DE2844125C2 - - Google Patents
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- DE2844125C2 DE2844125C2 DE19782844125 DE2844125A DE2844125C2 DE 2844125 C2 DE2844125 C2 DE 2844125C2 DE 19782844125 DE19782844125 DE 19782844125 DE 2844125 A DE2844125 A DE 2844125A DE 2844125 C2 DE2844125 C2 DE 2844125C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswerten von Dualimpulsfolgen durch Teilung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for evaluating Dual pulse sequences by division according to the preamble of Claim 1.
Die Aufgabe einer solchen Vorrichtung ist häufig darin zu sehen, daß ein durch eine Meßvorrichtung festgestellter Analog wert in einen Zeitwert umgewandelt wird, der dann durch Auszählen mittels Taktimpulsen in einen dem Analogwert äqui valenten Digitalwert umgewandelt wird. Dieses Prinzip wird z. B. in Analog-Digitalwandlern angewendet. Dabei ist zumeist - zumal wenn das Ergebnis in einer Meßeinheit ausgedrückt werden soll - erforderlich, daß zunächst in dualer Form vorliegende Ergebnis einem durch die Maßeinheit bestimmten Divisionsprozeß zu unter werfen. Der Einbau eines in üblicher Weise arbeitenden Rechners erfordert einen erheblichen Aufwand sowohl in Bezug auf die Schaltung als auch in Bezug auf die für den Betrieb jeweils er forderliche Zeit.The task of such a device is often too see that an analog detected by a measuring device value is converted into a time value, which is then replaced by Counting by means of clock pulses in an equi the analog value valent digital value is converted. This principle is used e.g. B. used in analog-digital converters. This is mostly - especially if the result is to be expressed in a unit of measurement - required that the result first be in dual form a division process determined by the unit of measurement throw. The installation of a computer working in the usual way requires considerable effort in terms of both Circuit as well as in terms of operating for each one required time.
Aus der DE-OS 22 53 006 ist eine digitale Dividierschaltung, insbesondere für Drehzahlmesser, bekannt, die für Binärzahlen vorgesehen ist und bei der die einzugebende Dualimpulsfolge direkt auf einen Digitalzähler gelangt, der in Verbindung mit einem Register zur Speicherung des Divisors einen aus einem Binärzahlen-Addierer, einem Summenregister und einem Binär zahlenvergleicher aufgebauten Frequenzselektor steuert. Abge sehen vom erheblichen logischen Aufwand für den Binärzahlen- Addierer benötigt die bekannte Schaltung einen vergleichs weise großen zeitlichen Aufwand zum Durchführen der einzelnen Operationen, wobei die übliche Methode der Division durch mehr malige Subtraktion bzw. Addition vorgesehen ist. Darüberhinaus ist die bekannte Schaltung lediglich für ein duadisches Zahlen system geeignet.DE-OS 22 53 006 describes a digital divider circuit, especially for tachometers, known for binary numbers is provided and in which the dual pulse sequence to be entered gets directly to a digital counter, which in connection with a register for storing the divisor one out of one Binary number adder, a sum register and a binary frequency comparator built-in frequency controller controls. Abge see the considerable logical effort for the binary number The known circuit needs a comparator adder wise great expenditure of time to carry out the individual Operations, being the usual method of dividing by more times subtraction or addition is provided. Furthermore is the well-known circuit only for duadic numbers system suitable.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine andere Lösung zu finden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kenn zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.It is therefore an object of the invention to find another solution Find. The task is solved by the characteristics of the kenn Drawing part of claim 1.
Die Erfindung benützt zur Division ein modulares Zählverfahren, bei dem dem Hauptzähler ein umschaltbarer Teiler vorgeschaltet ist, dessen Teilungsrate durch den Divisior und den aktuellen Zählerstand bei jedem neuen Impuls neu festgestellt wird.The invention uses a modular counting method for division, in which a switchable divider is connected upstream of the main counter is whose division rate by the divisior and the current Meter reading is determined anew with each new pulse.
Die Ausgestaltung des Digitalzählers und des Registers kann außer dem Dualsystem ein beliebiges p-adisches Zahlensystem, insbesondere das Dezimalsystem, zugrunde gelegt sein, wobei vor allem das Dezimalsystem für den Einsatz der Vorrichtung in Meß instrumenten von besonderer Bedeutung ist. Auch für das Ver ständnis der Erfindung ist die Verwendung des Dezimalsystems besonders geeignet.The design of the digital counter and the register can any p-adic number system besides the dual system, in particular the decimal system, be based on, before especially the decimal system for the use of the device in measuring instruments is of particular importance. Also for the ver The invention is the use of the decimal system particularly suitable.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekenn zeichnet.Embodiments of the invention are characterized in the subclaims draws.
Dem Verständnis der Erfindung dienen die nun folgenden Be trachtungen. The following Be serve to understand the invention traditions.
Ist eine Zahl M durch einen Divisor D zu dividieren, so giltIf a number M is to be divided by a divisor D , the following applies
M=D·Q (1) M = D · Q (1)
wobei Q der gesuchte Quotient ist. Um die Betrachtung zu vereinfachen, wird das Dezimalsystem zugrunde gelegt und angenommen, daß D ein Dezimalbruch mit nur einer Stelle d₀ vor dem Komma und k-1 Stellen hinter dem Komma ist, so daß D in der Formwhere Q is the quotient we are looking for. In order to simplify the consideration, the decimal system is used and it is assumed that D is a decimal fraction with only one place d Stelle before the decimal point and k -1 places behind the decimal point, so that D is in the form
D=d₀+d₁:10+d₂:100+. . .+d k-1:10 k-1 (2) D = d ₀ + d ₁: 10+ d ₂: 100+. . . + d k -1 : 10 k -1 (2)
darstellbar ist. Zusammen mit (1) folgt dann:can be represented. Together with (1) then follows:
M=d₀·Q+d₁·Q:10+d₂+Q:100+. . .+d k-1·Q:10 k-1 (3) M = d ₀ · Q + d ₁ · Q: 10+ d ₂ + Q: 100+. . . + D k -1 · Q: 10 k -1 (3)
oder umgeformtor reshaped
M=(d₀+1)·[d₁·Q:10+d₂·Q:100+. . .+d k-1·Q:10 k-1]
+d₀·[(10-d₁-1)·Q:10+(10-d₂-1)·Q:100+. . .+(10-d k-1)·Q:10 k ] (4) M = (d ₀ + 1) · [ d ₁ · Q : 10+ d ₂ · Q : 100+. . . + d k -1 · Q : 10 k -1 ]
+ d ₀ · [(10- d ₁-1) · Q : 10+ (10- d ₂-1) · Q : 100+. . . + (10- d k -1 ) · Q : 10 k ] (4)
oder abgekürzt:or abbreviated:
M=(d₀+1)·f(d₁, d₂,. . .d k-1)+d₀·g(d₁, d₂,. . .d k-1). (5)
M = (d ₀ + 1) · f (d ₁, d ₂, ... D k -1 ) + d ₀ · g (d ₁, d ₂, ... D k -1 ). (5)
Mit Rücksicht auf die den auf dem Dualprinzip beruhenden Frequenzteilern zugrundeliegende Wirkungsweise ergibt sich daraus folgende Aussage:With regard to those based on the dual principle Frequency divider underlying operation results the following statement:
Man kann die Teilung mit dem Divisor D durchführen, in dem man den Frequenzteiler nach Maßgabe des jeweils vor liegenden Funktionswertes von f und g im Verlauf der Di vision abwechseld auf den Teiler (d₀+1) und auf den Teiler d₀ umstellt, während eine zu teilende Impulsfolge aus M Taktimpulsen über den Frequenzteiler geführt wird.The division can be carried out with the divisor D by alternately changing the frequency divider to the divider (d ₀ + 1) and to the divider d nach in the course of the vision in accordance with the respective function value of f and g a pulse sequence to be divided consisting of M clock pulses is passed over the frequency divider.
Dabei ist zu bemerken, daß eine Darstellung gemäß (5) auch richtig ist, wenn D eine beliebige Zahl und nicht nur ein Dezimalbruch mit einer Stelle vor dem Komma ist. Es ist ferner möglich, statt der Teiler d₀ und (d₀+1) die Teiler d₀ und (d₀-1) zu verwenden, wobei sich eine der Dar stellung (5) analoge Darstellung ergibt. Eine solche Dar stellung gilt schließlich auch für die Digitalstellen d₀, d₁, . . . in einem beliebigen p-adischen Zahlensystem. It should be noted that a representation according to (5) is also correct if D is an arbitrary number and not just a decimal fraction with a decimal place. It is also possible to use the divisors d ₀ and (d ₀-1) instead of the divisors d ₀ and (d ₀ + 1), resulting in a representation analogous to the representation (5). Such a Dar finally applies to the digital digits d ₀, d ₁,. . . in any p-adic number system.
Der Selektor soll nun aufgrund des im Register ge speicherten Wertes für den Divisor D die zu diesem ge hörenden Werte der Funktionen f und g ermitteln und den Frequenzteiler nach Maßgabe der Werte für diese beiden Funktionen abwechselnd auf den Teilerwert d₀ und den Teilerwert (d₀+1) schalten. Zur Ermittlung der Funktions werte könnte z. B. ein Rechner oder - falls nur die Verwendung eines einzigen Wertes für den Divisor D vor gesehen ist - eine entsprechend diesem Wert bemessene feste Schaltung verwendet werden.The selector is now to determine the values of the functions f and g belonging to this, based on the value stored in the register for the divisor D, and the frequency divider, depending on the values for these two functions, alternately to the divider value d ₀ and the divider value (d ₀ +1) switch. To determine the function values, for. B. a computer or - if only the use of a single value for the divisor D is seen before - a fixed circuit dimensioned according to this value can be used.
Bevorzugt ist jedoch bei der weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mit Ausnahme der zur Speicherung der ersten Digitalstelle d₀ des Divisors D dienenden Speicherstufe alle übrigen Speicherstufen des Regi sters zur Steuerung je eines Selektors vorgesehen sind, daß ferner eine der Anzahl dieser Register-Speicher stufen gleiche Anzahl von auf den Zähleingang sukzessive folgenden Speicherstufen des Digitalzählers ebenfalls zur Beaufschlagung je eines dieser Selektoren vorge sehen ist, daß dabei der der zweiten Digitalstelle des Di visors D zugeordnete Selektor zur Steuerung des Frequenz teilers und jeder der übrigen Selektoren zur Steuerung desjenigen Selektors dient, der derjenigen Digitalstelle d i des Divisors D zugeordnet ist, die unmittelbar vor derjenigen Digitalstelle d i-1 liegt, die dem jeweils steuernden Selektor zugeordnet ist.However, it is preferably provided in the further embodiment of the invention that, with the exception of the memory stage used to store the first digital position d ₀ of the divisor D, all the other memory stages of the register are provided for controlling a selector each, in addition that one of the number of these register memories stages equal number of successive to the count input memory stages of the digital counter is also provided for loading one of these selectors, that the second digital position of the D visor D assigned selector to control the frequency divider and each of the other selectors to control that selector , which is assigned to the digital position d i of the divisor D which lies immediately before the digital position d i -1 which is assigned to the respective controlling selector.
Vorzugsweise stimmen die Selektoren im Aufbau überein, der sich im übrigen nach dem für die Teilung verwendeten Zahlensystem richtet. Ein Ausführungsbeispiel für das Dezimalsystem ist in Fig. 2, ein Ausführungs beispiel für das Dualsystem in Fig. 7 dargestellt.The selectors preferably have the same structure, which is otherwise based on the number system used for the division. An embodiment for the decimal system is shown in Fig. 2, an execution example for the dual system in Fig. 7.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Fig. 1-7 näher beschrieben. Embodiments of the invention will now be described with reference to FIGS. 1-7.
In Fig. 1 ist das prinzipielle Schaltbild einer Anord nung gemäß der Erfindung dargestellt.In Fig. 1 the basic circuit diagram of an arrangement according to the invention is shown.
Eine zu dividierende Zahl M wird durch eine M Einzelim pulse aufweisende Folge von einander gleichen äquidi stanten Taktimpulsen dargestellt. Sie wird an den Eingang des Frequenzteilers FT gelegt, der z. B. aus einer Anzahl hintereinander geschalteter und einander gleicher bistabiler Kippstufen mit jeweils zwei Signalausgängen besteht, wobei die doppelte Anzahl dieser Kippstufen gleich dem Maximalwert der ersten Digitalstelle d₀ des Divisors D, also bei Zugrundelegung des Dezimalsystems der Zahl 9, ist. Durch eine entsprechende Steuerung ist es möglich, entweder den der Digitalzahl d₀ oder den der Digitalzahl (d₀+1) entsprechenden Signalausgang des Frequenzteilers FT an den Zähleingang des Digitalzählers DZ zu schalten.A number M to be divided is represented by a sequence comprising M individual pulses of identical equidistant clock pulses. It is placed at the input of the frequency divider FT , the z. B. consists of a number of successive and mutually identical bistable flip-flops with two signal outputs each, with twice the number of these flip-flops equal to the maximum value of the first digital digit d ₀ of the divisor D , that is to say on the basis of the decimal system of the number 9. With a suitable control, it is possible to switch either the signal output of the frequency divider FT corresponding to the digital number d ₀ or the digital output (d ₀ + 1) to the counting input of the digital counter DZ .
Der Digitalzähler DZ besteht aus einer Anzahl m hinter einander geschalteter Speicherstufen Z m-1, Z m-2, Z m-3, . . . Z m-k+1, . . . Z k . . . Z₁, Z₀. Falls der Zähler DZ als Dualzähler ausgebildet ist, sind die Speicherstufen jeweils durch eine einzige bistabile Kippstufe mit je zwei Signal eingängen und je zwei Signalausgängen gegeben, über die die Vereinigung dieser einzelnen Flip-Flopzellen zu der den Zähler bildenden Kette gegeben ist. Als bistabile Kippstufen werden z. B. Master-Slave-Flip-Flops, insbe sondere Toggle-Flip-Flops verwendet.The digital counter DZ consists of a number m of memory stages Z m -1 , Z m -2 , Z m -3 , connected in series. . . Z m - k +1,. . . Z k . . . Z ₁, Z ₀. If the counter DZ is designed as a dual counter, the memory stages are each provided by a single bistable multivibrator with two signal inputs and two signal outputs, via which the combination of these individual flip-flop cells to form the chain forming the counter is given. As bistable flip-flops z. B. Master-slave flip-flops, in particular special toggle flip-flops used.
Soll dem Aufbau der Anordnung ein anderes Zahlensystem zugrunde gelegt werden, so bestehen die einzelnen Speicher stufen, also die Zählstufen des Digitalzählers DZ, in bekannter Weise aus entsprechend kompliziert aufge bauten Kombinationen von bistabilen Kippstufen derart, daß die einzelnen Speicherstufen eine der Grundzahl des gewählten Zahlensystems entsprechende Anzahl verschiedener stabiler Betriebszustände aufweist. Bei Verwendung des Dezimalsystems soll die einzelne Speicherstufe oder Zählstufe Z i 10 verschiedene, den Zahlen 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 entsprechende Betriebszustände auf weisen.If the structure of the arrangement is to be based on a different number system, then the individual memory stages, i.e. the counter stages of the digital counter DZ , consist in a known manner of correspondingly complicated combinations of bistable flip-flops such that the individual memory stages are one of the basic number of the selected number system has a corresponding number of different stable operating states. When using the decimal system, the individual memory stage or counter stage Z i should have 10 different operating states corresponding to the numbers 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9.
Ähnlich wie beim Frequenzteiler FT sind auch beim Digital zähler DZ die Signalausgänge der einzelnen Speicherstufen nicht nur auf die entsprechenden Signaleingänge der jeweils folgenden Speicherstufe geschaltet, sondern auch individuell nach außen geführt, so daß der jeweilige Zähler stand abgelesen werden kann. Über einen besonderen Re seteingang kann jede Zählerstufe in den Ausgangszustand rückgesetzt werden.Similar to the frequency divider FT , the digital outputs DZ have the signal outputs of the individual memory stages not only connected to the corresponding signal inputs of the following memory stages, but also individually to the outside so that the respective counter can be read. Each counter level can be reset to its initial state via a special reset input.
Das Register RG kann, wenn nur ein einziger Divisor D vorgesehen ist, aus einem programmierten Festwertspeicher bestehen. Andernfalls empfiehlt sich ein Schreib-Lese speicher. Das Register RG besteht aus einer Anzahl k von Speicherstufen, also den Registerzellen R₀, R₁, R₂, . . . R k-1, in die jeweils die den einzelnen Digitalstellen d₀, d₁, d₂, . . . d k-1 des Divisors D entsprechenden Infor mationen eingespeichert werden. Dabei ist die zur Aufnahme der ersten Digitalstelle d₀ dienende Registerstufe R₀ in einer zur Festlegung derjenigen Ausgänge des Frequenz teilers FT dienenden Weise geschaltet, die aufgrund des eingespeicherten Divisors D bzw. seiner ersten Digital stelle d₀ an den Zähleingang des Digitalzählers DZ zu legen sind.If only one divisor D is provided, the register RG can consist of a programmed read-only memory. Otherwise a read / write memory is recommended. The register RG consists of a number k of memory stages, ie the register cells R ₀, R ₁, R ₂,. . . R k -1 , in each of which the individual digital digits d ₀, d ₁, d ₂,. . . d k -1 of the divisor D corresponding information can be stored. The register stage R ₀ used to hold the first digital digit d ₀ is switched in such a way as to define those outputs of the frequency divider FT which, due to the stored divisor D or its first digital digit d ₀, must be connected to the counting input of the digital counter DZ are.
Schließlich sind noch k-1 Selektoren S₁, S₂, . . . S k-1 vor gesehen, die in einander gleicher Weise aufgebaut sind und die die Aufgabe haben, die beiden durch den Inhalt der ersten Registerzelle R₀ festgelegten Teilerwerte d₀ und (d₀+1) nach Maßgabe der durch die in den übrigen Re gisterzellen R₁, R₂, . . . R k-1 gespeicherten Informationen festgelegten Werte der Funktionen f und g gemäß (4) durch entsprechende Anschaltung der den Werten d₀ und d₀+1 ent- sprechenden Signalausgänge des Frequenzteilers FT an den Zähleingang des Digitalzählers DZ zur Geltung zu bringen.Finally, k -1 selectors S ₁, S ₂,. . . S k -1 seen before, which are constructed in the same way and which have the task of determining the two divisor values d ₀ and (d ₀ + 1) determined by the content of the first register cell R nach, in accordance with the by the in the other Re Gister cells R ₁, R ₂,. . . R k -1 stored values of the functions f and g according to (4) by connecting the signal outputs of the frequency divider FT corresponding to the values d ₀ and d ₀ + 1 to the counting input of the digital counter DZ .
Zu diesem Zweck ist die die zweite Digitalstelle d₁ des Divisors D speichernde Registerzelle R₁ mit ihrem Sig nalausgang an den einen Eingang des ersten Selektors S₁ gelegt, dessen zweiter Eingang durch die unmittelbar auf den Zähleingang des Digitalzählers DZ folgende Zähl stufe Z m-1 (niedrigst-wertige p-ade) beaufschlagt ist. Der Ausgang des Selektors S₁ liefert ein Signal C₁, das gleich Null ist, wenn der Frequenzteiler FT nur durch d₀ teilen soll, und das gleich Eins ist, wenn der Teiler (d₀+1) verwendet werden soll. Das Signal C₁ steuert so mit die Wahl desjenigen der beiden Teilerwerte d₀, (d₀+1), der jeweils mit dem nächsten Takt der Impulsfolge M zur Geltung kommen soll. Das Zustandekommen des Signalwertes von C₁ wird zum Teil durch Vergleich der in der Zähl stufe Z m-1 gespeicherten Information mit dem in der zweiten Register-Speicherstufe R₁ anhängigen Wert der zwei ten Digitalstelle d₁ und zum Teil durch ein vom zweiten Selektor S₂ geliefertes Steuersignal C₂ (Carry C₂) be stimmt.For this purpose the register cell R ₁ storing the second digital digit d ₁ of the divisor D is connected with its signal output to the one input of the first selector S ₁, the second input of which is immediately following the counting input of the digital counter DZ counting stage Z m - 1 (lowest-value p-ade) is applied. The output of the selector S ₁ provides a signal C ₁ which is zero if the frequency divider FT is only to divide by d ₀ and which is one if the divider (d ₀ + 1) is to be used. The signal C ₁ thus controls the choice of one of the two divider values d ₀, (d ₀ + 1), which is to come into play with the next cycle of the pulse sequence M. The occurrence of the signal value of C ₁ is partly by comparing the information stored in the counting stage Z m -1 with the pending value in the second register storage stage R ₁ of the two-th digital digit d ₁ and partly by one of the second selector S. ₂ delivered control signal C ₂ (Carry C ₂) be true.
Der zweite Selektor S₂ ist eingangsseitig durch die die dritte Digitalstelle d₂ des Divisors D speichernde Re gisterstufe R₂ und die durch die auf den Zähleingang des Digitalzählers als zweite Zählerstufe folgende Speicher stufe Z m-2 sowie ggf. durch ein vom dritten Selektor S₃ abgegebenes Signal C₃ (Carry C₃) bestimmt.The second selector S ₂ is on the input side by the third digital digit d ₂ of the divisor D storing register level R ₂ and the memory level Z m -2 following the counting input of the digital counter as the second counter level and possibly by a third selector S ₃ output signal C ₃ (Carry C ₃) determined.
Analog gilt für den i-ten Selektor S i , daß er vom Zähler DZ her durch dessen i-te auf den Zähleingang folgende Zählstufe Z m-i , vom Register RG her durch dessen die Digitalstelle d i des Divisors D enthaltende Speicher stufe R i und durch das vom Selektor S i+1 gelieferte Sig nal C i+1 gesteuert und sein Ausgang zur Steuerung des Selektors S i-1 unter Erzeugung eines Signals C i (Carry C i ) vorgesehen ist.The same applies analogously to the i- th selector S i that from the counter DZ through its i-th counting stage Z mi following the counting input, from the register RG through through its memory stage R i and containing the digital position d i of the divisor D. the signal supplied by the selector S i +1 is controlled C i +1 and its output is provided for controlling the selector S i -1 to generate a signal C i (carry C i ).
Die Teilung einer am Eingang des Frequenzteilers FT an hängigen Folge von M äquidistanten Dualimpulsen wird nun durch entsprechende Umschaltung des Frequenzteilers FT auf die Teilerwerte d₀ und (d₀+1) während des Durchlaufens der Impulsfolge erreicht, wenn man die Umschaltung auf die beiden Teilerwerte entsprechend dem folgenden, sich aus den Beziehungen (4) und (5) ergebenden Schema durchführt:The division of a sequence of M equidistant dual pulses pending at the input of the frequency divider FT is now achieved by appropriately switching the frequency divider FT to the divider values d ₀ and (d ₀ + 1) while passing through the pulse sequence, if one switches over to the two divider values in accordance with the following scheme resulting from relationships (4) and (5):
Unter jeweils zehn Zuständen der Zählerdekade Z m-1 (ent spricht 10 Ausgangsimpulsen von FT) liefert der Selektor S₁ d₁-mal den Ausgangsimpuls C₁=1, (10-d₁-1)-mal den Ausgangsimpuls C₁=0 und einmal denjenigen Wert des Aus gangsimpulses C₂, der gerade am Ausgang des Selektors S₂ anhängig ist.Under ten states of the decade of counters Z m -1 (corresponds to 10 output pulses from FT) , the selector S ₁ d ₁ times the output pulse C ₁ = 1, (10- d ₁-1) times the output pulse C ₁ = 0 and once that value of the output pulse C ₂ that is currently pending at the output of the selector S ₂.
Unter jeweils zehn Zuständen der Zählerdekade Z m-2 (ent spricht 100 Ausgangsimpulsen von FT) liefert der Selek tor S₂ den Ausgangsimpuls C₂=1 insgesamt d₂-mal und den Ausgangsimpuls C₂=0 insgesamt (10-d₂-1)-mal sowohl einmal denjenigen Wert des Ausgangsimpulses C₃, der ge rade am Ausgang des Selektors C₃ anhängig ist.Under ten states of the decade of counters Z m -2 (corresponds to 100 output pulses from FT) , the selector S ₂ supplies the output pulse C ₂ = 1 in total d ₂ times and the output pulse C ₂ = 0 in total (10- d ₂-1 ) times both that value of the output pulse C ₃, which is pending at the output of the selector C ₃.
Unter jeweils 10 Zuständen der Zählerdekade Z m-k-1 (entspricht 10 k-1 Ausgangsimpulsen von FT) liefert der Selektor S k-1 d k-1-mal den Ausgangsimpuls C k-1=1 und (10-d k-1)-mal den Impuls C k-1=0.Under 10 states of the decade of counters Z mk -1 (corresponds to 10 k -1 output pulses from FT) , the selector S k -1 d k -1 times delivers the output pulse C k -1 = 1 and (10- d k -1 ) times the pulse C k -1 = 0.
Jeder Ausgangsimpuls C i ist als Übertrag (Carry) zu werten, durch den der Informationsinhalt der jeweils nach folgenden Selektorstufe S i-1 entweder durch die Informa tion "Eins" oder durch die Information "Null" beauf schlagt wird. Each output pulse C i is to be evaluated as a carry, through which the information content of the following selector stage S i -1 is acted upon either by the information "one" or by the information "zero".
Zu bemerken ist außerdem, daß im Einklang mit der Be ziehung (4) bei den soeben geführten Betrachtungen das Dezimalsystem und somit eine Ausgestaltung der Speicher stufen des Registers RG und des Digitalzählers DZ nach diesem Zahlensystem zugrunde gelegt ist.It should also be noted that, in accordance with the relationship (4) in the considerations just made, the decimal system and thus an embodiment of the memory stages of the register RG and the digital counter DZ is based on this number system.
Damit jede beliebige Impulszahl M ein auf k Digitalstellen genaues Ergebnis Q der Division mit D liefert, muß die Teilung durch (d₀+1) möglichst gleichmäßig über die Zeitspanne, in welcher die Impulsfolge M durch den Fre quenzteiler FT geführt wird, verteilt werden. Zu diesem Zweck ist in Weiterbildung der Erfindung jeder der vorge sehenen Selektoren als Vergleichs-Logik ausgebildet, deren innerer Aufbau für den Fall der Anwendung des Dezi malsystems als Grundlage für den Aufbau der Speicherstufen im Digitalzähler DZ und im Register RG der Fig. 2 entspricht, und die gemäß dem Impulsdiagramm gemäß Fig. 3, die zu einem Übertrag C i =1 führenden Impulse gleich mäßig über die zehn Zustände einer Dekade verteilt liefert.So that any number of pulses M delivers a result Q of division by D accurate to k digital digits, the division by (d ₀ + 1) must be distributed as evenly as possible over the period in which the pulse train M is passed through the frequency divider FT . For this purpose, in a further development of the invention, each of the selectors provided is designed as comparison logic, the internal structure of which corresponds to the case for the application of the decimal system as the basis for the construction of the memory stages in the digital counter DZ and in the register RG in FIG. 2, provides uniformly distributed over the ten states of a decade and in accordance with the pulse diagram according to Fig. 3, which lead to a carry C i = 1 pulses.
In dem als Dezimalzähler aufgebauten Digitalzähler DZ sind pro Dekade eine Zählerstufe vorgesehen, die jeweils vier mit Dualsignalen beaufschlagte Ausgänge haben, die den Zählerstand der Zählerstufe in einem binär codierten De zimalcode anzeigen. Diese sind bei der i-ten Zählstufe Z m-i die Ausgänge q m-i,1, q m-i,2, q m-i,4 und q m-i,8, wobei der letzte Ausgang q m-i,8 auch zur Steuerung der fol genden Zählstufe, also der nächsten Dekade i+1 vorgesehen ist.In the digital counter DZ constructed as a decimal counter, one counter stage is provided per decade, each of which has four outputs to which dual signals are applied, which display the counter reading of the counter stage in a binary-coded decimal code. In the i- th counter stage Z mi, these are the outputs q mi , 1 , q mi , 2 , q mi , 4 and q mi , 8 , the last output q mi , 8 also being used to control the following counter stage, ie the next decade i +1 is provided.
Der Aufbau der einzelnen Zählerstufen Z m-i des Dezimalzählers DZ kann z. B. entsprechend Fig. 4 sein. Man hat vier gleiche Flip-Flopzellen FF₁-FF₄ pro Zählstufe, wobei die zu zählenden Takte an den Signaleingängen aller Flip- Flopzellen gleichzeitig anliegen, falls der Zähler, wie im Beispielsfall, als Synchronzähler aufgebaut ist. Die zu zählenden Takte werden im Fall der ersten Speicher stufe Z m-1 unmittelbar vom Frequenzteiler FT, im Falle der übrigen Zählstufen Z m-2, . . . Z m-k+1, Z m-k , . . . Z m von der jeweils in Richtung auf den Zähleingang benachbarten Zählstufe geliefert. Um die Synchronität der Zählweise zu sichern und außerdem um den Zähler zum Dezimalzähler zu machen, sind die vier UND-Gatter U₁, U₂, U₃ und U₄ so wie ein ODER-Gatter O vorgesehen, die in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise geschaltet sind. Die zur Beaufschlagung der i-ten Zählerstufe Z m-i dienenden Taktimpulse werden im Falle i=1 von den über die höchste Digitalstelle d₀ des Divisors D eingestellten Ausgängen des Frequenz teilers FT und im Falle i<1 entsprechend den soeben ge machten Ausführungen von dem q m-i+1,8-Ausgang der (i-1)-ten Zählerstufe Z m-i+1 geliefert. Als Flip-Flopzellen FF₁-FF₄ sind bevorzugt Master-Slave-Flip-Flopzellen ver wendet.The structure of the individual counter stages Z mi of the decimal counter DZ can, for. B. corresponding to FIG. 4. One has four identical flip-flop cells FF ₁- FF ₄ per counter stage, the clocks to be counted being present at the signal inputs of all flip-flop cells at the same time if the counter, as in the example, is constructed as a synchronous counter. The clocks to be counted are in the case of the first memory stage Z m -1 directly from the frequency divider FT , in the case of the other counter stages Z m -2 ,. . . Z mk +1 , Z mk,. . . Z m is supplied by the counting stage adjacent in the direction of the counting input. In order to ensure the synchronicity of the counting method and also to make the counter a decimal counter, the four AND gates U ₁, U ₂, U ₃ and U ₄ are provided as an OR gate O , which is shown in FIG. 4 obviously are switched. The clock pulses serving to apply the i- th counter stage Z mi are in the case i = 1 from the outputs of the frequency divider FT set via the highest digital digit d ₀ of the divisor D and in the case i <1 in accordance with the statements just made by the q mi +1.8 output of the (i -1) th counter stage Z mi +1 delivered. As flip-flop cells FF ₁- FF ₄ master-slave flip-flop cells are preferably used ver.
Hat das Register RG die jeweils zur Aufnahme einer Digi talstelle d₀, d₁, . . .d k-1 dienenden (und im Beispielsfalle ebenfalls nach dem Dezimalsystem ausgelegten) Speicher stufen R₀, R₁, . . .R k-1, so ist jeder dieser Registerspei cherstufen R i mit i<1 je ein Selektor S₁ zugeordnet, der andererseits von der der Speicherstufe oder Zählstufe Z m-i des Dezimalzählers DZ gesteuert ist. (Der Index i durchläuft die Zahlen 1 bis k-1 sowohl im Falle der Spei cherstufen R i des Registers als auch im Falle der Spei cherstufen des Digitalzählers DZ). Demzufolge gehören die Speicherstufen Z m-1 und R₁ über den Selektor S₁ zu sammen. Lediglich die zur Speicherung der ersten Digital stelle d₀ der Divisoren D dienende Register-Speicherstufe R₀ ist, wie bereits oben festgestellt, in hiervon abwei chender Weise geschaltet.Has the register RG each for receiving a Digi talstelle d ₀, d ₁,. . . d k -1 serving (and in the example also designed according to the decimal system) memory stages R ₀, R ₁,. . . R k -1 , each of these register memory stages R i with i <1 is assigned a selector S ₁, which on the other hand is controlled by the memory stage or counter stage Z mi of the decimal counter DZ . (The index i runs through the numbers 1 to k -1 both in the case of the storage stages R i of the register and in the case of the storage stages of the digital counter DZ) . Accordingly, the memory stages Z m -1 and R ₁ belong together via the selector S ₁. Only the register memory stage R ₀ used to store the first digital position d ₀ of the divisors D is, as already stated above, switched in a different manner.
Die einzelnen Selektoren S i sind, wie bereits erwähnt, als einander gleiche Logik-Vergleichschaltungen ausge bildet, deren Schaltbild in Fig. 2 dargestellt ist. As already mentioned, the individual selectors S i are formed as identical logic comparison circuits, the circuit diagram of which is shown in FIG. 2.
Die Schaltung ist im Interesse einer Realisierung in MOS-Technik ausschließlich aus NOR-Gattern und Invertern aufgebaut, wobei insgesamt 13 NOR-Gatter N₁-N₁₃ sowie zwei Inverter IN₁ und IN₂ verwendet sind. Die Schaltung weist außerdem 13 logische Eingänge auf, die jeweils entsprechend den zu ihrer Beaufschlagung vorgesehenen Signalen bezeichnet sind.The circuit is constructed in the interest of a realization in MOS technology exclusively from NOR gates and inverters, a total of 13 NOR gates N ₁- N ₁₃ and two inverters IN ₁ and IN ₂ being used. The circuit also has 13 logic inputs, each of which is designated in accordance with the signals intended to be applied to it.
Die von der dem betreffenden Selektor S i zugeordneten Speicherstufe Z m-i gesteuerten Signaleingänge des Selek tors sind mit q m-i,1, q m-i,2, q m-i,4, q m-i,8 bzw. die zu gehörigen invertiert beaufschlagten Signaleingänge mitThe signal inputs of the selector controlled by the memory stage Z mi assigned to the respective selector S i are q mi , 1 , q mi , 2 , q mi , 4 , q mi , 8 and the associated inverted signal inputs
bezeichnet. Die Eingänge q m-i,1 bis q m-i,8 entsprechen den in gleicher Weise bezeichneten Signalausgängen der i-ten Zählerstufe Z m-i und somit den Ausgängen der Flip-Flops FF₁-FF₄. Die in gleicher Weise jedoch mit einem Querstrich gekenn zeichneten Eingänge des Selektors S i sind jeweils mit demselben Flip-Flop, jedoch mit dessen invertierten Ausgang verbunden. Die Signale q m-i,1 führen jeweils die niedrigste, die Signale q m-i,8 jeweils die höchste Dual stelle in der betreffenden Dezimaldekade.designated. The inputs q mi , 1 to q mi , 8 correspond to the signal outputs of the i- th counter stage Z mi and thus the outputs of the flip-flops FF ₁- FF ₄. The inputs of the selector S i marked in the same way but marked with a dash are each connected to the same flip-flop but with its inverted output. The signals q mi , 1 each carry the lowest, the signals q mi , 8 each the highest dual digit in the relevant decimal decade.
Die dem Register RG zugeordneten Eingänge des Selektors S i sind an je eine der vorgesehenen Register-Speicher einheiten R₁ bis R k-1 mit Ausnahme der Register-Speicher stufe R₀ gelegt, so daß damit zur Steuerung des Selek tors S i nach Maßgabe ihrer Reihenfolge im Divisor D die 2., die 3., usw. und schließlich die k-te Digital stelle (=Dezimalstelle) des Divisors D herangezogen ist. Dabei ist zu bemerken, daß nach Maßgabe der insgesamt für die Speicherung von Divisoren D vorgesehenen Anzahl k von Speicherzellen R₀, R₁, . . .R k-1 die Speichereinheit R k-1 die niedrigwertigste Digitalstelle und R₀ die höchst wertigste, also erste Digitalstelle d₀ enthält. Die der betreffenden Digitalstelle des Divisors D entsprechende Information hat die Bezeichnung der betreffenden Digi talstelle des Divisors D. Sie wird, was durch Überstrei chung angedeutet ist jeweils invertiert an den in gleicher Weise bezeichneten Signaleingang gelegt. Die BezeichnungThe register RG associated inputs of the selector S i, k of units each one of the provided-register R ₁ to R -1, with the exception of the register storage stage R ₀ set so that so that for controlling the Selek tors S i in accordance with their order in divisor D is the 2nd, 3rd, etc. and finally the k- th digit (= decimal place) of divisor D. It should be noted that depending on the total number k of memory cells R ₀, R ₁, provided for the storage of divisors D. . . R k -1 contains the memory unit R k -1 the least significant digital digit and R ₀ the most significant, ie first digital digit d ₀. The information corresponding to the relevant digital position of divisor D has the name of the relevant digital position of divisor D. It is, what is indicated by overstretching applied inverted to the signal input designated in the same way. The label
besagt somit, daß der be treffende Eingang des Selektors S i in der die betreffende Digitalstelle d i aufnehmenden Register-Speicherstufe R i mit dem invertierenden Ausgang der ersten oder der zweiten oder der dritten oder der vierten Binärspeicherein heit der Registerspeicherstufe R i verbunden ist.states so that be apt input of the selector S i in which the digital entity in question d i receiving register-memory stage R i to the inverting output of the first or the second or the third or the fourth Binärspeicherein standardize the register memory stage R i is connected.
Da dem Aufbau der einzelnen Register-Speicherstufen R₀, R₁. . . .R k-1 ebenfalls das Dezimalsystem zugrunde gelegt sein muß, um eine Übereinstimmung mit dem Digitalzähler DZ zu erreichen, hat die einzelne Register-Speicherstufe R i ebenfalls vier Binärstufen, von denen die das Signal d i1 führende Stufe der niedrigsten Dualstelle und die das Signal d i8 führende Stufe der höchsten Dualstelle der in der Registerstufe R i gespeicherten Dezimalstelle d i des Divisors D zugeordnet ist. Das Register RG und seine einzelnen Speicherstufen sind ebenfalls in bekann ter Weise aufgebaut. Die Realisierung der einzelnen Bi närstufen kann in bekannter Weise durch übliche D-Flip- Flops erfolgen, die durch einen gemeinsamen Taktimpuls den einzustellenden Divisionswert D von einer Daten quelle (nicht dargestellt) parallel übernehmen.Since the structure of the individual register memory stages R ₀, R ₁. . . . R k -1 must also be based on the decimal system in order to achieve a match with the digital counter DZ , the individual register memory stage R i also has four binary stages, of which the stage leading the signal d i 1 has the lowest dual position and that Signal d i 8 leading stage of the highest dual digit is assigned to the decimal place d i of the divisor D stored in the register stage R i . The register RG and its individual memory stages are also constructed in a known manner. The implementation of the individual Bi närstufen can be done in a known manner by conventional D flip-flops, which take over the division value D to be set from a data source (not shown) in parallel by a common clock pulse.
Nun zum Aufbau der den einzelnen Selektor S i gemäß Fig. 2 darstellenden Logik-Vergleichsschaltung.Now for the construction of the logic comparison circuit representing the individual selector S i according to FIG. 2.
Die vier Signaleingänge des ersten NOR-Gatters N₁ liegen jeweils an je einem der Eingänge q m-i,1, q m-i,2, q m-i,8 und q m-i,4. Das zweite NOR-Gatter N₂ hat drei Eingänge, die jeweils an einem der EingängeThe four signal inputs of the first NOR gate N ₁ are each at one of the inputs q mi , 1 , q mi , 2 , q mi , 8 and q mi , 4th The second NOR gate N ₂ has three inputs, each at one of the inputs
liegen. Der Signaleingang q m-i,1 und der Signal eingang ist an je einen der beiden Eingänge des dritten NOR-Gatters N₃ geschaltet. lie. The signal input q mi , 1 and the signal input is connected to one of the two inputs of the third NOR gate N ₃.
Das vierte NOR-Gatter N₄ hat vier Eingänge, die jeweils von einem der SignaleingängeThe fourth NOR gate N ₄ has four inputs, each from one of the signal inputs
beaufschlagt sind. Das fünfte NOR-Gatter N₅ liegt mit je einem seiner drei Eingänge an je einem der Signal eingängeare acted upon. The fifth NOR gate N ₅ lies with one of its three inputs on one of the signal inputs
und das sechste NOR-Gatter N₆ mit seinen drei Eingängen jeweils an je einem der Signaleingängeand the sixth NOR gate N ₆ with its three inputs each on one of the signal inputs
Das siebente NOR-Gatter N₇ hat zwei Eingänge, die je weils durch das zweite NOR-Gatter N₂ und das dritte NOR- Gatter N₃ beaufschlagt sind. Das achte NOR-Gatter N₈ hat ebenfalls zwei Eingänge, von denen der eine durch den Ausgang des ersten NOR-Gatters N₁ über den Inverter IN₁ und der andere durch den von der Registerzelle R i be aufschlagten Signaleingang d i 1 gesteuert ist.The seventh NOR gate N ₇ has two inputs, each of which is acted upon by the second NOR gate N ₂ and the third NOR gate N ₃. The eighth NOR gate N ₈ also has two inputs, one of which is controlled by the output of the first NOR gate N ₁ via the inverter IN ₁ and the other by the signal input d i 1 applied by the register cell R i .
Die beiden Eingänge des neunten NOR-Gatters N₉ sind der art geschaltet, daß der eine Eingang mit dem Signaleingang der i-ten Register-Speichereinheit R i , der an dere mit dem Ausgang des siebenten NOR-Gatters N₇ ver bunden ist.The two inputs of the ninth NOR gate N ₉ are switched in such a way that the one input with the signal input of the i- th register memory unit R i , which is connected to the output of the seventh NOR gate N ₇.
Das zehnte NOR-Gatter N₁₀ hat sieben logische Eingänge, von denen der erste mit dem Signaleingang , der zwei te mit dem Signalausgang des ersten NOR-Gatters N₁, der dritte mit dem Signalausgang des zweiten NOR-Gatters N₂, der vierte mit dem Signalausgang des dritten NOR-Gatters N₃, der fünfte mit dem Ausgang des vierten NOR-Gatters N₄, der sechste mit dem Ausgang des fünften NOR-Gatters N₅ und der siebente mit dem Ausgang des sechsten NOR- Gatters N₆ verbunden ist.The tenth NOR gate N ₁₀ has seven logic inputs, of which the first with the signal input, the second te with the signal output of the first NOR gate N ₁, the third with the signal output of the second NOR gate N ₂, the fourth with the signal output of the third NOR gate N ₃, the fifth to the output of the fourth NOR gate N ₄, the sixth to the output of the fifth NOR gate N ₅ and the seventh to the output of the sixth NOR gate N ₆ .
Das elfte NOR-Gatter N₁₁ hat drei Eingänge, von denen einer mit dem Signaleingang , der andere mit dem Aus gang des ersten NOR-Gatters N₁ und der letzte mit dem Ausgang des sechsten NOR-Gatters N₆ verbunden ist. Der Ausgang des sechsten NOR-Gatters N₆ ist außerdem über den Inverter IN₂ an den einen Eingang des zwölften NOR- Gatters N₁₂ geschaltet, dessen anderer Eingang durch die vom dreizehnten NOR-Gatter N₁₃ des (i+1)-ten Selektors S i+1 in invertierter Form gelieferten Signale C i+1 ge steuert ist.The eleventh NOR gate N ₁₁ has three inputs, one of which is connected to the signal input, the other to the output of the first NOR gate N ₁ and the last to the output of the sixth NOR gate N ₆. The output of the sixth NOR gate N ₆ is also connected via the inverter IN ₂ to one input of the twelfth NOR gate N ₁₂, the other input of which by the thirteenth NOR gate N ₁₃ of the (i +1) th selector S i +1 in inverted form supplied signals C i +1 is controlled.
Das dreizehnte NOR-Gatter N₁₃ hat fünf Signaleingänge, die jeweils mit dem Ausgang je eines der NOR-Gatter N₈-N₁₂, also des achten bis zwölften NOR-Gatters, in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise verbunden sind. Der Aus gang des dreizehnten NOR-Gatters N₁₃ liefert die Signale C i in invertierter Form. Im Falle von i=1 wird das am Ausgang von N₁₃ erscheinende Signal zur Steuerung des Frequenzteilers FT, im Falle von i<1 zur Steuerung des den nächst niedrigen Index aufweisenden Selektors S i-1 entsprechend den oben gegebenen Definitionen verwendet.The thirteenth NOR gate N ₁₃ has five signal inputs, each of which is connected to the output of one of the NOR gates N ₈- N ₁₂, that is, the eighth to twelfth NOR gate, in the manner shown in FIG. 2. From the output of the thirteenth NOR gate N ₁₃ provides the signals C i in inverted form. In the case of i = 1, the signal appearing at the output of N ₁₃ is used to control the frequency divider FT , in the case of i <1 to control the selector S i -1 having the next lowest index in accordance with the definitions given above.
Die soeben beschriebene und die einzelnen Selektoren S i bildende Vergleichslogik bewirkt eine Verknüpfung ent sprechendThe comparison logic just described and forming the individual selectors S i effects a linkage accordingly
C i = I₁ · d i1 + I₂ · d i2 + I₄ · d i4 + I₈ · d i8 + I C · C i+1, (6) C i = I ₁ · d i 1 + I ₂ · d i 2 + I ₄ · d i 4 + I ₈ · i d 8 + I C · C i + 1, (6)
wobei I₁ das am Ausgang des achten NOR-Gatters N₈, I₂ das am Ausgang des neunten NOR-Gatters N₉, I₄ das am Ausgang des zehnten NOR-Gatters N₁₀, I₈ das am Ausgang des elften NOR-Gatters N₁₁ und I C das am Ausgang des zwölften NOR-Gatters erscheinende Signal und d i1-d i8 die drei Dualstellen der i-ten Dezimalstufe des Divisors D, also den Inhalt der Speicherstufe R i des Registers RG bedeuten. Die Beziehung (6) ist im Sinne der Booleschen Algebra zu lesen.where I ₁ that at the output of the eighth NOR gate N ₈, I ₂ that at the output of the ninth NOR gate N ₉, I ₄ that at the output of the tenth NOR gate N ₁₀, I ₈ that at the output of the eleventh NOR gate N ₁₁ and I C the signal appearing at the output of the twelfth NOR gate and d i 1 - d i 8 mean the three dual digits of the i th decimal stage of the divisor D , that is to say the content of the memory stage R i of the register RG . The relationship (6) can be read in the sense of Boolean algebra.
An den Signaleingängen q m-1,1 bis q m-i,8 fallen in der i-ten Vergleichslogik S i bzw. Speicherstufe Z m-i die aus den Diagrammen der Fig. 3 ersichtlichen Impulse an, wobei die Frequenz der einander entsprechenden Impulsfolgen im Vergleich zu der benachbarten, näher am Zähleingang be befindlichen Zählerstufe Z m-i+1 des Dezimalzählers DZ bzw. dem dieser zugeordneten Selektor S i-1 auf den zehnten Teil verringert ist. Dasselbe gilt auch in bezug auf die Schaltgeschwindigkeit der einander entsprechenden logischen Gatter in den einzelnen Selektorstufen S₁, S₂, . . . S k-1. Hierzu gehören auch die bei Beaufschlagung der EingängeAt the signal inputs q m -1.1 to q mi , 8 , in the i- th comparison logic S i or memory stage Z mi, the pulses apparent from the diagrams in FIG. 3 occur, the frequency of the pulse sequences corresponding to one another being compared the adjacent counter stage Z mi +1 of the decimal counter DZ or the selector S i -1 assigned to it is reduced to the tenth part. The same also applies with regard to the switching speed of the corresponding logic gates in the individual selector stages S ₁, S ₂,. . . S k -1 . This also includes those when the entrances are loaded
und des mit dem Steuersignal (Carry) C i+1 zu versorgenden Eingangs der Vergleichs- Logik S i mit einer logischen NULL an allen diesen Ein gängen auftretenden Signale I₁-I C , die in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise den Ausgängen des achten bis 12. NOR- Gatters, also den Gattern N₈-N₁₂ zugeordnet sind.and with the control signal (carry) C i +1 to be supplied with the input of the comparison logic S i with a logic ZERO at all of these inputs occurring signals I ₁- I C , which in the manner shown in FIG eighth to 12. NOR gates, that is, the gates N ₈- N ₁₂ are assigned.
Der jeweils von einem Selektor S i auf den Selektor S i-1 zu übertragende Carry-Impuls C i , wird von der Stufe S i-1 in einem Zustand übernommen, welcher sowohl beim Vorwärtszählen als auch beim Rückwärtszählen genügend Zeit für den Durchlauf des Übertragungsimpulses C i durch alle Stufen gewährleistet. Dies entspricht dem Zustand "5", also dem Zustand, bei dem der Zählvorgang gerade die Zahl 5 passiert. Ist nur eine Vorwärtszählung beabsich tigt, so wird die Übernahme günstiger auf den Zustand "9", ist nur eine Rückwärtszählung beabsichtigt, so wird die Übernahme günstiger auf den Zustand "" verlegt.The carry pulse C i to be transmitted from a selector S i to the selector S i -1 is taken over by the stage S i -1 in a state which, both when counting up and when counting down, has enough time for the transmission pulse to pass C i guaranteed by all levels. This corresponds to the state "5", that is, the state in which the counting process just passes the number 5. If only an upward count is intended, the transfer to state "9" is cheaper, if only a downward count is intended, the transfer is transferred to state "" more favorably.
Die sich aufgrund der Wirkung der Selektoren S i und der über den Frequenzteiler FT erfolgenden Zulieferung der die zu dividierende Zahl M darstellenden Folge von Takt impulsen sukzessive im Dezimalzähler DZ aufbauende Wert für den Quotienten Q steigt längs einer Treppenfunktion an, deren Steilheit durch den Zahlenwert des Divisors D, also dem Inhalt des Registers RG, festgelegt wird. An hand der Fig. 6 wird dies unter Zugrundelegung der Di visoren D=2,1; D=2,6; D=3,2 und D=3,9 gezeigt.The value for the quotient Q which increases successively in the decimal counter DZ due to the effect of the selectors S i and the supply of the sequence of clock pulses representing the number M to be divided via the frequency divider FT increases along a staircase function, the steepness of which is determined by the numerical value of the Divisors D , that is, the content of the register RG . With reference to FIG 6, this is the basis of the visors Di D = 2.1. D = 2.6; D = 3.2 and D = 3.9 shown.
Unter Verallgemeinerung auf ein p-adisches Zahlensystem, auf das eine Anordnung gemäß der Erfindung ausgelegt ist, läßt sich im Hinblick auf die Funktionsweise einer Vor richtung gemäß der Erfindung folgendes feststellen:Generalizing to a p-adic number system, to which an arrangement according to the invention is designed, can with regard to the functioning of a front determine the direction according to the invention:
- 1. Auskodierung der p Zustände der auf das betreffende p-adische System ausgelegten Speicherstufe Z m-i des Di gitalzählers;1. encoding of the p states of the memory stage Z mi of the digital counter designed for the p-adic system in question;
- 2. Zusammensetzen einzelner dieser Zustände entsprechend den einzelnen Bits der Binärkodierung dieses p-adischen Zahlensystems zu summierbaren Kombinationen;2. Combine individual of these states accordingly the individual bits of the binary coding of this p-adic Number system for summable combinations;
- 3. Verknüpfung der den Bits entsprechenden Zusammenset zungen mit den Bits des Divisonsregisters RG und Addieren auf den Carry-Ausgang3. Link the compositions corresponding to the bits with the bits of the division register RG and add them to the carry output
Unter diesen Gesichtspunkten ist die den einzelnen Selek tor bildende Vergleichs-Logik im allgemeinen zu wählen. Diese ist im Falle des Dezimalsystems zweckmäßig (insbe sondere auch mit Rücksicht auf eine Realisierung in inte grierter MOS-Technik) in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise aufgebaut. Handelt es sich um ein anderes Zahlen system, so wird auch die Vergleichs-Logik ein entsprechend abgewandeltes Aussehen erhalten.From this point of view, the comparison logic forming the individual selector should generally be selected. In the case of the decimal system, this is expedient (in particular also with a view to implementation in integrated MOS technology) in the manner shown in FIG. 2. If it is a different number system, the comparison logic will also have a correspondingly modified appearance.
Für den Fall, daß der Anordnung gemäß der Erfindung das Dualsystem als Zahlensystem zugrunde gelegt ist, ergibt sich eine Ausgestaltung gemäß Fig. 7, auf die noch einge gangen wird.In the event that the arrangement according to the invention is based on the dual system as a number system, there is an embodiment according to FIG. 7, which is still discussed.
Eine für die Erfindung bei Verwendung des Dezimalsystems als Grundlage besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Frequenzteilers FT sowie der zugehörigen Schaltung zur Beaufschlagung des Frequenzteilers mit den von der ersten Register-Speicherstufe R₀ kommenden und der ersten Digitalstelle d₀ des Divisors D zugeordneten Signalen d₀₁, d₀₂ und d₀₄ und deren zugehörigen invertierten Sig nalen ist in Fig. 6 gezeigt.A particularly advantageous embodiment of the frequency divider FT and the associated circuit for applying the frequency divider with the signals coming from the first register memory stage R und and the first digital position d ₀ of the divisor D assigned signals d ₀₁, d ₀₂ and d ₀₄ and their associated inverted Sig nals is shown in Fig. 6.
Der Frequezteiler ist bei dieser Ausgestaltung ein an sich bekannter dreistufiger Schieberegister-Ringteiler mit EXOR-Rückkopplung der beiden letzten Stufen, dessen maximaler Teilerwert bei 2³-1, also bei 7, liegt.The frequency divider is an on in this embodiment well-known three-stage shift register ring divider with EXOR feedback of the last two stages, its maximum divisor value is 2³-1, i.e. 7.
Die erste Schieberegisterstufe der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung enthält ein NOR-Gatter G₁, mit zwei Ein gängen, wobei der eine Eingang über die Source-Drainstrecke eines ersten MOS-Feldeffekttransistors T₁, der andere durch ein gemeinsames Rückstellsignal R beaufschlagt ist. Das Gate des Transistors T₁ wird über den Takt TM ge steuert.The first shift register stage of the device shown in Fig. 6 contains a NOR gate G ₁, with two inputs, one input via the source-drain path of a first MOS field effect transistor T ₁, the other is acted upon by a common reset signal R. The gate of the transistor T ₁ is controlled via the clock TM ge.
Der Ausgang des NOR-Gatters G₁ führt über einen durch den Takt TS gesteuerten Feldeffekttransistor T₂ sowohl an den einen Eingang eines den Ausgang des Frequenzteilers bildenden weiteren NOR-Gatters G₄ mit drei Eingängen, als auch an den Eingang eines Inverters In₁, dessen Aus gang den Ausgang der ersten Schieberegisterstufe des Fre quenzteilers FT bildet. Der Eingang des Inverters In₁ liegt ferner über einen vom Resetsignal Reset gesteuerten Feldeffekttransistor T₃ an Masse, also am Bezugspo tential. Der Eingang des Inverters In₁ ist gleichzeitig der invertierte Ausgang , der Ausgang des Inverters In₁ gleichzeitig der nichtinvertierte Ausgang Q der ersten Schieberegisterstufe.The output of the NOR gateG₁ performs one the beatTS controlled field effect transistorT₂ both to the one input of the output of the frequency divider forming another NOR gateG₄ with three entrances, as well as to the input of an inverterIn₁, whose out output the first shift register stage of the Fre quenz dividerFT forms. The input of the inverterIn₁ is also above a controlled by the reset signal reset Field effect transistorT₃ to ground, so at the reference point potential. The input of the inverterIn₁ is simultaneous the inverted output , the output of the inverter In₁ simultaneously the non-inverted outputQ the first Shift register level.
Die zweite Schieberegisterstufe ist der ersten Schiebere gisterstufe entsprechend aufgebaut: In der Anschaltung entspricht das NOR-Gatter G₂ dem NOR-Gatter G₁ der ersten Schieberegisterstufe, der Eingangstransistor T₄ ent spricht dem Transistor T₁, der Transistor T₅ dem Tran sistor T₂, der Transistor T₆ der zweiten Stufe dem Tran sistor T₃ der ersten Stufe und der Inverter In₂ der zweiten Stufe dem Inverter In₁ der ersten Stufe.The second shift register stage is the first Schiebere gisterstufe constructed according to: In the interface, the NOR gate G ₂ speaks ent the NOR gate G ₁ of the first shift register stage, the input transistor T ₄ corresponds to the transistor T ₁, the transistor T ₅ the Tran sistor T ₂, the transistor T ₆ the second stage, the Tran sistor T ₃ of the first stage and the inverter In ₂ of the second stage inverter ₁ In the first stage.
Die dritte Schieberegisterstufe enthält dieselben Grund elemente wie die erste und die zweite Schieberegisterstufe. Der den vom Ausgang des Inverters In₂ der zweiten Stu fe her gesteuerten Eingang der dritten Schieberegister stufe bildende Transistor T₇ entspricht in der Anschal tung den Transistoren T₁ und T₄, das NOR-Gatter G₃ den NOR-Gattern G₁ und G₂ der ersten und zweiten Schiebe registerstufe. Weiter entspricht der Transistor T₈ den Transistoren T₂ und T₅, der Transistor T₉ den Transistoren T₃ und T₆ der beiden anderen Stufen des Frequenzteilers FT. Schließlich entspricht der Inverter In₃ den In vertern In₁ und In₂ der beiden ersten Stufen.The third shift register level contains the same basic elements as the first and the second shift register level. The stage T from the output of the inverter In ₂ of the second stage fe controlled input of the third shift register corresponds to transistor T ₇ corresponds to the transistors T ₁ and T ₄, the NOR gate G ₃, the NOR gates G ₁ and G ₂ the first and second shift register stage. Furthermore, the transistor T ₈ corresponds to the transistors T ₂ and T ₅, the transistor T ₉ to the transistors T ₃ and T ₆ of the other two stages of the frequency divider FT . Finally, the inverter corresponds to the In ₃ In vertern In ₁ and ₂ in the first two stages.
Zur Rückkopplung des Ringzählers ist ein Exklusiv-ODER- Gatter G₁₃ vorgesehen, dessen beide Eingänge von den Aus gängen der Inverter In₂ und In₃ der beiden letzten Schie beregisterstufen des Frequenzteilers FT gebildet werden. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters G₁₃ ist über die Source-Drainstrecke des Eingangstransistors T₁ der ersten Schieberegisterstufe an den einen Eingang des NOR- Gatters G₁ dieser Schieberegisterstufe geschaltet. Die mit dem Rückstellsignal R zu steuernden zweiten Eingänge der NOR-Gatter G₁, G₂, G₃ der drei Stufen des Frequenz teilers FT liegen gemeinsam am Ausgang eines vierten In verters In₄, dessen Eingang über einen durch den Master takt TM gesteuerten Feldeffekttransitor T₁₀ mit dem Aus gang eines NOR-Gatters G₁₂ verbunden ist. Auf dieses wird noch weiter unten Bezug genommen.To feed back the ring counter, an exclusive OR gate G ₁₃ is provided, the two inputs of which are formed from the outputs of the inverters In ₂ and In ₃ of the last two shift register stages of the frequency divider FT . The output of the exclusive OR gate G ₁₃ is connected via the source-drain path of the input transistor T ₁ of the first shift register stage to the one input of the NOR gate G ₁ this shift register stage. The to be controlled with the reset signal R second inputs of the NOR gates G ₁, G ₂, G ₃ of the three stages of the frequency divider FT are common to the output of a fourth inverter In ₄, whose input via a clock controlled by the master TM field effect transistor T ₁₀ is connected to the output of a NOR gate G ₁₂. This is referred to below.
Das bereits erwähnte Ausgangsgatter G₄ - ebenfalls ein NOR-Gatter mit drei Signaleingängen - liegt, wie bereits erwähnt, mit dem einen Eingang an einem Schaltungspunkt zwischen dem durch den Slavetakt TS getakteten Feldeffekt transistor T₂ und dem Eingang des Inverters In₁ der ersten Schieberegisterstufe. Der zweite Eingang dieses Ausgangs-NOR-Gatters G₄ wird durch einen Schaltungspunkt zwischen dem durch den Takt TS gesteuerten Transistor T₅ und dem Eingang des Inverters In₂ in der zweiten Schiebe registerstufe des Frequenzteilers FT beaufschlagt. In analoger Weise ist der dritte Eingang des Ausgangs-NOR- Gatters G₄ mit einem Schaltungspunkt zwischen dem durch den Takt TS gesteuerten Feldeffekttransistor T₈ und dem Inverter In₃ der dritten Schiebergisterstufe leitend verbunden. Der Signalausgang des NOR-Gatters G₄ bildet den Taktausgang des Frequenzteilers FT, der deshalb mit dem Zähleingang des als Dezimalzähler ausgebildeten Digi talzählers DZ verbunden ist.The already mentioned output gate G ₄ - also a NOR gate with three signal inputs - is, as already mentioned, with one input at a circuit point between the field effect transistor T ₂ clocked by the slave clock TS and the input of the inverter In ₁ of the first shift register stage . The second input of this output NOR gate G ₄ is acted upon by a switching point between the transistor T ₅ controlled by the clock TS and the input of the inverter In ₂ in the second shift register stage of the frequency divider FT . In an analogous manner, the third input of the output NOR gate G ₄ is conductively connected to a circuit point between the field effect transistor T ₈ controlled by the clock TS and the inverter In ₃ of the third slide gate stage. The signal output of the NOR gate G ₄ forms the clock output of the frequency divider FT , which is therefore connected to the counting input of the decimal counter designed as a digital counter DZ .
Das ODER-Gatter G₅ weist drei Eingänge auf, von denen einer mit dem Eingang des Inverters In₂ der zweiten Schieberegisterstufe verbunden ist, während der zweite Eingang zusammen mit einem Eingang des Ausgangs-NOR-Gatters G₄ mit dem Eingang des Inverters In₃ der dritten Schieberegisterstufe verbunden ist. Der letzte Eingang des NOR-Gatters G₅ liegt am Ausgang des Inverters In₁ der ersten Schieberegisterstufe des Frequenzteilers FT.The OR gate G ₅ has three inputs, one of which is connected to the input of the inverter In ₂ of the second shift register stage, while the second input together with an input of the output NOR gate G ₄ to the input of the inverter In ₃ the third shift register stage is connected. The last input of the NOR gate G ₅ is at the output of the inverter In ₁ the first shift register stage of the frequency divider FT .
Ein ODER-Gatter G₆ mit drei Eingängen ist mit einem Ein gang mit dem Ausgang des Inverters In₁ der ersten Schiebe registerstufe, mit dem zweiten Eingang mit dem Eingang des Inverters In₃ der dritten Schieberegisterstufe und mit seinem dritten Eingang mit dem Ausgang des Inverters In₂ der zweiten Schieberegisterstufe und damit mit dem einen Eingang des Exklusiv-ODER-Gatters G₁₃ verbunden.An OR gate G ₆ with three inputs is an input with the output of the inverter In ₁ the first shift register stage, with the second input with the input of the inverter In ₃ the third shift register stage and with its third input with the output of the inverter In ₂ the second shift register stage and thus connected to the one input of the exclusive OR gate G ₁₃.
Ein weiteres ODER-Gatter G₇ mit drei Eingängen liegt mit dem einen Eingang am Eingang des Inverters In₁ der ersten Stufe des Frequenzteilers FT, mit dem zweiten Eingang an dem Ausgang des Inverters In₂ der zweiten Teilerstufe und mit dem letzten Eingang an dem Ausgang des Inverters In₃ der dritten Teilerstufe.Another OR gate G ₇ with three inputs lies with one input at the input of the inverter In ₁ the first stage of the frequency divider FT , with the second input at the output of the inverter In ₂ the second divider stage and with the last input at the output of the inverter In ₃ the third stage.
Ein viertes ODER-Gatter G₈ mit drei Eingängen ist mit seinem ersten Eingang auf den Ausgang des Inverters In₁ der ersten Schieberegisterstufe, mit dem zweiten Eingang auf den Eingang des Inverters In₃ der dritten Schieberegister stufe und mit dem letzten Eingang auf den Ausgang des Inverters In₃ der dritten Schieberegisterstufe des Frequenzteilers FT geschaltet.A fourth OR gate G ₈ with three inputs is with its first input to the output of the inverter In ₁ the first shift register stage, with the second input to the input of the inverter In ₃ the third shift register stage and with the last input to the output of Inverters In ₃ the third shift register stage of the frequency divider FT switched.
Die Ausgänge der ODER-Gatter G₅, G₆, G₇ und G₈ dienen zur Beaufschlagung der drei Signaleingänge eines bereits erwähnten und über den Inverter In₄ das R-Signal erzeugenden NOR-Gatters G₁₂ in der aus der Fig. 6 ersichtlichen Weise. Dabei sind jeweils ein Feldeffekttransistor T₁₂ bis T₁₇ als Transfertrasistor zwischengeschaltet, der durch das vom Selektor S₁ gelieferte Carry-Signal C₁ ge steuert ist.The outputs of the OR gates G ₅, G ₆, G ₇ and G ₈ are used to act on the three signal inputs of a previously mentioned and via the inverter In ₄ the R signal generating NOR gate G ₁₂ in the one shown in FIG. 6 Wise. In each case, a field effect transistor T ₁₂ to T ₁₇ interposed as a transfer transistor which is controlled by the carry signal C ₁ supplied by the selector S ₁ ge.
Demzufolge ist der Ausgang des ODER-Gatters G₅ über den Transistor T₁₂ an den ersten Eingang des NOR-Gatters G₁₂ geschaltet, an welchem außerdem über den Transistor T₁₃ der Ausgang des ODER-Gatters G₆ liegt. Der Ausgang des ODER-Gatters G₆ ist außerdem über den Transistor T₁₄ mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters G₁₂ verbunden. Der zweite Eingang des NOR-Gatters G₁₂ liegt außerdem über den Transistor T₁₅ am Ausgang des ODER-Gatters G₇, der seinerseits über den Transistor T₁₆ mit dem dirtten Ein gang des NOR-Gatters G₁₂ verbunden ist. Schließlich liegt der Ausgang des ODER-Gatters G₈ über den Transfertransistor T₁₇ ebenfalls am dritten Eingang des NOR-Gatters G₁₂.Accordingly, the output of the OR gate G ₅ is connected via the transistor T ₁₂ to the first input of the NOR gate G ₁₂, which is also the output of the OR gate G ₆ via the transistor T ₁₃. The output of the OR gate G ₆ is also connected via the transistor T ₁₄ to the second input of the NOR gate G ₁₂. The second input of the NOR gate G ₁₂ is also via the transistor T ₁₅ at the output of the OR gate G ₇, which in turn is connected via the transistor T ₁₆ with the dirtiest input of the NOR gate G ₁₂. Finally, the output of the OR gate G ₈ via the transfer transistor T ₁₇ is also at the third input of the NOR gate G ₁₂.
Zur Steuerung der Gateelektroden der Transfertransistoren T₁₂-T₁₇ dient, wie bereits erwähnt, das Signal C₁, das den Transistoren T₁₂, T₁₄ und T₁₆ unmittelbar, den Tran sistoren T₁₃, T₁₅ und T₁₇ über einen Inverter In₅ zuge führt wird.To control the gate electrodes of the transfer transistors T ₁₂- T ₁₇ serves, as already mentioned, the signal C ₁, the transistors T ₁₂, T ₁₄ and T ₁₆ directly, the transistors T ₁₃, T ₁₅ and T ₁₇ via an inverter In ₅ is fed.
Die die erste Digitalstelle d₀ des Divisors D aufnehmende Speicherstufe R₀ des Registers RG liefert die Signale d₀₁, d₀₂ und d₀₄ sowie die zugehörigen invertierten Sig naleThe first digital digit d ₀ of the divisor D receiving memory stage R ₀ of the register RG supplies the signals d ₀₁, d ₀₂ and d ₀₄ and the associated inverted signals
die an die entsprechend bezeichneten Eingänge der in Fig. 6 dargestellten Schaltung gelegt werden. Dabei entspricht das Signal d₀₁ der ersten Dual stelle (also den Dezimalzahlen 0 bis 1), das Signal d₀₂ der zweiten Dualstelle (also den Dezimalzahlen 2 und 3) und das Signal d₀₄ der dritten Dualstelle (also den De zimalzahlen 4-7) von d₀.which are connected to the correspondingly labeled inputs of the circuit shown in FIG. 6. The signal d ₀₁ corresponds to the first dual digit ( i.e. the decimal numbers 0 to 1), the signal d ₀₂ to the second dual digit ( i.e. the decimal numbers 2 and 3) and the signal d ₀₄ corresponds to the third dual digit ( i.e. the decimal numbers 4-7 ) of d ₀.
Um diese Signale in der erforderlichen Weise an die drei Eingänge des NOR-Gatters G₁₂ zu übertragen und die Er zeugung der R-Signale zu steuern, sind drei NOR-Gatter G₉, G₁₀ und G₁₂ mit jeweils drei Signaleingängen vorge sehen. Sie sind in folgender Weise geschaltet:In order to transmit these signals in the required manner to the three inputs of the NOR gate G ₁₂ and to control the generation of the R signals, three NOR gates G ₉, G ₁₀ and G ₁₂ are provided with three signal inputs each. They are switched in the following way:
Das NOR-Gatter G₉ liegt mit seinem ersten Eingang am Signal d₀₁, mit seinem zweiten Eingang an und mit seinem dritten Eingang an d₀₄, während sein Ausgang in Wired-OR-Verknüpfung mit demjenigen Eingang des NOR-Gatters G₁₂ verbunden ist, an welchem auch die ODER-Gatter G₅ und G₆ liegen.The NOR gate G ₉ is with its first input on the signal d ₀₁, with its second input and with its third input at d ₀₄, while its output is wired-OR-connected to that input of the NOR gate G ₁₂ , on which the OR gates G ₅ and G ₆ are also located.
Das NOR-Gatter G₁₀ ist eingangsseitig mit dem Signalein gängenThe NOR gate G ₁₀ is on the input side with the Signalein
und ausgangsseitig mit demjenigen Eingang des NOR-Gatters G₁₂ in Wired-OR-Verknüpfung verbunden, der durch die beiden ODER-Gatter G₆ und G₇ ge steuert ist.and connected on the output side to that input of the NOR gate G ₁₂ in wired-OR operation, which is controlled by the two OR gates G ₆ and G ₇ ge.
Schließlich liegt das NOR-Gatter G₁₁ mit dem einen Ein gang am Signal d₀₁, mit dem zweiten Eingang am Signal d₀₂ und mit dem letzten Eingang am Signal Sein Aus gang ist mit demjenigen Eingang des NOR-Gatters G₁₂ in Wired-OR-Verknüpfung verbunden, der durch die beiden oben erwähnten ODER-Gatter G₇ und G₈ gesteuert ist. Der Feld effekttransistor T₁₁ ist das Lastelement des NOR-Gatters G₄.Finally, the NOR gate G ₁₁ with the one input on the signal d ₀₁, with the second input on the signal d ₀₂ and with the last input on the signal Its output is with that input of the NOR gate G ₁₂ in wired-OR Connected, which is controlled by the two above-mentioned OR gates G G and G ₈. The field effect transistor T ₁₁ is the load element of the NOR gate G ₄.
Die zur Taktversorgung der Anlage, insbesondere der drei Schieberegisterstufen des Frequenzteilers FT dienenden, aus zueinander invertierten und sich nicht überlappenden Taktimpulsen bestehenden Takte TS und TM bilden zugleich die zu teilende Folge von M Taktimpulsen. Die von einem Taktgenerator in üblicher Weise gelieferten Taktimpulse können z. B. über ein durch ein Zeittor, welches zugleich für die Resetimpulse sorgt, mittels eines NOR-Gatters derart getastet werden, daß jeweils gerade die gewünschte Anzahl M von Taktimpulsen das Gatter passiert. Sie wird z. B. als die Folge TM von Taktimpulsen verwendet. Die Folge TS wird z. B. durch Inversion der Folge TM ge wonnen.The clocks TS and TM which serve to supply the system with clocks, in particular the three shift register stages of the frequency divider FT , and which consist of clock pulses which are inverted and do not overlap, simultaneously form the sequence of M clock pulses to be shared. The clock pulses supplied by a clock generator in the usual manner can, for. B. via a by a time gate, which also provides for the reset pulses, can be keyed by means of a NOR gate in such a way that the desired number M of clock pulses just passes the gate. You will z. B. used as the sequence TM of clock pulses. The sequence TS is z. B. won by inversion of the sequence TM ge.
Aufgabe der ODER-Gatter G₅-G₈ ist, die verschiedenen Zu stände des Schieberegister-Ringzählers auszukodieren. Die NOR-Gatter G₉-G₁₁ kodieren die wichtigsten Zustände der wichtigsten Divisordekade d₀ aus. Damit ergibt sich zu sammen mit dem dreistufigen Ringzähler FT folgendes logisches Verhalten, wobei sich der jeweils nach einem Reset impuls einstellende Zählerstand durch die Folge 1 1 1 gegeben ist.The task of the OR gate G ₅- G ₈ is to encode the various states of the shift register ring counter. The NOR gates G ₉- G ₁₁ encode the most important states of the most important divisor decade d ₀. Together with the three-stage ring counter FT, this results in the following logical behavior, with the counter reading which is set after each reset pulse being given by the sequence 1 1 1.
Bei Auskodierung des über d₀ und C₁ (am Gatter G₉, G₁₀ und G₁₁ sowie an den Transfertransistoren T₁₂/T₁₃, T₁₄/T₁₅, T₁₆/T₁₇) ausgewählten Binärkombination in Schiebere gister wird dieses über G₁₂, T₁₀ und In₄ zurückgestellt.When encoding the binary combination in shift gate selected via d ₀ and C ₁ (on the gate G ₉, G ₁₀ and G ₁₁ and on the transfer transistors T ₁₂ / T ₁₃, T ₁₄ / T ₁₅, T ₁₆ / T ₁₇), this is shifted G ₁₂, T ₁₀ and In ₄ deferred.
Die beschriebenen Anordnungen benutzen alle für die Di vision mit D ein sog. modulares Zählverfahren. Dem Haupt zähler ist ein umschaltbarer n/(n+1)-Teiler vorgeschaltet, dessen Teilungsrate durch den Divisor D und den aktuellen Zählerstand bei jedem neuen Impuls neu festgestellt wird. Dieses Verfahren benötigt einen geringeren logischen Auf wand, sowie keinerlei zeitlichen Aufwand zusätzlich zum ohnehin nötigen Zählen der Impulse des Dividenden M.The arrangements described all use a so-called modular counting method for the vision with D. The main counter is preceded by a switchable n / (n +1) divider, the division rate of which is determined anew by the divisor D and the current counter reading with each new pulse. This method requires less logic and no time in addition to counting the impulses of the dividend M.
Im Gegensatz hierzu wird bei der üblichen Methode der Division durch mehrmalige Subtraktion des Divisors vom Dividenden ein erheblicher logischer Aufwand für die Sub traktion und für dabei erforderliche weitere Funktionen, wie dezimale Korrektur, Zählung der Subtraktionen, Linksverschiebung beim Übergang auf die nächste Stelle, sowie ein großer zeitlicher Aufwand zum Durchführen die ser Operationen nötig.In contrast, the usual method of Division by repeated subtraction of the divisor from Dividends are a significant logical effort for the sub traction and additional functions required for this, like decimal correction, counting subtractions, Left shift when moving to the next position, as well as a great deal of time spent performing the operations.
Der Aufwand an Logik wird erwartungsgemäß besonders ge ring, wenn einer Vorrichtung gemäß der Erfindung das Dualsystem zugrunde gelegt wird. Eine diesbezügliche Vor richtung ist in Fig. 7 dargestellt, aus der zugleich der Aufbau der einzelnen Selektoren S i ersichtlich ist. Die Zugrundelegung des Dualsystems bedingt ferner die Ausge staltung der einzelnen Speicherstufen des Zählers DZ und des Registers RG als Dual-Speicherstufen, also vornehmlich als Flip-Flopzellen, derart, daß sowohl die Registerstufen R₀, R₁, . . . R k-1, als auch die Zählstufen Z m-1, . . ., Z k-1, . . . durch je eine Flip-Flopzelle dargestellt sind. Als Fre quenzteiler TF ist nur ein 1 : 2-Teiler erforderlich, durch den die den Digitalzähler DZ bildende Kette von Master- Slave-Flip-Flops beaufschlagt ist.As expected, the amount of logic is particularly low if a device according to the invention is based on the dual system. A related direction is shown in Fig. 7, from which the structure of the individual selectors S i can also be seen. The basis of the dual system also requires the configuration of the individual memory stages of the counter DZ and the register RG as dual memory stages, ie primarily as flip-flop cells, such that both the register stages R ₀, R ₁,. . . R k -1 , as well as the counting stages Z m -1 ,. . ., Z k -1,. . . are each represented by a flip-flop cell. As a frequency divider TF , only a 1: 2 divider is required, through which the chain forming the digital counter DZ is acted upon by master-slave flip-flops.
Die einzelne Selektorzelle S i enthält ein NOR-Gatter L₁, an dessen Ausgang das Signal erscheint und dessen bei de Eingänge durch ein UND-Gatter L₂ bzw. ein NOR-Gatter L₃ - beide jeweils mit zwei Eingängen - jeweils beauf schlagt sind. Dabei werden die Eingänge des UND-Gatters L₂ einerseits durch den Q-Ausgang der Speicherstufe Z m-i+1 des Zählers DZ andererseits durch die Registerspeicher stufe R i beaufschlagt, während die beiden Eingänge des NOR-Gatters (L₃) durch das von der jeweils nachfolgenden Selektoreinheit S i+1 gelieferte Carry-Signal C i+1 bzw. die jeweils zugeordnete Speicherstufe R i des Registers RG gesteuert sind.The individual selector cell S i contains a NOR gate L ₁, at the output of which the signal appears and whose de inputs through an AND gate L ₂ or a NOR gate L ₃ - both with two inputs - are each beat . The inputs of the AND gate L ₂ are acted on the one hand by the Q output of the memory stage Z mi +1 of the counter DZ on the other hand by the register memory stage R i , while the two inputs of the NOR gate (L ₃) by the of the each subsequent selector unit S i +1 supplied carry signal C i +1 or the respectively assigned memory stage R i of the register RG are controlled.
Die Darstellung in Fig. 7 ist lediglich auf die Anschaltung einer Selektorstufe S i beschränkt.The illustration in FIG. 7 is only limited to the connection of a selector stage S i .
Claims (28)
daß der zwischen der die zweite Digitalstelle (d₁) des Divi sors (D) aufnehmenden Speicherstufe (R₁) des Registers (RG) und der von den an den Zähleingang des Digitalzählers (DZ) gelangenden Dualimpulsen zuerst beaufschlagten Speicherstufe (Z m-1) des Digitalzählers (DZ) angeordnete Selektor (S₁) eine Umschaltung des Frequenzteilers (FT) zwischen zwei sich insbe sondere um eine Einheit unterscheidenden Teilerwerten (d₀, (d₀+1)) bewirkt und
daß der Frequenzteiler auf die im Register (RG) gespeicherte erste Digitalstelle (d₀) des Divisors derart abgestimmt bzw. abstimmbar ausgeschaltet ist, daß einer der beiden über den Selektor (S₁) einstellbaren Teilerwerte (d₀, (d₀+1)) mit der ersten Digitalstelle (d₀) des Divisors (D) identisch ist. 1. Device for evaluating dual pulse sequences by Tei treatment with a register (RG) for storing a divisor used to control divider values (D) and with a digital counter (DZ) , the memory stages (Z mi ; R i ) on the same number system are aligned, and with selectors (S i ), which are controlled by information stored in respectively assigned individual memory stages of the register (RG) and the digital counter (DZ) , characterized in that one with the dual pulse sequences (M) to be evaluated supply the frequency divider (FT) , which can be switched to at least two different divider values (d ₀, (d ₀ + 1)), is connected to the counting input of the digital counter (DZ) providing the result (Q) of the evaluation,
that between the second digital digit (d ₁) of the divi sors (D) receiving the memory stage (R ₁) of the register (RG) and the first applied to the counting input of the digital counter (DZ) dual pulses memory stage (Z m -1 ) of the digital counter (DZ) arranged selector (S ₁) causes a switchover of the frequency divider (FT) between two special divider values (d ₀, (d ₀ + 1)) which differ in particular and
that the frequency divider is tuned to the first digital position (d ₀) of the divisor stored in the register (RG) in such a way that one of the two divider values (d ₀, (d ₀ + 1) that can be set via the selector (S ₁) ) is identical to the first digital digit (d ₀) of the divisor (D) .
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DE2253006A1 (en) * | 1972-10-28 | 1974-05-09 | Bosch Gmbh Robert | DIGITAL DIVIDING CIRCUIT, IN PARTICULAR FOR TACHOMETERS |
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1978
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