DE3221519A1 - Arrangement for transmitting information by means of electrical signals - Google Patents
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Abstract
Description
Anordnung zur Übertragung von Information Arrangement for the transmission of information
mittels elektrischer Signale Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Information mittels elektrischer Signale über n Leitungen, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 3 ist. by means of electrical signals The invention relates to an arrangement for the transmission of information by means of electrical signals over n lines, wherein n is an integer greater than or equal to 3.
Zur Übertragung von Information mittels elektrischer Signale über Leitungen werden heute vorwiegend binäre Systeme eingesetzt, d. h. solche, bei denen jede Leitung zwei Zustände annehmen kann, z. B. hohes elektrisches Potential (HI) und niedriges Potential (LO). Wenn in einem solchen System n Leitungen vorhanden sind, so sind 2n Zustandskombinationen, d. h. 2n übertragbare "Worte" möglich. Zur Erkennung dieser "Worte" sind auf der Empfängerseite des Systems im allgemeinen aufwendige Schaltungen notwendig, sogenannte Decoder. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, auf spezielle Decoderschaltungen zu verzichten und die übertragene Information direkt zu empfangen. Dies gilt z. E. für Displays, d. h. Anordnungen zur Informationsdarstellung. Solche Displays bestehen aus einer, je nach Anwendung mehr oder weniger yroßen Anzahl von Anzeigeelementen, die z. B. Glühlampen, Leuchtdioden, riussigkristallelemente oder Vakuumfluoreszenzelemente ein n können. Um jedes Element einzeln ansteuern zu können, m in diesen Fällen für jedes Element eine Ansteuerleitung vorgesehen sein, plus eine gemeinsame Rückleitung, d. h. mit n Leitungen können (n-l) Elemente angesteuert ;werden.For the transmission of information by means of electrical signals via Lines are predominantly used today in binary systems, i. H. those where each line can assume two states, e.g. B. high electrical potential (HI) and low potential (LO). If there are n lines in such a system are, then there are 2n combinations of states, i.e. H. 2n transferable "words" possible. To the Recognition of these "words" are on the receiving end of the system in general complex circuits are necessary, so-called decoders. In some cases it is beneficial to to do without special decoder circuits and the transmitted information directly to recieve. This applies e.g. E. for displays, d. H. Arrangements for the presentation of information. Such displays consist of a more or less large number, depending on the application of display elements that z. B. incandescent lamps, light emitting diodes, liquid crystal elements or vacuum fluorescent elements. To control each element individually to be able to provide a control line for each element in these cases be, plus a common return, d. H. with n lines there can be (n-l) elements controlled; are.
Es ist bekannt, daß mit der gleichen Leitungsanzahl wesentlich mehr, nämlich n (n-l) Elemente angesteuert werden können, wenn die Leitungen drei Zustände, nämlich HI, LO und offen (stromlos) annehmen können, und wenn die Elemente bestimmte Strom-Spannungs-Charakteristiken aufweisen. Ein Beispiel für solche Elemente sind Leuchtdioden, die einer seits nur in einer Richtung einen merklichen Stromfluß erlauben, und die andererseits eine bestimmte Mindestspannung für diesen Stromfluß benotigen. Dabei werden alle Kombinationen von zwei der n Zuleitungen mit je einem antiparallel geschalteten Leuchtdiodenpaar verbunden. Diese Verschaltungsvorschrift ergibt genau n (n-l) Leuchtdioden bei n Zuleitungen. Bei dieser Anordnung kann jede Leuchtdiode einzeln angesteuert werden, indem eine Zuleitung auf hohes Potential und eine zweite Zuleitung auf niedriges Potential gelegt wird, und indem alle übrigen Zuleitungen offen bleiben, d. h. stromlos sind.It is known that with the same number of lines, significantly more, namely n (n-l) elements can be controlled if the lines have three states, namely HI, LO and open (de-energized), and if the elements are certain Have current-voltage characteristics. An example of such elements are Light-emitting diodes, which on the one hand only allow a noticeable flow of current in one direction, and which, on the other hand, require a certain minimum voltage for this current flow. All combinations of two of the n supply lines with one each are antiparallel connected pair of LEDs. This interconnection specification results in exactly n (n-l) LEDs with n supply lines. With this arrangement, each light-emitting diode can be controlled individually by placing one lead at high potential and a second Lead is placed at low potential, and removing all remaining leads stay open, d. H. are de-energized.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die bei gleicher Leitungsanzahl noch wesentlich mehr Elemente als bekannte Anordnungen anzusteuern vermag, oder die bei gleicher Elementzahl mit weniger Zuleitungen auskommt. Im Sinne der Informationsübertragung bedeutet dies, daß die gleiche Information mit einer reduzierten Leitungszahl übertragen wird.The object of the present invention is to provide an arrangement which with the same number of lines still have significantly more elements than known arrangements able to control, or which gets by with fewer supply lines with the same number of elements. In terms of information transfer, this means that the same information is transmitted with a reduced number of lines.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der einganys erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei n Leitungen n (n-l) (n-2) Einheiten vorgesehen sind, daß die Einheiten drei Anschlüsse aufweisen, daß die drei Anschlüsse einer jeden Einheit mit drei verschiedenen Leitungen verbunden sind, daß keine zwei Einheiten in der gleichen Weise mit den gleichen Leitungen verbunden sind, daß die Leitungen vier Zustände annehmen können, und daß die Einheiten auf olne bestimmte Kombination von Zuständen der Leitungen ansprechen.This task is carried out with an arrangement of the type mentioned in particular solved according to the invention in that n (n-1) (n-2) units are provided for n lines are that the units have three connections, that the three connections have one each unit is connected with three different lines that no two units connected to the same lines in the same way that the lines can assume four states, and that the units have no particular combination address the status of the lines.
Die Er indung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Figur 1 zeigt als Beispiel einer Einheit E mit drei Anschlüssen A, B, C eine Zusammenschaltung eines Transistors T, eines Widerstandes R und einer Leuchtdiode D. Dabei ist der Kollektor des Transistors T mit dem Anschluß C verbunden, die Basis mit dem Widerstand R, dessen anderer Anschluß mit dem Anschluß B verbunden ist, und der Emitter mit der Anode der Leuchtdiode C, deren Kathode mit dem Anschluß A verbunden ist. Nach den Regeln der Kombinatorik können mit n-Leitungen genau n (n-l) (n-2) Einheiten verbunden werden, wenn die Einheiten drei Anschlüsse aufweisen, die mit jeweils drei verschiedenen von diesen Leitungen verbunden sind, und wenn keine zwei Einheiten in der gleichen Weise mit den gleichen Leitungen verbunden sind.In the following, the invention is based on an exemplary embodiment explained. Figure 1 shows an example of a unit E with three connections A, B, C an interconnection of a transistor T, a resistor R and a light emitting diode D. The collector of the transistor T is connected to the terminal C, the base with the resistor R, the other terminal of which is connected to the terminal B, and the emitter with the anode of the light-emitting diode C, the cathode with the connection A is connected. According to the rules of combinatorics, with n-lines exactly n (n-1) (n-2) units are connected if the units have three connections, which are each connected to three different ones of these lines, and if no two units are connected in the same way to the same lines are.
Im Beispiel der Figur 2 sind 60 Einheiten E1 bis E60 mit 5 Leitungen L1 bis L5 in der genannten Weise verbunden.In the example in FIG. 2, there are 60 units E1 to E60 with 5 lines L1 to L5 connected in the aforementioned manner.
In diesem Beispiel ist n = 5 und 5 x 4 x 3 = 60.In this example n = 5 and 5 x 4 x 3 = 60.
Figur 3 zeigt ein Beispiel einer Ansteuerschaltung für die Anordnung gemäß Figur 2. Diese Ansteuerschaltung besteht aus 5 Schaltern S1 bis S5 mit je 4 Schaltstellungen 1 bis 4, einer Spannungsquelle U und einer Stromquelle I.FIG. 3 shows an example of a control circuit for the arrangement according to Figure 2. This control circuit consists of 5 switches S1 to S5, each 4 switch positions 1 to 4, a voltage source U and a current source I.
Die Schalter S1 bis Sg weisen den Leitungen L1 bis L5 jeweils einen von 4 Zuständen zu, und zwar entspricht die Schaltstellung 1 dem Zustand "Leitung offen", die Schaltstellung 2 dem Zustand "Leitung mit Stromquelle verbunden", die Schaltstellung 3 dem Zustand "Leitung mit Spannungsquelle verbunden" und die Schaltstellung 4 dem Zustand "Leitung geerdet". In der Figur 3 sind die Schalter und S3 in der Schaltstellung 1, d. h. die Leitungen L und L3 sind offen, der Schalter S4 ist in der Schaltstellung 2, d. h. die Leitung L4 ist mit der Stromquelle I verbunden, der Schalter S5 ist in der Schaltstellung 3, d. h. die Leitung L5 ist mit der Spannungsquelle U verbunden, und der Schalter 2 ist in der Schaltstellung 4, d. h. die Leitung L2 ist geerdet.The switches S1 to Sg each have one line to the lines L1 to L5 from 4 states to, namely the switch position 1 corresponds to the state "line open ", the switch position 2 the state" line connected to power source ", the Switch position 3 the state "line connected to voltage source" and the switch position 4 the "line earthed" state. In Figure 3, the switches and S3 are in the Switch position 1, d. H. lines L and L3 are open, switch S4 is in the switch position 2, d. H. the line L4 is connected to the current source I, the switch S5 is in switch position 3, i. H. line L5 is connected to the voltage source U connected, and the switch 2 is in the switch position 4, i. H. the line L2 is grounded.
Zum Betrieb der Leuchtdiode D in Figur 1 muß durch D ein Strom von einigen mA, z. B. 10 mA fließen. Dazu muß der Anschluß A der Einheit E geerdet sein, und an Anschluß C muß eine positive Spannung anliegen, die größer oder gleich der Summe der Flußspannung der Diode D und der Kollektor-Emitter-Restspannung des Transistors T ist. Wenn die Flußspannuny der Diode D etwa 2 V und die Nollektor-Emitter-Restspannung des Transistors T etwa 0,5 V ist, kann die Spannung am Anschluß C etwa 3 V betragen. Weiterhin muß in die Basis des Transistors T ein Strom von z. B. 50 µA fließen, wenn die Stromverstärkung des Transistors T beispielsweise 200 beträgt.To operate the light-emitting diode D in FIG. 1, a current of a few mA, e.g. B. 10 mA flow. To do this, terminal A of unit E must be earthed, and at terminal C there must be a positive voltage which is greater than or equal to the Sum of the forward voltage of the diode D and the residual collector-emitter voltage of the transistor T is. When the forward voltage of the diode D is about 2 V and the collector-emitter residual voltage of the transistor T is about 0.5 V, the voltage at the terminal C can be about 3 V. Furthermore, a current of z. B. 50 µA flow, when the current gain of the transistor T is 200, for example.
Der Widerstand R wird so gewählt, daß nur ein sehr kleiner Strom in die Basis des Transistors T fließt, wenn die für den Anschluß C vorgesehene Spannung, in diesem Beispiel 3 V, an den Anschluß B gelegt wird. Soll dieser Strom z. B.The resistor R is chosen so that only a very small current in the base of the transistor T flows when the voltage provided for the terminal C, in this example 3 V is applied to terminal B. Should this current z. B.
1 µA betragen, so muß der Widerstand R wie folgt dimensioniert werden: 3 V - (Spannung an D bei 1 µA) - 0,7 V 0,6 V R = = = 600 k# 1 µA 1 µA Wählt man nun in Figur 3 die Spannung der Spannungsquelle U zu 3 V und den Strom der Stromquelle I zu 500 uA und betrachtet Figur 2, so erkennt man, daß nur genau eine Einheit, nämlich die Einheit E32 so angesteuert wird, daß die entsprechende Leuchtdiode D leuchtet. Nur bei der Einheit E32 ist der Anschluß A geerdet, lieyt an Anschluß C eine Spannung von + 3 V, und fließt in den Anschluß B ein Strom von etwa 50 VA. Bei allen anderen Einheiten E1 bis m31 und 33 bis E60 fließt entweder kein oder ein sehr geringer Strom durch die jeweilige Leuchtdiode D. Der Strom der Stromquelle I teilt sich auf 10 Elemente, nämlich die Elemente E3, E6, Eg, E14, E24, E25, E32, E35, E40 und E46 auf, jedoch nur im Element t32 steuert er den Transistor T auf.1 µA, the resistor R must be dimensioned as follows: 3 V - (voltage at D at 1 µA) - 0.7 V 0.6 V R = = = 600 k # 1 µA 1 µA If you choose now in Figure 3 the voltage of the voltage source U at 3 V and the current of the current source I to 500 uA and looking at Figure 2, one recognizes that only exactly one unit, namely the unit E32 is controlled so that the corresponding light emitting diode D shines. Terminal A is only earthed on the E32 unit, it is connected to terminal C has a voltage of + 3 V, and a current of about 50 VA flows into terminal B. With all other units E1 to m31 and 33 to E60 either no or flows a very low current through the respective light emitting diode D. The current of the power source I is divided into 10 elements, namely the elements E3, E6, Eg, E14, E24, E25, E32, E35, E40 and E46 open, but only in element t32 it controls transistor T.
@@e Austen@@schallung der Figur 3 so abg@ändert, daß Schalter S1 bis S5 mit einer eigenen Stromquelle ersehen wird, die in der jeweiligen Leitung L1 bis L5 verbunden wird, so können maximal 3 Einheiten gleichzeitig angesteuert werden. Ist zum Beispiel die Leitung L2 geerdet, die Leitung L5 mit der Spannungsquelle U verbunden, und sind die Leitungen L1, L3 und L4 mit jeweils einer Stromquelle verbunden, so werden die Einheiten E31, E32, E33 angesteuert. Allgemein können bei n Leitungen L1 bis L (n-2) Einheiten gleichzeitig angesteuert werden. @@ e Austen @@ sound of Figure 3 changes so that switch S1 to S5 can be seen with its own power source, which is in the respective line L1 to L5 is connected, a maximum of 3 units can be controlled at the same time will. If, for example, line L2 is grounded, line L5 is connected to the voltage source U connected, and the lines L1, L3 and L4 are each with a power source connected, the units E31, E32, E33 are activated. In general, n lines L1 to L (n-2) units are controlled simultaneously.
n Wie die Figur 1 zeigt, besteht eine Einheit E beispielsweise aus der Zusammenschaltung eines bipolaren Transistors mit einem Widerstand und einer Leuchtdiode. Die Leuchtdiode ist dabei mit dem Emitter und der Widerstand mit der Basis des Transistors verbunden. Das erfindungsgemäße Prinzip der Informationsübertragung kann in ähnlicher Weise auch bei anderen Einheiten, die anstelle eines bipolaren Transistors ein anderes Bauelement wie z. B.As shown in FIG. 1, a unit E consists, for example, of the interconnection of a bipolar transistor with a resistor and a Light emitting diode. The light-emitting diode is with the emitter and the resistor with the Connected to the base of the transistor. The principle of information transmission according to the invention can be done in a similar way with other units that are instead of a bipolar Transistor another component such. B.
einen Feldeffekttransistor, einen Thyristor, eine Elektronenröhre oder ein Vakuumfluoreszenzdisplay aufweisen, verwendet werden. In diesen Fällen müssen lediglich die vier Zustände, die jede Leitung annehmen kann, entsprechend gewählt werden, damit die jeweilige Einheit in eindeutiger Weise angesteuert wird. Beispiele für solche Kombinationen von je 4 Zuständen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, wobei das Beispiel 1 dem eben beschriebenen Anwendungsbeispiel entspricht.a field effect transistor, a thyristor, an electron tube or a vacuum fluorescent display can be used. In these cases all that is required is the four states that each line can assume accordingly can be selected so that the respective unit is controlled in a unique way. Examples of such combinations of 4 states each are in the following table listed, with example 1 corresponding to the application example just described.
Zustand 1 2 3 4 Beispiel 1 offen Strom Spannung geerdet Beispiel 2 positive neyative geerdet offen Spannung Spannung Be spiel 3 geerdet positiver offen neyativer Strom Strom @ s@nd natü@l@@@ noch @@ @ pri@ @@ @o vier elektrisch auf ein@ erscheidbaren Zuständen möglich. State 1 2 3 4 example 1 open current voltage grounded example 2 positive neyative earthed open voltage voltage example 3 earthed positive open neyative electricity electricity @ s @ nd natü @ l @@@ noch @@ @ pri @ @@ @o four states that can be electrically separated from one @ are possible.
Die genannten Bauelemente wi@ @pr@artransistor, Feldeffekttransistor, Thyristor, Elektronenröhre oder Vakuumfluoreszenzdisplay können auch jedes für sich eine Einheit im Sinne der Erfindung bilden.The components mentioned wi @ @ pr @ artransistor, field effect transistor, Thyristor, electron tube or vacuum fluorescent display can also be used individually form a unit within the meaning of the invention.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823221519 DE3221519A1 (en) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | Arrangement for transmitting information by means of electrical signals |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19823221519 DE3221519A1 (en) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | Arrangement for transmitting information by means of electrical signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3221519A1 true DE3221519A1 (en) | 1984-03-08 |
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| DE19823221519 Ceased DE3221519A1 (en) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | Arrangement for transmitting information by means of electrical signals |
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|---|---|
| DE (1) | DE3221519A1 (en) |
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