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Schaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von gemeinsam an einen binär
kodierten Zähler angeschlossenen Dekodiermatrizen Die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe sei an folgendem Beispiel erläutert: Für das Schreiben von Zeichen wie insbesondere
Ziffern und Buchstaben mit einer zeichenschreibenden Elektronenstrahlröhre ist die
Methode bekannt, daß ein punktförmig auf den Bildschirm auftreffender Strahl in
Einzelschritten Geradenstücke aufzeichnet, die zusammen das Zeichen bilden und zwischen
jeweils geeignet ausgewählten Punkten eines allen Zeichen gemeinsamen Punktrasters
verlaufen. Dieser Vorgang ist mit digitalen Mitteln steuerbar, indem für jeden Schritt
die Koordinaten x, y des anzusteuernden Gitterpunktes (nebst Helligkeitssteuerangaben)
in kodierter Form vorgegeben werden, worauf Digital-Analog-Wandler die erforderlichen
Ablenkspannungen oder -ströme entsprechend diesen Anweisungen ausgeben. Für jedes
Zeichen ist eine Diodenmatrix vorgesehen, die die Kodes der zur Bildung dieses Zeichens
nacheinander anzusteuernden Gitterpunkte enthält; diese werden nacheinander z. B.
durch Ansteuerung jeweils einer Zeile aus der ausgewählten Matrix abgefragt. Dies
kann durch einen Ringzähler geschehen, der dann aber eine größere Anzahl von Stellen
haben muß und bei Verwendung von bistabilen Kippschaltungen als Zählerelemente teuer
wird. Dasselbe wie mit einem z. B. 2n-stelligen Ringzähler kann man bekanntlich
mit einem n-stelligen Binärzähler erreichen, wenn man dessen 2n-Zählstellungen über
an seine n Zählerstellen angeschlossene n-fach-Konjunktionsschaltungen abfragt.
Für schnelle Arbeitsweise unter Vermeidung mehrstufiger Logikschritte sind diese
Konjunktionen in die :genannten Matrizen selbst hineinzulegen. Da dann aber die
n-fachen Konjunktionen in jeder der eventuell zahlreichen Zeichenerzeugungsmatrizen
vorhanden sein müssen, wird insgesamt der Diodenaufwand beträchtlich.
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Die Erfindung gestattet es, den Diodenaufwand stark herabzusetzen.
Sie geht davon aus, daß die Zahl der Aufbaupunkte für die einzelnen Zeichen verschieden
ist und damit für die verschiedenen Matrizen die Zahl der in ihnen durchzuführenden
Schritte. Die Zahl der Schritte, wie sie für das einfachste Zeichen erforderlich
ist, muß in allen Matrizen durchgeführt werden, darüberliegend ansteigende Schrittzahlen
aber nur in einer abnehmenden Anzahl von Matrizen.
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Die Erfindung betrifft demnach eine Schaltungsanordnung mit einer
Mehrzahl von gemeinsam an einen binär kodierten Zähler angeschlossenen Dekodiermatrizen,
deren Ausgänge jeweils in einer durch die aufeinanderfolgenden Zählerstände mit
Hilfe von Abfragekonjunktionen bestimmten Reihenfolge aktiviert werden sollen, wobei
die Anzahl dieser Ausgänge bei den Dekodiermatrizen verschieden ist und den aufeinanderfolgenden
Zählerständen Ausgänge mit höher werdender Ordnungszahl zugeordnet sind. Die Verminderung
des Diodenaufwandes in den Matrizen wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der
Zähler in an sich bekannter Weise unter Benutzung von mehr Zählerstellen als zur
kodierten Darstellung aller Zählstellungen mindestens erforderlich sind, an einer
mit fortschreitendem Zählerstand sich ändernden Anzahl von Zählerstellen abfragbar
ist und daß dabei mit Hilfe einer Zähllogik solche »0«-»L«-Konfigurationen nacheinander
eingeschaltet werden, daß die Anzahl der jeweils abzufragenden Zählerstellen bei
kleinen Zahlen wie insbesondere 1 beginnend anwächst.
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Bei der erwähnten bekannten Zähleranordnung sind die die abfragbaren
Zählerstellen bildenden Kippstufen so gekoppelt, daß nach dem Kippen einer Stufe
die nächste Stufe immer den zu der erstgenannten Stufe entgegengesetzten Zustand
aufweist. Hierdurch ergeben sich aufeinanderfolgend »0«-»L«-Konfigurationen, die
am Anfang der Folge durch Zweierkonjunktionen voneinander diskriminierbar sind,
während am Ende die Abfrage nur einer Stelle genügt. Die Zahl der abzufragenden
Zählerstellen nimmt also ab. Da dieser Zähler nicht in der entgegengesetzten Richtung
betrieben werden kann, ist er hinsichtlich der vorliegenden Erfindung nicht brauchbar.
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An Hand der Zeichnungen wird ein Beispiel für die Auslegung einer
erfindungsgemäßen Schaltung nachfolgend noch näher erläutert.
In
F i g. 1 a ist Z ein Zähler, der aus 0-L-Kippelementen, z. B. Flipflops, besteht,
mit einer Weiterzähl-L oeikschaltung (Zähllogik) ZL. Von den Flipflops kann der
eine Ausgang, z. B. D, und der andere, dazu komplementäreD, abgefragt werden. M1,
ges.tricbelt umrandet, ist eine erste Matrix aus einer Reihe von Matrizen, von denen
dann nur noch die letzte, Mn, dargestellt ist. Es möge sich im Beispiel wiederum
um Zeichenerzeugungsmatrizen handeln. Sie haben jeweils einen konjunktiven Teil,
der bei den gezeichneten Matrizen ausführlich dargestellt ist, einen disjunktiven
Teil, der als zwischen strichpunktierten Grenzen liegender Teil D 1 bzw.
D n
nur angedeutet ist, und einen Ansteuereingang E1 bzw. En. Durch
Anlegen eines positiven Potentials an die Widerstände W über den Eingang E wird
eine der Matrizen ausgewählt. Sie soll dann die Kodewörter,die dieKoordinatenfürdieZeichenerzeugungspunkte
digital angeben, über die Ausgangsleitungen a des disjunktiven Teils nacheinander
ausgeben. Zu diesem Zweck werden die Matrixleitungen 0, 1, 2, . .. in dieser
Reihenfolge nacheinander aktiviert, indem im konjunktiven Teil an ihnen liegendes
negatives Potential abgeriegelt wird .durch Sperrung der angeschlossenen Dioden
d mit der positiven Logikspannung des an der Kathode liegenden Flipflop-Ausgangs
von Z.
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Die Matrix M1 ergibt ein einfaches Zeichen mit nur vier Bestimmungspunkten,
Matrix Mn sei diejenige eines komplizierten Zeichens mit 12 Bestimmungspunkten,
so daß also zu dessen Erzeugung die Leitungen 0, 1, 2 ... 11 nacheinander
angesteuert werden müssen. Dies wird in folgender Weise bewirkt: Der Zähler Z hat
nicht vier Flipflops, die an sich für die Bildung von zwölf unterscheidbaren, mit
Vierfachkonjunktionen abfragbaren Zählerstands-Codeworten ausreichen würden, sondern
deren sieben A, B, C, D, E, F, G. Die Zähllogik ZL, die, wie bekannt ist,
beliebige Folgen von Flipflopstellungen, also 0-L-Konfigurationen, herstellen kann,
wird so ausgelegt, daß sie nacheinander die Konfigurationen, also Flipflopstellungen
erzeugt, wie sie in der Tabelle der F i g. 1 b in den Zeilen 0, 1, 2 ... 11
angegeben sind. Der Zählerstand (die Schrittnummer) »0« wird also durch L00000 dargestellt,
Zählerstand »1« durch 0L00000 usw., Zählerstand »11« durch OOOLOOL. Rechts neben
der Tabelle ist angegeben, an welchen Flipflopausgang eine Sperrdiode angeschlossen
werden muß, um die gewünschte Leitung von den Leitungen 0, 1, 2 ... 11 zu
aktivieren. Im dargestellten konjunktiven Teil der Matrix Mn sind alle diese Dioden
enthalten. Die Zählerstands-Konfigurationen sind so gewählt, daß für die ersten
Schritte, die in allen Matrizen durchgeführt werden müssen, möglichst wenig Zählerstands-Abfragedioden
d benötigt werden - hier nur je eine für die Schritte 0, 1, 2 -und daß bei
ansteigender Schrittzahl die Anzahl der - hier ab Schritt 3 konjunktiv - benötigten
Dioden zwar auch ansteigt, aber möglichst klein bleibt. Im Beispiel sind die Zählerstände
»3« bis »8« je mit zwei Dioden (Zweifachkonjunktionen) und die Zählerstände »9«
bis »l l« mit je drei Dioden (Dreifachkonjunktionen) abfragbar.
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Es können als ein Beispiel folgende Zahlenwerte angenommen werden:
63 Zeichen seien darzustellen, die Schritte 0, 1, 2 werden in allen 63 Matrizen
benötigt, die Schrittzahlen 4, 5 ... 12 in dieser Reihenfolge jeweils in
58, 52, 43, 30, 23, 21, 14, 9, 6 Matrizen. Bei einer Abfrage durchweg mit Vierfachkonjunktionen
würde man im konjunktiven Teil 7344 Dioden benötigen, mit der im dargestellten Beispiel
angegebenen Schaltung hingegen nur 3788 Dioden. Diese Diodeneinsparung überwiegt
die Kosten für die drei zusätzlichen Flipflops in Z. Bei Anwendung eines Ringzählers
mit 12 Flipflops würde man zwar mit noch weniger Dioden (1833) auskommen, was aber
den Mehraufwand von fünf Flipflops nicht deckt.
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Für den Entwurf einer Zählerstandstabelle, wie sie in F i g. 1 b in
einem Beispiel gezeigt ist, gibt es unter Innehaltung des Erfindungsgedankens ersichtlich
Variationsfreiheiten, die benutzt werden können, um das Minimum der Diodenanzahl
unter Berücksichtigung der jeweils vorliegenden Häufigkeitsverteilung der Abfrageschritte
in den Matrizen oder sonstigen Einrichtungen zu erreichen.