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Bitmustergenerator
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur
reugung digitaler Signalfolgen nach der Gattung des Hauptananspruchs. Solche Vorrichtung
sind unter der Bezeichung Wort- und Bitmustergeneratoren hinreichen bekannt. Diese
Bitmustergeneratoren dienen zum Ausestern digitaler Schaltungen. Eine bestimmte
olge von unterschiedlich langen Low- und Highzuständen werden dem Prüling zugeführt.
Die Zeitdauer le einzelnen logischen Zustände sind dabei variabel er Abgabe eines
bestimmten Bitmusters muß em Ausgang der zu prüfenden Schaltung eine bestimmte 1-gnalfolge
anliegen, wenn der Prüfling einwandfrei arbeitet. Bei bekannten Bitmustergeneratoren
wir ein RAM-Speicher mit den gewünschten logischen Zuständen programmiert. Die Speicherinformation
wird anschließend seriell ausgegeben und dient zur Ansteuerung des Prüflings. Bei
diesen bekannen
Bitmustergeneratoren wird die Auflösungszeit des
gnals in erheblichem Maße von der Speicherzugriffzeit bestimmt, was den Einsatz
von sehr teueren Speicherschaltungen erfordert, wenn kleine Auflösungszeiten erzielt
werden sollen. Auch bei der Verwendung von schnellen Speicherschaltungen ist jedoch
die Auflösungszeit aufgrund der Suchzeit beschränkt.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Haupt anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ohne den Einsatz
von teueren Spezialbausteinen das Erreichen von kleinen Auflösungszeiten innerhalt
einer Bitmusterfolge erzielt wird. Als weiteurer VorteIl ist anzusehen, daß die
Bitmusterfolgen eicht einstellbar sind.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten MaMnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung
möglich. Einen besonders einfach- einzustellenden Bitmustergenerator mit kleinen
Auflösungzeiten erhält man, wenn die Einstellung der Wertigkeit mittels Schieberegistern
erfolgt, die an die Dateneingänge des Zählers angeschlossen sind. Die Schieberegister
werden dabei zweckmäßigerweise durch den Zähler dann weitergeschaltet, wenn auch
die Schaltmittel geschaltet werden. Vorteilhafterweise weisen die Schieberegister
mindestens eine der Anzahl der Zustandswechsel entsprechende Anzahl von Speicherplätzen
auf, obwohl auch Schieberregister mit mehr Speicherplätzen verwendbar sind. Günstig
ist es auch, die Ausgänge der Schieberegister
mit ihren Eingängen
rückzukoppeln. Dadurch ist es möglich, eine einmal eingestellte Sequenz zur besseren
Beobachtung dauernd ablaufen zu lassen. Um den Bitmuster generator universell einzusetzen,
ist es möglich, als Schaltmittel am Ausgang des Zählers ein weiteres Schleberegister
vorzusehen. Dieses kann für Veränderungen Sequenz programmierbar ausgestaltet sein.
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Zeichnung vin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 ein Beispiei einer Sequenz und Figur 2 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels Wort- und Bitmustergeneratoren
haben die Aufgabe, ein digitales Signal zu erzeugen, das aus einer Folge von unterschiedlich
Low- und Highzuständen besteht. Die Zeitdauer der einzelnen logischen Zustände ist
programmierbar. Ein solches Signal, das überlicherweise eine sequenz genannt wird
, ist in figur ; dargestellt.
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Die in Figur 1 beispielhaft gezeigte Sequenz Beginnt mit sechs Highzuständen,
gefolgt von zwei Lowzuständen, denen wiederum ein Highzustand folgt. Eine Sezuenz
kann mehrere tausend Zeitintervalle aufweisen.
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In Figur 2 ist mit 1 ein Zähler gekennzeichnet, wie er beispielsweise
als intergrierte Schaltung SNZ@L@193 von der Firma Texas Instr. erhältlich ist.
Der Zähler weist
einen Takteingang T auf. Der Takt ist auf der X-Achse
von Figur 1 dargestellt. Die Dateneingänge des Zählers 1 sind mit den seriellen
Ausgängen von Schieberegistern verbunden, von denen nur die Schieberegister 2 und
3 dargestellt sind. Das Schieberegister 2 liefert hierbei das Last significant bit
(LSB) für den Zähler, während ias Schieberegister 3 das Most significant bit (MSB)
für den Zähler liefert. Die Schieberegister 2 und 3 sowie alle weiteren Schieberegister
weisen programmierbare Eingänge auf, wobei die Zahl der Eingänge der Stufenzahl
der Schieberegister entspricht. Der Borrow-Ausgang des Zählers 1 ist einerseits
mit den Takt eingängen ier Schieberegister 2 und 3 sowie mit dem Setzeingang ies
Zählers 1 verbunden. Weiterhin führt der Borrow-Ausgang zum Takteingang eines Flip-Flops
5. Am Ausgang des FlIp-Flops 5 ist eine Sequenz, beispielsweise nach Figur 1, abgreifbar.
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Vor dem Starten des Bitmustergenerators müssen in die Schieberegister
logische Zustände einprogrammiert werden, die die Dauer des logischen Zustandes
einer Sequenz kennzeichnen. Hat beispielsweise der Zähler 1 vier Eingänge, die im
SCD-Code geschaltet sind, so ist an den Eingang des Zählers die Signalfolge 0110
anzulegen, wenn beispielsweise die ersten sechs Highzustände nach Figur 1 zu erzeugen
sind. In den ersten Platz der Schieberegister, von denen nur die Schieberegister
2 und 3 dargestellt sind, sind daher im Schieberegister für das Last significant
bit eine Null in den beiden folgenden Schiebereei stern jeweils eine Eins und in
dem Schieberegister für das gelost significant bit wieder eine Null einzugeben.
ollen nun die beiden in Figur 1 dargestellten
Lowzustände gespeichert
werden, so ist in den zweiten Platz der Schieberegister die Zeichenfolge 0010 einzuspeichern.
Das heißt das zweite Schieberegister nach dem Last significant bit enthäit eine
logische Eins, während die übrigen Schieberegister eine logische Null eingespeichert
bekommen. Der dritte Platz der Schieberegister enthält die Information 0001, da
den beiden Lowzuständen ein Highzustand folgt. Das Last significant bit ist daher
ne Eins, während in allen übrigen Schieberegistern eine Null eingespeichert wird.
Die Anzahl der vorgebbaren Startwerte des Zählers 1 ist durch die Stufenzahl der
Schieberegister begrenzt. Die Einspeicherung kann entweder mittels Schalter erfolgen
oder aber mittels einer rechnergesteuerten Einheit, in der die Pulslängen mittels
dezimaler Zahlen vorgebbar sind. Beim Erreichen des Nullzustandes (Borrow wird der
Zähler 1 mit einem neuen Startwert gesetzt.
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Aus diesem Grunde ist der Borrow-Ausgang des Zählers mit dem Setzeingang
S verbunden. In diesem all werden die am Dateneingang des Zählers anliegenden S-gnale
in den Zähler übernommen. Diese Signale entstammen den zuvor programmierter Schieberegistern.
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3eim ersten Schaltvorgang wird daher die Impulsfolge 0119 von den
Schieberegistern entnommen. rT eichzeitig wird durch das Borrow-Signal bewirkt,
daß die Schieberegister 2 und 3 über ihren Takteingang weitergeschaltet werden.
Außerdem wird das Flip-Flop 5, das als D-Flip-Flop geschaltet ist, vom Zustand Null
auf den Zustand 1 geschaltet. Das BCD-Signal, das einer -dezimalen Sechs entspricht,
wird nun durch den Takt am Takteingang X herabgezählt.
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Während sechs Takten ist also der Ausgang des Flip-Flops 5 im logischen
Highzustand. Wird der Zählers
tan Null erreicht, wird durch den
Sorrow-impuls das Flip-Flop 5 vom Highzustand in den Lowzustand geschaltet, von
den Schieberegistern wird der nächste Wert s.B. 0010, in den Zähler übernommen und
die Schieberegister weitergeschaltet. Aufgrund des jetzigen BCD-Codes wird bewirkt,
daß wanrend zweier Seitintervalle das Ausgangssignal des Bitmustergenerators auf
Null verbleibt.
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Danach wird das Flip-Flop 5 über den Borrow-Ausgang auf ein logisches
Highsignal geschaltet.
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Entsprechend der Anzahl der vorgegebenen Startwerte in den Schieberegistern
2 und 3 wird nunmen das gesamte gespeicherte Bitmuster abgearbeitet. Durch eine
Rückkopplung der Schieberegisterausgänge auf die Schieberegistereingänge kann eine
periodische Ausgabe der Sequenz erreicnt werden. weiterhin ist die Möglichkeit gegeben,
mittels Austausch des Flip-Flops 5 durch ein weiteres Schieberegister den logischen
Wert des Ausgangssignals programmierbar zu machen, wãhrend mit dem Flip-Flop 5 nur
ein alternierender etrieb des Ausgangszustandes möglich ist.
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er ortell dieser Schaltungsanordnung ist insbesonder i Erreichen von
kleinen Anflösungszeiten innerhalb der intervalle zu sehen, ohne daß teuere Spezialbausteine
erforderlich sind. Die Auflösungszeiten Den dieser Anordnung sind im wesentlichen
durch die Zähler- und Schieberegisterverzögerungszeiten bestimmt. Speicherzugriffszeiten
hingegen müssen nicht berücksichtigt werden. Die vorgestellte Schaltungsanordnung
ist durch ihre einfache Start-Stopcharakteristik und synchrone Arbeitsweise sehr
gut zum Einsatz in Wort- und Bitmustergeneratoren geeignet.