 verbunden sind. >ί

Ein analoges Verbindungsschema besteht zwischen den Eingängen von drei andern FF 62 bis 64 und den Ausgängen 58a und 54a der Tore 58 und 54, wie auch mit den Ausgängen 6a bis6cdesTeilers 6.

Die Q-Ausgänge der FF 59 bis 64 sind mit Eingängen κι 7a bis 7/der Einstellschaltung 7 verbunden, welche in diesem Beispiel so ausgelegt ist, daß die Korrekturinformation dauernd zur Verfugung stehen muß.

Diese Schaltung arbeitet wie folgt (siehe auch F i g. 6): Im Normalfall ist der Ausgang Q von FF 50 im Zustand r> 0, was bewirkt, daß alle Klemmen 6 22 bis 6 27 die durch die Anzeigesteuerschaltung 8" gelieferten Steuersignale führen. Immer wenn der Ausgang 6c/des Teilers 6 in den Zustand 1 geht wenn sein Ausgang 6a schon in diesem Zustand ist kippen FF 48 und 50. Der Eingang C des Umschalters 46 geht daher auf 1 und seine Ausgänge 46a bis 46f liefern die an den Eingängen 46/n bis 46s vorhandenen Signale. Die durch die Anzeige empfangenen Signale sind dann nicht mehr korrekt aber es wird in der Folge gezeigt daß diese Störung nicht bemerkbar ist. Gleichzeitig kippen FF 51 und 52 und ihre Ausgänge Q gehen in den Zustand 1, außer in einem Falle, der später beschrieben wird.

Die durch den Dekoder 47 gelieferten Signale bestehen aus Impulsen, die sich an seinen Ausgängen 47a bis 47g folgen. Der Ausgang 47a liefert einen Impuls, wenn die Ausgänge 6a bis 6c im Zustand 1,0 und 0 sind; der Ausgang 476 beim Zustand 0, 1 und 0, usw. und der Ausgang 47#beim Zustand 1,1 und 1.

Wenn z. B. eine Verbindung vorhanden ist zwischen den Klemmen 6 23 und 6 7, wird der vom Ausgang 476 gelieferte Impuls über den Umschalter 46 und die Klemmen 6 23 und 6 7 bis zum Takteingang Cl von FF 59 bis 61 geleitet Die Q-Ausgänge der letzteren nehmen den Zustand der Ausgänge 6a b\> 6cdes Teilers 6 an, d. h. &o 0, 1 und 0. Gleichzeitig wird FF 51 zurückgestellt was Tor 53 sperrt

Eine Verbindung der Klemme 67 mit einer andern der Klemmen 6 22 bis 6 27 bewirkt, daß die Q-Ausgänge der FF 53 bis 61 in einen andern Zustand kommen. οί

Man kann gleiche Betrachtungen für die Verbindungen der Klemme 6 8 mit einer der Klemmen 6 22 bis 27 anstellen, die den Zustand der Ausgänge von FF 62 bis FF64beeinflus. en.

Die aus den FF 51 und 52 und den Toren 53,54,57 und

58 bestehende Schaltung erlaubt, die Ausgänge von FF

59 bis 64 in einen gewollten Zustand zu versetzen, indem die eine oder andere der Klemmen b 7 und 6 8 mit einer der Klemmen 65 oder 66 verbunden wird. Wenn ?.. B. die Klemme 6 7 mit Klemme 6 6 verbunden ist, erhält sie natürlich keinen der durch die Klemmen 6 22 bis 6 27 gelieferten Impulse. FF 51 kippt außerdem nicht im Moment, in welchem der Ausgang Q von FF 50 auf 0 geht, da sein Rückstelleingang R im Zustand 1 gehalten wird. Aber im Moment, in dem der Ausgang 47g des Dekoders 47 seinen Impuls liefert, wird dieser über Tor

57 und die Setzeingänge 5 der FF 59 bis 61 übertragen, deren Q-Ausgänge in den Zustand 1 übergehen.

Wenn die Klemme 6 7 mit der Klemme 6 5 verbunden ist, kann FF 51 kippen, wenn der Ausgang Q von FF 50 auf 0 geht; sein Ausgang Q geht auf 1 und sobald der Ausgang 47 g von Dekoder 47 seinen Impuls liefert, wird dieser an die Rückstelleingänge R der FF 59 bis 61 übergeben, deren Ausgänge alle in den Zustand 0 übergehen.

Es ist zu bemerken, daß dieses durch die vom Ausgang 47g des Dekoders 47 gelieferten Impulse bewirkte Rückstellen auf 0 und Setzen auf 1 nicht stattfinden kann, wenn die Klemme 6 7 mit einer der Klemmen 622 bis 627 verbunden ist. In diesem Falle sind niemals beide Eingänge von Tor 57 im Zustand 1, ebenfalls nicht bei Tor 53, da FF 51 durch den von Klemme 67 erhaltenen Impuls vorher auf 0 zurückgestellt wird, als der Ausgang 47g von Dekoder 47 seinen Impuls liefert.

Die Arbeitsweise der aus FF 52 und den Toren 54 und

58 bestehende Schaltung ist analog der eben beschriebenen.

Wenn der Ausgang 47^ des Dekoders 47 seinen Impuls liefert, stellt dieser FF 50 zurück, dessen Ausgang Qgeht auf 0. Der Umschalter 46 legt daher von neuem die von den Ausgängen 8"a bis 8"/"der Anzeigesteuerschaltung 8" gelieferten Impulse an die Klemmen 622 bis 6 27.

Man sieht daher, daß jede Kombination von Verbindungen zwischen den Klemmen 67 und 68 einerseits und den Klemmen 622 bis 627 andererseits das Erscheinen einer unterschiedlichen Information an den Q-Ausgängen der FF 59 bis 64 bewirkt, die durch eine Binärzahl mit 6 Ziffern dargestellt ist. Man kann also der Einstellschaltung 7 eine Anzahl von 64 Informationen eingeben unter Benützung von nur zwei Klemmen für die Eingabe.

Wenn angenommen wird, daß der Ausgang 6a des Teilers 6 der Ausgang der ersten Teilerstufe sei und daher Impulse mit einer Frequenz von 16 kHz liefert (wenn der Oszillator mit 32 kHz schwingt), und daß der Ausgang 6e der Ausgang der fünfzehnten Teilerstufe sei und daher Impulse mit einer Frequenz von 1 Hz liefert dann bleibt der Ausgang Q von FF 50 einmal pro Sekunde während weniger als 250 us im Zustand 1. Eine Störung der Anzeige während einer so kurzen Zeitdauer ist absolut nicht bemerkbar.

Es ist klar, daß, wenn eine Speicherung der Korrekturinformation nicht nötig ist die Schaltbilder der Fig.4 und 5 ohne Weiteres kombiniert werden können, indem zum Ansteuern der Eingänge 28c bis 39c der Tore 28 bis 33 (F i g. 4) die vom Dekoder 47 (F i g. 5) abgegebenen Signale benützt werden. Der Ausgang Q von FF 50 kann zur Steuerung des letzteren benützt werden, der dann aber so ausgelegt sein muß, daß er nur

während der Zeit, während welcher dieser Ausgang Q im Zustand 1 ist, an seinen Ausgängen Signale abgibt.

Man Kann sich andere Ausführungsformen der Erfindung vorstellen. — Zum Beispiel kanr man die durch die Q-Ausgänge von FF 51 und 52 gelieferten Signale, welche im Zustand 1 sind während Zeiten, die abhängig sind von der Verbindung zwischen den Klemmen bl und b8 mit den Klemmen b5, b% oder b22 bis b27, direkt verwenden zur Steuerung einer Einstellschaltung, die derart betrieben wird, daß die Korrekturen während einer vorbestimmten Zeit ausgeführt werden.

Es ist weiter zu bemerken, daß die oben beschriebenen Schaltungen auch für andere Zwecke als die Eingabe einer Frequenzkorrekturinformation benutzt werden können. Man kann z. B. den Fall einer Uhr anführen, die mit einem Mikroprozessor ausgerüstet ist, dessen Programm zahlreiche Unterprogramme aufweist und räch Wahl die Durchführung einer großen Anzahl ve'-chiedener Funktionen gestattet, wie Anzeige mit 2, 4, 6 ode- mehr Ziffern, verschiedene Zeiteinstellsysteme, Chronometer verschiedener Arten, Weck- und Mahnfunktionen, elektronische Spiele usw. Um eine solche Schaltung, welche man als universell ■j bezeichnen könnte, an eine gegebene U^.r anzupassen, würde es dank Schaltung ähnlici. den beschriebenen genügen, eine Information einzugeben, die der Mikroprozessor dazu verwendet, um unter seinen Unterp^rogrammen jene auszuwählen, die der Uhr angepaßt sind.

hi die man realisieren möchte. Man könnte daher diese universelle Schaltung in sehr großen Stückzahlen produzieren, was ermöglicht, deren Preis zu senken und könnte dennoch sehr unterschiedliche Uhren mit unterschiedlichen Funktionen anbieten, indem einfache

i) gewisse Verbindungen zwischen vorbestimmten Klemmen der integrierten Schaltung gemacht werden.

Die verschiedenen Schaltbilder wurden lediglich beispielsweise beschrieben, und man könnte die Typen der verwendeten Elemente und deren Verbindungen ändern ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Hierzu 6 Blatt Zcichnunticn

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronische Uhr mit einer Speisequelle, Mitteln zur Anzeige der Uhrzeit und einer integrierten Schaltung, welche Mittel zur Ausführung mindestens einer Hilfsfunktion in Abhängigkeit einer an ihren Eingängen vorhandenen Hilfsinformation und eine Steuerschaltung für die Anzeigemittel aufweist, wobei die integrierte Schaltung mit einer ersten Gruppe von m Klemmen ausgerüstet ist, welche erste Gruppe von Klemmen zum Anschluß der Speisequelle und mindestens eines Teiles der Anzeigemittel aufweist, und wobei die integrierte Schaltung weiter eine Eingabeschaltung aufweist, welche mit den genannten Mitteln zur Ausführung einer Hilfsfunktion und einer zweiten Gruppe von π Klemmen der integrierten Schaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeschaltung Sieuereingänge aufweist, welcher innerhalb der integrierten Schaltung die Steuersignale von der Steuerschaltung für die Anzeigemittel erhalten, und daß jede der π Klemmen der zweiten Gruppe eine Informationsklemme ist, welche mit Hilfe einer Verbindung außerhalb der integrierten Schaltung mit einer der m Klemmen der ersten Gruppe verbindbar ist, wobei die Eingabeschaltung in Abhängigkeit von der an ihren Steuereingängen erhaltenen Steuersignalen und von der an ihren InformationskJemmen erhaltenen Information für jede der ttf> möglichen Kombinationen der genannten Verbindungen eins bestürmte Hilfsinformation den genannten Mitteln zur Ausführung einer Hilfsfunktion liefert, und daß di Hilfsinformation so lange erhalten bleibt, wie die entsprechende Kombination von Verbindungen besteht

2. Elektronische Uhr gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zur Ausführung einer Hilfsfunktion Mittel zur Einstellung des Teilerverhtltnisses des Frequenzteilers der Uhr in Funktion der genannten Hilfsinformation, aufweisea

3. Elektronische Uhr gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Eingabeschaltung Speichermittel für die Speicherung der Hilfsinformation in Funktion der Steuersignale von der Steuerschaltung für die Anzeigemittel, aufweist

4. Elektronische Uhr gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung Mittel zur Erzeugung von Signalfolgen, Mittel zum wechselweisen Anlegen der Signalfolge und der Anzeige-Steuersignale an die Klemmen der Anzeigemittel und Mittel, welche die von der zweiten Gruppe von η Klemmen gelieferten Eingangssignale in Funktion der Signalfolge an die Eingabeschaltung anlegen, aufweist