Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Zählung von Fernsprech-Gebühreneinheiten, mit einer Empfangsstufe für die Erfassung von aufeinanderfolgenden, aus Wechselstromimpulsen der Frequenz f bestehenden Gebührenimpulsen, mit einer in Abhängigkeit vom Ausgang der Empfangsstufe in den EIN -Zustand überführbaren und nach einer vorgegebenen Zeit in den AUS Zustand zurückführbaren Kippstufe, mit einer Bezugswertstufe und mit einer eine Anzeige speisenden Dekodierstufe.
Mit Hilfe einer solchen Schaltungsanordnung wird ein Fernsprechteilnehmer in die Lage versetzt, an der Zählvorrichtung unmittelbar abzulesen, wieviel Geld ihn ein Telefonat gekostet hat, ohne dass er dazu nachträglich eine Umrechnung von Einheiten in einen entsprechenden Geldbetrag vornehmen müsste. Bei der Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent wird genau überwacht, wieviele Impulse der Impulsgenerator nach Empfang eines Gebührenimpulses erzeugt hat, und genau dann, wenn diese Zahl der erzeugten Impulse der für einen Gebührenimpuls erforderlichen Impulszahl entspricht, wird der Impulsgenerator stillgesetzt.
Die Anpassung des Verhältnisses Ausgangsimpulse des Impulsgene ratorsiGebührenimpulse kann digital erfolgen, etwa indem mittels eines geeigneten Code-Steckers die Bezugswertstufe gegen eine Bezugswertstufe mit anderem Verhältnis GeldbetragseinheitlGebühreneinheit ausgetauscht wird.
Es bleibt jedoch die Notwendigkeit, den Anzeigezähler mittels der Folge von dem Taktgenerator abgegebene Einzelimpulse zu speisen und diese Einzelimpulse gleichzeitig über den Kodierzähler zu erfassen und mittels eines Vergleichers auszuwerten. Das bedeutet, dass für die Übermittlung der Gebühreninformation jeweils eine Mindestzeit zur Verfügung stehen muss, nämlich die Zeit, die erforderlich ist, um die Folge von dem Taktgenerator abgegebener Einzelimpulse seriell an den Anzeigezähler bzw. den Kodierzähler zu übergeben.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine vorteilhafte Alternative zu der Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent zu schaffen, bei der auf die Erzeugung von Einzelimpulsen durch einen Taktgenerator und dementsprechend deren serielle Erfassung verzichtet und statt dessen mit Gebühreneinheiten entsprechenden Informationsgrössen gearbeitet werden kann, die nicht erst jeweils neu durch entsprechende Abzählung von Einzelimpulsen gebildet werden, sondern auf Abruf unmittelbar zur Verfügung stehen und sich in paralleler Form an die Anzeige weitergeben lassen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass ein Rechenwerk vorgesehen ist, welches an den Ausgang der Bezugswertstufe angeschlossen ist und welches ausgangsseitig über die Dekodierstufe an die Anzeige angeschlossen ist, und dass ein von der Kippstufe gespeistes und seinerseits das Rechenwerk speisendes Befehlssteuerwerk vorgesehen ist.
Dadurch ist es möglich, eine Informationsgrösse, die den einer Gebühreneinheit entsprechenden Geldbetrag repräsentiert, mittels entsprechender Aktivierung des Rechenwerks über das Befehlssteuerwerk in paralleler Form unmittelbar von der Bezugswertstufe abzurufen, wobei neu ausgelöste, einer Gebühreneinheit entsprechende Informationsgrössen der Bezugswertstufe zu den bereits erfassten Grössen addiert werden. Durch die parallele Informationsübermittlung der bereits fest eingestellten, einer Gebühreneinheit entsprechenden Informationsgrösse lassen sich gegenüber der seriellen Informationsübertragung nach dem Hauptpatent kürzere Erfassungszeiten und in Verbindung damit auch eine noch grössere Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung erzielen.
Weiterausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild der gegenüber der Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent abgewandelten Schaltungsanordnung;
Fig. 2 weiter ins einzelne gehend ein Blockschaltbild einer Ausführungsmöglichkeit des in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendeten Befehlssteuerwerks;
Fig. 3 weiter ins einzelne gehend ein Blockschaltbild des in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendeten Rechenwerks; und
Fig. 4 ein Impulsdiagramm, das den Signalverlauf an verschiedenen wesentlichen Stellen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 und 3 zeigt.
Im einzelnen lässt die mit Fig. 1 wiedergegebene, allgemein mit 10 bezeichnete Schaltungsanordnung einen Aufbau erkennen, der von einer Antenne 13 aus bis zu einem Flip Flop 14 den gleichen Aufbau wie die Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent hat. Die Antenne 13 erfasst drahtlos die üblicherweise eine Frequenz von 16 kHz aufweisenden Gebührenimpulse, die an eine Empfangsstufe 12 abgegeben werden. Uber einige Zusatzstufen, die weiter unten noch erläutert werden, wirkt der Ausgang der Empfangsstufe 12 auf das Flip-Flop 14 ein, das beim Auftreten eines Gebührenimpulses in den EIN -Zustand übergeht.
Wie schon in dem Hauptpatent ausgeführt, kann, damit nur massgebliche Gebührenimpulse, nicht aber Störimpulse ausgewertet werden, dem als Kippstufe wirksamen Flip-Flop 14 eine monostabile Kippstufe in Form eines Monoflops 34 vorgeschaltet sein. Das Monoflop 34 wird durch jede Flanke eines Teilimpulses eines Gebührenimpulses angestossen und bleibt für eine Zeitdauer im eingeschalteten Zustand, die in jedem Fall grösser als lief, jedoch kleiner als 2/f ist. Das Monoflop 34 bleibt dementsprechend, da es ständig neu angestossen wird, so lange im eingeschalteten Zustand, wie hintereinander Gebührenteilimpulse eines Gebührenimpulses auftreten, während es kurz danach abschaltet.
Der Ausgang des Monoflops 34 beaufschlagt den Eingang eines astabilen Multivibrators 36, der somit während der Einschaltzeit des Monoflops 34 fortlaufend Impulse abgibt, die von einem Impulsvergleichzähler 38 gezählt werden. Der lmpulsvergleichzähler 38 arbeitet seinerseits auf einen Dekoder 40. Ist der Impulsvergleichszähler 38 durch die Ausgangsimpulse des astabilen Multivibrators 36 auf einen Zählwert gebracht worden, der vom Dekoder 40 dekodiert wird, so gibt der Dekoder 40 ein Ausgangssignal ab, durch das das Flip-Flop 14 in den EIN Zustand gelangt. Es sind somit nur solche Impulse in der Lage, das Flip-Flop 14 zu kippen, die genügend lang sind bzw. genügend viele Teilimpulse aufweisen, um den astabilen Multivibrator 36 eine durch den Dekoder 40 vorgegebene Zahl übersteigende Zahl Impulse abgeben zu lassen.
Weist dagegen ein einem Störimpuls entsprechender Eingangsimpuls nur eine oder wenige Flanken auf, so bleibt das Monoflop 34 nur für kurze Zeit im Einschaltzustand, die nicht ausreicht, um den astabilen Multivibrator 36 die Zahl von Impulsen abgeben zu lassen, bei der der Dekoder 40 ein Ausgangssignal abgeben würde. Kehrt das Monoflop 34 in seinen AUS -Zustand zurück, so wird ein Ausgangsimpuls abgegeben, der den Impulsvergleichszähler 38 auf Null zurückstellt.
Mit dem Entstörungskreis 32 werden so alle Impulse ausgesondert, die eine kürzere Dauer als die zu erfassenden Gebührenimpulse haben. Die Erfassung von Störimpulsen mit zu kleiner Amplitude kann zusätzlich von vornherein dadurch ausgeschaltet werden, dass dem Monoflop 34 ein Schmitt-Trigger 42 vorgeschaltet wird, der nur dann anspricht und einen Ausgangsimpuls an das Monoflop 34 abgibt, wenn der von der Empfangsstufe 12 abgegebene Aus gangsimpuls eine Amplitude hat, die grösser als der Schwellwert des Schmitt-Triggers 42 ist.
Das in den ElN -Zustand übergegangene Flip-Flop 14 beaufschlagt über eine Leitung 60' ein Befehlssteuerwerk 52, so dass dieses zunächst über eine Ausgangsleitung 74' das Re chenwerk 54 veranlasst, die als Kodierstecker 28 ausgebildete Bezugswertstufe über die Leitung 72' abzufragen und den dabei empfangenen Wert über eine Dekodierstufe 20 an eine Anzeige 22 zu liefern, die dann beispielsweise den Wert 20 Dpf. wiedergibt. Dieser Wert wird ausserdem in ein in dem Rechenwerk 54 enthaltenes Arbeitsregister eingegeben, wie das weiter unten noch näher darzulegen ist.
Anschliessend erteilt das Befehlssteuerwerk 52 dem Rechenwerk 54 über seine Ausgangsleitung 70' einen weiteren Befehl, den in dem Arbeitsregister gespeicherten Wert an ein Addierwerk zu übertragen, das eingangsseitig mit dem Ausgang des Ko diersteckers 28 und ausgangsseitig über ein Anzeigeregister mit der Dekodierstufe 20 gekoppelt ist, wie ebenfalls weiter unten noch darzulegen ist. Nachdem so der erste einer Ge bühreneinheit entsprechende Gebührenwert in dem Rechenwerk 54 aufgrund des über die Leitung 70' gegebenen Be fehls festgehalten wurde, gibt das Befehlssteuerwerk 52 einen weiteren Impuls über eine Leitung 14 an das Flip-Flop
14 ab, so dass dieses in den AUS -Zustand zurückkehrt und für den Empfang einer weiteren Gebührenimpulsfolge zur
Verfügung steht.
Gleichzeitig gibt dann das Flip-Flop 14 über seine Ausgangsleitung 66' ein Signal an das Befehlssteu erwerk 52, so dass dieses für die Auswertung einer weiteren
Gebührenimpulsfolge vorbereitet wird.
Mit Fig. 2 und 3 ist in Blockschaltbildform veranschau licht, wie die zuvor allgemein in Verbindung mit Fig. 1 erläu terten Funktionen des Befehlssteuerwerks 52 bzw. des Re chenwerks 54 verwirklicht werden können.
Entsprechend Fig. 2 weist das Befehlssteuerwerk 52 einen eingangsseitig über die Leitung 60' mit dem Flip-Flop
14 gekoppelten astabilen Multivibrator 60 auf, dessen Aus gang den Zähleingang eines Zählers 62 speist, der ausgangs seitig an einen Dekoder 64 angeschlossen ist. Uber die Aus gangsseite des Dekoders 64 steht das Befehlssteuerwerk 52 mittels der Leitungen 70' und 74' mit dem Rechenwerk 54, über die Ausgangsleitung 14' dagegen mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 14 in Verbindung. Ausserdem wirkt das
Flip-Flop 14 ausgangsseitig über eine Leitung 66' auf ein in dem Befehlssteuerwerk 52 enthaltenes Monoflop 66 ein, das ausgangsseitig auf den Rücksetzeingang des Zählers 62 ein wirkt.
Liefert nun das Flip-Flop 14 über die Ausgangsleitung 60' ein Signal an den astabilen Multivibrator 60, so gibt dieser eine Reihe von Impulsen an den Zähler 62, die diesen aufein anderfolgend die Zählzustände 1 , 2 , 3 annehmen lässt, ausgehend naturgemäss vom Zählzustand 0 . Der Dekoder
64 verbindet die (vier) Ausgänge des Zählers 62 so mit den
Leitungen 74: 70' bzw. 14', dass im 0 -Zustand des Zählers
62 keine der drei Leitungen 14', 70', 74' ein Signal führt, im
Zählzustand 1 die Leitung 74' ein Signal führt, im Zählzu stand 2 die Leitung 70' und im Zählzustand 3 die Lei tung 14' ein Signal führt.
Wenn das Flip-Flop 14 über die Leitung 14' rückgesetzt worden ist, so gibt es über seine Ausgangsleitung 66' an das
Monoflop 66 einen Impuls, der über das Monoflop 66 für eine Rückstellung des Zählers 62 auf den Null -Zustand sorgt.
Wie mit Fig. 3 gezeigt, weist das Rechenwerk 54 ein An zeigeregister 74 auf, das ausgangsseitig mit der die Anzeige
22 speisenden Dekodierstufe 20 in Verbindung steht, ein gangsseitig dagegen an den Ausgang eines Addierers 72 an geschlossen ist, dessen erster Eingang über die Leitung 72' mit dem Kodierstecker 28 verbunden ist. Der andere Eingang des Addierers 72 ist mit dem Ausgang eines Arbeitsregisters 70 verbunden, dessen einer Eingang mit dem auf die Dekodierstufe 20 einwirkenden Ausgang des Anzeigeregisters 74 und dessen anderer Eingang mit der Ausgangsleitung 70' des Befehlssteuerwerks 52 verbunden ist. Ein Eingang des Anzeigeregisters 74 steht mit der Ausgangsleitung 74' des Befehlssteuerwerks in Verbindung.
Beginnt nun ein Gebühreneinheiten-Erfassungszyklus, so ist das Arbeitsregister 70 leer, und der Addierer 72 führt lediglich den von dem Kodierstecker 28 über die Leitung 72' eingespeisten Gebühren-Informationswert. Ein diesem Gebühren-Informationswert entsprechendes Ausgangssignal beaufschlagt das Anzeigeregister 74, das seinen Registerinhalt an die Dekodierstufe 20 (und damit an die Anzeige 22), ausserdem aber auf den einen Eingang des Arbeitsregisters 70 überträgt, sobald es eingangsseitig über die Ausgangsleitung 74' des Befehlssteuerwerks 52 ein entsprechendes Auslösesignal erhält.
Gibt nun, nach entsprechender Abgabe eines Folgeimpulses durch den astabilen Multivibrator 60 an den Zähler 62, die Leitung 70' ein Auslösesignal an das Arbeitsregister 70, so liefert dieses ein seinem Inhalt entsprechendes Signal an den Addierer 72, der somit die Summe aus den Signalen des Arbeitsregisters 70 einerseits und des Kodiersteckers 28 andererseits für die Abgabe an das Anzeigeregister 74 bereithält und an dieses abgeben kann, sobald über die Leitung 74' ein erneuter Auslöseimpuls auf das Arbeitsregister 74 einwirkt.
Zunächst schaltet jedoch der astabile Multivibrator 60 den Zähler 62 in seinen dritten Zählzustand, so dass über den Dekoder 64 die Ausgangsleitung 14' signalführend wird und das Flip-Flop 14 für die Erfassung einer neuen Gebührenimpulsfolge rücksetzt, wobei das Flip-Flop 14 seinerseits über die Leitung 66' und das Monoflop 66 für ein Rücksetzen des Zählers 62 sorgt.
In dem Arbeitsregister 70 ist jedoch weiterhin der zuletzt von der Anzeige 22 wiedergegebene Gebührenwert gespeichert, der von dem Addierer 72 mit einem zusätzlichen Gebühreneinheits-Informationswert des Kodiersteckers 28 zusammengefasst wird, so dass die Summe aus bisherigem Anzeigewert, erhöht um einen zusätzlichen Gebühreneinheits-Informationswert, von dem Anzeigeregister 74 auf die Anzeige 72 (und gleichzeitig auf das Arbeitsregister 70) gegeben werden kann, sobald über die Leitung 74' ein neuer Auslöseimpuls zugeführt wird.
Mit Fig. 4 ist ein Impulsdiagramm wiedergegeben, das die zeitliche Zuordnung verschiedener massgeblicher Signalspannungen veranschaulicht. Die Impulsfolge a zeigt wie bei dem Hauptpatent drei 16 kHz-Gebührenimpulse, die jeweils einer Gebühreneinheit entsprechen. Jeder Gebührenimpuls besteht im wiedergegebenen Beispiel aus sechs Gebührenteil impulsen. Jede Flanke eines Gebührenteilimpulses stösst das Monoflop 34 an, wobei dieses für eine Zeitdauer von beispielsweise 1,6/f (im vorliegenden Beispiel f = 16 kHz) im eingeschalteten Zustand bleibt. Das auf den Eingang des astabilen Multivibrators 36 wirkende Ausgangssignal des Monoflops 34 entspricht daher der Impulsfolge b. Das Ausgangssignal bleibt erhalten, bis nach dem letzten Gebührenteilimpuls eines Gebührenimpulses der Impulsfolge a eine 0,6/f entsprechende Zeit vergangen ist.
Dann kippt das Monoflop in seinen AUS -Zustand zurück. Während dieser Zeit liefert der astabile Multivibrator 36 entsprechend der Impulsfolge c für jeden Gebührenimpuls der Impulsfolge beispielsweise zwanzig Impulse, die vom Impulsvergleichszähler 38 gezählt werden. Der Impulsvergleichszähler gibt dementsprechend eine Impulsfolge ab, die von dem Dekoder 40 dekodiert wird. Ist der Dekoder 40 beispielsweise auf die Zahl 20 voreingestellt, so gibt der Dekoder 40 entsprechend der Impulsfolge d ein Ausgangssignal ab, das das Flip-Flop 14 entsprechend der Impulsfolge e in den EIN -Zustand übergehen lässt. Sobald das Flip-Flop 14 in den EIN -Zustand gelangt ist, wird der astabile Multivibrator 60 des Befehlssteuerwerks 52 über die Leitung 60' in Gang gesetzt, so dass er nacheinander die Impulse 1. , 2. und 3. der Impulsfolge f liefert.
Die Rückflanke des Impulses 1. der Impulsfolge f lässt den Zähler 62 in den Zählzustand 1 übergehen, bis die Rückflanke des Impulses 2. der Impulsfolge f erscheint, wie das mit der Impulsfolge g veranschaulicht ist. Sobald die Rückflanke des Impulses 2. der Impulsfolge f' aufgetreten ist, geht der Zähler 62 in den Zählzustand 2 über, den er bis zum Auftreten der Rückflanke des Impulses 3. der Impulsfolge f beibehält, wie das mit der Impulsfolge h' veranschaulicht ist.
Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Zähler 62 den Zählzustand 3 ein, so dass das Flip-Flop 14 über die Leitung 14 rückgesetzt wird und über das Monoflop 66 seinerseits für ein Rücksetzen des Zählers 62 sorgt, der dann dementsprechend in den Zählzustand 0 übergeht, wie das mit der Impulsfolge I' dargestellt ist. Sobald ein neuer Gebührenimpuls der Impulsfolge a erscheint, wird der gleiche Zyklus erneut ausgelöst.
Nimmt der Zähler 62 den Zählzustand 1 entsprechend der Impulsfolge g' ein, so erhält das Anzeigeregister 74 über die Dekodierstufe 64 und die Leitung 74 den Befehl, die in dem Addierer 72 enthaltene Summe aus Arbeitsregister 70 und Kodierstecker 28 über die Dekodierstufe 20 an die Anzeige 22, ausserdem an das Arbeitsregister 70 weiterzugeben.
Geht anschliessend der Zähler 62 in den Zählzustand 2 entsprechend der Impulsfolge h' über, so erhält das Arbeitsregister 70 über den Dekoder 64 und die Leitung 70' den Befehl, den vom Ausgang des Anzeigeregisters 74 zur Verfügung gestellten neuen Gebührenwert auch tatsächlich zu übernehmen und auf den Addierer 72 einwirken zu lassen.
Nach dem Übergang in den Zählzustand 3 wird entsprechend der Impulsfolge I' in der schon erwähnten Weise das Flip-Flop 14 rückgesetzt, wobei der Zähler 62 in den 0 -Zählzustand zurückkehrt und der astabile Multivibrator 60 stillgesetzt wird.
Der Kodierstecker 28 entspricht wie bei dem Hauptpatent einem bestimmten Verhältnis Geldbetragseinheiten/Gebühreneinheit, so dass durch einfaches Austauschen des Kodiersteckers 28 eine Anpassung an den jeweils einer Gebühreneinheit entsprechenden Geldbetrag vorgenommen werden kann.