DE3909200C2 - Einrichtungen zur Taktsignalaufbereitung für eine taktgesteuerte Schaltungsanordnung - Google Patents
Einrichtungen zur Taktsignalaufbereitung für eine taktgesteuerte SchaltungsanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur
Taktsignalaufbereitung für eine taktgesteuerte
Schaltungsanordnung, insbesondere für Mikrorechner, gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Taktgesteuerte Schaltungsanordnungen, insbesondere
Mikrorechner, weisen im allgemeinen einen Takteingang auf,
über den der taktgesteuerten Schaltungsanordnung ein
Taktsignal zugeführt wird, das ein vorgegebenes
Tastverhältnis und eine vorgegebene Taktfrequenz aufweist.
Taktgesteuerte Schaltungsanordnungen, insbesondere
Mikrorechner, dieser Art sind z. B. in dem Buch "Digitale
Schaltungen von Manfred Seifart, erschienen im Hüthig
Verlag, 1986, Seiten 296 ff.", bekannt. Das an dem
Takteingang angelegte Taktsignal steuert alle Schalt- und
Rechenprozesse der taktgesteuerten Schaltungsanordnung. Die
Erzeugung der Taktsignale kann dabei durch eine
Takterzeugungseinrichtung erfolgen, die einer oder mehreren
taktgesteuerter Schaltungsanordnungen zugeordnet sein kann
Die Takterzeugungseinrichtung kann dabei z. B. als ein
Quarzoszillator ausgebildet sein. Beispiele für verwendbare
Oszillatoren sind z. B. in dem Buch "Analoge Schaltungen von
Manfred Seifart, erschienen im Hüthig Verlag 1987, Seite 432
ff.", beschrieben. Einer der gebräuchlichsten Oszillatoren
ist der Parallel-Quarzoszillator. Dieser Oszillator-Typ
weist einen invertierenden Verstärker, einen Quarz in
Parallelschaltung zu dem Verstärker, einen Widerstand in
Parallelschaltung zu dem Verstärker und dem Quarz, und zwei
Kondensatoren auf, die jeweils eine Anschlußelektrode des
Quarzes mit der Masse verbinden. Wie aus dem Buch "Digitale
Schaltungen von Manfred Seifart, erschienen im Hüthig Verlag
1986, S. 396 ff.", bekannt ist, werden der Quarz und die
beiden Kondensatoren bei einem Ein-Chip-Mikrorechner häufig
außerhalb des Mikrorechners angeordnet.
Bei dieser Anordnung und Erzeugung des Taktsignals, aber
auch bei jeder anderen Taktsignalerzeugung, bei der einer
taktgesteuerten Schaltungsanordnung ein Taktsignal von
außerhalb der taktgesteuerten Schaltungsanordnung zugeführt
wird, ergibt sich der Nachteil, daß durch elektromagnetische
Störeinflüsse auf die Zuführungsleitungen des Taktsignals
oder die Erzeugungsleitungen der Takterzeugungseinrichtung,
das erzeugte Taktsignal oder das der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung zugeführte Taktsignal Fehler aufweisen
kann. Die Fehler können z. B. darin bestehen, daß einzelne
Takte oder eine Anzahl von Takten fehlen, daß die
Taktfrequenz größer oder kleiner ist als die erforderliche
zu erzeugende Taktfrequenz oder aber, daß die High- und/oder
Low-Phasen der Takte eine vorgeschriebene Mindestlänge
unterschreiten. Diese genannten Fehler können dazu führen,
daß die Schalt- und Rechenprozesse der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung nicht ordnungsgemäß ablaufen können,
wodurch Fehlfunktionen der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung bedingt werden können und die Sicherheit
bei dem Betrieb der taktgesteuerten Schaltungsanordnung
nicht gewährleistet sein kann, was insbesondere bei der
Verwendung in Kraftfahrzeugen zu gefährlichen Situationen
führen kann.
Zudem erweist sich als nachteilig, daß durch Fehlanpassungen
der an dem Takteingang anliegenden Taktsignale zu den
erforderlichen Taktsignalen, die durch Temperatureinflüsse
oder Änderungen der Spannungen hervorgerufen sein können,
Fehlfunktionen der taktgesteuerten Schaltungsanordnung
entstehen können.
Zur Vermeidung der oben angeführten Fehlfunktionen und
Störungen ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 35 188
A1, der deutschen Patentschrift DE 25 20 261 C2 und dem
US-Patent 4,358,740 bekannt, Phasenregelkreise zur
Kompensation der Störungen einzusetzen. Aus der deutschen
Offenlegungsschrift DE-OS 18 04 813 ist zudem bekannt, daß
der Taktsignaleingang mit einer
Taktsignalaufbereitungseinrichtigung verbunden ist, der
einen Taktausgang aufweist, wobei der Phasenregelkreis aus
einer Reihenschaltung, bestehend aus einer
Phasenvergleichsschaltung, einem Tiefpaß und einem
Oszillator (VCO) besteht. Bei allen bekannten Einrichtungen
besteht jedoch der Nachteil, daß ein unterbrechungsfreies
Anlaufen der Schaltungsanordnung nicht gewährleistet wird,
nachdem bei Vorliegen einer Störung, diese in einem
vorgegebenen Zustand festgehalten worden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache und
kostengünstige Art und Weise die Störfestigkeit und die
Sicherheit bei dem Betrieb taktgesteuerter
Schaltungsanordnungen zu erhöhen und ein
unterbrechungsfreies Anlaufen der Schaltungsanordnung
ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird bei einer Einrichtung nach Anspruch 1
dadurch gelöst, daß die Taktsignalaufbereitungseinrichtung
aus einer Reihenschaltung einer vorgegebenen Anzahl
Inverter, die jeweils eine definierte Schaltschwelle
aufweisen, einem ersten Tiefpaß, bestehend aus einem zweiten
Kondensator und einem zweiten Widerstand, und einem zweiten
Tiefpaß, bestehend aus einem dritten Kondensator und einem
dritten Widerstand, aufgebaut ist, daß der Ausgang des
ersten Inverters über den zweiten Kondensator mit dem
Ausgang des dritten Inverters verbunden ist, daß der
Ausgang des zweiten Inverters über den dritten Kondensator
mit dem Ausgang des vierten Inverters verbunden ist und daß
dem ersten Inverter der zweite Widerstand und dem zweiten
Inverter der dritte Widerstand zugeordnet ist.
Es ist von Vorteil, daß der Taktsignaleingang mit einer
Taktsignalaufbereitungseinrichtung verbunden ist, die einen
Taktausgang aufweist, wobei die
Taktsignalaufbereitungseinrichtung aus einer
Reihenschaltung, einer vorgegebenen Anzahl Inverter, die
jeweils eine definierte Schaltschwelle aufweisen, einem
ersten Tiefpaß, bestehend aus einem zweiten Kondensator und
einem zweiten Widerstand, und einem zweiten Tiefpaß,
bestehend aus einem dritten Kondensator und einem dritten
Widerstand, aufgebaut ist, weil sich somit ein einfacher und
kostengünstiger Aufbau der Einrichtung ergibt.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß der Ausgang
des ersten Inverters über den zweiten Kondensator mit dem
Ausgang des dritten Inverters verbunden ist, daß der Ausgang
des zweiten Inverters über den dritten Kondensator mit dem
Ausgang des vierten Inverters verbunden ist und daß dem
ersten Inverter der zweite Widerstand und dem zweiten
Inverter der dritte Widerstand zugeordnet ist, weil somit
durch diese Reihenschaltung der Inverter, der den Invertern
zugehörigen Schaltschwellen und der Anordnung der Tiefpässe
gewährleistet wird, daß auch bei an dem Takteingang
anliegenden Taktsignalen deren High- und/oder Low-Phasen
eine Mindestlänge unterschreiten oder aber eine zu hohe
Taktfrequenz aufweisen, an dem Taktausgang ein Taktsignal
anliegt, das sowohl für die High- als auch für die
Low-Phasen der Takte eine vorgegebene Mindestlänge aufweist,
wodurch die Sicherheit und die Störfestigkeit bei dem
Betrieb der taktgesteuerten Schaltungsanordnung erhöht wird.
Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei, daß es z. B.
bei einem Ausbleiben der Taktsignale an dem
Taktsignaleingang der Taktausgang einen vorgegebenen
Signalpegel aufweist, wodurch die taktgesteuerte
Schaltungsanordnung in einem vorgegebenen Zustand
festgehalten wird und nach dem Wiedervorliegen eines
Taktsignals an dem Taktsignaleingang ein
unterbrechungsfreies Anlaufen der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung ermöglicht wird, wodurch die Sicherheit
bei dem Betrieb der taktgesteuerten Schaltungsanordnung
weiter erhöht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Dadurch, daß der zweite Widerstand der Innenwiderstand des
ersten Inverters ist, ergibt sich ein einfacher und
kostengünstiger Aufbau.
Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn der dritte Widerstand
der Innenwiderstand des zweiten Inverters ist.
Es ist von Vorteil, daß die Taktaufbereitungseinrichtung
Teil der taktgesteuerten Schaltungsanordnung ist, weil somit
eine einfache und kostengünstige Realisierung der
Einrichtung möglich ist.
Dadurch, daß die taktgesteuerte Schaltungsanordnung und die
Taktaufbereitungseinrichtung in CMOS-Technik ausgeführt
sind, ergibt sich der Vorteil, daß es bei
Temperaturschwankungen oder bei Änderungen der Spannung
aufgrund einer gleichen Temperatur- und
Spannungsabhängigkeit der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung und der Taktaufbereitungseinrichtung zu
keinen Fehlanpassungen des an dem Taktsignaleingang
anliegenden Taktsignals zu dem, für die taktgesteuerte
Schaltungsanordnung erforderlichen Taktsignal kommen kann,
wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung erhöht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer
Einrichtung zur Taktsignalaufbereitung für eine
taktgesteuerte Schaltungsanordnung.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Blockschaltbild einer Einrichtung
zur Taktsignalaufbereitung für eine taktgesteuerte
Schaltungsanordnung.
Gleiche oder gleichwirkende Bauelemente sind in den Figuren
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur
Taktsignalaufbereitung für eine taktgesteuerte
Schaltungsanordnung (S). Die taktgesteuerte
Schaltungsanordnung (S) kann dabei z. B. als ein
Mikrorechner ausgebildet sein, sie kann jedoch auch eine
beliebige taktgesteuerte Schaltungsanordnung sein.
Die taktgesteuerte Schaltungsanordnung (S) weist einen
Taktsignaleingang (TE) auf. Der Taktsignaleingang (TE) ist
elektrisch leitend mit einer Takterzeugungseinrichtung (O)
verbunden.
Die Takterzeugungseinrichtung (O) kann dabei Teil der
taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) sein, sie kann
jedoch auch getrennt von der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung angeordnet sein und/oder eine Mehrzahl
taktgesteuerter Schaltungsanordnungen (S) mit einem
Taktsignal versorgen. Demnach kann der Taktsignaleingang
(TE) der taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) in oder an
der taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) angeordnet sein.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die
Takterzeugungseinrichtung (O) beispielhaft als ein
Parallel-Quarzoszillator ausgebildet. Je nach den, durch die
taktgesteuerte Schaltungsanordnung (S) vorgegebenen,
Anforderungen kann die Takterzeugungseinrichtung (O) auch
durch andere Oszillatorschaltungen gebildet sein.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die
Takterzeugungseinrichtung (O) aus einem invertierenden
Verstärker (V), einem vierten Widerstand (R4), einem Quarz
(Q), einem vierten Kondensator (C4) und einem fünften
Kondensator (C5) aufgebaut. Der Ausgang des invertierenden
Verstärkers (V) ist elektrisch leitend mit dem
Taktsignaleingang (TE) verbunden. Parallel zu dem
invertierenden Verstärker (V) ist der vierte Widerstand (R4)
angeordnet. Parallel zu dem vierten Widerstand (R4) ist der
Quarz (Q) angeordnet. Die erste Elektrode des Quarzes (Q)
ist elektrisch leitend über den vierten Kondensator (C4) mit
der Gerätemasse verbunden. Die zweite Elektrode des Quarzes
(Q) ist elektrisch leitend über den fünften Kondensator (C5)
mit der Gerätemasse verbunden. Der Quarz (Q), der vierte
Kondensator (C4) und der fünfte Kondensator (C5) sind dabei
üblicherweise außerhalb der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) angeordnet.
Der Taktsignaleingang (TE) ist elektrisch leitend mit einer
Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) in der
taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) verbunden. Die
Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) weist einen
Taktausgang (TA) auf, über den die taktgesteuerte
Schaltungsanordnung (S) mit Taktsignalen versorgt wird.
Die Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) ist hier in
einfacher und kostengünstiger Weise als ein Phasenregelkreis
(phase locked loop) ausgeführt. Der Taktsignaleingang (TE)
ist dabei elektrisch leitend mit einem ersten Eingang eines
Phasenvergleichers (P) verbunden. Der Ausgang des
Phasenvergleichers (P) ist über ein Zeitglied (Z) mit einem
spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) verbunden. Der Ausgang
des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) ist zum einen
elektrisch leitend mit dem Taktausgang (TA) und zum anderen
elektrisch leitend mit dem zweiten Eingang des
Phasenvergleichers (P) verbunden.
Der Phasenvergleicher (P) kann dabei z. B. als ein
Exklusiv-ODER-Gatter ausgebildet sein. In Anpassung an die
vorgegebenen Anforderungen sind für den Phasenvergleicher
(P) auch andere Vergleichsschaltungen oder Bauelemente
denkbar.
Das Zeitglied (Z) ist hier beispielhaft als ein Tiefpaß
ausgebildet, der aus einem ersten Widerstand (R1) in der
Verbindung zwischen dem Ausgang des Phasenreglers (P) und
dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) und
aus einem ersten Kondensator (C1) besteht, über den die
Verbindung zwischen dem Ausgang des Phasenvergleichers (P)
und dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO)
mit der Gerätemasse verbunden ist.
Die Spannungsversorgung der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) ist in dieser Darstellung nicht
gezeigt.
Es folgt eine kurze Erläuterung der Funktionsweise der in
Fig. 1 gezeigten Einrichtung zur Taktsignalaufbereitung für
taktgesteuerte Schaltungsanordnungen (S).
Damit alle Schalt- und Rechenprozesse der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) einwandfrei ablaufen können und
Fehlfunktionen der taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S)
vermieden werden, ist es erforderlich, daß der
taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) ein Taktsignal
zugeführt wird, das ein vorgegebenes Tastverhältnis und eine
vorgegebene Taktfrequenz aufweist. Dabei ist es insbesondere
erforderlich, daß die High- und/oder Low-Phasen der
einzelnen Takte eine vorgegebene Mindestlänge nicht
unterschreiten, damit sichergestellt ist, daß alle Schalt-
und Rechenprozesse von der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) durchgeführt werden können.
Liegt an dem Taktsignaleingang (TE) ein Taktsignal an, das
diese Bedingungen erfüllt, so liegt auch an dem Taktausgang
(TA) der Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) dieses
Taktsignal an. Das heißt, daß dem Phasenvergleicher (P)
zugeführte Signal von dem spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO) stimmt in der Frequenz und in der Phase mit dem an dem
Taktsignaleingang (TE) anliegenden Signal überein.
Treten Störungen in dem an dem Taktsignaleingang (TE)
anliegenden Taktsignal auf, die z. B. darin bestehen können,
daß die Taktfrequenz zu hoch ist oder aber eine Mindestlänge
für die High- und/oder Low-Phasen der einzelnen Takte
unterschritten wird und die z. B. durch elektromagnetische
Störeinflüsse, durch Temperatursschwankungen oder durch
Spannungsschwankungen bedingt sein können, so ändert sich
das Ausgangssignal des Phasenvergleichers (P) in
Abhängigkeit von den Störungen. Dieses Ausgangssignal wird
über das Zeitglied (Z) dem spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO) zugeführt. Das an dem spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO) anliegende Signal ist ein Gleichspannungssignal, das
eine Höhe aufweist, die von der Dauer der Störungen des
Taktsignals und der Zeitkonstante des Zeitglieds (Z)
abhängt. Die Taktfrequenz des an dem Ausgang des
spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) anliegenden
Taktsignals ist abhängig von diesem Gleichspannungssignal
und wird zur Regelung dem zweiten Eingang des
Phasenvergleichers (P) zugeführt.
Sollte das an dem Taktsignaleingang (TE) anliegenden
Taktsignal sehr starke Störungen aufweisen oder ganz
ausbleiben, so liegt an dem Ausgang des spannungsgesteuerten
Oszillators (VCO) ein Taktsignal an, das eine Taktfrequenz
und ein Tastverhältnis aufweist, das für eine
Notlauffunktion der taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S)
geeignet ist, wodurch auch bei einem Ausfall der Taktsignale
von der Takterzeugungseinrichtung (O) ein Weiterbetreiben
der taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) gewährleistet
ist und die Sicherheit bei dem Betrieb der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung erhöht wird.
Sobald an dem Taktsignaleingang (TE) wieder ein Taktsignal
mit einem vorgegebenen Tastverhältnis und einer vorgegebenen
Taktfrequenz anliegt, so liegt auch an dem Taktausgang (TA)
der Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) dieses Taktsignal
an.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Einrichtung zur Taktsignalaufbereitung für eine
taktgesteuerte Schaltungsanordnung (S) dargestellt.
Die taktgesteuerte Schaltungsanordnung (S) kann hier wie
unter Fig. 1 beschrieben, ausgebildet sein. Auch die
Takterzeugungseinrichtung (O) ist in der gleichen Weise
ausgebildet, wie unter Fig. 1 beschrieben. Wie schon in
Fig. 1 beschrieben, ist in Anpassung an die gegebenen
Anforderungen auch jede andere Ausbildung der
taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) oder der
Takterzeugungseinrichtung (O) möglich.
Die taktgesteuerte Schaltungsanordnung (S) weist auch bei
diesem Ausführungsbeispiel eine
Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) auf, die zum einen
mit einem Taktsignaleingang (TE) und zum anderen mit einem
Taktausgang (TA) verbunden ist.
Der Taktsignaleingang (TE) ist dabei elektrisch leitend über
einen ersten Inverter (I1), einen zweiten Inverter (I2),
einen dritten Inverter (I3), einen vierten Inverter (I4) und
einen fünften Inverter (I5) mit dem Taktausgang (TA)
verbunden. Dem ersten Inverter (I1) ist ein zweiter
Widerstand (R2) zugeordnet. Der zweite Widerstand (R2) kann
dabei in vorteilhafter Weise der Innenwiderstand des ersten
Inverters (I1) sein. Der zweite Widerstand (R2) kann aber
auch als gesonderter Widerstand ausgebildet sein. Der
Ausgang des ersten Inverters (I1) ist elektrisch leitend
über einen zweiten Kondensator (C2) mit dem Ausgang des
dritten Inverters (I3) verbunden. Der zweite Widerstand (R2)
und der zweite Kondensator (C2) bilden dabei einen ersten
Tiefpaß. Dem zweiten Inverter (I2) ist ein dritter
Widerstand (R3) zugeordnet, der der Innenwiderstand des
zweiten Inverters (I2) sein kann oder aber auch als
gesonderter Widerstand ausgebildet sein kann. Der Ausgang
des zweiten Inverters (I2) ist elektrisch leitend über einen
dritten Kondensator (C3) mit dem Ausgang des vierten
Inverters (I4) verbunden. Der dritte Widerstand (R3) und der
dritte Kondensator (C3) bilden dabei einen zweiten Tiefpaß.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der fünfte Inverter
(I5) entfallen, es können aber auch zwischen dem fünften
Inverter (I5) und dem Taktausgang (TA) weitere Inverter
angeordnet sein.
Im folgenden wird kurz die Wirkungsweise der
erfindungsgemäßen Einrichtung zur Taktsignalaufbereitung für
eine taktgesteuerte Schaltungsanordnung (S) unter
Zuhilfenahme der Fig. 2 beschrieben.
Liegt an dem Taktsignaleingang (TE) ein Taktsignal an, das
eine vorgegebene Taktfrequenz nicht übersteigt und eine
vorgegebene Mindestlänge der High- und Low-Phasen der
einzelnen Takte nicht unterschreitet, liegt auch an dem
Taktausgang (TA) dieses Taktsignal an, das sicherstellt, daß
alle Schalt- und Rechenprozesse der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) korrekt und vollständig abgearbeitet
werden und keine Fehlfunktionen der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) auftreten.
Treten jedoch Störungen des an dem Taktsignaleingang (TE)
anliegenden Taktsignals auf, die darin bestehen können, daß
die Taktfrequenz zu hoch ist oder eine Mindestlänge der
High- und Low-Phasen der einzelnen Takte unterschritten wird
und die durch elektromagnetische Störeinstrahlungen, durch
Temperaturschwankungen oder durch Spannungsschwankungen
hervorgerufen werden können, so wird durch die oben
beschriebene Schaltungsanordnung der
Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) sichergestellt, daß
an dem Taktausgang (TA) ein Taktsignal anliegt, bei dem
sowohl in der High- als auch in der Low-Phase der Takte eine
Mindestlänge gegeben ist, so daß alle Rechen- und
Schaltprozesse, die durch das Taktsignal eingeleitet werden,
vollständig durchgeführt werden können. Die gleiche Wirkung
wird erzielt, wenn die Taktfrequenz des Taktsignals an dem
Taktsignaleingang (TE) zu hoch ist. Die Mindestlängen der
High- und Low-Phasen der Takte wird dabei dadurch
gewährleistet, daß der erste und der zweite Tiefpaß eine
Mitkopplung bewirken, da ein Durchschalten der Inverter (I1,
I2, . . . ) erst nach dem jeweiligen Erreichen der
Schaltschwellen der Inverter (I1, I2, . . . ) erfolgt. Das
heißt, zu kurze Taktlängen der High- und Low-Phasen der
Takte werden durch die in Mitkopplung angeordneten
Tiefpässen ebenso wie eine zu hohe Taktfrequenz unterdrückt.
Sollte das an dem Taktsignaleingang (TE) anliegende
Taktsignal über einen Zeitraum ausbleiben, der größer ist
als der, durch die Zeitkonstanten der Tiefpässe vorgegebene,
Zeitraum in Verbindung mit den gegebenen Schaltschwellen der
Inverter (I1, I2, . . . ), so liegt an dem Taktausgang (TA) ein
Spannungssignal an, das einen vorgegebenen Wert aufweist und
sicherstellt, daß die taktgesteuerte Schaltungsanordnung in
einem vorgegebenen Zustand festgehalten wird. Nach einem
Wegfall der Störung des Taktsignals ist somit ein fortsetzen
aller Schalt- und Rechenprozesse der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung möglich, ohne daß ein Neustart
durchgeführt werden müßte oder die taktgesteuerte
Schaltungsanordnung rückgesetzt werden müßte.
Sind sowohl die taktgesteuerten Schaltungsanordnungen (S)
als auch die in Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen
Taktsignalaufbereitungseinrichtungen (T) in CMOS-Technik
ausgeführt und weisen die Taktaufbereitungseinrichtungen (T)
die gleichen Temperatur- und Spannungsabhängigkeiten auf,
wie die taktgesteuerten Schaltungseinrichtungen (S), so
können auf einfache und kostengünstige Weise Fehlanpassungen
zwischen der an dem Taktsignaleingang (TE) gelieferten
Taktfrequenz und der von der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung (S) geforderten Taktfrequenz
ausgeglichen werden, wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb
der taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) erhöht wird.
Claims (5)
1. Einrichtung zur Taktsignalaufbereitung für eine
taktgesteuerte Schaltungsanordnung, insbesondere für
Microrechner, mit einer Takterzeugungseinrichtung in
und/oder außerhalb der taktgesteuerten
Schaltungsanordnung, die mit einem Taktsignaleingang in
oder an der taktgesteuerten Schaltungsanordnung
verbunden ist, wobei der Taktsignaleingang (TE) mit
einer Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) verbunden
ist, die einen Taktausgang (TA) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Taktsignalaufbereitungseinrichtung (T) aus einer
Reihenschaltung einer vorgegebenen Anzahl Inverter (I1,
I2, . . . ), die jeweils eine definierte Schaltschwelle
aufweisen, einem ersten Tiefpaß, bestehend aus einem
zweiten Kondensator (C2) und einem zweiten Widerstand
(R2), und einem zweiten Tiefpaß, bestehend aus einem
dritten Kondensator (C3) und einem dritten Widerstand
(R3), aufgebaut ist, daß der Ausgang des ersten
Inverters (I1) über den zweiten Kondensator (C2) mit dem
Ausgang des dritten Inverters (I3) verbunden ist, daß
der Ausgang des zweiten Inverters (I2) über den dritten
Kondensator (C3) mit dem Ausgang des vierten Inverters
(I4) verbunden ist und daß dem ersten Inverter (I1) der
zweite Widerstand (R2) und dem zweiten Inverter (I2) der
dritte Widerstand (R3) zugeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Widerstand (R2) der Innenwiderstand des
ersten Inverters (I1) ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Widerstand (R3) der Innenwiderstand des
zweiten Inverters (I2) ist.
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Taktaufbereitungseinrichtung (T) Teil der
taktgesteuerten Schaltungsanordnung (S) ist.
5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die taktgesteuerte
Schaltungsanordnung (S) und die
Taktaufbereitungseinrichtung (T) in CMOS-Technik
ausgeführt sind.
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Cited By (1)
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