DE1298136B

DE1298136B - Pulse polling and counting device

Info

Publication number: DE1298136B
Application number: DE1960Z0008455
Authority: DE
Inventors: Zuse; Dr-Ing E H Konrad
Original assignee: Zuse KG
Current assignee: Zuse KG
Priority date: 1960-12-24
Filing date: 1960-12-24
Publication date: 1969-06-26

Description

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Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Impuls- gehörige elektrische Schaltungsanordnungen beregistriergerät mit mehreren Eingängen für gesondert schränkt. Es zeigtThe main patent relates to a pulse-related electrical circuit arrangement registration device with multiple entrances for separately restricts. It shows

zu registrierende Impulse, die von verschiedenen Fig. 1 ein Eingabeelement, das über ein Schritt-pulses to be registered, which are different from Fig. 1 an input element, which has a step

Geberneintreffen und in dem ein Speicher vorgesehen schaltwerk betätigt wird, und zugehörige Abfrageist, der mehrere den verschiedenen Eingängen zu- 5 einrichtung,Encoder arrives and in which a memory provided switching mechanism is operated, and the associated query is, the several of the different entrances to the 5 facility,

geordnete Speicherzellen aufweist, in die die Willkür- Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Zählung derhas ordered memory cells, in which the arbitrary Fig. 2 a circuit arrangement for counting the

liehe Folge von an den einzelnen Eingängen eintref- von der Abfrageeinrichtung nach F i g. 1 registrierten fenden Impulsen registriert wird. Gemäß dem Haupt- Impulse,borrowed sequence of arriving at the individual inputs from the interrogation device according to FIG. 1 registered fenden impulses is registered. According to the main impulse,

patent enthält das Impulsregistriergerät eine Abfrage- F i g. 3 eine Anordnung von mehreren zu einempatent contains the pulse registration device a query F i g. 3 an arrangement of several to one

einrichtung, die synchron mit dem rotierenden, ge- ίο einzigen Impulsregistriergerät gehörenden Eingabemeinsamen Speicher umläuft, sowie eine Additions- elementen und zugehörigen Abfrageeinrichtungen einrichtung und für jeden Eingang ein speicherndes, ,■ nach Fig. 1,device that is synchronized with the rotating, ίο single pulse registration device belonging to input Memory circulates, as well as an addition element and associated interrogation devices device and for each input a storing,, ■ according to Fig. 1,

durch die Abfrageeinrichtung abfragbares Eingabe- Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines »mehrkana-input that can be queried by the query device- Fig. 4 shows an embodiment of a »multi-channel

element. Diese Bausteine arbeiten nun derart zu- Iigen« Eingabeelementes, sammen, daß periodisch in zyklischer Folge für 15 F i g. 5 eine Schaltungsanordnung zur Zählung von jeden Eingang folgende Vorgänge nacheinander oder auf einem mehrkanaligen Eingabeelement aufgenomineinander verschachtelt durchgeführt werden: menen Impulsen.element. These building blocks now work in such a way that the input element together that periodically in cyclic sequence for 15 F i g. 5 shows a circuit arrangement for counting Processes following each input one after the other or on a multi-channel input element be carried out interleaved: menen pulses.

1. Übertragung des Inhalts der dem Eingang zu- Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines geordneten Speicherzelle in die Additionsein- Eingabeelementes gemäß der Erfindung. Auf dem als richtung, ao Zylinder ausgebildeten drehbaren Teil 5 sind Ja-Nein-1. Transmission of the content of the input to- Fig. 1 shows a first embodiment of a ordered memory cell into the addition input element according to the invention. On the as direction, ao cylinder formed rotatable part 5 are yes-no-

2. Addition von Eins, wenn innerhalb der Abfrage- Markierungen in Form von abwechselnden, über die periode das entsprechende Eingabeelement einen Mantellinie des Zylinders verlaufenden Schwarz-Impuls gespeichert hat und Zurückstellen dieses Weiß-Streifen aufgebracht. Der Zylinder selbst wird Eingabeelementes auf Null, von einem Elektromagneten M₁, der eine Geber-2. Addition of one, if within the query markings in the form of alternating black pulses running over the period the corresponding input element has stored a surface line of the cylinder and this white stripe is reset. The cylinder itself is input element to zero, by an electromagnet M ₁ , which is a transmitter

3. Rückübertragung der gebildeten Summe in der 25 wicklung 2 trägt, durch einen Anker 3, eine Klinke 4 Speicherzelle. und ein Zählrad 1 mit jedem Geberimpuls um eine3. Retransmission of the sum formed in the 25 winding 2 carries, through an armature 3, a pawl 4 Storage cell. and a counting wheel 1 with each encoder pulse by one

Zur Gestaltung der Abfrageeinrichtung sind im Einheit (=schwarzes oder weißes Feld) nach Art Hauptpatent eine Reihe von Lösungswegen angegeben eines Schrittschaltwerkes weiterbewegt. Eine Sperrworden. So wurde vorgeschlagen, daß als speichernde klinke 4 a sorgt für die gleichbleibende Drehrichtung Eingabeelemente mechanisch ausgelöste Fallklappen 30 des Zylinders 5. Die zugehörige Abfrageeinrichtung dienen, die den Lichtweg zwischen einer Lichtquelle besteht aus einer Lichtquelle 9 a, einem Linsen- und einer als Abfrageeinrichtung dienenden, umlau- system 7, einem Umlenkspiegel 8 und einer Fotofenden Fotozelle freigeben oder sperren, und daß zur zelle 9. Die Lichtquelle 9 a sowie das Linsensystem 7 Rückstellung der Fallklappen nach der Abfragung und der Umlenkspiegel 8 rotieren gemeinsam um entweder ein umlaufender Nocken oder ein mit um- 35 eine Achse 6 mit einer auch im Hauptpatent zur laufendes, angetriebenes Rad mit besonderer Umlauf- Speicherung der zugeordneten Zählerstände dienengeschwindigkeit oder ein mit umlaufender Magnet den Magnettrommel 10. vorgesehen ist. Eine elektrische Schaltungsanordnung, wie sie anFor the design of the interrogation device, a number of possible solutions are indicated in the unit (= black or white field) according to the main patent type and moved on by a stepping mechanism. Has been blocked. So it was proposed that as a latch 4 a provides the constant direction of rotation input elements mechanically triggered drop flaps 30 of the cylinder 5. The associated interrogation device are used, the light path between a light source consists of a light source 9 a, a lens and an interrogation device , Umlau- system 7, a deflecting mirror 8 and a photo end photo cell release or block, and that to cell 9. The light source 9 a and the lens system 7 reset of the drop flaps after the query and the deflecting mirror 8 rotate together around either a rotating cam or a with an axis 6 with a rotating, driven wheel with special circulation storage of the associated counter readings, or a magnetic drum 10 with a rotating magnet is provided. An electrical circuit arrangement like the one at

Aufgabe der Erfindung ist es, die Abfrage- die Fotozelle 9 der F i g. 1 angeschlossen werden geschwindigkeit der im Hauptpatent beschriebenen 4° kann, zeigt F i g. 2. Darin ist die Fotozelle 9 über ein Abfrageeinrichtung zu erhöhen. Dies wird vorteilhaft Kippglied 16 und eine Leitung 12 mit einem ersten dadurch erreicht, daß als speichernde Eingabe- Eingang eines Disvalenzgliedes 13 sowie über eine elemente drehbare, mehrere diskrete, durch ent- Leitung 17 mit dem Ausgang eines Addierwerkes 14 sprechende Ja-Nein-Markierungen einnehmende Teile und dem Eingang einer Verzögerungsstrecke 18 ververwendet werden, die von einer Mechanik nach Art 45 bunden. Der Ausgang der Verzögerungsstrecke 18 eines elektromagnetischen Schrittschaltwerkes mit führt zu einem Schreibkopf 15 der Speichertrommel jedem ankommenden Zählimpuls in gleichbleibender 10. Ein Lesekopf 19 ist einmal über eine Leitung 11 Drehrichtung jeweils auf die nächste Stellung weiter- mit einem zweiten Eingang des Disvalenzgliedes 13 geschaltet werden und die im Lichtweg einer Licht- und zum anderen über eine Leitung 20 mit einem quelle und einer als Abfrageeinrichtung dienenden 50 ersten Eingang des Addierwerkes 14 verbunden. Der Fotozelle liegen, und daß Mittel zur Herstellung Ausgang des Disvalenzgliedes 13 ist über ein Vereines die Differenz zweier nacheinander abgefragter zögerungsglied 21 mit dem zweiten Eingang des Speicherzustände der Eingabeelemente darstellenden Addierwerkes 14 verbunden. In die Leitungen 11 und Signals vorgesehen sind. Die Mittel zur Herstellung 12 sind Konjunktionsglieder Ic₁ bzw. k₂ geschaltet, dieses Signals bestehen im wesentlichen darin, daß 55 die mit einer Impulseingangsleitung T₁ verbunden der jeweils letzte Speicherzustand durch »Kennbits« sind, und in die Leitung 20 ist ein Konjunktionsglied festgehalten wird und gemeinsam mit dem darauf- k_a geschaltet, das mit einer Impulseingangsleitung T₂ folgend abgefragten Speicherzustand einem Differenz- bis T_n verbunden ist.The object of the invention is to interrogate the photocell 9 of FIG. 1 can be connected to the speed of the 4 ° described in the main patent, FIG. 2. In it, the photocell 9 is to be increased via an interrogation device. This is advantageously achieved by flip-flop element 16 and a line 12 with a first one in that, as the storing input input of a disvalence element 13, as well as several discrete yes-no markings that can be rotated via an element through corresponding line 17 to the output of an adder 14 Occupying parts and the input of a delay line 18 are used, which are linked by a mechanism according to Art 45. The output of the delay line 18 of an electromagnetic stepping mechanism leads to a write head 15 of the storage drum with each incoming counting pulse in a constant 10. A read head 19 can be switched once via a line 11 to the next position with a second input of the disvalence element 13 and which are connected in the light path of a light and on the other hand via a line 20 to a source and a 50 first input of the adder 14 serving as an interrogation device. The photocell are located, and the means for producing the output of the disvalence element 13 is connected via a combination of the difference between two successively queried delay elements 21 to the second input of the adder 14 representing the memory states of the input elements. In the lines 11 and signals are provided. The means for producing 12 are connected conjunctive elements Ic ₁ or k ₂ , this signal consists essentially in the fact that the last memory state is connected to a pulse input line T ₁ by "identification bits", and a conjunctive element is recorded in line 20 is and switched jointly with the subsequent k _a , which is connected to a memory state interrogated following a pulse input line T _{2 and} a difference to T _n .

bilder zugeführt wird. Der Differenzbilder leitet Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaldaraus die Zahl der während einer Abfrageperiode 60 tungsanordnung nach F i g. 2 in Verbindung mit dem aufgelaufenen Impulse ab. Eingabeelement nach Fig. 1 sei angenommen, daßimages is fed. The difference picture leads to an explanation of the mode of operation of the Schaldaraus the number of 60 processing arrangement according to FIG. 2 in connection with the accumulated impulses. Input element according to Fig. 1, it is assumed that

An Hand der Fig. 1 bis 5 sollen zwei Ausfüh- während mehrerer vorhergehender Umdrehungen derWith reference to FIGS. 1 to 5, two execution during several previous revolutions of the

rungsbeispiele beschrieben werden, die im wesent- Abfrageeinrichtung der Geberwicklung 2 kein Zähl-examples are described, which essentially interrogate the encoder winding 2 no counting

lichen mit den Ausführungsbeispielen des Haupt- impuls zugeführt wurde und daß das Eingabeelementwas supplied with the embodiments of the main pulse and that the input element

patentes übereinstimmen. Zur Vermeidung von 65 (Zylinder 5) sich dabei in der in Fig. 1 gezeigtenpatentes match. To avoid 65 (cylinder 5) in that shown in FIG

Wiederholungen gegenüber im Hauptpatent gemach- Stellung befindet, d. h. daß das Licht der Licht-Repetitions are made opposite in the main patent, d. H. that the light of light

ten Ausführungen sei die folgende Beschreibung auf quelle 9a beim nächsten Durchgang der Abfrageein-The following description can be found on source 9a the next time the query input is run through.

die Eingabeelemente gemäß der Erfindung und zu- richtung auf ein schwarzes Feld trifft. Demgemäßthe input elements according to the invention and direction hit a black field. Accordingly

wird von der Fotozelle 9 ein dem schwarzen Feld entsprechendes Signal dem Kippglied 16 (dessen Bedeutung nachstehend noch näher erläutert wird) und von dort über die Leitungen 12 und 17 dem Schreibkopf 15 zugeführt. Gleichzeitig mit dieser Ablesung des schwarzen Feldes erhält der Lesekopf 19 das »Kennbit«-Signal aus dem vorherigen Durchgang der Abfrageeinrichtung und leitet dieses dem Disvalenzglied 13 zu. Die Impulseingangsleitung T₁ öffnet ihre zugehörige Konjunktionsglieder U₁ und k₂ synchron mit jeder Abfragung von zugeordneten Eingabeelementen, so daß entsprechend vorstehend gewähltem Speicherzustand nunmehr an beiden Eingängen des Disvalenzgliedes gleiche Signale auflaufen — eben die, die einem schwarzen Feld des Eingabeelementes entsprechen. Trifft nun ein neuer Zählimpuls an der Geberwicklung 2 ein, so wird infolge der kurzzeitigen Erregung des Magneten M₁ das Zählrad 1 um einen Zahn weiterbewegt, so daß sich nunmehr ein weißes Feld im Lichtweg der Abfrage- so einrichtung befindet. Dieser neue Speicherzustand des Eingabeelementes wird von der Fotozelle 9 in Form eines dem weißen Feld entsprechenden Signals wiederum über das Stellglied 16, in vorstehend beschriebener Weise, dem Disvalenzglied 13 und der Speichertrommel 10 zugeführt. Das Disvalenzglied 13 spricht nunmehr jedoch an, weil ihm zwei verschiedene Signale — als Folge des neuen Speicherzustandes des Eingabeelementes — zugeführt werden und leitet dem Addierwerk 14 einen Zählimpuls zu, der dann entsprechend dem Hauptpatent zum ursprünglichen Zählerstand des betreffenden Eingabeelementes hinzugefügt wird.a signal corresponding to the black field is sent from the photocell 9 to the flip-flop element 16 (the meaning of which will be explained in more detail below) and from there to the write head 15 via the lines 12 and 17. Simultaneously with this reading of the black field, the reading head 19 receives the “identification bit” signal from the previous passage of the interrogation device and forwards this to the disvalence element 13. The pulse input line T ₁ opens its associated conjunctive elements U ₁ and k ₂ synchronously with each interrogation of assigned input elements, so that the same signals now appear at both inputs of the disvalence element in accordance with the memory state selected above - precisely those that correspond to a black field of the input element. If a new counting pulse arrives at the encoder winding 2, the counting wheel 1 is moved one tooth further as a result of the brief excitation of the magnet M ₁ , so that there is now a white field in the light path of the interrogation device. This new storage state of the input element is fed from the photocell 9 in the form of a signal corresponding to the white field via the actuator 16, in the manner described above, to the disvalence element 13 and the storage drum 10. The disvalence element 13 now responds, however, because it receives two different signals - as a result of the new memory status of the input element - and sends a counting pulse to the adder 14, which is then added to the original count of the input element in accordance with the main patent.

Durch das Kippglied 16 wird der vorstehend aufgeführte Nachteil der Fallklappen gemäß Hauptpatent vermieden. Es enthält eine Kippschaltung mit zwei Schaltstellungen, die jeweils den abgefragten Schwarz- oder Weiß-Feldern zugeordnet sind. Es kann infolge seiner äußerst kurzen Ansprechzeit auch solche Zählimpulse noch erfassen, die nicht über die Dauer des Vorbeilaufes der Abfrageeinrichtung andauern, wie dies gemäß Hauptpatent nötig ist. Eine abgefragte Stellung des Eingabeelementes bleibt infolge des zwischengeschalteten Kippgliedes 16 somit bis zur nächsten Änderung in ganz definierter Form gespeichert.The tilting member 16 eliminates the above-mentioned disadvantage of the drop flaps according to the main patent avoided. It contains a toggle switch with two switch positions, each of which is queried Black or white fields are assigned. It can due to its extremely short response time also record those counting pulses that do not last for the duration of the interrogation device's passage last, as is necessary according to the main patent. A queried position of the input element remains due to the interposed toggle element 16 until the next change in saved in a very defined form.

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wie mehrere, zu einem Impulsregistriergerät gemäß Hauptpatent gehörende Eingabeelemente und zugehörige Abfrageeinrichtungen zusammengebaut werden können. Auf einer Achse 20, die mit der Trommelachse 6 gemäß F i g. 1 identisch ist, sind zwei Stirnräder 21 vorgesehen, die mit gleich großen Stirnrädern 22 gekoppelt sind. Letztere sind mit den voneinander getrennten, nach F i g. 1 gestalteten Abfrageeinrichtungen gekoppelt. Die Trennung ist wegen der in der Drehachse 23 liegenden, feststehenden Fotozellen 9 nötig.In Fig. FIG. 3 shows an exemplary embodiment, as well as several, for a pulse registration device according to FIG Main patent belonging input elements and associated interrogation devices are assembled can. On an axis 20 which is connected to the drum axis 6 according to FIG. 1 is identical, there are two Spur gears 21 are provided, which are coupled to spur gears 22 of the same size. The latter are with each other separate, according to F i g. 1 designed interrogation devices coupled. The breakup is because of Fixed photocells 9 lying in the axis of rotation 23 are necessary.

Mitunter kann es im Zuge spezieller Anforderungen an ein besonderes Ausführungsbeispiel notwendig sein, die Umdrehungszahl der Abfrageeinrichtung so niedrig zu wählen, daß in der Zeit zwischen zwei Abfragungen an ein und demselben Eingabelement mehrere Zählimpulse auflaufen. Bei einer Gestaltung der Eingabeelemente nach F i g. 1 würden solche Impulse verlorengehen. Die Fig.4 zeigt in Form einer Abwicklung des Zylinders 5 nach F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel, wie der angestrebte Erfolg durch entsprechend gewählte Ja-Nein-Markierungen des Eingabeelementes erzielt werden kann. Vorzugsweise wurde ein zweikanaliger, gespiegelter Kode mit vier Positionen gewählt. Der gespiegelte Kode hat den Vorteil, daß beim Übergang von einer Position zur nächsten, jeweils lediglich ein Feld seine Markierung ändert. Die Ablesung beider Kanäle erfolgt nacheinander über eine einzige Fotozelle 9.Sometimes it may be necessary in the course of special requirements for a special embodiment be to choose the number of revolutions of the interrogator so low that in the time between two interrogations Several counting pulses accumulate on one and the same input element. When designing the Input elements according to FIG. 1 such impulses would be lost. 4 shows in the form of a development of the cylinder 5 according to FIG. 1 shows an embodiment of how the desired success is achieved by correspondingly selected yes-no markings of the input element can be achieved. Preferably a two-channel, mirrored code with four positions was chosen. The mirrored code has the Advantage that when moving from one position to the next, only one field is marked changes. The reading of both channels takes place one after the other via a single photocell 9.

Eine zugehörige Schaltungsanordnung zeigt die Fig. 5. Diese ist im wesentlichen mit der bereits in F i g. 2 gezeigten Schaltungsanordnung identisch. Der zweikanaligen Ablesung ist darin durch zwei zweistellige Schieberegister 25, 26 und 27, 28 Rechnung getragen; das zuerst genannte dient dabei zur Aufnahme der Impulse aus der Fotozelle 9, das zuletzt genannte zur Aufnahme des in diesem Fall zweistilligen Kennbits. Das Disvalenzglied 13 der F i g. 2 ist durch einen Differenzbilder 29 ersetzt, der nach jedem Umlauf die aus dem Kennbit und der letzten Ablesung aufscheinende Differenz bildet. Dementsprechend ist auch das Addierwerk 14 anders gestaltet; es muß nämlich zur Addition von Zahlen >1 (im gewählten Beispiel zur Addition der Zahlen 0 bis 3) geeignet sein. Auch die Taktschaltung ist entsprechend zu ändern.An associated circuit arrangement is shown in FIG. 5. This is essentially the same as that already in Fig. 2 is identical to the circuit arrangement shown. The two-channel reading is in it by two two-digit shift registers 25, 26 and 27, 28 taken into account; the first mentioned is used for Recording of the impulses from the photocell 9, the latter for recording the two-tone in this case Identification bits. The disvalence member 13 of FIG. 2 is replaced by a difference former 29, which after forms the difference appearing from the identification bit and the last reading in each cycle. Accordingly the adder 14 is also designed differently; it has to be used to add numbers> 1 (in the selected example for adding the numbers 0 to 3). The clock circuit is also corresponding to change.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for a pulse registration device according to patent 1180 411, thereby characterized in that as storing input elements rotatable, several discrete, by Corresponding yes / no markings are used for parts (5) that are marked in positions, that of a mechanism in the manner of an electromagnetic stepping mechanism with each incoming counting pulse in constant direction of rotation to the next position are switched on and in the light path of a light source (9 a) and one as an interrogation device serving photocell (9) lie, and that means for producing the difference representing two memory states of the input elements queried one after the other Signal are provided (Figs. 1 and 2).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the yes-no markings the rotating parts consist of alternating black and white fields

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the yes-no markings represent a two-channel, four-digit, mirrored code (Fig. 4).

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the light source rotates and that the photocell is stationary (Fig. 1).

5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that each individual input is assigned a photocell (9) as an interrogation device which lies on the same axis (23) around which the associated light sources (9 a), lens systems and deflecting mirrors (8) rotate , and that means are provided, in particular spur gears (21, 22) to ensure a synchronous interrogation of the input elements with the rotating memory (10, Fig. 3).

6. Circuit arrangement according to claim 1, there-

characterized in that the difference between two interrogated one after the other to produce one Storage states of a specific input element, the last storage state in each case recorded by "identification bits" and together with the subsequent read memory status a difference image is supplied to the difference between the two storage states communicates a downstream addition device in which this according to the main patent for original count is added (Fig. 2 and 4).

1 sheet of drawings