DE3103701C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfunktionenuhr mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen. Eine solche Uhr ist aus DE 27 00 165 B2 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine solche Uhr, deren Mikro-Rechner einen Informationsspeicher als Randomspeicher in Kombination mit einer vorprogrammierbaren Logikeinheit umfaßt. Ein Oszillator speist eine interne Zeitbasis und steuert Schaltkreise, welche die Informationen in dem Randomspeicher manipulieren. Der Mikrorechner ist so programmiert, daß er im Ansprechen auf das erste Zeitbasissignal Uhrzeitinformationen berechnet und zur Anzeigeeinrichtung überträgt.

Soll eine solche Uhr als Chronometer arbeiten, so hat sie den Nachteil, daß die Zeitberechnung in einem Takt wiederholt werden muß, der von der Präzision des Chronometers abhängt. Wenn diese Auflösung beispielsweise eine Zehntelsekunde beträgt, müssen im gleichen Zeitintervall zehnmal soviele Rechenvorgänge wie im Uhrzeitbetrieb ablaufen mit daraus resultierendem erheblichen Stromverbrauch. Ferner können die Rechenvorgänge auch nur in endlicher Zeit ablaufen, wobei die Größenordnung etwa zwanzig Millisekunden beträgt. Daraus resultiert eine entsprechende Ungenauigkeit, wenn beispielsweise die Auflösung in Hundertstelsekunden gewünscht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die gattungsgleiche Uhr derart weiterzubilden, daß der Energieverbrauch im Chronometerbetrieb verringert wird und eine genauere Anzeige bei Hundertstelsekunden-Auflösung erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 definiert; die Unteransprüche definieren bevorzugte Weiterbildungen dieses Konzepts.

Bei der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Uhrenschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 und 3 sind mehr ins einzelne gehende Schaltbilder eines Teiles der Fig. 1,

Fig. 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 ist ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild eines weiteren Teils der Fig. 1 und

Fig. 6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung nach Fig. 5.

Die in Fig. 1 dargestellte Uhrenschaltung umfaßt Druckknöpfe, die vom Benutzer betätigbar sind zum Steuern der verschiedenen Funktionen wie Zeiteinstellung, Umschaltung auf Kurzzeitmessung, Auslösen, Stoppen und Rücksetzen auf Null des Chronographen usw. Drei dieser Druckknöpfe sind mit A, B und C bezeichnet und symbolisch in der Fig. 1 angedeutet. Die Uhr umfaßt ferner eine Anzeigeanordnung 15 sowie eine Zeitbasis, gebildet von einem Oszillator 10 und einem Frequenzteiler 11. Die letztere liefert zwei Zeitbasissignale M und M1 mit einer Frequenz 1 Hz bzw. 100 Hz sowie insgesamt mit M2 bezeichnete Signale, die dazu dienen, den nachfolgend zu beschreibenden Mikro-Rechner zu synchronisieren.

Der Mikro-Rechner dieser Uhr umfaßt einen Programmspeicher 1 in Form eines Festwertspeichers sowie ein Hilfsregister 4, das dazu dient, unter bestimmten Bedingungen eine oder mehrere Adressen zu speichern. Diese Schaltkreise sind miteinander durch eine Gruppe von Verbindungen ("Bus") B1 verbunden.

Ein Auswahlschaltkreis 5 verbindet im Normalbetrieb den Ausgang des Programmspeichers 1 mit dem Eingang eines Befehlsregisters 2. Bei Vorliegen eines ersten Steuersignals J, das nur dann erzeugt wird, wenn der Micro-Rechner angehalten ist, unterbricht der Auswahlschaltkreis 5 diese Verbindung und legt einen festen Befehl JU, angeschlossen an seinen Eingang, an den Eingang des Registers 2. Dieser Befehl JU, bei dem es sich um einen unbedingten Sprungbefehl handelt, bewirkt insbesondere das Einschreiben der Ausgangsadresse des Hauptprogramms in den Programmzähler 3.

Der Auswahlschaltkreis 5 spricht außerdem auf ein zweites Steuersignal C an, das nur dann erzeugt wird, wenn der Mikro- Rechner in Betrieb ist, um an den Eingang des Registers 2 einen anderen festen Befehl CA anzulegen, der ebenfalls an seinen Eingang angeschlossen ist. Dieser Befehl CA bewirkt die Hilfsspeicherung bestimmter wichtiger Informationen betreffend das laufende Programm in für diesen Zweck vorgesehene Register, wie das Register 4, und danach das Einschreiben der Ausgangsadresse des Hauptprogramms in den Programmzähler 3.

Weitere Informationsübertragungen erfolgen mit Hilfe einer zweiten Gruppe von Verbindungen ("Bus") B2 zwischen:

• - einer Logikeinheit 6, die im Ansprechen auf bestimmte Befehle arithmetische und logische Operationen bei vollständigen Worten oder Teilen derselben ausführt, etwa die Prüfung, oder das Setzen auf "0" oder auf "1" bestimmter Bits. Neben den Schaltkreisen, welche die Realisierung dieser Operationen ermöglichen, umfaßt die arithmetische und Logikeinheit in herkömmlicher Weise einen Akkumulator, der es ermöglicht, das Ergebnis dieser Operationen zu speichern und sie auf den Bus B2 zu übertragen, sowie Hilfsregister, wie Übertrags- oder Zustandsregister.
• - Registern, die insbesondere einen Informationsspeicher 7 in Form eines Randomspeichers umfassen, sowie ein Ausgangsregister 8 zum Steuern der Anzeigeordnung 15 der Uhr.
• - Einen Eingangsschaltkreis 9, der weiter unten im einzelnen erläutert wird und der ein Signal P immer dann liefert, wenn ein Druckknopf A, B oder C betätigt wird.

Schließlich synchronisiert und steuert ein Sequenzschaltkreis 12 die Funktion des Mikro-Rechners durch Übertragung von insgesamt mit CO bezeichneten Signalen zu den verschiedenen Schaltkreisen des Rechners in Zeitpunkten, welche durch die Signale M2 festgelegt sind. Die Schaltkreise, zu denen diese Signale CO übertragen werden, über nicht dargestellte Verbindungen, werden festgelegt durch die Befehle, welche der Sequenzschaltkreis 12 vom Register 2 empfängt. Ein Signal H ermöglicht, dieses Signal CO zu unterdrücken und damit den Mikro-Rechner stillzusetzen.

Die Architektur des Mikro-Rechners, die insoweit beschrieben worden ist, ist an sich bekannt und soll deshalb nicht weiter ins einzelne gehend erläutert werden.

Die Eigentümlichkeit der Struktur des Mikro-Rechners gemäß vorliegender Erfindung liegt in der Verwendung von zwei zusätzlichen Schaltkreisen, die ebenfalls an den Bus B2 angeschlossen sind und adressierbar sind wie die verschiedenen Positionen des Speichers 7:

• - Ein Zähler 13 mit einer Zählkapazität von 100, der in Gang gesetzt, gestoppt und auf Null zurückgesetzt werden kann durch Befehle, die er über den Bus B2 empfängt. Solange er läuft, zählt der Zähler 13 die Impulse des Signals M1 und liefert ein Signal T immer dann, wenn er seine Maximalzählkapazität erreicht hat, und geht dann auf Null zurück.
• - Ein Steuerschaltkreis 14, der weiter unten im einzelnen erläutert wird und der die Signale P vom Eingangsschaltkreis 9, die Signale M, die jede Sekunde vom Teiler 11 geliefert werden, und die Signale T empfängt, die vom Zähler 13 ebenfalls jede Sekunde geliefert werden, solange dieser läuft. Wenn der Mikro- Rechner im Ruhezustand ist und der Steuerschaltkreis 14 eine dieser Signale empfängt, unterdrückt letzterer das Signal H und liefert das Signal J zum Auswahlschaltkreis 5. Wenn dagegen der Mikro-Rechner arbeitet, ist es das Signal C, das zum Auswahlschaltkreis 5 übertragen wird im Ansprechen auf eines der Signale P, M oder T.

Der Speicher 1 enthält in üblicher Weise ein Hauptprogramm und eine Serie von Unterprogrammen, die dazu dienen, die verschiedenen gewünschten Funktionen auszuführen. Eines dieser Unterprogramme dient beispielsweise der Berechnung der Uhrzeit, d. h. der tatsächlichen Tageszeit, ein weiteres der Einstellung der Uhr, ein weiteres der Berechnung der chronometrischen Zeit, ein weiteres erlaubt die Erkennung, welcher Druckknopf betätigt worden ist und welche Funktion die Uhr entsprechend dem Zustand der Uhr auszuführen hat im Ansprechen auf diese Betätigung usw.

Sobald der Mikro-Rechner arbeitet, bestimmt der Inhalt des Programmzählers 3, welcher Befehl an den Ausgang des Programmspeichers 1 zu übertragen ist. Dieser Befehl wird nach seinem Einschreiben in das Befehlsregister 2 ausgeführt im Ansprechen auf Signale CO, geliefert vom Sequenzschaltkreis 12. Der Inhalt des Programmzählers 3 wird danach inkrementiert oder modifiziert in Abhängigkeit von diesem Befehl oder im Ergebnis seiner Ausführung. Der Ablauf des Programms wird fortgesetzt durch Ausführen der Befehle, die sich demgemäß nacheinander am Ausgang des Speichers 1 präsentieren.

Im größten Teil der Zeit liefert jedoch der Sequenzschaltkreis 12 keinerlei Signal, das der Steuerschaltkreis 14 zu ihm das Signal H überträgt. Der Mikro-Rechner ist demgemäß im Ruhezustand und in der Uhr arbeiten nur der Oszillator 10 und der Frequenzteiler 11.

Der Mikro-Rechner wird in Gang gesetzt, sobald der Steuerschaltkreis 14 eines der Signale M, T oder P empfängt. Jedes dieser Signale bewirkt nämlich die Unterdrückung des Signals H und die Ausgabe des Signals J. Der Sequenzschaltkreis 12 beginnt demgemäß, die Signale CO zu dem Schaltkreis zu übertragen, der durch den Befehl JU festgelegt wird, welcher vom Auswahlschaltkreis 5 dem Befehlsregister 2 in Abhängigkeit vom Signal J präsentiert wird.

Dieser Befehl JU bewirkt insbesondere das Einschreiben der Ausgangsadresse des Hauptprogramms in den Programmzähler.

Dieses Programm sucht demgemäß nach der Ursache seiner Ingangsetzung und überprüft je nach Fall den Eingangsschaltkreis 9, um zu definieren, welcher Druckknopf A, B oder C das Auftreten des Signals P bewirkt hatte. Das entsprechende Unterprogramm wird dann ausgeführt.

In der Normalfunktion oder Uhrenfunktion bewirken nur die Impulse M alle Sekunden dieses Ingangsetzen des Mikro-Rechners. Da die Ursache dieses Ingangsetzens das Signal M ist, wird das Unterprogramm der Uhrzeitberechnung ausgewählt. Dies umfaßt insbesondere die passende Verarbeitung der in bestimmten Speicherplätzen des Speichers 7 gespeicherten Informationen durch den arithmischen und Logikschaltkreis 6.

Diese Informationen entsprechen in Binärform der Zahl von Sekunden, Minuten, Stunden usw. der Uhrzeit, und ihre Ver­ arbeitung umfaßt u. a. das Inkrementieren, Vergleichen mit Grenzwerten, Umsetzen des Binärkodes in einen Kode entsprechend den Erfordernissen der Anzeigeordnung, und das Einschreiben in das Ausgangsregister. Die in dieses Register eingeschriebenen Informationen steuern in üblicher Weise, die hier nicht erläutert zu werden braucht, die Sichtbarmachung der Zeitinformationen durch die Anzeigeanordnung 15 der Uhr.

Der letzte Befehl des Unterprogramms für die Berechnung der Uhrzeit wirkt auf den Steuerschaltkreis 14, der im Ansprechen auf diesen Befehl das Signal H zum Sequenzschaltkreis 12 über­ trägt. Dieser beendet damit seine Funktion, und der Mikro-Rechner wird stillgesetzt.

Eine Sekunde später liefert der Frequenzteiler 11 erneut das Signal M und der oben summarisch beschriebene Ablauf be­ ginnt erneut.

Es ist festzuhalten, daß der Ablauf dieses Programms nur 30 bis 40 Millisekunden dauert und daß der Mikro-Rechner für den Rest der Zeit stillgesetzt ist. Der Energieverbrauch der Uhr ist demgemäß sehr gering.

Wenn der Mikro-Rechner durch ein Signal P, geliefert vom Eingangsschaltkreis 9, in Gang gesetzt wird, sucht das Programm, welcher Druckknopf dieses Signal P hervorgerufen hat. Wenn fest­ gestellt wird, daß es sich um den Druckknopf handelt, mittels dem eine Kurzzeitmessung ausgelöst werden soll, wird sofort der Zähler 13 gestartet, der beginnt, die Impulse M1, die an ihm mit einer Frequenz von 100 Hz vom Frequenzteiler 11 ange­ legt werden, zu zählen. Nach diesem Start überträgt das Programm zum Steuerschaltkreis 14 einen Befehl, der die Übertragung des Signals H bewirkt und damit das Stillsitzen des Mikro-Rechners.

Eine Sekunde später erreicht der Zähler 13 seine Maximal­ zählkapazität, setzt sich auf Null zurück und beginnt erneut zu zählen. Gleich­ zeitig überträgt er zum Steuerschaltkreis 14 das Signal T. Im An­ sprechen auf dieses Signal setzt der Steuerschaltkreis 14 den Mikro-Rechner wieder in Gang.

Das Hauptprogramm löst in diesem Fall ein Unterprogramm zur Berechnung der Chronometerzeit in Gang. Wie das Unterprogramm für die Berechnung der Uhrzeit, umfaßt auch das Kurzzeitbe­ rechnungsprogramm die Verarbeitung durch den arithmetischen und Logikschaltkreis 6 von Chronometerzeitinformationen, die an be­ stimmten Speicherstellen des Speichers 7 gespeichert sind. Diese Speicherplätze des Speichers 7 sind natürlich unterschiedlich von den Speicherplätzen, wo die Information für die Uhrzeit gespeichert sind. Die Kurzzeitinformationen entsprechen in Binärform der Zahl von Sekunden, Minuten und Stunden der Chrono­ meterzeit. Ihre Verarbeitung umfaßt gleichermaßen das Inkremen­ tieren, das Vergleichen mit Grenzwerten, das Umsetzen des Kode und das Einschreiben in das Ausgangsregister 8 und danach die Sichtbarmachung durch die Anzeigeordnung 15.

Es ist festzuhalten, daß während der Kurzzeitmessung nur die Sekunden, Minuten und Stunden der Chronometerzeit angezeigt werden, nicht jedoch die Hundertstelsekunden.

Der letzte Befehl des Unterprogramms für die Chronometer­ zeitberechnung bewirkt außerdem das Erzeugen des Signal H durch den Steuerschaltkreis 14, womit der Mikro-Rechner stillgesetzt wird.

Eine Sekunde später erreicht der Zähler 13 erneut seine maximale Zählkapazität. Der Steuerschaltkreis 14 empfängt demgemäß von neuem das Signal T, und der oben beschriebene Vorgang beginnt erneut.

Sobald der Druckknopf, mit dem die Beendigung der Kurzzeit­ messung gesteuert wird, betätigt wird, wird der Mikro-Rechner wieder in Betrieb gesetzt, wie oben beschrieben. Diesmal je­ doch bewirkt das Programm sofort das Stillsetzen des Zählers 13, der in dem Zählzustand bleibt, den er in diesem Augenblick erreicht hat. Dieser Zählzustand entspricht der Anzahl von Hundertstelsekunden der Chronometerzeit. Ein spezielles Unter­ programm wird danach durchlaufen, um nach entsprechender Ver­ arbeitung den Inhalt des Zählers 13 in das Ausgangsregister 8 zu übertragen, gleichzeitig mit den Informationen bzgl. Sekunden, Minuten und Stunden der Chronometerzeit. Die letzte wird demge­ mäß bis auf Hundertstelsekunden angezeigt.

Man erkennt demgemäß, daß dank dem Vorhandensein des Zählers 13 die Berechnung der Chronometerzeit im gleichen Rhythmus er­ folgt wie die Berechnung der Realzeit, d. h. einmal pro Sekunde und nicht im Rhythmus der kleineren Einheit der Chronometerzeit, im vorliegenden Falle also Hundertstelsekunde. Da ferner der Zähler 13 an den Bus B2 angeschlossen ist und sein Inhalt ver­ arbeitet werden kann wie der Inhalt einer der Speicherstellen des Informationsspeichers 7, kann die Chronometerzeit bis auf Hundertstelsekunden angezeigt werden, obwohl sie von dem Mikro- Rechner nur einmal pro Sekunde berechnet zu werden braucht.

Die Chronometerzeitberechnung benötigt 10 bis 20 Millisekunden. Das einzige Element, das während der Kurzzeitmessung dauernd arbeitet, ist der Zähler 13, dessen Energieverbrauch gering ist. Der Gesamtverbrauch der Uhr bleibt demgemäß sehr niedrig, selbst während einer Kurzzeitmessung.

Die Impulse des Signals T und des Signals M haben die gleiche Periode von einer Sekunde. Je nach dem Zeitpunkt, zu dem der Chronograph gestartet worden ist, kann es demgemäß vorkommen, daß das Programm, das von dem anderen Signal begonnen worden ist, noch nicht beendet worden ist. In einem solchen Falle wird das neue Signal von dem Steuerschaltkreis 14 gespeichert, und das Ingangsetzen des entsprechenden Programms wird verzögert, bis das gerade ablaufende Programm beendet ist. Dieser Umstand ist nicht störend im Hinblick auf die extreme Kürze der Programme.

Wenn jedoch ein Signal P erzeugt wird durch Betätigen eines Druckknopfes, während der Mikro-Rechner gerade dabei ist, ein Programm oder Unterprogramm zu durchlaufen, überträgt der Steuerschaltkreis 14 das Signal C zum Auswahlschaltkreis 5 und nicht das Signal J. Der Befehl CA, der demgemäß von dem Auswahlschaltkreis 5 zum Befehlsregister 2 übertragen wird, bewirkt die Unterbrechung des laufenden Programms, das Ein­ schreiben wichtiger Informationen in Register, wie das Re­ gister 4, und danach das Ingangsetzen von Anfang an des Haupt­ programms. Das letztere bestimmt demgemäß den Grund für die Übertragung des Signals C und löst das gewünschte Unterpro­ gramm aus. Diese erste Phase ist kürzer als eine Hundertstel­ sekunde derart, daß je nach Fall das Unterprogramm, gefordert durch Niederdrücken eines Druckknopfes, hinreichend schnell durchlaufen wird, daß die Kurzzeitmessung auf Hundertstel­ sekunden garantiert wird. Wenn dieses Unterprogramm einmal ausgeführt worden ist, werden danach die Informationen, die in die Hilfsregister eingespeichert worden waren, wieder dem Schaltkreis zugeführt, der sie verarbeitet, und der Mikro- Rechner beendet das Programm, das unterbrochen worden war.

Diese Funktionsweise erlaubt insbesondere, alle Funktionen zu realisieren, die für die Kurzzeitmessung erforderlich sind, und zwar in weniger als einer Hundertstelsekunde und darüber hinaus unabhängig vom Zustand des Mikro-Rechners in dem be­ treffenden Zeitpunkt.

Es ist offensichtlich, daß der Mikro-Rechner gleichermaßen derart programmiert ist, daß er die Rücksetzung auf Null des Chronographen im Ansprechen auf ein Niederdrücken eines Druck­ knopfes ermöglicht. Das für diesen Zweck vorgesehene Unter­ programm setzt den Zähler 13 auf Null zurück, ebenso die In­ formationen der Chronometerzeit, die im Informationsspeicher 7 enthalten sind und dementsprechend das Ausgangsregister 8.

Weitere Unterprogramme Y können vorgesehen werden, um Chrono­ graphenfunktionen mit größerer Komplexität durchzuführen, wie etwa Chronographie mit Einholvorgang, Messung aufeinander­ folgender Teilzeiten usw.

Schließlich ist das Hinzufügen des Zählers 13 und des Steuerschaltkreises 14 zum integrierten Schaltkreis, der alle Schaltungen des Mikro-Rechners zusammenfaßt, problemlos. Der Oszillator 10 und der Frequenzteiler 11 werden ohnehin in demselben integrierten Schaltkreis realisiert.

Fig. 2 zeigt als Beispiel eine mehr ins einzelne gehende Schaltung des Eingangsschaltkreises 9 aus Fig. 1.

Die Kontakte A, B und C, welche von den Druckknöpfen betätigt werden (Fig. 1), sind über Prellunterdrückungs­ schaltungen (nicht dargestellt) mit ersten Eingängen 21a, 22a bzw. 23a von drei UND-Gattern 21, 22 bzw. 23 verbunden, um so an diese Eingänge ein Logiksignal "0" anzulegen, solange die Kontakte offen sind, oder ein Logiksignal "1", wenn sie geschlossen sind. Die zweiten Eingängen 21, 22b bzw. 23b dieser Gatter em­ pfangen von einem Ausgang des Frequenzteilers 11, der in dieser Fig. nicht dargestellt ist, ein Signal mit einer Frequenz von beispielsweise 128 Hz. Das Signal "1", das an dem Ausgang eines dieser Gatter erscheint, sobald der entsprechende Druckknopf niedergedrückt worden ist, ist demgemäß synchron mit diesem Signal von 128 Hz.

Die Ausgänge 21c, 22c und 23c dieser Gatter 21, 22 und 23 sind an Eingänge S von drei R-S-Flip-Flops 24, 25, 26 gelegt. Die Ausgänge Q dieser Flip-Flops sind mit drei monostabilen Kippstufen 27, 28, 29 verbunden, die an ihren Ausgang immer dann einen Impuls liefern, wenn ihr Eingang vom Logikpegel "0" auf Logikpegel "1" geht. Die Ausgänge dieser monostabilen Kipp­ stufen sind verbunden mit den Eingängen 30a, 30b bzw. 30c eines ODER-Gatters 30. Der Ausgang 30d dieses ODER-Gatters 30 liefert demgemäß einen Impuls synchron mit dem Signal von 128 Hz immer dann, wenn einer der Druckknöpfe A, B oder C betätigt wird. Dieser Impuls ist der Impuls P, der im Rahmen der Beschreibung von Fig. 1 erläutert wurde.

Fig. 3 zeigt als Beispiel eine mehr ins einzelne gehende Schaltung des Steuerschaltkreises 14 aus Fig. 1, und Fig. 4 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung dieses Schaltkreises.

Der Eingang S eines R-S-Flip-Flops 31 ist mit dem Ausgang 30d des Gatters 30 (Fig. 2) verbunden. Der Ausgang Q dieses Flip- Flops 31 und der Ausgang Q von zwei weiteren R-S-Flip-Flops 32 und 33 sind jeweils verbunden mit den Eingängen 34a, 34b bzw. 34c eines ODER-Gatters 34. Die S-Eingänge der Flip-Flops 32 und 33 sind verbunden, über in dieser Figur nicht dargestellte Leitungen, mit dem Ausgang des Zählers 13, der das Signal T liefert bzw. mit dem Ausgang des Frequenzteilers, an dem das Signal M geliefert wird (siehe Fig. 1).

Das Auftreten eines der Signale P, T oder M bewirkt das Kippen des entsprechenden Flip-Flops 31, 32 oder 33 und das Auftreten eines Logikpegels "1" am Ausgang 34d des Gatters 34. Dieses Signal wird zum Ausgang 35c eines UND-Gatters 35 über­ tragen, dessen Eingang 35a mit dem Ausgang 34d verbunden ist und dessen Eingang 35b sich in diesem Zeitpunkt auf den Logik­ pegel "1" befindet, wie weiter unten erläutert wird.

Ein D-Flip-Flop 36 ist mit seinem Nullrücksetzeingang R an den Ausgang 35c des Gatters 35 angeschlossen. Sein Aus­ gang Q, der normalerweise auf Logikpegel "1" liegt, wie weiter unten gezeigt wird, geht demgemäß auf Logikpegel "0" im An­ sprechen auf dieses Ausgangssignal vom Gatter 35. Das im Zu­ sammenhang mit Fig. 1 erläuterte Signal H wird von dem Signal gebildet, das an diesem Ausgang Q des Flip-Flops 36 steht. Er geht demgemäß auf "0", und der Sequenzschaltkreis 12 beginnt zu arbeiten.

Nach etwa 0,125 ms liefert dieser Schaltkreis 12 einen Im­ puls K3, der über eine nicht dargestellte Verbindung an den Eingang 37a eines UND-Gatters 37 angelegt wird. Der Eingang 37b dieses Gatters 37 ist mit dem Ausgang 35a des Gatters 35 verbunden, der auf Logikpegel "1" liegt. Dieser Impuls K3 wird demgemäß zum Ausgang 37c des Gatters 37 übertragen und von dort zum Eingang S eines R-S-Flip-Flops 38 und zum Nullrück­ setzeingang R eines D-Flip-Flops 39.

Der Eingang R des Flip-Flops 38 ist mit dem Ausgang Q des Flip-Flops 36 verbunden, der sich auf Logikpegel "1" befindet und der, wie oben erläutert wurde, auf den Logikpegel "0" gegangen war. Das Signal K3 bewirkt demgemäß ein Kippen des Flip-Flops 38, dessen Ausgang Q auf Logikpegel "1" geht und dessen Ausgang auf Logikpegel "0" geht.

Der Ausgang Q des Flip-Flops 39, der auf Logikpegel "1" lag, wie weiter unten noch gezeigt wird, geht demgemäß auf Logik­ pegel "0" im Ansprechen auf denselben Impuls K3.

Die beiden Eingänge 40a und 40b eines ODER-Gatters 40 sind mit den Ausgängen des Flip-Flops 38 bzw. Q des Flip-Flops 39 verbunden. Der Ausgang 40c dieses Gatters 40 liegt demgemäß auf Logikpegel "1" vor dem Auftreten des Impulses K3. Dieser Ausgang 40c ist mit dem Eingang 35b des Gatters 35 verbunden, und es ist dieser Pegel "1", der es dem Gatter 35 erlaubt, zum Eingang 37b des Gatters 37 das Signal "1" vom Ausgang des Gatters 34 zu übertragen. Der Übergang zum Zustand "0" der Aus­ gänge des Flip-Flops 38 und Q des Flip-Flops 39 im Ansprechen auf den Impuls K3 bewirkt den Übergang zum Zustand "0" der Aus­ gänge 40c, 35c und 37c. Der Ausgang 37c liefert demgemäß nur einen sehr kurzen Impuls "1", dessen Dauer von dem Zeitbedarf für das Kippen der Flip-Flop 38 oder 39 abhängt. Der Ausgang 35c liefert demgegenüber einen Impuls I, der auf Pegel "1" während einer Dauer bleibt die gleich der Verzögerung des Impulses K3, relativ zum Auftreten des Signals "1" vom Ausgang 34c des Gatters 34 ist. Wie weiter oben erläutert wurde, beträgt diese Verzögerung etwa 0,125 ms. Während dieses Impulses I liegt der Ausgang Q des Flip-Flops 38 immer noch auf Pegel "0" und sein Ausgang auf Logikpegel "1". Der Ausgang 41c eines UND- Gatters 41, dessen Eingänge 41a und 41b mit dem Ausgang des Flip-Flops 38 bzw. dem Ausgang 35c des Gatters 35 verbunden sind, liefert demgemäß einen Impuls gleicher Dauer wie der Im­ puls I. Dieser Impuls, geliefert vom Ausgang 41c, ist der Impuls J, der im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 1 erwähnt wurde.

Wie ebenfalls im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 1 erläutert, bewirkt dieses Signal J das Ersetzen am Eingang des Befehlsregisters 2 der Information, die am Ausgang des Festwertspeichers 1 steht, durch einen festen Befehl JU. Dieser Befehl JU bewirkt insbesondere das Einschreiben der Ausgangs­ adresse des Hauptprogramms in den Programmzähler 3.

Einer der ersten Befehle dieses Programms bewirkt die Über­ tragung eines Signals CO1 durch den Sequenzschaltkreis 12. Dieses Signal CO1 wird über eine nicht dargestellte Verbindung an den Eingang E eines Übertragungskreises 43 angelegt, dessen Eingänge 43a, 43b und 43c mit den Ausgängen Q von Flip-Flops 31, 32 bzw. 33 verbunden sind. Dieser Schaltkreis 43 ist so aufgebaut, daß, solange sein Eingang E auf Logikpegel "0" liegt, seine Ausgänge 43d, 43e und 43f eine sehr hohe Impedanz auf­ weisen. Sobald jedoch der Eingang E dieses Schaltkreises 43 auf Logikpegel "1" liegt, nehmen seine Ausgänge den Logikzu­ stand der entsprechenden Eingänge an mit einer niedrigen Impedanz. Im Ansprechen auf das Signal CO1 weist der Schaltkreis 43 dem­ gemäß an seinen Ausgängen den Logikzustand der Ausgänge Q der Flip-Flops 31, 32 und 33 auf. Diese Ausgänge 43d, 43e und 43f sind sämtlich mit einer Leitung B2a, B2b und B2c verbunden, die einige Leitungen des Busses B2 bilden.

Das Signal CO1 erlaubt demgemäß, an den Bus B2 eine Infor­ mation anzulegen, gebildet von den Logikpegeln der Ausgänge Q von den Flip-Flops 31 bis 33. Diese Information gestattet dem Befehlsregister 2, die Ursache für das Ingangsetzen des Mikro-Rechners zu erkennen und demgemäß das dieser Ursache ent­ sprechende Unterprogramm einzuleiten.

Wenn beispielsweise ein Signal P die Ursache für das In­ gangsetzen des Mikro-Rechners gewesen war, liegt der Flip- Flop 31 mit seinem Ausgang Q auf Pegel "1", und die Leitung B2a des Busses B2, die verbunden ist mit dem Ausgang 43d des Schaltkreises 43, wird auf Pegel "1" gebracht, während die Leitungen B2b und B2c auf Pegel "0" bleiben.

Einer der ersten Befehle des durch diese Information ausge­ lösten Unterprogrammes bewirkt die Übertragung eines Signals CO2 durch den Sequenzschaltkreis 12 über eine nicht dargestellte Verbindung zu den Eingängen 44a, 45a und 46a der drei UND-Gatter 44, 45 und 46.

Die Eingänge 44b, 45b und 46b dieser Gatter sind jeweils ver­ bunden mit einer der Leitungen, welche den Bus B2 bilden, bei­ spielsweise mit den Leitungen B2a, B2b und B2c, die oben erwähnt wurden. Zum gleichen Zeitpunkt, in dem das Signal CO2 von dem Sequenzschaltkreis 12 geliefert wird, bewirkt der letztere das Anlegen, im vorliegenden Beispiel, eines Signals "1" an die Lei­ tung B2a. Der Ausgang 44c des Gatters 44 geht demgemäß auf Pegel "1". Dieser Ausgang 44c ist mit dem R-Eingang des Flip- Flops 31 verbunden, der demgemäß von neuem seine Ruheposition einnimmt, in der sein Ausgang Q auf Logikpegel "0" liegt.

Einer der folgenden Befehle bewirkt die Bildung eines Signals CO3 durch den Sequenzschaltkreis 12. Dieses Signal wird über eine nicht dargestellte Verbindung an den Eingang E eines Übertra­ gungskreises 47 analog dem Schaltkreis 43 angelegt. Während dieses Signals CO3 wird demgemäß der Schaltzustand der Ausgänge Q von den Flip-Flops 24, 25 und 26 an den Bus B2 angelegt, was es dem Mikro-Rechner ermöglicht festzustellen, welcher Druck­ knopf betätigt worden war, und dementsprechend die Abfolge des Programms auszuwählen. Am Ende dieses Signals CO3 liefert ein monostabiler Schaltkreis 48, dessen Eingang mit dem Eingang E des Schaltkreises 47 verbunden ist, einen Impuls an die Null­ rücksetzeingänge R der Flip-Flops 24, 25 und 26.

Wenn das Ingangsetzen des Mikro-Rechners durch einen Impuls T oder durch einen Impuls M bewirkt worden ist, wird diese Ur­ sache erfaßt, und der Flip-Flop 32 oder der Flip-Flop 33 wird auf Null rückgesetzt in analoger Weise, wie dies oben beschrieben worden ist.

Unabhängig von der ursprünglichen Ursache des Ingangsetzens des Programms umfaßt dieses an einer gescheit ausgewählten Stelle einen Befehl, der die Bildung eines Signals CO4 durch den Sequenzschaltkreis 12 bewirkt, welches Signal über eine nicht dargestellte Verbindung an den Takteingang CK des Flip- Flops 39 angelegt wird. Einen kurzen Augenblick vorher wird der D-Eingang dieses Flip-Flops 39 auf den Logikpegel "1" über eine der Leitungen des Bus B2, an die er angeschlossen ist, gesetzt.

Der Ausgang Q dieses Flip-Flops 39 geht demgemäß wieder auf Pegel "1". Von diesem Augenblick an liegt der Eingang 35b des Gatters 35 wieder auf Pegel "1". Falls ein Signal P, T oder M nach diesem Augenblick eintrifft, kann demgemäß der Ausgang 35c des Gatters 35 wieder auf Pegel "1" gehen. Das Signal K3 kann wiederum zum Ausgang 37c des Gatters 37 über­ tragen werden und das Rücksetzen auf Pegel "0" des Ausgangs Q von Flip-Flop 39 hervorrufen.

Der Ausgang Q des Flip-Flops 38 liegt demgegenüber noch auf Pegel "1". Der Impuls I, der am Ausgang 35c vor dem Auftreten des Signals K3 anliegt, wird demgemäß zum Ausgang 42c eines UND-Gatters 42 übertragen, dessen Eingang 42a mit dem Ausgang Q des Flip- Flops 38 verbunden ist, und dessen Eingang 42b mit diesem Aus­ gang 35c verbunden ist.

Das am Ausgang 42c des Gatters 42 erscheinende Signal ist das Signal C, das bei der Beschreibung der Fig. 1 erwähnt wurde. Wie dies im Zusammenhang mit dieser Figur erläutert wurde, be­ wirkt dieses Signal C das Anhalten des laufenden Programms und das Ingangsetzen eines speziellen Unterprogramms. Dieses Unter­ programm umfaßt gleichermaßen die Befehle, welche das Auftreten der Signal CO1 und CO4 und je nachdem CO2 und CO3 zur Folge haben.

Unabhängig von den Ursachen für das Ingangsetzen des Micro- Rechners und unabhängig davon, welches Programm er ausführt, umfaßt dieses in der letzten Position einen Befehl, der die Bildung eines Signals CO5 durch den Sequenzschaltkreis 12 be­ wirkt, welches Signal über eine nicht dargestellte Verbindung an den Takteingang CK des Flip-Flops 36 angelegt wird. Einen kurzen Augenblick vorher wird der D-Eingang dieses Flip-Flops 36 auf Pegel "1" über eine der Leitungen des Bus B2, an die er angeschlossen ist, gesetzt. Das Signal H, das vom Ausgang Q dieses Flip-Flops 36 geliefert wird, geht demgemäß wieder auf Pegel "1", womit der Sequenzschaltkreis 12 blockiert wird.

Der Nullrücksetzeingang R des Flip-Flops 38 ist mit dem Ausgang Q des Flip-Flops 36 verbunden. Der Logikpegel "1", der auf diesem Ausgang erscheint, setzt demgemäß den Flip- Flop 38 auf "0" zurück.

Der Mikro-Rechner wird demgemäß angehalten, und alle be­ schriebenen Schaltkreise befinden sich in ihrer Ruheposition.

Fig. 3 zeigt außerdem den Auswahlschaltkreis 5, welcher drei Übertragungsschaltkreise 50, 51 und 52 analog dem Schalt­ kreis 43 umfaßt. Diese Schaltkreise 50, 51 und 52 umfassen einfach eine Anzahl von Eingängen und Ausgängen, entsprechend der Anzahl von Informationen, die sie zu übertragen haben.

Die Eingänge 50a bis 50i des Schaltkreises 50 sind mit den Ausgängen 1a bis 1i des Festwertspeichers 1 verbunden. Jeder Eingang 51a bis 51i des Schaltkreises 51 ist verbunden mit einem Festpotential entsprechend dem Logikpegel "0" oder "1". Die Kombination dieser Logikpegel auf den Eingängen 51a bis 51i entspricht der Kombination der Pegel "0" und "1", welche den Befehl JU bilden, der in der obigen Beschreibung erläutert wurde. In ähnlicher Weise ist jeder Eingang 52a bis 52i des Schaltkreises 52 mit einem dieser Potentiale entsprechend den Logikpegeln "0" und "1" verbunden derart, daß die Kombination den dieser Logikpegel den Befehl CA bildet, der ebenfalls oben dis­ kutiert wurde.

Die Ausgänge 50j bis 50n, 51j bis 51n und 52j bis 52n der Schaltkreise 50, 51 bzw. 52 sind gemeinsam an Eingängen 2a bis 2i des Befehlsregisters 2 angelegt.

Der Eingang E des Schaltkreises 50 ist mit dem Ausgang 53c eines NICHT-ODER-Gatters 53 verbunden, dessen Eingänge 53a und 53b mit den Ausgängen 41c bzw. 42c von Gattern 41 bzw. 42 verbunden sind. Die Eingänge E der Schaltkreise 51 und 52 sind jeweils gleichermaßen mit diesen Ausgängen 41c bzw. 42c verbunden.

Beim Fehlen der Signale J und C ist es demgemäß die an den Ausgängen 1a bis 1i des Festwertspeichers 1 stehende In­ formation, die an die Eingänge 2a bis 2i des Befehlsregisters 2 übertragen wird.

Bei Vorhandensein eines der Signale J oder C dagegen ist es der Befehl JU bzw. der Befehl CA, der an die Eingänge 2a bis 2i des Befehlsregisters 2 angelegt wird, mit den oben bei der Beschreibung des Programmablaufs erläuterten Folgen.

In all diesen Fällen werden die Informationen, die an den Eingängen 2a bis 2i des Befehlsregisters 2 vorliegen, in einem Speicher 55 abgespeichert, im Ansprechen auf ein Signal CO6, geliefert vom Sequenzschaltkreis 12. Diese gespeicherten In­ formationen werden an den Sequenzschaltkreis 12 angelegt und an den Bus B1 und über diesen an den Programmzähler 3 (vgl. Fig. 1). Je nach Fall wird ein Teil derselben an den Bus B2 über einen Übertragungsschaltkreis 54 angelegt, der analog den Schaltkreisen 50, 51 und 52 ausgebildet ist und gesteuert wird durch ein Signal CO7, angelegt in den gewünschten Zeit­ punkten an seinen Eigang E durch den Sequenzschaltkreis 12.

Ein Beispiel für eine Schaltung zum Erzeugen der Impulse M1 mit einer Frequenz von 100 Hz ist in den Fig. 5 und 6 darge­ stellt. Sie umfaßt ein UND-Gatter 101, dessen Eingänge mit den Ausgängen des Frequenzteilers 11 (nicht dargestellt in dieser Fig. 4) verbunden sind, welche Signale mit Frequenzen von 4, 8 bzw. 16 Hz liefern. Ein NICHT-UND-Gatter 102 ist mit seinen Eingängen an die Ausgänge des Frequenzteilers angeschlos­ sen, welche Signale mit Frequenzen von 32 bzw. 64 Hz liefern. Die Ausgänge dieser Gatter 101 und 102 sind mit den Eingängen eines ODER-Gatters 103 verbunden. Der Ausgang dieses Gatters 103 ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters 104 ver­ bunden. Der zweite Eingang dieses Gatters 104 empfängt kurze Impulse, geliefert von einem monostabilen Schaltkreis 105, dessen Eingang mit dem Ausgang des Frequenzteilers 11 ver­ bunden ist, welcher ein Signal mit einer Frequenz von 128 Hz abgibt.

Man kann leicht erkennen, daß während einer Periode des Signals von 4 Hz, d. h. 250 ms, der Ausgang des Gatters 104 25 Impulse M1 erzeugt. In einer Sekunde sind dies 100 Im­ pulse M1, die abgegeben werden. Die mittlere Frequenz dieser Impulse beträgt demgemäß gerade 100 Hz, aber da die Zeit, welche zwei dieser Impulse voneinander trennt, nicht konstant ist, ist die Augenblicksfrequenz nicht mehr konstant. Der da­ durch eingeführte Fehler ist jedoch vernachlässigbar.

Falls erforderlich, würde ein komplizierterer Schaltkreis die Erzeugung dieser Impulse M1 mit einer Frequenz von exakt 100 Hz erlauben.

Claims (4)

1. Mehrfunktionenuhr mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Zeitbasissignals, mit einer Einrichtung zum manuellen Auslösen der unterschiedlichen Funktionen, mit einer Anzeigeeinrichtung und mit einem Mikro-Rechner, der derart program­ miert ist, daß er im Ansprechen auf das erste Zeitbasissignal Uhrzeitinformationen berechnet und zur Anzeigeeinrichtung überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro-Rechner eine Zähleinrichtung (13) zum Erzeugen eines Chronometer-Zeitbasissignals (T) im Anspre­ chen auf das zweite Zeitbasissignal (M1) aufweist und daß er derart programmiert ist, daß er die Zähleinrichtung (13) im Ansprechen auf von der manuellen Auslöseeinrichtung gelieferte Start-/Stop-Signale startet bzw. stoppt, daß er eine erste Chronometerzeit-Information im Ansprechen auf das Chronometer-Zeitbasissignal (T) berechnet und zur Anzeigeeinrichtung (15) überträgt, und daß er den Zählstand der Zähleinrichtung (13) im Ansprechen auf das Stop-Signal verarbeitet und zur Anzeigeeinrichtung (15) eine diesem Zählstand entsprechende zweite Chronometerzeit-Information überträgt.

2. Mehrfunktionenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro-Rechner derart programmiert ist, daß er die Zähleinrichtung und die Chronometerzeit-Information auf Null rücksetzt im Ansprechen auf ein Rückstellsignal, das mittels der manuellen Auslöseeinrichtung er­ zeugt wird.

3. Mehrfunktionenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zeitbasissignal eine Frequenz von 1 Hz aufweist und das zweite Zeitbasissignal eine Frequenz von 100 Hz aufweist, und daß die Zählein­ richtung einen Zähler mit einer Zählkapazität von 100 umfaßt.

4. Mehrfunktionenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro-Rechner Steuerschaltkreise aufweist zum Starten des Pro­ grammablaufs im Ansprechen auf entweder das erste Zeitbasissignal oder auf das Chronometer-Zeitbasissignal oder auf eines der von der manuellen Auslöseeinrichtung gelieferten Signale.