DE3609715A1 - Taktgenerator mit mehreren taktphasen zur erzeugung von gleichstromimpulsen mit extern steuerbaren muttertaktabhaengigen periodenlaengen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Taktgenerator mit mehreren Taktphasen zur Erzeugung von Gleichstromimpulsfolgen mit extern steuerbaren muttertaktabhängigen Periodenlängen.

Zur Steuerung von schrittweise abzuarbeitenden Funktionsabläufen in Rechenanlagen werden Steuerimpulse und Impulszyklen mit unterschiedlicher Länge und vielfältigem Impulsmuster benötigt, um durch geeignete Taktimpulse und Taktimpulszyklen eine möglichst hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erzielen. Damit für die Ableitung der Steuerimpulse aus den Grundimpulsen des Taktgenerators der Hardware- Aufwand möglichst gering bleibt, werden Taktgeneratoren mit anpassungsfähigem Ausgangsimpulsmuster verwendet.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 12, No. 1, June 1969, Seite 71 bis 73, ist ein Taktgenerator bekannt, der in Abhängigkeit vom Muttertakt und u. a. von drei Steuerleitungen Taktimpulse mit drei verschiedenen Taktperiodenlängen liefert, indem die Impulspausen je nach aktivierter Steuerleitung verlängert werden. Pro Periodendauerlänge wird eine unterschiedliche Anzahl von internen Schaltstufen mit jeweiligem Ausgang durchlaufen, bis sich der Taktimpuls wiederholt. Insgesamt gibt es für die drei Periodenlängen sechs solcher Stufen. Die Länge eines Taktimpulses ist an allen sechs Ausgängen gleich und entspricht der Periodendauerlänge des Muttertaktes. Wegen der doppelten Anzahl von Schaltstufen, wie auswählbare Periodenlängen, überlappen sich die an den Ausgängen erzeugten Taktimpulse pro aktivierter Schaltstufe mit halber Taktimpulsbreite. Durch nachgeschaltete logische Gatter können aus diesem Grundimpulsmuster unterschiedliche Taktimpulskombinationen pro Taktzyklus abgeleitet werden.

Taktgeneratoren dieser Art werden z. B. in der US-PS 36 51 475 verwendet. Eine Mehrzahl solcher Taktgeneratoren werden dort unabhängig voneinander über eine zentrale Steuereinheit koordiniert, um die notwendigen Taktimpulsmuster zur Abarbeitung der verschiedenen Funktionsabläufe einer Rechenanlage zu erhalten. Dies ist erforderlich, weil die Zahl der möglichen zu wählenden Periodenlängen eines solchen Taktgenerators auf drei begrenzt ist und damit die ableitbaren Kombinationen von Taktimpulsmustern zu gering sind.

Eine Erweiterung des Taktgenerators bezüglich der Anzahl auszuwählender Periodenlängen ist mit viel Hardware-Aufwand verbunden und in einfacher Weise wegen der komplexen internen Schaltungsstruktur nicht zu bewerkstelligen. Außerdem sind sie nicht in Modulbauweise ausgeführt, weshalb eine Kaskadierung zur Erhöhung der Kombinationsvielfalt der Taktimpulsausgänge auch nicht möglich ist. Die Kombinationsvielfalt der Taktimpulse an den Ausgängen wird bei dem bekannten Taktgenerator einfach dadurch erreicht, daß mehrere solcher Taktgeneratoren parallel verwendet werden, die über eine aufwendige Steuerlogik gesteuert werden. Dies setzt aber die mögliche Verarbeitungsgeschwindigkeit der Rechenanlage herab.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Taktgenerator anzugeben, der mit geringem Steuerungsaufwand derart grundlegende Taktimpulse liefert, daß mit möglichst wenigen und einfachen nachgeschalteten logischen Gatterbausteinen die Ableitung der vielfältigsten Taktraster-Kombinationen mit spikefreien langen Taktimpulsen möglich ist und somit praktisch jedem Maschinenbefehl ein individuell angepaßtes Taktraster-Muster zugeordnet und seine Abarbeitung dadurch schnellstmöglich ohne Zeitverlust durch nicht optimal ausgenützte Taktzyklen durchgeführt werden kann. Ferner soll der Taktgenerator in einfacher Weise erweiterbar sein, um die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten der Ausgangstaktimpulse den steigenden Erfordernissen einer Rechenanlage anpassen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.

Durch sequentielles Aktivieren der Grundmodule im eingeschwungenen Zustand der Ringschaltung, entstehen an den eine Taktphase bildenden Ausgängen eines einzelnen Grundmodules zyklisch wiederkehrende, zum vorherigen Grundmodul unmittelbar anschließende versetzte Taktimpulse, deren Zykluszeit u. a. von der Anzahl der in der Ringschaltung miteinander verknüpften Grundmodulen abhängt. Das hat den Vorteil, daß durch Wahl der im Prinzip unbegrenzten Anzahl der verwendeten Grundmodule eine Grundzykluszeit eingestellt werden kann, die nach Bedarf leicht veränderbar ist. Damit zusammenhängend ist ein weiterer Vorteil, daß das Verändern der Anzahl der zur Bildung des Taktgenerators verwendeten Grundmodule keinen Einfluß auf die Qualität der einzelnen Taktimpulse hat, was bei Kaskadenschaltungen durch Gatterlaufzeiten oft nicht zutrifft bzw. durch erhöhten Hardware-Aufwand ausgeglichen werden muß.

Insgesamt entstehen in Abhängigkeit von der Muttertaktfrequenz entsprechend den beiden Ausgängen eines Grundmodules zwei verschiedene Arten von synchron erzeugten Taktrastern. Bei der einen fallen die Rückflanke der Vorgängertaktphase und die Vorderflanke der folgenden Taktphase zeitlich zusammen, während sich bei der anderen die Vorgängertaktphase und die folgende Taktphase überlappen. Die erste Art von Taktraster wird von den sogenannten "kurzen" Takten, die zweite Art von den sogenannten "langen" Takten gebildet. Die Impulsbreite der "kurzen" Takte entspricht eins zu eins der Periode der Muttertaktfrequenz, die der "langen" Takte ist auf das Doppelte ausgedehnt.

Der Vorteil der überlappenden "langen" Takte besteht darin, daß durch einfache "ODER"-Verknüpfung verschieden lange Impulse ohne "Spikes" erzeugt werden können, wodurch sich der Hardware-Aufwand auf den Flachbaugruppen vermindert, weil z. B. für die Erzeugung von "Fenster"-Takten keine Flip-Flops notwendig sind. Außerdem können durch geeignete einfache logische Verknüpfungen der zur Verfügung stehenden Ausgangstakte zur schrittweisen Steuerung von Funktionsabläufen in Rechenanlagen vielfältigste Taktimpulskombinationen erstellt bzw. vorhandene aber nicht passende Impulse durch neue aus dem Taktgenerator in einfacher Weise ersetzt werden.

Die Kombinationsvielfalt der Ausgangstakte wird durch extern steuerbare Impulslängen der Taktimpulse eines jeden einzelnen Grundmoduls nochmals erhöht. Jedes Grundmodul weist Steuereingangsleitungen mit zugeordneten unterschiedlichen Wertigkeiten auf, durch die die synchron an beiden Taktimpulsausgängen erzeugten Taktimpulse gleichsinnig um Vielfache des Muttertaktes verlängerbar sind. Die Eingangsbelegung der Steuereingangsleitungen kann dabei ohne allzu großen Steueraufwand durch einen Decoder erfolgen, der innerhalb eines gerade abzuarbeitenden Maschinenbefehls eine Bitkombination mehrerer Bits decodiert und davon abhängig die Steuereingangsleitungen belegt. Somit können die verschiedensten Taktraster-Kombinationen abgerufen werden, mittels derer die Abarbeitung des laufenden Maschinenbefehls schnellstmöglichst, d. h. ohne Zeitverlust durch z. B. nicht verwendete Taktimpulse eines nicht angepaßten Taktzyklusses, erfolgt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Danach weist der Taktgenerator innerhalb der aus gleichartigen Grundmodulen aufgebauten Ringschaltung ein Einphasmodul zum Einphasen des Start-Stoppsignales auf. Mit dem Einphasen des Startsignals wird die allererste Stufe des Taktgenerators aktiviert. Gleichzeitig mit der Erzeugung der ersten Taktphase, wird das Einphasmodul quasi kurzgeschlossen und ist dann im weiteren Verlauf auf die zyklische Takterzeugung ohne Einfluß. Über ein Stoppsignal kann jedoch nach Ablauf des laufenden Taktzyklusses die Erzeugung eines neuen Taktzyklusses gestoppt bzw. verhindert werden.

Beim Starten des Taktgenerators dauert es mehrere Muttertaktimpulse lang, bis das eigentliche Startsignal in die Ringschaltung eingephast ist. In dieser Zeit können vorteilhafterweise die einzelnen Grundmodule in einen Grundzustand gebracht werden.

Im Zusammenwirken mit den verlängerbaren Taktphasen, die auch während ihrer Erzeugung am Taktgenerator in der selben Elementaroperation beeinflußt werden können, ist es möglich, daß beim Auftreten eines Maschinenfehlers das Fehlersignal selber die Elementaroperation beim Taktgenerator solange verlängert, bis von einer Überwachungseinheit das Stoppsignal erzeugt wird. Dadurch kann der Funktionsablauf rechtzeitig unterbrochen werden, ohne daß der Inhalt von wichtigen Registern überschrieben wird.

Das Grundmodul selber enthält zwei mit logischen Gatterbausteinen aufgebaute Flip-Flop-Schaltungen, die unmittelbar durch Ansteuern eines Setzeinganges in den aktiven Zustand gelangen. Die nicht negierten Ausgänge der Flip- Flop-Schaltungen bilden indirekt die Taktimpulsausgänge des Grundmodules. Beim Zurücksetzen der beiden mit logischen Gattern aufgebauten Flip-Flop-Schaltungen hängt unter Zwischenschaltung eines Master-Slave-Flip-Flops die zweite mit logischen Gattern aufgebaute Flip-Flop-Schaltung von der ersten ab. Wird die erste mit logischen Gattern aufgebaute Flip-Flop-Schaltung zurückgesetzt, so merkt die zweite dies erst einen Muttertakt später, weil die Änderung in dem zwischengeschalteten Master-Slave-Flip- Flop gespeichert wird. Dadurch ist die Taktimpulslänge des von der zweiten Flip-Flop-Schaltung erzeugten Taktimpulses stets einen Muttertakt länger als der von der ersten Flip-Flop-Schaltung.

Das Zurücksetzen der ersten mit logischen Gattern aufgebauten Flip-Flop-Schaltung erfolgt durch eine Rücksetzschaltung in Form eines vorgeschalteten muttergetakteten Schaltwerkes, das aus einem Tor- und einem Zeitschaltteil besteht. Die Zeitschaltung ist eine Kettenschaltung nachfolgender Master-Slave-Flip-Flops, die jeweils für sich die Torschaltung veranlassen, einen Rücksetzimpuls für die erste logisch aufgebaute Flip-Flop-Schaltung zu erzeugen. Durch geeignete logische "UND"-Verknüpfung externer Steuersignale mit den Ausgängen der Master-Slave- Flip-Flops der Zeitschaltung innerhalb der Torschaltung wird die Erzeugung des Rücksetzimpulses durch die Torschaltung einen Muttertakt oder mehrere Muttertakte unterbunden. Die maximale Länge und die Zahl der Verlängerungen eines Taktimpulses werden hierbei in einfacher Weise durch Wahl der Länge der das Zeitglied bildenden Kettenschaltung aus Master-Slave-Flip-Flops innerhalb des für die Rücksetzung der ersten Ausgangs-Flip-Flop-Schaltung zuständigen Schaltwerkes eingestellt und verändert. Mit dem Entstehen eines Rücksetzimpulses wird gleichzeitig zum direkten Aktivieren des nachfolgenden Grundmoduls über dessen Setzeingang vom Ausgang der Torschaltung ein Fortschalteimpuls abgeleitet.

Damit vor dem Starten des Taktgenerators der Taktgenerator in einen Grundzustand gebracht werden kann, weisen die Grundmodule vorteilhafterweise einen Rückstelleingang auf, über den die internen Flip-Flops zurückgesetzt werden können. Ein zusätzlicher Freischalteeingang gestattet es, zu jeder gewünschten Zeit die Taktimpulse an den Taktimpulsausgängen auszublenden und damit Taktpausen zu erzeugen.

Ein Ausführungsbeispiel wird in der nachfolgenden Beschreibung mit Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 das Blockschaltbild des Taktgenerators,

Fig. 2 das Schaltbild des Einphasmodules,

Fig. 3 das Schaltbild eines Grundmodules,

Fig. 4 einen Signalflußplan mit nicht verlängerten Taktimpulsen,

Fig. 5 einen Signalflußplan mit gegenüber den von Fig. 4 verlängerten Taktimpulsen und

Fig. 6 einen weiteren Signalflußplan mit gegenüber den von Fig. 5 verlängerten Taktimpulsen.

In Fig. 1 ist als Blockschaltbild der prinzipielle Aufbau eines Drei-Takt-Generators zur Erzeugung von drei Taktphasen dargestellt. Er ist aus einer Mehrzahl von gleichartigen Grundmodulen 1 und einem Einphasmodul 2 zusammengesetzt. Die Anzahl der verwendeten Grundmodule 1 ist im Prinzip unbegrenzt und kann im Spezialfall auch eins sein. Die einzelnen Grundmodule 1 sind kettenförmig zusammengeschaltet, wobei das Einphasmodul 2 den Anfang und zugleich das Ende der Kette bildet. Zur Kettenbildung der Grundmodule 1 ist, bis auf das letzte Grundmodul 1, jedes Grundmodul 1 mit dem Fortschalteimpulsausgang SET.B-P mit dem Setzeingang SET.A-P des nachfolgenden Grundmoduls 1 verbunden. Der Fortschalteimpulsausgang SET.B-P des letzten Grundmodules 1 ist mit einem Eingang des Einphasmodules 2 verbunden. Das Einphasmodul 2 steuert über einen Ausgang den Setzeingang SET.A-P des ersten Grundmodules 1 an. Insgesamt weist die Schaltung damit eine Ringstruktur auf. Der Taktgenerator kann in einem Baustein MSI oder LSI untergebracht und in jeder Technologie, z. B. TTL, ECL, realisiert sein.

Jedes in der Ringschaltung vorkommende Modul wird von einem Muttertakt MT-N getaktet und kann über ein Rücksetzsignal RES-N, das in diesem Ausführungsbeispiel allen Modulen gemein ist, zurückgesetzt werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, jedes Modul mit einem eigenen Rücksetzsignal RES-N zu versorgen. Über diese Steuersignale hinaus weist das Einphasmodul 2 zwei weitere Steuersignaleingänge, nämlich zum Starten TG.RUN-P und zum Zurückmelden des vom ersten Grundmodul 1 erzeugten ersten Taktimpulses Tl.S-P, und das Grundmodul 1 eine Mehrzahl von zusätzlichen Steuersignaleingängen auf. Die Steuersignaleingänge des Grundmodules 1 setzen sich zusammen aus einem Freischaltesignaleingang EN.A-P und einer Gruppe von die Längen der an den Taktimpulsausgängen erzeugten Taktimpulse beeinflussenden Steuersignaleingängen CY.nD-N. Im Sonderfall kann die letztgenannte Gruppe nur einen Steuersignaleingang CY.D-N enthalten. Die Signale selber für diese Steuerleitungen werden von der Hardware bzw. Firmware 3 der Rechenanlage geliefert, ebenso das Signal EN.A-P zum Ausblenden bestimmter Taktimpulse. Diese Steuersignale können auch gleichzeitig und während der Erzeugung der Taktimpulse an den Taktimpulsausgängen T.S-P und T.L-P für dieselbe Elementaroperation erzeugt werden.

Die Grundmodule 1 weisen jeweils zwei Ausgänge auf, an denen synchron zwei Taktimpulse T.S-P und T.L-P erzeugt werden, von denen der zweite Taktimpuls T.L-P stets eine Periode des Muttertaktes MT-N länger ist als der erste Taktimpuls T.S-P. Durch sequentielles Anstoßen jedes Grundmodules 1, das jeweils eine Taktphase bildet, entstehen somit zwei verschiedene Arten von Taktrastern. Bei dem einen fallen die Rückflanke der ersten Taktphase und die Vorderflanke der folgenden Taktphase zur Bildung der sogenannten "kurzen" Takte zeitlich zusammen, während sich bei dem anderen die erste und die folgende Taktphase zur Bildung der sogenannten "langen" Takte überlappen. Die Impulsbreite der "kurzen" Takte entspricht eins zu eins einer Periode des Muttertaktes, die der "langen" Takte ist auf das Doppelte ausgedehnt.

Mehrere Eingangssignale derselben Funktion, die von verschiedenen Anwendern kommen, können in einem "ODER"-Gatter zusammengefaßt werden. Auch können die an den Ausgängen erzeugten Taktraster durch Verstärkergatter vervielfältigt und an mehrere Anwender verteilt werden.

Vor dem Starten wird der Taktgenerator durch das Signal RES-N, das mindestens für die Dauer von zwei Muttertaktimpulsen MT-N gesetzt werden muß, normiert. Gesetzt ist das Signal, wenn es den logischen Wert "0" annimmt. Die Normierung ist nur am Anfang bei der Einschaltung der Rechenanlage notwendig. Danach ist das Signal RES-N zurückgenommen, bzw. weist den logischen Wert "1" auf. Während des Ablaufs der Zyklen normiert sich die Schaltung nach jedem Zyklus selbst.

Beim Start des Taktgenerators wird das "SET.A-P"-Signal in die Ringschaltung eingephast und die erste Taktphase angestoßen. Mit dem Anstoßen der ersten Taktphase wird das Einphasmodul 2 quasi kurzgeschlossen. Anschließend werden alle Stufen, auch die erste, zyklisch wiederkehrend nacheinander wirksam.

In Fig. 2 ist der interne Schaltungsaufbau des Einphasmodules 2 dargestellt. Durch diese Schaltung wird das "TG.RUN-P"- Signal zum Starten der allerersten Stufe des Taktgenerators in das "SET.A-P"-Signal umgewandelt. Beim Start liegt zunächst das "TG.RUN-P"-Signal über das durch das "GRES-N"-Signal offengehaltene Gatter D 11 an den Eingängen der Gatter D 21 und D 53, sowie an dem D-Eingang des mit logischen Gattern aufgebaute Flip-Flops D 22 an. Da das Flip-Flop D 22 normiert ist, befindet sich bezüglich des oberen Einganges das Gatter D 21 ebenfalls im geöffneten Zustand. Damit liegt das "TG.RUN-P"-Signal weiterhin an dem ersten D-Flip-Flop D 31 einer aus D-Flip-Flops D 31 bis D 61 aufgebauten Kette an. Gleichzeitig hält der negierte Ausgang des Gatters D 22 das Gatter D 52 bezüglich des oberen Einganges im geöffneten Zustand. Zu diesem Zeitpunkt führt der Ausgang des Gatters D 52 noch eine "0", weil sich das letzte D-Flip-Flop D 61der D-Flip-Flop-Kette D 31 bis D 61 im normierten Zustand befindet. Nach vier Muttertakten MT-N ist das "TG.RUN-P"-Signal durch die Kette hindurchgeschleift, und es entsteht am Ausgang des Gatters D 53 das "SET.A-P"-Signal zum Starten der allerersten Stufe des Taktgenerators. Die allererste erzeugte Taktphase T.S-P bewirkt dann das Ende des Einphasens des "TG.RUN-P"-Signals, indem das Flip-Flop D 22 gesetzt und das Gatter D 52 gesperrt wird. Das durch das "TG.RUN-P"- Signal weiterhin offengehaltene Gatter D 53 wird nunmehr von dem von der letzten Stufe des Taktgenerators kommenden "SET.B-P"-Signal gesteuert. Das Einphasmodul 2 befindet sich, solange das "GRES-N"-Signal sich nicht im aktiven Zustand befindet (aktiv = "0"), im quasi kurzgeschlossenen Zustand, so daß das von der letzten Stufe ankommende "SET.B-P"-Signal automatisch die erste Stufe des Taktgenerators neu startet und den nächsten Taktzyklus einleitet.

In Fig. 3 ist der interne Schaltungsaufbau eines Grundmodules 1 zu sehen. Die Schaltung besteht aus vier Master- Slave-Flip-Flops D 21 bis D 23 und D 51 sowie aus den Gattern D 11 bis D 13, D 41 bis D 71, D 31 und D 81 bis D 82 zur Realisierung von logischen Verknüpfungen. Weiterhin besteht sie aus den "ODER-UND"-Gattern D 61 und D 62, die durch Rückkopplung die Funktion eines "Latch-Flip-Flops" übernehmen.

Die Gatter und Master-Slave-Flip-Flops D 11 bis D 13, D 21 bis D 23 und D 31 bilden die Funktion eines Rücksetzschaltwerkes 4, wobei alle Gatter bis auf das Gatter D 31 speziell die Funktion einer Zeitschaltung 5 realisieren und das Gatter D 31 die Funktion einer Torschaltung 6 übernimmt. Weiter können die Gatter D 41, D 51 als Verzögerungsschaltung 7, die Gatter D 61, D 62 als eigentliche Ausgangsschaltung 8 und die Gatter D 71, D 81 bis D 82 als nachgeschaltete Sperrschaltung 9 angesehen werden. An den Ausgängen der zwei letzten Gattern D 81 bis D 82 können die Taktphasen T.S-P (Takt-short) und T.L-P (Takt-long) abgenommen werden.

Die Bedeutung der Signale am Eingang der Schaltung ist folgende:

SET.A-P startet die Stufe (aktiv = "1"), CY.nD-N Anforderung zur Verlängerung der Taktphase um das Zweifache ihrer ursprünglichen Länge (aktiv = "0"), CY.2D wie oben, allerdings Verlängerung um das Dreifache, MT-N Muttertakt; dessen Rückflanke bewirkt das Setzen der Master-Slave-Flip-Flops, sobald ein "1" an deren Dateneingang liegt, EN.A-P "enable" für die T.S-P- und T.L-P-Taktphasen (aktiv = "1"), SET.B-P Erweiterungs-Ausgang; für eine Kaskadenschaltung aus n-Taktstufen bedarf es der Verbindung des SET.B-P-Ausganges mit dem SET.A-P-Eingang der nachfolgenden Stufe (aktiv = "1"), RES-N Eingang zum Normieren der Schaltung durch Einspeisen einer "0" mehrere Muttertakte MT-N lang.

Das "SET.A-P"-Signal (aktiv = "1") setzt die Gatter D 61 und D 62, die sich durch ihre Rückkopplung wie "Latch-Flip- Flops" verhalten, auf "1"; (Bildung der Vorderflanke der "kurzen" und "langen" Taktphase, Fig. 4). Somit liegt durch D 11 am Dateneingang des D 21-Flip-Flops auch eine "1" an, das bei Ankunft des Muttertaktes MT-N gesetzt wird. Dadurch wird am Gatter D 31 abgefragt, ob eines der CY.D- oder CY.2D-N-Signale aktiv ist (logisch "0"). Ist keines der beiden Signale aktiv, so ist am D 31 die "UND"- Funktion erfüllt und es wird das durch logische Gatter gebildete D 61-Flip-Flop rückgesetzt (Rückflanke der "kurzen" Taktphase T.S-P). Synchron dazu wird das SET.B-P-Signal am D 31 aktiv ("1"), wodurch der Start der folgenden Stufe erfolgt (Bildung der Taktphase Nr. 2).

Mit Bildung der Rückflanke der "kurzen" Taktphase T.S-P wird die "UND"-Funktion am D 41 erfüllt und bei Ankunft des nachfolgenden Muttertaktes MT-N das Flip-Flop D 51 gesetzt. Das Setzen dieses Flip-Flops bewirkt weiterhin das Rücksetzen des D 62 und damit die Bildung der Rückflanke der "langen" Taktphase. Das D 62 wird also immer einen Muttertaktimpuls MT-N später als das D 61 rückgesetzt, wodurch sich das T.L-P-Signal um die Dauer einer Muttertaktperiodenlänge verlängert.

Bei Ankunft eines noch späteren Muttertaktes MT-N normiert sich die Stufe selber und erwartet das SET.A-P-Signal erneut.

In Fig. 5 ist eine Verlängerung des Taktimpulses einer Taktphase auf die zweifache Länge seiner ursprünglichen Länge dargestellt. Sie erfolgt, sobald das "CY.D-N"-Signal aktiv wird (logisch "0"). Es verhindert, daß die am Gatter D 31 gebildete "UND"-Funktion erfüllt wird, wobei das Flip-Flop D 61 bei Ankunft des Muttertaktes MT-N nicht durch das Flip-Flop D 21 rückgesetzt werden kann. Erst anschließend findet beim Setzen des D 22 eine Rücksetzung des D 61 statt, da die zweite "UND"-Funktion am Gatter D 31 erfüllt wird. Das T.S-P-Signal am Ausgang des D 81 bleibt somit für die Dauer von zwei Muttertakten auf "1" (Taktphasen-Verlängerung). Da die "langen" Takte von den "kurzen" Takten abhängen, verlängern sich die "langen" Takte ebenso wie die "kurzen", wobei sie im Verhältnis zu den nachfolgenden Taktphasen weiterhin überlappt bleiben.

In Fig. 6 ist eine Verlängerung des Taktimpulses einer Taktphase auf die dreifache Länge seiner ursprünglichen Länge dargestellt. Sie findet genauso wie eine Verlängerung um das Doppelte ihrer Länge statt. Das Rücksetzen des D 61 Flip-Flops erfolgt jedoch durch das CY.2D-N-Signal (aktiv = "0") und das Flip-Flop D 23. Das T.S-P-Signal am Ausgang des D 81 bleibt also für die Dauer von drei Muttertakten MT-N auf "1". Die "langen" Takte bleiben auch in diesem Fall weiterhin überlappt. Sobald das CY.2D-N-Signal aktiv ist ("0"), hat es gegenüber dem CY.D-N-Signal Priorität und somit findet immer eine dreifache Verlängerung der Taktphase statt.

Das Ausblenden einer Taktphase erfolgt über das Signal EN.A-P, solange es auf logisch "0" steht. Es wird dadurch verhindert, daß die Ausgänge der Gatter D 81 und D 82 bei Ankunft des SET.A-P- Signals aktiv und damit auch die Taktphasen "kurz" und "lang" erzeugt werden. Der Ablauf des Zyklusses wird dadurch nicht beeinflußt und eine dabei angeforderte Verlängerung über die CY.D-N- oder CY.2D-N-Signale kann trotzdem erfolgen. Der Wechsel der Signale CY.D-N bzw. CY.1D-N von "1" auf "0" (aktiver Bereich) muß jedoch am Taktgenerator synchron zu den Taktphasen erfolgen. Der späteste Zeitpunkt (t 1, Fig. 5), in dem sie aktiv werden können, liegt zwischen der Ankunft des SET.A-P-Signales und der Rückflanke des folgenden Muttertaktes MT-N. Sie müssen dabei mindestens bis zur Bildung der Rückflanke der betreffenden Taktphase aktiv bleiben (t 2, Fig. 5).

Claims (6)

1. Taktgenerator mit mehreren Taktphasen zur Erzeugung von Gleichstromimpulsfolgen mit extern steuerbaren muttertaktabhängigen Periodenlängen, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Anzahl von gleichartigen, jeweils zwei Taktimpulsausgänge (T.S-P, T.L-P), einen Fortschalteimpulsausgang (SET.B-P), einen Setzeingang (SET.A-P), einen Muttertakteingang (MT-N) und mehrere die Längen der beiden an den Taktimpulsausgängen gleichzeitig erzeugten Taktimpulse gleichsinnig um Vielfache einer Muttertaktperiodenlänge beeinflussende Steuereingänge (CY.nD-N) aufweisenden Grundmodulen (1) vorgesehen ist, daß die Grundmodule (1) ringförmig durch Verbinden des Fortschalteimpulsausganges (SET.B-P) mit dem Setzeingang (SET.A-P) des Nachfolgergrundmodules zusammengeschaltet werden und daß jedes einzelne in sequentieller Folge angestoßene Grundmodul (1) gleichzeitig zwei Taktimpulse an den Taktimpulsausgängen (T.S-P, T.L-P) mit am zweiten Taktimpulsausgang (T.L-P) stets um eine Muttertaktperiodenlänge längerem Taktimpuls als am ersten Taktimpulsausgang (T.S-P) erzeugt.

2. Taktgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an einer Stelle zwischen den ringförmig zusammengeschalteten Grundmodulen (1) ein im angeregten Zustand der Ringschaltung kurzgeschlossenes Einphasmodul (2) zum Einphasen des Start- und Stoppsignals befindet.

3. Taktgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den beiden Ausgängen eines Grundmoduls (1) synchron entstehenden Impulse (T.S-P, T.L-P) unmittelbar nach Ansteuern des Setzeinganges (SET.A-P) über zwei mit logischen Gatterbausteinen aufgebaute Flip-Flop-Schaltungen (8) bis zum Zurücksetzen des einen Impulses (T.S-P) durch eine sowohl von externen Steuersignalen (CY.nD-N) als auch von den Ausgangssignalen einer mit logischen Gatterbausteinen aufgebauten und mit der Muttertaktfrequenz getakteten Zeitschaltung (5) abhängigen Rücksetzschaltung (4) und bis zum Zurücksetzen des anderen Impulses (T.L-P) durch eine Verzögerungsschaltung (7) einen Muttertaktimpuls (MT-N) später erzeugt werden und daß mit dem Zurücksetzen des einen Impulses (T.S-P) von der Rücksetzschaltung (4) ein Fortschalteimpuls (SET.B-P) zum Ansteuern eines nachfolgenden Grundmoduls (1) erzeugt wird.

4. Taktgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Grundmodul (1) synchron erzeugten Taktimpulse (T.S-P, T.L-P) durch eine im Grundmodul (1) vorhandene über einen Freischalteeingang (EN.A-P) extern ansteuerbare Sperrschaltung (9) ausblendbar sind.

5. Taktgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ausblenden der Taktimpulse (T.S-P, T.L-P) eines Grundmodules (1) der Zeitpunkt für die Auslösung des Fortschalteimpulses (SET.B-P) zum Ansteuern des nachfolgenden Grundmodules (1) nicht verändert wird.

6. Taktgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundmodule (1) jeweils durch einen extern ansteuerbaren Rückstelleingang (RES-N) in Abhängigkeit vom Muttertakt (MT-N) in einen Grundzustand versetzbar sind.