DE3127825A1

DE3127825A1 - Kleine, tragbare datenverarbeitungsanordnung

Info

Publication number: DE3127825A1
Application number: DE19813127825
Authority: DE
Inventors: Yukio Suwa Nagano Yokozawa
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1980-07-16
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1982-04-15
Also published as: US4534012A; FR2487094A1; GB2079995B; DE3127825C2; GB2079995A; HK73386A; FR2487094B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Informations- oder Datenverarbeitungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Herkömmliche kleine, tragbare Informations- oder Datenverarbeitungsgeräte umfassen beispielsweise Armbanduhren, elektronische Tischrechner und kartenförmige Computer. Mit fortschreitender Entwicklung der Halbleitertechnologie werden diese Geräte immer kleiner und mit immer mehr Funktionen versehen- Die zur Verfügung stehenden Funktionen sind jedoch festgelegt, so daß es für den Benutzer nahezu unmöglich ist, Funktionen des Geräts zu programmieren. Bei kleinen, tragbaren

Computern bzw. bei einem elektronischen Tischrechner, die der Benutzer zum Teil programmieren kann, erfolgt diese Programmierung über ein Tastenfeld des Geräts selbst, so daß dieses notwendigerweise groß und kaum noch tragbar ist. Versuche, die Größe des Tastenfeldes

zu verringern, führen zu Problemen bei der Programmierung. Herkömmliche Geräte wie der herkömmliche Rechner sind deshalb ungünstig, weil sich die oben beschriebenen Forderungen nach Programmierbarkeit einerseits und kleinem Gerät andererseits widersprechen. Wegen der

begrenzten Kapazität, insbesondere der Speicherkapazität bei einem kleinen, tragbaren Datenverarbeitungsgerät oder ähnlichem stehen Programmiersprachen ähnlich einer Maschinensprache oder einer einfachen BASIC-Programmiersprache bei herkömmlichen Geräten zur Verfügung. Auch dies führt zu Problemen bei der Entwicklung von Programmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgezeigten Schwierig-35 keiten herkömmlicher Systeme zu vermeiden und eine Ein-

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1 richtung zu schaffen, die dem Benutzer die Programmierung eines kleinen, tragbaren Informations- oder Datenverarbeitungsgeräts ermöglicht, sowie eine kleine, tragbare Informations- oder Datenverarbeitungsanordnung

5 zur Ausführung einer Datenverarbeitung für ein kleines, tragbares Informations- oder Datenverarbeitungsgerät zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der 10 Ansprüche 1 bis 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter bezug auf die beiliegenden Zeichnungen /j5 näher erläutert. Es zeigen % ί

^; Fig. 1 eine Datenverarbeitungsanordnung gemäß der

: Erfindung,

20 Fig. 2 eine schematische Darstellung des Äußeren i des kleinen, tragbaren Datenverarbeitungs-

¹ geräts,

I Fig. 3 ein schematisches Schaltbild des Datenver-

I 25 arbeitungsgeräts,

i '

I Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines externen

Geräts,

30 Fig. 5 die Programnentwicklung und sein Testlauf

bei einem herkömmlichen kleinen Datenverarbeitungsgeräts,

Fig. 6 die Programmentwicklung und sein Testlauf 35 bei der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild des grundlegenden Aufbaus einer Zentraleinheit,

Fig. 8 eine kleine, tragbare Informationsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 9 das bei dieser Anordnung verwendete kleine, tragbare Informationsgerät,

Fig. 10 ein Blockschaltbild der Anordnung von

Fig. 8,

Fig. 11 einen Signalschaltkreis,

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform einer kleinen,

tragbaren Informationsanordnurig,

Fig. 13 das kleine, tragbare Informationsgerät in Form einer Armbanduhr,

Fig. 14a

bis 14c eine Draufsicht und Seitenansichten der Kopplurigseinrichturigen,

Fig. 15 Beispiele einer Doppelschicht-Flüssigkristallanzeige,

Fig. 16 eine Ausführungsfqrm des Informationsgeräts mit Spracheingabe- und -ausgabevorrichtung,

Fig. 17 eine Anordnung zur automatischen Aufladung,

Fig. 18 schematisch den Aufbau einer automatischen Ladeschalturig,

Fig. 19 eine schematische Schaltungsanordnung mit

einer Solarzelle im kleinen, tragbaren Informationsgerät,

Fig. 20 den schematischen Aufbau einer Speicherschutz schaltung und

Fig. 21 eine Haushalts-Buchführungsanordnung,,

Fig. 1 zeigt eine kleine, tragbare Datenverarbeitungsanordnung gemäß der Erfindung« Hierin kennzeichnen 1 ein kleines, tragbares Datenverarbeitungsgerät, 2 ein externes Gerät zur Entwicklung eines Programms zur Steuerung des Geräts 1 und zur Verarbeitung von dessen Daten, und 3 eine optische oder elektrische Kopplungseinrichtung für eine bidirektionale übertragung des Programms und der Daten zwischen den Geräten 1 und 2.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Beispiel des Äußeren des Geräts 1. Es besitzt eine Anzeigevorrichtung, etwa eine optische Leuchtdioden- oder Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder ähnliches. Mit 11 ist eine Eingabe/ Ausgabe-Vorrichtung für die Eingabe/Ausgabe von Sprachsignalen, die Ausgabe eines Musiksignals und eine Tasteneingabe bezeichnet.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des kleinen,, tragbaren Datenverarbeitungsgeräts 1. 20 ist eine Zentraleinheit (CPU), welche das in einem Speicher 21 gespeicherte Programm liest und auf dessen Basis dann das Gerät 1 steuert. Entsprechend dem Programm steuert die Zentraleinheit 20 ferner die Kopplungseinrichtung 3, die Anzeigevorrichtung 10 sowie die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 11. Genauer gesagt sind in einem ROM (Festspeicher) im Speicher 21 Unterprogramme für die Grundsteuerung ge-

speichert, und der Benutzer entwickelt ein Hauptprogramm zum Abruf der Unterprogramme und speichert es in einem RAM (Schreib/Lese-Speicher) im Speicher 21. Daher kann der Benutzer leicht ein Steuerprogramm zur Steuerung der Kopplungseinrichtung 3, der Anzeigevorrichtung 10 und der Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 11 aufstellen und die Funktionen des Geräts einfach durch die Aufstellung dieses Hauptprogramms ändern. Solch ein Steuerprogramm kann mittels des externen Geräts entwickelt und aufgestellt werden, nachdem das Gerät

1 über die Kopplungseinrichtung 3 mit dem externen Gerät

2 verbunden wurde.

Fig. 4 zeigt den Aufbau des externen Geräts 2. In Fig. ist mit 30 eine Zentraleinheit (CPü) bezeichnet, die ein in einem Speicher 31 gespeichertes Steuerprogramm liest, um die Funktionen des Geräts 2 zu steuern. 32 bezeichnet entweder eine Anzeigevorrichtung in Form einer Flüssigkristallanzeige oder eine Änzeigevorrichtung mit einer Ausgangsschaltung zur Steuerung einer Kathodenstrahlröhre. Eine Ausgabe/Eingabe-Vorrichtung 33 enthält eine Vorrichtung zur Ausführung einer Dateneingabe /-ausgabe zu anderen elektronischen Geräten sowie eine Eingabevorrichtung etwa in Form eines Tastenfeldes.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Vorbereitung eines Programms in einem herkömmlichen elektronischen Tischrechner darstellt, der die Vorbereitung eines Steuerprogramms und die Ausführung des Steuerprogramms zuläßt. Ensprechend dem Flußdiagramm wird in einem ersten Schritt 40 ein Quellprogramm vorbereitet. Hierbei wird ein Editor 41 benötigt, um ein Trägerprogramm zu erzeugen. Nach Vorbereitung des Quellprogramms wird das Programm beim herkömmlichen elektronischen Tischrechner unter Verwendung entweder

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•j einer Maschinensprache oder einer einfachen BASIC-Sprache eingegeben. Die Maschinensprache ist insofern nachteilig, als sie nicht den Anforderungen des Benutzers bezüglich Entwicklung des Programms und Fehlerkontrolle des Programms entspricht. Daher eignet sich die Maschinensprache nicht für den praktischen Gebrauch» Konsequenterweise wurde eine BASIC-Sprache als Programmiersprache verwendet. Ein Beispiel der herkömmlichen Anordnung bei Verwendung der BASIC-Sprache wird nachfolgend beschrieben.

Nach Abschluß der Vorbereitung des Ouellprogramms erfolgt der Programmdurchlauf 43 entsprechend einem BASIC-Übersezter 42. Infolge des Übersetzersystems ist die

•J5 Programmablauf ge schwindigke it relativ niedrig und liegt unter den Werten, die für einen praktischen Gebrauch erforderlich sind. Darüberhinaus wird ein zusätzliches Steuerprogramm 44 benötigt, um das so vorbereitete Programm in einer Kassette zu speichern. Aus dieser Erläuterung ergibt sich, daß die herkömmliche Anordnung nachteilig ist, da die zusätzlichen Programme 41, 42 und 44 in einem Speicherbereich innerhalb des kleinen, tragbaren Geräts gespeichert werden müssen, so daß die Funktionen der Programme 41, 42 und 44 begrenzt sind.

Ebenso ist der Bereich des Speichers begrenzt, der von dem Benutzer programmiert werden kann. Obwohl grundsätzlich die Vorbereitung und der Ablauf des Programms beim Schritt der Vorbereitung des Progiarnms gleichzeitig ausgeführt werden können, ist es nach Fertigstellung des Programms nahezu unmöglich, daß dieses wiederholt praktisch durchläuft und modifiziert wird. Daher brauchen der Editor .41 und ähnliches während des Programmablaufs nicht für das kleine, tragbare Gerät vorgesehen zu sein.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm der Vorbereitung und des

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Ablaufs eines Programms gemäß der Erfindung, wodurch die oben beschriebenen, mit den herkömmlichen Systemen verbundenen Nachteile vermieden werden sollen. Das Flußdiagramm in Fig. 6 basiert darauf, daß das kleine, tragbare Datenverarbeitungsgerät 1 über die Kopplungseinrichtung 3 mit dem externen Gerät 2 gekoppelt wird und ein Quellprogramm in einem Schritt 50 vorbereitet wird. In diesem Fall ist die Zentraleinheit 20 des Geräts 1 elektrisch isoliert (in der Hardware), so daß die entsprechenden Vorrichtungen des Geräts 1 von der Zentraleinheit 30 im externen Gerät 2 gesteuert werden. Im Schritt 50 wird die Vorbereitung des Quellprogramms durch ein Editorprogramm 51 getragen. In einem darauffolgenden Schritt 52 wird das so erhaltene Programm

■J5 einem praktischen Testlauf unterworfen. Da Hauptaufgabe des Schritts 52 der Testlauf des Quellprogramms ist, ist ein BASIC-Ubersetzer 53 vorgesehen, der bewirkt, daß das Quellprogramm wie im praktischen Gebrauch abläuft. Als Folge wird jede einzelne der im Gerät 1 enthaltenen Vorrichtungen unter der Steuerung der Zentraleinheit 30 nach dem Programm betrieben. Als Folge des Testlaufs des Quellprogramms im Schritt 52 kehrt im Fall des Auftretens eines Fehlers der Ablauf zurück zum Schritt 50, in welchem das Quellprogramm einer Aufbereitung oder Modifizierung unterworfen wird, um anschließend erneut den Testlauf durchzumachen. Wenn das Quellprogramm in dieser Weise fertiggestellt wurde, wird es im Schritt 54 zu einem Objektprogramm übersetzt. Der vom Objektprogramm eingenommene Bereich des Speichers ist sehr klein verglichen mit dem für das Quellprogramm erforderlichen. Während ein BASIC-Übersetzer 55 das Sourceprogramm übersetzt ist das so erhaltene Objektprogramm, das gleiche wie jenes mittels des Obersetzers während des Testlaufs im Schritt 52 erhaltene. Auf die beschriebene Weise wird das Quellprogramm in ein Objekt-

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Programm übertragen. Dabei sind die Programme 51, 53 und 55, das Quellprogramm und das Objektprogramm je nach den Erfordernissen entweder in dem im Gerät 1 enthaltenen Speicher oder in dem im Gerät 2 enthaltenen Speicher gespeichert. Daher besteht nicht die Beschränkung hinsichtlich der Speicherkapazität, und es ist ferner mölich,rasch Programme mit einer Vielfalt von Funktionen in bezug auf das Trägerprogramm zu entwickeln. Weiterhin kann das externe Gerät mit einer Anstoßmöglichkeit für eine Kathodenstrahlröhre, einen Floppy-Disc und ähnliches versehen werden. Das Tastenfeld besitzt die Normgröße und kann leicht benutzt werden, so daß die Entwicklung der Programme erleichtert ist. In Fällen, wo das Objektprogramm nach Fertigstellung des Programms nicht den Erfordernissen genügt, wird es in einem Schritt 56 einer Kopplungsbehandlung unterworfen, um im Schritt 57 zum Speicherbereich des Geräts 1 überführt zu werden. Dies führt dazu, daß das Gerät 1 elektrisch isoliert ist und entsprechend dem so erhaltenen Steuerprogramm gesteuert werden kann. Es sei angemerkt, daß in diesem Fall der Schritt 58 des Programmdurchlaufs nicht mit einem Übersetzersystem verbunden ist und daher der Durchlauf im Schritt 58 schneller als im Schritt 43 von Fig. 5 erfolgt.

Der Übersetzer 51 und der BASIC-Übersetzer 55 können anstelle der BASIC-Sprache als Programmsprache andere Sprachen wie PASCAL, C verwenden. Weilerhin ist das Steuerprogramm des kleinen, tragbaren Datenverarbeitungsgeräts 1, welches vom Benutzer vorbereitet wurde, im Gerät 1 als ein Gruridsteuerprogramm einer Vielfalt arithmetischer Operationen, einer Uhr, eines Timers, eines Zählers, einer Tasteneingabe, einer Anzeigevorrichtung oder von ähnlichem vorbereitet worden. Daher ist es leicht möglich, das BASIC-Programm durch Abruf

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vorzubereiten. Da ferner ein bestimmtes Standardsteuerprogramm zur Steuerung des Geräts 1 vorbereitet und im Gerät 1 in Form eines ähnlichen Abrufprogramms gespeichert wurde, kann es wahlweise mit dem vom Benutzer vorbereiteten Steuerprogramm verwendet werden. Das externe Gerät ist mit einer Kopplungseinrichtung versehen, die an einen Personal-Computer, der große Verbreitung gefunden hat, anzuschließen ist. Diese Kopplungseinrichtung kann eine solche sein, die in der Lage ist, die Funktion des oben beschriebenen externen Geräts zusammen mit dem Personal-Computer auszuführen.

Es sei angemerkt, daß das externe Gerät 2 durch einen Personal-Computer ersetzt werden kann, der in der Lage ist, unabhängig dem Hauptkörper des Systems zugeordnet zu werden.

Mit der kleinen, tragbaren Datenverarbextungsanördnung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, allein durch Vorbereiten des Programms Funktionen dieser Anordnung zu erzielen, welche den Anforderungen des Benutzers genügen. Konkreter gesprochen kann im voraus ein Programm gespeichert werden, welches den Fahrplan eines Busses oder Zugs in einer Wechselzeitperiode enthält, und die so gespeicherten Daten mit einem Alarm einer Uhr verbunden werden. Weiter können ein Spielprogramm und ein Programm für eine Adressenliste und ein Wörterbuch leicht entwickelt und vorbereitet werden. Ebenso kann ein Programm leicht entwickelt" und vorbereitet werden, welches dazu dient, die Kopplurigseinrichtung an einer Registrierkasse, wie sie in der Praxis zur Verfügung steht, anzubringen, den Inhalt und die Kosten jedes Verkaufs im Gerät 1 zu speichern und dieses dann am externen Gerät 2 anzubringen, so daß dessen Drucker ein Kontenbuch für die Buchführung liefert. Zur Änderung

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von Funktionen kann das Programm ferner leicht entsprechend den Anforderungen des Benutzers geändert werden. Da das kleine, tragbare Datenverarbeitungsgerät nicht mit Programmen zur Entwicklung von Programmen und einem Tasteneingabemechanismus versehen zu werden braucht, können mit der Erfindung dieses Gerät und sein Stromverbrauch minimal gemacht werden„

Fig. 7 ist ein schematisches Blockschaltbild des grundsätzlichen Schaltungsaufbaus der Zentraleinheiten 20 und 30, In Fig. 7 ist 60 ein arithmetisches Register. 61 ist ein Halteregister. 62 ist eine Flipflopschaltung für Kennzeichen, sogenannte Flags, welches Flags oder ähnliches hält, die entsprechend dem Ergebnis einer Operation eines Rechenwerks 63 (arithmetische Logikeinheit} gesetzt oder rückgesetzt werden sollen. 64 ist eine Puffer- und Auffangschaltung für einen Datenbus-65 ist ein Befehlsregister. 66 ist ein Befehlsdekoder. 67 ist das Leitwerk (Zeitgeber- und Steuerschaltung) der Zentraleinheit. 68 ist ein Register, 69 ein Ädressen-

puffer. Die Zentraleinheit erzeugt zuerst ein Ädressensignal vom Adressenpuffer 69 und liest dann Daten aus der Puffer- und Auffangschaltung 64 aus. Diese Daten ■: werden dann im Befehlsregister 65 verriegelt und durch

den Befehlsdekoder 66 dekodiert? so daß das Leitwerk 6 7 in Übereinstimmung hiermit den Betrieb der anderen

Schalturigskomponenten steuern kann, i
i

[ Anhand der Fig. 8 bis. 11 soll nun eine weitere Aus-

\ 30 führurigsform der Erfindung beschrieben werden.

Fig. 8 zeigt eine kleine, tragbare Informationssystemanordnung gemäß der Erfindung. Hierin ist 1 ein kleines, tragbares Informationsgerät, 2 ein externes Gerät zur Entwicklung eines Programms zur Steuerung des Geräts 1

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und zur Verarbeitung von Daten von diesem, und 3 ist eine optische oder elektrische Kopplungseinrichtung für eine bidirektionale übertragung des Programms und der Daten zwischen den Geräten 1 und 2. Das Gerät 1 enthält eine Zentraleinheit, einen Speicher, eine Anzeigevorrichtung, etwa eine Punktmatrixflüssigkristallanzeige, eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung und eine Stromversorgung. Das Gerät 1 besitzt verschiedene Funktionen, unter anderem die der Steuerung der Anzeigevorrichtung und der Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, welche gesteuert werden von einem Grundprogramm, das in einem ROM des Speichers gespeichert ist.und einem Programm, das der Benutzer vorbereitet hat und das in einem RAM gespeichert ist. Das Grundprogramm umfaßt Unterprogramme für eine Vielfalt von Operationen und für eine Uhr, sowie ein Programm zum Abruf der Unterprogramme. Der Benutzer kann leicht ein Steuerprogramm vorbereiten und Funktionen allein dadurch ändern, daß das Programm, welches die Unterprogramme abruft, vorbereitet wird. Ein solches Programm kann leicht am externen Gerät erstellt werden, da deren Anzeigevorrichtung 4 und Tastenfeld 5 Standardgröße besitzen und leicht bedient werden können. Das externe Gerät 2 enthält eine Zentraleinheit, einen Speicher, die Anzeigevorrichtung 4, etwa eine Punktmatrixflüssigkristallanzeige, eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, eine Stromversorgung und eine Schnittstelle bzw. Kopplungseinrichtung zum Anschluß einer Kathodenstrahlröhre, eines Kassettenbandgeräts, eines Floppy-Discs und eines Druckers. Da das externe Gerät eine erhöhte Fähigkeit zur Verarbeitung von Dateien besitzt, besteht keine Notwendigkeit, daß das Gerät 1 programmiert wird und Funktionen zum Editieren und Korrigieren des Programms aufweist. Im Gerät 1 braucht also keine Programmentwicklung ausgeführt zu werden. Daher wird das Gerät 1 klein und dennoch ist es äußerst einfach, Sein Programm zu

entwickeln, zu korrigieren, zu registrieren und zu löschen. Mit dieser Anordnung der Erfindung ist es möglich, das Gerät 1 als Datensammelterminal zu verwenden derart, daß in ihm Daten gesammelt und zum leichten Ausdruck und zur Einordnung in Dateien später an das externe Gerät 2 übertragen werden.

Ein Beispiel, bei dem von diesem System Gebrauch gemacht wird, soll nun beschrieben werden. 10

Fig. 9 zeigt ein Beispiel, bei dem in erfindungsgemäßer Weise eine Liste mit Telefonnummern programmiert ist. In Fig. 9 ist 7 eine Anzeige, während 6 eine austauschbare bedruckte Abdeckung ist, die für den Fall eines anderen Programms ausgewechselt werden kann. Das externe Gerät 2 speichert in Karteiform Namen und Telefonnummern, und die Daten und das Programm für das Gerät 1 werden mittels der Kopplungseinrichtung 3 an dieses übertragen. Die Kopplungseinrichtung wird bei Benutzung des Geräts 1 entfernt. Zur Registrierung eines neuen Namens und der Telefonnummer werden diese vorübergehend im Gerät 1 gespeichert, welches dann in das externe Gerät 2 zum Zwecke der Änderung der Kartei eingesetzt wird. Der Name des Eigentümers, die Adresse, die Telefonnummer, die Blutgruppe, eine Adressenliste und ein Wörterbuch können in ähnlicher Weise gespeichert werden» Insbesondere kann eine erforderliche Anzahl von Wörtern zur wirkungsvollen Benutzung der Anordnung frei registriert werden, etwa eine Programmierung zum Aufbauen des Wortschatzes. Zusätzlich können an diesem System Programme für nahezu alle Funktionen erstellt werden, wie Spiele, Weltzeitberechnungen, statistische Berechnungen und Fahrpläne.

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild der kleinen, tragbaren Informationsanordnung der Erfindung. Hierin bezeichnen

8 eine Zentraleinheit, 9 einen Speicher, 10 eine Anzeigeschaltung, 11 eine Eingabe- und Ausgabesteuerschaltung etwa für ein Tastenfeld, 12 eine Schnittstellenschaltung zur Ankopplung an das externe Gerät, 13 und 14 Signalschaltkreise, 15 eine Dhrenschaltung und 16 eine Betriebsschaltung. Die Komponenten 8 bis

16 stellen in Verbindung mit einer Stromversorgungsschaltung ein kleines, tragbares Informationsgerät dar.

17 ist eine Zentraleinheit, 18 ein Speicher, 19 eine Anzeigeschaltung, 20 eine Steuerschaltung für Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, etwa eine Kathodenstrahlröhre und ein Tastenfeld, 21 eine Schnittstellenschaltung zur Kopplung mit dem Informationsgerät, 22, 23 und 26 Signalschaltkreise, 24 eine Uhrenschaltung, 25 eine Betriebsschaltung und 27 eine Signalschältkreissteuerung. Die Komponenten 17 bis 26 bilden das externe Gerät. Den Uhrenschaltungen 15 und 24 werden Daten geliefert, und sie liefern ihrerseits Daten. 16 und 25 sind Betriebsschaltungen für Rechenfunktionen. Die Signalschaltkreise 13, 14, 22, 23 und 26 dienen dazu, Adressen und Datensignale auf die übertragung zwischen dem Gerät 1 und dem externen Gerät 2 zu schalten; sie werden im wesentlichen von der SignalSchaltkreissteuerung 27 gesteuert.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel solch eines Signalschaltkreises, der eine getaktete Torschaltung 28 mit drei Zuständen aufweist, welche eine hohe Ausgangsimpedanz besitzt, wenn ein Signal 29 im. Zustand "High" (hohes Potential) angelegt wird, die nachfolgende Tabelle zeigt die Steuerzustände der in Fig. 4 auftretenden Signale 29, 30, 31 und 32. Wenn die Steuerung durch die Zentraleinheit 8 erfolgt, ist die Zentraleinheit 17 elektrisch abgetrennt und umgekehrt. Aufgrund der Steuerung durch die Signalschaltkreissteuerung 27 wird bei abgetrennten Signaleinheiten 8, 17 ein direkter

Speicherzugriff erreicht» Wenn die Schnittstellenschaltungen 12, 21 entkoppelt sind, werden die Signale 30, 31 automatisch in den Zustand "Low" versetzt, was dazu führte daß das kleine, tragbare Informationsgerät und das externe Gerät 2 elektrisch voneinander getrennt werden. Die Signale 29 bis 32 werden von der Signalschaltkreissteuerung 27 gesteuert, welche die Steuerung als Antwort auf die Aufnahme und die Lieferung von Signalen von bzw. zu der Zentraleinheit 17 bewirkt. Es ist auch möglich, daß die Anordnung über den Signalschaltkreis 26 von einer externen Steuervorrichtung gesteuert wird, und die Zentraleinheit 8 oder 17 kann die externe Steuervorrichtung steuern. Mit der beschriebenen Erfindung wird es praktisch leicht möglich, das kleine, tragbare Informationsgerät zu programmieren und eine Datenverarbeitung an diesem Informationsgerät auszuführen. Dies bedeutet große Vorteile.

	Signal 29·. ·	Signal . 30. . .	Signal 31	Signal 32
.Gesteuert von - CPU.8 -	.H	. - H- -	H	L
Gesteuert.von CPU■17	. L.	• -H -	H	H ·
Gesteuert von 27 ..	. . L. . ·	.-H.. .	H	L
Unabhängig	..H.. -	. .Ii ■ -	L	H

Eine weitere Äusführungsform der Erfindung wird anhand der Fig. 12 bis 16 erläutert. Die Fig. 12 und 13 zeigten eine kleine, tragbare Informationsanordnung gemäß der Erfindung, wobei das kleine tragbare Informationsgerät 2 in diesem Fall armbanduhrenförmig ausgebildet ist.

Im übrigen gilt die voranstehende Beschreibung zu Fig. auch für die Fig. 12 und 13.

Die Fig. 14a bis 14c zeigen eine Ausführungsform der

-JQ Schnittstellen- oder Kopplungseinrichtung 3. Fig. 14a zeigt die Signalsendeseite des externen Geräts 2, während Fig. 14b die Signalempfangsseite des armbanduhrenförmigen Geräts 1 zeigt. 106 bezeichnet einen Lichtsender zur Übertragung der Daten und Programme in Form von Licht-

•J5 Signalen. Der Licht sender 106 wird von den Programmen im externen Gerät 2 gesteuert und sendet Licht nur dann aus, wenn das Gerät 1 in das Gerät 2 eingesetzt und ein Deckel zur Sicherheit und zur Energieeinsparung geschlossen ist. 108 ist ein äußeres Gehäuse des Geräts 1,

2Q 109 ein Flüssigkristallhalter, 110 eine Gummileitung zur Signalübertragung zwischen einem Schaltungsteil und einem Flüssigkristallfeld 112, 111 eine Glasabdeckung, 113 eine Refelktorplatte und 114 ein Lichtempfänger. Lichtsignale vom Lichtsender 106 werden vom Lichtempfänger 114 empfangen und in elektrische Signale umgewandelt. Der Lichtempfänger 114 empfängt Lichtsignale, wenn sich das Gerät 1 in einer Signalbetriebsart befindet. Ist es in einer normalen Betriebsart und kann der Benutzer, etwa während der Wacht, die Zeit am Gerät 1 nicht ablesen, dann dient der Lichtempfänger 14 dazu, den Betrieb dar Flüssigkristallanzeige zu stoppen. Diese Funktion erlaubt, daß die Anzeige aufhört, wenn die Flüssigkristallanzeigeeinrichtung als Lichtempfangsindikatorelement in einer dunklen Umgebung nicht gesehen werden kann.

D£iher kann eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung hohen

Stromverbrauchs, etwa eine Punktmatrixflüssigkristallanzeigeeinrichtung im Flüssigkristallanzeigefeld 112 verwendet werden. Der Einsatz des Lichtempfängers 114 ist vorteilhaft, da er den Stromverbrauch verringert.

Die vorliegende Anordnung kann wirksam zur Programmierung und zur Datenübertragung, etwa zur automatischen Zeiteinstellung auf der Basis externer Daten, verwendet werden.

Fig. 15 zeigt Beispiele, wie eine Doppelschichtflüssigkristallanzeigeeinrichtung als Flüssigkristallanzeigefeld 11 2 verwendet wird. (j§ zeigt ein Muster einer Schicht, die aus einer sich über die gesamte Fläche erstreckenden Punktmatrix besteht, (B) zeigt das Muster einer anderen Schicht für eine 7-Segmentanzeige und die Anzeige von Zeichen» Diese Zeichen der Doppelschichtflüssigkristallanzeigeeinrichtung können zum Teil zur Erzeugung der Anzeigebeispiele ausgewählt werden, wie sie bei (C) bis (I) gezeigt sind. (C) zeigt eine Spielanzeige, die ein Muster von (A) verwendet. (D) zeigt ein Muster, dessen obere Hälfte mittels des Musters (B) für den Spielstand im Spiel von (C) dargestellt ist. (E) zeigt eine Musteranzeige, deren obere Hälfte mittels des Musters (A) gebildet ist und dessen Rest dazu dient, auf der Grundlage des Musters (B) Weltzeiten anzuzeigen. (F) stellt ein Muster dar, das eine Biorythmusuhr ähnlich (E) wiedergibt. (G) stellt die Anzeige eines Rechners dar, wobei die obere Hälfte auf dem Mu .tor (B) und der Rest auf dem Muster (A) beruht. (H) zeigt ein Anzeigemuster einer Telefonnummer, und zwar in gleicher Weise wie in (G). (I) zeigt ein Anzeigemuster für eine Uhr mit Rechner, wobei die gesamte Fläche auf dem Muster (B) basiert.

Die voranstehend erläuterten Anzeigen sind ausgewählt

Ί auf einem Programm zur wirksamen Anzeige der 7-Segmentelemente und der Punktmatrix im Hinblick auf den Stromverbrauch=

Fig· 16 zeigt einen Fall, bei dem eine Spracheingabe- und -ausgabevorrichtung 24 im armbanduhrförmigen kleinen, tragbaren Informationsgerät 1 untergebracht ist, wobei kein Tastenfeld erforderlich ist* Das Gerät 1 kann daher besonders klein sein und wirksam als Datensammelterminal verwendet werden=

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der Fig= 17 bis 21 beschrieben xrerden.

In der Draufsicht entspricht diese Ausführungsform der Fig. 8, auf deren Beschreibung für die vorliegende Ausführungsform Bezug genommen wird.

Da bei den bisher beschriebenen Anordnungen die Funktionen des kleinen, tragbaren Datenverarbeitungs- bzw» Informationsgeräts durch die im RAM gespeicherten Programme gesteuert werden, muß das RAM für die Programme des Benutzers und die Daten eine große Speicherkapazität auf v/eisen. Mit zunehmender Speicherkapazität und damit verbundener Einführung weiterer Funktionen muß jedoch auch die Stromversorgungszelle eine große Kapazität aufxveisen, wodurch das Informationsgerät insgesamt groß wird= Hat die Stromversorgungszelle eine geringe Kapazität, dann ist das Zeitintervall, während dessen das kleine, tragbare Gerät herumgetragen werden kann,klein, und die Zelle muß häufig ersetzt werden, da andernfalls die Gefahr bestehtj, daß die Versorgungsspannung abfällt, während das Gerät herumgetragen wird, und die Programme und Daten im RAM zerstört würden. Gemäß dor vorliegenden Ausfuhrungsform der Erfindung ist daher

•j ein automatisches Ladesystem der Stromversorgungsvorrichtung des externen Geräts 2 hinzugefügt, um zu verhindern, daß die Daten im RAM infolge eines Abfalls der Versorgungsspannung gelöscht werden.

Fig„ 17 zeigt ein automatisches Ladesystem der vorliegenden Äusführungsform der Erfindung. Hierin bezeichnet 206 eine Stromversorgungsschaltung für das kleine, tragbare Informationsgerät 1, 207 eine aufladbare Zelle, IQ 208, 209 Verbindungsstücke, die automatisch miteinander verbunden werden, wenn das Gerät 1 in das externe Gerät 2 eingesetzt wird, 210 eine automatische Ladeschaltung und 211 eine Stromversorgungsschaltung des externen Geräts 2„

Fig. 18 zeigt die automatische Ladeschaltung 210, die eine Spannungsmeßschaltung 212 enthält, die, wenn die Spannung der aufladbaren Zelle 207 eine Bezugsspannung übersteigt, an die Ladeschaltung 213 ein Ladungsende-'-signal liefert, um eine überladung zu verhindern» Die Aufladung der Zelle erfolgt automatisch, während der Benutzer eine Programmeritwicklung oder ähnliches durchführt,

Fig. 19 zeigt das Schaltbild einer Anordnung, bei der ein Solarzellenmechanismus im kleinen, tragbaren Informationsgerät 1 enthalten ist. Hierin ist 214 eine Ladeschaltung, die der Schaltung 212 ähnlich ist, und 215 eine Solarzelle. Solch ein automatisches Ladesystem schützt die Daten im RAM. Selbst bei einem solchen System besteht jedoch die Möglichkeit, daß die Daten im RAM zerstört werden, falls eine gewisse Zeitspanne vergangen ist, bis das Gerät 1 wieder in das externe Gerät 2 eingesetzt wird. Fig. 20 zeigt ein System., bei dem, wenn die Spannung der Stromversorgung des Geräts 1 unter

•j eine Bezugsspannung fällt, die Zentraleinheit des Geräts 1 "ihre Funktion stoppt, so daß nur noch die gespeicherten Daten im RAM gehalten werden. 216 in Fig. 20 ist eine Spannungsmeßschaltung, die, wenn die Spannung der Stromversorgung unter eine Bezugsspannung fällt, ein Signal an eine Stromverbrauchreduktionsschaltung £17 anlegt, welches eine Steuerung der Zentraleinheit des Geräts 1 bewirkt, um deren Funktion zu zu stoppen. Auf diese Weise wird der Stromverbrauch

Ί0 stark herabgesetzt. Zugleich wird dieser Zustand von der Anzeigevorrichtung des Geräts 1 angezeigt, um den Benutzer aufzufordern, das Gerät 1 in das externe Gerät 2 einzusetzen. Wenn das Gerät 1 in das externe Gerät 2 eingesetzt wird, beginnt die Zentraleinheit des Geräts

Ί5 1 wieder zu arbeiten.

Mit der kleinen, tragbaren Informationsanordnung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Möglichkeit, daß der Inhalt des RMl zerstört wird, extrem gering, so daß praktisch keine Probleme zu lösen übrigbleiben.

Fig. 21 zeigt eine Buchführungsanordnung auf der Grundlage der kleinen, tragbaren Informationsanordnung gemäß der Erfindung. 218 ist ein externes Gerät zum Empfang von Daten einer elektronischen Registrierkasse (ECR) 19, die in einem Laden installiert ist, und zur Übertragung dieser Daten zum Informationsgerät 1. Ein Käufer bekommt anstelle einer heute üblichen Quittung eine Datenaufzeichnung im Gerät 1= Diese Datenaufzeichnung wird auch in anderen Läden ausgeführt. Das Gerät 1 wird dann zuhause in ein externes Gerät 220 zum Zwecke der Datenverarbeitung eingesetzt, und die Ergebnisse xtferden mit Hilfe eines Druckers 221 ausgedruckt und dienen als Haushaltsführungsbuch. Eine weitere Anwendung dos erfindungsgemäßen Systems besteht darin,

daß das Informationsgerät 1 als Kreditkarte verwendet wird, in welcher eine Bankkontennummer gespeichert ist.

Wie voranstehend beschrieben, ist es praktisch einfach, das kleine, tragbare Datenverarbeitungs- bzw. Informationsgerät der vorliegenden Erfindung zu programmieren und zugleich als Datenverarbeitungsanschluß, Datensammler etc zu verwenden. Gemäß der letztgenannten Ausführungsform ergibt sich eine sehr verlässliche Daten- ^O speicherung·

Wie bereits in der vorangehenden Beschreibung angedeutet, kann es sich bei dem kleinen, tragbaren Informationsgerät, beispielsweise um eine programmierbare Digitaluhr, um einen elektronischen Rechner in Kartenformat etc ο handeln» Ihre Programmierung kann durch sogenannte Personal-Computer als externes Gerät erfolgen, die jetzt an Verbreitung gewinnen. Dieses kleine Gerät kann in Zukunft herkömmliche Karten (Kreditkarten, Bargeldkarten etc) ersetzen. Hierzu muß dann jeweils das kleine, tragbare Gerät zum Zwecke der Datenübertragung mit einem anderen Computer verbunden werden. Auch die Verwendung des kleinen tragbaren Geräts als sogenannter Datenlogger erscheint sehr zukunftsreich.

Claims

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Kleine, tragbare Datenverarbeitungsanordnung

Patentansprüche

Kleine, tragbare Datenverarbeitungsanordnung, gekennzeichnet durch ein kleines, tragbares Datenverarbeitungsgerät (1), welches eine Zentraleinheit (20), einen Speicher (21), eine An-Zeigevorrichtung (10) , eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung (11) sowie eine Stromversorgungsvorrichtung enthält, durch ein externes Gerät (2), das eine Zentraleinheit (30) , einen Speieher (31) , eine Anzeigevorrichtung (32), eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung (33) und eine Stromversorgungsvorrichtung enthält, wobei das externe Gerät (2) ein Steuerprogramm für das Datenverarbeitungsgerät (1) liefert und Daten des Datenverarbeiturigsgeräts (1) verarbeitet, um eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung bezüglich anderer elektronischer Geräte zu erzielen, und durch eine optische oder elektrische Kopplungseinrichtung für eine bidrektionale Übertragung eines Programms und von Daten zwischen dem Datenverarbeitungsgerät (1) und dem externen Gerät (2).

München: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pal.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.
2. Kleine, tragbare Informationsanordnung, gekennzeichnet durch ein kleines, tragbares Informationsgerät (1) mit einer Zentraleinheit, einem Speicher, einer Anzeigevorrichtung, einer Eingabe- und Ausgabevorrichtung und einer Stromversorgungsvorrichtung, durch ein externes Gerät mit einer Zentraleinheit, einem Speicher, einer Anzeigevorrichtung, einer Eingabe- und Ausgabevorrichtung und einer Stromversorgungsvorrichtung zur Verarbeitung der Daten eines Programms, welches das Informationsgerät (1) steuert, und durch eine optische oder elektrische Kopplungseinrichtung für eine bidirektionale Übertragung eines Programms oder von Daten zwischen dem Informationsgerät (1} und dem externen Gerät (2).
3. Kleine, tragbare Informationsanordnung, gekennzeichnet durch ein armbanduhrförmiges, kleines,'tragbares Informationsgerät (1) mit einer Zentraleinheit, einem Speicher, einer Anzeigevorrichtung, einer Eingabe- und Ausgabevorrichtung und einer Stromversorgungsvorrichtung, durch ein externes Gerät (2) mit einer Zentraleinheit, einem Speicher, einer Anzeigevorrichtung, einer Eingabe- und Ausgabevorrichtung und einer Stromversorgungsvorrichturig, welche das Informationsgerät (1) steuert, und durch eine optische oder elektrische Kopplungseinrichtung (3) für eine bidirektionale übertragung eines Programms oder von Daten zwischen dem Informationsgerät (1) und dem externen Gerät (2).
4. Kleine, tragbare Infqrmationsanordnung mit einem kleinen, tragbaren Informationsgerät (1), einem externen Gerät (2) zur Entwicklung eines Steuerprogramms für das Informationsgerät (1) und zur Verarbeitung von dessen Daten und einer Kopplungseinrichtung (3) zwischen dem Informationsgerät .(1) und dem externen Gerät (2), ins-

besondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Informationsgerät (1) als Stromversorgungsvorrichtung eine aufladbare Zelle aufweist, daß das externe Gerät (2) eine automatische Ladeschaltung (10) mit einer Spannungsmeßschaltung und einer Ladeschaltung (13) zur automatischen Aufladung der aufladbaren Zelle aufweist, wobei eine Verbindung (8, 9) zwischen der aufladbaren Zelle (7) und der automatischen Ladeschaltung (10) vorhanden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet. , daß das Informationsgerät (1) eine aufladbare Zelle und einen Solarzellenmechanismus mit einer Solarzelle und einer Ladeschaltung aufweist.