DE3329723A1 - Verfahren und einrichtung zur vorgabe eines einstellwerts bei einem elektronischen geraet - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur vorgabe eines einstellwerts bei einem elektronischen geraetInfo
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Description
w ψ w «* ν ν — W- —
TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER" : Z :":&Ojii/TÖKTRONIX S/T 120G
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines
Wertes bei einem elektronischen Gerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein elektronisches Gerät, das nach einem
solchen Verfahren arbeitet.
Elektronische Geräte mit Verarbeitungseinrichtungen wie Mikroprozessoren
(μΡ) verbreiten sich zunehmend. Bei elektronischen Geräten werden in weitem Umfang Tastaturen zum Pestlegen
unterschiedlichster Arten von Einstellwerten verwendet. Ein Verfahren zum Pestlegen unterschiedlicher Einstellwerte
besteht darin, eine gewünschte Taste innerhalb einer Tastatur zu betätigen. Ein anderes Verfahren besteht darin,
eine vorgegebene Taste für eine bestimmte Dauer zum schrittweisen Erhöhen oder Erniedrigen einer Zahl (eines Einstellwertes)
zu betätigen und die Taste loszulassen, wenn die Zahl auf einen gewünschten Wert eingestellt ist. Im Vergleich
mit den Tastaturen bei elektronischen Meßinstrumenten wie Oszilloskopen und Wellenformspeichern (digitalen
Speicheroszilloskopen) sind Dreh- oder Schiebeschalter einfach zu bedienen. Bei herkömmlichen Methoden zum Festlegen
von Einstellwerten mit Dreh- oder Schiebeschaltern entspricht jeder Schalterkontakt einem Einstellwert oder jede
Kombination einer Mehrzahl von Schalterkontakten entspricht jeweils einem Einstellwert. Beträgt die Anzahl der Schalterkontakte
N (positive ganze Zahl), so ist bei herkömmlichen Verfahren die Zahl möglicher Einstellwerte nur N, wenn jeder
N Kontakt einem Einstellwert entspricht. Die Zahl ist 2 , wenn
jeder Kontaktkombination jeweils ein Einstellwert entspricht« Mit zunehmender Anzahl von Einstellwerten nimmt daher die
Zahl von Schalterkontakten zu und die Schalter werden kompliziert und voluminös.
TER MEER - MÜLLER · STEINKISTE« - - ' "~4jvjv-V"«"*■"· S/T 120G
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, ein Verfahren und
ein Gerät anzugeben, bei dem Einstellwerte einfach und bei geringem konstruktivem Aufwand festgelegt werden können.
Die erfindungsgemäße Lösung ist für da& Verfahren im Anspruch
1 kurzgefaßt wiedergegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und das Verfahren benutzende Geräte
sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens weist ein Schalter mehrere Kontakte (Sehaltelemente) sum Pestlegen
mehrerer Schalterstellungen (durch Kombination von Ein- und Aus-Zuständen der Schalterelemente) auf» Die Kombination der
Ein- und Aus-Zustände kann ein digitales Wort sein und der Schalter kann ein N-Bit-Digitalschalter sein. Einstellinformat'ion
zum Pestlegen eines Einstellwertes eines elektronisehen
Gerätes ist in einem Speicher gespeichert. Wenn der Hauptschalter des elektronischen Gerätes betätigt wird, wird
die Schalter(kontakt)stellung des Schalters ermittelt und
ein vorgegebener Anfangswert wird gesetzt. Der Speicher ist entsprechend dem Anfangswert adressiert und die adressierte
Einstellinformation wird an das elektronische Gerät übertragen, um einen anfänglichen Einstellwert festzulegen. Die
Schalterstellung wird zu jeder vorbestimmten Periode überwacht. Wenn eine gerade vorliegende ermittelte Kontaktbedingung
sich von einer zuvor ermittelten unterscheidet, wird daraus geschlossen^, daß der Schalter betätigt worden
ist, das heißt, daß ein beweglicher Kontakt des Schalters verdreht oder verschoben worden ist. In diesem Fall wird die
Richtungsänderung und die Zahl von Änderungsschritten des Schalters abhängig von der Differenz zwischen den beiden
Schalterstellungen ermittelt und berechnet. Eine neue Speicheradresse wird auf Grund des ermittelten Richtungswechsels
und der Schritte ausgewählt und die entsprechende Einstell-
TER MEER . MÜLLER . STEINlJfclsfER \ \ SONY/iTHCTRONIX S/T 120G
information wird an das elektronische Gerät für einen neuen Einstellwert gegeben. Da die Einstellinformation abhängig
von der Differenz zwischen der vorliegenden und der vorigen Schalterstellung ermittelt wird, kann eine große Anzahl von
Einstellwerten mit einer kleinen Zahl von Schaltkontakten ausgewählt werden. Die Einstellwerte werden jedoch innerhalb
eines Maximal- und eines Minimalwertes gehalten, selbst wenn der Schalter über den Maximal- oder den Minimalwert verstellt
wird. Diese Punktion kann durch einen Mikroprozessor gesteuert werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen elektronischen
Gerätes;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf Schaltkontakte
eines im Gerät von Fig. 1 verwendeten Schalters;
Fig. 3 ein Diagramm eines Teils des Inhalts eines ROM,
wie er in Fig. 1 verwendet wird, und
Fig. 4 A und 4B
Flußdiagramme zum Erläutern des erfindungsge
mäßen Verfahrens.
Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße elektronische Gerät weist einen Bus 10 mit Daten-, Adress- und Steuerleitungen
auf, der mit einem Mikroprozessor (uP) 12 wie einer integrierten Schaltung (IC) vom Typ Z80A, einem Nur-Lese-Speicher
(ROM) 14 zum Speichern des Programms für den Mikroprozessor, einem Schreib/Lese-Speicher (RAM) 16, der als
TER MEER - MÜLLER
S/T 120G
zeitweiliger Speicher für den Mikroprozessor dient, und einem Gerät 18, wie einem Wellenformspeicher, verbunden
ist. Der Prozessor Z8OA ist in folgenden Publikationen von Zilog beschrieben: "Z8o/Z8OA CPU Technical Manual" und
HZ84OO/z8o CPU Product Specification". Ein Vier-Bit-Digitalschalter
20 mit vier Schaltkontakten 20-0 bis 20-3 dient zum Festlegen eines Einstellwertes und ist mit dem Bus 10
über einen Puffer 20 mit Freigabefunktion verbunden. Der Puffer 22 ist ein IC mit vier Pufferspeichern, von denen
jeder jeweils das Ausgangssignal von einem der Schaltkontakte
erhält. Die Eingangsanschlüsse der Pufferschaltungen sind mit einer positiven Spannungsquelle + über Widerstände
verbunden. Der Mikroprozessor 12 steuert den Wellenformspeicher 18 und verschiedene durch den Schalter 20 eingestellte
Einstellwerte in Übereinstimmung mit dem im ROM 14 gespeicherten
Programm. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist
der Schalter 20 ein Drehschalter und weist die Kontaktanordnung auf, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Feste Kontakte
20-OA bis .20-3A in Bogenform entsprechen den festen
Kontakten der Schalter 20-0 bis 20-3 in Fig. 1. Sie sind
mit dem Puffer 22 verbunden. Ein beweglicher Kontakt 20-4 überkreuzt die festen Kontakte 20-OA bis 20-3A und gleitet
auf diesen Kontakten. Der Kontakt 20-4 entspricht den beweglichen Kontakten der Schalter 20-0 bis 20-3 in Pig. I und
ist geerdet. Die Schaltkontakte 20-0 und 20-3 entsprechen jeweils dem geringst signifikanten Bit (LSB) bzw. dem höchst
signifikanten Bit (MSB) des Vier-Bit-Digitalschalters 20. Jede festgelegte Position des beweglichen Kontaktes 20-4
entspricht einem Vier-Bit-Wort. Der Kontakt wählt jeweils eines von 16 Worten bei einer Umdrehung aus. Die Worte sind
mit ihrer Dezimalnotation inFig. 2 angeschrieben.
Ein Teil des ROM 14 speichert den in Fig. 3 dargestellten
Inhalt. Unter einer Adresse 0 ist Information über einen automatischen Durchlauf (AUTO) des Wellenformspeichers 18
TER MEER - MÜLLER · STEINMJEIS.TER · ; ;SÖN3f/TEg^ONIX S/T 120G
gespeichert. Einstellinformation für eine Durchlaufgeschwindigkeit
von 0,1 us/cm ist unter einer Adresse 1, Einsfcellinformation
für eine Durchlaufgeschwindigkeit von 20 s/cm ist unter einer Adresse 20 und Einstellinformation für X-Y-Darstellung
ist unter einer Adresse 27 gespeichert. Es können also 28 Einstellwerte angesteuert werden. Wenn eine der
Adressen des ROM 14 durch den Mikroprozessor 12 und den Schalter 20 ausgewählt ist, wird die zugehörige Einstellinformation
über den Bus 10 auf das Wellenformspeicher-Gerät übertragen, um die Durchlaufgeschwindigkeit oder eine ähnliche
Größe dieses Gerätes zu steuern.
Das anmeldegemäße Verfahren wird an Hand der Flußdiagramme
der Pig. 4A und 4B im folgenden im einzelnen beschrieben. Die folgenden Schritte werden durch den Mikroprozessor 12
abhängig vom Programm im ROM 14 durchgeführt.
Schritt 102: Nachdem ein Hauptschalter eingeschaltet ist,
setzt der Mikroprozessor 12 den Pegel auf einer Adressleitung AO auf den Wert "Low" und gibt dadurch den Puffer 22
frei. Dadurch wird die Ein-Aus-Bedlngung der Schaltkontakte
20-0 bis 20-3 über den Puffer 22 und die Datenleitungen DO bis D3 gelesen. Der gelesene Zustand I (eines von
Vier-Bit-Worten "OOOO" bis "1111") wird im RAM 16 gespeichert. Ein Anfangswert R (eine der Adressen der Einstellinformation
gemäß Fig. 3, z. B. θ) ist im RAM 16 gespeichert.
Die im ROM 14 gespeicherte, dem Anfangswert R (Adresse) entsprechende Einstellinformation wird auf das Gerät 18 übertragen,
um dort den Einstellwert festzulegen. Der anfängliche Kontaktzustand I entspricht dem Anfangswert R.
Schritt 104: Der Mikroprozessor 12 ermittelt die Schalterstellung G des Schalters 20 (eines von Vier-Bit-Worten "OOOO"
bis "1111"), indem die Adressleitung AO wiederholt, zum Bei-
■; i
TER MEER - MÜLLER · STEINM·'I&YefS I '"'· S(^ViTEJCTRONIX S/T 120G
spiel alle 30 ms auf niedrigen Pegel "Low" gesetzt wird und
speichert den Zustand R im RAM 16.
Schritt 106: Der Mikroprozessor 12 vergleicht den früheren Schalterzustand I mit dem vorliegenden Schalterzustand G,
wie er im RAM 16 gespeichert ist. Wenn die Zustände einander entsprechen, folgt Schritt 104. Wenn sich die Zustände
voneinander unterscheiden, folgt Schritt 108. In diesem Schritt 106 wird also festgestellt, ob der Schalter betätigt
worden ist oder nicht.
Schritt 108: Der Mikroprozessor 12 ermittelt, ob der Zustandswert G geringer ist als der Zustandswert I, welche Werte G
und I im RAM 16 gespeichert sind. Wenn der Wert G niedriger ist als der Wert I, folgt Schritt 110. Wenn der Wert G grosser
ist als der Wert I, folgt der Schritt 112. (Es besteht kein Fall von G=I.)
Schritt 110: Der Mikroprozessor 12 berechnet den Wert "i - G"
und erhält ein (positives) Resultat S. Nach diesem Schritt folgt Schritt 114.
Schritt 112: Der Mikroprozessor 12 berechnet den Wert "G - I" und erhält das (positive) Resultat S. Nach diesem Schritt
folgt Schritt 116.
Schritt 114: Der Mikroprozessor 12 ermittelt, ob der Wert S größer ist als das halbe Maximalwort des Schalters 20, also
größer als acht. Wenn S gleich oder kleiner ist als acht, wird Schritt 118 angewählt. Ist S größer als acht, wird
Schritt 120 gewählt.
Schritt 116: Der Mikroprozessor 12 ermittelt, ob S größer ist als acht. Wenn S größer ist als acht, folgt Schritt 112,
Wenn S kleiner ist als acht, folgt Schritt 124.
In den oben beschriebenen Schritten 108 bis 116 wird ermittelt,
ob der bewegliche Kontakt 20-4 des Schalters von Fig. 2 im Uhrzeigersinn (zunehmender Einstellwert) oder
entgegen dem Uhrzeigersinn (abnehmender Einstellwert) verdreht worden ist. Der Wert S wird mit dem Wert acht in den
Schritten 114 und 116 unter Zugrundelegung der Annahme berechnet, daß es unmöglich ist, den beweglichen Kontakt 20-4
des Schalters 20 um mehr als eine halbe Umdrehung innerhalb eines Intervalls zu verdrehen, innerhalb dem die Schalterstellung
im Schritt 1O4 alle JO ms abgetastet wird. Das
heißt, es wird davon ausgegangen, daß es nichtmöglich ist, innerhalb dieser Zeit den Sehalterzustand um mehr als
acht Schritte zu verdrehen. Wenn der bewegliche Kontakt 20-4 im Gegenzeigersinn verdreht wird, ohne die Schalterstellungen
0 und 15 zu überstreichen, ist G < I und S ^ 8, und es
folgt Schritt 118 über die Schritte 110 und 114.
Schritt 118: Der Mikroprozessor 12 setzt einen Wechselwert C auf -S. Da S positiv ist, ist C negativ und zeigt
an, daß der Einstellwert verringert wird.
Wenn der bewegliche Kontakt 20-4 im Uhrzeigersinn über die Kontaktstellungen 15 und 0 verdreht wird, ist G
< I und S > 8, und Schritt 120 folgt über die Schritte 110 und 114.
Schritt 120: Der Mikroprozessor 12 setzt den Wechselwert C
auf 16-S. Der Einstellwert wird innerhalb 7is.C ^l wegen
16>S >8 erhöht.
Wenn der bewegliche Kontakt 20-4 im Gegenuhrzeigersinn über die Kontaktstellungen 0 und 15 streicht, folgt
Schritt 122 auf die Schritte 112 und 116, da G > I und S >8.
TER MEER - MÜLLER · STEINMklSfrEFi \ \ !* ΦΜϊ/ΏΒΐάΐΟΝΙΧ S/T 120G
Schritt 122: Der Mikroprozessor 12 setzt den Wechselwert C auf S-l6. C ist negativ, da 16
> S > 8. Dadurch wird der Einstellwert verringert.
Wenn der bewegliche Kontakt 20-4 im Uhrzeigersinn verdreht wird, ohne über die Kontaktstellungen 15 und 0 zu streichen,
folgt der Schritt 124 über die Schritte 112 und 116, da G > I und S48.
Schritt 124: Der Mikroprozessor 12 setzt den Wechselwert C
auf S, um den Einstellwert zu erhöhen.
Nach den Schritten 118, 120, 122 und 124 folgt der Schritt
126.
Schritt 126: Der Mikroprozessor 12 zählt zum Wert C, wie
er in den Schritten 118 bis 124 erhalten ist, zum Wert R, wie er im RAM 16 gespeichert ist, hinzu, um einen neuen
Wert R zu erzeugen. Der Wechselwert C wird also zur Adresse R des früheren Einstellwertes addiert. Nach diesem Schritt
folgt der Schritt 128.
Schritt 128: Der Mikroprozessor 12 ermittelt, ob der im Schritt 126 erhaltene Wert R gleich oder größer ist als
null und ob er gleich oder niedriger ist als 27. Ist dies
der Fall, folgt Schritt 1J56, andernfalls Schritt 130. Die
Adresse der Einstellinformation liegt zwischen 0 und 27, wie in Fig. 3 dargestellt, so daß sich R innerhalb dieses
Bereichs befinden muß.
Schritt 130: Der Mikroprozessor 12 stellt fest, ob R negativ ist. Wenn R negativ ist, folgt Schritt 132. Ist dies nicht
der Fall, das heißt, ist R größer als 27, so folgt Schritt 134.
TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER1 : I I SONX/IEKTRONIX S/T 120G
Schritt 132: Der Wert R ist auf Null gesetzt (R = 0) in dem
Fall, daß R negativ ist, da die Minimaladresse der Elnötellinformation
Mull ist. Selbst wenn der bewegliche Kontakt 20-2I
weiter im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird, nachdem der Wert R auf Null gesetzt ist, wird R auf Null gehalten.
Schritt 136 folgt nach diesem Schritt.
Schritt 132J-: Da die Maximaladresse der Einstellinformation
siebenundzwanzig ist, wird der Wert S auf 27 festgehalten (R = 27), wenn der Wert R größer als 27 ist. Selbst wenn
der bewegliche Kontakt 20-4 weiter im Uhrzeigersinn verdreht wird, nachdem er auf Siebenundzwanzig gesetzt ist,
bleibt der Wert R auf Siebenundzwanzig stehen. Nach diesem Schritt folgt der Schritt I36.
Schritt 136: Der Mikroprozessor 12 speichert den Wert R im
ROM 16 und liest die Einstellinformation (Fig. 3), die dem Wert R entspricht, aus dem Speicher 14, um die Durchlaufgeschwindigkeit
oder eine ähnliche Größe für das Gerät 18 festzulegen. Der Schritt I38 folgt nach diesem Schritt.
Schritt 138: Der vorliegende Kontaktzustand G wird als
früherer Kontaktzustand I behandelt, und es folgt Schritt
Wenn der Einstellwert desfechalters nach 30 ms überwacht
wird, werden die oben beschriebenen Schritte wiederholt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es mit einem anmeldegemäßen Verfahren möglich, die Einstellwerte
eines elektronischen Gerätes in einer Anzahl zu überwachen, die größer ist als die Anzahl von Schalterkontaktkombinationen.
Damit kann der in einem anmeldegemäßen Gerät verwendete Schalter einfach, kompakt und billig sein. Da der
Mikroprozessor nur etwa 5 ms zum Durchführen der Schritte
• *
TER MEER · MÜLLER · STEINM&SJTER' ί^ϊ ί,.δοΐ^/ΤΕΚίΐΚΟΝΙΧ S/T 120G
104 bis 138 braucht, ist es für ihn einfach, die Einstellwertkontrolle
durchzuführen, so daß er auch andere Aufgaben, zum Beispiel das Steuern eines elektronischen Gerätes, wie
des Wellenformspeichergerätes oder dergleichen, durchführen kann. Wenn das elektronische Gerät einen Mikroprozessor,
den ROM und den RAM beinhaltet, kann die anmeldegemäße Methode auf billigste Art und Weise durchgeführt werden.
Der verwendete Schalter muß nicht unbedingt ein Drehschalter sein, sondern es kann auch ein beliebiger anderer Schalter
mit einer Mehrzahl von Kontakten, wie ein Kammschalter, ein Gleitschalter oder dergleichen sein. Die Anzahl der Schalterkontakte
muß nicht vier sein um die Zahl der möglichen Einstellwerte kann je nach der Speicherkapazität des ROM
auch erhöht sein. In diesem Fall sind die Zahl "8" in den Schritten 114 und 116, und die Zahl "16" in den Schritten
120 und 122 in Übereinstimmung mit der Zahl der Schalterkontakte zu ändern. Die Zahl "27" in den Schritten 128 und
154 ist in Übereinstimmung mit der Zahl von möglichen Einstellwerten
zu ändern. Der eingestellte Wert kann auf einer Kathodenstrahlröhre, einer Flüssigkristallanzeige, einer
LED-Anzeige oder dergleichen auf die Adresse R der Einstellinformation hin dargestellt werden. Der Speicher für den
Wert R kann ein nicht flüchtiger Speicher oder ein Speicher mit Aushilfsfunktion sein, so daß der letzte Eint; teilwert
eingestellt werden kann, nachdem der Hauptschalter eingeschaltet wird. Der Speicher zum Speichern der Einstellinformation
kann ein nicht flüchtiger Speicher oder ein Speicher mit Aushilfsfunktion anstatt des maskierten ROM sein.
In den Schritten 114 und 116 kann der Wert S als gleich oder größer als acht (S *8) oder nicht beurteilt werden.
Leerseite
Claims (12)
1.J Verfahren zur Vorgabe oder Auswahl eines Einstellwertes
bei einem elektronischen Gerät g e k e η η zeichnet durch folgende Verfahrensschritte
;
- Ermitteln einer ersten Schalterstellung,
- Ermitteln einer zweiten Schalterstellung, nachdem die erste Schalterstellung verändert ist, und
- Festlegen eines Einstellwertes abhängig von der Differenz zwischen den beiden Schalterstellungen.
TER MEER · MÜLLER · STEINN/felS-TER · · · V W^W .L^UnUWXA ü/ i lciUL/
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterstellung wiederkehrend
ermittelt wird.
3* Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet,
daß die Schalterstellung durch Ein-Zustände und Aus-Zustände eines Schalters (20)
mit einer Mehrzahl von Kontakten (20-0 bis 20-3) festgelegt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>} d a durch
gekennzeichnet, daß die Schalterstellung durch ein digitales Wort eines N-Bit-Digitalschalters
(N: positive ganze Zahl) festgelegt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Differenz aus den digitalen Worten der beiden Schalterstellungen ermittelt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5* dadurch
gekennzeichnet , daß die Differenz durch Richtungsumkehr und eine Digitalwort-Differenz des
Digitalschalters gebildet wird, um eines von mehreren Digitalworten auszuwählen.
•
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß Einstellinformation
abhängig von der Richtungsänderung und der Digitalwort-Differenz ausgewählt wird, und der Einstellwert des
elektronischen Gerätes abhängig von dieser Einstellinformation festgelegt wird.
TER MEER - MÖLLER ■ STEINtv/feiSSTEF? I It": SOfe/ÄTRONIX S/T 120G
O β OQ
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeiohnet, daß der
Einstellwert in einem vorgegebenen Bereich gehalten wird.
9. Elektronisches Gerät aura Durchführen des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Schalter (20) mit mehreren Schalterstellungen, g e k e η η zeichnet
durch
- eine Ermittlungsschaltung (12) zum Ermitteln der
Schalterstellung,)
- einer Verarbeitungseinrichtung (12) zum Bilden der
Differenz zwischen den beiden Sehaltersteilungen und
- einer Steuereinrichtung (12) zum Festlegen eines Einstellwertes des elektronischen Gerätes abhängig
von der Differenz.
10. Gerät nach Anspruch 9s gekennzeichnet
durch einen Speieher (14) zum Speichern von Einstellinformation
zum Pestlegen des Einstellwertes, welcher Speicher durch den Differenzwert adressiert
wird.
11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet*
daß der Schalter (20) ein digitaler Drehschalter zum Auswählen eines digitalen Wortes aus mehreren ist»
12. Gerät nach Anspruch H5 dadurch gekennzeichnet,
daß die Ermittlungs-, die Verarbeitungsund
die Steuer-Einrichtung durch einen Mikroprozessor (12) gebildet sind«
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