DE3204787C2 - Schaltungsanordnung zum Anzeigen der Betätigung einer Vielzahl einzeln betätigbarer Tastschalter eines Funktionswählers - Google Patents

Abstract

Bei einer Schaltungsanordnung zum Anzeigen der Betätigung einer Vielzahl einzeln betätigbarer Schalter (S1A bis S8H) eines Funktionswählers, insbesondere eines Funktionswählers eines elektronischen Musikinstruments, mit Leucht elementen, die jeweils einem Schalter zugeordnet sind, sind die Schalter jeweils mit einer Stufe von Schieberegistern (SR1 bis SR8) und Verknüpfungsgliedern verbunden, durch die die Betätigungszustände der Schalter abgefragt werden. Die Schieberegister (SR1 bis SR8) werden durch einen Mikrorechner gesteuert, der gleichzeitig die Ausgangssignale der Verknüpfungsglieder auswertet und in Abhängigkeit davon Daten in die Schieberegister überträgt, um die an die einzelnen Schieberegisterstufen zusätzlich angeschlossenen Leuchtelemente in Abhängigkeit von den in die Schieberegister übertragenen Daten einzuschalten und dadurch den Betätigungszustand der Schalter anzuzeigen. Parallel zu diesen Schieberegistern (SR1 bis SR8) sind weitere Schieberegister (SR9 bis SR16), deren Stufen jeweils einer Funktionseinheit zugeordnet ist, an die Datenausgänge (DA1 bis DA8) des Mikrorechners (M) angeschlossen. Diese weiteren Schieberegister steuern die Funktionseinheiten in Abhängigkeit von den gleichen Daten, die aus dem Mikrorechner in die Abfrage-Schieberegister (SR1 bis SR8) übertragen werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art (DE-OS 28 33 304) sind kapazitiv ansteuerbare Tastschalter in einer Matrix angeordnet, durchsichtig ausgebildet und mit einer ebenfalls kapazitiv ansteuerbaren Phosphorschicht hinterlegt. Die Tastschalter-Spalten werden nacheinander mit Abfrageimpulsen vom Mikrorechner versorgt, die jeweils auf den Tastschalter-Reihen zugeordneten Ausgangsleitungen Impulse erzeugen, welche an den Mikrorechner weitergeleitet werden. Diese Impulse fehlen, wenn der Tastschalter gerade berührt wird. Um den Phophor zum Leuchten zu bringen, wird vom Mikrorechner gleichzeitig ein Signal an eine Tastschalter-Spalte und ein weiteres Belcuchtungssteuersignal an eine Taslschalter-Reihe gegeben. Hierbei nimmt die Beleuchtungssteuerung einen erheblichen Teil der Betriebszeit des Mikrorechners in Anspruch, so daß dieser nur in geringem Umfang für andere Opera-

tionen zur Verfügung steht Außerdem sind für die Abfrage der Tastschalter und für die Ansteuerung der Leuchtelemente zwei Scharen von Leitungen erforderlich.

Bei einer anderen bekannten Schaltungsanordnung (US-PS 40 23 457), die bei einer elektronischen Orgel verwendet wird, ist jeder Tastschalter über je ein Flipflop mit einor Funktionswähleinheit und mit einem Leuchtelement verbunden. Durch Schließen eines Tastschalters wird die Funktion der mit diesem Tastschalter verbundenen Funktionswähleinheit ausgelöst und gleichzeitig das angeschlossene Leuchtelement eingeschaltet Durch Zurückstellen des Flipflop mittels eines weiteren Tastschalters werden die gewählte Funktion und das angeschlossene Leuchtelement ausgeschaltet

Hierbei stellen die zwischen den Funktionswählschaltern und den Funktionseinheiten liegenden Verbindungsleitungen einen erheblichen Aufwand dar, insbesondere wenn es sich um eine Vielzahl von Funktionen handelt wie bei einem elektronischen Musikinstrument und wenn die Wählschalter und Funktionseinheiten räumlich verhältnismäßig weit voneinander entfernt liegen, was ebenfalls bei einem elektronischen Musikinstrument häufig der Fall ist, um die Wählschalter im Griffbereich zu haben, während die zu den Funktionseinheiten gehörende Elektronik innerhalb des Instruments angeordnet ist

Es ist ferner bekannt (DE-GBM 80 05 102), bei einem elektronischen Musikinstrument Schieberegister zu verwenden. Sie dienen der zeitweiligen Speicherung von Adressen bzw. von über einen Multiplexer abgefragten und einer Analog-Digital-Umwandlung unterzogenen Werten. Die gespeicherten Daten werden dann Bit für Bit über eine Ausgangsleitung ausgegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die den Mikrorechner zeitlich wesentlich weniger belastet und mit einer noch geringeren Anzahl von Verbindungsleitungen zwischen der die Tastschalter und zugehörigen Bauelemente aufweisenden Eingabe-Anzeige-Einheit und außerhalb dieser Einheit liegenden Mikrorechner auskommt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung wird die Betriebszeit des Mikrorechners nur in Anspruch genommen, wenn ein Tastschalter betätigt und dadurch ein Steuersignal zur Auslösung der Erkennungsroutine erzeugt worden ist. Zwischen aufeinanderfolgenden Betätigungen der Tastschalter dienen die Schieberegister als Speicher für den augenblicklichen Zustand der Leuchtelemente. Es genügt daher, wenn der Mikrorechner im Anschluß an die Erkennungsroutine entsprechende Bit-Muster in die Schieberegister eingibt Während der gesamten übrigen Zeit steht der Mikrorechner für andere Operationen zur Verfügung.

Bei dieser Ausbildung kommt man zwischen dem Mikrorechner einerseits und den Schieberegistern, Verknüpfungsgliedern und Tastschaltern andererseits mit einer Anzahl von 2 η + 2 Verbindungsleitungen aus, wobei η die Anzahl der Schieberegister ist Wählt man beispielsweise acht Schieberegister mit je acht Stufen und dementsprechend acht Tastschaltern pro Schieberegister, so benötigt man nur achtzehn Verbindungsleitungen bei 64 Wählschaltern für 64 Funktionen. Wählt man nur zwei Schieberegister mit je 32 Stufen für die gleiche Anzahl von Tastschaltern und Funktionen, dann sind sogar nur vier Verbindungsleitungen erforderlich.

Allerdings steigt mit abnehmende: Anzahl von Registern und gleichzeitig zunehmender Anzahl von Schieberegisterstufen bei gleicher Anzahl von Funktionen bzw. Tastschaltern die Anzahl der für jede Schieberoutine (ein vollständiges Durchlaufen der Schieberegister) erforderlichen Schiebetaktimpulse und damit die Verarbeitungszeit auf Kosten der dem Mikrorechner für andere Operationen zur Verfügung stehenden Betriebszeit während bei höherer Anzahl von Schieberegistern und gleichbleibender Anzahl von Schieberegisterstufen bzw. Funktionen und Tastschaltern, die für die Anzeigeoperationen (Schieberoutinen) erforderliche Betriebszeit des Mikrorechners entsprechend abnimmt In jedem Falle ist jedoch die Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen Mikrorechner und einer alle übrigen Bauteile enthaltenden Eingabe-Anzeige-Einheit ganz erheblich geringer als bei einer direkten Verbindung der Wählschalter mit den Funktionseinheiten. Da für die Ansteuerung der Leuchtelemente keine zusätzlichen Leitungen benötigt werden, ist die Leitungsanzahl auch geringer als wenn der Mikrorechner Tastschalter und Leuchtelemente direkt ansteuert

Um eine Funktion zu wählen bzw. eine Funktionseinheit anzuwählen, genügt ein kurzzeitiges Betätigen (Antippen) der Taste des zugehörigen Tastschalters, da selbst eine sehr kurze Tastzeit bei entsprechend hoher Folgefrequenz der Schiebetaktimpulse ausreicht, um alle Schiebeoperationen während dieser Tastzeit auszuführen. Andererseits kann durch kurzzeitiges erneutes Betätigen derselben Taste die gewählte Funktion wieder ausgeschaltet werden. Die Tastschalter können entsprechend einfach ausgebildet sein und brauchen keine Verriegelungs- oder Verrastungseinrichtung aufzuweisen.

Bei der in Anspruch 2 gekennzeichneten Weiterbildung ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der ersten Verknüpfungsschaltung, wobei wesentliche Teile auch zur Bildung der zweiten Verknüpfungsschaltung dienen. Dies führt zu einer Einsparung an Bauelementen. Denn auf der Sammelleitung können beim Betätigen eines Tastschalters zwei unterschiedliche Potentiale in Abhängigkeit davon auftreten, ob der zugeordnete Schieberegisterausgang mit einem Abfragesignal belegt ist oder nicht. Die Schwellwertstufe vermag zwischen diesen beiden Potentialen zu unterscheiden, so daß das eine Potential zur Erzeugung des bei Betätigung irgendeines Tastschalters auftretenden Steuersignals und das andere Potential zur Bildung eines über eine Signalerkennungsleitung zu übertragenden Signals benutzt werden kann.

Die Ausbildung nach Anspruch 3 ermöglicht eine einfache Ausgestaltung der in den Verknüpfungsschaltern enthaltenen Schwellwertstufen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 führt zu einer geringen Anzahl von Verbindungsleitungen zwischen Mikrorechner und den weiteren Schieberegistern, nämlich nur η + 2 Verbindungsleitungen, wobei η wieder die Anzahl der weiteren Schieberegister bezeichnet, so daß bei Einbeziehung des Mikrorechners in die Eingabe-Anzeige-Einheit eine noch geringere Anzahl von Verbindungsleitungen zwischen der Eingabe-Anzeige-Einheit und den entfernt (bei den Funktionseinheiten) angeordneten weiteren Schieberegistern erforderlich ist.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der

erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und

F i g. 2 eine schematische Darstellung von Speicherabschnitten des in der Anordnung nach F i g. 1 vorgesehenen Mikrorechners.

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 dient zum Wählen verschiedener Funktionen einer elektronischen Orgel, z. B. verschiedener Effekte, wie Tremolo-, Perkussions-, Piano-, Vibrato-, Choreffekte und dergleichen mehr.

Sie kann aber auch zum Wählen verschiedener Funktionen eines anderen Geräts verwendet werden, z. B. verschiedener Betriebsarten einer Maschine o. dgl.

Um die verschiedenen Funktionen wählen zu können, ist in einer Eingabe-Anzeige-Einheit £4£ein Wähler in Form einer Wähltastatur mit 8 Tastschaltergruppen zu je acht Tastschaltcrn SlA bis SSH vorgesehen, von denen zur Vereinfachung nur der erste und letzte Tastschalter SIA, S lf/der ersten Gruppe und der erste und letzte Tastschalter S8A, SSH der achten Gruppe dargestellt sind. Die Tastschalter werden gegen die Kraft von Federn betätigt (durchgeschaltet) und kehren daher nach einer Betätigung sofort in ihre Ausgangslage (den geöffneten Zustand) zurück. Anstelle der dargestellten mechanischen können auch elektronische Sensor-Tastschalter verwendet werden, die bei Berührung eines feststehenden Tastfeldes oder bei Annäherung an dieses in den einen Schaltzustand und beim Entfernen von diesem Tastfeld in den anderen Schaltzustand kippen.

Alle Tastschalter S IA bis S8Wsind jeweils über eine Diode D1 bis D 8 mit dem Ausgang A bis H einer der Stufen 1 bis 8 je eines von acht in der Eingabe-Anzeige-Einheit vorgesehenen Schieberegistern SÄ 1 bis SÄ 8 verbunden, von denen ebenfalls nur das erste Schieberegister SÄ I und das letzte SÄ 8 dargestellt sind.

Ferner sind in der Eingabe-Anzeige-Einheit alle Tastschalter jeder einem Schieberegister zugeordneten Tastschaltergruppe SlA bis StH; ...; S8A bis SSH einerseits über je einen Widerstand Ä 12 bis Ä 82 mit Masse oder Nullpotential einer Betriebsspannungsquelle und andererseits mit je einer von acht Sammelleitungen SL 1 bis SL 8 verbunden. Sodann sind alle Ausgänge A bis H der Schieberegister SÄ 1 bis SÄ 8 über je ein Leuchtelement LED 1 bis L£D8 in Form einer Leuchtdiode und einen Vorwiderstand Ä 11 bis Ä81 mit dem positiven Pol ( + ) der Betriebsspannungsquelle verbunden.

Die Sammelleitungen SL 1 bis SL 8 sind jeweils über einen Widerstand Ä 13 bis Ä 83 mit dem positiven Pol ( + ) der Betriebsspannungsquelle und über je einen Widerstand Ä 14 bis Ä 84 mit der Basis je eines von acht Transistoren TX bis TS verbunden, hier eines pnp-Transistors. Die Kollektoren aiier Transistoren TX bis TS sind einerseits über einen gemeinsamen Widerstand Λ 7 mit Nullpotential und andererseits über eine gemeinsame Steuerleitung SL mit einem Steuereingang C eines Mikrorechners M verbunden. Ferner sind die Sammelleitungen SL 1 bis SL 8 über je einen Widerstand Ä 15 bis Ä 85 und einer Zener-Diode ZD1 bis ZD 8 mit der Basis je eines von acht Transistoren 7*9 bis 716 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 7*9 bis Γ16 sind jeweils über einen Widerstand Ä 16 bis Ä 86 mit Nullpotential und über jeweils eine Signalerkennungsleitung S£l bis SE 8 mit einem von acht Signaleingängen EX bis ES des Mikrorechners M verbunden. Der Mikrorechner M hat ferner acht Datenausgänge DA 1 bis DA 8, die jeweils mit einem Dateneingang DE eines der Schieberegister SÄ 1 bis SÄ 8 und von acht weiteren Schieberegistern SÄ 9 bis SÄ 16 verbunden sind. Sodann ist ein Taktausgang CLA des Mikrorechners M mit dem Schiebetakteingang CLE aller Schieberegister SÄ 1 bis SÄ 16 und ein Freigabesignalausgang EA des Mikrorechners mit einem Freigabesignaleingang EE aller Schieberegister SÄ 9 bis SÄ 16 verbunden.

Jede Sammelleitung SL X bis SL 8 bewirkt in Verbindung mit dem an sie angeschlossenen Transistor Π bis 78 einer ODER-Verknüpfung der Betätigungszustände der an die jeweilige Sammelleitung SL 1 bis SL 8 angeschlossenen Tastschaltergruppe bzw. eine NAND-Verknüpfung der dem betreffenden Transistor, z. B. 7*1, durch Schließen eines oder mehrerer angeschlossener Tastschalter, z.B. SlA und/oder SlH, zugeführten Nullpotentiale. Das heißt, beispielsweise durch das Schließen eines Tastschalters SIA wird das zuvor über den Widerstand Ä 13 hochgehaltene Basispotential des Transistors 7*1 so weit herabgesetzt, daß es ausreicht, den Transistor TX durchzusteuern. Wenn somit beispielsweise der Tastschalter SIA und und/oder der Tastschalter S XH geschlossen wird, wird der Transistor TX durchgesteuert, so daß an seinem Kollektor ein hohes Potential auftritt und dadurch das Schließen wenigstens eines der Tastschalter SIA bis S XH anzeigt. Die Sammelleitung SL bewirkt eine ODER-Verknüpfung der Ausgangssignale aller Transistoren TX bis TS, so daß das Auftreten eines hohen Potentials bzw. eines 1-Signals KD auf der Steuerleitung SL das Schließen wenigstens eines Tastschalters aller Tastschalter SIA bis SSHanzeigt. Die Bauelemente SL 1, Ä 12, Ä 13, R 14 und TX stellen daher ein Verknüpfungsglied mit (acht) Eingängen e2 dar — dieses Verknüpfungsglied ist in den Ansprüchen als zweite Verknüpfungsschaltung bezeichnet —, das immer dann ein Ausgangssignal am Kollektor des Transistors 7*1 erzeugt, wenn wenigstens einer der Tastschalter SIA bis S XH betätigt (durchgeschaltet bzw. geschlossen) worden ist. Gleiches gilt für die an die übrigen Schieberegister SÄ 2 bis SÄ 8 angeschlossenen Gruppen entsprechender Bauelemente.

Andererseits wird das Potential der Sammelleitung SL 1, wenn beispielsweise der Tastschalter SlA geschlossen wird und gleichzeitig am angeschlossenen Ausgang A des Schieberegisters SÄ 1 ein O-Signal (Nullpotential) auftritt, weil in der Stufe 1 des Schieberegisters SÄ 1 gerade ein O-Bit gespeichert ist, über die nunmehr leitende Diode D1 noch weiter abgesenkt, und zwar soweit, daß die über den Widerstand Ä 15 mit der Sammelleitung SL X verbundene Zener-Diode ZD X leitend und auch der Transistor 7*9 durchgesteuert wird. Hierbei ist das Verhältnis der Widerstandswerte der einen Spannungsteiler bildenden Widerstände Ä 12 und R13 so gewählt, daß bei gesperrter Diode D1. also hohem Potential am Ausgang A und geschlossenem Tastschalter SIA, das Potential auf der Sammelleitung SL X zwar ausreicht, den Transistor TX, nicht jedoch die Zenerdiode D X durchzusteuern, so daß der Transistor T9 in diesem Falle gesperrt bleibt

Die Bauelemente D1, Ä12, Ä13, SL1, Ä15, ZD1 und Γ9 bilden daher ein Verknüpfungsglied, hier ein NOR-Verknüpfungsglied — dieses Verknüpfungsglied ist in den Ansprüchen als erste Verknüpfungsschaltung bezeichnet —, das immer an einem durch den Kollektor des Transistors 7*9 gebildeten Ausgang a ein 1-Signal (hohes Potential) abgibt, wenn in der Stufe 1 des Schieberegisters SÄ 1 ein O-Bit gespeichert und gleichzeitig der Tastschalter SIA betätigt (geschlossen) ist, wobei der Speicherinhalt der Stufe 1 über einen Eingang e 1 und der Betätigungszustand des Tastschalters SIA über

einen Eingang e2 dieses Verknüpfungsgliedes abgefragt wird. Die entsprechenden, an die übrigen Stufen angeschlossenen Bauelemente bilden jeweils die gleichen Verknüpfungsglieder, wobei einige Bauelemente mehreren Verknüpfungsgliedern gemeinsam sind.

Der Mikrorechner Menthält nach F i g. 2 eine aktuellen Speicher AK und einen Anzeigespeicher AZ, wobei der Anzeigespeicher AZ zur Erläuterung verschiedener Speicherbetriebszyklen Z1 bis Z3 mehrmals dargestellt ist.

Die Speicher AK und AZ sind in je acht Speicherabschnitte Λ 1 bis Λ 8 mit je acht Speicherplätzen P1 bis P 8 unterteilt. Bei einem ersten Schiebetaktimpuls CL des Mikrorechners Λ/wird sein Datenausgang DA 1 mit einem (nicht dargestellten) Ausgang des ersten Speicherplatzes PX des Abschnitts A 1 des Anzeigespeichers AZ, bei einem zweiten Schiebetaktimpuls CL mit dem zweiten Speicherplatz P 2 des Speicherabschnitts A 1 des Anzeigespeichers AZ verbunden, usw. bis zum achten Schiebetaktimpuls CL bzw. achten Speicherplatz PS. Gleichzeitig wird der Datenausgang DA 2 nacheinander mit den Speicherplätzen P1 bis PB des Speicherabschnitts A 2 des Anzeigespeichers AZ und der Datenausgang DA 3 nacheinander mit den Speicherplätzen Pl bis PS des dritten Abschnitts A 3 des Anzeigespeichers AZ verbunden. Das gleiche geschieht gleichzeitig mit den übrigen Datenausgängen DA 4 bis DA 8. Mit anderen Worten, jeder der Datenausgänge DA 1 bis DA 8 wird im Takt der Schiebetaktimpulse CL nacheinander mit den Ausgängen der Speicherplätze P1 bis P 8 je eines der Speicherabschnitte A 1 bis A 8 des Anzeigespeichers AZ verbunden, so daß der Inhalt der Speicherabschnitte A 1 bis A 8 durch die Schiebetaktimpulse CL in je eines der Schieberegister SR1 bis SR 8 und gleichzeitig auch in die Schieberegister SR 9 bis SR 16 geschoben wird, wobei die Ausgänge der Schieberegister SR 9 bis SR16 erst dann aufgetastet werden, wenn das Freigabesignal E vom Mikrorechner M erzeugt wird.

Auch die Signaleingänge EX bis Ei werden in gleicher Weise durch acht Schiebetaktimpulse nacheinander mit den Eingängen aller Speicherplätze PX bis P8 eines zugeordneten Speicherabschnitts des aktuellen Speichers A K verbunden, wobei dem Signaleingang E X der Speicherabschnitt A X des aktuellen Speichers AK, dem Speicherabschnitt A 2 der Signaleingang E 2 des aktuellen Speichers AK und so weiter zugeordnet ist

Es sei nun beispielsweise angenommen, daß allein der Tastschalter S XA und kein weiterer Tastschalter betätigt (geschlossen) worden ist Dann wird das Potential an der Basis des Transistors Tl über den Spannungsteiler R 12, R 13 so weit abgesenkt, daß der Transistor TX durchgesteuert und an seinem Kollektor und damit auf der Steuerleitung SL ein 1-Signal KD auftritt, das anzeigt, daß irgendein Tastschalter betätigt worden ist, ohne anzuzeigen, welcher Tastschalter betätigt wurde. Dieses 1-Signal KD bleibt solange vorhanden, wie irgendeiner der Tastschalter, in diesem Beispiel der Tastschalter S XA, betätigt ist

Das 1-Signal KD löst im Mikrorechner Af eine Identifizierungs- oder Erkennungsroütirie aus, die wie folgt arbeitet:

Zunächst wird mit einer ersten Folge von acht Schiebetaktimpulsen den Dateneingängen DE aller Schieberegister SR X bis SR 8 gleichzeitig und bei jedem Schiebetaktimpuls, nach interner Umschaltung der Datenausgänge DA 1 bis DA 8 im Mikrorechner M auf einen entsprechenden Signalgeber, ein 1 -Bit zugeführt und in die einzelnen Registerstufen 1 bis 8 durchgeschaltet, so daß nach dem achten Schiebetaktimpuls an allen Ausgängen A bis H aller Schieberegister SR X bis SR 8 ein 1-Signal (hohes Potential) ansteht. Dies entspricht einer Normalisierung oder Löschung der Schieberegister SR Ibis 57? 8.

Sodann wird mit dem ersten Schiebetaktimpuls einer zweiten Folge von acht Schiebetaktimpulsen CL über den Dateneingang DE aller Schieberegister SR X bis SRS ein O-Bit in die erste Stufe 1 aller Schieberegister SR 1 bis SR 8 geschoben, so daß an allen Ausgängen A der Schieberegister SR 1 bis SR 8 ein O-Signal auftritt. Da der Tastschalter S XA geschlossen ist, liegt nicht nur am Eingang e 1, sondern, wegen der nunmehr leitenden Diode D X, auch am Eingang e 2 ein O-Signal (Nullpotential). Dadurch wird die hier bei etwa 2,7 V liegende Zener-Spannung der Zener-Diode ZD X überschritten, da das Potential am Pluspol ( + ) der Betriebsspannungsquelle und damit auch das Emitterpotential des Transistors T9 etwa 5 V beträgt. Der Transistor T9 wird daher durchgeschaltet, so daß dem Signaleingang E X des Mikrorechners M vom Ausgang a des Transistors Γ9 über die Leitung SEX ein 1-Signal zugeführt wird. Dieses 1-Signal wird über den Signaleingang E X als 1-Bit in den Speicherplatz P X des Speicherabschnitts A X des aktuellen Speichers AK übertragen, da dieser Signaleingang E X während jedes ersten Schiebetaktimpulses einer Folge von acht Schiebetaktimpulsen mit diesem Speicherplatz P X verbunden ist In die Speicherplätze PX der übrigen Speicherabschnitte A 2 bis A S des aktuellen Speichers AK wird dagegen ein O-Signal als O-Bit übertragen, da auf den übrigen Signalleitungen SE 2 bis SES O-Signale vorhanden sind, weil zum einen alle übrigen Tastschalter 515 bis 5 SH geöffnet sind und zum anderen während dieses ersten Schiebetaktimpulses der zweiten Folge an den Ausgängen B bis H aller übrigen Schieberegisterstufen 2 bis 8 1 -Signale anstehen, so daß die Zener-Dioden ZD 2 bis ZD 9 und mithin alle Transistoren riObis T16 gesperrt sind.

Mit den sieben weiteren Schiebetaktimpulsen der zweiten Folge von acht Schiebetaktimpulsen wird das O-Bit aus der ersten Stufe 1 aller Schieberegister SR 1 bis SR 8 durch die sieben weiteren Stufen 2 bis 8 geschoben und gleichzeitig ein 1-Bit in alle vorhergehenden Stufen der Schieberegister SR 1 bis SR 8 nachgeschoben (aus dem entsprechenden Signalgeber des Mikrorechners M), so daß während der zweiten Schiebetaktimpulsfolge ein O-Bit nacheinander alle Schieberegisterstufen durchläuft, aber bei jedem Schiebetaktimpuls jeweils nur eine Stufe bei jedem Schieberegister SR 1 bis SR S ein O-Bit enthält Durch dieses O-Bit und das daraus am betreffenden Ausgang A bis //der Schieberegisterstufen resultierende 0-Signal werden über die Eingänge el nacheinander die Betätigungszustände aller Tastschalter abgefragt und durch die synchron laufende Anschaltung der Signaleingänge EX bis £8 an die Speicherplätze P1 bis P 8 je eines Speicherabschnitts A 1 bis A 8 des aktuellen Speichers AK in einen jedem Tastschalter zugeordneten Speicherplatz des aktuellen Speichers AK übertragen. Damit ist die Identifizierungsroutine beendet

Der aktuelle Speicher AK enthält daher am Ende dieser Routine nur im ersten, dem Tastschalter SXA zugeordneten Speicherplatz P X des Abschnitts A 1 ein 1-Bit, angedeutet durch ein Kreuz, während alle übrigen Speicherplätze des aktuellen Speichers AK ein O-Bit enthalten, angedeutet durch die Freilassung dieser Speicherplätze.

Der Anzeigespeicher AZ enthalte noch aufgrund einer früheren Identifizierungsroutine den durch die Kreuze für den Zyklus Z1 dargestellten Speicherinhalt. Während oder nach der geschilderten Identifizierungsroutine wird dieser Speicherhinhalt (Zi) einer Antivalenz-Verknüpfung (auch »exklusives ODER« genannt) mit dem aktuellen Inhalt des Speichers AK unterzogen, und zwar so, daß die Inhalte einander entsprechender Speicherplätze beider Speicher AK und AZ verknüpft werden, also die Inhalte der beiden Speicherplätze P\ der beiden Abschnitte A 1, die Inhalte der Plätze P2 der Abschnitte A 1 usw. Jedesmal wenn diese Inhalte nicht übereinstimmen (antivalent sind), wird ein 1 -Bit in den entsprechenden Speicherplatz des Anzeigespeichers AZ übertragen, so daß sich nach dieser Antivalenz-Verknüpfung während einer zweiten Speicher-Betriebsphase der für den Zyklus Z 2 dargestellte Speicherinhalt des Anzeigespeichers AZ ergibt. Das heißt, der Anzeigespeicher AZ enthält im Zyklus Z 2 auch im Speicherplatz Pi seines ersten Abschnitts A 1 ein 1-Bit zusätzlich zu den von einer früheren Betätigung der Tastschalter herrührenden 1-Bits.

Bis hierhin ist der Tastschalter S \A im geschlossenen Zustand gehalten worden. Wenn jetzt der Tastschalter S \A losgelassen und damit geöffnet wird, wird im Mikrorechner M eine dritte Folge von acht Schiebetastimpulsen ausgelöst, durch die der neue Inhalt des Anzeigespeichers AZ aus dem Zyklus Z 2 in die Schieberegister SR 1 bis SR 8 geschoben wird, jedoch unter vorheriger Umkehrung (Inversion oder Negation) der Bits, so daß die Schieberegister 51 bis 58 in den den mit einem Kreuz versehenen Speicherplätzen des Anzeigespeichers AZ (Z 2) entsprechenden Stufen ein O-Bit enthalten. Dadurch werden die an die mit einem O-Bit belegten Stufen der Schieberegister SR 1 bis SR 8 angeschlossenen Leuchtelemente eingeschaltet, so daß jedes einem zuvor betätigten Tastschalter zugeordnete Leuchtelement der Leuchtelemente LED 1 bis LED 8 leuchtet und damit den Betätigungszustand des zugeordneten Tastschalters anzeigt. Gleichzeitig mit der Übertragung des Speicherinhalts aus dem Anzeigespeicher AZ (Z 2) in die Schieberegister SÄ 1 bis SÄ 8 wird der Speicherinhalt des Anzeigespeichers AZ(Z 2) während der dritten Schiebetaktimpulsfolge auch in die Schieberegister SÄ 9 bis SÄ 16 geschoben, und dann wird das Freigabesignal farn Ausgang EA des Mikrorechners M erzeugt, so daß die allen betätigten Tastschaltern zugeordneten, an die Ausgänge der Stufen der Schieberegister SÄ 9 bis SÄ 16 angeschlossenen Funktionseinheiten betätigt werden.

Durch erneutes Betätigen eines Tastschalters kann die durch dessen vorheriges Betätigen eingeschaltete Funktionseinheit wieder ausgeschaltet werden. Dies geschieht wie folgt:

Durch das erneute Betätigen des Tastschalters SiA wird in den Speicherplatz Pi des Abschnitts A 1 des aktuellen Speichers AK wieder ein 1-Bit übertragen. Der Anzeigespeicher AZ enthält noch die gleichen Bits aus dem Zyklus Z 2. Die im nächsten Zyklus ZZ bewirkte Antivalenz-Verknüpfung der Inhalte der Speicher AK und AZ (ZT) ergibt dann den für den Zyklus Z3 dargestellten Speicherinhalt des Anzeigespeichers AZ, bei dem der dem Tastschalter S \A zugeordnete Speicherplatz Pl im Abschnitt A 1 des Anzeigespeichers AZ wieder gelöscht ist Das nachfolgende Einschieben des Inhalts des Anzeigespeichers AZ(ZS) in alle Schieberegister SÄ 1 bis SÄ 16 ergibt dann eine Anzeige und Auswahl von Funktionseinheiten, die dem Speicherinhalt des Anzeigespeichers AZ für den Zyklus Z3 entsprechen, d. h. dem gleichen Speicherinhalt wie im Zyklus Zl. Mit anderen Worten, durch die erste Betätigung eines Tastschalters wird die zugehörige Funktion gewählt (eingeschaltet) und das zugeordnete Leuchtelement eingeschaltet, während durch erneutes Betätigen desselben Tastschalters die gewählte Funktion und das zugeordnete Leuchtelement wieder ausgeschaltet werden. Bei entsprechend hoher Folgefrequenz der Schiebetaktimpulse, im vorliegenden Fall beträgt sie 100 kHz, genügt ein kurzzeitiges Tasten (Antippen) des einer gewünschten Funktion zugeordneten Tastschalters, um die Funktion zu wählen (einzuschalten). Das gleiche gilt für das Ausschalten der gewählten Funktion.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind 8 . 8 = 64 Tastschalter für ebenso viele Funktionen vorgesehen. Dennoch kommt man zwischen der Eingabe-Anzeige-Einheit EAE, deren Bauelemente in unmittelbarer Nähe der Wähltastatur angeordnet sind, und den an entfernter Stelle in der Nähe der Funktionseinheiten angeordneten Schieberegistern SÄ 9 bis SÄ 16 sowie dem Mikrorechner Λ/mit nur 18 Verbindungsleitungen aus.
Wie man sieht, ändert sich bei Erhöhung der Anzahl der Tastschalter sowie der Stufen aller Schieberegister und zugehöriger Bauelemente in der Eingabe-Anzeige-Einheit £4£zur Betätigung und Anzeige einer entsprechend größeren Anzahl von Funktionen die Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen der Eingabe-Anzeige-Einheit EAE und dem Mikrorechner M nicht. Im Mikrorechner M braucht lediglich die für jede Schieberoutine erforderliche Anzahl von Schiebetaktimpulsen erhöht und die Kapazität der Speicher -AZund AK erweitert zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Anzeigen der Betätigung einer Vielzahl einzeln betätigbarer Tastschalter eines Funktionswählers, insbesondere eines Funktionswählers eines elektronischen Musikinstruments, mit Leuchtelementen, die jeweils einem Tastschalter zugeordnet sind, und mit einer einen Mikrorechner aufweisenden elektronischen Steuereinrichtung, durch die der Betätigungszustand der einzelnen Tastschalter überprüfbar und das einem betätigten Tastschalter zugeordnete Leuchtelement einschaltbar ist, wobei der Mikrorechner Abfragesignale zur Feststellung des jeweiligen Tastschalterzu-Standes und Signale zur individuellen Steuerung der Leuchtelemente liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mehrere gleiche Schieberegister (SR 1 bis SR S) aufweist, daß jedem Tastschalter (S XA bis S SH) eine andere Stufe (1;...; 8) aus der Gesamtzahl der Stufen (1 bis 8) der Schieberegister zugeordnet ist, daß die Ausgänge (A bis H) der Schieberegisterstufen (1 bis 8) jeweils mit einem anderen der Leuchtelemente (LEDl bis LEDS) verbunden sind, daß für jedes Schieberegister eine erste und eine zweite Verknüpfungsschaltung vorgesehen ist, daß die erste Verknüpfungsschaltung (z. B. D 1, R 12, R 13, R 15, SL 1, ZD1, Γ9) ein Ausgangssignal erzeugt, wenn mindestens ein Tastschalter betätigt ist und gleichzeitig in der diesem Tastschalter zugeordneten Stufe des Schieberegisters ein vorbestimmtes Bit (0), durch das das angeschlossene Leuchtelement eingeschaltet wird, gespeichert ist, daß die Ausgänge (a) der ersten Verknüpfungsschaltung je über eine Signalerkennungsleitung (z. B. SE 1) mit je einem Signaleingang (z. B. £Ί) des Mikrorechners verbunden sind, daß die zweite Verknüpfungsschaltung (z. B. SL1, R12, R 13, R14, Ti) ein Steuersignal (KD)erzeugt, wenn mindestens einer der Tastschalter betätigt ist, und die Ausgänge aller zweiten Verknüpfungsschaltungen über eine Steuerleitung (SL) mit einem gemeinsamen Steuereingang (C) des Mikrorechners verbunden sind, daß ein Taktausgang (CLA) des Mikrorechners mit dem Schiebetakteingang (CLE) aller Schieberegister verbunden ist, daß die Dateneingänge (DE) der Schieberegister mit je einem Datenausgang (DA 1; ...; DA S) des Mikrorechners verbunden sind, daß aus dem Mikrorechner beim Empfang eines Steuersignals (KD) in alle Schieberegisterstufen (1 bis 8) ein dem vorbestimmten Bit (0) entgegengesetztes Bit (1) geschoben wird, sodann dieses vorbestimmte Bit dem Dateneingang (DE) aller Schieberegister zugeführt und gleichzeitig dem Schieberegister eine Schiebetaktimpulsfolge mit einer der Stufenzahl eines Schieberegisters entsprechenden Anzahl von Schiebetaktimpulsen (CL) zugeführt wird, wobei nach dem ersten Schiebetaktimpuls dieser Schiebetaktimpulsfolge mit jedem weiteren Schiebetaktimpuls dieser Folge ein dem vorbe- eo stimmten Bit (0) entgegengesetztes Bit (1) in die Schieberegister geschoben wird, daß der Mikrorechner einen Anzeigespeicher (AZ) und einen aktuellen Speicher (AK) aufweist, daß der Anzeigespeicher und der aktuelle Speicher den Schieberegistern jeweils zugeordnete Speicherabschnitte (A 1 bis A 8) mit einer der Stufenzahl jedes Schieberegisters ent-SDrechenden Anzahl von Bitspeicherplätzen (PX bis PS) aufweist, daß jeder Signaleingang (Ei bis £"8) des Mikrorechners synchron mit den Schiebetaktimpulsen der Reihe nach an die Eingänge der Speicherplätze (P 1 bis PS) eines diesem Signaleingang zugeordneten Speicherabschnitts des aktuellen Speichers (AK) verbindbar ist, daß eine Antivalenz-Verknüpfung der Inhalte einander paarweise zugeordneter Speicherplätze des Anzeigespeichers (AZ) und des aktuellen Speichers (AK) in dem Anzeigespeicherplatz des verknüpften Speicherplatzpaares eingespeichert wird und daß der Inhalt jedes Speicherabschnitts des Anzeigespeichers unter Beibehaltung des Anzeigespeicherinhalts durch eine weitere Schiebetaktimpulsfolge in dasjenige Schieberegister über den mit diesem verbundenen Datenausgang des Mikrorechners geschoben wird, das über seine angeschlossene erste Verknüpfungsschaltung mit dem diesem Speicherabschnitt zugeordneten Signaleingang (E 1 bis ES) verbunden ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede erste Verknüpfungsschaltung eine Sammelleitung (SL 1) aufweist, die über einen gemeinsamen ersten Widerstand (z. B. R 13) mit einem ersten Potential und über mehrere parallele Reihenschaltungen aus einem an die Sammelleitung anschließenden Tastschalter (z. B. SIA bis SiH) und einem zweiten Widerstand (z. B. Λ 12) mit einem zweiten Potential verbunden ist, daß die Verbindungspunkte zwischen jeweils einem Tastschalter und einem zweiten Widerstand über je eine Diode (z. B. D1) an den zugeordneten Schieberegisterausgang angeschlossen sind und daß die Sammelleitung über eine Schwellwertstufe (z. B. R 15, ZD1, 79, R 16) mit dem Ausgang der ersten Verknüpfungsschaltung verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertstufe eine Zener-Diode (ZD 1;.. .; ZD S) aufweist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Schieberegister (SRi; ...; SR8) ein weiteres Schieberegister (SR 9;...; SÄ 16) parallel geschaltet ist, dessen Ausgänge (A bis H) den zu wählenden Funktionen zugeordnet und durch ein Freigabesignal (Έ^ des Mikrorechners auftastbar sind.