DE3131897A1

DE3131897A1 - Steuersignal-multiplexschaltung

Info

Publication number: DE3131897A1
Application number: DE19813131897
Authority: DE
Inventors: Shigeru Sagamihara Kanagawa Nose
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1981-08-12
Publication date: 1982-04-29
Also published as: JPS636182B2; GB2083981B; JPS5746548A; DE3131897C2; US4466097A; GB2083981A

Description

Henkel Kern, Feiler &H£nzel-^: %-*%.* ·..* .:. Patentanwälte Registered Representatives

before the

European Patent Office

Tokyo Shibaura KÄü^chen 80

Kawasaki-shi, Japan Tel, 089/982085-87

- Telex: 0529802 hnkj d

Telegramme: ellipsoid

56P182-3 12. August 1981

Steuersignal-Multiplexschaltung

Die Erfindung betrifft eine Steuersignal-Multiplexschaltung zum Multiplexen bzw. Mehrfachausnutzen einer großen Anzahl von Steuersignalen.

Wenn eine große Anzahl von Steuersignalen beispielsweise in einem elektronischen Musikinstrument verarbeitet wird, ist allgemein eine Schaltung zum Multiplexen einer großen Anzahl von Steuersignalen durch Zeitteilung vorgesehen, um die Anzahl von Steuerschaltungen und diejenige von Leitungen zu verringern. Gelegentlich wird während des Multiplexprozesses ein einziges Steuersignal in eine Vielzahl von Steuerimpulsen umgesetzt.

Eine herkömmliche Steuersignal-Multiplexschaltung hat den in Fig. 1 gezeigten Aufbau. Steuersignale CH bis CH einer Vielzahl von Kanälen werden zu entsprechenden Verriegelungsschaltungen 10_χ bis 10 geleitet, um darin

J IJ

ΙΌ -

in einem vorgeschriebenen Zeitablauf verriegelt zu werden. Diese Verriegelungsschaltungen 10 bis 10 erfüllen die Funktion, genau die Wellenformen der Steuersignale CH bis CH zu formen. Wenn die Wellenformen der Steuersignale CH bis CH zuvor geeignet geformt wurden, dann sind die Verriegelungsschaltungen nicht erforderlich. Ausgangssignale von den Verriegelungsschaltungen 10, bis 10 werden zu entsprechenden Steuersignal-Umsetzungsschaltungen 12₁ bis 12 geleitet. Die Steuersignal-Umsetzungsschaltungen 12_ bis 12 umfassen Anstiegsimpuls-Generator-1 η

schaltungen 14 bis 14 zum Erzeugen ansteigender Impulse nach Empfang der Ausgangssteuersignale CH bis CH von den Verriegelungsschaltungen 10 bis 10 , Abfallimpuls-Generators chaltungen 16 bis 16 zum Abgeben abfallender Impulse und Zustandshalteschaltungen 18 bis 18 zum Aussenden von Zustandshalteimpulsen. Bei einem elektronischen Musikinstrument liegen die Anstiegs- oder Abfallimpulse an,um bestimmte Musiktöne zu erzeugen. Die Zustandshalteimpulse werden benutzt, um gewisse Musiktöne aufrechtzuerhalten.

Die Ausgangsimpulse von den Anstiegsimpulsgeneratoren 14 bis 14 werden zu einem ersten Multiplexer 20 geleitet und dann zu einer ersten Steuerleitung 22 übertragen, nachdem sie durch selektives Abtasten mehrfach ausgenutzt wurden. In ähnlicher Weise werden die Ausgangsimpulse von den Abfallimpulsgeneratoren 16 bis 16 an einen zweiten Multiplexer 24 abgegeben und dann zu einer zweiten Steuerleitung 26 übertragen, nachdem sie durch selektives Abtasten mehrfach ausgenutzt wurden. Die Ausgangsimpulse von den Zustandshalteschaltungen 18 bis 18 werden zu einem dritten Multiplexer gespeist und dann an eine dritte Steuerleitung 30 abgegeben, nachdem sie durch selektives Abtasten mehrfach ausgenutzt wurden.

Die Anstiegsimpulsgeneratoren 14 bis 14 entscheiden in einem vorgeschriebenen Intervall (für jede Abtastperiode des Multiplexers), ob die Steuersignale CH bis CH angestiegen sind oder nicht. Wenn die Steuersignale angestiegen sind, dann geben die Anstiegsimpulsgeneratoren 14 bis 14 einen Anstiegsimpuls mit einer Breite entsprechend einer Kanalperiode ab. Die Abfallimpuls-

generatoren 16, bis 16 entscheiden in dem oben erwähn-1 η

ten vorgeschriebenen Intervall, ob die Steuersignale CH bis CH abgefallen sind oder nicht. Wenn die Steuersignale abgefallen sind, dann erzeugen die Abfallimpulsgeneratoren 16 bis 16 einen Abfallimpuls mit einer Breite entsprechend der oben erwähnten einen Kanalperiode. Die Zustandshalteschaltungen I8_n bis 18 entscheiden in

1 η

einem vorgeschriebenen Zeitablauf, ob ein Steuersignal einen hohen oder einen niederen Pegel zurückbehält. Sobald ein hoher Pegel erfaßt wird, bewirken die Zustandshalteschaltungen 18, bis 18 ein Zurückhalten des hohen Pegels, bis die Zustandshalteschaltungen 18.. bis 18 rückgestellt werden.

Wenn jedoch die Anstiegsimpulsgeneratoren 14. bis 14 , die Abfallimpulsgeneratoren 16, bis 16 und die Zustandshalteschaltungen 18 bis 18 für jeden Kanal vorgesehen werden, dann nehmen die Steuersignal-Umsetzungsschaltungen, die Multiplexer und die Signalleitungen unvermeidbar in der Anzahl zu, was in unerwünschter Weise einen Musterbereich vergrößert, der für die Integration einer Schaltung erforderlich ist. Wenn ein Signal zum Rückstellen der Zustandshalteschaltung mehrfach ausgenutzt wird, dann muß ein Demultiplexer vorgesehen werden, um das mehrfach ausgenutzte Rückstellsignal in eine Vielzahl von Komponenten zu zerlegen und eine unterteilte Rückstellimpulskomponente jedem Kanal zuzuordnen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuersignal-Multiplexschaltung anzugeben, die eine hohe Integration in einer Schaltung erlaubt.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die erfindungsgemäße Steuersignal-Multiplexschaltung dadurch aus, daß Ausgangssteuersignale von einer Vielzahl von Kanälen durch Abtasten mittels eines einzigen Multiplexers gewählt werden, und daß die Steuersignale der gewählten Kanäle nacheinander durch eine gemeinsame Steuersignal-Umsetzungsschaltung verarbeitet werden, um so eine Vielzahl mehrfach ausgenutzter Steuersignale zu erzeugen.

Die erfindungsgemäße Steuersignal-Multiplexschaltung hat also die Vorteile, daß Steuersignal-ümsetzungsschaltungen, Multiplexer und Signalleitungen in der Anzahl merklich verringert sind, und daß es nicht erforderlich ist, einen Demultiplexer vorzusehen, um einen mehrfach ausgenutzten Rückstellimpuls in Rückstellimpulskomponenten für die jeweiligen Kanäle zu zerlegen, damit so der Bereich einer integrierten Schaltung verkleinert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Steuersigna 1-Multiplexschaltung,

Fig. 2 den Aufbau einer Steuersignal-Multiplexschaltung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Steuersignal-Multiplexschaltung von Fig. 2,

Fig. 4 den Aufbau eines Ein-Bit-Teiles eines in Fig. ; 2 enthaltenen Schieberegisters,

Fig. 5 den Aufbau einer Abwandlung der ersten Steuerimpulsgeneratorschaltung, die in Fig. 2 enthalten ist,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer Steuersignal-Multiplexschaltung, wobei die erste Steuerimpuls-Generatorschaltung von Fig. 5 auf die Steuersignal-Multiplexschaltung von Fig. 2 angewandt wird, und

Fig. 7 den Aufbau einer Abwandlung einer Datenwählschaltung, die mit der. ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung von Fig. 5 verwendet wird.

In Fig. 2 werden Steuersignale CH bis CH einer Vielzahl von Kanälen zu den entsprechenden Verriegelungsschaltungen

110 bis 110 geleitet. Diese Verriegelungsschaltungen sind In

Schieberegister, die jeweils durch zwei Taktimpulse φ , jzL mit verschiedenen Phasen betätigt werden. Ein zum Eingangsanschluß D jedes Schieberegisters gespeistes Steuersignal wird in einem vorgeschriebenen Zeitablauf verriegelt. Die Verriegelungsschaltungen llO.bis 110 werden verwendet, um zu verhindern, daß der Pegel eines Steuersignales eines gewählten Kanales während einer Periode aufgeladen wird, in der die jeweiligen'Kanäle durch den weiter unten beschriebenen Multiplexer 120 gewählt sind. Bei Einspeisung in den Multiplexer 120 werden Ausgangssignale von den Verriegelungsschaltungen 110 bis 110 durch Abtasten gewählt. Der Multiplexer 120 umfaßt getaktete Inverter _: 140 bis 140 , die jeweils durch Multiplexsignale T bis T mit gleicher Impulsbreite angsteuert und mit Kanal-

J 1 J I 03 /

Steuersignalen CH bis CH versorgt sind, und einen Inverter 142, in den die Ausgangssignale von den getakteten

Invertern 140. bis 140 mittels einer verdrahteten ODER-1 η

Verknüpfung eingespeist sind. Der Multiplexer 12Ο nutzt die Steuersignale der jeweiligen Kanäle mehrfach aus. Ein mehrfach ausgenutztes Ausgangssignal A vom Multiplexer 120 wird zu einer Steuersignal-Umsetzungsschaltung 112 gespeist, die das mehrfach ausgenutzte Signal A in verschiedene Formen von Steuerimpulsen für jeden Kanal umsetzt, die die verschiedenen Formen von Steuerimpulsen mehrfach ausnutzt, um eine Vielzahl mehrfach ausgenutzter Steuerimpulse mit unterschiedlichen Funktionen zu erzeugen und die die mehrfach ausgenutzten Steuerimpulse mit verschiedenen Funktionen an eine erste, eine zweite und eine dritte Steuerleitung 122 bzw. 126 bzw. 130 abgibt.

Um mehrfach ausgenutzte Steuersignale zu erzeugen, die jeweils aus Anstiegsimpulsen, Abfallimpulsen und Zustandshalteimpulsen zusammengesetzt sind, umfaßt die Steuersignal-Umsetzungsschaltung 112 eine erste Steuerimpuls-Generator schaltung 113 zum Erzeugen von Anstiegs- und Abfallimpulsen und eine zweite Steuerimpuls-Generatorschaltung 118 zum Formen eines Zustandshalteimpulses.

Die erste Steuerimpuls-Generatorschaltung 113 umfaßt ein Schieberegister 144, Inverter 146, 148 und ein erstes und zweites NOR-Gatter 150, 152. Das mehrfach ausgenutzte Ausgangssignal A vom Multiplexer 120 wird in den Dateneingangsanschluß D eines Serienschieberegisters 144 eingespeist, das die gleiche Anzahl von Bits wie die Kanäle aufweist. Das Schiebereigster 144 wird durch zwei Taktimpulse $z5 , 0_ mit verschiedenen Phasen betätigt. Diese Taktimpulse φ , φ haben eine Frequenz entsprechend der vorgeschriebenen Kanalperiode (in Fig. 3 durch T angedeutet) der oben erwähnten Multiplexsignale T bis T .

Daher wird diejenige Komponente eines mehrfach ausgenutzten Steuersignales entsprechend einem gegebenen Kanal, die in den Eingangsanschluß D des Schieberegisters 144 eingespeist ist, vom Ausgangsanschluß Q des Schieberegisters 144 in einer Zeit abgegeben, die um eine Abtastperiode des Multiplexers 120 verzögert ist. Polglich kann ein Vergleich zwischen dem Pegel eines Eingangssignales in das Schieberegister 144 und demjenigen eines Ausgangssignales von dort Anstiegs- oder Abfalländerungen eines Steuersignals eines gegebenen Kanales erfassen.

Bei der erfindungsgemäßen Steuersignal-Multiplexschaltung bestehen zwei Taktimpulse, die benutzt werden, um nicht nur die Verriegelungsschaltungen 1.10. bis 110 , die als Schieberegister verwendet werden, sondern auch' um das Schieberegister 144 der ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung 113 zu betätigen, aus einem Taktimpuls Φ₂' der synchron mit dem Betrieb der Multiplexsignale T bis

T ansteigt, und einem Taktimpuls φ_Λ , der didgleiche Fren l ι

quenz wie der zuerst erwähnte Taktimpuls φ₂ hat und zeitlich verzögert um eine vorgeschriebene Zeitdauer vom Taktimpuls 0₂ auftritt (vgl. Fig. 3).

Ein Ausgangssignal vom Schieberegister 144 wird zum ersten Anschluß eines ersten NOR-Gatters 150 gespeist. Ein mehrfach ausgenutztes Ausgangssignal A vom Multiplexer 120 wird zum zweiten Anschluß des ersten NOR-Gatters 150 über den Inverter 146 geleitet. Ein Ausgangssignal vom ersten NOR-Gatter 150 wird zu einer (nicht gezeigten) Steuerschaltung über die erste Steuerleitung 122 und auch zur zweiten Steuerimpuls-Generatorschaltung 118 übertragen.

ι ό ί ö y /

Ein Ausgangssignal vom Schieberegister 144 wird an den ersten Anschluß eines zweiten NOR-Gatters 152 über den Inverter 148 abgegeben. Das mehrfach ausgenutzte Ausgangssignal A vom Multiplexer 120 wird an den zweiten Anschluß des zweiten NOR-Gatters 152 abgegeben. Ein Ausgangssignal vom zweiten NOR-Gatter 152 wird zu einer (nicht gezeigten) Steuerschaltung über die zweite Steuerleitung 126 gespeist.

Die zweite Steuerimpuls-Generatorschaltung 118 ist eine Ringzählerschaltung aus beispielsweise einer Datensteuerschaltung 154 und einem n-Bit-Serienschieberegister 156, das durch die oben erwähnten beiden Taktimpulse ^₁ , szL mit verschiedenen Phasen betätigt ist. Die Datensteuerschaltung 154 umfaßt ein NOR-Gatter 158, dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal von der ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung 113 beaufschlagt ist und dessen zweiter Anschluß mit einem Ausgangssignal vom n-Bit-Serienschieberegister 156 versorgt wird, und ein NOR-Gatter 160, dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom NOR-Gatter 158 beaufschlagt ist und dessen zweiter Anschluß mit einem mehrfach ausgenutzten Rückstellsignal R versorgt wird. Ein Ausgangssignal vom NOR-Gatter 160 wird zum Eingangsanschluß D des Schieberegisters 156'gespeist. Der Ausgangsanschluß Q des Schieberegisters 156 ist mit einer Steuerschaltung über die dritte Steuerleitung 130 verbunden .

Im folgenden wird anhand der Fig. 3 der Betrieb der oben erläuterten erfindungsgemäßen Steuersignal-Multiplexschaltung näher beschrieben.

Es sei angenommen, daß Taktimpulse 0₂, ^₁ und Multiplexsignale T bis T von (nicht gezeigten) Signalquellen in dem in Fig. 3 dargestellten Zeitablauf eingespeist sind, und daß Steuersignale CH, bis CH einer Anzahl η von

Kanälen Pegel besitzen, die in der in Fig. 3 gezeigten Weise verändert sind. In diesem Fall ist das Steuersignal CH des ersten Kanales durch die Verriegelungsschaltung 110 im gleichen Zeitablauf wie derjenige verriegelt, in dem beispielsweise der Taktimpuls φ ansteigt. Das Steuersignal CH_ des zweiten Kanales ist durch die Verriegelungsschaltung HO im gleichen Zeitablauf wie derjenige verriegelt, in dem beispielsweise der Taktimpuls ^₁ ansteigt. Das Steuersignal CH des Kanales η ist durch die Verriegelungsschaltung 110 im gleichen Zeitablauf wie derjenige verriegelt, in dem beispielsweise der Taktimpuls φ, ansteigt. Ausgangssignale von den Verriegelungsschaltungen 110 bis 110 werden zu den entsprechenden getakteten Invertern 140 bis 140 gespeist. Diese Ausgangssignale werden durch Abtasten im gleichen Zeitablauf wie derjenige gewählt, in dem beispielsweise die Multiplexsignale T bis T ansteigen, und zum Inverter 142 geleitet, um in ein Multiplexsignal A umgesetzt zu werden. Das Multiplexsignal A wird zur ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung 113 geleitet und dann vom Ausgangsansehluß Q des Schieberegisters 144 in einem Zeitablauf abgegeben, der um eine Abtastperiode des Multiplexers 120 verzögert ist, während es durch das Schieberegisters 144 verläuft.

Das Steuersignal CH. des ersten Kanales hat einen niederen Pegel , der in einem Zeitablauf, welcher um eine Abtastperiode des Multiplexers 120 verzögert ist, durch das Schieberegister 144 abgegeben und während der vorhergehenden Abtastkanalperiode T, gewählt wird. Wenn das Steuersignal CH des ersten Kanales, der während der vorliegenden abgetasteten Kanalperiode ¹^₂ gewähltwird, auf einen hohen Pegel ansteigt, dann hat ein Ausgangssignal vom Inverter 146 einen niederen Pegel, wodurch mittels des ersten NOR-Gatters 150 ein Hochpegel-Anstiegsimpuls erhalten wird.

ό IO \ OD /

- 18 -

Wenn das Steuersignal CH_ des zweiten Kanales, das in einem Zeitablauf, der um eine Abtastperiode des Multiplexers 120 verzögert ist,durch das Schieberegister abgegeben und während der vorhergehenden abgetasteten Kanalperiode X ^ gewählt wird, einen hohen Pegel hat und das Steuersignal CH₂ des zweiten Kanales, der während der vorliegenden abgetasteten^Kanalperiode *% . gewählt wird, auf einen niederen Pegel abgefallen ist, dann hat ein Ausgangssignal· vom Inverter 148 einen niederen Pegel, wodurch ein Hochpegel-Abfallimpuls über das zweite NOR-Gatter 152 erhalten wird. Folglich wird ein mehrfach ausgenutztes Signal B, das aus einem Anstiegsimpuls geformt ist, vom ersten NOR-Gatter 150 abgegeben, und ein mehrfach ausgenutztes Signal C, das aus einem Abfallimpuls geformt ist, wird vom zweiten NOR-Gatter 152 ausgesandt.

Wenn bei der zweiten Steuerimpuls-Generatorschaltung ein Anstiegsimpuls zum ersten Anschluß des NOR-Gatters 158 während irgendeiner Kanalperiode über das erste NOR-Gatter 150 der ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung 113 geleitet wird, dann behält ein Ausgangssignal vom NOR-Gatter 158 einen niederen Pegel unabhängig vom Pegel eines Signales bei, das in den zweiten Anschluß des NOR-Gatters 158 gespeist ist. Da ein mehrfach ausgenutztes Rückstellsignal, das zum zweiten Anschluß eines NOR-Gatters 160 gespeist ist, im allgemeinen einen niederen Pegel hat, weist ein Ausgangssignal vom NOR-Gatter 160 einen hohen Pegel auf. Ein Hochpegel-Ausgangssignal vom NOR-Gatter 160 wird zum zweiten Anschluß des NOR-Gatters 158 in einem Zeitablauf gespeist, der um eine Abtastperiode durch das Schieberegister 156 verzögert ist. Daher wird ein Hochpegel-Zustandshalteimpuls immer während einer Kanalperiode erhalten, die von der oben erwähnten Kanalperiode in einem Ausmaß verzögert ist,

daß sich einigen Abtastperioden des Multiplexers 120 annähert. Als Ergebnis wird ein mehrfach ausgenutzter Zustandshalteimpuls E vom Ausgängsanschluß Q des Schieberegisters 156 ausgesandt.

Wenn die betreffende Steuersignal-Multiplexschaltung mit einem Hochpegel-Multiplex-Rückstellsignal R versorgt wird, dann hat ein Ausgangssignal vom NOR-Gatter 160, insbesondere ein Eingangssignal zum Schieberegister 156, einen niederen Pegel. Daher wird ein Zustandshalteimpuls nicht in einem Kanal erzeugt, der mit dem Hochpegel-Multiplex-Rückstellsignal R beaufschlagt ist.

Eine in der oben beschriebenen Weise aufgebaute Steuersignal-Multiplexschaltung nach der Erfindung ermöglicht es, Steuersignal-Ümsetzungsschaltungen, Multiplexer und Signalleitungen in der Anzahl weit mehr zu verringern, als- es mit der herkömmlichen Steuersignal-Multiplexschaltung möglich ist. Weiterhin schließt die erfindungsgemäße Steuersignal-Multiplexschaltung die Notwendigkeit aus, einen Demultiplexer vorzusehen, um ein mehrfach ausgenutztes Rückstellsignal (Multiplex-Rückstellsignal) in eine Vielzahl von Komponenten aufzuteilen, und bei Integration nimmt sie eine um dieses Ausmaß verringerte Fläche ein.

Wenn die Schieberegister 144, 156 von Fig. 2 jeweils aus beispielsweise einer dynamischen Schaltung mit getakteten Invertern Ι., Ί. ausgeführt sind, die jeweils mit CMOS-Transistoren ausgestattet sind, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, dann können die Bauelemente in der Anzahl weit mehr verringert werden, als wenn die Schieberegister 144, 156 jeweils aus einer statischen Schaltung bestehen, d.h. um einen Faktor 1/2,5 der Anzahl, die

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für den zuletzt genannten Fall benötigt wird. Wenn daher die betreffende Steuersignal-Multiplexschaltung integriert wird, kann ein Musterbereich auf etwa 1/3 der Fläche verringert werden, die sonst benötigt wird. Die dynamische Schaltung von Fig. 4 entspricht einem Ein-Bit-Teil der oben genannten Schieberegister 144, 156.

Wenn ein Steuersignal durch den intermittierenden Betrieb eines mechanischen Schalters erzeugt wird, dann kann gelegentlich ein so hergestelltes Steuersignal durch Prellen verzerrt sein. Bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung wirkt jedoch eine Abtastperiode eines Multiplexsignales als eine Prell-Unterdrückungsperiode (d.h. eine Periode, in der ein Prellen nicht zum Auftreten einer Fehlfunktion führt). Wenn die Anzahl η der Steuersignalkanäle extrem groß ist und ein Taktimpuls eine hohe Frequenz aufweisen kann, um beispielsweise jedes der oben erwähnten Schieberegister 144, 156 einer dynamischen Schaltung zu bilden, dann ist es möglich, den Einfluß eines Prellens auf ein mehrfach ausgenutztes Steuersignal zu unterdrücken, indem eine Prell-Unterdrückungsperiode (eine Abtastperiode eines Multiplexsignales) langer als eine Periode gemacht wird, in der ein Prellen tatsächlich auftritt. Es sei nun angenommen, daß 100 Kanäle vorliegen und ein Taktimpuls eine Frequenz von 1 kHz besitzt (d.h., eine Periode zeigt 1 ms an). Dann wird eine Prell-Unterdrückungsperiode gemessen als

1 ms χ 100 = 100 ms

Insbesondere wird die Prell-Unterdrückungsperiode ausreichend lang gemacht, um ein Steuersignal auszuschließen, das durch Prellen verzerrt ist.

Wenn eine kleine Anzahl von Kanälen vorgesehen wird, dann ist es wünschenswert, daß ein Taktimpuls eine hohe Frequenz besitzt, um die Schieberegister, beispielsweise die Schieberegister 144, 156, von dem dynamischen Typ zu machen und eine Prell-Uhterdrückungsperiode zu verlängern; hierzu wird eine entsprechend Fig. 5 angeordnete Datenwählschaltüng 162 in die erste Steuerimpuls-Generatorschaltung 113 von Fig. 2 eingebaut. Die Datenwählschaltüng 162 umfaßt einen ersten getakteten Inverter 164, der mit einem mehrfach ausgenutzten Ausgangssigrial A vom Multiplexer 120 versorgt ist, einen Inverter 166, der mit einem Ausgangssignal vom ersten getakteten Inverter 164 beaufschlagt ist und ein Ausgangssignal· zum Schieberegister 144 leitet, und einen zweiten getakteten Inverter 168, der mit einem Ausgangssignal vom Schieberegister 144 versorgt ist, und dessen Ausgangsanschluß mit einem Knoten N zwischen dem ersten getakteten Inverter 164 und dem Inverter 166 verbunden ist. Der Knoten N ist an den ersten Anschluß des ersten NOR-Gatters 150 angeschlossen. Der zweite Anschluß des NOR-Gatters 150 wird mit einem Ausgangssignal vom Schieberegister 144 gespeist. Ein Ausgangssignal vom ersten NOR-Gatter 150 wird an die erste Steuerleitung 122 abgegeben. Der erste Anschluß des zweiten NOR-Gatters 152 ist mit einem Ausgangssignal vom Schieberegister 144 über den Inverter 148 beaufschlagt. Der zweite Anschluß des zweiten NOR-Gatters 152 ist mit einem Ausgangssignal vom Inverter 166 der Datenwählschaltüng 162 versorgt. Ein Ausgangssignal vom zweiten NOR-Gatter 152 wird an die zweite SteuerMtung 126 abgegeben.

Ein Taktimpuls φ zum Ansteuern des ersten getakteten Inverters 164 wird für eine längere Zeitdauer als diejenige erzeugt, in der ein Prellen unterdrückt werden soll.

Die Hochpegelperiode des Taktsignales φ stimmt mit einer Abtastperiode eines Multiplexsignales überein und ist mit den Kanalperioden der Multiplexsignale synchronisiert. Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen dem Zeitablauf, in dem das Taktsignal φ abgegeben wird, und dem Zeitablauf, in dem die Multiplexsignale T. bis T ausgesandt werden. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, ist die Periode des Taktimpulses φ gleich der Prell-Unterdrückungsperiode. Ein Taktsignal φ für den zweiten getakteten Inverter 168 hat eine entgegengesetzte Phase zu derjenigen des Taktsignales φ .

Im folgenden wird der Betrieb der ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung näher erläutert. Wenn der Taktimpuls φ einen hohen Pegel aufweist und folglich ein Taktsignal φ einen niederen Pegel hat, werden Ausgangssignale der jeweiligen Kanäle, die vom Multiplexer 120- abgegeben werden, in das Schieberegister 144 geschrieben. Während einer Abtastperiode des Multiplexers 120, in der das Schreiben durchgeführt wird, werden ein Signal B¹, das aus mehrfach ausgenutzten Anstiegsimpulsen geformt ist, und ein Signal C' , das aus mehrfach ausgenutzten Abfallimpulsen geformt ist, jeweils vom ersten NOR-Gatter 150 und vom zweiten NOR-Gatter 152 über den gleichen Betrieb wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 abgegeben.

Wenn das Taktsignal φ einen niederen Pegel hat und folglieh das Taktsignal φ_Α einen hohen Pegel aufweist, dann werden die oben erwähnten eingeschriebenen Daten durch einen Ringzähler gehalten, der aus dem Inverter 166, einem Schieberegister 14 4 und einem zweiten getakteten Inverter 168 besteht. Während der Datenhalteperiode wird das erste NOR-Gatter 150 mit einem Ausgangssignal vom Schieberegister 144 und einem Signal beaufschlagt, das zum Ausgangssignal vom Schieberegister 144 durch den zweiten

getakteten Inverter 168 invertiert ist. Daher gibt das erste NOR-Gatter 150 immer ein Niederpegelsignal ab. Das zweite NOR-Gatter 152 wird beaufschlagt mit einem Signal, das zu einem Ausgangssignal vom Schieberegister 144 durch den Inverter 148 invertiert ist, und mit einem Signal, das zum Ausgangssignal vom Schieberegister 144 zuerst durch den zweiten getakteten Inverter 168 und

dann durch den Inverter 166 invertiert ist. Daher gibt das zweite NOR-Gatter 152 immer ein Niederpegelsignal ab.

Bei der erfindungsgemäßen Steuersignal-Multiplexschaltung, die mit der Datenwahlschaltung 162 ausgerüstet und in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, kann ein Taktimpuls immer eine hohe Frequenz aufweisen, damit die Schieberegister 144, 156 vom dynamischen Typ sind, und eine Prell-Unterdrückungsperiode kann verlängert werden, selbst wenn eine kleine Anzahl von Kanälen vorgesehen ist.

Im folgenden wird anhand der Fig. 7 eine Datenwahlschaltung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Diese Datenwahlschaltung umfaßt ein erstes UND-Gatter 170, ein zweites UND-Gatter 172, ein ODER-Gatter 174 und einen Inverter 180. Der erste Anschluß des ersten UND-Gatters 170 ist mit einem Ausgangssignal vom Multiplexer 120 beaufschlagt. Der zweite Anschluß des ersten UND-Gatters 170 ist mit einem Taktimpuls φ gespeist, der die gleiche Impulsbreite wie eine Abtastperiode des Multiplexers 120 hat und eine Periode entsprechend einer vorgeschriebenen Prell-Unterdrückungsperiode aufweist. Der erste Anschluß des zweiten UND-Gatters 172 wird mit einem Ausgangssignal vom ersten Schieberegister versorgt. Der zweite Anschluß des zweiten UND-Gatters 172 ist mit dem oben erwähnten Taktimpuls φ über einen Inverter 180 beaufschlagt. Ein ODER-Gatter

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174 wird mjt einem Ausgangssignal vom ersten UND-Gatter 170 und weiterhin mit einem Ausgangsslgiial vom zweiten UND-Gatter 172 gespeist. Ein Ausgangssignal· vom ODER-Gatter 174 wird in das Schieberegister 144 und das erste NOR-Gatter 150 eingespeist. Die Datenwahlschaltung von Fig. 7 arbeitet in der gieichen Weise wie die Datenwählschal· tung 162 gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel·. Die Datenwähischaltung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in einer Anordnung anderer Logikschaltungen aufgebaut werden.

Leerseite

Claims

Henkel Kern, ffeitef ir HSnzef Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

Möh!straße37 Tokyo Shibaura D-8000 München

Kawasaki-shi, Japan Tel.:089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d ' - Telegramme: ellipsoid

12. August 1981 56P182-3

Steuersignal-Multiplexschaltung

Cl) Steuersignal-Multiplexschaltung, gekennzeichnet durch einen Multiplexer (120) zum Wählen von Steuersignalen aus einer Vielzahl von Kanälen (CH bis CH ) durch Abtasten und Multiplexen der Steuersignale durch Zeitteilung und eine Steuersignal-Umsetzungsschaltung (112), die mit einem Ausgangssignal vom Multiplexer (120) beaufschlagt ist und die Signale der jeweiligen Kanäle (CH bis CH ), die im Ausgangssignal enthalten sind/ in verschiedene Formen von Steuersignalen umsetzt, die die verschiedenen Formen der Steuersignale mehrfach ausnutzt und die die mehrfach ausge nutzten Steuersignale an die entsprechenden Steuerleitungen (122, 126, 130) abgibt.

2. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (120) für die jeweiligen Kanäle (CH bis CH ) vorgesehen Λ

ist und eine Vielzahl getakteter Inverter (140 bis 140 ) aufweist, die durch ein Multiplexsignal abgetastet und angesteuert sind.

3. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignal-Umsetzungsschaltung (11.2) eine erste"¹ Steuerimpuls-Generatorschaltung (113) besitzt, die aufweist: ein erstes Schieberegister (144) zum Verzögern eines Ausgangssignales vom Multiplexer (120) um eine Abtastperiode eines Multiplexsignales und eine Logikschaltung (146, 148, 150, 152), die ausgeführt ist aus einer ersten Schaltung (146, 150), die den Logikpegel eines Ausgangssignales vom Multiplexer (120) mit demjenigen eines Ausgangssignales vom ersten Schieberegister(144) vergleicht, die bestimmt, ob der Logikpegel der Steuersignale der jeweiligen Kanäle (CH bis CH ) angestiegen ist oder nicht, und die im Falle eines Anstieges ein mehrfach ausgenutztes Steuersignal erzeugt, das aus einem Anstiegsimpuls geformt ist, sowie dieses Steuersignal an eine erste Steuerleitung (122) abgibt, und einerzweitenSchaltung (148, 152), die bestimmt, ob der Logikpegel der Steuersignale der jeweiligen Kanäle (CH bis CH ) abgefallen ist oder nicht, und die bei einem Abfall ein mehrfach ausgenutztes Steuersignal erzeugt, das aus Abfallimpulsen geformt ist, sowie dieses Steuersignal an eine zweite Steuerleitung (126) abgibt.

4. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (146, 150) aufweist:

einen Inverter (146) , der mit dem Ausgangssignal vom Multiplexer (120) beaufschlagt ist, ein NOR-Gatter (150), dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom Inverter (146) beaufschlagt ist und dessen zweiter Anschluß mit dem Ausgangssignal vom ersten Schieberegister (144) versorgt wird, und daß die zweite Schaltung (148, 152) aufweist: einen Inverter (148) , der mit dem Ausgangssignal vom ersten Schieberegister (144) beaufschlagt ist, und ein NOR-Gatter (152) , dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom Inverter (148) beaufschlagt ist und dessen zweiter Anschluß mit dem Aus-.gangssignal vom Multiplexer (120) versorgt ist..

-5. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignal-Umsetzungsschaltung (112) weiterhin eine zweite Steuerimpuls-Generator schaltung (118) aufweist, die mit dem Ausgangsanschluß der ersten oder der zweiten in der Lo- ^: gikschaltung enthaltenen Schaltung (146, 150; 148, 152) verbunden ist, die ein Signal speichert, das den Anstieg oder Abfall des logischen Pegels der Steuersignale der jeweiligen Kanäle (CH₁ bis CH ) bezeichnet, und die. einen Zustandshalteimpuls, der den Anstieg oder Abfall darstellt, an eine dritte Steuerleitung (130) in der gleichen Zeitdauer wie die Abtastperiode eines Multiplexsignales abgibt.

6. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerimpuls-Generatorschaltung (118) aufweist:

υ ι ö a /

ein erstes NOR-Gatter (158), dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal von der ersten Steuerimpuls-Generators chaltung (113) versorgt ist, ein zweites NOR-Gatter (160), dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom ersten NOR-Gatter (158) versorgt ist und an dessen zweiten Anschluß ein Rückstellsignal· (R) liegt, und ein zweites Schieberegister (156) , das ein Ausgangssignal vom zweiten NOR-Gatter (160) um . eine Abtastperiode eines Multiplexsignales verzögert und dessen Ausgangssignal zum zweiten Anschluß des ersten NOR-Gatters (15 8) sowie auch zur dritten Steuerleitung (130) gespeist ist.

7. Steuersignal-Multiplexschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schieberegister (144) vom dynamischen Typ ist»

8. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Schieberegister (144, 156) vom dynamischen Typ sind.

9. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignal-Umsetzungsschaltung (112) die erste Steuerimpuls-Generatorschaltung hat, die aufweist: eine Datenwählschaltung (162) zum Auswählen von Ausgangssignalen vom Multiplexer (120), ein erstes Schieberegister (144) zum Verzögern eines Ausgangssignals von der Datenwählschaltung (162) um eine Abtastperiode eines Multiplexsignales und eine Logikschaltung, die ausgeführt ist aus einer ersten Schaltung

(150), die den logischen Pegel eines Ausgangssignales von der Datenwählschaltung (162) mit demjenigen eines Ausgangssignales vom ersten Schieberegister(144) vergleicht/die bestimmt, ob der logische Pegel der Steuersignale der jeweiligen Kanäle angestiegen ist oder nicht, und die bei einem Anstieg ein mehrfach ausgenutztes Steuersignal erzeugt, das aus einem An-Stiegsimpuls geformt ist, sowie dieses Steuersignal, an die erste Steuerleitung (122) abgibt, und aus einer zweiten Schaltung (148, 152) , die bestimmt, ob der logische Pegel der Steuersignale der jeweiligen Kanäle abgefallen ist oder nicht, und die bei einem Abfall ein mehrfach ausgenutztes Steuersignal erzeugt, das aus einem Abfallimpuls geformt ist, sowie dieses Steuersignal an die zweite Steuerleitung (126) abgibt.

10. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwählschaltung

(162) aufweist:

einen ersten getakteten Inverter (164), der durch ein Taktsignal 0 betätigt ist, das die. gleiche Impulsbreite wie eine Abtastperiode eines Multiplexsignales hat und für eine Zeitdauer entsprechend einer vorgeschriebenen Prell-Unterdrückungsperiode abgegeben ist, und der mit einem Ausgangssignal vom Multiplexer

(120) versorgt ist, einen zweiten getakteten Inverter

(168) , der mit einem Ausgangssignal vom ersten Schieberegister (144) beaufschlagt und durch ein Taktsignal 0 betätigt ist, das eine zur Phase des Taktsignales φ entgegengesetzte Phawe hat, und einen Inverter (166), der mit einem Ausgangssignal vom ersten getakteten Inverter (164) und mit einem Ausgangssignal vom zweiten getakteten Inverter (168) beaufschlagt ist und ein Ausgangssignal an das erste Schieberegister

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(144) abgibt, daß die erste Schaltung aufweist: ein NOR-Gatter (150), dessen erster Anschluß mit den Ausgangsanschlüssen des ersten und des zweiten getakteten Inverters der Datenwählschaltung (162) verbunden ist, und dessen zweiter Anschluß an den Ausgangsanschluß des ersten Schieberegisters (144) angeschlossen ist, und daß die zweite Schaltung aufweist: einen Inverter (14 8), der mit einem Ausgangssignal vom ersten Schieberegister (144) versorgt ist, und ein NOR-Gatter (152) , dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal· vom Inverter (148) beaufschlagt ist, und an dessen zweiten Anschluß ein Ausgangssignal vom Inverter (166) der Datenwählschaltung (162) liegt.

11. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwählschaltung aufweist:

ein erstes UND-Gatter (17o), dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom Multiplexer (120) beaufschlagt ist, und an dessen zweitem Anschluß ein Taktsignal φ liegt, das die gleiche Impulsbreite wie eine Abtastperiode eines Multiplexsignals besitzt und für eine Zeitdauer entsprechend einer vorgeschriebenen Prell-Unterdrückungsperiode abgegeben ist, ein zweites UND-Gatter (172) , dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom ersten Schieberegister beaufschlagt ist und an dessen zweitem Anschluß der Taktimpuls φ über einen Inverter (180) liegt, und ein ODER-Gatter (174), das mit Ausgangssignalen vom ersten und vom zweiten UND-Gatter (170, 172) beaufschlagt ist und ein Ausgangssignal an das erste Schieberegister abgibt.

12. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignal- : Umsetzungsschaltung weiterhin aufweist eine zweite Steuerimpuls-Generatorschaltung, die mit dem Ausgangsanschluß der ersten oder der zweiten Schaltung der Logikschaltung verbunden ist, die ein Signal speichert, das den Anstieg oder den Abfall des logisehen Pegels der Steuersignale der jeweiligen Kanäle angibt, und die einen den Anstieg oder Abfall darstellenden Zustandshalteimpuls an eine dritte Steuerleitung in der gleichen Zeitdauer wie die Abtastperiode eines Multiplexsignals abgibt.

13. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerimpuls-Generator schaltung aufweist:

ein erstes- NOR-Gatter, dessen erster Anschluß mit einein Ausgangssignal von der ersten Steuerimpuls-Generatorschaltung beaufschlagt ist, ein zweites HOR-Gatter, dessen erster Anschluß mit einem Ausgangssignal vom ersten NOR-Gatter beaufschlagt ist und an dessen zweitem Anschluß ein Rückstellsignal liegt, und ein Schieberegister, das ein Ausgangssignal vom zweiten NOR-Gatter um eine Abtastperiode des Multiplexsignales verzögert und ein Ausgangssignal an den zweiten Anschluß des ersten NOR-Gatters und weiter an die dritte Steuerleitung legt.

14. Steuersignal-Multiplexschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schieberegister vom dynamischen Typ ist.

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15. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Schiebereigster vom dynamischen Typ sind.

16. Steuersignal-Multiplexschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (120) und die Steuersignal-Umsetzungsschaltung (112) integriert sind.