DE3417816C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein programmierbares Schaltnetz zum Erzeugen von vorgegebenen Folgen von Binärsignalen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits allgemein bekannt, programmierbare Schaltwerke unter Verwendung von Speichern, insbeson­ dere Festwertspeichern, auszubilden. Derartige Schalt­ werke enthalten üblicherweise außer dem Speicher ein Statusregister, in dem die jeweiligen Zustände des Schaltwerks zwischengespeichert werden und einen Bedingungsmultiplexer, über den verschiedene Bedin­ gungen abfragbar sind. Die Adresseneingänge des Speichers sind mit den Ausgängen des Statusregisters verbunden und an den Ausgängen des Speichers werden Binärsignale angegeben, die vorgegebene Funktionen steuern. Weiterhin wird die jeweils nächste Adresse abgegeben, die dem Statursregister zugeführt wird. Außerdem werden noch Steuersignale an den Bedingungs­ multiplexer abgegeben, um festzulegen, welche Be­ dingung aus einer Mehrzahl von Bedingungen zum jewei­ ligen Zeitpunkt abgefragt werden soll. Der Ausgang des Bedingungsmultiplexers ist ebenfalls mit einem Eingang des Statusregisters verbunden und dient zur Ermittlung von Sprungadressen in Abhängigkeit davon, ob die ab­ gefragte Bedingung erfüllt ist oder nicht.

Aus der DE-OS 27 44 217 ist ein programmierbares Schaltnetz zum Erzeugen von vorgegebenen Folgen von Binärsignalen be­ kannt, bei dem ein Speicher vorgesehen ist, in dem den Bi­ närsignalen zugeordnete Folgen von Datenwörtern gespeichert sind, die zeitlich nacheinander durch in einem Adressenre­ gister gespeicherte Adressenwörter adressierbar sind. Das Adressenregister wird bei diesem bekannten Schaltnetz aus einer Weiche, einem Register und einem Addierer gebildet. Das Adressenregister ist durch ein Steuersignal rücksetzbar und aus dem zurückgesetzten Zustand heraus fortschaltbar. Die Folgen von Binärsignalen werden an Ausgängen des Spei­ chers abgegeben.

Für eine Durchführung einfacher Funktionen, wie beispiels­ weise einer Zählfunktion oder einer Codierfunktion, sind derartige bekannte Schaltwerke sehr aufwendig, da diese Vorgänge häufig sequentiell ablaufen und keine externen Be­ dingungen berücksichtigt werden müssen.

Aus einer Veröffentlichung von Arthur H. Seidmen, "Integra­ ted Circuits applications handbook", John Wiley and Sons, New York u. a., 1983, S. 387 bis 389 ist eine Schaltungsan­ ordnung für beliebige Wellenformen mit einem Festwertspei­ cher bekannt. In dieser Schaltungsanordnung wird als Adres­ senregister ein n-bit-Zähler verwendet, der durch Taktim­ pulse fortgeschaltet wird. Diese bekannte Schaltungsanord­ nung ermöglicht jedoch nur eine zyklische Ausgabe der Da­ tenwörter aus dem Festwertspeicher und weist keine Möglich­ keit auf, für einen vorgegebenen Verlauf der Wellenformen in dem Adressenregister bestimmte Ausgangswerte einzustel­ len.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schalt­ netz anzugeben, das einen geringen Aufwand erfordert und mit dem auf einfache Weise eine Vielzahl von Folgen von Bi­ närsignalen erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schaltnetz der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das Schaltnetz gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Verwendung der Steuerzeichen eine Selbststeuerung im sequentiellen Ablauf möglich ist. Das Schaltnetz ist durch Umprogrammierung leicht änderbar und stellt damit eine wirtschaftliche Alternatie zu aus Gattern und Flip- Flops aufgebauten Schaltnetzen dar. Ohne Änderung der äuße­ ren Verdrahtung ist es möglich, die verschiedensten Folgen von Binärsignalen zu erzeugen.

Ein Steuerzeichen wird einem Rücksetzeingang des Adressen­ registers zugeführt, so daß immer dann, wenn das Steuerzei­ chen einen vorgegebenen Binärwert aufweist, das Adressenre­ gister zurückgesetzt wird und die Erzeugung der Binärsigna­ le zyklisch erfolgt. Ein weiteres Steuerzeichen wird einem Ladeeingang des Adressenregisters zugeführt, so daß immer dann, wenn das Steuerzeichen einen vorgegebenen Binärwert an­ nimmt, eine neue Adresse, die beispielsweise von einem Mikrorechner abgegeben wird, in das Adressenre­ gister geladen wird.

Das Schaltnetz läßt sich insbesondere dann in vorteil­ hafter Weise einsetzen, wenn mit ihm die Funktionen von Zählern oder Frequenzteilern durchgeführt werden sollen. In diesem Fall löst das Steuerzeichen jeweils eine zyklische Erzeugung der Zählfolge aus.

Der Speicher kann als ladbarer Speicher ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist er jedoch als Festwert­ speicher ausgebildet.

Ein Ausfühungsbeispiel des Schaltnetzes gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Schaltnetzes,

Fig. 2 Zeitdiagramme von Signalen an verschiedenen Punkten des Schaltnetzes.

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltnetz enthält einen Speicher SP, der als Schreiblesespeicher oder vor­ zugsweise als Festwertspeicher ausgebildet ist. Seinen Adresseneingängen werden über einen Adressen­ decodierer AD in einem Adressenregister AR gespei­ cherte Adressen zugeführt. In dem Speicher SP sind unter jeder Adresse ein Datenwort DW und mindestens ein, beipielsweise zwei Steuerzeichen SZ 1 und SZ 2 gespeichert. Beim Anliegen der Adresse werden dem Datenwort DW und den Steuerzeichen SZ 1 und SZ 2 zuge­ ordnete Binärsignale Z 1 bis Z 4 bzw. Steuersignale S 1 und S 2 am Ausgang des Speichers abgegeben. Die Binärsignale Z 1 bis Z 4 bilden den Ausgang des Schalt­ netzes, während die Steuersignale S 1 und S 2 dem Adressenregister AR zugeführt werden. Das Adressen­ register AR ist beispielsweise als ladbarer Zähler ausgebildet, in den vom Mikrorechner MR über ein Pufferregister PR abgegebene Adressenwörter AW als Ausgangsadressen einspeicherbar sind. Anschließend wird das Adressenregister AR durch Taktimpulse T fort­ geschaltet, so daß sich die Adresse laufend erhöht und zeitlich nacheinander die einzelnen Datenwörter DW und Steuerzeichen SZ 1 und SZ 2 ausgelesen werden.

Weitere Einzelheiten des Schaltnetzes werden im fol­ genden zusammen mit den in Fig. 2 dargestellten Zeitdiagrammen beschrieben.

Bei den in Fig. 2 dargestellten Zeitdiagrammen sind in Abszissenrichtung die Zeit t und in Ordinatenrich­ tung Momentanwerte von Signalen an verschiedenen Punkten des Schaltnetzes dargestellt.

Zum Zeitpunkt t 0 wird angenommen, daß im Adressenre­ gister AR ein der Adresse A 0 zugeordnetes Adressen­ wort AW gespeichert ist. Aus dem Speicher SP wird damit das aus Binärzeichen 0 bestehende Datenwort DW ausgelesen und die Binärsignale Z 1 bis Z 4 haben je­ weils den Binärwert 0. Auch die Steuersignale S 1 und S 2 haben den Binärwert 0, da die entsprechenden Steuerzeichen SZ 1 und SZ 2 jeweils den Binärwert 0 haben. Mit dem nächstfolgenden Taktimpuls T zum Zeitpunkt t 1 wird der Inhalt des Adressenregisters AR um eine Einheit erhöht und das unter der Adresse A 1 gespeicherte Datenwort DW ausgelesen. Entsprechend den Binärwerten dieses Datenwortes nehmen die Binär­ signale Z 1 und Z 2 zum Zeitpunkt t 1 den Binärwert 1 an. Die Steuersignale S 1 und S 2 behalten weiterhin ihre Binärwerte 0, da die Steuerzeichen SZ 1 und SZ 2 eben­ falls den Binärwert 0 aufweisen.

Zum Zeitpunkt t 2 wird mit dem Auftreten des nächsten Taktimpulses T der Inhalt des Adressenregisters erneut um eine Einheit erhöht, so daß das nächstfolgende, unter der Adresse A 2 gespeicherte Datenwort DW und die zugehörigen Steuerzeichen SZ 1 und SZ 2 ausgelesen wer­ den. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis zum Zeitpunkt t 3 der unter der Adresse A 10 gespeicherte Inhalt des Speichers SP ausgelesen wird. Das Steuer­ zeichen SZ 1 hat bei der Adresse A 10 den Binärwert 1. Das Steuersignal S 1 nimmt daher zum Zeitpunkt t 3 eben­ falls den Binärwert 1 an. Dieses Steuersignal S 1 wird dem Rücksetzeingang des Adressenregisters AR zugeführt, so daß dieses zum Zeitpunkt t 3 auf ein Adressenwort AW zurückgestellt wird, das der Adresse A 0 zugeordnet ist und sich anschließend der zwischen den Zeitpunkten t 0 und t 3 abgelaufene Vorgang wiederholt und die Binärsignale Z 1 bis Z 4 zyklisch die dargestellten Momentanwerte annehmen. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis vom Mikrorechner MR ein neues Adressen­ wort AW unter Verwendung eines nicht dargestellten Einspeicherimpulses eingeschrieben wird.

Durch die Binärsignale Z 1 bis Z 4 werden Zählsignale dargestellt, die beispielsweise für einen Frequenz­ teiler ausgenutzt werden können. Beispielsweise ist die Folgefrequenz der Binärsignale Z 1 nur halb so groß wie die Folgefrequenz der Taktimpulse T. Entsprechend den Binärsignalen Z 2 bis Z 4 können unter Verwendung der Datenwörter DW verschiedene Taktperioden einge­ stellt werden. Es ist auch möglich, den Speicher SP durch die Datenwörter DW derart zu programmieren, daß Zählfunktionen durchgeführt werden, die nach vorgegebe­ nen Codes ablaufen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel haben die Steuerzeichen SZ 2 jeweils den Binärwert 0. Es ist möglich, in das Adressenregister AR ein neues Adressen­ wort AW unter Verwendung des Steuersignals S 2 einzu­ speichern, wenn das entsprechende Steuerzeichen SZ 2 den Binärwert 1 hat. In diesem Fall wird das Auslesen des Speichers SP an einer anderen Stelle fortgesetzt. Hierdurch ist es möglich, die verschiedensten Momen­ tanwerte der Binärsignale Z 1 bis Z 4 zu erzeugen. Bei­ spielsweise können auf diese Weise ebenfalls Binär­ signale mit unterschiedlichen Tastverhältnissen er­ zeugt werden. Ähnlich Unterprogrammen bei einer übli­ chen Programmierung einer Datenverarbeitungseinheit können auf diese Weise durch die Datenwörter DW ge­ speicherte Folgen von Binärsignalen erzeugt werden.

Es ist selbstverständlich möglich, den Speicher SP als Schreiblesespeicher auszubilden und damit die Momentanwerte der Binärsignale Z 1 bis Z 4 zusätzlich zu verändern. Zweckmäßigerweise ist der Speicher SP jedoch als nicht löschbarer oder als elektrisch lösch­ barer Festwertspeicher ausgebildet.

Claims (3)

1. Programmierbares Schaltnetz zum Erzeugen von vorgegebenen Folgen von Binärsignalen, bei dem ein Speicher vorgesehen ist, in dem den Binärsignalen zugeordnete Folgen von Datenwörtern gespeichert sind, die zeitlich nacheinander durch in einem Adressenregister gespeicherte Adressenwörter adressierbar sind und die an den Ausgängen des Speichers abgegeben werden, bei dem in dem Speicher jedem Datenwort mindestens ein Steuerzei­ chen zugeordnet ist, das gleichzeitig mit dem entsprechenden Datenwort adressiert wird und am Ausgang des Speichers abgege­ ben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Adressenregister (AR) als ein durch Taktimpulse (T) fort­ schaltbares Adressenregister ausgebildet ist, daß ein einem er­ sten Steuerzeichen (SZ 1) zugeordnetes erstes Steuersignal (S 1) einem Rücksetzeingang des Adressenregisters (AR) zugeführt wird, um beim Auftreten eines vorgegebenen Binärwertes ("1") des ersten Steuersignals (S 1) das Adressenregister (AR) für ei­ ne zyklische Erzeugung von den Datenwörtern (DW) zugeordneten Binärsignalen (Z 1 bis Z 4) zurückzusetzen, daß ein einem zweiten Steuerzeichen (SZ 2) zugeordnetes zweites Steuersignal (S 2) einem Ladeeingang des Adressenregisters zugeführt wird und daß beim Auftreten eines vorgegebenen Binärwerts ("1") des zweiten Steuersignals (S 2) ein von einem Mikrorechner (MR) an das Adressenregister (AR) abgegebenes Adressenwort (AW) als eine neue Ausgangsadresse in das Adressenregister (AR) eingespei­ chert wird.

2. Programmierbares Schaltnetz nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vom Speicher (SP) abgege­ benen Binärsignale (Z 1 bis Z 4) den von einem Zähler abgegebenen Binärsignalen zugeordnet sind.

3. Programmierbares Schaltnetz nach einem der An­ sprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speicher (SP) als program­ mierbarer Festwertspeicher ausgebildet ist.