DE1257197B - Verfahren zur Umwandlung von Digitalwerten in eine Impulsfolge fuer Zwecke der Steuerungstechnik - Google Patents

Description

DEUTSCHES WITWl· PATENTAMT Deutsche KL: 21 al - 36/00

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 257 197

Aktenzeichen: W 31275 VIII a/21 al

1 257 1 97 ^Anmeldetag^: 14. Dezember 1961

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von blockweise in bestimmten Zeitintervallen angelieferten Digitalwerten in eine der Phase und/ oder Länge nach modulierte Impulsfolge für Zwecke der Steuerungstechnik.

Es wird allgemein üblich. Informationen nicht direkt, sondern in Form diskreter digitaler Daten zu übermitteln, beispielsweise mit Hilfe der Impulskodemodulation. Dann ist es erforderlich, die digitalen Daten beim Empfänger in die ursprüngliche Information oder eine ähnliche Form zurückzuverwandeln. Mit Hilfe der Kodierung läßt sich der Wirkungsgrad einer Übertragungsanlage verbessern, es können also über einen Kanal mit einer bestimmten Bandbreite mehr Informationen je Zeiteinheit übertragen werden. Weitere Verbesserungen lassen sich erzielen, wenn nur Grund- oder Rohdaten übermittelt und Zwischendaten am Empfänger interpoliert werden.

Wenn sich Daten fortlaufend ändern, können sie durch eine Folge von Zahlen wiedergegeben werden, die jeweils den Wert der Daten für einen bestimmten Punkt der veränderlichen Größe angeben. Wenn sich Daten z. B. mit der Zeit ändern, können Zahlen übertragen werden, die bestimmten Werten zu bestimmten Zeiten entsprechen. Wenn die Änderung der Daten zwischen den Datenpunkten kontinuierlich erfolgt, können zusätzliche Daten zwischen jeweils zwei Datenpunkten interpoliert werden, um einen stetigen Übergang von Punkt zu Punkt zu erreichen. Wenn die verschiedenen Datenpunkte im voraus bekannt sind, ist es möglich, Informationen zu übermitteln, die sich auf die Differenz zwischen den Punkten bezieht. Mit Hilfe dieser Informationen kann beim Empfänger die Interpolation gesteuert werden. Selbst wenn die Datenpunkte im voraus nicht bekannt sind, läßt sich die Veränderung zwischen vorhergehenden Datenpunkten als Näherungswert für die zu erwartende Veränderung bei nachfolgenden Datenpunkten benutzen.

Eine Interpolation von Werten zwischen bereits bekannten Werten wird in der Mathematik allgemein angewendet. Beispielsweise werden auf diese Weise Logarithmen auf fünf Dezimalstellen genau bestimmt, wenn nur eine Logarithmentafel mit vier Dezimalstellen zur Verfügung steht.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, auf der Grundlage der obigen Überlegungen die Umwandlung von blockweise in bestimmten Zeitintervallen angelieferten Digitalwerten in eine der Phase und/oder Länge nach modulierte Impulsfolge für Zwecke der Steuerungstechnik zu verbessern. Die Verfahren zur Umwandlung von Digitalwerten
in eine Impulsfolge für Zwecke
der Steuerungstechnik

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)

ίο Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:

Richard Klahn, Morris Piain, N. J.;

John Chapin Lozier, Short Hills, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Dezember 1960
(75 975)

Erfindung empfiehlt dazu,

a) daß die Digitalwerte einer Zähleinrichtung zugeführt werden, die von einer Impulsfolge weitergeschaltet wird, deren Frequenz groß gegen die Blockfrequenz ist,

b) und daß die Zähleinrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes einen Impuls abgibt, der in seiner Phasenlage gegenüber einen Taktimpuls durch den jeweiligen Digitalwert moduliert ist und gegebenenfalls in einen längenmodulierten Impuls umgeformt wird,

c) und daß zum Zweck der Interpolation von Zwischenwerten zwischen den Digitalwerten die die Zähleinrichtung weiterschaltende Impulsfolge in Abhängigkeit von angelieferten oder aus den vorhergehenden Digitalwerten ermittelten Differenzwerten abgeändert wird.
Mit der Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, blockweise angelieferte Digitalwerte in eine Impulsfolge umzuwandeln, deren Phasen- und/oder Längenmodulation sich stetig ändert. Dabei ist es nicht erforderlich, daß die Zeitintervalle zwischen den angelieferten Digitalwerten sehr kurz sind. Das ergibt sich aus der interpolierenden Arbeitsweise, wonach der Ausgangswert entsprechend der Änderungsneigung der angelieferten Digitalwerte in den Zeitintervallen zwischen ihnen verändert wird. Bei be-

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kannten Verfahren ist demgegenüber zur Erzielung des gleichen Ergebnisses die Zuführung einer wesentlich größeren Zahl von Digitalwerten je Zeiteinheit erforderlich. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur eine kleinere Zahl von Digitalwerten behandelt und gespeichert werden muß, sind die Anforderungen an die zugeordneten Datenverarbeitungseinrichtungen geringer. Außerdem ist die stetige Änderung des Ausgangswertes erwünscht oder sogar erforderlich, wenn beispielsweise ein Motor für den Antrieb einer großen Maschine gesteuert werden soll. Plötzlichen Änderungen kann der Motor dann nicht sofort und genau folgen.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels für einen Umwandler noch näher beschrieben werden, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Es zeigt

F i g. 1 eine Tabelle für Zahlen im Binär- und Dezimalsystem,

F i g. 2 die in den F i g. 5 und 6 verwendeten Symbole logischer Schaltungen,

F i g. 3 das Schaltbild eines Zählers mit binären Zählstufen,

F i g. 4 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 5 und 6 gemeinsam das Schaltbild des Ausführungsbeispiels, F i g. 7 Kurvenformen zur Erläuterung.

Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel ist zum Umwandeln binär kodierter Dezimalzahlen in pulsphasenmodulierte (PPM-) oder pulslängenmodulierte (PDM-) Signale bestimmt. Des besseren Verständnisses wegen ist das System zum Decodieren von Dezimalzahlen im Bereich von 0 bis 99 999 ausgelegt. Jede Dezimalziffer wird in Übereinstimmung mit einer üblichen Umwandlung vom Binär- zum Dezimalsystem durch vier Binärziffern dargestellt. Um eine Ausgangsleistung zu erhalten, die verwendet werden kann, um sowohl grobe wie feine Auflöseelemente oder servomechanische Einheiten zu steuern, ist der Decodierer in grobe und feine Komponenten aufgeteilt. Die ersten drei Ziffern der Dezimalzahl stellen die grobe Komponente dar und die letzten drei Ziffern die feine Komponente. Die mittlere Ziffer gehört daher zu beiden Komponentengruppen.

Die Ausführungsform verwendet, wie es bei Rechenmaschinen allgemein üblich ist, bistabile Schaltungen zum Speichern, Abgeben und Umwandeln von Information. In der Beschreibung wird aus Gründen der Einfachheit die übliche Binärcodedarstellung von Dezimalziffern verwendet. Eine Tabelle dieser Darstellung ist in F i g. 1 wiedergegeben. Die Binärziffern haben dabei dezimale Werte, die man sich von der rechten Zahl zur linken aufsteigend von 2°, 2¹, 2-, 2³ usw. vorstellen kann.

Die besonderen schematischen Symbole, die für die verschiedenen logischen Elemente verwendet werden, sind in F i g. 2 dargestellt, wobei F i g. 2, A ein logisches UND-Tor, F i g. 2, B ein logisches ODER-Tor, Fig. 2, C einen logischen Inverter, Fig. 2, D ein Verzögerungselement und Fig. 2, £ ein Flip-Flop, im folgenden auch Kippschalter genannt, zeigen, bei dem ein Impuls, der an die Klemme S gelegt wird, den Kippschalter in einen Zu-

stand »1« schaltet, ein Impuls an der Klemme/? den Kippschalter in einen Zustand »0« zurückschaltet, und ein Impuls an der Klemme T den Kippschalter aus dem Zustand, in dem er sich gerade befindet, in den anderen Zustand schaltet. Es können alle Mittel zur Durchführung dieser logischen Funktionen verwendet werden, die technisch zur Verfügung stehen. Dazu können z. B. Elektronenröhren, Festkörper-Bauteile, magnetische Einrichtungen, elektromagnetische Einrichtungen oder Einrichtungen mit Ferriten gehören.

Das in F i g. 5 und 6 dargestellte System umfaßt in großem Maß Zähler, die mehrere bistabile Einrichtungen enthalten. Wie im folgenden erklärt wird, können die bistabilen Einrichtungen dieser Zähler, die einfach als Kippschalter gezeichnet sind, wesentlich mehr Komponenten enthalten, wie z. B. in F i g. 3 dargestellt ist.

In der dargestellten Ausführungsform werden subtrahierende Zähler zum Umwandeln der binärcodierten Dezimalziffern in entsprechende PPM-Signale verwendet. F i g. 3 ist ein Schaltbild eines binären Subtraktionszählers. Der Zähler in F i g. 3 enthält drei getrennte Stufen, die Kippschalter (Flip-Flops), Verzögerungsschaltungen und logische Tore enthalten: es ist jedoch auch jede andere Anzahl von Stufen möglich. Jede Stufe enthält einen Kippschalter, der entweder durch einen Auslöseimpuls geschaltet werden kann, der direkt an Klemme 5- oder r gelegt wird, oder durch einen Auslöseimpuls, der an Klemme t gelegt wird. Die Klemme t ist durch ein UND-Tor entweder mit der Klemme r oder s jedes Kippschalters verbunden. Einzelne Verzögerungselemente, die mit den Ausgängen jedes Kippschalters verbunden sind, liefern ein Signal an das zugehörige UND-Tor, um den Auslöseimpuls zu steuern, der über die Klemme / dem Eingang des Kippschalters zugeführt wird und das Umschalten bewirkt, wenn das UND-Tor seinen Impuls erhält. Die Zählerschaltung kann am besten verstanden werden, wenn man annimmt, daß eine Zahl in ihr gespeichert werden soll und anschließend Auslöseimpulse zugeführt und deren Wirkung untersucht werden soll. Obwohl die Stufe auf der linken Seite mit denen auf der rechten Seite über die gestrichelte Leitung 310 und die Leitung 311 mit der Anzapfung 320 verbunden ist, soll angenommen werden, daß es sich um eine dreistufige Zählereinheit handelt.

Es sei angenommen, daß die Zahl 7 im Zähler der Fig. 3 gespeichert sei, daß dies dadurch zum Ausdruck kommt, daß alle drei Stufen im Zustand »1« verbleiben, und daß der Zuleitung T in der oberen rechten Ecke der Zeichnung Anregeimpulse zugeführt werden. Die Bauelemente 312, 321 und 322 sind normale bistabile Einrichtungen, z. B. elektronische oder Transistorschalter. Die Zuführung eines Impulses zur Klemme s bewirkt das Schalten des Kippschalters in den Zustand »1«, während die Zuführung eines Impulses zur Klemme r die Schaltung des Kippschalters in den Zustand »0« bewirkt. Da sich alle Stufen im Zustand »1« befinden, führt die Verzögerungsschaltung 313, die mit dem Ausgang »1« verbunden ist, dem UND-Tor 314, mit dem sie verbunden ist, eine Spannung zu. Durch Anlegen eines Impulses an die Leitung T erhält daher das UND-Tor 314 Spannung an beiden Eingängen, und an der Klemme τ erscheint ein Impuls, der den Kippschalter 312 in den Zustand »0« schaltet. Durch dieses Schalten wird das

Signal, das über die Verzögerungsschaltung 313 dem UND-Tor 314 zugeführt wird, abgeschaltet, und über die Verzögerungsschaltung 315 wird ein Signal an den Eingang des UND-Tores 316 gelegt. Wenn der nächste Anregeimpuls auf der Leitung T ankommt, wird er über das UND-Tor 316 der Klemme s des Kippschalters 312 zugeführt und schaltet dadurch die Stufe wieder auf »1«. Bevor dieser zweite Impuls jedoch eingetroffen ist, stellt man fest, daß der Zähler als Ganzes jetzt »110« oder die binäre Darstellung für die Dezimalzahl 6 registriert.

Die Zuführung eines zweiten Auslöseimpulses zur Leitung T bewirkt, daß dieser Impuls durch das UND-Tor 316 der Klemme <r des Kippschalters 312 zugeführt wird und diese Stufe in den Zustand »1« versetzt wird und nach einer festen Verzögerung ein Signal zum UND-Tor 314 geleitet wird und das Signal am Eingang des UND-Tores 316 beseitigt wird. Wenn der Kippschalter 312 in den Zustand »1« geschaltet ist, wird ein Stromstoß durch den Kondensator 317 zur zweiten Stufe geleitet und durch das UND-Tor 323 der Klemmer des Kippschalters 321 zugeführt. Da die zweite Stufe ursprünglich im Zustand »1« war, schaltet das UND-Tor 323 den Impuls eher als das UND-Tor 324. Die Zuführung des Auslöseimpulses über den Kondensator 317 bewirkt, daß der Kippschalter 321 in den Zustand »0« zurückversetzt wird und dadurch das UND-Tor 324 in Bereitschaftsstellung für nachfolgende Auslöseimpulse versetzt wird. Wenn man den Zähler in diesem Zustand abliest, stellt man fest, daß er die Zahl »101« oder die binäre Darstellung für die Dezimalzahl 5 registriert.

Wenn jeder Anregeimpuls der Leitung T zugeführt wird, subtrahiert der Zähler eine Dezimalziffer, so daß der gesamte Zählerinhalt um eine Ziffer geringer ist als bei dem vorhergehenden Impuls. Die Verzögerungselemente werden so gewählt, daß ihre Verzögerungsdauer lang genug ist, damit die Stufe anschließend an das Eintreffen eines Anregeimpulses schalten kann, aber auch kurz genug, daß eine schnelle Wiederholungsgeschwindigkeit der Anregeimpulse möglich ist. Die Stufen können anfänglich über die Leitungen, die mit den Klemmen 5- verbunden und im oberen Teil der Zeichnung mit S bezeichnet sind, eingestellt werden. Während des Zuführens von Einstellimpulsen über diese Leitungen S muß Vorsorge getroffen werden, um Rückwirkungen zwischen den Stufen zu vermeiden. Um die Gleichförmigkeit zur Zeit des Einstellens zu sichern, kann der ganze Zähler durch Anlegen eines Impulses an die Klemme r jedes Kippschalters über die Leitungen 311 auf Null gestellt werden. Ein solcher Impuls kann Rückstellimpuls oder Löschimpuls genannt werden.

Es sei wiederholt, daß F i g. 3 einen Binärzähler darstellt, der im Anfang eingestellt werden kann, indem zuerst alle Stufen durch einen Impuls, der an die Leitung R oben rechts gelegt wird, gelöscht werden und anschließend Einstellimpulse über die Leitungen S oben in F i g. 3 gegeben werden. NachfoI- ι gende Impulse an der Leitung T ziehen für jeden angelegten Impuls eine Dezimaleinheit ab. Durch Prüfen der Ausgänge »0« und »1« jeder Stufe kann man die zu jedem Zeitpunkt in dem Zähler gespeicherte Zahl ermitteln. Es ist freigestellt, ob der Zähler an- ι fänglich durch einzelnes Anregen der Klemmen s eingestellt und durch Anregen aller Klemmen r zurückgestellt wird oder ob er anfänglich durch Anregen

der Klemmen r eingestellt und durch Anregen aller Klemmen s zurückgestellt wird.

Die Stufe an der rechten Seite in F i g. 3 ist als Block 319 von einer strichpunktierten Linie umgeben, durch die sich sechs Leitungen erstrecken. Die Bezeichnungen dieser Leitungen entsprechen den Bezeichnungen, die bei den in F i g. 5 und 6 dargestellten Zählern erscheinen, und die Funktionen, die sie gemäß F i g. 5 und 6 ausführen, sollen die gleichen ο sein wie die. die sie in dem beschriebenen Beispiel eines Zählers ausführen.

Der in F i g. 3 dargestellte Zähler ist ein binärer Subtraktionszähler, was bedeutet, daß er mit einem Zahlensystem der Basis 2 arbeitet. Um einen solchen Zähler in einen dezimalen Subtraktionszähler umzuwandeln, also in einen Zähler, der mit einem Zahlensystem der Basis 10 arbeitet, braucht er nur durch Rückkopplungs verbindungen, Impulsblockierung, Impulsvoreilung oder Parallelverbindungen abgeändert zu werden, wie sie auf den Seiten 198 bis 208 in dem Buch »Arithmetic Operations in Digital Computers« von R. K. Richards, erschienen bei D. Van Nostrand Company, Incorporated, 1956, dargestellt sind.

Zum Verständnis der Erfindungsziele sei angenommen, daß die umzuwandelnden Daten fünfstellige Dezimalzahlen enthalten, die die Werte darstellen, die eine Größe alle 2 Sekunden annimmt. Jede Zahl stellt also den Wert der Größe zu einem bestimmten

ο Zeitpunkt dar. Die Größe ist allerdings nicht auf eine Veränderung in bezug auf die Zeit, sondern nur auf Veränderungen in bezug auf eine andere Größe beschränkt, die matematisch auf die Zeit bezogen sein kann. Am Ausgang des Umwandlers wird ein fortlaufendes Analogsignal erzeugt, das einer allmählichen Änderung in Richtung auf die Zahl unterliegt, die am Ende jedes Zeitintervalls von 2 Sekunden erscheinen wird.

F i g. 4 gibt ein einfaches Blockschaltbild der

> Funktionseinheiten des Umwandlers wieder. Wie oben erwähnt wurde, werden Zähldecodierer verwendet, um digitale Zahlen in PPM- oder PDM-Signale umzuwandeln, und die Interpolation wird durch Steuern dieser Zähldecodierer mit Impulsgeneratoren

> erreicht, deren Signale in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden, in den Zählern gespeicherten Zahlen abgeändert werden. F i g. 4 zeigt allgemein die Anordnung der Bauelemente. Sie umfaßt einen Grobzähler 410 und einen

• Feinzähler 411. Der Datengenerator 412, der das von einer codierten Signalquelle gelieferte Eingangssignal darstellt, kann Daten in den Grob- und Feinzählern zu vorbestimmten Zeiten speichern. Nach dem Speichern liefern die Impulsgeneratoren 413 und 414 Anregeimpulse zu den Zählern 410 bzw. 411, um das subtraktive Zählen einzuleiten. Wenn die Zähler durch Null laufen, wird an den Ausgangsleitungen ein Impuls erzeugt, der mit dem ersten Anregeimpuls verglichen werden kann. Die Zeit zwischen dem ersten Anregeimpuls und dem Ausgangsimpuls entspricht eindeutig der im Zähler durch den Datengenerator gespeicherten Zahl. Der Interpolator 415 wird durch den Differenzgenerator 416 gesteuert und steuert seinerseits die Impulsgeneratoren 413 und 414, damit diese entweder die Impulse unterdrücken oder sie mit einer schnelleren Wiederholungsgeschwindigkeit erzeugen, wodurch die Ausgänge der Zähler und die durch sie erzeugten Signale beeinflußt werden.

Der Differenzgenerator 416 kann eine Schaltung sein, in der bekannte Differenzen zwischen aufeinanderfolgenden Dezimalzahlen gespeichert werden, oder er kann aus einer Schaltung bestehen, in der die vergangenen Differenzen zwischen den unmittelbar vorhergegangenen Zahlen bestimmt und gespeichert werden.

Das Prinzip der Erfindung wird an Hand der Fig. 7 erläutert. Fig. 7 zerfällt in drei Teile, 7, A, 7, B und 7, C. In 7, A sind vier Wellenformen gezeichnet. Die erste, mit der Aufschrift »Bezug«, stellt die Bezugsimpulse dar, die mit einer festen Geschwindigkeit auftreten. Die nächste Wellenform mit der Bezeichnung »Zähler« hat die Form einer Sägezahnkurve und stellt den Inhalt eines Subtraktionszählers dar, wobei der Höchstwert dem vollen Zählerinhalt und der kleinste oder Nullwert dem Zählerinhalt Null entspricht. Wie erwähnt wurde, ist anfänglich im Zähler eine Zahl gespeichert. Dem Zähler werden fortlaufend (nicht dargestellt) Anregeimpulse zugeführt, bis eine Null erreicht ist, zu welchem Zeitpunkt der Zähler automatisch zum Wert seines Maximalinhalts zurückkehrt und fortfährt, bis auf Null zurückzuzählen. Das Feststellen des Punktes, an welchem der Zähler Null erreicht, und das Erzeugen eines Impulses an diesem Punkt führt zu einem Impulssignal, dessen Lage in bezug auf die Bezugsimpulse moduliert ist. Die dritte Wellenform, die mit »PPM« bezeichnet ist, stellt ein solches Signal dar. Dieses lagemodulierte Signal kann in üblicher Weise in ein dauermoduliertes Signal umgewandelt werden, wenn der Bezugsimpuls in Verbindung mit dem lagemodulierten Signal verwendet wird, um eine bistabile Einrichtung ein- bzw. zurückzuschalten. Die Wirkung eines solchen Vorgangs ist in der vierten Wellenform mit der Bezeichnung »PDM« dargestellt.

Die Wirkung der Sperrung der Anregeimpulse ist in F i g. 7, B dargestellt. Wie hier gezeigt wird, enthält der Zähler am Anfang die gleiche Zahl, die auch im vorhergehenden Fall gespeichert war. Die Zählung beginnt durch Eintreffen eines Anregeimpulses. Zur Zeit a werden die Anregeimpulse gestoppt, und diese Unterbrechung wird bis zur Zeit b aufrechterhalten, an welchem Punkt die Zählung wieder beginnt. Die Wirkung der Sperrung der Anregeimpulse besteht darin, die Zeit zu verzögern, zu der der Zähler eine Nullzählung erreicht, die in der Zeichnung bei c dargestellt ist. Dies wiederum vergrößert die Zeitdauer zwischen dem Bezugsimpuls und dem Ausgangsimpuls Null und bewirkt, daß die im Zähler registrierte Zahl größer erscheint, als sie wirklich ist. Da die Bezugsimpulse mit konstanter Geschwindigkeit eintreffen und bei jedem Zählzyklus die volle Kapazität des Zählers gebraucht wird, wird die wirkliche Veränderung in der anfänglich registrierten Zahl für jede Zählung, die der Sperrung der Anregeimpulse folgt, fortgesetzt. Die resultierende Veränderung am Ausgang ist aus den PPM- und PDM-Wellenformen der F i g. 7, B ersichtlich.

F i g. 7, C zeigt die Wirkung, wenn die Zählung beschleunigt wird. Wie aus der Wellenform des Zählerinhalts ersichtlich ist, wächst in diesem Fall die Geschwindigkeit, mit der sich der Zähler Null nähert, infolge der schnelleren Wiederholung der Anregeimpulse. In der Zeichnung ist diese Periode der anwachsenden Anregegeschwindigkeit zwischen den Punkten d und e zu sehen. Es ist offensichtlich, daß die größere Zählgeschwindigkeit bewirkt, daß eine kleinere Zahl im Register gespeichert wird, und die-

ser Effekt bleibt erhalten, da der Zähler fortlaufend seinen eigenen Zyklus wiederholt. Die PPM- und PDM-Wellenformen der F i g. 7, C zeigen die Veränderung eines Wertes am Ausgang, die durch Beschleunigungen der Zählgeschwindigkeit für eine bestimmte Periode erzeugt wird. Durch Steuern der Dauer der Sperrung oder Beschleunigung in Übereinstimmung mit der bekannten oder im wesentlichen richtigen Geschwindigkeit der Veränderung zwischen ίο Zahlen ist es daher möglich, die Information zu verbessern, ohne neue Daten in den Zähler einzuführen.

Die Ausführungsform nach F i g. 5 und 6 enthält binärcodierte Dezimalzähler 501, 601 und 644, die in Verbindung mit Steuerschaltungen, synchronisierten Zeitgebergeneratoren und Eingangsschaltungen arbeiten.

Jeder binärcodierte Dezimalzähler besteht aus einer Dezimalstufe für jede Dezimaleinheit. Eine Dezimalstufe bestellt aus vier Binärstufen, die so verbunden

ao sind, daß sie für jede zehnte Zahl einen Ausgangsimpuls abgeben. Daher enthält jeder der Zähler 501 und 601 drei Dezimalstufen und kann deshalb dreiziffrige Dezimalzahlen umwandeln, und der Zähler 644 enthält zwei Dezimalstufen und kann daher zweiziffrige Dezimalzahlen umwandeln.

Das gesamte Zählen erfolgt synchron durch Steuerung von einem Hauptzeitgeber- oder Impulsgenerator. Wegen der besseren Verständlichkeit wird jedoch eine Mehrzahl von Zeitgebergeneratoren in der Zeichnung an den Stellen gezeigt, wo ihre Ausgangsspannung gebraucht wird. Jeder Zeitgebergenerator ist durch die Frequenz an seinem Ausgang erkennbar. Man kann es sich so vorstellen, daß ein Hauptzeitgebergenerator z. B. bei einer Frequenz von 5 MHz verwendet wird, um die Bezugssignale abzugeben, und daß alle anderen Signale aus diesen durch Frequenzteilung gewonnen werden können.

Die Eingangsinformation gelangt zu den Zähldecodierern über die Grob-Eingangsschaltung 502, die Fein-Eingangsschaltung 602 und die Differenz-Eingangsschaltung 603. Die umzuwandelnden Zahlen sind in den entsprechenden Eingangsschaltungen in binärer Form gespeichert und werden durch Steuerung des Impulsgenerators 503 zu dem Zähler gegeben. Jede Dezimalziffer erfordert vier Eingangsleitungen, um ihre vier Binärkomponenten vom Eingang zum Zähler zu leiten. Die letzte Dezimalziffer der groben Eingangskomponente wird als erste Dezimalziffer der feinen Komponente dem Feinzähler 601 über Leitungen 542 zugeführt.

Die Differenz-Eingangsschaltung 603 kann über ein Schieberegister gespeist werden. Wenn für zukünftige Daten keine Differenzinformation zur Verfügung steht, kann diese mit bekannten Schaltungstechniken erzeugt werden, indem vorhergehende Zahle voneinander abgezogen werden und die Differenz im Zähler 644 codiert wird. Das setzt voraus, daß die Änderungsgeschwindigkeit zwischen zwei Datenpunkten verhältnismäßig konstant ist. Die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datenpunkten kann selbstverständlich entweder positiv oder negativ sein. Diese Information wird in Form eines Signals entweder auf die Leitung 654 oder die Leitung 655 gegeben.

5s Der Impulsgenerator 503 erzeugt entsprechend der Annahme, daß die Daten Werte einer Größe in einem Zeitabstand von jeweils 2 Sekunden darstellen, Impulse entweder in einer periodischen Geschwindig-

keit όπ einem Impuis je 2 Sekunden oder in wahlweise festgelegten, vor: einer Bedienungsperson gesteuerten Abständen. Die Daten werden in Abständen von 2 Sekunden gegeben und der Interpolationszyliks beim« alle 20 Mikr-jse!.unt^!en, so daß genii- £end ZeU zur Speicherung in den Zählern und zur Verarbeitung aller Daten zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Umwandlung wird durch subtrahierende Zähler 501 und 601 bewirkt, die mit einer Bezugsfrequenz von 500 kHz angeregt oder ge- ίο zählt werden, wobei die Zählimpulse für den Feinzähler 601 aus einer zusätzlichen dezimalen Zählstufe 606 gewonnen werden, die von einem Zeitgeber 612 mit der Frequenz von 5 MHz angeregt wird. Die zusätzliche Dezimalstufe gibt die Möglichkeit, den Feinzähler 601 mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten, nämlich einer erhöhten und einer normalen, rückwärts zählen zu lassen. Dadurch kommt eine Interpolation zustande. Wenn keine Interpolation stattfindet, bewirkt diese zusätzliche Dezimalstufe eine Teilung der 5-MHz-Impulse durch den Faktor 10, und dadurch wird ein Ausgangssignal von 500 kHz zum Anregen des Feinzählers 601 erzeugt. Bei einer Interpolation werden die 5-MHz-Taktimpulse durch den Faktor 5 geteilt, so daß sich Ausgangsimpulse mit einer Frequenz von 1 MHz auf der Leitung 651 zur Beaufschlagung des Feinzählers 601 ergeben. Das Einführen von Informationen zum Interpolieren in die Zähler geschieht durch Steuern des 5-MHz-Eingangs zum Dezimalzähler 606 und des 500-kHz-Eingangs zum Zähler 501. Wenn das Vorzeichen der Differenz positiv ist, wird eine entsprechende Zahl von Eingangsimpulsen gesperrt, so daß das subtraktive Zählen mit verminderter Geschwindigkeit fortgesetzt wird. Wenn das Vorzeichen negativ ist, werden die Eingangsimpulse in ihrer Wiederholungsgeschwindigkeit beschleunigt, wodurch die Geschwindigkeit des subtraktiven Zählens gesteigert wird.

Das Interpolieren geschieht auf zwei Arten. Beim Zähler 601 wird der Zähieingang abhängig davon, ob die folgende Zahl größer oder kleiner ist, verzögert oder beschleunigt. Beim Zähler 501 wird der Zähleingang abhängig davon, ob die folgende Zahl größer oder kleiner ist, gesperrt oder der zweiten Binärstufe des Zählers zugeführt. Dieser Unterschied in der Interpolationstechnik bewirkt eine feinere Abstufung des Ausgangs des Feinzählers 601 als des Grobzählers 501.

In F i g. 5 und 6 umfaßt die Interpolationssteuerschaltung Geschwindigkeitstore 627, 628 und 629 und Zähler 606 und 531. Diese Grundkomponenten bewirken in Verbindung mit Zeitgebergeneratoren und einer Vielzahl von logischen Toren die neuartige Steuerung von Zählimpulsen, die mit der Erfindung erreichbar ist. Die Geschwindigkeitstore übertragen die Differenzinformation, die in dem Differenzzähler 644 erzeugt wird, auf Schalter, welche die Zählimpulse von den Generatoren 537 und 612 für bestimmte Zeitperioden sperren oder passieren lassen. Die Impulse vom Generator 537, die durchgelassen werden, werden verwendet, um einen additiven Zähler 531 anzuregen, der das Einführen von Daten zum Interpolieren in den Grobzähler 501 steuert. Die Impulse vom Generator 612 werden entweder der ersten oder der zweiten Binärstufe des Zählers 606 zugeführt, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der Zählimpulse dem Feinzähler 601 zugeführt werden.

Wenn angenommen wird, daß eine Zahl in den Zählern 501 und 601 und eine Zahl, die die Differenz zwischen der gespeicherten Zahl und der als nächste umzuwandelnden Zahl angibt, im Zähler 644 gespeichert ist, kann die Arbeitsweise der Schaltung verfolgt werden. Zunächst wird das Start-Flip-Flop 543 im unteren linken Teil der F i g. 5 in einen Zustand »1« geschaltet. Die Umwandlung der Differenzdaten beginnt dadurch, daß auf den Leitungen 545 und 546 ein Signal erzeugt wird, das dem Eingang des UND-Tores 624 zugeführt wird. Der nächste 50-kHz-Zeitimpuls vom Generator 625 läuft durch das UND-Tor 624 und versetzt den Kippschalter 626 für die Zählgeschwindigkeit in den Zustand »1«, wodurch die Leitung 637 Spannung bekommt. Durch die Spannung der Leitung 637 kann das UND-Tor 639 den nächsten 5-MHz-Zeitimpuls vom Generator 638 durchlassen, wodurch der Zeitimpuls dem Differenzzähler 644 zum Anregen zugeführt wird. Der Zähler 644 registriert eine Zahl, die der Differenz zwischen der im Augenblick im Grobzähler 501 und im Feinzähler 601 festgehaltenen Zahl und der Zahl, die folgen wird, entspricht. Die Eingangssignale des UND-Tores 641 kommen vom Ausgang des Zählers 644 (Leitungen vom Ausgang »0« jeder Stufe des Zählers außer der ersten und einer Leitung vom Ausgang »1« der ersten Stufe) sowie vom UND-Tor 639, dem Eingangssignale vom Flip-Flop 626 und vom 5-MHz-Zeitgeber 638 zugeführt werden. Wenn also der Zäher die Binärzahl 0000 0001 erreicht und der nächste ankommende Anregeimpuls den Zähler auf Null stellt, stehen alle Leitungen am Eingang des UND-Tores 641 unter Spannung, und als Folge erscheint ein Ausgangsimpuls auf Leitung 642. Der auf Leitung 642 erscheinende Ausgangsimpuls trifft zu einer Zeit ein, die von der Zeit des Beginns durch einen Abstand getrennt ist, der der ursprünglich im Differenzzähler 644 gespeicherten Differenzzahl entspricht, und er stellt folglich im Vergleich mit dem Anfangsimpuls ein Signal dar, dessen Impulslage moduliert ist. Dieses grundsätzliche Schema wird bei allen subtraktiven Zählern verwendet.

Die Umwandlung von Zahlen, die in den Zählern 501 und 601 gespeichert sind, wird zum gleichen Zeitpunkt, in dem die Umwandlung der im Differenzzähler gespeicherten Differenzzahl begonnen worden ist, durch das Signal eingeleitet, das auf der Startleitung 545 erscheint und für die Zähler 501 und 601 über die Leitung 532 zum UND-Tor 528 geführt wird, damit dieses den nächsten 500-Hz-Impuls vom Zeitgebergenerator 529 passieren läßt. Der Impuls schaltet den Zählkippschalter 527 und erzeugt dadurch ein Signal auf der Leitung 530, das über die Leitung 544 den UND-Toren 512, 513, 613 und 614 zugeführt wird. Diese Tore steuern die Anregeimpulse, die den subtraktiven Zählern 501 und 601 zugeleitet werden. Es werden also alle drei Subtraktionszähler auf ein einziges Signal des Starttores in Betrieb gesetzt. Der besondere Schalter, durch den die Anregeimpulse geschaltet werden, ist durch die nachfolgend erläuterte Interpolationsschaltung bestimmt.

Der 50-kHz-Impuls vom Zeitgenerator 625, der den Kippschalter 626 für die Zählgeschwindigkeit schaltet und dadurch das Zählen im subtraktiven Zähler 644 einleitet, bewirkt gleichzeitig das Einschalten der Kippschalter 627 und 629 über die UND-Tore 631 und 633. Durch Anlegen eines Si-

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ii

gnals an einen Eingang jedes UND-Tores wird der nächste Zeitimpuls, der vom 5-Hz-Zeitgenerator 634 bzw. vom 50-Hz-Zeitgenerator 636 erzeugt wird, freigegeben und schaltet die entsprechenden Kippschalter. Ein Signal wird an den Eingang des UND-Tores 616 gelegt, wenn der Kippschalter 629 im Zustand »1« ist, während der andere Eingang des UND-Tores 616 über die Leitung 653 mit dem Ausgang »1« des Kippschalters 643 für die Polarität verbunden ist. Die Polarität der Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Zahlen wird durch Spannung auf einer der Leitungen 654 oder 655 angezeigt. Wenn die Leitung

654 Spannung führt, schaltet diese den Kippschalter 643 für die Polarität, da die Differenz zwischen den umgewandelten Zahlen negativ ist. Wenn die Leitung

655 Spannung führt, schaltet sie den Kippschalter 643 für die Polarität zurück, da die Differenz zwischen den umgewandelten Zahlen positiv ist.

Wenn angenommen wird, daß die Differenz negativ ist, bewirkt die Spannung auf der Leitung 653 in Verbindung mit dem Kippschalter 629, der im Zustand »1« bleibt, daß durch das UND-Tor 616 ein Signal auf der Leitung 615 erzeugt wird, das an einen Eingang des UND-Tores 613 gelegt wird. Durch das Zusammentreffen der Signale von Leitung 615 und 544 kann das UND-Tor 613 5-MHz-Impulse vom Zeitgenerator 612 passieren lassen. Diese Zeitimpulse werden über die Leitung 609 der zweiten Binärstufe des Zählers 606 zugeführt. Durch das Anlegen von Impulsen an die zweite Stufe erreicht der Dezimalzähler die Zählung Zehn doppelt so schnell, als wenn die Impulse an die erste Stufe gelegt worden wären. Wenn der Ausgangsimpuls des Zählers 644 auf der Leitung 642 erscheint, wird der Geschwindigkeitstorkippschalter 629 auf Null zurückgeschaltet. Dadurch wird das Signal von der Leitung 615 weggenommen und ein Signal auf die Leitung 619 gegeben. Zu diesem Zeitpunkt werden daher die 5-MHz-Zeitimpulse vom Zeitimpulsgenerator 612 durch das UND-Tor 614 und über die Leitung 610 an die erste Stufe des Dezimalzählers 606 gelegt, wo sie auf der Leitung 651 eine Ausgangsspannung mit einer Frequenz von 500 kHz statt 1 MHz erzeugen. Die maximale Dauer zwischen dem Beginn des Zählens im Zähler 644 und dem Erscheinen eines Impulses auf der Leitung 642 beträgt 20 Mikrosekunden. Dieser Ausgangsimpuls, der über den Kippschalter 629 geleitet wird, hat eine Wiederholungsfrequenz von 50 Hz. Es können also während jedes Datenintervalls hundertmal, d. h. alle 20 Mikrosekunden einmal, zwanzig 5-MHz-Impulse mit der doppelten Normalgeschwindigkeit zum Zweck der Interpolation vom Feinzählereingangssignal subtrahiert werden, bevor der Ausgangsimpuls vom Differenzzähler 644 auf der Leitung 642 bewirkt, daß die 5-MHz-Impulse die erste Stufe statt der zweiten Stufe des Dezimalzählers 606 beaufschlagen.

Wenn die Differenz zwischen zwei Zahlen positiv ist, d. h. wenn die nachfolgenden Zahlen größer sind, wird während der Zeit zwischen dem Beginn des Zählens und dem Anlegen eines Impulses an die Leitung 642 zum Kippschalter 629 weder das UND-Tor 613 noch das UND-Tor 614 geschaltet, und folglich erscheinen keine Impulse, um den Zähler 606 anzuregen. Man sieht auch in diesem Fall, daß die Sperrdauer der Zeitimpulse vom 5-MHz-Generator 612 höchstens fünfzigmal in der Sekunde 20 Mikrosekunden pro Periode erreichen kann.

Das UND-Tor 648 ist mit dem Ausgang des Feinzählers 601 verbunden, um eine Ausgangsspannung auf der Leitung 649 zu erzeugen, wenn der Stand des Feinzählers 0000 0000 0001 ist und der nächste Anregeimpuls auf der Leitung 651 erscheint. Ein Impuls auf der Leitung 649 zeigt daher an, daß der Zähler durch Null geht. Der Vergleich dieses Impulses mit der Anfangszeit liefert eine Ausgangsspannung, die der im Feinzähler gespeicherten Zahl, die durch die ίο interpolierten Differenzdaten abgeändert ist, genau entspricht.

Da die Geschwindigkeitsinformation benutzt wird, um den Feinzähler 601 zu ändern, müssen ebenfalls Einrichtungen vorgesehen sein, um den Grobzähler 501 zu verbessern. Um das richtige Verhältnis zu schaffen, wird das Signal auf der Leitung 642 fünfmal in der Sekunde über die Leitung 623 gesendet. Das wird mit dem Geschwindigkeitstorkippschalter 627 erreicht, der ursprünglich durch den 5-Hz-Zeit-

so impulsgenerator 634 eingestellt ist und anschließend durch den Impuls auf der Leitung 642 zurückgestellt wird. Auf diese Weise wird auf der Leitung 623 ein PDM-Impuls erzeugt, dessen Dauer durch den Zeitpunkt des Erscheinens des Signals auf der Leitung 642 bestimmt ist. Das PDM-Signal auf der Leitung 623 kann als ein Schaltimpuls betrachtet werden, der fünfmal in der Sekunde auftritt. Dieser Schaltimpuls wird in eine Impulsfolge von 500-kHz-Impulsen am UND-Tor 535 umgewandelt, deren Zahl der SchaItdauer des Tores entspricht. Da die maximale Schaltdauer des Tores 20 Mikrosekunden beträgt, kann die Impulsfolge höchstens zehn Impulse enthalten. Die Umwandlung geschieht im UND-Tor 535, an dessen Eingang das Zählsignal, das auf der Leitung 530 erscheint, sowie das Schaltsignal auf der Leitung 623 und die durch die Verzögerungsschaltung 536 verzögerten Impulse vom 500-kHz-Zeitgenerator 537 liegen. Die Verzögerungsschaltung 536 hat eine Verzögerungszeit von einer Mikrosekunde und ist zwisehen den 500-kHz-Zeitimpulsgenerator 537 und den logischen Schalter gelegt, um eine Abrundung im Grobinterpolator zu erzielen. Das wird durch Verzögerung der 500-kHz-Impulse zum UND-Gatter 553 erreicht. Es kann daher ein 500-kHz-Impuls von der Impulsfolge abgezogen sein, die auf der Leitung 534 erscheint und an den Zähler 531 gelegt wird, der nur eine einzige Dezimalstufe aufweist.

Der Zähler 531 ist additiv und nicht subtraktiv. Ein Ausgang jeder seiner Stufen wird durch das UND-Tor 538 geprüft, das auf eine 9 (binär 1001), die gemeinsam mit dem Eintreffen des nächsten Eingangsimpulses auftritt, anspricht. Dieser Betriebszustand kann fünfmal pro Sekunde eintreten und erzeugt ein Signal auf der Leitung 539. Dieses Signal sperrt auf Grund der Wirkung des Inverters 514 einen Impuls vom 500-kHz-Zeitgenerator 511 und verlängert dadurch die Dauer der Ausgangsspannung des Grobzählers 501. Normalerweise werden die Impulse vom 500-kHz-Zeitgenerator 511 durch das UND-Tor 513 der ersten Stufe des Grobzählers 501 zugeführt, wobei das UND-Tor 513 durch das Fehlen eines Impulses auf der Leitung 539 und durch das Signal vom Zählkippschalter 527 betätigt wird. Wenn die Differenz negative Polarität hat, erscheint ein Signal auf der Leitung 653, das an einen der Eingänge des UND-Tores 512 gelegt wird. In diesem Fall betätigt jedes Signal, das auf der Leitung 539 erscheint, das Tor 512, so daß es Anregeimpulse vom 500-kHz-

Claims (4)

Zeitgenerator 511 zur zweiten Stufe des Grobzählers 501 passieren läßt, wodurch die Subtraktionsgeschwindigkeit verdoppelt und dadurch die Zeitdauer seiner Ausgangsspannung vermindert wird. Während der Nulldurchgang des Ausgangs am Feinzähler 601 durch ein einfaches UND-Tor 648 festgestellt wurde, werden beim Grobzähler 501 die Interpolationsimpulse unmittelbar auf Nulldurchgang geprüften Stufen zugeführt, und es sind daher einige zusätzliche Elemente erforderlich, um die gewünschte Ausgangsanzeige zu erhalten. Das UND-Tor 506 erhält Eingangsspannungen von den Ausgängen »0« aller Grobzählerstufen mit Ausnahme der ersten beiden und erzeugt daher ein Signal auf der Leitung 547, wenn sich alle Stufen mit Ausnahme der beiden ersten im Zustand »0« befinden. Das UND-Tor 507 ist so geschaltet, daß es ein Ausgangssignal auf der Leitung 548 erzeugt, wenn die Leitung 547 Spannung führt, die zweite Stufe sich im Zustand »1« befindet, die erste Stufe im Zustand »0« und ein Eingangsimpuls mit doppelter Subtraktionsgeschwindigkeit über das UND-Tor 512 zugeführt ist, da die Leitung 653 wegen der negativen Differenz im Differenzzähler 644 das Signal »1« führt. Das UND-Tor 508 ist so ausgebildet, daß es eine Ausgangsspannung auf der Leitung 549 erzeugt, wenn die Leitung 547 Spannung führt, die zweite Stufe sich im Zustand »0« befindet, die erste Stufe sich im Zustand »1« befindet und entweder der nächste normale Eingangsimpuls oder der nächste mit der doppelten Subtraktionsgeschwindigkeit angelegt ist, wobei die letzten beiden Bedingungen durch das ODER-Tor 509 festgestellt werden. Die auf den Leitungen 548 oder 549 erscheinenden Impulse werden durch das ODER-Tor 516 geleitet und erzeugen ein grobes Analogausgangssignal auf Leitung 550, welches der im Grobzähler gespeicherten Zahl diskret entspricht. Um die Signale mit modulierter Impulslage, die auf den Leitungen 550 und 649 erscheinen, in PDM-Signale umzuwandeln, sind Kippschalter 517 und 647 vorgesehen. Diese Kippschalter werden anfangs durch Steuerung der 500-Hz-Zeitgeneratoren 518 bzw. 645 geschaltet, und sie werden beim Eintreffen von Ausgangsimpulsen von den Zählern, die auf den Leitungen 550 und 649 erscheinen, zurückgeschaltet. Folglich ist die Dauer des »geschalteten« Zustandes eine genaue Wiedergabe der Zahl, die in jedem der Zähler enthalten ist. Es wurde ursprünglich vorausgesetzt, daß in den Zählern Zahlen registriert werden, wenn der Starttorkippschalter 543 in die Stellung »1« geschaltet ist und ein Startsignal auf Leitung 545 erzeugt. Wenn neue Zahlen zur Umwandlung in die Zähler eingegeben werden sollen, muß dies geschehen, ohne daß Unstetigkeiten in die Ausgangssignale eingeführt werden. Das kann der Fall sein, wenn die neue Information eingeführt wird, nachdem die Zähler durch Null gegangen sind und bevor der Bezugsimpuls von 500 Hz eingetroffen ist. Der Vorgang kompliziert sich dadurch, daß der Zeitabstand sehr kurz sein kann, wenn die umzuwandelnden Zahlen sehr groß oder Null sind. Das Einführen neuer Information in die Zähler wird allgemein durch den Impulsgenerator 503 gesteuert, der entweder automatisch alle 2 Sekunden oder willkürlich durch direktes Steuern von einer Bedienungsperson einen Impuls erzeugt. Wenn ein Impuls erzeugt ist, wird er zuerst durch den Inverter 504 und über die Leitung 510 geführt, um die UND-Tore 515 und 646 zu sperren, wodurch das Betätigen der Grob- und Fein-PDM-Kippschalter 517 bzw. 647 gesperrt wird. Wenn diese Kippschalter daher nach Eintreten von Null in den Zählern aus »0« zurückgeschaltet sind, kann Information zu den Grob- und Feinzählern geleitet werden. Das Vorhandensein dieses Zustandes »0« wird über das UND-Tor 519 und die Leitung 523 an einen Eingang des UND-Tores 521 gemeldet. Eine ähnliche Anordnung am Ausgang des UND-Tores 641 stellt sicher, daß der Differenzzähler 644 gerade durch den Zustand »0« gegangen ist. Dies wird auf die Leitung 621 gegeben, wenn der Geschwindigkeitstorkippschalter 628 durch ein Ausgangssignal auf der Leitung 642 zurückgeschaltet ist. Das Zusammentreffen von Signalen auf den Leitungen 621 und 523 erzeugt ein Ausgangssignal von dem UND-Tor 521, das dem UND-Tor 522 zugeführt wird. Das UND-Tor 522 spricht ebenfalls auf den ursprünglichen, durch Element 520 verzögerten Impuls an. Wenn die Zähler daher zum Aufnehmen neuer Information bereit sind, wird ein Impuls durch das UND-Tor 522 geleitet, der über die Leitung 541 zum Starttor 543 geführt wird und dieses zurückschaltet, wodurch das Startsignal von Leitung 545 weggenommen wird. Gleichzeitig wird der Ausgangsimpuls vom UND-Tor 522 über die Leitung 526 gegeben, um alle Zählstufen zu löschen, indem sie auf Null zurückgestellt werden. Der Impuls vom UND-Tor 522 wird ebenfalls durch die Verzögerungsschaltung 524 und dann über die Leitung 525 geführt, damit die UND-Tore 505, 605, 617, 618 und 620 die Information von den Eingängen 502, 602 und 603 in die Zähler geben können. Der Torimpuls wird dann durch die Verzögerungsschaltung 540 der Einschaltklemme des Starttorkippschalters 543 zugeführt, wodurch dieser Kippschalter in die Stellung »1« geschaltet und dadurch die nächste Umwandlung begonnen wird. Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung binärcodierte subtrahierende Dezimalzähler verwendet sind, kann die Erfindung ebenfalls auf additive Zähler angewendet werden, wobei die Basis des verwendeten Zahlensystems keine Rolle spielt. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Umwandlung von blockweise in bestimmten Zeitintervallen angelieferten Digitalwerten in eine der Phase und/oder Länge nach modulierte Impulsfolge für Zwecke der Steuerungstechnik, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Digitalwerte einer Zähleinrichtung (501, 601) zugeführt werden, die von einer Impulsfolge weitergeschaltet wird, deren Frequenz groß gegen die Blockfrequenz ist,

b) und daß die Zähleinrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes einen Impuls abgibt, der in seiner Phasenlage gegenüber einem Taktimpuls durch den jeweiligen Digitalwert moduliert ist und gegebenenfalls in einen längenmodulierten Impuls umgeformt wird,

c) und daß zum Zweck der Interpolation von Zwischenwerten zwischen den Digitalwerten die die Zähleinrichtung weiterschaltende Im-

pulsfolge in Abhängigkeit von angelieferten oder aus den vorhergehenden Digitalwerten ermittelten Differenzwerten abgeändert wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Zählern, die die Digitalwerte registrieren und auf einen Impuls unter Abänderung des registrierten Wertes um eine Einheit ansprechen, gekennzeichnet durch Ausgangsimpulsgatter (516, 548), die durch die Zähler (501, 601) gesteuert werden und eine Anzeige liefern, wenn der in den Zählern registrierte Wert den vorbestimmten Wert erreicht hat, ferner durch Schaltungen zur Erzeugung von Differenzsignalen, die die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Digitalwerten wiedergeben, und durch von den Differenzsignalen gesteuerte Impulsquellen (511, 612), die Impulse mit einer durch die Differenzsignale bestimmten Frequenz an die Zähler anlegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß die Zähler einen Feinzähler (601) und einen Grobzähler (501) aufweisen, die einen augenblicklichen Digitalwert speichern, daß

ein Differenzzähler (644) vorgesehen ist, der Daten gleich der Differenz zwischen dem im Fein- und Grobzähler gespeicherten Digitalwert und einen zukünftigen Digitalwert speichert, daß Taktschaltungen (503, 625, 636, 634, 537, 529, 511) vorgesehen sind, die den Differenzzähler (644) mit einer vorbestimmten Frequenz und den Fein- und Grobzähler mit einer Frequenz rückwärts zählen lassen, die durch ein Signal vom Differenzzähler bestimmt wird, und daß der Fein- und der Grobzähler je einen Ausgangsimpuls (auf den Leitungen 649 und 550) erzeugen, dessen Periodizität von dem vom Differenzzähler gelieferten Signal abhängt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzzähler (644) ein Signal erzeugt (auf der Leitung 642), das der Differenz zwischen jedem aufeinanderfolgenden Paar von Digitalwerten proportional ist, und daß dieses Signal das Anlegen von Impulsen (auf der Leitung 609) an den Feinzähler (601) und von Impulsen (537, 511) an den Grobzähler (501) steuert, um deren Zählfrequenz zu ändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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