DE2435791C3 - Elektronischer Frequenzzähler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Frequenzzähler mit einer Anzeigeeinrichtung zur Darstellung des Zählergebnisses, wobei innerhalb einer wählbaren Zeitdauer, der Torzeit, Impulse periodisch wiederholt gezählt werden und die Anzeigeeinrichtung im Multiplexbetrieb im Sinne einer zeitlich nacheinander erfolgenden Anzeige der Ziffern der einzelnen Dekaden angesteuert wird, insbesondere für die digitale Frequenzanzeige in einem Rundfunkempfänger.

Elektronische Zähleinrichtungen werden in zunehmendem Maße in der Nachrichtentechnik angewandt. Sie ermöglichen es beispielsweise, in einem Rundfunkgerät eine digitale Frequenzanzeige vorzusehen, die dem Benutzer direkt den Zahlenwert der empfangenen Frequenz auf einer Anzeigeeinrichtung anzeigt (Radio Mentor 1973, S. 389 und Funk-Technik 1971, S. 157— 159). Es werden periodisch innerhalb einer bestimmten Zeitdauer, der Torzeit, Impulse von einem digitalen Zähler gezählt, der aus mehreren Zählerstufen besteht, Der Zählerstand, der zunächst nur codiert in Form digitaler Signale an den Ausgängen des Zählers vorliegt, wird nach erfolgter Zählung in einen Speicher übertragen, von einem Decoder decodiert und danach auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt. Vor Beginn des nächsten Zählvorganges wird der Zähler neu gesetzt (Set) bzw. zurückgesetzt (Reset), so daß die Folgende Zählung wieder bei einem definierten Zählerstand beginnt. Zum periodischen Ablauf der beschriebenen Vorgänge sind verschiedene Steuerimpulse, z. B. für die Torzeit, erforderlich, die von einer Steuereinheit geliefert werden.

Die Umwandlung des codierten Zählerstandes in die entsprechende Zahl auf der Anzeigeeinrichtung kann auf verschiedene Arten erfolgen. Beim sogenannten Parallelbetrieb werden alle Ziffern jeweils am Ende der Torzeit gleichzeitig gespeichert, decodiert und darge stellt. Bei einem durch die US-PS 33 83 498 bekannten Frequenzzähler werden einzelne Ziffern des anzuzeigenden Zählergebnisses zeitlich gestaffelt in einen Anzeigespeicher übernommen und direkt angezeigt Die einzelnen Ziffern werden jeweils für eine der Torzeit des Zählers entsprechende Dauer angezeigt Eine Ablaufsteuerung und ein frequenzstabiler Generator bewirken synchron die Anzeige — wie auch die Torsteuerung, wobei zeitlich gestaffelt die Anzeigeziffern angesteuert werden. Die jeweils durch den

Zeitpunkt der Übernahme aus dem Zähler fixierte Zähizeit ist, mit einer Ausnahme, kurzer als die Torzeit Ein Multiplexbetrieb im Sinne des der Erfindung

zugrundeliegenden Zählers liegt nicht vor.

Bei einem anderen vorgeschlagenen Frequenzzähler

(»Funk-Technik« 1974, Nr. 20 S. 721-724), dessen Anzeige nach dem Multiplexverfahren arbeitet, wird das Zählergebnis am Ende der Torzeit des Zählers in einen Anzeigespeicher übernommen. Der Inhalt des Anzeigespeichers wird dann Ziffer für Ziffer zeitlich nacheinan-

jo der derart angezeigt, daß zu einem Zeitpunkt jeweils nur eine Ziffer erscheint Die Anzeige der Ziffern wechselt zyklisch so schnell, daß die Anzeige als flimmerfrei empfunden wird.

Bei Frequenzzählern der zuletzt genannten Art ist die

Torzeit üblicherweise so groß (z. B. 1 Sekunde), daß jede Ziffer des gespeicherten Zählergebnisses in einer der Torzeit entsprechenden Zeit mehrfach oder wenigstens einmal zur Anzeige kommt. Hierfür ist eine geeignete Ablaufsteuerung nötig, weiche den Multiplexbetrieb steuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für eine eingangs genannte elektronische Zähleinrichtung mit einer im Multiplexbetrieb arbeitenden Anzeigeeinrichtung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst Bei der Erfindung ist die Torzeit des Zählers kleiner gewählt als die Zeit, die zur Anzeige aller Ziffern des Zählergebnisses im Multiplexbetrieb erforderlich ist, und zwar gerade so groß wie die Anzeigedauer einer Ziffer oder wie ein ganzzahliges Vielfaches der Anzeigedauer einer Ziffer. Durch diese Maßnahme ist es möglich, ein eine bestimmte Ziffer ansteuerndes Signal (bzw. bestimmte Ziffern ansteuernde Signale) direkt als das die Torzeit des Zählers vorgebende Signal zu verwenden, wodurch der Aufwand bei der Gewinnung von Steuersignalen verringert wird. Die Zählzeiten wiederholen sich dann synchron mit der wiederholten Anzeige einer bestimmten Ziffer oder auch mit einem ganzzahligen Vielfachen

»ο der wiederholten Anzeige dieser bestimmten Ziffer, Zwischen den Zählzeiten ergeben sich Zählpausen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es /cigt

Fig. I ein Prinzipschaltbild einer Zähleinrichtung unter Anwendung der Erfindung zur digitalen Fre-

quenzanzeige in einem Rundfunkgerät,

F i g, 2 Steuerimpulse zur Steuerung des Zählvorganges und des Multiplexbetriebes.

In Fig. 1 werden der Klemme 2 die zu zählenden Rechteckschwingungen 1 zugeführt, die beispielsweise in bekannter Weise dem Oszillator eines nicht dargestellten Rundfunkgerätes entnommen sind und deren Frequenz gleich der Frequenz der Oszillatorschwingungen ist Die Rechteckschwingungen 1 gelangen über ein periodisch während einer bestimmten Zeit (Torzeit) geöffnetes Tor 3 zu einer oder mehreren Teilerstufen 4 und werden von einem elektronischen Zähler 8 gezählt Dieser enthält für jede anzuzeigende Dekade eine Zählerstufe, die beispielsweise im 8—4—2—1 BCD-Code zählt Der Zählerstand des Zählers 8 am Ende der Torzeit wird mittels Schiebeimpulse in einen Speicher 9 übertragen. Nach der Decodierung des im angenommenen 8—4—2—1 BCD-Code vorliegenden Zählergebnisses folgt die Darstellung auf einer Anzeigeeinrichtung 11.

Zur näheren Erläuterung der Arbeitsweise ',vird nachfolgend auch auf F i g. 2 Bezug genommen, in der Steuerimpulse zur Steuerung des Zählvorganges und des Multiplexbetriebs dargestellt sind. In F i g. 2 sind bei f die periodisch wiederkehrende Torzeit 17 und die Zählpause dargestellt Am Ende der Torzeit wird der in Form digitaler Signale vorliegende Zählerstand mittels im Vergleich zur Torzeit sehr kurzer Schiebeimpulse 18 (F i g. 2g) in den Speicher 9 übertragen. Für den Fall, daß der Zähler 8 fünf Zählerstufen enthält sind für ein sequentielles »Hineinschieben« der digitalen Signale in den Speicher 9 zwanzig Schiebeimpulse erforderlich, da jede der fünf Ziffern im 8-4—2-1 BCD-Code durch vier digitale Signale (Bits) dargestellt wird. Die Schiebeimpulse werden einer Ablaufsteuerschaltung 7 entnommen, die von einem als Zeitbasis dienenden Quarzoszillator 6 angesteuert ist

Die vier zuerst in den Speicher 9 übertragenen digitalen Signale, die der höchsten Dekade zugeordnet sind, liegen nach Beendigung der durch die Schiebeimpulse bewirkten Übertragung unmittelbar am Decoder 10, werden decodiert und der Anzeigeeinrichtung 11 zugeführt Diese kann aus jeder Dekade zugeordneten Anzeigeelementen, z.B. bekannten Sieben-Segment-Anzeigeröhren, bestehen, die von dem Decoder 10 ihrem Code entsprechend angesteuert, werden. Die bereits erwähnte Ablaufsteuerung 7 enthält einen Ring-Zähler, der an verschiedenen Klemmen die in F i g. 2 bei a—e gezeigten zeitlich versetzten Impulse 12, 13,14,15,16 erzeugt. Mit den diesen Impulsen 12,13,14, 15,16 wird die Zuordnung der einzelnen Anzeigeröhren zu den entsprechenden Dekaden erreicht. Während der Dauer des Impulses 12 ist die Anzeigeröhre für die höchste Dekade angesteuert, so daß nur die durch die genannten ersten vier digitalen Signale repräsentierte Ziffer dargestellt wird. Mit dem Ende des Impulses 12 ist die Darstellung dieser Ziffer beendet. Mittels der nächsten vier Schiebeimpulse 19 wird die im Speicher 9 befindliche Information (Impulsfolge) weitergetaktet, so daß jetzt die codierte Ziffer der zweithöchsten Dekade vom Decoder 10 decodiert und der Anzeigeeinrichtung 11 zugeführt wird. Durch den Impuls 13 in F i g. 2b wird nunmehr die der zweithöchsten Dekade zugeordnete Anzeigeröhre angesteuert, und die entsprechende Ziffer sichtbar gemacht

In der beschriebenen Art werden nacheinander die

Ziffern des Zählergebnisses dargestellt Dies geschieht so schnell, daß die sequentielle Darstellung vom Auge nicht bemerkt wird. Die Häufigkeit der Darstellung je eines vollständigen Zählergebnisses erfolgt so oft, z. B.

fünfzigmal in der Sekunde, daß für den Betrachter ein flimmerfreies Bild entsteht.

Der Zähler 8 wird jeweils vor Beginn einer neuen

ίο Torzeit auf einen definierten Zählerstand gesetzt Dies geschieht durch die der Ablaufsteuerschaltung 7 entnommenen Setzimpulse. Die Ablaufsteuerschaltung 7 enthält unter anderem einen Teiler zur Teilung der vom Quarzoszillator 6 gelieferten Impulse, einen Ringzähler zur Erzeugung der oben erwähnten zeitlich versetzten Impulsreihen (Fig.2a—e) und eine Verknüpfungsmatrix zur Erzeugung von Schiebeimpulsen und Setzimpulsen.

Erfindurigsgemäß ist die Torzeit eleich der Anzeigedauer einer Ziffer oder einem gan^^ahligen Vielfachen der Anzeigedauer, und die Zählungen verlaufen synchron mit der wiederholten Anzeige einer bestimmten Ziffer oder mit einem ganzzahligen Vielfachen der wiederholten Anzeige. Die Anzeigedauer einer Ziffer, die dui ch die Dauer je einer der in F i g. 2 a—e gezeigten Impulse gegeben ist betrage beispielsweise 5 ms. Wie in F i g. 2f zu erkennen ist, wird die Torzeit durch Verknüpfung der beiden Impulse 15 und 16 gewonnen und beträgt 10 ms. Man erhält diese Torzeit 17

jo beispielsweise durch eine logische Verknüpfung über ein ODER-Gatter 5, an dessen Ausgang nur dann ein Impuls entsteht, wenn der Impuls 15 oder der Impuls 16 an seinen Eingängen liegt Es sind auch andere logische Verknüpfungen denkbar. Wenn die Torzeit 17 zu 5 ms gewählt wird, kann auf die logische Verknüpfung 5 verzichtet werden, da dann beispielsweise der Impuls 16 direkt die Torzeit 17 bestimmt Die Anzahl der Zählungen pro Zeiteinheit, also die Zählrate, ist synchron mit der Wiederholfrequenz der Anzeige einer

■to bestimmten Ziffer oder mit einem ganzzahligen Vielfachen der Wiederholfrequenz- Dabei ist unter der Wiederholfrequenz die Anzahl der Darstellungen einer ganz bestimmten Dekade, beispielsweise der höchsten Dekade, pro Zeiteinheit zu verstehen. Die Wiederholfrequenz ist also gleich der Frequenz der Impulse 12,13, 14, 15, 16. In Fig.2 ist zu erkennen, daß die Zeitdauer vom Beginn der einen bis zum Beginn der nächsten Torzeit, d. h. die Summe der Torzeit und der Zählpause, beispielsweise gleich der Summe der Anzeigedauer der Ziffern ist.

Die Erfindung ermöglicht es, in vorteilhafter Weise die Torzeit aus der für Jen Multiplexbetrieb benötigten Abkufueuerschaltung zu gewinnen, wodurch die Schaltung der elektronischen Zähleinrichtung vereinfacht wird.

Die integrierbaren Bestandteile der erfindungsgemäßen Zähleinrichtung können in vorteilhafter Weise in integrierter MOS-Technik als ein Bauteil hergestellt werden. Neben dem einfachen Aufbau der Zählschal-

feo tung, bei der die Zählfolge- und Multiplexfrequenz aus dem Ringzähler der Ablaufsteuerschaltung 7 entnommen werden können, ist es ein weiterer Vorteil, daß dadurch ein Überschneiden des Zählvorganges und des Multiplexvorgange? ausgeschlossen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Frequenzzähler mit einer Anzeigeeinrichtung zur Darstellung des Zählergebnisses, wobei innerhalb einer wählbaren Zeitdauer, der Torzeit, Impulse periodisch wiederholt gezählt und gespeichert werden und die Anzeigeeinrichtung im Multiplexbetrieb zwischen Speicher und Anzeige im Sinne einer zeitlich nacheinander erfolgenden Anzeige der Ziffern der einzelnen Dekaden angesteuert wird, wobei ein einziger Zeitbasisgenerator eine Ablaufsteuereinheit ansteuert, die synchron sowohl die Tor- als auch die Anzeige-Steuersignale liefert, insbesondere für die digitale Frequenzanzeige in einem Rundfunkempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Torzeit (17) kleiner als die Zeit eines Anzeigezyklusses der Anzeigeeinrichtung und gleich der Anzeigedauer (12,13,14,15, 16) einer Ziffer oder gleich einem ganzzahiigen Vielfacheo der Anzeigedauer ist und daß die Zählungen synchron mit der wiederhohen Anzeige einer bestimmten Ziffer oder mit einem ganzzahligen Vielfachen der wiederholten Anzeige dieser Ziffer verlaufen.

2. Zähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung (11) im Multiplexbetrieb ein Ringzähler in der Ablaufsteuerschaltung (7) vorgesehen ist, der zeitlich versetzte Impuls (12,13,14,15,16) mit einer der Anzahl der darzustellenden Ziffern gleichen Anzahl enwjgt, die nacheinander die zur Anzeige der einzelnen Ziffern vorgesehenen Anzeigeelemente der Anzeigeeinrichtung (11) einschalten.

3. Zähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierbaren Bestandteile in integrierter MOS-Technik als ein Bauteil hergestellt sind.