DE3722752A1 - Einrichtung zur einstellung, speicherung und zum abruf beliebig vieler fester und variabler einstellgroessen an elektrischen geraeten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Feste und variable Einstellgrößen von Musikinstrumentenverstärkern, sowie Effektprozessoren, Mischpulten und Lichtanlagen sollen für Auftritte und Aufführungen in der erfindungsgemäßen Einrichtung eingestellt und gespeichert werden. Nach Aufstellung und Anschluß der elektronischen Geräte müssen die Einstellgrößen nicht mehr wieder eingestellt werden, sondern können direkt abgerufen werden. Komplexe Umschaltungen und Einstellungen können mit einem Tastendruck zeitsynchron ausgeführt werden. Ausgetüftelte Einstellungen lassen sich schnell und sicher reproduzieren, so daß sich die Akteure während Musikaufführungen nur auf den musikalischen Aspekt konzentrieren müssen.

Einrichtungen zum Steuern von Klangregelvorstufen und zum Einstellen von variablen Größen elektronischer Geräte sind bekannt.

Es werden zum Beispiel Voreinstellungen dadurch abgerufen indem ein gewünschter Kanal mit Klangregelung, Vorverstärkungsfaktor und eventuell Effektprozessor vor dem Endverstärker eingeschaltet wird. (Klasse H 03 G 9/02, DE 26 25 922). Ebenso ist bekannt die Speicherung der Steuergrößen in Registern binär kodiert vorzunehmen. Dabei ist es möglich gleichen Schaltern und Potentiometern unterschiedliche Funktionen zuzuordnen und somit den mechanischen Aufwand zu beschränken. (Klasse H 03 G 9/00, DE 28 48 809) Es ist bekannt, daß Mikroprozessoren dabei Ein- und Ausgabefunktionen steuern und Voreinstellungen auf zusätzlichen Speichern speichern oder abrufen können.

Die Nachteile der zuvor beschriebenen Systeme sind wie folgt:

• 1. Die Konfiguration der Anlage oder der Schaltung muß vor dem Entwurf der Steuerung bekannt sein:
  • a) Konfigurationsänderungen erfordern einen neuen Entwurf.
  • b) Für bereits bestehende Anlagen sind Steuerungen nur schwer zu integrieren.
• 2. Mikroprozessorgesteuertes Umladen von Steuerparametern benötigt abhängig von der Menge der Informationen Rechenzeit:
  • a) Die Einstellgrößen werden nicht synchron verändert.
  • b) Die Umschaltdauer und damit die Menge der Einstellgrößen bei laufenden Musiktiteln ist begrenzt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und gleichzeitig schaltungstechnische Vereinfachungen zu realisieren, sowie eine Mehrfachbenutzung mechanischer Elemente. Gleichzeitig soll bei einer Modularisierung der erfindungsgemäßen Einrichtung eine universelle Erweiterung des Systems ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zeitsynchrone Umschaltungen von Klang- und Lichteffekten bei Auftritten von Musikgruppen ermöglicht werden.

Mit einer einheitlichen und sehr einfachen Tastatur können zentral oder dezentral alle Systemfunktionen bedient werden. Zusätzlich können mehrere Tastaturen parallel an einen Tastaturbus angeschlossen werden. Der schaltungstechnische Aufwand ist gerade bei einer großen Konfiguration sehr gering, was günstige Herstellungskosten impliziert. Die Größe der Konfiguration der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nicht beschränkt, das heißt es können beliebig viele Einstellgrößen gesteuert werden. Formatierungs- und Zugriffsprobleme der Speicher werden durch dezentralisierte Speicher in den Speichereinheiten gelöst. Durch ihre selbstständige Speicherverwaltung sind bei Erweiterungen keine Systemänderungen nötig. Das System ist sehr wartungsfreundlich, da die Einheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung, als Module oder Steckkarten ausgeführt, leicht gewechselt werden können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 Blockschaltbild des Gesamtsystems,

Fig. 2 Zeitdiagramm der Steuersignale,

Fig. 3 Blockschaltbild der Tastatureinheit (103, 104),

Fig. 4 Blockschaltbild der Systemsteuereinheit (101),

Fig. 5 Schaltplan der Systemsteuerelektronik (412),

Fig. 6 Schaltplan der Änderungselektronik (115, 116),

Fig. 7 Schaltplan der Speicherkartenelektronik (117, 118).

In Fig. 1 ist die Steuerelektronik (101) dargestellt. Sie ist das Kernstück des Systems und steuert alle wesentlichen Grundfunktionen.

Die Steuerelektronik (101) ist im Ausführungsbeispiel mit diskreten logischen Gattern realisiert. Ein Mikroprozessor mit entsprechendem ROM und Steuerprogramm könnte die Aufgabe genauso gut lösen.

Die Steuerelektronik (101) gibt eine gewählte Adresse für die Speicher (119, 120) auf dem Adreßbus aus. Sie erzeugt Steuerbits auf dem Steuerbus (127), die die entsprechenden Einheiten in gewünschte Betriebsmodi versetzen. Über parallel angeschlossene Tastatureinheiten (103, 104), im Ausführungsbeispiel mit zweistelliger 7-Segment-Anzeige (131, 132) und den Tastaturen (129, 130), wird das System bedient. Signale der Tastaturen (129, 130) werden von der Steuerelektronik (101) dekodiert, interpretiert und umgesetzt.

Eine Systemanzeige (105) zeigt die gewählte Bank- und Grundadresse, als auch den Systemstatus an. Die Speichereinheiten (108, 109) besitzen spannungsgepufferte CMOS-Speicher in 8-Bit-Struktur und bidirektionale 8-Bit-Register, die Zwischenspeicher (113, 114) bezeichnet werden. Die Speicherkarten (108, 109) unterscheiden sich durch den Puffer (121) bzw. den DA-Wandler (122). Der Puffer (121) dient der Signalpegelanpassung zur Ansteuerung fester Größen in externen Geräten (110), die zum Beispiel Relais, elektronische Schalter, Triacschaltungen sein können.

Der DA-Wandler (122) gibt eine Referenzspannung als Führungsgröße variabler Einstellgrößen in externen Geräten (110) aus. Das können zum Beispiel Potentiometereinstellungen sein, sowie Verstärkungsfaktoren von VCAs, Filterparameter und Phasenanschnittsteuerungen für Lichtanlagen sein.

Instrumentenverstärker, Mischpulte, Effektprozessoren und Lichtanlagen sind in einem Block als externe Geräte (110) zusammengefaßt.

Das Datenwort an Port B des Zwischenspeichers (113, 114) ist auch das Datenwort an den Daten-Ein-/Ausgängen des Speichers (119, 120) und am Puffer (121) bzw. DA-Wandler (122). Port A des Zwischenspeichers (113, 114) ist am Datenbus (126) angeschlossen. Die Bezeichnung der Ports geschieht in Anlehnung des Bausteines CD 4034. Die Datenrichtung des Zwischenspeichers (113, 114) ist mit der des Speichers (119, 120) entsprechend gekoppelt. Erst die Zwischenspeicherung der Datenworte im Zwischenspeicher (113, 114) macht eine kompfortable Bedienung des Systems möglich.

Zur Änderung eines Datenwortes dienen die Änderungseinheiten (106, 107), wovon jeweils eine mit genau einer Speichereinheit (108, 109) über den Datenbus (126) das entsprechende Datenwort austauscht. Änderungseinheiten (106, 107) unterscheiden sich durch die Änderungsoperationen für Datenwörter, welche mit einer Änderungselektronik (115, 116) erzeugt werden.

Die Speichereinheit (108) mit digitalen Ausgangssignalen signalisiert dies auf dem Steuerbus (127), was bei einer Datenwortänderung Änderungseinheit (106) mit ihrer Steuerelektronik zur Komplementierung einzelner Bits eines Datenwortes (115) aktiviert. Andererseits signalisiert Speichereinheit (109) mit analogem Ausgangssignal dies auf dem Steuerbus und aktiviert bei einer Datenwortänderung Änderungseinheit (107) mit ihrer Steuerelektronik zur Auf-/Abwärtszählung des Wertes eines Datenwortes (116). Zur Aktivierung einer Speichereinheit (108, 109) für einen Datentransfer auf dem Datenbus (126) sind Taster mit Leuchtanzeigen (123, 124) vorgesehen. Da nur eine Speichereinheit (108, 109) aktiv sein darf, wird bei einer Aktivierung einer Einheit ein Rücksetzsignal für andere Speichereinheiten auf dem Steuerbus (127) ausgegeben.

Die Änderungseinheiten (106, 107) haben auch Zwischenspeicher (111, 112), die mit Port A am Datenbus (126) und mit Port B an die Änderungselektronik (115, 116) angeschlossen sind.

Die Datenanzeige (102) stellt die Datenworte auf dem Datenbus (126) dar. Das ist jeweils das Datenwort der aktiven Speichereinheit (108, 109), das die Führungsgrößen erzeugt. Die Datenanzeige (102) schaltet dabei, abhängig von der Art der Führungsgrößen, auf eine Darstellungsform, die vorteilhaft ist. Das könnte zum Beispiel die Anzeige einzelner Bits sein, genauso wie eine lineare oder logarithmische Anzeige mit LEDs oder Drehspulinstrument. Eine numerische Anzeige wäre zum Beispiel auch denkbar.

Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm der Steuersignale des Steuerbusses (127), sowie die zur Verdeutlichung notwendigen karteninternen Signale. Die Bezeichnungen sind wie folgt:

Steuerbus

modifysignalisiert den Änderungsmodus freezesichert den Zwischenspeicherinhalt P/Ssignalisiert eine aktive Speichereinheit (108, 109) mit variabler Ausgangsgröße changeist das Rücksetzsignal für aktive Speichereinheiten (108, 109) ist der Befehl zur Speicherung der Zwischenregisterinhalte in die Speicher (119, 120) timebaseZeitbasis

Speichereinheit mit analogem Ausgang (109)

A/S1asynchrone Datenspeicherung des Zwischenspeichers (114) AE1Port A ist aktiv A/B1Datenflußrichtung von Port A nach B Taster 1Taster (124)

Speichereinheit mit digitalem Ausgang (108);
A/S2, AE2, A/B2, Taster 2, Beschreibung wie oben

Änderungseinheit für variable Führungsgrößen (107);
A/S3, AE3, A/B3, Beschreibung wie oben

Änderungseinheit für feste Führungsgrößen (106);
A/S4, AE4, A/B4, Beschreibung wie oben.

Die Signale A/S, AE, A/B stimmen mit den Bezeichnungen des Bausteins CD 4034 überein.

Das Zeitdiagramm ist in vier Zeitabschnitte unterteilt. Der erste von null bis Zeitpunkt a, gestrichelt dargestellt, der zweite von a bis b, der dritte von b bis c und der vierte von Zeitpunkt c bis zum Schluß.

Im ersten Zeitabschnitt wird eine Speichereinheitenumschaltung dargestellt. Das System ist im nicht aktivierten Änderungsmodus und "modify" ist nicht gesetzt. Das Datenwort der aktiven Speichereinheit (108, 109) wird von der Datenanzeige (102) dargestellt und Änderungen des Datenwortes sind nicht möglich. Das System ist im Bank- oder Adreßmodus und Datenworte unter der aktuellen Speicheradresse werden ausgegeben.

Taster (124) erzeugt das "Taster 1"-Signal. Synchronisiert durch "timebase" wird "change" durch Einheit (109) auf den Steuerbus (127) ausgegeben. Die positive "change"-Signalflanke setzt "AE1", d. h. Speichereinheit (109) ist aktiv. Gleichzeitig wird "AE2" zurückgesetzt, d. h. alle anderen Speichereinheiten, in diesem Falle (108), werden deaktiviert. Mit "AE1" setzt Speichereinheit (109) auch "P/S" auf dem Steuerbus (127). Sie signalisiert damit, daß sie eine variable Führungsgröße ausgibt.

Taster (123) erzeugt das "Taster 2"-Signal. Synchronisiert durch "timebase" wird "change" gesetzt und damit auch "AE2". Die anderen Speichereinheiten, hier (109), werden deaktiviert, also "AE1" wird zurückgesetzt. "P/S" auf dem Steuerbus (127) wird zurückgesetzt, da Speichereinheit (108) feste Führungsgrößen ausgibt. Die Zwischenspeicher (113, 114) haben die Datenrichtung Port B nach A gesetzt, also ist "A/B1" und "A/B2" null. Die Daten werden asynchron vom Speicher (119, 120) übernommen, also ist "A/S1" und "A/S2" eins gesetzt.

Die Änderungseinheiten (106, 107) übernehmen im Bank- oder Adreßmodus Datenworte vom Datenbus (126) asynchron. "A/S3" und "A/S4" sind eins gesetzt. Die Datenrichtung der Zwischenspeicher (111, 112) ist festgelegt und ändert sich nicht. Sie ist Port B nach A, also ist "A/B3" und "A/B4" null. Beide Änderungseinheiten (106, 107) geben jetzt keine Datenworte auf den Datenbus (126) aus. Also ist "AE3" und "AE4" null.

Im zweiten Zeitabschnitt wird in den Änderungsmodus umgeschaltet. Dies wird mit "modify" gleich eins auf dem Steuerbus signalisiert. Der Bank- und Adreßmodus ist nicht aktiv.

Eine der Änderungseinheiten, in diesem Falle (106), wird aktiviert, da mit "P/S" gleich null feste Führungsgrößen signalisiert werden.

Änderungsoperationen für das Datenwort im Zwischenspeicher (111, 112) werden durch die Änderungselektronik (115, 116) zur Verfügung gestellt. Das Datenwort im Zwischenspeicher (111, 112) der aktiven Änderungseinheit (106, 107) wird auf dem Datenbus ausgegeben. Also ist in diesem Falle "AE4" eins gesetzt.

Im Zeitdiagramm wird "modify" und damit gleichzeitig "freeze" eins gesetzt. "freeze" gleich eins schaltet alle Speichereinheiten (108, 109) auf Empfang, also Port A nach B. Das bedeutet "A/B1" und "A/B2" sind eins gesetzt. Nicht aktive Speichereinheiten in diesem Falle (109), und die Änderungseinheiten (106, 107) speichern jetzt die Datenworte in den Zwischenspeichern, in diesem Falle (111, 112, 114). Es wird dafür auf synchrone Dateneingabe geschaltet, das bedeutet "A/S1", "A/S3" "A/S4" wird null gesetzt. Die Zwischenspeicherung für Speichereinheit (108) wird also von den Änderungseinheiten (106, 107) übernommen. "AE4" wird aus oben bereits erwähnten Gründen eins gesetzt.

Im Änderungsmodus muß bei einer Aktivierung einer Speichereinheit folgendes passieren:
Das Datenwort im Zwischenspeicher (111, 112) der aktiven Änderungseinheit, in diesem Falle (106), wird vom Zwischenspeicher (113, 114) der aktiven Speichereinheit, in diesem Falle (108), übernommen und gespeichert. Das Datenwort im Zwischenspeicher (113, 114) der zu aktivierenden Speichereinheit, in diesem Falle (109), wird von den Zwischenspeichern (111, 112) der Änderungseinheiten (106, 107) übernommen und gespeichert. Abhängig vom "P/S"-Signal wird eine Änderungseinheit, in diesem Falle (107), aktiviert, die nach der Übernahme des neuen Datenwortes dieses auf den Datenbus (126) ausgibt. Die neu aktivierte Speichereinheit, in diesem Falle (109), übernimmt ab jetzt die Daten vom Datenbus (126) asynchron in ihren Zwischenspeicher (113, 114).

Dies wird im Zeitdiagramm dargestellt. Taster (124) erzeugt das "Taster 1"-Signal. Die positive Flanke des "change"-Signals setzt "AE1" und "P/S" eins. "AE2" und "A/S2" werden zurückgesetzt. Die deaktivierte Speichereinheit (108) speichert das Datenwort ab jetzt in ihrem Zwischenspeicher (113).

Für die Dauer des "change"-Impulses wird "A/B1" null gesetzt und die "A/S1" Einschaltung unterdrückt. Der Zwischenspeicherinhalt bleibt also erhalten und wird auf den Datenbus (126) ausgegeben.

Wegen "P/S" gleich eins wird "AE4" null gesetzt. Die "AE3"-Einschaltung wird jedoch für die Dauer des "change"-Impulses unterdrückt. Mit "A/S3" und "A/S4" gleich eins für die Dauer des "change"-Impulses laden beide Änderungseinheiten (106, 107) das Datenwort auf dem Datenbus (126) asynchron ein. Mit dem Ende des "change"-Impulses ist die Datenübertragung abgeschlossen.

Im dritten Zeitabschnitt wird in den Vergleichsmodus geschaltet, der den Änderungsmodus deaktiviert, und dann wieder in den Änderungsmodus zurück. Der Vergleichsmodus wird auf dem Steuerbus (127) durch "modify" gleich null und "freeze" gleich eins dargestellt. In diesem Zustand werden die zuvor geänderten Datenwörter in den Zwischenspeichern (111, 112, 113, 114) mit den alten in den Speichern (119, 120) verglichen. Die aktive Speichereinheit, in diesem Falle (109), gibt jetzt ein Datenwort aus ihrem Speicher (120) über den Zwischenspeicher (114) auf den Datenbus (126) aus. Der Inhalt des Zwischenspeichers (114) wird also überschrieben. Deshalb wird das zuvor geänderte Datenwort auf der aktiven Änderungseinheit, hier (107), zwischengespeichert. Die Aktivierung einer Speichereinheit (108, 109) wird im Vergleichsmodus unterdrückt. Die Daten auf dem Datenbus (126) werden weiter auf der Datenanzeige (102) dargestellt. Das "modify"-Signal wird null gesetzt. Dies bewirkt ein rücksetzen der Signale "A/B1", "A/B2" und "AE3". Die Datenrichtung der Speichereinheiten (108, 109) ist Port B nach A und die aktive Änderungseinheit (107) gibt keine Daten auf den Datenbus (126) aus. Ein "Taster 2"-Impuls im Zeitdiagramm hat keine weiteren Auswirkungen, da eine Umschaltung unterdrückt wird.

Das "modify"-Signal wird wieder eins gesetzt. Der vorherige Zustand wird wieder hergestellt, also "A/B1", "A/B2" und "AE3" wird wieder eins gesetzt.

Im vierten Zeitabschnitt wird der Änderungsmodus deaktiviert und wieder in den Adreßmodus geschaltet. Die geänderten Datenworte in den Zwischenspeichern (111, 112, 113, 114) sollen unter einer Adresse in den Speichern (119, 120) abgespeichert werden. Deshalb wird nach einer Bank- und Grundadreßeingabe eine "write"-Impuls auf dem Steuerbus (127) erzeugt. Erst danach wird der Änderungsmodus deaktiviert.

Das Zeitdiagramm zeigt, daß null gesetzt wird. Dann wird wieder eins gesetzt und damit "modify" und "freeze" zurückgesetzt. Die Datenrichtung der Speichereinheiten (108, 109) wird jetzt geändert auf Port B nach A, also wird "A/B1" und "A/B2" null gesetzt. Datenworte werden von den Zwischenspeichern (113, 114) im Adreßmodus asynchron übernommen, also wird "A/S1" noch eins gesetzt. Die Änderungseinheiten (106, 107) schreiben in diesem Modus nicht auf den Datenbus (126), also wird "AE3" auch null gesetzt. Sie speichern asynchron Datenworte vom Datenbus, also wird "A/S3" und "A/S4" eins gesetzt.

Fig. 3 stellt den Tastaturbus (301), in Fig. 1 (128), in Zusammenhang einzelner Teile der Tastatureinheit (103, 104) dar. Die Taster sind in einer 4 × 4-Matrix (304) angeordnet. Zwei 4-aus-2-Dekoder (302, 303) erhalten zwei Adreßbits vom Tastaturbus (301). Die Adresse "A0" bis "A3" wird kontinuierlich durchgezählt. Ist eine Taste des Tastaturfeldes (304) gedrückt wird über Dekoder (303) "S" eins gesetzt. Die Systemsteuereinheit (101) stoppt dadurch die Adreßzählung und die Adresse der gedrückten Taste bleibt auf dem Tastaturbus (301) erhalten. Die Signale "R" und "B" des Tastaturbusses (301) steuern die Speicherung der Adresse in die Speicher der 7-Segment-Anzeigedekoder (306, 307). Die Bankadresse sowie die Grundadresse haben jeweils vier Bit. Die Interpretation und Umsetzung der Signale "R" und "B" in jeweils ein "Takt"- und ein "Blink"-Signal für die Dekoder (306, 307) erfolgt durch die Steuerelektronik (305). Die Dekoder (306, 307) steuern die 7-Segment-Anzeigen (308, 309) an. Dadurch wird die aktuelle Bank- und Grundadresse angezeigt.

Fig. 4 stellt die wichtigsten Komponenten der Systemsteuereinheit (101) dar. Signale des Tastaturbusses (301) werden hier erzeugt. "S" des Tastaturbusses (301) wird entprellt durch Schaltung (401) in Verbindung mit "timebase". Oszillator und Zähler (402) erzeugen "timebase" und die Adresse (403) "A0" bis "A3" auf dem Tastaturbus (301).

Die Elektronik zur Erzeugung der Systemsignale (412) erhält das entprellte "S"-Signal "SE", sowie die Adresse (403). Die Elektronik (412) gibt "R"- und "B"-Signale auf den Tastaturbus (301) aus. Sie erzeugt auch die Signale zum laden des Zwischenregisters (404) "ZR" und der Adreßregister (405, 406) "AR". Zwischenregister (404) speichert die Bankadresse zwischen. Die Adreßregister (405, 406) geben die Bank- und Grundadresse synchron auf den Adreßbus (125) aus. Die Elektronik (414) erzeugt auch die Signale "modify", "freeze" und .

Die 7-Segment-Anzeigedekoder (408, 409) übernehmen die zwischengespeicherte Bankadresse aus Zwischensregister (404) bzw. die Grundadresse aus Adreßregister (405) asynchron. Die Anzeigen (410, 411) werden durch die Dekoder (408, 409) angesteuert.

Die Elektronik (412) steuert die hell/dunkel-Schaltung der Anzeigen (410, 411) durch "bl"-Signale. Die Anzeigen (410, 411) sind ein Teil der Systemanzeige (105). "modify", "freeze" oder "write" kann wahlweise auf der Systemanzeige (105) angezeigt werden. Die hell/dunkel-Schaltung der Anzeigen (410, 411) ist abhängig von der Anzeigephilosophie und wird nicht näher beschrieben.

Fig. 5 zeigt die Systemsteuerelektronik (412). Die Signale "A0" bis "A3" sind die Zähleradresse (403). Ein 16-aus-4-Dekoder (514) ordnet zwei Tasten der Tastatur (304) entsprechende Ausgänge zu. Die Gatter (501, 502) geben eine eins bei Zähleradressen 0 bis 9 aus. "A0" hat dabei die Wertigkeit zwei hoch null, gleich eins, "A1" die Wertigkeit zwei hoch eins, gleich zwei, usw. Gatter (503) läßt das entprellte "S"-Signal "SE" vom Tastaturbus (301) nur dann durch, wenn die Zähleradresse (403) die Wertigkeit 0 bis 9 besitzt und folgendes gilt:
"modify"-Speicher (510), der das "modify"-Signal für den Steuerbus (127) erzeugt, muß null gesetzt sein, also gleich eins,
oder der "Bank"-Speicher (512) ist eins gesetzt, die Bankadresse soll zwischengespeichert werden,
oder der "Grund"-Speicher (513) ist gesetzt, die Grundadresse soll gespeichert werden.

Die Speicher (512, 513) erzeugen die Speichersignale "ZS" für den Zwischenspeicher (404) und "AS" für die Adreßspeicher (405, 406) über die Gatter (504, 505) mit dem freigegebenen "SE"-Signal "R".

Der "Bank"-Speicher (512) wird mit der positiven Flanke des entsprechenden Signals aus dem Dekoder (514) eins gesetzt und der "Grund"-Speicher (513) null. Falls null ist halten die Speicher (512, 513) Gatter (503) für das "SE"-Signal offen und eine Eingabe der Bank- und Grundadresse ist möglich.

Das -Signal setzt, falls "Bank"-Speicher (512) gesetzt, diesen zurück und setzt gleichzeitig "Grund"-Speicher (513), abhängig vom Dateneingang D, eins oder null. Die Umschaltung erfolgt jeweils mit der positiven -Flanke. Also wird erst beim null setzen des "R"-Signals umgeschaltet. Dies ist nötig um Fehlspeicherungen der Adreßregister (405, 406) zu vermeiden und um das verzögerte "write"-Signal für eine Speicherung zu erhalten.

Der "modify"-Speicher (510) wird mit der positiven Flanke des entsprechenden Signals aus dem Dekoder (514) umgeschaltet. Der "freeze"-Speicher (511) wird dabei eins gesetzt. Der "modify"-Speicher (510) wird mit Ende des "write"-Impulses zurückgesetzt, der "freeze"-Speicher (511) mit einer Grundadreßeingabe, also bei "AS" gleich eins. Ist der "modify"-Speicher eins gesetzt, wird das "freeze"-Signal über Gatter (509) erst verzögert null gesetzt und auf den Steuerbus (127) ausgegeben. Gatter (507) leitet "AS" bei "modify" gleich eins weiter. Dieses Signal wird zweifach verzögert durch die Speicher (516, 517) in Verbindung mit "timebase". Der "write"-Impuls wird dadurch erst gesetzt nachdem eine neue Adresse eine bestimmte Zeit auf dem Adreßbus (125) ausgegeben worden ist. Dies ist notwendig wegen der Adreßeinstellzeit der Speicher (119, 120). Eine weitere Verzögerungsstufe (517) schaltet "write" über Gatter (508) wieder null, das heißt eins.

Fig. 6 stellt die Schaltung der Änderungseinheiten (106, 107) dar. Sie werden zusammengefaßt um so einen Dekoder zu sparen. Der 16-aus-4-Dekoder (602) dekodiert die Zähleradresse (403) "A0" bis "A3", und ordnet jeder Taste ein Signal "DEC0" bis "DEC15" zu. Die spezielle Zuordnung kann frei gewählt werden und ist nicht vom Ausführungsbeispiel abhängig. Dies gilt auch für die Belegung des Dekoders (514). Der Dekoder (602) wird bei Bank- und Adreßeingaben über Gatter (632) deaktiviert. Er wird erst bei synchroner Dateneingabe der Zwischenspeicher (111, 112) aktiviert, also wenn "A/S3" bzw. "A/S4" gleich null sind. Gatter (632) erzeugt das -Signal für den Dekoder (602). "A/S3" und "A/S4" wird entsprechend dem Zeitdiagramm Fig. 2 durch Gatter (601) erzeugt.

Wie in Zeitdiagramm Fig. 2 beschrieben erzeugen Gatter (603, 604) die Signale "AE3" und "AE4". Das Gatter (606) erzeugt mit "clock 4" positive Flanken zum laden des Zwischenspeichers (111) der Änderungseinheit (106) für feste Führungsgrößen. Die Daten an Port B (615) werden dann geladen, denn das hier nicht dargestellte Signal "A/B4" ist immer null gesetzt.

In Annahme "AE4" an Gatter (604) sei gesetzt, gibt der Zwischenspeicher (617), identisch mit (111), eine Daten an Port A (616) auf den Datenbus (126) aus. Die Bits 1 bis 8 liegen mit dem entsprechenden "DEC1" bis "DEC8"-Signal des Dekoders (602) an jeweils einem exclusiv-oder-Gatter (607 bis 614).

Wird eine Taste der Tastatur (304) betätigt entsteht das entsprechende "DEC"-Signal. In Annahme es sei eine Taste zur Änderung eines der acht Bits invertiert das "DEC"-Signal das mit ihr anliegende Datenbit am Ausgang des entsprechenden Gatters (607 bis 614). Alle anderen Datenbits erhalten ihren alten Wert. Dieses Datenwort wird an Port B (615) mit der positiven Flanke des "clock 4"-Signals in den Zwischenspeicher (617) geladen. Die Funktion im Zusammenspiel mit dem System ergibt sich aus der vorherigen Beschreibung.

In Annahme "AE3" an Gatter (603) sei gesetzt, gibt der Zwischenspeicher (625), identisch mit (112), seine Daten an Port A (630) aus. Die Signaleingänge des Zwischenspeichers (625) "U/, "L", und "CI" sind funktionsidentisch mit denen des Bausteines CD 4516. Er ist ein 4-Bit-Auf-/Abwärtszähler und hat keine Tristate-Ausgänge. Der Zwischenspeicher (625) soll jedoch ein 8-Bit-Auf-/Abwärtszähler mit Tristate-Ausgängen sein. Dies dient der Übersichtlichkeit des Ausführungsbeispieles und dessen Beschreibung.

Mit "ZF", Zählerfreigabe, gebildet durch Gatter (605), wird "timebase" über Gatter (618) für den Teiler (619) freigegeben. Ist "ZF" gleich null, wird der Teiler (619) mit am "R"-Eingang zurückgesetzt. Die Teilerstufen 2 ⁿ und 2 ^{n + 2} seien die gewünschten Teilungsverhältnisse für schnelle bzw. langsame Auf-/Abwärtszählung.

"DEC2" und "DEC3" sind die dekodierten Tastensignale für schnelle Auf- und Abwärtszählung, sowie "DEC1" und "DEC4" für langsame. Sie geben über Gatter (620, 622) zusammengefaßt die schnellen bzw. langsamen Zählimpulse über Gatter (621, 623) frei. Gatter (624) faßt die Zählimpulse für den Zähleingang des Auf-/Abwärtszählers (625) zusammen. Es werden also nur Zählimpulse bei betätigten Tasten erzeugt. Die Tasten für die Aufwärtszählung "DEC3" und "DEC4" werden mit Gatter (626) geodert und sind mit "U/ des Zählers (625) verbunden. Er zählt "U/ gleich eins aufwärts und bei null abwärts.

Um eine Weiterzählung über einen Maximalwert, alle Bits sind eins, zu unterdrücken wird eins gesetzt. Das gleiche gilt für einen Minimalwert, alle Bits sind null. Gatter (629) faßt beide unerwünschten Fälle zusammen und gibt gegebenenfalls eine Eins auf den -Eingang. Die Datenbits von Port A (630) am Datenbus (126) liegen auf den Gattern (627) und (628). Sind alle Datenbits null und soll abwärts gezählt werden, also "U/ ist null, erzeugt Gatter (627) eine Eins. Sind alle Datenbits eins und soll aufwärts gezählt werden, also ist "U/ gleich eins, erzeugt Gatter (627) eine Eins.

Port A (630) und Port B (631) des Zwischenspeichers (625), identisch mit (112), sind miteinander verbunden. Also gelangen Daten vom Datenbus (126) asynchron in den Zwischenspeicher (625) wenn "L" gleich eins ist. Das "A/S3"-Signal von Gatter (601) ist mit dem "L"-Eingang verbunden. Die Funktion im Zusammenspiel mit dem System ergibt sich aus der vorherigen Beschreibung.

Fig. 7 zeigt die Schaltung der Speichersteuerelektronik (117, 118). Die Daten-Ein-/Ausgänge des Speichers (713), identisch mit (119, 120), sind mit Port B (716) und dem Ausgangsbaustein (712), identisch mit (121, 122), verbunden. Der Ausgangsbaustein (712) gibt die Führungsgröße(n) an externe Geräte (110) aus.

Taster (123, 124) wird durch Speicher (701) und "timebase" entprellt. Das "change"-Signal, über Diode (704) entkoppelt, wird auf den Steuerbus (127) ausgegeben. Dieses Signal wird im Vergleichsmodus unterdrückt. Gatter (702) gibt im Vergleichsmodus eine Null aus und blockiert damit das Tastersignal an Gatter (703). Der Vergleichsmodus wird durch "modify" gleich null und "freeze" gleich eins beschrieben.

Die positive Flanke des "change"-Impulses lädt Speicher (705) in Abhängigkeit des Dateneinganges D mit Null oder Eins. In diesem Falle wird er eins gesetzt. Der Speicher (705) gibt das "AE"-Signal aus. Falls die Speichereinheit (109) eine analoge Führungsgröße ausgibt, gibt sie ein "P/S"-Signal entkoppelt über Diode (706) auf den Steuerbus (127) aus. Bei einer Speichereinheit (108) mit festen Ausgangsgrößen existiert Diode (706) nicht und das "P/S"-Signal bleibt null.

"A/S1" und "A/S2" wird durch die Gatter (707) und (708) erzeugt. Bei "modify" gleich eins ist "freeze" auch eins. Nicht aktive Speichereinheiten (108, 109) speichern in diesem Zustand Daten im Zwischenregister (113, 114). Sie werden deshalb synchron gesetzt, also "A/S1" bzw. "A/S2" ist null. Die Null von Gatter (707), für "A/S" gleich null an Gatter (708), wird also durch "AE" gleich null erzeugt. Das "change"-Signal unterdrückt die "A/S"-Einschaltung wie im Zeitdiagramm Fig. 2 beschrieben.

Im Änderungsmodus, "modify" ist eins, wird die Datenrichtung der Speichereinheiten (108, 109) auf Port A nach B umgeschaltet. Gatter (709) und (710) erzeugen "A/B". Gatter (709) gibt bis zur Aktivierung eine Eins aus, weil der Speicher (701) zurückgesetzt ist. Die erwünschte Null für den Datentransfer wird bei einer Eins vom Speicher (701) über "change" gleich eins erzeugt. Damit wird das "A/S"-Signal verzögert eins gesetzt und damit an Gatter (709) das gewünschte erzeugt.

Ist "modify" gleich null wird die Datenrichtung auf Port B nach A geschaltet, also "A/B" wird null. Dies geschieht an Gatter (710). Mit dem "A/B"-Signal wird auch die Datenrichtung des Speichers (713) gesteuert. "A/B" ist an angeschlossen. Das Schreibsignal für den Speicher (713) kommt direkt vom Steuerbus (127). liegt am Dateineingang . Die Funktion im Zusammenspiel mit dem System ergibt sich aus der vorherigen Beschreibung.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung nur ein spezielles Ausführungsbeispiel gegeben wurde, ist es für den Fachmann selbstverständlich die Erfindung aufgrund dieser Erläuterungen vielseitig anzuwenden, wobei sich der Signalumfang der zu verarbeitenden Signale entsprechend dem Signalcharakter, die Schaltung im Rahmen des Erfindungsgedankens ändern kann. Anstelle des diskreten Aufbaus der Systemsteuereinheit (101) könnte eine Mikroprozessorsteuerung äquivalente Funktionen erzeugen.

Alle vorstehend beschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Zusammenfassung erfindungswesentlich sein.

Claims (17)

1. Einrichtung zur Einstellung, Speicherung und zum Abruf beliebig vieler fester und variabler Einstellgrößen an elektronischen Geräten, insbesondere von Musikinstrumentenverstärkern, Musik-Effektprozessoren, Signalwegschaltungen und Klangregelungen von Mischpulten, sowie zur Ansteuerung von Lichtsteuergeräten,
dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige Menge von Speichereinheiten (108, 109), in Verbindung mit Änderungseinheiten (106, 107), einer Datenanzeige (102), einer Systemanzeige (105), über einen Systembus (100) verbunden,
sowie Tastatureinheiten (103, 104) mit einem Tastaturbus (128) an die Systemsteuereinheit (101) angeschlossen,
digitale Einstelldaten verwaltet.

2. Speichereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die zu steuernden elektronischen Geräte (110) eine oder mehrere Führungsgrößen, die ihr fest zugeordnet sind, durch ein digitales Datenwort mit systemintern festgelegter Länge erzeugt,
das abhängig von der Adresse des Adreßbusses (125) aus dem Speicher (119, 120) ausgelesen bzw. in ihn eingelesen werden kann, sowie in Zusammenhang mit anderen Einheiten des Systems geändert werden kann.

3. Digitales Datenwort nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es abhängig von den Steuerbussignalen, vom Zwischenspeicher (113, 114) oder direkt vom Speicher (119, 120) gesendet;
über einen Puffer (121) digitale Spannungen für feste Einstellgrößen, oder über einen DA-Wandler (122) Referenzspannungen für variable Einstellgrößen als Führungsgröße erzeugt.

4. Speichereinheit (108, 109) nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuerelektronik (117, 118) besitzt, die alle nötigen Operationen des Zwischenspeichers (113, 114) und des Speichers (119, 120) in Abhängigkeit der Signale des Steuerbusses (127) steuert
und notwendige Steuersignale auf den Systembaus (100) ausgibt.

5. Systemsteuereinheit (101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie über den Tastaturbus (128) Tastatursignale dekodiert, interpretiert und über den Systembus (100) Adressen und Steuersignale für Speichereinheiten (108, 109) und Änderungseinheiten (106, 107) erzeugt,
sowie auch für die Tastaturanzeige (131, 132) und die Systemanzeige (105).

6. Systemsteuereinheit (101) nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Tasten der Tastatur (129, 130) in verschiedene Betriebsmodi versetzt werden kann,
den Bank- und den Adreßmodus zur Eingabe einer Bank- und Grundadresse,
den Änderungsmodus zur Änderung von Datenworten der Speichereinheiten (108, 109)
und den Vergleichsmodus, in dem ein geändertes Datenwort mit einem alten Datenwort verglichen wird.

7. Systemsteuereinheit (101) nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Adreßmodus entsprechende Tasten der Tastatur (129, 130) zur Adreßeingabe belegt
und eine neu eingegebene Adresse gleichzeitig mit der Bankadresse, die im Zwischenspeicher (404) der Systemsteuereinheit (101) gespeichert ist, auf den Adreßbus (125) ausgibt.

8. Systemsteuereinheit (101) nach Anspruch 1, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit der Bank-Taste der Tastatur (129, 130) in den Bankmodus geschaltet werden kann,
dabei den Adreßmodus deaktiviert, entsprechende Tasten zur Bandadreßeinstellung belegt, um bei einer Eingabe die Bankadresse in das Zwischenregister (404) zu laden
und danach den Bankmodus deaktiviert, sowie den Adreßmodus aktiviert und dann solange in ihm verweilt bis durch eine Eingabe die neue Bank- und Grundadresse auf dem Adreßbus (125) ausgegeben wird.

9. Systemsteuereinheit (101) nach Anspruch 1 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Änderungstaste der Tastatur (129, 130) in den Änderungsmodus geschaltet werden kann,
dabei, falls nicht blockiert, den Adreßmodus deaktiviert und den Bankmodus nicht beeinflußt, wobei ein aktiver Bank- oder Adreßmodus Priorität vor dem Änderungsmodus hat
und daß sie gegebenenfalls entsprechende Tasten der Tastatur (129, 130) mit den Änderungsoperationen einer aktiven Änderungskarte (106, 107) belegt.

10. Systemsteuereinheit (101) nach Anspruch 1 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Änderungsmodus mit der Änderungstaste in den Vergleichsmodus geschaltet werden kann,
dabei den Änderungsmodus deaktiviert, sowie bei nicht aktivem Bandmodus den Adreßmodus aktiviert und die Tastatur entsprechend dem Bank- bzw. Adreßmodus belegt
und daß sie nach einer Adreßeingabe den Vergleichsmodus deaktiviert.

11. Änderungseinheiten (106, 107) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie unterschiedliche Änderungsoperationen realisieren,
einerseits durch die Steuerelektronik zur Komplementierung einzelner Bits eines Datenwortes (115), oder andererseits durch die Steuerelektronik zur Auf-/Abwärtszählung des Wertes eines Datenwortes (116),
und daß jeweils nur eine Änderungseinheit (106, 107) aktiviert ist, in Abhängigkeit der Art der Führungsgröße(n), also digital oder analog, die durch das zu ändernde Datenwort repräsentiert wird.

12. Einrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils höchstens eine Speichereinheit (108, 109) auf oder vom Datenbus (126) schreibt oder liest
und daß sie dafür mit einem Taster (123, 124) aktiviert werden kann, wobei sie ein Signal zur Deaktivierung der anderen Speichereinheiten (108, 109) auf den Steuerbus ausgibt.

13. Einrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine aktive Speichereinheit (108, 109) ein digitales Datenwort, das auch die der Speichereinheit (108, 109) zugeordnete(n) Führungsgröße(n) erzeugt,
bei nicht aktivem Änderungsmodus auf dem Datenbus (116) ausgibt und bei aktivem Änderungsmodus einliest,
sowie unabhängig vom Modus die Art der Führungsgröße(n) auf dem Steuerbus (127) signalisiert.

14. Einrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenanzeige (102) Datenworte vom Datenbus (126) in einer vorteilhaften Darstellungsform darstellt, abhängig von der Art der vom Datenwort repräsentierten Führungsgröße(n),
und daß wichtige Systemmodi und aktuelle Adressen von der Systemanzeige (105) angezeigt werden.

15. Einrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß genau eine Änderungseinheit (106, 107) im Änderungsmodus aktiviert wird, abhängig von der Art der Führungsgröße(n) der jeweilig aktivierten Speichereinheit (108, 109),
und daß sie Änderungsoperationen mit ihrer Änderungselektronik (115, 116) bereitstellt, die auf ein Datenwort in ihrem Zwischenspeicher (111, 112) angewandt werden können.

16. Einrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Änderungseinheiten (106, 107) bei nicht aktivem Änderungsmodus und bei aktivem Vergleichsmodus
Datenworte vom Datenbus (126) asynchron in ihren Zwischenspeicher (111, 112) laden.

17. Einrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aktivierungsphase einer Speichereinheit (108, 109) im Änderungsmodus
das Datenwort der neu aktivierten Speichereinheit (108, 109) von deren Zwischenspeicher (113, 114) über den Datenbus (126) in den Zwischenspeicher (111, 112) der Änderungseinheiten (106, 107) geladen wird
und daß dieser Vorgang von den beteiligten Einheiten gesteuert und über der Steuerbus (127) synchronisiert wird.