DE2456540C2 - Inkrementalwertkodierer - Google Patents

Description

0₁ =(/l₅ -A₄-A₂- A₃) + (A__S -A₄-A₂- A₃) +

(A₅ -A₄ -A₂ -A₃) + (A₅ -A₄- A₁ -A₃)

0₂ = (A₅ -A₄-A₂- /I₃HM₅ -A₄-A₂- A₃) +

(A₅ -A₄-A₂- A_S) + (A₅ -A₄-A₂- A₃) O₃=(A₁ ■ A_b ■ A₀ ■ Α,) + (Α_Ί ■ Ä_h ■ A₀ ■ A₁) +

(A₁- Ä_b- A₀- Α_,) + (Α_Ί- A_b A₀- A_x) O₄ = (A ₇ ■ A „ ■ A ο ■ A,) + (A ₇ · A „ ■ A ₀ · A,) +

(A₁- A_b- A₀- Α_Χ) + (Α_Ί- A_b- A₀- A₁).

5. Inkrementalkodierer nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Scheibenverschlüssler jeweils die Positionskoordinaten X und Y einer Anzeigeeinrichtung angeben und daß die Binärsignale die Stellung der Anzeigerichtung angeben.

6. Inkrementalwertkodierer nach einem der Ansprüche 1 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (16) als Nur-Lese-Speicher (ROM) ausgebildet ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Inkremenlalwertkodierer gemäß Oberbegriff des Spruchs 1.

Ein Inkrementalwertkodierer dieser Art ist bereits bekannt aus »IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 15, Nr. 1, Juni 1972, Seiten 114 bis 115«. Bei der bekannten Einrichtung ist der Zuordner als logische Schaltung ausgebildet. Das Speicherregister speichert zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Signaikombinaticn, die zu einem späteren Zeitpunkt mit einer neuen von dem Scheibf-nverschlüssler abgegebenen Signalkombination verglichen wird. Mittels der logischen Schaltung werden dann die beiden Signalkombinationen miteinander verknüpft, um in Abhängigkeit von der festgestellten Kombination ίο ein Vorwärts- oder Rückwärtszählsignal zu erzeugen. Bei der bekannten Schaltung muß der Taktgeber mit den von dem Scheibenverschlüssler abgegebenen Impulsen synchron arbeiten. Da es sich bei dem bekannten Kodierer um eine fest verdrahtete spezielle Schaltungsanordnung handelt, ist die Einrichtung nicht geeignet, für verschiedene spezielle Zwecke eingesetzt zu werden, abgesehen davon, daß der Herstellungsaufwand relativ hoch ist. In der US-PS 3 670 324 ist ebenfalls ein Inkrementalwertkodierer gezeigt, der auf demselben Prinzip arbeitet wie die oben behandelte bekannte Einrichtung.

Daneben gibt es Inkremenialwertkodierer, die nach einem anderen Prinzip arbeiten (Elektronik. 1972, Heft 9, Seiten 307 und 308).

Ein solcher Kodierer besteht aus einer mit Differenziergliedern ausgestattenen logischen Schaltung. Die Arbeitsweise dieser bekannten Einrichtung beruht auf der Tatsache, daß bei den beiden phasenverseizten Eingangssignalen die Abfallfianken eines der Signale eine bestimmte zeitliche Beziehung zu dem Auftreten der anderen Signale haben. Dieser Kodierer arbeitet also nach einem anderen Prinzip. Er läßt sich nicht uneingeschränkt einsetzen, sondern die Eingangssignale müssen bestimmte Bedingungen erfüllen, damit die Differenzierungsglieder ordnungsgemäß funktionieren können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Inkrementalwertkodierer der eingangs genannten Art anzugeben, der einfach aufgebaut ist und vielseitig anwendbar ist.

Ausgehend von einem Inkrementalwertkodierer der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Kodierer besteht also lediglich aus zwei Speicherregistern und einem Speicher, der vorzugsweise als Nur-Lese-Speicher ausgebildet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Kodierer werden verschiedene in den Registern gespeicherte Signalkombinationen als Adreßeingangssignale für den Speicher ausgenutzt. In der betreffenden addressierten Speicherstelle ist dann ein Signal, bzw. eine Signalkombination gespeichert, das, wenn es aus dem Speicher ausgelesen ist, einen Vorwärts- oder Rückwärtszählimpuls darstellt. Die erfindungsgemäße Einrichtung gestaltet es, ohne nenneswerten zusätzlichen Aufwand die Signale mehrerer Scheibenverschlüssler oder dergleichen zu verarbeiten. Hierbei sind dann keine zusätzlichen Bauelemente erforderlich, sondern die einzelnen Bauelemente besitzen lediglich eine größere Kapazität.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm der Ausgangssignale, welche von dem Scheibenverschlüssler in einer Richtung (a) und in An- 65 ^^{er ent}8^eg^eng^esetzten Richtung (b) erzeugt werden, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verarbeitungseinrichtung, welche die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist.

In der Fig. 1 sind die Ausgangssignale oder die Ausgangszustände eines Scheibenverschlüsslers dargestellt, der zwei Impulszüge erzeugt, welche im wesentlichen Recht.eckwelien darstellen. In der Fig. 1 (a) werden die Impulszüge erzeugt, wenn sich der Verschlüssler in einer Richtung dreht, und die Impulszüge der Fig. 1 (b) werden erzeugt, wenn sich die Welle des Verschlüssler in der entgegengesetzten Richtung dreht. Diese Impulszüge geben die Ausgangssignalkurve von einem Scheibenverschlüssler an. Zwischen den Impulszügen A und B des Verschlüsslers besteht eine Phasenverschiebung von 90°. In Abhängigkeit von der Drehrichtung des Scheibenverschlüsslers eilt entweder der eine oder der andere Impulszug um 90° in der Phase voraus.

In der Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Verarbeitungseinriciitung gegeben, weiche die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform werden zwei Sätze (A 1, 51 und Al, 52) solcher Signale, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind, durch die Verwendung von zwei S~heibenver- _:schlüsslern erzeugt, welche in einer zur Anzeige dienenden Einrichtung orthogonal zueinander angeordnet ist, um die cartesischen Bewegungskoordinaten des Anzeigeelementes darzustellen. Der Zustand des Verschlüsslers, welcher der A"-Bewegungskoordinate des Anzeigeelementes zugeordnet ist, wird durch die Signale A1 und B1 dargestellt. Der Verschlüssler, welcher der K-Bewegungskoordinate des Anzeigelementes zugeordnet ist, wird durch die Signale A 2 und BT. dargestellt. Diese jeweiligen Sätze von Signalen werden zunächst durch eine Verstärker-Former-Schaltung 4 verarbeitet, die als herkömmlicher Pegeldelektor ausgebildet sein kann, welcher beispielsweise die Form einer Schmitt-Trigger-Schaltung aufweist, um diese Ausgangssignale der Scheibenverschlüssler in zwei Sätze von Paaren von Rechteckwellen mit einer Phasenverschiebung von 90° umzuformen. Die Ausgangssignale von den jeweiligen Schaltungen 4 werden unter der Steuerung von Taktimpulsen aus einer Taktimpulsquelle 10 in ein Register 6 geladen.

Das Taktsignal von der Quelle 10 sollte ein regelmäßiger Impulszug mit einer Frequenz von wenigstens der achtfachen Frequenz sein, welche bei /11, Bl, Al oder 52 auftritt. Bei jedem Zyklus des Taktsignals werden die gegenwärtigen Zustände von A1, 51, Al und 52 in das Register 6 geladen.

Ein weiteres Register 12 ist an den Ausgang des Registers 6 angeschlossen, um den Zustand des Registers 6 als Eingangssignal zu empfangen. Deshalb wird der Zustand der Eingangsleitungen Al, Bl, Al und 52 des vorhergehenden Taktzyklus in das Register 12 geladen, und zwar zu derselben Zeit, zu welcher der neue Zustand von A1, 51, Al und 52 bei dem nächsten Taktzyklus in das Register 6 geladen wird. Die Ausgangssignale der Register 6 und 12 werden als Adressenbits A₀ -A₁ verwendet, um einen Speicher (ROM) 16 anzusprechen, aus welchem nur ausgelesen werden kann.

Die Register 6 und 12 können jeweils ein beliebiges geeignetes Registerelement sein, beispielsweise das Registermodell Nr. TI 74195. Der Speicher 16 ist ausreichend groß, um 256 4-Bit-Worte aufzunehmen. Diese Bedingung wird von handelsüblichen Speichermodulen erfüllt.

Wenn keines der Signale A 1, 51, A 2 oder 52 während der vorhergehenden Zeiltaktperiode einen Überzug vollzogen hat, so sind die entsprechenden Ausgangssignale der Register 6 und 12 identisch. Wenn die Register 6 und 12 in einem identischen Zustand sind, so adressieren sie ein Wort in dem Speicher 16, welches in allen Stellen Nullen aufweist. Wenn in der letzten Taktperiode ein Übergang bei A1, 51, Al oder 52 stattgefunden hat, so unterscheiden sich die Ausgangssignale der Register 6 und 12, so daß eine neue Adresse geliefert wird, um eine einzelne Stelle im Speicher 16 anzusprechen. Eine Zelle innerhalb des Speichers 16, welche zu denjenigen gehört, die durch die neue Adresse angeprochen werden, enthält eine Eins, wodurch ein Übergang angezeigt wird, der auf einer entsprechenden Ausgangsleitung des Speichers 16 auftritt. Beim nächsten Taktimpuls werden die Ausgangasignale der Register 6 und 12 wieder identisch, wenn angenommen wird, daß kein Übergang stattgefunden hat. Somit erscheint für eine Taktperiode ein Impuls auf einer oder auf zwei Ausgangsleitungen des Speichers 16, wodurch die Richtung angezeigt wird, in welcher eine oder beide der Wellen der Verschlüssler sich gedreht haben. Selbst wenn eine Veränderung auf einer der Leitungen A 1 oder 51 und Al oder 52 während derselben Taktperiode aufgetreten wäre, wird die Veränderung am Ausgang des Speichers 16 wiedergegeben.

Die Adresseneingangsleitungen A₀-A₁ zu dem Speicher 16 sind lugisch mit den Ausgängen O₁ - O₄ des Speichers 16 nach speziellen logischen Gleichungen verknüpft. Diese Gleichungen lauten:

0₁ = (A₅ · Aj, ■ A₁ ■ A₃) + (A₅ ■ A₄ · A₂ ■ /I₃) +

(A,- A₄- A₂- A₃) + (A<,- A₄- A₂- A₃)

0₂ = (A_S · A₄ · A₂ ■ A₃) + (A₅ ■ A₄. ■ A₂ ■ A₃) +

(A₅-Α_Λ· A₂-A₃) + (A,-A₄-A₂-A₃) O₃=(A₁-A₁, ■A₀-A_x) + {A₁-A_h -A₀-A₁) +

(A₇-A_b-A₀-A_t) + (A₇-A_h- A₀-A_x) O₄ = (A₁-Af,- A₀- A_x)+ (A₁- A_b- A₀-A_x) +

(A₁- A_h- A₀- A_x) + (A₁-A_f,- A₀- A₁).

Die vier Signale O₁, O₂, O₃ und O₄ sind jeweils mit Aufwärts/Abwärts-Zählern 20 verdrahtet, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Die Zähler 20 sind in zwei Gruppen von drei Zählern angeordnet, wobei die Zähler innerhalb jeder Gruppe in Kaskade geschaltet sind, um eine bestimmte Auflösung für jedes System zu liefern. Jeder Zähler in der bevorzugten Ausführungsform ist ein 4-Bit-Zähler, beispielsweise ein TI 74193-Modul oder ein entsprechender Zähler, so daß dadurch jede Gruppe von Zählern eine Auflösung von 12 Bit hefen. Die Signale, welche an den Ausgängen O₁ oder O₂ auftreten, wären für die Übergänge der Bewegung der Anzeigeeinrichtung in der A'-Richtung repräsentativ, wobei diese Übergänge durch die jeweiligen Zähler 20 gezählt werden. In ähnlicher Weise werden die Übergänge, welche auf den Ausgangsleitungen O₃ und O₄ auftreten, durch die jeweiligen Zähler 20 gezählt, deren Ausgangssignale für die 7-Richtung der Bewegung der Anzeigeeinrichtung repräsentativ sind. Das Ausgangssignal X und das Ausgangssignal Y von den Zählern 20 zeigen dann in der Form binärer Signale die Stellung der Anzeigeeinrichtung an.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Inkrementalwertkodierer zum Umwandeln von von einem Scheibenverschlüssler erzeugten Signalen in Vorwärts- und Rückwärtszählimpulse, mit einem von einem Taktgeber gesteuerten ersten Speicherregister zum Speichern von Verschlüsslersignalen füi einen bestimmten Zeitpunkt und einem an das erste Speicherregister angeschlossenen Zuordner, mit dem in Abhängigkeit vom Speicherregisterinhalt Zählimpulse erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Speicherregister (12) vorgesehen ist, das von dem Taktgeber (10) gesteuert wird und dessen Eingang am Ausgang des ersten Speicherregisters (6) angeschlossen ist, und daß das aus den Inhalten des ersten und zweiten Speicherregisters gebildete Kodewort dem als Speicher (16) ausgebildeten Zuordner als Adreßsignal zuführbar ist.

2. Inkrementalwertkodierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Speicher (16) eine Zähleinrichtung (20) angeschlossen ist, die die Vorwärts- und Rückwärtszählimpulse empfängt und die mehr Signale erzeugt, die repräsentativ sind für die Stellung des Scheibenverschlüsslers.

3. Inkrementwertkodierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Speicherregister (6,12) sowie der Speicher (16) derart ausgebildet sind, daß sie zwei Sätze von von einem Paar von Scheibenverschlüsslern abgegebenen Signalen verarbeiten können, wobei jeder Satz ein Paar von Signalen aufweist, zwischen denen eine Phasenverschiebung von etwa 90° besteht, um paarweise Vorwärts- und Rückwärtszählimpulse zu erzeugen.

4. Inkrementalwertkodierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuordner die Ausgangssignale A₁ des ersten und zweiten Speicherregisters (6,12) entsprechend den folgenden logischen Gleichungen verarbeitet, wobei O₁ -O₄ die Ausgangssignale des Speichers (16) sind: