DE2907390A1 - Elektronisches maschinen-regelungs- system fuer verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Elektronisches maschinen-regelungs- system fuer verbrennungskraftmaschinen

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DE2907390A1
DE2907390A1 DE19792907390 DE2907390A DE2907390A1 DE 2907390 A1 DE2907390 A1 DE 2907390A1 DE 19792907390 DE19792907390 DE 19792907390 DE 2907390 A DE2907390 A DE 2907390A DE 2907390 A1 DE2907390 A1 DE 2907390A1
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    • Y02T10/40Engine management systems

Description

Das Taktsignal b^ von dem Knotenpunkt 806 wird ebenfalls zu dem Eingang eines Inverters 808 geliefert, dessen Ausgang mit dem dritten invertierten Eingang des UND-Gatters 803 verbunden ist. Ein Dekodier-Logik-Knotenpunkt 809, wie nachfolgend beschrieben, ist über eine Leitung 810 zurück zu dem Eingangsknotenpunkt 811 verbunden und der Knotenpunkt 811 ist direkt mit dem vierten und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 802 verbunden und mit dem Eingang eines Inverters 812, dessen Ausgang direkt mit dem dritten und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 804 verbunden ist. Schliesslich wird der Ausgang des UND-Gatters 802 von dem Knotenpunkt 813 abgegriffen, der direkt mit dem ersten Phasen-Takt-Bereitsetzungs-
Eingang h verbunden ist und gleichzeitig mit dem letzten ina c
vertierten Eingang des UND-Gatters 803.
Wie oben beschrieben, ist der Ausgang des letzten signifikanten Bits des Zählers 801 mit Q^ bezeichnet, während der Ausgang des signxfxkantesten Bits mit Q^8 bezeichnet ist, derart, dass die Schieberegister beim Aufbau des Zählers 801 so aufgebaut sind, dass die acht nicht-invertierten Ausgänge, einer pro Stufe des Registers oder Zählers, Q2,^ bis Q^g9 durch vertikale gerade Linien dargestellt sind, die sich von dort nach unten erstrecken. Die invertierten Ausgänge aus jeder der Stufen sind die Zählerausgänge Q^ bis Q^g und sind durch gerade vertikale Linien dargestellt, die sich von dem Ausgang von Invertern 814-a bis 814-h nach unten erstrecken, wobei deren Jeweilige Eingänge direkt mit den entsprechenden Zählerausgängen Q^y, bis Q^8 verbunden sind.
Die fünf horizontalen Linien 815a bis 815s stellen jeweils ein logisches NOR-Gatter dar, das für Ausgangs-Dekodier-Zwecke verwendet wird, wie nachfolgend beschrieben. Jede der horizontalen Linien 815a bis 815e ist so dargestellt, dass sie gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode des entsprechenden pull-up-Transistors 816a bis 816e verbunden ist und die gegenüberliegenden stromführenden Elektroden jedes der
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Transistoren 816a bis 816e ist gemeinsam mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden, um die notwendige Energie für die Gatter zu liefern, um die richtigen Logikpegel sicherzustellen.
Das NOR-Gatter 815d ist ein NOR-Gatter mit zwei Eingängen, dessen Eingänge mit den Ausgängen Q73j" und Q4^- des Zählers 801 verbunden sind, während das NOR-Gatter 815e mit zwei Eingängen seine Eingänge mit den Zählerausgängen Q4^ und Q77 verbunden hat. Der Ausgang der NOR-Gatter 815d und 815e bildet zwei Eingänge für ein NOR-Gatter mit vier Eingängen, das durch die vertikale Linie 817 dargestellt ist, die mit ihrem einen Ende gemeinsam mit der Gate-Elektrode und der ersten stromführenden Elektrode eines pull-up-Transistors 818 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist, um den notwendigen Ereiberstrom für das Gatter zu liefern und um die richtigen Logikpegel sicherzustellen. Der Ausgang des NOR-Gatters 817 ist zu dem DS-Eingang der letzten Stufe des Abwärtszählers 801 zurückverbunden, der durch das signifikanteste Bit-Signal g,g voreingestellt wird«
Die Linie 815b stellt ein NOR-Gatter mit acht Eingängen dar, das als Eingänge die Ausgänge Q4^ bis Q43 des Zählers 801 aufweist, so dass es den Zustand mit nur Einsen erfasst und der Ausgang dieses NOR-Gatters mit acht Eingängen ist zu dem dritten Eingang des NOR-Gatters 817 zurückverbunden. Die horizontale Linie 815c stellt ein NOR-Gatter mit sieben Eingängen dar, dessen Ausgang mit dem vierten und letzten Eingang des NOR-Gatters 817 verbunden ist„ Die sieben Eingänge zu dem NOR-Gatter 815 sind die Zählerausgänge Q411 Q^5 Q4^, Q44, Q459 Q46 und Q48. Die NOR-Gatter 815d und 815e bilden eine Exklusiv-ODER Kombinations die, zusammen mit dem NOR-Gatter 815b„ die Basis-Steuer-Schleife oder Zähl-Sequenz des Zählers 801 der Fig. 4-D9 errichtet, wie in der Zählerzustandstabelle der Eig„ 4C3 dargestellt „ wobei der anfängliche Zustand mit dem Voreinstellungswert beginnt und dann die Zählerzustände rückwärts fort-
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schreitend auftreten bis der dekodierte Zählerstand mit nur Nullen von dem NOR-Gatter 815a erfasst wird, um das UND-Gatter 802 ausser Bereitschaft zu setzen und ein weiteres Abwärtszählen zu verhindern. Das NOR-Gatter 815c liefert die Dekodier-Modifikation, um den Zählzyklus wieder herzustellen, wenn eine Zahl oder Zahlen in einer zweiten unerwünschten Schleife erfasst wurden.
Die fünfte horizontale. Linie 815a stellt ein NOR-Gatter mit acht Eingängen dar, das für Ausgangsdekodier-Zwecke verwendet wird. Die Eingänge des NOR-Gatters 815a sind die Zählerausgänge Q^ bis Ο,λο» so dass ein Dekodier-Ausgang des NOR-Gatters 815a, der von dem Dekodier-Ausgangsknotenpunkt 809 abgegriffen wird, auf hohen Pegel geht, wenn alle Stufen des Zählers Null erreichen. Der Ausgang des Dekudier-NOR-Gatters, das durch die horizontale Linie 815a dargestellt wird, wird weiterhin dem Eingang eines Inverters 819 zugeführt, dessen Ausgang auf der Leitung 820 als Signal hg abgegriffen wird, das eine Serie von 64 Taktimpulsen mit gleichen Abständen ist, das von den acht signifikantesten Bits, die in dem vierzehn-stufigen Zähler der Fig. 4D7 gespeichert sind, abgeleitet wird, und die dazu benutzt werden, 64 Sauerstoff-Sensor-Zustandsabtastungen pro Maschinenperiode oder -Umdrehung zu bewirken, unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit, wie nachfolgend beschrieben.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Abtastzählers 801 der Fig. 4D9 kurz beschrieben. Da die acht Stufen des Abwärtszählers 801 mit ihren direkten Voreinstellungs-Eingängen DP so verbunden sind, dass sie die Signale g™ bis g,g· von den entsprechenden Ausgängen Q,>| bis Q53 des Verriegelungsregisters 792 der Eig. 4D7 empfangen, wird der Zähler 801 anfänglich mit einer gegebenen Zahl voreingestellt sein und dann abwärts gezählt werden, bis alle Stufen des Zählers 801 Nullen enthalten.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Zähler erneut voreingestellt,und zwar mit den zuvor gespeicherten acht signifikantesten Bits des
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vierzehn-stufigen Zählers der Fig. 4D7 über die Signale g^ bis g^n, wie oben beschrieben. Dies wird derart fortgesetzt, dass der Signalzug hg eine Serie von Impulsen mit einer Taktbreite ist, der mit einer Geschwindigkeit 64-mal der Geschwindigkeit der Erzeugung der Maschinenperioden-Impulse g^ erzeugt wird, da er mit dem bwärtszählen mit einer Geschwindigkeit 64—mal der Geschwindigkeit der Erzeugung der Löschsignale ^* fortschreitets die einmal und nur einmal während jeder Maschinenperiode auftreten«, wie oben beschrieben. Die Signalimpulse werden mit einer Geschwindigkeit 64-mal grosser als die Maschinenperiode erzeugt,, da der Maschinenperioden-Zeitintervall-Zähler der Fig„ 4D7 vierzehn Stufen enthält und nur die acht signifikantesten Bits dieses vierzehn-stufigen Zählers in den achtstufigen Abtastzähler voreingegeben werden., Folglich zählt der Abtastzähler2 der mit der gleichen 62,5 Kilohertz-Frequenz durch die Taktphasen h^ und hp betrieben wird,, die voreingestellten Zahlen mit einer Geschwindigkeit 64-mal der Geschwindigkeit, mit der sie erzeugt wurden, abwärts, aufgrund der Elimi« nierung der sechs letzten signifikanten Zählerstufen der Figo 4D7, die notwendig waren, um die acht signifikantesten Bits ursprünglich zu erzeugen«
Während des Betriebes liefert der NOR=Gatter~Dekodierer 815 ein hohes Signal über den Knotenpunkt 809 und die Leitung 810 zu dem Knotenpunkt 8119 sobald der Zähler 801 abwärtsgezählt hat, so dass eine logische '8O" an jedem seiner Ausgänge vor= handen ist» Dieser hohe Pegel an dem Knotenpunkt 811 wird von dem Inverter 812 invertiert, um einen ersten invertierten Eingang des UiTD=Gatters 804 in Bereitschaft zu setzen^ Wenn die Taktphase hp auf niedrigen Pegel geht5 wird ein zweiter Ein= gang des UND-Gatters 804 in Bereitschaft gesetzt und mit einem niedrigen hg-Signal wird ein hoher Pegel dem einen Eingang des UND-Gatters 803 dargeboten,, was dessen Ausgangsknotenpunkt auf niedrigen Pegel gehen lässto Ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 805 setzt den dritten und letzten invertierten Ein= gang des UND-Gatters 804 in Bereitschaft land veranlasst, dass
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ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 807 ausgegeben wird. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 807 setzt die Gatter 802 und 803 ausser Bereitschaft und bewirkt, dass ein positives Signal mit einer Taktbreite an den h -Eingang jeder der Stufen des
ap
Zählers 801 angelegt wird. Da der h„ -Eingang zu dem Gatter
ap
eines Voreinstellungs-Bereitsetz-Transistors geht, was veranlasst, dass dieser leitend wird, so empfängt die Eingangsstufe jeder der acht Stufen des Zählers 801 das momentan gespeicherte und verriegelte Signal von den Q^- bis Q^o-Ausgängen des Verriegelungsregisters 792 der Fig. 4D7 über die Signale g^ bis g;zo» um so den Zähler 801 mit einem vorbestimmten Zählerstand voreinzustellen, der die acht signifikantesten Bits eines vierzehn-stufigen Zählers darstellt, der Taktperioden pro Maschinenumdrehung oder -perioden zählt.
Wenn das Taktsignal h2 auf hohen Pegel geht, so geht der zweite invertierte Eingang des Gatters 804 auf hohen Pegel, was einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 807 erscheinen lässt, um die Gatter 802 und 803 ausser Bereitschaft zu setzen. Das Gatter 802 ist durch das hohe t^-Signal von dem Knotenpunkt 806 ausser Bereitschaft gesetzt, was veranlasst, dass sein Ausgangsknotenpunkt 813 auf niedrigen Pegel geht, so dass ein weiterer invertierter Eingang des Gatters 803 in Bereitschaft gesetzt wird. Wenn ho auf hohen Pegel geht, wird es invertiert und als niedriger Pegel zu dem .dritten Eingang des Gatters 803 geliefert, was dessen Ausgang an dem Knotenpunkt 805 auf hohen Pegel gehen lässt, um die Gatter 802 und 804 zu sperren und dieser hohe Pegel wird als ein Impuls mit einer Taktphasendauer an den η,-Takteingang jeder der acht Stufen des Zählers 801 angelegt, was veranlasst, dass der zuvor eingegebene oder voreingestellte Wert an dessen Ausgängen verriegelt wird.
Sobald ein Zählerstand in den Zähler 801 voreingegeben ist, wird das NOR-Gatter 815a» das einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 809 nur dann ausgibt, wenn alle Eingänge auf Null sind,
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veranlassen, dass der Knotenpunkt 809 auf niedrigen Pegel geht, so dass ein hoher Pegel über den Knotenpunkt 811 und den Inverter 812 an einem invertierten Eingang des Gatters 804- erscheint, um das Gatter 804 ausser Bereitschaft zu setzen, bis der nächste Zustand von nur Nullen erfasst wurde. Wenn tu, auf niedrigen Pegel geht, so wird das Gatter 802 in Bereitschaft gesetzt, um einen hohen Impuls zu dem tL -Eingang jeder der
3 C
Stufen des Zählers 801 zu liefern.
Ein hoher Pegel an den h -Eingängen wird veranlassen, dass
a c
das zuvor (über das Voreinstellen) an dem Q-Ausgang der Stufe auf der rechten Seite vorhandene Signal zu dem Direkt-Schiebe-Eingang der Stufe auf der linken Seite übertragen wird, wobei der an dem Ausgang des NOR-Gatters 81? vorhandene Wert zu dem DS-Eingang der letzten oder ganz rechts liegenden Stufe des Zählers 801 übertragen wird, so dass alle Werte in dem Zähler um eine Stellung nach links verschoben .werden, wobei der ganz rechts stehende Wert mit dem an dem Ausgang des NOR-Gatters 817 vorhandenen Wert gespeist wird, wie oben beschrieben.
Sobald das Signal hp auf hohen Pegel geht, wird das Gatter ausser Bereitschaft gesetzt und das Gatter 803 in Bereitschaft gesetzt, so dass ein hoher Pegel an dem hv-Takteingang ansteht, um den abwärtsgeschobenen Wert in die empfangende Registerstufe zu verriegeln. Jedesmal wenn ho auf niedrigen Pegel geht, wird ein hoher Pegel dem h -Eingang- dargeboten, was ein nach links Schieben der Daten in dem Register bewirkt und wenn hp auf hohen Pegel geht, wird ein hoher Pegel den h,-Takteingängen dargeboten, um den neuen Wert in den aufnehmenden Registern zu verriegeln.
Die dekodierenden NOR-Gatter 815b bis 815e, deren Ausgänge als vier Eingänge für das NOR-Gatter 81? dienen, bestimmen, ob eine logische Exms oder eine logische NoLl dem DS-Eingang der letzten Stufe des Zählers 801 zugeführt wird, wie oben beschrieben und die Zählfolge ist in der Zählerzustandstabelle
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der Fig. 4C3 (in umgekehrter Rangfolge von dem dargestellten anfänglichen Zählerstand) dargestellt.
Jedesmal v/enn der voreingestellte Zählerstand auf nur Nullen abwärtsgezählt ist, erzeugt das dekodierende NOR-Gatter 815 einen Ausgangsimpuls. Dieser Impuls triggert erneut ein direktes Voreinstellen des Zählers 801 und die Abwärtszähl-Folge beginnt von neuem, so dass unabhängig von der Zahl von Taktzählschritten zwischen aufeinanderfolgenden Maschxnenperioden, die durch hg dargestellte Folge eine Serie von 64 abtastenden Taktimpulsen pro Maschinenperiode ist, aufgrund der Tatsache, dass der Zähler 801 mit einer Geschwindigkeit 64-mal grosser als der Geschwindigkeit, mit der die Zählerstufe 776 der Fig. 4D7 geladen wird, herunterzählt.
Das Signal hg wird, wie nachfolgend erläutert, bereitsetzen, dass 64 Abtastungen von dem ausgewählten Sauerstoff-Sensor während jeder Maschinenperiode abgenommen werden, unabhängig von der Geschwindigkeit usw. Da das von dem NOR-Gatter 815 ausgegebene Signal normalerweise ein niedriges Signal ist, das hochgeht, wenn nur Nullen erfasst werden, ist das von dem Ausgang des Inverters 819 über die Leitung 820 abgegriffene Signal hg ein normalerweise hohes Signal, das momentan für eine Zählschrittdauer auf niedrigen Pegel geht, jedesmal dann, wenn ein Zustand mit nur Nullen erfasst wurde, und, wie oben beschrieben, tritt dies unter nahezu allen Bedingungen auf, und zwar 64-mal pro Maschinenperiode, d.h. für jedes Laden des Zählers der Fig. 4D7 zwischen den aufeinanderfolgenden ΖοτΓ Impulsen, die eine gegebene Maschinenperiode anzeigen.
4.15 Sensor-Prüfsteuerung oder Sauerstoff-Qualifations-Netzwerk
Der Sensor-Prüfsteuer-Schaltkreis oder das Sauerstoff-Qualifikations-Netzwerk des Blocks 646 der Fig. 4D ist in dem detaillierten schematischen Schaltbild der Fig. 4D10 dargestellt. Das Sauerstoff-Qualifikations-Netzwerk der Fig. 4D1O ist ein Prüfschaltkreis, der aufgrund des Dekodierens verschie-
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dener Signale auf dem Daten-Bus arbeitet, um das sekundäre Kommando-Signal mq zu erzeugen, wie nachfolgend im Zusammenhang mit dem sekundären Kommando-Signal-Generator des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 beschrieben wird.
Der Zweck des Sauerstoff-Qualifikations-Netzwerks liegt darin, einen Prüfstrom g^ und/oder g1, zu liefern, das den Sauerstoff-Sensoren des Blocks I3I der Fig. 2 zugeführt wird, wie oben im Zusammenhang mit dem Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis der Fig. 3E beschrieben und der Teststrom wird unmittelbar am Ende einer Maschinenperiode beendet. Die gleiche Logik, die die Daten-Bus-Signale dekodiert, die das sekundäre Kommando-Signal mg erzeugen, synchronisiert auch die Maschinenperiode oder Zykluszeit des Sauerstoff-Sensor-Schaltkreises der Fig. 4-D mit der Maschinenperiode oder Zykluszeit des Rechners.
Der Sauerstoff-Qualifikations- oder Prüf-Schaltkreis der vorliegenden Erfindung ist deshalb erforderlich, da es wünschenswert ist, dass die Sauerstoff-Sensoren des Blocks I3I der Fig. 2 auch bei so hohen Impedanzen arbeiten, wie sie auftreten können, wenn die Sensortemperatur unter 30O0C und eventuell unterhalb von 25O0G oder ähnlichen ist» Bei solchen Temperaturen neigt die durch niedrige Temperaturen erzeugte hohe Sensor-Impedanz dazu, das Sensorsignal abzudecken und seinen Ausgang ungültig oder unzuverlässig zu machen.
Das Sauerstoff-Sensor-Qualifikations-Netzwerk oder der Sensor-Prüfsteuer-Schaltkreis der Fig. 4-D1O eliminiert die Wechselwirkung der Sensor-Impedanz-^Messschaltung und des Sensorsignales durch periodisches Anschliessen einer bestimmten Stromquelle an das Zirkondioxid unter Rechnersteuerung, um die Temperaturbedingungen des Sensors zu bestimmen, d.h. durch Messen seiner Impedanz. Die Überwachung des Sauerstoff-Sensor-Zustandes unter der vorliegenden Schaltung bezieht sich vorzugsweise auf einen kleinen Arbeits- bzw«, Abtastzyklus des
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gesamten Sensor-Betriebes. Das bei der vorliegenden Erfindung angewandte Verfahren liegt darin, ein Schaltsignal zu erzeugen, das die Dauer einer Maschinenumdrehung aufweist und diese Signalperiode wird dazu verwendet, den Zustand des Sensors zu prüfen und zu identifizieren und seinen Zustand auf andere Netzwerke des Systems zu beziehen, und zwar mit einem Binär-Signalpegel fr,, der den Sauerstoff-Sensor-Zustand bei dem letzten Sensor-Prüfkommando anzeigt, wobei eine logische "1" anzeigt, dass der Sensor nicht verwendbar ist und eine logische "O" anzeigt, dass der Sensor verwendbar ist.
Sollte die Sauerstoff-Sensor-Impedanz zu hoch sein, was anzeigt, dass der Sensor kalt ist, so würde ein Inhibit-Signal f = 1 erzeugt und gespeichert werden, bis die Sensor-Impedanz zum nächstenmal gemessen wird. Sollte die Sensor-Impedanz abfallen, was anzeigt, dass ein aktiver oder verwendbarer Sensor zum Zeitpunkt der nächsten Prüfung vorhanden ist, so würde fn auf niedrigen Pegel gehen und das Netzwerk würde einen aktiven Sensor anzeigen, wobei die Sauerstoff-Sensor-Signale dann ohne Ausblendung durch den Schaltkreis der 3?ig. 3F aufbereitet wurden und wie nachfolgend beschrieben verwendet würden. Nach einer vorbestimmten Zahl von Maschinenumdrehungen, typischerweise zwischen 32 und 256 Umdrehungen bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung^ wird die Sauerstoff-Sensor-Information für eine Maschinenumdrehung gesperrt, während der Sensor-Impedanz-Zustand geprüft wird. Sollte die darauffolgende Sensor_impendanz-Prüfung einen aktiven Sensor anzeigen, so würde das Inhibit-Signal fy entfernt werden und die Sauerstoffsignale könnten für eine normale Verarbeitung durchkommen. Sollten die Sauerstoff-Sensoren erneut beweisen, dass sie zu niedrige Temperatur und damit zu hohe Impedanz haben, so wird das Signal fr; auf hohen Pegel gehen, was eine Verarbeitung der Sauerstoff-Sensor-Rückkopplungs-Information solange sperrt, bis die vorbestimmte Periode verstrichen ist und eine darauffolgende Sensor-Prüfung nutzbare Sensor-Zustände zeigt, d.h., fn ist = 0 (auf niedrigem
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Pegel).
Das Sauerstoff-Qualifikations-Netzwerk oder der Sensor-Prüf- · steuer-Schaltkreis der Pig. 4D10 wird im folgenden beschrieben. Das Signal mq wird von dem sekundären Kommandosignal-Generator des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 erzeugt, wie nachfolgend beschrieben, aufgrund des Dekodierens eines Rechnerprogramm-Kommandos, das anordnet, dass der Zustand der Zirkondioxid-Sensoren überprüft werden soll«, Das Kommando signal mq wird dazu verwendet, den voreinstellbaren Vier-Stufen-Zähler der Pig. 4D5 zurückzusetzen, um so den Maschinenumdrehungszyklus des Sauerstoff-Sensor-Integrierers der Pig. 4D mit dem Software-Maschinen-Umdrehungs-Zyklus, wie oben beschrieben, zu synchronisieren und seine Erzeugung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den sekundären Kommando-Signal-Generator beschrieben.
Das Signal mq wird von dem Kommando-Signal-Bus thq aus dem Mikroprozessor-System des Blocks 123 der Pig. 2 empfangen und über eine Leitung 821 zu dem ersten Eingang eines NOR-Gatters 822 geliefert, dessen Ausgang direkt mit dem ersten Eingang eines NOR-Gatters 823 mit drei Eingängen verbunden ist. Der zweite Eingang des NOR-Gatters 823 ist über eine Leitung 713 mit der Quelle des Leitungs-Einschalt-Rücksetz-Signales Vp verbunden, das nachfolgend unter Bezugnahme auf den Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 zu beschreiben sein wird, und das Löschsignal goz* cLas am Ende jeder Maschinenperiode durch den voreinstellbaren Zähler-Schaltkreis der Pig. 4D5, wie oben beschrieben, erzeugt wird, wird über eine Leitung 77^ einem Eingangsknotenpunkt 824 zugeführt . Der Knotenpunkt 824 ist direkt mit dem dritten und letzten Eingang des NOR-Gatters 823 verbunden und mit dem Eingang eines Inverters 825, dessen Ausgang mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 826 verbunden ist, das zwei invertierte Eingänge aufweist«,
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Der Ausgang des NOR-Gatters 823 wird dem Knotenpunkt 827 zugeführt und dann zu dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 822 mit zwei Eingängen zurückgeführt und direkt mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 828 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Eingang eines Inverters 829 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors
828 ist mit einer Quelle des ersten Phasensignales h^ von dem 62,5 Kilohertz-Takt verbunden und der Ausgang des Inverters
829 ist mit einem Knotenpunkt 830 verbunden. Der Knotenpunkt
830 ist direkt mit dem zweiten invertierten Eingang des logischen UND-Gatters 826 verbunden, dessen Ausgang einem Knotenpunkt 831 zugeführt wird. Der Knotenpunkt 831 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 832 verbunden, dessen erste stromführende Elektrode über eine Leitung 299 mit dem Ausgang des Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystems der Fig. 3E zum Empfang des Sauerstoff-Sensor-Inhibit-Zustandssignales Fp, wie oben beschrieben, verbunden ist. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 832 ist mit einem Knotenpunkt 833 verbunden. Der Knotenpunkt 833 ist mit dem Eingang eines ersten Inverters 834- verbunden, dessen Ausgang direkt mit dem Eingang eines zweiten in Serie liegenden Inverters 835 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits einem Ausgangsknotenpunkt 836 zugeführt wird. Der Knotenpunkt 833 ist weiterhin direkt mit einer ersten stromführenden Elektrode eines weiteren Transistors 837 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Knotenpunkt 836 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 837 ist mit dem Ausgang eines Inverters 838 verbunden, dessen Eingang mit dem Knotenpunkt 831 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt wird dazu verwendet, das Sauerstoff-Sensor-Inhibit-Prüf-Kommando-Signal fn dem Binär/Impulsbreiten-Wandler des Blocks 650 der Fig. 4-D über die Leitung 839 zuzuführen, wie nachfolgend beschrieben. Wie oben erläutert, zeigt das Signal fn den Sensorzustand bei dem letzten Prüf-Kommando an, wobei eine logische "1" anzeigt, dass die Sensor-Temperatur zu niedrig war (Impedanz zu hoch) und folglich, dass die Seuerstoff-
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Sensoren nicht verwendbar sind oder anderweitig unzuverlässig, während eine logische "O" anzeigt, dass die Sensortemperaturen innerhalb eines verwertbaren Bereiches liegen, so dass Auswertungen von dem Sauerstoff-Sensor verwendet v/erden können.
Der Knotenpunkt 830 ist weiterhin mit der Gate-Elektrode eines Transistors 841 verbunden, dessen erste stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 842 und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit Masse verbunden ist. Der Knotenpunkt 842 bildet den Ausgangsknotenpunkt eines Serienpfades, der zwischen einer +5 Volt-Potentialquelle und dem Ausgangsknotenpunkt 842 über in Serie verbundene stromführende Elektroden von Transistoren 843, 844, 845, 846 und 84? gebildet ist. Die +5 Volt-Potentialquelle ist gemeinsam mit einer ersten stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode des Transistors 843 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode gemeinsam mit der ersten stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode des zweiten Transistors 844 verbunden ist. Die zweite stromführende Elektrode des Transistors 844 ist gemeinsam mit der ersten stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode des Transistors 845 verbunden und die zweite stromführende Elektrode des Transistors 84-5 ist gemeinsam mit der ersten stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode des Transistors 846 verbunden. Die zweite stromführende Elektrode des Transistors 846 ist gemeinsam mit der ersten stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode des Transistors 847 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit dem Ausgangsknotenpunkt 842 verbunden ist«,
Die Gate-Elektrode des Transistors 844 ist weiterhin zum Empfang der ersten Phase h^ des 62,5 Kilohertz-Taktes über einen Kondensator 844c verbunden, während die Gate-Elektrode des Transistors 845 über einen Kondensator 845c zum Empfang der zweiten Taktphase hp verbunden ist. In ähnlicher Weise ist die Gate-Elektrode des Transistors 846 zum Empfang des Taktsignales tu über einen Kondensator 846c verbunden und die Gate-
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Elelrbrode des Transistors 847 ist zum Empfang des Taktsignales hp über einen Kondensator 847c verbunden.
Die Serienlcombination der Transistoren 843 bis 847 über ihre stromführenden Elektroden zwischen der +5 Volt-Potentialquelle und dem Ausgangsknotenpunkt 842, die so verschaltet ist, dass abwechselnde Transistor-Gate-Elektroden mit abwechselnden Taktphasen h^ , fc^ über ihre entsprechenden Transistoren getaktet wird, bildet einen herkömmlichen Hochspannungs-Pump-Schaltkreis, der als Spannungsbooster oder Spannungsverdoppler wirkt, um die Spannung an dem Knotenpunkt 842 zu vergrössern oder aufzubauen,und zwar auf einen Wert, der grosser ist als die +5 Volt von der Potentialquelle, wenn der Transistor 841 durch einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 830 nicht leitend gemacht wurde, um den Entladepfad zu Masse zu unterbrechen.
Der Ladungs-Pumpen-Ausgangsknotenpunkt 842 ist über eine Leitung 848 mit einem gemeinsamen Knotenpunkt 849 verbunden. Der Knotenpunkt 849 ist mit der Gate-Elektrode eines ersten Transistors 850 verbunden, dessen erste stromführende Elektrode mit einer ersten +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode das Sensor-Prüf-Signal g, ausgibt, das bewirkt, dass die Zirkondioxid-Sensor-Impedanz des ersten Sauerstoff-Sensors über den Strom-Generator-Schaltkreis des Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystems der Fig. 3E geprüft wird und das Signal g, wird über die Leitung 264 ausgegeben. In ähnlicher Weise ist der Knotenpunkt 849 weiterhin mit der Gate-Elektrode eines zweiten Transistors 851 verbunden, dessen erste stromführende Elektrode mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist und dessen gegenüberliegende Elektrode das Signal g1* über die Leitung 277 zu dem Schaltkreis der Fig. 3E durchlässt, wie oben beschrieben.
Während des Betriebes arbeitet das Sauerstoff-Qualifikations-Netzwerk oder der Sensor-Prüfsteuer-Schaltkreis der Fig. 4D10
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so, dass er das Sauerstoff-Sensor-Impedanz-Prüfsignal g^ zum Prüfen des ersten Sauerstoff-Sensors und das Prüfsignal g1^ zu dem zweiten Sauerstoff-Sensor ausgibt, wenn das Rechnerprogramm Daten überträgt, die, wie nachfolgend beschrieben, dekodiert sind, das Kommandosignal mq auszugeben. Zu Beginn geht das Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Signal v~ auf hohen Pegel, was bewirkt, dass der Ausgang des NOR-Gatters 823, der an dem Knotenpunkt 827 erscheint, auf niedrigen Pegel geht. Der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 827 wird zu einem Eingang des WOR-Gatters 822 zurückgeführt, um dieses in Bereitschaft zu setzen und da der Rechner noch nicht das Prüfsignal befohlen hat, ist das Signal mq ebenfalls auf niedrigem Pegel, was den Ausgang des NOR-Gatters 822 auf hohen Pegel gehen lässt. Der hohe Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters 822. wird zu einem Eingang des NOR-Gatters 823 zurückgeführt, so dass, selbst nachdem das Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Signal Vp auf niedrigen Pegel gegangen ist, ein hoher Pegel noch an einem Eingang des NOR-Gatters 823 von dem Ausgang des NOR-Gatters 822 anliegt, was dessen Ausgang, der an dem Knotenpunkt 827 erscheint, auf niedrigem Pegel bleiben lässt. Die NOR-Gatter und 823 bilden mit ihren über Kreuz verbundenen Ausgängen eine Verriegelungs-Einrichtung, die normalerweise verriegelt ist, wenn der Ausgang des NOR-Gatters 823 auf niedrigem Pegel und der Ausgang des NOR-Gatters 822 auf hohem Pegel ist.
Jedesmal, wenn die Taktphase hg auf hohen Pegel geht, leitet der Transistor 828 um den niedrigen Pegel von dem Ausgangsknotenpunkt 827 zu dem Eingang des Inverters 829 durch Zulassen, was bewirkt, dass dessen Ausgang, der an dem Knotenpunkt 830 erscheint, auf hohen Pegel geht. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 830 wird der Gate-Elektrode des Transistors 841 zugeführt, was veranlasst, dass dieser leitend wird,, um den Knotenpunkt 842 geerdet zu halten und um die Erzeugung der Prüf signale g^ und g1, zu verhindern. Weiterhin wird das nor-r malerweise hohe Signal an dem Knotenpunkt 830 dem einen inver-
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tierten Eingang des UND-Gatters 826 zugeführt, um dieses normalerweise ausser Bereitschaft zu setzen und zu veranlassen, dass dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Der normalerweise niedrige Ausgang des UND-Gatters 826 wird von dem Knotenpunkt 851 abgegriffen und der Gate-Elektrode des Transistors 832 zugeführt, was veranlasst, dass dieser in einem nicht-leitenden Zustand bleibt, so dass die Sauerstoff-Sensor-Bedingung oder das Zustandssignal F^ unter normalen Bedingungen nicht abgetastet oder gemessen werden kann. Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 831 über den Inverter 838 invertiert, um einen hohen Pegel zu der Gate-Elektrode des Transistors 837 zu leiten, was diesen leitend macht, so dass der letzte Wert von fr,, der an dem Ausgangsknotenpunkt 836 erscheint, über den leitenden Transistor 837» den Knotenpunkt 833 und die Inverter 834 und 835 zurückgeführt wird, um den Knotenpunkt 836 in seinem letzten Prüfzustand zu halten, zumindest für eine nicht-vernachlässigbare Zeitdauer.
Jedesmal, wenn das Signal g-^ auf hohen Pegel geht, was das Ende einer weiteren Maschinenperiode anzeigt, bleibt der Schaltkreis unbeeinflusst, da der momentan hohe Pegel den Ausgang des NOE-Gatters 823 nicht beeinflussen wird, der solange auf niedrigem Pegel bleibt, bis einem weiteren Eingang des NOR-Gatters 823 noch ein hoher Pegel von dem verriegelten Ausgang des NOR-Gatters 822 zugeführt wird. In ähnlicher Weise wird das Signal go*» äas ^em Inverter 825 zugeführt wird, um dem zweiten invertierten Eingang des NAND-Gatters 826 einen niedrigen Pegel zuzuführen, den Ausgangszustand des Gatters nicht ändern, da der gegenüberliegende invertierte Eingang das Gatter 826 noch ausser Bereitschaft hält, so dass ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 83I erscheint.
Nachdem in Abhängigkeit von dem Rechnerprogramm eine vorbestimmte Anzahl von Maschinenperioden verstrichen ist, in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zwischen 32 und 256 Masehxnenumdrehungen oder -perioden, wird
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das Rechnerprogramm befehlen, dass die Sauerstoff-Sensoren geprüft werden. Wenn das Programm dies befiehlt, so wird der sekundäre Kommando-Generator des Mikroprozessor-Schaltkreises des Blocks 123 d-er Fig. 2 das Signal mg auf den Bus m0 ausgeben und das momentan hohe Signal hiq wird über die Leitung 82Ί dem einen Eingang des NOR-Gatters 822 zugeführt. Wird ein hoher Pegel dem einen Eingang des NOR-Gatters 822 zugeführt, so wird sein Ausgang auf niedrigen Pegel gehen und.damit das NOR-Gatter 823 in Bereitschaft setzen. Während das Signal niq auf hohem Pegel ist, wird der an dem Ausgang des NOR-Gatters 822 vorhandene niedrige Pegel zurückgeführt, um das NOR-Gatter 823 in Bereitschaft zu setzen und da das Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Signal v~ für einige Zeit auf niedrigem Pegel gewesen war und angenommen, dass das Signal g^^ noch nicht am Ende der momentanen Maschinenperiode aufgetreten ist, so wird ein niedriger Pegel an jedem Eingang des NOR-Gatters 823 vorhanden sein, was dessen Ausgang an dem Knotenpunkt 827 auf hohen Pegel gehen lässt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 827 wird zu dem gegenüberliegenden Eingang des NOR-Gatters 822 zurückgeführt, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel verriegelt, selbst nachdem das Kommando-Signal Mq erneut auf niedrigen Pegel geht, aufgrund des Verriegelungseffektes der über Kreuz verkoppelten Ausgangsschaltung der NOS-Gatter 822 und 823, wie oben beschrieben.
Der an dem Ausgangsknotenpunkt 827 des HOR-Gatters 823 erscheinende hohe Pegel wird mit der nächsten iu-Taktphase zu dem Eingang des Inverters 829 übertragen, was einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 830 erscheinen lässt. Ist der Knotenpunkt 830 auf niedrigem Pegel, so wird der Gate-Elektrode des Transistors 84-1 ein niedriger Pegel zugeführt, was ihn nichtleitend macht. Ist der Transistor 84-1 aicht-leitend, so wird die Spannung an dem Knotenpunkt 842 schnell grosser als die der +5 Volt-Potentialquelle aufgrund der Ladungspumpe oder der Spannungsverdopplungs-Eigenschaft des entsprechenden Schaltkreis-Aufbaues, und sehr hohes Signal wird an dem Kno-
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tenpunkt 84-9 angelegt und folglich an die Gate-Elektroden der Transistoren 850 und 851, was die Transistoren 850 und 851 sehr hart einschalten lässt, so dass die +5 Volt-Potentialquelle, die an den stromführenden Elektroden jedes der einzelnen Transistoren 850 und 851 anliegt, als Prüfsignal g^ und g1, über die Leitung 264 bzw. 267 zu dem Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystem der Fig. JE ausgegeben wird, um die erforderliche Stromquelle zum Prüfen der Zirkondioxid-Sauerstoff-Sensoren der ersten und zweiten Kanäle zu errichten. Gleichzeitig mit dem Hochgehen des Knotenpunktes 830 wird ein niedriger Pegel zu dem ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 826 zurückgeführt, um das UND-Gatter 826 in Bereitschaft zu setzen, jedoch da ein niedriger Pegel noch an dem Knotenpunkt 824 anwesend ist, da gp* auf niedrigem Pegel bleibt, wird ein hoher Pegel an dem Ausgang des Inverters erscheinen, um das UND-Gatter 826 weiterhin ausser Bereitschaft zu halten.
Am Ende derjenigen Maschinenperiode, in der das Signal mn erzeugt wurde, wird das Löschsignal g2^ für eine Taktphase auf hohen Pegel gehen, wie in der Beschreibung des voreinstellbaren Zähler-Schaltkreises der Fig. 4D5 angeführt. Sobald das Signal g2, auf hohen Pegel geht, geht der Knotenpunkt 824 auf hohen Pegel und der Ausgang des Inverters 825 auf niedrigen Pegel. Sind beide invertierten Eingänge des UND-Gatters 826 jetzt auf niedrigem Pegel, so gehen ihre Ausgänge auf hohen Pegel, was ein hohes Signal an dem Knotenpunkt 830 erscheinen lässt. Ist der Knotenpunkt 831 auf hohem Pegel, so wird der hohe Pegel zu der Gate-Elektrode des Transistors 832 zugeführt, was veranlasst, dass das binäre Signal Έ2 über den Transistor 832 zu dem Knotenpunkt 833 geleitet wird. Ist das binäre Signal Ig, auf hohem Pegel, so hat der Impedanzstrom, der einen oder beiden Sauerstoff-Sensoren über das Signal g^ und g1, zugeführt wurde, eine hohe Impedanz festgestellt, was einen kalten Sensor anzeigt, der nicht verwendet werden sollte und
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wenn ein niedriges Signal (E"o) vorhanden ist, so sind die geprüften Sauerstoff-Sensoren in einem zufriedenstellenden Zustand. Welchen Zustand dieses Signal auch immer hat, so wird es weitergeleitet, und zwar von dem Knotenpunkt 833 zu dem Knotenpunkt 836 über die von den Invertern 834· und 835 bewirkte Inversion mit möglicherweise einer geringen Verzögerung und es wird über die Leitung 839 als Sensor-Zustands-Signal fn weitergeleitet, zu nachfolgend zu beschreibenden Zwecken.
Die Anwesenheit des hohen Signales go^ an dem Knotenpunkt 824 bewirkt weiterhin, dass der Ausgang des NQR-Gatters 823 und damit der Knotenpunkt 827 erneut momentan auf niedrigen Pegel geht. Sobald der Knotenpunkt 827 auf niedrigen Pegel geht, wird dieser niedrige Pegel zu dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 822 zurückgeführt, dessen gegenüberliegender Eingang noch auf niedrigem Pegel ist, da angenommen wurde, dass es zuvor auf niedrigen Pegel gegangen ist. Folglich geht der Ausgang des NOR-Gatters 822 auf hohen Pegel und dieses hohe Signal wird zu dem einen Eingang des NOR-Gatters 823 zurückgeführt, was dessen Ausgang verriegelt und den Knotenpunkt 827 auf niedrigem Pegel hält, unabhängig von dem Zustand des Signales
Ist ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 827 verriegelt, so bewirkt das Auftreten des nächsten Taktphasensignales hu, dass ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 830 erscheint. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 830 wird der Gate-Elektrode des Transistors 841 zugeführt, was ihn leitend macht und bewirkt, dass der Knotenpunkt 824- auf Masse gezogen wird. Ist der Knotenpunkt 84-2 geerdet, so wird der Knotenpunkt 84-9 ebenfalls über die Leitung 84-8 geerdet, was die Prüf-Transistoren 850 und 851 ausschaltet und damit die Erzeugung der Sauerstoff-Sensor-Prüf-Signale g^ und g1, beendet, wie oben beschrieben.
Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 830 wird ebenfalls zu dem ersten invertierten Eingang des Gatters 826 zurückgeführt und
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lässt dessen Ausgang erneut auf niedrigen Pegel gehen. Ist der Knotenpunkt 831 auf niedrigem Pegel, so wird der Transistor 832 nicht—leitend gemacht, um das Abtasten des Fp-Sensor-Zustandes zu vervollständigen und der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 831 erscheint an dem Ausgang des Inverters 838 als hoher Pegel und bewirkt, dass der Transistor 837 leitend wird, um den zuvor erfassten Zustand des !!^"Signales» cLas an dem Ausgangsknotenpunkt 830 vorhanden ist, zu dem Knotenpunkt 833 zurückzuleiten, so dass das Signal f„ auf dem verriegelten Pegel gehalten wird und über die Leitung 839 ausgegeben wird, für zumindest eine vollständige Periode zum Setzen eines Flip-Flops, um den Wert von f^ zu speichern, wie nachfolgend beschrieben.
Sobald das Iöschsignal g beendet ist, was die Vervollständigung einer weiteren Maschinenperiode anzeigt, so geht gp? auf niedrigen Pegel und der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 824 wird über den Inverter 825 invertiert, so dass ein hoher Pegel an dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 826 vorhanden ist, um dieses ausser Bereitschaft zu setzen. Sind das gpz-Signal und das v^-Signal beide auf niedrigem Pegel, so sind beide Eingänge des NOR-Gatters 823 auf niedrigem Pegel, jedoch bleibt das Gatter durch den an dem Ausgang des NOR-Gatters 822 verriegelten hohen Pegel ausser Bereitschaft gesetzt und dieser Zustand wird für irgendeine Anzahl von Maschinenzyklen aufrechterhalten, bis der Rechner erneut durch Ausgeben einer Kommando-Information eine Sensor-Prüfung befiehlt, wobei die Kommando-Information dekodiert wird, um das sekundäre Kommando-Signal niq zu erzeugen, um den Zyklus für eine bestimmte Anzahl von späteren Maschinenzyklen erneut zu beginnen.
Sofern die vorliegende Prüfung des Zustandes der Sensoren angezeigt hat, dass die Impedanz ausreichend niedrig ist und folglich die Temperatur ausreichend hoch ist, so dass die Ausgänge der Sensoren als gültig angesehen werden können, so wird das Signal f„ auf niedrigem Pegel sein, was die Sensor-Ausgänge
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in die Lage versetzt, abgetastet zu werden und in eine Impulsbreite umgewandelt zu werden für eine weitere Verwendung durch den Rechner für eine vorbestimmte Zahl von Maschinenzyklen, wobei zu diesem Zeitpunkt dann die Sensoren erneut geprüft werden. Solange das Signal f^ auf niedrigem Pegel bleibt, was einen ausreichenden Impedanz-Pegel anzeigt, so kann der Rechner mit der Verwertung der Sensor-Ausgangsdaten fortfahren. Zeigt jedoch eine einzelne Abtastung oder Prüfung einen kalten Sensor oder kalte Sensoren an, in dem eine vorbestimmte hohe Impedanz gemessen wird, so geht das Prüfsignal fn auf hohen Pegel und dieses Signal wird dazu verwendet, den Rechner von der Verwertung der Sensor-Ausgangsinformation abzuhalten, bis ein nachfolgender Test, der für einige zukünftige Maschinenperioden durchgeführt wird, anzeigt, dass die Sensor-Ausgänge verwertbar sind.
Die tatsächliche Anwendung des Signales f^, das die Verwertung der Sensor-Ausgänge erlaubt oder sperrt, wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Beschreibung des Schaltkreises des Blocks 65O der IPig„ 4-D beschrieben. Das oben beschriebene Sauerstoff-Qualifikations-Netzwerk bzw. der Sauerstoff-Prüf-Steuer-Schaltkreis beseitigt die Wechselwirkung der Sensor-Impedanz-Messschaltung und des Sensor-Ausgangssignales, indem er periodisch eine Stromquelle an den Sensor anlegt, um den Temperatur (Impedanz) -Zustand des Sensors zu bestimmen«, Die Überwachzeit ist ein sehr kleiner Arbeitszyklusteil des vollständigen Sensor-Betriebes, so dass die Periode,während der die Impedanzprüfung den Sensor-Betrieb überdeckt, minimiert ist«, Weiterhin ist wichtig«, dass die Anzahl von Maschinenumdrehungen oder Perioden zwischen den Prüfungen programmässig gesteuert werden kann, in Abhängigkeit von den Umgebungsbedxngungen und den Anforderungen einer speziellen Situation, so dass die Systemflexibilität und -zuverlässigkeit stark vergrössert wird in einer Weise«, die bisher im Stand der Technik nicht erreichbar war«,
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4.16 Abtastzähler und Register des ersten Kanales
Im folgenden wird der Abtastzähler- und Register-Schaltkreis des Blocks 647 der Fig. 4D für den ersten Kanal unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig. 4D11 beschrieben. Kurz zusammengefasst empfängt der Schaltkreis der Fig. 4D11 64 Abtast-Impulse pro Maschinenperiode über die Signalfolge hg, die von dem Abtastzähler der Fig. 4D9 ausgegeben wird und er empfängt ungefähr 64 Abtastschritte mit gleichem Abstand von dem entsprechend aufbereiteten ersten Sensor-Ausgang F^ über die Ausgangsleitung 308 des Sauerstoff-Sensor-Aufbereitungssystems der Fig. 3E. Der F^-Ausgang wird über die Leitung 308 einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 852 zugeführt, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 853 verbunden ist. Der Knotenpunkt 853 ist mit dem Eingang eines ersten Inverters 854 verbunden, dessen Ausgang einem Knotenpunkt 855 zugeführt wird. Der Ausgang des Knotenpunktes 855 aus dem Inverter 854 ist direkt mit dem Eingang eines zweiten Inverters 856 verbunden, dessen Ausgang dem Knotenpunkt 857 zugeführt wird.
Der Ausgangsknotenpunkt 857 ist weiterhin mit einem Eingangsknotenpunkt 853 über einen Rückkopplungs-Transistor 858 verbunden, dessen erste stromführende Elektrode direkt mit dem Knotenpunkt 853 verbunden ist und dessen zweite stromführende Elektrode mit dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 857 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 858 ist so verschaltet, dass sie die ersten Phasentaktsignale tu des 62,5 Kilohertz-Taktes empfängt, während die zweiten Phasentaktsignale hg einem Eingangsknotenpunkt 859 zugeführt werden. Der hg--Eingangsknotenpunkt 859 ist direkt mit der Gate-Elektrode des ersten Transistors 852 verbunden, mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 860, das fünf invertierte Eingänge aufweist, und mit dem Eingang eines Inverters 861.
Der Ausgang des Inverters 861 ist mit einem ersten invertierten
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Eingang eines logischen UND-Gatters 862 verbunden, das drei invertierte Eingänge aufweist. Der Knotenpunkt 855 is"b weiterhin über eine Leitung 863 mit einem ersten Schaltkontakt 864-verbunden, während der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 857 über eine Leitung 865 mit einem zweiten Schaltkontakt 866 verbunden ist. Ein zweiter invertierter Eingang des UND-Gatters 860 ist mit einem Schaltarm 867 verbunden, der über geeignete LSI-Maskierungs-Techniken einstellbar ist, so dass entweder der erste Kontaktpunkt 864- oder der zweite Kontaktpunkt 866 berührt wird, in Abhängigkeit von der letztlichen Polarität der gewünschten Signale. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Schaltarm 867 so eingestellt wie in Pig. 4-D11 gezeigt, dass er den zweiten Schaltkontakt
866 berührt und einen Strompfad zwischen dem Ausgangsknotenpunkt 857 und einem invertierten Eingang des UND-Gatters 860 über die Leitung 865, cLen Schaltkontakt 866 und den Schaltarm
867 errichtet»
Ein dritter invertierter Eingang des UND-Gatters 860 ist über eine Leitung 820 zum Empfang einer 3?olge von 64- negativ-gehenden Abtast-Impulsen mit gleichem Abstand verbunden, die von dem Abtastzähler-Schaltkreis der fig. 4-D9 erzeugt und von ihm ausgegeben v/erden, wie oben beschrieben. Ein vierter invertierter Eingang des UND-Gatters 860 wird von dem Ausgang eines NOR-Gatters mit sechs Eingängen abgegriffen, das durch die horizontale Linie 868 dargestellt ist (in Übereinstimmung mit der Definition von Fig. 9) und als seine Eingänge die Ausgänge Q^s Q2S Q^5 Q^5 Qc und Q^ von dem sechs-stufigen Zähler 869 der Fig. 4-D11 aufweist.
Der sechs-stufige Zähler 869 ist aus sechs einzelnen statischen Schieberegister-Stufen aufgebaut, deren nicht-invertierte Ausgänge mit Q^i, Qof Qz, Q^s Qc und Qg entsprechend bezeichnet sind. Der entsprechende "Q"-Ausgang jeder der Schieberegister-Stufen des Zählers 869 ist direkt mit dem Setz- oder '^"-Eingang der nächsten benachbarten rechtsliegenden Stufe verbunden,
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wie im Stand der Technik bekannt und oben beschrieben, wobei die Bezeichnung "DS" nicht für einen direkten Setzeingang steht, sondern für einen Standard-"D"-Eingang des Schieberegisters 869, wobei die Bezeichnung DS hier so verwendet wird, dass sie für "Daten-Schiebe-Eingang" steht. Das durch die horizontale Linie 868 dargestellte NOR-Gatter mit sechs Eingängen ist so gezeigt, dass sein eines Ende gemeinsam mit einer ersten stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode eines pull-up-Transistors 870 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist, um die notwendige Treiberenergie für das Gatter zu liefern und um die richtigen Logikpegel sicherzustellen.
Der Ausgang des UND-Gatters 860 mit fünf invertierten Eingängen ist direkt mit einem zweiten internierten Eingang eines UND-Gatters 862 verbunden, dessen dritter invertierter Eingang über eine Leitung 871 zum Empfang des Signales d^ von dem ersten Taktphasen-Eingang h des Abtastzähler-Schaltkreises der Fig. 4D12 des zweiten Kanales verbunden ist, wie nachfolgend beschrieben. Der Ausgang des UND-Gatters 862 mit drei invertierten Eingängen wird einem Knotenpunkt 872 zugeführt und der Knotenpunkt 872 ist über eine Leitung 873 mit einem Takteingangs-Knotenpunkt 874- verbunden. Der Takteingangs-Knotenpunkt 874- ist direkt mit dem zweiten Phasentakt eingang h^ jeder der sechs Schieberegister-Stufen des Zählers 869 verbunden und wird weiterhin zu dem fünften und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 860 zurückgeführt. Der Knotenpunkt 872 liefert weiterhin das tormässig gesteuerte Abtast-Taktsignal c,, zu dem zweiten Takteingang tu aller Stufen des Abtastzählers der i*ig. 4-D12 über eine Leitung 875* wie nachfolgend beschrieben.
Der direkte Rücksetz-Eingang DR zu jeder der statischen Schieberegister-Stufen des Zählers 869 wird mit dem Löschsignal gp, versorgt, das einmal am Ende jeder Maschinenperiode auftritt und über die Leitung 774- von dem Ausgang des voreinstellbaren
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Zähler-Schaltkreises der fig. 4-D5 geliefert wird, wie oben erläutert. Ein Blockschaltbild jeder der statischen Schieberegister-Stufen und ein Schaltbild davon ist detaillierter in den lig. 9.26 A und B dargestellt, sofern weitere Details benötigt werden.
Der nicht-invertierte Ausgang aus jeder der statischen Schieberegister-Stufen des Zählers 869, d.h. Q^ bis Q6 „ ist direkt mit dem D. (data in) oder Setz-Eingang der sechs entsprechenden zwei-stufigen dynamischen Flip-Flops verbunden, die zum Bilden des Yerriegelungsregxster 876 verwendet werden, wie nachfolgend beschrieben. Die die statischen Schieberegister-Stufenausgänge Q^ bis Qg des Zählers 869 mit den D.-Eingängen der sechs Stufen des Yerriegelungsregxsters 876 verbindenden Linien sind durch die Bezugszeichen 877s bis entsprechend 877f bezeichnet. Die invertierten Ausgänge or bis q7 aus den sechs statischen Schieberegister-Stufen des Zählers 869 sind durch gerade vertikale Linien dargestellt, die sich von dem Ausgang der entsprechend bezifferten Inverter erstrecken und die Eingänge zu jedem der Inverter 878a bis 878f sind direkt mit der Q^- bis Q^-Ausgangs™ leitung 877s bis entsprechend 877f verbunden,,
Das den Q- und Q-Ausgängen des Zählers 869 zugeordnete Dekodier-Netzwerk ist durch vier horizontale Linien dargestellt5 die mit 879a bis 879d bezeichnet sind und jede dieser horizontalen Linien stellt ein dekodierendes NOR-Gatter dar9 wie nachfolgend beschrieben» Jedes der durch die horizontale Linien 879s bis 879d dargestellte NOR-Gatter ist so dargestellt, dass es mit seinem einen Ende gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode eines pull-up-Sransistors 880a bis entsprechend 88Od verbunden ist und die gegenüberliegende stromführende Elektrode jedes der Transistoren 880a bis 88Od ist direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden, um die notwendige Sreiberenergie zu liefern9 die für die NOR-Gatter benötigt werdens die durch die entsprechenden horizontalen Linien dargestellt sind und um die richtigen Logikpegel· 'an den
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Gatterausgängen sicherzustellen.
Die erste horizontale Linie 879a stellt ein NOR-Gatter mit sechs Eingängen dar, dessen jeder Eingang mit den invertierten Ausgängen Q7 bis Q7 der sechs Stufen des Schieberegister-Zählers 869 verbunden sind, um die Anwesenheit von nur Einsen in dem Zähler 869 zu erfassen, um sicherzustellen, dass eine Null zu dem DS-Eingang der ersten Zählerstufe zurückgeführt wird,und zwar bei dem nächsten Zählschritt, um den Zähler daran zu hindern, in dem Zustand mit nur Einsen verriegelt zu werden. Die zweite horizontale Linie 879b stellt ein NOR-Gatter mit sechs Eingängen dar, das als seine Eingänge die Zählerausgänge ÖT, ξΰ, Q7, Q^, or und Qg aufweist und sein Ausgang ist mit einem ersten Eingang eines durch die horizontale Linie 879c dargestellten NOR-Gatters mit drei Eingängen verbunden und als ein Eingang eines durch die horizontale Linie 879d dargestellten NOR-Gatters mit drei Eingängen, um die NOR-Gatter 879c und 879d ausser Bereitschaft zu setzen, wenn der Zählerstand 11111O erfasst wurde, wie nachfolgend beschrieben. Das NOR-Gatter mit drei Eingängen, das durch die horizontale Linie 879c dargestellt ist, ist mit zwei weiteren Eingängen zum Empfang der Signale Q,- und Q^T verbunden, während das durch die horizontale Linie 879d dargestellte NOR-Gatter zwei weitere Eingänge so ausgebildet hat, dass diese die Zählerausgänge Q5 bzw. Qg empfangen.
Die Ausgänge des ersten NOR-Gatters 879a mit sechs Eingängen, des ersten NOR-Gatters 879c mit drei Eingängen und des zweiten NOR-Gatters 879d mit drei Eingängen bilden die drei Eingänge für ein NOR-Gatter mit drei Eingängen, das durch die vertikale gerade Linie 881 dargestellt ist und dessen Ausgang direkt mit dem Daten-Schiebe-Eingang "DS" der ersten Stufe des sechsstufigen Zählers 869 verbunden ist, so dass der Ausgang des NOR-Gatters 881 bestimmt, ob eine logische "1" oder eine logische "O" zu dem Eingang der ersten Stufe des Schieberegister-
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Zähler 869 zugeführt wird. Das durch die vertikale Linie 881 dargestellte NOR-Gatter ist ebenfalls mit seinem einen Ende gemeinsam mit der ersten stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode eines pull-up-Transistors 882 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist, um die notwendige Treiberenergie für das Gatter zu liefern, um die richtigen Logikpegel sicherzustellen, wie oben beschrieben.
Die Kombination der NOR-Gatter 879c und 879d bildet eine Exklusiv-ODER-Gatter-Kombination, die, zusammen mit dem ausser Bereitschaft setzenden Dekodier-NOR-Gatter 879b und dem NOR-Gatter 879at das die Einsen erfasst, die Zählfolge über den Ausgang des NOR-Gatters 881 steuert, wie oben im Zusammenhang mit dem sechs-stufigen Zähler 775 eier Fig. 4-D7 beschrieben, wobei die Zählfolge oder der Zählzyklus in der Fig. 4-D8, dargestellt ist. Es ist selbstverständlich klar, dass sofern der Zähler anfänglich durch das Signal g2^ über die Leitung 774-gelöscht wurde, um das direkte Rücksetzen jeder der Stufen des Zählers 869 zu bewirken, der anfängliche erste Zählerstand mit "OOOOOO" in jeder seiner Stufen beginnen wird. Nach dem ersten Taktimpuls wird der Ausgang des NOR-Gatters 881 eine logische Eins zu der ersten Stufe liefern und die Zählfolge wird dann fortgesetzt, wie in der Zählerzustandstabelle der Fig. 4-D8 gezeigt. Der dekodierte Ausgang des NOR-Gatters 879b kann dazu verwendet werden, die Gatter 879c und 879d ausser Bereitschaft zu setzen, um die richtige Zählfolge sicherzustellen, wie im Stand der Technik bekannt.
Jede der sechs Stufen des verriegelnden Registers 876 ist ein dynamisches Zwei-Phasen-Flip-Flop, das in dem Blockschaltbild und dem elektrischen Schaltbild der Fig» 9·22 A und B dargestellt ist«, Der D.-Eingang jeder der Flip-Flop-Stufen des verriegelnden Registers 876 ist mit den Ausgängen Q^ bis Q6 der sechs Stufen des Zählers 869 über die Leitungen 877a bis ent-
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sprechend 877f verbunden. Jede der Flip-Flop^Stufen des Verriegelungsregisters 876 hat einen invertierenden Verriegelungsausgang qT bis q7, der das Komplement des Zählerstandes des Zählers 869 ausgibt, der in dem Verriegelungsregister 876 gespeichert wurde und diese komplementierten Ausgänge sind mit f %y,y, bis i'^g bezeichnet.
Die komplementierten Zählerstand-Ausgangs-Signale f'** bis f 1^g aus den Verriegelungsregister-Ausgängen Q^" bis q7 werden über Leitungen 883a bis 88Jf zu den Eingängen des Abtastzähler-Multiplexers der Fig. 4-D13 geliefert, wie nachfolgend beschrieben. Dem ersten Taktphaseneingang h wird über die
Leitung 733 das Übertragungssignal g~o zugeführt, das von dem voreinstellbaren Zähler-Schaltkreis der Fig. 4-D5 wie oben beschrieben erzeugt wird. Das Signal ^a von ^er ^ig. 4D5 wird über die Leitung 766 der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 884 zugeführt, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem ersten Eingang eines logischen NAND-Gatters 885 verbunden ist. Dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 885 wird das erste Phasensignal h,, von dem 62,5 Kilohertz-Takt zugeführt, das ebenfalls der Gate-Elektrode des Transistors 766 zugeführt wird. Der Ausgang des NAND-Gatters 885 wird von einem Knotenpunkt 886 abgegriffen und direkt zu dem zweiten Taktphasen-Eingang h^ jeder der Flip-Flop-Stufen des Verrxegelungsregisters 876 zugeführt. Das Signal von dein Knotenpunkt 886 wird weiterhin über eine Leitung 887 als Signal e^ den zweiten Taktphasen-Eingängen des Verriegelungsregisters des Abtastzählers und Registers des zweiten Kanales der Fig. 4-D12 zugeführt, das nachfolgend beschrieben wird. Das logische Signal e^. ist lediglich das Zeitsteuersignal gp^j, das mit der h^-Taktphase synchronisiert ist.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des Abtastzähler- und Verriegelungsregister-Schaltkreises der Fig. 4-D11 für den ersten Kanal beschrieben. Am Ende der vorhergehenden Maschinenperiode
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wird die Impulsfolge gp/j, Sop un^ &2^ erzeugt, wobei deren Erzeugung oben unter Bezugnahme auf Fig. 4-D5 beschrieben wurde. Das Signal goo veranlasst, dass der momentan an den Ausgängen Qy, bis CX- der sechs Stufen des Zählers 896 vorhandene Zählerstand zu den D.-Eingängen der entsprechenden Flip-Flop-Stufen des Verriegelungsregisters 876 übertragen wird. Da das Signal gpp erzeugt wurde, als die Taktphase h^ auf hohem Pegel war, um ein invertiertes oder niedriges g^^-Signal zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 770 der Fig. 4-D5 zu liefern, während einem weiteren invertierten Eingang die niedrige h.g-Taktphase zugeführt wurde und der letzte Eingang mit einem niedrigen h^-Taktimpuls gespeist wurde, der zu dem dritten invertierten Eingang tormässig geleitet wurde, wenn h.^ hoch war, so wird der Ausgang des UND-Gatters 885 auf niedrigem Pegel sein, wenn das tu-Signal an seinem Eingang auf hohem Pegel ist, um das hohe gp,,-Signal zu seinem gegenüberliegenden Eingang tormässig zu leiten.
Das niedrige Signal an dem Ausgangsknotenpunkt 886 wird bleiben, während das hohe gpp-Signal am ersten Taktphasen-Eingang h vorhanden ist. Sobald das erste Taktphasensignal gpo roi* dem Auftreten der nächsten Taktphase auf hohen Pegel geht, d.h., wenn tu auf niedrigen Pegel geht und hp auf hohen Pegel geht, so wird das niedrige tu -Signal, das an einem Eingang des NAND-Gatters 885 anliegt, unverzüglich veranlassen, dass ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 886 erscheint und da dieser hohe Pegel zu dem zweiten Taktphasen-Eingang h^ der Flip-Plops geleitet wird, die die Stufen des Verriegelungsregisters bilden, so wird eine Taktphase nach der Erzeugung des Signales ^22 ^er ZUV0T ^en !^-Eingängen zugeführte Zählerstand verriegelt werden mit den Komplementen, die an den entsprechenden Ausgängen Q^j" bis Q^ erscheinen, so dass der erreichte Zählerstand an den Q^- bis Q^-Ausgängen des Zählers 869 aufgrund des Erscheinens des Übertragungsimpulses go eine Taktphase später gespeichert werden und in den sechs Stufen des Verriegelungs- , registers 876 verriegelt werden, so dass das Komplement jedes
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Bits Q.* bis Qg an den Verriegelungsausgängen Q^ bis entsprechend <3> erscheint. Wenn die h^-Taktphase auf niedrigen Pegel
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geht und die hp-Taktphase auf hohen Pegel geht, so wird der Löschimpuls gp, erzeugt und über die Leitung 773 zu den direkten Bücksetzeingängen jeder der sechs Stufen des Zählers 869 geleitet, so dass vor dem Beginn einer neuen Zählfolge nur Nullen darin gespeichert sind.
Unverzüglich nach dem Löschen des Zählers 869 über das durch das Löschsignal gp, bewirkte direkte Rücksetzen wird das logische UND-Gatter 860, das fünf invertierte Eingänge aufweist, bestimmen, ob der Zähler 869 getaktet wird oder nicht, um ihn in der Zählfolge, die in der Zustandstabelle der Fig. 4-D8 dargestellt ist, vorrücken zu lassen, über eine Bereitsetzung des an dem Ausgang des NOR-Gatters 881 anwesenden Signales, das dorthin geliefert wird, wie zuvor beschrieben. Das Gatter 860 ist in Bereitschaft gesetzt, wenn alle seine Eingänge auf niedrigem Pegel sind. Einer seiner invertierten Eingänge stammt von dem Ausgang des NOR-Gatters 868, das sechs invertierte Eingänge aufweist, wobei dieses Gatter einen niedrigen Pegel an den invertierten Eingang des Gatters 860 liefern wird, solange der Zähler noch nicht den Zählerstand 0000001 erreicht hat, da in Übereinstimmung mit der Zählerzustandstabelle der Fig. 4D8 der nächste Zählschritt erneut einen Zählerstand von nur Nullen in den Zähler 869 plazieren würde, und damit die Gültigkeit jegliches Zählereusganges zerstören würde.
Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 860 wird von dem Knotenpunkt 874- abgegriffen und der Knotenpunkt 874- ist über die Leitung 873 mit dem Ausgang des Gatters 862 über den Knotenpunkt 872 verbunden. Ein niedriger Pegel an diesem Eingang stellt sicher, dass das zweite Taktphasensignal h, nicht auf hohem Pegel ist, da es gewünscht ist, zuerst die Phase hg und dann die zweite Phase h^ zu takten, wobei die Phasenlage wechselseitig aüsschliessend sein soll, wie nachfolgend beschrieben.
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Ein dritter invertierter Eingang des UND-Gatters 860 wird von dem Knotenpunkt 859 abgegriffen, der das zweite Phasentaktsignal hp empfängt, während ein vierter invertierter Eingang mit dem Schaltarm 867 verbunden ist, der zur Vervollständigung eines Schaltkreisweges zwischen dem Schaltarm 867 und dem Knotenpunkt 857 über den Kontakt 866 und die Leitung 865 verbunden ist. Solange das Signal F^, das ein binäres Signal ist, das auf annehmbare digitale Schaltkreislogik-Pegel aufbereitet wurde und den Ausgang des ersten Kanales oder des ersten Sauerstoff-Sensors darstellt, auf niedrigem Pegel ist, was das Vorhandensein eines fetten Luft/Brennstoff-Gemisches in dem Auspuffsystem der Maschine anzeigt, ist ein niedriger Pegel an dem Bereitsetzungs-UHD-Gefcfcer 860 vorhanden.
Ist das Signal 1,, auf niedrigem Pegel, so veranlasst das Auftreten der Taktphase hp, dass der Transistor 852 leitend wird, um dieses niedrige Signal zu dem Knotenpunkt 853 zu leiten. Wenn die Taktphase hg auf niedrigen Pegel geht, geht die Taktphase tu auf niedrigen Pegel, um den Rückkopplungs-Transistor 858 leitend zu machen und das an dem Ausgangsknotenpunkt 857 anliegende niedrige Signal zurück zu dem Inverter-Eingangsknotenpunkt 853 zu leiten, um so das abgetastete niedrige i1^- Signal an dem Knotenpunkt 857 für die vollständige Taktperiode aufrechtzuerhalten. Dieser niedrige Pegel wird dann über die Leitung 865? den Kontakt 866 und den Schaltarm 867 übertragen, um den vierten invertierten Eingang des UND-Gatters 860 in Bereitschaft zu setzen, selbst nachdem die Taktphase ho erneut auf hohen Pegel gegangen ist und h^ auf niedrigen Pegel gegangen ist, da der abgetastete niedrige Pegel noch an dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 857 über den leitenden Rückkopplungs-Transistor 852 an dem Knotenpunkt 852 anwesend ist. Dieser niedrige Pegel wird dann durch die Inverter 854- und 856 invertiert und dann erneut invertiert, so dass ein niedriger Pegel an dem Ausgangsknotenpunkt 857 aufrechterhalten wird, unabhängig von den Taktphasen h^ oder hg, solange wie das abgetastete Eingangssignal F^ auf niedrigem Pegel bleibt, was eine
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fette Luft/Brennstoff-Mischung anzeigt.
Folglich werden, wenn eine fette Luft/Brennstoff-Mischung von dem ersten Sauerstoff-Sensor gemessen wird und das Signal ϊ1^ niedrig ist, vier der fünf invertierten Eingänge des Gatters 860 in Bereitschaft gesetzt. Ein invertierter Eingang ist in Bereitschaft gesetzt, da der Zähler 869 noch nicht seinen 63igsten Zählschritt erreicht hat. Ein weiterer invertierter Eingang ist in Bereitschaft gesetzt, da die Taktphase hg niedrig ist, ein dritter Eingang ist in Bereitschaft gesetzt, solange das Signal c. nicht auf hohem Pegel ist, um den zweiten Phaseneingang h, zu tekten und der vierte invertierte Eingang ist in Bereitschaft gesetzt, solange die fette Luft/Brennstoff-Mischung in dem Auspuff vorhanden ist. Folglich wird, da dem fünften invertierten Eingang über die Leitung 820 die Folge von 64 Abtastimpulsen pro Maschinenperiode zugeführt wird, wobei diese Abtastimpulse gleichen Abstand zueinander haben, und da hg eine Folge von 64 negativ-gehenden Abtastimpulsen darstellt, die mit der hg-Taktphase weitergeleitet werden, so dass ein negativ-gehender Impuls nur dann auftritt, wenn hg auf niedrigen Pegel geht, das Gatter 860 einen hohen Taktimpuls zu dem ersten Taktphasen-Eingang h jeder der sechs Stufen des Zählers 869 ausgeben, um den Zählerwert, der an dem Datenschiebe—Eingang DS der ersten Stufe anwesend ist, in das Register zu übertragen und den an dem nicht-invertierten Ausgang Q jeder Stufe vorhandenen Wert zu dem DS-Eingang jeder darauffolgenden rechtsliegenden Stufe übertragen, um die vorhergehenden Ausgänge zu den nachfolgenden Eingängen zu schieben oder zu übertragen, wie oben ueschrieben.
Sobald die Taktphase hg auf hohen Pegel geht, geht der Ausgang des Gatters 860 auf niedrigen Pegel, um die erste Taktphase h_ jeder der sechs Stufen des Zählers 869 zu beenden. Sobald der Ausgang des Gatters 860 auf niedrigen Pegel geht, wird das Gatter 862 in Bereitschaft gesetzt und ein hoher Pegel erscheint an seinem Ausgangsknotenpunkt 872, der über die Leitung
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873 zum Takten des Eingangsknotenpunkt 874- übertragen wird. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 874 setzt das Gatter 860 ausser Bereitschaft und liefert einen hohen Taktimpuls zu dem zweiten Taktphaseneingang tu, während der niedrige Pegel, der an dem Ausgang des Gatters 860 erscheinen sollte, gleichzeitig durch den Inverter 888 invertiert wird, um ein hohes Taktsignal dem h —Takteingang anzulegen, so dass, wenn die hohen Signale gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig dem hK- und h Takteingängen jeder der Stufen der statischen Schieberegister des Zählers 869 dargeboten werden, das zuvor zu dem Eingang der Schieberegisterstufe übertragene Signal in sie- eingegeben wird und an ihrem Ausgang verriegelt wird, so dass nach einer vollständigen Taktphase die Daten in den Registern des Zählers um eine Stufe nach rechts verschoben wurden, wobei die ganz links liegende Stufe den Ausgang des NOR-Gatters 881 empfangen hat und diesen eingegeben und an ihrem Ausgang verriegelt hat, wie herkömmlich bekannt.
Diese Wirkungsweise wird fortfahren und der Zähler 869 wird den in ihm gespeicherten Zählerstand um eine "Eins" vergrössern, jedesmal wenn einer der 64 Abtastimpulse hg auftritt und der Ausgang des ersten Sauerstoff-Sensors, d.h. das Zustandssignal 1?,., wird auf niedrigem Pegel bleiben, was eine fette Luft/ Brennstoff-Mischung anzeigt. Sofern die von dem Sauerstoff-Sensor des ersten Kanales erfasste Mischung während einer vollständigen Maschinenperiode fett bleibt, was bedeutet, dass das Signal 51^, für diese ganze Periode auf niedrigem Pegel bleibt, ' so werden alle hg-Abtast-Impulse oder alle bis auf den letzten, da das Gatter 860 vor dem Auftreten des 64igsten Impulses durch den dekodierten Ausgang des NOR-Gatters 868 ausser Bereitschaft gesetzt wird, in den Zähler 869 eingezählt und der Zähler 869 wird einen hohen Zählerstand speichern, was ein fettes Luft/Brennstoff-Yerhältnis anzeigt.
Wenn andererseits das Luft/Brennstoff-Verhältnis, das von dem
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ersten Sauerstoff-Sensor gemessen wird, während einer Masehinenperiode mager bleibt, dann wird das von dem Sauerstoff-Sensor-Aufbereitungssystem der Mg. 3E ausgegebene Signal Έ^ für die gesamte Maschinenperiode auf hohen Pegel bleiben. Ein hohes IV, -Signal auf der Eingangs leitung 308 veranlasst, dass ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 857 erscheint und folglieh ein hoher Pegel an einem Eingang des Gatters 860. Ein hoher Pegel an einem invertierten Eingang des UND-Gatters 860 verhindert, dass irgendeiner der 64 Abtastimpulse hg gezählt wird, so dass am Ende der Maschinenperiode der Zählerstand Null in dem Zähler 868 vorhanden sein wird, was das Vorhandensein einer extrem mageren Luft/Brennstoff-Mischung in dem Auspuffsystem anzeigt.
Realistischer wird das Signal P^ während eines Teiles des Maschinenzyklus auf hohem Pegel sein und während eines weiteren Teiles auf niedrigem Pegel, da die Verbrennung in den verschiedenen Zylindern die Anzeige eines fetten Zustandes während einer Verbrennungszeit veranlassen wird und die Anzeige eines mageren Gemisches zu einer anderen Verbrennungszeit. Unter diesen realistischen Bedingungen wird das Gatter 860 in Bereitschaft gesetzt, den Zähler 869 zu veranlassen, seinen Zählinhalt um Eins zu vergrössern, jedesmal wenn einer der 64 Abtastimpulse hg einen fetten Zustand erfasst, während der Zähler seinen Zählinhalt nicht vergrössern wird, wenn ein magerer Zustand erfasst wird. Folglich wird am Ende der Maschinenperiode irgendein Zählerstand zwischen Null und 63 durch den Zähler 869 ■ .erreicht sein. Im Idealfalle wird ein Zählerstand von 32 einen stöchiometrischen Betrieb anzeigen, während ein kleinerer Zählerstand einen mageren Maschinenbetrieb anzeigt und ein höherer Zählerstand eine zu fette Luft/Brennstoff-Mischung in dem Auspuff anzeigt. Mit einem Zählerstand von Null, der den extremen Pail eines kontinuierlich mageren Iiuf t/Brennstoff-Verhältnisses in dem Auspuffsystem anzeigt und mit einem Zählerstand von 63, der den Extremfall einer kontinuierlich fetten Luft/Brennstoff-Mischung in dem Auspuff anzeigt, ist es klar, dass unter normalen Bedingungen irgendein dazwischen-
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liegender Zählerstand in dem Zähler in der Nähe des Endes der Maschinenperiode gespeichert sein wird, wenn der Übertragungsimpuls gpp erzeugt wird. Wenn die Maschinenperiode zu Ende ist, überträgt das Übertragungssignal gpo ^en ^n ^-em Zähler 869 erreichten Zählerstand zu den Eingängen des Verriegelungsregisters 876 und die nächste Taktphase wird veranlassen, dass ein hohes Signal von dem NAND-Gatter 885 ausgegeben wird, um die fcu-Talttphase zu takten, um den höchsten von dem Zähler 869 erreichten Zählerstand zu dem Verriegelungsregister 876 zu übertragen und zu verriegeln, zur Verbindung mit dem Abtastzähler-Multiplexer der Pig. 4-D13, wie nachfolgend beschrieben, während das Löschsignal go* alle Stufen des Zählers 869 direkt zurücksetzt, um mit dem nächsten Zählzyklus für die nächste Maschinenperiode zu beginnen.
4-.J7 Abtastzähler und Register für den zweiten Kanal
Der Abtastzähler und das Register für den zweiten Kanal sind in Fig. 4-D12 gezeigt und dem Abtastzähler und dem Register der Fig. 4D11 für den ersten Kanal ähnlich und in der Tat nahezu identisch. Der Abtastzähler und das Register für den zweiten Kanal der Fig. 4D12 empfängt den richtig aufbereiteten Ausgang von dem zweiten Sauerstoff-Sensor als Signal F-, über die Leitung 317 von dem Ausgang des Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystems der Fig. 3E. Wie oben beschrieben, ist das Signal F^ ein binäres Signal, das den richtig aufbereiteten Ausgang des Zirkondioxid-Sensors des zweiten Kanales darstellt und ein hoher Pegel, oder eine logische "1" stellt einen mageren Zustand dar, während ein niedriger Pegel oder eine logische "0" ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis in dem Auspuffsystem darstellt.
Das Signal F^ wird über die Leitung 317 zu einer stromführenden Elektrode eines Transistors 889 zugeführt, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt verbunden ist# Der Knotenpunkt 890 ist mit dem Eingang eines
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ersten Inverters 891 verbunden, dessen Ausgang dem Knotenpunkt
892 zugeführt wird. Der Knotenpunkt 892 ist über eine Leitung
893 mit einem ersten Schaltkontakt 894- und weiterhin mit dem Eingang eines zweiten Inverters 895 verbunden. Der Ausgang des Inverters 895 wird einem Knotenpunkt 896 zugeführt. Der Knotenpunkt 890 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines Rückkopplungs-Transistors 897 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 896 verbunden ist. Der Knotenpunkt 896 ist über eine Leitung 898 mit einem Schaltkontaktpunkt 899 verbunden und ein Kontaktarm 900, der wahlweise über eine herkömmliche LSI-Maskierungs-Technik zwischen dem einen oder dem anderen der Kontakte 894·, 899 einstellbar ist, ist mit dem Kontakt 899 verbunden, um so einen Strompfad zwischen einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 901 und dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 896 über den Schaltarm 900, den Kontakt 899 und die Leitung 898 zu bilden.
Ein zweiter invertierter Eingang des Gatters 901 wird direkt von dem Ausgang eines NOR-Gatters mit sechs Eingängen abgegriffen, das durch die horizontale Linie 902. dargestellt und als seine Eingänge die Ausgänge Q^, Qp, Q^, Q2^, Qc und ^ der sechs Stufen des zweiten Abtastzählers 903 aufweist. Ein Ende der Leitung, die das NOR-Gatter 902 darstellt, ist gemeinsam mit einer ersten stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode eines Transistors 904- verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist, um als pull-up-Transistor zu arbeiten und die notwendige Treiberleistung für das NOR-Ga'^er 902 mit seinen, sechs Eingängen zu liefern, um die richtigen Logikpegel an dessen Ausgang sicherzustellen, wie oben beschrieben.
Der zweite Abtastzähler 903 ist,ebenso wie es der erste Abtastzähler 869 der Fig. 4D11 war, ein Schieberegisterzähler, der aus sechs statischen Schieberegisterstufen aufgebaut ist, die jeweils Taktphasen-Eingänge hg, hfe, hQ, einen Datenschiebe-Ein-
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gang DS9 einen direkten Rücksetz-Eingang DR und einen nichtinvertierenden Ausgang Q aufweisen. Die Ausgänge der sechs Stufen sind mit Q^, Q2, Q^, Q^., Qn und Q6 bezeichnet und die sechs Stufen sind, wie oben beschrieben, so verbunden, dass sie ein herkömmliches Schieberegister bilden.
Ein dritter invertierter Eingang des UND-Gatters 901 ist so verbunden, dass er die zweite Taktphase hp des 62,5 Kilohertz-Taktes empfängt. Der vierte invertierte Eingang des Gatters 901 ist so verbunden, dass er die Abtastimpulse hg von der Ausgangsleitung 820 aus der Abtastzähler-Dekodier-Logik der Eig. 4-D9 empfängt. Das Signal c^, das dazu verwendet wird, die zweite Phase des Zählers 903 zu takten, wird über dip Leitung 875 von der Fig. 4-D11 zu dem Takteingangsknotenpnnkt 905 geleitet. Der Takteingangsknotenpunkt 905 ist direkt mit dem fünften und letzten invertierten Eingang des Gatters 901 verbunden und er ist direkt mit dem zweiten Takteingang h^ jeder der sechs statischen Schieberegisterstufen, die den Zähler bilden, verbunden. Der direkte Rücksetz-Eingang jeder der statischen Schieberegisterstufen des Zählers 903 empfängt das Löschsignal g2^ über die Leitung 774-» um jede der Stufen des Zählers 903 am Ende jeder Maschinenperiode zurückzusetzen, um den Zähler 903 vor seinem Beginn mit einem neuen Zählzyklus zu löschen.
Der Ausgang des UND-Gatters 901 ist (1) über eine Leitung zur Lieferung des Signales d, zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 862 der Pig. 4-D11 verbunden, wie oben beschrieben, (2) direkt mit dem ersten Taktphasen-Eingang h jeder der sechs Stufen des Zählers 903 und (3) mit dem Eingang eines Inverters 903, dessen Ausgang mit dem Stufen des Zählers 903 verbunden ist.
Inverters 903, dessen Ausgang mit dem Takteingang h„ jeder der
Der nicht-invertierte Ausgang jeder der sechs Stufen des Zählers 903 ist mit Q/j bis Qg bezeichnet und jeder von ihnen ist direkt
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mit einem entsprechenden nicht-invertierten Ausgangsknotenpunkt 907a bis 9O7f entsprechend verbunden. Der Q-Ausgang je de? der Stufen wird von dem entsprechenden nicht-invertierten Ausgangsknotenpunkt 907a bis 9O7f abgegriffen und über Leitungen 908a bis 9O8f zu dem Di-Eingang einer entsprechenden Stufe eines Verriegelungsregister 909 zugeführt.
Jede der Stufen des Verriegelungsregister 909 ist ein dynamisches Zwei-Phasen-Flip-Flop mit einem Dateneingang D., einem invertierenden Ausgang" Q, einem ersten Taktphasen-Eingang hQ und einem zweiten Taktphaseneingang tu- wobei jede Stufe so ausgebildet· ist, dass sie den in der entsprechenden Stufe des Zählers 903 vorhandenen logischen Zustand empfangen und speichern kann, wenn immer der Datenübertragungsimpuls gp^ an den ersten Taktphasen-Eingang h„ jeder der Stufen des Verriegelungsregisters 909 über die Ausgangsleitung 773 der Fig. 4D5 zugeführt wird. Das Signal e^ von dem Ausgangsknotenpunkt des UND-Gatters 885 der Fig. 4-D11 wird über eine Leitung 887 zu dem zweiten Taktphasen-Eingang ku jeder der Stufen des Verriegelungsregisters 909 zugeführt, um den übertragenen Zählerstand darin zu verriegeln. Die invertierenden Ausgänge der sechs Stufen des Verriegelungsregisters sind mit ^j" bis q7 bezeichnet und so ausgebildet, dass sie das Komplement der Zählerstand-Bits, die darin gespeichert sind, über Ausgangsleitungen 91Oa bis 91Of ausgeben, wobei diese Leitungen dazu verwendet werden, Zählerstand-Komplement-Signale f"*i/i bis f zu dem Abtastzähler-Multiplexer der Fig. 4-D13 zu liefern, wie nachfolgend beschrieben.
Die Q-Ausgänge, QÜj" bis (JT der sechs Stufen des Schieberegisterzählers 903 sind durch gerade vertikale Linien dargestellt, die sich von dem Ausgang der Inverter 911a bis 911e nach unten erstrecken, wobei deren entsprechende Eingänge direkt mit den nicht-invertierenden Ausgangsknotenpunkten 907a bis entsprechend 9O7f verbunden sind. Der Q^-Ausgang wird also von dem Ausgang eines Inverters 911f abgegriffen und über eine Leitung
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912 zurück zu einem der sechs invertierten Eingängen des NOR·1-Gatters 902 geführt, wie oben beschrieben, so dass der Ausgang des NOR-Gatters 902 auf hohen Pegel gehen wird, um das Gatter 901 ausser Bereitschaft zu setzen, wenn der Zählerstand 000001 durch den Zähler 903 erreicht ist«, Dieser Zählerstand wird bei dem 63igsten Zählschritt nach dem direkten Rücksetzen erreicht und der folgende Zählerstand würde veranlassen, dass in dem Zähler 903 ein Zustand mit nur Nullen auftritt, was dessen Ausgabe ungültig oder mehrdeutig machen würde, da es unmöglich wäre, festzustellen, ob alle in dem Zähler gespeicherten Nullen aufgrund der Tatsache, dass ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis in dem Auspuff durch den zweiten Sauerstoff-Sensor erfasst wurde, was das Gatter 901 daran hindert, irgendeinen der 64- Abtastimpulse hg durchzulassen und daher den direkten Rücksetz-Zählerstand von nur Nullen in dem Zähler 903 zurückzuhalten oder ob alle 64 Abtastimpulse hg durch das Gatter 901 hindurchgelassen wurden, was eine exzessiv fette Luft/Brennstoff-Mischung in dem Auspuff anzeigt, die den Zähler veranlasst, zu dem Zählerstand von nur Nullen zurückzukehren. Folglich geht der Ausgang des dekodierenden NOR-Gatters 902 auf einen hohen Pegel«, sobald der 63igste Zählimpuls gezählt wurde, um das Gatter 901 zu sperren und um zu verhindern, dass ein weiterer Zählschritt eingegeben wird«,
Wie oben im Zusammenhang mit dem Dekodier-Netzwerk an dem Ausgang des ersten Abtastzählers 869 der Fig., 4-D11 beschrieben, enthält das Dekodier-Netzwerk an dem Ausgang des zweiten Abtast Zählers 903 vier zusätzliche NOR-Gatter, die durch horizontale Linien 913a bis 913<i dargestellt sind» Das durch die horizontale Linie 913a dargestellte NOR-Gatter ist ein NOR-Gatter mit sechs Eingängen, das als Eingänge die Ausgänge der Inverter 911a bis 911f aufweist und folglich die Zählersignale Q^" bis C^T«, Der Ausgang des dekodierenden NOR-Gatters 913s wird folglich auf hohen Pegel gehens wenn ein Zustand von nur Nullen in dem Zähler 903 erfasst wurde, um zu erzwingen^ dass eine
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Null in die erste Stufe des Zählers geleitet wird, wie oben beschrieben.
Das zweite dekodierende NOR-Gatters ist durch die horizontale Linie 913b dargestellt und seine sechs Eingänge empfangen die Zählerausgänge Q^, Q^, OT, ^, Q^ und Qg. Der Ausgang des dekodierenden NOR-Gatters §13b mit sechs Eingängen wird als erster Eingang zu einem NOR-Gatter mit drei Eingängen geleitet, das durch die horizontale Linie 913c dargestellt ist und als ein Eingang zu einem NOR-Gatter mit drei Eingängen, das durch die horizontale Linie 913<i dargestellt ist. Das NOR-Gatter 913c empfängt mit seinen beiden anderen Eingängen die Zählerausgänge Qc und Q^g", während die anderen zwei Eingänge des NOR-Gatters 913d die Ausgänge ÖT und Qg empfangen.
Die Ausgänge der NOR-Gatter 913c und 913d bilden eine Exklusiv-ODER-Gatter-Kombination, die den Basiszählzyklus des Zählers überwacht, wie oben erläutert. Die Ausgänge des NOR-Gatters 913c und 913OL bilden zwei Eingänge für ein NOR-Gatter mit drei Eingängen,'das durch die vertikale Linie 914· dargestellt ist, wobei dessen dritter Eingang der Ausgang des NOR-Gatters 913a ist, welches sechs Eingänge aufweist. Der Ausgang des NOR-Gatters 913t" wird dazu verwendet, die NOR-Gatter 913c oder 913d bei einem vorbestimmten Zählerstand oder bei vorbestimmten Zählerständen in dem Zyklus ausser Bereitschaft zu setzen, um so die Zählfolge zu steuern und den Zählzyklus oder die Zählsequenz, die in der Zählerzustandstabelle der Pig. 4-D8 angegeben ist, zu erreichen. Selbstverständlich ist klar, dass in Abhängigkeit von den Anfangswerten des Zählers, im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur Nullen nach einem direkten Rücksetzen durch das Signal go*» äer Zähler der Zählerzustandstabelle der Fig. 4-D8 von dem Punkt an folgen wird, an dem jede darauffolgende tormässig gesteuerte Taktzeit den nächsten darauffolgenden Zustand erzeugt.
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Der Ausgang des NOR-Gatters mit drei Eingängen, das durch, die vertikale Linie 914- dargestellt ist, wird direkt dem Daten™ schiebe-Eingang DS der ersten Stufe des Schieberegister-Zählers 903 zugeführt, um einen hohen Pegel oder eine logische "I" au dem Eingang der ersten Zählerstufe zu liefern, wenn alle Eingänge des NOR-Gatters 914- auf niedrigem Pegel sind und um einen niedrigen Pegel oder eine logische "O1" zu dem Eingang der ersten Zählerstufe zu liefern, wenn irgendeiner der Eingänge des NOR-Gatters 914- auf hohem Pegel ist,, Auf diese Weise wird die Zählerzustandsfolge hergestellt. Ein Ende der Linie 914-, die das NOR-Gatter mit drei Eingängen darstellte, ist gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines Transistors 915 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. In ähnlicher Weise ist jedes der NOR-Gatter 913a bis 913a- so dargestellt, als sei es gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode eines entsprechenden Transistors 916a bis 916d verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist« Die Transistoren 915 und 916a bis 916d sind pull-up-Transistoren, die die Leistung für die entsprechenden NOR-Gatter liefern und die richtigen Logikpegel sicherstellen»
Wie oben beschrieben, geht am Ende einer Maschinenperiode das Übertragungssignal gpp fü-r eine Taktphase auf einen hohen Pegel und da es über die Leitung 773 mit dem ersten Takteingang h jeder der Stufen des Verriegelungsregisters 903 zugeführt
wird, wird der dann in den sechs Stufen des Zählers 903 gespeicherte Zählerstand zu dem D.-Eingang der entsprechenden Stufe des Verriegelungsregisters 909 geliefert» Bei der nächsten Taktphase geht das Signal e^ auf hohen Pegel und da dieses Signal dem zweiten Taktphasen-Eingang h^ jeder der Stufen des Verriegelungsregisters 909 zugeführt wird$ wird das Komplement jedes zuvor eingegebenen Wertes zu dem entsprechenden Verriegelungsausgang ÖT bis <ü?7 übertragen und zur weiteren Verwendung
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dort verriegelt.
Gleichzeitig mit der Erzeugung des Signales e^, wird das Löschsignal go% über die Leitung 774- zu dem direkten Rücksetz-Eingang DR jeder der Zählerstufen 903 zugeführt, um den Zähler zu löschen und zu veranlassen, dass eine Null an allen seinen Q-Ausgängen vorhanden ist. Das Signal gp^ bezeichnet das Ende einer Maschinenperiode und sobald der Zähler 903 zu dem Zustand mit nur Nullen zurückgesetzt ist, wurde eine neue Maschinenperiode begonnen und der Zähler 903 beginnt mit dem Zählen, wie nachfolgend beschrieben. Da der 63igste Zählschritt noch nicht erreicht wurde, bleibt der Ausgang des NOR-Gatters 902 auf niedrigem Pegel, um einen invertierten Eingang des Gatters 901 in Bereitschaft zu setzen. Gleichzeitig wird ein zweiter invertierter Eingang des Gatters 901 jedesmal dann in Bereitschaft gesetzt, wenn die Taktphase h.^ auf niedrigen Pegel geht. Jedesmal wenn die Taktphase hg auf niedrigen Pegel geht, geht der Ausgang des Inverters 861 der Fig. 4D11 auf hohen Pegel, was das Gatter 862 ausser Bereitschaft setzt und das Signal c^ auf niedrigen Pegel gehen lässt. Da c^ über die Leitung 875 zu einem dritten invertierten Eingang des Gatters 901 zugeführt wird, wird dieses ebenfalls in Bereitschaft gesetzt. Ein vierter invertierter Eingang des Gatters 901 ist über den Schaltarm 900, den Kontakt 899 und die Leitung 898 mit dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 896 verbunden.
Zunächst sei angenommen, dass der zweite Säuerstoff-Sensor eine kontinuierlich fette Luft/Sauerstoff-Mischung in dem Auspuff system der Verbrennungskraftmaschine, in die er eingebaut ist, erfasst. Folglich ist der Ausgang des Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystems der Fig. 3E, d.h. das Signal F^» das auf der Leitung 317 zugeführt wird, auf niedrigem Pegel. Wenn die Taktphase ho auf hohen Pegel geht, leitet der Transistor 889, um das niedrige F^-Signal zu dem Eingangsknotenpunkt 890 durchzulassen. Wenn fa^, suf niedrigen Pegel und tu auf hohen Pegel geht, so leitet der Rückkopplungs-Transistor 897
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und lässt den niedrigen Pegel von dem Ausgangsknotenpunkt 896 zurück au dem Knotenpunkt 890 gelangen« Darauffolgend unterliegt der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 890 einer zweifachen Invertierung über die Inverter 891 und 8959 so dass ein niedriger Pegel kontinuierlich an dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 896 vorhanden sein wird, solange das Eingangssignal ϊχ auf niedrigem Pegel bleibt» Dieser niedrige Pegel wird dann zum Bereitsetzen des vierten invertierten Eingangs des Gatters 901 weitergeleitetο Da der fünfte invertierte Eingang des Gatters 901 zum Empfang der 64 negativ-gehenden Abtastimpulse hg mit gleichem Abstand über die Leitung 820 verschaltet ists wird das Gatter 901 einen hohen Impuls d, jedesmal dann ausgebens wenn alle Eingänge in Bereitschaft gesetzt sind und einer der negativ-gehenden Abtastimpulse hg auftritto
Jeder von dem Gatter 901 ausgegebene hohe BßpnlS;, der nur dann auf-= treten ksnn0 wenn das Signal ho auf niedrigem Pegel ists da es eine der bereitsetzenden Eingangsimpulse hierfür ist9 wird dem ersten Taktphasen-Eingang h jeder der sechs Stufen des Zählers 903 zugeführt, was bewirkt, dass das dann an dem Ausgang des IIQS-Gatiers 914 anliegende Signal in den DS-Eingang der ersten Stufe eingegeben wird und dass der Q-Ausgang jeder Zählerstufe dem DS-Eingang der nächsten darauffolgenden rechtsliegenden Stufe zugeführt wird, wie allgemein bekannte
Sobald das Taktsignal hg auf hohen Pegel geht? geht der Ausgang des Gatters 901 auf niedrigen Pegel und ein niedriger Pegel von dem Gatter 901 wird als niedriges d,-Signal über die Leitung 871 zu dem Bereitsetz-Gatter 862 geleitet*, das dann das hohe, tormässig gesteuerte Taktsignal c^ ausgibt«, Das Signal c* wird über die Leitung 875 zu dem zweiten Taktphasen-Eingang h^ jeder der sechs Stufen des Zählers 903 zugeführt und weiterhin, wenn der Ausgang des Gatters 901 auf niedrigen Pegel geht, geht der Ausgang des Inverters 906 auf hohen Pegel9 um ein hohes Signal zu dem dritten Takteingang h jeder der sechs Stufen des Zählers
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903 zu leiten, so dass der zuvor mit dem hohen, dem h -Eingang dargebotenen Pegel eingegebene Wert dann zu der entsprechenden Stufe übertragen und dort an dem Ausgang verriegelt wird, wenn die den hK- und h -Eingängen dargebotenen Signale auf hohen Pegel gehen.
Diese Folge wird wiederholt, wobei der an dem Ausgang des NOR-Gatters vorhandene Wert, der die Zählfolge des Zählers 903 bestimmt, der seinerseits durch das Dekodier-Netzwerk bestimmt ist, wie oben beschrieben, zu dem Eingang der ersten Zählerstufe geliefert wird, wenn jeder Stufenausgang zu dem Eingang der nächsten benachbarten darauffolgenden Stufe übertragen wird und dann werden alle eingegebenen Werte zu den Stufenausgängen übertragen und verriegelt, jedesmal dann, wenn eines der abtastenden Taktsignale hg durch das Gatter 901 geleitet wurden.
Folglich wird, wenn das Ausgangssignal F, von dem Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystem der Fig. 3E kontinuierlich auf niedrigem Pegel ist, das Gatter 901 weiterhin bei jeder weiteren Taktphase in Bereitschaft gesetzt sein, so dass alle Abtastsignale hg veranlassen werden, dass der in dem Zähler gespeicherte Zählerstand sich vergrössert, wobei der resultierende hohe Zählerstand einem exzessiv fetten Luft/Brennstoff-Gemisch in dem Auspuffsystem der Maschine entspricht. In ähnlicher Weise wird, wenn das Signal 1% von dem Ausgang des Sauerstoff-Sensor-Signal-Aufbereitungssystems der Fig. 3E kontinuierlich auf hohem Pegel ist, was ein kontinuierlich mageres Luft/ Brennstoff-Gemisch anzeigt, das Gatter 901 kontinuierlich während der 64- Abtastimpulse ausser Bereitschaft gesetzt sein und kein Zählschritt wird in den Zählern 903 eingegeben werden, so dass folglich ein niedriger Zählerstand ein exzessiv mageres Luft/ Brennstoff-Verhältnis in dem Auspuffsystem der Maschine anzeigt.
In der Praxis wird allerdings der Ausgang F, des zweiten Sauerstoff-Sensors, nachdem er durch das Säuerstoff-Sensor-Signa1-
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Aufbereitungssystem der Fig« JE richtig aufbereitet wurde, in dem Masse periodisch auf hohen oder niedrigen Pegel gehen«, wie die verschiedenen Zylinder zünden, da ein Zylinder "fett" laufen kann, während ein anderer "mager" läuft, usw. folglich wird, da die 64 Abtastimpulse hg mehr oder weniger im gleichen Abstand über die Masehinenperiode verteilt sind, der Zustand des Luft/Brennstoff-Verhältnisses in dem Auspuffsystem abgetastet oder über die gesamte Masehinenperiode gemittelt und sofern das Signal ϊ^ während der Hälfte der Zeit niedrig war, was ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis anzeigt und während der anderen Hälfte der Zeit auf hohem Pegel war, was ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis anzeigt,, so wird ein Mittelwert von 32 Zählschritten in dem Zähler 903 zu dem Zeitpunkt erreicht, zu dem das Übertragungssignal gpo erzeugt wurde, um die Ausgänge der "ilählerstuf en in das Verriegelungsregister 909 zu schieben» Es ist klar, dass der in dem Zähler 903 gespeicherte Zählerstand zwischen Null und 63 variieren kann, in Abhängigkeit von der Anzahl von Zeitdauern „in denen das Signal 3?^ auf hohem Pegel war und in Abhängigkeit von der Anzahl von Zeitdauern, in der es auf niedrigem Pegel war, wenn die hg-Abtastimpulse erzeugt wurden. Während ein Zählerstand von 32. zum ÜbertragungsZeitpunkt einen stöchiometrischen Betrieb anzeigt, ist unter normalen Bedingungen ein etwas grösserer Zählerstand oder ein etwas kleinerer Zählerstand-wahrscheinlicher, was ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis bzw» ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis anzeigt. Welcher Zählerstand auch immer in dem Zähler 903 eine Taktphase vor dem Ende der Masehinenperiode erreicht wurde, wenn das Übertragungssignal gg^ erzeugt wurde, so wird dieser dann an den Ausgängen Q^ bis Qg des Zählers vorhandene Zählerstand den D.-Eingängen der entsprechenden Stufe des Verriegelungsregisters 909 über die Leitungen 908a bis 908f zugeführt. Bei der letzten Taktphase der Masehinenperiode geht das Signal e,, auf hohen Pegel, um den erreichten Zählerstand an dem Ausgang des Verriegelungsregisters 909 zu verriegeln, so dass das Komplement jedes seiner Bits durch die Signale f"^ bis f"^g dargestellt wird und das Löschsignal
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erneut alle Stufen des Zählers 903 zurücksetzt, um den Zähler für den nächsten Zählzyklus klar zu machen, wie oben beschrieben.
4-.18 Abtastzähler-Multiplexer
Der Abtastzähler-Multiplexer des Blocks 64-9 der Fig. 4-D ist in dem schematischen Schaltbild der Fig. 4D13 dargestellt. Der in dem Abtastzähler am Ende des vorhergehenden Maschinenzyklus gespeicherte Zählerstand, der zu dem Verriegelungsregister 876 der Fig. 4-D11 übertragen wurde, hat sein Komplement zu einem Satz von Eingängen des Abtastzähler-Multiplexers der Fig. 4D13 übertragen., und zwar als Signale f1/^ bis f 1^6 über Leitungen 883a bis 883f, während der in dem zweiten Abtastzähler gerade vor dem Ende der Maschinenperiode gespeicherte und darauffolgend in dem Verriegelungsregister 909 der Fig. WI2 gespeicherte Zählerstand sein Komplement als Eingangssignale £n** bis fernher die Leitungen 910a bis 91Of übertragen hat.
Die Multiplexierung wird durch einen Satz von sechs UND/NOR-Gatter-Kombinationen durchgeführt, wobei das UND- und das NOR-Gatter jeweils zwei Eingänge aufweisen. Jede dieser Kombinationen enthält ein erstes logisches UND-Gatter 918a bis 918f mit zwei Eingängen, ein zweites logisches UND-Gatter 919a bis 919f mit zwei Eingängen und ein NOR-Gatter 920a bis 92Of mit zwei Eingängen, wobei jedes dieser NOR-Gatter als seinen Eingang die Ausgänge des entsprechend bezeichneten Paares der UND-Gatter 918a bis 918f und 919a bis 919f aufweist.
Dem Abtastzähler-Multiplexer wird über Leitungen 921 bzw. 922 ein Kommando-Signal Hn und ein Kommando-Signal mg zugeführt. Die Kommando-Signale m^ und mg werden über den Koinmando-Signal-Bus THq von dem sekundären Kommando-Signal-Generator des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 übertragen, wie nachfolgend erläutert, und das Kommando-Signal m.-, steuert, dass der verriegelte Zählerstand oder das digitale Wort, das den
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abgetasteten Ausgang des ersten Sauerstoff-Sensors darstellt, zu dem Binär/Impulsbreiten-Wandler-Schaltkreis der Fig» 4-D14 geleitet wird, wie nachfolgend beschrieben, während das Kommando-Signal up steuert, dass der zweite verriegelte Zählerstand oder das digitale Wort, das den abgetasteten Mittelwert des -zweiten Sauerstoff-Sensors darstellt, zu dem Binär/Impulsbreiten-Wandler-Schaltkreis der lig«, 4D14 eingegeben wird»
Die Verbindung der einzelnen Leitungen zum Erzielen der Multiplexierung der zwei Abtast zähler, ist wie folgt: Das Signal m,-, zur Ausgabesteuerung des verriegelten Ausganges des ersten Abtastzähler-Verriegelungsregister 876 der Figo 4-D11 ist über eine Leitung 921 direkt mit einem ersten Eingang jedes der ersten logischen UND-Gatters °/l8a9 918b, 918c, 918d, 918e bzw«, 918f verbundene Das Signal mg? clas die Zählerstandausgabe aus dem Verriegelungsregister 909 des zweiten Abtastzählers der !Pig» Wi2 steuert, wird über die Leitung 922 zu dem ersten Eingang jedes der zweiten logischen UND-Gatter 919a» 919b, 919c 9 919d9 919e und 919* zugeführt.
Die Ausgänge Q^* bis q7 der Stufen des Verriegelungsregisters 876 des ersten Sauerstoff-Sensor-Zählers und Registers der Figo 4-D11 sind durch die Signale f'^ bis fV dargestellt und werden über Leitungen 885a bis 883f zu dem zweiten Eingang jeder der entsprechenden ersten UND-Gatter 918a bis entsprechend 918f zugeführt 9 während die Ausgänge Q^j" bis Q^ von dem Verriegelungsregister 909 des zweiten Sauerstoff-Sensor-Zählers und Registers, der ligo 4D123 die durch die Signale f "^ bis f"^6 dargestellt sind9 über Leitungen 910a bis 91Of dem zweiten Eingang jedes der entsprechenden zweiten UND-Gatter 919a bis entsprechend 919f zugeführt werdeno Wie oben beschrieben, bilden die Ausgänge jedes Paares von UND-Gattern 918a und 919a die zwei Eingänge für das NOR-Gatter 920a mit zwei Eingängen,, Die Ausgänge des Paares von UND-Gattern 918b und 919b bilden die zwei Eingänge des NOR-Gatters 920b mit zwei Eingängen und so
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weiter, bis die Ausgänge der UND-Gatter 918f und 919f die zwei Eingänge des NOE-Gatters 82Of bilden.
Die Ausgänge der NOR-Gatter 820a bis 82Of werden von Multiplexer-Ausgangsknotenpunkten 923a bis 923f abgegriffen und die Knotenpunkte 923a bis 923f weisen entsprechende nicht-invertierte Signalausgänge f,,,, bis f^g auf, die über Leitungen 924a bis 924f ausgegeben werden. Weiterhin weisen diese Knotenpunkte entsprechende invertierte Ausgänge fTjT bis T^7 auf, die über Leitungen 925a bis 925f zu dem Binär/Impulsbreiten-Wandler der Fig. 4-D14- zugeführt werden. Die invertierten Ausgangsleitungen 925a bis 925f stammen aus den Ausgängen von Invertern 926a bis 926f, wobei deren Eingänge direkt mit den Multiplexer-Ausgangsknotenpunkten 923a bis 923f verbunden sind.
Die Arbeitsweise des Abtastzahler-Multiplexers der Fig. 4D13 ist wie folgt: Die Signale m^ und mg, die von dem sekundären Kommando-Signal-Generator des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 erzeugt werden, wie nachfolgend beschrieben wird, sind normalerweise auf niedrigem Pegel und wenn eines auf hohem Pegel ist, um die Übertragung der in dem entsprechenden Verriegelungsregister gespeicherten Zahl zu dem Binär/Impuls— breiten-Wandler der Fig. 4D14 zu befehlen, so bleibt das andere auf niedrigem Pegel und entsprechend umgekehrt. Das Signal mn ist ein Kommando-Signal, das auf hohen Pegel geht, wenn das Programm anfordert, dass das in dem Verriegelungsregister 876 gespeicherte digitale Wort, das den letzten abgelesenen Mittelwert der Maschinenperiode des ersten Sauerstoff-Sensors anzeigt, sur weiteren Verarbeitung in eine Impulsbreite umgewandelt werden soll. Das Signal mg ist ein Kommando-Signal, das dann auf hohen Pegel geht, wenn der Rechner befiehlt, dass das in dem Verriegelungsregister 909 gespeicherte Wort, das den Mittelwert des zweiten Sauerstoff-Sensors während der letzten Maschinenperiode anzeigt, für die weitere Verarbeitung für eine Umwandlung in eine Impulsbreite übertragen werden soll.
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Da die Signale m7 und m8 normalerweise auf niedrigem Pegel sind, ist der Ausgang jeder der logischen UND-Gatter 918a bis 918f und 919a bis 919f auf niedrigem Pegel, was veranlasst, dass der Ausgang jeder der NOR-Gatter 92Oa bis 92Of, der an den Knotenpunkt 923a bis 923f erscheint, normalerweise auf hohem Pegel ist» lOlglich sind unter normalen Umständen die Multiplexer-Ausgänge f^,, bis f^g normalerweise auf hohem Pegel und die Ausgänge f73j" bis f3j"7 normalerweise auf niedrigem Pegel.
Sobald der Rechner befiehlt, dass das digitale Wort oder der in dem Verriegelungsregister 876 gespeicherte Zählerstand in eine Impulsbreite umgewandelt werden soll, so geht das Signal mn auf hohen Pegel, während das Signal mg auf niedrigem Pegel bleibt«, Ist mg auf niedrigem Pegel, so bleiben die Ausgänge jedes der UND-Gatter 919a bis 919f auf niedrigem Pegel. Sobald m7 auf hohen Pegel geht, wird dem einen der zwei Eingänge jedes der UND-Gatter 918a bis 918f ein hohes Signal zugeführt. Da die Eingangssignale f 1^ bis f 1^g die Ausgänge C^" bis q7 der sechs Stufen des Verriegelungsregisters 876 darstellen und da das Komplement des Ausganges des Zählers 869 in dem Verriegelungsregister 876 gespeichert ist, so erscheint jedesmal ein hoher Pegel an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 918a, wobei sein Ausgang auf hohen Pegel gehen wird, was veranlasst, dass der Ausgang des entsprechenden NOR-Gatters auf niedrigen Pegel geht. Wenn der Ausgang des NOR-Gatters auf niedrigen Pegel geht, so zeigt dies an, dass zuvor eine Null in der entsprechenden Bit-Position oder Stufe des Zählers 869 gespeichert und zu dem Verriegelungsregister 876 eingegeben wurde. Wenn immer eines oder mehrere der Signale f'/j/j bis f ·^g auf niedrigem Pegel bleiben, so wird dieser niedrige Pegel zu dem zweiten Eingang des oder der entsprechenden UND-Gatter 918a bis 918f geliefert, so dass dessen Ausgang auf niedrigem Pegel bleibt. Bleibt dieser Ausgang auf niedrigem Pegel, so bleiben die Ausgänge der entsprechenden NOR-Gatter auf hohem Pegel und dieser hohe Pegel entspricht dem Wert, der zuvor in
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der entsprechenden Bit-Position oder Stufe des Zählers 869 gespeichert und anschliessend zu dem Verriegelungsregister 876 übertragen wurde.
Zur Verdeutlichung sei angenommen, dass ein stöchiometrischer Betrieb von dem ersten Sensor gemessen wurde und 32 Zählschritte von dem Zähler 869 durchgeführt wurden. Folglich ist der in dem Zähler 869 der Fig. 4D11 gespeicherte Zählerstand gleich 100000. Dieser Zählerstand wird zu dem Verriegelungsregister 876 übertragen, wenn das Übertragungssignal gpo auf hohen Pegel geht. Eine Taktphase später wird diese Zahl zu dem Ausgang des Verriegelungsregisters übertragen und dort verriegelt, während das Signal gp* den Zähler 869 löscht, um einen neuen Zyklus zu beginnen. Da die Ausgangssignale f1^ bis f1^6 über die Leitungen 88Ja bis 883f mit den QÜ^-bis QJT-Ausgängen der entsprechenden Stufe des Verriegelungsregister 876 verbunden sind, erscheint das Komplement 011111 anstelle der gespeicherten Zahl 100000 als Signale f 1^ bis f
Wenn Hn auf hohen Pegel geht, um eine Übertragung des in dem Verriegelungsregister 876 gespeicherten Zählerstandes zu dem Binär/Impulsbreiten-Wandler der Fig. 4-D14- zu übertragen, so geht der erste Eingang jedes der UND-Gatter 918a bis 918f auf hohen Pegel und da die Signale f1^ bis f'^g das Komplement 011111 darstellen, so erscheinen Nullen an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 918a, was dessen Ausgang auf niedrigem Pegel bleiben lässt, während ein hoher Pegel an dem zweiten Eingang jedes der UND-Gatter 918b bis 918f angelegt wird, was deren Ausgänge auf hohen Pegel gehen lässt. Im Ergebnis bleibt der Ausgang des NOR-Gatters 920a auf hohem Pegel während der Ausgang der NOR-Gatter 92.0b bis 92Of auf niedrigen Pegel geht, da jetzt ein Eingang auf hohem Pegel ist, während der andere auf niedrigem Pegel ist. Folglich erscheint jetzt der ursprüngliche Schieberegister-Zählerstand an den Ausgängen der entsprechenden NOR-Gatter und das Ausgangssignal f^ bis f^g ist der ursprünglich gespeicherte Zählerstand 100000 und die-
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ser Zählerstand wird dem Binär/Impulsbreiten Wandler der I1Xg. zur umwandlung zugeführt, wie nachfolgend beschrieben«
Wenn das Signal cig auf hohen Pegel geht, was anzeigt, dass der Rechner eine Übertragung des in dem Verriegelungsregister 909 gespeicherten Wortes, das den Zustand des von dem zweiten Sauerstoff-Sensor während der letzten Maschinenperiode gemessenen Luft/Brennstoff-Verhältnisses anzeigt, befohlen hat, so bleiben die UND-Gatter 918 bis 91Sf ausser Bereitschaft gesetzt und ihre Ausgänge auf IuIl9 während ein erster Eingang jedes der UND-Gatter 919a bis 919f auf hohen Pegel geht*, Wenn das Komplement der in dem Verriegelungsregister 909 gespeicherten Zahl als Signale f"-]-] bis f'-'/jg über die Leitungen 910a bis 91Of als zweiter Eingang zu jedem der UND-Gatter 919a bis 919f eingegeben wird,, so wird jedes dieser Gatter seinen Ausgang auf niedrigem Pegel haben«, wenn eine Null an der entsprechenden Bit-Position vorhanden war und es wird seinen Ausgang auf hohem Pegel haben, wenn ein logisches Eins an der entsprechenden Bit-Position vorhanden waro Jedesmal wenn eine Null erscheint 9 wird der Ausgang des entsprechenden NOK-Gatters auf hohem Pegel bleiben9 was anzeigt9 dass die ursprüngliche Bit-Position des Speichers eine logische Eins gespeichert hat, während .jedesmal wenn das übertragene Signal "hoch ist, der Ausgang des entsprechenden UND-Gatters auf hohen Pegel geht9 was veranlasst j dass der Ausgang des NOR-Gatters auf niedrigen Pegel geht j was anzeigt, dass eine logische Null ursprünglich in der entsprechenden supposition des Zählers vorhanden wars wie oben beschrieben.
Folglich reagiert das Torsteuer-System des Abtastzähler-Multiplexers der 3?igo 4-1)13 auf ein Rechner-Kommando 9 um so das Komplement des Zählerstandess der von dem ersten Sauerstoff-Sensor-Zähler erreicht und in dem Verrxegelungsregxster 876 gespeichert wurde, während das Signal τη« aufgrund ©ines Rechner-Kommandos auf hohen Pegel geht9 in das Torsteuerungs·=
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System zu übertragen, um den ursprünglich gespeicherten Zählerstand auszugeben, der die relative Fettheit oder Magerheit des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, das in dem Auspuff von dem ersten Sauerstoff-Sensor gemessen wurde, anzeigt.
In ähnlicher Weise wird, wenn das Kommando-Signal mg aufgrund einer Rechner-Anforderung auf hohen Pegel geht, das Komplement des Zählerstandes, der von dem Rechner 903 erreicht und in das Verriegelungsregister 909 übertragen wurde, in das Torsteuer-System des Multiplexers eingegeben, der den ursprünglich gespeicherten Zählerstand, der von dem Rechner 903 erreicht und zu dem Verriegelungsregister 909 am Ende der Maschinenperiode eingegeben wurde, ausgibt, wobei dieser Zählerstand die relative Fettheit oder Magerheit der Luft/Brennstoff-Mischung in dem Auspuff der Maschine anzeigt, wie er von dem zweiten Sauerstoff-Sensor gemessen wurde.
In beiden Fällen wird der tatsächliche Zählerstand durch die Multiplexer-Ausgangssignale f^ bis f^^ dargestellt, während das Komplement durch die Signale f77 bis T77 dargestellt wird5 wie nachfolgend beschrieben, wobei diese Signale zu den entsprechenden Eingängen eines Komparators in dem Binär/Impulsbrei ten-Wändler-Schaltlcreis der Fig. 4-D14- zur Umwandlung in entsprechende Impulsbreiten zur weiteren Verarbeitung geliefert werden.
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4.19 Binär/lmpulsbreiten-Wandler
tap,? 39α
Der Binär/Impulsbreiten-Wandler-Schaltkreis des Blocks 650 der Fig« 4D ist in dem schematischen Schaltbild der Fig. 4D14 dargestellt. Allgemein ausgedrückt besteht die Funktion des Binär/Impulsbreiten-Wandler-Schaltkreises der Fig„ 14 darin, ein Impulsbreiten-Signal fg zu erzeugen, das die Fettheit oder Magerheit der Luft/Brennstoff-Mischung in- dem Bereich des Auspuffsystemes anzeigt* das durch den einzelnen Sauerstoff-Sensor überwacht wird und diese Impulsbreiten-Signale, die den Sensorwert darstellen, durch den Multiplexer der Fig. 4b hindurch zu dem Impulsbreiten/Binär-Wandler des Blocks 413 der Fig. 4 für eine Umwandlung in ein digitales Wort weiterzuleiten, das für weitere Verarbeitungsprozesse von dem Rechner verwendet werden kann»
Der unter Programmsteuerung stehende Rechner leitet die Anforderung beim Beginn der Analog/Digital-Umwandlung ein,und diese Anforderung wird dazu verwendet, die Erzeugung der sekundären.Kommandosignale einzuleiten, die den gespeicherten Zählerstand, der den Meßwert des ersten Sauerstoff-Sensors anzeigt, oder den Zählerstand, der den Meßwert des zweiten Sauerstoff-Sensors anzeigt, zu einem ersten Satz von Eingängen eines !Comparators zu leiten, dessen gegenüberliegender Satz von Eingängen direkt mit den Ausgängen des Zählers gespeist wird. Der Zähler wird während der Periode, während der der Sägezahn— Rücksetz-Impuls 1q auf hohem Pegel ist, außer Bereitschaft gesetzt, beginnt jedoch mit dem Zählen, sobald dieser Impuls erneut auf niedrigen Pegel geht. Zu diesem Zeitpunkt hat die Messung der Impulsbreite des Signales fg begonnen« Sobald der Zähler den vorbestimmten Zählerstand erreicht, der' an dem anderen Satz von Eingängen des Komparators vorhanden ist, so beendet das Komparator-Ausgangs-Signal die Erzeugung des Impulsbreiten-Signales fg. Diese gemessene Impulsbreite fg wird dann dem Impulsbreiten/Binär-Wandler des Blocks 413 der Fig. 4 zugeführt und in ein genaues digitales Wort
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delt, das den wahren Zustand der Luft/Brennstoff-Mischung an dem Ort des ausgewählten Sensors anzeigt.
Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung des Binär/ Impulsbreiten-Wandlers der Fig. 4D14 gegeben. Der Zustand des Sensors bei dem letzten Prüfkommando wird durch das Signal fy dargestellt, das über die Leitung 839 von dem Schaltkreis der Fig. 4D10 ausgegeben wird, wie oben beschrieben. Das Signal f? ist, wie oben beschrieben, auf hohem Pegel bzw. eine logische "1", wenn immer die Prüfung einen kalten Sensor oder einen anderweitig unzuverlässigen oder ungültigen Sensor anzeigt, während eine logische "0" oder ein niedriger Pegel anzeigt, daß die Sensoren gültig und verwendbar sind. Das Signal f~ wird über eine Leitung 839 zu dem D.-Eingang eines dynamischen Zwei-Phasen-Flip-Flop 926 geführt, das einen nichtinvertierenden-oder "Q"-Ausgang aufweist, einen ersten Takt-Phasen-Eingang h und einen zweiten Takt-Phasen-Eingang
et
hb . Das dynamische Zwei-Phasen-Flip-Flop ist näher in dem Blockschaltbild der Fig. 9.22A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9.22B dargestellt.
Wie oben im Zusammenhang mit den Verriegelungsregistern 876 und 909 der Fig. 4D11 bzw. 4D12 beschrieben, wird das Periodenenden-Schiebesignal g22> das von dem voreinstellbaren Zähler-Schaltkreis der Fig. 4D5 erzeugt wird, über eine Leitung 773 zu dem ersten Takt-Phasen-Eingang h des Flip-Flops 926 ge-
el
leitet. Das Signal e^, das von dem Schaltkreis der Fig. 4D11 über die Leitung 887 ausgegeben ward, wird dem zweiten Takt-Phasen-Eingang h^ des Flip-Flops 926 zugeführt. Das Signal e^ ist ein tormäßig gesteuertes Signal, das von dem Knotenpunkt 886 am Ausgang des NAND-Gatters 885 abgegriffen wird, wobei die Eingänge dieses Gatters das Takt-Signal h^ und das Zeit-Steuer-Signal g21 sind, die zu dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 885 durch das hohe h^-Signal geleitet werden.
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Wie oben im Zusammenhang mit dem Sauerstoff-Qualifikations-Schaltkreis der Fig. 4D10 beschriebens werden die Sauerstoff-Sensoren bei jeder der so vielen Maschinenperioden geprüft, und das Signal fy wird erzeugt» Das Zustandssignal fy wird dem Di-Eingang des Flip-Flops 925 über die Leitung 839 zugeführt und dann in dieses aufgrund des Auftretens des Signales gpp eingegeben und an dessen Ausgang durch das Signal e. verriegelt,, Das Flip-Flop 926 speichert dann das hohe oder niedrige Signal fy9 das ein nichtverwendbares bzw» ein verwendbares Sauerstoff-Sensor-System anzeigt^ bis die nächste rechnergesteuerte Prüfung läufto
Der Q-Ausgang des Flip-Flops 926 liefert über eine Leitung 928 das Signal fy zu einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 927 9 das drei invertierte Eingänge aufweist,, Zeigte beispielsweise die letzte Sauerstoff-Sensor-Impedanz=Prüfung ans daß einer oder beide Sauerstoff-Sensoren zu kalt iraren und folglich ihre Impedanz zu hochs so daß die Sensor-Ausgangsergebnisse ungültig oder unverwendbar waren s so ist das Signal fy auf hohem Pegel„ Folglich ist das an dem Q-Ausgang des Flip=Flops 926 vorhandene Signal s das über die Leitung 928 zu dem ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 927 geleitet wird,, auf hohem Pegels um den Ausgang des Gatters 927 außer Bereitschaft zu setzen s und so das Signal fQ auf niedrigem Pegel festzuhalten 0 um seine Umwandlung in eine binäre Zahl durch den Schaltkreises des Blocks 413 der Fig» zu verhindern ρ wie oben beschrieben,, und um folglich den Rechner daran zu hindernj dieses Signal zu verwenden,, bis ein günstiges Prüfergebnis auftritt0 Andererseits sei angenommen, daß die letzte Impedanz-Prüfung ergabP daß die Sauerstoff= Sensoren warm genug waren9 um gültige Ergebnisse zu liefern= Folglich wird das Signal fy auf der Leitung 839 auf niedrigem
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Pegel sein. Dieses Signal wird dann zu dem Q-Ausgang des Flip-Flops 926 über die Takt-Signale g2? und e^ geleitet und, wenn dieser niedrige Pegel über die Leitung 928 zu dem ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 927 geleitet wird, so wird der erste invertierte Eingang des UND-Gatters 927 in Bereitschaft gesetzt sein.
Das Kommando-Signal 1Q, das von dem Mikroprozessor-Steuer-System des Blocks 123 der Fig. 2 wienachfolgend beschrieben erzeugt wird, wird aufgrund einer Rechner-Anforderung erzeugt, um den Sägezahn-Generator mit dem Rechnerprogramm zu synchronisieren, wie oben beschrieben, und um eine Software-kommandierte Analog/Digital-Umwandlung einzuleiten. Das Signal 1Q wird über eine Leitung 929 einem Knotenpunkt 930 zugeführt. Der Knotenpunkt 930 ist mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 931 verbunden, dessen Ausgang kreuzweise mit einem zweiten, invertierten Eingang des UND-Gatters 927 rückverbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 927 wird dazu verwendet, das Signal fg auf der Leitung 444 auszugeben,und er ist gleichzeitig kreuzweise mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 931 zurückverbunden 9 um eine herkömmliche Verriegelung zu schaffen»
Der dritte und letzte invertierte Eingang des UND-Gatters 927 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 932 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 933 verbunden ist«. Der Knotenpunkt 933 ist gleichzeitig mit folgenden Einrichtungen verbundenϊ 1.) einer ersten stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode eines Transistors 934, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einer +5-Volt-Potentialquelle verbunden ist; 2.) einer ersten stromführenden Elektrode eines Erdungs-Transistors 935, dessen gegenüberliegende stromführende Elek-
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trode direkt mit Masse verbunden ist; und 3») mit dem Ausgang eines sechsstufigen Komparator-Schaltkreises 936 über eine Leitung 937» Die Gate-Elektrode des Transistors 932 ist so verbunden, daß sie die erste 1 14Hz-Takt-Phase H1 empfängt, während die Gate-Elektrode des Erdungs-Transistors 935 über eine Leitung 938 mit einem Knotenpunkt 939 verbunden ist, was nachfolgend beschrieben wird.
Der sechsstufige Komparator 936 enthält 6 Komparatorstufen, deren jede ein erstes Paar von Komparator-Eingängen Q1 und CL und ein zweites Paar von Komparator-Eingängen Qp und Qp aufweist» Der Ausgang C einer bestimmten Komparatorstufe ist durch die folgende logische Gleichung bestimmtι A.B+Ä.B= C. Polglich bleibt der C-Ausgang jeder Stufe normalerweise auf niedrigem Pegel» Die einzelne Komparatorstufe ist unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild der Figo 9«. 3OA und das Komparator-Schaltbild der Fig. 9» 3OB besser zu verstehen,. Die 6 Komparatorstufen sind miteinander so verschaltet, daß der Komparator-AuEgang auf niedrigem Pegel bleibt,, solange der erste Satz von Eingängen einer einzelnen Stufe ungleich dem entsprechenden zweiten Satz von Eingängen ist» Sobald der erste Satz von Eingängen jeder und aller Stufen des Komparators 936 gleich mit dem zweiten Satz von entsprechenden Eingängen jeder und aller Komparator-Stufen ist, dann wird der gemeinsame C-Ausgang aller Komparator-Stufen momentan auf hohen Pegel gehen., was einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 933 über die Leitung erscheinen läßt. Dieser Zustand ist als A=B der Komparator-Kombination 936 in Fig. 4D14 bezeichnet,,
Die 6 einzelnen Komparator-Stufen, die den vollständigen Komparator 936 bilden, sind jeweils so dargestellt,, daß sie einen
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ersten Satz von Eingängen, der mit Q1 und CLJ" und einen zweiten Satz von Komparator-Eingängen, die mit Q2 und Q2" bezeichnet sind, aufweisen,und jede der 6 Stufen ist mit # 1 bis ff 6 bezeichnet. Der erste Satz von Eingängen zu den 6 Stufen des Komparators sind die Ausgänge des Abtastzähler-Multiplexers der Fig. 4D13. Die Ausgangs-Signale f^ bis f^g werden zu den Q1-Eingängen der ersten bis sechsten Komparator-Stufe über die Leitungen 924a bis 924f zugeführt, während die invertierten Ausgangs-Signale T^ bis f^g zu den Gbj"-Eingängen jeder der 6 Stufen des !Comparators 936 über die Leitungen 925a bis 925f zugeführt werden. Folglich wird dem ersten Satz von Eingängen Q1, GLJ" jeder der 6 Stufen des !Comparators 936 der den Sauerstoffzustand anzeigende Zählerstand von dem Schieberegister-Zähler 869 zugeführt, wenn der Rechner den ersten Sauerstoff-Sensor ausgewählt hat und von dem Schieberegister-Zähler 903, wenn der Rechner den zweiten Sauerstoff-Sensor ausgewählt hat, und zwar über ihre entsprechenden Verriegelungs-Register 876 und 909 und den Multiplexer-Schaltkreis der Fig. 4D13, der oben beschrieben wurde.
Der zv/eite Satz von Eingängen Q2, Q2" jeder der 6 Stufen des Komparators 936 wird von den den entsprechenden Ausgängen eines sechsstufigen Zählers 940 abgegriffen, dessen jeweilige Stufen aus einem dynamischen Zwei-Phasen-Flip-Flop bestehen, das einen D.-Eingang, einen nichtinvertierenden Q-Ausgang, einen ersten Takt-Phasen-Eingang h und einen zweiten Takt-
el
Phasen-Eingang h^ aufweist. Jede der 6 Stufen des Zählers 914 ist an ihrem Ausgang mit dem entsprechenden Bezugszeichen Q1 bis entsprechend Qg bezeichnet und der D^Eingang der ersten Stufe des Zählers 940 ist so ausgebildet, daß er logische "1"- oder logische "O"-Signale empfängt, wie nachfolgend beschrieben, während der Q-Ausgang jeder Stufe des Zählers 940 so ausgebildet ist, daß er seinen Ausgang direkt zu dem D^-Eingang
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der darauffolgenden rechtsliegenden Stufe liefert, wie oben im Zusammenhang mit den anderen sechsstufigen Schieberegister-Zählern der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der erste Takt-Phasen-Eingang h empfängt die Haupt-Takt-Signale EL , während der zweite Takt-Phasen-Eingang h^ die Haupt-Takt-Signale H2 empfängt.
Die Ausgänge Q^ bis Qg der 6 Stufen des Schieberegister-Zählers 940 sind direkt mit den entsprechenden Qp-Komparator-Eingängen der entsprechenden Stufe des !Comparators 936 über die Ausgangsleitungen 941a bis entsprechend 941f verbunden. Jede der Leitungen 941a bis 941f entsprechen den nichtinvertierten Ausgängen Q^ bis Qg des Zählers 940 und werden den nichtinvertierten Komparator-Eingängen Qp des zweiten Satzes von Komparator-Eingängen jeder der entsprechenden 6 Komparator-Stufen zugeführt, wie oben beschrieben. Der Q^-Komparator-Eingang des zweiten Satzes von Eingängen jeder der 6 Stufen des Komparators 936 ist über Leitungen 942a bis entsprechend 942f mit dem Ausgang von entsprechenden Invertern 943a bis 943f verbunden, die die invertierten Ausgangs-Signale GLJ" bis Qg" von den 6 Stufen des Zählers 940 liefern . Der Eingang jedes der Inverter 943a bis 943f ist direkt mit der nichtinvertierten Ausgangsleitung 941 a bis entsprechend 941f verbunden. Folglich werden sowohl die nichtinvertierten Ausgänge Q1 bis Q6 der 6 Stufen des Schieberegister-Zählers 940 als auch die invertierten Ausgänge GUT bis Qg" der 6 Stufen des Zählers 940 über die Leitungen 941 a bis 941f bzw. über die Leitungen 942a bis 942f zu den Qp und Q^-Komparator-Eingängen jeder der 6 entsprechenden Stufen des Komparators 936 geleitet, wie im Stand der Technik bekannt.
Der dem Zähler 940 zugeordnete Decodier-Ausgangs-Schaltkreis enthält vier NOR-Gatter, die durch horizontale Linien darge-
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stellt sind, die mit 944a, 944b, 944c, 944d bezeichnet sind. Das durch die horizontale Linie 944d dargestellte NOR-Gatter ist ein NOR-Gatter mit 6 Eingängen, das als seine Eingänge die Ausgänge der Inverter 943a bis 943f empfängt und folglich die Zählerausgänge 07 bis O7. Das NOR-Gatter 944d ist folglich so ausgebildet, daß es den Zustand von nur Einsen in dem Zähler 940 erfasst und einen hohen Ausgangspegel erzeugt, wenn solch ein Zählerstand erreicht ist.
Das zweite NOR-Gatter, das durch die horizontale Linie 944c dargestellt ist, ist ebenfalls ein NOR-Gatter mit 6 Eingängen, das als seine Eingänge die Zählerausgänge O7, oT, Cu, 07, ÖT und Qg aufweist. Der Ausgang des NOR-Gatters 944c-vwird als ein Eingang für ein NOR-Gatter mit drei Eingängen verwendet, das durch die horizontale Linie 944b dargestellt ist, und als ein Eingang eines NOR-Gatters mit drei Eingängen, das durch die horizontale Linie 944a dargestellt ist. Das NOR-Gatter 944c wird dazu verwendet, den Zählerstand unmittelbar vor dem Erreichen des Zustandes von nur Einsen zu erfassen und die NOR-Gatter 944a und 944b außer Bereitschaft zu setzen, um zu ermöglichen, daß der Zustand mit nur Einsen existiert, so daß der Zähler durch alle 64 Zählschritte laufen kann.
Das durch die horizontale Linie 944a dargestellte NOR-Gatter besitzt als seine v/eiteren zwei Eingänge die Zählerausgänge OT und Qg, während das NOR-Gatter 944b als seine v/eiteren zwei Eingänge die Zählerausgänge Q^ und Q"g" aufweist. Die Kombination der NOR-Gatter 944a und 944b bildet eine Exklusiv-ODER-Kombination, um den primären Zustand oder "ie Schleifenabfolge des Zählers 940 zu bestimmen. Die Ausgänge der NOR-Gatter 944a, 944b und 944d bilden die drei Eingänge für das durch die vertikale gerade Linie 945 dargestellte NOR-Gatter mit vier Eingängen, dessen Ausgang direkt mit dem D.-Eingang der ersten Stufe des Schieberegister-Zählers 940 verbunden ist, um zu bestimmen, ob
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eine logische "1" oder eine logische "O" dorthin zugeführt wird. Folglich wird der Ausgang des NQR-Gatters 945 seinerseits durch die Ausgänge der Decodier-NOR-Gatter 944a, 944b und 944d bestimmt, deren Ausgänge die Eingänge zu dem NOR-Gatter 945 bilden, wobei der Ausgang des NOR-Gatters 945 den Zählzyklus oder die Zählerabfolge oder die Schleife des Zählers 940 bildet, die besser aus der Zählerzustands-Tabelle der Fig. 4D8, die oben beschrieben wurde, zu ersehen ist.
Ein Ende jeder der geraden Linien 944a, 944b, 944c, 944d und 945 ist so dargestellt, daß sie gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode eines entsprechenden Transistors 946a, 946b, 946c, 946d bzw. 947 verbunden ist, deren gegenüberliegenden stromführenden Elektroden direkt m?* einer +5-Volt-P.Qtentialquelle verbunden sind, um als Pull-up-Transistoren zu dienen, um die erforderliche Treiberenergie für die NOR-Gatter zu liefern und um die richtigen Logikpegel sicherzustellen, wie im Stand der Technik bekannt. Der vierte und letzte Eingang zu dem durch die vertikale gerade Linie 945 dargestellten NOR-Gatter wird von dem Ausgang eines logischen QDER-Gatters 948 abgegriffen, das zwei invertierte Eingänge aufweist, wie nachfolgend beschrieben.
Der Knotenpunkt 933 am Ausgang des Komparators 937 ist weiterhin über eine Leitung 949 mit einer ersten stromführenden Elektrode des Transistors 950 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit dem Eingang eines Inverters 951 verbunden ist, dessen Ausgang mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 952 verbunden ist. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 952 ist direkt mit dem Eingang eines Inverters 953 verbunden, dessen Ausgang dem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 954 zugeführt \i±rd. Der Gate-Elektrode des Transistors 950 wird das erste Phasen-Haupt-Takt-Signal H^ zugeführt, während der Gate-Elektrode des zweiten Transistors 952 das zweite Phasen-Haupt-Takt-Signal H2 zugeführt wird.
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Der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 954 ist über eine Leitung 955 mit einem ersten Eingang eines NOR-Gatters 956 verbunden, dessen Ausgang mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen ODSR-Gatters 948 verbunden ist und dessen Ausgang als erstem Eingang eines zweiten NOR-Gatters 957 kreuzweise zurückgeführt ist, wobei der Ausgang des Gatters 957 seinerseits kreuzweise mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 956 zurückverbunden ist, um eine Verriegelung zu bilden. Der zweite Eingang des NOR-Gatters 956 wird von dem Ausgang eines logischen UND-Gatters 958 abgegriffen, das als einen Eingang über die Leitung 959 mit einem Kommando-Signal-Eingangs-Knotenpunkt 960 verbunden ist, der über die Leitung 961 das sekundäre Kommando-Signal m^g empfängt. Das sekundäre Kommando-Signal hl.« wird in dem sekundären Kommando-Signal-Generator des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 erzeugt, wie nachfolgend beschrieben, und bezeichnet einen rechnergesteuerten Befehl zur Verbindung einer Ladung zu den Eingangsleitungen des Binär/Impulsbreiten-Wandlers der Fig. 4D14, \-iie nachfolgend beschrieben. Der zweite Eingang des logischen UND-Gatters 958 wird von dem Ausgang eines Inverters 962 abgegriffen, dessen Eingang direkt von dem Knotenpunkt 963 abgegriffen wird. Der Knotenpunkt 963 ist direkt mit dem zweiten und letzten invertierten Eingang des logischen UND-Gatters 948 verbunden und weiterhin über die Leitung 964 mit einem Knotenpunkt 965 verbunden.
Das Sägezahn-Rücksetz-Signal Xq, das oben unter Bezugnahme auf den Sägezahn-Generator-Schaltkreis der Fig. 3 beschrieben wurde, ist ein binäres Signal, das den Analog/Digital-Wandler steuert, mit einer Umwandlung zu beginnen, und zwar aufgrund des "1" zu "0"-Flankenüberganges des Impulses. Während der Zeit, während der das Signal iQ auf hohem Pegel ist, wird der Kondensator des Sägezahn-Generators entladen, um die Spannung auf ihren anfänglichen Wert zurückzusetzen, wie oben beschrieben. Das
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Signal iQ wird in dem Zähler-Steuer-Logik-Schaltkreis der Fig. 4C1 erzeugt, v/ob ei ihm, wie oben beschrieben, zusätzliche Hochzieheinrichtungen hinzugefügt sind, die durch die +5-VoIt-Potentialquelle und den Widerstand 398, die mit der Leitung 399 verbunden ist, und durch den Sägezahn-Generator-Schaltkreis der Fig. 3F, der oben beschrieben wurde, dargestellt ist.
Das Signal iQ wird über die Leitung 966 zum Ausgang des Inverters 967 geführt, dessen Ausgang von dem Knotenpunkt 968 abgegriffen wird. Der Knotenpunkt 968 ist direkt mit dem Eingang eines Inverters 969 verbunden, dessen Ausgang mit dem Knotenpunkt 939 verbunden ist. ¥ie oben erläutert, ist der Knotenpunkt 939 über die Leitung 938 mit der Gate-Elektrode des Transistors 935 verbunden, jedoch ist er auch weiterhin direkt mit einem ersten Schaltkontakt verbunden. Der Knotenpunkt 968 ist weiterhin direkt mit einem zweiten Schaltkontakt verbunden, undcfer Knotenpunkt 965 ist mit einem Maskeneinstellbaren Schaltarm 971 verbunden, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so dargestellt ist, daß er mit dein zweiten Schaltkontakt verbunden ist, um einen Strompfad direkt zwischen dem Ausgangs-Knotenpunkt 968 am Ausgang des Inverters 967 und mit den Knotenpunkt 965 über den zweiten Kontakt und den geschlossenen Schaltarm 971 zu vervollständigen. Wie im Stand der Technik bekannt, kann, sofern eine Polaritätsänderung gefordert wird, die Stellung des Armes 971 geändert werden, um einen elektrischen Weg zwischen dem Knotenpunkt 965 und dem Knotenpunkt 939 über den Schaltarm 971 und den ersten Kontakt herzustellen, und zwar über herkömmliche LSI-Maskier-Techniken oder ähnliches.
Der Knotenpunkt 965 ist mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 972 verbunden, dessen gegenüberliegende
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stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 973 verbunden ist. Der Knotenpunkt 973 ist mit dem Eingang eines ersten Inverters 974 verbunden, dessen Ausgang direkt mit dem Eingang eines zweiten Inverters 975 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits mit einem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 976 verbunden ist. Der Knotenpunkt 973 ist weiterhin mit. der ersten stromführenden Elektrode eines Rüclr1-opplungs-Transistors 977 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode;· mit dem Knotenpunkt 976 verbunden ist. Der Knotenpunkt 976 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 978 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 979 verbunden ist. Der Knotenpunkt 979 ist direkt mit dem ersten Eingang eines NAND-Gatters 981 verbunden und mit dem Eingang eines Inverters 982, dessen Ausgang mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors verbunden ist, dessen zweite stromführende Elektrode direkt mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 981 verbunden ist. Die Gate-Elektroden der Transistoren 972 und 983 sind so verbunden, daß sie die erste Takt-Phase h^ des 62,5 KHz Taktes empfangen, während die Gate-Elektroden der Transistoren 977 und 978 so verbunden sind, daß sie die zweite Takt-Phase hp des 62,5 KHz Taktes empfangen.
Der Ausgang des NAND-Gatters 981 ist mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 984 verbunden, das drei invertierte Eingänge aufweist. Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 984 ist über die Leitung 985 mit dem Knotenpunkt 960 verbunden, um das sekundäre Kommando-Signal über die Leitung 961 zu empfangen.
Der dritte invertierte Eingang des UND-Gatters 948 ist direkt mit einem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 986 verbunden. Der Knotenpunkt 968 wird dazu verwendet, das bereitsetzende Signal
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l-z über die Leitung 987 zu liefern, das einleitet, daß die sekundären Kommando-Signale iru, mQ und mg erzeugt \?erden als gültige Adress-Decodierungen, wie nachfolgend beschrieben. Der Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 986 ist weiterhin direkt mit dem Ausgang eines Inverters 988 verbunden, dessen Eingang mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 989 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Ausgang eines Inverters 991 verbunden ist, dessen Eingang mit einer ersten stromführenden Elektrode des Transistors 992 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode ihrerseits mit einem Verriegelungs-Ausgangs-Knotenpunkt 993 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 989 ist so verbunden, daß sie die erste Takt-Phase h^ des 62,5 KHz Taktes empfängt, während die Gate-Elektrode dps Transistors 992 so-verbunden ist, daß sie die zweite Takt-Phase hp empfängt. Der Verriegelungs-Ausgangs-Knotenpunkt 993 liefert weiterhin über die Leitung 994 das binäre Signal I^ zu dem sekundären Kommando-Signal-Generator des Mikroprozessor-Syrtems des Blocks 123 der Fig. 2, um zu veranlassen, daß das Kommando-Signal m^Q aufgrund einer richtigen Adress-Decodierung gültig erzeugt wird, wie nachfolgend beschrieben.
Wie oben beschrieben, wird das Kommando Iq für die Einleitung der rechnergesteuerten Analog/Digital-Umwandlung über die Leitung 929 zu dem Knotenpunkt 930 zugeführt. Der Knotenpunkt 930 ist weiterhin über die Leitung 995 mit einem ersten Eingang eines NOR-Gatters 996 verbunden, dessen Ausgang von dem Verriegelungs-Ausgangs-Knotenpunkt 993 abgegriffen wird, um das normalerweise hohe binäre Signal I^ zu liefern. Der Knotenpunkt 993 ist ebenfalls mit einem ersten Eingang eines zweiten HOR-Gatters 997 kreuzweise rückgekoppelt f wobei der Ausgang des NOR-Gatters 997 mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 996 kreuzweise zurückverbunden ists um eine herkömmliche Verriegelungsanordnung zu bilden,, Ein zweiter Eingang des NOR-
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Gatters 997 wird über die Leitung 998 von dem Ausgang des UND-Gatters 984 abgegriffen, das drei invertierte Eingänge aufweist, und der dritte und letzte Eingang des NOR-Gatters 997 wird über die Leitung 999 von dem lüiotenpunkt 954 zugeführt, wie oben beschrieben.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Binär/Impulsbreiten-Wandlers der Fig. 4D14 kurz beschrieben. Wie oben beschrieben, v/ird der Zustand der Sauerstoff-Sensoren als Signal fy dem D.-Eingang des Flip-Flops 926 zugeführt, wenn die letzte rechnergesteuerte Impedanz-Prüfung durchgeführt worden war. Wenn das Signal fy auf hohem Pegel war, was einen schlechten Zustand anzeigt, so v/ird das UND-Gatter 927 durch einen hohen Pegel an einem seiner invertierten Eingänge in Bereitschaft gesetzt, und das Signal fQ bleibt ständig auf niedrigem Pegel, was dem Rechner mitteilt, daß tatsächlich keine Impulsbreiten/ Binär-Umwandlung eines Sauerstoff-Sensor-Ausganges durchgeführt worden ist, da der Sensor-Ausgang ungültig oder anderweitig unzuverlässig war. Es sei nun zum Zwecke der Beschreibung der Wirkungsweise des vorliegenden Schaltkreises einmal angenommen, daß die letzte Impedanz-Prüfung angezeigt hat, daß die Sensoren verwendbar waren und daß das Signal f~ niedrig war. Wenn das niedrige Signal dem Flip-Flog 926 zugeführt wird, so geht der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel, so daß der erste invertierte Eingang des Ul1JD-Gatters 927 in Bereitschaft gesetzt wird.
Anfänglich sei angenommen, daß eine vorhergehende Umwandlung durchgeführt worden ist, die veranlasst hat, daß der Ausgang des Komparators 936 momentan auf hohen Pegel gegangen ist, wobei der momentan hohe Pegel an dem Knotenpunkt 933 den Transistor 934 leitend gemacht hat, so daß ein hoher Pegel dem zwei-
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ten invertierten Eingang des Gatters 927 zugeführt wurde, um den Ausgang auf der Leitung 444 auf niedrigen Pegel: zu halten. Der niedrige Pegel an dem Ausgang des Gatters 927 wird zurückgeführt, um einen invertierten Eingang des Gatters 931 in Bereitschaft su setzen, wobei dessen anderer Eingang aufgrund des normalerweise niedrigen Zustandes des Signales Iq ebenfalls auf niedrigen Pegel ist, wobei dieser Eingang nur dann momentan auf hohen Pegel geht, wenn der Rechner befiehlt, daß eine Analog/ ©igital-Umwandlung eingeleitet werden soll. Sind an beiden invertierten Eingängen der Gatter 931 niedrige Pegel, so ist dessen Ausgang auf hohem Pegel, und dieses Signal wird dem dritten invertierten Eingang des Gatters 927 zurückgeführt, um das Gatter weiterhin außer Bereitschaft zu setzen und das Ausgangs-Signal fQ auf niedrigem Pegel zu verriegeln.
Solange der Rechner keine Analog/Digital-Umwandlung befohlen hat, bleibt das Signal 1Q auf niedrigem Pegel, was einen niedrigen Pegel an einem Eingang des NOR-Gatters 996 erscheinen läßt, um dieses außer Bereitschaft zu setzen, da das Signal Iq normalerweise auf niedrigem Pegel ist, insbesondere gegen Ende eines Zyklusses und vor der Einleitung einer neuen rechnergesteuerten Analog/Digital-Umwandlung, wobei der niedrige Pegel auf der Leitung 966 als hoher Pegel an dem Knotenpunkt 968 erscheinen wird, aufgrund der Wirkung des Inverters 967. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 968 wird kontinuierlich als hoher Pegel an dem Knotenpunkt 976 erscheinen, da, wenn hp auf hohen Pegel geht, der Transistor 977 leitet, um den hohen Pegel an dem Knotenpunkt 976 zurück 2u dem Eingangsknotenpunkt 973 zu führen, um diesen zurückzuleiten, und wenn h>j auf hohen Pegel geht, wird der Transistor 972 leitend, um den hohen Pegel von dem Knotenpunkt 965 zu der zweifachen Inverter-Kombination der Inverter 974 und 975 zu leiten, was den Knotenpunkt 976 auf hohem Pegel bleiben läßt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt
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wird an einem Eingang zu dem NAND-Gatter 981 erscheinen, jedoch wird aufgrund der Anwesenheit des Inverters 982 eine Taktzeit später ein niedriger Pegel dem anderen Eingang zugeführt, was seinen Ausgang zurück auf hohen Pegel gehen läßt. Ein hoher Pegel an einem invertierten Eingang des UND-Gatters 984 wird veranlassen, daß dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht, was einen Eingang des IJOR-Gatters 997 in Bereitschaft setzt. Da Iq normalerv/eise auf niedrigem Pegel bleibt, wird der an dem Knotenpunkt 968 vorhandene hohe Pegel aufgrund des zusätzlichen Inverters 969 als niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 939 erscheinen. Der an dem Knotenpunkt 939 vorhandene niedrige Pegel wird über die Leitung 938 zu der Gate-Elektrode des Transistors 935 geleitet, was veranlasst, daß dieser in einem nicht-leitenden Zustand gehalten wirdI
Da, wie oben beschrieben, der Knotenpunkt 933 aufgrund des leitenden Zustandes des Transistors 934 auf hohem Pegel bleibt, wird über die Leitung 949 ein hohes Signal so v/eitergeleitet, daß es aufgrund der durch die Inverter 951 und 953 bewirkten doppelten Inversion als hoher Pegel an dem Knotenpunkt 954 erscheint. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 954 wird über die Leitung 999 zu einem zweiten Eingang des NOR-Gatters 997 geleitet, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt. Ein niedriger Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters 997 veranlaßt, daß ein niedriger Pegel an dem zweiten Eingang des NOR-Gatter s 996 erscheint. Sind beide Eingänge des NOR-Gatters 996 auf niedrigem Pegel, so geht der Ausgangs-Knotenpunkt auf hohen Pegel, und ein hohes Signal wird zu dem dritten Eingang des NOR-Gatters 997 zurückgeführt, um dieses zu verriegeln.
Das Signal 1< ist normalerv/eise auf hohem Pegel, und da I^ nach einer Verzögerung über die doppelte Inversion, die durch
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die Inverter 991 und 998 bewirkt wird, zu dem Knotenpunkt 986 zugeführt wird, wird folglich das Signal I^ normalerweise auf hohem Pegel gehalten, um die Erzeugung der Signale m„ bis m^Q zu verhindern. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 986 setzt ebenfalls das Gatter 984 außer Bereitschaft, xiie oben beschrieben. Wenn I^ auf hohen Pegel geht, um die Erzeugung der sekundären Kommando-Signale my, mg, mg und m^Q außer Bereitschaft zu setzen, so gehen die Eingänge f^ bis f^g in den Zustand von nur Einsen und die Eingänge fTT bis f^g gehen auf den Zustand von nur Nullen, was den Komparator-Ausgang außer Bereitschaft setzt, um zu veranlassen, daß der Knotenpunkt 933 nach einer vollständigen 62,5 KHz Takt-Periode h^, h2 auf niedrigen Pegel geht.
Solange das Signal Iq noch nicht erzeugt wurde, um eine von dem Rechner eingeleitete Analog/Digital-Umwandlung anzuzeigen, so bleiben die Signale I^ und 1. auf hohem Pegel, um die Erzeugung der Signale nu bis ΐη.*0 zu unterdrücken. Da el,q normalerweise auf niedrigem Pegel bleibt, ist der dritte Eingang des Gatters 984 in Bereitschaft gesetzt, jedoch geht der Ausgang des UHD-Gatters 958 auf niedrigen Pegel, was einen Eingang des NOR-Gatters 957 in Bereitschaft setzt. Da das Signal iQ normalerweise auf niedrigem Pegel istj sind bevor das Signal Iq auf hohen Pegel geht, um die Einleitung einer rechnergesteuerten Analog/Digital-Umwandlung anzuzeigen, die Signale an den Knotenpunkten 968, 965 und 963 auf hohem Pegel, was das Gatter 948 in Bereitschaft setzt und das Gatter 958 weiterhin außer Bereitschaft setzt. Das niedrige lQ-Signal veranlaßt allerdings j daß ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 968 erscheint und folglich ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 939, der den Transistor 935 in einem nicht leitenden Zustand hält und veranlaßt, daß der durch den leitenden Zustand des Transistors 934 veranlaßte hohe Pegel an dem Knotenpunkt 933
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über die Leitung 934 als hoher Pegel an dem Knotenpunkt 954 über die zwei Inverter 951 und 953 erscheint. Der hohe Pegel an dem lüiotenpunkt 954 wird über die Leitung 955 einem Eingang des NOR-Gatters 956 zugeführt, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt. Dieser niedrige Pegel wird dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 957 zurückgeführt, und da dessen beide Eingänge auf niedrigem Pegel sind, ist dessen Ausgang auf hohem Pegel verriegelt. ·
Dieses hohe Ausgangs-Signal wird dem zweiten Eingang des NOR-Gatter s 956 zurückgeführt, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel verriegelt. Der niedrige Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters 956 setzt das Gatter 948 außer Bereitschaft und läßt eine logische Eins oder einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen. Da der Ausgang des Gatters 948 als ein Eingang mit dem NOR-Gatter 945, das vier Eingänge aufweist, verbunden ist, bleibt der Ausgang des NOR-Gatters 945 auf niedrigem Pegel, wodurch nur logische Nullen zu dem D.-Eingang der ersten Stufe des Zählers 940 zugeführt wird, und diese Nullen werden sequentiell durch die Register des Zählers 940 mit jeder Takt-Phase H1, Hp geschoben, um den Zähler zu löschen und ihn gelöscht zu halten, bis ein richtiger Zähler-Zyklus begonnen hat.
¥enn der Rechner eine Analog/Digital-Umwandlung anfordert, so geht das Signal 1Q momentan auf hohen Pegel. Wenn das Signal Iq momentan auf hohen Pegel geht, so geht das Signal f„ auf hohen Pegel, da alle Eingänge des Gatters 927 jetzt auf niedrigem Pegel sind. Allerdings veranlaßt ein momentan hohes lQ-Signal, das dem Eingang des NOR-Gatters 996 zugeführt wird, daß der Ausgangs-Knotenpunkt 993 auf niedrigen Pegel geht,und dieser niedrige Pegel wird zurückgeführt, um einen Eingang des NOR-Gatters 997 in Bereitschaft zu setzen. Wenn der Knotenpunkt 993 auf niedrigen Pegel geht, so geht das Signal 1/
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auf niedrigen Pegel, um die Adress-Decodierung in Bereitschaft zu setzen, um das Signal m1Q zu erzeugen, sofern gewünscht. Sobald die Takt-Phasen h^ und h2 aufgetreten sind, wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 992 dem Knotenpunkt 986 dargeboten, was veranlasst, daß das Signal 1-, auf der Leitung 987 ebenfalls auf niedrigen Pegel geht, um eine Adress-Decodierung der sekundären Kommando-Signale m^ und mg einzuleiten, in Abhängigkeit von der einzelnen Adress-Decodierung, die auswählt, ob der Zählerstand, der den Viert der ersten Sauerstoff-Sensor-Able sung, oder der Zählerstand, der den Wert der zweiten Sauerstoff-Sensor-Ablesung darstellt, umgewandelt wird.
Sobald my erzeugt wurde, um die Ausgänge des Verriegelungs-Registers 876 des ersten Sauerstoff-Sensor-Abtast-Zählers der Fig. 4D11 zu übertragen, oder wenn das Signal mQ momentan auf hohen Pegel gegangen ist, um die Übertragung des Inhaltes des Verriegelungs-Registers 909 des zweiten Sauerstoff-Sensor-Abtast-Zählers der Fig. 4D12 zu dem Multiplexer der Fig. 4D13 zu übertragen, so wird der von dem Rechner ausgewählte Zählerstand, d.h. entweder die Ablesung des ersten Sauerstoff-Sensors oder die Ablesung des zweiten Sauerstoff-Sensors,dem ersten Satz von Eingängen CL , q7 der 6 Stufen des Komparators 936 zugeführt, wie oben beschrieben. Zwischenzeitlich geht, kurz nach-dem das Signal Iq auf hohen Pegel ging, um die Einleitung der Analog/Digital-Uiüwandlung anzuzeigen, das Signal 1q für eine vorbestimmte Periode, während der der Sägezahn-Kondensator, wie oben beschrieben, entladen wird, auf hohen Pegel. Ist das Signal Iq auf hohem Pegel, so wird ein niedriger Pegel dem Knotenpunkt 968, 965 und 963 dargeboten, was das Gatter 948 außer Bereitschaft setzt, und veranlaßt, daß weiterhin Einsen an dem Ausgang erscheinen. Sind Einsen an dem Ausgang des Gatters 948 vorhanden, so liefert der Ausgang der NOR-Gatters
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945 weiterhin Nullen zu dem D.-Eingang des Zählers 940, wodurch dessen Zählung verhindert wird.
In ähnlicher Weise geht, wenn das Signal iQ auf hohem Pegel ist, der Knotenpunkt 968 aufgrund des Inverters 967 auf niedrigen Pegel und der Knotenpunkt 939 aufgrund der Wirkung des Inverters 969 auf hohen Pegel. Ist ein hohes Signal an dem Knotenpunkt 939 vorhanden, so erscheint über die Leitung 938 ein hoher Pegel an der Gate-Elektrode des Transistors 935. Ein hoher Pegel an der Gate-Elektrode des Transistors 935 "bewirkt, daß dieser leitend wird, um den Knotenpunkt 933 auf Masse zu halten. Ist der Knotenpunkt 933 aufgrund des Leitens des Transistors 935 mit Masse verbunden, so wird der Transistor 934 ausgeschaltet,und der normalerweise niedrige Ausgang des !Comparators 937 erscheint an de:. Knotenpunkt 933· Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 933 wird über die Leitung 949 zurück zu der zweifachen Inversion der Inverter 951 und
953 geleitet, so daß ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt
954 vorhanden ist. Ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 954 wird über die Leitung 955 zur Bereitsetzung eines Einganges des NOR-Gatters 956 geleitet, das aufgrund des hohen Pegels an seinem anderen Eingang von dem verriegelten Ausgang des NOR-Gatters 957 noch außer Bereitschaft gesetzt bleibt.
Das hohe lQ-Signal, das über den Inverter 967 invertiert wird und als niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 963 erscheint, um das Gatter 948 außer Bereitschaft zu setzen, wird ebenfalls durch den Inverter 962 invertiert, um einen hohen Pegel einen Eingang des UND-Gatters 958 zuzuführen. Sobald das Signal m^Q über eine Adress-Decodierung oder ähnliches erzeugt wird, wie nachfolgend im Zusammenhang mit dem Mikroprozessor-Schaltkreis des Blocks 123 der Fig. 2 beschrieben, wird der hohe Pegel über die Leitung 961, den Knotenpunkt 960 und die Leitung 959 zu
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dem zweiten. Eingang des UND-Gatters 958 geleitet, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt. Ein hoher Pegel an dem Ausgang des UITD-Gatters 958 läßt den Ausgang des NOR-Gatters 957 entriegeln und auf niedrigen Pegel gehen, um einen niedrigen Pegel dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 956 zuzuführen.
Da der andere Eingang des NOR.-Ga tters 956 weiterhin über den niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 954 auf niedrigem Pegel ist, ist sein Ausgang auf hohem Pegel verriegelt, um einen invertierten Eingang des ODER-Gatters 948 in Bereitschaft zu setzen, jedoch, da der andere Eingangs-Knotenpunkt 963 aufgrund der Inversion des hohen io-Signales auf niedrigem Pegel bleibt, bleibt der Ausgang des ODER-Gatters 948 auf hohem Pegel, um so weiterhin den Zähler 940 außer Bereitschaft zu setzen, solange der Sägezahn-Kondensator entladen wird.
Das hohe nuQ-Signal wird weiterhin über die Leitung 985 zu einem Eingang des Gatters 984 zurückgeführt, was dessen Ausgang auf niedrigem Pegel hält und die Entriegelung der Gatter 996, 997 verhindert» Ist m^Q nicht decodiert, dann wird das verzögerte Signal von dem Ausgang des Gatters 981 die Gatter 996 und 997 entriegeln, so daß die Schaltkreise auf den anfänglichen Setz-Zustand gebracht werden, um erneut ein weiteres lQ-Kommando-Signal abzuwarten.
Sobald das Signal 1q auf hohen Pegel geht und der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 939 den Transistor 935 leitend macht,, um den Knotenpunkt 933 auf Hasse zu halten, so wird bei der nächsten Takt-Phase H1 dieser niedrige Pegel dem zweiten invertierten Eingang des Gatters 927 dargeboten, um dieses in
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Bereitschaft zu setzen. Wie oben beschrieben, ging der Ausgang des Gratters 931 auf niedrigen Pegel, um den dritfen invertierten Eingang des Gatters 927 in Bereitschaft zu setzen, \-renn das Signal 1Q anfänglich auf hohen Pegel ging. Alle drei Eingänge des Gatters 927 sind jetzt momentan auf niedrigem Pegel, was seinen Ausgang, d. h. das Signal fg auf der Lei-' tung 444, auf hohen Pegel gehen läßt. Dieser hohe Pegel ward zurückgeführt, um einen Eingang des Gatters 931 außer Bereitschaft zu setzen, um das Signal fQ auf hohem Pegel verriegelt zu halten, selbst nachdem 1Q auf niedrigen Pegel zurückgekehrt ist. Folglich ist das Signal fg auf hohem Pegel, selbst während das Sägezahn-Rücksetz-Signal Xq den Sägezahn-Kondensator entlädt, da das Rechner-PKgramm nicht erlaubt, daß eine Impulsbreiten/Binär-Wandlung des Blocks 413 der Fig. 4 beginnt, bis das Signal Iq erneut von niedrigem auf hohen Pegel geht, was den Beginn einer neuen Analog/Digital-Umwandlungsperiode anzeigt.
Sobald Iq auf niedrigen Pegel geht, erscheint ein hoher Pegel an den Knotenpunkten 968, 965 und 963. Da der Knotenpunkt 963 mit einem invertierten Eingang des ODER-Gatters 948 verbunden ist, dessen anderer invertierter' Eingang momentan auf hohem Pegel verriegelt ist, geht der Ausgang auf niedrigen Pegel, und da dieser Ausgang dem vierten und letzten Eingang des NOR-Gatters 945 zugeführt wird, wird schließlich eine logische "1" dem D -Eingang der ersten Stufe des Zählers 940 zugeführt, was zuläßt, daß er mit dem Zählen beginnt aufgrund eines Überganges von hohem zu niedrigem Pegel bei dem Signal iQ. Selbst wenn das niedrige io-Signal erneut den Transistor 935 in den nicht leitenden Zustand bringt, bleibt der Knotenpunkt 933 auf niedrigem Pegel, da der Transistor 934 durch den niedrigen Pegel auf der Leitung 937 abgeschaltet worden ist, was den Schaltkreis in die Lage versetzt, eine Gleich-
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heit zu erfassen, wenn ein hoher Impuls an dem Ausgang des Komparators 940 erscheint und dein Knotenpunkt 933 über die Leitung 937 zugeführt wird. Da das Signal iQ während der restlichen Zeit der Umwandlungsperiode auf niedrigem Pegel bleiben wird, wird ein hoher Pegel weiterhin dem Knotenpunkt 963 zugeführt, um den ersten Eingang des Gatters 948 in Bereitschaft zu setzen, und der Transistor 935 wird für die Dauer der Umwandlungsperiode aufgrund der Anwesenheit des niedrigen Pegels an dem Eingang des Inverters 969 in dem nichtleitenden Zustand bleiben.
Wenn m^0 auf niedrigen Pegel gegangen ist, was veranlaßt, daß das UI1JD-Gatter 958 auf niedrigen Pegel geht, und wenn das an dem Knotenpunkt 963 vorhandene hohe Signal über den Inverter 962 invertiert wird, was veranlaßt, daß der andere Eingang des UI-ID-Gatters 958 auf niedrigen Pegel geht, so bleibt der Ausgang des Gatters 957 aufgrund des hohen Pegels an dem Ausgang des NOR-Gatters 956 auf niedrigem Pegel verriegelt,und der verriegelte Zustand der NOR-Gatter 957 und 956 hält eine Eins an dem anderen invertierten Eingang des ODER-Gatters 948 aufrecht, um so dessen Ausgang auf niedrigem Pegel zu halten und so die normale Zählfolge des Zählers 94o nicht zu stören.
Zuerst sei angenommen, daß der Zähler 940 durch seine Zählfolge zählt, bis seine Ausgänge, die an dem zweiten Satz von Eingängen des Komparators 936 anliegen, gleich den Werten werden, die dem ersten Satz von Komparator-Eingängen dargeboten werden, so wird, wenn, alle \I er te gleich sind, der Ausgang des Komparators 936 auf hohen Pegel gehen, was einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 933 über die Leitung 937 erscheinen läßt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 933 wird den Transistor 934 leitend machen und* wenn die Takt-Phase fL erneut auf hohen Pegel geht, wird der Transistor 932 leiten, um diesen
hohen Pegel dem einen invertierten Eingang des Gatters 927 zu übertragen, was veranlaßt, daß fg unmittelbar auf niedrigen Pegel geht, um die Impulsbreite oder Impulsdauer für eine spätere Umwandlung in eine Binär-Zahl zu bestimmen, für eine nachfolgende Verwendung durch den Rechner, wie unter Bezugnahme auf den Impulsbreiten/Binär-viandler-Schaltkreis des Blocks 413 der Fig. 4 oben beschrieben wurde.
Wenn der Knotenpunkt 933 auf hohen Pegel geht, so wird dieser hohe Pegel über die Leitung 949 zurückübertragen und ein hoher Pegel erscheint an dem Knotenpunkt 954 über die zweifache Inversion der Inverter 951 und 953. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 954 wird über die Leitung 955 zu einem Eingang des NOR-Gatters 956 geliefert, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt, da sein Ausgang mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 957 zurückverbunden ist und beide Eingänge des NOR-Gatters 957 jetzt auf niedrigem Pegel sind, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt, um so den Ausgang des NOR-Gatters 957 auf hohem Pegel und den Ausgang des NOR-Gatters 956 auf niedrigem Pegel zu verriegeln. Ist der Ausgang des Gatters 956 auf niedrigem Pegel, so ist das Gatter 948 außer Bereitschaft gesetzt, was einen hohen Pegel an seinem Ausgang erscheinen läßt. Ein hoher Pegel an dem Ausgang des Gatters 948 veranlaßt, daß ein hoher Pegel an einem Eingang des NOR-Gatters 945 erscheint, was dessen Ausgang auf niedrigen Pege". gehen läßt und erneut nur Nullen in den Zähler 940 einspeist, um diesen zu löschen und die nächste Umwandlung abzuwarten.
Da es nicht leicht vorhersehbar ist, was sich abspielt, sei alternativ der Fall geschildert, bei dem das Signal iQ erneut auf hohen Pegel ging, was die Einleitung eines neuen Analog/ Digital-Umwandlungs-Zyklusses anzeigt und die Entladung des Sägezahn-Kondensators, so würde ein niedriger Pegel an dem
Ausgang des Inverters 967 über den Knotenpunkt 968, den Schaltarm 971, den Knotenpunkt 965, die Leitung 964 und den Knotenpunkt 963 zu einem invertierten Eingang des Gatters 948 geleitet, was einen niedrigen Pegel an diesem Eingang erscheinen ließ, und folglich das Gatter 948 außer Bereitschaft setzen würde und veranlassen würde, daß ein hoher Pegel an einem Eingang der NOR-Gatters 945 erscheint, um den Zähler 940 außer Bereitschaft zu setzen.
Ein wesentliches Merkmal des Binär/Impulsbreiten-Wandlers der Fig. 4D14, auf dessen Vorteil zusätzlich hingewiesen wird, liegt darin, daß sichergestellt wird, daß der Rechner in der Lage ist, zu unterscheiden zwischen dem Zustand«, bei dem das Signal fQ aufgrund dessen, daß es durch ein hohes fy-Sensor-Prüf-Signal kontinuierlich auf niedrigem Pegel ist, und dem Zustand, bei dem eine extrem magere Mischung veranlaßt,, daß nur Nullen eingegeben werden, wenn die Signale f^y, bis f^g zu den Q^-Eingängen des ersten Satzes von Eingängen der 6 Stufen des Komporators 936 eingegeben v/erden.
In letzterem Falle wird das Signal fg auf hohen Pegel gehen, sobald Iq auf hohen Pegel geht,, Da keine gültige Decodierung durchgeführt wird, bevor iQ auf hohen Pegel gegangen ist, ist der Knotenpunkt 933 normalerweise auf niedrigem Pegel, bevor Iq auf hohen Pegel geht, aufgrund eines niedrigen Pegels des Komparator-Ausganges über die Leitung 937 und danris, nachdem Iq auf hohen Pegel geht, wird der Transistor 935 leitend, um den Knotenpunkt 933 auf niedrigem Pegel zu halten5 selbst wenn der Komparator-Ausgang auf der Leitung 937 jetzt hoch istο Folglich wird in letzterem Falle fQ stets für einige Zeitintervalle auf hohem Pegel SeIn5 während im erster.en Falle fQ stets aufgrund eines hohen Pegels des Signales fy auf niedrigem Pegel sein wird.
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Solange der Knotenpunkt 933 auf niedrigem Pegel gehalten wird, selbst wenn nur Nullen den beiden Sätzen von Eingängen des Komparators 936 dargeboten werden, wird jeglicher hohe ausgegebene Impuls durch den Transistor 935 geerdet und kann die Impulsbreite des Impulses fQ nicht beenden. Daneben beginnt, wie oben erläutert, der Rechner nicht mit dem Zählen der Impulsbreite für eine Impulsbreiten/Binär-Umwandlung, bis der Übergang von hohem zu niedrigem Pegel -des Signales ±q auftritt. Sobald Iq auf niedrigen Pegel geht, wird der Transistor 935 erneut nicht leitend gemacht, was den Knotenpunkt 933 auf hohen Pegel gehen läßt, aufgrund des hohen Pegels auf der Leitung 937, der durch den Vergleich von nur Nullen bewirkt wird.
Ein Hochgehen des Knotenpunktes 933 beendet nicht unmittelbar das Impulsbreiten-Signal fg» da dieser hohe Pegel nicht zum Außerbereitschaftsetzen des Gatters 927 übertragen wird, bevor die nächste H1-Takt-Phase auftritt. Polglich treten zwei Takt-Phasen vor dem Zeitpunkt, an dem der Rechner mit dem Zählen der hohen Takt-Impulse hQ beginnt, auf, bis der Komparator-Ausgang die Gleichheit anzeigt und die fg-Impulse beendet. Auf diese Weise kann das Rechner-Programm zwei Taktimpulsbreiten von jeder fg-Äblesung subtrahieren, um richtige Ergebnisse zu erhalten, während es noch weiterhin in der Lage ist zu unterscheiden zwischen einem fQ-Signal mit einer Dauer von zwei Takt-Phasen, was ein extrem mageres Luft/Brennstoff verhältnis in dem Auspuff anzeigt, d.h. nur Nullen in dem Zähler, und einem Zustand, bei dem keine fg-Impulse auftreten, was anzeigt, daß das fy-Inhibit-Signal niedrig war und die Sauerstoff-Sensoren ungültig oder unbrauchbar waren.
4.20 Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Aufbereiter
Der Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis des Blocks 415 der Fig. 4 wird im folgenden im Zusammenhang
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mit dem schematischen Schaltbild der Fig. 4E ausführlicher beschrieben. Als kurzer Hintergrund sei erläutert, daß, wenn die Maschinensteuerung komplizierter wird, die Notwendigkeit einer genaueren Maschinen-Stellungs- oder Phasen-Information auftritt. Je größer die Genauigkeit bezüglich der exakten Maschinensteilung ist, desto größer wird die Möglichkeit, die optimale Zündzeitsteuerung, eingespritzte Brennstoffmenge und v/eitere maschinenabhängige Parameter, die zu optimaler Brennstoff ausnutzung und minimaler Emission führen, zu erreichen. Die genaueste Information wird direkt von der Kurbelwelle erhalten oder von einem Sensor-Element, das direkt mit der Kurbelwelle über die geringste Anzahl von Störungen gekoppelt ist, wodurch sich die Einzelteilherstellungs-Toleranzen minimal aufsummieren.
Ein herkömmliches System zum Erhalten der Maschinenstellung besteht in der Verwendung eines magnetischen Sensors, der elektrische Signale erzeugt, die durch die Bewegung eines magnetischen Elementes verursacht werden. Störungen eines abgetasteten Elementes aus Eisen, wie z. B. ein Zahn, ein Loch, ein' Schlitz oder irgendeine andere Oberfläclienbedingung, verursachen unterschiedliche Abweichungen in dem Magnetfeld, das dem Kurbelwellen-Sensor des Blocks 123 der Fig. 2 zugeordnet ist.
Eines der Hauptprobleme bei einem derartigen Sensor liegt darin, daß er nicht in der Lage ist, gleichzeitig auf gewünschte Störungen anzusprechen und andere Änderungen, die das Magnetfeld in dem Sensor sich ändern lassen, zu ignorieren.
Diese unerwünschten Störungen vergrößern sich in dem Maße, wie sich die Geschwindigkeit des abgetasteten Elementes vergrößert. Folglich vergrößern sich die unerwünsehten Störungen oder das Rauschen entsprechend der Geschwindigkeit, wenn solche Sensoren bei Verbrennungskraftmaschinen angewandt werden. Der Geschwindigkeitsbereich der meisten mit Zündfunken arbeitenden
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Maschinen liegt zwischen 30 U/min bei niedriger Anlaßgeschwindigkeit bis zu mehr als 6.000 U/min bei Reisegeschwindigkeit. Der magnetische Sensor und das abgetastete Element müssen daher so aufgebaut sein, daß ein verwertbares und ausreichendes Amplitudensignal bei minimaler Geschwindigkeit erzeugt wird. Die Spitzenamplitude bei niedriger Geschwindigkeit ist normalerweise ein Bruchteil von einem Volt, während bei höheren Geschwindigkeiten Signalamplituden von mehreren 10 Volts erzeugt v/erden können. Die Rauschkompnenten der Signale aufgrund von Oberflächenungenauigkeiten, Erschütterungen, nichtkonzentrischer Ausrichtung und andere Rauschkomponenten, die in der Technik bekannt sind, vergrößern sich ebenfalls mit der Mäschinengeschwindigkeit, bleiben jedoch im wesentlichen ein konstanter Prozentsatz des vollständigen Signalausganges.
Folglich ist die Hochgeschwindigkeits-Rausch-Komponente beträchtlich größer als die Signalkomponente bei niedrigen Geschwindigkeiten, was es extrem schwierig, wenn nicht unmöglich macht, zwiscnen den beiden Signalen zu unterscheiden. Darüber hinaus kann die Signalkomponente normalerweise innerhalb mehrerer Größenordnungen variieren, was die Bemühungen zum Unterscheiden dieser Signale weiter verkompliziert.
Folglich muß der Sensor-Ausgang, wenn er ein zur Verarbeitung durch weitere Maschinen-Schaltkreise verwertbares Signal erzeugen soll, aufbereitet werden, um Rauschen zu unterdrücken und um eine Anzeige einer Winkelstellung zu liefern, die eine erhebliche vergrößerte Genauigkeit, wie sie im Stand der Technik bisher nicht erreichbar war, zu liefern. Der Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Aufbereiter der Fig. 4 erzeugt einen sauberen verwertbaren Kurbelwellen-Stellungs-Impuls, der genau in Phase mit den erwünschten abgetasteten magnetischen Störungen lauft, !fahrend er im wesentlichen Rausch- und Hintergrundsignale ignoriert und sich selbst gegen hohe Spitzenwerte bei hohen Maschinengeschwindigkeiten schützt. Das Verfahren und
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die in dem Schaltkreis der Pig. 4E dargestellte Schaltungsanordnung ist Gegenstand einer parallelen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 828 806 (Bendix Nr. 580-77-0160), die am 29. August 1977 durch Robert S. Henrich für einen "Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis für magnetische Sensor-Einrichtungen" angemeldet wurde und die auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen wurde.
Zusammenfassend schafft der Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Aufbereiter der Fig. 4E einen Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis zum gleichzeitigen Unterscheiden zwischen veränderlichem Rauschen und Signalpegeln von dem Ausgang eines magnetischen Dreh-Stellungs-Sensors und zum Erzeugen eines Signales, das einen Null-Durchgang des Sensor-Signales anzeigt. Der Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis enthält einen Komparator, der erfaßt, ob das vollständige Ausgangssignal des magnetischen Sensors größer als eine vorbestimmte Schwelle ist, die oberhalb des Rausch-Pegel-Komponenten-Einganges des Komparators liegt, wobei die fchwelle oberhalb der Rauschkomponente des magnetischen Sensor-Signales gehalten wird, indem das magnetische Sensor-Signal abgeschwächt wird mit einem Spitzen-Detektor in Proportion zu der Spitzenamplitude des Signaleinganges des magnetischen Sensors. Der Vergleich zwischen dem Sensor-Signal und der Schwelle wird nach einem Null-Durchgang des Signales des magnetischen Sensors durchgeführt, um eine Vorderflanke am Impuls-Ausgang des Komparators zu liefern, die den Null-Durchgang anzeigt. Bei Ausführung des Vergleiches zu diesem Punkt v/erden die Funktion der Rauschdiskriminierung und des Null-Durchganges gleichzeitig durchgeführt,und die Anzeige der Vorderflanke liefert die optimale Form einer Winkelstellungs-Information, die zu dem Kurbelwellen-Stellungs-Impuls-Prozessor des Blocks 416 der Fig. 4 zurWeiteren Verarbeitung geliefert wird, wie nachfolgend beschrieben.
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Das Ausgangssignal G des Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Sensors, das normalerweise ein analoges Wechselspannungs-Signal ist, das um einen vorbestimmten Gleichspannungspegel aufgrund des Anhebens des Sensor-Ausganges gegenüber Masse verschoben ist, wird über eine Sensor-Eingangsleitung 1001 einem Eingangs-Knotenpunkt 1002 zugeführt. Der Knotenpunkt 1002 ist mit der Anode einer Diode 1003 verbunden, deren Kathode direkt mit der Anode einer zweiten in Serie liegenden Diode 1004 verbunden ist, deren Kathode ihrerseits über einen Widerstand 1005 mit der Basis eines Transistors 1006 verbunden ist. Der Transistor 1006 ist an dem Verbindungspunkt seiner Basis mit dem Widerstand 1005 mit einer Platte eines Kondensators 1023 verbunden, dessen gegenüberliegende Platte über eine Erdungsleitung 1007 mit Masse verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 1006 ist direkt mit einem invertierenden Eingangs-Knotenpunkt 1008 verbunden, während die Emitter-Elektrode des Transistors 1006 mit der Erdungsleitung 1007 über einen Widerstand 1009 verbunden ist, um so den Kondensator 1023 nebenzuschließen.
Der Eingangs-Knotenpunkt 1002 ist weiterhin mit einem Anschluß eines Widerstandes 1010 verbunden, dessen gegenüberliegender Anschluß mit einem Knotenpunkt 1011 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1011 ist mit dem negativen Komparator-Eingangsknotenpunkt 1008 über eine Leitung 1012 verbunden und über einen Kondensator 1014 mit einer Sensor-Referenz-Leitung 1013. Die Sensor-Referenz-Leitung 1013 ist weiterhin mit dem Sensor des Blocks 132 der Fig. 2 und mit der Anode einer Diode 1015 verbunden, deren Kathode direkt mit der Erdungsleitung 1007 verbunden ist. Die Referenz-Leitung 1013 ist weiterhin über einen Widerstand 1016 mit dem positiven Komparator-Eingangs-Knotenpunkt 1017 verbunden. Der positive Komparator-Eingangs-Knotenpunkt 1017 ist direkt mit dem positiven oder nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers verbunden, der als Komparator 1018 aufgebaut ist, weiterhin mit einer
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+9,5-Volt-Potential-Guelle über einen Widerstand 1019 und schließlich mit der Verbindung eines Widerstandes 1016 und eines zweiten Widerstandes 1020, so daß ein Anschluß des Widerstandes 1020 mit dem positiven Komparator-Eingangs-Knoteripunkt 1017 verbunden ist, während der gegenüberliegende Anschluß mit dem Koniparator-Ausgangs-Knotenpunkt 1021 verbunden ist.
Der Ausgang des Komparators 1018 wird direkt einem Komparator-Ausgangs-Knotenpunkt 1021 zugeführt, der über einen Pull-up-Widerstand 1022 mit einer +5-Volt-Potential-Quelle verbunden ist. Der Komparator-Ausgangs-Knotenpunkt 1021 liefert über die Ausgangsleitung 683 den richtig gefilterten und geformten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Sensor-Impuls G7 zu dem Kurbelwellen-Stellungs-Impuls-Prozessor des Blocks 416 und dem Sauerstoff-System- In tegrier-Schaltkreis des Blocks 414 der Fig. 2.
Der Kurbelwellen-Sensor des Blocks 132 der Fig. 2 erscheint für alle praktischen Zwecke als variabler Widerstand zwischen der Sensor-Eingangs-Leitung 1001 und der Sensor-Referenz-Leitung 1013. Die Referenz-Leitung 1013 ist um einen Dioden-Spannungsabfall gegenüber Erdpotential vorgespannt,und zwar durch die Diode 1015, die ebenfalls dazu dient, einen Rück-Weg für den Sensor zu schaffen. Ein kleines, aus dem Widerstand 1010 und dem Kondensator 1014 bestehendes Hochfrequenzfilter filtert die Hochfrequenz-Rausch-Komponenten von dem Eingangs-Signal G aus, bevor es dem invertierenden Eingang des Verstärkers (Komparators) 1018 zugeführt wird. Der Verstärker 1018 weist ebenfalls einen Schwellenvorspann-Pegel auf, der an seinem nicht-invertierenden oder positiven Eingangsknotenpunkt 1017 durch den Spannungsteiler-Effekt der +9,5-VoIt-Potential-Quelle, des Widerstandes 1019 und des Widerstandes 1016, dessen gegenüberliegendes Ende mit der Referenz-Leitung 1013 verbunden ist, geschaffen wird. Die an dem Knotenpunkt 1017 am Verbindungspunkt der Widerstände 1019 und 1016 vorhandene Schwellen-Spannung bildet die Schwellen-Spannung des Komparators 1018 und damit den Pegel, unterhalb dessen alle Signale verworfen werden.
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Der nichtinvertierende Eingangs-Knotenpunkt 1017 ist weiterhin über einen Rückkopplungs-Widerstand 1020 mit dem Komparator-Ausgangs-Knotenpunkt 1021 verbunden, um eine ausreichende Hysterese zu liefern, um einen scharfen, schnappartigen Übergang des Komparator-Ausganges sicherzustellen, wenn der Schwellwert-Pegel von dem Sensor-Signal erreicht wurde. Ein Pull-up-Widerstand 1022 ist zwischen dem Komparator-Ausgangs-Knotenpunkt 1021 und einer +5-Volt-Potential-Quelle verbunden, um die richtigen Logik-Pegel sicherzustellen und um den Komparator-Ausgang normalerweise auf hohem Pegel zu halten, wie im Stand der Technik bekannt.
Der Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis der Fig. 4Ξ enthält weiterhin eine Verstärkungs-Rückkopplungs-Steuerschleife, die aus dem Widerstand 1005 besteht, der mit der Basis des Transistors 1006 verbunden ist,und aus dem Widerstand 1023, dessen eine Platte mit dem Verbindungspunkt der Basis des Transistors 1006 und dem Widerstand 1005 verbunden ist und dessen gegenüberliegende Platte mit der Erdungs-Leitung 1007 verbunden ist. Zwei gepolte Dioden 1003 und 1004 werden dazu verwendet, die positiven Teile des Sensor-Signales von dem Sensor-Singangs-Knotenpunkt 1002 mit dem Spitzenmeßschaltkreis des Widerstandes 1005, des Transistors 1006 und des Kondensators 1007 zu verbinden.
Der Kollektor des Transistors 1006 ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 1018 verbunden, um das Eingangs-Signal G in Abhängigkeit von der Spannung zu modifizieren, die durch den Spitzen-Detektor-Schaltkreis erzeugt wird, der aus dem Widerstand 1005, dem Transistor 1006 und dem Kondensator 1023 besteht. Der Transistor 1006 ist weiterhin mit einem Strombegrenzungs-Widerstand 1009 ausgestattet, der den Transistor 1006 davor schützt, daß mehr als ein vorbestimmter Teil des Sensor-Signales G zu Masse abgeleitet wird.
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Beim Betrieb wird der Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Äufbereitungs-Schaltkreis der Fig. 4E das Ausgangs-Signal G des magnetischen Sensors zwischen seiner Eingangs-Leitung 1001 und seiner Referenz-Leitung 1013 empfangen, wie im Stand der Technik bekannt. Das Signal wird dem invertierenden Eingang des als Komparator aufgebauten Verstärkers 1018 zugeführt, v/o es mit der Schwelle verglichen wird, die an dem nicht invertierenden Eingangs-Knotenpunkt 1017 des Verstärkers 1018 durch die Spannungsteilerwirkung der Widerstände 1019 und 1016 errichtet wurde.
Die Filterkonibination des Widerstandes 1010 und des Kondensators 1014 wird einen Teil des Hochfrequenz-Rauschens aus dem Eingangs-Signal G herausfiltern und über die Diode 1015 zu Masse ableiten. Durch den Spannungsteiler der Widerstände 1019 und 1016 an ihrem Verbindungspunkt 1017s, ^-e^ äen nichtinvertierenden Eingangs-Knotenpunkt des«. Komparators 1018 bildet, wird ein konstanter Schwellwert errichtet«. Der Komparator 1018 liegt normalerweise um einen vorbestimmten positiven Pegel oberhalb Massepotential, der^ wenn das Sensor-Eingangs-Signal G größer als der an dem Knotenpunkt 1017 vorhandene Schwellwert ist, eine scharf abfallende Flanke erzeugt, die durch die Wirkung des Hysterese-Widerstandes 1020s wie im Stand der Technik bekannt, verriegelt wirdo \Ίθώιι das Sensor-Ausgangs-Spannungs-Signal G auf der Leitung 1001 kleiner ist als die Offset-Spannung, die durch den Widerstand 1016 errichtet wird. so wird der Komparator 1018 zu dem vorbestimmten höheren Spannungs-Pegel zurückkehren,, um so einen scharf definierter negativ gehenden Impuls G7 zu erzeugens der die Kurbelwellen-Stellung anzeigt5für nachfolgend zu beschreibende Verwendungo
Der aus dem Widerstand 1OO53 dem Transistor 1006 und dem Kondensator 1023 bestehende Spitzen-Detektor-Schaltkreis empfängt über die Dioden 1003 und 1004 einen positiven Eingang, um ein
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Spannungs-Signal zu bilden, das im wesentlichen den positiven Spitzen des Sensor-Eingangs-Signales G proportional ist, um die Basis des Transistors 1006, der in linearer Arbeitsweise betrieben wird, zu treiben. Die Dioden 1003 und 1004 liefern eine Spannungsverschiebung von ungefähr 1,2 Volt, bevor der Spitzen-Detektor wirksam wird. Der Transistor 1006 wirkt, in Abhängigkeit von dem ihm zugeführten Basisstrom,als variabler Widerstand, der in Kombination mit -dem Eingangs-Widerstand 1010 zu dem invertierenden Eingangs-Knotenpunkt 1008 des Komparatos 1010 eine variable Abschwächschaltung für das Spitzen-Eingangs-Signal aus dem magnetischen Sensor bildet. Je größer das Sensor-Ausgangs-Signal G und dessen Rausch-Komponente, desto mehr wird es durch die Kombination des Transistors 1006 und des Eingangs-WiderStandes 1010 abgeschwächt.
Folglich bleibt die Offset-Spannung des Komparators 1018, der als Verstärker aufgebaut ist, oberhalb des Rausch-Pegels,und er schafft folglich einen Punkt, bei dem die abfallende Flanke im wesentlichen synchron mit dem von negativ zu positiv gehenden Null-Durchgang des Sensor-Signales erzeugt werden kann. Der Betrag der Abschwächung ist in vorteilhafter Weise derjenige, der für die variable Schwelle verwendet wird, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis von 5:1 aufweist. Folglich ist das Spitzen-Eingangs-Signal auf ungefähr den fünffachen Betrag der vorbestimmten Offset-Spannung begrenzt oder abgeschwächt.
Die Verwendung des konstanten Schwellwert-Pegels mit einer variablen Verstärkung bezüglich des Eingangs-Signales G macht den Schaltkreis weniger empfindlich auf Rauschen und auf hohe Maschinengeschwindigkeiten, während eine relativ hohe Empfindlichkeit für Signale mit niedriger Amplitude geschaffen wird und eine verringerte Empfindlichkeit für Signale mit hoher Amplitude, bei denen das Rauschen größer ist, was sicherstellt, daß die Probleme der bekannten Einrichtungen vermieten werden,
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und wodurch hochgenaue und geeignet geformte Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulse G, erzeugt werden, die, wie nachfolgend beschrieben, weiter verarbeitet werden können, um einen bisher nicht erreichbaren Genauigkeitsgrad zu erhalten.
4. 21 Kurbelwellenstellungsimpuls-Prozessor
Im folgenden wird der Kurbelwellenstellungsimpuls-Prozessor des Blocks 416 der Fig. 4 unter- Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig. 4F beschrieben. Der richtig geformte und aufbereitete Maschinenkurbelwellen-Stellungs-Impuls G,, der von dem Kurbelwellen-Stellungs-Signal-Aufbereitungs-Schaltkreis der Fig. 4E ausgegeben wird, wird über die Leitung 683 dem Kurbelwellenstellungsimpuls-Prozessor der Fig. 4F zugeführt, und nach einer geeigneten kurzen Zeitfilterung wird er in geeigneter Weise zeitmäßig gesteuert und synchronisiert über die Torsteuermittel und die RS-getakteten Flip-Flops, um verschiedene Maschinenkurbelwellen-Stellungs-Impulse G-,, G2, G. und Gjzu erzeugen, die für nachfolgend beschriebene verschiedene Zwecke verwendet werden.
Das Signal G1 ist ein richtig geformtes und gefiltertes Kurbelwellen-Stellungs-Signal G7, das synchronisiert ist und gespeichert wird, bis diese Speicherung durch ein Software-erzeugtes Rechnerkommando annulliert wird und es wird allgemein dazu verwendet, eine Rechnerunterbrechung zu erzeugen, was dem Rechner anzeigt, daß der bezeichnete Kurbelwellenstellungszustand aufgetreten ist. Das Signal G2 ist ein binäres Signal, das die Vervollständigung des ersten vollständigen Zeitzyklus' von einer h^-Taktzeit zur der nächsten nach dera Auftreten des Kurbelwellen-3tellungs-Impulses G^ anzeigt, und wird v/ie nachfolgend beschrieben verwendet. Das binäre- Signal G. wird dazu erzeugt, die Tatsache anzuzeigen, daß ein neuer Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G, aufgetreten ist, jedoch daß der erste h,-Taktimpuls
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noch nicht aufgetreten ist. Dieses Signal speichert die Rückflanke des Signales G1-, bis die Taktzeit h^ erreicht ist, um das Signal G2 für nachfolgend erläuterte Zwecke zu erzeugen. Schließlich ist das Signal G1- schlicht der Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G7, der mit dem 1 MHz-Haupt-Logik-Takt synchronisiert, flankenabgetastet und geschwindigkeitsbegrenzt ist.
Der Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G^ wird von dem Ausgang des Signal-Aufbereitungs-Schaltkreises der Fig. 4E über die Leitung 683 zugeführt und dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 eingegeben. Der Knotenpunkt 1024 ist mit dem Eingang eines Inverters 1025 Verbunden, dessen Ausgang direkt mit einem ersten Schaltkontaktpunkt verbunden ist. Der Knotenpunkt 1024 ist weiterhin direkt mit einem zweiten Schaltkontaktpunkt verbunden. Ein Masken-einstellbarer Schaltarm 1026 kann zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltkontaktpunkt durch herkömmliche LSI-Techniken eingestellt werden, wie im Stand der Technikt bekannt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Schaltarm 1026 so eingestellt, daß er den zweiten Schaltkontaktpunkt berührt, um so einen Kontaktweg zwischen der Leitung 683, dem Knotenpunkt 1024 und dem Schaltarm 1026 zu der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1027 zu bilden. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 1027 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1028 verbunden. Der Knotenpunkt 1028 ist direkt mit dem Eingang eines ersten Inverters 1029 verbunden, dessen Ausgang direkt mit dem Eingang eines zweiten in Serie liegenden Inverters 1030 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits direkt mit einem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 1031 verbunden ist.
Der Knotenpunkt 1028 ist weiterhin mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1032 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 1031 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1031 ist direkt mit dem ersten Eingang eines NOR-Gatters 1041, das drei Eingänge
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aufweist, verbunden und mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1033, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Eingang eines Inverters 1034 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1035 verbunden ist. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 1035 ist mit dem Eingang eines Inverters 1036 verbunden, dessen Ausgang direkt mit einem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 1037 verbundai ist. Der Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 1037 ist mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1038 verbunden, dessen zweite stromführende Elektrode mit dem Eingang eines Inverters 1039 verbunden ist, dessen Ausgang wiederum mit der ersten stromführenden Elektrode eines weiteren Transistors 1040 verbunden ist. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 1040 ist mit einem weiteren Eingang des NOR-Gatters 1041, das drei Eingänge aufweist, verbunden. Der dritte und letzte Eingang des NOR-Gatters 1041 ist direkt mit dem Inverter-Ausgangs-Knotenpunkt 1037 verbunden.
Die erste Haupt-Takt-Phase H^ wird der Gate-Elektrode der Tran-, sistoren 1032, 1033 und 1038 zugeführt, während die zweite Haupt-Takt-Phase H~ direkt der Gate-Elektrode der Transistoren 1027, 1035 und 1040 zugeführt wird. Der Ausgang des NOR-Gatters 1041, das drei Eingänge aufweist, ist direkt mit einem Eingang eines MD-Gatters 1071, das zwei Eingänge aufweist, über die Leitung 1070 verbunden, und der Ausgang des UND-Gatters 1071 ist direkt mit einem Ausgangs-Knotenpunkt 1042 verbunden. Der Knotenpunkt 1042 ist mit dsm Eingang eines Inverters 1043 verbunden, der das Signal G5 über die Ausgangsleitung 1044 ausgibt, wobei dieses Signal dem Nockenwellen-Sensor-Aufbereitungs-Schaltkreis des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig« 2 zugeführt wird, wie nachfolgend beschrieben. Der zweite Eingang des UTiD-Gatters I07I, das zwei Eingänge aufweist, wird von dem Ausgang eines Inverters 1072 abgegriffen, dessen Eingang mit dem nicht invertierenden"Qtf-Ausgang eines RS-Flip-Flops 1050 über die Leitung 1073 verbunden ist.
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Der Knotenpunkt 1042 am Ausgang des UND-Gatters 1071, das zwei Eingänge aufweist, ist weiterhin direkt mit einem ■Verteilungs-Knotenpunkt 1045 verbunden. Der Knotenpunkt 1045 ist wie folgt verbunden: 1.) direkt mit dem Setzeingang S eines RS-gatakteten Flip-Flops 1046 mit direkter Rücksetzung; 2.) mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1047, das zwei invertierte Eingänge aufweist; 3.) mit dem Setzeingang S eines zweiten RS-getakteten Flip-Flops 1048 mit direkter Rücksetzung; 4.) mit einem ersten invertierten Eingang eines weiteren logischen UITO-Gatters 1049, das zwei invertierte Eingänge aufweist; 5.) mit dem Setzeingang S eines dritten RS-getakteten Flip-Flops 1050 mit direkter Rücksetzung; und 6.) mit einem ersten invertierten Eingang eines dritten logischen UND-Gatters 1051, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Jedes der in dem Schaltkreis der Fig. 4F verwendete RS-getaktete Flip-Flop (d.h. 1046, 1048, 1050 und 1067) ist näher in dem Blockschaltbild der Fig. 9.21A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9.21B gezeigt, wobei jedes einen Setzeingang S, einen Rücksetzeingang R, einen direkten Rücksetzeingang DR, einen ersten Takt-Phasen-Eingang Ü, einen zweiten Takt-Phasen-EingangC, einen nicht invertierten Ausgang Q und einen invertierten Ausgang Q aufweist, wie im Stand der Technik bekannt.
Wie oben beschrieben, ist der Setzeingang des RS-Flip-Flops 1046 direkt mit dem Knotenpunkt 1045 verbunden ,und der Rücksetzeingang ist direkt mit dem Ausgang des UND-Gatters 1047 verbunden. Dem ersten Takt-Eingang Ü wird das erste Haupt-Takt-Phasen-Signal H^ zugeführt, während dem zweiten Takteingang C die zweite Haupt-Takt-Phase Hp zugeführt wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 1046 wird direkt einem Ausgangs-Knotenpunkt 1052 zugeführt, der das Signal G^ über die Leitung 1053 dem Maschinen-Zeitinterval-Zähler des Blocks 416 der Fig. 4 zuführt, wie nachfolgend beschrieben. Der Ausgangs-Knotenpunkt 1052 ist weiterhin direkt mit einem Knotenpunkt 1054 verbunden.
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Wie oben beschrieben, ist der Setzeingang des Flip-Flops 1048 . direkt mit dem Knotenpunkt 1045 verbunden, während der Rücksetzeingang direkt mit dem Ausgang des UND-Gatters 1049 verbunden ist. Wie oben beschrieben, wird die erste Takt-Phase H1 dem ersten Takteingang C* zugeführt, während das zweite Takt-Phasen-Signal Ho dem zweiten Takteingang C zugeführt wird« Der Q-Ausgang liefert das Signal G1 über die Leitung 1055 zu dem Mikroprozessor-System des Blocks 123 der Fig. 2 zur nachfolgend zu beschreibenden Verwendung.
Der Knotenpunkt 1054 ist mit einem ersten Eingang eines NAND-Gatter s 1056, das drei Eingänge aufweist, verbunden, wobei dessen zweiter Eingang zum Empfang des binären Signales Ag von dein Maschinen-Zeitinterval-Zähler des Blocks 416 der Fig. 4 verbunden ist, um über die Leitung 1057 anzuzeigen,, daß 64 Zählschritte seit dem letzten Gp-Signal aufgetreten sind. Der dritte Eingang des NAND-Gatters IO56 empfängt das Takt-Signal h-z, das ein logischer Taktimpuls ist, der einmal für je 16 Haupt-Takt-Impulse H1, Hp auftritt„und das dazu verwendet wird, alle seriellen Operationen in dem Eingabe/Ausgabe-Schaltkreis, der nachfolgend beschrieben wird, zu synchronisieren. Das Signal Iw wird über die Leitung 1058 aus dem Zeitgerenat:or des Binär-Decodier-Schaltkreises des Blocks 124 der Fig. 2 eingegeben;, wie nachfolgend beschrieben. Der Ausgang des NAND-Gatter s 1056 ist direkt mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1051 verbunden.
Wie oben beschrieben, wird der Setzeingang des Flip-Flops IO5O von dem Knotenpunkt 1045 abgegriffen, und der Rücksetzeingang ist direkt mit dem Ausgang des UND-Gatters 1051 verbunden. Das erste Haupt-Takt-Phasen-Signal H1 wird dem ersten Takt-Phasen-Eingang Ü des Flip-Flops 1050 zugeführt, während das zweite Haupt-Takt-Phasen-Signal H2 dem zweiten Takt-Phasen-Eingang C zugeführt wird. Der nicht invertierende Ausgang Q. des RS-Flip· Flops 1051 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 1071
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über die Leitung 1073 und den Inverter 1072 verbunden, wie oben beschrieben.
Das Kommando-Signal xQ wird über die Leitung 1059 dem Eingang eines Inverters 106o zugeführt, dessen Ausgang direkt mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1049 verbunden ist. Das Signal xQ wird von dem Kommando-Signal-Generator des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 erzeugt, wie nachfolgend beschrieben, und dazu verwendet, zu befehlen, daß ein Unterbrechungszustand-Wort mit dem Mikro-Computer-Daten-Bus verbunden wird, wobei das Zustandswort gelöscht wird, nachdem es von dem Mikro-Computer gelesen wurde, wie im Stand der Technik bekannt.
Der Knotenpunkt 1054 ist weiterhin mit einem ersten invertierten Eingang öines logischen UND-Gatters 1061 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der andere invertierte Eingang des UND-Gatters 1061 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1062 verbunden. Der Knotenpunkt 1062 ist über die Leitung 1063 mit dem Ausgang des Zeit-Steuer-Schaltkreises des Blocks 124 der Pig. 2 verbunden, wie nachfolgend beschrieben, und empfängt den invertierten Logik-Takt-Impuls h,, der dazu verwendet wird, alle Serienoperationen der oben genannten Eingabe/Ausgabe-Schaltkreise zu synchronisieren. Der Knotenpunkt 1062 liefert weiterhin das Signal h, von der Leitung 1063 zu dem zweiten invertierten Eingang des oben beschriebenen UND-Gatters 1047, das zum Rücksetzen des Flip-Flops 1046 verwendet wird.
Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 1061, der über die Leitung 1064 mit dem E,-Eingangs-Knotenpunkt 1062 verbunden ist, ist weiterhin direkt mit dem invertierten Eingang eines zweiten logischen UND-Gatters 1065 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des UND-Gatters 1061 wird einem Knotenpunkt 1066 zugeführt, wobei der Knotenpunkt 1066 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1065 verbunden ist und gleichzeitig direkt mit dem Setzeingang des wei-
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teren RS™getakteten Flip-Flops 1067 mit direkter Rücksetzung verbunden ist, während der Ausgang des UND-Gatters 1065 direkt mit dessen Rücksetzeingang verbunden ist. Das erste Haupt-Takt-Phasen-Signal H1 wird dem ersten Takt-Phasen-Eingang C zugeführt, während das zweite Haupt-Takt-Phasen-Signal H2 dem zweiten Takt-Phasen-Eingang C zugeführt wird. Das Signal G2 wird über eine Leitung 1068 von dem nicht invertierten oder Q-Ausgang des Plip-Flops 1067 ausgegeben» Die Leitung 1068 verbindet das Signal G2 mit dem Maschinen-Zeitinterval-Zähler des Blocks 417 der Fig. 4 und mit dem Binär-Decodier-Schaltkreis des Blocks 124 der Fig® 2, zur nachfolgend zu beschreibenden Verwendung.
Das Leiäungs-Einschalt-Rücksetz-Signal V2 aus dem Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Mikroporzessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 wird über die Leitung 713 dem direkten Rücksetzeingang DR jedes der RS-getakteten Flip-Flops 1046, 1048, 1050 und 1067 zugeführt«, um diese Flip-Flops, sofern gefordert, direkt zurückzusetzen«.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des Kurbelwellen-Stellungs-Impul's-Prozessors der Fig., 4F kurz beschriebene Zu Beginn sei angenommen, daß eine vorbestimmte Periode seit dem Erfassen des letzten richtig geformten und aufbereiteten Kurbelwellen-Stel» lungs-Impulses G3 von dem Ausgang des Schaltkreises der Fig» 4Ξ verstrichen ist. Folglich ist das Signal Gc5- das der mit' dem Logik-Takt synchronisierte Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G^ ist, normalerweise auf hohem Pegel s da dies einen richtig aufbereiteten und synchronisierten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls anzeigt, dadurch daß es momentan auf niedrigen Pegel geht, jedoch zwischen aufeinanderfolgenden Maschinen-Stellungs-Impulsen G3 auf hohem Pegel bleibt« Folglich kann unterstellt werden, daß die RS-Flip-Flops 1046, 1048, 1050 und 1067 im Rücksetzzustand sind. Ist dies der Fall, so ist 'das Signal G^ in seinem normalerweise hohen Zustand„ da das negativ gehende G^-Signal anzeigt, daß ein neues G-z-Signal angekommen ist, jedoch daß das Signal h, für den Beginn des Eingabe/Aus-· gabe-Wiederholungs-Zyklus' noch, nicht von dem Rechner angekommen
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Ist. Wie oben angeführt, speichert das Flip-Flop 1046 die Rückflanke des Gc-Signales, bis die h,-Taktzeit ankommt, um das Signal G2 zu erzeugen.
In ähnlicher Weise gellt das Signal G^9 das, .wenn das Flip-Flop 1048 zurückgesetzt ist, an dessen Q-Ausgang auf der Leitung 1055 vorhanden ist, auf niedrigen Pegel-, äa de? Übergang von niedrigem zu hohem Pegel bei dem Signal G^ ein G-^-Ereignis darstellt, das synchronisiert und gespeichert \-ΐ1τάΰ bis diese Speicherung durch ein Software-erzeugtes Rechner-Kommando gelöscht wird, wie nachfolgend "beschrieben, Ε±ά hohes G..,-Signal
bringt eine Rechnerunterbrschung hervor <> wie nachfolgend beschrieben. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 1067 gib*s das Signal ■3O auf der Leitung 1068 ans imäv wahrend Sas Flip-Flop 1067
til ■ "
zurückgesetzt ist5 ist das Go=Signal auf niedrigem Pegelβ Das Signal G-, wird auf hohen Pegsl gehen;, vm den ersten Eingabe/ Ausgabe-Logik-liieaerhol-Zyklus säen dem .auftreten das richtig aufbereite ten Maschinen-Surbelwelleii^Stall^ags=· Impulses G-aiisuzeigen ,und das in dem Rücksetzsustand befindliche Flip-Flop Ί050 veranlaßt j dall ein niedriger Pegel an ds ssen Q --Ausgang -srscheiat, Der aiedrigs Pegel wird über dis Leitung 1070 zu dem Eingang des Inverters 1072 sugeführta um ein hohes Signal dem einen Eingang des MD-Gatters 1071 zu dessen Bereitsetzung darzubieten» Da der andere Eingang des uUD-Gatters 1071 über die Leitung 1070 von dem Ausgang des HOR*=Gatters 1041 j dessen Ausgang auf niedrigem Pegel bleibt., da einer oder mehrere seiner Eingänge auf hohem Pegel sindP abgegriffen wir*d9 bleibt der Ausgang des UIID-Gatters 1071s wie er an dem Knotenpunkt 1042 gesehen wird, auf niedrigem Pegel» Ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1042 wird von dem Inverter- 1043 invertiert, um zwischen dem Erfassen der richtig aufbereiteten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Signale G-, das hohe G5-Signal auf der Ausgangsleitung 1044 aufrechtzuerhalten;, wie oben beschrieben.
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Die Schaltungs-Anordnung zwischen dem Eingangs-Knotenpunkt 1024, der das richtig aufbereitete Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Signal G^ von dem Ausgang des Schaltkreises der Fig. 4Ξ über die Leitung 683 empfängt, und dem NOR-Gatter 1041, das drei Eingänge aufweist, bildet ein Kurzzeitfilter für Rauschunterdrückungszwecke ο Diese Schaltungsanordnung erzeugt eine Signalverzögerung von ungefähr zwei Taktzeiten, um sicherzustellen, daß eine negativ gehende Rauschspitze von kurzer Zeitdauer keine fehlerhafte Anzeige des Eintreffens eines Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses liefert, und sie ist in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise ähnlich dem Kurzzeitfilter-Schaltkreis, der oben im Zusammenhang mit dem Eingang des Synchronisier-Schaltkreises der Fig. 4Dj? beschrieben wurde.
Einige Zeit vor dem Erfassen eines richtig aufbereiteten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-· Impulses G,, der ein scharf definierter, negativ gehender Impuls ist und eine Taktbreite von mehr als zwei oder drei Taktzeiten aufweist, wird während des Betriebes das an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 anliegende Signal normalerweise für eine vorbestimmte Zeitdauer auf hohem Pegel sein, da der letzte Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G^ erfasst worden war und erneut auf hohen Pegel gegangen war. Während dieser Zeitdauer v/erden die Knotenpunkte 1024, 1028, 1031 und 1037 auf hohen Pegel gegangen sein, während die Ausgänge der Inverter 1034 und 1039 auf niedrigem Pegel sein werden« Folglich wird zu diesem unbestimmten Zeitpunkt ein außer Bereitschaft setzender hoher Pegel von dem Knotenpunkt 1031 dem ersten Eingang des NOR-Gatters 1041 zugeführt, um dieses außer Bereitschaft zu setzen. Weiterhin wird ein außer Bereitschaft setzender hoher Pegel von dem Knotenpunkt 1037 dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1041 zugeführt, um dieses außer Bereitschaft zu setzen, und schließlich wird jedesmal, wenn die Haupt-Takt-Phase H2 auf hohen Pegel geht, der Transistor 1040 leiten, um den niedrigen Pegel von
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dem Ausgang des Inverters 1039 zu dem dritten Eingang des NOR-Gatters 1041 durchzulassen, um so den dritten Eingang in Bereitschaft zu setzen. Allerdings geht der Ausgang des NOR-Gatters 1041 auf niedrigen Pegel, wenn ein hoher Pegel an zwei seiner Eingänge anliegt, was das UND-Gatter 1071 außer Bereitschaft setzt und den niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 1042 aufrechterhält und einen normalerweise hohen Pegel des Signales Gj- auf der Leitung 1044, wie oben beschrieben.
Es sei jetzt angenommen, daß ein richtig aufbereiteter Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G-* von dem Schaltkreis der Fig. 4E über die Leitung 683 ausgegeben wird, so daß ein negativ gehendes niedriges Signal G7 an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 erscheint. Wenn die erste Takt-Phase H1 auf hohen Pegel geht, so ändert sich keiner der Schaltkreis-Parameter gegenüber dem oben angegebenen Zustand, jedoch, sobald die zweite Takt-Phase Hp auf hohen Pegel geht, wird der Transistor 1027 leitend, Das Leiten des Transistors 1027 läßt den niedrigen Pegel von dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 zu dem ersten Eingang des Serien-Inverters 1029 über den Schalterweg von dem Knotenpunkt 1024 durch den Schaltarm 1026 hindurch und durch die stromführenden Elektroden des Transistors 27 hindurch gelangen. Wenn der Knotenpunkt 1028 auf niedrigen Pegel geht, so geht der Ausgang des Inverters 1029 auf hohen Pegel, und da dieser dem Eingang eines zweiten in Serie geschalteten Inverters 1030 zugeführt wird, geht sein Ausgang, der dem Knotenpunkt 1031 zugeführt wird, auf niedrigen Pegel. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1031 wird direkt dem ersten Eingang des NOR-Gatters 1041 zugeführt, um dieses in Bereitschaft zu setzen. Allerdings bleibt zu diesem Zeitpunkt-der Knotenpunkt 1037 auf hohem Pegel, so daß zwei Eingänge des NOR-Gatters 1041 auf niedrigem Pegel sind und einer auf hohem Pegel, was dessen Ausgang noch auf niedrigem Pegel hält, um das UND-Gatter 1071 außer Bereitschaft zu setzen, wie oben beschrieben.
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6=1 «3 £* «3 β
T..renn die H„-(-Takt-Phase zum zweiten. Mal auf hohen Pegel gehtP so werden die Transistoren 1032s 1033 und 1038 leitende Das Leiten des Transistors 1032 überbrückt die zweifache Inversion der Inverter 1029 und 1030 und liefert einen niedrigen Pegel von dem Knotenpunkt 1031 direkt zu dem Eingangs-Knotenpunkt 1028 zurückc Diese Rückkopplung verbessert den Pegel des Knotenpunkts102S5 sofern der ursprünglich niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1028 gerade unterhalb des Schwellwert-Pegels -les Inverters 1G29 lago Dies macht-den Ausgang an dem Knoten= punkt 1031 steilerj, selbst wenn das Signal G7, "weiche" Plan·= lien aufVfSist5und verriegelt den niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 1031 ο Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt IO31 ■vrird aera ersten Eingang des iiöR-ßatters 1041 zugeführt, um dieses in Bereitschaft zu setzen» Da der Knotenpunkt 1031 bereits wegen der oben beschriebenen zweifachen Inversion auf niedrigem Pegel war? unabhängig davons ob die R1- oder die H9= ■Z?akt~Phase vorhanden ist9 wird der lüiGtenpunkt 1031 auf nie= elrigem Pegel vsrrieaslt bleiben,, im den erstan Eingang des !■!OR-Gatters 1041 30 lange in Bereitschaft zn setzen-, wie der gs-Iüioteüpunls"". 1024 auf niedrigem Pegel bleibt,, was
das Vorhandensein eines richtig aufbereiteten G^-Signales anzeigt»
Das Leiten des Transistors 1033 läßt den niedrigen Pegel von dem Knotenpunkt 1031 zu dem Eingang des Inverters 1034 gelan= gen und läßt dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen s während das Leiten des Transistors 1038 den hohen Pegel von dem Knotenpunkt 1037 am Ausgang des .Inverters 1036 zu dem Eingang des Inver= ters 1039 gelangen läßt,, um dessen Ausgang auf niedrigem Pegel zu haltena wie oben beschriebene Beim zweiten Auftreten der Takt-Phase H2 werden die Transistoren 1027,. 1035 und 1040 erneut leitende Das Leiten des Transistors 1027 hält den ersten Eingang des HOR-Gatters 1O41 auf niedrigem Pegel s solange wie der negativ gehende G^-Impuls an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 anwesend bleibtβ Das Leiten des Transistors 1035 läßt den ho-
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hen Pegel von dem Ausgang des Inverters 1034 zu dem Eingang des Inverters 1036 gelangen-und läßt einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 1037 erscheinen.
Da der Knotenpunkt 1037 direkt mit dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1041 verbunden ist, geht dieser ebenfalls auf niedrigen Pegel. Der an dem Ausgang des Inverters 1039 vorhandene niedrige Pegel v/ird über den leitenden Transistor 1040 zu dem dritten Eingang des NOR-Gatters 1041 geliefert, und wenn ein niedriger Pegel an jedem seiner Eingänge vorhanden ist, geht der Ausgang des NOR-Gatters 1041 auf hohen Pegel, und dieser hohe Pegel v/ird über die Leitung 1070 zu dem zuvor außer Bereitschaft gesetzten Eingang des UND-Gatters 1070 geführt. Da der andere Eingang des UND-Gatters 1071 von dem Ausgang des Inverters 1072 abgegriffen v/ird, dessen Eingang mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 1050 über die Leitung 1073 verbunden ist, und da das Flip-Flop 1050 anfänglich in dem Rucksetzzustand ist, wird ein niedriger Pegel an dem Q-Ausgang anwesend sein, was einen hohen·Pegel an dem Ausgang des Inverters 1072 erscheinen läßt, wodurch ein hoher Pegel an dem anderen Eingang des UND-Gatters 1072 auftreten wird. Ist ein hohes Signal an beiden Eingängen des UND-Gatters 1071 vorhanden, so geht dessen Ausgang auf hohen Pegel, was den Knotenpunkt 1042 auf hohen Pegel gehen läßt, und der Ausgang des Inverters 1043, d.h. das Signal G,-, das von der Leitung 1044 abgegriffen v/ird, geht unmittelbar auf niedrigen Pegel, so daß das G^-Signal ein negativ gehender Impuls ist, der mit dem negativ gehenden, richtig aufbereiteten Maschinen-Kurbelv/ellen-Stellungs-Impuls synchronisiert ist, und zwar so synchronisiert, daß er mit der Takt-Phase H2 auf niedrigen Pegel geht.
Die nächste H1-Takt-Phase läßt die Transistoren 1032, 1033 und 1038 erneut leitend werden. Das Leiten des Transistors 1032 hält den ersten Eingang des NOR-Gatters 1041 in Bereitschaft gesetzt, solange wie das G,-Signal an dem Eingangs-Kno-
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tenpunkt 1024 auf niedrigein Pegel bleibt, und das Leiten des Transistors 1033 führt diesen niedrigen Pegel durch den Inverter 1034 hindurch, was dessen Ausgang auf hohem Pegel bleiben läßt. Allerdings führt das Leiten des Transistors 1038 den niedrigen Pegel von dem Knotenpunkt 1037 durch den Inverter 1039 hindurch, was einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen läßt.
Folglich läßt das Auftreten der dritten H^-Takt-Phase die Transistoren 1027, 1035 und 1040 leitend werden. Selbst wenn das G,-Signal noch als niedriger Pegel an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 ansteht, wird das Auftreten der dritten H2~Takt-Phase die ersten und zweiten Eingänge des NOR-Gatters 1041 in Bereitschaft halten, wobei jedoch das Leiten des Transistors 1040 den hohen Pegel von dem Ausgang des Inverters 1039 zu dem dritten Eingang des NOR-Gatters 1041 leiten wird, was dieses außer Bereitschaft setzt und dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt, l/enn der niedrige Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatter s 1041 über die Leitung 1070 zu dem Eingang des UND-Gatters 1071 übertragen wird, so wird das UND-Gatter 1071 außer Bereitschaft gesetzt, was einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 1042 erscheinen läßt. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1042 wird durch den Inverter 1043 invertiert, um das Signal G1-, das auf der Ausgangs-Leitung 1044 vorhanden ist, mit scharfer Flanke auf hohen Pegel gehen zu lassen, so daß das Signal Gc als negativ gehender Impuls erzeugt wurde, der eine Taktdauer von einer Taktzeit aufweist, d. h. in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei der ein Haupt-Takt von einem MIz verwendet wurde, eine Mikrosekunde, und die Vorder- und Rückflanken des negativ gehenden, synchronisierten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses werden mit der zweiten Takt-Phase FL, synchron laufen, wie oben beschrieben.
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Folglich ist festzustellen, daß die Erfassung eines entsprechenden negativ gehenden G^-Signales an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 die Erzeugung des negativ gehenden, synchronisierten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G^ an der Ausgangsleitung 1044 triggern wird, vorausgesetzt, daß das negativ gehende, richtig aufbereitete Eingangs-Signal Gv an dem Knotenpunkt 1024 für die richtige Zeitperiode auf niedrigem Pegel bleibt. Beispielsweise, wenn eine durch flüchtiges Rauschen oder ähnliches verursachte negativ gehende Spannungsspitze auf der Leitung 683 erscheinen sollte und an dem Knotenpunkt 1024 ankommt, jedoch weniger als zwei Taktzeiten andauert, so würde folgendes auftreten:
Das erste Auftreten der Takt-Phase Hp würde das Leiten des Transistors 1027 bewirken und einen fehlerhaften niedrigen Pegel von dem Knotenpunkt 1024 zu dem Knotenpunkt 1028 leiten, wo er durch die Inverter 1029 und 1030 invertiert und rückinvertiert würde, so daß ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1031 auftreten würde, was den ersten Eingang des NOR-Gatter s 1041 in Bereitschaft setzen würde. Der zweite Eingang des NOR-Gatters 1041 würde noch durch das an dem Ausgang des Inverters 1037 vorhandene hohe Signal außer Bereitschaft sein, und der dritte Eingang wäre durch das an dem Ausgang des Inverters 1039 vorhandene niedrige Signal in Bereitschaft gesetzt. Die nächste ELj -Takt-Phase wird dann die Transistoren 1032, 1033 und 1038 leitend machen. Das Leiten des Transistors 1032 \*ird den niedrigen Pegel von dem Knotenpunkt 1028 weiterleiten, um den ersten Eingang des NOR-Gatters 1041 in Bereitschaft zu halten, selbst wenn das Signal G-, zu diesem Zeitpunkt erneut auf hohen Pegel ginge, und das Leiten des Transistors 1033 wird veranlassen, daß ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1031 durch den Inverter 1034 invertiert wird, so daß ein hoher Pegel an dessen Ausgang vorhanden sein wird. Das nächste H2-Signal wird die Transistoren 1027, 1035 und 1040 leitend machen. Das Leiten des Transistors 1035 wird den hohen
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Pegel von dem Inverter 103^ durch den Inverter 1036 hindurch leiten, was den Knotenpunkt 1037 auf niedrigen Pegel gehen läßt, um den zweiten Eingang des NOR-Gatters 1041 in Bereitschaft zu setzen, während das Leiten des Transistors 1040 den niedrigen Pegel von dem Ausgang des Inverters 1039 zu dem dritten Eingang des NOR-Gatters 1041 gelangen läßt, um dieses in Bereitschaft zu setzen.
Allerdings läßt das Leiten des ersten Transistors 1027 den hohen Pegel von dem Knotenpunkt 1024 zu dem Knotenpunkt 1028 gelangen, v/o er durch die doppelte Inverter-Kombination 1029 und 1030 gelangt, was veranlaßt, daß der Knotenpunkt 1031 auf hohen Pegel geht und den ersten Eingang des NOR-Gatters 1041 außer Bereitschaft setzt und den Ausgang des NOR-Gatters 1041 daran hindert, auf hohen Pegel zu gehen, da der negativ gehende Impuls an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 für die geforderte Zeitdauer nicht angedauert hat. Folglich dient die Eingangs-Schaltungsanordnung zwischen dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 und den drei Eingängen des NOR-Gatters 1041 als ein Filter, das ein Rauschen unterdrückt, und es hält den Schaltkreis davon ab, auf kurzzeitige negativ gehende Spannungsspitzen und ähnliches anzusprechen.
"Wie oben beschrieben, wird, wenn der richtig aufbereitete, negativ gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G-über die Leitung 683 dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 zugeführt wird, der Ausgang des UND-Gatters 1071 für eine Taktzeit auf hohen Pegel gehen, während der richtig synchronisierte, negativ gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G5, der auf der Leitung 1044 vorhanden ist, für eine Taktdauer auf niedrigen Pegel geht. Der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1042 wird über die Leitung 1074 zu dem Verteilungs-Knotenpunkt 1045 geliefert. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1045 veranlaßt, daß ein hohes Signal dem Setzeingang S des RS-Flip-Flops 1046 dargeboten wird und daß ein hoher Pegel dem Setzeingang S des
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ίΐε-Flip-Flops 1048 dargeboten wird und direkt dem Setzeingang eines dritten Flip-Flops IO5O. Gleichzeitig wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1045 dem ersten invertierten Eingang der UHD-Gatter 1047, 1049 und 1051 zugeführt, was deren Ausgänge dazu zwingt, auf niedrigen Pegel zu gehen, wodurch ein niedriger Pegel dem Rücksetzeingang R der jeweiligen Flip-Flops 1046, 1048 und 1050 dargeboten wird. Ist ein hoher Pegel an dem Setzeingang und ein niedriger Pegel an dem Rücksetzeingang der jeweiligen Flip-Flops 1046,- 1048 und 1050 vorhanden, so wird das erste Takt-Phasen-Signal EL, die logische "1" oder das hohe Signal, das an dem Setzeingang vorhanden ist, in das Flip-Flop übertragen, und das zv/eite Takt-Phasen-Signal H2 wird die logische "1" oder den hohen Pegel an dem Q-Ausgang verriegeln und gleichzeitig veranlassen, daß der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht.
Folglich bev/irkt das Erfassen eines richtig aufbereiteten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses mit entsprechender negativ gehender Dauer, die veranlaßt, daß ein hohes Signal mit einer Taktdauer an dem Knotenpunkt 1042 erscheint, daß die Flip-Flops 1046, 1048 und 1050 gesetzt werden. Das Setzen des Flip-Flops 1046 läßt dessen Q-Ausgang auf niedrigen Pegel gehen. Dieser niedrige Pegel erscheint an dem Ausgangs-Knotenpunkt 1052 und wird über die Leitung 1053 als das negativ gehende Signal Gr übertragen, das anzeigt, daß ein neues G^- Signal aufgetreten ist, daß jedoch das Startsignal für den Eingabe/Ausgabe-Logik-vJiederhol-Zyklus noch nicht aufgetreten ist.
Das Setzen des Flip-Flops 1048 läßt dessen Q-Ausgang auf hohen Pegel gehen, so daß eine logische "1" über die Leitung 1055 als Signal G^ übertragen wird, um einen Rechner-Interrupt zu erzeugen, der in dem Flip-Flop 1048 gespeichert wird, bis er durch die Erzeugung eines Software-Kommandos Xq gelöscht wird. Kurz nachdem die logische "1" an dem Setzeingang der RS-Flip-
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Flops 1046, 1048 und 1050 in ihnen verriegelt wurde, geht der dritte Eingang des NOR-Gatters 1041 auf hohen Pegel, was den Ausgang des UUD-Gatters 1071 auf niedrigen Pegel gehen läßt und bewirkt, daß das Signal G5 wieder auf seinen normalerweise hohen Zustand gebracht wird.
Ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1042 an dem Ausgang des UND-Gatters 1071 wird über die Leitung 1074 zu dem Verteilungs-Knotenpunkt 1045 geliefert. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1045 liefert eine logische Null zu dem Setzeingang der Flip-Flops 1046, 1048 und 1050, wobei gleichzeitig der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1045 einen invertierten Eingang jeder der UND-Gatter 1047, 1049 und 1051 in Bereitschaft setzt, so daß, wenn deren anderer invertierter Eingang in Bereitschaft gesetzt wird, das entsprechende Flip-Flop zurückgesetzt werden kann. Dann gibt der Kommando-Signal-Generator-Schaltkreis des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123 der Fig. 2 das momentan hohe Signal aus, das befiehlt, daß das Bit G,] in dem Interrupt-Zustandswort mit dem Mikro-Computei--Datenbus verbunden wird, wie nachfolgend beschrieben, und,unmittelbar nac^Jidem es von dem Mikroprozessor gelesen wurde, gelöscht wird.
Wenn das decodierte Signal xQ momentan auf hohen Pegel geht, um zu befehlen, daß das Bit G^ in dem Zustandswort mit dem Datenbus verbunden wird, so geht das Signal auf der Leitung 1059 auf hohen Pegel, und dieser hohe Pegel wird dem Eingang des Inverters IO6O zugeführt. Der Ausgang des Inverters IO6O geht auf niedrigen Pegel, und da dieser niedrige Pegel dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1049 zugeführt wird, geht dessen Ausgang auf hohen Pegel, solange das xQ-Kommando-Signal auf hohem Pegel bleibt. Wenn der Ausgang des UIJD-Gatters 1049 auf hohem Pegel ist, so wird eine logische Eins dem Rücksetzeingang des RS-Flip-Flops 1048 zugeführt, während ein niedriger Pegel oder eine logische "0" von dem Knotenpunkt 1045 dem Setzeingang zugeführt wird. Das Auftre-
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ten der ersten Takt-Phase H^ wird die Eingangs-Signale in das Flip-Flop hineinführen, und die H2~Takt-Phase wird das Flip-Flop in dem Rücksetzzustand verriegeln, so daß der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht, was bewirkt, daß das Signal G^, das auf der Leitung 1055 ausgegeben v/ird, auf niedrigen Pegel geht, was anzeigt, daß das Zustandswort,nachdem es von dem Mikroprozessor gelesen wurde, gelöscht -worden ist.
Sobald das Flip-Flop 1046 durch das Erfassen des richtig aufbereiteten, negativ gehenden Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G-* mit ausreichender Dauer gesetzt wurde, geht der Q -Ausgang des Flip-Flops 1046 auf niedrigen Pegel. Da der Q -Ausgang mit dem Ausgangs-Knotenpunkt 1052 verbunden ist, geht folglich das Signal G^ auf der Leitung 1053 auf niedrigen Pegel, und der niedrige Pegel wird weiterhin von dem Q-Ausgangs-Knotenpunkt 1052 zurück zu dem Knotenpunkt 1054 geliefert. Unmittelbar vor dem Setzen des Flip-Flops 1046 war der Q-Ausgang auf hohem Pegel, und der über dem Knotenpunkt 1052 an dem Knotenpunkt 1054 vorhandene hohe Pegel wurde einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1061 zum Außerbereitschaftsetzen zugeführt, was bewirkt, daß ein niedriger Pegel dem Knotenpunkt 1066 dargeboten wird, um einen invertierten Eingang des Gatters 1065 in Bereitschaft zu setzen, während ein niedriger Pegel zu dem Setzeingang des Flip-Flops 1067 geliefert wird.
Sobald die Flip-Flops 1046, 1048 und 1050 durch die Anwesenheit eines hohen Pegels an dem Knotenpunkt 1042 gesetzt sind, geht der Q-Ausgang des Flip-Flops 1046 auf niedrigen Pegel. Der niedrige Pegel wird von dem Knotenpunkt·1052 zu dem Knotenpunkt 1054 geliefert und folglich zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1061, um dieses in Bereitschaft zu setzen·. Während dieser Zeit sei jetzt angenommen, daß das Signal h7 auf niedrigem Pegel und das Signal hVauf hohem Pegel ist. Dies setzt einen invertierten Eingang jeder der UND-Gatter 1047 und IO6I
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außer Bereitschaft und läßt ihre Ausgänge auf niedrigem Pegel bleiben. Ist Iv auf hohem Pegel, so könnte das NAl-ID-Gatter 1056 in Bereitschaft gesetzt werden, \fas jedoch nicht geschieht, da ein niedriger Pegel von dem Knotenpunkt 1054 seinem anderen Eingang zurückgeführt wird, ϊίβηη h-, auf niedrigen Pegel geht, so wird ein niedriger Pegel über die Leitung 1063 dem Knotenpunkt 1062 und dann von dem Knotenpunkt 1062 einem invertierten Eingang jedes der UlTO-Gatter 1047, 1051 und 1065 zugeführt, um diese Eingänge in Bereitschaft zu setzen. Sobald das Flip-Flop 1046 gesetzt war, was bewirkte, daß der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel ging und damit der Knotenpunkt 1054 auf niedrigen Pegel, so wurde ein niedriger Pegel dem anderen invertierten Eingang des UND-Gatters 1061 zugeführt.
Folglich bewirkt die Anwesenheit eines niedrigen h^-Signales an dem Knotenpunkt 1062, daß der Ausgang des UND-Gatters 1061 an dem Knotenpunkt 1066 auf hohen Pegel geht, um das Gatter 1065 außer Bereitschaft zu setzen, was eine logische "1" an dem Setzeingang S des RS-Flip-Flops 1067 erscheinen läßt, während eine logische "0" dessen Rücksetzeingang dargeboten wird. Das Auftretei der ersten Takt-Phase KL- gibt diese Werte in das Flip-Flop 1067 ein, so daß das Auftreten der zweiten Takt-Phase Hp das Flip-Flop in dem Setzzustand verriegelt, was dessen Q-Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt. Da der Q-Ausgang von der Leitung 1068 abgenommen wird, geht das Signal Gp auf hohen Pegel, um die erste Eingabe/Ausgäbe-Logik-Iteration nach dem Erfassen des richtigen Maschinen-Kurbelwellen-Stellung s-Impulses G, anzuzeigen.
Gleichzeitig mit dem Setzen des Flip-Flops 1067, was damit synchronisiert wird, daß der Takt E, auf niedrigem Pegel ist, gehen beide Eingänge des UND-Gatters 1047 auf niedrigen Pegel, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt. Ist der Ausgang des UIiD-Gatters 1047 auf hohem Pegel, so wird eine logische "1" dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 1046 zugeführt, während
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ein niedriger Pegel von dem Knotenpunkt 1045 dem Setzeingang zugeführt wird. Nach den er.sten und zweiten Takt-Phasen H1 und Hp wird das Flip-Flop 1046 zurückgesetzt, was bewirkt, daß das Signal G^ auf der Ausgangsleitung 1053 von dem Q-Ausgangs-Knotenpunkt 1052 erneut auf hohen Pegel geht. Der hohe Pegel wird von dem Knotenpunkt 1042 zu dem Knotenpunkt 1054 übertragen, um einen Eingang des NAND-Gatters 1056 in Bereitschaft zu setzen und um einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1061 außer Bereitschaft zu setzen, Was dessen Ausgang an dem Knotenpunkt 1066 erneut auf hohen Pegel gehen läßt, nachdem das Flip-Flop 1067 gesetzt worden war und das Signal Gp auf hohen Pegel gegangen ist.
Sobald die h,-Takt-Phase auf niedrigen Pegel geht und die Takt-Phase E, auf hohen Pegel geht, so wird das niedrige h^-Signal das NAND-Gatter 1056 außer Bereitschaft setzen,und das hohe E^-Signal an dem Knotenpunkt 1062 wird einen invertierten Eingang jedes der UND-Gatter 1047, 1061 und 1065 außer Bereitschaft setzen, was bewirkt, daß deren Ausgänge auf niedrigen Pegel gehen, da ein gültiges G,-Signal bereits erfasst wurde, so wird der Ausgang des UIiD-Gatters 1071 zu seinem normalerweise niedrigen Zustand zurückgekehrt sein, und der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1042 wird über die Leitung 1047 zu dem Verteilungsknotenpunkt 1045 übertragen. Bleibt der Knotenpunkt 1045 auf niedrigem Pegel, so bleiben die gegenüberliegenden invertierten Eingänge jedes der UND-Gatter 1047, 1049, 1051, 1061 und 1065 in Bereitschaft gesetzt.
Am Ende des nächsten Zeitsteuer-Zyklusses geht das Signal h-, auf hohen Pegel, um das NAND-Gatter 1056 in Bereitschaft zu setzen,und das Signal E, geht auf niedrigen Pegel. Das niedrige h,-Signal wird über die Leitung 1063 dem Knotenpunkt 1062 zuführt und damit dem gegenüberliegenden invertierten Eingang des
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UIiD-Gatters 1047 und dem gegenüberliegenden invertierten Eingang der UND-Gatter 1061 und 1065» Sind beide invertierten Eingänge des UND-Gatters 1047 auf niedrigem Pegel, so wird ein hoher Pegel an dessen Ausgang erscheinen, was anstrebt, das Flip-Flop 1046 zurückzusetzen. Da dieses allerdings noch zurückgesetzt ist, bleibt der Q-Ausgang an dem Knotenpunkt 1052 auf hohem Pegel. Folglich bleibt, da dieser hohe Pegel von dem Ausgangs-Knotenpunkt 1052 zu dem Knotenpunkt 1054 geliefert wird, ein invertierter Eingang des Gatters 1061 außer Bereitschaft gesetzt, was veranlaßt, daß sein Ausgang an dem Knotenpunkt 1066 auf niedrigem Pegel bleibt. Der niedrige Pegel an dem Ausgangs-Knotenpunkt 1066 wird zu dem Setzeingang des Flip-Flops 1067 geleitet und direkt zu dem gegenüberliegenden invertierten Eingang des Gatters 1065» um dieses in Bereitschaft zu setzen. Da das niedrige h-^-Signal an dem Knotenpunkt 1062 weiterhin zu dem zweiten invertierten Eingang des Gatters 1065 geliefert wird, geht der Ausgang des Gatters 1065 auf hohen Pegel, um eine logische "1" zu dem Rücksetzeingang des RS-Flip-Flops 1067 zu liefern, so daß nach einer Taktzeit ELj, Hp das Flip-Flop 1067 zurückgesetzt wird, was das Signal Gp auf niedrigen Pegel gehen läßt. Auf diese "eise geht das Signal G2 auf hohen Pegel und bleibt für 16 Haupt-Taktzeiten nach dem Setzen des Flip-Flops 1046 auf hohem Pegel, v/ob ei die Takt-Phase E, auf niedrigem Pegel ist. Das Signal G2, das für 16 Taktzeiten auf hohem Pegel ist, wird dazu verwendet, die erste Eingabe/Ausgabe-Logik-Iteration nach dem Erfassen des gültigen G^-Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses anzuzeigen.
Die aus dem Flip-Flop 1050 und den logischenGattern 1056 und 1051 bestellende Schaltungsanordnung bildet ein Langzeitfilter einer herkömmlichen Abwandlungsform einer Prell-Unterdrückung, die die Erzeugung eines weiteren richtig synchronisierten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G,- verhindert, selbst wenn ein negativ gehender Impuls mit ausreichender Breite und Dauer dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 für eine vorbestimmte
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Zeitperiode dargeboten wird, nachdem zuvor ein gültiger Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G, erfasst wurde. Seine Wirkungsweise ist wie folgt:
Nachdem ermittelt wurde, daß der erste richtig aufbereitete, negativ gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G, von ausreichender Dauer ist, was die Erzeugung des negativ gehenden synchronisierten Ausganges G1- bewirkt, wird das Flip-Flop 1050 nach einer Taktzeit Hj, H2 gesetzt, aufgrund der Anwesenheit des hohen Pegels an dem Verteilungs-Knotenpunkt 1045. Eine Taktzeit später, wenn der Verteilungs-Knotenpunkt 1045 auf niedrigen Pegel geht, so wird dieser niedrige Pegel dem Setzeingang des Flip-Flops 105© zugeführt und der erste invertierte Eingang des NAND-Gatters 1051, dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 1050 verbunden ist, wird in Bereitschaft gesetzt. Der gegenüberliegende invertierte Eingang des UND-Gatters 1051 empfangt ein hohes Signal von dem Ausgang des NAND-Gatters 1056, so daß der Ausgang des NAND-Gatters 1051 auf niedrigem Pegel bleibt, um das Flip-Flop 1050 für eine vorbestimmte Zeitperiode, wie z. B. eine Millisekunde, auf niedrigem Pegel zu halten. Diese Zeitperiode wird durch den Ausgang des NAND-Gatters 1056, das drei Eingänge aufweist, gesteuert. Dem ersten Eingang des NAND-Gatters 1056 wird der Q -Ausgang von dem Knotenpunkt 1052 des Flip-Flops 1046 zugeführt und der Knotenpunkt 1054, der auf niedrigem Pegel ist, um das NAND-Gatter 1056 außer Bereitschaft zu setzen, wenn das Flip-Flop 1046 gesetzt ist, geht dann auf niedrigen Pegel, wenn das Flip-Flop 1046 zurückgesetzt wird, zum ersten Mal wenn die Takt-Phase h, auf niedrigen Pegel geht, wenn der Verteilungs-Knotenpunkt 1045 auf niedrigem Pegel ist.
Sobald das Flip-Flop 1046 zurückgesetzt wird, ist ein hoher Pegel an dem Q-Ausgangs-Knotenpunkt 1052 vorhanden und folglich an dem Knotenpunkt 1054, und dieses hohe Signal wird dem ersten Eingang des NAND-Gatters 1056 zurückgeführt, um diesen ersten
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Eingang in Bereitschaft zu setzen» Jedesmal, wenn die heruntergeteilte Takt-Phase hv auf hohen Pegel geht5 geht ein weiterer Eingang des NAHD-Gatters IO56 auf hohen Pegel, so daß das NAND-Gatter 1056 zwei Eingänge in Bereitschaft gesetzt hat, jedesmal dann, wenn die Takt-Phase Iw auf hohen Pegel geht, und sein Ausgang bleibt auf niedrigem Pegel, um das UND-Gatter 1051 außer Bereitschaft zu setzen und um das Rücksetzen des Flip-Flops 1050 zu verzögern, da das Signal ag normalerweise auf niedrigem Pegel ist. Das Signal ag ist ein Zählerausgangs-Signal von dem Maschinen-Zeitinterval-Zähler der Fig«, 4G9 wie nachfolgend beschrieben, der dazu verwendet wird, anzuzeigen, daß 64 Haupt-h^-Takt-Zählschritte seit dem Auftreten des letzten Gp-Signales aufgetreten sind» "Wenn ag auf hohen Pegel geht5 um anzuzeigen„ daß eine vorbestimmte Anzahl von Taktimpulsen seit dem letzten Auftreten von G2 durch den Maschinen-Zeitinterval-Zähler der Fig« 4G gezählt worden sind, so geht der Ausgang des NAND-Gatters 1056 auf niedrigen Pegel« Ein niedriger Pegel an dem Ausgang des NAND-Gatters IO56 bewirkt, daß beide invertierten Eingänge des UIiD-Gatters 1051 auf niedrigen Pegel gehen, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt» Ein hoher Pegel an dem Ausgang des MD-Gatters 1051 liefert eine logische t!1» zu dem Rücksetz-Eingang R des RS-Flip=Flops 1050P während ein niedriger Pegel von dem Verteilungs-Knotenpunkt 1045 dessen Setzeingang dargeboten wird. Eine Taktzeit später, nach-dem lip H2 aufgetreten sind, wird das RS-Flip-Flop 1050 zurückgesetzt, was den Q-Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt.
Zuvor war das RS-Flip-Flop IO5O anfänglich mit der Erzeugung des synchronisierten, negativ gehenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses Gc gesetzt, und gleichzeitig mit dem Setzen der RS-Flip-Flops 1046 und 1048«. Zu diesem Zeitpunkt, unmittelbar nachdem ein richtiges G^-Signal von dem Kurbel- ^Tellen-Stellungs-Impuls-Prozessor der Figo 4F erfasst wurde, ging der Q-Ausgang des Flip-Flops 1050 auf hohen Pegel, und dieses hohe Signal wurde über die Leitung 1073 zu dem Eingang
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eines Inverters 1072 geliefert, dessen Ausgang einen niedrigen Pegel zu einem Eingang des UND-Gatters .1071 durchliest um das UND-Gatter 1071 außer Bereitschaft zu setzen, weitere Impulse an dem Eingangs-Knotenpunkt 1024 zu erfassen, indem der Ausgangs-Knotenpunkt 1042 auf niedrigen Pegel festgehalten wurde. Mit dem Rücksetzen des Flip-Flops 1050 geht der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel, und dieser niedrige Pegel wird über die Leitung 1073 2U dem Eingang des Inverters 1072 geliefert, der einen bereitsetzenden hohen Pegel zu einem Eingang des UND-Gatters 1071 liefert, um den Schaltkreis der Fig. 4F in die Lage zu versetzen, das nächste richtige G,-Signal zu erfassen.
Folglich, ist der Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls-Prozessor der Fig. 4F in der Lage, einen richtig aufbereiteten, negativ gehenden Masohinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G^ zu erfassen, der von dem Schaltkreis der Fig. 4E ausgegeben wird, um so einen negativ gehenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G^ zu erzeugen, dessen Vorder- und Rückflanken mit der H2-Takt-Phase synchronisiert sind. Der Schaltkreis der Fig. 4F enthält ein Kurzzeitfilter zur Rauschunterdrückung, das den Schaltkreis in die Lage versetzt, negativ gehende Eingangsübergänge oder Rauschsignale von kurzer Dauer auszufiltern. Weiterhin enthält der Schaltkreis ein Langzeit-Prell-Unterdrükkungsfilter, das verhindert, daß ein zweiter Kurbelwellen-Stellungs-Impuls für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Erfassen eines richtig aufbereiteten G-z-Impulses erfasst wird, selbst wenn dessen Zeitdauer größer ist als die des Kurzzeitfilters.
Das Flip-Flop 1050 wird am Ende der vorbestimmten Periode durch ein Signal ag von dem Maschinen-Zeitinterval-Zähler der Fig. 4G zurückgesetzt, wie nachfolgend beschrieben, um so den Erfassungsschaltkreis in die Lage zu versetzen, den nächsten richtig aufbereiteten, negativ gehenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs- ·
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Impuls G^ von ausreichender Zeitdauer zu erfassen. Gleichzeitig erzeugt das Flip-Flop 1046 einen positiv gehenden Impuls G/, der die Ankunft oder das Erfassen eines neuen G,-Signales anzeigt, welches anzeigt, daß der Eingabe/Ausgabe-Logik-Iterations-StartZyklus noch nicht aufgetreten ist, da das Flip-Flop 1046 die Rückflanke des G^-Impulses speichert, bis nach der Ankunft der h^-Takt-Phase, die Gp erzeugt. Das Flip-Flop 1048 spricht auf die Erfassung eines richtigen G^-Signales an, um ein Rechner-Inteirupt-Signal G^ auszugeben, das in dem Flip-Flop so lange gespeichert wird, bis das Software-erzeugte Kommando-Signal veranlaßt, daß das Interrupt-Zustandswort mit dem Mikroprozessor-Datenbus verbunden wird und dann das Flip-Flop 1048 löscht, nachdem der Interrupt von dem Mikroprozessor gelesen worden, ist.
Schließlich erzeugt das Flip-Flop IO76 ein positiv gehendes Signal Gp bei dem ersten Eingabe/Ausgabe-Logik-Iterations-Zyklus nach der Erfassung des richtigen Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G-,,und dieser Iterationszyklus bleibt, wie nachfolgend beschrieben, 16 Haupt-Taktzeiten lang bestehen. Die Ausgänge des Kurbelwellen-Stellungs-Impuls-Prozessor-Schaltkreises der Fig, 4F werden für verschiedene Zeitsteuer- und Synchronisationszwecke verwendet, wie nachfolgend beschrieben wird.
4.22 Maschinenzeitinterval-Zähler
Im folgenden wird der Maschinenzeitinterval-Zähler des Blocks 417 der Fig. 4 unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig« 4G beschrieben. Der Maschinenzeitinterval-Zähler der Fig. 4G enthält Einrichtungen zum Messen des Maschinenzeitin tervalles, Einrichtungen zum Erfassen eines Maschinenabdrosselzustandes (engine stall condition) und Einrichtungen zum Erzeugen eines Alarmsignales, wenn gewisse Arten von Fehlern erfasst werden.
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Der Schaltkreis der Fig. 4G enthält einen Maschinenzeitinterval-Zähler, der das Zeitinterval zwischen dem Auftreten von aufeinanderfolgenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulsen G7 mißt. Die Maschinen-Zeitinterval-Messung funktioniert durch Vergrößerung eines seriellen binären Wortes um einen Zählerschritt jedesmal nach 16 Mikrosekunden und folglich einmal bei jedem Zeitzählzyklus, da in dem bevorzugten Ausführungsbejspiel der vorliegenden Erfindung ein Haupt-Takt mit einem MHz verwendet wird. Diese Inkrementierung wird für die Dauer der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulsen G-, fortgeführt. Das letzte signifikante Bit in dem Maschinenzeitinterval-Zähler hat bei dem dargestellten .Ausführungsbeispiel ein Gewicht von 16 Mikrosekunden
Das nachfolgend beschriebene Zeitinterval-Speicherregister ist in der bevorzugten Ausxührungsform der vorliegenden Erfindung ein serielles dynamisches Schieberegister in Kombination mit einem Halbaddierer-Schaltkreis, der dazu verwendet wird, eine Binär-Zählerfunktion zu schaffen. Die Kombination eines Serienregisters mit einem Halbaddierer-Söhaltkreis wird bei der Konstruktion der vorliegenden Erfindung verwendet, da diese Kombination zu einem erheblich kleineren Flächenbedarf führt, wenn der Schaltkreis in herkömmlicher LSI-Technik ausgeführt ist, jedoch behält sie ihre hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit bei. Die Einzelheiten des Maschinenzeitinterval-Zahlers und der Speichereinrichtung, der Halbaddierer-Schaltkreismittel, der Abdrossel-Erfassungs-Schaltkreismittel und der Alarmschaltkreismittel werden im folgenden unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig. 4G beschrieben.
Der Maschinenzeitinterval-Zähler der Fig. 4G enthält ein 16-stufiges Schieberegister, dessen jede Stufe aus einem dynamischen Zweiphasen-Flip-Flop besteht, so wie es in dem Blockschaltbild der Fig. 9.22A und dem Schaltbild der Fig. 9.22B dargestellt ist. Jede der 16 Stufen des seriellen Schiebere-
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gisters enthält einen Dateneingang D., einen ersten Takt-Phasen-Eingang h , einen zweiten Takt-Phasen-Eingang hfe, einen nicht invertierenden Ausgang Q und einen invertierenden Ausgang Q. Die einzelnen 16 Stufen des seriellen Schieberegisters sind an ihrem invertierenden Ausgang mit GLj bis GLjg bezeichnet. Das 16-Stufige serielle Schieberegister ist mit dem Bezugszeichen 1075 bezeichnet, und das 16-stufige Schieberegister ist wie folgt aufgebaut. Die erste Haupt-Takt-Phase H^ ist mit jedem Takt-Phasen-Eingang
h jeder der 16 zweiphasigen dynamischen Flip-Flops verbuna
den, die das Schieberegister 1075 bilden, und die zweite Haupt-Takt-Phase H2 ist mit dem zweiten Takt-Phasen-Eingang h. jeder der 16 Stufen verbunden. Die invertierenden Ausgänge GLj bis Q151 deren Zahlen die entsprechende Stufe in dem Schieberegister 1075 bezeichnen, sind direkt mit einem Eingang eines NOR-Gatters, das 16 Eingänge aufweist, verbunden, welches durch die horizontale Linie 1076 dargestellt ist, wobei mit einem Kreis versehene Schnittpunkte der Ausgangsleitung von den Ausgängen (L bis GLg aus den Schieberegisterstufen die horizontale Linie 1076 in Übereinstimmung mit der Konvention der Figo 9 schneiden. Der nicht invertierende Q-Ausgang jeder der Stufen des Schieberegisters 1075 wird dem Di~Eingang der nächst höheren Stufe zugeführt, wobei der Di-Eingang der ersten Schieberegisterstufe so verschaltet ist, daß sie über die externe Leitung 1077 die logische "1" oder logische "0" empfängt,und der nicht invertierende Q-Ausgang der löten und letzten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 ist mit der Schieberegister-Ausgangs-Leitung 1078 verbunden.
Zusätzlich ist jede der 16 Stufen des seriellen Schieberegisters 1075 einer entsprechenden Zwischenspeicherstufe oder Verriegelung zugeordnet. Jede der Verriegelungsstufen kann beispielsweise ein ähnliches dynamisches Zweiphasen-Flip-
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Flop sein, das einen D^Da teneingang, einen ersten Takt-Phasen-Eingang h . einen zweiten Takt-Phasen-Eingang h. und einen invertierenden Ausgang Q aufweist. Jeder der Ausgänge des Verriegelungsregisters, die gemeinsam mit den Bezugszeichen 1079 versehen sind, sind mit ihrem Di~Singang mit dem nicht invertierenden Q-Ausgang ihrer zugeordneten Schieberegisterstufe des seriellen Schieberegisters 1075 verbunden, und jede entsprechende Stufe hat einen entsprechend bezifferten Q-Ausgang, so daß die Verriegelungsregister 1079 mit ihren Ausgängen mit GL bis entsprechend Q^r bezeichnet sind, wobei jede der gleich bezifferten Verriegelungsstufen des Verriegelungsregisters 1079 mit der gleich bezifferten Schieberegisterstufe des seriellen Schieberegisters 1075 korrespondiert.
Die Ausgänge GL1 bis ^g der Schieberegisterverriegelungs-Stufen 1079 sind direkt mit der Gate-Elektrode von entsprechenden Erdungs-Transistoren 1080a bis 1080p verbunden. Eine stromführende Elektrode jeder der Transistoren 1080a bis 1080p ist mit Masse verbunden, während die gegenüberliegende stroafuhrende Elektrode mit einer ersten stromführenden Elektrode eines entsprechend bezeichneten Ausgangs-Transistors 1081a bis 1081p verbunden ist. Die Gate-Elektrodenjedes der Ausgangs-Transistoren 1081a bis 1081h, die die acht signifikantester-Bits von dem Ausgang des Verriegelungsregisters 1079 enthalten, sind gemeinsam mit einem Kommando-Signal qQ über die Leitung 1082 verbunden..Das Signal qQ ist ein rechnererzeugtes Kommando-Signal, das auf hohen Pegel geht, um das signifikanteste Wort des Maschinenzeitinterval-Zählers mit dem Datenbus zu verbinden. Die zweite stromführende Elektrode der Transistoren1081a bis 1081h ist;-mit entsprechenden Leitungen auf dem Datenbus verbunden, wobei diese als Ausgänge da,,, db1, dc^, dd,,, de^, df 1, dg1 und dhu, bezeichnet sind, die mit den gleichermaßen benannten Erdungs- und Ausgangs-Transistoren 1080a bis 1080 h bzw. 1081a bis 1081h korrespondieren.
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In ähnlicher ¥eise si11^ die Gate-Elektroden jedes der Ausgangs-Transistoren 1081i bis 1081p über die Leitung 1083 zum Empfang des rechnererzeugten Kommando-Signales jQ gemeinsam verbunden, welches das letzte signifikante Wort des Maschinenzeitinterval-Zählers mit dem Datenbus verbindet, wie nachfolgend erläutert. "Während die erste stromführende Elektrode jedes der Ausgangs-Transistoren 1081i bis 1081p mit der nicht geerdeten stromführenden Elektrode der Transistoren 1080 i bis entsprechend 1080p verbunden ist, sind die gegenüberliegenden stromführenden Elektroden direkt mit den einzelnen Daten-Bit-Positionen des Datenbus verbunden ., die mit aa^, db^ , dCj, dd^ , de,,, df y,, dg-, und dh^ bezeichnet sind.
Der Qq-Ausgang der neunten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 ist nicht nur mit einem Eingang des NOR-Gatters 1076, das 16 Eingänge aufweist, verbunden, sondern ebenfalls über die Ausgangsleitung 1048 mit dem Eingang eines Inverters 1085, dessen Ausgang über die Leitung 1057 so verbunden ist, daß sie das Signal ag zu dem Schaltkreis der Fig. 4F liefert, wie oben beschrieben, um die Anwesenheit einer logischen "1" an der neunten Bit-Stelle des seriellen Schieberegisters 1075 anzuzeigen. Normalerweise, wenn die neunte Bit-Position auf niedrigem Pegel ist, wird ein hoher Pegel an dem Qg-Ausgang erscheinen, was veranlaßt, daß ein niedriger Pegel auf der Leitung 1057 erscheint, jedoch, wenn immer eine logische "1" in der neunten Stufe anwesend ist, so geht der CL-Ausgang auf niedrigen Pegel, und dieser niedrige Pegel wird über die Leitung 1084 zu dem Eingang eines Inverters 1085 geliefert, dessen Ausgang ein hohes ag-Signal zu dem NAND-Gatter 1056 des Schaltkreises der Fig. 4F über die Leitung 1057 liefert, wie oben beschrieben, um anzuzeigen, daß der 64. Zählerstand erreicht wurde, wenn das h^-Signal auf hohen Pegel geht, um zu veranlassen, daß der Ausgang des NAHD-Gatters 1056 auf niedrigen Pegel geht, um das Langzeit-Prell-Unterdrückungs-
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Filter zu deaktivieren und um den Kurbelwellen-Stellungs-Impuls-Prozessor der Fig. 4P erneut in Bereitschaft zu setzen, um die Anwesenheit eines neuen, richtig aufbereiteten, negativ gehenden Haschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G7 zu er^ fassen, wie oben beschrieben.
Der Q-Ausgang des RS-Flip-Flops 1067 der Fig. 4F ist über die Leitung 1068 so verbunden, daß er das Signal G2 zu dem Eingangs-Knotenpunkt 1086 liefert. Der Knotenpunkt 1086 liefert das Signal G2 zu einem Eingang eines logischen UND-Gatters 1087» zu dem Eingang eines Inverters 1088, zu einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1089, zu dem Rücksetzeingang R eines RS-TaIct-Flip-Flops 1090 und zu dem Rücksetzeingang R eines zweiten RS-Takt-Flip-Flops 1091. Der Ausgang des UND-Gatiers 1089 ist über die Leitung 1077 zu dem D.-Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 zurückverbunden, während der Ausgang des Inverters 1088 mit dem zweiten Takt-Phasen-Eingang h^ jeder der Stufen des Verriegelungsregisters 1079 verbunden ist. Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal Vp kann direkt den direkten Rücksetzeingängen DR der Flip-Flops 1090 und 1091 zugeführt werden, um dieses anfänglich zurückzusetzen, wenn das Signal Vp auf hohen Pegel geht.
Das Signal G^ wird von dem Q-Ausgangs-Knotenpunkt 1052 des RS-Flip-Flops 1046 des Schaltkreises der Fig. 4F abgegriffen und über die Leitung 1053 zu einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1092 geleitet, dessen gegenüberliegender invertierter Eingang zum Empfang des Takt-Signales h-z über die Leitung 1063 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 1092 ist direkt mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1093 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Eingang eines Inverters 1094 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 1094 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines zweiten Transistors 1095
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verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem ersten invertierten Eingang eines zweiten logischen UIiD-Gatters 1096 verbunden ist, dessen gegenüberliegender invertierter Eingang zum Empfang des zweiten Haupt-Takt-Phasen-Signales Hp Verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 1093 ist zum Empfang des ersten Haupt-Takt-Phasen-Signales H^ verschaltet, während die Gate-Elektrode des Transistors 1095 zum Empfang des zweiten Haupt-Takt-Signales H^ ausgebildet ist. Der Ausgang des UND-Gatters 1096 ist über die Leitung 1097 mit dem ersten Takt-Phasen-Eingang h„ der ersten Stufe des
Verriegelungsregisters 1097, das oben beschrieben wurde, verbunden.
Ein Ende der horizontalen Linie 1076, die ein NOR-Gatter mit 16 Eingängen darstellt, ist so gezeichnet, daß sie gemeinsam mit der Gate-Elektrode und einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1098 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5-Volt-Potential-Quelle verbunden ist, um als Pull-up-Transistor zu dienen und die not\*endige Treiberenergie für das NOR-Gatter 1076, das 16 Eingänge aufweist, liefern und um die richtigen Logite-Pegel sicherzustellen. Der Ausgang des NOR-Gatters 1076, das 16 Eingänge aufweist, ist über die Leitung 1098 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1099 verbunden, das drei invertierte Eingänge aufweist, und mit dem Eingang eines Inverters 1100, dessen Ausgang direkt mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1101 verbunden ist, das zwei invertierte Eingänge aufweist, während der Ausgang des UND-Gatters 11D1 direkt mit dem Setzeingang S des RS-Plip-Plops 1090 verbunden ist.
Ein zweiter invertierter Eingang des UND-Gatters 1099 wird von dem Ausgang des NOR-Gatters 1087 über die Leitung -1102 abgegriffen, während der dritte und letzte invertierte Eingang des UND-Gatters 1099 über die Leitung 1063 mit dem Takt-Signal E, verbunden ist, das gleichzeitig dem zweiten invertierten Ein-
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gang des UND-Gatters 11Ot zugeführt wird. Der Ausgang des UND-Gatters 1099 wird direkt einem Knotenpunkt 1103 zugeführt, und der Knotenpunkt 1103 ist direkt mit dem S-Eingang eines getakteten RS-Flip-Flops 1104 verbunden. Der Knotenpunkt 1103 ist weiterhin über die Leitung 1105 mit dem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1106 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des UND-Gatters 11O6 ist direkt mit dem Rücksetzeingang R des getakteten RS-Flip-Flops 1104 verbunden. Der erste. Takt-Phasen-Eingang C des RS-Flip-Flops 1104 ist so ausgebildet, daß er das Haupt-Takt-Signal H^ empfängt, während der zweite Takt-Phasen-Eingang C so ausgebildet ist, daß er das Haupt-Takt-Signal H2 empfängt.
Der nichtinvertierende Q-Ausgang des RS-Flip-Flops 1104 ist über die Leitung 1107 mit einem ersten Eingang eines logischen UiID-Gatters 1108 verbunden, während der Q-Ausgang des RS-Flip-Flops 1104 über die Leitung 1109 mit einem zweiten logischen UND-Gatter 1110 verbunden ist. Wie oben beschrieben, ist der niclrtrinvertierende Q>|g-Ausgang der 16. Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1078 zurück zu einem Knotenpunkt 11Ί1 verbunden. Der Knotenpunkt 1111 ist direkt mit dem zweiten Eingang des logischen UND-Gatters 1110 über die Leitung 1112 verbunden und mit dem Eingang eines Inverters 1113, dessen Ausgang über die Leitung 1114 mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 1108 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 1108 ist direkt mit einem Eingang eines NOR-Gatters 1115 verbunden, dessen zweiter Eingang direkt mit dem Ausgang des zweiten UND-Gatters 1110 verbunden ist. Der Ausgang des NOR-Gatters 1115 ist direkt mit dem Ausgangs-Knotenpunkt 1116 verbunden. Der Ausgangs-Knotenpunkt 1116 ist über die Leitung 1117 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 und über die Leitung 1118 mit dem zweiten invertierten Eingang des TOID-Gatters 1106 verbunden.
V/ir oben beschrieben, ist der Ausgang des UND-Gatters 1101 direkt mit dem Setzeingang S des RS-Flip-Flops 1090 verbunden,
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dessen Rücksetzeingang direkt mit dem Eingangs-Knotenpunkt 1086 verbunden ist, um das G2-Rücksetz-Signal zu empfangen. Der erste Takt-Phasen-Eingang Ü ist so ausgebildet, daß er die erste Haupt-Takt-Phase H1 empfängt, während der zweite Takt-Phasen-Eingang C so ausgebildet ist, daß er das zweite Haupt-Takt-Signal H2 empfängt. Der invertierende Q-Ausgang des RS-Flip-Flops 1090 ist direkt mit einem Eingangs-Knotenpunkt 1119 verbunden, und der Ausgangs-Knotenpunkt 1119 ist über die Leitung 1120 zurück zu dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1087 verbunden und über die Leitung 1121 mit dem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1122, dessen zweiter invertierter Eingang so ausgebildet ist, daß er das Signal J^ über die Leitung 436 empfängt. Das Signal «L· ist ein Maschinenstart- oder Anlaß-Signal J, das an die Logik-Signal-Pegel angepasst wurde, wie oben beschrieben.
Der Ausgang des UND-Gatters 1122 ist direkt mit dem Setzeingang S des getakteten RS-Flip-Flops 1091 verbunden, dessen Rücksetzeingang weiterhin zum Empfang des Signales G2 von dem Eingangs-Knotenpunkt 1086 ausgebildet ist. Der erste Takt-Phasen-Eingang Ü ist zum Empfang des Haupt-Takt-Signales H^ ausgebildet, während der zweite Takt-Phasen-Eingang C zum Empfang des zweiten Haupt-Takt-Signales H2 ausgebildet ist. Der nichtinvertierende Ausgang Q des RS-Flip-Flops 1091 ist über die Leitung 1123 mit einem Eingang eines NOR-Gatters 1124 verbunden, dessen gegenüberliegender Eingang zum Empfang des Signales v^ über die Leitung 1125 ausgebildet ist. Das Signal v^ ist ein Takt-Fehler-Anzeigesignal, das wie nachfolgend beschrieben erzeugt wird, wobei eine logische "1" einen Taktfehler anzeigt und eine logische "0" die Abwesenheit eines Taktfehlers anzeigt. Der Ausgang des NOR-Gatters 1124 liefert das Alarm-Signal GH2, das über die Leitung 1126 für nachfolgend zu beschreibende Zwecke ausgegeben wird.
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Wie oben angedeutet, arbeitet die Kombination des 16-stufigen seriellen Schieberegisters 1075 mit dem Halbaddierer-Schaltkreis, der das getaktete RS-Flip-Flop 1104 und die Gatter 1087, 1099, 1106, 1108, 1110, 1115, 1089 und den Inverter 1113 enthält, um als richtiger Binär-Zähler mit der gleichen Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu arbeiten, jedoch kann diese Kombination in LSI-Technologie aufgebaut v/erden, unter Verwendung von beträchtlich geringerer Chip-Fläche. Die Arbeitsweise des Schieberegisters 1075 und des Halbaddierer-Schaltkreises, die als Binär-Zähler arbeiten, wird im folgenden kurz beschrieben. Wie oben beschrieben, erzeugt der Kurbelwellen-Stellungs-Impuls-Prozessor-Schaltkreis der Fig. 4F das Signal G^, das angibt, daß ein richtig aufbereiteter Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G, aufgetreten ist, daß jedoch das Eingabe/Ausgabe-Logik-Iterations-Zyklus-Start-Signal noch nicht aufgetreten ist.
Das Signal G> ist ein negativ gehender Impuls, der auf niedrigen Pegel geht, wenn das Flip-Flop 1046 gesetzt ist, wenn der synchronisierte Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impuls G1- ausgegeben wird und dann in seinen normalen Zustand zurückkehrt, wenn das Flip-Flop 1046 zurückgesetzt ist, wenn das Signal E^ auf niedrigen Pegel geht. Da G, einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1092 über die Leitung 1053 zugeführt wird, während das Signal E, dem anderen invertierten Eingang zugeführt wird, sind bei der Rückflanke des G^-Impulses beide invertierte Eingänge auf niedrigem Pegel, was einen hohen Pegel an dem Ausgang des UIID-Gatters 1092 erscheinen läßt. Das nächste Takt-Phasen-Signal Η-, wird den Transistor 1093 veranlassen, zu leiten und den hoh-en Pegel von dem Ausgang des UND-Gatters 1092 zu dem Eingang des Inverters 1094 durchzulassen, was einen niedrigen Pegel an dessen Ausgang erscheinen läßt. Das nächste Hp-Takt-Signal wird den Transistor 1095 in den leitenden Zustand bringen, um den niedrigen Pegel von dem Ausgang des Inverters 1094 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1096 durch-
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zulassen, um letzteres in Bereitschaft zu setzen. Wenn das Hg-Takt-Signal auf niedrigen Pegel geht, so gibt das UND-Gatterr 1096 ein hohes Signal auf der Leitung 1G97 an den ersten Takt-Phasen-Eingang h jeder der Stufen des Verriegelungsregisters
el
1079 aus, was veranlaßt, daß das an dem Q-Ausgang jeder der 16 Stufen des seriellen Schieberegisters 1075 vorhandene Signal zu dem D.-Eingang der entsprechenden Verriegelungsstufe 1079 übertragen wird.
Wie oben beschrieben, geht das Ausgangs-Signal G^ momentan auf niedrigen Pegel, wenn das RS-Flip-Flop 1046 der Fig. 4F anfänglich gesetzt ist, um die Erfassung eines neuen G^-Kaschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses anzuzeigen. Dieses niedrige Signal setzt einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1061 in Bereitschaft. ¥enn das Signal h-* auf hohen Pegel geht, was einmal für je 16 Taktzeiten auftritt, so geht das normalerweise hohe h-z-Signal auf niedrigen Pegel, um das RS-Flip-Flop 1046 zurückzusetzen und die Beendigung des G^-Impulses zu veranlassen, während gleichzeitig der andere invertierte Eingang des UND-Gatters 1061 in Bereitschaft gesetzt wird, um das RS-Flip-Flop IO67 zu setzen und zu veranlassen, daß das Signal G2 auf hohen Pegel geht. ¥enn das Signal G„ auf hohen Pegel geht, so bleibt es für 16 Taktzeiten auf hohem Pegel, bevor es zurückgesetzt wird, um zu veranlassen, daß das Signal Gp auf niedrigen Pegel geht, und zwar am Ende des 16. Zählschrittes nach der Erfassung eines neuen Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G^, und um das Ausgeben des synchronisierten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G,- zu veranlassen. Wenn G2 auf hohen Pegel geht, so wird der hohe Pegel über die Leitung IO68 zu dem Knotenpunkt 1086 geleitet und folglich zu einem Eingang des NOR-Gatters 1087, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt. Dieser niedrige Pegel viird 'über die Leitung 1102 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1099 geleitet, um dieses in Bereitschaft zu setzen.
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Ein zweiter invertierter Eingang des UIiD-Gatters 1099 ist mit den Ausgang des NOR-Gatters 1076 über die Leitung 1098 verbunden und, angenommen, daß ein Zustand von nur Einsen nicht in dem Schieberegister 1075 vorhanden ist, wird ein niedriger Pegel von dem NOR-Gatter 1076 über die Leitung 1098 ausgegeben, um den zweiten Eingang des UND-Gatters 1099 in Bereitschaft zu setzen. Sobald das h^-Takt-Signal auf hohen Pegel geht, was einmal für je 16 Haupt-Taktzeiten auftritt, so geht das Signal E^ auf niedrigen Pegel, um den dritten und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 1099 in Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, daß das UND-Gatter 1099 einen hohen Pegel zu dem Knotenpunkt 1103 ausgibt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt
1103 wird eine logische "1" zu dem Setzeingang des RS-Flip-Flops
1104 liefern und das UND-Gatter 1106 außer Bereitschaft setzen, einen niedrigen Pegel zu dem Rücksetzeingang zu liefern, so daß nach einer Taktzeit H1, H2 das RS-Flip-Flop 1104 gesetzt ist, was veranlaßt, daß der Q-Ausgang auf hohen Pegel geht und der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht, so daß die Tor-Steuer-Logik, die aus den UND-Gattern 1108 und 1110, dem NOR-Gatter 1115 und dem UND-Gatter 1089, das invertierte Eingänge aufweist, besteht, den Ausgang der letzten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075, der über die Leitung 1078 dem Knotenpunkt 1111 zugeführt wird, komplementieren wird. Der Knotenpunkt 1111 liefert den unkomplementierten Ausgang der-16. Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 zu dein ersten Eingang des UND-Gatters 1110 über die Leitung 1112, während der zweite Eingang zu dem UND-Gatter 1110 über die Leitung 1109 von dem Q-Ausgang des gesetzten Flip-Flops 1104 geliefert wird. Gleichzeitig wird der Wert von der 16. Stufe des Schieberegisters 1075 von dem Knotenpunkt 1111 durch den Inverter 1113 hindurch geliefert, so daß dessen Komplement dem ersten Eingang des UND-Gatters 1108 zugeführt wird, dessen zweiter Eingang mit dem Q-Ausgang des RS-Flip-Flops 1104 über die Leitung 1107 verbunden ist.
Allerdings, solange das Signal Gp auf hohem Pegel ist, wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1086 dem einen invertierten Ein-
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gang des logischen UND-Gatters 1089 zugeführt, was dessen Ausgang auf niedrigem Pegel sein läßt, da der Ausgang des UND-Gatters über die Leitung 1077 zu dem D^Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 zurückgeführt ist, wobei das hohe G^-Signal erzwingt, daß Nullen in das serielle Schieberegister 1075 für die ersten 16 Zählschritte eingegeben v/erden. Dies dient dazu, das serielle Schieberegister 1075 zu löschen und zu veranlassen, daß nur Nullen in ihm gespeichert sind.
Nachdem das serielle Schieberegister 1075 nach 16 Taktzeiten gelöscht wurde, geht das Signal Gp auf niedrigen Pegel, was den Knotenpunkt 1086 auf niedrigen Pegel gehen läßt, um einen Eingang des NOR-Gatters 1087 in Bereitschaft zu setzen, wobei, sobald das Signal an dem Knotenpunkt 1086 auf niedrigen Pegel geht, der Inverter 1088 einen hohen Pegel zu dem zweiten Takt-Phasen-Eingang h, des Verriegelungs-R.egisters 1079 liefert, was veranlasst, daß der zuvor in das Verriegelungs-Register von dem seriellen Schieberegister-Zähler 1075 eingegebene Zählerstand in dessen entsprechenden Verriegelungsregisterstufen gespeichert und verriegelt werden. Gleichzeitig setzt ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1086 einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 in Bereitschaft, so daß das UND-Gatter 1089 nicht länger gezwungen ist, nur Nullen auszugeben, und der Halbaddierer-Schaltkreis ist nun in Bereitschaft gesetzt, wie nachfolgend beschrieben.
Der Halbaddierer-Schaltkreis und das serielle Schieberegister 1075 arbeiten so, daß der in der 16. Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 gespeicherte v/ert zu dem Halbaddierer-Schaltkreis zurückgeleitet wird, wo er komplementiert wird,und dann das Komplement zu dem D^-Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters zurückgeführt wird, bis die erste Null festgestellt wird. Die erste Null wird ebenfalls komplementiert, jedoch v/erden alle Werte danach unkomplementiert weitergeleitet. Das Komplementieren oder Nicht-komplementieren der von der 16.
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Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 ausgegebenen ¥ertes wird durch den Zustand des RS-Flip-Flops 1104 bestimmt, das veranlasst, daß der ausgegebene Wert komplementiert wird, wenn das RS-Flip-Flop 1104 gesetzt ist, und das veranlasst, daß der Wert in unkomplementierter Weise durchgelassen wird, wenn das RS-Flip-Flop 1104 zurückgesetzt ist, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Erfassung der ersten Null bewirkt ein Rücksetzen des RS-Flip-Flops, um die Zählfolge zu steuern, wie nachfolgend beschrieben.
Beispielsweise v/ird bei der 17. Taktzeit, die die erste volle Taktzeit nach dem Zeitpunkt ist, bei dem alle 16 Stufen des seriellen Schieberegisters 1075 gelöscht wurden, indem sie mit Nullen von dem Ausgang des außer Bereitschaft gesetzten UlID-' Gatters 1089 über die Leitung 1077 gefüllt wurden, wird die Null von der 16. Stufe über die Leitung 1078 zu dem Knotenpunkt 1111 geleitet, so daß eine logische Null dem ersten Eingang des UHD-Gatters 1110 über die Leitung 1112 zugeführt wird, während dessen Komplement, eine logische "1", von dem Ausgang des Inverters 1113 zu dein ersten Eingang des UND-Gatters 1108 über die Leitung 1114 geliefert v/ird. Da das RS-Flip-Flop 1104 zuvor gesetzt war, wenn Gp auf hohem Pegel war, so wird eine logische "1" von den Q-Ausgang über die Leitung 1107 zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 1108 ausgegeben, während eine logische "0" über die Leitung 1109 von dem Q-Ausgang zu dein zweiten Eingang des UlTO-Gatters 1110 ausgegeben v/ird.
Da an beiden Eingängen des UND-Gatters 1108 eine Eins vorhanden ist, ist sein Ausgang auf hohem Pegel, und da an den Eingängen des UND-Gatters 1110 Nullen anliegen, geht dessen Ausgang auf niedrigen Pegel. Ist ein hoher Pegel an einem Eingang des NOR-Gatters 1115 und ein niedriger Pegel an dem anderen Eingang vorhanden, so liefert der Ausgang des NOR-Gatters 1115 ein niedriges Signal zu dem Knotenpunkt 1116. Der niedrige Pegel an
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den Knotenpunkt 1116 wird über die Leitung 1117 zu dem weiteren invertierten Eingang des UIID-Gatters 1089 geleitet, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt und was veranlaßt, daß eine logische "1" über die Leitung 1077 zurück zu dem D^-Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 geliefert wird. Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1116 über die Leitung 1118 zurück zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1106 geleitet, und da jetzt niedrige Pegel an beiden seiner Eingänge vorhanden sind, geht der Ausgang des Gatters 1106 auf hohen Pegel, was- das Flip-Flop 1104 zurücksetzt«,
Bei der nächsten Taktzeit wird eine weitere Null aus der 16„ Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1078 geliefert und dem Knotenpunkt 1111 zugeführt«, Erneut wird eine Null über die Leitung 1112 zu einem Eingang des UHD-Gatters 1110 geleitet, während eine logische M1" von dem Ausgang des Inverters 1113 über die Leitung 1114 zu einem Eingang des UITD-Gatters 1108 geliefert wird. Da das RS-Flip-Flop 1104 jetzt zurückgesetzt worden ist, wird allerdings ein niedriger Pegel von dem 0.-Ausgang über die Leitung 1117 zu dem anderen Eingang des UND-Gatters 1108 geliefert, während ein hoher Pegel von dem Q-Ausgang über die Leitung 1109 zu dem aiieUren Eingang des UND-Gatters 1110 geliefert wird. Ist ein hoher und ein niedriger Pegel an jeweils einem Eingang der UlCD-Gatter 1108 und 1110 vorhanden, so sind deren beide Ausgänge auf niedrigem Pegel. Da beide diese niedrigen Pegel als Eingänge zu dem NOR-Gatter 1115 geliefert werden, geht dessen Ausgang auf hohen Pegel, und die-' ser hohe Pegel wird dem Knotenpunkt 1116 zugeführt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1116 wird über die Leitung 1108 zurückgeführt, um das UND-Gatter 1106 außer Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, daß dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht, so daß das RS-Flip-Flop 1104 am Ende der 16 Taktzeiten gesetzt werden kann, wenn das Signal Έ.·? erneut auf niedrigen Pegel geht. Inzwischen wird die an dem Knotenpunkt 1116 vorhandene logische "1" über die Leitung 1117 einem invertierten Ein-
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gang des UND-Gatters 1089 zugeführt, um dieses außer Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, daß dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Der von dem UND-Gatter 1089 ausgegebene niedrige Pegel wird als logische "0" zu dem D^Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1077 zugeführt.
Die erste von dem zuvor beschriebenen Halbaddierer-Schaltkreis erfassteNull wurde komplementiert und eine logische "1" zu dem Eingang der ersten Stufe des Schieberegisters 1075 zurückgeführt, jedoch werden nachfolgende Nullen und in der Praxis alle nachfolgenden Werte, nachdem das RS-Flip-Flop 1104 zurückgesetzt ist, in der unkomplementierten Form durchgelassen, so daß nach den zweiten 16 Taktzeiten, d. h. dem ersten Zählzyklus nach dem Löschen, das serielle Schieberegister 1075 die Binär-Zahl 0000000000000001 speichern wird. Angenommen, daß das RS-Flip-Flop 1090 in dem Rücksetzzustand bleibt, so bleibt das NOR-Gatter 1087 außer Bereitschaft gesetzt, so daß ein niedriger Pegel über die Leitung 1102 geleitet wird, um einen invertierten Eingang des Gatters 1099 in Bereitschaft zu setzen, und da ein Zustand mit nur Nullen in dem seriellen Schieberegister 1075 nicht vorhanden ist, ist der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 1099 ebenfalls in Bereitschaft gesetzt. Folglich geht bei der 16. Taktzeit das normalerweise hohe Signal E, erneut auf niedrigen Pegel, um den dritten und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 1099 in Bereitschaft zu setzen, was veranlaßt, daß dessen Ausgang auf hohen Pegel geht. Ein hoher Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1099 wird dem Knotenpunkt 1103 zugeführt und folglich direkt zu dem Setzeingang des RS-Flip-Flops 1104 und über die Leitung 1105 zum Außerbereitschaftsetzen des UND-Gatters 1106, was veranlasst, daß ein niedriger Pegel dem Rücksetzeingang zugeführt wird. Bei der nächsten Taktzeit wird das RS-Flip-Flop 1104 erneut gesetzt, um zu veranlassen, daß der Ausgang des seriellen Schieberegisters 1075 komplementiert wird, bis die erste Null festgestellt wurde, wie oben beschrieben.
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Die erste Taktzeit des dritten Eingabe/Ausgabe-Logik-Iterations-Zyklus nach dem Erfassen des Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G^, d. h. der zweite Zähl-Zyklus nach dem Löschen des Zählers 1075, gibt die logische "1" aus, die zuvor in der 16. Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 gespeichert war, und zwar über die Leitung 1078 zu dem Knotenpunkt 1111. Von dort wird der hohe Pegel einem ersten Eingang des UND-Gatters 1110 zugeführt, und ein niedriger Pegel wird von dem Ausgang des Inverters 1113 über die Leitung 1114 zu einem Eingang des UlID-Gatters 1108 geliefert. Da das RS-Flip-Plop 1104 gesetzt ist, wird ein hoher Pegel von dem Q-Ausgang über die Leitung 1107 zu dem anderen Eingang des UND-Gatters 1108 geliefert, während ein niedriger Pegel von dem Q-Ausgang abgegriffen wird und über die Leitung 1109 zu dem anderen Eingang des UHD-Gatters 1110 geliefert wird.
Polglich wird bei der ersten Taktzeit dieses Zyklus eine Eins und eine Null den beiden Eingängen jeder der UlIB-Gatter 1108 und 1110 zugeführt, was veranlasst, daß deren beide Ausgänge auf niedrigen Pegel gehen und daß ein hoher Pegel von dem NOR-Gatter 1115 zu dem Knotenpunkt 1116 ausgegeben wird. Der hohe Pegel an den Knotenpunkt 1116 wird über die Leitung 1117 zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 geliefert, so daß dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht, um eine logische "0" zu dem D^-Eingang der ersten Stufe des 16-stufigen seriel- len Schieberegisters 1075 über die Leitung 1077 zu leiten. Gleichzeitig wird die Existenz eines hohen Pegels an dem Knotenpunkt 1116 das UHD-Gatter 1106 über die Leitung 1118 außer Bereitschaft halten, um das Rücksetzen des RS-Flip-Flops 1104 zu verhindern. Bsi dem zweiten Zählschritt der dritten Zählfolge wird eine logische "0" von dem Ausgang der letzter. Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 zu dem Knotenpunkt 1111 über die Leitung 1078 geliefert. Die Null an dem Knotenpunkt 1111 wird über die Leitung 1112 zu einem Eingang des UND-Gatters 1110 geliefert, und der hohe Pegel von dem Ausgang des Inverters 1113 wird über die Leitung 1114 zu einem Eingang des UIiD Gatters 1108 geliefert.
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Da das RS-Flip-Flop 1104 noch gesetzt ist, ist noch ein hoher Pegel auf der Leitung 1107 und ein niedriger Pegel auf der Leitung 1109 vorhanden, so daß beide Eingänge des IMD-Gatters 1108 auf hohem Pegel sind und beide Eingänge des UIlD-Gatters 1110 auf niedrigem Pegel. Sind beide Eingänge des UND-Gatters 1108 auf hohem Pegel, so geht sein Ausgang auf hohen Pegel, jedoch bewirken die niedrigen Pegel an dem Eingang des UND-Gatters 1110, daß dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Ist ein hoher und ein niedriger Pegel zu den Ausgängen des NOR-Gatters 1115 geführt, so wird ein niedriger Pegel zu dem Knotenpunkt 1116 ausgegeben. Dieser niedrige Pegel v/ird über die Leitung 1117 zu dem invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 geliefert, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt. Dieser hohe Pegel wird als logische "1" über die Leitung 1077 zu dem D.-Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 geliefert, während der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1116 zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1106 zurückgeführt wird, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt, so daß das RS-Flip-Flop 1104 bei der nächsten Taktfolge zurückgesetzt v/ird, um alle nachfolgenden ¥erte in nicht-komplernentierter Form durchzulassen, wie oben beschrieben.
Bei der dritten und bei allen nachfolgenden Taktzeiten des dritten Iterations-Zyklus werden logische Nullen von der 16. und letzten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1078 zu dem Knotenpunkt 1111 ausgegeben, was veranlasst, daß ein niedriger Pegel über die Leitung 1112 zu einem Eingang des UND-Gatters 1110 geliefert v/ird und ein hoher Pegel zu einen Eingang des UND-Gatters 1108 über die Leitung 1114. Da das RS-Flip-Flop 1104 zurückgesetzt worden war, ist ein hoher Pegel auf der Leitung 1109 vorhanden und ein niedriger Pegel auf der Leitung 1107, so daß jedes der UND-Gatter 1108 und 1110 einen hohen und einen niedrigen Eingang aufweist, was veranlasst, daß obren beide Ausgänge auf niedrigen Pegel gehen. Sind beide Ein-
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gänge des ITOR-Gatters 1115 auf niedrigem Pegel, so erscheint ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1116. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1116 wird über die Leitung 1117 zum Außerbereitschaftsetzen des UND-Gatters 1089 geleitet und veranlasst, daß eine logische "0" zu dem D^-Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1077 zurückgeführt wird, wie oben beschrieben. Gleichzeitig wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1116 über die Leitung 1118 zurückgeführt, um das UND-Gatter 1106 außer Bereitschaft zu setzen, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt, um das RS-Flip-Flop 1104 erneut bei der 16. Taktzeit des dritten Iterations-Zyklus zu setzen. Folglich wird, nachdem alle 16 Taktzeiten der dritten Logik-Iteration seit dem Erfassen des Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses verstrichen sind, das RS-Flip-Flop 1104 erneut gesetzt, wenn das Signal E-* auf niedrigen Pegel geht und die Binär-Zahl 0000000000000010 in dem seriellen Schieberegister 1075 gespeichert wird, wie im Stand der Technik für einen normalen Binär-Zähler bei Vervollständigung des zweiten Zähl-Zyklus nach dem Löschen bekannt ist.
Bei der ersten Taktzeit des vierten Iterations-Zyklus (dem dritten Zähl-Zyklus nach dem Löschen des Zählers 1075) wird die in der 16. Schieberegisterstufe gespeicherten Null über die Leitung 1078 zurück zu dem Knotenpunkt 1111 geleitet, was veranlasst, daß ein niedriger Pegel zu einem Eingang des UND-Gatters 1110 und ein hoher Pegel zu einem Eingang des UND-Gatters 1108 geliefert wird. Da das RS-Slip-Flop 1104 gesetzt wurde, als Κ, auf niedrigen Pegel ging, ist ein hoher Pegel auf der Leitung 1107 und ein niedriger Pegel auf der Leitung 1109 vorhanden. Folglich sind beide Eingänge des UND-Gatters 1108 auf hohem Pegel, während beide Eingänge des UND-Gatters 1110 auf niedrigem Pegel sind, was veranlasst, daß der Ausgang de,s UND-Gatters 1108 auf hohen Pegel geht und der Ausgang des UND-Gatters 1110 auf niedrigen Pegel«, Da das NOR-Gatter 1115 an einem Eingang einen hohen und an dem anderen Eingang einen niedrigen
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Pegel hat, läßt sein Ausgang einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 1116 erscheinen, der über die Leitung 1118 zu einem invertierten Eingang des UITD-Gatters 1106 zurückgeführt wird, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt, um das RS-Flip-Flop zurückzusehen, um die verbleibenden Werte unkomplementiert durchzulassen. Weiterhin wird der Ausgang des Gatters 1115 einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 zugeführt, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt, so daß eine logische "1" dem DA-Eingang der ersten Stufe des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1077 dargeboten wird.
Wurde das RS-Flip-Flop. 1104 aufgrund der Erfassung der ersten Null in diesem Iterations-Zyklus zurückgesetzt, so wird die zweite Taktzeit veranlassen, daß eine logische "1" aus der 16. Stufe des Schieberegisters 1075 über die Leitung 1078 ausgegeben wird, was veranlasst, daß der Knotenpunkt 1111 auf hohen Pegel geht. Ist der Knotenpunkt 1111 auf hohem Pegel und ist das RS-Flip-Flop 1104 zurückgesetzt, so v/erden beide Eingänge des UND-Gatters 1108 auf niedrigem Pegel sein und beide Eingänge des UND-Gatters 1110 auf hohem Pegel, was den Ausgang des UND-Gatters 1108 auf niedrigen Pegel gehen läßt und den Ausgang des UND-Gatters 1110 auf hohen Pegel. Ist ein hoher Pegel und ein niedriger Pegel an den beiden Eingängen des NOR-Gatters 1115 vorhanden, so erscheint ein niedriger Pegel an dessen Ausgang und wird zu dem Knotenpunkt 1116 übertragen. Da das RS-Flip-Flop 1104 bereits zurückgesetzt war, wird dieser niedrige Pegel keinen Einfluß auf den Zustand des Flip-Flops 1104 haben, wird jedoch über die Leitung 1117 zu dem invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 übertragen, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt. Der Ausgang des UND-Gatters 1089 überträgt eine logische "1" zu dem D.-Eingang des seriellen Schieberegisters 1075 über die Leitung 1077. Diese logische "1" war zuvor in der 15. Stufe des seriellen Schieberegisters 1057 am Ende des vorhergehenden Iterations-Zyklus gespeichert und ist folglich durch den Halbaddierer-Schaltkreis in nichtkomplementierter Weise durchgegangen, wie es gefordert war, da die erste Null noch nicht festgestellt worden war.
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geben wird, die komplementiert wird und als logische "1" zurückgeführt wird, während das RS-Flip-Flop 1104 zurückgesetzt ist, so daß alle darauffolgenden Nullen in unkomplementierter Form zurückgeführt werden, so daß am Ende dieses nächsten Iterations-Zyklusses, der dem vierten Zyklus entspricht, die richtige Binär-Zahl 0000000000000100 in den entsprechenden Bit-Positionen oder -Stufen des Schieberegister-Zählers 1075 enthalten sind.
Auf diese Weise wird die Kombination des 16-stufigen seriellen Schieberegister-Zählers 1075 und des Halbaddierer-Eingangs-Logik-Schaltkreises, der oben erläutert wurde, den binären Zählinhalt einmal bei je 16 Taktzeiten ändern und folglich einmal für jeden Zähl- oder Iterations-Zyklus (16 Mikrosekunden bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung). Da der Halbaddierer-Schaltkreis die von dem Schieberegister ausgegebenen Werte komplementiert, bis die erste Hull erfasst wurde, und dann die erste Hüll komplementiert, um nachher alle weiteren Werte unkomplementiert durchzulassen, hat das Schieberegister 1075 am Ende jeder Iteration von 16 Taktzeiten, die einem einzelnen Zählschritt entsprechen, die richtige Binär-Zahl gespeichert, die diesen Zählschritt anzeigt. Mit dieser Beschreibung der Wirkungsweise des Schaltkreises des Maschinenzeitinterval-Zählers der Fig. 4G und der Kenntnis der typischen bekannten binären Zählfolgen ist die '."irkungsweise des Schaltkreises der Fig. 4G beim weiteren Zählen für den Fachmann ohne weiteres ableitbar und damit als bekannt vorauszusetzen.
Zusätzlich zu dem Maschinenzeitinterval-Zähler selbst enthält die Schaltungsanordnung der Fig. 4G ein Drosselungs-Detektor-System (stall detector) und einen Alarm anzeigenden Schaltkreis, wie nachfolgend beschrieben. Das RS-Flip-Flop 1090 wird anfänglich nach der Erfassung eines richtig aufbereiteten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G^ durch das von dem Schaltkreis der Fig. 4F ausgegebene Signal Gp» wie oben beschrieben, anfänglich zurückgesetzt. Ist das getaktete RS-Flip-Flop 1090 zurückgesetzt, so bewirkt sein Q-Ausgang, daß ein hoher Pegel
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Bei der dritten Taktzeit, dem nächsten Wert, wird eine logische "0" von der letzten Stufe des Schieberegisters 1075 über die Leitung 1078 ausgegeben, was einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 1111 erscheinen läßt. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1111 und der Rücksetzzustand des RS-Flip-Flops 110A bewirken, daß ein hoher und ein niedriger Pegel den beiden Eingängen jedes der UIJD-Gatter 1108 und 1110 zugeführt wird, was deren Ausgänge auf niedrigen Pegel gehen läßt. Sind beide Eingänge des IIOR-Gatters 111-5 auf niedrigem Pegel, so geht sein Ausgang auf hohen Pegel, was einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 1116 erscheinen läßt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1116 wird über die Leitung 1117 zum Außerbereitschaftsetzen des UIID-Gatters 1116 geleitet, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt und das RS-Flip-Flop 1104 in Bereitschaft setzt, am Ende dieses Iterations-Zyklus erneut gesetzt zu v/erden, wenn das Signal K, erneut momentan auf niedrigen Pegel geht,und der hohe Pegel v/ird weiterhin über die Leitung 1117 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1089 geliefert, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen läßt. Folglich werden nachfolgende Nullen durch den Halbaddierer-Schaltkreis hindurch in nicht-komplementierter Veise geleitet, und logische Nullen werden über die Leitung 1077 zurück zu dem D1-Eingang der ersxen Stufe des 16-stufigen seriellen Schieberegisters 1075 zurückgeleitet für die verbleibenden Taktzeiten des vierten Iterationszyklusses. Am Ende des vierten Zyklusses, der dem dritten Zyklus entspricht, da der erste Zyklus nur zum Löschen des Registers 1075 verwendet wurde, ist die Binär-Zahl 0000000000000011 in den 16 Stufen oder Bit-Stellen des Schieberegister-Zählers 1075 enthalten.
Bei dem nächsten Zähl-Iterations-Zyklus werden die ersten beiden logischen Einsen komplementiert, wie oben beschrieben, und als Nullen zu dem D1-Eingang der ersten Stufe des Registers 1075 zurückgeleitet, während die dritte Taktzeit eine Null aus-
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oder eine logische "1" von dem Knotenpunkt 1119 ausgegeben wird, und dieser hohe Pegel wird über die Leitung 1120 zurück zu einem Eingang des NOR-Gatters 1087 geleitet, was dessen Ausgang auf niedrxgen Pegel gehen läßt, und da dessen Ausgang über die Leitung 1102 mit einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1099 verbunden ist, setzt dieser das UND-Gatter 1099 in Bereitschaft, das RS-Flip-Flop 1104 jedesmal bei 16 Zeittakten zu setzen, wenn das Signal E5 auf niedrigen Pegel geht. Darüber hinaus wird der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1119 über die Leitung 1121 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 11-22 geleitet, so daß dessen Ausgang auf niedrigem Pegel ist. Da dieser niedrige Pegel zu einem Setzeingang eines Drosselungs-Anzeige-RS-Flip-Flops I09I geleitet wird, wird dieses nach der Erfassung des G,-Signales weiterhin zurückgesetzt, wenn das Signal G2 erzeugt wird.
Folglich bleiben die RS-Flip-Flops 1090 und 1091 unter normalen Bedingungen in dem Rücksetzzustand und, solange das RS-Flip-Flop 1091 zurückgesetzt bleibt, wird ein niedriger Pegel von dem Q-Ausgang über die Leitung 1123 zu einem Eingang des NOR-Gatters 1124 geleitet, um dieses in Bereitschaft zu setzen. Der andere Eingang des NOR-Gatters 1124 emp'fängt das normalerweise auf niedrigem Pegel liegende Takt-Fehler-Anzeige-Signal v^ über die Leitung 1125, so daß, solange kein Takt-Fehler vorhanden ist, was dadurch angezeigt wird, daß das Signal v^ auf hohen Pegel geht und wobei das RS-Flip-Flop 1091 zurückgesetzt bleibt, was die Abwesenheit einer Drosselungsbedingung anzeigt, ' beide Eingänge des NOR-Gatters 1124 auf niedrxgen Pegel sind, was einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen läßt. Der hohe Pegel an dem Ausgang des Alarm-Anzeige-NOR-Gatters 1124 wird über die Leitung 1126 zum Leiten des Alarmsignales GH2 geliefert. Dieses Signal ist ein normalerweise hohes Signal, das die Abwesenheit eines Alarmzustandes anzeigt» Geht jedoch das Signal GH2 auf niedrigen Pegel, so ist entweder ein Takt-Fehler-Alarm-Zustand oder ein Drosselungs-Alarm-Zustand vorhanden, und diese Information wird dem Binär-· Decodierer-Schaltkreis des Blocks 124 der Fig. 2 über die Leitung 1126 übermittelt, wie nachfolgend beschrieben.
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Das RS-Flip-Flop 1090 kann nur dann gesetzt sein, wenn der Schieberegister-Zähler 1075 seinen maximalen Zählerstand erreicht hat und eine logische "1" in jeder Stufe der 16 Schieberegisterstufen gespeichert ist. Zu diesem Zeitpunkt geht der Ausgang des NOR-Gatters 1076, das als Detektor für den Zustand von nur Einsen dient, auf hohen Pegel, und da dieser hohe Pegel über die Leitung 1098 zu einem invertierten Eingang des UIiD-Gatters 1099 geliefert wird, wird das UND-Gatter 1099 außer Bereitschaft gesetzt, um ein weiteres Setzen des RS-Flip-Flops 1104 zu verhindern, so daß Einsen in unkomplementierter Form weiter zirkulieren, bis das Erfassen des nächsten richtig aufbereiteten Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulses G^ erneut den Zählerwert zu den Eingängen der entsprechenden 16 Stufen des Verriegelungsregisters 1079 schiebt, die ScMeberegisterstufen 1075 durch Zuführung von Nullen zu jeder deren Stufen löscht und dann den zuvor eingegebenen Zählerstand in das Verriegelungsregister 1079 verriegelt.
Der hohe Pegel-an dem Ausgang des NOR-Gatters· 1076 wird weiterhin über die Leitung 1098 zu dem Eingang eines Inverters 1100 geliefert, dessen Ausgang einen niedrigen Pegel an einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1101 erscheinen läßt, um es in Bereitschaft zu setzen. Beim nächsten Auftreten des Signales geht das Signal E^ auf niedrigen Pegel, um den anderen invertierten Eingang des UND-Gatters 1101 in Bereitschaft zu setzen und einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen zu lassen, der zu dem Setzeingang des RS-Flip-Flops 1090 geliefert wird. Eine Taktzeit später wird das RS-Flip-Flop 1090 gesetzt, um anzuzeigen, daß der maximale Zählerstand erreicht ist, und der Q-Ausgang veranlasst, daß ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1119 erscheint. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1119 wird über die Leitung 1120 zu einem Eingang des NOR-Gatters 1087 zurückgeführt, dessen anderer Eingang ebenfalls auf niedrigem Pegel ist, da das nächste G,-Signal noch nicht erfasst wurde, um das Signal G2 zu erzeugen. Folglich geht der
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Ausgang des HOR-Gatters 1087 auf hohen Pegel, um das UND-Gatter 1099 weiterhin außer Bereitschaft zu setzen und das Setzen des RS-Flip-Flops 1104 weiterhin zu sperren.
Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1119 über die Leitung 1121 zu einem ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 1122 geliefert, um dieses in Bereitschaft zu setzen. Wenn der maximale Zählerstand erreicht wurde, so ist eine Alarm-Bedingung vorhanden, und zwar dann und nur dann, wenn die Maschine nicht in dem Start- oder Anlaß-Zustand ist. Das Signal J1 wird über die Leitung 436 zu dem anderen invertierten Eingang des UND-Gatters 1122 geliefert und es ist ein normalerweise hohes Signal, wenn immer die Maschine in dem Start- oder Anlaß-Zustand ist. Ist allerdings die Maschine nicht in dem Anlaß-Zustand, so wird ein niedriger Pegel zu dem anderen invertierten Eingang des UND-Gatters 1122 geliefert, um dieses in Bereitschaft zu setzen, und wenn der maximale Zählerstand erreicht ist, um ein Setzen des Flip-Flops 1090 zu veranlassen, während die Maschine nicht in dem Anlaß-Zustand ist, so gehen beide Eingänge des UND-Gatters 1122 auf niedrigen Pegel, was einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen läßt, so daß das Drosselungs-Flip-Flop 1091 bei der nächsten Taktzeit gesetzt wird, was den Q-Ausgang auf hohen Pegel gehen läßt.
Ist der Q-Ausgang auf hohem Pegel, so wird über die Leitung 1123 ein hoher Pegel zu einem Eingang des NOR-Gatters 1124 geleitet, was veranlasst, daß das Alarm-Signal GH2 auf niedrigen Pegel geht, was die Existenz eines Alarm-Zustandes anzeigt. Wenn das nächste G^-Signal erfasst wird und Gp erzeugt wird, so werden das Flip-Flop 1090 für den maximalen Zählerstand und das Flip-Flop 1091 für den Drosselungs-Zustand zurückgesetzt. Wie oben angedeutet, wird, wenn· das Takt-Fehler-Signal V1 auf hohen Pegel gehen sollte, um die Existenz eines Takt-Fehlers anzuzeigen, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf den Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Mikroprozessor-Systems des Blocks 123
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der Fig. 2 "beschrieben, der Ausgang des NOR-Gatters 1124 ebenfalls auf niedrigen Pegel gehen, was veranlasst, daß das Signal GHg auf der Leitung 1126 auf niedrigen Pegel geht, um die Anwesenheit eines Alarm-Zustandes anzuzeigen. Das Alarm-Signal GH2 wird dem Binär-Decodierer-Schaltkreis des Blocks 124 der Fig. 2 zugeführt, zu nachfolgend zu beschreibenden Zwecken.
Wie oben erläutert, wird der wahre binäre Zählerstand, der das Maschinenzeitinterval zwischen aufeinanderfolgenden G^-Maschinen-Kurbelwellen-Stellungs-Impulsen anzeigt, in dem seriellen Schieberegister-Zähler 1075 erzeugt und am Ende jedes Zyklusses in dem Verriegelungs-Register 1079 gespeichert und verriegelt. Der 16-Bit-Zählinhalt wird in zwei binäre Worte mit acht Bits aufgebrochen,und ein rechnererzeugtes Kommando befiehlt, welches dieser zwei 8-Bit-Worte in v/elcher Reihenfolge mit dem Datenbus verbunden wird, um in dem Mikroprozessor des Blocks 123 der Fig. 2 verarbeitet zu werden.
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5.0 Mikroprozessor-System
Im folgenden wird das Mikroprozessor-System des Blocks 123 Fig. 2 unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild der Fig. 5 beschrieben. Das Mikroprozessor-System der Fig. 5 enthält verschiedene Schaltkreise zur Durchführung einer Vielzahl von verschiedenen Funktionen, von denen einige leicht der Schaltungsanordnung des Blocks 122, 124- zugeschrieben werden könnte, die jedoch der Übersichtlichkeit halber hier beschrieben werden.
Das Mikroprozessor-System der Fig. 5 enthält einen Rücksetz-Steuer-Schaltkreis bei eingeschalteter Leistung, der durch den Block 1131 der Fig. 5 dargestellt ist. Der Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Blocks 113I bildet einen Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Schaltkreis zur Erzeugung der Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Signale, die mit dem Logiktakt synchronisiert werden und die zum Einleiten des Betriebes des Binär-Kodierer-Schalt·^- kreises der Fig. 4, der oben beschrieben wurde, verwendet werden. Der Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Generator-Schaltkreis liefert weiterhin ein Leistungs-Einschalt-Rücksetz-Signal, das zwischengespeichert wird und mit dem Haupttakt synchronisiert wird, um den Betrieb der verschiedenen Schaltkreise des Mikroprozessor-Systems der Fig. 5 und den Binär~Dekodierer-Schaltkreis des Blocks 124 der Fig. 2 einzuleiten, wie nachfolgend beschrieben. Darüber hinaus enthält der Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Blocks 113I verschiedene Schaltkreise zum Erfassen eines Taktfehlers, zum Erzeugen eines MFÜ-Rücksetz-Signales zum Rücksetzen des Mikroprozessors, wie nachfolgend beschrieben, und einen Überwach-Schaltkreis zum Erfassen von Rechnerfehlern und zum Erzeugen eines Rechnerfehler-Signales,* falls das MPU-Rücksetz-Signal das erfasste Rechnerfehlerproblem nicht lösen kann. (Die Abkürzung MPU bezeichnet die Mikroprozessor-Einheit ι jnicrojDrocessor unit„)
Das Mikroprozessor-System der Fig. 5 hat als seine Hauptkomponente einen herkömmlichen Mini-Computer oder eine Mikropro-
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zessor-Einheit, die durch den Block 1132 der Pig. 5 dargestellt ist. Dieser Mikroprozessor "kann Daten auf einem Daten-Bus empfangen und übertragen. Er kann verschiedene Speicherplätze etc. auf einem Adress-Bus adressieren, so dass der Mikroprozessor des Blocks 1132 Daten von externen Schaltkreisen der Pig. 4- etc. empfangen kann und diese Daten verarbeiten kann, und zwar entsprechend gespeicherten Programmen, verschiedenen Werten und in dem Speicher gespeicherten aufgelisteten Flächen bzw. Punktionen in Übereinstimmung mit vorprogrammierten Steuergesetzen. Weiterhin kann er die verarbeiteten Daten ausgeben, so dass sie dekodiert werden können, um verschiedene Kommando- und Steuer-Signale zu erzeugen, um die einzelnen Arbeitsfunktionen der Verbrennungskraftmaschine der Pig. 1 zu steuern, wie nachfolgend beschrieben.
Durch den Block 1133 is* ein Speicherabschnitt bezeichnet, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowohl Nur-Lese-Speicher (ROMs) und Speicher mit direktem Zugriff oder Zwischenspeicher (RAMs; random access memory oder scratch pad memory), enthält. Zusätzlich zum Speichern der Programme zum Ausführen der verschiedenen Steuergesetze, Unterbrechungsroutinen, etc., wie sie in den Programmdarstellungen der Pig. 10 bis 10.35 dargestellt sind, die nachfolgend beschrieben werden, können die Speicherabschnitte mit verschiedenen zwei- oder drei-dimensionalen Steuerfunktionen vorprogrammiert werden, die durch experimentelle oder empirische Mittel bestimmt werden, wie im Stand der Technik bekannt.
Ein Chip-Auswahl-Schaltkreis des Blocks 1134 spricht auf von der MPU des Blocks 1132 ausgegebene Adress-Informstion an, um vorbestimmte Speicherblöcke des Speicherabschnittes 1133 auszuwählen oder um verschiedene Kommando-Signal-Generator-Schaltkreise des Kommando-Signal-Generator-Schaltkreises des Blocks 1135 in Bereitschaft zu setzen· Der Kommando-Signa1-Generator des Blocks 1135 enthält Logik-Schaltkreise zum Dekodieren von vier vorbestimmten Adress-Bits auf dem Adressen-
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Ausgangs-Bus der MPU des Blocks 1132, um die verschiedenen Kommando-Signale zu erzeugen, die in dem Binär-Kodierer-Schaltkreis des Blocks 122 der Fig. 2. verwendet werden, wie oben beschrieben, sowie in dem Mikroprozessor-System der Fig. 5 und in dem Binär-Dekodier-Schaltkreis des Blocks 124- der Pig. 2.
Ein sekundärer Kommando-Signal-Generator ist durch den Block 1136 dargestellt und spricht auf ein Signal von dem primären Kommando-Signal-Generator des Blocks 1135 an und auf verschiedene weitere Steuersignale sowie auf vorbestimmte Daten-Bits auf dem Daten-Bus, um sekundäre Kommando-Bus-Signale zu erzeugen, die gemeinsam durch die Bezeichnung eiq dargestellt sind, die in dem Multiplexer-Schaltkreis der RLg. 4-B und dem Sauerstoff-System-Integrier-Schaltkreis der Fig. 4D verwendet werden, wie oben beschrieben.
Der Zwischenspeicher-Schaltkreis des Blocks 1137 empfängt zweiseitig gerichtete Daten-Übertragungs-Signale daQ bis dh.Q von der MFU des Blocks 1132 und die Eingabe/Ausgabe-Elektronik-Eingabe -Bus -Signa Ie da^ bis dh^, die zu dem Mikroprozessor des Blocks 1132 über daQ bis db.Q über den zwei-seitig gerichteten Daten—Bus übertragen werden. Weiterhin gibt der Schaltkreis des Blocks 1137 die Eingabe/Ausgabe-Elektronik-Ausgabe-Bus-Signale dao bis dho aus, die die Ausgänge aus dem Mikrocomputer des Blocks 1132 darstellen. Die Ausgangs-Daten-Bus-Signale dap bis dhp werden dann über die bi-direktionalen Daten-Bus-Leitungen daQ bis dh.Q zu dem Zwischenspeicher 1137 übertragen, wie nachfolgend beschrieben.
Ein Parallel/Serien-Wandler des Blocks 1138 empfängt die Ausgangsdaten von der MPU des Blocks 1132 über die Zwischenspeicher des Blocks 1137 sowie verschiedene Kommando- und Steuer-Signale von dem Schaltkreis der Pig. 5 und von dem Dekodier-Schaltkreis des Blocks 124 der Fig«, 4· und gibt serielle Daten
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zu dem Dekodier-Schaltkreis des Blocks 124 zur Steuerung der verschiedenen Funktionen der Verbrennungskraftmaschine der Fig. 1, wie nachfolgend beschrieben.
Der Zustand-Eingangs-Schaltkreis des Blocks 1139 überwacht, ob die Maschine in dem Anlass- oder Startbetrieb ist oder nicht und überwacht, ob die letzte Sauerstoff-Sensor-Prüfung einen benutzbaren oder nicht-benutzbaren Sauerstoff-Sensor angezeigt hat. Weiterhin überträgt er geeignete Zustandsinformationen zu dem Mikroprozessor des Blocks 1132 über die Daten-Eingangs-Leitungen da^j bis dfcu und den bi-direktionallen Daten-Bus über den Zwischenspeicher des Blocks 1137·
Das Mikroprozessor-System der Fig. 5 enthält weiterhin einen Nockenwellen-Sensor-Aufbereitungs-Schaltkreis, der durch den Block 1140 bezeichnet ist und der in der Lage ist, einen vorbestimmten Punkt des Maschinenzyklus zu erfassen, wie z.B. den oberen Totpunkt des ersten Zylinders oder ähnliches und einen richtig gefilterten" und aufbereiteten Impuls, der dies anzeigt, zu dem Interrupt-Steuer-Schaltkreis des Blocks 1141 zu leiten, der hierauf anspricht und ein Interrupt-MarkierSignal zu dem Mikroprozessor des Blocks 1132 überträgt, um den Mikroprozessor zu informieren, dass ein spezieller Punkt des Maschinenzeit-Steuerzykluses erreicht wurde. Die Interrupt-Steuer-Logik des Blocks 1141 spricht weiterhin auf verschiedene andere Kommando- oder Steuer-Signale an, um die verschiedene Interrupt-Zustands-Information zu der MPU des Blocks 1132 auszugeben, und zwar über den Eingangs-Daten-Bus da^ bis dhx] und den bi-direktionalen Daten-Bus daQ bis dhQ über den Zwischenspeicher-Schaltkreis des Blocks 1137. Die einzelnen Schaltkreise der einzelnen Abschnitte des Mikroprozessor-Systems der Fig. 5 werden im folgenden detaillierter beschrieben.
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5.1 Rucksetz-Steuer-System
Das Rücksetz-Steuer-System des Blocks 1131 der Fig. 5 wird im folgenden unter Bezugnahme auf das speziellere Blockschaltbild der Pig. 5A erläutert. Das Rücksetz-Steuer-System der Pig. 5A enthält einen Rücksetz-Generator-Sehaltkreis bei eingeschalteter Leistung (Block 1142),der auf einen anfänglichen Leistungseinschalt-Zustand anspricht und auf die Zwei-Phasen-Haupttakt-Signale H^, Hg, um die Leistungseinschalt-Rücksetz-Signale Vg und Vg zu erzeugen, die mit dem Logiktakt synchronisiert werden und zum Einleiten der Arbeit des Binär-Kodierer-Schaltkreises der Fig. 4 verwendet werden, wie oben beschrieben. Der Leistungseinschalt-Rücksetz-Generator gibt weiterhin ein Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ν zu dem Zwischenspeicher-Schaltkreis des Blocks 114-3 aus, dem weiterhin die Haupttakt-Signale H/j, Ho zugeführt werden, um die synchronisierten Leistungseinschalt-Rücksetz-Signale vQ und vÄ auszugeben, die dazu verwendet werden, die Arbeit der Schaltkreise des Mikroprozessor-Systems der Eig. 5 und des Binär-Dekodier-Schaltkreises der Pig» 6 einzuleiten, wie nachfolgend beschriebene
Die zwischengespeicherten Leistungseinschalt-Sücksetz-Signale V0 und vT v/erden weiterhin einem Taktfehler-Detektor-Schaltkreis des Blocks 1144 zugeführt, der beide Phasen des Haupttaktes H/j und Hp überwacht und weiterhin den Logik-Taktimpuls h, empfängt, der einmal für je sechszehn Haupttaktzeiten auftritt, wie oben beschrieben. Der Taktfehler-Detektor-Schaltkreis des Blocks 1144 empfängt weiterhin ein MPU-Rücksetz-Anzeige-Signal a«, das von der MPU-Rücksetz-Steuer-Logik des Blocks 1145 erzeugt wird, so dass der Taktfehler-Detektor-Schaltkreis ausser Bereitschaft gesetzt wird., wenn die MPU zurückgesetzt ist sowie während eines anfänglichen Leistungseins cha It-Rücksetzens. Während des normalen Betriebes spricht der Taktausfall-Detektor-Schaltkreis des Blocks 1144 allerdings auf einen Ausfall des Haupttaktes an, um ein Taktausfall-Signal v^j zu erzeugen, das die Anwesenheit oder Abwesenheit
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eines Taktausfalles anzeigt und ein zweites Taktausfall-Signal v'xj, das dazu verwendet wird, ein MPU-Rücksetz-Steuer-Flip-Flop zu setzen, um einen MPU-Rücksetz-Interrupt einzuleiten, wenn der Takt nach einem Taktausfall wieder in Ordnung ist, wie nachfolgend beschrieben.
Der Überwachungs-Schaltkreis des Blocks 114-6 der Fig. 5A wird dazu verwendet, den Betrieb der Mikroprozessor-Einheit des Blocks 1132 zu überwachen und ein MPU-Fehler-Signal bq zu erzeugen, das zu dem MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Blocks 114-5 gesandt wird und dazu verwendet wird, ein MPU-Rücksetz-Signal V^ zu erzeugen, zum Rücksetzen des Mikroprozessors des Blocks IT32. und zum Empfangen eines Setzsignales, wenn das MPU-Rücksetz-Signal v^ erzeugt worden ist. Der Überwachungs-Schaltkreis des Blocks 1146 ist dann in Bereitschaft gesetzt, um zu bestimmen, ob der zuvor erfasste MPU-Ausfall behoben ist oder nicht und sofern zwei aufeinanderfolgende MPU-Ausfälle in einer Reihe erfasst wurden, so wird ein Rechner-Ausfall-Signal Z erzeugt, das anzeigt, dass der erfasste MPU-Ausfall durch ein MPU-Rücksetzen nicht korrigiert wurde und dass die Notlauf-Schaltkreise (limp home circuits), die nachfolgend beschrieben werden, benutzt werden sollen.
5.2 Leistungseinschalt-Rücksetz-Generator
Der Leistungseinschalt-Rücksetz-Generator-Schaltkreis des Blocks 114-2 der Pig. 5-A wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Schaltbild der Fig. 5·Α1 beschrieben. Der Schaltkreis der Fig. 5-A1 wird aktiviert, wenn Energie zu dem System geführt wird, was bewirkt, dass der Haupttakt unmittelbar mit der Erzeugung der Taktsignale H/j und Ho beginnt und dass die geregelten Energie-Versorgungs-Schaltkreise des Blocks 125 der Fig. 2. die +5 Volt-Potentialquelle zu den Energie-Eingängen liefert, wie in Fig. 5A1 gezeigt. Der Zweck ties Leistungseinschalt-Rücksetz-Generator-Schaltkreises der Fig. 5-A1 liegt darin, Leistungseinschalt-Rücksetz-Impulse v? und vX richtig
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zu formen und aufzubereiten, wobei diese Signale dem Binär-Kodierer-Schaltkreis der Pig. 4 zugeführt werden, um diesen zu starten, und um das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal "v" richtig zu formen und aufzubereiten, wobei dieses Signal dem Zwischenspeicher-Schaltkreis des Blocks 1143 der Pig. 5A zugeführt wird, um die Leistungseinschalt-Rücksetz-Signale vQ und vT in dem Zwischenspeicher zu erzeugen, wie nachfolgend beschrieben.
Der Leistungseinschalt-Rücksetz-Generator-Schaltkreis der Fig. 5A1 enthält einen internen Speicher-Kondensator 1147, dessen eine Platte über eine gemeinsame Erdungsleitung 1148 mit Masse und dessen gegenüberliegende Platte mit einem Knotenpunkt 1149 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1149 kann auch über eine Leitung 1150 zu einem externen Kondensator II5I verbunden sein, dessen gegenüberliegende Platte mit Masse verbunden ist, so dass der Wert des externen Kondensators 1151 zur Vergrösserung der Zeitverzögerung des Systems vergrössert werden kann, sofern gewünscht. Eine erste Stufe des Leistungseinschalt-Rücksetz-Generatur-Schaltkreises der Pig. 5A1 enthält einen ersten Transistor 1152 und zweiten Transistor 1153· Eine stromführende Elektrode und die Gate-Elektrode des Transistors 1152 sind mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden, während die gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 1154 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1154 ist mit einer stromführenden Elektrode des zweiten Transistors 1153 verbunden, dessen gegenüberliegende - stromführende Elektrode und dessen Gate-Elektrode gemeinsam über die Erdungsleitung 1148 mit Masse verbunden sind.
Der Transistor 1152 ist ein Anfachungstyp (enhancement mode "type)? während der Transistor 1153 ein Abschnurungstyp (depletion mode device) ist, wobei der Abschnurungstyp durch einen Stern an dem Ort des Substrates des Transistor-Symboles bezeichnet ist. Die Arbeitsweise der Anreichungs- und Ab-
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schnürungstypen sind im Stand der Technik bekannt und für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend zu bemerken, dass der Anfachungstyp normalerweise in dem nichtleitenden Zustand bleiben wird, es sei denn, ein Potential ist an seiner Gate-Elektrode angelegt, während der Abschnürungstyp normalerweise leitend ist, es sei denn, das Potential wird abgetrennt oder ein negatives Potential wird an die Gate-Elektrode angelegt.
Wie im Stand der Technik bekannt, sind die Transistoren 1152 und 1153 nMOS ίΈΤ-Transistoren, die in herkömmlicher LSI-Technik ausgeführt sind. In dem vorliegenden Aufbau wirken die Transistoren 1152 und 1153 als spannungsgesteuerte Widerstände, so dass die aus den Transistoren 1152 und 1153 bestehende erste Stufe als Pegel-Vers.chiebe-Einrichtung wirkt, durch Errichten einer Sollwert-Schwelle an dem Knotenpunkt 1154 durch deren Spannungsteiler-Wirkung. Da der Transistor 1153 ein Abschnürungstyp ist, ist er leitend, um den Knotenpunkt 1154· über die Leitung 114-8 auf Masse zu ziehen, wenn keine Energie dem System zugeführt wird. Sobald die Energie dem System zugeführt wird, wird allerdings ein positives Potential der Gate-Elektrode des Transistors 1152 zugeführt, was veranlasst, dass er anfängt zu leiten und was veranlasst, dass das Potential an dem Knotenpunkt 1154- ansteigt. Sobald der durch die Transistoren 1152 und 1153 errichtete Schwellwert-Pegel erreicht ist, wird der Transistor 1152 voll anschalten und der Transistor 1153 wird abschalten, so dass ein hohes Potential an dem Knotenpunkt 1154- erscheinen wird.
Der Knotenpunkt 1154- ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1155 einer zweiten Stufe und mit der Gate-Elektrode eines weiteren Transistors 1156 verbunden. Der Transistor 1155 ist mit dem Transistor 1157 kombiniert, um einen Inverter zu bilden, während der Transistor 1156 mit einem Transistorpaar 1158 und 1159 kombiniert ist, um ein herkömmliches NOR-
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Gatter zu bilden, wie nachfolgend beschrieben.
Die zweite Stufe, die aus den Transistoren 1155 und 1157 besteht, ist ein herkömmlicher Inverter, der über den Ausgang von dem Knotenpunkt 1154 getrieben wird. Der Transistor 1157 ist ein Abschnürungs-Transistor, dessen Gate-Elektrode und eine stromführende Elektrode gemeinsam mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 1160 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1160 ist weiterhin mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1155 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der Erdungsleitung 1148 verbunden ist. Da, wenn keine Energie dem System zugeführt wird, der Knotenpunkt 1154- aufgrund der Wirkung des Abschnürungs-Transistors 1153 normalerweise auf niedrigem Pegel liegt, ist die Gate-Elektrode des Transistors 1155 normalerweise auf niedrigem Pegel, so dass der Transistor 1155 nicht-leitend ist. Allerdings wird der Transistor 1157 normalerweise leitend gehalten, da er ein Abschnürungstyp ist, so dass der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 1150 anfänglich auf hohem Pegel ist. Sobald die an dem Knotenpunkt 1154 errichtete Schwelle erreicht wurde und der Transistor 1152 voll eingeschaltet ist, wird ein hoher Pegel der Gate-Elektrode des Transistors 1155 zugeführt, was bewirkt, dass dieser leitet. Das Leiten des Transistors 1155 schaltet den Abschnürungs-Transistor 1157 ab und erdet den Knotenpunkt 1160, so dass ein niedriger Pegel an dem Ausgang der aus den Transistoren 1155 und 1157 bestehenden Inverterstufe erscheint.
Der Ausgangsknotenpunkt 1160 des aus dem Transistorpaar · 1155 und 1157 gebildeten Inverters ist über eine Leitung 1161 mit der Gate-Elektrode eines ersten Transistors 1162. verbunden, der seine beiden stromführenden Elektroden gemeinsam mit einem zweiten Transistor 1163 benutzt. Eine stromführende Elektrode beider Transistoren 1162 und 1163 ist mit der gemeinsamen
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Erdungsleitung 1148 mit Masse verbunden und die gegenüberliegende stromführende Elektrode beider Transistoren 1162 und
1163 ist mit einem Knotenpunkt 1164· verbunden. Der Knotenpunkt
1164 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1165 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 1165 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1166 verbunden- und der Knotenpunkt i166 ist direkt mit dem Knotenpunkt 1164 und mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1167 verbunden, der mit einem Transistor 1168 gepaart ist und so dessen stromführende Elektroden gemeinsam mitbenutzt. Eine stromführende Elektrode beider gepaarter Transistoren 1167 und 1168 ist über die gemeinsame Erdungs— leitung 1148 mit Masse verbunden, während die andere stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1169 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1169 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors II70 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt—Potential— quelle verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Abschnürungs-Transistors II70 ist mit einem Knotenpunkt II7I verbunden und der Knotenpunkt II7I ist direkt mit dem Knotenpunkt 1169 und mit der Gate-Elektrode des Transistors 1163 verbunden. Der Knotenpunkt 1166 dient als Ausgangsknotenpunkt und ist über die Leitung 1172 mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1173 der nächsten Inverterstufe verbunden.
Die Kombination des Transistors 1165 mit dem Transistorpaar 1162, 1163 bildet ein erstes NOR-Gatter, während die Kombination des Transistors II70 mit dem Transistorpaar 1167, 1168 ein zweites NOR-Gatter bildet. Die Kreuzweise-Verbindung der Ausgänge der NOR-Gatter über den Knotenpunkt 1164, der über den Knotenpunkt 1166 mit der Gate-Elektrode des Transistors 1167 verbunden ist und über den Knotenpunkt 1169, der über den Knotenpunkt 1171 mit der Gate-Elektrode des Transistors 1163 verbunden ist, bildet eine kreuzweise verbundene NOR-Gatter-Kombination, die als Flip-Flop-Stufe des Leistungseinschalt-
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Rücksetz-Generators der Pig. 5-A1 arbeitet.
Wie oben erläutert, ist der Transistor 1156 mit seiner Gate-Elektrode direkt mit dem den Schwellwert errichtenden Knotenpunkt 1154 verbunden und seine eine stromführende Elektrode ist mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden, während seine andere stromführende Elektrode mit dem Knotenpunkt 1174- verbunden ist. Der Knotenpunkt 1172I- ist mit einer gemeinsamen stromführenden Elektrode eines Transistorpaares 1158, 1159 verbunden, dessen andere gemeinsam benützte stromführende Elektrode direkt mit Masse verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 1158, der ein Abschnürungs-Transistor ist, ist weiterhin direkt mit Masse verbunden, während die Gate-Elektrode des Transistors 1159 über die Leitung 1175 mit dem Kondensator-Knotenpunkt 1149 verbunden ist. Der .Ausgangsknotenpunkt 1174- ist über eine Leitung 1176 mit der Gate-Elektrode des Eingangstransistors 1168 der oben beschriebenen Flip-ΉΊορ-Stufe verbunden.
Da der Transistor 1158 ein Abschnürungs-Transistor ist, macht dies den Transistor 1158 anfänglich leitend, um den Knotenpunkt 1174- auf Masse zu ziehen, so dass der über die Leitung 1176 zu dem Transistor 1168 der Flip-Flop-Stufe geführte Eingang auf niedrigem Pegel ist, wenn sich die Spannung an dem Knotenpunkt 1154- aufbaut und der Schwellwert erreicht ist, wobei der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1154- zu der Gate-Elektrode des Transistors II56 geleitet wird, was diesen leitend werden lässt, so dass die +5 Volt-Potentialquelle clen Knotenpunkt 1174· veranlasst, auf hohen Pegel zu gehen. Dieses hohe Signal wird über die Leitung 1176 zu der Eingangs-Gate-Elektrode des Transistors 1168 übertragen, um den Zustand des oben beschriebenen Flip-Flops umzukehren. Das aus dem Transistor 1156 und dem Transistorpaar 1158, 1159 bestehende NOK-Gatter ist mit seinem anderen Eingang, der von der Gate-Elektrode des Transistors 1159 stammt und über die Leitung 1175 damit verbunden ist, mit einer Platte des Kondensators 114-7 über den Knoten-
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punkt 1149 verbunden. Solange ein niedriges Signal an dem Knotenpunkt 1149 anliegt, leitet folglich der Transistor 1159 nicht, um den Knotenpunkt 1174 zu erden, jedoch, sobald die Spannung sich in dem Kondensator 1147 aufgebaut hat und ausreichend hoch ist, um den Transistor 1159 leitend zu machen, wird der Knotenpunkt 1174 erneut auf niedrigen Pegel gezogen, was veranlasst, dass ein niedriger Pegel über die Leitung 1176 zu der Eingangs-Gate-Elektrode des Transistors 1168 geliefert wird.
Die nächste Stufe des Leistungseinschalt-Rücksetz-Generators der Fig. 5-A1 ist eine Inverterstufe, die aus Transistoren 1173 und 1177 besteht. Der Transistor 1177 ist ein Abschnürungs-Transistor, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle und dessen andere stromführende Elektrode und dessen Gate-Elektrode gemeinsam mit dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 1178 verbunden sind. Der Ausgangsknotenpunkt 1178 ist weiterhin mit der stromführenden Elektrode des Transistors 1173 verbunden, dessen Gate-Elektrode über die Leitung 1172 mit dem Ausgangsknotenpunkt 1166 der oben beschriebenen Flip-Flop-Stufe verbunden ist, während seine gegenüberliegende stromführende Elektrode über die gemeinsame Erdungsleitung 1148 mit Masse verbunden ist. Der Inverter-Ausgang von dem Knotenpunkt 1178 anfänglich auf niedrigem Pegel, jedoch ändert sich die Spannung an dem Inverters-Ausgangsknotenpunkt 1178 scharf in der Nähe des errichteten Spannungspegels.
Der Ausgang der aus den Transistoren 1173 und 1177 bestehenden Inverterstufe wird von dem Ausgangsknotenpunkt 1178 abgegriffen, der direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1179 und über eine Leitung 1180 mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1181 verbunden ist, der nachfolgend beschrieben wird. Der Transistor 1179 ist mit seiner einen stromführenden Elektrode über die gemeinsame Erdungsleitung 1148 mit Masse und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Knotenpunkt 1183 verbunden. Der Knotenpunkt 1183 ist ge-
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meinsam mit einer stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1182 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Der Knotenpunkt 1183 ist direkt mit dem Knotenpunkt 1149 verbunden und über die Leitung 1175 mit der Gate-Elektrode des Transistors 1159, wie oben beschrieben. Während die Kombination der Transistoren 1179 "und 1182 einen Inverter bildet, arbeiten beiden Transistoren als spannungsgesteuerte Widerstände, wobei der Transistor 1182 einen relativ hohen Widerstandswert aufweist. Polglich erscheint der Wert des Widerstandes des Transistors 1182 erheblich grosser als der Wert des Widerstandes des Transistors 1179, wenn die Leistung anfänglich eingeschaltet wird, so dass der Kondensator 1147 (und der externe Kondensator 115^, sofern vorhanden) anfänglich durch den Transistor 1179 hindurch gegen Masse entladen werden,, anstatt durch den Transistor 1182 hindurch aufgeladen werden«,
Da die Kondensatoren 1147 und 1151 anfänglich entladen werden, wird ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1149 über die Leitung 1175 zurück zu der Gate-Elektrode des Transistors 1159 geleitet, so dass der Ausgangsknotenpunkt 1174 in Bereitschaft gesetzt wird., auf hohen Pegel zu gehen, sobald sich die Energie-Versorgung auf die an dem Knotenpunkt 1154 errichtete' Schwelle aufbaut, was den Transistor 1152 leitend werden lässt. Das Leiten des Transistors 1152 legt einen hohen Pegel an die Gate-Elektrode des Transistors 1156, der seinerseits bewirkt, dass ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1174 erscheint, der über die Leitung 1176 zu der Gate-Elektrode des Transistors
1168 geleitet wird, was veranlasst," dass dieser leitend wird. Das Leiten des Transistors 1168 veranlasst, dass der Ausgangsknotenpunkt 1169 auf Masse gezogen wird«. Wenn der Knotenpunkt
1169 geerdet ist, so ist die Gate-Elektrode des Transistors 1163 auf niedrigem Pegel. Sobald der Schwellwert erreicht ist, wird ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1154- den Transistor 1155 zum Leiten bringen, was veranlasst, dass die Inverter-
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stufe der Transistoren 1155 und 1157 einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt ausgibt, der über die Leitung 1161 zu der Basis-Elektrode des Transistors 1162 übertragen werden soll.
Folglich sind beide Eingänge, d.h. die Gate-Elektroden der Transistoren 1162 und 1163 des aus den Transistoren 1162, 1163 und 1165 bestehenden NOR-Gatters auf niedrigem Pegel, was veranlasst, dass dessen Ausgangsknotenpunkt 1164- auf hohen Pegel geht, aufgrund der Tatsache, dass der Transistor 1165 ein Abschnürungs-Transistor ist. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1164 erscheint an dem Ausgangsknotenpunkt 1166 der Flip-Flop-Stufe und wird über die Leitung 1172 zu der Gate-Elektrode des Transistors 1173 geleitet, was veranlasst, dass ein niedriger Pegel an dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 1178 erscheint. Ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1178 wird zu der Gate-Elektrode des Transistors 1179 übertragen, was die Möglichkeit schafft, dass der Abschnürungs-Transistor 1182 leitet. Wenn der Transistor 1182 leitet, so verbindet er die +5 Volt-Potentialquelle mit dem internen Kondensator 114-7 und dem externen Kondensator 1151» um deren Aufladung einzuleiten.
Wenn die Kondensatoren 1147 und 1151 einen vorbestimmt hohen Ladungspegel erreicht haben, so wird ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 114-9 über die Leitung 1175 zurück zu der Gate-Elektrode des Transistors 1159 geleitet, was diesen leitend werden lässt. Das Leiten des Transistors 1159 bewirkt, dass der Ausgangsknotenpunkt 1174- des aus den Transistoren 1156, 1158 und 1159 bestehenden NOR-Gatters auf niedrigen Pegel geht und dieser niedrige Pegel wird über die Leitung 1176 zurück zu der Gate-Elektrode des Transistors 1168 geleitet, um zu veranlassen, dass die Flip-Flop-Stufe nach einem Energie-Ver-SDrgungsausfall oder ähnlichem zurückgesetzt wird.
Der Knotenpunkt 1169, der mit einer Platte des internen Kondensators 114-7 und mit einer Platte des externen Kondensators über die Leitung, 1.1.55 verbunden ist, ist weiterhin mit
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der Gate-Elektrode eines Transistors 1184 verbunden. Der Transistor 1184 ist mit einer stromführenden Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Knotenpunkt 1185 verbunden. Der Knotenpunkt 1185 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1186 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode und dessen Gate-Elektrode gemeinsam mit Masse über die Erdungsleitung 1148 verbunden sind. Der Knotenpunkt 1185 ist weiterhin direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1187 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1188 verbunden ist.
Der Knotenpunkt 1188 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1189 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode und dessen Gate-Elektrode gemeinsam über die Erdungsleitung 1148 mit Masse verbunden sind. Der Knotenpunkt 1188 ist weiterhin mit der Gate-Elektrode eines Transistors II90 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode über die Erdungsleitung 1148 mit Masse und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 1191 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1191 ist gleichzeitig mit der Gate-Elektrode und einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1192 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Die Transistorpaare 1184, 1186; 1187, 1189; und II90, 1192 arbeiten als Pegel-Versehiebe-Einrichtungen, um sicherzustellen, dass der Ausgang an dem Knotenpunkt 1191 sich nur dann ändert, nachdem die errichtete Pegel-Verschiebeschwelle überschritten wird, wie im Stand der Technik bekannt. Dies ist vorgesehen, um einen scharfen schnellen Übergang sicherzustellen, wenn die Schwelle erreicht ist, so dass irgendein dazwischenliegender Pegel vermieden wird, wenn Abtastungen vorgenommen werden, um das Leistungseinschalt-
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Rücksetz-Signal mit dem Systemtakt zu synchronisieren, wie nachfolgend beschrieben.
Der Ausgangsknotenpunkt 1191 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Durchlass-Transistors 1193 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1194- und mit einer stromführenden Elektrode eines Durchlass-Transistors 1195 verbunden ist. Der Gate-Elektrode des Transistors 1193 werden die zweiten Phasen-Haupt takt-Signa Ie Hg zugeführt, so dass jedesmal wenn das zweite Haupttakt-Phasensignal Hp auf hohem Pegel ist, der Transistor 1193 leitend wird, um das Signal an dem Ausgangsknotenpunkt 1191 abzutasten und wenn das Signal Hp auf niedrigem Pegel ist, so wird das Signal an dem Knotenpunkt 119I gehalten, so dass die Schaltkreis-Kombination als typische bekannte Abtast- und Halte-Schaltung (sample and hold circuit) arbeitet.
Der Transistor 1194- ist mit seiner einen stromführenden Elektrode mit der gemeinsamen Erdungsleitung 114-8 und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Knotenpunkt 1196 verbunden. Der Knotenpunkt 1196 ist direkt mit einer stromführenden Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1197 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5 'Volt-Potentialquelle verbunden ist. Der Knotenpunkt 1196 dient als ein Ausgangsknotenpunkt, der mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1198 verbunden ist und über die Leitung 1199 zu einer stromführenden Elektrode eines Transistors 2000, der nachfolgend beschrieben wird, ausgegeben wird. Der Transistor 1198 ist mit einer stromführenden Elektrode über die gemeinsame Erdungsleitung 114-8 mit Masse und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit dem Ausgangs-Rückkopplungs-Knotenpunkt 2001 verbunden.
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Der Knotenpunkt 2001 ist mit einer stromführenden Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2002 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Der Rückkopplungs-Knotenpunkt 2001 ist über eine Leitung 2005 mit der einen stromführenden Elektrode eines Rückkopplungs-Transistors oder (Strom-)Weg-Transistors 1195 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode über die Leitung 2004 mit der Gate-Elektrode des Transistors 1194- und mit der stromführenden Elektrode des Ausganges des Durchlass-Transistors 1193 verbunden, wie oben beschrieben. Die Gate-Elektrode des Transistors 1195 ist so verbunden, dass sie die ersten Taktphasen-Signale EL empfängt, so dass jedesmal wenn das erste Taktphasen-Signal E1 auf hohem Pegel ist«, der Transistor 1190 leitet, um das Signal von dem Knotenpunkt 2001 zurück zu der Gate-Elektrode des Transistors 1194 zu liefern und wenn die erste Taktphase ILj auf niedrigem Pegel ist, so wirkt die Kombination der Transistoren 1198, 2002 und 1195,als Abtast- und Halte-Schaltkreis, um den Ausgang an dem Knotenpunkt 2001 bis zur nächsten Abtastzeit zu halten»
Die Kombination der Transistoren 1194,, 11979 1198., 2002 und des Rückkopplungs-Transistors 1195 arbeitet als Verriegelungs-Schaltkreis in der folgenden Weise«, Ist das Signal an dem Knotenpunkt 1191 auf hohem Pegel, wenn Hp auf hohen Pegel geht, so leitet der Transistor 1195$ was einen hohen Pegel an der Gate-Elektrode des Transistors 1194 erscheinen lässt. Ein hoher Pegel an der Gate-Elektrode des Transistors 1194 veranlasst diesen zu leiten, um den Knotenpunkt 1196 und die Gate-Elektrode des Transistors 1198 auf Masse zu ziehen» Wenn die Gate-Elektrode des Transistors 1198 auf niedrigem Pegel gehalten wird, so leitet der Abschnürungs-Transistors 2002 und veranlasst, dass der Knotenpunkt 2001 auf hohen Pegel geht» Polg~ lieh wird, wenn die Taktphase IL^ auf niedrigen Pegel geht, um den leitenden Zustand des Transistors 1195 zu beenden, der
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Verriegelungseffekt erreicht, da, wenn Hp auf niedrigen Pegel geht, E1 auf hohen Pegel geht, was den Rückkopplungs-Transistor 1195 leitend werden lässt, um den hohen Pegel von dem Ausgangsknotenpunkt 2001 durchzulassen, zurück über die Leitung 2OO3, den leitenden Transistor 1195 und die Leitung 2004-, so dass der hohe Pegel an der Gate-Elektrode des Transistors 1194-bleibt, um den Knotenpunkt 1196 auf niedrigem Pegel zu halten, wie oben beschrieben. In ähnlicher Weise wird, wenn der Ausgangsknotenpunkt 1191 anfänglich auf niedrigem Pegel ist, der Transistor 1194- in den nicht-leitenden Zustand gebracht, wenn Ho auf hohem Pegel ist, was dazu führt, dass der Abschnürungs-Transistor 1197 leitend wird und den Knotenpunkt 1196 auf hohen Pegel zieht. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1196 wird bewirken, dass der Transistor 1198 leitend wird und den Ausgangsknotenpunkt 2001 auf niedrigen Pegel zieht, so dass, wenn H^ auf niedrigen Pegel geht und H,, auf hohen Pegel geht, der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 2001 an der Gate-Elektrode des Transistors 1194· erscheinen wird, um den Knotenpunkt 1196 auf hohen Pegel zu halten, um den oben beschriebenen verriegelten Zustand sicherzustellen.
Der Ausgangsknotenpunkt 1196 ist über die Leitung 1199 mit der Gate-Elektrode des Transistors 2000, der oben beschrieben wurde, verbunden, der einen Eingang einer Flip-Flop-Stufe bildet, wie nachfolgend beschrieben. Eine stromführende Elektrode des Transistors 2000 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 2005 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit Masse verbunden ist. Die andere stromführende Elektrode des Transistors 2000 ist mit einem Knotenpunkt 2006 verbunden. Der Knotenpunkt 2006 ist mit einer stromführenden Elektrode und der Gate-Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2007 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist, während der Knotenpunkt 2006 weiterhin mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 2.008 und
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mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2009 verbunden ist. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors
2008 ist direkt mit Masse verbunden, während die Gate-Elektrode des Transistors 2008 und eine stromführende Elektrode des Transistors 2009 gemeinsam mit einem Knotenpunkt 2.010 verbunden ist. Der Knotenpunkt 2010 ist gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2011 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Der Knotenpunkt 2010 ist weiterhin mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1181 verbunden, der als weiterer Eingang für die Flip-Flop-Schaltung dient und der mit seiner Gate-Elektrode mit der Leitung 1180 und dem Knotenpunkt 1178 verbunden ist, wie oben beschrieben. Die zweite stromführende Elektrode des Transistors 1181 und des Transistors 2009 sind gemeinsam mit" Masse verbunden.
Die Kombination der Transistoren 2000, 2.005, 2007, 2008, 2.011,
2009 und 1181 bildet ein herkömmliches Flip-Flop, das in den Rücksetz-Zustand kommt, wenn die Kondensatoren 1147 und 1151 anfänglich entladen sind und dann in den gesetzten Zustand schaltet, wenn die Kondensatoren 1147 und 1151 aufgeladen werden, wobei dieses Flip-Flop nur dann erneut zurückgesetzt wird, wenn die Ladung an den Kondensatoren 1147 und II5I einen vorbestimmten Schwellwert erreicht hat.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der aus den Transistoren 2000, 2005, 2007, 2008, 2009, 2011 und 1181 bestehenden Flip-Flop-Stufe in Verbindung mit der oben beschriebenen Flip-Flop-Stufe, deren Inverter-Ausgangsstufe und dem Ausgangsregelungs-Schaltkreis beschrieben. Das Ausgangs-Flip-Flop kann so angesehen werden, als werde sein nicht-invertierter oder Q-Ausgang von dem Knotenpunkt 2006 und sein invertierter Ausgang Q von dem Knotenpunkt 2010 abgegriffen. Das Flip-Flop ist so konstruiert, dass, wenn die Leistung anfänglich eingeschaltet
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wird, es in den Rücksetz-Zustand kommt, während die Kondensatoren 114-7 und 1151 anfänglich entladen sind oder zumindest noch nicht geladen sind. Wenn das lusgangs-Flip-Flop anfänglich betätigt wird, so ist folglich der Q-Ausgang an dem Knotenpunkt 2006 anfänglich auf niedrigem Pegel, während der Q-Ausgang an dem Knotenpunkt 201 ο anfänglich auf hohem Pegel ist. Der anfänglich hohe Pegel an dem Knotenpunkt 2010 ist nur von momentaner Dauer und wird durch die Schaltkreis-Werte errichtet, die anfänglich sicherstellen, dass das Signal an der Gate-Elektrode des Transistors 2009, d.h. der Q-Ausgang von dem Knotenpunkt 2006, anfänglich auf niedrigem Pegel ist. Ist an der Gate-Elektrode des Transistors 2009 anfänglich ein niedriger Pegel vorhanden, so ist dieser Transistor nichtleitend und da der Ausgangsknotenpunkt II78 des Inverters, der aus den Transistoren 1177 und 1173 besteht, ebenfalls anfänglich auf niedrigem Pegel ist und dort bleibt, bis die Spannungsversorgung anfängt zu steigen, was den Abschnürungs-Transistor 1177 dazu bringt, leitend zu werden, wie oben beschrieben, so wird folglich die Gate-Elektrode des Transistors 1181 ebenfalls so gesetzt, dass sie anfänglich auf niedrigem Pegel ist. Ist das Signal an der Gate-Elektrode des Transistors 1181 anfänglich auf niedrigem Pegel, so ist der Transistor 1181 anfänglich in dem nicht-leitenden Zustand, was ermöglicht, dass der Q-Ausgangsknotenpunkt 2010 anfängt auf hohen Pegel zu gehen, wenn die Energie-Versorgung aufgrund der Anwesenheit des Abschnürungs-Transistors 2011 eingeschaltet wird.
Unmittelbar nachdem die Energie-Versorgung bzw. Leistung vorhanden ist, geht der Ausgangsknotenpunkt 1178 von dem aus den Transistoren 1178 und 1173 bestehenden Inverter auf hohen Pegel, was die Transistoren 1179 und 1181 leitend macht. Das Leiten des Transistors 1179 schafft einen Entladungsweg für die Kondensatoren 114-7 und II5I und der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1183 wird zurück zu der Gate-Elektrode des Transistors 1159 geleitet, um das NOR-Gatter, das aus den Transistoren 1158, 1159· und 1156 besteht, in Bereitschaft zu setzen,
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das noch keinen hohen Ausgang erzeugen kann, da das Signal an dem Schwellwert-Eingangsknotenpunkt 1154- noch nicht einen Wert erreicht hat, der den Transistor 1156 in einen leitenden Zustand schaltet. Der hohe Pegel an der Gate-Elektrodes Transistors 1181 lässt diesen leitend werden, um den Q-Ausgangsknotenpunkt 2010 zu erden und das Flip-Flop zu setzen. Das Flip-Flop wird gesetzt, da, wenn die Kondensatoren 1147 und 1151 entladen sind, der Knotenpunkt II9I auf hohen Pegel geht, was veranlasst, dass der Knotenpunkt II96 auf anfänglich niedrigen Pegel geht und dieser niedrige Pegel wird über die Leitung 1199 zu der Gate-Elektrode des Transistors 2000 geleitet, um diesen nicht-leitend zu machen. Wenn das Signal an der Gate-Elektrode des Transistors 1181 auf hohen Pegel geht, um diesen leitend zu machen und den Knotenpunkt 2010 auf Masse zu ziehen, so wird die Gate-Elektrode des Transistors 2008 ebenfalls auf niedrigen Pegel gezogen, was erlaubt, dass der Knotenpunkt 2006 auf hohen Pegel geht, aufgrund des Leitens des Abschnürungs-Transistors 2009s was veranlasst, dass das Ausgangs-Flip-Flop in den gesetzten Zustand eintritt.
Wenn die Spannung an dem Knotenpunkt 1154 ansteigt, so wird sie einen ersten Punkt erreichen, an dem der Transistor 1155 in einen leitenden Zustand geschaltet wirda was den Knotenpunkt 1160 und die Gate-Elektrode des Transistors 1162 auf niedrigen Pegel zieht. Ist die Gate-Elektrode des Transistors 1162 auf niedrigem Pegel, so wird das Flip-Flop, das aus den kreuzweise verbundenen NOR-Gattern besteht, zum Rücksetzen vorbereitet. Kurz danach erreicht die Spannung an dem Knotenpunkt 1154 den geforderten Schwellwert-Pegel, um den Transistor 1156 in einen leitenden Zustand zu schalten und da die Kondensatoren 1147 und 115I entladen sind, ist der Knotenpunkt 1183 auf niedrigem Pegel. Sind an beiden Eingängen des NOR-Gatters, das aus den Transistoren 1158, II59 und 1156 besteht, niedrige Pegel vorhanden und ist der Transistor 1156 leitend gemacht, so geht der Ausgangsknotenpunkt 1174 auf hohen Pegel, was veranlasst, dass der Transistor 1168 des kreuzweise ver-
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bundenen NOR-Gatter-Flip-Flops leitend wird und das Flip-Flop zurücksetzt, was bewirkt, dass der Knotenpunkt 1166 auf hohen Pegel geht. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1166 wird der Gate-Elektrode des Transistors 1173 zugeführt, der den Inverter-Ausgangsknotenpunkt 1178 auf niedrigen Pegel gehen lässt. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1178 wird der Gate-Elektrode des Transistors 1179 zugeführt, was diesen in nichtleitenden Zustand bringt und ermöglicht, dass der Knotenpunkt
1183 auf hohen Pegel geht, wenn die Kondensatoren 1147 und 1151 durch den Abschnürungs-Transistor 1182 hindurch geladen werden. Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1148 zu der Gate-Elektrode des Transistors 1180 zurückgeleitet, um so das Ausgangs -Flip-Plop vorzubereiten, zu ei*- nem späteren Zeitpunkt zurückgesetzt zu werden, wie nachfolgend beschrieben.
Wenn die Ladung an den Kondensatoren 1147 und 1151 einen vorbestimmten Schwellwert erreicht hat, so wird der Transistor
1184 leitend, was den Knotenpunkt 1185 auf hohen Pegel gehen lässt. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1185 bewirkt, dass der Transistor 1187 leitend wird, um den Knotenpunkt 1188 auf hohen Pegel gehen zu lassen. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1188 macht den Transistor 1190 leitend und zieht den Knotenpunkt 1191 auf Masse. Folglich wird, wenn die Taktphase H2 auf hohen Pegel geht, der obige niedrige Pegel der Gate-Elektrode des Transistors 1194 zugeführt und dort durch die Wirkung des Rückkopplungs-Transistors 1195 verriegelt, wie oben beschrieben, um den Knotenpunkt 1196 auf hohen Pegel gehen zu lassen. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1196 bewirkt, dass der Transistor 1198 leitet, so dass der Rückkopplungs-Knotenpunkt 2001 auf niedrigen Pegel geht, um die Verriegelung aufrechtzuerhalten, während der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1196 über die Leitung 1199 zu der Gate-Elektrode des Transistors 2000zurückgeführt wird, um diesen leitend zu machen. Bei der nächsten hohen R1 -Taktphase wird der Knotenpunkt 2006 auf Masse gezogen, was bewirkt, dass der Q-Ausgang und das Signal
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an der Gate-Elektrode des Transistors 2009 auf niedrigen Pegel geht, da das Signal an der Gate-Elektrode des Transistors 1181 noch auf niedrigem Pegel ist. Damit leitet der Abschnürungs-Transistor 2001, um den Q-Ausgangsknotenpunkt 2010 zu veranlassen, erneut auf hohen Pegel zu gehen, so dass das Ausgangs-Flip-Flop in den Rücksetz-Zustand zurückkehrt, wie oben beschrieben.
Der Q-Ausgangsknotenpunkt 2010 des aus den Transistoren 2000, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010 und 1181 bestehenden Ausgangs-]?lip-]?lops ist weiterhin direkt mit einer stromführenden Elektrode eines Durchlass-Transistors 2012 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2013 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Durchlass-Transistors .2012 ist zum Empfang des zweiten Haupt-Taktphasen-Signales Hp verschaltet, so dass jedesmal, wenn Hp auf hohen Pegel geht, der Q-Ausgang des Flip-Flops abgetastet und zu der Gate-Elektrode des Transistors 2015 geleitet wird.
Eine stromführende Elektrode des Transistors 2013 ist direkt mit Masse verbunden, während die andere stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 2014 verbunden ist. Der Knotenpunkt 2014 ist gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und mit einer Gate-Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2015 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 2014 ist verbunden: (1) mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2016; (2) mit der Gate-Elektrode eines zweiten Transistors 2017; und (3) mit der Gate-Elektrode eines dritten Abschnürungs-Transistors 2018. Der Transistor 2016 ist mit einer stromführenden Elektrode mit M.asse und mit der gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Knotenpunkt 2019 verbunden .
Der Knotenpunkt 2019 ist gemeinsam mit einer stromführenden
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Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines weiteren Abschnüimgs-Transistors 2020 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Der Knotenpunkt 2019 ist weiterhin mit der Gate-Elektrode eines weiteren Abschnürungs-Transistors 2021 und mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2022 verbunden. Eine stromführende Elektrode des Transistors 2021 ist mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden, während die endere stromführende Elektrode mit dem Knotenpunkt 2023 verbunden ist. Der Knotenpunkt 2023 ist mit einer stromführenden Elektrode des Transistors 2017 verbunden, dessen andere stromführende Elektrode mit Masse verbunden ist. In ähnlicher Weise ist eine stromführende Elektrode des Transistors 2022 mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden und die andere stromführende Elektrode mit dem Knotenpunkt 2023 verbunden. Der Knotenpunkt 2023 wird dazu verwendet, das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ν zu der Gate-Elektrode des Transistors 2024- zu liefern und um das Signal ν über die Leitung 2025 auszugeben, zur Verwendung als ein Eingang für den Zwischenspeicher-Schaltkreis des Blocks 114-3 der Fig. 5-A, wie oben beschrieben wurde.
Weiterhin ist, wie oben beschrieben, der Knotenpunkt 2014- gemeinsam mit der Gate-Elektrode der Transistoren 2016, 2017 und 2018 verbunden. Eine stromführende Elektrode des Abschnürungs-Transistors 2018 ist mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden, während seine andere stromführende Elektrode mit dem Schaltkreis-Ausgangsknotenpunkt 2026 verbunden ist. Der Knotenpunkt 2026 ist mit einer stromführenden Elektrode des Transistors 2024- verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit ]«asse verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 2026 wird dazu verwendet, ein Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal Vo über die Leitung 2027 auszugeben. Der Knotenpunkt 2026 ist weiterhin mit dem Eingang eines Inverters 2028 verbunden, dessen Ausgang dazu verwendet wird, das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal V^" über die Leitung 2029 auszugeben.
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Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ?p ist ein Signal, das anfänglich auf niedrigem Pegel sein kann, das jedoch unverzüglich auf hohen Pegel geht, wenn die Kondensatoren 114-7 und 1151 entladen worden sind, und das Flip-Flop, das aus den kreuzweise gekoppelten NOR-Gattern, die aus den Transistoren 1162, 1163, 1165, 1167, 1168 und 1169-bestehen, zurückgesetzt worden ist, um die Kondensatoren in die Lage zu versetzen, mit dem Aufladen zu beginnen. Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal Vp bleibt auf hohem Pegel, bis die Kondensatoren ihre vorbestimmte Ladung erreicht haben, wobei zu diesem Zeitpunkt der Ausgang der Verriegelung ein Rücksetzen des Ausgangs-Flip-Flops bewirkte das aus den Transistoren 2000, 2005, 2007, 2008, 2009, 2011 und 1181 besteht, das wiederum bewirkt, dass das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal V2 8uf niedrigen Pegel geht und auf niedrigem Pegel bleibt, solange die Leistung eingeschaltet bleibt.
Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal V2" ist selbstverständlich das inverse Signal des Signales Vp. Weiterhin ist das Leistuhgseinschalt-Rücksetz-Signal v, das über die Leitung 2025 zu dem Zwischenspeicher-Schaltkreis des Blocks 1143 der Fig. 5A ausgegeben wird, für alle praktischen Zwecke das Signal vT und alle von dem Schaltkreis der Fig. 5-&1 ausgegebenen Leistungseinschalt-Rücksetz-Signale, d«,h„ V2 „ 5p un<^ v sin^ richtig geformte digitale Impulse mit scharfen Vorder- und Rückflanken, die mit der Haupttaktphase Hp synchronisiert sind, da der ^-Ausgang der Flip—Flop-Ausgangsstufe der Gegentakt-Verstärker-Ausgangsstufe, die aus den Transistoren 2013, 2015j 2016, 2017, 2018, 2020, 2021, 2022 und 2024 besteht, über den Durchlass-Transistor 2012 nur dann zugeführt wird, wenn die Taktphase H2 auf hohem Pegel ist» wie im Stand der Technik bekannt. Die oben beschriebenen Gegentaktausgangsstufen dienen als Pufferverstärker zum Ausgeben der Leistungseinschalt-Riicksetz-Signele V2, V2" und v, wie im Stand der Technik bekannt , und liefern Signale mit richtiger Polarität«, die oben
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beschrieben wurden, mit ausreichender Leistung, um die verschiedenen Schaltkreis-Komponenten, die zurückgesetzt werden müssen, zu treiben, wie herkömmlich bekannt.
5.3 Zwischenspeicher-Logik
Der Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreis des Blocks 114-3 der Fig. 5-A wird im folgenden unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig. 5-A2 beschrieben. Der Zweck des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Fig. 5-A2 besteht darin, das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ν von dem Ausgang des Leistungseinschalt-Rücksetz-Generator-Schaltkreises der Fig. 5A1 weiterhin zu verstärken und weitere Pegelverschiebungen und Signalformungen durchzuführen, um extrem scharfe Flanken bei dem Rücksetzimpuls sicherzustellen, wobei die Vorder- und Rückflanken mit dem Haupttakt synchronisiert sind, um zur Inbetriebsetzung der verschiedenen Schaltkreise des Mikroprozessor-Systems der Fig. 5 und des Binär-Dekodier-Schaltkreises der Fig. 6, der nachfolgend beschrieben wird, verwendet zu werden.
Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ν wird von dem Ausgang des Schaltkreises der Fig. 5A1 über die Leitung 2025 zu der Gate-Elektrode des Transistors 2030 geleitet, dessen eine stromführende Elektrode mit einer gemeinsamen +5 Volt-Potentialquelle und dessen andere stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 2031 verbunden ist. Der Knotenpunkt 2031 ist gemeinsam mit der Gate-Elektrode und einer stromführenden Elektrode eines Transistors 2032 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode über eine gemeinsame Erdungsleitung 2033 mit Masse verbunden ist. Die Kombination der Transistoren 2030 und 2032 bildet die erste Stufe eines Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Fig. 5-A2» die wie folgt arbeitet.
Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ν kann, wie oben erläutert, momentan auf hohem Pegel sein, geht jedoch dann auf
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niedrigen Pegel, wenn der Eingang des kreuzweise verbundenen NOR-Gatter-Flip-Flop-Schaltkreises zurückgesetzt wird, um eine Aufladung der Kondensatoren zu erlauben und es bleibt auf niedrigem Pegel, bis die Ladung an den Kondensatoren 1147 und 1151 des Schaltkreises der Fig. 5-&1 einen vorbestimmten Pegel erreicht, wobei zu diesem Zeitpunkt der Ausgang des Verriegelungs-Schaltkreises der Fig. 5-A1 auf hohen Pegel geht, um das Ausgangs-Flip-Flop zurückzusetzen und um zu veranlassen, dass das Signal ν erneut auf hohen Pegel geht. Das Signal ν wird über die Leitung 2025 von dem Knotenpunkt 2023 des Schaltkreises der Fig. 5A1 zugeführt und der Knotenpunkt 2023 kann momentan auf hohem Pegel sein, jedoch sobald der Ausgang des Flip-Flop-Schaltkreises gesetzt wird, was bewirkt, dass der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht, wird der Knotenpunkt 2014 mit der Leistungszufuhr ansteigen, wenn dieser ausreichend hoch ist, um den Transistor 2017 leitend zu machen, wobei.-das Signal ν mit dem Knotenpunkt 2023 auf niedrigen Pegel geht und auf niedrigem Pegel bleibt, bis das Ausgangs-Flip-Flop durch einen hohen Pegel an dem Verrxegelungsausgang der den Q-Ausgang, d.h. den Knotenpunkt 2010 veranlasst, auf hohen Pegel zu gehen, zurückgesetzt wird, so dass, wenn die Taktphase Ho auf hohen Pegel geht, der Transistor 2013 den Knotenpunkt 2014 auf Masse zieht und den Transistor 2017 abschaltet, um zu ermöglichen, dass die Spannung an dem Knotenpunkt 2023 sich aufbaut, bis das Signal ν wieder auf einen hohen Zustand gebracht ist. Folglich bleibt das Signal ν während des Aufladens der Kondensatoren 1147 und 1151 auf niedrigem Pegel und geht dann auf hohen Pegel kurz nachdem der Ausgang des Flip-Flops des Schaltkreises 5A1 zurückgesetzt wird, wie oben beschrieben.
Das Leiten des Transistors 2013 wirkt als spannungsgesteuerter Widerstand und folgt dem Eingangssignal ν in dessen Aufbau, um einen Schwellwert verschoben. Der Knotenpunkt 2031 steigt in seinem Potential an, bis er um eine Schwelle von der +5 Volt-Potentialquelle entfernt ist, wobei zu diesem Zeitpunkt der
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Transistor 2013 voll leitend gemacht ist und der Transistor 2032 nicht-leitend. Wenn der Transistor 2013 leitend ist, so wird der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 2031 direkt zu der Gate-Elektrode eines zweiten Stufentransistors 2034- geleitet, um diesen leitend zu machen.
Der Transistor 2034· ist mit einer stromführenden Elektrode über die Erdungsleitung 2033 mit Masse und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2035 verbunden. Der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2035 ist gemeinsam mit der Gate-Elektrode und einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2036 verbunden^ dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode gemeinsam mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Die aus den Transistoren 2034- und 2035 bestehende zweite Stufe bildet einen herkömmlichen Inverter und der Ausgangsknotenpunkt 2035 ist anfänglich auf hohem Pegel, da der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 2031 den Transistor 2034· nicht-leitend macht und der Abschnürungs-Transistor 2036 normalerweise leitend ist, um die +5 Volt-Potentialquelle mit dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2035 zu verbinden.
Sobald die von dem Knotenpunkt 2031 errichtete Schwelle erreicht ist, wird der Transistor 2034- leitend, um den Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2035 auf Masse zu·.ziehen, was bewirkt, dass der Inverter-Ausgang auf niedrigen Pegel geht, wie herkömmlich bekannt. Der Transistor 2034· schaltet sehr langsam ein, da dessen Gate-Elektrode dem Spannungsanstieg an dem Knotenpunkt 2031 folgt und sobald die Spannung an dem Knotenpunkt 2031 auf ungefähr einen Schwellwert oberhalb Masse ansteigt, wird der Transistor 2034· dann in den voll leitenden Zustand schalten, um den Knotenpunkt 2035 auf niedrigen Pegel zu ziehen. Während die Schaltwirkung an dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2035 relativ langsam ist, ist sie wesentlich schneller als der Übergang, der an dem v-Signaleingang erscheint. Die erste, aus den
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Transistoren 2030 und 2032 bestehende Stufe bildet einen Pegelschiebe-Schaltkreis, der einen Schwellwert an dem Knotenpunkt 2031 über einen Spannungsteilereffekt errichtet, wie oben beschrieben, da die Transistoren 2030 und 2032 als spannungsgesteuerte Widerstände arbeiten, so dass der Ausgangstreiberstrom an dem Knotenpunkt 2031 dazu verwendet wird, die aus den Transistoren 2034 und 2036 bestehende Inverterstufe zu treiben, wie oben beschrieben.
Die dritte Stufe des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Fig. 5A2 arbeitet als Kaskaden-Puffer-Verstärker-Stufe, um den Inverterausgang zu verstärken und um ausreichende Eingangstreiberströme für die nächste Inverterstufe zu liefern, wie nachfolgend beschrieben. Der Ausgang der aus den Transistoren 2 03^ und 2036 bestehenden zweiten Stufe wird von einem Knotenpunkt 2035 abgegriffen und direkt mit den Gate-Elektroden von in Kaskade geschalteten Transistoren 2037 und 2038 verbunden. Eine stromführende Elektrode des Transistors 2037 ist über die Erdungsleitung 2033 mit Messe und seine gegenüberliegende stromführende Elektrode ist mit einem Knotenpunkt 2039 verunden. Der Knotenpunkt 2039 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Verstärkungs-Steuer-Transistors 2040 und gleichzeitig mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2041 verbunden. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Verstärkungs-Steuer-Transistors 2040 ist mit der gemeinsamen +5 Volt-Potentialquelle verbunden.
Eine stromführende Elektrode des zweiten in Kaskade geschalteten Transistors 2038 ist über die gemeinsame Erdungsleitung 2033 mit Masse verbunden, während die gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 2.042 verbunden ist. Der Knotenpunkt 2042 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 2041 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Die Transistoren 2040 und 2041 sind Ab-
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schnürungs-Transistoren, während die Transistoren 2037 un<i 2038 normale Anfachungstransistoren sind.
Der Knotenpunkt 204-2 ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 204-3 verbunden und der Knotenpunkt 204-3 ist mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2044- der nächsten Inverterstufe des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Pig. 5A verbunden, jedoch ist der Ausgangsknotenpunkt 2Ö4-3 ebenfalls mit der Gate-Elektrode des Verstärkungs-Steuer-Transistors 204-0 über eine Eückkopplungsleitung 204-5 verbunden.
Da der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2035 der zweiten Stufe des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Fig. 5-A2 anfänglich auf hohem Pegel ist, sind die Transistoren 2037 und 2038 anfänglich leitend und ziehen die Knotenpunkte 2039» 204-2 und 204-3 auf Masse, so dass der Eingang der nächsten Inverterstufe, der von dem Ausgangsknotenpunkt 204-3 zu der Ga te-Elektrode des Transistors 2044- geliefert wird, anfänglich auf niedrigem Pegel ist, so dass die aus den Transistoren 2037, 2038, 204-0 und 2041 bestehende Verstärkerstufe eine Inversion enthält.
Zusätzlich zu dem Merkmal der Inversion schafft die Zwischenspeicherstufe eine wesentlich vergrösserte Verstärkung aufgrund der positiven Rückkopplung von dem Knotenpunkt 204-3 zu der Gate-Elektrode des Transistors 204Ό über die Leitung 204-5, wie herkömmlich bekannt. Der Verstärkerausgang an dem Knotenpunkt 204-3 ist normalerweise und anfänglich auf Massepotential gezogen. Wenn der Ausgang der zweiten Inverterstufe auf niedrigen Pegel geht, so schalten die in der Kaskade niedriger liegenden Transistoren langsam ab und lassen den Ausgang an dem Knotenpunkt 204-3 ansteigen. Die über die Leitung 204-5 zugeführte Rückkopplung vergrössert die Leitfähigkeit des Abschnürungs-Transistors 204-0, was bewirkt, dass er schneller leitend wird. Das schneller Leitendweraen des Transistors 204-0 bewirkt, dass der Knotenpunkt 2039 schneller auf hohen Pegel geht, wobei
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dieser seinerseits die Gate-Elektrode des Transistors 204-1 treibt«, ihn schneller einzuschalten wodurch der Ausgangsknotenpunkt 2043 schneller anwächst als der Inverter-Ausgang 2035. Folglich ist das Signal an dem Ausgangsknotenpunkt 2043 anfänglich auf niedrigem Pegel und wächst dann sehr schnell an, wenn der Ausgang der zweiten Inverterstufe, die aus Transistoren 2034 und 2036 besteht, auf das Erreichen des Schwellwertpegels anspricht, der an dem Knotenpunkt 2031 errichtet ist, um den Imrerterausgangsknotenpunkt 2035 zu veranlassen, auf niedrigen Pegel zu gehen»
Die vierte Stufe des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der ]?ig„ 5-A2 ist eine zweite Inverterstufe, die aus Transistoren 2044 und 2046 besteht«, Der Transistor 2044 ist mit einer stromführenden Elektrode über die gemeinsame Erdungsleitung 2033 mit Masse verbunden und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2047. Der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2047 ist gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2046 verbunden9 dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der gemeinsamen +5 Volt-Potentialquelle verbunden isto Folglich ist der Ausgangsknotenpunkt 2047 anfänglich auf hohem Pegel9 da der Invertereingang, der von dem Knotenpunkt 2043 abgegriffen wird9 anfänglich auf niedrigem Pegel ist und dann sehr schnell auf hohen Pegel geht9 wenn das Inverter-Eingangssignal von dem Knotenpunkt 2043 auf hohen Pegel geht9 wie oben beschrieben«,
Der Ausgang aus der Inverterstufe9 die aus den Transistoren 2044 und 2046 besteht, wird von dem Knotenpunkt 2047 abgegriffen und über eine Leitung 2048 einer stromführenden Elektrode eines Durchlass-Transistors 2049 zugeführt, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 2050 verbunden ist« Da der Haupttakt unmittelbar nach Anlegen der Energie an das System losläuft„ wird die Haupttaktphase H* unmittelbar an die Gate-Elektrode des Transistors 2049 und zu-
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sätzlich, an den ersten Taktphaseneingang C eines R/S-Takt— Flip-Flops 2051 gelegt, das nachfolgend beschrieben wird. Wenn die Taktphase E^ auf hohem Pegel ist, so tastet der Durchlass-Transistors 204-9 das Signal an dem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2047 über die Leitung 2048 ab und wenn das Signal H^ auf niedrigem Pegel ist, so wirken der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 204-7 und der Durchlass-Transistor 2049 als herkömmlicher Ab— tast- und Halte-Schaltkreis.
Der Ausgang des Durchlass-Transistors 2049 wird einem Knotenpunkt 2050 zugeführt und der Knotenpunkt 2050 ist mit der Gate-Elektrode eines Transistors 2052 verbunden, der Teil eines Verriegelungs-Schaltkreises ist, der aus den Transistoren 2052, 2053, 2054 und 2055 besteht. Der Knotenpunkt 2050 ist weiterhin über eine Leitung 2057 mit einer stromführenden Elektrode eines verriegelnden Rückkopplungs-Transistors 2056 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode über eine Euckkopplungslextung 2058 mit dem Verriegelungs— Ausgangsknotenpunkt 2059 verbunden ist, während die Gate-Elektrode des Transistors 2056 zum Empfang des Ho-Taktphasen-Signales verbunden ist, für nachfolgend zu beschreibende Verwendung.
Eine stromführende Elektrode des Transistors 2052 ist über die gemeinsame Erdungsleitung 2033 mit Masse verbunden, während seine gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2060 verbunden ist. Der Inverter™ Ausgangsknotenpunkt 2060 ist gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 2053 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Gleichzeitig ist der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 2060 direkt mit der Gate-Elektrode des Transistors 2055 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode mit Masse über die gemeinsame Erdungsleitung 2033 verbunden ist und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem zweiten Inverter—
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Ausgangsknotenpunkt 2059 verbunden ist, der ebenfalls als Verriegelungs-Ausgangsknotenpunkt dient=, Der Knotenpunkt 2059 ist gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines zweiten Abschnürungs-Transistors 2054 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der ge= meinsamen +5 Tolt-Potentialquelle, die oben beschrieben wurde9 verbunden ist«,
Im folgenden wird die Wirkungsweise des aus den Transistoren 2052, 2O539 2054, 2055 und 2056 bestehenden Verriegelungs-Schaltkreises kurz beschrieben» Wie oben erläutert, ist das Signal an dem Ausgangsknotenpunkt 2047 <3.er aus den Transistoren 2044 und 2046 bestehenden zweiten Inverterstufe anfänglich auf hohem Pegel und dieser hohe Pegel wird über die Leitung 2048 und den Durchlass-Transistor 2049 zu dem Inverter-Eingangskno·= tenpunkt 2050 übertragen,, wenn das Taktphasen-Signal Ey, auf hohen Pegel geht. Ein hoher Pegel an der Gate-Elektrode des Transistors 2052 wird diesen leitend machen9 um den Knotenpunkt 2060 auf Masse zu ziehen«, Ist der Knotenpunkt 2060 anfänglich auf niedrigem Pegel, so wird der Transistors 2055 nicht-leitend gemacht, so dass der Abschnürungs-Transistors 2054 leitend wird3 um zu veranlassen, dass der Ausgangsknotenpunkt 2059 anfänglich auf hohem Pegel ist«, Dieser hohe Pegel wird jedesmal dann, wenn das EUj-Signal auf hohen Pegel geht9 über die Sückkopplungsleitung 2058, den leitenden Durchlass-Transistor 2056 und die Rückkopplungsleitung 2057 zurückgeleitet9 um den Ein= gangsknotenpunkt 2050 auf hohem Pegel zu halten9 und um den Verriegelungseffekt zu erreichen9 wie herkömmlich bekannte
Der Zweck des Rückkopplungs-Durchlass-Transistors 2056 in dein oben beschriebenen Verriegelungs-Schaltkreis liegt9 zusätzlich zum Verriegeln des Eingangsknotenpunktes 2050 darin3 den Schaltkreis zu schützen, für den PsIl9 dass der Durchlass« Transistor 2049 den Ausgang des Inverters 20465 2044 während einer Signalübergangsperiode abtastete Beispielsweise würde, '
wenn der Inverterausgang an dem Knotenpunkt 2047 in der Mitte eines Überganges von hohem auf niedrigen Pegel wäre., ein halber Logikpegel zu dein Eingangsknotenpunkt 2050 durchgelassen. Während dies eine ausreichende Ladung sein könnte, den Zustand der ersten Inverterstufe des aus den Transistoren 2052 und 2055 bestehenden Flip-Flops zu ändern, kann es nicht genug sein, den Ausgangszustand des Inverters der,zweiten Stufe zu ändern, der aus den Transistoren 2054- und 2055 besteht.
!Folglich bringt das Eückkopplungssignal von dem Ausgangsknotenpunkt 2059 über den Durchlass-Transistor 2056 den Eingangs-Khotenpunkt 2050 erneut auf seinen ursprünglichen Logikzustand und bringt' die aus den Transistoren 2052 und 2053 bestehende erste Inverterstufe zurück in ihren ursprünglichen Zustand, um auf die nächste Abtastzeit ILj zu warten. Folglich wird bei der nächsten Abtastzeit H^ der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 204-7 seinen Übergang vervollständigt habens so dass das Leiten des Durchlass-Transistors 2059 eine Abtastung von ausreichender Grosse zu der Gate-Elektrode des Transistors 2052 liefern wird, um ein Schalten beider Inverterstufen sicherzustellen und ein Setzen der Verriegelung, wie herkömmlich bekannt.
Der Ausgangsknotenpunkt 2059 der Verriegelungsstufe, die oben beschrieben wurde, ist mit einer stromführenden Elektrode eines weiteren Durchlass-Transistors 2061 verbunden, deren gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 2062 verbunden ist«. Sie,- Gate-Elektrode des Durchlass-Transistors 2061 ist mi4; der Quelle des zweiten Phasenhaupttaktsignales Hp ver-■bunden. so dass „jedesmal, wenn EU auf hohen Pegel.. geht9 der Sranslste:? 2G5T leitend wird,, ma das Signal an dem ikusgangs-Icnotsspurücb 2059 äes Verriegelungs-Schaltkrsises abzutasten und aiae Abtastung des Yerriegelungssusganges zu dem Eingangsknoten-"Dunkt 2082 durchzulassen»
Der Knotenpunkt 2062 ±st direkt axt eines invertierten eingang
j ν -y "J -J <u u J- -3 ΐ' -J
eines logischen ODER-Gatters 2063 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist, und mit dem Eingang eines Inverters 2064·,, dessen Ausgang mit einem invertierten Eingang eines logischen ODER-Gatters 2056 verbunden ist, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Wie herkömmlich bekannt, wirkt ein logisches ODER-Gatter, das invertierte Eingänge aufweist, als UND-Gatter. Der Ausgang des ODER-Gatters 2063 ist direkt mit einem Knotenpunkt 2066 verbunden und der Knotenpunkt 2066 ist direkt mit dem Rücksetz-Eingang R eines R/S-Takt-Flip-Flops 2051 verbunden und ist mit dem zweiten invertierten Eingang des ODER-Gatters 2065 zurückverbunden» In ähnlicher Weise ist der Aus=* gang des ODER-Gatters 2065 direkt mit dem Knotenpunkt 2067 verbunden und der Knotenpunkt 2067 ist direkt mit dem Setzeingang S des Flip-Flops 2051 und mit dem zweiten invertierten Eingang des ODER-Gatters 2063 in herkömmlicher Verriegelungsanordnung zurückverbunden, um sicherzustellen, dass beide Ausgänge nicht gleichzeitig auf hohem Pegel sind» Das R/S~Flip-=Flop 2051 ist unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild der Figo 9o21 A und das Schaltbild der Figo 9ο21 B besser zu verstehen,,
Wie oben beschrieben, ist der erste Phasentakteingang C des R/S-Flip-Flops 2051 so verbunden, dass er das erste Haupttakt= phasensignal H^ empfängt, während der zweiten Taktphaseneingang C zum Empfang des zweiten Phasentakthauptsignales Hp verbunden isto Das getaktete R/S-Flip-Flop 2051 hat einen nicht-invertierten Q-Jlusgang5 der das Signal vß über die Leitung 2068 ausgibt und einen ^Ausgang, der das Signal Vq über die leitung 2069 ausgibtο Die gepufferten Ausgangssignale vQ und v^ werden zum Steuern verschiedener Schaltkreise des Mikroprozessor=· Systems der Mg0 5 und des Dekodier-Schalt kreis es der Figo 6 verwendet9 wie nachfolgend beschrieben7 wirdo
Die Wirkungsweise des S/S=Flip=Flops 2051 ist in dem vorliegenden Aufbau wie folgto Wie oben beschrieben, ist das Signal an dem Ausgangsknotenpunkt 2059 des aus den Transistoren 2052, 2053 s 2054-5 2055 und dem Rückkopplungs-Transistor .2056 be-
stehenden Verriegelungs-Schaltkreises anfänglich auf hohem Pegel und dieser hohe Pegel wird dem Eingangsknotenpunkt 2062 jedesmal dann zugeführt, wenn das Taktsignal EU auf hohen Pegel geht, was den Durchlass-Transistor 2061 veranlasst, leitend zu sein. Wenn ein hoher Pegel dem Eingsngsknotenpunkt 2062 zugeführt wird, so erscheint ein niedriger Pegel an dem Ausgang des Inverters 2064-. Ist an einem invertierten Eingang des ODEE-Gatters 2065 ein niedriger Pegel vorhanden, so erscheint ein hoher Pegel an dessen Ausgang und wird zu dem Knotenpunkt 206? übertragen. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 2067 wird direkt zu dem Setzeingang des Flip-Flops 2051 geleitet und zu einem invertierten Eingang des ODER-Gatters 2063 zurückgeleitet.
Gleichzeitig wird der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 2062 einem gegenüberliegenden invertierten Eingang des ODER-Gatters 2063 zugeführt und wenn beide Eingänge auf hohem Pegel sind, so geht der Ausgang des ODER-Gatters 2063 auf niedrigen Pegel, was einen niedrigen Pegel an dem Knotenpunkt 2066 erscheinen lässt. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 2066 wird dem Rucksetz-Eingang des R/S-Flip-Flops 2051 zugeführt und einem invertierten Eingang des ODER-Gatters 2065 zurückgeführt, um die Ausgänge in diesem Zustand zu verriegeln. Das erste Taktphasensignal wird den hohen Pegel,der an dem Knotenpunkt 2067 vorhanden ist, zu dem Eingang des Flip-Flops durchlassen und das zweite Taktphasensignal wird die Flip-3?lop-Ausgänge setzen und in dem gesetzten Zustand verriegeln, so dass das Leistungseins cha lt-Rücks et z-Signal Vq anfänglich auf hohem Pegel ist, während das Signal v^ auf niedrigem Pegel, ist«,
Sobald die Kondensatoren 1147 und 1151 der Fig. 5A1 ihre gewünschte Ladung erreicht haben, so bewirkt die Ausgangsverriegelung, dass das Ausgangs-Flip-Flop zurückgesetzt wird, was veranlasst, dass das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal ν auf der Eingangsleitung 2025 euf hohen Pegel zurückgeht, was, wie hier beschrieben, veranlasst, dass das Signal an dem Verrie-
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gelungs-lusgsngsknatenpunkt 20*1-9 schnell auf niedrigen Pegel geht ο Bei der- nächsten "Ssktzeit H2 ärd dieser niedrige Pegel über den leitenden !Transistor 2061 zu dem Eingangsknotenpunkt 2062 geleitete Ein niedriger Pegel an dein Knotenpunkt 2062 wird zu einem Invertierten Eingang des ODER^Satters 2063 übertragen 9 was einen hohen Pegel an dem !Knotenpunkt 2066 erscheinen lässt ο Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 2066 i-jird zu einem ersten invertierten Eingang des ODER-Gatters 2065 zurückgeleitet<, während der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 2062 durch, den Inverter 2064 invertiert wird, so dass dem zweiten Eingang des QDER-Gatters 2065 ebenfalls ein hoher Pegel dargeboten wird«. Sind dessen beide Eingänge auf hohem Pegel 9 so liefert das QDER-Gatter 2065 einen niedrigen Pegel zu dem Knotenpunkt 20679 so dass ein niedriger Pegel dem Setzeingang zugeführt wird9 während ein hoher Pegel dem Rücksetzeingang des getakteten S/S-fflip-llops 2051 zugeführt wird«, Folglich wird das R/S-IFlip-IPlop 2051 nach der nächsten Taktfolge zurückgesetzt werden, was veranlasst, dass das von dem Q-=Ausgang über die Leitung 2068 gelieferte Signal vQ scharf auf niedrigen Pegel geht, während das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal vT, das von dem Q-Ausgang über die Leitung 2069 abgegriffen wird«, scharf auf hohen Pegel gehto Diese Signale werden für Steuerzwecke verwendet, wie nachfolgend beschriebeno
5.4 Taktausfall-Detektor-Schaltkreis
Der Taktausfall-Detektor-Schaltkreis des Blocks 1144 der Fig. 5A wird im folgenden unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig. 5A3 beschrieben. Der Zweck des Taktausfall-Detektors der Fig. 5A3 liegt darin, die normale Arbeitsweise der Haupttaktphasen H^, Hg zu überwachen und einen Taktausfall festzustellen und dann ein Taktausfäll-Signai v,- auszugeben, sollte der Haupttakt in einem Phasenzustand anhalten. Weiterhin dient der Schaltkreis dazu, ein Taktausfall-Steuersignal ν,·'zu erzeugen, das von der MPU-Rücksetz-Steuer-Logik des Blocks 1145 der Fig. 5-A verwendet wird, um einen MPU-Rücksetz-Interrupt einzuleiten, wenn der normale Tektbetrieb nach einem erfassten Taktfehler wieder hergestellt ist, wie nachfolgend beschrieben. Dem Taktausfall-Detektor-Schaltkreis der Fig. 5A3 wird das erste Phasenhaupttaktsignal E^ an einem ersten Eingang eines logischen NAND-Gatter 1201 zugeführt, während das zweite Haupttaktphasensignal Hg einem ersten Eingang eines zweiten NAND-Gatters 1202 zugeführt wird. Dem zweiten Eingang jedes der NAND-Gatter 1201 und 1202 wird das interne Leistungseinschalt-Rücksetzsignal Vq~ von der Ausgangsleitung 2069 der Fig. 5A2 zugeführt. Da das getaktete R/S-Flip-Flop 205I des Schaltkreises der Fig. 5A2 normalerweise nach der anfänglichen Leistungseinschalt-Rücksetz-Periode in dem rückgesetzten Zustand ist, ist das Signal vT normalerweise auf einem hohen Pegel, um so einen Eingang der NAND-Gatter 1201 und 1202 während des normalen Gewinns in Bereitschaft zu setzen und um den Betrieb des Taktausfall-Detektors während der anfänglichen Leistungseinschalt-Rücksetz-Phase ausser Bereitschaft zu setzen, wenn das R/S-Flip-Flop 2051 gesetzt ist, während die Kondensatoren 1147 und 1151 der Fig. 5-A1 geladen werden.
Der Ausgang des NAND-Gatters 1201 ist direkt mit einem Eingangs-· knotenpunkt 1203 verbunden und der Knotenpunkt 1203 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1204 und über eine Leitung 1205 mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1206 ver-
bundene Der Transistor 1204- ist mit einer stromführenden Elektrode über eine gemeinsame Erdungsleitung 1207 mit Masse verbunden und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode mit einem Knotenpunkt 1208 verbundene Der Knotenpunkt 1208 ist gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1209 verbunden^ dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode über die gemeinsame Erdungsleitung 1207 mit Masse verbunden isto Der Knotenpunkt 1208 ist weiterhin gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1210 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden isto Schliesslich ist der Knotenpunkt 1208 über eine Leitung 1211 mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1212 verbundene
Eine stromführende Elektrode des Transistors 1212 ist über die gemeinsame Erdungsleitung 1207 mit Masse und seine gegenüberliegende stromführende Elektrode ist mit einem Knotenpunkt 1213 verbundene Der Knotenpunkt 1215 ist mit einer ersten stromführenden Elektrode des Transistors 1206 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden isto Der Knotenpunkt 1213 ist weiter= hin über eine Leitung 1214 mit einem Knotenpunkt 1215 verbun= deno Der Knotenpunkt 1215 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1216 verbunden und mit einer Platte eines Lade-Transistors 1217 s, dessen gegenüberliegende Platte über die gemeinsame Erdungsleitung 1207 mit Masse verbunden isto Eine stromführende Elektrode des Transistors 1216 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines weiteren. Transistors 1218 verbunden und die zweite stromführende Elektrode des Transistors 1216 ist mit einem Ausgangsksaoteapunkt 1219 verbundene Der Ausgangslmotenpunkt 1219 ist geraeinsam mit einer stromführenden Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines Abschnürungs» Transistors 1220 verbunden^ dessen gegenüberliegend© stromführende Elektrode direkt mifc der -^■'-•Volt-Potentialquelle verbunden ista
Der Ausgang des MND-Gatters 1202 ist direkt mit einem Eingangsknotenpunkt 1221 verbunden und der Knotenpunkt 1221 ist mit der Gate-Elektrode eines ersten Transistors 1222 und über eine Leitung 1223 mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1224-verbunden. Eine stromführende Elektrode des Transistors 1222 ist über eine gemeinsame Erdungsleitung 1225 mit Masse verbunden und die gegenüberliegende stromführende Elektrode ist mit einem Knotenpunkt 1226 verbunden» Der Knotenpunkt 1226 ist gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1227 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode über die gemeinsame Erdungsleitung 1225 mit Masse verbunden ist. Der Knotenpunkt 1226 ist weiterhin gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1228 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einer +5 Vblt-Potentialquelle verbunden ist.
Der Knotenpunkt 1226 ist weiterhin über eine Leitung 1229 der Gate-Elektrode eines Transistors 1230 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode über die Erdungsleitung 1225 mit Masse und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1231 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1231 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1224 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist«, Der Knotenpunkt 1231 ist weiterhin über eine Leitung 1232 mit einem Knotenpunkt 1233 verbunden und der Knotenpunkt 1233 ist mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1218 und mit einer Platte eines Lade-Transistors 1234- verbunden, dessen gegenüberliegende Platte über die gemeinsame Erdungsleitung 1225 mit Masse verbunden ist. Wie oben beschrieben, ist die erste stromführende Elektrode des Transistors 1218 mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1216 verbunden und die gegenüberliegende Elektrode des Transistors 1218 ist über die gemeinsame Erdungsleitung 1225 mit Masse verbunden.
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Der Ausgangsknotenpunkt 1219 ist über eine Leitung 1255 einem Knotenpunkt 1236 verbunden und der Knotenpunkt 1256 ist mit einem ersten Eingang eines NOR-Gatters 1237 und mit dem zweiten Eingang eines zweiten HOR~Gatters 1238 verbunden= Der Ausgang des NOR-Gatters 1237 ist mit einem Knotenpunkt 1239 verbunden und der Knotenpunkt 1239 ist dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1238 verbunden und ist über die Leitung 1240 zu dem ersten Eingang eines HOE=Gatters 1241 mit drei Eingängen zu*- rückverbunden und der zweite Eingang des NOR-Gatters 1241 ist so ausgebildet, dass er das VQ-Leistungseinschslt—Rücksetz*= Signal von dem Ausgang des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Figo 5A2 über die Leitung 2068 empfängt und der dritte Eingang des HOR-Gatters 124-1 ist so verbunden, dass er das MPU-Rücksetz-Signal 8q von dem MHJ-Rückseta-Steuer-Schaltkreis des Blocks 1145 der Pige 5A über die Leitung 1241 empfängt, wie nachfolgend beschrieben*, Der Ausgang des HOR-Gatters 1241 ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1243 verbunden«, Der Knotenpunkt 1243 wird dazu verwendet,- das Taktausfall-Signal v^j über die Leitung 1244 auszugeben und um es über die Leitung 1245' zu dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1237 zurückzuleiten«. Die kreuzweise verbundenen Ausgänge der HQR-Gatter 1237 und 1241 bilden einen herkömmlichen "Verriegelungs-Schaltkreis, wie im Stand der Technik bekannt« Das Taktausfall*Signal v^ ist bei Abwesenheit eines Taktausfalles normalerweise auf niedrigem Pegel«, geht jedoch auf hohen Pegel, wenn ein Taktausfall erfasst wurde, wie nachfolgend beschrieben»
Der Ausgang des WOR-Gatters 1238 ist direkt mit dem Setzeingang eines getakteten E/S-Flip-lflops 1246 und mit dem !Eingang eines Inverters 1247 verbunden, dessen Ausgang direkt mit dem Rück-» setzeingang R des R/S-llip-Elops 1247 verbunden ist» Ein'em Taktphsseneingang C wird das Haupttaktsignal H^ zugeführt, während der zweite Taktphaseneingang C so verbunden'ist, dass er das aweite Taktsignal Ho empfängt, so dass, wenn immer der Ausgang des HOR-Gatters 1238 auf niedrigem Pegel, ist, das R/S-llip-Slop 1246 eine Taktzeit H„j, H2 später,, zurückgesetzt wird,
was den Q-Ausgang veranlasst, auf niedrigen Pegel zu gehen. Wenn immer der Ausgang des NOR-Gatters 1238 auf hohem Pegel ist, dann wird eine Taktzeit später das R/S-Flip-Flop 1246 gesetzt, so dass der Q-Ausgang auf hohen Pegel geht, wie im Stand der Technik bekannt. Der nicht-invertierte oder Q-Ausgang des R/S-Flip-Flops 1246 ist direkt mit einem ersten Eingang eines NAND-Gatters 1248 verbunden, dessen anderer Eingang zum Empfang des Taktsignales h^ verbunden ist, das einmal für je sechszehn Haupttaktimpulse ELj, Hg erscheint und das dazu verwendet wird, alle seriellen "Operationen und den Eingabe/ Ausgabe-Schaltkreis zu synchronisieren, wie oben beschrieben, wobei dieses Signal über die Leitung 1058 zugeführt wird.
Das NAND-Gatter 1248 gibt das Signal ν1^ über die Leitung 1249 zu dem Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Blocks 1145 der Fig. 5A aus,· wie oben beschrieben. Das Signal v1^, ist ein normalerweise hohes Signal, das auf niedrigen Pegel geht, wenn das R/S-Flip-Flop 1246 gesetzt ist, um die Wiederherstellung eines normalen Taktbetriebes nach einer Taktausfallbedingung anzuzeigen und aufgrund des Auftretens des nächsten Taktsignales tw. Das Signal v1- wird dazu verwendet, ein Flip-Flop in der MPU-Rücksetz-Steuer-Logik des Blocks 1145 der Fig. 5A zu setzen, um einen MPU-Rücksetz-Interrupt einzuleiten, wie nachfolgend beschrieben, wenn der Haupttakt nach einen erfassten Taktausfsll wieder normal arbeitet·
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Taktausfall-Detektor-Schaltkreises der Fig. 5-A3 beschrieben. Die Wirkungsweise wird unter Bezugnahme auf den oberen Schaltkreis beschrieben, der die erste Haupttaktphase H^ als Eingang hat, wobei der untere Schaltkreis, der die zweite Haupttaktphase H£ als Eingang aufweist, in exakt der gleichen Weise arbeitet, wobei die zwei Schaltkreis-Abschnitte um 180° gegeneinander phasenverschoben sind. Es sei angenommen, dass das System nicht in dem Betrieb des anfänglichen leistungs-Einschalt-Rücksetzen ist, wobei das
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Signal vQ normalerweise auf hohem Pegel ista um das NAND-Gatter 1201 als auch das NAND-Gatter 1202 in Bereitschaft zu setzen» Folglich geht der Ausgang des NAND-Gatters 1201 auf niedrigen Pegel, ttfenn das erste Taktphasensignal H^ auf hohen Pegel geht„ und dieser niedrige Pegel wird über den Knotenpunkt 1203 zu der Gate-Elektrode des Transistors 1204 geleitet, um ihn nicht-leitend zu machen und über die Leitung 1205 zu der Gate-Elektrode des Transistors 1206, um diesen nicht-leitend zu machen oder zumindest relativ nicht-leitend gegenüber dem Transistor 1212«, Wenn der Transistor 1212 nicht-leitend ist5 geht der Knotenpunkt 1208 auf hohen Pegel, da der Abschnürungs-Transistor 1212 normalerweise leitend ist, um die +5 Volt-Potentialquelle über die Leitung 1211 mit der Gate-Elektrode des Transistors 1212 zu verbinden, was diesen leitend macht„ Wenn der Transistor 1212 leitet, so wird der Kondensator 1217 über den Knotenpunkt 1215» die Leitung 1214-s den zumindest teilweise leitenden Transistor 1212 und die Erdungsleitung
1207 zu Masse hin entladen»
In ähnlicher Meise geht der Ausgang des NAND-Gatters 1201 auf hohen Pegel, wenn die Haupttaktphase ILj auf niedrigen Pegel geht, wobei dieser hohe Pegel dem Knotenpunkt 1203 zugeführt wirdo Der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1203 wird der Gate-Elektrode des Transistors 120^S- zugeführt, was diesen leitend werden lässt und den Knotenpunkt 1208 auf niedrigen Pegel zieht, und über die Leitung 1205 zu der Gate-Elektrode des Transistors 12069 was diesen leitend werden lässt und d©n Knotenpunkt 1213 auf hoher· Pegel treibt o Der niedrige Pegel tos dem Knotenpunkt
1208 wird über die Leitung 1211 zu der Gafce-Elektrod© des Transistors 1212 geleitet9 was diesen relativ nicht-leitend macht9 so dass der leitende Transistor 1206 den Kondensator 1217 aus der -;-5 YoIt-Potentialquelle über den leitenden Transistor 120S3 den Knotenpunkt 121-J9 die Leitung 1214- und den Knotenpunkt 1215 auflädt β Diese Irbeitst-jeiss fährt in gleicher Weise solange fort, wie der Takt normal arbeitet«,
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Der Transistor 1206 und der Transistor 1212 arbeiten als spannungsgesteuerte Widerstände, wobei der Widerstandswert des Transistors 1206 kleiner ist als der Widerstandswert des Transistors 1212, so dass es leichter ist, den Kondensator 121? durch den leitenden oder teilweise leitenden Transistor (Widerstand) 1206 zu laden, als den Kondensator 1217 über die leitenden oder teilweise leitenden Transistor (Widerstand) 1212 zu entladen. Folglich wird, solange der Schaltkreis weiterhin normal arbeitet, der Kondensator 1217 schneller aufgeladen als entladen, so dass sich während des normalen Betriebes eine Ladung an dem Kondensator 1217 ständig aufbaut.
Nachdem der Schaltkreis für eine kurze Zeit gearbeitet hat, wird die normale Ladung an dem Kondensator 1217 aufrechterhalten und die an dem Kondensator 1243 aufrechterhaltene normale Ladung wird über die Knotenpunkte 1215 bzw. 1233 zu den Gate-Elektroden der Transistoren 1216 und 1218 zugeführt, wobei diese ausreicht, die Transistoren 1216 und 1218 leitend zu machen, um so den Knotenpunkt 1219 über die leitenden Transistoren 1216, 1218 und die Erdungsleitung 1225 auf Masse zu ziehen, solange der Schaltkreis normal arbeitet. Folglich zeigt der niedrige Pegel am Ausgang des Knotenpunktes 1219 an, dass der Takt normal arbeitet bzw. dass kein Taktausfall vorhanden ist.
Solange ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1219 erscheint, ist ein Eingeng des NOR-Gatters 1237 und ein Eingang des NOR-Gatters 1238 eusser Bereitschaft gesetst. Es sei angenommen, dass das System nicht in dem Leistungseinschalt-Rücksetz-Betrieb ist und dass d8s MPU-Rücksetz-Signal a« noch nicht erzeugt wurde und da angenommen wurde,, dass noch kein Taktausfall erfasst wurde, sondern dass das System unter normalen Bedingungen arbeitet, so wird der Ausgang des WOR-Gatters 1241, d.h. das Taktausfall-Signal v^ auf niedrigem Pegel sein, um die Abwesenheit eines Taktausfsll-Zustandes anzuzeigen. Der niedrige Pegel von dem Ausgang des WOE-Gstters 1241 wird von dem Knoten-
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punkt 1243 liber die .Leitung ;1245 zu einem Eingang des M)S=Ga t~ ters 1237 zurückgeführt und da beide Eingänge des NOS-Gatters 1237 auf niedrigem Pegel sind, geht dessen Ausgang auf hohen Pegeln Ist ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1239 vorhanden, so liefert die Leitung 1240 diesen hohen Pegel zurück zu dem HQR-Gatter 124-19 um dessen Ausgang solange zu verriegeln^, wie kein Taktausfall vorhanden ist und der hohe Pegel an einem Eingang des KOS=Gatters 1238 lässt den lusgang auf niedrigen Pegel gehen,, so dass das E/S-Plip-Plop 124-6 nach einer Haupttaktzeit zurückgesetzt wird, was veranlasst, dass der Q-Ausgang auf hohen Pegel geht? um das NAND-Gatter,1248-aussei Bereitschaft zu setzen und das Signal v% normalerweise auf hohem Pegel zu halten.
Sollte ein .Haupttaktausfall auftreten9 so wird eine Taktphase Η,., Hp auf hohem Pegel gehalten, während die andere auf niedrigem Pegel gehalten wird» Unter diesen Umständen wird einer der Lade-Kondensatoren 1217 oder 1234· über die entsprechenden leitenden Transistoren 1212 oder I23O zu Masse hin entladen, wobei diese Transistoren für mehr als eine normale Zeitdauer in leitendem Zustand gehalten werdeno Wenn die Spannung an dem Kondensator unter einen -vorbestimmten Pegel fällt, der gefordert wird, um den entsprechenden Ausgangstransistor 1216 oder 1218 leitend zu halten,, so wird zumindest einer der Transistoren 1216 und 1218 nicht-leitend werden, was den leitenden Weg zu Masse hin über die Erdungsleitung 1255 unterbricht und dem Ausgangsknotenpunkt 1219 ermöglicht, durch den normalerweise leitenden Abschnürungs-Transistor 1220 über die +5 Yolt—Potentialquelle hochgezogen zu werden,,
Wenn der Ausgangsknotenpunkt 1219 auf hohen Pegel geht,, so ■ geht der Ausgang des NOS-Gatters. 1237 auf niedrigen Pegel und dieser niedrige Pegel erscheint an dem Knotenpunkt 1239 und wird über die Leitung 124-0 zu dem dritten und letzten Eingang des HOS-Gatters 124-1 zurückgeführt«, Da alle drei Eingänge des NOB-Gatters 1241 jetzt auf niedrigem Pegel sind,, so geht sein
Ausgang auf hohen Pegel und dieser hohe Pegel wird dem .Ausgangsknotenpunkt 124-3 zugeführt. Ein hoher Pegel an dem Ausgangsknotenpunkt 124-3 bewirkt, dass das Taktausfall-Signal v^ auf hohen Pegel geht, was einen Taktausfall anzeigt und dieses Signal wird über die Leitung 1244 zu dem MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Blocks 114-5 der Fig. 5A geleitet, wie nachfolgend beschrieben. Der hohe Pegel von dem Ausgangsknotenpunkt 124-3 wird weiterhin zu einem weiteren Eingang des NOR-Gatters 1237 zurückgeleitet, um den Zustand seines Ausganges auf niedrigem Pegel zu verriegeln, um einen Eingang der NAND-Gatter 1238 und 124-1 in Bereitschaft zu setzen. Da der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1219 cLem anderen Eingang des in Bereitschaft gesetzten NOR-Gatters 1238 zugeführt wird, so bleibt dessen Ausgang auf niedrigem Pegel, was veranlasst, dass das R/S-Flip-Flop 124-6 in dem rückgesetzten Zustand bleibt, so dass der Ausgang des NAND-Gatters 124-8 auf dem normalerweise hohen Pegel bleibt.
Wenn alle Eingänge des NOR-Gatters 124-1 auf niedrigen Pegel gegangen sind, so bewirkt dies, dass der Ausgang des Knotenpunktes 124-3 auf hohen Pegel geht und dass das Taktfehler-Signal Vyj, das auf der Leitung 124-4- ausgegeben wird, auf hohen Pegel geht, was bewirkt, dass der Schaltkreis der Fig. 4-G ein Alarmsignal GH2 erzeugt, um die Brennstoffpumpen ausser Bereitschaft zu setzen, um Feuer und ähnliches zu verhindern. Der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 124-3 wird weiterhin über die Leitung 124-5 zu einem Eingang des NOR-Gatters 1237 zurückgeleitet, um dieses ausser Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, dass sein Ausgang auf niedrigen Pegel..geht. Ist ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1239 vorhanden, so wird ein Eingang des NOR-Gatters 1238 in Bereitschaft gesetzt, während dem anderen Eingang noch das hohe Taktausfall-Signal von dem Knotenpunkt 1219 über die Leitung 1235 und dem Knotenpunkt 1236 zugeführt wird, um so den Ausgang des NOR-Gatters 1238 auf niedrigem Pegel zu halten, um das R/S-Flip-Flop 1246 in dem rückgesetzten Zustand zu helten. Da das R/S-Flip-Flop 124-6
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in dem rückgesetzten Zustand gehalten wird, wird der Ausgang des NAND-Gatters 124-8, d.b. das Signal v1^, noch auf dem normalerweise hohen Pegel gehalten.
Wenn sich der Taktausfall-Zustand selbst behebt, so wird das R/S-Flip-Flop 1246 gesetzt, um zu veranlassen, dass ν 1^ momentan auf niedrigen Pegel geht. Wenn v'>j auf niedrigen Pegel geht, so wird die MPU-Rücksetz-Logik des Blocks 114-5 der Fig. 5-A die MPU zurücksetzen, wie nachfolgend beschrieben. Nach dem Rücksetzen des MPU1s und während des weiteren normalen Taktbetriebes werden die Kondensatoren 1217 und 124-3 erneut geladen, bis der Knotenpunkt 1219 auf den normalerweise niedrigen Pegel gezogen ist. Wenn der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1219 erscheint, so bleibt der Ausgang des NOR-Gatters 1237 euf niedrigem Pegel, da dessen zweiter Ausgang durch das hohe Taktausfall-Signal v^ von dem Ausgangsknotenpunkt 124-3 ausser Bereitschaft gesetzt ist, jedoch wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1219 über die Leitung 1235 und den Knotenpunkt 1236 zu dem zweiten Eingang des in Bereitschaft gesetzten NOR-Gatters 1238 übertragen, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt. Wenn der Ausgang des NOR-Gatters 1238 auf hohen Pegel geht, so wird ein hoher Pegel dem Setzeingang zugeführt, während ein niedriger Pegel dem Rücksetz-Eingang des R/S-Flip-Flops 124-6 zugeführt wird, so dass nach einer Taktzeit das R/S-Flip-Flop 124-6 gesetzt wird, um anzuzeigen, dass ein Taktausfall-Zustand korrigiert worden ist.
Ist das R/S-Flip-Flop 1246 gesetzt, so geht der Q-Ausgang auf hohen Pegel und bei der nächsten Taktzeit geht das Taktsignal tu auf hohen Pegel, so dass der Ausgang des NANO-Getters 12M&t d.h. das Signel V^, für die Dauer der Taktzeit h* auf niedrigen Pegel geht. Das niedrige ν1^-Signal zeigt an, dass nach einem erfassten Taktausfall-Zustand der normale Taktbetrieb wieder hergestellt ist und de dieses Signal dem MPü-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis des Blocks 114-5 zugeführt wird, wird das Signal 8g momentan auf hohen Pegel.gehen und dieser hohe Pegel
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wird über die Leitung 1242 dem einen Eingang des NOR-Getters 1241 zugeführt.
Ist an einem Eingang des NOR-Gatters 1241 ein hoher Pegel vorhanden, so geht dessen Ausgang auf niedrigen Pegel, um das Taktausfall-Signal zu löschen, wobei der V^-Ausgang auf seinen normalerweise niedrigen Zustand zurückkehrt, was die Abwesenheit eines Taktausfall-Zustandes anzeigt und der Kraftstoffpumpe ermöglicht, wieder der Rechner-Steuerung unterworfen zu sein. Dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1237 wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1243 über die Leitung 1245 zurückgeführt, während dem gegenüberliegenden Eingang des NOR-Gatters 1237 noch der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1219 über die Leitung 1235 und den Knotenpunkt 1236 zugeführt wird, was bewirkt, dass der Ausgang des NOR-Gatters 1237 auf hohen Pegel geht. Der hohe Pegel von dem Ausgang des NOR-Gatters 1237 wird von dem Knotenpunkt 1239 abgegriffen und über die Leitung 1230 zurückgeführt, um einen Eingang des NOR-Gatters 1241 in Bereitschaft zu setzen und er wird einem Eingang des NOS-Gatters 1238 zugeführt,- um dieses ausser Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, dass dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Ein niedriger Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters 1238 wird veranlassen, dass ein niedriger .Pegel an dem Setzeingang und ein hoher Pegel an dem Rücksetzeingang des R/S-Plip-Flops 1246 erscheint, so dass nach einem Haupttakt-Intervall das R/S-Plip-Plop 1246 erneut zurückgesetzt wird, W8S den Q-Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt und was bewirkt, dass das Signal v'^ am Ausgang des NAND-Gatters 1248 zu seinem normalerweise hohen Zustand zurückkehrt.
Da das Signal v1^ der MPU-Rückseta-Steuer-Logik des Blocks 1145 zugeführt wird, wie oben erläutert, so wird dies die Taktausfall-Riicksetz-Anzeige löschen und das Signal ag wird bei dem nächsten liw-Impuls erneut auf niedrigen Pegel gehen, so dass zwei Eingänge des NOR-Gatters 1241 in Bereitschaft ge-
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setzt sind, während der dritte Eingang,, doho der Eingang9 der von dem Ausgang des HOS-Gatters 1237 über die Leitung 1239 und die Leitung 122J-O gespeist wird, auf hohem Pegel verriegelt ist, um so den Ausgang des HOR-Gatters 1241 auf niedrigen Pegel zu halten, bis zur Erfassung des nächsten Taktausfall-= Signales durch das Erscheinen eines hohen Pegels an dem Knotenpunkt 1219° Es ist au beobachten^ dass, sofern ein Leistungseinschalt-Rücksetzen erfolgt, das Signal VZ auf niedrigen Pegel geht,, um die Eingangs-NAND-Gatter 1201 und 1202 ausser Bereitschaft zu setzen, während das Signal Vq auf der Leitung 2068 auf hohen Pegel geht, um irgendein Taktsignal v^ zu löschen und um das NOR-Gatter 1237 in Bereitschaft zu setzen, wie oben beschrieben«,
Der Taktausfall-Detektor-Schaltkreis der !ig« 5Δ3 kann den normalen Betrieb des Haupttaktes überwachen und einen Taktaus™ fall-Zustand erfassen sowie ein Ausgangssignal erzeugen, das den Taktausfall anzeigt. Das Taktausfall-Signal ν* kann über die Leitung 1225 zu dem Schaltkreis der Fig„ 5G geleitet werden, -um ein Alarmsignal GH2 zu erzeugen, wie oben beschrieben. Das E/S-ilip-Elop 124-6, das normalerweise zurückgesetzt ist, selbst wenn ein Taktausfall erfasst wurde, wird gesetzt, was veranlasst, dass der Ausgangsimpuls v'^ momentan für eine Taktzeit auf niedrigen Pegel geht, um über die MPU-Rücksetz-Steuer-Logik des Blocks 1145 ein MPU-Rücksetzen einzuleiten, um anzuzeigen, das nach einem erfassten Taktausfall ein normaler Taktbetrieb wieder hergestellt ist, wie nachfolgend beschrieben. Dieses Rücksetzen wird dazu verwendet, die Programmfolge erneut einzuleiten, die aufgrund der Abwesenheit des Taktes zerstört oder unterbrochen wurde und sobald das Rücksetzen ausgeführt ist, wird der Taktausfall-Detektor-Scnsltkreis der Eig« 5A3 in seine normale Betriebsweise gebracht, um ihn in die Lage zu versetzen, zukünftige Taktfehler und deren Korrekturen zu erfassen.
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5.5 MPU-Rücksetz-Steuer-Logik
Im folgenden wird die MPU-Rücksetz-Steuer-Logik des Blocks 114-5 cLer Jig. 5A im Zusammenhang mit dem schematischen Schaltbild der Fig. 5A4- beschrieben. (MPU = Mikroprozessor-Einheit). Der MPU-Rücksetz-Schaltkreis der Fig. 5A4- spricht auf die Wiederherstellung des normalen Taktbetriebes nach einem erfassten Taktausfall und/oder einem tatsächlichen Erfassen eines anderen Rechner-Fehlers, wie im Zusammenhang mit dem Überwachungs-Schaltkreis des Blocks 114-6 der Fig.. 5-A beschrieben, und veranlasst das Erzeugen eines MPU-Rücksetz-Impulses v^, der zu dem Mikroprozessor des Blocks 1132 zurückübertragen wird, um den Rechner zurückzusetzen, dass er versucht, den normalen Betrieb wieder herzustellen. Der MPU-Rücksetz-Impuls ist sechszehn Mikrosekunden breit, es sei denn, er ist durch das anfängliche Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal v~ veranlasst. Wenn das MPU-Rücksetzen erfolgreich war und/oder das Ausfallproblem behoben, so erfasst der MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis der. Fig. 5-A4- die Korrektur des vorhergehenden Ausfallzustandes und gibt ein Signal zum Löschen der Ausfallanzeige aus, um so das Mikroprozessor-System des Blocks 1132 der Fig. 5 zu informieren, dass das Problem behoben wurde.
Das Signal ν 1^ von dem Ausgang des NAND-Gatters 124-8 der Fig. 5A3 wird über eine Leitung 124-9 zu einem invertierten Eingang eines logischen ODER-Gatters 1250 zugeführt, dessen gegenüberliegenden invertierten Eingang über die Leitung 1251 das Überlaufsignal bq des Überwachungszählers zugeführt wird, der nachfolgend im Zusammenhang mit dem Schaltkreis des Blocks 114-6 der Fig. 5A beschrieben wird. Wie allgemein bekannt, arbeitet ein logisches ODER-Gatter mit zwei invertierten Eingängen als logisches NAND-Gatter, wobei es jedoch zur Einheitlichkeit und Übersichtlichkeit der folgenden Beschreibung als ODER-Gatter bezeichnet wird. Der Ausgang des ODER-Gatters 1250 ist direkt mit einem Eingangsknotenpunkt 1252 verbunden und der Knotenpunkt 1252 ist über eine Leitung 1253 mit dem Setz-
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eingang S eines ge takte ten R/S-Flip-Plops 1254- verbunden»
Das R/S-Plip-Flop 1254 hat einen Setzeingang S9 einen Rücksetzeingang R, einen ersten Taktphaseneingang C5 der zum Empfang des ersten Phasenhaupttakt-Signales ILj verbunden ist, einen zweiten Taktphaseneingang C, der zum Empfang der zweiten Haupttaktphasen-Signale IU verbunden ist, einen nicht-invertierenden Ausgang Q und einen direkten Rücksetzeingang DR, der das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal vQ von dem Ausgang des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Fig., 5-A2 über die Leitung 2068 empfängt, zum direkten Rücksetzen des Flip-Flops 1254-, wenn der Schaltkreis in Betrieb genommen wird«, Eine weitere Beschreibung des ge takteten R/S-Flip-Flops 1254- ist aus dem Blockschaltbild der Mg. 9-21 A und dem schematischen Schaltbild der Fig„ 9.21 B zu entnehmen.
Der Knotenpunkt 1252 ist weiterhin über eine Leitung 1255 einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1256 verbunden, dessen gegenüberliegenden invertierten Eingang über die Leitung 1063 äas Taktsignal hT zugeführt wird» Wie im Stand der Technik bekannts arbeitet ein logisches UND-Gatter mit zwei invertierten Eingängen als logisches NOR-Gatter, das jedoch in der folgenden Beschreibung einfach als UND-Gatter bezeichnet wird, wobei gegebenenfalls auf die invertierten Eingänge hingewiesen wird» Der Ausgang des UND-Gatters 1256 ist über eine Leitung 1257 mit dem Rücksetzeingang R des R/S-Flip-Flops 1254- verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 125O? der mit dem Knotenpunkt 1252 verbunden ist, ist weiterhin so verschaltet«, dass er das Signal c« über die Leitung 1258 ausgibt <> Das Signal Cq ist ein digitales Signal9 das in dem Überwachungs-Schaltkreis des Blocks 1146 der Figo 5& verwendet wird, um das MPU-Jmsfall-Steuer-Flip-Elop zu setzen und dessen Flip-Flops für einmaligen Ausfall ("failed once")9 wie nach= folgend beschrieben«
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Der Q-Ausgang des R/S-Flip-Flops 1254 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1259 verbunden und der Knotenpunkt 1259 wird dazu verwendet, das MPU-Rücksetz-Signal 3q auszugeben, um es zu dem Taktausfall-Detektor der Fig. 5A3 über die Leitung 1242 zu leiten, um das Taktausfall-Signal zu löschen, wenn ein normaler Betrieb wieder aufgenommen wurde, wie oben beschrieben. Weiterhin ist der Q-Ausgangsknotenpunkt 1259 direkt mit einem Eingang eines NOR-Gatters 1260 verbunden, dessen anderer Eingang mit der Leitung 2068 zum Empfang des Leistungseinschalt-Rücksetz-Signales vQ verbunden ist. Der Ausgang des NOR-Gatters 1260 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1261 verbunden und der Knotenpunkt 1261 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines ersten Transistors 1262 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle und dessen gegenüberliegende Elektrode direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1263 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1261 ist weiterhin mit dem Eingang eines Inverters 1264 verbunden, dessen Ausgang direkt mit der Gate-Elektrode eines zweiten Transistors 1265 verbunden ist, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit Masse und dessen andere stromführende Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1263 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt.1263 gibt über die Leitung 1266 das sechszehn Mikrosekunden breite MPU-Rücksetz-Signal V7- aus, um den Mikroprozessor des Blocks 1132 der Fig. 5 zu veranlassen, sich selbst zurückzusetzen, bei einem Versuch, den erfassten Fehlerzustand zu beseitigen.
Im folgenden wird die V/irkungsweise des MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreises der Fig. 5A4 beschrieben. Wenn der Taktausfall-Detektor-Schaltkreis der Fig. 5^3 normal arbeitet, ist das Flip—Flop 1246 zurückgesetzt, was veranlasst, dass der Ausgang des NAND-Gatters 1248, d.h. das Signal v1*» bei Abwesenheit eines behobenen Taktausfall-Zustandes auf normalerweise hohem Pegel ist. In ähnlicher Weise wird das Signal bq von dem Ausgang des Überwachungs-Schaltkreises des Blocks 1146 der Fig. 5A normalerweise auf hohem Pegel sein, solange andere Rechner-
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fehler oder Ausfälle nicht auftreten,,
Solange beide invertierte Eingänge des ODER-Gatters 1250 auf hohem Pegel sind^ ist der Knotenpunkt 1252 auf niedrigem Pegel, v/as über die Leitung 1253 einen niedrigen Pegel zu dem Setzeingang des R/S-Flip-Flops 1254- liefert und einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1256 über die Leitung i255 in Bereitschaft setzt«. Während der fünfzehn Mikrosekunden langen Periode, in der das Taktsignal ΈΖ auf hohem Pegel ist9 ist das UND-Gatter 1256 durch den hohen hT-Impuls an seinem anderen invertierten Eingang ausser Bereitschaft gesetzt. Bei dem sechzehnten Zählschritt geht jedoch hT auf niedrigen Pegel, was bewirkt , dass der Ausgang des UND-Gatters 1256 einen hohen Pegel über die Leitung 1257 zu dem Rücksetzeingang des R/S-Flip-Flops 1254 leitet» Nach einer Taktzeit ist das R/S-Plip-Elop 1254 zurückgesetzt, was bewirkt, dass der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Dies ist der normale Arbeitszustand des MPU-Rücksetz-Steuer-Plip-Flops 1254 und der niedrige Pegel an dem Q-Ausgangsknotenpunkt 1259 setzt einen Eingang des NOR-Gatters 1260 in Bereitschaft.
Es sei nun angenommen, dass das System nicht in dem Leistungseinschalt-Rücksetz-Zustand ist, so dass das Signal vQ, das den zweiten Eingang des NOR-Gatters 1260 über die Leitung 2068 zugeführt wird, ebenfalls auf niedrigem Pegel ists was bewirkt, dass der Ausgang des NOR-Gatters 1260 auf hohen Pegel geht. Ist ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1261 vorhanden, so wird der Transistor 1262 leitend, während der Transistor
1265 nicht-leitend wird. Das Leiten des Transistors 1262 verbindet die +5 Volt-Potentialquelle mit dem Ausgangsknotenpunkt 1263, was bewirkt, dass das Signal· ν-, auf der Leitung
1266 auf normalerweise hohem Pegel ist, um den normalen Prozessor-Betrieb zu erlauben.
Wenn immer das Eingangssignal ν1^ momentan auf niedrigen Pegel
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geht, was anzeigt, dass der Schaltkreis der Fig. 5A3 einen Taktausfall erfasst hat und dessen nachfolgende Wiederherstellung auf normalen Betrieb, oder wenn das Eingangssignal bq momentan auf niedrigen Pegel geht, was die Erfassung eines Rechner-Ausfallzustandes durch den Schaltkreis der Pig. 5A5> wie nachfolgend erläutert, anzeigt, so geht der Ausgang des ODER-Gatters 1250 auf hohen Pegel und dieser hohe Pegel wird zu dem Knotenpunkt 1252 übertragen.
Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1252 wird dem Setzeingang des R/S-Flip-Flops 1254 über die Leitung 1253 zugeführt und zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1256, was veranlasst, dass ein niedriger Pegel von dessen Ausgang dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 1254- zugeführt wird. Eine Taktzeit später wird das MPU-Rücksetz-Flip-Flop 1254- gesetzt, was veranlasst, dass der Q-Ausgang auf hohen Pegel geht. Ist der Q-Ausgang auf hohem Pegel, so erscheint ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1259.· Dieser hohe Pegel bewirkt, dass das NOR-Gatter 1260 auf niedrigen Pegel geht, um den Transistor 1262 in den nicht-leitenden Zustand und den Transistor 1265 in den leitenden Zustand zu bringen, um so den Ausgangsknotenpunkt 1263 auf Masse zu ziehen.
Folglich bewirkt ein momentan niedriges Vx,- oder bq-Eingangssignal folgendes:
(1) das MPU-Rücksetzsignal v, auf der Leitung 1266 geht auf niedrigen Pegel, um den Mikroprozessor des Blocks 1132 der Fig. 5 zurückzusetzen;
(2) der Taktausfall-Zustandsausgang v^des Schaltkreises der Fig. 5A3 wird, wie oben beschrieben, gelöscht; und
(3) das Signal Cq auf der Leitung 1258 geht auf hohen Pegel, um das erste Ausfall-Erfassungs-Flip-Flop in Bereitschaft zu setzen oder um das MPU-Ausfallsignal Z zu triggern (sofern dies der zweite aufeinanderfolgende Rechner-Ausfall ist), wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5A5 beschrieben wird.
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Eine Taktzeit später wird das momentan niedrige V^- oder bg-Signal wieder auf den normalen hohen Pegel gehen, was veranlasst, dass der Ausgang des ODER-Gatters 1250 einen niedrigen Pegel zu dem Knotenpunkt 1252 leitet. Dies bewirkt, dass Cq erneut auf niedrigen Pegel geht und dass eine logische Null zu dem Setzeingang des MPU-Rücksetz-Flip-Flops 1254- geliefert wird. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1252 wird weiterhin über die Leitung 1255 geleitet, um das UND-Gatter 1256 in Bereitschaft zu setzen, so dass ein hoher Pegel zu dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 1254- übertragen wird, sobald hT auf niedrigen Pegel geht. Eine Taktzeit später wird das MPU-Rücksetz-Flip-Flop 1254 in seinen normalen Zustand zurückgesetzt, was bewirkt, dass der Q-Ausgang auf seinen normalen niedrigen Pegel geht.
Der niedrige Pegel von dem Q-Ausgang wird dem Knotenpunkt 1259 zugeführt, um das Signal a^ auf der Leitung 124-2 in seinen normalen niedrigen Zustand zurückzuziehen und um einen invertierten Eingang des ODER-Gatters 1260 in Bereitschaft zu setzen, so dass der Knotenpunkt 1261 in seinen normalerweise hohen Zustand zurückkehrt. Ist der Knotenpunkt 1261 erneut auf hohem Pegel, so wird der Transistor 1265 abgeschaltet und der Transistor 1262 angeschaltet, so dass der Ausgangsknotenpunkt 1263 auf seinen normalerweise hohen Zustand zurückkehrt, was bewirkt, dass das Signal v-, auf der Leitung 1266 auf hohen Pegel geht, um den normalen Prozessorbetrieb zu gestatten»
5.6 Überwachungs-Schaltkreis
Im folgenden wird der Überwachungs-Schaltkreis des Blocks 114-6 der Figo 5-A unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Figo 5A5 beschrieben- De-r Zweck des Überwachungs-Schaltkreises der Figo 5^5 liegt darin, die Arbeitsweise des Mikroprozessors des Blocks 1132 der Figo 5 zu überwachen und einen Rechner-Ausfall zu erfassen, sofern dies auftreten sollteo Der Überwachungs-Schaltkreis überwacht die Erzeugung eines vorbe-
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stimmten Kommando-SignaIes, das in periodischen Intervallen erzeugt wird, solange der Rechner richtig arbeitet. Ein fehlerhafter Betrieb des Rechners oder ein Rechner-Ausfall wird erfasst werden, da das vorbestimmte Kommando-Signal nicht erzeugt wird und dieser Zustand wird erlauben, dass ein erster Zähler aufeinanderfolgende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpulse zählt und.einen vorbestimmten, einen Ausfall anzeigenden Zählerstand erreicht. Das Erreichen eines vorbestimmten, einen Ausfall anzeigenden Zählerstandes wird ein MPU-Rücksetz-Kommando einleiten, wie oben im Zusammenhang mit dem Schaltkreis der Pig. 5A4- beschrieben.
Die Erzeugung des MPU-Rücksetz-Signales setzt ein Ausgangs-Flip-Flop. Wenn das Rücksetzen der MPU das Problem löst und den Rechner-Ausfall beseitigt, so wird ein zweiter Zähler in Bereitschaft gesetzt, mit dem Zählen zu beginnen und wenn dieser einen zweiten vorbestimmten Zählerstand erreicht, ohne dass ein weiterer Fehler aufgetreten ist, so wird das Ausgangs Flip-Flop zurückgesetzt. Wird allerdings ein zweiter Ausfall durch den ersten Zähler erfasst, der seinen vorbestimmten, einen Ausfall anzeigenden ersten Zählerstand erreicht hat, bevor der zweite Zähler seinen vorbestimmten Zählerstand erreicht hat, der das Ausgangs-Flip-Flop zurücksetzt, dann wird ein Rechner—Ausfall-Signal Z ausgegeben, um die Energiezufuhr zu den Brennstoffpumpen abzuschalten und/oder die entsprechenden Notlauf-Schaltkreise einzuschalten, wie nachfolgend beschrieben.
Von dem Kommando-Signal-Generator des Blocks 1135 der Fig. 5 wird, wie nachfolgend beschrieben, zu verschiedenen Zeitintervallen ein Kommando-Signal £q ausgegeben, was durch die Programmierung des Mikroprozessors des Blocks 1132 der Fig. bestimmt wird und das Signal fQ wird über eine Leitung 1267 einem Eingangs knot enpunkt 1268 zugeführt«, Der Knotenpunkt 1268 ist mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1269 verbunden, das zwei invertierte Eingänge auf-
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weist, und der Ausgang des UHD-Gatters 1269 ist direkt mit dem Setzeingang S eines getakteten R/S-Flip-IFlops 12?0 verbunden» Das R/S-Flip-Flop 1270 hat einen Setzeingang S, einen Rücksetzeingang R, einen ersten Taktphaseneingang (J5, einen zweiten Taktphaseneingang C, einen direkten Rücksetzeingang DR, einen nicht-invertierenden Ausgang Q und einen invertierenden Ausgang §. Eine detailliertere Beschreibung des getakteten R/S-Elip-Flops 1270 kann aus dem Blockschaltbild der Fig. 9.21A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9.21B entnommen werden, wobei jedoch dessen Aufbau und Betrieb allgemein bekannt ist.
Der Eingangsknotenpunkt 1268 ist weiterhin direkt mit dem Rücksetzeingang R des R/S-Flip-Flops 1270 verbunden, während, wie oben beschrieben, der Ausgang des UND-Gatters 1269 direkt mit dessen S-Eingang verbunden ist. Dem ersten Taktphaseneingang ü wird das erste Taktphasensignal H^ zugeführt, während dem zweiten Taktphaseneingang C das zweite Taktphasensignal Ho zugeführt wird. Dem direkten Rücksetzeingang DR wird über die Leitung 2068 das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal vQ zugeführt, das von dem oben beschriebenen Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreis der Fig. 5A2 erzeugt wird.
Der synchronisierte Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls Gn-, der von dem Kurbelwellen-Stellungsimpuls-Prozessor der Fig. 4-3? erzeugt wird, wird über die Leitung 1044· einem Eingangsknotenpunkt 2071 zugeführt. Der Eingangsknotenpunkt 2071 ist über eine Leitung 2072 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1269 verbunden. Der Eingangsknotenpunkt 2071 ist weiterhin über eine Leitung 2073 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 2074- verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist, und über eine Leitung 2075 mit einem invertierten Eingang eines weiteren logischen UND-Gatters 2076, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der nicht-invertierende Q-Ausgang des R/S-Flip-IPlops 1270 ist über-
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eine Ausgangsleitung 1277 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 verbunden, während der Q-Ausgang des R/S-Flip-Flops 1270 über eine Leitung 1278 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 2074 verbunden ist.
Der Ausgang des UND-Gatters 2074- ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1279 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einem Knotenpunkt 1280 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1280 ist direkt mit einem Eingang eines NAND-Gatters 1281 und über eine Leitung 1282 mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1283 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Die Gate-Elektrode des Transistors 1279 ist so verschaltet, dass sie das erste Haupttaktphasensignal H/j empfängt, während der zweite Eingang des NAND-Gatters 1281 zum Empfang der zweiten Haupttaktphasensxgnale H2 verschaltet ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 1281 wird einem Ausgangsknotenpunkt 1284 zugeführt. Der Knotenpunkt 1284 ist direkt mit dem Eingang eines Inverters 1285 verbunden, dessen Ausgang direkt mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1286 verbunden ist, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Knotenpunkt 1284 ist weiterhin über eine Leitung 1287 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1288 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist.
Der Ausgang des UND-Gatters 1288 ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1289 verbunden. Der Ausgangsknotenpunkt 1289 ist über eine Leitung 1290 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1283 verbunden, über die Leitung 1291 mit dem ersten Taktphaseneingang h jeder der drei Stufen eines Zählers 1292, der nachfolgend beschrieben wird, und über eine Leitung 1390 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1286 zurückverbunden. In ähnlicher Weise ist der Ausgang des UND-Gatters 1286 direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt
1293 verbunden und der Knotenpunkt 1293 ist über eine Leitung
1294 mit dem zweiten Taktphaseneingang h^ jeder der Stufen
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des Zählers 1292 verbunden und über eine Leitung 1295 mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1288 zurückverbunden. Da der Ausgang des UND-Gatters 1286 über den Ausgangsknotenpunkt 1293 und die Leitung 1295 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1288 zurückverbunden ist und der Ausgang des UND-Gatters 1288 über den Ausgangsknotenpunkt 1289 und die Leitung 1390 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1286 zurückverbunden ist, sind deren Ausgänge kreuzweise zu gegenüberliegenden Eingängen rückverbunden, um so eine herkömmliche Verriegelungsanordnung zu bilden, wie im Stand der Technik bekannt. Der Ausgang des UND-Gatters 1283 ist über eine Leitung 1296 mit dem dritten Taktphaseneingang h jeder der Stufen des Zählers 1292 verbunden.
Der erste Zähler oder Ausfäll-Erfassungszähler 1292 ist ein dreistufiger· Zähler, dessen jeweilige Stufen aus einem statischen Schieberegister bestehen, das einen ersten Taktphaseneingang h . einen zweiten Taktphaseneingang tu. einen dritten a D
Takteingang h , einen Daten- oder Datenschiebeeingang DS, einen nicht-invertierenden Ausgang Q und einen direkten Rück— setzeingang DR aufweist. Weitere Einzelheiten der einzelnen Schieberegister-Stufen, die in dem drei-stufigen Ausfall-Erfassungszähler 1292 der Fig. 5-^5 enthalten sinds können aus dem Blockschaltbild der Fig. 9.25-A und dem schematischen Schaltbild der Fig» 9»25B entnommen werdens wobei diese in herkömmlicher Weise arbeiten.
Wie im Stand der Technik bekannts ist der Taktphaseneingang ha jeder der drei Stufen, deren Ausgänge mit Q., QB und Q„ bezeichnet sind, gemeinsam mit der Eingangsleitung 1291 verbunden» Der zweite Taktphaseneingang h, jeder der drei Stufen ist gemeinsam mit der Leitung 1294- und der dritte Takteingang h jeder der drei Stufen ist mit der Leitung 1296 verbunden«, Darüber hinaus sind die direkten Rücksetzeingänge jeder der drei Stufen miteinander verbunden und die drei Stufen sind so verbunden«, dass der nicht-invertierende Q-Ausgang der ersten
Stufe, dessen Ausgang mit Q. bezeichnet ist, direkt mit dem DS-Eingang der zweiten Stufe verbunden ist, dessen Q^-Ausgang direkt mit dem DS-Eingang der dritten Stufe verbunden ist, um einen herkömmlichen Schieberegister-Zähler zu bilden, wie im Stand der Technik bekannt.
Der Q.-Ausgang der ersten Schieberegister-Stufe des Ausfall-Erfassungszählers 1292 ist über eine Ausgangsleitung 1297 mit einem Knotenpunkt 1298 verbunden. Der Knotenpunkt 1298 ist direkt mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1299 verbunden, das drei invertierte Eingänge aufweist, und direkt mit einem Eingang eines logischen UND-Gatters I3OO. Der QB-Ausgang der zweiten Schieberegister-Stufe des Zählers 1292 ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt
1301 verbunden. Der Knotenpunkt I30I ist über eine Leitung
1302 mit einem Knotenpunkt 1303 verbunden und der Knotenpunkt
1303 ist gleichzeitig mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1299 und mit dem ersten Eingang eines logischen UND-Gatters 1304, das zwei Eingänge aufweist, verbunden. Der Ausgangsknotenpunkt I30I ist weiterhin direkt mit dem Eingang eines Inverters I3O5 verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung I3O6 mit einem ersten Eingang eines weiteren logischen UND-Gatters I307, das zwei Eingänge aufweist, verbunden ist.
Der Qß-Ausgang der dritten Schieberegister-Stufe des Ausfall-Erfassungszählers 1292 ist direkt mit einem Knotenpunkt I3O8 verbunden. Der Knotenpunkt I3O8 ist über eine Leitung I309 mit einem Knotenpunkt I3IO verbunden. Der Knotenpunkt I3IO ist direkt mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters I3OO und mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters I3O7 verbunden. Der Ausgangslaiotenpunkt I3O8 ist weiterhin mit dem Eingang eines Inverters I3II verbunden, dessen Ausgang mit einem Knotenpunkt 1312 verbunden ist. Der Knotenpunkt I312 ist direkt mit dem dritten und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 1299 verbunden und über eine Leitung 1313 mit einem Eingang eines ODER-Gatters 1314» cLss zwei Eingänge aufweist, wobei
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der gegenüberliegende Eingang direkt von dem Ausgang des UIiD-Gatters I3OO abgegriffen wird» Der Ausgang des ODER-Gatters 1314- wird direkt dein zweiten Eingang des UND-Gatters 1304- zugeführt. Ein NOR-Gatter 1315 mit.zwei Eingängen ist mit seinem einen Eingang direkt mit dem Ausgang des UND-Gatters 1304-, mit seinem anderen Eingang direkt mit dem Ausgang des UND-Gatters 1307 und mit seinem Ausgang über die Leitung I3I6 mit dem Dateneingang DS der ersten Stufe des drei-stufigen Aus— fall-Erfassungs-Schieberegister-Zählers 1292} der oben beschrieben wurde, verbunden.
Der Ausgang des MD-Gatters 1299, das drei invertierte Eingänge aufweist, ist direkt mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 13^7 verbunden«, Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 13^7 ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters I3I8, das zwei Eingänge aufweist, verbunden. Der zweite Eingang des NAND-Gatters I3I8 empfängt über eine Leitung 1058 das Taktsignal h-, von dem Zextsteuer—Generator des Binär-Kodierer-Schaltkreises des Blocks 124-,der oben beschrieben wurde. Die Gate-Elektrode des Transistors 13^7 empfängt die zweiten Haupttaktphasen-Signale H2 und das NAND-Gatter 1318 gibt über die Leitung 1251 das Signal bq bei einem vorbestimmten maximalen Zählerstand aus, der einen Potentialfehler anzeigt, um es zu dem MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis der Pig» 5-A4- zu übertragen, wie oben beschrieben. Das Signal bq ist normalerweise auf hohem Pegel, was die Abwesenheit eines Taktausfalles anzeigt, geht jedoch momentan für eine Taktzeit auf niedrigen Pegel, um einen Potential-Taktfehler anzuzeigen, wenn der Zähler 1292 den vorbestimmten Zählerstand erreicht hat, der durch das Ausgangs-Dekodier-Gatter 1299 erfasst wird, wie nachfolgend beschrieben.
Das aus den Gattern I3OO, 1304·, I307, 1314- und I3I5 bestehende Ausgangs-Dekodier-Hetzwerk arbeitet so, dass es den Ausgang der drei Stufen des Schieberegister-Zählers 1292 dekodiert,
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um entweder eine logische "1" oder eine logische "0" zurück zu dem DS-Eingang der ersten Stufe des Schieberegister-Zählers über, die Leitung I3I6 zu liefern, um die in der Zählerzustandstabelle der Fig. 5A6 angegebene Zählerzustandsfolge zu gewährleisten.
Das MPU-Rücksetz-Signal aq, das von dem MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis der Fig. 5A4- erzeugt wird, wird über die Leitung 124-2 einem Eingang eines NOR-Gatters 1319 zugeführt, das drei Eingänge aufweist. Der zweite Eingang des NOR-Gatters 1319 ist direkt mit einem Knotenpunkt 2077 verbunden, der das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal vQ von dem Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreis der Fig. 5A2 über die Leitung 2068 empfängt, wie oben beschrieben. Der dritte Eingang des NOR-Gatters 1319 ist über eine Leitung 1320 mit einem Knotenpunkt I32I verbunden und der Knotenpunkt 1321 ist direkt mit dem Ausgang des oben beschriebenen UND-Gatters 2076 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des NOR-Gatters 1319 ist direkt mit dem Eingang eines Inverters 1322 verbunden, dessen Ausgang direkt mit den direkten Rücksetz-Eingängen DR jeder der drei Stufen des Schieberegister-Zählers 1292 verbunden ist, um den Zähler anfänglich zu löschen und um zu erzwingen, dass nur Nullen an den Ausgängen 0», QB bzw. Qc erscheinen.
Wie oben beschrieben, ist der Ausgang des UND-Gatters 2076 direkt mit dem Knotenpunkt 1321 verbunden. Der Knotenpunkt 1321 ist zusätzlich dazu, dass er über die Leitung 1320 mit dem einen Eingang des NOR-Gatters 1319, das drei Eingänge aufweist, verbunden ist, weiterhin mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1323 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einem Knotenpunkt 1324 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 1323 empfängt das erste Haupttaktsignal H^. Der Knotenpunkt 1324 ist direkt mit einem Eingang eines NAND-Gatters 1325 verbunden, das zwei Eingänge aufweist, wobei dessen
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zweiter Eingang zum Empfang des zweiten Haupttaktphasensignales Hp verbunden ist. Der Knotenpunkt 1324 ist weiterhin über eine Leitung 1326 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1327 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des NAND-Gatters 1325 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1328 verbunden. Der Knotenpunkt 1328 ist direkt mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1329 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist und gleichzeitig mit dem Eingang eines Inverters I33O, dessen Ausgang direkt mit einem invertierten Eingang eines zweiten logischen UND-Gatters 1331 verbunden ist, das zwei invertierte Eingänge aufweist.
Der Ausgang des UND-Gatters 1329 ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1332 verbunden, der direkt mit dem zweiten invertierten Eingang eines UND-Gatters 1327» über eine Leitung 1333 mit dem ersten Taktphaseneingang h jeder der drei Stufen eines zweiten Binär-Zählers 1334-, der nachfolgend beschrieben wird, und über eine Leitung 1335 mit einem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1331 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gatters 1331 wird direkt einem Ausgangsknotenpunkt 1336 zugeführt und der Knotenpunkt 1336 ist über die Leitung 1337 mit dem zweiten Taktphaseneingang h, jeder der drei Stufen des Binär-Zählers 1334 verbunden und über eine Leitung 1378 zurück mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters I329 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 1327 ist über eine Leitung 1339 mit dem dritten Taktphaseneingang h jeder der drei Stufen des Binär-Zählers 1334 verbunden» Da der Ausgang des UND-Gatters 1329 über den Knotenpunkt I332 und die Leitung 1335 mit dem einen invertierten Eingang des UND-Gatters 133^ zurückverbunden ist, während der Ausgang des UND-Gatters 1331 über den Ausgangsknotenpunkt I336 und die Leitung 1338 zurück zu dem einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1329 verbunden ist, sind die Ausgänge kreuzweise gekoppelt, uc so eine herkömmliche Verriegelungsanordnung zu
bilden, wie oben beschrieben.
Jede der drei Stufen des Binär-Zählers 1334· ist eine statische Schieberegister-Stufe, die einen ersten Taktphaseneingang h , einen zweiten Taktphaseneingang h, , einen dritten Takteingang h . einen direkten Rucksetz-Eingang DR, einen Dateneingabe- oder Datenschiebe-Eingang DS und einen nichtinvertierenden Ausgang Q aufweist. Die Ausgänge der ersten, zweiten und dritten Stufen des Zählers 1334- sind mit Q^, Q2 bzw. Q5. bezeichnet. Obwohl jede der Stufen des Zählers 1334-eine statische Schieberegister-Stufe ist, die aus dem Blockschaltbild der Fig. 9.25-A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9·25Β besser verstanden werden kann, wird der Zähler 1334 nicht als herkömmlicher Schieberegister-Zähler betrieben, sondern er ist so verschaltet, dass seine Arbeitsweise der eines herkömmlichen Binär-Zählers ähnlich ist oder zumindest die Zählfolge eines herkömmlichen Binär-Zählers erreicht, wie sie in der Zählerzustandstabelle der Fig. 5A7, cü-e nachfolgend beschrieben wird, gezeigt ist.
Im folgenden wird die dem Ausgang des Zählers 1334- zugeordnete Dekodier-Logik beschrieben, wobei auf die in der Fig. 9 dargestellte ROM-Bezeichnungs-Übereinkunft verwiesen wird. Der Q^]-Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1334- ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 134-0 verbunden. Der Knotenpunkt 134-0 ist mit einer vertikalen Linie 134-1 verbunden, die den nichtinvertierten Ausgang Q^ der ersten Stufe des Zählers darstellt, wobei jedoch der Knotenpunkt 134-0 auch direkt mit dem Eingang eines Inverters 134-2 verbunden ist, dessen Ausgang die vertikale Linie 134-3 ist, die den Qlj"-Ausgang oder den invertierten Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1334- darstellt.
In ähnlicher Weise ist der Qp-Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1334- direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 134-4- verbunden. Der Knotenpunkt 134-4- ist direkt mit einer Ausgangs leitung
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1335 verbunden, die eine vertikale Linie ist, die den nichtinvertierten Qo-Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1334-darstellt« Der Knotenpunkt 1344- ist weiterhin direkt mit dem Eingang eines Inverters 134-6 verbunden, dessen Ausgang mit der vertikalen Leitung 134-7 verbunden ist, die den (JJ-Ausgang odor den invertierten Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1334-darstellt, wie im Stand der Technik bekannt. Der Q^-Ausgang der dritten und letzten Stufe des Zählers 1334- ist über eine Leitung 134-8 direkt mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1349 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Eingang eines Inverters 1350 verbunden ist, dessen Ausgang direkt mit dem Eingang eines zweiten Inverters 1351 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits direkt mit dem Rücksetzeingang R eines getakteten R/S-Elip-Flops 1352 verbunden ist, das auch als Flip-Flop für den ersten Rechnerausfall bezeichnet wird und nachfolgend beschrieben wird.
Die den Ausgängen des Zählers 1334- zugeordnete Dekodier-Logik enthält ein erstes NOR-Gatter mit drei Eingängen, das durch die horizontale Linie 1353 dargestellt ist, ein zweites NOR-Gatter mit zwei Eingängen, das durch die horizontale Linie 1354-dargestellt ist und ein drittes NOR-Gatter mit zwei Eingängen, das durch die horizontale Linie 1355 dargestellt ist. Die drei Eingänge des NOR-Gatters 1353 empfangen das Signal QT von dem Ausgang des Inverters 134-2 über die Leitung 134-3, das Signal Q^" von dem Ausgang des Inverters 134-6 über die Leitung 134-7 und den Q-Ausgang des R/S-Flip-Flops 1352, der über die Leitung 1356 einem Knotenpunkt 1357 zugeführt wird, wobei der Knotenpunkt 1357 als dritter und letzter Eingang des NOR-Gatters 1353 verbunden ist. Der Ausgang des NOR-Gatters 1353 ist als ein Eingang mit dem durch die vertikale Linie 1389 dargestellte NOR-Gatters mit drei Eingängen verbunden und wird weiterhin über die Leitung 1358 zurück zu dem DS-Eingang der dritten Stufe des Zählers 1334- geführt. Der zweite Eingang des durch die vertikale Linie 1389 dargestellten NOR-Gatters mit drei Eingängen wird direkt von dem Knotenpunkt 1357 abgegriffen,
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der über die Leitung 1356 von dem Q-Ausgang des R/S-IPlip-Flops 1352, das oben beschrieben wurde, gespeist wird.
Der erste Eingang des NOR-Gatters 1352I- mit zwei Eingängen empfängt das Signal Q^ als seinen ersten Eingang von dem Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1334- über den Ausgangsknotenpunkt 134-0 und die Leitung 134-1, während der zweite Eingang des NOR-Gatters 1354- das Signal Qg von dem Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1334- von dem Ausgangsknotenpunkt 134-4- und der Leitung 134-5 empfängt. Der Ausgang des NOR-Gatters 1354-mit zwei Eingängen ist als dritter und letzter Eingang mit dem NOR-Gatter 1389 verbunden, das drei Eingänge aufweist, und der Ausgang des NOR-Gatters 1354- ist über die Leitung 1359 zux'ück zu dem DS-Eingang der zweiten Stufe des Zählers 1334- geführt.
Das dritte und letzte NOR-Gatter 1355 mit zwei Eingängen ist mit seinem einen Eingang so verbunden, dass es das Signal Q^ von dem Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1334- über den Ausgangsknotenpunkt 134-0 und die Leitung 134-1 empfängt und sein zweiter Eingang ist so verbunden, dass er den Q-Ausgang des R/S-Flip-Flops 1352 über die Leitung 1356 und den Knotenpunkt 1357 empfängt. Der Ausgang des NOR-Gatters 1355, das zwei Eingänge aufweist, wird von dem Knotenpunkt I36O abgegriffen und ist über die Leitung 1361 mit dem DS-Eingang der ersten Stufe des Zählers 1334- verbunden.
Ähnlich wie oben beschrieben, ist jedes der durch die horizontalen Linien 1353, 1354- und 1355 dargestellte NOR-Gatter so gezeigt, dass es sein eines Ende gemeinsam mit einer stromführenden Elektrode und einer Gate-Elektrode eines pull-up— Transistors 1353a» 1354-a bzw. 1355a verbunden hat, wobei deren jeweilige gegenüberliegenden Elektroden gemeinsam mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden sind, um die notwendige Treiberenergie zu den entsprechenden NOR-Gattern zu liefern, um die richtigen Logikpegel sicherzustellen, wie oben beschrieben. In ähnlicher Weise ist das durch die vertikale Linie 1389
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dargestellte NOR-Gatter so gezeigt, dass es sein eines Ende gemeinsam mit der Gate-Elektrode und mit einer stromführenden Elektrode eines pull-up-Transistors 1357a verbunden hat, wobei die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 1357a mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist, um ausreichende Treiberenergie und richtige Logikpegel sicherzustellen»
Das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal Vq von dem Ausgang des Zwischenspeicher-Logik-Schaltkreises der Fig. 5-&2, der oben beschrieben wurde, wird über die Leitung 2068 einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1362 zugeführt, das zwei invertierte Eingänge aufweist«, Der zweite invertierte Eingang des ODER-Gatters 1362 ist über eine Leitung 1363 mit einem lusgangsknotenpunkt 1364- verbunden. Der Knotenpunkt 1364 ist direkt mit dem Rücksetz-Eingang DR jeder der drei Stufen des Zählers 1334 verbunden, um den Zähler anfänglich zu löschen oder auf Null zu setzen, wie im Stand der Technik bekannt.
Das Rechner-Flip-Flop 1352 für den ersten Ausfall kann ein herkömmliches getaktetes R/S-Flip-Flop sein, das einen Setzeingang S3, einen Rücksetzeingang R, einen direkten Rücksetzeingang DR3 einen ersten Taktphaseneingang C% einen zweiten Taktphaseneingang C9 einen nicht-invertierenden Ausgang Q und einen invertierenden Ausgang Q aufweist» Ein Blockschaltbild eines herkömmlichen R/S-Flip«Flops, wie z.B. des Flip-Flops 1352 ist in der Fig,, 9»21A dargestellt und ein detailliertes schematisches Schaltbild ist in der Fig«, 9°21B dargestellt, wie oben angedeutet» Der erste Taktphaseneingang C ist so verschaltet , dass er die ersten Haupttaktphasensignale H1* empfängt j während der zweite Taktphaseneingang C so verbunden ist, dass er das zweite Haupttaktphasen-Signal Hg empfängt. Wie oben erläutert, wird der Rücksetzeingang R von dem Ausgang des Inverters 1351 abgegriffen und der Q-Ausgang ist über die Leitung 1356 mit dem Knotenpunkt 1357 verbunden, während der
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Q-Ausgang direkt mit dem Ausgangsknotenpunkt 1364 verbunden ist.
Das über die Leitung 2068 dem Knotenpunkt 2077 zugeführte Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal V0 wird über eine Leitung 1365 einem Knotenpunkt I366 zugeführt. Der Knotenpunkt I366 verbindet das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal Vq mit dem direkten Bücksetzeingang DE des Flip-Flops 1352 über die Leitung 1367 und der Knotenpunkt I366 ist weiterhin über die Leitung 1368 mit einem ersten Eingang eines NOR-Gatters 1369 verbunden, das zwei Eingänge aufweist, wobei dessen Ausgang direkt mit einem Knotenpunkt 1370 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1370 dient als erster Schaltkontakt, wobei dessen Ausgang jedoch ebenfalls über eine Leitung 1371 mit einem zweiten Schaltkontakt verbunden ist, der in dem vorliegenden Falle unbenutzt ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1370 ist weiterhin über die Leitung 1372 zu einem Eingang eines zweiten NOR-Gatters
1373 zurückverbunden, wobei dieses NOR-Gatter zwei Eingänge aufweist und wcbei sein Ausgang direkt von einem Knotenpunkt
1374 abgegriffen wird. Der Knotenpunkt 1374- dient weiterhin
als erster Schaltkontakt, der jedoch ebenfalls über die Leitung 1375, mit einem zweiten nicht-benutzten Schaltkontakt verbunden ist ρ Der Ausgangsknotenpunkt 1374- ist weiterhin über die Leitung 1376 zu einem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1369 zurückverbunden, um einen herkömmlichen Verriegelungsausgangs-Schaltkreis zu schaffen.
Wie oben erläutert, ist der Q-Ausgang des R/S-Flip-Flops 1352 direkt mit dem Ausgangsknotenpunkt 1364 verbunden und der Knotenpunkt 1364 ist direkt mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1377 verbunden, dessen Gate-Elektrode so verschaltet ist, dass sie das erste Haupttakt-Signal IL empfängt. Die gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 1377 ist mit einem Eingang eines logischen UND-Gatters 1378 verbunden, dessen Ausgang als zweiter Eingang des NOR-Gatters 1373 dient, das zwei Eingänge aufweist. Das Setz-
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signal cq für das MPU-Rücksetz-Steuer-]?lip->lflopg das von der MPU-Rücksetz-Steuer—Logik der Fig» 5A4 ausgegeben wurde, wird über die Leitung 1258 einem Eingangsknotenpunkt 1379 zugeführt., Der Knotenpunkt 1379 liefert das Signal Cq zu dein zweiten Eingang des UHD-Gatters 1378 und gleichzeitig zu dem Setzeingang S des R/S-Plip-Flops 1352, zur nachfolgend beschriebenen Verwendung,
Ein erster Ausgangstransistor 1380 ist mit seiner einen stromführenden Elektrode mit Masse und mit seiner gegenuberlxegenden stromführenden Elektrode mit dem Rechner-Ausfall-Ausgangsknotenpunkt 1381 verbunden. Der Knotenpunkt 1381 ist weiterhin mit einer ersten stromführenden Elektrode eines zweiten Ausgangstransistors 1382 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Die Gate-Elektrode des ersten Ausgangstransistors I38O ist direkt mit einem masken-einstellbaren Schaltarm 1383 verbunden, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel· der vorliegenden Erfindung so eingestellt ist, dass er die Gate-Elektrode des Transistors I38O direkt mit dem ersten Schaltkontakt an dem Knotenpunkt 1370 am Ausgang des KOR-Gatters 1369 verbindet. Sofern es gewünscht wäre, die Polarität des an dem Knotenpunkt 1381 vorhandenen Ausgangssignales umzukehren, könnte er jedoch auch, wie im Stand der Technik bekannt, durch herkömmliche LSI-Techniken mit dem der Leitung 1375 zugeordneten Schaltkontakt inasken-positionierbar verbunden werden·
In ähnlicher Weise ist die Gate-Elektrode des Transistors 1382 direkt mit dem masken-einsteilbaren Schaltarm 1384- verbunden, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung so eingestellt ist, dass er einen Strompfad zwischen der Gate-Elektrode des Transistors 1382 und dem Knotenpunkt 1374- am Ausgang des NOR-Gatters 1373 vervollständigt» Er könnte jedochc, sofern gewünscht, durch herkömmliche LSI~Maskier-? techniken so eingestellt werden, dass er die zweite Schslt-
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elektrode, die dem Knotenpunkt 1371 von dem Ausgang des NOR-Gatters 1369 zugeordnet ist, berührt, sofern es gewünscht wäre, die Polarität des Signales an dem Ausgangsknotenpunkt 1381 umzukehren. Das an dem Knotenpunkt 1381 erscheinende Signal ist das Rechner-Ausfall-Signal "Z", das über die Leitung 1385 zu dem Notlauf-Schaltkreis des Blocks 135 der Fig. 2 ausgegeben wird, um die Brennstoffpumpe abzuschalten und/oder den Notlauf-Schaltkreis in Bereitschaft zu setzen, wie nachfolgend beschrieben.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Überwachungs-Schaltkreises der Fig. 5-Ä5 kurz beschrieben. Wie oben gezeigt, enthält der Überwachungs-Schaltkreis ein Überwachungs-Flip-Flop 1270, ein MPü-Ausfall-Flip-Flop 1352, einen Ausfall-Erfassungs-Schieberegister-Zähler 1292 und einen Ausfallkorrektur-Binär-Zähler 1334·· Zunächst sei angenommen, dass das Überwachungs-Flip-Flop 1270 gesetzt ist und dass das MPU-Ausfall-Flip-Flop 1352 zurückgesetzt ist.
Der Überwachungs-Schaltkreis arbeitet, indem er die Erzeugung der Kommando-Signale fQ überwacht. Die Kommando-Signale fQ werden von dem Kommando-Signal-Generator des Blocks 1135 der Fig. 5 in Übereinstimmung mit den programmierten Befehlen des Mikroprozessors des Blocks 1132 erzeugt. Jedesmal wenn ein positiv-gehendes Kommando-Signal fQ von dem Schaltkreis des Blocks II35 ausgegeben wird, wie nachfolgend beschrieben, so erscheint dieses über die Leitung 1267 an dem Knotenpunkt 1268. Der momentan hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1268 wird einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1269 zugeführt, um zu veranlassen, dass dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht, so dass ein niedriger Pegel dem Setzeingang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 dargeboten wird, während das hohe fo-Signal direkt von dem Eingangsknotenpunkt 1268 zu dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 1270 geleitet wird. Folglich wird eine Taktzeit H/|, Hp später, das Überwachungs-Flip-Flop 1270 zurückge-
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zmnm
setzt, was den Q-Ausgang auf niedrigen Pegel und den Q-Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt.
Ist der Q-Ausgang des Überwachungs-llip-Flops 1270 auf hohem Pegel, so wird ein invertierter Eingang des UND-Gatters 2074 ausser Bereitschaft gesetzt, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt«, Ist ein Eingang ausser Bereitschaft gesetzt, so ist das UKD-Gatter 2074- nicht in der Lage9 die richtig aufbereiteten und synchronisierten negativ-gehenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpulse Gr von dem Eingangsknotenpunkt 2071 zu dem Taktsteuer-Schaltkreis durchzulassen, der aus den Gattern 1281, 1283, 1285, 1286 und 1288 besteht, wie nachfolgend beschrieben, so dass der Schieberegister-Zähler 1292 nicht zählt«, Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Q-Ausgang des Überwachungs-llip-Flops 12?0 über die Leitung 1277 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 geleitet, um dieses in Bereitschaft zu setzen,,
Wenn über die Leitung 1044 der nächste richtig aufbereitete und synchronisierte negativ-gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls Gc an dem Eingangsknotenpunkt 2071 ankommt, so tritt folgendes auf. Der momentan niedrige Pegel wird über die Leitung 2075 zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 geleitet, dessen gegenüberliegender invertierter Eingang bereits durch den niedrigen Pegel an den Ausgang des Überwachungs-l'lip-I'lops 1270 über die Leitung 1277 in Bereitschaft gesetzt istc Sind seine beiden invertierten Eingänge auf niedrigem Pegel, so geht der Ausgang des UND-Gatters 2076 auf hohen Pegel^ was einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt I32I erscheinen lässt» Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt I32I wird über die Leitung 1320 zu einem Eingang des NOR-Gstters I319 geleitet. Ist ein Eingang des NOR-Gatters I319 auf hohem Pegel, so geht sein Ausgang auf niedrigen Pegel und dieser Ausgang wird durch den Inverter 1322 invertiert, so dass ein hoher Pegel den direkten Rücksetz-Eingang DR jeder der drei Stufen des Schieberegister-Zählers 1292 zugeführt wird, so dass darin
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der anfängliche Zählerstand "000" errichtet wird.
Gleichzeitig wird der momentan niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 2071 über die Leitung 2072 einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1269 zugeführt. Da der andere invertierte Eingang des UND-Gatters 1269 mi "^ dem Exngangsknotenpunkt 1268 verbunden ist und da das über die Leitung 1267 dorthin zugeführte Kommando-Signal normalerweise auf niedrigem Pegel ist, sind beide invertierten Eingänge des UND-Gatters 1269 auf niedrigem Pegel, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt. Folglich wird ein hoher Pegel dem Setzeingang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 dargeboten, während das niedrige fg-Signal von dem Knotenpunkt 1268 dem Rücksetzeingang zugeführt wird. In diesem Falle wird nach einer Taktzeit EL], Eg das Überwachungs-Flip-Flop 1270 gesetzt werden, so dass der Q-Ausgang auf hohen Pegel und der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht, wie im Stand der Technik bekannt.
Ist der Q-Ausgang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 auf niedrigem Pegel, so wird ein invertierter Eingang des UND-Gatters 2074· in Bereitschaft gesetzt, so dass der gegenüberliegende invertierte Eingang, der mit dem Eingangsknotenpunkt 207I über die Leitung 2073 verbunden ist, jedesmal dann in Bereitschaft gesetzt wird, wenn über die Leitung 2044 ein negativ-gehender Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls G,- dorthin zugeführt wird. Jedesmal wenn das Signal G,- an dem Knotenpunkt 2071 erscheint, so geht der Ausgang des UND-Gatters 2074 auf hohen Pegel, um den Schieberegister-Ausfall-Zähler 1292 in Bereitschaft zu setzen, seinen Zählinhalt um eine Eins zu vergrössern, wie in der Zählerzustandstabelle der Fig. 5A6 dargestellt.
Da alle drei Stufen des Zählers 1292 anfänglich über das oben beschriebene direkte Rücksetzen auf "Nullen" voreingestellt war, bewirkt das erste Gc-Signal, das auftritt, nachdem das Überwachungs-Flip-Flop 1270 gesetzt ist, dass ein hoher Pegel
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an dem Ausgang des UND-Gatters 2074- erscheint. Wenn das Taktsignal H^ auf hohen Pegel geht, was bewirkt, dass der Transistor 1279 leitet, so wird der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 2074 zu dem Knotenpunkt 1280 durchgelassen, um einen Eingang des NAND-Gatters 1281 in Bereitschaft zu setzen. Gleichzeitig wird der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1280 über die Leitung 1282 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1283 hindurchgelassen, um dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen zu lassen. Sobald die Taktphase H^ auf niedrigen Pegel und Hg auf hohen Pegel geht, sind beide Eingänge des NAND-Gatters 1281 auf hohem Pegel, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen .lässt. Dieser niedrige Pegel erscheint an dem Knotenpunkt 1284 und wird über die Leitung 1287 übertragen, um einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1288 in Bereitschaft zu setzen.
Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1284-von dem Inverter 1285 invertiert, was einen hohen Pegel an einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1286 erscheinen lässt, um dieses ausser Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, dass ein niedriger Pegel an dessen Ausgang erscheint. Der niedrige Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1286 wird über den Knotenpunkt 1293 und die Leitung 1295 zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1288 geleitet, was einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen lässt. Der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1288 wird zu dem Knotenpunkt 1289 und dann über die Leitung 1291 zu dem ersten Taktphaseneingang h jeder der drei Stufen des Schieberegister-Zählers 1292 übertragen, um zu veranlassen, dass das an dem DS-Eingang der ersten Stufe des Schieberegister-Zählers 1292 vorhandene Signal in ihm eingegeben wird. Sobald das Taktsignal Hp auf niedrigen Pegel geht, was gleichzeitig damit auftritt, dass das Eingangssignal Gr auf hohen Pegel geht, um das UND-Gatter 2074 ausser Bereitschaft zu setzen, so geht der Ausgang des NAND-Gatters 1281 erneut auf hohen Pegel, um das UND-Gatter
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1288 ausser Bereitschaft zu setzen und um einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1286 über den Ausgang des Inverters 1285 in Bereitschaft zu setzen.
Wenn der Ausgang des ausser Bereitschaft gesetzten UND-Gatters 1288 auf niedrigen Pegel geht, so wird dieser niedrige Pegel zu dem Knotenpunkt 1289 übertragen. Der niedrige Pegel von deis Knotenpunkt 1289 wird über die Leitung 1290 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1283 übertragen, um dieses in Bereitschaft zu setzen und wird über die Leitung 1390 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1286 zurückgeführt, um dieses in Bereitschaft zu setzen. Sind beide invertierten Eingänge des UND-Gatters 1286 auf niedrigem Pegel, so geht der Ausgang auf hohen Pegel und dieser hohe Pegel wird zu dem Knotenpunkt 1293 übertragen. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1293 wird zu einem invertierten Eingang eines UND-Gatters 1288 zurückgekoppelt, um die Ausgänge der UND-Gatter 1286 und 1288 zu verriegeln, wie im Stand der Technik bekannt.
Gleichzeitig wird der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1293 zu dem zweiten Taktphaseneingang h, jeder der drei Stufen des Schieberegister-Zählers 1292. über die Leitung 1294- zugeführt. Sobald das Signal G1- in seinen normalerweise hohen Zustand zurückkehrt, so geht der Ausgang des Gatters 2074- auf niedrigen Pegel, so dass, wenn die Taktphase E^ auf hohen Pegel geht, um den Transistor 1279 leitend zu mächen, der Knotenpunkt 1280 auf niedrigen Pegel geht und dieser niedrige Pegel wird über die Leitung 1282 zu dem zweiten invertierten Eingang»des UND-Gatters 1283 übertragen, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt. Der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1283 wird über die Leitung 1286 zu dem Takteingang h„ jeder
der drei Stufen des Schieberegister-Zählers 1293 übertragen und wenn die Takteingänge h^ und h auf hohen Pegel gehen, so werden die zuvor dort eingegebenen Werte an dessen Ausgängen verriegelt, wie im Stand der Technik bekannt.
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Wie oben erläutert, waren die Ausgänge der Stufen des Schieberegister-Zählers 1292 anfänglich auf "000", aufgrund des zuvor beschriebenen direkten Rücksetzens. Folglich veranlasst das Auftreten des ersten negativ-gehenden Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpulses Gn- nach dem Setzen des Überwachungs-Plip-Flops i2?O, dass diese Werte in dem Zähler 1292 verschoben werden, wie im Stand der Technik bekannt. Der dem DS-Eingang der ersten Stufe des Zählers 1292 über die Leitung I3I6 von dem Ausgang des NOR-Gatters 1315 dargebotene Wert wird in ihn eingegeben, wenn der erste Taktphaseneingang ha auf hohen Pegel geht und dann an dem Ausgang verriegelt, wenn die Takteingänge h, und h auf hohen Pegel gehen. Gleichzeitig wird der zuvor an dem Q.-Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1292 vorhandene Wert zu dem DS-Eingang der zweiten Stufe eingegeben, wenn das Signal an dem ha-Takteingang auf hohen üpegel geht und dann· an dem Q-n-Ausgang verriegelt, wenn ein hoher Pegel an den h,- und h -Takteingängen erscheint» In ähnlicher
D C
Weise wird die anfänglich an dem Q-g-Ausgang der zweiten Stufe vorhandene Null in den DS-Eingang der dritten Stufe des Schieberegister-Zählers 1292 eingegeben, wenn ein hoher Pegel
an dessen h_-Takteingang erscheint und dann an dessen GL1-AuS-a (j
gang verriegelt, sobald ein hoher Pegel an dessen h, - und h Eingängen erscheint, wie im Stand der Technik bekannt«, Nach dem ersten Zählschritt ist ein hoher Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters I3I5 vorhanden und wird über die Leitung I3I6 zu dem DS-Eingang der ersten Stufe des ersten Ausfall-Zählers 1292 von dem Dekodier-Schaltkreis übertragen, wie in der Zählerzustandstabelle der Pig. 5A6 gezeigt, wobei der Dekodier-Schaltkreis noch nachfolgend beschrieben wird«,
Anfänglich sind die an den Ausgängen 0», Qt, und Q~ vorhandenen Signale jeweils logische Nullen und folglich auf niedrigem Pegel. Der dekodierende Schaltkreis, der dazu verwendet wird, eine logische "1" oder eine logische "0" zu dem DS-Eingang der ersten Stufe des ersten Ausfall-Zählers 1292 zurückzu-
leiten, enthält die UND-Gatter 1300, 1304 und 1307, das ODER-Gatter 1314- und das NOR-Gatter 1315, die wie nachfolgend beschrieben arbeiten. Sind die Ausgänge anfänglich auf "Null", so wird eine KuIl dem einen Eingang des UND-Gatters I3OO über die Leitung 1297 und den Knotenpunkt 1298 zugeführt, was dessen Ausgang, der als ein Eingang für das ODER-Gatter 1314 dient, auf niedrigen Pegel gehen lässt. Der andere Eingang des ODER-Gatters 1314- ist auf hohem Pegel, da der niedrige Pegel an dem Ausgangsknotenpunkt I3O8 durch den Inverter I3II invertiert wird, was einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 1312 erscheinen lässt. Dieser hohe Pegel wird über die Leitung 1313 zu dem zweiten Eingang des ODER-Gatters 1314 geleitet, was veranlasst, dass dessen Ausgang auf hohen Pegel geht. Der Ausgang des ODER-Gatters 1314 dient als ein Eingang für das UND-Gatter 1304 und folglich ist ein Eingang des UND-Gatters 1304 auf hohem Pegel.
Der andere Eingang des UND-Gatters 1304 ist auf niedrigem Pegel, da der niedrige Pegel von dem QB-Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1292 über den Knotenpunkt I30I, die Leitung I302 und den Knotenpunkt I303 zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 1304 geleitet wird, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt. Da der Ausgang des UND-Gatters I304 auf niedrigem Pegel ist und da dieser als ein Eingang für das NOR-Gatter 1315 dient, hat das NOR-Gatter 1315 einen niedrigen Pegel an einem seiner beiden Eingänge. In ähnlicher V/eise wird der niedrige Pegel von dem Q^-Ausgang der dritten Stufe des Zählers 1292 über den Knotenpunkt I3O8 und die Leitung 1309 zu dem Knotenpunkt I310 geleitet und dann zu einem Eingang des UND-Gatters 1307» was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt. Ist ein niedriger Pegel an einem Eingang des UND-Gatters 1307 vorhanden, so geht sein Ausgang auf niedrigen Pegel und da sein Ausgang als zweiter Eingang für das NOR-Gatter 1315 dient, ist dessen zweiter Eingang ebenfalls auf niedrigem Pegel.
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Ist an beiden Eingängen des NOR-Gatters 13*15 ein niedriger Pegel vorhanden, so erscheint ein hoher Pegel an dessen Ausgang und dieser hohe Pegel wird über die Leitung 1316 zu dem DS-Eingang der ersten Stufe des Ausfall-Zählers 1292 übertragen, so dass eine Taktzeit ELj, EL^ nach dem ersten Auftreten des ersten G^-Signales nach dem Setzen des Überwachungs-Flip-Flops 1270, die erste Stufe oder das letzte signifikante Bits des drei-stufigen Ausfall-Zählers 1292 eine logische "1" speichert, während die zweite und dritte Stufe eine logische "G" speichern, die zuvor in der ersten bzw. zweiten Stufe enthalten war. Da die erste Stufe, deren Ausgang mit Q^ bezeichnet ist, das letzte signifikante Bit des Zählers 1292 darstellt und da die dritte Stufe, deren Ausgang mit Q~ bezeichnet ist, das signifikanteste Bit des Ausfall-Zählers 1292 darstellt, ist der Zählerstand 001 darin gespeichert, nachdem der erste Impuls G1- gezählt wurde.
Solange das Überwachungs-Flip-Flop 1270 gesetzt bleibt, wird in ähnlicher Weise jeder nachfolgende negativ-gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls Gc1 der an dem Knotenpunkt 2071 erscheint, veranlassen, dass der Schieberegister-Zähler 1292 seinen Zählinhalt um eine Eins vergrössert,und zwar über das Dekodier-Logik-Netzwerk, das aus den UlTD-Gattern I3OO, 1304, 1307, dem ODER-Gatter 1314 und dem NOR-Gatter 1315, die oben beschrieben wurden, besteht, um so der Zählerzustandstabelle der Fig. 5-A6 zu folgen. Beispielsweise wird ein Erfassen des zweiten G^-Impulses nach dem Setzen des Überwa— chungs-Flip-Flops 1270 eine weitere Eins zu dem DS-Eingang der ersten Stufe des Ausfall-Zählers 1292 liefern, so dass nachdem der zweite G,--Impuls erfasst wurde, der Zählerstand 011 darin gespeichert ist. In ähnlicher Weise wird, nachdem das dritte G^-Signal erfasst wurde, der Zählerstand 110 erreicht, während die Erfassung des fünften, sechsteh und siebten Gn--Signales die Zählerstandausgänge 101, 010 bzw. 100 erzeugen wird.
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Das UND-Gatter 1299 ist mit seinen drei invertierten Eingängen mit den Ausgängen der drei Stufen des Zählers 1292 verbunden, um so den siebten Zählerzustand, d.h. 100 zu erfassen, d.h., wenn sieben Gc-Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpulse seit dem anfänglichen Setzen des Überwachungs-Flip-Flops 1270 erfasst wurden. Wenn dieser Zustand existiert, wird die Null von dem Q.-Ausgang der ersten Stufe über die Leitung 1297 und den Knotenpunkt 1298 zu dem ersten invertierten Eingang des Gatters 1299 geleitet, während die logische Null an dem Q^-Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1292 über den Knotenpunkt 1301, die Leitung 1302 und den Knotenpunkt 1303 zu dem zweiten invertierten Eingang des Gatters 1299 geleitet wird und die logische "1", die an dem Qc-Ausgang der dritten Stufe des Ausfall-Zählers 1292 vorhanden ist, wird dem Knotenpunkt I3O8 zugeführt und dann von dem Inverter I3II invertiert, so dass ein niedriger Pegel über den Knotenpunkt 1312 an den dritten invertierten Eingang des Gatters 1299 angelegt wird, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt.
Wenn ein hoher Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1299 erscheint und das zweite Taktphasensignal EU auf hohen Pegel geht, so leitet der Transistor 1317 um den hohen Pegel von dem Ausgang des UND-Gatters 1299 zu einem Eingang des KAND-Gatters I3I8 durchzulassen, um dieses in Bereitschaft zu setzen. Wenn das nächste fcu-Taktsignal an dem anderen Eingang des NAND-Gatters I3I8 über die Leitung IO58 erscheint, so geht der Ausgang des NAND-Gatters I3I8 momentan für eine Taktzeit auf niedrigen Pegel, was bewirkt, dass das Signal bQ auf der Leitung 1251 momentan auf niedrigen Pegel geht. Da das Signal bq normalerweise auf hohem Pegel ist, zeigt das momentan niedrige bg-Signal auf der Leitung I25I die Anwesenheit oder das Erfas- · sen eines ersten Rechner-Ausfall-Zustandes an und dieser einen ersten Rechner-Ausfall anzeigende niedrige Pegel wird über die. Leitung 1251 zu dem MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis der Fig. 5A4- übertragen, wie oben beschrieben. Wenn das Rechner-Ausfall-
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Signal b,- an der MPU-Rücksetz-Steuer~Logik der Fig. 5A4 erscheint, d.h., das Setzsignal für das MPU-Rücksetz-Steuer-Flip-Flop 1352, so geht das Signal Cq unverzüglich auf hohen Pegel und, eine Taktzeit später, wird das Flip-Flop 1254 gesetzt, was bewirkt, dass das MPU-Rücksetz-Signal ag auf hohen Pegel geht, wie oben erläutert.
Sobald das Signal aq auf hohen Pegel geht, wird es über die Leitung 1242 zu einem Eingang des NOR-Gatters I319 geleitet, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt. Folglich geht der Ausgang des Inverters 1322 auf hohen Pegel, um so den Ausfall-Zähler 1292 zu löschen, da dieser hohe Pegel den direkten Rücksetz-Eingängen jeder der drei Stufen des Schieberegister-Ausfall-Zählers 1292 zugeführt wird, wie oben beschrieben, um so den Zähler in Bereitschaft zu setzen, mit dem Überwachen eines zweiten Rechner-Ausfalles zu beginnen, falls das MPU-Rücksetzen nicht erfolgreich ist. Sobald das Signal Cq auf hohen Pegel geht, wird dies über die Leitung 1258 dem Knotenpunkt 1379 zugeführt. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1379 wird zu dem Setzeingang des Flip-Flops 1392 für einmaligen MPU-Ausfall zugeführt, um dieses zu setzen, was veranlasst, dass der Q-Ausgang auf hohen Pegel und der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Vor diesem Zeitpunkt war das Flip-Flop 1352 in dem rückgesetzten Zustand, so dass der niedrige Pegel von dem Q-Ausgang dem Knotenpunkt 1364 zugeführt wurde und folglich über die Leitung 1363 zu einem invertierten Eingang des ODER-Gatters 1362«. Da der hohe Ausgang des ODER-Gatters 1362 dem direkten Rücksetzeingang jeder der drei Stufen des Binär-Zählers 1334- zugeführt wurde, war der Zähler solange ausser Bereitschaft gesetzt, wie das MPü-Ausfall-Flip-Flop 1352 zurückgesetzt bliebt. Allerdings setzte das hohe Cq-Signal das MPU-Ausfall-ilip-Flop 1352, sobald der erste Rechnerfehler erfasst wurde und das Signal bq auf niedrigen Pegel ging.
Folglich wird das MPU-Ausfall-Flip-Flop 1352 für aufgetretenen
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Fehler nur dann gesetzt, wenn ein erster Rechner-Ausfall erfasst wurde. Das Setzen des Flip-Flops 1392 lässt einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 1364- erscheinen und dieser hohe Pegel wird über die Leitung 1363 zu einem invertierten Eingang des ODER-Gatters 1362 geleitet, dessen anderer invertierter Eingang bereits auf hohem Pegel ist, da das Leistungseinschalt-Rücksetz-Signal vT normalerweise auf hohem Pegel ist. Sind seine beiden Eingänge auf normalerweise hohem Pegel, so geht der Ausgang des ODER-Gatters 1362 auf niedrigen Pegel, was die drei Stufen des Binär-Zählers 1334- anfänglich gelöscht lässt, so dass eine logische "O" an jedem der Ausgänge Q^, Q2 bzw. Q, vorhanden ist.
Es ist natürlich klar, dass, sofern das Signal fQ über die Leitung 1267 an dem Knotenpunkt 1268 erscheint, bevor der Ausfall-Zähler 1292 sieben aufeinanderfolgende G ,--Signale gezählt hat, das Überwachungs-Flip-Flop 1270 zurückgesetzt wird, was einen niedrigen Pegel an dem Q-Ausgang und einen hohen Pegel an dessen Q-Ausgang erscheinen lässt. Der niedrige Pegel an dem Q-Ausgang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 wird über die Leitung 1277 einem invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 zugeführt, so dass der nächste negativ-gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls Gt-, der über die Leitung 1044 an dem Knotenpunkt 1077 erscheint, über die Leitung 2075 zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 übertragen würde, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt. Der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 2076 würde an dem Knotenpunkt 1321 erscheinen und über die Leitung 1320 zu einem Eingang des NOR-Gatters 1319 geleitet, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel und den Ausgang des Inverters 1322 auf hohen Pegel gehen lässt, um den Ausfall-Zähler 1292 vor dem Erreichen einer Ausfallanzeige oder einer Ausfall-Erfassung durch das Gatter 1299, so dass das Signal bg bei Abwesenheit eines Rechner-Ausfalles in seinem normalerweise hohen Zustand gehalten sein wird.
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Gleichzeitig wird das Auftreten des nächsten G^-Signales an dem Knotenpunkt 2071 nicht erfasst werden, da der hohe Pegel an dem Q-Ausgang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 über die Leitung 1278 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 2074 geleitet wird, um dieses ausser Bereitschaft zu setzen, so dass zukünftige G^-Signale blockiert werden, den Ausfall-Zähler 1292 zu takten, wie oben beschrieben.
Wurde andererseits jedoch ein erster Rechner-Ausfall erfasst, wie oben beschrieben und das Flip-Flop 1352 für zuvor aufgetretenen MPU-Ausfall gesetzt, so geht der Ausgang des Flip-Flops 1352 auf hohen Pegel. Ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1364- bewirkt, dass der Ausgang des ODER-Gatters 1362 auf niedrigen Pegel geht, so dass der Binär-Zähler 1364 direkt zurückgesetzt wird, so dass anfänglich nur Nullen in ihm gespeichert sind. Weiterhin wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1364 zu einem Eingang des UND-Gatters 1378 über den Transistor 1377 geleitet, wenn die Taktphase H^ auf hohen Pegel geht. Da das Signal Cq nur für eine Taktzeit auf hohem Pegel war und es diese Taktzeit brauchte, das Flip-Flop 1352 zu setzen, ist das Signal Cq an dem Knotenpunkt 1379 jetzt auf niedrigem Pegel, wenn E^ auf hohen Pegel geht, was bewirkt, dass der Ausgang des UND-Gatters 1378 auf niedrigen Pegel geht. Der Ausgang des UND-Gatters 1378 wird dem einen Eingang des .NOR-Gatters 1373 zugeführt, um dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen zu lassen. Der hohe Pegel von dem Ausgang des NOR-Gatters 1373 wird von dem Knotenpunkt 1374 abgegriffen und der Gate-Elektrode des Transistors 1382 über den Schaltarm 1384 zugeführt, um so den Transistor 1382 leitend zu machen und er wird weiterhin über die Leitung 1376 zu einem Eingang des NOR-Gatters 1369 zurückgeleitet, um dieses ausser Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, dass der Ausgang des NOR-Gatters 1369 auf niedrigen Pegel geht. Ein niedriger Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters 1369 wird über den Schaltarm 1383 zu der Gate-Elektrode des Transistors I38O geleitet, was diesen nicht-leitend macht; um so den Ausgangsknotenpunkt I38I auf +5 Volt zu ziehen, um
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das Rechner-Ausfall-Signal Z auf der Leitung 1385 auf normalerweise hohem Pegel zu halten. Der hohe Pegel an dem Ausgangsknotenpunkt 1370 wird über die Leitung 1372 zu dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 1373 zurückgekoppelt, um so die Ausgänge der NOR-Gatter 1369 und 1373 zu verriegeln, ein normalerweise hohes Signal auszugeben, wie im Stand der Technik bekannt.
Wenn das MPU-Rücksetz-Signal v, über die Leitung 1266 von dem MPU-Rücksetz-Steuer-Schaltkreis der Fig. 5A4- zurück zu dem Mikroprozessor des Blocks 1132 der Fig. 5 übertragen wurde, um so das Rechner-Rücksetzen einzuleiten, so kann die Fehlerquelle korrigiert worden sein oder auch nicht.
Angenommen, der Rechner-Ausfall wurde behoben, so wird das Programm erneut den Kommando-Signal-Generator des Blocks 1135 der Fig. 5 anweisen, die Kommando-Signale £-. zu erzeugen, die über die Leitung 1267 dem Knotenpunkt 1268 zugeführt werden, um das Überwachungs-Flip-Flop 1270 zurückzusetzen. Sofern das Überwachungs-Flip-Flop 1270 zurückgesetzt wird, nachdem das MPU-Rücksetzen eingeleitet ist, geht der Q-Ausgang des Flip-Flops 1270 auf niedrigen Pegel und der Q-Ausgang auf hohen Pegel, so dass das UND-Gatter 2.074· ausser Bereitschaft gesetzt ist, um den Ausfall-Zähler 1292 am Zählen von zukünftigen Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpulsen Gc zu hindern, während das Gatter 2076 in Bereitschaft gesetzt ist, so dass der näch-rste Gc-Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls-einen hohen Pegel an dem Knotenpunkt 1321 erzeugen wird. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1321 wird über die Leitung 1320 zu einem Eingang des NOR-Gatters 1319 übertragen, dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht, was veranlasst, dass der Ausgang des Inverters 1322 auf hohen Pegel geht, um den Ausfall-Zähler 1292 erneut direkt zurückzusetzen, wie oben beschrieben.
Zusätzlich zum Löschen des Ausfall-Zählers 1292 und zum ausser
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Bereitschaft setzen des UND-Gatters 2074-, um den Zähler 1292 am weiteren Zählen zu hindern, bis das Überwachungs-Flip-Flop 1270 erneut gesetzz ist, setzt das Setzen des Flip-Flops 1352 für den ersten Rechner-Ausfall den Binär-Zähler 1234- in Bereitschaft, mit dem Zählen zu beginnen und es liefert einen hohen Pegel an dem Q-Ausgangsknotenpunkt 1364-, um einen Eingang des UND-Gatters 1378 in Bereitschaft zu setzen, nachdem die Taktphase ILj auf hohen Pegel gegangen ist und den Transistor 1377 leitend gemacht hat.
Sobald das MPU-Rücksetz-Signal den ersten Rechner-Ausfall-Zustand behoben hat, wird das Kommando-Signal f.-, erneut erzeugt, um das Überwachungs-Flip-Flop I27O zurückzusetzen, was bewirkt, dass der Q-Ausgang auf niedrigen Pegel und der Q-Ausgang auf hohen Pegel geht. Wie oben beschrieben, wird, wenn der Q-Ausgang auf hohem Pegel ist, das UND-Gatter 2074- über die Leitung 1278 ausser Bereitschaft gesetzt, um den Ausfall-Zähler 1292 ausser Bereitschaft zu setzen, während der niedrige Pegel von dem Q-Ausgang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 über die Leitung 1277 zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 geleitet wird, um dieses in Bereitschaft zu setzen. Das nächste G ,--Signal, das über die Leitung 104-4- an dem Knotenpunkt IO7I erscheint, wird über die Leitung 2075 zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 2076 übertragen, was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt.
Wie oben erläutert, wird dieser hohe Pegel zu dem Knotenpunkt 1321 und daher über die Leitung 1320 zu einem Eingang des ITOR-Gatters 1319 geliefert, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt und den Ausgang des Inverters 1322 auf hohen Pegel, um alle Stufen des Schieberegister-Zählers 1292 direkt auf Null zu setzen, um auf den Beginn der nächsten Zählsequenz für einen neuen ersten Ausfall zu warten» Wenn das ILj-Signal auf hohen Pegel geht, so wird gleichzeitig der hohe Pegel von dem Knotenpunkt 1321 über den leitenden Transistor 1323 zu dem Knotenpunkt 1324- übertragen. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt
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1324· wird zu dem einen Eingang eines UND-Gatters 1325 zugeführt, dessen gegenüberliegender Eingang auf hohen Pegel geht, wenn das Taktphasensignal Hp auf hohen Pegel geht. Sind seine beiden Eingänge auf hohem Pegel, so geht der Ausgang des !UND-Gatters 1325 auf niedrigen Pegel. Der niedrige Pegel an dem Ausgang des KAND-Gatters 1325 wird dem Knotenpunkt 1328 zugeführt und dazu verwendet, einen invertierten Eingang des UND-Gatters I329 in Bereitschaft zu setzen und er wird gleichzeitig invertiert, um eine logische "1" zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1391 zu liefern, was bewirkt, dass dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht.
Der niedrige Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1331 wird dem Knotenpunkt 1336 zugeführt und über die Leitung 1338 zurück zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1329j was dessen Ausgang auf hohen Pegel gehen lässt. Der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1329 wird dem Knotenpunkt 1332 zugeführt und dazu verwendet, einen invertierten ·. Eingang des UND-Gatters 1327 ausser Bereitschaft zu setzen .und er wird über die Leitung 1335 zurück zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1331 geliefert, um dieses zu verriegeln. Darüber hinaus wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1332 über die Leitung 1333 zu dem ersten Taktphaseneingang h„ jeder der drei Stufen des Zählers 1334- geliefert, um zu veranlassen, dass eine logische Eins oder eine logische Null an dem Ausgang der NOR-Gatter 1355, 1389 und 1353 zu dem DS-Eingang der ersten, zweiten und dritten Stufe des Zählers 1334-geliefert wird.
Bei der nächsten Taktphase geht das Signal G,- auf hohen Pegel, um das UND-Gatter 2076 ausser Bereitschaft zu setzen und um zu veranlassen, dass der Knotenpunkt 1321 auf niedrigen Pegel geht, so dass die nächste E^-Taktphase den niedrigen Pegel zu dem Knotenpunkt 1324- überträgt, um einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1327 über die Leitung 1326 in Bereitschaft zu setzen und der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1324- bewirkt,
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dass der Ausgang des NAlTD-Gatters 1325 auf hohen Pegel geht. Der hohe Pegel an dem Ausgang des NAND-Gatters 1325 wird dem Knotenpunkt 1328 zugeführt und dazu verwendet, das UND-Gatter 1329 ausser Bereitschaft zu setzen, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt. Der niedrige Pegel am Ausgang des NAND-Gatters I329 wird dem Knotenpunkt 1332 zugeführt, um den zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters in Bereitschaft zu setzen, was dessen Ausgang auf hohen Pegel, gehen lässt. Gleichzeitig wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1328 durch den Inverter 1330 invertiert, um einen niedrigen Pegel zu dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1331 zu leiten, was dessen Ausgang auf hohen'Pegel gehen lässt. Ein hoher Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1331 wird dem Knotenpunkt 1336 zugeführt und kreuzweise zu dem einen invertierten Eingang des UND-Gatters 1329 über die Leitung 1338 zurückgekoppelt, um den Zustand der UND-Gatter 1329 und 1331 zu verriegeln, wie im Stand der Technik bekannt. Darüber hinaus wird der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1336 über die Leitung 1337 zu dem zweiten Taktphaseneingang hb jeder der drei Stufen des Zählers 133^ geleitet, während der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1327 über die Leitung 1339 zu dem h -Takteingang jeder der drei Stufen des Zählers 1334 geleitet wird, um das an dem DS-Eingang jeder der Stufen vorhandene Signal zu deren Ausgängen zu übertragen und dort zu verriegeln, wie im Stand der Technik bekannt.
Der erste G^-Impuls, der auftritt, nachdem das Überwachungs-Flip-Flop 1270 zurückgesetzt wurde, hat folglich bewirkt, dass der Zählinhalt in dem Binär-Zäkler 1334- von seinem anfänglichen direkten Rücksetz-Zustand von nur Nullen geändert wurde. Da anfänglich an den Q^-, Q£- und Q^-Ausgängen des Zählers 133^ nur Nullen vorhanden waren und da das Flip-Flop 1352 für den ersten MPU-Ausfall anfänglich gesetzt war, liefert der Q-Ausgang des Flip-Flops 1352 eine logische "OH über die Leitung 1356 zurück zu dem Knotenpunkt 1357 und folglich zu einem Ein-
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gang der NOR-Gatter 1389, 1353 und 1355. Ein zweiter Eingang des NOR-Gatters 1352 führt eine logische "0" von dein Q^-Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1334·· Sind beide Eingänge des NOR-Gatters 1355 auf niedrigem Pegel, so geht der an dem Knotenpunkt 1360 abgegriffene Ausgang des NOR-Gatters 1355 hohen Pegel, was veranlasst, dass eine logische "1" dem DS-Eingang der ersten Stufe oder der letzten signifikanten Bit-Stelle des Binär-Zählers 1334- zugeführt wird.
Gleichzeitig wird dem DS-Eingang der zweiten Stufe des Zählers 1334 eine logische "0" von dem Ausgang des NOR-Gatters 1389, das drei Eingänge aufweist, zugeführt, da einer der Eingänge des NOR-Gatters 1389 auf niedrigem Pegel ist, da dieser von dem Q-Ausgang des Flip-Flops I352 für den ersten MPU-Ausfall über die Leitung 1356 und den Knotenpunkt 1357 abgegriffen wird. Der zweite Eingang ist auf niedrigem Pegel, da er von dem Ausgang des NOR-Gatters 1353? das drei Eingänge aufweist, abgegriffen wird, wobei dessen erster Eingang über den Knotenpunkt 1357 auf niedrigem Pegel ist, wobei dessen zweiter Eingang von dem Ausgang des Inverters 134-6 und der Leitung 1347 auf hohem Pegel ist und wobei dessen dritter Eingang über den Ausgang des Inverters 134-2 und die Leitung 134-3 auf hohem Pegel ist. Allerdings ist dessen dritter und letzter Eingang auf hohem Pegel, da er von dem Ausgang des NOR-Gatters 1354-, das zwei Eingänge aufweist, abgegriffen wird, wobei dieses seinen einen Eingang auf niedrigem Pegel hat, da dieser von dem Q^-Ausgang der ersten Stufe des Zählers 1334- über den Knotenpunkt 134-0 und die Leitung 134-1 abgegriffen wird. Sein weiterer Eingang ist ebenfalls auf niedrigein Pegel, da dieser von dem Q^-Ausgang der zweiten Stufe des Zählers 1334- über den Knotenpunkt 134-4- und die Leitung 134-5 abgegriffen wird.
Da einer der Eingänge des NOR-Gatters 1357, das drei Eingänge aufweist, auf hohem Pegel ist, ist dessen Ausgang auf niedrigem Pegel und folglich wird ein niedriger Pegel über die Leitung 1359 zu dem DS-Eingang der zweiten Stufe des Zählers 1334-
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zugeführt. In ähnlicher V/eise wird eine logische "O" über die Leitung 1358 zu dem DS-Eingang der dritten und letzten Stufe oder des signifikantesten Bits des Zählers 1-334- über den Ausgang des NOR-Gatters 1353» das drei Eingänge aufweist, zugeführt, da zv/ei von dessen Eingängen auf hohem Pegel sind, da sie von den Ausgängen der Inverter 134-2 über die Leitung 134-3 bzw. 134-6 über die Leitung 134-7 abgegriffen werden. Folglich ist na ehedem das erste Signal G1- gezählt wurde, der Zählerinhalt, der in dem Binär-Zähler 1334· gespeichert ist, der binäre Zählerstand "Eins" oder "001", wie in der Zählerzustandstabelle der Fig. *?A7 dargestellt.
Wenn der erste negativ-gehende Maschinen-Kurbelwellen-Stellungsimpuls G1- an dem Knotenpunkt 2071 erscheint, so ist das Signal fQ an dem Knotenpunkt 1268 in seinem normalerweise niedrigen Zustand zurückgekehrt, was beide invertierte Eingänge des UND-Gatters 1269 auf niedrigen Pegel und dessen Ausgang auf hohen Pegel lässt. Wird ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1268 dem Rucksetz-Eingang des Überwachungs-Flip-Flops 1270 zugeführt und ist ein hoher Pegel an dem Setzeingang des Flip-Flops 1270 von dem Ausgang des UND-Gatters 1269 vorhanden, so wird das Überwachungs-Flip-Flop 1270 erneut gesetzt, was den Q-Ausgang auf hohen Pegel und den Q-Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt. Wenn der Q-Ausgang auf hohen Pegel geht, so wird das Eingangs-Gatter 2076 erneut ausser Bereitschaft gesetzt, wobei jedoch der niedrige Pegel an dem Q-Ausgang das UND-Gatter 2074- in Bereitschaft setzt, die aufeinanderfolgenden G.— Signale zu zählen, bis das Überwachungs-Flip-Flop 1270 durch das nächste fQ-Kommando-Signal zurückgesetzt wird.
Wenn das nächste fQ-Signal an dem Knotenpunkt 1268 über die Leitung 1267 erscheint, um das Überwachungs-Flip-Flop 1270 . zurückzusetzen, bevor der Schieberegister-Ausfall-Zähler 1292 seinen maximalen Zählerstand erreicht hat, der notwendig ist, um das eine Impulsbreite dauernde negativ-gehende Fehlersignal bn zu erzeugen, so wird der niedrige Pegel von dem Q-Ausganr:
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des Flip-Flop-Zählers 1270 erneut das Gatter 2076 in Bereitschaft setzen, während der hohe Pegel an dem Q-Ausgang des Flip-Flops 1270 das Gatter 2074 ausser Bereitschaft setzen wird. Folglich wird das nächste auftretende G^-Signal den in dem Binär-Zähler /1334 gespeicherten Zählerstand um eine Eins vergrössern und den Ausfall-Zähler 1292 über ein direktes Rücksetzen löschen, wie oben beschrieben. Solange ein normaler Betrieb aufrechterhalten ist, wird das Überwachungs-Flip-Flop 1270 jedesmal dann zurückgesetzt, v/enn das Kommando-Signal fQ an dem Knotenpunkt 1268 erscheint und dann gesetzt, wenn das Signal Q1- an dem Knotenpunkt 207I erscheint, um den Zählerstand in dem Binär-Zähler 1334 weiter zu vergrössern, in Übereinstimmung mit der Zählerzustandstabelle der Fig. 5A7 und zum Löschen des Ausfall-Zählers 1292.
Sobald der Binär-Zähler 1334 den Zählerstand 100 erreicht hat, was anzeigt, dass die dritte Stufe des Binär-Zählers 1334, d.h. die signifikanteste Bit-Position, mit ihrem Q^-Ausgang auf hohen Pegel gegangen ist, was anzeigt, dass ein Fehler für eine bestimmte Zeitperiode nicht erfasst worden war, so wird der hohe Pegel von dem Q^-Ausgang der dritten Stufe des Binäz*- Zählers 1334 der einen stromführenden Elektrode des Transistors 1349 über die Leitung 1348 zugeführt. Bei dem nächsten hohen !^-Taktsignal leitet der Transistor 1349, um das hohe Q^-Ausgangssignal zu dem Eingang eines Inverters 1350 durchzulassen, wobei der Ausgang des Inverters 1350 auf niedrigen Pegel geht und dieser niedrige Pegel dem einen Eingang eines Inverters 1351 zugeführt wird, dessen Ausgang auf hohen Pegel geht, um eine logische Eins zu dem Rucksetz-Eingang des Flip-Flops 1352 für den ersten MPU-Ausfall zuzuführen, dessen Setzeingang normalerweise auf niedrigem Pegel gehalten ist, da das Signal Cq nur für eine Taktzeit auf hohem Pegel war.
Folglich wird eine Taktzeit E1, H2 später das MPU-Ausfall-Flip-Flop zurückgesetzt, was den Q-Ausgang auf niedrigen Pegel
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gehen lässt, so dass ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1364 erscheint und das UND-Gatter 1378 erneut beide Eingänge ausser Bereitschaft gesetzt hat, um die NOR-Gatter 1369 und 1370 so zu verriegeln, dass der Transistor 1382 leitend bleibt, um zu veranlassen, dass das Ausfall-Signal Z auf der Leitung 1385 in seinem normalerweise hohen Zustand gehalten wird.
Folglich wird, selbst wenn ein anfängliches Signal' für den ersten Rechner-Ausfall erfasst wurde und veranlasst hat, dass ein MPU-Rücksetz-Signal erzeugt wurde, da das MPU-Rucksetz-Signal anscheinend das Problem gelöst hat, so dass keine weiteren Ausfälle für eine vorbestimmte Zeitperiode erfasst wurden, das MPU-Ausfall-Flip-Flop 1352 erneut zurückgesetzt, so dass alle Speicher eines vorhergehenden ersten Fehlers gelöscht werden und der Betrieb so fortschreitet, als ob nie ein Fehler aufgetreten wäre.
Wird allerdings ein anfänglicher Rechner-Fehler erfasst und geht das Signal b^ momentan auf niedrigen Pegel, um das Setzen des MPU-Ausfall-Flip-Flops 1352 und die Erzeugung des MPU-Rücksetz-Signales zu triggern, wie oben beschrieben, und wurde der Fehler nicht behoben, so wird der Schieberegister-Ausfall-Zähler 1292 erneut seinen Überlauf-Zählerstand erreichen, der von dem Gatter 1299 erfasst wird, bevor der Binär-Zähler 1334 in der Lage ist, das MPU-Ausfall-Flip-Flop 1352 zurückzusetzen. Unter diesen Umständen wird der Schieberegister-Ausfall-Zähler 1292 erneut sieben G^-Impulse nach dem Setzen des Überwachungs-Flip-Flops I270 zählen, was bewirkt, dass der Zählerstand 100 von dem Gatter 1299 erfasst wird, um erneut zu veranlassen, dass das Signal bq auf der Leitung 1251 "" am Ausgang des NAiTD-Gatters I3I8 momentan auf niedrigen Pegel geht, um ein zweites MPU-Rücksetz-Signal v, über den oben beschriebenen Schaltkreis der Fig. 5A4- zu triggern» Dies veranlasst erneut, dass das Signal co momentan für eine Taktzeit auf hohem Pegel ist und dass das Signal aQ auf hohen Pegel
geht, um den Ausfall-Zähler 1292 zu löschen, wie oben beschrieben.
Allerdings wird, selbst wenn das Signal Cq nur für eine Taktzeit auf hohem Pegel ist, dies das MPU-Ausfall-Flip-Plop 1352 nicht gesetzt haben, da es noch gesetzt ist, so dass, wenn dieser momentane hohe Pegel über die Leitung 1258 und den Knotenpunkt 1379 an einen Eingang des UND-Gatters 1378 angelegt wird, wenn die Taktphase H^ auf hohen Pegel geht, der hohe Pegel von dem Q-Ausgang des zuvor gesetzten Flip-KLops 1352 für den ersten MPU-Ausfall, der an dem Knotenpunkt 1364-vorhanden ist, über den Transistor 1377 zu dem anderen Eingang des UND-Gatters 1378 geleitet wird. Sind beide Eingänge des UND-Gatters 1378 momentan auf hohem Pegel, so geht sein Ausgang auf hohen Pegel und da dieser Ausgang dem einen Eingang des NOE-Gatters 1373» das zwei Eingänge aufweist, zugeführt wird, bewirkt dies, dass dessen Ausgang auf niedrigen Pegel geht. Der niedrige Pegel an dem Ausgang des NOR-Gatters 1373 wird dem Knotenpunkt 1374- zugeführt und von da über den Schaltarm 1384- zu der Gate-Elektrode des Transistors 1382, um den Transistor 1382 nicht-leitend zu machen.
Gleichzeitig wird der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1374-über die Leitung 1376 zurück zu dem zuvor ausser Bereitschaft gesetzten Eingang des NOR-Gatters I369 geliefert und wenn dessen beide Eingänge auf niedrigem Pegel sind, so geht der Ausgang des NOR-Gatters 1369 auf hohen Pegel. Ist der Ausgang des NOR-Gatters 1369 auf hohem Pegel, so erscheint dieser hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1376 und wird über den Schaltarm 1383 zu der Gate-Elektrode des Transistors I38O geleitet, was diesen leitend macht und den Ausgangsknotenpunkt I38I auf Masse zieht. Folglich wird nach dem Erfassen von zwei aufeinanderfolgenden Rechner-Ausfällen das normalerweise hohe MPU-Ausfall-Signal Z auf der Leitung 1385 auf niedrigen Pegel gezogen, um die Existenz eines MPU-Ausfalles anzuzeigen und dieses Signal wird dem Notlauf-Schaltkreis des Blocks 135 zu-
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geführt, um ihn in Bereitschaft zu setzen, wie nachfolgend beschrieben.
Zusammenfassend erfasst folglich der Dberwachungs-Schaltkreis der Fig. 5A5 die Anwesenheit eines Rechner-Ausfalles durch Überwachen der periodischen Erzeugung eines vom Programm befohlenen Kommando-Signales fQ und ein Ausfall des Kommando-Signales fQ, der auftritt, bevor eine vorbestimmte Anzahl von Haschinen-Eurbelwellen-Stellungsimpulsen gezählt wird, triggert ein erstes MPU-Ausfall-Signal. Das erste MPU-Ausfall-Signal veranlasst, dass ein MPU-Rücksetz-Signal erzeugt wird und wenn das MPU-Rücksetz-Signal das Problem löst und die Kommando-Signale fQ erneut erzeugt werden, wie gefordert, so ist ein zweiter Zähler in der Lage, einen vorgegebenen Zählerstand zu erreichen, bevor ein weiterer Fehler erfasst wird, der ermöglicht, dass das MPU-Ausfall-Flip-Flop zurückgesetzt wird und alle Speicher eines vorhergehenden Fehlers gelöscht werden. Wird allerdings ein weiterer Fehler erfasst, bevor der zweite Fehler in der Lage ist, seinen vorbestimmten Zählerstand zum Rücksetzen des MPU-Ausfall-Zählers zu erreichen, so wird ein MPU-Rücksetz-Signal erzeugt, um den NotlaufT-Schalt"-kreis des Blocks 135 cLer Fig. 2 in Bereitschaft .zu setzen, wie nachfolgend beschrieben, da der Rechner-Betrieb nicht mehr langer als gültig angesehen werden kann.
5.7 Mikroprozessor (MPU 6800)
Im folgenden wird das Mikroprozessor-System des Blocks 1132 der Fig„ 5 i^ Zusammenhang mit dem Blockschaltbild der Fig., 5B beschrieben«, In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Mikroprozessor der Fig. 5^ eia herkömmlicher Mikroprozessor des Typs MC 6800, der von der Firma Motorola Inc. vertrieben wird und in der US-PS 4- 004 beschrieben ist. Es ist klar, dass der Fachmann jeglichen herkömmlichen Mikroprozessor ebenfalls verwenden kann und dass der speziell verwendete Mikroprozessor oder Mini-Rechner die
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vorliegende Erfindung nicht beschränkt.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet die Mikroprozessor-Einheit (MPU) MG 6800 eine parallele Acht-Eit-Verarbeitung und hat folgende Merkmale und Eingänge. Die Mikroprozessor-Einheit oder der Rechner 1391 der Fig. 5B hat einen ersten und einen zweiten Taktphaseneingang, die mit CLK1 bzw. CLK2 bezeichnet sind und die zum Empfang eines zwei-phasigen, nicht-überlappenden Taktes ausgebildet sind, der bei einem +5 Volt-Gleichspannungs-Pegel läuft. Dem ersten Taktphaseneingang wird das Haupttaktsignal ELj und dem zweiten Taktphaseneingang wird zusammen mit einem Daten-Bus-Bereitsetz-Eingang (DBE) das zweite Haupttaktphasensxgnal Ho zugeführt. Der Daten-Bus-Bereitsetz-Eingang ist das Dreizustands-Steuersignal für den MPU-Daten-Bus und wird die Bus-Treiber in Bereitschaft setzen, wenn es in seinem hohen Zustand ist. Dieser Eingang ist TTL-Kompatibel. Allerdings wird er während des normalen Betriebes durch den zweiten Phasentakt getrieben. Während eines -MPU-Lesezyklus werden die Daten-Bus-Treiber intern ausser Bereitschaft gesetzt. Wenn es gewünscht wird, dass eine andere Einrichtung den Daten-Bus steuert, wie züB. bei Anwendungen mit direktem Speicherzu- griff (DM, Direct Memory Access), so wird der DBE-Eingang auf niedrigem Pegel gehalten. "'
Der Mikroprozessor 1391 des bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung enthält einen :Adress-Bus, dessen Ausgänge mit Aq bis A^, j- bezeichnet sind und die die'Adress-Bus-Signale Aa0, Ab0, AcQ, AdQ, Ae0, AfQ, AgQ, AhQ, AjQ, Ak0, AIq, Am , An0, Ap0, Aq0 bzw.Ar0 ausgibt. Die Ausgänge des Adress-Bus sind Dreizustands-Bus-Treiber, die eine Standard-TTL-Last treiben können. Wenn der Ausgang abgeschaltet ist, so ist er im wesentlichen ein offener Schaltkreis, der ermöglicht, dass die MPU in DMA-Anwendungen eingesetzt werden kann.
Der Mikroprozessor 1391 enthält weiterhin einen Acht-Bit-Daten-Bus, dessen Anschlüsse mit Dq bis Dr7 bezeichnet sind, und dessen Daten-Bus-Eingabe/Ausgabe-Signale mit DaQ bis DhQ bezeichnet sind. Der Daten-Bus überträgt Daten in zwei Richtungen · zwischen dem Speicher und peripheren Einrichtungen» Er besitzt weiterhin Dreizustands-Ausgangs-Puffer, die eine Standard-TTL-Last treiben können, sofern gewünscht«
Der Mikroprozessor 1391 besitzt weiterhin einen Halt-Eingang, der, wenn er in dem niedrigen Zustand gehalten wird, veranlasst, dass jegliche Aktivität der Maschine angehalten wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Halt-Eingang direkt mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden, so dass die Halt-Betriebsweise in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht verwendet wird. Die +5 Volt-Potentialquelle wird weiterhin einem VCC-Leistungseingang und einem NMI-Eingang zugeführt. Der BMI-Eingang steht für einen nicht-maskierbaren Interrupt-Eingang. Eine abfallende Flanke an diesem Eingang fordert, dass eine Nicht-Masken-Interrupt-Folge in dem Prozessor erzeugt wird. Wie bei dem Interrupt-Anforderungssignal wird der Prozessor den 'laü~feüden~~BefeKl vervollständigen, den er ausgeführt hat, bevor er -das ISiMI-Signal erkannt hat. Das Interrupt-Masken-Bit in dem aufbereiteten Kode-Register hat keinen Einfluss auf- das~NMI-Signa1 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, jedoch ist der NMI-Eingang ebenfalls mit der +5 Volt-Potentialquelle verbunden, so dass die Fähigkeit des Mikroprozessor 1391 zu einem nicht-maskierbaren Interrupt nicht verwendet wird.
Der Mikroprozessor 1391 ist weiterhin mit einem von"dem Bus erhältlichen ΒΑ-Ausgang ausgestattet, wobei ein Ausgangssignal normalerweise in dem niedrigen Zustand gehalten wird und wenn er aktiviert wird, in den hohen Zustand geht,, was anzeigt, dass der Mikroprozessor gestoppt ist und dass der Adressen- ' Bus verfügbar ist. Dies wird dann auftreten,, wenn Halt" in
dem niedrigen Zustand ist, wobei die Prozessoren in dem Wartezustand sind, als Ergebnis der Ausführung eines Wartebefehles (WAIT). Zu einem solchen Zeitpunkt werden alle drei Stufen Ausgangstreiber in Ihrem ausgeschalteten Zustand gehen und weitere Ausgänge auf den normalerweise in^aktiven Pegel. Der Prozessor wird aus diesem Wartezustand durch das Auftreten eines maskierb'aren oder eines nicht-maskierbaren Interruptes herausgebracht, jedoch wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Ausgang BA für die Bus-Verfügbarkeit nicht verwendet.
Der Mikroprozessor 1391 der Fig. 5>B enthält weiterhin einen Drei-Stufen-Steuereingang (TSC). Dieser Eingang veranlasst, dass alle Adressleitungen und die Lese/Schreib-Leitung in den abgeschalteten Zustand oder den Zustand mit hoher Impedanz gehen. Die Signale für gültige Speicheradresse (VMA) und Busverfügbar (BA) werden auf niedrigen Pegel gezwungen und der Daten-Bus wird durch ein TSC nicht beeinflusst, das seine eigene Bereitsetzung hat (Daten-Bus-Bereitsetzung). Bei VMA-Anwendungen wird die Drei-Zustands-Steuerleitung bei der Vorderflanke der ersten Taktphase auf hohen Pegel gebracht. Die erste Taktphase muss in dem hohen Zustand gehalten werden und die zweite Taktphase in dem niedrigen Zustand, damit diese Funktion richtig arbeitet. Der Adress-Bus wird dann für andere Einrichtungen verfügbar, um den Speicher direkt zu adressieren. Da die MPU eine dynamische Einrichtung ist, kann sie in diesem Zustand nur für 4,5 Mikrosekunden gehalten werden, sonst wird eine Zerstörung der Daten in der MPU auftreten. Allerdings ist in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Drei-Zustands-Steüereingang (TSC) direkt mit Masse verbunden. Ebenfalls sind die Eingänge VSS und MC geerdet.
Der Unterbrechungsenforderungs-Eingang (ISQ), (auch Interrupt-Anforderung genannt), des Mikroprozessor 139"! ist ein pegelempfindlicher Eingang, der anfordert, dsss eine Programmunter-
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Pegel gezwungen. Für ein erneutes Starten werden die beiden Speicherplätze (J1FFE1 FFFF) dazu verwendet, das Programm, das durch den Programmzähler adressiert ist, zu laden. Während des erneuten Startbetriebes (restart operation) wird das Unterbrechungs-Masken-Bit gesetzt und muss gesetzt bleiben, bevor die MPU durch IRQ unterbrochen werden kann. RST muss für mindestens acht Taktperioden auf niedrigem Pegel gehalten werden, nachdem VCC 4,75 Volt erreicht hat. Sofern RST vor der Vorderflanke des Hg-Taktimpulses, d.h. bei dem nächsten EL1-Taktimpuls, auf hohen Pegel geht, so wird die erste Neustart-Speicher-Vektor-Adresse FFFE auf dieser Adressleitung erscheinen. Dieser Speicherplatz sollte die acht Bits mit höherer Ordnung enthalten, die in dem Programmzähler abzuspeichern sind. Anschliessend sollte die nächste Adresse FFFF die acht Bits mit niedrigerer Ordnung enthalten, die in dem Programmzähler abzuspeichern sind.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Rücksetz-Signal v^ von der Mikroprozessor-Rücksetz-Steuer-Logik der Fig. 5A4· dem RST-Eingang über die Leitung 1266 zugeführt, wie oben beschrieben. Der Anschluss Lese/ Schreib (R/W) bezeichnet einen. TTL-kompatiblen Ausgang, der den Peripherie-Geräten und Speichereinheiten signalisiert, ob die MPU in einem Lesezustand (hoher Pegel) oder Schreibzustand (niedriger Pegel) ist. Der normale Bereitschaftszustand (standby) dieses Signales ist "Lesen" (hoher Pegel). Das von dem R/W-Ausgang des Mikroprozessors 1391 auf der Leitung 1392 ausgegebene Lese/Schreib-Signal ist in der nachfolgenden Beschreibung mit "X" bezeichnet.
Schliesslich enthält der Mikroprozessor 1391 einen Ausgang für eine "gültige Speicheradresse" (VMA, valid memory address), der den peripheren Einrichtungen anzeigt, dass eine gültige Adresse auf dem Adressen-Bus vorhanden ist. Während des normalen Betriebes sollte dieses Signal dazu verwendet werden, periphere Schnittstellen in Bereitschaft zu setzen. Dieses
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Signal ist kein Drei-Zustands-Signal und eine Standard-TTL-Last kann direkt durch dieses aktive hohe Signal getrieben werden, das in dein bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Signal V auf der Leitung 1393 ausgibt, für nachfolgend zu beschreibende Verwendung.
Wie im Stand der Technik bekannt, enthält der Mikroprozessor 1391 drei Register mit sechzehn Bits und drei Register mit acht Bits, die für den Gebrauch durch das Programm zur Verfügung stehen und weiterhin enthält er einen Programmzähler, der ein Zwei-Byte-Register (sechzehn Bits) ist9 der die laufende Programmadresse bezeichnete Ein Stapelzeiger (stack pointer) verwendet ein Register mit zwei Byte, das die Adresse des nächsten verfügbaren Speicherplatzes in einem externen Rückstell/Sprung-Stapel (push-down/pop-up stack) enthält. Dieser Stapel ist normalerweise ein Lese/Schreib-Speicher mit wahlfreiem Zugriff, das irgendeine Speicherplatzadresse, die passend ist, haben kann. Bei solchen Verwendungszwecken, bei denen gefordert ist, dass die Information in dem Stapel gespeichert ist, wenn die Leistung abgeschaltet wird, kann der Stapel ein nicht-flüchtiger Speicher (non-volatile) sein.
Die MPTJ enthält weiterhin ein Index-Register, das ein Zwei-Byte-Register ist, das dazu verwendet wird, Daten oder eine Sechzehn-Bit-Speicher-Adresse für den Indexbetrieb_der Speicheradressierung zu speichern. Schliesslich enthält die MPU zwei Acht-Bit-Akkumulatoren, die dazu verwendet werden, Operanden und Ergebnisse von einer arithmetischen Logikeinheit (ALU, arithmetic logic unit) zu halten. Diese verschiedenen Registerfunktionen, wie Speichern und Ausführen ^verschiedener-· Programme zur Verarbeitung von Daten und-zur Durchführung·von Berechnungen, die in irgendwelchen herkömmlichen Mikroprozessoren durchgeführt werden, sind im Stand der Technik bekannt und werden im folgenden nicht näher beschrieben.
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5.8 Speicherabschnitt
Der Speicherabschnitt des Blocks 1133 der Fig. 5 wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild der Fig. 5C beschrieben. Der Speicherabschnitt der Fig. 5C enthält drei Nur-Lese-Speicher, die als ROM#4, ROM#3 und ROM#3 bezeichnet sind und zwei Zwischenspeicher oder Speicher mit direktem Zugriff, die als RAM#4 bzw. RAM#2 bezeichnet sind. Alle diese Speichereinheiten sind herkömmliche, ab Lager erhältliche Teile und nur die Programmfolge oder die darin gespeicherten Daten unterscheiden sich von ähnlichen bekannten Einheiten.
Jeder der Nur-Lese-Speicher-Abschnitte hat elf Adresseingänge, die mit AQ bis A^0 bezeichnet sind und jede der Speichereinheit mit direktem Zugriff RAMiMund RAM^haben sieben Adresseingänge, die mit Aq bis Ag bezeichnet sind. Ein Speicher- . eingang aller dieser Speichereinheiten ROM*/, ROMJPi, R.0M#3,RAÄ#1 RAMiteind mit ihren Adresseingängen Aq bis Ag gemeinsam mit den entsprechenden Adressen-Bus-Ausgängen AaQ bis Ag0 verbunden. Die Adresseingänge Ar7 bis A^0 der drei Nur-Lese-Speicher ROM^f, ROMIfiiund ROMJÖsind gemeinsam mit den Mikroprozessor-Adress-Bus-Ausgängen AhQ, AjQ, AkQ bzw. A1Q verbunden. In ähnlicher Weise sind die fünf Speicherabschnitte ROfflpf, ROMtg, ROM%3, RAMJHund RAM*2mit ihren bi-direktionalen Daten-Bus- · Eingängen bzw. -Ausgängen DQ bis Dr7 gemeinsam mit den MHJ-Daten-Bus-Ausgängen daQ bis dhQ verbunden.
Weiterhin ist eine +5 Volt-Potentialquelle mit dem VOC-Eingang jeder der fünf Speicherabschnitte verbunden und jeder der VSS-Eingänge jedes Speicherabschnittes ist direkt mit Masse verbunden. Das Lese/Schreib-Signal X wird von dem Mikropro- ; zessor 1391 der Hg. 5B über die .ieitung .1392 zu dem Lese/ Schreib-(R/W)-Eingang des EAMt-iund gleichzeitig mit dem Lese/ [ Schreib-(BZW)-Eingang des ΒΑΜ#λverbunden. Das Ohip-AuBwahl-*^ { Signal a^, das dazu verwendet wird, die oberen 43E*?|torte des ; Nur-Lese-Speichers in Bereitschaft zu setzen, wird über-die —1^
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Leitung 1396 zu einem Knotenpunkt 1397 geleitet. Der Knotenpunkt 1397 ist direkt mit dem GS^-Eingang der ersten und zweiten Nur-Lese-Speicher ROM bzw. ROM verbunden. Die Chip-Auswahl-Signale a7, bn, Cr7 werden von dem Chip-Auswahl-Schaltkreis des Blocks 1134- der Fig. 5 erzeugt, wie nachfolgend erläutert. In ähnlicher Weise wird das Chip-Auswahl-Signal b,-,, das dazu verwendet wird, die unteren 2K-Worte des Nur-Lese-Speichers in Bereitschaft zu setzen, über die Leitung 1398 zu dem CSp-Singang des dritten Nur-Lese-Speichers ROM zugeführt.
Die Adress-Bus-Signale von der Mikroprozessor-Einheit 1391 der Fig. 5B, die mit AmQ, AnQ und ApQ bezeichnet sind, werden den CST-, CST- und CST-Eingängen der Speichereinheiten mit direktem Zugriff RAMjHund RAM*2zugeführt. Dem CS7-Eingang beider Speichereinheiten RAM^ und RAM#2wird das zweite Haupttaktphasensignal H^ zugeführt, während dem CSo-Eingang des RkEIt* und RAM#idas Adress-Bus-Signal AhQ zugeführt wird. Dem CS^- Eingang des ersten Nur-Lese-Speichers ROM^fund dem CS^ -Eingang des R0M4&wird das Adress-Bus-Signal AmQ zugeführt, während dem CS,]-Eingang des dritten Nur-Lese-Speichers ROMlÖdas Adress-Bus-Signal AnQ zugeführt wird. Das Signal V, das über die Leitung 1393 von dem Ausgang für eine gültige Adresse (WIA) des Mikroprozessors I39I der Fig. 5B ausgegeben wird, wird weiterhin einem Knotenpunkt 1399 zugeführt. Der Knotenpunkt 1399 ist direkt mit dem CS0-Eingang beider Speicher mit direktem Zugriff RAMiMund RAMÄverbunden. Das Chip-Auswahl-Signal C17, das von dem Chip-Auswahl-Schaltkreis des Blocks 1134- der Fig. 5 ausgegeben wird, wird über eine Leitung 1394- dem CSp-Eingang des RAM zugeführt. Das Chip-Auswahl-Signal C7 wird als Auswahl-Signal für einen RAM-Zwischenspeicher verwendet, wie im Stand der Technik bekannt.
Da die Nur-Lese-Speicher-Einheiten ROMt-I, ROMl&und ROMfcSund die Speichereinheiten mit direktem Zugriff RAM^fund RAMÄherkömmliche Speichereinheiten sind, die im Stand der Technik be-
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kannt sind, ist eine detaillierte Beschreibung ihrer internen Arbeitsweise dem Fachmann bekannt. Es ist klar, dass die verschiedenen Steuerprogramme selektiv in den einzelnen Speichereinheiten gespeichert werden können und aus ihnen unter der Steuerung des Mikroprozessors 1391 <ier Jig. 5B, wie im Stand der Technik bekannt, ausgelesen werden können. Die einzelnen Steuerprogramme sind hierbei verschiedene zwei-dimensionale und drei-dimensionale Steuerfunktionen, die zum Ausführen der verschiedenen Steuergesetze verwendet werden, um einen richtigen Betrieb der zu steuernden Verbrennungskraftmaschinen sicherzustellen, sowie verschiedene Zeit-Daten.
5.9 Chip-Auswahl-Logik
Im folgenden wird die Chip-Auswahl-Logik des Blocks 113^ der Pig. 5 unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Pig. 5D beschrieben. Die Chip-Auswahl-Logik der Pig. 5D arbeitet ausgehend von einer Dekodierung der Ah0-, Am0-, -Around ApQ-Adress-Buse von dem Mikroprozessor 1391 cLer Pig. 5B, um so Chip-Auswahl-Signale abzuleiten, um die einzelnen Teile der Speicherabschnitte der Pig. 50 und um Teile des "Kommando-Signal-Generators des Blocks 1135 der Pig. 5 in Bereitschaft zu setzen, wie nachfolgend beschrieben.
Das Haupttaktphasensxgnal H^ wird dem einen invertierten Eingang eines logischen ODER-Gatters 1401 zugeführt, dessen Ausgang über eine Leitung 1402 mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1403 verbunden ist, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 1404 verbunden ist. Das Adress-Bus-Signal Am0 von der MPU 1391 der Pig. 5B wird direkt einem Eingangsknotenpunkt 1405 zugeführt. Das Signal an dem Knotenpunkt 1405 wird dem Eingang eines Inverters 1406 zugeführt, dessen Ausgang über eine Leitung 1407 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1408 verbunden ist.
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Gleichzeitig wird das Signal am Knotenpunkt 14-05 über eine Leitung 1409 einem Knotenpunkt 14-10 zugeführt« Der Knotenpunkt 14-10 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines ersten Ausgangstransistors 14-11 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit Masse verbunden ist und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 14-12 verbunden ist. Gleichzeitig ist der Knotenpunkt 14-10 mit dem Eingang eines Inverters 1413 verbunden, dessen Ausgang mit der Gate-Elektrode eines zweiten Ausgangstransistors 14-14- verbunden ist, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Aus gangs knotenpunkt 14-12 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 14-12 liefert das Chip-Auswahl-Signal en über die Leitung 14-15 zu dem Kommando-Signal-Generator-Schaltkreis des Blocks 1135 eier Fig« 5 für nachfolgend zu beschreibende Verwendung.
Das Signal für die gültige Speicheradresse V wird von dem Ausgang der I4IPU 1391 über die Leitung 1393 dem Eingang eines Inverters 14-16 zugeführt, dessen Ausgang direkt mit einem Inverter—Ausgangsknotenpunkt 14-17 verbunden ist. Der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 14-17 ist über eine Leitung 14-18 mit einem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 14-08 verbunden und über eine Leitung 1419 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1420, das drei invertierte Eingänge aufweist.
Das Adress-Bus-Signal AnQ von der MPU 1391 der Fig. 5B wird ebenfalls einem Eingangsknotenpunkt 1421 zugeführt. Der Knotenpunkt 1421 ist direkt mit dem Eingang eines Inverters· 1422 verbunden, dessen Ausgang direkt mit einem zweiten invertierten Eingang des logischen UND-Gatters 1424 verbunden ist, das zwei Eingänge aufweist. Ein drittes Adress-Bus-Signal Ap0 aus der MPU 1391 der Fig. 5B wird einem Eingangsknotenpunkt 1425 zugeführt. Der Knotenpunkt 1425 ist mit dem Eingang eines Inverters
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1426 verbunden, dessen Ausgang direkt mit einem Inverter-Ausgangsknotenpunkt 1427 verbunden ist. Der Inverter-Ausgangsknotenpunkt 1427 ist über eine Leitung 1428 mit dem dritten und letzten invertierten Eingang des UND-Gatters 1408 verbunden und über eine Leitung 1429 mit dem dritten und letzten Eingang des UND-Gatters 1420.
Gleichzeitig wird das Signal an dem Knotenpunkt 1425 über eine Leitung 1430 dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1424 zugeführt, dessen Ausgang direkt mit einem Knotenpunkt 1431 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1431 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines ersten Ausgangstransistors 1432 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle und dessen zweite stromführende Elektrode direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1433 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1431 ist weiterhin mit einem Eingang eines Inverters 1434 verbunden, dessen Ausgang mit der Gate-Elektrode eines zweiten Ausgangstransistors 1435 verbunden ist, dessen eine stromführende Elektrode mit Masse und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1433 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1433 wird dazu verwendet, das Chip-Auswahl-Signal dp, über die Leitung 1436 zu dem Kommando-Signal-Generator-Schaltkreis des Blocks 1135 der Fig. 5 auszugeben, für nachfolgend zu beschreibende Zwecke.
Der Ausgang des logischen UND-Gatters 1408, das drei invertierte Eingänge aufweist, ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1437 verbunden. Der Knotenpunkt 1437 ist weiterhin mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1439 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1440 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1440 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1441 und mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1442. verbunden. Eine stromführende Elektrode des Transistors 1441 ist mit der ge-
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genüberliegenden stromführenden Elektrode von ihm verbunden und beide sind so verschaltet, dass sie das erste Haupttaktphasensignal Eu empfangen. In ähnlicher Weise wird das Signal H/j, das den beiden stromführenden Elektroden des Transistors 14-41 zugeführt wird«, ebenfalls mit der einen stromführenden Elektrode des Transistors 1442 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1443 verbunden ist„ Ein weiterer Transistor 1444 ist mit seiner einen stromführenden Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1443 und mit seiner gegenüberliegenden stromführenden Elektrode direkt mit Masse verbunden..Das Ho-Taktsignal wird der Gate-Elektrode der Transistoren 1439 und 1444 zugeführt und der Ausgangsknotenpunkt 1443 ist über die Leitung 1445 mit der Gate-Elektrode des Ausgangstransistors 1446 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode mit Masse und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1404 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1404 wird dazu verwendet, das Chip-Auswahl-Signal bn über die Leitung 1398 zu dem CSp-Eingang des R0M#3der !Pig* 50 zuzuführen, um die unteren 2K-Worte des Nur-Lese-Speicherabschnittes in Bereitschaft zu setzen, wie oben beschrieben.
Der Ausgang des UND-Gatters 142O9 das drei invertierte Eingänge aufweist, ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt 1447 verbunden. Der Knotenpunkt 1447 ist über eine Leitung 1448 mit einem invertierten Eingang eines logischen ODER-Gatters 1449 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der zweite invertierte Eingang des ODER-Gatters 1449 ist so verschaltet, dass er das erste Taktphasensignal E1 empfängt und der Ausgang des ODER-Gatters 1449 ist über eine Leitung 1450 mit der Gate-Elektrode eines Ausgangstransistors 1451 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode mit der +5 Volt-Potentialquelle und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1452 verbunden isto Der Knotenpunkt 1447 an dem Ausgang des UND-Gatters 1420 ist weiterhin direkt mit
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einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1455 verbunden, dessen gegenüberliegende. stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1454 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1454 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines ersten Transistors 1455 und mit der Gate-Elektrode eines zweiten Transistors 1456 verbunden. Die stromführenden Elektroden des Transistors 1455 sind gemeinsam miteinander verbunden, um so das erste Taktphasensignal H^ zu empfangen.
Die gemeinsam verbundenen stromführenden Elektroden des Transistors 1455» die so verbunden sind, dass sie das erste Talctphasensignal E^ empfangen, sind weiterhin gemeinsam mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1456 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1457 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1457 ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1458 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit Masse verbunden ist. Beide Gate-Elektroden der Transistoren 1453 und 1458 sind so verschaltet, dass sie das zweite Haupttaktphasensignal H2 empfangen. Der Knotenpunkt 1457 ist über eine Leitung 1459 mit der Gate-Elektrode eines weiteren Ausgangstransistors 1460 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode mit Masse und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 1452 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1452 gibt das Chip-Auswahl-Signal a7 über die Leitung 1496 zu den CSg-Eingängen des R0M*4und EOMlM, aus, um die oberen 4K-Worte des Nur-Lese-Speicherabschnittes der Fig. 5C in Bereitschaft zu setzen, wie oben beschrieben.
Schliesslich wird das Adress-Bus-Signal AhQ von der MPTJ 1391 der Pig. 5B einem Knotenpunkt 1461 zugeführt. Der Knotenpunkt 1461 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines ersten Ausgangstransistors 1462 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode mit Masse und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Ausgangsknotenpunkt 1463 verbunden ist. Der Knoten-
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punlct 14-61 ist weiterhin mit dem Eingang eines Inverters 1464 verbunden, dessen Ausgang direkt mit der Gate-Elektrode eines zweiten Ausgangstransistors 1465 verbunden ist, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle und dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Ausgangsknotenpunkt 1463 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1463 gibt das invertierte Chip-Bereitsetz-Signal Cr7 über die Leitung 1494 zu dem CS^-Eingang des RAEUBtder Pig. 5B aus, um den RAM-Zwischenspeicher in Bereitschaft zu setzen, wie oben beschrieben.
5.10 Kommando-Signa!-Generator
Der Kommando-Signal-Generator-Schaltkreis des Blocks 1135 cLes Blockschaltbildes des Mikroprozessor-Systems der Fig. 5 wird im folgenden im Zusammenhang mit dem schematischen Schaltbild der Fig. 5E beschrieben. Die Adressleitung Ad~, die. von dem A^-Adressausgang des Mikroprozessors 1391 der Fig. 5B ausgegeben wird, wird einem Eingangsknotenpunkt 1471 zugeführt. Der Knotenpunkt 1471 ist mit dem Eingang eines Inverters 1472 verbunden, dessen Ausgang mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1473 verbunden ist, das vier invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des logischen UND-Gatters 1474 ist mit einem Knotenpunkt 1475 verbunden. Der Knotenpunkt 1475 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Anfachungstransistors 1476 und gleichzeitig mit der Gate-Elektrode eines zweiten Anfachungstransistors 1477 verbunden. Die erste stromführende Elektrode des Transistors 1476 ist mit einem Ausgangsknotenpunkt 1478 verbunden, der seinerseits mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1469 und gleichzeitig mit der Gate-Elektrode des Transistors 1479 und mit der Gate-Elektrode eines zweiten Abschnürungs-Transistors 1481 verbunden ist. Die erste stromführende Elektrode des Transistors 1477 ist mit einem Ausgangsknotenpunkt 1482 verbunden, der mit der zweiten stromführenden Elektrode des Abschnürungs-Transistors 1481 verbunden ist. Der Ausgangsknotenpunkt 1482"
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dient dazu, das Kommando-Signal gr, auszugeben, das anzeigt, dass Daten von der I/O-Einheit in den Mikroprozessor eingelesen werden sollen, wenn das Signal g^ in dem logischen NuIl-Zustand ist, wie nachfolgend beschrieben.
Die zweiten stromführenden Elektroden der Anfachungstransistoren 14-76 und 14-77 sind an einem Knotenpunkt 1484 miteinander verbunden und der Knotenpunkt 1484 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines weiteren Anfachungstransistors 1485 verbunden, dessen zv/eite stromführende Elektrode gemeinsam mit der zweiten stromführenden Elektrode eines v/eiteren Paares von Anfachungstransistoren i486 und 1487 mit Masse verbunden ist. Die. gegenüberliegende stromführende Elektrode des Transistors 1486 ist mit einem Knotenpunkt 1488 verbunden und der Knotenpunkt 1488 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines Abschnürungs-Transistors 1489 und gleichzeitig mit dessen Gate-Elektrode und mit der Gate-Elektrode eines zweiten Abschnürungs-Transistors 1491 verbunden. Die zweite stromführende Elektrode der Abschnürungs-Transistoren 1479, 1481, 1489 und 1491 sind gemeinsam mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden. Die zweite stromführende Elektrode des Transistors 1491 ist mit einem Ausgangsknotenpunkt 1492 und mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1487 verbunden. Der Ausgangsknotenpunkt 1492 ist über eine Leitung 1493 mit verschiedenen Tor-Steuer-Systemen des Kommando-Signal-Generators verbunden, der nachfolgend beschrieben wird, und zwar zu Abtast- bzw. Markierζwecken und wird nachfolgend als MarkierSignal oder I/O-Markier-Signal bezeichnet.
Die Ausgangsleitung 1463 von dem Chip-Auswahl-Schaltkreis der Fig. 5B liefert das d^-Chip-Auswahl-Signal-zu dem Eingang eines Inverters 1494, dessen Ausgang mit einem dritten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1473 und mit einem ersten invertierten Eingang eines zweiten logischen UND-Gatters 1495 verbunden ist, das drei invertierte Eingänge auf-
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weist. Der Ausgang des UND-Gatters 1495 ist über eine Leitung 1496 mit der Gate-Elektrode der Transistoren 1486 bzw. 1487 verbunden, um deren Betrieb zu steuern. Das Signal V, das anzeigt, dass ein gültiges Adress-Signal (VMA) von dem Mikroprozessor MG 6800 gesandt wurde, wird über die Leitung 1363 zu dem Eingang eines Inverters 1497 übertragen, dessen Ausgang mit dem vierten invertierten Eingang des logischen UND-Gatters 1473 und mit dem dritten invertierten Eingang des UND-Gatters 1495 verbunden ist. Schliesslich wird das Chip-Auswahl-Signal e^, das von dem Chip-Auswahl-Schaltkreis der Pig. 5D erzeugt wird, über die Leitung 1415 zu dem zweiten und letzten Eingang des UND-Gatters 1473, das vier invertierte Eingänge aufweist, übertragen und zu dem zweiten und letzten Eingang des UND-Gatters 1495■> das drei invertierte Eingänge aufweist«, Das Haupttaktsignal EU wird einem Takteingangsknotenpunkt 1498 eingegeben, der das Taktsignal zu der Gate-Elektrode des Transistors 1485 über die Leitung 1499 liefert und über die Leitung 1501 zu einzelnen Schaltkreisen des Kommando-Signal-Generators, der nachfolgend beschrieben wird« Der Kommando-Signal-Generator der ]?ig„ 5E wird dazu verwendet, vierzehn primäre Kommando-Signale auszugeben, wie nachfolgend beschrieben. Jedes der Kommando-Signale wird durch ein oder mehrere Logik-Gatter erzeugt, die arbeiten, um die Adress-Signale Aa0, AbQ, AcQ und AdQ zu dekodieren, die von den Adress-Ausgängen A^, Aq bzw. A, des Mikroprozessors 1391 MPU 6800 des Schaltkreises der !"ig. 5B ausgegeben werden, wie oben beschrieben.
Das Adress-Signal Aa0 wird über den Adress-Bus zu einem Adress-Eingangsknotenpunkt 1503 übertragen und von dort über Leitungen 1504 bzw. 1505 den verschiedenen Dekodier-Gattern zugeführt» In ähnlicher Weise ist die Adress-Leitung AbQ mit einem Adress-Eingangsknotenpunkt I5O6 verbunden, der seinerseits über Leitungen 1507 und I5O8 mit verschiedenen Eingängen der Dekodier-Gatter-Schaltkreise verbunden ist» In ähnlicher Weise ist die Adress-Leitung Ac0 mit einem Eingangsknotenpunkt I509 verbunden, der dann über Leitungen I5II und 1512 mit verschie=
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denen Eingängen der Tor-Steuer-Netzwerke verbunden ist. Der Ad0-Eingangsknotenpunkt 1471 ist über eine Leitung 1513 mit einem Knotenpunkt 1514- verbunden. Der Knotenpunkt 1514- ist über Leitungen 1515 und I5I6 mit den verschiedenen Tor-Steuer-Schaltkreisen des Kommando-Signal-Generator-Netzwerkes der Mg. 5E verbunden. Schliesslich werden die Chip-Auswahl-Markier-Signale, die zum Bereitsetzen der Gatter verwendet werden, über eine Leitung 1493 zu einem Eingangsknotenpunkt 1517 übertragen. Der Knotenpunkt 1517 ist mit den Eingängen der verschiedenen Logik-Gatter über Leitungen I5I8 bzw. 1519 verbunden.
Ein erstes Kommando-Signal-Generator-Netzwerk enthält ein logisches UND-Gatter 1521, das fünf invertierte Eingänge aufweist und einen Ausgang, der das Kommando-Signal 1Q erzeugt, das, wie oben beschrieben, dazu verwendet wird, den Sägezahn-Generator mit dem Rechner-Programm zu synchronisieren und eine software-befohlene Analog/Digita!-Umwandlung einzuleiten. Der Ausgang des UND-Gatters 1521 liefert das Kommando-Signal 1Q über die Leitung 1522 zu der Zähler-Steuer-Logik des Blocks 454- des Impulsbreiten/Binär-Wandlers der Fig. 4C, wie oben beschrieben. Die fünf invertierten Eingänge sind wie folgt verbunden. Der erste invertierte Eingang ist mit dem Ausgang eines Inverters 1523 verbunden, dessen Eingang mit der Aa0-Eingangsleitung 1504 verbunden ist. Der zweite invertierte Eingang ist mit der Abo-Eingangsleitung I507 verbunden. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der AcQ-Leitung I5II verbunden. Der rierte invertierte Eingang ist direkt mit der AdQ-Leitung 1505 und der fünfte und letzte Eingang ist direkt mit der Markierleitung I5I8 verbunden, !olglich wird der Ausgang des UND-Gatters 1521, d.h. das Kommando-Signal I0, solange auf niedrigem Pegel bleiben, wie das Signal an irgendeinem seiner Eingänge auf hohem Pegel ist und es wird nur dann auf hohen Pegel gehen, wenn nur Nullen oder niedrige Pegel an seinen Eingängen anliegen. Folglich geht das Signal 1Q auf hohen Pegel,
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wenn die Signa1-Adress Aa^ auf hohem Pegel ist, während die Adressleitungen AbQ, AcQ und AdQ auf niedrigem Pegel sind, wobei gleichzeitig das Abtast- oder Markier-Signal, das von dem Knotenpunkt 1492 über die Leitung 1493 und den Knotenpunkt 1517 und die Leitung I5I8 ausgegeben wird, auf niedrigem Pegel ist. Die übrigen Gatter arbeiten in ähnlicher Weise und nur die Adress-Dekodier-Eingänge v/erden detailliert behandelt, da die Arbeitsweise der Gatter, die das Kommando-Signal erzeugen, aus dem Schaltbild des Kommando-Signal-Generators der Fig. 5E klar zu erkennen ist.
Der zweite Kommando-Signal-Generator enthält ein logisches UND-Gatter 1524, das sechs invertierte Eingänge aufweist. Das UND-Gatter 1524 erzeugt oder gibt aus das Kommando-Signal Jq, das dazu verwendet wird, zu Befehlen, dass der Inhalt des T-Speicher-Zählers in den T-Zähler übertragen wird, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf den Schaltkreis der Pig. 6 beschrieben wird. Das Signal yQ wird von dem UND-Gatter 1524 über die Leitung 1525 ausgegeben. Der erste invertierte Eingang des UND-Gatters 1524 ist mit dem Ausgang eines Inverters 1526 verbunden, dessen Eingang direkt mit der Leitung 1507 verbunden ist, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I5OI verbunden, um das Taktsignal H^" zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1504 verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen. Der vierte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I50I verbunden, um das Adress-Signal AcQ zu empfangen. Der fünfte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 15Ί5 verbunden, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen und der sechste und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1524 ist direkt mit der Leitung I5I8 verbunden, um das Abtast- oder Markier-Signal von dem Knotenpunkt I517 zu empfangen, wie oben beschrieben.
Der dritte Kommando-Signal-Generator des Tor-Steuer-Netzwerkes enthält ein logisches UND-Gatter 1527, das vier invertierte
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Eingänge aufweist. Das UND-Gatter 1527 gibt das Kommando-Signal f0 aus, das oben im Zusammenhang mit dem Überwachungs-Schaltkfeis der Fig. 5A5 beschrieben wurde. Er gibt das Signal über die Leitung 1267 aus. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1527 wird von dem Ausgang eines NAND-Gatters 1528, das zwei Eingänge aufweist, abgegriffen. Der erste Eingang des NAND-Gatters 1528 ist direkt mit der Leitung 1504 verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen, während der zweite Eingang direkt mit der Leitung 1507 verbunden ist, um das Adress-Signal Ab,-, zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 1527 ist direkt mit der Leitung I5II verbunden, um das Adress-Signal Ac0 zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1515 verbunden, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen und der vierte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1527 ist direkt .mit der Leitung I5I8 verbunden, um das Abtastoder Markier-Signal von dem Knotenpunkt 1517 zu empfangen, wie oben beschrieben.
Das vierte logische Tor-Steuer-Netzwerk des Kommando-Signal-Generators der Fig. 5E enthält ein~TögischesÜND"-Gatter 1529, das sechs invertierte Eingänge aufweist und das das Kommando-Signal f^| über die Leitung 1531 ausgibt, um den Inhalt des Daten-Buses in dem Ausgangstor des Schaltkreises der Fig. 6 zu verriegeln, wie nachfolgend beschrieben. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1529 ist direkt mit der Leitung 1504 verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I507 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit dem Ausgang eines Inverters 1523 verbunden, dessen Eingang direkt mit der Leitung I5II verbunden ist, um das Adress-Signal Acq zu empfangen. Der vierte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1515 verbunden, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen. Der fünfte invertierte Eingang ist mit der Abtast- oder Markier-Signa!leitung 1518 verbunden und der sechste und letzte invertierte
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Eingang ist mit der Taktleitung I50I verbunden, um das Taktphasensignal HT zu empfangen. ?$■%0 *ΗΖ'
Das fünfte logische Tor-Steuer-Netzwerk des Kommando-Signal-Generators enthält ein logisches UND-Gatter 1533» das fünf invertierte Eingänge aufweist. Das UND-Gatter 1533 wird dazu verwendet,, das Kommando-Signal Uq über die Leitung 154-3 auszugeben, um den Inhalt des Daten-Bus in das Parallel/Serien-Wandler-idress-Register der Fig. 5H zu verriegeln, wie nachfolgend beschrieben. Der erste invertierte Eingang des UND-Gatters 1533 wird von dem Ausgang eines NAND-Gatters 1535 abgegriffen , das zwei Eingänge aufweist, wobei dessen erster Eingang direkt mit der Leitung 1504 verbunden ist, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen, während der zweite Eingang des NAND-Gatters 1523 direkt mit der Leitung I5II verbunden ist, um das Adress-Signal AcQ zu empfangen«, Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 1533 ist direkt mit der Takteingangsleitung 1501 verbunden, um die Taktsignale E^ zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I507 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der vierte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1515 verbunden, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen und der sechste und letzte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I5I8 verbunden, um das Abtast- oder Markier-Signal zu empfangen^ wie oben beschrieben«,
Das sechste Kommando-Signal-Generator-Netzwerk enthält ein logisches UND-Gatter 1536, das fünf invertierte Eingänge aufweist j um das Kommando-Signal Sq über die Leitung 1537 auszugeben» Das Kommando-Signal sQ wird ebenfalls dem Parallel/ Serien-Wandler-Schaltkreis der Pig» 5H, die nachfolgend beschrieben wird, zugeführt, um den Inhalt des Daten-Bus in das signifikanteste Bjte des Parallel/Serien-Wandlers zu verriegeln, der dort beschrieben wirdo Der erste invertierte Eingang des logischen UHD-Gatters 1536 wird von dem Ausgang eines NOR-Gatters 1538 abgegriffen, das zwei Eingänge aufweist, wobei
dessen einer Eingang direkt mit der Leitung 1507 verbunden ist, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen und wobei dessen anderer Eingang direkt mit der Leitung I5II verbunden ist, um das Adress-Signal AcQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1536 ist direkt mit der■Takteingangsleitung 1501 verbunden, um die Takt Signa le H^" zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1504-verbunden, um das Adress-Signal Aa0 zu empfangen. Der vierte invertierte Eingang ist mit der Leitung 1515 verbunden, um das vierte Adress-Signal Ad0 zu empfangen und der sechste und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1536 ist mit der Daten-Markierleitung I5I8 verbunden, wie oben beschrieben.
Das siebte Kommando-Signal-Generator-Netzwerk enthält ein logisches UND-Gatter 1539i ^-as vier invertierte Eingänge aufweist. Das logische UND-Gatter 1539 gibt das Kommando-Signal P^ über die Leitung 154-1 zu dem Parallel/Serien-Wandler der Fig. 5Ξ, wie nachfolgend beschrieben, um den Inhalt des Daten-Bus in das letzte signifikante Byte des Parallel/Serien-Wandlers zu verriegeln, wie nachfolgend beschrieben. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1539 wird von dem Ausgang eines logischen NAND-Gatters 154-2 abgegriffen, das drei invertierte Eingänge aufweist. Der erste Eingang des NAND-Gatters 154-2 ist direkt mit der Leitung 1504 verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 154-2 ist direkt mit der Leitung I507 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der dritte und letzte Eingang des NAND-Gatters 154-2 ist mit der Leitung I5II verbunden, um das Adress-Signal AcQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1539 ist direkt mit der Takteingangsleitung I50I verbunden. Der dritte invertierte Eingang ist mit der Leitung 15^5 verbunden, um das Adress-Signal Ad0 zu empfangen und der vierte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1539 ist mit der Leitung I5I8 verbunden, um das Abtast- bzw. Markier-Signal zu empfan-
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gen, wie oben beschrieben.
Das achte Kommando-Signal-Generator-Netzwerk des Schaltkreises der Pig. 5E enthält ein logisches UND-Gatter 154-3, das fünf invertierte Eingänge aufweist, um das Kommando-Signal q0 zu dem Zeitintervall-Zähler der Pig. 4-D über die Leitung 1082 auszugeben, wie oben beschrieben. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 154-3 wird von dem Ausgang eines Inverters 154-4- abgegriffen, dessen Eingang direkt mit der Leitung 1515 verbunden ist, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 154-3 ist direkt mit der Leitung 1504- verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen. Der dritte Eingang ist direkt mit der Leitung 1507 verbunden, um das Adress-Signal Ab0 zu empfangen. Der vierte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I5II verbunden, um das Adress-Signal Acq zu empfangen und der fünfte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 154-3 ist direkt mit der Leitung I5I8 verbunden, um das Abtast- bzw. Markier-Signal zu empfangen, wie oben beschrieben.
Das neunte Kommando-Signal-Generator-Netzwerk enthält ein logisches UND-Gatter 154-5, das vier invertierte Eingänge aufweist. Das UND-Gatter 154-5 gibt das Kommando-Signal J0 über die Leitung 1083 zu dem Maschinen-Zeitintervall-Zähler der Fig. 4-G, wie oben beschrieben, aus, um das signifikanteste Wort des Maschinen-Zeitintervall-Zählers mit dem Mikroprozessor-Eingangs-Bus zu verbinden. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 154-5 wird direkt von dem Ausgang eines NAND-Gatters 154-6 abgegriffen, das zwei Eingänge aufweist, wobei ein Eingang direkt mit der Leitung 15O4-. zum Empfang des ,Adress-Signales AaQ verbunden ist und ein zweiter Eingang direkt mit der Leitung 1515, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 154-5 ist direkt mit der Leitung I507 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung
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verbunden, um das Adress-Signal Acq zu empfangen und der vierte und letzte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1518 verbunden, um das oben beschriebene Abtast- bzw. Markier-Signal von dem Knotenpunkt 15^7 zu empfangen.
Das zehnte Kommando-Signal-Generator-Tor-Steuer-Netzwerk der Fig. 5E enthält ein logisches UND-Gatter 154-7> das vier invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des UND-Gatters 154-7 ist das Kommando-Signal Pq, das das signifikanteste Wort des Impulsbreiten/Binär-Wandlers der Fig. 4-C in Bereitschaft setzt, mit dem Eechner-Daten-Bus über die Leitung 632 verbunden zu werden, wie oben beschrieben. Der erste' invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 154-7 ist direkt mit dem Ausgang des NOR-Gatters 154-8 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist, wobei ein Eingang direkt mit der Leitung 1515 verbunden ist, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen und wobei dessen zweiter Eingang mit der Leitung 1507 verbunden ist, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 154-7 ist direkt mit der Leitung 1504- verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I5II verbunden, um das Adress-Signal ACq zu empfangen und der vierte und letzte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I5I8 verbunden, um das Daten-Abtast- bzw. Markier-Signal von dem Knotenpunkt 15^7 zu empfangen, wie oben beschrieben.
Das elfte Kommando-Signale erzeugende Logik-Netzwerk enthält ein logisches UND-Gatter 154-9, das drei invertierte Eingänge aufweist. Das UND-Gatter 154-9 gibt das Kommando-Signal nQ über die Leitung 616 aus, um das letzte signifikante Wort des Impulsbreiten/Binär-Wandlers des Blocks 4-13 der Fig. 4 in Bereitschaft zu setzen, mit dem Rechner-Daten-Bus verbunden su werden, wie oben im Zusammenhang mit den Fig. 4-C1, 4-C7 und 4-C8 beschrieben.
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Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1549 wird von dem Ausgang eines NAND-Gatters 1551 abgegriffen, das drei invertierte Eingänge aufweist. Der erste Eingang des NAND-Gatters 155^ ist direlct mit der'Leitung I505 verbunden, um das Adress-Signal Aa^ zu empfangen. Der zweite Eingang des NAND-Gatters I55I ist direkt mit der Leitung I5O8 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen und der dritte und letzte Eingang des NAND-Gatters 1551 ist direkt mit der Leitung
1516 verbunden, um das Adress-Signal AdQ zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters 1539 ist direkt mit der Leitung 1512 verbunden, um das Adress-Signal AcQ zu empfangen und der dritte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1549 ist direkt mit der Leitung I519 verbunden, um das Abtast- bzw. Markier-Signal von der Leitung
1517 zu empfangen, wie oben beschrieben«
Das zwölfte Logik-Netzwerk zum Erzeugen eines Kommando-Signa-les, das in dem Schaltkreis der I1Xg. 5E enthalten ist, enthält ein logisches UND-Gatter 1552 mit vier invertierten Eingängen. Der Ausgang des UND-Gatters 1552 ist das Kommando-Signal kQ, das über die Leitung 1553 einem Unterbrechungssteuer-Schaltkreis der Fig» 5K zugeführt wird, wie oben beschrieben, um ein Unterbrechungs- oder Zustandswort zu dem MPU-Daten-Bus zu verbinden«, Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1552 wird von dem Ausgang eines NAND-Gatters 1554 abgegriffen, das zwei Eingänge aufweist, wobei dessen erster Eingang mit der Leitung I512 verbunden ist, um das Adress-Signal Acß zu empfangen und wobei dessen zweiter Eingang mit der Leitung 1516 verbunden ist5 um das Adress-Signal AdQ zu empfangen» Der zweite invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1552 ist direkt mit der Leitung 1505 verbunden, um das Adress-Signal A3q zu empfangen. Der dritte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung I5O8 verbunden, um das zweite Adress-Kommando AbQ zu empfangen» Der vierte und letzte invertierte Eingang ist direkt mit dem Abtast- bzw«, Markier-Signaleingang I509 verbunden, wie oben beschrieben»
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Das dreizehnte Logik-Netzwerk, das ein logisches UND-Gatter 1555 enthält, wird dazu verwendet, das Kommando-Signal Wq zu erzeugen, das über die Leitung 1556 zu dem Zustandseingangs-Schaltkreis der I?ig. 51 ausgegeben wird, wie nachfolgend beschrieben, um ein Zustandswort auf den Daten-Bus des Mikroprozessors zu schreiben. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1555 ist direkt mit dem Ausgang eines logischen NAND-Gatters 1557 verbunden, das drei invertierte Eingänge aufweist. Der erste invertierte Eingang des NAND-Gatters 1557 ist direkt mit der Leitung 1505 verbunden, um das Adress-Signal AaQ zu empfangen. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 1557 ist direkt mit der Leitung I512 verbunden, um das Adress-Signal ACq zu empfangen und der dritte und letzte Eingang des NAND-Gatters 1557 ist direkt mit der Leitung I5I6 verbunden, um das Adress-Signal Acq zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des UND-Gatters I555 ist direkt mit der Leitung 1508 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen und der dritte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1555 ist mit der zuvor beschriebenen Abtast- bzw. Markier-Signalleitung 1519 verbunden.
Das vierzehnte und letzte Logik-Netzwerk zur Erzeugung eines Kommando-Signales in dem Schaltkreis der Pig. 5E enthält ein logisches UND-Gatter 1558, das drei invertierte Eingänge aufweist. Das UND-Gatter 1558 erzeugt das Kommando-Signal xQ, das über die Leitung 1559 niit clem Unterbrechungssteuer-Schaltkreis der Fig. 5K, die nachfolgend beschrieben wird, verbunden ist, um zu Befehlen, dass ein Unterbrechungszustandswort mit dem Mikrocomputer-Daten-Bus verbunden wird. Der erste invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1558 ist direkt mit dem Ausgang eines logischen NAND-Gatters verbunden, das drei Eingänge aufweist. Der erste Eingang des NAND-Gatters 1561 ist direkt mit der Leitung I5O8 verbunden, um das Adress-Signal AbQ zu empfangen. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 1561 ist direkt mit der Leitung 1512 verbunden, um das Adress-Signal AcQ zu empfangen und der dritte und letzte Eingang des NAND-Gatters
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1561 ist direkt mit der Leitung I5I6 verbunden, um das Adress-Signal Adg zu empfangen. Der zweite invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1558 ist direkt mit der Leitung 1505 verbunden, um das Adress-Signal Aa^ zu empfangen und der dritte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1558 ist mit der Leitung 1519 verbunden, um die Impulse von dem Knotenpunkt I517 zu empfangen, wie oben beschrieben.
Während des Betriebes geht der Ausgang des Gatters 14-73 nur dann auf hohen Pegel, wenn alle seine Eingänge auf niedrigem Pegel sind. Dies tritt dann auf, wenn das Signal V für die gültige Speicheradresse auf hohem Pegel ist5 was anzeigt, dass eine gültige Speicheradresse ausgegeben wurde und wenn das Chip-Auswahl-Signal dr, auf hohem Pegel ist, das Chip-Auswahl-Signal Zn auf niedrigem Pegel ist und wenn das Adress-Signal AdQ auf hohen Pegel geht. Ein niedriger Pegel, an dem Ausgang des Gatters 1473 wird über die Leitung 1474 zu dem Knotenpunkt 1475 übertragen und von dort zu der Gate-Elektrode der Transistoren 1476 und 1477, was bewirkt, dass diese Transistoren leitend werden. Wenn das Taktsignal H^" auf hohen Pegel geht, so wird der Transistor 1485 ebenfalls leitend, so dass die Knotenpunkte 1478 und 1482 auf Masse gezogen werden, was bewirkt, dass die Transistoren 1479 und 1481 nicht-leitend werden. Wenn der Knotenpunkt 1482 auf niedrigen Pegel geht«, so geht das Kommando-Signal gn auf der Leitung 1483 auf niedrigen Pegel, was anzeigt, dass Daten von der I/O-Einheit in den Rechner einzulesen sind, wie nachfolgend beschrieben. Gleichzeitig wird der niedrige Pegel an dem Ausgang des Gatters 1495 über die Leitung 1496 zu den Gate-Elektroden der Transistoren 1486 und 1487 übertragen, was bewirkt, dass diese leitend werden. Das Leiten der Transistoren 1486 und 1487 zieht die Knotenpunkte 1488 und 1482 auf Masse und schaltet die Transistoren 1489 und 1491 aus, wie im Stand der Technik bekannt» Wenn der Knotenpunkt 1492 auf niedrigen Pegel geht, so tritt das Abtast- bzw. Markier-Signal auf und dieses Abtast- bzw,, Markier-
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Signal wird über die Leitung 1493 zu dem Knotenpunkt 1517 übertragen und von dort über die Leitungen 1518 und 1519 zu den einzelnen Dekodier-Netzwerken des Kommando-Signa1-Generators der Fig. 5E, um diese in Bereitschaft zu setzen.
Wie oben beschrieben, stellen die vierzehn Kommando-Signale, die von dem Netzwerk der Fig. 5E erzeugt werden, die verschiedenen Dekodier-Zustände der Adress-Signale -Aa0, -AbQ, ACq und AdQ von dem Mikroprozessor 1391 der Fig. 5B dar und die einzelne Methode des Dekodierens der Adress-Signale, um bis zu sechzehn verschiedene dekodierte Kommando-Signale zu erhalten, ist allgemein bekannt und die einzelne Adressleitung, die durch die Gatter dekodiert wird, um die vierzehn Kommando-Signale 1O' yfO' S1' ü0' S0' t1' g0f ^0' P0' n0' k0
und χ zu erzeugen, benötigen keiner weiteren Erläuterung.
5.11 Sekundärer Kommando-Signal-Generator
Im folgenden wird der sekundäre Kommando-Signal-Generator des Blocks 1136 der Fig. 5 im Zusammenhang mit dem schematischen Schaltbild der Fig. 5F beschrieben.. JLn.dem.jsekundären Kommando-Signal-Generator der Fig. 5^ werden drei Daten-Bus-Eingänge daQ, dbQ und dcQ tormässig mit. dem Kommando-Signal 1Q von dem oben beschriebenen Kommando-Signal-Generator des Schaltkreises der Fig. 5E gesteuert sowie mit den abgeleiteten Kommando-Signalen I^ und 1^, die von dem oben beschriebenen Binär/Impulsbreiten-Wandler der Fig. 4-D14- erzeugt werden, um zehn sekundäre Kommando-Signale m^ bis Hi10 auszugeben, die oben als niQ-Bus-Signale oder sekundäre Kommando-Signale bezeichnet wurden.
Das Daten-Bus-Signal da0 ist direkt mit dem Eingang eines Inverters 1563 verbunden, dessen Ausgang mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1564 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Eingang eines Inverters 1565 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters
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1565 ist mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors I566 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einem Knotenpunkt 1567 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1567 ist über eine Leitung I568 mit einem Eingang eines Inverters 1569 und über eine Leitung 1571 mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1572 verbunden. Der Ausgang des Inverters 1569 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1573 verbunden und der Knotenpunkt 1573 ist (a) direkt mit dem invertierten Eingang eines ersten Treiber-Schaltkreises 1574» (b) direkt mit dem Eingang eines Inverters 1575» und (c) direkt mit dem nicht-invertierenden Eingang eines zweiten Treibers 1576 verbunden. Der Ausgang des Inverters
1575 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1577 verbunden und der Knotenpunkt 1577 ist direkt mit dem nicht-invertierenden Eingang des ersten Treiber-Schaltkreises 1574 und mit einem Knotenpunkt 1578 verbunden. Der Knotenpunkt 1578 ist mit der zweiten stromführenden Elektrode des Transistors 1572 und mit dem invertierenden Eingang des zweiten Treiber-Schaltkreises
1576 verbunden. Beide Treiber-Schaltkreise 1574- und 1576 sind herkömmliche Hochgeschwindigkeits-Treiber, wie herkömmliche 1753-Treiber.
Das zweite Daten-Bus-Signal dbQ wird direkt dem Eingang eines Inverters 1579 zugeführt, dessen Ausgang direkt mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors I58I verbunden ist, dessen aweite stromführende Elektrode direkt mit dem Eingang eines Inverters 1582 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 1582 ist direkt mit der ersten stromführenden Elektrode eines zweiten Transistors 1583 verbunden, dessen zweite stromführende Elektrode direkt mit einem Knotenpunkt 1584 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1584- ist über eine Leitung 1585 mit dem Eingang eines Inverters I586 verbunden, dessen Ausgang direkt mit einem Knotenpunkt 1587 und über eine Leitung I588 mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1589 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende
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Elektrode mit einem Knotenpunkt 1591 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1587 ist gleichzeitig verbunden mit (a) dem invertierten Eingang eines ersten Hochgeschwindigkeits-Treibers 1592» (b) dem Eingang eines Inverters 1595» und (c) dem nicht-invertierenden Eingang eines zweiten Hochgeschwindigkeits-Treibers 1594-. Der Ausgang des Inverters 1593 ist direkt mit dem nichtinvertierenden Eingang des Treibers 1592 und mit dem Knotenpunkt 1591 verbunden. Der Knotenpunkt 1591 ist direkt mit dem invertierenden Eingang des zweiten Hochgeschwindigkeits—Treibers 1594- verbunden.
Schliesslich wird das dritte Da ten-Bus-Signal de,, dem Eingang eines Inverters 1595 zugeführt, dessen Ausgang mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1596 verbunden ist, dessen zweite stromführende Elektrode mit dem Eingang eines zweiten Inverters 1597 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 1597 ist mit der ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1598 verbunden, dessen zweite stromführende Elektrode direkt mit einem Knotenpunkt 1599 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1599 ist über eine Leitung 1601 mit dem Eingang eines Inverters 1603 und über eine Leitung 1602 mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1604- verbunden.
Der Ausgang des Inverters 1603 ist direkt mit einem Knotenpunkt I6O5 verbunden und der Knotenpunkt 1605 ist gleichzeitig verbunden mit (a) dem invertierenden Eingang eines ersten Hochgeschwindigkeits-Treibers 1606, (b) dem Eingang eines zweiten Inverters 1607, und (c) dem nicht-invertierenden Eingang eines zweiten Hochgeschwindigkeits-Treibers 1608. Der Ausgang des Inverters I6O7 ist direkt mit dem nicht-invertierenden Eingang des Treibers 1606 und mit einem Knotenpunkt I6O9 verbunden. Der Knotenpunkt I6O9 ist direkt mit dem invertierenden Eingang des zweiten Treibers 1608 und mit der zweiten stromführenden Elektrode des Transistors 1604- verbunden.
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Das Haupttaktsignal Hp wird über eine Leitung 1611 der Gate-Elektrode der Transistoren 1564, I58I und 1596 zugeführt, um deren leitenden Zustand zu steuern, wie im Stand der Technik bekannt. Gleichzeitig wird das Kommando-Signal 1Q von dem Schaltkreis der Pig. 5E über eine Leitung 1522 zu dem Eingang eines ersten Inverters 1612 geführt, dessen Ausgang direkt mit dem Eingang eines zweiten Inverters 1613 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 1613 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1514 verbunden. Der Knotenpunkt 1614 ist über die Leitung 1615 direkt mit den Gate-Elektroden der Transistoren I566, 1583 und 1598 verbunden, um deren leitenden Zustand zu steuern, wie allgemein bekannt. Gleichzeitig ist der Knotenpunkt 1614 mit dem Eingang eines Inverters 1616 verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 161? mit den Gate-Elektroden der Rückführ-Transistoren 1572, 1589 und 1604 verbunden ist, um deren Leitfähigkeit zu steuern, wie herkömmlich bekannt.
Die zehn hiq-Bus-SignaIe m^ bis m^Q werden dadurch erzeugt, dass die Ausgänge der Treiber-Schaltkreise 1574, 1576, 1592., 1594, 1606 und 1608 mit den erzeugten Steuer-Signalen 1-, und lz, dekodiert werden, wie nachfolgend beschrieben, durch die Verwendung der logischen Dekodier-Gatter.
Die Steuer-Signale I^ und I^ werden von dem Binär/Impulsbreiten-Wandler der Pig. 4D14, wie oben beschrieben, erzeugt und werden über Leitung 987 bzw. 994 eingegeben. Der Ausgang des Treibers 1574 wird direkt einem Knotenpunkt 1618 zugeführt und mit den einzelnen Dekodier-Gattern über die Leitung 1619 verbunden. In ähnlicher Weise wird der Ausgang des Hochgeschwindigkeits-Treibers 1576 direkt mit einem Knotenpunkt 162.1 und mit den verschiedenen Dekodier-Gattern über die Leitung 162.2 verbunden. Der Ausgang des Hochgeschwindigkeits-Treibers 1592 ist direkt mit dem Knotenpunkt 1623 verbunden und über die Leitung 1624 mit den verschiedenen Dekodier-Gattern, während der Ausgang des vierten Hochgeschwindigkeits-Treibers 1594 mit einem Knotenpunkt 1625 verbunden ist und dann über die Leitung 1626
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mit den verschiedenen Dekodier-Gattern. Schliesslich wird der Ausgang des fünften Hochgeschwindigkeits-Treibers 1606 über
die Leitung 1627 zu den Eingängen der verschiedenen Dekodier-Gatter zugeführt, während die Ausgänge des sechsten und letzten Hochgeschwxndigkeits-Treibers 1608 den einzelnen.Dekodier-Gattern über die Leitung 1628 zugeführt wird. Das erste logische UND-Gatter 1629, das drei invertierte Eingänge aufweist, wird dazu verwendet, das sekundäre Kommando-Signal πυι auszugeben. Ein erster invertierter Eingang des logischen UND-Gatters 1629 ist direkt mit dem Knotenpunkt 1618 verbunden, während ein zweiter invertierter Eingang mit der Leitung 1624- und der dritte und letzte invertierte Eingang mit der Leitung 1627 verbunden ist. Ein zweites dekodierendes Gatter.enthält ein
logisches UND-Gatter 1631, das vier invertierte Eingänge aufweist, um das sekundäre Kommando-Signal m7 zu erzeugen. Ein
erster invertierter Eingang des UND-Gatters 1631 ist direkt
mit der Leitung 1619 verbunden. Ein zweiter invertierter Eingang ist direkt mit der Leitung 1624, ein dritter invertierter Eingang ist direkt mit der Leitung 1628 und der vierte
und letzte Eingang ist direkt mit der Leitung 987 verbunden,
um das 1,-Steuer-Signal' zu empfangen. ~
Ein drittes logisches UND-Gatter 1632 hat drei invertierte
Eingänge und wird dazu verwendet, das sekundäre Kommando-Signal, mo zu erzeugen. Ein erster invertierter Eingang des UND-Gatters 1632 ist direkt mit dem Knotenpunkt 1621 verbunden,
während ein zweiter invertierter Eingang mit der Leitung 1624- und ein dritter invertierter Eingang mit der Leitung 1627 verbunden ist.
Ein viertes logisches UND-Gatter 1633» das vier invertierte
Eingänge aufweist, wird dazu verwendet, das sekundäre Kommando-Signal mg zu dekodieren. Ein erster invertierter Eingang
ist direkt mit der Leitung 1624- verbunden. Ein zweiter invertierter Eingang ist direkt mit der Leitung 1622, ein dritter
logischer Eingang ist direkt mit der Leitung 1628 und der
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vierte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 1633 ist mit der Leitung 987 verbunden, um das Signal I^ zu empfangen.
Ein fünftes logisches UND-Gatters 1634 hat drei invertierte Eingänge und wird dazu verwendet, das sekundäre Kommando-Signal η-? zu erzeugen. Ein erster invertierter Eingang des logischen UND-Gatters 1634 ist direkt mit der Leitung 1619, ein zweiter Eingang direkt mit der Leitung 1626 und der dritte und letzte invertierte Eingang ist direkt mit der Leitung 1627 verbunden.
Ein sechstes logisches dekodierendes Gatter, das dazu verwendet wird, ein sekundäres Kommando-Signal mq zu erzeugen, ist das logische UND-Gatter 1635, das vier invertierte Eingänge aufweist. Ein erster invertierter Eingang ist direkt mit der Leitung 1619 verbunden. Ein zweiter invertierter Eingang ist mit der Leitung 1626, ein dritter invertierter Eingang mit der Leitung 1628 und der vierte und letzte invertierte Eingang mit der Leitung 987 verbunden, um das oben beschriebene Steuer-Signal I^ zu empfangen.
Ein siebtes logisches UND-Gatter 1636 wird dazu verwendet, das sekundäre Kommando-Signal m^ zu erzeugen. Das UND-Gatter 1636 hat drei invertierte Eingänge. Ein erster invertierter Eingang ist direkt mit der Leitung 1622 verbunden, während ein zweiter invertierter Eingang mit der Leitung 1626 und der dritte und letzte Eingang mit der Leitung 1627 verbunden ist.
Ein achtes logisches UND-Gatter 1637 wird dazu verwendet, das sekundäre Kommando-Signal m^Q zu erzeugen» Das logische UND-Gatter 1637 b.at ebenfalls drei invertierte Eingänge. Ein erster invertierter Eingang ist direkt mit der Leitung 1624 verbunden, während ein zweiter invertierter Eingang mit der Leitung 1628 und der dritte und letzte invertierte Eingang mit der Leitung 994 verbunden ist} um das oben beschriebene Steuer-Signal m^ zu empfangen.
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AQC
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Das neunte sekundäre Kommando-Signal m,- wird von dem logischen UND-Gatter 1638 erzeugt, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Ein invertierter Eingang des logischen UND-Gatters 1638 ist mit der Leitung 1624 verbunden, während der anderen invertierte Eingang mit der Leitung 1628 verbunden ist. Das zehnte und letzte sekundäre Kommando-Signal mg wird von dem logischen UND-Gatter 1639 ausgegeben, das drei invertierte Eingänge aufweist. Ein erster invertierter Eingang des logischen UND-Gatters 1639 ist direkt mit der Leitung 1622 verbunden, während ein zweiter invertierter Eingang mit der Eingang 1626 verbunden ist und ein dritter und letzter Eingang direkt mit der Leitung 1628 verbunden ist.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des sekundären Kommando-Signal-Generator-Schaltkreises der J1Xg. 55" kurz beschrieben. Wenn das Daten-Bus-Signal, z.B. das Signal äaQ, auf niedrigen Pegel geht, so geht der Ausgang des Inverters 1563 auf hohen Pegel. Wenn das nächste Taktphasensignal Hg auf hohen Pegel geht, was bewirkt, dass der Transistor 1564 leitet, so wird der hohe Pegel an der ersten Steuer-Elektrode invertiert, um einen niedrigen Pegel an dem Ausgang des- Inverters 1565 zu erzeugen und folglich einen niedrigen Pegel an der ersten stromführenden Elektrode des Transistors 1566. Solange das Kommando-Signal Iq auf niedrigem Pegel ist, bleibt der Knotenpunkt 1614 auf niedrigem Pegel. Ist der Knotenpunkt 1614 auf niedrigem Pegel, so bleiben die Transistoren 1566, 1583 und 1598 nichtleitend, während die Transistoren 1572, 1589 und 1604 durch die Wirkung des Inverters 1616 leitend gemacht werden, um so zu bewirken, dass das an dem Knotenpunkt 1577 vorhandene'Signal kontinuierlich über den Inverter 1569, den Knotenpunkt 1573, den Inverter 1575', den Knotenpunkt 1577, den Knotenpunkt 1578, den leitenden Transistor 1572 und die Leitung 1571 umgewälzt wird. Allerdings werden, wenn das Kommando-Signal I0 auf hohen Pegel geht, die Transistoren 1572, 1589 und 1604 nicht-leitend gemacht, während die Transistoren 1566, 1583 und 1598 leitend gemacht werden. Wenn der Transistor I566 leitend ist,
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so wird die an seiner fünften Steuer-Elektrode vorhandene Hull zu dem Knotenpunkt 1567 übertragen und von dem Inverter 1569 invertiert, um zu veranlassen, dass ein hoher Pegel an dem Knotenpunkt 1573 erscheint. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1573 wird als hoher Pegel zu dem invertierten Eingang des ersten Treibers 1572·- übertragen und als ein hoher Pegel zu dem nichtinvertierenden Eingang des zweiten Treibers 1576. Der hohe Pegel an dem Knotenpunkt 1573 wird auch durch den Inverter 1575 invertiert, um zu veranlassen, dass ein niedriger Pegel an dem Knotenpunkt 1577 erscheint und folglich ein niedriger Pegel an dem nicht-invertierenden Eingang des ersten Treibers 1574 und an dem invertierenden Eingang des zweiten Treibers 1576.
Folglich wird, wenn das Kommando-Signal Iq auf hohem Pegel ist und ein niedriger Pegel auf dem Daten-Bus da0 erscheint, der Ausgang des Treibers 1574- veranlassen, dass ein niedriges Signal an dem Knotenpunkt 1618 erscheint und folglich ein niedriger Pegel auf der Leitung 1619 und hoher Pegel an dem Ausgang des zweiten Hochgeschwindigkeits-Treibers 1576 an dem Knotenpunkt 1621 und folglich auf der Leitung 1622, zu Dekodier-Zwecken. In ähnlicher Weise werden niedrige Signale auf den Leitungen 1619, 1624 und 1627 erscheinen, wenn die entsprechenden Daten-Bus-Signale daQ, dbg bzw. dCQ-auf niedrigem Pegel sind, während hohe Signale auf den Leitungen 1622, 1626 bzw. 1628 erscheinen. Wie oben angeführt, erscheinen diese Signale nur, wenn das Kommando-Signal Iq auf hohem Pegel ist. Wenn das Kommando-Signal Iq auf niedrigem Pegel ist, so werden alle die Signale, die zuletzt an den Knotenpunkten 1567» 1584- und 1599 erschienen sind, kontinuierlich umgewälzt, bis das Kommando-Signal 1Q erneut auf hohen Pegel geht, um eine software-gesteuerte Analog/Digital-Umwandlung einzuleiten, wie oben beschrieben.
Das tatsächliche Dekodieren durch die logischen Getter'f629 und
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bis-7639 ist ein herkömmliches Dekodieren der Ausgänge von Hochgeschwindigkeits-Treiber-Schaltkreisen, die oben beschrieben wurden, zusammen mit den Steuer-Signal-Eingängen I^ und I^ und bedürfen keiner weiteren Beschreibung. Die sekundären Kommando-Signale, die gemeinsam als hIq-Bus-SignaIe bezeichnet wurden, werden für verschiedene Zwecke verwendet, wie hier beschrieben. Beispielsweise werden die sekundären Kommando-Signale Hb1 bis m mit dem Multiplexer der Pig. 4-B dazu verwendet,
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die analogen Eingänge zu dem Impulsbreiten/Binar-Wandler-Schaltkreis der Fig. M-G zu multiplexen, wie oben beschrieben. Auf diese V/eise wird das sekundäre Kommando-Signal m^ dazu verwendet, das impulsbreiten-modulierte Signal A für den Impulsbrei-ten/Binär-Wandler der Fig. M-G auszuwählen. Das sekundäre Kommando-Signal mp wird dazu verwendet, das impulsbreitenmodulierte Signal d für die Verbindung mit dem Impulsbreiten/ Binär-Wandler der Fig. M-G auszuwählen. Das sekundäre Kommando-Signal xa-z wird dazu verwendet, das impulsbreiten-modulierte Signal c für die Verbindung mit dem Impulsbreiten/Binär-Wandler der Fig. M-G auszuwählen. Das sekundäre Kommando-Signal m^ wird dazu verwendet, das impulsbreiten-modulierte Signal B für die Verbindung mit dem Impulsbreiten/Binär-Wändler der Fig. M-G auszuwählen. Das sekundäre Kommando-Signal m,- wird dazu verwendet, das impulsbreiten-modulierte Signal fQ für die Verbindung mit dem Impulsbreiten/Binär-Wandler der Fig. M-G auszuwählen und das sekundäre Kommando-Signal mg wird dazu verwendet, das impulsbreiten-modulierte Signal E für die Verbindung mit dem Impulsbreiten/Binär-Wandler-Schaltkreis der Fig. M-G auszuwählen.
Weiterhin können die sekundären Kommando-Signale Hn dazu verwendet werden, das erste Zirkondioxid-Sauerstoff-Sensor-Integrierer-Wort mit dem Binär/Impulsbreiten-Wandler der Fig. 4-D14-zu verbinden, und zwar über den Abtast-Zähler-Multiplexer der · Fig. 4-D13· Das sekundäre Kommando-Signal mg kann dazu verwendet werden, das zweite Zirkondioxid-Seuerstoff-Sensor-Integrierer-Wort dorthin zu verbinden. Weiterhin kann das sekundäre
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Kommando-Signal m^ in dem Schaltkreis der Fig. 4D verwendet werden, beispielsweise für Sensor-Prüf-Steuer-Zwecke, wie oben beschrieben, während die sekundären Kommando-Signale m^Q dazu verwendet werden können, den niedrigen Pegel zu den Eingangsleitungen des Binär/Impulsbreiten-Wandlers zu verbinden, wie oben im Zusammenhang mit der Fig. 4D14 dargestellt und beschrieben.
5.12 Pufferkreise
Im folgenden wird der Puffer-Schaltkreis des Blocks 1137 der Fig. 5 im Zusammenhang mit dem schematischen Schaltbild der Fig. 5G erläutert. Der Puffer-Schaltkreis der Fig. 5G enthält acht im wesentlichen identische Pufferstufen, um die Daten-Signale da0 bis dh„ zu dem Daten-Prozessor-Bus oder aus ihm heraus zu lassen, wobei dieser Daten-Bus oben als dQ-Daten-Bus bezeichnet, wurde und wobei der Daten-Prozessor-Bus mit dem MPU 6800 Mikroprozessor 1391 cLer Fig. 5B verbunden ist, wie oben beschrieben. Die Stufen v/erden dazu verwendet, die Übertragung von externen Signalen da^ bis dh,| von den verschiedenen externen Chips auf den Daten-Bus d0 und in den Mikroprozessor zu geben und/oder um die Daten von dem Daten-Bus d^ aus dem Mikroprozessor heraus zu übertragen und in die externen Chip-Schaltkreise hinein, und zwar über die Daten-Bus-Signale dap bis dhp.
Das zweite Taktphasensignal Hp wird einem Takteingangsknotenpunkt 1641 zugeführt, der über eine Leitung 1642 und eine Leitung.1643 so verschaltet ist, dass er ein Taktsignal zu jeder der acht Stufen des Puffer-Schaltkreises der Fig. ^>Q leitet, wie nachfolgend beschrieben. In ähnlicher Weise wird das Kommando-Signal g„ über eine Leitung 1483 von dem Schaltkreis der Fig. 5E zugeführt, um zu veranlassen, dass Daten über die Da ten-Bus-Eingänge da,j bis dhp von den externen Chips zurück zu den Haupt-Mikroprozessor-Daten-Bus dQ übertragen werden, wie oben erläutert» Das Kommando-Signal gr, wird über
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die Leitung 1483 einem Knotenpunkt 1644- zugeführt und der Knotenpunkt 1644 liefert das Kommando-Signal gr, zu den acht Stufen des Puffer-Schaltkreises der Fig. 5G über Leitungen 1645 bzw. 1646.
Die erste. .Daten-Pufferstufe ist so ausgebildet, dass sie über eine Eingangsleitung 1647 äas Daten-Signal da^ empfängt, das ein bestimmtes Daten-Signal auf dem Daten-Bus da^ bis dh^ darstellt, wie oben beschrieben. Die Leitung 1647 ist direkt mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1648 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist und dessen Gate-Elektrode ständig mit der ersten stromführenden Elektrode an der Daten-Eingangsleitung 1647 verbunden ist. Die Daten-Eingangsleitung 1647 ist mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1649 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der zweite invertierte Eingang des UIiD-Gatters 1649 ist direkt mit der Leitung 1645 für das gn-Signal verbunden, um eine Übertragung des Daten-Signales da^ zurück zu dem Prozessor freizugeben. Der Ausgang des UND-Gatters 1649 ist direkt mit der Gate-Elektrode eines Transistors 1651 verbunden, dessen eine stromführende Elektrode direkt mit Masse und dessen zweite stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1652 verbunden ist. Der Knotenpunkt 1652 ist mit einer ersten stromführenden Elektrode eines Transistors 1653 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden ist. Die Gate-Elektrode des zweiten Transistors 1653 ist mit dem Ausgang eines logi*- schen UND-Gatters 1654 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der erste invertierte Eingang des UND-Gatters 1654 ist direkt mit dem Ausgang des UND-Gatters 1649 verbunden, während der zweite invertierte Eingang direkt mit der g,-,-Komrnando-Signa!leitung 1645 verbunden ist, wie oben beschrieben. Der Knotenpunkt 1652 ist weiterhin direkt mit einem Daten-Ausgangsknotenpunkt 1655 verbunden, um das Eingangsoder Ausgangs-Daten-Bus-Signal daQ von dem oben beschriebenen
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Mikroprozessor-Daten-Bus dQ zu empfangen. Der I/O-Knotenpunkt 1655 ist weiterhin direkt mit dem Eingang eines Inverters 1656 verbunden, dessen Ausgang mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 1657 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Eingang eines weiteren Inverters 1658 verbunden ist. Der Ausgang des Transistors 1658 ist die Leitung 1659» die dazu verwendet wird, das Daten-Signal dao von dem Mikroprozessor-Daten-Bus dg auszugeben bzw. zu dem externen Ghip-Schaltkreis zu übertragen, wie oben beschrieben. Die Gate-Elektrode des Transistors 1657 ist mit der zweiten Taktphasenleitung 164-2 verbunden.
Kurz zusammengefasst arbeitet der Pufferkreis der Fig. 5G wie folgt. Wenn ein Daten-Signal, da,- von einem externen Schaltkreis zu dem Mikroprozessor 1391 der Fig. 5B übertragen werden soll, so wird es über die Leitung 1647 zu der ersten stromführenden Elektrode und zu der Gate-Elektrode des normalerweise leitenden pull-up-Transistors 1648 und zu einem invertierten Eingang des UND-Gatters 1649 eingegeben, um dieses ausser Bereitschaft zu setzen. Ist einer seiner Eingänge gesperrt, so wird der Ausgang des UND-Gatters 1649 auf niedrigem Pegel sein, um so den ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 1654 in Bereitschaft zu setzen. Wenn Daten zu dem Mikroprozessor 1391 der Fig. 5B eingegeben werden sollen, so wird das Signal ba^ durch den Unterbrechungs-Steuer-Schaltkreis der Fig. 5K wie nachfolgend beschrieben auf Masse gezogen, was bewirkt, dass der Transistor 1648 nicht-leitend gemacht wird und dass ein niedriges Signal an dem ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 1649 erscheint, um diesen in Bereitschaft zu setzen. Folglich erscheint, sobald das Steuer-Signal gn von dem Schaltkreis der Fig. 5E erzeugt wird, ein niedriger Pegel, der die zu dem Prozessor zurückzuübertragenden Daten freigibt, über die Leitung 1483 Bn dem Knotenpunkt 1644 und von dort über die Leitung 1645 an cLem weiteren invertierten Eingang des UND-Gatters 1649, was einen hohen Pegel an dessen Ausgang erscheinen lässt. Ist ein hoher Pegel an dem
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Ausgang des UND-Gatters 164-9 vorhanden, so wird der Transistor 1651 leitend gemacht, was den Knotenpunkt 1652 auf Masse zieht.
Gleichzeitig wird der hohe Pegel an dem Ausgang des UND-Gatters 1649 zurück zu einem invertierten Eingang des Gatters 1654 übertragen, was dessen Ausgang auf niedrigen Pegel gehen lässt und den Transistor 1653 abschaltet. Der niedrige Pegel von dem Knotenpunkt 1652, der das Eingangs-Daten-Signal "da^ darstellt, wird zu dem I/O-Ausgangsknotenpunkt 1655 übertragen und als Daten-Eingangs-Signal da0 zu dem Daten-Bus dQ des Mikroprozessors 1391 eier Fig. 5B, für eine weitere Verarbeitung. Der niedrige Pegel an dem Knotenpunkt 1655 wird beendet, wenn das Steuer-Signal gn auf hohen Pegel geht, was, wie in Fig. 5E erläutert, dann auftritt, wenn das Taktsignal ETJ auf hohen Pegel zurückkehrt, d.h. also, wenn das Taktphasensignal Hp auf niedrigen Pegel geht.
Wenn das Taktsignal EU auf niedrigen Pegel geht, so geht das Signal gn auf hohen Pegel und da dieses Signal über die Leitung 1483, den Knotenpunkt 1644 und die Leitung 1645 zu einem invertierten Eingang der UND-Gatter 1649 und 1654 geliefert wird, sind beide UND-Gatter ausser Bereitschaft gesetzt, was die Eingabe jeglicher weiterer Daten in den Prozessor verhindert.
Der Prozessor-Daten-Bus dQ ist ständig in der Lage, Daten von dem Prozessor zu einem externen Schaltkreis über den 1/0-Eingangsknotenpunkt 1655 zu übertragen, wie nachfolgend erläutert, sofern ein niedriges Signal an dem Knotenpunkt 1655 vorhanden ist. Dieses wird durch den Inverter 1665 invertiert, so dass ein hohes Signal taktmässig zu dem Eingang eines Inverters 1658 eingegeben wird, wenn das Signal H2 auf hohen Pegel geht,und zwar geschieht dieses taktmässige Eingeben durch das Leiten des Transistors 1657» wobei der Ausgang des Inverters 1658 auf der Leitung 1659 auf niedrigem Pegel verriegelt bleibt, entsprechend dem niedrigen Pegel en dem 1/0-
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Daten-Eingangsknotenpunkt 1655? für ungefähr die Dauer der Taktperiode, d„h„ ähnlich wie bei einem typischen Abtast- und Halte-Schaltkreis. Der niedrige Pegel auf der Leitung 1659 wird als Datensignal da2 zu dem externen Chipschaltkreis über den allgemein mit dap bis dho bezeichneten Daten-Bus, der hier beschrieben wurde, übertragen.
Polglich wird auf diese Weise das externe Signal erzeugt, damit Datensignale auf den I/O-Daten-Bus dQ des Mikroprozessors 1391 der Pig» 5B eingegeben werden, und zwar nur danns wenn das Kommando-Signal g7 erzeugt wird, um deren Übertragung zurück zu dem Mikroprozessor zu ermöglichen«, Andererseits können Daten von dem Mikroprozessor aus dem I/O-Daten-Bus dQ zu den externen Schaltkreisen für eine weitere Verarbeitung, Steuerung usw., wie nachfolgend beschrieben, ausgegeben werden, einfach dadurch, dass der Transistor 1657 mit dem zweiten Taktsignal H2 getaktet wird und dass das an dem I/O-Eingangsknotenpunkt 1655 vorhandene Signal als Daten-Bus-Signal da2 auf dem Datenausgangsweg 1695 verriegelt wirde
Die verbleibenden sieben Stufen des Puffer-Schaltkreises der Pig. 5G- arbeiten in gleicher Weise« Die Daten-Eingangssignale von dem externen Chip-Schaltkreis, dotu die Signale db,, bis dtu , v/erden über einen Pufferstufen-Daten-Eingangstransistor 1661 bis 1657 eingegeben und dann zu einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1668 bis 1674-, wobei jedes UND-Gatter zwei invertierte Eingänge aufweist. Den anderen invertierten Eingängen der UND-Gatter 1668 bis 1674· wird das Kommando-Signal gn über die Eingangsleitung 14-83 und den Kommando-Signal-Knotenpunkt 1644- und von dort entweder über die Kommando-Leitung 164-5 oder 164-6, die mit dem Knotenpunkt 164-4- verbunden sind, zugeführt«. Der Ausgang der UND-Gatter 1668 bis 1674- wird als ein invertierter Eingang eines zweiten UND-Gatters 1675 bis 1681 zurückgeführt, wobei letztere UND-Gatter zwei invertierte Eingänge aufweisen und wobei deren zweiter invertierter Eingang so verschaltet ist, dass er über
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die oben beschriebenen Leitungen 1645 oder 1646 das Kommando-Signal gn empfängt.
In ähnlicher Weise wird der Ausgang eines Satzes von UND-Gattern 1668 bis 1674 der Gate-Elektrode von Transistoren 1682 bis 1688 zugeführt, wobei jeder Transistor seine eine strom- \ führende Elektrode direkt mit Masse und seine gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Eingangsbereit-Setz-Knotenpunkt 1689 bis 1695 verbunden hat. Die entsprechenden Bereitsetz-Knotenpunkte 1689 bis 1695 sind mit einer ersten stromführenden Elektrode von Transistoren 1696 bis entsprechend 1702 verbunden, wobei die gegenüberliegenden stromführenden Elektroden mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden sind und wobei die entsprechenden Gate-Elektroden mit dem Ausgang von entsprechenden UND-Gattern 1675 bis 1681 verbunden sind, wie oben beschrieben. Die Bereitsetz-Knotenpunkte 1689 bis 1695 sind weiterhin mit den entsprechenden I/O-Daten-Bus-Eingangsknotenpunkten 1703 bis 1709 verbunden, um die entsprechenden Daten-Bus-Signale db~ bis dh^ einzugeben oder auszugeben, wie oben beschrieben, um sie über den Daten-Bus dQ zu dem Mikroprozessor 1391 der Fig. 5B hin zu übertragen oder von ihm weg.
Die I/O-Daten-Knotenpunkte I703 bis I709 sind weiterhin mit den Eingängen entsprechender Inverter I7II bis 1717 verbunden, deren Ausgänge mit einer stromführenden Elektrode von entsprechenden Verriegelungs transistoren 1718 bis 1724- verbunden sind, deren gegenüberliegende stromführenden Elektroden direkt mit den Eingängen von entsprechenden Invertern 1725 bis 1731 verbunden sind. Wie oben im Zusammenhang mit der ersten Inverterstufe beschrieben, wird der Ausgang der zweiten Inverter I725 bis 1731 dazu verwendet, die Datensignale dbo bis dho zu den externen Schaltkreisen über ent-
d d zu
sprechend bezeichnete Daten-Bus-Wege/übertragen, damit sie dort verarbeitet werden können.
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Wie bei der ersten Stufe sind die Gate-Elektroden der Verriegelungstransistoren I7O8 bis 1724 über Leitungen 164-2 und 164-3 mit dem zweiten Taktphasen-Eingangsknotenpunkt 164-1 verbunden, um durch das Signal IL·, getaktet zu werden, um so den Ausgang für ungefähr die Dauer der Taktperiode zu verriegeln und um den externen Schaltkreis in Bereitschaft zu setzen, diese zu verwenden. Obwohl alle einzelnen Bauteile der zweiten bis achten Stufe des Puffer-Schaltkreises der Fig. 5E nicht detailliert beschrieben wurden, wie bei der ersten Stufe, so ist deren Aufbau und Wirkungsweise im wesentlichen identisch, wobei die Pufferstufen der Fig. 5G den Durchgang der acht Datensignale zwischen den externen Chip-Schaltkreisen und dem Datenprozessor 1391 der Fig. 5B puffern oder steuern, wie im Stand der Technik bekannt.
5.13 Parallel/Serien-Wandler
Im folgenden wird der Parallel/Serien-Wandler-Schaltkreis des Blocks 1138 der Fig. 5 im Zusammenhang mit dem schematischen Schaltbild der Fig. 5H beschrieben. Die Funktion des Schaltkreises der Fig. 5H liegt darin, parallele Acht-Bit-Binär-Wortausgänge von dem Mikroprozessor-Daten-Bus d^. in Sechzehnoder Acht-Bit—Binär-Daten-Worte umzuwandeln, damit sie von der binären Arithmetik, die dem Schaltkreis der Fig. 5 und 6 zugeordnet ist, verwendet v/erden kann, wie nachfolgend beschrieben.
Die Hauptkomponenten des Parallel/Serien-Wandler-Schaltkreises der Fig. 5H enthalten ein Paar von Acht-Bit-Parallel/Serien-Schieberegistern 1732 und 1733, die die Parallel/Serien-Umwandlung durchführen, ein Pufferinhalt-Adressregister 1734- und zugeordnete Puffer-Übertragungs-Steuer-Schaltkreise und eine Speicher-Register-Eingangslogik, die nachfolgend detaillierter beschrieben werden.
Das Kommando-Signal Sq, das von dem Kommando-Signal-Generator-Schaltkreis der Fig. 5E erzeugt wird, wird über die Leitung -
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1537 zu einem Knotenpunkt 1735 übertragen. Das Kommando-Signal S0 ist ein Kommando-Signal, das dazu verwendet wird, den Inhalt des Daten-Bus in das signifikanteste Byte (Wortregister 1732) des Serien/Parallel-Wandlers der Pig. 5H zu verriegeln. Der Knotenpunkt 1735 ist direkt mit den ti -Eingängen jeder
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der acht statischen Schieberegister-Stufen, die das erste Register 1732 bilden, verbunden. Der h -Eingang setzt das erste oder signifikanteste Byte eines zwei Byte«oder sechzehn Bit-Datenwortes aus dem Rechner in Bereitschaft, wie durch die Register 1732 bzw. 1733 dargestellt und genauer das signifikanteste Acht-Bit-Wort oder das signifikanteste Byte, das aus dem Mikroprozessor 1321 der Fig. 5B zu dem Parallel/Serien-Wandler-Schaltkreis der Fig. 5H über den Puffer-Schaltkreis der Fig. 5G ausgegeben wird, um parallel in das Speicherregister 1732 eingelesen zu werden und dort temporär gespeichert zu werden. Jede der acht Stufen des Schieberegisters 1732 und jede der acht Stufen des Schieberegister 1733 ist eine herkömmliche statische Schieberegisterstufe mit Voreinstellungseingängen (preset), die detaillierter in dem Blockschaltbild der Fig. 9-26A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9·26Β beschrieben sind. Die Wirkungsweise dieser Stufen ist allgemein bekannt.
Die Daten-Bus-Ausgangssignale von dem Puffer-Schaltkreis der Fig. 5G, die über die mit da2 bis dhg bezeichneten Datenwege zugeführt werden, werden den Voreinstellungseingängen D der acht Stufen des ersten Schieberegisters mit dem Datensignal da^ zugeführt, das in der letzten Stufe oder der letzten signifikanten Bit-Position des Registers 1732 gespeichert ist, wobei das Datensignal dhg in der ersten Stufe oder dessen signifikantesten Bit-Stellung gespeichert ist, wie im Stand der Technik bekannt. Die gleichen Ausgänge liefern zu einem anderen Zeitpunkt das zweitletzte signifikante Byte-Daten-Wort von dem Mikroprozessor über die Puffer der Fig. 5G zu dem Voreinstellungseingang der acht Stufen des zweiten oder letzten signifikanten Byte- oder Deten-Wort-Register 1733,wobei die Daten-
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signale da2 dem Voreinstellungseingang D der letzten Stufe oder der letzten signifikanten Bit-Stellung des Registers 1733 zugeführt werden, während das Daten-Signal dh2 dem Voreinstellungseingang D der ersten Stufe oder der signifikantesten Bit-Stellung des Daten-Wort-Registers 1733 für das letzte signifikante Byte zugeführt werden und, wie bei dem Register 1732 sind die acht Stufen des Registers 1733 statische Schieberegister-Stufen mit Voreinstellungseingängen, wie in dem Blockschaltbild der Fig. 9-26A und dem schematischen Schaltbild der Pig. 9.26B dargestellt, wie oben beschrieben und im Stand der Technik bekannt.
Der Eingangsknotenpunkt 1735» der das Kommando-Signal fQ über die Leitung 1537 empfängt, ist weiterhin direkt mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1736 verbunden, das drei invertierte Eingänge aufweist» Der Ausgang des UND-Gatters 1736 ist direkt mit den h -Takteingängen jeder der acht Stufen des Byte-Schieberegisters 1732 und 1733 verbunden, wie im Stand der Technik bekannt,, Ein zweiter invertierter Eingang des logischen UND-Gatters 1736 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1737 verbunden, der ein sechzehn Mikrosekunden langes Schiebesignal über die Leitung 1738 empfängt, wie nachfolgend beschrieben. Der dritte und letzte invertierte Eingang des UND-Gatters 1736 ist direkt mit einem Knotenpunkt 1739 verbunden,, Der Knotenpunkt 1739 empfängt das Kommando-Signal ty, von dem Kommando-Signal-Generator der Jig« 5E über die Leitung 15^1 und das Signal t^ wird dazu verwendet, den Inhalt des Daten-Bus in das letzte signifikante Byte des Parallel/ Serien-Wandlers zu verriegeln, wie nachfolgend beschrieben. Das Signal t^ wird weiterhin über die Leitung 154-1 und den Knotenpunkt 1739 zu dem h_-Eingang jeder der acht Stufen des
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letzten signifikanten Daten-Wort-Registers 1733 über die Leitung 174-0 zugeführt, um deren parallele Eingänge zu steuern«,
Das zweite Taktphasensignal H2 wird dem Takt-Eingangsknotenpunkt 17^1 zugeführt und der Knotenpunkt 1741 ist direkt mit
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dem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 174-2 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Ausgang des UND-Gatters 1742 ist gleichzeitig mit dem ersten invertierten Eingang eines zweiten logischen'UND-Gatters 174-3, das drei invertierte Eingänge aufweist, zurückverbunden und mit dem h,-Takteingang jeder der acht Stufen beider Register 1732 und 1733, zu Steuerzwecken, wie im Stand der Technik bekannt. Der Knotenpunkt 174-1 ist weiterhin mit dem Eingang eines Inverters 1744 verbunden, dessen Ausgang mit einem zweiten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 174-3 verbunden ist. Der dritte und letzte invertierte Eingang des logischen UND-Gatters 174-3 wird von dem Ausgang eines Inverters 174-5 abgegriffen, dessen Eingang mit dem Schiebesignal-Knotenpunkt 1737 verbunden ist. Der Ausgang des logischen UND-Gatters 174-3 wird gleichzeitig einem zweiten invertierten Eingang des logischen UND-Gatters 174-2 und dem Taktsignaleingang ti jeder der acht Stufen beider Register 1732 und 1733 zu Taktsteuerzwecken zugeführt, wie im Stand der Technik bekannt.
Das Pufferinhalt-Adressregister 1734- enthält fünf Stufen, deren jede ein D-Flip-Flop enthält, wie es in dem Blockschaltbild der Fig. 9.23A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9.23B dargestellt ist. Jeder der Flip-Flop-Stufen des fünfstufigen Adressregisters 1734- enthält einen "D"-Dateneingang, einen direkten Rücksetzeingang DR, Takteingänge h , h. und h und einen Q-Ausgang. Das Speicherinhalt-Adressregister 1734-empfängt die unteren fünf Bits des Daten-Bus-Wortes aufgrund des Auftretens des Kommando-Signales Uq und wird dazu verwendet, das Speicherregister auszuwählen, in das das umgewandelte Daten-Wort bzw. Wort geschoben werden soll.
Das erste D-Flip-Flop ist so ausgebildet, dass es das Datensignal dao an seinem "D"-Eingang empfängt und sein Ausgang ist mit Q0 bezeichnet. Die zweite Bit-Position ist durch eine zweite Flip-Flop-Stufe dargestellt und das Daten-Bus-Signal db2 wird deren "D"-Eingänge zugeführt, während deren Ausgang
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mit Qx^ bezeichnet ist. Die dritte Bit-Position ist durch ein Flip-Flop dargestellt, das als seinen Eingang das Datensignal dCp an seinem "D"-Eingang enthält und weist einen entsprechend mit Qo bezeichneten Ausgang auf. In ähnlicher Weise empfängt die vierte Bit-Position das Datensignal dd2 an ihrem '^"-Eingang und ist an ihrem Ausgang mit Q, bezeichnet, während die fünfte Bit-Position des letzten signifikanten Datenwortes mit ihrem "D"-Eingang so verschaltet ist, dass sie das Datensignal dep empfängt, wobei ihr Ausgang mit Q^ bezeichnet ist.
Das Taktsignal Hp wird direkt einem h -Takteingang jeder der fünf Flip-Flops zugeführt, die das Pufferinhalt-Adressregister 1734- bilden. Das Kommando-Signal Uq, das von dem Kommando-Signal-Generator-Schaltkreis der Fig. 5E erzeugt wird, wird über die Leitung 1534- empfangen und dem Kommando-Eingangsknotenpunkt 174-6 zugeführt. Das Kommando-Signal Uq wird dazu verwendet, den Daten-Bus-Inhalt in das Parallel/Serien-Wandler-Adressregister zu verriegeln, da der Knotenpunkt 174-6 direkt mit dem tu -Takteingang jeder der fünf "D"-Flip-Flops, die das Adressregister 1734- bilden, verbunden ist und mit dem Eingang eines Inverters 174-7, dessen Ausgang direkt mit dem h -Takteingang jeder der fünf Flip-Flops, die das oben beschriebene Adressregister 1734- bilden, verbunden ist.
Den Q-Ausgängen des Adressregisters 1734- ist eine NOR-Gatter-Konfiguration in folgender Weise zugeordnet. Ein erster pullup-Transistor 174-8 ist mit seiner einen stromführenden Elektrode direkt mit einer +5 Volt-Potentialquelle verbunden und seine Gate-Elektrode als· auch seine zweite stromführende Elektrode ist gemeinsam mit einer KOE-Gatter-Ausgangsleitung 174-9 verbunden. Das NOR-Gatter enthält fünf Transistoren, die mit 1750 bis 1754- bezeichnet sind, wobei jeder davon dem entsprechenden Q-Ausgang Q0 bis Q^ des Puffer-Adressregisters 1734-zugeordnet ist. Eine stromführende Elektrode jedes der Transistoren 1750 bis 1754- ist direkt mit Masse verbunden, wahrenddie andere stromführende Elektrode der Transistoren 1750 bis
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1754 direkt mit der ROR-Gatter-Ausgangsleitung 174-9 verbunden ist, wie herkömmlich bekannt. Die Gate-Elektrode jedes der Transistoren 1750 bis 1754- is* direkt mit dem entsprechend bezeichneten Flip-Flop-Ausgang Q0 bis Q^ über Leitungen I76O bis 1764 verbunden, wobei jede von Ihnen als ein Eingang für ein entsprechendes NAND-Gatter I77O bis 1774- verbunden ist, das zwei Eingänge aufweist. Der andere Eingang jedes der NAND-Gatter 1770 bis 1774 ist mit einem Knotenpunkt 1775 über eine Leitung 1738 verbunden, wie nachfolgend beschrieben.
Der Schaltkreis der Fig. 5H enthält fünf Daten-Übertragungs-Eingabe -Gatter-Netzwerke, die allgemein mit den Bezugszeichen I78O bis 1784 bezeichnet sind und die dem Ausgang des entsprechenden NAND-Gatters I77O bis 1774- zugeordnet sind, um Daten einer ersten Adresse der Register, die ihnen zugeordnet sind, einzugeben, wie nachfolgend beschrieben. Der Ausgang des NAND-Gatters 1770 ist über die Leitung 1756 mit einem tormässig gesteuerten Ausgangsknotenpunkt 1757 verbunden. Der tormässig gesteuerte Ausgangsknotenpunkt 1757 liefert das erzeugte Steuersignal gg zu dem Binär-Dekodier-Schaltkreis der Fig. 6, wie nachfolgend beschrieben, um die Übertragung eines neuen seriellen Wortes von dem Parallel/Serien-Register 1732, 1733 zu dessen ersten Brennstoff-Impulszähler-Schaltkreis zu liefern. Der Knotenpunkt 1757 liefert weiterhin das Adress-Kommando-Signal go von dem Knotenpunkt 1757 zu dem Eingang eines Übertragungs-Logik-Steuer-Netzwerkes I78O, das die Übertragung von Daten zu dem ersten Brennstoff-Impulszähler der Binär-Dekodier-Logik der Fig. 6 steuert. Jedes der fünf Übertragungs-Netzwerke I78O bis 1784- enthält eine Anordnung aus zwei UND-Gattern mit zwei Eingängen und zwei NOR-Gattern, die in dem Blockschaltbild der Fig. 9.12A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9·12Β gezeigt sind, wobei die Wirkungsweise solch eines Tor-Steuer-Netzwerkes herkömmlich bekannt ist. Das Übertragungs-Tor-Steuer-Netzwerk 1780 wird detaillierter beschrieben, wobei die entsprechenden Komponenten der Übertragungs-Netzwerke I78I bis 1784- mit entsprechend bezifferten
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Bezugszeichen versehen sind.
Der gg-Kommando-Eingangsknotenpunkt 1757 ist über eine Leitung direkt mit einem Kommendo-Signal-Eingangsknotenpunkt 178Oa verbunden, der direkt mit einem Eingang eines UND-Gatters 178Ob, das zwei Eingänge aufweist, und mit dem Eingang eines Inverters 1780c verbunden ist, dessen Ausgang direkt mit dem ersten Eingang eines zweiten UND-Gatters 178Od, das zwei Eingänge aufweist, verbunden ist. Die Ausgänge der UND-Gatter 1780b und 1780d sind direkt mit den entsprechenden zwei Eingängen eines NOB-Gatters 178Oe, das zwei Eingänge aufweist, verbunden. Der Ausgang des NOR-Gatters 178Oe ist mit einer stromführenden Elektrode eines Transistors 178Of verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit Masse verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 178Of ist so verschaltet, dass sie das Bücksetz-Signel fQ empfängt, das von dem Puffer-Logik-Schaltkreis der Pig. 5A2 des Rücksetz-Steuersystemes der Pig. 5-A über die Leitung 2068 ausgegeben wird. Der zweite Eingang des ersten UND-Gatters 1780b, das zwei Eingänge aufweist, ist über die Leitung 1758 mit dem Ausgang des ersten Brennstoff-Impulsbreiten-Zählers der Pig. 6 verbunden, wie nachfolgend beschrieben, um das Ausgangssignel dQ zu empfangen, das den Ausgang der letzten Stufe des ersten Brennstoff-Impuls-ZählerSj vermindert um eine Eins#darzustellen, wie nachfolgend beschrieben. Gleichzeitig wird der zweite Eingeng des zweiten UND-Gatters 178Od, das zwei Eingänge aufweist, von dem Knotenpunkt 1779 abgegriffen, der den O^-Ausgeng von dem letzten signifikanten Daten-Wort oder Byte des Parallel/Serien-Eingangsregisters 1733 über die Leitung 1765 empfängt, um zu ermöglichen, dass das zweitletzte signifikante Bit der sechzehn Mikrosekunden Bit-Position für Brennstoff-Impulsberechnungen zugeführt wird, sofern gewünscht. Das NOR-Getter 178Oe gibt das übertragene Datensignal S über die repräsentative Leitung 1780 aus, die als ein Eingang mit dem ersten Brennstoff-Einspritz-Impulsbreiten-Zähler der Pig. 6 verbunden ist, wie nachfolgend beschrieben.
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In ähnlicher V/eise ist der Ausgang des zweiten NAND-Gatters 1766 mit einem Adress-Knotenpunkt 1781a des Übertragungs-Netzwerkes 1781 verbunden, das den nicht-invertierten Ausgang des NAND-Gatters I77I zu dem ersten Eingang des UND-Gatters 1781b und den invertierten Ausgang des NAND-Gatters 177^ zu dein ersten Eingang des UND-Gatters 1781d liefert. Der zweite Eingang des UND-Gatters 1781d wird von dem Knotenpunkt 1767 abgegriffen. Der Knotenpunkt 1767 empfängt das Steuersignal jQ von dem QT-Ausgang der letzten signifikanten Bit-Position des Zählers 1733 über die Leitung 1775 und von dem QT-Ausgangsknotenpunkt 1785, der ebenfalls das Steuersignal- jg über die Leitung 1790 zu dem Binär-Dekodier-Schaltkreis der Fig. 6 ausgibt, wie nachfolgend erläutert. Das Steuersignal jg stellt das letzte signifikante Bit des Parallel/Serien-Wandler-Registers 1733 dar und bezeichnet die normale Sechzehn-Mikrosekunden-Auflösung für die meisten der Zähler der Fig. 6, jedoch eine verringerte Acht-Mikrosekunden-Auflösung für die Brennstoff-Impulszähler der Fig. 6, sofern gewünscht. Der zweite Eingang des zweiten UND-Gatters 1781b, das zwei Eingänge aufweist, ist über eine Eingangs-Rückkopplungs-Leitung I768 zum Empfang des Ausgangssignales Tp von ^em Ausgang des Zündzeitpunkt-Verzögerungsspeicher-Registers der Fig. 6 verbunden, wie nachfolgend beschrieben.
Der Ausgang des dritten logischen NAND-Gatters 1772 ist über eine Leitung 1776 mit einem Knotenpunkt 1782a verbunden, so dass der invertierte Ausgang des Gatters 1772 dem ersten Eingang des UND-Gatters 1782b und der invertierte Ausgang (1782c) dem ersten Eingang des UND-Gatters 1782d zugeführt wird. Der zweite Eingang des UND-Gatters 1782d empfängt das Signal G8 über den Knotenpunkt 1785, die Leitung 1775 und den Verteilungs-Knotenpunkt 1767 über die Leitung 1777» die von diesem abzweigt. Der zweite Eingang des UND-Gatters 1782b ist über eine Rückkopplungs-Leitung 1778 so verschaltet, dass er den Ausgang des Zündzeitpunkt-Impulsbreiten-Speicher-Registers, d.h. das Signal U2, von dem Ausang des Zündzeitpunkt-Impuls-
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breiten-Speicher-Registers der Fig. 6 empfängts wie nachfolgend beschrieben.JDer Ausgang des NAND-Gatters 1773 ist über eine Leitung 1786 mit einem Knotenpunkt 1783a verbunden, um den Ausgang des NAND-Gatters 1773 mit einem Eingang des UND-Gatters 1783b und den invertierten Ausgang (Inverter 1783c) mit dem Eingang des UND-Gatters 1783d des Übertragungs-Netzwerkes 1783 zu verbinden. Der zweite Eingang des UND-Gatters 1783d ist mit dem Knotenpunkt 1767 über die Leitung 1777 verbunden, um das Signal jg zu empfangen, wie oben beschrieben. Eine Rückkopplungsleitung 1788 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 1783b verbunden, um das Ausgangs-Steuersignal Cg vom Ausgang des Proportional-EGR-Zählers der Fig. 6 dorthin zu liefern. Das Signal cg zeigt an, dass der Inhalt des Proportional-EGR-Speicher-Registers bezüglich des Dekodier-Schaltkreises der Fig. 6 um eine Eins vermindert wurde, wie nachfolgend beschrieben.
Schliesslich wird der Ausgang des NAND-Gatters 1774- über eine Leitung 1796 einem Knotenpunkt 1791 zugeführt. Der Knotenpunkt 1791 wird dazu verwendet, den Ausgang des NAND-Gatters 1774-tait einem Eingang des UND-Gatters 1784-b und dessen invertierten Ausgang (Inverter 1784-c) mit einem Eingang des UND-Gatters 1784-d zu verbinden. Weiterhin liefert der Knotenpunkt 1781 das Steuersignal hg über die Leitung 1792 zu dem Dekodier-Schaltkreis der Fig. 4-, Das Steuersignal hg wird dazu verwendet, die Übertragung eines neuen seriellen Wortes von dem Parallel/Serien-Schiebe-Register über die Brennstoff-Impuls-Steuer-Flip-Flop-Schaltkreise der Fig. 6L zu steuern, wie nachfolgend beschrieben.
In ähnlicher Weise wird das Steuersignal gg, das an dem Knotenpunkt 1757 anliegt, dazu verwendet, die Übertragung eines neuen seriellen Wortes von dem Register 1732, 1733 über das Brennstoff-Impuls-Steuer-Flip-Flop-Netzwerk der Fig. 6L zu übertragen, wobei das Signal go dorthin über die Leitung 1793 übertragen wird» Der zweite Eingang des UND-Gatters 1784-b empfängt -
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das Rückkopplungs-Steuersignal eg über eine Leitung I798. Das Steuersignal e^ wird von dem Ausgang des zweiten Brennstoff-Impuls-Zähler-Schaltkreises der Fig. 6 erzeugt und stellt den Ausgang des zweiten Brennstoff-Impulsbreiten-Zählers dar, der um eine Eins vermindert wurde, wie nachfolgend beschrieben.
Der Ausgang des NAND-Gatters 1775 ist weiterhin über eine Leitung 1786 mit einem Knotenpunkt 1794 verbunden, der das Steuersignal ig über die Ausgangsleitung 1799 ausgibt. Das Steuersignal ig ist ein Kommando, das dazu verwendet wird, eine neue Zahlenkodierung von dem Parallel/Serien-Register 1732, 1733 der Fig. 5H zu übertragen, aufgrund der Steuerung des Betriebes des Proportional-EGR-Zähler-Flip-Flops der Fig. 6K, wie nachfolgend beschrieben.
Der Parallel/Serien-Wandler der Fig. 5H enthält weiterhin eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Sechzehn MikroSekunden langen Schiebesignales und eines Rücksetz-Signales, wobei diese Schaltungsanordnung folgende Elemente enthält. Ein mit dem Bezugszeichen 1801 bezeichnetes Tor-Steuer-Netzwerk enthält ein Netzwerk aus einem NOR-Gatter mit drei Eingängen, einem NOR-Gatter mit zwei Eingängen und einem UND-Gatter mit zwei Eingängen, wie es in dem Blockschaltbild der Fig. 9*18A und dem schematischen Schaltbild der Fig. 9.18B dargestellt ist, wobei dessen Betriebsweise allgemein bekannt ist. Ein invertierter Eingang des UND-Gatters 1802, das drei invertierte Eingänge aufweist, ist so verschaltet, dass es den Logik-Taktimpuls ΈΖ von dem Zeitsteuer-Generaftor-Schaltkreis der Fig. 6J, der nachfolgend beschrieben wird, über die Leitung 1063 empfängt, während der Taktimpuls h-, über die Leitung 1058 mit dem ersten invertierten Eingang des UND-Gatters 1803} das zwei Eingänge aufweist, verbunden ist. Die Ausgänge der UND-Gatter 1802 und I8O3 sind mit den entsprechenden Eingängen eines logischen ODER-Gatters 1804·, das zwei Eingänge aufweist, verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 1804 ist direkt mit einem Ausgangsknotenpunkt I8O5 verbunden.
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Der Knotenpunkt 1805 ist mit einer stromführenden Elektrode eines ersten Transistors 1806 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit dem Eingang eines Inverters 1807 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits mit einer stromführenden Elektrode eines zweiten Transistors 1808 verbunden ist, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit einem Knotenpunkt 1809 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des ersten Transistors 1806 ist so verschaltet, dass sie die ersten Haupttaktsignale K* empfängt, während die Gate-Elektrode des zweiten Transistors 1808 so verschaltet ist, dass sie die zweiten Haupttakt-Phasensignale H2 empfängt. Der Knotenpunkt 1805 ist weiterhin mit einer stromführenden Elektrode eines Erdungstransistors 1811 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode mit Masse verbunden ist, und dessen Gate-Elektrode so verschaltet ist, dass sie das Rücksetz-Signal V0 über eine Leitung 2068 empfängt, wie oben beschrieben. Der Knotenpunkt 1809 ist dann über eine Leitung 1812 mit einem invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1813d das zwei invertierte Eingänge aufweist, verbunden und über eine Leitung 1814 mit dem zweiten invertierten Eingang des oben beschriebenen UND-Gatters 180$s das zwei Eingänge aufweist» Das Rücksetzsignal Vq"„ das von der Puffer-Logik des Rücksetz-' Steuer-Systems der I*ig. 5A über die Leitung 2069 ausgegeben wird, ist direkt mit dem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1813 verbunden» Der Ausgang des UND-Gatters 1813 ist direkt mit Knotenpunkten 1755 und 1815 verbunden« Der Knotenpunkt 1755 ist«, wie oben beschrieben, über die Leitung 1738 mit einem Eingang der NAND-Gatter 1770 Ms 177^ verbunden und ist weiterhin über die Leitung 1816 mit einem zweiten invertierten Eingang des UND-Gatters 1802, das drei Eingänge aufweist, verbunden. Der letzte invertierte Eingang des UND-Gatters 1802s das drei Eingänge aufweist, ist über die Leitung 17^9 mit dem Ausgang des NOR-Gatters an dem Ausgang des Adressregisters 1733 verbunden, was durch die Transistoren 17^8 und 1750 bis 1754 dargestellt ist«,"
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Der Knotenpunkt 1815 ist weiterhin über eine Leitung 1817 mit einem ersten invertierten Eingang eines logischen UND-Gatters 1818 verbunden, das zwei invertierte Eingänge aufweist. Der Knotenpunkt 1815 ist weiterhin direkt mit einer stromführenden Elektrode eines ersten Transistors 1819 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit dem Eingang eines Inverters 1821 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 1821 ist direkt mit der ersten stromführenden Elektrode eines zweiten Transistors 1822 verbunden, dessen gegenüberliegende stromführende Elektrode direkt mit dem Eingang eines zweiten Inverters 1823 verbunden ist. Der Ausgang des zweiten Inverters 1823 ist direkt mit dem ersten Eingang eines NOE-Gatters 1824 verbunden, das zwei Eingänge aufweist. Wie im Stand der Technik bekannt, ist die Gate-Elektrode des ersten Transistors 1819 so verschaltet, dass sie das erste Haupttakt-Phasensignal Ε* empfängt, während die Gate-Elektrode des zweiten Transistors 1822 so verbunden ist, dass sie das zweite Haupttakt-Phasensignal Hg empfängt, um die Übertragung des Signales an dem Knotenpunkt 1815 zu dem Gatter 1818 um eine vollständige Taktzeit zu verzögern. Der zweite Eingang des NOE-Gatters 1824· ist über die Leitung 2068 so verbunden, dass er das Bücksetzsignal vQ empfängt, wie oben beschrieben. Der Ausgang des NOE-Gatters 1824- ist direkt mit dem zweiten invertierten Eingang eines UND-Gatters 1818 verbunden und der Ausgang des UND-Gatters 1818 ist über eine Leitung 1825 zurück mit den direkten Eücksetzeingängen DE jeder der fünf Flip-Flops verbunden, die das Adressregister 1734· bilden, um diese zurückzusetzen, wie im Stand der Technik bekannt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Parallel/Serien-Wandler-Schaltkreises der Mg. 5H kurz beschrieben. Wie oben erläutert, ist das letzte signifikante Acht-Bit -Byte-Daten-Wort von dem Mikroprozessor 1391 der Pig. 5B in dem Parallel/Serien-Schieberegister 1733 gespeichert, während das zweite oder signifikanteste Acht-Bit-Byte-Daten-Wort von dem Mikroprozessor 1391 in dem zweiten Schieberegister 1732 gespeichert ist, um ein Zwei-
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Daten-Wort zu bilden, das sechzehn serielle Daten-Bits darin enthalten hat«, Wenn Daten in das aus den Zählern 1732 und 1733 bestehende Register eingegeben werden, so wird das letzte signifikante Bit in die signifikanteste Registerzelle eingegeben, was bewirkt, dass das letzte signifikante Bit an dem Qq-Aus— gang des Registers 1733 wahrend des ersten Taktimpulses von sechzehn Taktimpulsen oder einer sechzehn Mikrosekunden langen Datenübertragungs-Wiederholung erscheint» Diese Technik dient dazu, die Daten von dem Mikroprozessor zu einem seriellen binären Wort zu organisieren, wobei das letzte signifikante Bit bei der Serienwiederholung zuerst an dem Ausgang des dynamischen Registers erscheint.
Die entsprechende Adresse wird von dem Mikroprozessor 1391 der Pig. 5B auf den Adress-Bus-Leitungen geliefert und dient dazu, die Kommando-Signale der Fig. 5E zu erzeugen, wie oben beschrieben. Das Kommando-Signal sQ gibt den Befehl, dass das signifikanteste Byte-Daten-Wort-Register 1732 die laufende Information auf dem Daten-Bus da2 bis dt^ für ein direktes paralleles Rücksetzen in dessen acht Schieberegister-Stufen empfängt. In ähnlicher Weise verriegelt das Kommando-Signal t,, die direkt voreingegebenen Daten in dem signifikantesten Byte-Daten-Wort-Register 1732 und gibt das zweitletzte signifikante Byte-Daten-Wort-Register 1733 frei, die Information auf dem Daten-Bus da^ bis dhp parallel zu empfangen, wie im Stand der Technik bekannt.
Das Puffer-Adressregister 1734· empfängt die unteren fünf Bits da2 Ms dep des Daten-Bus aufgrund der Erzeugung des Kommando^Signales uQ und das Adressregister 1734- wird dazu verwendet, die Übertragung der in den Registern 1732und 1733 gespeicherten Daten zu einem einzelnen der ausgewählten Register oder Zähler des Dekodier-Schaltkreises der Fig. 6 zu steuern^über die Übertragungsgatter-Netzwerke 1781 bis 1784, die ihnen zugeordnet sind. Wenn ein "1"-Signal zu einem Flip-Flop des
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Adressregisters 1734- übertragen wurde, so wird der Dateninhalt der Register 1732 und 1733 synchron mit der seriellen Iteration verschoben,und zwar als einzelnes serielles Daten-Wort, das allgemein sechzehn Bits hat, und zwar in das Speicherregister oder den Zähler, der durch das Flip-Flop des Adress-Kode-Registers 1734- ausgewählt wurde, in das die logische "1" oder das hohe Signal eingegeben worden war. Am Ende der Übertragungsiteration werden die Flip-Flops des Puffer-Adressregisters 1734-auf Null zurückgesetzt. Es sei bemerkt, dass, wenn die in den Parallel/Serien-Schieberegistern 1732 und 1733 gespeicherten Daten zu dein adressierten Speicherregister oder Zähler des Dekodier-Schaltkreises der Fig. 6 übertragen werden, der serielle oder DS-Daten-Schiebe-Eingang jeder der Stufen der Register 1732 und 1733 geerdet wird, so dass der Inhalt der Register 1732 und 1733 automatisch gelöscht wird, wenn die darin gespeicherten Daten seriell zu den adressierten Registern oder Zählern übertragen werden, um dort verwendet zu werden.
Die Arbeitsweise der Übertragungs-Tor-Steuer-Netzwerke I78I bis 1784- wird detaillierter im Zusammenhang mit der Arbeitsweise der verschiedenen Speicherregister und Zähler des Dekodier-Schaltkreises der Fig. 6 beschrieben, wenn deren Wirkungsweise beschrieben wird, jedoch sei zum Zwecke der Erläuterung darauf hingewiesen, dass die Arbeitsweise der Tor-Steuer-Netzwerke und Logik-Elemente, die in der Fig. 5H gezeigt sind und deren kurze Beschreibung oben gegeben wurde, die detaillierte Wirkungsweise und Funktion für einen Fachmann auf diesem Gebiet der Technik bereits klar erkennbar gemacht hat.
5.14- Zustands-Eingangs-Schaltkreis
Im folgenden wird der Zustands-Eingangs-Schaltkreis des Blocks 1139 äes Mikroprozessor-Systems der Fig. 5 unter Bezugnahme auf das schematische Schaltbild der Fig. 51 erläutert. Das Maschinen-Startsignal J1 ist ein verarbeiteter Signalausgang aus dem Rel8is-Treiber-Schaltkreis der Fig. 7-A, wie nachfolgend be-
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Claims (21)

  1. Karl A. η|Λ^"\ΟΓ" D· Karl βΠΑ^Γ DiP|om
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    D-8023 Munchen-Pullach, Wiener 3tr i.; Tel. (089)'. 93 30 71: Telex 5 212147 tros d; Cables: «Patentibus» München
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    ihr zeichen: 881 321 vBü/Ng Tag·. 2 6.Februar 1979
    Yourref.r " Date:
    THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan 48076, USA
    PA TEN!ANSPRÜCHE
    {Λ Λ Elektronisches Regelungs-System für Verbrennungskraftina schinen mit hin- und hergehenden Kolben, mit Einrichtungen, die auf ein Brennstoff-Steuer-Signal ansprechen, um selektiv eine geregelte Kraftstoffmenge einem ausgewählten oder mehreren Zylindern zuzuführen, mit Einrichtungen, die auf ein Zündsteuer-Signal ansprechen, um selektiv den Zeitpunkt und die Dauer der Zündung des Brennstoffes zu steuern, mit einem Auspuffgas-Rückführungsweg zwischen dem Auspuff- und dem Einlass-System der Maschine, mit Einrichtungen, die zumindest teilweise in diesem Weg angeordnet sind und auf ein Auspuffgas-Rückführ-Steuer-Signal ansprechen, um selektiv die von dem Auspuff-System zu dem Einlass-System rückgeführte Auspuffgasmenge zu verändern, gekennzeichnet durch folgende Einrichtungen und Merkmale: Einrichtungen (126 bis 133; S1Xg. 2) zum Erfassen einer Vielzahl ausgewählter Maschinen-Betriebs-Parameter und zum Erzeugen eines Zustands-Sensor-Ausgangs-Signales (a, b, c, d, e, fs,, fo, G, G6), das den Wert der erfassten Vielzahl der ausgewählten Maschinen-Arbeits-Parameter anzeigt,
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    Analog/Digital-Wandler (121; Fig. 3), die auf vorbestimmte Kommando-Signale (g^, g1,, Xq, tQ) ansprechen, um einen ausgewählten der Zustands-Sensor-Ausgangssignale in ein oder mehrere digitale Datenworte, die dieser Grosse entsprechen, umzuwandeln,
    Speicher-Einrichtungen (1133; Fig. 5, Fig. 5C), die "Nachschlagetabellen" von Steuer-Kommando-Modifikationswerten speichern, die zum Errechnen von einem oder mehreren Maschinen-Steuer-Kommandos verwendet werden, und programmierbare Einrichtungen (123, 1132), die zumindest eines von vorbestimmten Brennstoff-Steuergesetzen, Zünd-Steuergesetzen oder Auspuffgas-Rückführungs-Steuergesetzen ausführen, Einrichtungen (122, 123), die auf die digitalen Worte ansprechen, um die gespeicherten "Nachschlagetabellen" der Modifikationswerte zu adressieren,
    Berechnungs-Einrichtungen (123) einschliesslich Einrichtungen, die auf jede der adressierten Nachschlagetabellen ansprechen, um einen oder mehrere gewünschte Modifikationswerte zu errechnen, wobei die Berechnungs-Einrichtungen (123) weiterhin programmierbare Einrichtungen enthalten, die die vorbestimmten Kommando-Signale erzeugen und die eines oder mehrere der vorbestimmten Steuergesetze ausführen, wobei die errechneten Modifikationswerte dazu verwendet werden, eines oder mehrere digitale?Kommando-Worte zu errechnen, die die gewünschte vorzunehmende Steuertätigkeit anzeigen, um eine vorbestimmte Maschinen-Steuerfunktion auszuführen, und Einrichtungen (124, 125), die auf die digitalen Kommando-Worte ansprechen, um einen präzise geregelten Wert von zumindest einer ausgewählten der folgenden Grossen zu erzeugen: der Brennstoff-Steuer-Signale (S2O, S3O; S4-O, S5O), die die Menge des zugeführten Brennstoffes steuern, des Zündsteuer-Signales (TU1O), das selektiv den Zeitpunkt und die Zeitdauer der Zündung des Brennstoffes steuert und des Auspuffgas— Rückführ-Signales (X3O), das selektiv die dem Einlass-System zurückgeführte Auspuffgasmenge verändert.
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  2. 2. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die ein Maschinen-Stellungssignal erzeugen, das die Stellung der Kolben anzeigt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die auf ein Brennstoff-Steuer-Signal ansprechen, um selektiv die Menge des einen oder mehreren Zylindern zugeführten Brennstoffes steuern und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die auf ein Zündsteuer-Signal ansprechen, um den Zeitpunkt und die Zeitdauer der Zündung des Brennstoffes zu steuern, wobei die Arbeitsweise der auf die digitalen Daten-Worte ansprechenden Einrichtungen mit der Erzeugung der Maschinen-Stellungssignale synchronisiert wird, gekennzeichnet durch folgende Einrichtungen und Merkmale:
    Einrichtungen (122), die auf die digitalen Kommando-Worte ansprechen, um die Erzeugung eines ausgewählten Signales des Brennstoff-Steuer-Signales oder des Zündzeit-Steuer-Signales zu steuern, wobei die Menge des Brennstoffes der einen ausgewählten oder mehreren der Vielzahl von Zylindern zugeführt wird, sehr genau geregelt wird oder der Zeitpunkt oder die Dauer der Brennstoff-Zündung darin, wobei das Maschinen-Steuer-System weiterhin Einrichtungen (415, 416, 417, 123) enthält, die auf die Maschinen-Stellungssignale ansprechen, um die Geschwindigkeit, mit der die digitalen Kommandos erzeugt werden, so zu ändern, dass gewisse Steuerfunktionen, wie z.B. die Brennstoff-Steuerung einmal pro Umdrehung aufdatiert werden, bis eine vorbestimmte Maschinengeschwindigkeit erreicht ist und dann einmal bei jeder zweiten Maschinenumdrehung danach, und dass andere Steuerfunktionen, wie z.B. die Zündzeit-Steuerung und ähnliches mehrfach bei jeder Maschinenumdrehung bei niedrigen Maschinengeschwindigkeiten aufdatiert werden und einmal pro Maschinenumdrehung, nachdem die Maschinengeschwindigkeit eine vorbestimmte Schwelle erreicht hat, wodurch das Aufdatieren der Daten-Kommando automatisch bemessen wird, um Änderungen der Berechnungsleistung pro Maschinenumdrehung wirksam zu kompensieren und damit die Anzahl von Berechnungen, die pro Umdrehung durchge-
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    führt werden kann, die sich mit der Maschinengeschwindigkeit notwendigerweise ändert.
  3. 3. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog/Digital-Wandler (121) Einrichtungen enthält, die eine erste Umwandlung mit "n"-Bit durchführt, wobei eine erste für bestimmte Anwendungsfälle geeignete Genauigkeit erhalten wird, und die eine Umwandlung mit "m"-Bit durchführt, wobei eine grössere Genauigkeit erhalten wird, die bei anderen Anwendungen, bei denen diese benötigt wird, verwendet wird, wobei "m" grosser als "n" ist; und dass Einrichtungen vorgesehen sind, die die Arbeitsweise des Analog/Digital-Wandlers (121) wahlweise verändert, um eine Eingangsvariable mit "m"-Bit auf "n"-Bits herabzusetzen, wobei eine relativ konstante Genauigkeit über den Messbereich dadurch erhalten wird, dass der Bereich des Umwandlers unter Verwendung eines Abbildungs-Lösungsweges bzw. einer Abbildungsnäherung selektiv geändert wird.
  4. 4. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Speichern (1133) gespeicherten "Nachschlagetabellen" als vorbestimmte zwei- oder drei-dimensionale Steuerfunktionen ausgebildet sind, die Werte der Modifikationsvariablen darstellen, die bei Ausführung der Brennstoff-Steuergesetze benötigt werden, und dass das System weiterhin Einrichtungen (123, 1132) enthält, die auf die digitalen Worte ansprechen, um.die "Nachschlagetabellen" selektiv zu adressieren und programmierbare Einrichtungen, die auf die Adressierung der Tabellen ansprechen, um zwischen den vorbestimmten adressierbaren Steuerfunktionswerten zu interpolieren und einen genauen Modifikstionswert zu errechnen, der von den Berechnungs-Einrichtungen bei Ausführung des programmierten Brennstoff-Steuergesetzes verwendet wird, um ein hochgenaues digitales Steuer-Kommando-Signal in Antwort hierauf zu erzeugen.
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  5. 5. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Einrichtungen (4-11) vorgesehen sind, die Änderungen zumindest in einem der erfassten Maschinen-Betriebs-Parameter erfassen, um das Erfordernis einer Beschleunigungs-Anreicherung zu erfassen und dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf das Erfordernis einer Beschleunigungs-Anreicherung ansprechen, um ein Beschleunigungs-Anreicherungs-Brennstoff-Kommando zu erzeugen, und zwar getrennt und unterscheidbar von dem ersten Brennstoff-Steuer-Kommando und wobei das Beschleunigungs-Anreicherungs—Brennstoff-Kommando und das erste Brennstoff— Steuer-Kommando über den gleichen Ausgangs-Schaltkreis (3OO3, 3OO7) ausgegebenwsrdenj um die Brennstoff-Zuführ-Einrichtungen steuerbar zu betreiben.
  6. 6. Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen, die auf die Erfassung des Erfordernisses einer Beschleunigungs-Anreicherung ansprechen, ein zwischenliegendes Beschleunigungs-Anreicherungs-Brennstoff-Kommando erzeugen und eine zweite separate und getrennte längere programmierte Beschleunigungs-Anreicherungs-Vergrösserung bei dem ursprünglich erzeugten ersten Brennstoff-Kommando über eine durch die Beschleunigungs-Anreicherung kommandierte Modifikation bei der Ausführung des vorprogrammierten Brennstoff-Steuergesetzes, um das erzeugte erste Brennstoff-Steuer-Kommando zu modifizieren, um den Betrieb der Brennstoff-Zufuhr-Einrichtungen zu steuern und so einen ruckfreien Betrieb der Maschine sicherstellen.
  7. 7. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, bei dem die digitalen Daten-Worte ein VJort enthalten, das den Wert der Maschinentemperatur darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher (1133) eine vorbestimmte endliche Anzahl von Grund-Brennstoff -Kommando-Modi filiations-Werten enthalten, die eine stetige Steuerfunktion mit einer unbegrenzten Anzahl solcher Modifikationswerte darstellt,
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    wobei das Maschinentemperatur-Daten-Wort die "Nachschlagetabelle" adressiert, um zumindest einen vorbestimmten Basis— Brennstoff-Kommando-Modifikations-Wert zu erhalten, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die zwischen zumindest einem vorbestimmten Basis-Modifikationswert und dem hierzu benachbarten Basis-Modifikationswert interpolieren, um sehr genau einen optimalen Wert zu berechnen, der von den elektronischen Maschinen-Steuer-Einrichtungen bei Ausführung des vorbestimmten Brennstoff-Steuergesetzes verwendet wird, dass das System weiterhin programmierbare Einrichtungen enthält, die das Brennstoff-Steuergesetz ausführen, um ein digitales Brennstoff-Steuer-Kommando zu erzeugen, wobei die programmierbaren Einrichtungen auf den sehr genau berechneten optimalen Modifikationswert ansprechen, um den Wert des digitalen Brennstoff-Steuer-Kommandos zu modifizieren, um die Erzeugung eines genaueren durch die Maschinentemperatur kompensierten Brennstoff-Steuer-Signales sicherzustellen, wodurch eine genauer gesteuerte Zufuhr von Brennstoff in den einen ausgewählten oder mehrere Zylinder sichergestellt wird.
  8. 8. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (132) vorgesehen sind, die einem oder mehreren Kolben oder der Maschinen-Ausgangswelle zugeordnet sind, um Maschinen-Stellungs-Impulse (G) zu erzeugen, die allgemein die Maschinengeschwindigkeit oder die Periodendauer anzeigen, dass Einrichtungen (415j 416) vorgesehen sind, die auf die Maschinen-Stellungs-Impulse ansprechen, um ein erstes Zündsteuer-Wort zu erzeugen, das eine Zündverzögerung darstellt und ein zweites Zündsteuer-Wort, das eine Zünd-Impulsbreite darstellt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die auf das erste und das zweite Zündsteuer-Wort ansprechen, um die Erzeugung des Zündsteuer-Signales zu verzögern, bis eine vorbestimmte Zeit nach dem Auftreten des einen Maschinen-Stellungs-Impulses verstrichen ist, was durch das erste digitale Zünd-Kommando bestimmt ist, und dann unverzüglich das Zündsteuer-Signal einleitet und es für eine Zeitperiode aufrechterhält, die durch den Wert des
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    zweiten digitalen Zündwortes bestimmt ist, wodurch, die Maschinen-Zündzeit-Steuerung mit einem hohen Genauigkeitsgrad wirksam gesteuert wird.
    ov
  9. 9. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (1132) vorgesehen sind, die auf die Maschinengeschwindigkeit oder die Masehinenperiode ansprechen, um die "Machschlagetabellen" zu adressieren und eine dort gespeicherte vorbestimmte Modifikationsvariable auswählen, dass programmierbare Einrichtungen (1132) vorgesehen sind, die die Nachschlagetabelle adressieren, um zwischen dem adressierten vorbestimmtei Modifikationswert und benachbarten Werten zu interpolieren, um einen optimalen Modifikationswert zu errechnen, der bei Zündseit-Steuer-Berechnungen verwendet wird, wobei die programmierbaren Einrichtungen weiterhin Einrichtungen enthalten, die auf die Maschinengeschwindigkeit oder die Masehinenperiode ansprechen und auf den errechneten optimalen Modifikationswert, um ein Zündsteuer-i'lort zu erzeugen, das ein vorbestimmtes Verzögerungsintervall anzeigt, wobei die Zimdzeit-Steuerung dadurch so gesteuert wird, dass der Zündsteuer-Impuls am Ende der durch das Zündsteuer-Wort bezeichneten Verzögerung eingeleitet wirds wobei die programmierbaren Einrichtungen weiterhin die Beendigung des Zündsteuer-Impulses nach einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer bewirken, wodurch die Zündzeit-Steuerung der Maschine gesteuert wird»
  10. 10. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch
    95 dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbaren Einrichtungen weiterhin Einrichtungen enthalten, die zumindest auf den genau berechneten optimalen Modifikationswert ansprechen, um ein erstes digitales Zündsteuer—Wort zu errechnen, das die Impulsbreite oder Dauer des Zündsteuer-Impulses anzeigt und vjeiterhin Einrichtungen, die auf jeden Maschinen-Steuer-Impuls ansprechen, um den Eeginn des Zündsteuer-Impulses bei dessen Empfang einzuleiten, um den Zündzeitpunkt und die Zündfunken-Verweildauer zu steuern.
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  11. 11. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Einrichtungen vorgesehen sind, die gewisse Steuer-Kommandos erzeugen, wie z.B. diejenigen, die zur Brennstoff-Steuerung einmal pro Umdrehung verwendet werden, bis eine gewisse vorbestimmte Maschinengeschwindigkeit erreicht ist und dann danach einmal pro ge zwei Umdrehungen, wobei diese Einrichtungen zum Aufdatieren weiterer Steuer-Kommandos vorgesehen sind, wie z.B. derjenigen, die für Zündzeitsteuerung und ähnliches verwendet werden, und zwar einmal pro Zündung, N/2 mal pro Umdrehung bei niedrigen Maschinengeschwindigkeiten, wobei N die Anzahl der Zylinder der Maschine darstellt, wobei die Geschwindigkeit bei mittleren Maschinendrehzahlen bis auf N/4 mal pro Umdrehung verringert wird und dann weiter bis auf N/4 mal pro jede zweite Umdrehung bei noch höheren Maschinendrehzahlen.
  12. 12. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die ersten und zweiten digitalen Zündsteuer-Worte ansprechen, um die Erzeugung des Zündsteuer-Impulses elektronisch zu steuern, und zwar für Zündsteuerzwecke während des normalen Maschinenbetriebes, dass Einrichtungen (136, 125) vorgesehen sind, die einen Anlasszustand der Maschine erfassen, um die Zündzeit-Steuerung von der Steuerung des Maschinen-Steuer-Systemes abzuschalten und um ein erstes Kommando-Signal zu erzeugen, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf das erste Kommando-Signal ansprechen, um die Erzeugung des Zündsteuer-Impulses und damit die Zündzeit-Steuerung während des Anlassbetriebes mechanisch zu steuern.
  13. 13. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Einrichtungen (1131) vorgesehen sind, die auf die Erzeugung eines Rücksetzr-Signales ansprechen, um ein vorbestimmtes Zeitintervall einzuleiten, dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die Maschinenstellungs-Impulse und auf vorbestimmte
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    Steuer-Signale ansprechen, um die V/iederhers teilung eines normalen Betriebes der Rechner-Einrichtungen zu erfassen und die vorbestimmte eingeleitete Zeitperiode zu beenden, wobei diese Einrichtungen weiterhin auf einen Ausfall der Rücksetz-Einrichtungen der Rechner-Einrichtungen ansprechen, um einen potentiellen Programmfehler oder einen Rechnerausfall vor der Beendigung des eingeleiteten vorbestimmten Zeitintervalles zu eliminieren, um ein zweites Signal su erfassen, das darauf anspricht und das ein Signal erzeugt, das einen Systemfehler anzeigt.
  14. 14-. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin programmgesteuerte Rechner-Einrichtungen vorgesehen sind, die periodisch eine Serie von ersten Signalen erzeugen, dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die ersten Signale ansprechen, um deren Abwesenheit innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode zu erfassen, um ein erstes Fehlersignal zu erzeugen, das einen potentiellen Programmfehler oder einen Rechnerausfall anzeigt und dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf das erste Fehlersignal ansprechen, um die Rechner-Einrichtungen erneut in Bereitschaft zu setzen und die versuchen, den potentiellen Programmfehler oder den Rechnerausfall zu beseitigen.
  15. 15. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Brennstoff-Abschalt-Schaltkreis (3OOI) für einen elektronischen Maschinenregler vorgesehen ist, wobei der elektronische Maschinenregler normalerweise Brennstoff-Steuer-Impulse zur Steuerung der Brennstoff-Zufuhr zu der Maschine liefert, wobei der Brennstoff-Abschalt-Schaltkreis Einrichtungen enthält, die entweder einen Datentaktausiall oder einen Maschinen-Stillstandszustand erfassen und die ein Fehlersignal, das diesen Zustand anzeigt, erzeugen, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, die auf das Fehlersignal ansprechen, um die Übertragung der Brennstoff-Impulse zu den
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    Einrichtungen zur Brennstoff-Zuführung zur Maschine zu beenden.
  16. 16. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach einem der Ansprüche 13 bis 155 dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (135) vorgesehen sind, die auf den Maschinen-Stellungs-Impuls ansprechen, um einen Notlauf-Impuls zu erzeugen, der eine vorbestimmte Dauer aufweist, die normalerweise ausreichend ist, der Zündspule eine ausreichende Zeit zum Entladen ihrer Energie zu den Zündkerzen zu gestatten und wobei noch ausreichend Zeit vorhanden ist, sie erneut für den nächsten Zündfunken wieder aufzuladen, und dass Übertragungs-Torsteuer-Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die Abwesenheit des lehlersignales ansprechen, um die Zündsteuer-Impulse, die von dem elektronischen Maschinen-Steuer-System erzeugt wurden, zu den Zündsteuer-Treiber-Einrichtungen zu leiten und bei Anwesenheit des Fehlersignales die Notlauf-Zündimpulse zu der Zündspulen-Treiber-Einrichtung (3005) zu leiten.
  17. 17. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einen oder mehrere Maschinen-Betriebs-Parameter ansprechenden Einrichtungen ein Signal erzeugen, das deren Betrieb anzeigt, wobei Schaltkreis-Einrichtungen auf das Signal zum Steuern einer Auspuffgas-Rückführung ansprechen, wobei wahlweise eine EIN/ AUS- oder proportionale Betriebsweise vorgesehen ist.
  18. 18. Elektronisches Maschinen-Steuer-System nach Anspruch
    1, bei dem Sauerstoff-Fühler in dem Auspuff-System angeordnet sind, um das dort vorhandene Luft/Brennstoff-Verhältnis zu messen und um ein den Messwert anzeigendes Sensor-Ausgangssignal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Integrator (414) mit Rückkopplungsschleife vorgesehen ist, der das Sensor-Ausgangssignal eine vorbestimmte Anzahl oft pro Maschinenperiode abtastet, der das Sauerstoff-Sensor-Signal mittels digitaler Einrichtungen integriert und dann einen
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    entsprechenden digitalen Wert speichert, bis er durch die Rechner-Einrichtungen abgerufen wird, zur Verwendung bei der Ausführung eines oder mehrerer der Steuergesetze, um eines oder mehrere der Maschinen-Steuer-Kommandos zu errechnen.
  19. 19» Verfahren zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine in Verbindung mit dem System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte;
    - Messen der Maschinendrehzahl als Funktion der Maschinenumdrehungen oder Maschinenperioden!
    - Kompensieren der Verringerung der Anzahl von Berechnungen, die pro Umdrehung durchgeführt werden kann, wenn die Maschinendrehzahl zunimmt, indem vorbestimmte Steuer-Kommandos anfänglich auf datiert werden, wie z«,B„ diejenigen, die zur Erzeugung der Brennstoff-Steuer-Impulse einmal pro Umdrehung verwendet werden, bis eine vorbestimmte Maschinendrehzahl erreicht ist und dann einmal pro je zwei Umdrehungen danach und indem weitere Steuer-Kommandos aufdatiert werden, wie zoB. diejenigen, die zum Erzeugen der Zündzeit-Steuer-Impulse einmal pro Zündung pro Maschinenumdrehung bei niedrigen Maschinendrehzahlen und einmal pro Zündung bei jeder zweiten Maschinenumdrehung, wenn die Maschinengeschwindigkeit sich über eine weitere vorbestimmte Maschinendrehzahl vergrössert hat, verwendet werden«,
  20. 20» Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine im Zusammenhang mit dem System der Ansprüche 1 bis 18? gekennzeichnet durch folgende Schritte;
    - Programmieren einer "Nachschlagetabelle" mit vorbestimmten Modifikationswerten\
    - selektives Adressieren der Kachschlagetabelle unter Vervjendung erfasster Maschinen-Betriebs zustände zum Lesen der vorbestimmten Modifikationswerte|
    - Interpolieren zwischen benachbarten Modifikationswerten zur Errechnung eines optimalen Modifikators;
    - Modifizieren des einen ausgeführten Steuergesetzes durch
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    den genau errechneten optimalen Modifikationswert zur Erzeugung eines hochgenauen Daten-Steuer-Wortes, das eine elektronische Verzögerungszeit anzeigt; und
    - Erzeugen des Zündsteuer-Signales aus dem Daten-Steuer-Wort.
  21. 21. Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine im Zusammenhang mit dem System der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet, durch folgende Schritte:
    - Messen eines Maschinen-Betriebs-Parameters, der eine Funktion der Maschinendrehzahl ist;
    - Speichern einer "Nachschlagetabelle" von Modifikationswerten, die eine Punktion der Maschinendrehzahl ist;
    - Adressieren der "Nachschlagetabelle" mit zumindest einem Messwert, der die Maschinendrehzahl anzeigt, um einen ausgewählten Wert einer endlichen Anzahl von in der Nachschlagetabelle gespeicherten Modifikationswerten zu erhalten;
    - Interpolieren zwischen dem ausgewählten Wert der endlichen Anzahl von Modifikationswerten und dem dazu benachbarten Wert, um einen optimalen Modifikationswert zu erhalten;
    - programmierbares Ausführen eines der Steuergesetze unter Verwendung des sehr genau berechneten optimalen Modifikationswertes, um eine genau berechnete Darstellung der Zündfunkendauer zu erhalten; und
    - Erzeugen des Zündsteuer-Signales hieraus.
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