DE3806570C2

DE3806570C2 -

Info

Publication number: DE3806570C2
Application number: DE19883806570
Authority: DE
Inventors: Eberhard 8000 Muenchen De Eckenberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1990-02-08
Also published as: DE3806570A1

Description

Verfahren zum Zählen von in kurzen Zeitabständen aufeinander folgenden Ereignissen durch eine elektronische Zähleinrichtung und eine Zähleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen von in kurzen Zeitabständen aufeinander folgenden Ereignissen durch eine elektronische Zähleinrichtung und eine Zähleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zähleinrichtungen zum Zählen von Ereignissen können bekanntlich aus einem Zähler oder aus einem Register und einer Addiereinrichtung bestehen (vgl. Speiser, Ambros; Digitale Rechenanlagen; 2. Auflage; Berlin/Heidelberg/New York; Springer-Verlag; 1965; Seite 167). Im letzteren Fall wird bei einem durch einen Steuerimpuls ausgelösten Zählvorgang der in dem Register enthaltene aktuelle Zählerstand ausgelesen, um Eins erhöht und das Ergebnis als neuer Zählerstand in das Register zurückgeschrieben. Damit jeder Zählvorgang sicher erfaßt wird, muß die für einen Zählzyklus benötigte Zeit kleiner als die kleinste Impulsfolgezeit der zu zählenden Ereignisse oder Impulse sein.

Mit zunehmender Zählkapazität der Zähleinrichtungen vergrößert sich aber infolge der zusätzlichen Laufzeiten die für einen Zählzyklus benötigte Zeit, so daß derartige Zähleinrichtungen vielfach den gestellten Anforderungen nicht genügen. Zwar könnte man durch Verwendung von Bauelementen mit kürzeren Laufzeiten die Zeit für einen Zählzyklus verkürzen, jedoch reicht vielfach auch dies nicht aus, und schnellere Bauelemente bedingen außerdem höhere Kosten. Auch wäre es denkbar, die Zähleinrichtung aus zwei Zähleinheiten aufzubauen. Beide Einheiten könnten dann abwechselnd betrieben werden, so daß für jeden Zählvorgang die doppelte Verarbeitungszeit zur Verfügung steht. Zusätzlich wäre außerdem eine Addiereinrichtung erforderlich, die am Ende einer Folge zu zählender Ereignisse die Zählerstände der beiden Zähleinheiten summiert und den endgültigen Zäh lerstand ermittelt. Nachteilig an dieser Anordnung sind der größere Aufwand und die höheren Kosten.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zu schaffen, die unter Anwendung von langsameren und preiswerteren Baustei nen einen möglichst kurzen Zählzyklus ermöglicht, so daß je der Zählvorgang sicher erfaßt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Demnach besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß das Zählen in mehreren Zählkaskaden erfolgt. Kommt es während eines Zählvorgangs in einer dieser Zählkaskaden zu einem Übertrag für die jeweils nächstfolgende Zählkaskade, so wird der Übertrag zunächst zwischengespeichert und erst beim nächstfolgenden Zählvorgang berücksichtigt. Die anfallenden Überträge müssen also nicht durch gegebenenfalls mehrere Zählkaskaden weiterge leitet werden, sondern der Zählzyklus wird auf die Verarbei tungsdauer einer Zählkaskade beschränkt, und entsprechend schneller können die zu zählenden Ereignisse aufeinanderfolgen. Das endgültige Zählergebnis wird erst am Ende einer Folge von zu zählenden Ereignissen unter Berücksichtigung der noch zwi schengespeicherten Überträge ermittelt.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren ist ge mäß Patentanspruch 2 zweckmäßig eine aus Register und Addier einrichtung bestehende Zähleinrichtung vorgesehen, bei der das Register in mehrere Teilregister unterteilt ist. Jeweils zusam men mit Addiereinrichtungen bilden die Teilregister Teilzähler, wobei die Teilregister eine zusätzlche Bitstelle aufweisen. Diese Teilzähler bilden die Zählkaskaden entsprechend dem Verfahren gemäß der Erfindung. Die Zwischenspeicherung eines während eines Zählvorgangs an einem der Teilzähler auf tretenden Ausgangsübertrags für den jeweils nächstfolgenden Teilzähler erfolgt in der zusätzlichen Bitstelle des zum nächst folgenden Teilzähler gehörigen Teilregisters. Erst beim nächst folgenden Zählvorgang wird der gespeicherte Ausgangsübertrag addiert. Zur Ermittlung des endgültigen Zählerstands ist mit den Teilzählern eine Einrichtung gekoppelt, die am Ende einer Folge von Zählvorgängen das Vorliegen von noch zwischengespei cherten Ausgangsüberträgen überwacht und diese verwertet.

Eine Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf die getrenn te Zählung verschiedener Ereignisse. Dazu weist jeder Teilzähler an stelle eines Teilregisters jeweils eine der Anzahl der getrennt zu zählenden Ereignisse entsprechende Anzahl von Teilregistern auf, wobei die einem Ereignis zugeordneten Teilregister aller Teilzähler gleichzeitig durch ein das Ereignis kennzeichnendes Identifikationszeichen auswählbar sind.

Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu tert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Zähleinrichtung bekannter Art und

Fig. 2 eine Zähleinrichtung zur Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens.

Gemäß Fig. 1 besteht eine bekannte Zähleinrichtung aus einem Re gister REG und einem Addierer ADD. Während eines durch den Zähltakt C 1 ausgelösten Zählvorgangs wird der in dem Register REG befindliche Inhalt ausgelesen, im Addierer ADD um Eins er höht und das Ergebnis in das Register REG wieder zurückgeschrieben.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird das Register REG aus Fig. 1 in mehrere Teilregister TR 0 bis TR 3 unterteilt. Diese bilden mit den Addiereinrichtungen A 0 bis A 3 jeweils die Teilzähler TZ 0 bis TZ 3. Die Teilregister TR 1 bis TR 3 der Teilzähler TZ 1 bis TZ 3 weisen eine zusätzliche Bitstelle z auf. Tritt beispiels weise im Teilzähler TZ 0 während eines Zählvorgangs ein Aus gangsübertrag c _o auf, so wird dieser in der zusätzlichen Bit stelle z des zum nächstfolgenden Teilzähler TZ 1 gehörigen Teil register TR 1 zwischengespeichert und erst beim nächstfolgenden Zählvorgang als Eingangsübertrag c _i des Addierers A 1 addiert.

Das Endergebnis in Form des endgültigen Zählerstands wird bei spielsweise durch die Steuereinrichtung EGST abhängig von einem Startsignal ST ermittelt, die mit den Ausgängen der zusätzli chen Bitstellen z der einzelnen Teilregister TR 1 bis TR 3 ge koppelt ist und diese nacheinander überprüft. Liegt ein Übertrag vor, wird ein zusätzlicher Arbeitstaktimpuls C 1 _E ausgelöst, und es werden so am Ende einer Zählfolge eventuell zwischengespei cherte Ausgangsüberträge c _o nach und nach aufsummiert.

Wird die Zähleinrichtung in Fig. 2 beispielsweise zum Zählen der in einem Programm einer Datenverarbeitungseinrichtung unterschiedlichen Befehle zum Erstellen einer Befehlsstatistik verwendet, so sind anstelle des einen Teilregisters TR . . . je weils mehrere Teilregister pro Teilzähler TZ 0 bis TZ 3 vorgese hen. Dabei werden die jeweils einem bestimmten Befehl zugeord neten Teilregister aller Teilzähler TZ 0 bis TZ 3 beispielsweise durch den im Befehl enthaltenen Operationscode OPCODE gleich zeitig ausgewählt. Zur Bildung des Endergebnisses für jede Be fehlsart muß dann die Steuereinheit EGST die vorangehend be schriebene Arbeitsfolge für jede einzelne Befehlsart nachein ander durchführen. Bei einer Datenverarbeitungsanlage mit Ser viceprozessor könnte auch dieser die Aufgabe der Steuerein richtung EGST übernehmen.

Claims

1. Verfahren zum Zählen von in kurzen Zeitabständen aufeinan der folgenden Ereignissen durch eine elektronische Zähleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählen in mehreren Zählkaskaden erfolgt, daß während eines Zählvor gangs ein in einer der Zählkaskaden auftretender Übertrag für die jeweils nächstfolgende Zählkaskade zunächst zwischengespei chert und erst während des nächstfolgenden Zählvorgangs berück sichtigt wird und daß das endgültige Zählergebnis erst am Ende einer Folge von Zählvorgängen unter Berücksichtigung der noch zwischengespeicherten Überträge ermittelt wird.

2. Zähleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An spruch 1, bestehend aus einem Register und einer Addiereinrich tung, wobei bei einem Zählvorgang der ausgelesene Registerin halt erhöht und das Ergebnis in das Register zurückgeschrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß daß Register (REG) in mehrere Teilregister (TR 0 bis TR 3) un terteilt ist, daß die Teilregister jeweils mit einer Addier einrichtung (A 0 bis A 3) Teilzähler (TZ 0 bis TZ 3) bilden und eine zusätzliche Bitstelle (z) aufweisen, wobei ein während eines Zählvorgangs an einem der Teilzähler (TZ 0, TZ 1 oder TZ 2) auftretender Ausgangsübertrag (c _o) für den jeweils nächstfolgen den Teilzähler (TZ 1, TZ 2 oder TZ 3) in der zusätzlichen Bitstelle (z) des zum nächstfolgenden Teilzähler (TZ 1, TZ 2 oder TZ 3) ge hörigen Teilregisters (TR 1, TR 2 oder TR 3) zunächst zwischenge speichert und erst beim nächstfolgenden Zählvorgang addiert wird, und daß mit den Teilzählern (TZ 0 bis TZ 3) eine Einrich tung (EGST) gekoppelt ist, die am Ende einer Folge von Zählvor gängen das Vorliegen von in den zusätzlichen Bitstellen (z) der Teilregister (TR 1, TR 2 oder TR 3) gespeicherten Ausgangsüberträ gen (c _o) überwacht und anhand dieser zwischengespeicherten Aus gangsüberträge (c _o) den endgültigen Zählerstand ermittelt.

3. Zähleinrichtung nach Anspruch 2 für die getrennte Zählung verschiedener Ereignisse, beispielsweise der in einem Programm von Datenverarbeitungseinrichtungen auftretenden unterschied lichen Befehle, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Teilregisters (TR 0 bis TR 3) jeweils eine der Anzahl der getrennt zu zählenden Ereignisse entsprechende An zahl von Teilregistern je Teilzähler (TZ 0 bis TZ 3) vorgesehen ist, und daß die jeweils einem der Ereignisse zugeordneten Teil register aller Teilzähler durch ein das Ereignis kennzeichnen des Identifikationszeichen, beispielsweise den Operationscode (OPCODE), gleichzeitig auswählbar sind.