DE3119917A1

DE3119917A1 - Elektronische digitalstoppuhr

Info

Publication number: DE3119917A1
Application number: DE3119917A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Yokohama Kanagawa Maeda; Eiichi Yokohama Munetsugu
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1981-05-19
Publication date: 1982-03-18
Also published as: GB2077005A; JPS56163477A; DE3119917C2; CH650377GA3; GB2077005B

Description

Elektronische Digitalstoppuhr

Die Erfindung betrifft eine elektronische Digitalstoppuhr.

Bei Sportarten, wie Lauf- oder Schwimmwettbewerben, bei denen die Teilnehmer auf der Basis von Zeitdurchgängen gegeneinander antreten, oder aber Fußball- oder Rugbyspielen, bei denen die Zeit begrenzt ist, wurden bisher für Zeitmeßzwecke verbreitet analoge Stoppuhren verwendet. Bei Lauf- oder Schwimmwettbewerben ist jedoch mindestens eine der Zahl der vorzunehmenden Zeitmessungen entsprechende Zahl von Stoppuhren nötig, um die Lauf- oder Schwimmzeiten sowie die Zwischenzeiten mehrerer Teilnehmer zu messen.

Unter den handelsüblichen Digitalstoppuhren finden sich als "Chronographen" bezeichnete Zeitmesser, die kurze Zeiten bis zu 1/100 s zu messen vermögen und aufgrund einer Kristallschwingersteuerung bezüglich der Meßgenauig-

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keit eine ausreichende Leistung bieten. Mit einer solchen Digitalstoppuhr können jedoch nur eine Zwischenzeit und eine Gesamtzeit ab Start festgehalten werden, so daß
eine derartige Uhr für viele Zeitmessungen nicht geeignet ist ο

Eine bisherige Digitalstoppuhr besitzt den Aufbau gemäß Fig„ l„ Dabei wird ein stabiles (konstantes) Bezugstaktsignal durch einen Kristalloszillator bzw. -schwinger 1 geliefert und über ein UND-Glied G7 einem Frequenzteiler

2 eingespeist. Das UND-Glied G7 dient dabei zur Start/ Stoppsteuerung der Stoppuhr« Der Frequenzteiler 2 teilt die Frequenz des Bezugstaktsignals zwecks Lieferung
eines 100 Hz-Taktsignals, das einer ersten Zählerstufe
Cl einer Reihe von synchronen Zählern Cl - C6 zugeführt wird. Die Zähler Cl - C6 sind ein 1/100 s- bzw. 1:10-Zähler, ein 1/10 s- bzw. l;10-Zähler, ein Sekunden- bzw. islO-Zähler, ein 10 s- bzw. Is6-Zähler, ein Minuten- bzw. islO-Zähler bzw. ein 10 min- bzw. 1:6-Zähler; diese Zähler liefern jeweils ein binär verschlüsseltes Dezimal- bzw. BCD-Ausgangεsignal von 3 oder 4 Bits. Die BCD-Ausgangssignale der Zähler Cl - C6 vrerden jeweils über Verriegelungsschaltungen Ll - L6 und Torschaltungen Gl - G6 an einen gemeinsamen Decodierer 3 angekoppelt. Die Daten für

1/100 s, 1/10 s, volle Sekunden, 10 Sekunden, Minuten
und 10 Minuten enthaltenden Zeitinformationen werden in an sich bekannter Weise auf Zeitteilbasis auf einer Anzeigeeinheit 4 angezeigt=

Die Torschaltungen Gl - G6 werden durch Stellen- bzw.
Ziffermrählsignale Dl - D6 auf Zeitteilbasis aktiviert, um die betreffenden Zähler-Ausgangssignale dem Dekodierer

3 zuzuführen. Die Verriegelungsschaltungen Ll - L6 verriegeln oder halten (latch) die betreffenden Zählerausgänge in Abhängigkeit von der Anlegung eines Zwischen-

zeit- bzw. LAP-Signals. Die Ziffernwählsignale Dl - D6 sowie Anzeigetaktsignale werden durch eine Zeitsteuersignal-Generatorschaltung 5 nach Maßgabe des Kristalloszillators 1 erzeugt. Ein Schalterdecodierer 6 decodiert bzw. entschlüsselt eine Anzahl von an ihn angelegten Schalter-Ausgangssignalen zur Lieferung des START/STOP-, des Zwischenzeit- bzw. LAP- und des Rückstell- bzw. RESET-Signals.

Wenn bei dieser Stoppuhr ein erster Schalter betätigt wird, befindet sich das START/STOP-Signal im STOP-Zustand, während das LAP-Signal nicht erzeugt und das RESET-Signal erzeugt wird. Demzufolge wird ein UND-Glied G7 gesperrt, während die Verriegelungsschaltungen Ll - L6 offen bzw. durchgeschaltet gehalten und der Frequenzteiler 2 sowie die Zähler Cl - C6 rückgestellt werden. Wenn anschließend ein zweiter Schalter betätigt wird, geht das START/STOP-Signal auf den START-Zustand über, um das UND-Glied G7 durchzuschalten, während der Frequenzteiler 2 und die Zähler Cl - C6 aus dem Rückstellzustand freigegeben werden, so daß die Zeitzählung bzw. -messung einsetzt. Die von den Zählern Cl - C6 gelieferte Zeitinformation wird augenblicklich auf der Anzeigeeinheit 4 angezeigt. Bei Betätigung eines dritten Schalters wird das Zwischenzeit- bzw. LAP-Signal erzeugt, wobei die Zähler-Ausgangssignale in den Verriegelungsschaltungen Ll - L6 verriegelt bzw. gehalten (latched) werden. Die in den Verriegelungsschaltungen Ll - L6 gehaltene Zeitinformation wird auf der Anzeigeeinheit 4 wiedergegeben, während die Zähler Cl - C6 hierbei weiterarbeiten.

Bei der Stoppuhr gemäß Fig. 1 können ersichtlicherweise nur die in den Verriegelungsschaltungen Ll - L6 gehaltene Zwischenzeit und die von den Zählern Cl - C6 gemessenen bzw. bestimmten Zeitdaten geliefert werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer mikroprogrammierten elektronischen Digitalstoppuhr mit einem Speicher, der eine Anzahl von Zeitdaten zu speichern vermag.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Stoppuhr ein erster von mehreren, mit einem Schalterdecodierkreis verbundenen Schaltern betätigt wird, wird ein dem betätigten Schalter entsprechender Mikroprogrammbefehl aus einem Festwertspeicher ausgelesen. In Abhängigkeit von diesem so ausgelesenen Mikroprogrammbefehl wird eine Zeitmeßschaltung zum Zählen eines Bezugsfrequenzsignals aktiviert. Bei Betätigung eines zweiten Schalters wird ein diesem entsprechender Mikroprogrammbefehl ausgelesen, und die Zeitinformation zum Zeitpunkt der Betätigung des zweiten Schalters wird in einem der verschiedenen Speicherplätze eines Randomspeichers abgespeichert. Wenn der zweite Schalter erneut betätigt wird, wird die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Zeitinformation in einem anderen Speicherplatz des Randomspeichers abgespeichert.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bisherigen elektronischen Digitalstoppuhr,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer elektronischen Digitalstoppuhr mit Merkmalen nach der Erfindung,

8 ο α β α ο 6

3 · « C

Fig. 3 ein Schaltbild eines Schalterdecodierkreises bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und

Fig. 4 bis 7 Ablauf- bzw. Flußdiagraitime zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Stoppuhr.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert xforden.

Gemäß Fig. 2 wird ein von einem Kristalloszillator bzw. -schwinger 10 erzeugtes stabiles Bezugsfrequenzsignal über ein UND-Glied Gl7, das auf noch zu beschreibende Weise durch ein START/STOP-Signal angesteuert wird, an einen Frequenzteiler 11 zur Lieferung eines Bezugstaktsignals von 100 Hz angekoppelt« Der Frequenzteiler wird durch ein Rückstell- bzw. RESET-Signal rückgestellt. Das 100 Hz-Taktsignal wird über einen Zwischenspeicherkreis 12 an die Takteingangsklemme CK der ersten Zählerstufe CIl einer Zählerkette aus Zählern CIl - C14, welche den Zählern Cl - C4 gemäß Fig„ 1 entsprechen, angelegt.

Der Zwischenspeicherkreis 12 vermag das 100 Hz-Taktsignal vorübergehend zu speichern; er enthält ein RS-Flip-Flop 12a, dessen Setzeingang zur Abnahme des 100 Hz-Taktsignals geschaltet ist, ein UND-Glied 12b, an welches das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 12a und ein KEEPr bzw. HALTE-Signal angelegt werden, ein D-Flip-Flop 12c mit an den Ausgang des UND-Glieds 12b angeschlossenem D-Eingang sowie ein ODER-Glied I2d zur Ankopplung des Ausgangssignals Q des Flip-Flops 12c an die Rückstellklemme R des RS-Flip-Flops 12a„ Der Takteingangsklemme CK des D-Flip-Flops 12c wird ein Taktsignal φ mit einer wesentlich höheren Frequenz als 100 Hz zugeführt. An das ODER-Glied 12d wird ein Rückstellsignal angelegt, das auch dem Frequenzteiler 11 und der Ruckste!!klemme R jedes Zählers CIl - C14 aufgeprägt wird.

Das R-S~Flip-Flop 12a wird durch das 100 Hz-Taktsignal vom Frequenzteiler 11 gesetzt, so daß sein Ausgangssignal Q auf den hohen Pegel übergeht. Wenn das KEEP bzw, HALTE-Signal hoch ist, geht das Ausgangssignal des UND-Glieds 12b in Abhängigkeit vom Übergang des Setzausgangssignals Q des Flip-Flops 12a auf den hohen Pegel seinerseits auf einen hohen Pegel über. In Abhängigkeit vom übergang des Ausgangssignals des UND-Glieds 12b auf den hohen Pegel und in Synchronismus mit dem Taktsignal 0 geht das Ausgangssignal Q des D-Flip-Flops 12c zum Rückstellen des Flip-Flops 12a auf den hohen Pegel über» Während das HALTE-Signal den hohen Pegel besitzt, d.h. während des Zeitzähl- bzw. -meßvorgangs, wird das 100 Hz-Taktsignal dem 1/100 s-Zähler CIl zugeführt. Wenn das HALTE-Signal niedrig ist, ist das UND-Glied 12b deaktiviert bzw. gesperrt,, so daß das Flip-Flop 12a nicht rückgestellt, sondern durch das 100 Hz-Taktsignal in Setzzustand gehalten wird. Das 100 Hz-Taktsignal wird nämlich vorübergehend gespeichert, bis das HALTE-Signal auf den hohen Pegel übergeht.

Wenn seit Beginn des Zeitmeßvorgangs 1 Minute verstrichen ist, wird ein Übertragsignal (d„ho ein 1 min-Signal) an einer Übertragklemme Ca des 10 s-Zählers Cl4 geliefert und einem weiteren Zwischenspeicherkreis 13 zugeführt, der einen ähnlichen Aufbau besitzt wie der Zwischenspeicherkreis 12 ο An den Zwischenspeicherkreis 13 werden ein Rückstellsignal und anstelle des HALTE-Signals ein invertiertes Signal WAIT bzw. WARTE eines WARTE-Signals angekoppelt, wodurch angezeigt wird, daß eine Zentraleinheit (CPU) 19 belegt ist. Der Zwischenspeicherkreis 13 wird in einem Zustand zur Speicherung des 1.min-Signals gehalten, wenn das Signal WARTE niedrig ist, d.h. wenn die Zentraleinheit CPU belegt ist, während er in einem Bereitsschaftszustand für die übertragung des 1 min-

Signals zu einem Adressendecodierkreis 14 gehalten wird, wenn das Signal WARTE den hohen Pegel besitzt.

Ein Schalterdecodierer 15 decodiert bzw, entschlüsselt einen bestätigten Schalter von mehreren noch zu beschreibenden Betriebsartbestimmungsschalter-n. Wenn beispielsweise fünf Schalter vorgesehen sind, besitzt der Schalterdecodierer 15 fünf Ausgangsklemmen, die mit dem Adressendecodierer 14 verbunden sind, um eine vorgegebene Adresse in einem Festwertspeicher (ROM) 16 anzugeben, in welchem Mikroprogramme für Betrieb bzxf« Operation gespeichert sind. Ein Mikroprogramm besteht beispielsweise aus einer 6-Bit-RAM-Adressendateneinheit, einer 4-Bit-Zifferngrößendateneinheit, einer 6-Bit-Befehlsdateneinheit und einer 10-Bit-Adressendateneinheit zur Bezeichnung eines Mikroprogramms der nächsten Adresse.

Die 6-Bit-Adressendateneinheit wird zu einem Randomspeicher- bzw. RAM-Registerstufenwähler 17 übertragen, welcher eine von 48 Registerstufen in einem Randomspeicher (RAM) 18 wählt, der 6 Register RA, RX, Rl, R2, R3 und RM mit jeweils 8, durch 4-Bit-Stufen gebildeten Stufen aufweist. Die erwähnte 4T-Bit-Dateneinheit wird zur Zentraleinheit 19 übertragen« Der Randomspeicher speichert die in den Zählern CIl bis C14 enthaltenen Daten, die Ergebnisse der Datenverarbeitung in der Zentraleinheit (Minuten, Stunden usw.), die Zwischenzeiten sowie die Zahl der Zwischenzeitmessungen.

Die erwähnte 6-Bit-Befehlsdateneinheit wird zu einem Befehlsdecodierer 20 übertragen, der ein Start/Stop-Signal, ein Zwischenzeit- bzw. LAP-Signal, ein Rückstell- bzw. RESET-Signal, ein HALTE-Signal«, ein WARTE-Signal, sequentielle Ziffern- bzw= Stellen-Wählsignale

Dl" bis D4", ein SWITCH ENABLE- bzw, SCHALTERAKTIVIER-Signal, ein LAP DISPLAY- bzw, ZWISCHENZEITANZEIGE-Signal und ein der Zentraleinheit 19 zugeliefertes 9-Bit-Verarbeitungssteuersignal erzeugt.

Das 9~Bit-Verarbeitungssteuersignal besteht aus einem 1-Bit~Addierbefehlssignal, einem I-Bit-Subtrahierbefehlssignal, einem 6-Bit-Wählbefehlssignal zum Wählen der einer Addierstufe oder einer Subtrahierstufe zuzuliefernden Daten sowie einem 1-Bit-Steuersignal zur Prüfung, ob ein Übertrag oder ein Borge- bzw. Vorgriffvorgang bei Addition oder Subtraktion durchgeführt wird. Wenn letzteres der Fall ist, wird von der Zentraleinheit 19 ein übertrag- oder ein Borge- bzw» Vorgriffsignal zum Festwertspeicher- bzw. ROM-Ädressendecodierer 14 geliefert ο Letzterer wird auch mit einer nächsten 10-Bit-Adressendateneinheit vom Festwertspeicher 16 beschickt.

Der ROM-Adressendecodierer 14 enthält 7 ODER-Glieder mit je zwei Eingängen, und er ist so angeordnet, daß 7 Bits des 10-Bit-Adressensignals vom Festwertspeicher jeweils einer ODER-Funktion mit 5-Bit-Ausgangssignalen des Schalterdecodierers 15, einem l-Bit-Ausgangssignal des Zwischenspeicherkreises 13 und einem Ιτ-Bit-übertrag- oder -Borge-Signal von der Zentraleinheit 19 in vorbestimmter Kombination unterworfen werden. Der Adressendecodierer 14 wählt somit auf der Grundlage der 10-Bit-Dateneinheit eines von 1024 Ausgangssignalen, um das Auslesen des Mikroprogramms der betreffenden Adresse aus dem Festwertspeicher 16 zu ermöglichen.

Von den verschiedenen Zeitsteuersignalen, die von einer Zeitsteuersignal-Generatorschaltung 21 erzeugt werden, werden aufeinanderfolgende Ziffernwählimpulse Dl* bis D4' entsprechenden Ziffernwählkreisen 22a bis 22d auf-

geprägt. An letztere werden das HALTE-Signal und die jeweiligen, aufeinanderfolgenden Ziffernwählimpulse Dl" bis D4" angekoppelt= Jeder Ziffernwählkreis enthält UND-Glieder 23a und 23b, ein ODER-Glied 23c und einen Umsetzer 23d, Wenn das HALTE-Signal (das bei Betätigung eines noch zu beschreibenden Zwischenzeitschalters auf den hohen Pegel übergeht) niedrig ist, d.h. im Betrieb der Stoppuhr, liefern die Ziffernwählkreise 22a bis 22d die aufeinanderfolgenden Ziffernwählimpulse Dl' bis D4' zu den betreffenden Torschaltungen (taktgesteuerte Umsetzer) GIl bis G14, die mit den Ausgängen ■ der Zähler CIl bis Cl4 verbunden sind„ Infolgedessen werden die Ausgangssignale der Zähler CIl bis Cl4 aufeinanderfolgend bzw. fortlaufend über einen Decodierer 24 an eine Anzeigeeinheit 25 angekoppelt, um eine Sichtanzeige für die im Betrieb der Stoppuhr durch die Zähler CIl bis C14 gemessene Zeit zu liefern. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht jedes in der Anzeigeeinheit vorgesehene Ziffern- bzw. Stellenanzeigelement aus 7 Segmenten, so daß der Anzeigedecodierer 24 ein Ausgangssignal mit 7 Bits liefert. Erfindungsgemäß wird eine Zeitinformation für eine Minute oder mehr mittels einer Datenverarbeitung geliefert, bei welcher die Adresse des Festwertspeichers 16 durch das Ausgangssignal des 1 min-Speicherkreises 13 modifiziert und somit ein anderes Mikroprogramm ausgelesen wird, so daß die Ziffern- bzw. Stellendateneinheiten in einer vorbestimmten Stufe RA(I) des Registers RA in der Zentraleinheit 19 um 1 erhöht wird» Die Zeitinformation für eine Minute oder eine längere Zeitspanne wird zur Lieferung einer Sichtanzeige über einen Decodierer 26 und eine Verriegelungsschaltung 27 an eine Minuten- und Stundeninformations-Anzeigeeinheit 28 angekoppelt. Die Zeitanzeige erfolgt in an sich bekannter Weise auf Zeitteilbasis unter Verwendung der von der Zeitsteuersignal-Generators chaltung gelieferten, aufeinanderfolgenden Ziffernwählimpulse.

Wenn der Zwischenzeitschalter betätigt wird, geht das HÄLTE-Signal auf den hohen Pegel über, wobei die aufeinanderfolgenden Ziffernimpulse Dl" bis D4" van Befehlsdecodierer 20 zu den Torschaltungen GIl bis Gl4 geliefert wird= Bei betätigtem Zwischenzeitschalter werden somit die Daten der Zähler CIl bis C1.4 durch die Zentraleinheit 19 in die entsprechenden Stufen des vorbestimmten Registers Rl im Randomspeicher 18 geladen. In die anderen Stufen des Registers Rl werden die Minutendaten , die 10-Minuten-Daten die Stundendaten und die 10-Stundendaten vom Register RA. eingegeben. Die im Register Rl gespeicherten Zeitdaten, d.h. die Zwischenzeitdaten, werden in einer Verriegelungsschaltung 27 verriegelt bzw. gehalten. Bei Betätigung des Zwischenzeitschalters erzeugt der Befehlsdecodierer 20 ein Zwischenzeit-Anzeigebezeichnungssignal, das der Zeitsteuersignal-Generatorschaltung 21 zugeführt wird, um 8 aufeinanderfolgende Verriegelungsimpulse φ_ bis φ _o zu erzeugen.

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In der Verriegelungsschaltung 27 werden 8 Ziffern bzw. Stellen der Zeitdaten nach Maßgabe der Verriegelungsimpulse 0_T1 bis jzS _o fortlaufend verriegelt bzw. gehalten.

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Von diesen verriegelten bzw. gehaltenen Zeitdaten werden diejenigen für Zwischenzeiten von 1 Minute und länger auf der Anzeigeeinheit 28 wiedergegeben, während die Zeitdaten von weniger als 1 Minute auf der Anzeigeeinheit 25 sichtbar wiedergegeben werden. Ein Schalterkreis 29 dient zur selektiven Ankupplung des Ausgangssignals der Verriegelungsschaltung 27 sowie des Ausgangssignals des Decodierers 24 an die Anzeigeeinheit 25. Wenn der Zwischenzeitschalter gedrückt ist, wird der Schalterkreis 29 durch das vom Befehlsdecodierer 20 gelieferte Zwischenzeitbzw. LAP-Signal angesteuert, um die in der Verriegelungsschaltung 27 verriegelten bzw. gehaltenen Daten für 1/100 Sekunde bis 10 Sekunden an die Anzeigeeinheit 25 anzukoppeln.

Wenn der Zwischenzeitschalter betätigt wird bzw. ist, geht das HALTE-Signal auf hohen Pegel über, und demzufolge geht das HALTE-Signal auf den niedrigen Pegel über, so daß das UND-Glied 12b gesperrt und damit die Anlegung des 100 Hz-Taktsignals an den Zähler CIl verhindert wird. Wenn das Laden der Ausgangsdaten der.Zähler CIl bis Cl4 im Randomspeicher 18 abgeschlossen ist, geht das HALTE-Signal entsprechend einem Mikroprogrammbefehl auf den niedrigen Pegel über. Falls das 100 Hz-Taktsignal im RS-Flip-Flop 12a gespeichert ist, wird das 100 Hz-Signal an den Zähler CIl angelegt, wenn das HALTE-Signal auf den hohen Pegel übergeht. Solange die Sperrperiode des UND-Glieds 12b innerhalb von 1/100 s liegt, wird ein sich aus dem Nichtzählen des 100 Hz-Taktimpulses ergebender Fehler verhindert.

Fig. 3 veranschaulicht den Schalterdecodierer 15 im einzelnen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind 5 Schalter SWl (RÜCKSTELLEN) , SW2 (STAKT/STOP) , SW3 (LAP bzw. ZWISCHENZEIT), SW4 (INTERVALLZEIT) und SW5 vorgesehen, die jeweils an einem Ende mit einer Stromversorgung 15a verbunden sind. Die anderen Seiten der Schalter SWl bis SW5 sind jeweils an eine Eingangsklemme von UND-Gliedern 15b bis 15f angeschlossen. An die anderen Eingangsklemmen der UND-Glieder 15b bis 15f wird ein normalerweise einen hohen Pegel besitzendes SCHALTERFREIGABE-Signal vom Befehlsdecodierer 20 während einer Zeitspanne angelegt, während welcher die Zentraleinheit 19 nicht belegt bzw. beschäftigt ist. Wenn einer der Schalter SWl bis SW5 betätigt ist, geht das Ausgangssignal des diesem Schalter entsprechenden UND-Glieds auf den hohen Pegel über, wobei die Schalterinformation bezüglich des betätigten Schalters dem Adressendecodierer 14 eingegeben xtfird. Wenn die Zentraleinheit 19 eine Verarbeitung durchführt, kann das SCHALTERFREIGABE-Signal nicht auf den hohen Pegel übergehen, so daß bei Betätigung irgendeines Schalters dem Adressendecodierer keine Schalterinformation zugeführt wird.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Stoppuhr anhand der Ablaufdiagramme gemäß Fig. 4 bis 7 erläutert.

Wenn gemäß Fig. 4 der RÜCKSTELL- bzw. RESET-Schalter SWl betätigt wird, läßt der Befehlsdecodierer 20 das RÜCK-STELL-Signal auf den hohen Pegel übergehen, während die Signale HALTEN und WARTEN entsprechend den aus dem Festwertspeicher 16 ausgelesenen Mikroprogrammbefehlen auf den niedrigen Pegel übergehen. Infolgedessen werden der Frequenzteiler 11, das Flip-Flop 12a, die Zähler CIl bis Cl4 sowie der Zwischenspeicher 13 rückgestellt und damit das UND-Glied 12b in einen Zustand versetzt, in welchem es für die Lieferung des 100 Hz-Taktsignals zum Zähler CIl bereitsteht, während der Zwischenspeicherkreis 13 in einen Bereitschaftszustand für die Lieferung eines !»Minutensignals zum Adressendecodierer 14 versetzt wird. Wenn gemäß Fig. 5 der START/STOP-Schalter SW2 betätigt wird, wird nach Maßgabe eines Mikroprogrammbefehls geprüft, ob das START/STOP-Signal "1" oder "0" ist. Im ersteren Fall erfolgt keine Änderung der Operation bzw. Arbeitsweise. Falls das START/STOP-Signal nicht den Pegel "1" besitzt, wird es nach Maßgabe des Mikroprogrammbefehls der nächsten Adresse auf den hohen Pegel gebracht, während die Dateneinheit für die numerische Größe "1" vom Festwertspeicher 16 in eine vorbestimmte Stufe des Registers RM des Randomspeichers 18 geladen wird. Die Entscheidung dahingehend, ob das START/STOP-Signal "1" ist, erfolgt auf der Grundlage der in der vorbestimmten Stufe des Registers RM enthaltenen Daten. Beim Übergang des START/STOP-Signals auf den hohen Pegel wird das UND-Glied Gl7 freigegeben bzw, durchgeschaltet, wobei der Zählvorgang der Zähler CIl bis Cl4 eingeleitet wird. Die Zählausgangssignale der Zähler CIl bis Cl4 werden fortlaufend zum Decodierer 24 und von diesem nach Maßgabe der

Ziffernwählimpulse Dl bis D4 zur Anzeigeeinheit 25 übertragen. Da zu diesem Zeitpunkt das 1-Minutensignal noch nicht erzeugt wird, besitzt die auf der Anzeigeeinheit 28 auf der Grundlage der aus dem Randomspeicher 18 ausgelesenen Daten angezeigte Zeitdateneinheit die Größe ¹¹O". Wenn das START/STOP-Signal nicht die Größe "1" besitzt, werden Daten für die Zwischenzeitmessungszahl "0" vom Festwertspeicher in eine vorbestimmte Stufe RM(n) des Registers RM des Randomspeichers 18 geladen.

Wenn im Verlauf des Zählvorgangs der Zähler Cl4 ein 1-Minuten-Übertragssignal erzeugt, wird dieses über den Zwischenspeicherkreis 13 an den Adressendecodierer 14 angelegt. In Abhängigkeit von einem aus dem Festwertspeicher 16 ausgelesenen Mikroprogrammbefehl wird somit das WARTE-Signal auf "1" geändert, um den Zwischenspeicherkreis 15 zu deaktivieren (vgl. Fig. 6). Sodann werden entsprechend dem nächsten Mikroprogrammbefehl die in der ersten Stufe RA(I) des Registers RA enthaltenen Daten ausgelesen, um ihnen die aus dem Festwertspeicher 16 in der Zentraleinheit 19 ausgelesene Größe "1" hinzuzuaddieren, und die Größe "1" wird zur Stufe RA(I) zurückgeführt. Das WARTE-Signal wird durch den nächsten Mirkoprograranbefehl auf "0" geändert. In den vier Stufen RA(I), RA(2), RA(3) und RA(4) des Registers RA sind die betreffenden Minutendaten, 10-Minutendaten, Stundendaten bzw. 10-Stundendaten gespeichert.

Im folgenden ist die Reihenfolge der bei Betätigung des Zwischenzeitschalters SW3 stattfindenden Operationen anhand von Fig. 7 erläutert. Bei Betätigung des Zwischenzeitschalters wird nach Maßgabe eines Mikroprogrammbefehls geprüft, ob das START/STOP-Signal die Größe "1" besitzt. Ist dies der Fall, so wird das WARTE-Signal auf

ACHGEREICHT

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"1" geändert, während das HALTE-Signal (ebenfalls) auf "1" geändert und die Größe-"1" in die Stufe RM(n) des Registers RM geladen wird, um die Zwischenzeitmessungszahl nach Maßgabe der Mikroprogrammbefehle zu speichern. Die Zwischenzeitmessungszahl RM (n) wird auch als Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl in der Stufe RM(m) des Registers RM gespeichert. Sodann wird von der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl "1" subtrahiert, und es wird geprüft, ob das Subtraktionsergebnis "0" ist. Diese Prüfung erfolgt durch Addieren von, "15" (= 1111) zum Subtraktionsergebnis. Wenn das Subtraktionsergebnis (answer of the subtraction) eine andere Größe als "0" ist, wird stets durch Addition von "15" ein Übertrag erzeugt. Wenn die Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl "0" ist, wird die Stellen- bzw. Ziffernwahl der Zeitdaten in den Zählern CIl bis Cl4 nach Maßgabe des Mikroprogrammbefehls durchgeführt. In erster Linie werden (dabei) der Ziffernwählimpuls Dl" auf "1" geändert und die im 1/100 s-Zähler CIl enthaltene Dateneinheit in die erste Si ufο Rl(I) des Registers Rl des Randomspeichorr. 18 geladen. Wenn sich der Impuls Dl" auf "0" ändert, ändert sich der Impuls D2" auf "1". Infolgedessen wird die Dateneinheit im 1/10 s-Zähler Cl4 in die zweite Stufe Rl(2) eingegeben. Auf gleiche Weise werden die Daten des Sekundenzählers Cl3 und des 10 s-Zählers Cl4 fortlaufend bzw. aufeinanderfolgend in dritte und vierte Stufe Rl(3) bzw. Rl(4) eingegeben. Wenn die in den Zählern CIl bis Cl4 gespeicherten Zeitinformationen sämtlich in das Randomspeicher-Register Rl geladen worden sind, ändert sich das HALTE-Signal auf "0", worauf der Zählvorgang der Zähler CIl bis C14 wieder aufgenommen wird. Sodann werden die in den betreffenden vier Stufen RA(I) bis RA(4) des Randomspeicher-Registers RA gespeicherten Minutendaten, 10-Minutendaten, Stundendaten und 10-Stundendaten aufeinanderfolgend zur fünften bis achten Stufe Rl(5) bis Rl(8) des Registers Rl übertragen. Anschließend wird die in der Stufe RM(n) des Randomspeicher-Registers RM gespeicherte

Zwischenzeitmessungszahl ebenfalls in der Stufe RM(m) abgespeichert. Von der in der Stufe RM(fti) gespeicherten Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl wird "1" subtrahiert_; und es wird geprüft, ob das Subtraktionsergebnis "0" ist. Bei der ersten Zwischenzeitmessung ist das Ergebnis der Subtraktion von "1" von der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl "0", so daß das WARTE-Signal auf "0" geändert und damit die Operation der Speicherung der ersten Zwischenzeit im Randomspeicher-Register Rl beendet wird. Zu diesem Zeitpunkt enthalten die Register R2 und R3 keine gespeicherte Zeitinformation. Nach Beendigung der beschriebenen Zwischenzeitspeicheroperation wird die Zähloperation für Zeiten über 1 Minute wieder aufgenommen.

Bei der zweiten Betätigung des Zwischenzeitschalters ändert sich die Zwischenzeitmessungszahl auf "2", und als Ergebnis der Subtraktion der Größe "1" von der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl ergibt sich "1". Infolgedessen werden ein Datenaustausch (Rl «■ R2) zwischen den Randomspeicher-Registern Rl und R2 sowie der folgende Datenaustausch (R2 tr R3) zwischen den Randomspeicher-Registern R2 und R3 durchgeführt. Im Augenblick der Beendigung dieser Datenaustauschvorgänge befinden sich in den Registern Rl und-R2 die Daten "O", und die ersten Zwischenzeitdaten sind im Register R3 gespeichert worden. Bei Beendigung der beschriebenen Datenaustauschvorgänge wird die Größe "1" von der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl abgezogen. Da das Subtraktionsergebnis zu diesem Zeitpunkt "0" ist, werden die zweiten Zwischenzeitdaten im Register Rl gespeichert. Nach der Speicherung der zweiten Zwischenzeitinformation erfolgt wiederum die Subtraktion von der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl, und es wird geprüft, ob das Ergebnis "0" ist. Da die Messung der zweiten Zwischenzeit bereits beendet ist, ist das Subtraktionsergebnis zu diesem Zeitpunkt "1". Infolgedessen \ferden die Daten-

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austauschvorgänge (R3 f· R2 und R2 f· Rl) durchgeführt. Als Ergebnis dieser Datenaustauschvorgänge werden die ersten und zweiten Zwischenzeitdateneinheiten in den betreffenden Registern Rl bzw. R2 gespeichert, während die im Register R3 enthaltene Dateneinheit gleich "0" ist» Wach den Datenaustauschvorgängen erfolgt wiederum die Subtraktion (von) der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl unter Lieferung des Ergebnisses "0".

Bei der dritten Zwischenzeitmessung ist das Subtraktionsergebnis bezüglich der Hilfs-Zwischenzeitmessungszahl "2"- Infolgedessen werden die Registerdatenaustauschvorgänge (Rl e- R2 und R2 «- R3) zweimal durchgeführt. Infolgedessen werden die Daten des Registers Rl auf "0" gebracht, und die ersten und zweiten Zwischenzeitdaten werden in den betreffenden Registern R2 bzw. R3 gespeichert. Die erhaltene dritte Zwischenzeitdateneinheit wird im Register Rl gespeichert. Nach Abschluß dieser Operation werden die Registerdatenaustauschvorgänge (R3 <· R2 und R2 <■ Rl) zweimal ausgeführt, wobei als Ergebnis die ersten, zweiten und dritten Zwischenzeitdaten in den jeweiligen Registern Rl, R2 bzw. R3 gespeichert werden.

Der Schalter SW4 kann beispielsweise zur Messung einer Teilzwischenzeit bzw. Intervallzeit (section lap time) benutzt werden. Wenn hierbei der Schalter SW4 betätigt wirdf wird sein Ausgangssignal durch den Schalterdecodierer 15 entschlüsselt, wobei die erste Teilzwischenzeit mittels einer Subtraktion(R2 - Rl) erhalten und auf den Anzeigeeinheiten 25 und 28 wiedergegeben wird. Wenn der Schalter SW4 erneut betätigt wird, wird die zweite Zwischenzeit mittels einer Subtraktion (R3 - R2) geliefert.

Durch Lieferung verschiedener Mikroprogrammbefehle, die beim Drücken des Schalters SW4 aus dem Festwertspeicher ausgelesen werden, können weiterhin verschiedene Ergebnisse erhalten werden. Wenn beispielsweise mehrere Ruhe- oder Unterbrechungsintervalle vorliegen, wird bei Betätigung des Zwischenzeitschalters jeweils zu Beginn und zum Ende der Unterbrechungsperiode der Änfangszeitpunkt der ersten Unterbrechung im Register Rl gespeichert, während der Endzeitpunkt der ersten Unterbrechung im Register R2 gespeichert wird. Wenn der Schalter SW4 nach mehreren Unterbrechungsperioden gedrückt wird, läßt sich die effektive Periode SLT vom Augenblick des Starts bzw. Beginns mittels einer Operation

RA- (Rl- R2) - (R3 - R4) - ... - (Rn-I - Rn) = SLT

ableiten, weil im Register RA eine Summenzeit gespeichert ist. In diesem Fall dient der Schalter SW4 als Schalter zum Abrufen einer Effektivzeit. Durch Speicherung einer verfügbaren bzw. Vorgabezeit MT im Register RX und Verwendung des Schalters SW5 zur Durchführung der Berechnung "RX - SLT" kann weiterhin eine Restzeit bestimmt werden.

Darüber hinaus können die Mikroprogrammbefehle so geändert werden, daß beide Register RA und RX die Zeitzähl- bzw. -meßoperation durchzuführen vermögen, um das Zeitintervall vom Start bis zur ersten Betätigung des Zwischenzeitschalters zu registrieren und im Register RA festzuhalten, die Zeitspanne von der ersten Betätigung bis zur zweiten Betätigung des Zwischenzeitschalters zu registrieren und vom Register RX halten zu lassen und die Zeitspanne von der zweiten Betätigung bis zur dritten Betätigung des Zwischenzeitschalters zu registrieren und wieder im Register RA zu halten bzw. zu speichern„ Indem die Gesamtzeitspanne von jeder geradzahligen Betätigung des Zwischenzeitschalters bis zur nächsten, ungeradzahligen

Betätigung durch das Register RA gemessen bzw. registriert wird und die Gesamtzeitspanne von jeder ungeradzahligen Betätigung des Zwischenzeitschalters bis zur nächsten, geradzahligen Betätigung durch das Register RX gemessen bzw» registriert wird, können die Effektivzeitspanne vom Start durch das Register RA und die Verlustzeit, wie Unterbrechungsperioden, durch das Register RX geliefert werden, !fahrend die Gesamtzeitspanne ab dem Start bzwο dem Beginn durch Addition der Effektivzeit und der Verlustzeitspannen abgeleitet v/erden kann. Durch Modifizierung der Mikroprogramme oder Hinzufügung neuer Mikroprogramme lassen sich ersichtlicherweise auch andere Zeitspannen messen bzw. registrieren.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform soll die Erfindung keinesfalls einschränken, da beispielsweise auch die Gesamtzeit und verschiedene Zwischenzeiten gleichzeitig wiedergegeben werden können, wenn zwei oder mehr Anzeigeeinheiten vorgesehen werden. Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weiterhin die Zeitzählung bzw. -messung durch eine Sequenz von Logikschaltungen bis zu einer Minute erfolgt, können ebenso alle Zeiten durch die Zentraleinheit bestimmt bzw. gemessen werden, indem das Ausgangssignal des UND-Glieds 12b dem Zwischenspeicherkreis 13 zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche

Π/. Elektronische Stoppuhr, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Lieferung eines Bezugsfrequenzsignals, durch eine Zeitmeßeinheit zur Messung der Zeit durch Zählung des Bezugsfrequenzsi~ gnals, durch eine Schaltereinheit mit mindestens einem ersten und einem zweiten Schalter, durch eine Speichereinrichtung mit mehreren Speicherplätzen zur Speicherung . von Zeitinformationen, durch eine an die Schaltereinheit angeschlossene Deccodiereinheit zum Decodieren bzw. Entschlüsseln eines betätigten Schalters, durch eine Speichereinheit, in welcher .Mikroprogrammbefehle gespeichert sind und die auf die Decodiereinheit anspricht, um die Zeitmeßeinheit die Zeitmessung zum Zeitpunkt der Betätigung des ersten Schalters beginnen zu lassen und die von ihr gelieferten Zeitinformationen zu jeweils folgenden BetätigungsZeitpunkten des zweiten Schalters in verschiedenen Speioherplätezn der Speichereinrichtung abzuspeichern, und durch eine an die Zeitmeßeinheit und

die Speichereinheit angeschlossene Anzeigeeinheit zur sichtbaren Wiedergabe der Zeitinformationen.
2. Stoppuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßeinheit einen mehrstufigen Zählerkreis zum Zählen des Bezugsfrequenzsignals und eine Rechenschaltung zur Ableitung (obtaining) von Zeitinformationen höherer Stellen (digits) als die vom Zählerkreis gelieferte Zeitinformation nach Maßgabe eines Übertragsignals von der Endstufe des Zählerkreises aufweist.
3. Stoppuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Betätigung des zweiten Schalters ansprechende Schaltung zur Unterbrechung der Lieferung des Bezugsfrequenzsignals zur Zeitmeßeinheit und zur vorübergehenden bzw„ Zwischenspeicherung des Bezugsfrequenzsignals bis zur Speicherung der von der Zeitmeßeinheit gelieferten Zeitinformation(en) in der Speichereinrichtung vorgesehen ist.
4. Stoppuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung vorgesehen ist, die zur Abnahme des Bezugsfrequenzsignals geschaltet ist und dieses einer ersten Stufe des Zählerkreises liefert, wenn der zweite Schalter nicht betätigt ist, und das Bezugsfrequenzsignal bei betätigtem zweiten Schalter zwischenspeichert.

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5» Stoppuhr nach Anspruch 2„ dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zur vorübergehenden bzw. Zwischenspeicherung des Übertragsignals in Abhängigkeit von der Betätigung des zweiten Schalters vorgesehen ist.

S. Stoppuhr nach Anspruch 2 oder 5, 'dadurch gekennzeichnet _u daß das Übertragsignal ein Minutensignal ist? das erzeugt wird, wenn eine Zeitspanne von einer Minute nach Beginn der Zeitmessung durch die Zeitmeßeinheit verstrichen ist.

7ο Stoppuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugsfrequenzsignal eine Frequenz von 100 Hz besitzt-

Stoppuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßeinheit einen Zählerkreis mit mehreren Stufen zum Zählen des Bezugsfrequenzsignals bzw. der -signale zwecks Lieferung einer ersten Zeitinformation und eine Rechenschaltung zur Lieferung oder Ableitung einer zweiten Zeitinformation höherer Stellen (digits) als die erste Zeitinformation nach Maßgabe eines Übertragsignals von der Endstufe des Zählerkreises aufweist und daß die Anzeigeeinheit einen ersten Anzeigeabschnitt zur Wiedergabe der ersten Zeitinformation sowie einen zweiten Anzeigeabschnitt zur Wiedergabe der zweiten Zeitinformation umfaßt»

Stoppuhr nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Anzeigeeinheit selektiv die von der Zeitmeßeinheit gelieferte Zeitinformation und die in der Speichereinrichtung gespeicherte Zeitinformation wiedergeben läßt.