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Dokumentenidentifikation DE19535007C2 30.04.1998
Titel Zählschaltung mit Ladefunktion
Anmelder Ando Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Negi, Keiji, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Munk, L., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 86150 Augsburg
DE-Anmeldedatum 21.09.1995
DE-Aktenzeichen 19535007
Offenlegungstag 11.04.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.04.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse H03K 23/40

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft synchronisierte Zählschaltungen, die synchronisiert mit Zeitgebern, also clocks arbeiten und insbesondere Zählschaltungen mit Ladefunktion, mit welcher Zähler Initialisierungswerte gesetzt werden können.

Methoden zur Anordnung von Zählerschaltungen mit "Multi- Stellen-Verknüpfung" von zwei oder mehr Zählerschaltungen sind bekanntlich nützlich, wenn die Zahl der Stellen in den gezählten Werten groß ist. "Multi-Stellen- Verknüpfung" (=Multi-digit-connection) bezieht sich auf ein Verknüpfungs-Verfahren, bei welchem Zählschaltungen in mehreren Stufen derart verknüpft werden, daß ein Übertrags-Ausgangssignal (= carry output) von einer Zählschaltung für eine niedrigere Stelle mit einem das Zählen ermöglichenden Eingangs (= count enablement input terminal) einer Zählschaltung für eine höhere Stelle verbunden wird.

Um überdies das Zählen der Zählwerte beginnend mit einem beliebig vorgebbaren Wert zu ermöglichen, wird gemäß einem herkömmlichen Verfahren ein Zählerinitialisierungswert mittels eines Ladesignals in die Zählschaltung eingeführt und der Zählvorgang mit dem Auslösen des Ladesignals begonnen.

Eine derartige herkömmliche Zählerschaltung mit einer Ladefunktion zum Zählen von Werten beginnend mit einem beliebigen, vorgebbaren Wert ist in Fig. 5 in Form eines Blockdiagramms dargestellt. In Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen 1-1~1-N Zählschaltungen, das Bezugszeichen 4 einen Ladesignal-Eingang, das Bezugszeichen 5 einen Lade-Wert-Eingang, das Bezugszeichen 6 einen Zähl-enable- Eingang und Bezugszeichen 7 einen Zählwert-Ausgang.

Im folgenden wird der Betrieb der Zählerschaltungen 1-1~1-N gemäß Fig. 5 unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.

Jeder der Zählerschaltungen 1-1~1-N arbeitet synchron mit einem Takteingangssignal CK, und wenn der Ladesignal- Eingang 4 auf LOW-Pegel ist, wird der Eingangswert am Lade-Wert-Eingang 5 mit der ansteigenden Flanke des Taktsignales übernommen. Außerdem geht, wenn der Lade- Signal-Eingang 4 auf HIGH-Pegel ist und der EP-Anschluß und der ET-Anschluß auch auf HIGH-Pegel sind, jede der Zählschaltungen 1 in einen zählenden Zustand über und beginnt mit dem Empfang des Taktimpulses am Takteingang CK einen Zählvorgang.

Der Übertrag-Ausgang CO jeder Zählschaltung 1 gibt einen HIGH-Pegel als Ausgangswert aus, wenn der Zählwert derart ist, daß das nächste Takt-Eingangssignal zu einer Verschiebung zur nächsten Stelle führen würde, also wenn ein Vollzählwert ausgegeben wird. Wenn entweder der EP- Anschluß oder der ET-Anschluß auf LOW-Pegel ist, geht die Zählschaltung in einen nicht-zählenden Zustand und behält diesen Zustand bei, ohne selbst bei Eingabe eines Taktsignales irgend einen Zählvorgang auszuführen. Insbesondere wenn der ET-Anschluß auf LOW-Pegel ist, gibt der Überlauf-Ausgang stets ein LOW-Pegel-Signal aus.

Wie Fig. 5 zeigt, zählt die Zählschaltung 1-1 die niedrigste Stelle im vom Zählwert-Ausgang 7 ausgegebenen Zählwert. Dann wird der von der Zählerschaltung 1-1 ausgegebene Übertragswert mit den EP-Anschlüssen der Zählerschaltungen 1-2~1-N für die höheren Stellen verbunden. Außerdem wird der Zähl-enable-Eingang 6 mit dem EP-Anschluß und dem ET-Anschluß der ersten Zählschaltung 1-1 verbunden, und der ET-Anschluß der Zählerschaltung 1-2 wird stets auf HIGH-Pegel gehalten. Außerdem wird an den ET-Anschlüssen der zu jeweils einer der höheren Stellen korrespondierenden Zählerschaltungen 1-3~1-N der von der nächst-niedrigeren (=nächst-höheren) Stelle ausgegebene Übertrag eingegeben.

Im Normalbetrieb der Zählschaltung wird ein Zählvorgang durchgeführt, wenn die Zählschaltung 1-1 in einen Vollzähl-Wert-Zustand geht und ein Übertragssignal abgibt, während ein Übertragssignal von der Zählschaltung der nächst-höchsten Stelle für jede weitere Zählschaltung 1-2~1-N ausgegeben wird.

Ein Beispiel des Betriebs dieser Schaltung wird mit Bezug auf das Zeitdiagramm in Fig. 6 erläutert. Das Zeitdiagramm in Fig. 6 zeigt ein Beispiel, in welchem der Zähler 1-1~1-N jeder Stelle aufwärts die Ziffern, "0"-"F" in hexadezimaler Notation mit einem 4-Bit- Aufwärtszähler zählt.

Zuerst wird die Zählschaltung mit Ladefunktion in einen zählbereiten Zustand gebracht, wenn der Zähl-enable- Signal-Eingang 6 auf HIGH-Pegel gesetzt wird. Der Ladewert "OFFE" wird am Ladewert-Eingang 5 gesetzt und wenn der Lade-Signal-Eingang 4 auf LOW-Pegel ist, wird beim Empfang eines Takt-Impulses ein Ladewert in jede der Zählschaltungen 1-1~1-N geladen. Zu diesem Zeitpunkt tritt mit dem nächsten Zählvorgang in der Zählschaltung 1-2 eine Verschiebung zur nächsten Stelle auf, und ein Übertrags-Ausgangs-Signal CO wird ausgegeben, weil sich der ET-Anschluß auf HIGH-Pegel befindet.

Obwohl mit dem nächsten Zählvorgang auch eine Verschiebung in der Zählerschaltung 1-3 auftritt, wird ein Übertrag-Ausgangs-Signal CO nicht ausgegeben, bis ein HIGH-Pegel-Signal in den ET-Anschluß dieser Zählerschaltung eingegeben wird. Damit wäre, wenn td1 als Zeitdauer von einem Taktimpuls bis zum Übertrag-Ausgangssignal CO definiert wird und td2 als Zeitraum von der Signaleingabe am ET-Anschluß bis zum Übertrags- Ausgangssignal CO definiert wird, das Ausmaß der Zeitverzögerung zwischen der Eingabe des Taktsignals bis zum Übertrags-Ausgangs-Signal für die Zählschaltung 1-3 td1 + td2.

Deshalb wäre, wenn eine Zählerschaltung mit Ladefunktion aus N Zählschaltungen zusammengesetzt ist, wenn ein Wert in die Zählerschaltungen 1-2~1-(N - 1) eingelesen wird, durch den der nächste Zählvorgang zu einer Verschiebung führen würde, die vom Taktimpuls bis zur Eingabe des Übertrags-Ausgangs-Signals CO von der Zählerschaltung 1- (N - 1) zum ET-Anschluß der Zählerschaltung 1-N verstrichene Zeit td1 + td2 * (N - 3).

Nach der Festlegung des Inputs am ET-Anschluß jeder Zählerschaltung 1-1~1-N zählt die Zählschaltung mit Ladefunktion jedesmal um 1 aufwärts, wenn der Ladesignaleingang 4 HIGH wird und ein Taktimpuls eingegeben wird. Aus diesem Grunde besteht für den Fall, daß der Ladewert "OFFF" ist, wenn dieser Ladewert in die jeder Stelle entsprechenden Zählschaltungen 1-1~1-N geladen wird, die Möglichkeit, daß die Verschiebung zur nächsten Stelle in der Zählschaltung 1-4 mit dem Taktsignal auftreten wird, das direkt nach der Ausgabe eines Übertrags-Ausgangs-Signals CO von der Zählschaltung 1-1 für die niedrigste Stelle ausgegeben wird. Damit die jeweils zu einer Stelle korrespondierenden Zählschaltungen 1-1~1-N nach dem Laden der Ladewerte korrekt arbeiten, muß die Eingabe zum ET-Anschluß an jeder Zählschaltung 1-1~1-N vor der nächsten Taktsignaleingabe definiert sein.

Wenn die Periode des Eingangs-Takt-Signal-Zeitgebers verglichen mit der Signaldefinitionszeit des ET- Anschlusses jeder der Zählerschaltungen 1-1~1-N sehr lang ist oder wenn die Zählschaltung 1-1 nicht einen solchen Ladewert enthält, daß der nächste Zählvorgang zu einer Verschiebung zur nächsten Stelle führen würde, anders ausgedrückt, wenn kein Höchstzählwert vorliegt, stellt die Zeitverzögerung des ET-Anschluß-Eingangs kein Problem dar. Wenn jedoch die Takteingangsperiode kurz ist und ein Vollzählwert am Lade-Wert-Eingang 5 der Zählerschaltungen 1-1~1-N gesetzt worden ist, kann die Zählschaltung 1-N keinen ordnungsgemäßen Zählvorgang ausführen, weil aufgrund der Verzögerungszeit (= delay time) der nächste Taktimpuls eingegeben wird, bevor der ET-Eingang der Zählschaltung 1-N definiert worden ist.

Folglich ergaben sich Probleme, so daß konventionelle Zählschaltungen mit Ladefunktionen nicht die korrekten Zählwerte ausgeben konnten, was in Fehlfunktionen resultierte. Wenn die Anzahl der die Zählschaltung mit Ladefunktion bildenden Zählschaltungen 1-1 -1-N ansteigt, akkumuliert sich die Verzögerungszeit td2, die zwischen der Signaleingabe am ET-Anschluß der Zählschaltung bis zur Abgabe des Übertrags-Ausgangs-Signals CO vergeht. Wenn eine herkömmliche Zählschaltung unter Einbeziehung dieser Zeitverzögerung so ausgebildet wird, daß keine Fehlfunktionen auftreten, ergibt sich dahingehend ein Problem, daß die Eingangs-Takt-Signal-Periode so gewählt werden muß, daß die bis zur Definition des Signals am ET- Terminal der N-ten-Zählerschaltung verstreichende Zeit berücksichtigt werden kann, womit die Betriebsgeschwindigkeit der gesamten Schaltung verringert wird.

Ein Beispiel einer Zählvorrichtung mit Ladefunktion ist beschrieben in der japanischen Patentanmeldung mit der ersten Offenlegungsnummer 2-185131. Bei dieser Zählvorrichtung wird, wenn ein Rahmenimpuls als Input in die Zählschaltung 1 über die ODER-Schaltung 2 eingegeben wird, ein erster Initialisierungswert mittels des Rahmenimpulses und eines konstanten Wertes ausgegeben. Dann zählt die Zählschaltung 1 vom Initialisierungswert aufwärts entsprechend dem Input eines Taktsignals CK und gibt als Output einen Überlaufimpuls CO aus, wenn ein überlauf auftritt. Darauf wird, wenn der Überlaufimpuls CO als Input durch die ODER-Schaltung 2 eingegeben wird, die Zählschaltung 1 auf einen zweiten Initialisierungswert gesetzt, der durch den konstanten Wert bestimmt wird, und ein Zählvorgang wird ausgehend von diesem zweiten Initialisierungswert ausgeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zählschaltung mit einer Ladefunktion zu schaffen, welche schnell und stabil unabhängig vom als Ladewert gesetzten Wert Zähloperationen durchführen kann.

Zur Lösung der oben definierten Ausgabe führt die vorliegende Erfindung Zähloperationen synchronisiert mit einem Eingangstaktsignal aus und kann von einem vorgegebenen Wert nach dem Erhalt eines Zählerinitialisierungswertes synchron mit einem Ladesignal zählen. Die wesentlichen Komponenten sind: mindestens drei Zählerschaltungen 1-1~1-N, von denen jede zu einer numerischen Stelle korrespondiert; wenigstens eine Ladewertüberwachungsschaltung 2-i (wobei i eine ganze Zahl zwischeneinschließlich 3 und einschließlich N ist), welche feststellt, ob oder ob nicht Ladewerte der zu den niedrigeren Stellen korrespondierenden Zählschaltungen 1 Vollzählwerte sind, und zwar nach der Eingabe des Zählinitialisierungswertes synchron mit dem Ladesignal, und verschiebt die Ausgabe des Ladesignales um eine Taktperiode, wenn ein Vollzählwert festgestellt worden ist; und wenigstens eine Oder-Schaltung 3-i, welche eine Ausgabe von der Ladewert- Überwachungsschaltung 2-i und einen Übertrags-output von der Zählerschaltung 1-(i-1) erhält, und dann deren logische Summe an einen ET-Anschluß der Zählschaltung 1-i ausgibt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung überwacht eine Ladewertüberwachungsschaltung 2-3 die Ladewerte der ersten und zweiten Zählschaltungen 1-1 und 1-2, die zu den beiden niedrigsten Stellen korrespondieren, um festzustellen, ob mit der Takt-Signaleingabe direkt nach dem Laden des Ladewertes eine Verschiebung zur nächsten Stelle auftreten wird. Anders ausgedrückt überwacht die Ladewert-Überwachungsschaltung 2-3, ob die in der ersten und zweiten Zählschaltung 1-1 und 1-2 gesetzten Ladewerte Vollzählwerte sind. Wenn der Ladewert der niedrigsten Zählschaltung 1 ein Vollzählwert ist, gibt die Ladewert- Überwachungsschaltung 2-3 ein um eine Taktperiode verzögertes Ladesignal aus. Eine Oder-Schaltung 3-3berechnet die logische Summe aus diesem Ladesignal und einem Übertrag-Ausgangssignal von der zweiten Zählschaltung 1-2 und gibt das Ergebnis als Eingabe an den ET-Anschluß der zur nächsten Stelle korrespondierenden Zählschaltung. Folglich wird, wenn ein Vollzählwert am ersten und zweiten Schaltkreis 1-1 und 1- 2 gesetzt worden ist und die Übertrags-Ausgabe der zweiten Zählschaltung 1-2 verzögert worden ist, ein ET- Eingabe-Signal von der Ladewertüberwachungs-Schaltung 2-3 ausgegeben und als Eingabe an den ET-Anschluß der Zählschaltung 1-3 übergeben, was ermöglicht, daß die Zählschaltung 1-3 einen Zählvorgang beginnt.

Gemäß dieser Funktion der vorliegenden Erfindung, gibt die Ladewert-Überwachungsschaltung, welche die in den Zählschaltungen für niedrigere Stellen gesetzten Ladewerte überwacht, eine Ausgabe in Form eines ET- Eingangs-Signales an die höheren Zählschaltungen aus, so daß selbst wenn ein Vollzählwert als Ladewert in einer niedrigeren Zählschaltung gesetzt worden ist, und die Übertrags-Ausgabe der niedrigeren Zählschaltung verzögert ist, der Vorgang ausgeführt werden kann, als wenn ein normaler Wert gesetzt worden wäre. Somit kann ein schneller und stabiler Vorgang ausgeführt werden, unabhängig davon, welcher Wert als Ladewert gesetzt worden ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Zählschaltung mit Ladefunktion,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer möglichen Anordnung der Ladewert-Überwachungs-Schaltung in Fig. 1,

Fig. 3 eine logische Verknüpfungstabelle einer erfindungsgemäßen Zählschaltung mit Ladefunktion,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispieles des Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Beispiels einer herkömmlichen Zählschaltung mit Ladefunktion und

Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur beispielhaften Erläuterung des Betriebs der herkömmlichen, beispielhaft in Fig. 5 gezeigten Zählerschaltung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Zählschaltung mit Ladefunktion gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das in Fig. 1 gezeigte Blockdiagramm erläutert. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1-1~1-N zu jeder Stelle korrespondierende Zählschaltungen, die Bezugszeichen 2-3~2-N Ladewert- Überwachungs-Schaltungen, die Bezugszeichen 3-3~3-N logische Oder-Schaltungen, Bezugszeichen 4 einen Ladesignal-Eingang, Bezugszeichen 5 einen Ladewert- Eingang, Bezugszeichen 6 einen Zähl-enable-Eingang, also einen das Zählen erlaubenden Eingang und Bezugszeichen 7 einen Zählwert-Ausgang.

Die Zählschaltungen 1-1~1-N in Fig. 1 sind identisch mit den in Fig. 5 erläuterten, und für verschiedene Zwecke einsetzbare, logische Standard-ICs wie 74LS160 oder 74LS161 können dafür verwendet werden. Der Ladesignal- Eingang 4 und der Ladewerteingang 5 sind mit den Ladewert-Anschlüssen jeder der Zählschaltungen 1-1~1-N sowie jeder Ladewert-Überwachungs-Schaltung 2-3~2-N verbunden. Jede Ladewert-Überwachungs-Schaltung 2 gibt ein um eine einzelne Taktperiode verzögertes Ladesignal aus, wenn aufgrund des Ladewertes einer niedrigeren Zählschaltung eine Verschiebung zur nächsten Stelle beim nächsten Zählvorgang auftreten wird. Der Zähl-enable- Eingang 6 ist mit dem ET-Anschluß und mit dem EP-Anschluß der Zählschaltung 1-1 verbunden. Überdies wird der ET- Anschluß der Zählschaltung immer auf HIGH-Pegel gehalten.

Das Übertrag-Ausgangs-Signal CO der Zählschaltung 1-1 ist mit den EP-Anschlüssen jeder zu den höheren Stellen korrespondierenden Zählschaltung 1 verbunden. Folglich wird ein Übertrags-Ausgangs-Signal von der Zählerschaltung 1-1 ausgegeben und eine Zählschaltung 1, welche ein Übertrags-Ausgangs-Signal am ET-Anschluß empfängt, führt mit der Ausführung eines Taktsignales eine Zähloperation aus. Außerdem ist ein Ausgang einer Oderschaltung, in welche das Ausgangs-Signal einer Ladewert- Überwachungs-Schaltung 2 und das Übertragsausgangs-Signal CO der zur nächst-höchsten Stelle korrespondierenden Zählschaltung eingegeben wird, mit jedem der ET- Anschlüsse der zu höheren Stellen als die dritte Zählschaltung 1-3 korrespondierenden Zählschaltungen 1-3~1-N verbunden.

Nun werden die Operationen der Zählschaltung mit Ladefunktion gemäß der in Fig. 1 gezeigten Anordnung erläutert. Jede Zählschaltung 1-1~1-N arbeitet gemäß der in Fig. 3 gezeigten Tabelle. In Fig. 3 zeigt das Symbol "X" entweder an, daß weder ein HIGH- noch ein LOW-Pegel erreicht wird, oder daß ein HIGH- und LOW-Pegel durch andere Faktoren bestimmt wird. Die i-te Ladewertüberwachungs-Schaltung 2-i (wobei i eine ganze Zahl zwischen 3 und N ist) überwacht den in den ersten bis (i-1)-ten Zählschaltungen 1-1~1-(i-1) gesetzten Ladewert. Wenn der Wert ein Vollzählwert ist, gibt die ite Ladewert-Überwachungs-Schaltung 2-1 ein um eine Taktperiode verzögertes Ladesignal aus, und ansonsten immer ein LOW-Pegel-Signal.

Nun wird ein Beispiel einer Ausbildung der Ladewert- Überwachungs-Schaltung 2 mit Bezug auf Fig. 2 erläutert. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Schaltung zur Detektion der Generierung eines Übertrags eines niedrigeren Zählers, Bezugszeichen 11 ein Gatter in Form eines UND-Gatters und Bezugszeichen 12 eine D-Flip-Flop- Schaltung. Die Schaltung zur Detektion der Generation eines Übertrags einer niedrigeren Zählschaltung, im folgenden kurz als niedriger-Zähler-Übertrag-Generations- Detektions-Schaltung 10 bezeichnet, überwacht den vom Ladewert-Eingang 5 eingegebenen Ladewert und bestimmt, ob oder ob nicht ein Vollzählwert in allen niedrigeren Zählschaltungen 1 gesetzt wird. Wenn ein Höchstzählwert gesetzt worden ist, wird ein Gattersignal an das Gatter- Element 11 ausgegeben, um das Gatter-Element 11 zu öffnen, und das vom Ladesignal-Eingang 4 eingegebene Ladesignal wird invertiert und ausgegeben. Nach Eingabe eines Taktsignales in den Eingang CK gibt die D-Flip- Flop-Schaltung 12 das Ladesignal aus, das am Gatterelement 11 nach einer Verzögerung um eine einzige Taktperiode gehalten wird.

Jeder der Oder-Schaltungen 3-3~3-N berechnet die logische Summe des Ausgangssignales der Ladewert- Überwachungsschaltung 10 und des Übertrags-Ausgangs- Signales der zur nächst höheren Stelle korrespondierenden Zählschaltung 1 und gibt dann die logische Summe an den ET-Anschluß der Zählschaltung 1-3~1-N aus. Deshalb zählt in einer normalen Zählsituation, also wenn nicht alle Werte in den Zählschaltungen 1 für niedrigere Stellen Vollzählwerte sind, jeder der höhere-Stellen- Zählschaltungen 1 mittels des Übertrags-Ausgangs-Signals CO der nächst-höchsten Zählschaltung. Wenn alle Werte in den niedrigere-Stellen-Zählschaltungen Vollzählwerte sind, führen die höhere-Stellen-Zählschaltungen 1-3~1-N Zählvorgänge mit den ET-Signalen aus, die von den Ladewert-Überwachungsschaltungen 2 ausgegeben werden, und zwar auf die erste Takt-Signal-Eingabe nach dem Freigeben des Ladesignal-Eingangs 4 hin.

Nun wird der Betrieb einer Zählschaltung mit Ladefunktion gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf Fig. 4 erläutert. Wenn ein Wert "OFFE", der kein Vollzählwert ist, am Ladewert-Eingang 5 für die zu den niedrigeren Stellen korrespondierenden Zählschaltungen gesetzt ist, ist die Ladewert-Überwachungs-Schaltung 2-3 stets auf LOW-Pegel. Wenn ein Ladewert geladen wird, während das Ladesignal auf LOW-Pegel ist, geben diejenigen ET-Anschlüsse der Zählschaltungen die mit Vollzählwerten geladen sind Übertrags-Signale aus, wenn ein HIGH eingegeben wird. Das Übertragssignal der Zählschaltung 1-3 wird nach einer Zeitdauer td2 nach der Ausgabe des Übertragssignals von der Zählschaltung 1-2 ausgegeben.

Nach dem Übergang des Ladesignals auf den HIGH-Pegel, beginnt die niedrigste Zählschaltung 1-1 nach dem Empfang eines Takt-Eingangs-Impulses aufwärts zu zählen. Dann wenn die niedrigste Zählschaltung 1-1 ein Übertragssignal ausgibt, beginnen die zu den höheren Stellen korrespondierenden Zählschaltungen nach dem Erhalt des Übertrags-Ausgangs-Signals von der zur nächst-höchsten Stelle korrespondierenden Zählschaltung, aufwärts zu zählen. Die Eingangssignale zu den ET-Anschlüssen der höheren Zählschaltungen werden festgelegt, bevor die niedrigste Zählschaltung 1-1 ein Übertragssignal ausgibt, so daß die Zählschaltung fehlerfrei arbeiten kann.

Als nächstes geht, wenn ein Vollzählwert "OFFF" am Ladewert-Eingang 5 der niedrigeren Zählschaltungen gesetzt ist, das Ladesignal auf LOW-Pegel und der Ladewert wird in die Zählschaltung 1 geladen. Dann gibt die Zählschaltung 1-1 ein Übertrags-Ausgangs-Signal CO aus, weil ein Vollzählwert in die niedrigste Zählschaltung 1 geladen worden ist und eine Verschiebung zur nächsten Stelle tritt mit dem nächsten Taktimpuls auf. Außerdem stellt die Ladewert-Überwachung-Schaltung 2-3 fest, daß ein Vollzählwert an den niedrigeren Zählschaltungen 1-1~1-2 gesetzt worden ist und gibt deshalb nach einer Verzögerung von einer Taktperiode ein Ladesignal aus.

Das Resultat ist, daß am ET-Anschluß der Zählschaltung 1- 3 ein HIGH-Pegel-Signal eingegeben wird. Die Zustände der ET-Anschlüsse der Zählschaltungen 1-1~1-N werden deshalb nach Verzögerungszeiten von den Taktimpulsen definiert, welche von Ladewert-Überwachungs-Schaltungen gesetzt werden. Folglich akkumulieren sich Verzögerungen nicht wie beim Stand der Technik üblich, und präzise Verschiebe-Operationen können sogar nach dem Laden von Ladewerten wie "OFFF" durchgeführt werden, durch welche Übertrags-Signale in den niedrigeren Zählschaltungen generiert werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Zählschaltung mit Ladefunktion, welche Zähloperationen synchronisiert mit einem Eingangs-Taktsignal ausführt, von einem vorgebbaren Wert ausgehend nach dem Empfang eines Zähl-Initialisierungswertes synchronisiert mit einem Ladesignal zählen kann und folgendes umfaßt:

    Zumindest drei Zählschaltungen, von welchen jede zu einer oder mehreren numerischen Stelle(n) korrespondiert;

    wenigstens eine oder mehrere Ladewert-Überwachungsschaltungen, von denen jede nach der Eingabe des besagten Zähl-Initialisierungswertes synchronisiert mit einem Ladesignal detektiert, ob oder ob nicht Ladewerte der zu den niedrigeren Stellen korrespondierenden Zählschaltungen Vollzählwerte sind und die Ausgabe des besagten Ladesignales um eine Taktperiode verzögert, wenn ein Vollzählwert detektiert worden ist; und

    wenigstens eine oder mehrere ODER-Schaltungen, von denen jede von einer der besagten Ladewert-Überwachungsschaltungen eine Ausgabe und von einer der besagten Zählschaltungen eine Überlaufs-Ausgabe erhält und deren logische Summe an einen ET-Anschluß einer anderen der besagten Zählschaltungen ausgibt.
  2. 2. Zählschaltung mit Ladefunktion nach Anspruch 1, wobei jede der besagten Ladewert- Überwachungsschaltungen folgendes umfaßt:

    eine niedrigere-Stellen-Zähler-Übertrag- Generations-Detektionsschaltung, welche einen Ladewert empfängt und feststellt, ob oder ob nicht besagter Ladewert derart ist, daß Übertrags- Ausgangs-Signale von allen zu den niedrigeren Stellen korrespondierenden Zählschaltungen ausgegeben würden;

    ein Gatter-Element, welches ein Detektions- Ausgangs-Signal von besagter niedrigere-Stellen- Zähler-Übertrag-Generations-Detektionsschaltung an einem Eingang und ein Ladesignal an einem anderen Eingang empfängt, dann ein Hoch-Pegel-Ladesignal ausgibt, wenn besagtes Ladesignal eingegeben wird, während besagtes Detektions-Ausgangssignal ausgegeben wird; und

    ein Flip-Flop, welches die Ladesignalausgabe besagten Gatterelementes an einem Eingang und ein Eingangstaktsignal an einem anderen Eingang empfängt, und dann besagtes Ladesignal nach einer Verzögerung um eine Taktperiode ausgibt.






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