DE1549456A1

DE1549456A1 - Ein-/Ausgabevorrichtung fuer elektrische Signale

Info

Publication number: DE1549456A1
Application number: DE19671549456
Authority: DE
Inventors: Groth William H
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1966-11-03
Filing date: 1967-11-02
Publication date: 1971-01-21
Also published as: GB1204547A; US3427595A

Description

04-3352 Ge Prankfurt am Main,

^den /l. Aft . t>>

HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA

EinVAusgabevorrichtung für elektrische Signale

Die Erfindung betrifft eine speicherfählgeEin-'/Ausgabevorrichtung zur in beiden Signalflußrichturigen wirksamen Verbindung zweier Signalverarbeitungseinrichtungen, Insbesondere eines Prozessrechners mit einem oder mehreren Stellgliedern. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung soll wahlweise die Signalübertragung von einer Signalquelle Über einen . Zwischenspeicher zu einem Signalverbraucher, beispielsweise einem Stellglied, ermöglichen oder In Gegenrichtung die vom Stellglied oder sonstigen Verbraucher erzeugten Signale über den Zwischenspeicher an eine Ausgangsschaltung Übertragen, die ebenso wie der Eingang Teil eines Prozessrechners sein kann.

Bei bisher bekannten EinVAusgabevorrichtungen waren getrennte Kanäle für die beiden Signalflußrichtungen vorgesehen . Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand für eine solche Ein-ZAusgabevorrichtung durch Doppelausnutzung wenigstens eines Teils der Baugruppen und Schaltungen für beide Signalflußrichtungen zu verringern.

Die Erfindung besteht darin, daß an jede der beiden Signal-

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Verarbeitungsvorrichtungen, also beispielsweise an den Prozessrechner einerseits und das von diesem zu steuernde Stellglied andererseits, ,Je eine von zwei Gruppen bistabil er Einrichtungen angeschlossen 1st, die über eine Koppelschaltung miteinander verbunden sind, und daß eine erste Steuereinrichtung die Anschaltung der ersten Gruppe an die eine Signalverarbeitungsvorrichtung steuert, eine zweite Steuereinrichtung die Anschaltung der zweiten Gruppe an die andere Signalverarbeitungsvorrichtung steuert .und eine dritte Steuervorrichtung den Signalfluß zwischen den beiden Gruppen bestimmt. Durch fortlaufendes abwechselndes Übertragen der vom Rechner erzeugten Stellgrößenßignale zum Stellglied und der vom Stellglied gelieferten dem Istwert der Regelgröße entsprechenden Signale zurück an den Rechner wird dieser ständig mit den neuesten Informationen über den jeweiligen Zustand der Regelstrecke bzw. der Regelgröße versorgt und 1st somit in der Lage, in Abhängigkeit von der Regelabweichung, die zu deren Beseitigung erforderlichen Stellgrößensignale zu ermitteln« Selbstverständlich erhält der Rechner-seine Eingangsgrößen zumeist nicht nur

von Stellgliedern von von einem Stellglied aondern/verschiedenen/sowie/weiteren Fühlern oder Sollwertgebern und steuert zumeist in zeitlicher Staffelung mehrere den Prozess beeinflussende Stellglieder. Die in beiden Signalflußrichtungen wirksame vereinfachte Ein-/ Ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung gestattet die direkte digitale Steuerung analog oder digital steuerbarer Prozessstellglieder mit Hilfe eines Elektronenrechners.

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüohen gekennzeichnet und sollen im folgenden anhand der in den Zeichnungen wiedergegebenen AusfUhrungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt

Figur 1 das Blockschaltbild der Ein-/Ausgabevorriehtung in vereinfachter Form,

Figur 2 den Aufbau des die eine Gruppe von bistabilen Einrichtungen bildenden Kernspeichers und des zugehörigen die zweite Gruppe bildenden Zählers zusammen mit den zugehörigen Steuerschaltungen«

Figur 3 die Magnetisierungskennlinie der Speicherkerne des Pufferspeichers gemäß Figur 2,

die Figuren 4 und kA Einzelheiten der Logikschaltungen zur Steuerung der Ein-/Ausgabevorrichtung sowie eine wahlweise einsetzbare Multiplexvorrichtung für Digital-Analog-Umsetzer,

Figur 5 eine Schaltungseinzelheit und

Figur 6 das Zeitdiagramm eines bestimmten Schaltungsteils.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben wird, bildet ein Kernspeicher die eine Gruppe bistabiler Einrichtungen und ein Zähler die andere. Der Magnetkern-Pufferspeicher 100 ist über

an
ein Gatter 102/eine Eingabevorrichtung 101 angeschlossen. Diese

kann beispielsweise Teil eines Digitalrechners sein, der Infor-

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mationen In Form elektrischer Signale in Abhängigkeit von seiner internen Programmierung abgibt. An den zweiten Eingang des Gatters 102 ist eine Eingangssteuervorrichtung 10J5 angeschlossen, so daß die Signale von der Eingabevorrichtung 101 nur dann zum Speicher 100 gelangen können, wenn das Gatter 102 von der Eingangssteuervorrichtung 103 her durchgeschaltet wird. Hierdurch wird vermieden, daß der Speicher 100 fälschlich Informationen aufnimmt und/oder speichert, wenn er,wie später noch beschrieben wird, in umgekehrter Richtung, d.h. in Ausgaberichtung, betrieben wird.

An den Speicher 100 ist über das Gatter 105 eine Ausgabevorrichtung 104 angeschlossen. Diese kann ebenfalls Teil eines Digitalrechners sein· Die Eingabevorrichtung 101 und die Ausgabevorrichtung 104 werden in der Praxis Teile desselben Digitalrechners oder ähnlichen Überwachungssystems sein. Wie auf der Eingangsseite so ist auch auf der Ausgangsseite antlas Gatter 105 eine Ausgangssteuervorrichtung 106 angeschlossen, so daß nur dann Signale aus dem Speicher 100 an die Ausgabevorrichtung 104 weitergegeben werden können, wenn das Gatter 105 von der Steuervorrichtung 106 her durchgeschaltet ist. Man verhindert auf diese Weise ein fälschliches Abfragen des Speichers 100. Die Steuervorrichtungen 10? und 106 können ebenfalls Teil des Rechners oder zumindest von diesem gesteuert sein.

Mit dem Kernspeicher 100 steht ferner der Zähler 107 in Verbindung, der aus einer Vielzahl von Stufen, beispielsweise

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von Festkörper-Flip-Flop-Schaltungen bekannter Art bestehen kann. Die Vielzahl der Verbindungslinien zwischen dem Speicher 100 und dem Zähler 107 soll andeuten, daß eine Parallelübertragung von Informationen zwischen diesen beiden Vorrichtungen vorgesehen ist. Die Anordnung läßt sich auch derart abwandeln, daß die Informationsübertragung serienweise erfoigt.

Über je ein Gatter 111 bzw. 108 ist der Verbraucher 112 an den Zähler 107 angeschlossen. Über das Gatter 111 gelangen die Signale vom Zähler 107 zum Verbraucher 112 and über das Gatter 108 vom Verbraucher 112 zum Zähler 107. Die Signalübertragung über das Gatter 111 kann nur erfolgen, wenn dieses von der Schreibsteuervorrichtung 110 durchgeschaltet ist. In entsprechender Weise erfolgt eine Signalübertragung vom Verbraucher 112 zum Zähler 107 nur dann, wenn das Gatter 108 von der Lesesteuereinrichtung 109 her aktiviert ist. Die beiden Steuereinrichtungen 109 und HO können wiederum Teil des Rechners oder von diesem her kontrolliert sein.

Im Betrieb werden die Eingangssignale von der Eingabevorrichtung 101 , beispielsweise einem Digital-Rechner, in

den Kernspeicher 100 eingegeben und von dort in den Zähler ο

ο 107 übertragen. Dessen Ausgangssignal steuert den Verbrau- «o

JJ eher 112 dem ein Digital-Analog-Umsetzer zugeordnet sein ^, kann. Ein Beispiel für einen hierfür geeigneten Digitaler Analog-Umsetzer ist in der älteren Patentanmeldung H 60 725 ^m Vllla/^la¹ beschrieben. Der Verbraucher wird dann die gewünschte Funktion ausführen, beispielsweise ein Analogsignal

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einem Stellglied zuleiten« um dessen Betriebszustand zu ändern. Der Verbraucher 112 tastet ferner den jeweiligen Zustand des Stellgliedes ab und gibt eine dieser Stellung entsprechende digitale Information über das Gatter 108 an den Zähler 107 weiter. Von dort wird die Information in den Kernspeicher 100 übertragen. Sobald das Gatter 105 das erforderliche Steuersignal erhält, gelangt diese Information zur Ausgabevorrichtung 104, beispielsweise zum Digitalrechner. In diesem wird die Information entsprechend dem eingegebenen Programm und weiterer Meß- und Führungsgrößen verarbeitet· Das vom Rechner neuermittelte Stellgrößensignal gelangt dann wiederum zur Eingabevorrichtung 101 und von dort zum Verbraucher 112. Auf diese Weise wird der Prozess fortlaufend vom Rechner her gesteuert und der Rechner mit neuen prozess abhängigen Informationen versorgt. Aar?den Verbraucher 112 können über eine MuItipiexvorrlchtung mehrere Stellglieder bzw· D/A-Umsetzer angeschlossen sein. Auch kann der jeweilige Zustand der Ausgabevorrichtung 10* zusätzlich direkt abgetastet und diese Information beliebig ausgewertet werden.

Figur 2 zeigt weitere Einzelheiten im Aufbau des Kernspeichers 100 und des Zählers 107 sowie der diese beiden Gruppen bistabil er Einrichtungen verknüpfenden Schaltungen. Der Aufbau des Kornspeichers 100 ist demjenigen ähnlich» der in der älteren Patentanmeldung H 56 893 IXc/42m beschrieben 1st. Der Kernspeicher gemäß vorliegender Erfindung kann gleichzeitig als lin/Ausgabevorrichtung verwendet werden. Er ent-

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hält Im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Hagnetkerne 1, 2, 3 und 4, deren Zahl Jedoch nur der Übersichtlichkeit wegen auf vier beschränkt wurde. An jeden der Kerne ist eine Dateneingabevorrichtung 5 angeschlossen« welche etwa der Eingabevorrichtung 101 in Figur 1 entspricht. Diese Eingabevorrichtungen 5 können getrennte Geräte oder Teile eines einzigen Rechners sein. An jeden der Kerne 1 bis 4 ist ferner eine Datenausgabevorrichtung 6 angeschlossen, welche der Ausgabevorrichtung 104 in Figur 1 ähnlich 1st. Auch hler können getrennte Qeräte oder Teile eines gemeinsamen

Rechners die Ausgabevorrichtungen 6 bilden» Ein Sperrstromist
verstärker 42/Über die Leitung 43 mit den Kernen 2 und 4 und über die Leitung 44 mit den Kernen 1 und 3 gekoppelt. In ähnlicher Weise ist ein zweiter Sperrstromverstärker über die Leitung 46 an die Kerne 1 und 2 und über die Leitung 47 an die Kerne 3 und 4 angeschlossen. Je nachdem auf welcher der Leitungen 43, 44, 46 und 47 Sperrsignale abgegeben werden, läßt sich einer der Kerne auswählen. Sind mehr als vier Kerne vorhanden, so werden weitere Sperrstromverstärker und Sperrleitungen eingesetzt. Diese Koinzidenz-strömteohnik zur Auswahl bestimmter Kerne ist ansich bekannt.

Eine Einstell-Leitung 41 und eine Rüclstell-Leitung 48 durchsetzen jeden der vier Kerne. Diesen Leitungen zugeführte getrennte Signal erzeugen einen Magnetfluß entgegengesetzter Richtung in den Kernen. Beispielswelse kann dqr Einstellstrom die Leitung 41 γοη links nach rechts

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durchfließen« während der Rucksteilstrom in der Leitung 48 von rechts nach links fließt. Stattdessen kann auch eine einzige Leitung verwendet werden, auf der Impulse unterschiedlicher Polarität erzeugt werden. Die Auswahl und Einstellung der Kerne, die eine praktisch rechtwinklige Hysteresiskurve haben, ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Jeder der Kerne 1 bis 4 ist ferner mit einer Lesewicklung 7 versehen, welche ein relativ großes Windungszahlverhältnis von beispielsweise 10:1 in Bezug auf die Dateneingabe- und Ausgabewicklungen aufweist. Der eine Anschluß der Lesewicklungen 7 ist an eine Spannungskiemme 8 geführt, die beispielsweise auf einem konstanten Potential von +1,2V liegt. Das andere Ende der Lesewicklungen 7 ist jeweils an die Anode einer Zenerdiode 9 angeschlossen. Die Kathode dieser Zenerdioden steht jeweils mit der Kathode einer getrennten Gleichrichterdiode 10 in Verbindung, deren Anode mit der eines weiteren Gleichrichters Ij5 verbunden ist. Die Kathoden aller dieser Gleichrichter 15 sind an den Ausgang einer Steuerschaltung l6 angeschlossen. Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Dioden 10 und IJ> ist ferner über je eine getrennte Strombegrenzungsimpedanz 12 an eine Spannungsklemme 11 angeschlossen, die beispielsweise auf einem konstanten Potential von +48v liegt. An den Verbindungspunkt der Anode der Zenerdiode 9 mit dem einen Ende der Lesewicklung 7 ist ferner die Kathode eines Gleichrichters 15 angeschlossen, dessen Anode mit dem einen Eingang eines Flip-Flop 19 in VerJbindune steht.

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Dieser Eingang wird als Einsteil-Eingang bezeichnet. Der Verbindungspunkt zwischen den Anoden der beiden Dioden 10 und 15 ist an die Anode eines Gleichrichters 14 angeschlossen, dessen Kathode an einen Ausgang, beispielsweise den Rucksteil-Ausgang des Flip-Flops 19,geführt ist. Die einzelnen Flip-Flop-Schaltungen 19 bilden die bistabilen Stufen eines Zählers, wie er in Figur 1 als Block 107 dargestellt ist.

Der Schalteingang jeder der Flip-Flop-Schaltungen 19 ist an den Ausgang je eines Gatters 18 angeschlossen, dessen eine Eingangsleitung mit der Sperrstromquelle 20 in Verbindung steht. Die Gatter 18 sind also normalerweise gesperrt. Durch wahlweises Abschalten des Sperrsignals lassen sich die Gatter 18 aktivieren. Der zweite Eingang des der ersten Flip-Flop-Sohaltung 19 zugeordneten Gatters 18 ist an eine Eingabeschaltung 17 angeschliDssen, die serienweise Eingangssignale an den Zähler liefern kann. Der Rückstellausgang der ersten Flip-Flop-Schal tung 19 ist jeweils an den anderen Eingang des der folgenden Flip-Flop-Schaltung vorgeschalteten Gatters 18 angeschlossen. Der Rückstell-Ausgang der letzten Flip-Flop-Schaltung steht mit der Ausgangsschaltung 21 in Verbindung, welche das Ausgangssignal in irgendeiner Weise auswertet. Die Steuerung der Flip-Flops betreffende Einzelheiten sind der Übersichtlichkeithalber in Figur 2 nicht dargestellt.

Vor der weiteren Beschreibung der Figur 2 soll zunächst der Betrieb der Magnetkerne kurz anhand der in Figur 3 schematisch dargestellten Hysteresiskurve erläutert werden. Kerne mit

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einer solchen nahezu rechteckigen Hysteresiskurve sind bekannt. Diese Kerne stellen längs der horizontalen Linien A-A¹ und C-C¹ magnetisch gesättigte Bereiche dar. Die ungesättigten magnetischen Bereiche sind durch die Linien A - 302 und C - 303 gekennzeichnet. Im Reihenbetrieb wird deshalb wenig oder keine Energie benötigt, wenn ein Signal den Kern längs der horizontalen Achse vom Punkt 301 zum Funkt 302 steuert. Umgekehrt wird Energie benötigt, um den Kern längs einer vertikalen Achse« beispielsweise vom Punkt C - zum Punkt 303*zu steuern. Hieraus ergibt sich» daß bei Parallelbetrieb die Zufuhr eines Signals an eine Wicklung, welche den Kern längs einer der horizontalen Achsen steuert und damit keine Flußänderungen erzeugt* kein Signal in einer Parallelwicklung des Kerns entstehen läßt· Wird jedoch der Kern vom Punkt C' zum Funkt 303 gesteuert, so ändert sich der Fluß im Kern und es entsteht ein Signal in den Parallelwicklungen. Es ist deshalb typisch, beim Betrieb von Magnetkernen, diese ist in den extremen negativen Sättigungsbereich vorzuspannen, so daß die Zufuhr eines Steuersignals den Kern lediglich bis in den negativen Sättigungsbereich steuert. Es wird also kein Ausgangssignal erzeugt. Ist der Kern jedoch nicht derart bis in den negativen Sättigungsgrenzbereich vormagnetisiert, so reicht das Steuersignal aus, um den Kern bis in den ungesättigten Bereich zu steuern. Hierdurch entsteht eine Flußänderung und damit ein Ausgangssignal in der Parallelwicklung. In dieser Welse arbeitet auch der Kernspeicher in der vorliegenden BinrjAusgabevorrichtung.

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Im Betrieb erzeugen die Sperrstromverstärker 42 und 45 die nötigen Signale» um die Kerne auszuwählen, die aktiv oder Inaktiv sein sollen. Außerdem wird über die Eingabevorrichtung 5 des dazugehörigen Kernes die zu speichernde Information zugeführt. Hierdurch wird der ausgewählte Kern gesperrt. Der Kern wird beispielsweise bis in den Bereich der negativen Sättigung im Punkt 301 gemäß Figur 3 vormagnetisiert. Als Ergebnis des darauffolgenden Steuersignals«wird der Kern vom Punkt 301 über den Punkt 302 hinweg längs der M&gnetlsierungskennlinle bis zum Punkt C¹- gesteuert. Sobald der Kern im Sättigungsbereich durchgesteuert wird, entsteht praktisch keine Flußänderung und damit auch kein Ausgangssignal in den angeschlossenen Wicklungen. In ähnlicher Weise wird der Kern beim Zuführen eines Rücketeilsignals über die Leitung 48 über den Punkt 302 zum Punkt 301 gesteuert« wodurch ebenfalls keine Flußänderung und damit kein Ausgangssignal entsteht.

Im anderen Falle, wenn nämlich von der Eingabevorrichtung kein Signal erzeugt wird, befindet sich der Kern in einem Magnetisierungszustand entsprechend dem Punkt 302 der Hysteresiskurve. Bei Zufuhr eines Einstellsignals über die Leitung 41 wird der Kern über den Knick C¹ vom Punkt 302 aus bis zum Punkt 303 und gegebenenfalls noch weiter magnetisiert. Hierdurch entsteht eine Flußänderung, sobald der Kurventeil zwischen den Punkten C¹ und 303 durchlaufen wird. Hierdurch entsteht ein Signal in den mit dem angesteuerten Kfern gekoppelten Wicklungen. Wird umgekehrt ein Rückstellsignal über die Leitung 48 zugeführt, so wird der Kern vom

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Punkt J)OJ) über das Knie A längs der Magnetisierungskennlinle bis zum Punkt 502 magnetisiert, wodurch wiederum eine Flußlinderung und damit ein Ausgangssignal in jeder der mit dem Kern gekoppelten Wicklungen entsteht. Je nach der vorhandenen Kodierung bewirkt die Zufuhr eines Signals über die Eingabeschaltung 5 entweder eine zumindest vorübergehende Speicherung der Information im zugeordneten Kern des Speichere oder nicht.

Über Der Inhalt des Speichere ICX) wird/Dioden-Gatter-Schaltungen 50, die an die Lesewicklungen 7 des Speichers angeschlossen sind, in den Zähler 107 übertragen. Ein negatl^erlchteter Einstellimpuls in der Wicklung 7» hervorgerufen durch das Eineteilsignal auf der Leitung 41, gelangt zum Einsteil-Eingang des zugehörigen Flip-Flops 19. Das positive Signal« welches von einem Ruckstellsignal auf der Leitung 48 in der Wicklung 7 erzeugt wird, wird von der Diode 10 abgeschnitten. Dm durch das Einstellsignal hervorgerufene negative Signal reicht nicht aus, um die Zejfnerdiode 9 in Gegenrichtung bis zur Durchbruchsspannung durchzusteuern* De' \b gelangt das negative Einstellsignal über die Diode 15 an den Einsteil-' Eingang des Flip-Flops 19. Es schaltet den Flip-Flop 19 derart, daß am Rucksteil-Ausgang ein Signal geringen oder negativen Potentials entsteht. Dieses gelangt an den Eingang des nachfolgenden Gatters 18 und ist in der Lage, dieses zu aktivleren, sobald das Gatter auch an deinem zweiten Eingang ein entsprechendes Signal erhält. Die Dateneingabevorrichtungen 5 speichern wahlweise Informationen in den zugehörigen

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Magnetkernen, wenn diesen ein Sperrsignal zugeführt wird. Durch Anlegen von Einstell- und Rückstellsignalen an die entsprechenden Kerne, werden diese Informationen in den Zähler übertragen. Am Ausgang 21 des Zählers 107 stehen diese Informationen zur Verfügung. Es können auch andere parallel oder in Serie arbeitende Ausgabevorrichtungen eingesetzt werden. Die Informationen gelangen,beispielsweise gesteuert-ron einer Schreibsteuereinrichtung,an einen Verbraucher.

Beim Betrieb in entgegengesetzter Richtung werden Signale von der Eingangsschaltung 17 in den Zähler eingegeben, indem die Information in bekannter Weise von Stufe zu Stufe des Zählers weitergegeben wird« Die anschließende Übertragung dieser Information auf den Kernspeicher 100 erfolgt mit Hilfe der Flip-Flop-Schaltungen 19 und einer Steuerschaltung 16. Bei/iieser Betriebsweise werden von den Sperrstromverstärkern 42 und 45 keine Sperrsignale erzeugt* Die Ausgangssignale der Steuerschaltung l6 sind positiv gerichtet. Bei der zuvor geschilderten Betriebsweise hingegen gab die Steuerschaltung 16 ein Signal niedrigen Pegels ab. Demzufolge floß der Strom von der Klemme 11 Über den Widerstand 12, die Diode 13 und die Steuerschaltung 16 nach Hasse oder einem anderen geeigneten Bezugspotentials. Außerdem sorgte die Zehnerdiode 9 für die Entkopplung der Steuerschaltung und der Stromquelle 11 von der LeBewicklung 7« B«i Signalfluß vom Zähler 107 zum Kernspeicher 100 hingegen, führt das positive Ausgangssignal der Steuerschaltung l6 der Diode 13

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eine Sperrspannung zu, so daß dieser Stromweg gesperrt ist. Demzufolge wird der Stromweg über den Widerstand 12 durch den jeweiligen Schaltzustand des zugehörigen Flip-Flops 19 bestimmt. Befindet sich dieser im Einstell-Zustand, so hat das Ausgangssignal am Einstell-Ausgang einen hohen Pegel, beispielsweise positiv, und das Ausgangssignal am RUckstell-Ausgang einen niedrigen Pegel, beispielsweise negativ* Demzufolge ist die. Diode 14 in Durchlaßrichtung vorgespannt und es besteht ein Strompfad von der Klemme 11 über den Widerstand 12 und die Diode 14 zur Bezugsspannungsquelle in-

nerhalb des Flip-Flops 19. Wenn andererseits der Flip-Flop 19 sich im Rucks teil-Zu3tanct befindet, ist das Ausgangssignal am Einsteil-Ausgang niedrig und das am Rucksteil-Ausgang groß, so daß die Diode In Sperr-Richtung vorgespannt ist und keinen Strom hindurehl&ßt. Der Strom fließt dann von der Klemme 11 Über den Widerstand 12 und die Diode 10, so daß die Zehnerdiode 9 durchzündet und Strom über die Lesewicklung 7 zur Klemme 8 fließt. Der Wicklungssinn der Wicklung 7 und die Richtung des durchfließenden Stromes sind so gewählt, daß ein Sperrsignal für den Magnetkern entsteht.

Durch Anlegen von Einstell- und Rückstell -Signalen wird der Kern,je nachdem ob ein Sperrsignal an der Wicklung 7 vorhanden 1st, umgeschaltet oder nicht. Wenn kein Sperreignal vorhanden ist}« hat eich dtr Flip-Flop 19 im Eine teil-Zustand befunden* Die/Binatell- und Rückstell-Signale erzeugen Flußänderungtn in Magnetkern- erzeugen Signale Iq der Lesewicklung 7« Der negativ gerichtete teil des Signals gelangt über den

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Gleichrichter 15 an den Einsteil-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 19. Wenn sieh diese jedoch bereits im Einsteil-Zustand befindet, bleibt das neu rügeführte Blngangseignal wirkungslos. Ie umgekehrten Fall, wenn nXmlloh dem Kern über die !«Bewicklung 7 ein Sperrsignal zugeführt wird* hat sich der Flip-Flop 19 im RUokstell-Zustand be* funden. Da der zugehörige Kern gesperrt igt« können die Elnstell- und ftUckstell-Signale auf den Leitungen 41 und 48 keine Ausgangseignale in der Lesewioklung 7 erzeugen. Demzufolge erhält auoh der Flip-Flop 19 kein Eingangs-Signal und verharrt la RUckstell-Zustand. Auf diese Weise erfolgt die Informationsübertragung. Wenn der zugeordnete Magnetkern nicht gesperrt 1st* erzeugen die Eineteil- und RUckstell-Slgnale entsprechende FluÖIndtrungen und damit Ausgangssignale in der Datenausgabesohaitung 6. ist der Kern gesperrt, so entsteht kein Ausgangesignal. Es zeigt sich also, daß das Ausgangesignal an der Ausgangesohaltung 6 tatsächlich unmittelbar durch den Zustand des zugehörigen Flip-Flops bestimmt wird. Es zeigt eich ferner, daß diese Informationsübertragung dma jeweiligen Zustand des Flip-Flops nicht ändert, der Zählerstand also erhalten bleibt*

Die Figuren 4 und 4A »eigen weitere Einzelheiten der Schaltung. Figur 4 zeigt eine Vielzahl von Gattern 50,von denen jedes an einen der Kerne in Figur 2 angeschlossen 1st. Die Verbindung wird jeweils am Verbindungspunkt zwischen der Lesewicklung 7 und der Kathode der Diode 15 hergestellt.

jedes der Gatter 50 ist ferner an einen Flip-Flop 19 ange-

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schlossen. Fünf solcher Flip-Flops sind dargestellt und bilden die einzelnen Stufen des Zählers 107 gemäß Figur 1, der auch mehr Stufen enthalten kann. Wie man sieht, sind die Flip-Flop-Schaltungen 19a und 19b nicht an die Gatter 50 angeschlossen» Sie haben einen ähnlichen Aufbau wie die Flip-Flops 19, sind aber direkt an den zugeordneten Kern im Kernspeicher angeschlossen. Das Gatter 50* ist nicht unmittelbar an einen der Flip-Flops angeschlossen, sondern an die Schaltungen 52, 52 und 54. Die letztere ist ein invertierendes differenzierendes Netzwerk, welches ein Signal vorgegebener Dauer, beispielsweise von zwei Mikro-Sekunden-Dauer,erzeugt, sobald ein Eingangssignal auftritt. Dieses Signal wird vorzugsweise aus der Vorderflanke des Eingangssignals abgeleitet. Die Stufen 52 und 53 enthalten typische Inverter, so daß ein der Speicherleitung 52' zugeleitetes Lesesignal im Inverter 52 invertiert und der Schaltung 54 zugeleitet wird. Diese erzeugt wie erwähnt ein Signal vorgegebener Dauer. Das Ausgangssignal des Inverters 52 gelangt ferner an einen Inverter 53 und wird dort zurückgewandelt. Bei einer bevorzugen Ausführungsform wird der Leitung 52' vom zugehörigen Ke^Ti ein Signal von 5/US Dauer zugeleitet. Nach der zweifachen Inversion erzeugt der Inverter 53 ein ebenfalls 5/US langes Signal, welches praktisch mit dem Eingangssignal identisch 1st. Zusätzlich liefert die Differenzierschaltung 54 ein Signal von 2/US Dauer. Dieses Signal wird als Vorbereitungssignal CXLR über die Leitung 55 jeder der Flip-Flop-Schaltungen 19 und den beiden

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Flip-Flop-Schaltungen 19a und 19b zugeleitet. Das Ausgangssignal des Inverters 53 bildet das Gatter-Sperrsignal GIN und wird jeweils einem Eingang jedes der Gatter 18 bzw. 18' zugeleitet. Das Vorbereitungssignal CLR steuert die Flip-Flop -Schaltungen 19 in einen vorgegebenen Schaltzustand, so daß zufällig eingehende Störsignale unwirksam bleiben. Das Gatter-Sperrsignal GIN sperrt die Gatter während des Umschaltens. Das Vorbereitungssignal CLR steuert die Flip-Flop-Schaltung in einen solchen Zustand, daß beim Auftreten der Vorderflanke des Gatter-Sperrsignals GIN oder sonstiger Störsignale an den zwischen den Stufen angeordneten Gattern 18 keine Änderung des Schaltzustandes der Flip-Flop-Schaltungen eintritt.

Der Ausgang jedes Koppelgatters 18 ist an einen Schalteingang der Flip-Flop-Schaltungen 19 angeschlossen. Den Fllp-Flop-Schaltungen 19a und 19b, die besondere Funktionen haben, sind keine Koppelgatter zugeordnet, sondern sie werden unabhängig vom zugehörigen Magnetkern gesteuert. Ein Ausgangssignal jeder Flip-Flop-Schaltung gelangt jeweils an den Eingang .des nachgeschalteten Gatters 18 und außerdem an einen Eingang eines Gatters 51. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden diese Ausgangssignale vom selben Ausgang der Flip-Flop-Schaltung nämlich dem Rückstell-Ausgang abgenommen. Das Gatter 51 ist ein UND-Gatter, welches nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn sich alle Flip-Flop-Schaltungen 19 im Rückstell-Zustand befinden. Stattdessen kann das Gatter 51 auch an die Einstell-Ausgänge der Flip-Flop-Schaltungen angeschlossen sein. Das Ausgangssignal des Gatters 51 wird ebenso wie das des

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Gatters 56 einem Inverter 72 zugeführt, der ein Ausgangssignal WDE abgibt, das später noch beschrieben wird.

Der Flip-Flop 19a steuert den Lesebetrieb, wenn er sich in dem einen Zustand befindet und den. Multiplexbetrieb, wenn er den anderen Zustand angenommen hat. Wenn beispielsweise der Flip-Flop 19a über die Leitung 55 ein Signal UP an das Gatter 56 legt, so kann dieses aktiviert werden. Wenn jedoch der Flip-Flop sich im anderen Zustand befindet und ein Signal DN über die Leitung 57 an das Gatter 58 abgibt, so wird dieses aktiviert und.liefert ein Signal an den Inverter 59· Dessen Ausgangssignal steuert, wie später noch beschrieben wird, sowohl den ZählVorgang als auch den Multiplexbetrieb. Außerdem wirkt der Inverter 59 als Treiberstufe, wobei das erzeugte Signal keine übermäßige Belastung für die Eingangsschaltung darstellt. Durch Einschaltung des Gatters wird außerdem eine Isolierung zwischen den verschiedenen Schaltungszweigen erreicht.

Der Flip-Flop 19b liefert Ausgangssignale, die entweder Leseoder Schreibbetrieb gestatten. Das Lesesignal RD zeigt an, daß ein Lesevorgang abläuft, während dessen Signale vom Analog-Digital-Umsetzer zu den Flip-Flop-Schaltungen des Zählers übertragen werden. Das Schreibsignal RT5 zeigt an, daß in umgekehrter Richtung Signale vom Zähler an die Digital-Analog-Umsetzer weitergegeben werden. In dem einen Zustand liefert der Flip-Flop 19b über die Leitung 16 das Lesesignal RD an die Gatter 61, 63 und 65. Am Gatter 61 wird ein Signal erzeugt, daß dem Inverter 62 zugeführt wird. Dessen Ausgangs-

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signal wird dem Digital-Analog-Umsetzer zugeleitet, um diesen während des Lesebetriebs zu sperren. Selbstverständlich könnte das RD-Signal das gewünschte Ergebnis hervorrufen. Die praktischen Gründe für die vorgeschlagene Einschaltung des Inverters werden später noch erörtert.

Das Lesesignal RD,welches am Eingang des Inverters 6> steht, erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn diesem Satter gleichzeitig ein Signal VDS. zugeführt wird, welches später noch zu beschreiben 1st. Das Ausgangssignal des Gatters 63 wird dem Inverter 6k zugeleitet und läßt dort das Ausgangssignal REI entstehen. Dieses gelangt zur Synohronisierschaltung SYNC in Figur 4A und steuert diese.

Das Lesesignal RD wird ferner dem Gatter 65 zugeleitet) 1st gleichzeitig ein Zeltgeber-Signal CK am Eingang dieses Gatters vorhanden, so entsteht ein Ausgangssignal, welches der D/A-Wahlschaltung 66 zugeführt wird. Die Auswahlschaltung 1st an den Ausgang des Umschaltkreises 67 angeschlossen, der sein Eingangssignal von der.Auswahlsteuerschaltung 68 erhält. Die Auswahlsteuerschaltung 68 enthält das gesamte Auswahlsystem, beispielsweise in Form einer Vielzahl von Magnetkernen, die beispielsweise von einem Rechner gesteuert werden. Die Auswahlschaltung 67 kann eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen enthalten, die in derselben Weise wie die Flip-Flop-Schaltungen 19 des Zählers gesteuert und ausgewählt werden. Sie bestimmen die Arbeitsweise der Auswahlschaltung 66. Letztere enthält eine Vielzahl von Gattern, die wahlweise durch die

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Signale der Flip-Flop-Schaltungen in der Umsehalteinrichtung 67 aktiviert werden. Die Ausgangssignale der Schaltung 66 werden den Eingängentier D/A-Umsetzeranordnung 205 gemäß Figur 4a zugeleitet. Diese enthält eine Vielzahl von D/A-Umsetzern, beispielsweise 12« die durch die zuvor beschriebenen Auswahlnetzwerke angewählt werden können. Die Ausgangssignale der D/A-Umsetzer werden einer RUckführsteuerschaltung 217 zur wahlweisen Verarbeitung zugeleitet. Die MuItipiexanordnung mit den Schaltungsgruppen 66, 67, 68, 205 und 217 1st nur dann nötig« wenn mehrere D/A-Umsetzer mittels der Schaltung gemäß der Erfindung gesteuert werden sollen. Wird nur ein D/A-Uraeetzer verwendet, so können bestimmte Multiplexkreise weggelassen werden und die Schaltung braucht nur einzelne Einschaltsignale zu liefern.

Außerdem wird das Lesesignal RD dem einen Eingang des Gatters 75 zugeleitet. Ein anderer Eingang erhält ein RUckführsignal FBP, das vom RückfUhrteil des D/A-Umsetzers erzeugt wird. Beim gleichzeitigen Auftreten beider Signale am Gatter 75, erzeugt der Inverter 76 ein Signal CDP, welches zum 'Z'ihler 107 gelangt.

Im anderen Schaltzustand erzeugt der Flip-Flop 19b das Schreibsignal Hü. Dies Signal wird dem Gatter 51 als dessen eines Eingangssignal zugeleitet. Beim Fehlen des Schreibsignals RD ist das Gatter 51 gesperrt. Das Schreibsignal wird ferner dem Gatter 70 zusammen mit den Signalen WDS und WDE zugeleitet, die bei gleichzeitigem Auftreten das Gatter 70 durchschalten. Sobald dies geschieht, wird der Zeitgeber 71 gesperrt. Das

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Schreibsignal PID wird ferner einem Eingang des Gatters 74 zugeleitet, welches an seinem anderen Eingang ein Signal "CK vom Zeitgeber 71 erhält. Das gleichzeitige Auftreten · beider Signale RD und CIC aktiviert das Gatter Ik, wodurch CR-Impulse an den Inverter 76 weitergeleitet werden. Bort werden sie invertiert und erzeugen das CDP-Signal, welches als Eingangssignal zu dem dsm Zähler 107 zugeordneten Gatter 18' gelangt.

Der beschriebenen MuItipiexschaltung ist außerdem ein Flip-Flop 69 zugeordnet, der ähnlich aufgebaut sein kann, wie die anderen FIiρ-Flop-Schaltungen. Er erhält ein steuerndes Eingangssignal, beispielsweise aus einem Rechner. Das WDE-Signal wird ihm vom Inverter 72 zugeführt, um den Rucksteil-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 69 wahlweise auf Massepotential zu tasten. Das Ausgangssignal am Einsteil-Ausgang wird als WDS-Signal dem einen Eingang des oben bereits erwähnten Gatters 65 zugeleitet. Dieses erzeugt das REI-Signal, sobald das Lesesignal RD und das WDS-Signal gleichzeitig auftreten. Das WDS-Signal wird außerdem einem Eingang des Gatters 70 zugeführt, dessen Ausgang zusammen mit dem Ausgangssignal CK des Zeitgeber-Flip-Flops 71 zum Eingang des Gatters 65 gelangt. Hierdurch wird der Ausgang des Zeitgebers 71 wahlweise auf Massepotential getastet und damit die Ausgangssignale CK und CK des Zeitgebers praktisch gesperrt. Da das Gatter 70 ein UND-Gatter für große Eingangssignale ist, liefert es normalerweise das Ausgangssignal Null, so daß der Zeitgeber 71 gesperrt ist. Dem gegenüber kann das Zeltgebersignal vom

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Zeitgeber 71 nur erzeugt werden, wenn gleichzeitig die Signale SE, WDG und WDS am Gatter 70 auftreten. Wie bereits erwähnt, wird das RD-Signal vom Flip-Flop 19b, das WDS-Signal vom Flip-Flop 69 und das WDE-Signal vom Inverter 72 erzeugt. Die Eingangssignale für den Inverter 72 liefern die Gatter 51 bzw. 56.

Wie erwähnt erzeugt das Gatter 51 ein Signal nur, wenn gleichzeitig die einem bestimmten Zustand aller Flip-Flop-Schaltungen 19 kennzeichnenden Signale auftreten. Andererseits erzeugt das Gatter 56 nur ein Signal, wenn das RD-Signal und das UP-Signai gleichzeitig erscheinen. Es ist klar, daß die Gatter 51 und 56 zu verschiedenen Zelten Signale erzeugen. Beispielsweise erzeugt das Gatter 56 ein Signal nur , wenn das RD-Signal ihm zugeführt wird, während das Gatter 51 ein Signal erzeugt, nur wenn es u.a. ein RT5-Signal erhält.

Der Zeitgeber 71 ist als Flip-Flop-Schaltung dargestellt. Er kann ein Multivibrator sein, der ein pulsförmiges Signal abgibt, sowie das hierzu gehörige Komplimentärsignal. Das eine dieser Signale, nämlich das Signal CK wird über das Gatter 65 der D/A-Auswahlschaltung 66 und dem zugehörigen Multiplexnetzwerk zugeleitet. Diese Signale steuern den Betrieb der analogen Ausgabevorrichtung 218. Zusätzlich werden Rückführsignale FBF in, Abhängigkeit vom jeweiligen Zustand der analogen Ausgabevorrichtung 218 erzeugt. Diese Signale werden den Flip-Flop-Stufen 19 ale CDP-Signalβ über die Leitung 73 zugeführt, die den einen Eingang zum Gatter 13* bildet. Der

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Betrieb dieses Teils der Rückführsohaltung des D/A-Umsetzers ist im einzelnen in der älteren deutschen Patentanmeldung H 60 725 VIIIa/21a^X beschrieben.

Der freischwingende Zeitgeber 71 liefert Signale an den Zähler 107. Deshalb sperrt das Abschneidesignal des Gatters 70 wahlweise die Fortschaltfunktion des Zeitgebers 71. Bas Ausgangssignal JSR wird dem einen Eingang des Gatters 74 zugeleitet. Dem anderen Eingang wird das ÜD-Slgnal zugeleitet. Das Gatter 75 erhält die Signale RD und FBP. Die Ausgänge der Gatter 74 und 75 sind nach Art eines ODER-Gatters zusammengesohaltet und an den Eingang des Inverters 76 geführt. Dieser liefert das Signal CDP, welches dem einen Eingang des Gatters 18* zugeleitet wird. Wenn beispielsweise durch Zufuhr der Signale KB, UDE und WDS an das Gatter 70 der Ausgang CK des Zeitgebers 71 nicht gesperrt wird« entstehen die ^-Signale. Die EK und ICB-Signale werden gleichzeitig als Durchsehaltesignale dem Gatter 74 zugeleitet. Während derjenigen Betriebsphase, in der CDP-Signale zum Einspeichern in den Zähler 107 benötigt werden» 1st der Zeitgeber 71 aktiv, so daß die ^-Signale entstehen. Die FBP-Signale werden nur bei Vorhandensein eines Steuersignals erzeugt, welches wahlweise von der Rückführsteuerschaltung (Figur 4A) und bei Fehlen des ÜD*-Signals entstehen.

Die Schaltung in Figur 4A ist mit derjenigen der Figur 4 über die beiden Leitungen PIM und FBP verbunden. Ein frei-

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schwingender Zeitgeber 200 erzeugt ein Hochfrequentes Ausgangssignal, beispielsweise von IMHz. Die Frequenz wird im wesentlichen durch die Anwendung/der erfindungsgemäßen Ein-/ Ausgabevorrichtung bestimmt. Bei Verwendung in einem Digital-Analog-Umsetzer beispielsweise ist eine hohe Frequenz erwünscht,um die Welligkeit des analogen .Ausgangssignals zu verringern. Der Zeitgeber 200 kann beliebig aufgebaut sein und erzeugt ein Signal CL und vorzugsweise auch das Koraplimentärsignal "UL hierzu. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird zur Erzeugung des Komplimentärsignals CL das Ausgangssignal CL des Zeitgebers 200 einem Inverter zugeleitet. Es gelangt ferner zu einem Bezugszähler 202, der beispielsweise aus einer Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen bestehen kann, mit denen die Zeitgeberimpulse gezählt werden. Im Ausführungsbeispiel gibt der Bezugszähler 202 einen Ausgangsimpuls ab, sobald er 1024 Zeitgeberimpulse erhalten und damit einen Zählzyklus beendet hat. Das Ausgangssignal des Bezugszählers 202 gelangt zum Periodenzähler 2OJ, der ein Signal von einer ersten vorgegebenen Größe während einer vorbestimmten Anzahl von Perioden abgibt. Beispielsweise kann der Periodenzähler 2OJ fünf Fllp-Flop-Schaltstufen enthalten, die einen Zähler mit der Periode 16 bilden. Das genannte Ausgangssignal E wird als Eingangssignal dem Gatter 204 zugeleitet und außerdem den Gattern 206 und 207. Ein zweites Ausgangssignal E des Zählers 2OJ gelangt zum Gatter 208. Den Eingängen des Gatters 204 werden außerdem die Ausgangssignale des BezugsZählers 202, das komplimentäre Zeitgebersignal CL

und das vom Flip-Flop 210 in der Synchronisierschaltung SYWC .009884/1878 *AD original

erzeugte Ausgangssignal A zugeführt. Das Gatter 204 erzeugt beim gleichzeitigen Auftreten all dieser Signale ein Ausgangssignalj welches der D/A-Torsteuerschaltung 217 zugeführt wird. Diese enthält, wie Figur 5 zeigt, mehrere Gatter, die wahlweise aktiviert werden, um eine Rückführverbindung mit den D/A-Umsetzern in der Umsetzerbank 205 herzustellen. Die Multiplexschaltung wählt den D/A-Umsetzer aus und die Gatter in der Steuerschaltung 217 werden aktiviert, wenn gleichzeitig Signale von einem Umsetzer und dem Gatter 204 auftreten. Das Ausgangssignal der Torsteuerschaltung 217 liegt am Eingang des Frequenzteilers 212, der ^ebenfalls eine Vielzahl von Flip-Flop-Schal t stuf en,· beispielsweise 4, enthalten kann, um die Eingangsfrequenz umzusetzen. Die Anzahl der von der Steuerschaltung 217 zugeführten Signale enthält die vom Bezügszähler 202 während einer bestimmten Zeitdauer erzeugten Signale multipliziert mit der Anzahl der Perioden,die durch den Periodenzähler 205 festgestellt wird. Die genannte Zeitdauer entspricht der Anzahl der Impulse pro Periode. Da der Frequenzteiler 212 durch eine Zahl dividiert, welche der Anzahl der vom der Perlodenzähler 203 gezählten Perioden gleich ist, entspricht das Ausgangssignal des Frequenztellers .212 dem Mittelwert der Anzahl von Impulsen pro Periode. Dieses Ausgangssignal gelangt zum Gatter 213 und von dort zum Inverter 2l4. Die von diesem erzeugten Rückführimpulse FBP ,-' werden, wie Figur 4 zeigt, dem Eingang des Gatters 75 zugeleitet.

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Die Synchronisierschaltung (vgl. Figur 4A) erhält wie erwähnt das Ausgangssignal des Periodenzählers 202 und außerdem das Signal REI vom Inverter 64 in Figur 4, Aus diesen Signalen leitet die Synchronisierschaltung ein später noch zu definierendes Steuersignal PIM ab, welches der Schaltung gemäß Figur 4 zugeleitet wird. Das Signal REI wird dem Gatter 209 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Rucksteil-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 211 verbunden ist. Das Signal REI gelangt ferner zum Inverter 215, der hieraus das Signal REI ableitet. Dieses wird zusammen mit dem Ausgangssignal E des Periodenzählers 205 und dem Signal B vom Rucksteil-Ausgang des Flip-Flops 211 je einem Eingang des Gatters 206 zugeführt. Beim gleichzeitigen Auftreten dieser Signale gibt der Flip-Flop 210 ein Ausgangssignal A ab, welches an einen zweiten Eingang des Gatters 208 gelangt. Tritt dort gleichzeitig das Signal 1* vom anderen Ausgang des Periodenzählers 203 auf, so erzeugt das Gatter 208 ein den Flip-Flop 211 schaltendes Signal, so daß dieser das Ausgangssignal B abgibt. Letzteres liegt am Eingang der Gatter 207 und 216. Das Gatter 207 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn das Signal E gleichzeitig mit dem Signal B auftritt. Dann wird der Flip-Flop 210 in den Rucksteil-Zustand umgeschaltet und liefert das Ausgangssignal X.

Dieses Signal A ist das Synchronisiersignal, welches wie erwähnt zur Durchschaltung des Gatters 204 benötigt wird. Die Signale X und B werden dem Gatter 216 zugeleitet und erzeugen bei gleichzeitigem Auftreten am Ausgang dieses Gatter* das

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Signal PIM. Dieses wird jeweils einem Eingang der Gatter in Figur 4 zugeführt. Das Signal PIM erscheint in Figur 2 schematisch als Eingangssignal der Steuerschaltung 16 und sperrt die Dioden 15, indem es diese in Sperr-Rlchtung vorspannt. Das PIM-Signal wird (vgl. Figur 4) ferner dem Inverter 77 zugefUhrt, dessen Ausgangssignal zürn Gatter 78 gelangt. An einem anderen Eingang des Gatters 78 steht das vom Inverter 72 gelieferte WDE-Signal. Treten beide Signale gleichzeitig auf, so gibt das Gatter 78 ein Ausgangssignal ab und zeigt damit dem Digitalrechner 79 an, daß dieser eine Steuerfunktion ausüben kann. Dieses kann in einer Auswertung der vom Kernspeicher zur Verfügung gestellten Informationen sowie deren Aufarbeitung und Rückspeicherung in den Kernspeicher bestehen, von wo aus sie an ein analoges Ausgangssteuerglied weitergegeben werden können.

In Figur 5 ist ein typisches Beispiel für eine Torsteuerschaltung 217 dargestellt. Eine Vielzahl von Gattern 1, 2, 3 .....N sind mit Je einem Eingang an den Ausgang des Gatters 204 in Figur 4A angeschlossen. Der andere Eingang der Gatter ist an je einen D/A-Umsetzer angeschlossen, die zusammen die D/A-Umsetzerbank 205 bilden. Die Ausgänge der N-Gatter sind zusammengeschaltet und an den Eingang des Frequenzteilers 212 gelegt. Von dem jeweils ausgewählten D/A-Umsetzer in der Umsetzerbank 205 wird also ein Signal geliefert. Da jeweils nur ein Umsetzer ausgewählt ist, erhält auch nur eines der N- Gatter ein Eingangssignal der Umsetzerbank. Nur das Gatter, welches gleichzeitig ein Signal

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vom Gatter 204 und vom zugeordneten D/A-Umsetzer erhält, wird aktiviert. PUr die Zwecke der Erfindung könnten auch andere Oatteranordnungen eingesetzt werden.

Die Schaltung nach den Figuren 4 und 4A kann im Lese- und im Schreibbetrieb arbeiten. Zunächst soll der Schreibbetrieb erläutert werden, wobei der Speicherzähler 107 mit den Flip-Flops 19 zunächst.vom Kernspeicher 100 mit den Kernen 1 bis aufgeladen wird, der auch als aiagnetisdie Koppel schaltung bezeichnet werden kann. Von den Dateneingabevorrichtungen 5 werden,gesteuert durch die Sperrstromverstärker 42 und 45, Informationen in die Kerne 1 bis 4 eingespeichert und beim Anlegen der Einstell- und Rückstell-Signale an die Leitungen 41 und 48 auf die Flip-Flops 19 des Zählers 107 übertragen. Die eingegebenen Informationen befinden sich also schließ-Iich im Speicherzähler 107·

In ähnlicher Weise erfolgt die Auswahl eines bestimmten D/AUmsetzers in der Umsetzerbank 205· Die Auswahlsteuerschaltung 68, welche eine Vielzahl von Magnetkernen enthalten kann, liefert ein dem Zustand der Kerne charakterisierendes Signal an die D/A-Umschaltvorrichtung 67, die aus mehreren Flip-Flop-Schaltungen bestehen kann. Hierdurch wird wenigstens einer der Flip-Flops eingeschaltet und liefert ein Signal an die Auswahlschaltung 66, die aus mehreren Gattern bestehen kann, ähnlich der Torsteuerschaltung 217 gemäß Figur 5· Die von der Umschaltvorrichtung 67 und dem Gatter 65 der Auswahlschaltung 66 zugeführten Signale,erzeugen an dessen

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Ausgang ein den gewünschten D/A-Umsetzer in der Umsetzerbank 205 auswählendes Signal.

Der Zeitgeber 71 schaltet dann den Speicherzähler 107 zurück, während er gleichzeitig die Zeitgeberimpulse CK über das ODER-Gatter 65 an den ausgewählten D/A-Umsetzer liefert. Zur selben Zeit gelangen die komplimentären Zeitgebersignale CK zusammen mit dem Signal RD an den Eingang des UND-Gatters 74. Hierdurch wird das Gatter Jk aktiviert und liefert Impulse an den Inverter 7β· Die Signale CDP und CK sind in Phase. Das Signal CDP wird über die Leitung 73 einem Eingang des Gatters 18' zugeleitet, welches dem Schalteingang der zugehörigen Flip-Flop-Schaltung 19 vorgeschaltet ist. Die Zeitgebersignale stehen fortlaufend an den Flip-Flops des SpeieherZählers, bis dieser seine Null-Stellung erreicht. Wenn dies der Fall ist, erzeugen alle Flip-Flops an ihrem Rucksteil-Ausgang ein Signal hohen Pegels. Diese Signale werden zusammen mit dem RD-Slgnal den Eingängenäes Gatters I5I zugeführt. Das RD-Signal kommt vom Flip-Flop 19b. Durch gleichzeitiges Anlegen all dieser Signale entsteht ein Ausgangssignal am Gatter 51» welches vom Inverter 72 invertiert und als WDE-Signal sowohl dem Gatter 70 als auch dem Vorbereitungseingang des Flip-Flops 69 zugeleitet wird. Die Signale geringen Pegels, welche dem Gatter 70 zugeführt werden, bewirken, daß dieses ein Ausgangssignal ebenfalls geringen Pegels liefert, wodurch das CK-Slgnal auf Massepotential getastet wird. Hierdurch wird gleichzeitig das OK-Signal abgeschnitten und die

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Wirkung des Zeltgebers wird unterbunden. Die dem D/A-Umsetzer zugeführten Zeitgebersignale lassen diesen ein analoges Aus» gangssignal erzeugen, welches Irgendeinem analogen Ausgangssteuerglied 218 zugeführt wird.

Bei Lesebetrieb wird eine unterschiedliche Technik verwendet. Hler ist der Speieherzähler 107 anfänglich derart eingestellt, daß alle Flip-Flop-Schaltungen eine binäre "1" abgeben. Sie befinden sich also im sogenannten Einsteil-Zustand. Hierdurch wird der Zeitgeber 71 gesperrt, so daß dessen Signale nicht über das Gatter 65 in die D/A-Schaltung gelangen können. Diese Sperrung tritt ein, sofern das Gatter 70 Infolge eines RD-Signals ein Ausgangssignal niedrigen Pegels, beispielsweise das Ausgangssignal Null, liefert. Der Flip-Flop 69 wird von einem zugeordneten Kern derart eingestellt, dad er das WDS-Signal an die Gatter 70 und 63 abgibt. Gleichzeitig erzeugt der Flip-Flop 19b das RD-Signal, welches ebenfalls an die Gatter 63^$" und 70 gelangt. Das Zusammenwirken der Signale HD und WDS am Gatter 63 erzeugt ein Ausgangssignal, das vom Inverter 64 Invertiert wird und das Ausgangssignal RBI liefert. Dieses gelangt wie erwähnt zur Synchronisierschaltung SYIiC gemäß Figur 4A.

Bei Verwendung der D/A-Auswahlsbhaltung erzeugt der entsprechende Kern in der Auswahl»teuereehaltung 68 ein Ausgangesignal, mit dessen Hilfe, wie oben erwähnt, ein bestimmter D/A-Umsetzer ausgewählt wird. Dieser liefert «in Signal, wel-

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ches für den jeweiligen Zustand des analogen Ausgangssteuergliedes 218 kennzeichnend 1st. über die D/A-Torsteuerschaltung 217 gelangt das Signal vom D/A-Umsetzer in die RÜckfUhrschaltung, wie sie in der bereits jferwähnten Patentanmeldung H 60 725 VIIIa/21al beschrieben ist.

Der Zeitgeber 200 liefert das Signal CL an den Bezugszähler 202 und an die Umsetzerbank 205- Dieses Zeitgebersignal wird zum Aufarbeiten der Informationen und für ähnliche Funktionen

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verwendet. Bv gelangt femexJtanJgaiter 204 und erzeugt dort ein Eingangssignal für die Torsteuersohaltung 217·

Weiterhin wird dea Gatter 204 das Ausgangssignal E vom Periodenzähler 2·3 zugeleitet, der vom Bezugszähler 202 her gesteuert wird. In ähnlicher Welse gelangt das Ausgangssignal des Bezugszählers 202 an einen weiteren Eingang des Gatters 204. Schließlich liefert die Synchronisierechaltung SYMC das vierte Eingangssignal für das Gatter 204. Auf diese Weise 1st die Synchronisierschaltung mit der Rückführschaltung gekoppelt. Die Rückführschaltung erzeugt über das Gatter 215 und den Inverter 214 das Rückführsignal BBP₄ welches über das Gatter 75 und den Inverter 76 zum Speicherzähler 107 gelangt. Die Rückführimpulse werden praktisch vom Zeltgeber 200 erzeugt und vom Bezugszähler 202 und Perlodenzähler 205 verarbeitet. Letzterer gibt Signale E und Έ unterschiedlichen Potentials an seinen beiden Ausgängen ab in Übereinstimmung mit der Periode, die gerade läuft. Das Ε-Signal wird den Gattern 206 und 207 zugeleitet, um wahlweise .die Erzeugung der Ausgangs-

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signale A und Ä~ am AusgangÜes Flip-Flops 210 zu steuern. Das Signal E gelangt zum Gatter 208 und steuert die Abgabe der Signale B und B durch den Flip-Flop 211.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise soll im folgenden auf das in Figur 6 wiedergegebene Zeltdiagramm Bezug genommen werden. Zur Zeit TO seien die dargestellten Signale vorhanden. Zur Zeit Tl schaltet das Signal REI von einem niedrigen auf einen hohen Pegel um. Dementsprechend schaltet das komplinentäre Signal REI von einem hohen auf einen niedrigen Pegel. Die Umschaltung dieser Signale bewirkt keine weiteren Änderungen in der Synchronisierschaltung« sofern die Flip-Flop-Schaltungen durch positiv gerichtete Signale geschaltet werden müssen. Zur Zeit T2 ändern die Ausgangssignale E und E des Periodenzählers ihren Zustand wie dargestellt. Diese Änderungen wiederholen sich periodisch so wie der Periodenzähler 203 einen Zählzyklus vollendet. Zur Zelt T2 schalten auch die Signale A und Ä* der Flip-Flop-Schaltung 210 um. Diese Signale

RBI, B und E haben jetzt alle ein hohes Potential und erzeugen

ft/

demzufolge ein Schaltsignal am Einsteil-Elngangyaer Flip-Flop-Schaltung 210. Diese erzeugt also ein Signal A an ihrem Ausgang.

Zur Zeit TJ schalten die Signale E und E wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurück« nachdem die vorgegebene Periode des Zählers 203 abgelaufen ist. Die Signale A und S haben jetzt beide hohes Potential und gelangen zum Gatter 208, welches ein Signal an den Einsteil-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 211 liefert und damit an dessen Ausgang ein Signal B hohen

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Potentials hervorruft.

Zur Zeit Τ4 ändern die Signale E und 1* des Zählers 203 erneuet ihren Zustand. Auch das Signal B nimmt jetzt ein hohes Potential an. Das Gatter 207 erzeugt deshalb ein Rückstellsignal, welches seinerseits am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 210 ein Signal A entstehen läßt. Das Zusammenwirken des positiven Rückstellsignals am Eingang und das Fehlen eines positiven Einstellsignals bewirkt, daß das Einstellsignal A auf einen niedrigen Pegel umschaltet. In ähnlicher Weise werden zur Zeit T5 die Signale A und B den Eingängen des Gatters zugeleitet. Durch Zufuhr dieser beiden Signale hohen Potentials entsteht auch ein Ausgangssignal PIM hohen Potentials, welches für den Betriebszustand der Paralleleingabe kennzeichnend ist. Zur Zeit T5 schalten ferner die Signale E und E, jedoch hat" dies keine Änderung der von der Schaltung erzeugten Ausgangssignale zur Folge.

Zur Zeit T6 schalten die Signale REI und REI wieder um. Das Signal REI läßt den Flip-Flop 211 ein Rucksteil-Ausgangssignal B erzeugen, wodurch das Signal PIM beendet wird. Dabei wird das Signal B beendet und das Gatter 216 geschlossen. Das Vorhandensein des PIM-Signals kennzeichnet also die Ausführung eines Lesezyklus innerhalb der digitalen Rückführschaltung. Das PIM-Signal wird dem Kernspeicher und den zugehörigen Torschaltungen zugeleitet und schaltet diese auf Paralleleingabe. Bei dieser Betriebsweise steuern die Binärstufen des Zählers die gespeicherte Information. D.h. bezogen auf Figur 2 schließt ! die Steuerschaltung 16 normalerweise den von der Klemme 11 über die Widerstände 12 fließenden Strom Über die Diode 13

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nach Masse kurz. Außerdem entkoppeln die Zejiner-dioden 9 den von der Quelle 11 erzeugten Sperrstrom von der Lesewicklung und der zugeordneten Schaltung. Das Ableiten und Entkoppeln des Sperrstromes von Quelle 6 ermöglicht das ein Einstell-Impuls an einem der gesperrten Kerne 1-4 entsteht. Bei Paralleleingabebetrieb wird jedoch das PIM-Signal über die Steuerschaltung 16 an die Dioden 13 gelegt und spannt diese in Sperr-Richtung vor. Somit ist der Strom von der Quelle 11 nicht mehr über die Dioden 13 kurzgeschlossen. Demzufolge bestimmt der Zustand der Flip-Flops des Zählers den Betrieb der zugeordneten Kerne. Wenn beispielsweise ein Flip-Flop sich im RÜckstell-Zustand befindet« wird ein Rucksteil-Ausgangssignal hohen Pegels abgegeben. Dieses spannt die zugehörige Diode 14 in Sperr-Richtung vor, wodurch der von der Quelle 11 über den Widerstand 12 gelieferte Sperrstrom über die Diode 10 und die Zejffnerdlode 9 fließt und dadurch den zugeordneten Kern sperrt. Im anderen Falle, wenn der zugehörige Flip-Flop 19 sich im Einsteil-Zustand befindet, hat das Rucksteil-Ausgangssignal einen niedrigen Pegel, wodurch die zugehörige Diode 14 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist und demzufolge der von der Quelle 11 erzeugte Sperrstrom über die Diode 14 nach Masse abgeleitet wird. Mit dem Auftreten eines Einstell-Impulses im Verfolg der Einstell- und Rückstell-Zyklen wird der Einstell-Impuls an den Flip-Flop nur beim Fehlen eines Sperrsignals weitergegeben« Wegen des Sperrstromes kann ein Flip-Flop, der sich im RÜckstell-Zustand befindet, nicht fälschlich In den Binatell-Zustand umgeschaltet werden, weil am Einsteil-Eingang kein Signal auftritt. An denjenigen

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Flip-Flops, die sich Im Einstell-Zustand befinden, kann zwar ein Einsteil-Signal am Eingang auftreten, aber es ruft keine Änderung des Schaltzustandes hervor. Die Schaltungsanordnung gestattet also, das wahlweise Kurzschließen des Sperrstromes, wobei der jeweilige Zustand der einzelnen Flip-Flops Im Speicherzähler den Zustand der Kerne bestimmt und wobei die binären Stufen Ihren eigenen Schaltzustand steuern. Die Erfindung gestattet also,einen Magnetkernspeicher sowohl als Singäbe als auch als Ausgabevorrichtung zu verwenden·

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Claims

Patentansprüche

1. Ein-/Ausgabevorrichtung zur in beiden Signalflußrichtungen wirksamen Verbindung zweier SignalVerarbeitungsvorrichtungen, insbesondere eines Prozessrechners mit einem oder mehreren Stellgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß an jede der beiden Signalverarbeitungsvorrichtungen (101,104jll2) je eine von 2 Gruppen (100}107) bistabiler Einrichtungen angeschlossen ist, die über Koppelschaltungen (50) miteinander verbunden sind, und daß eine erste Steuereinrichtung (103,106) die Anschaltung der ersten Gruppe (100) an die eine SignalVerarbeitungsvorrichtung (101,104) und eine zweite Steuereinrichtung (109,110) die Anschaltung der zweiten Gruppe (107) an die andere Signalverarbeitungsvorrichtung (112) steuert und eine dritte Steuervorrichtung (9 - 16) den Signalfluß zwischen den beiden Gruppen bestimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe (100) bistabiler Einrichtungen aus Magnetkernen (1-4) mit praktisch rechteckförmiger Magnetisierungskennlinie und die zweite Gruppe (107) aus Festkörper-Flip-Flop-Schaltungen (19) besteht und jeder Kern mit wenigstens einer Leitimg gekoppelt ist.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r e h gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung mehrere Verstärker (42,45) enthält, die mit den Kernen (1-4) über Leitungen (44,46) gekoppelt sind, daß die zweite Steuereinrichtung wenigstens eine Signalquelle (20) und mehrere zwischen die aufeinanderfolgenden Flip-Flop-Schaltungen (19) eingeschaltete Gatter (18) enthält, deren einer Eingang jeweils an einen Ausgang der vorangehenden Plip-Plop-Schaltungen angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plip-Plop-Schaltungen (19) durch die dritte Steuere/inrichtung (16) gesteuert wahlweise sperrbar. sind und die Koppelschaltungen (50) zwischen den durch Stellsignale in vorgegebener Reihenfolge umsteuerbaren Magnetkernen (1-4) und den Plip-Plop-Schaltungen (19) derart steuerbar sind, daß eine Änderung des Magnetisierungszustandes eines Kernes kein Kippen der zugeordneten Flip-Flop-Schaltung auslösen kann, und wobei an die Kerne Dateneingabevorrichtungen (5) zur Eingabe von Informationen in den Kernspeicher (100) und Datenausgabevorrichtungen (6) zur Entnahme von Informationen aus dem Kernspeicher angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Koppelschaltung (50) zwischen einem Kern und der zugeordneten Plip-Plop-Sohaltung (19)

mehrere Dioden enthält und einerseits an eine Lesewiaklung 009884/1678

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(7) des Kernes und andererseits an eine Stromquelle (11) angeschlossen ist, daß ein Ausgang der Flip-Flop-Schaltung an die Koppelschaltung angeschlossen ist und daß zum Entkoppeln der Kerne und Flip-Flop-Schaltungen durch eine Steuerschaltung (16) die Stromquelle wahlweise über wenigstens eine der Moden (10) an die Lesewicklung anschließbar ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet, daß dl© zweite Steuereinrichtung außer einer an jedes der Gatte (18) angeschlossenen Signalquelle (20) eine an das ers^:;e Gatter angeschlossene Impulsquelle (17) aufweist und daß an den Ausgang der letzten Flip-Flop-Schaltung ein Verbraucher (21,112) angeschlossen 1st.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Steuervorrichtung eine zwischen die Lesewicklung (7) und einen Eingang der PlIp-Flop-Schaltung (19) eingeschaltete erste Mode (15) * eine zwischen die Lesewicklung und einen Ausgang der Flip-Flop-Schaltung eingeschaltete zweite Modenanordnung (9, 10,14), eine an diese Modenanordnung angeschlossene Stromquelle (11) und eine ebenfalls an die Modenanordnung angeschlossene Ableitungsschaltung (13) umfaßt, welche einen steuerbaren Nebenschluß für die Stromquelle darstellt.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verhindungepunkt der ersten Diode (15) mit der !««Bewicklung (7) die Reihenschaltung einer Zejfcierdlode (9) mit zwei entgegengeschalteten Dioden (10,14) angeschlossen ist, deren Verbindungspunkt einerseits Über eine Ableitungedlode (13) an eine Steuerleitung (16) und andererseits über einen Widerstand (12) an die Stromquelle (11) angeschlossen 1st*

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dafi jede der Flip-Flop-Schaltungen (I9) einen an das vorgeschaltete Gatter (l8) angeschlossenen Schalteingang aufweist, und die in Kaskade geschalteten Flip-Flop-Stufen einen ZMhler (107) bilden, der die Ausgangsimpulse einer Impulsquelle (17) zShlt, die sowohl an eine wahlweise Impulse liefernde RUckfUhrschaltung als auch an einen Zeitgeber angeschlossen 1st, und daß eine Auswahlschaltung bestimmt, welche der RUckfUhrschaltungen wirksam 1st.

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