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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung mit
einem Funktionsblock, der auf einem Halbleitersubstrat gebildet
ist, eine vorbestimmte Operation in Reaktion auf ein Eingangssignal
durchführt,
das einen Betriebszustand unter der Steuerung eines Taktsignals
anweist, die Operation in Reaktion auf ein Eingangssignal, welches
einen Ruhezustand anweist, stoppt sowie eine Taktsteuereinheit enthält, um das
Bereitstellen des Taktsignals an den Funktionsblock zu steuern oder
nicht zu steuern.
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Bisher
wird bei einer integrierten Halbleiterschaltung, die durch Integrieren
einer Mehrzahl von Funktionsblöcken
auf einem Halbleitersubstrat gebildet ist, eine Steuerschaltung 1,
wie sie in 16 gezeigt ist, zum Ausführen einer
Steuerung synchron mit einem von einer externen Takteinrichtung
bereitgestellten Taktsignal verwendet.
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Die
Steuerschaltung 1 weist eine Mehrzahl von Funktionsblöcken 3 auf
einem Halbleitersubstrat 2 in ähnlicher Weise wie bei einer
herkömmlich
verwendeten integrierten Halbleiterschaltung auf. Jeder der Funktionsblöcke 3 besitzt
einen ROM, einen RAM, eine Z/F-Schaltung sowie eine Zufallslogikschaltung
mit einer vorbestimmten Funktion. Jeder der Funktionsblöcke 3 ist
mit einem gemeinsamen Datenbus 4 verbunden, wobei ein Zugriff
auf die Funktionsblöcke
durch eine externe CPU über
den Datenbus 4 erfolgt. Wie in 17 gezeigt
ist, weist der Funktionsblock 3 ferner eine Kombinationslogikschaltung 5,
ein Flip-Flop 6 sowie ein Steuerregister 7 als
Taktsteuereinheit auf. Ein Eingangssignal wird über eine Signalleitung des
gemeinsamen Datenbusses 4 an die Kombinationslogikschaltung 5 bereitgestellt.
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Ferner
wird ein Taktsignal über
eine in dem gemeinsamen Datenbus 4 enthaltene Signalleitung 4a an
das Steuerregister 7 bereitgestellt. Ein Befehlssignal
zum Anweisen, ob das Taktsignal bereitgestellt wird oder nicht,
wird über
eine in dem gemeinsamen Datenbus 4 enthaltene Signalleitung 4b an
das Steuerregister 7 geschickt. Wenn das Befehlssignal
die Bereitstellung eines Taktsignals anweist, wird das Taktsignal über eine
Signalleitung in dem Funktionsblock 3 an einen Taktanschluss
des Flip-Flops 6 bereitgestellt.
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In
einem Betriebszustand, in dem ein Eingangssignal an den Funktionsblock 3 bereitgestellt wird
und der Funktionsblock 3 eine vorbestimmte Operation ausführt, wird
ein Wert "1" in dem Steuerregister 7 zwischengespeichert.
Zu diesem Zeitpunkt gibt das Steuerregister 7 ein Taktsignal
an eine Signalleitung 4c aus.
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Dagegen
wird in einem Ruhezustand, in dem kein Eingangssignal an den Funktionsblock 3 bereitgestellt
wird und der Funktionsblock 3 keine vorbestimmte Operation
ausführt,
ein Signal mit einem Wert "0" in dem Steuerregister 7 zwischengespeichert.
In diesem Fall gibt das Steuerregister 7 kein Taktsignal
an die Signalleitung 4c aus.
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In
dem Betriebszustand wird in Abhängigkeit von
dem über
die Signalleitung 4c an die Kombinationslogikschaltung 5 bereitgestellten
Eingangssignal ein vorbestimmter Vorgang unter der Steuerung des Taktsignals
ausgeführt.
Das Resultat des Vorgangs wird als Ausgangssignal nach außerhalb
des Funktionsblocks 3 ausgegeben.
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Da
die Bereitstellung des Taktsignals in dem Ruhezustand gestoppt werden
kann, in dem kein Eingangssignal an den Funktionsblock 3 bereitgestellt wird
und der Funktionsblock 3 die vorbestimmte Operation nicht
ausführt,
kann der Energieverbrauch durch das Taktsignal unterdrückt werden.
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Da
jedoch bei der herkömmlichen
Steuerschaltung die Bereitstellung des Taktsignals durch das von
außerhalb
an den Funktionsblock 3 bereitgestellte Eingangssignal
gesteuert wird, ist es notwendig, eine Funktion zum Bestimmen des
Zeitpunkts zum Stoppen des Funktionsblocks 3 außerhalb
von dem Funktionsblock 3 vorzusehen oder die Schaltung
derart auszubilden, dass die Steuerschaltung zum Erzeugen des Taktsteuersignals
synchron mit dem Eingangssignal arbeitet.
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Es
besteht somit ein Problem dahingehend, dass die Steuerung kompliziert
ist und die Größe der Schaltung
zunimmt.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten
Probleme erfolgt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
in der Schaffung einer Steuerschaltung mit einer vereinfachten Schaltungskonstruktion
und Steuerung, bei der der Energieverbrauch auf Grund der kontinuierlichen
Bereitstellung eines Taktsignals an einen in einem Ruhezustand befindlichen
Funktionsblock reduziert ist.
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Die
Erfindung ist derart ausgebildet, wie dies im Anspruch 1 angegeben
ist.
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Der
Betrieb des nicht in Gebrauch befindlichen Funktionsblocks kann
somit gestoppt werden, und es nicht notwendig, eine spezielle Steuerschaltung
zum Bereitstellen eines Steuersignals zum Steuern des Taktsignals
außerhalb
von dem Funktionsblock vorzusehen.
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Vorzugsweise
ist eine Mehrzahl der Funktionsblöcke miteinander verbunden,
wobei einige der Mehrzahl von Funktionsblöcken verschiedene Betriebszeiteinteilungen
haben, wobei wenigstens ein Funktionsblock, welcher zuerst betrieben
wird, in den Ruhezustand versetzt wird, wenn ein Ausgangssignal
an wenigstens einen Funktionsblock ausgegeben wird, welcher später betrieben
wird, und ein Zustandsdetektionssignal, welches für den Ruhezustand
bezeichnend ist, an eine Taktsteuereinheit des Funktionsblocks,
welcher zuerst betrieben wird, ausgegeben wird. Selbst wenn der
Funktionsblock, der zuerst betrieben wird, sowie der Funktionsblock,
der später
betrieben wird, sich nicht gleichzeitig im Betriebszustand befinden,
können
somit Daten an den Funktionsblock bereitgestellt werden, der später betrieben
wird. Der maximale Energieverbrauch des Taktsignals durch den gleichzeitigen
Betrieb kann somit reduziert werden. Ferner erfolgt auf Grund der Bereitstellung
eines neuen Eingangssignals an den Funktionsblock, der zuerst betrieben
wird, keine Veränderung
bei einem Ausgangssignal, das vor der Bereitstellung an den Funktionsblock
ausgegeben wird, der später
betrieben wird. Dadurch kann verhindert werden, dass der später betriebene
Funktionsblock eine fehlerhafte Operation ausführt, wobei ferner die Schaltungsauslegung
vereinfacht werden kann.
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Vorzugsweise
weist die Taktsteuereinheit ferner eine Frequenzteilerschaltung
auf. Das Auftreten einer Gefahr in der Wellenform eines Taktsignals sowie
eine Schwankung in der Impulsbreite auf Grund eines zeitlichen Fehlers
zwischen einem von außerhalb
an die Taktsteuereinheit bereitgestellten Taktsignal und einem von
der Taktsteuereinheit an einen Funktionsblock bereitgestellten Taktsignal
kann verhindert werden. Auf diese Weise lässt sich eine fehlerhafte Operation
des Funktionsblocks verhindern.
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Vorzugsweise
weist der Funktionsblock eine Mehrzahl von Betriebszuständen auf
und stellt die Taktsteuereinheit ein Taktsignal mit einem Teilungsverhältnis bereit,
welches in Abhängigkeit
von dem Betriebszustand des Funktionsblocks variiert. Auch bei dem
Funktionsblock mit der Mehrzahl von Betriebszuständen können das Auftreten einer Gefahr bei
der Wellenform eines Taktsignals sowie eine Schwankung in der Impulsbreite
auf Grund eines zeitlichen Fehlers zwischen einem von außerhalb
an die Taktsteuereinheit bereitgestellten Taktsignal und einem von
der Taktsteuereinheit an einen Funktionsblock bereitgestellten Taktsignal
verhindert werden. Auf diese Weise kann eine fehlerhafte Operation
des Funktionsblocks verhindert werden.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung lediglich an Hand von Beispielen unter Bezugnahme auf
die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
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1 eine
erläuternde
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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2 eine
Darstellung eines Funktionsblocks bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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3 eine
erläuternde
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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4 eine
erläuternde
schematische Darstellung einer Dateneingangseinheit als einen der Funktionsblöcke bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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5 eine
erläuternde
schematische Darstellung einer Datenspeichereinheit als einen der Funktionsblöcke bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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6 eine
erläuternde
schematische Darstellung einer Kopf-Ausgangseinheit als einen der Funktionsblöcke bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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7 ein
Zeitdiagramm unter Darstellung von Signalen, die in die Dateneingangseinheit
als Funktionsblock bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung
eingegeben bzw. von dieser ausgegeben werden;
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8 ein
Zeitdiagramm unter Darstellung von Signalen, die in die Datenspeichereinheit
als Funktionsblock bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung
eingegeben bzw. von dieser ausgegeben werden;
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9 ein
Zeitdiagramm unter Darstellung von Signalen, die in die Kopf-Ausgangseinheit
als Funktionsblock bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung
eingegeben bzw. von dieser ausgegeben werden;
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10 eine
erläuternde
schematische Darstellung der Datenspeichereinheit zum Zeitpunkt
des Lesens von Druckdaten bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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11 ein
Zeitdiagramm unter Darstellung von Signalen, die in die Datenspeichereinheit
zum Zeitpunkt des Lesens von Daten bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung
eingegeben bzw. von dieser ausgegeben werden;
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12 ein
Zeitdiagramm unter Darstellung eines Druckstatus der Kopf-Ausgangseinheit
in Synchronisation mit einem Taktsignal bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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13 eine
erläuternde
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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14 eine
erläuternde
schematische Darstellung eines Steuerstatus eines Taktsignals durch eine
Frequenzteilerschaltung bei dem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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15 eine
erläuternde
schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung;
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16 eine
erläuternde
schematische Darstellung einer herkömmlichen Steuerschaltung; und
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17 eine
erläuternde
schematische Darstellung eines Funktionsblocks bei der herkömmlichen
Steuerschaltung.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Steuerschaltung.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel
weist eine Steuerschaltung 10 eine Mehrzahl von Funktionsblöcken 11 auf.
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Ein
Datenbus 12 ist mit jedem der Funktionsblöcke 11 verbunden,
und ein Eingangssignal wird von einer CPU über den Datenbus 12 an
jeden der Funktionsblöcke 11 bereitgestellt.
Ein Taktbus 13 ist mit jedem der Funktionsblöcke 11 verbunden,
und ein Taktsignal wird über
den Taktbus 13 an jeden der Funktionsblöcke 11 bereitgestellt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, weist der Funktionsblock 11 eine
Betriebseinheit 14 zum Ausführen einer vorbestimmten Operation
aus, wie zum Beispiel die Ausgabe eines Ausgangssignals in Abhängigkeit
von einem Betriebszustand, der durch das über den Datenbus 12 bereitgestellte
Eingangssignal angefordert wird. Die Betriebseinheit 14 ist
durch eine Kombinationslogikschaltung, ein Flip-Flop und dergleichen (nicht
dargestellt) gebildet.
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Ferner
weist der Funktionsblock 11 eine Taktsteuereinheit 15 auf,
die ein UND-Glied
zum Steuern der Bereitstellung des von außerhalb eingegebenen Taktsignals
an die Betriebseinheit 14 aufweist.
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Die
Taktsteuereinheit 15 liefert das Taktsignal an die Betriebseinheit 14,
und die Betriebseinheit 14 verarbeitet das Eingangssignal
unter der Steuerung des bereitgestellten Taktsignals.
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Wenn
das Eingangssignal einen Betriebszustand anfordert, gibt die Betriebseinheit 14 ein
Zustandsdetektionssignal, welches den Betriebszustand anzeigt, an
die Taktsteuereinheit 15 aus. Wenn dagegen das Eingangssignal
nicht den Betriebszustand anfordert, gibt die Betriebseinheit 14 ein
Zustandsdetektionssignal, welches einen Ruhezustand anzeigt, an
die Taktsteuereinheit 15 aus. Wenn das Resultat der Verarbeitung
des Eingangssignals als Ausgangssignal nach außerhalb des Funktionsblocks 11 ausgegeben
wird, gibt die Betriebseinheit 14 ferner das den Ruhezustand
anzeigende Zustandsdetektionssignal an die Taktsteuereinheit 15 aus.
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Wenn
der Betriebszustand auf Grund des Zustandsdetektionssignals festgestellt
wird, liefert die Taktsteuereinheit 15 das Taktsignal an
die Betriebseinheit 14. Wenn dagegen das Zustandsdetektionssignal
den Ruhezustand anzeigt, stoppt die Taktsteuereinheit 15 die
Bereitstellung des Taktsignals an die Betriebseinheit 14.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise des Steuerschaltung 11 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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In
einem Ausgangszustand befindet sich die Steuereinheit 14 in
dem Funktionsblock 11 in dem Ruhezustand. Der den Ruhezustand
anzeigende Wert "0" wird in dem Zustandsdetektionssignal
gesetzt. Die Taktsteuereinheit 15 stoppt somit die Bereitstellung
des Taktsignals an die Betriebseinheit 14.
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Ein
Eingangssignal wird von der CPU (nicht gezeigt) über den Datenbus 12 an
die Betriebseinheit 14 in dem Funktionsblock 11 bereitgestellt.
In Abhängigkeit
von dem Eingangssignal gelangt somit die Betriebseinheit 14 in
den Betriebszustand.
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Die
Betriebseinheit 14 gibt das den Betriebszustand anzeigende
Zustandsdetektionssignal "1" an die Taktsteuereinheit 15 aus.
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Bei
Empfang des den Betriebszustand anzeigenden Zustandsdetektionssignals "1" nimmt die Taktsteuereinheit 15 die
Bereitstellung eines von außen
eingegebenen Taktsignals an die Betriebseinheit 14 vor.
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Unter
der Steuerung des Taktsignals verarbeitet die Betriebseinheit 14 das
Eingangssignal und gibt das Resultat der Verarbeitung als Ausgangssignal
nach außerhalb
des Funktionsblocks 11 aus.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist es somit nicht notwendig, eine spezielle Steuereinrichtung (Signalquelle)
zum Steuern der Bereitstellung des Taktsignals außerhalb
von dem Funktionsblock 11 vorzusehen. Die Bereitstellung
des Taktsignals kann durch Detektieren einer Änderung bei dem Eingangssignal,
d.h., die Betriebsanforderung an den Funktionsblock, gesteuert werden.
Auf diese Weise kann der Energieverbrauch durch das Taktsignal mittels
einer einfachen Schaltungskonfiguration unterdrückt werden.
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Im
Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel
des Taktsteuersignals gemäß der Erfindung beschrieben.
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Als
Steuerschaltung wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Steuerschaltung
zum Steuern des Aufzeichnungsvorgangs eines Druckers verwendet.
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Wie
in 3 gezeigt ist, weist eine Steuerschaltung 18 bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel drei
Funktionsblöcke
auf: und zwar eine Dateneingangseinheit 19, eine Datenspeichereinheit 20 und eine
Kopf-Ausgangseinheit 21 auf dem Halbleitersubstrat 2 (nicht
gezeigt). Die Funktionsblöcke 19, 20 und 21 sind
miteinander verbunden. Einige von ihnen weisen unterschiedliche
Steuerzeitvorgaben auf.
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Die
Dateneingangseinheit 19 weist eine Betriebseinheit 22 zum
Empfang von Druckdaten von einer CPU, zum Ausgeben eines Schreib-Anforderungssignals
sowie von Druckdaten an die Datenspeichereinheit 20, zum
Informieren der Kopf-Ausgangseinheit 21 über das
Ende des Empfangs der Druckdaten, zum Ausge ben eines Zustandsdetektionssignals
usw. auf. Wie in 4 gezeigt ist, weist die Betriebseinheit 22 einen
Adressen-Decoder 23, ein UND-Glied 24, ein Flip-Flop 25,
eine Datenzwischenspeicherschaltung 26 sowie eine Datenadressen-Erzeugungsschaltung 27 auf.
Die Dateneingangseinheit 19 weist ferner eine Taktsteuereinheit 28 zum
Steuern der Bereitstellung des Taktsignals an die Betriebseinheit 22 auf
der Basis des von der Betriebseinheit 22 ausgegebenen Zustandsdetektionssignals
auf.
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Die
Datenspeichereinheit 20 besitzt eine Betriebseinheit 29 zum
Speichern von Druckdaten in Abhängigkeit
von der Schreib-Anforderung von der Dateneingangseinheit 19,
zum Übertagen
der Druckdaten an die Kopf-Ausgangseinheit 21, zum Ausgeben
des Zustandsdetektionssignals und dergleichen. Wie in 5 gezeigt
ist, weist die Betriebseinheit 29 einen Adressen-Decoder 30,
ein Flip-Flop 32 und eine RAM-Einheit 33 auf.
Ferner besitzt die Datenspeichereinheit 20 eine Taktsteuereinheit 34 zum Steuern
der Bereitstellung des Taktsignals an die Betriebseinheit 29 auf
der Basis des von der Betriebseinheit 29 ausgegebenen Zustandsdetektionssignals.
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Die
Kopf-Ausgangseinheit 21 weist eine Betriebseinheit 36 zum
Lesen der in der Datenspeichereinheit 20 gespeicherten
Druckdaten, zum Ausgeben der gelesenen Druckdaten an einen Thermokopf,
zum Ausgeben des Zustandsdetektionssignals und dergleichen auf.
Wie in 6 gezeigt ist, besitzt die Betriebseinheit 36 ein
Flip-Flop 37, eine Datenspeicher-/Lese-Steuerschaltung 38 und
dergleichen. Die Kopf-Ausgangseinheit 21 weist ebenfalls
eine Taktsteuereinheit 39 zum Steuern der Bereitstellung des
Taktsignals an die Betriebseinheit 36 auf der Basis des
von der Betriebseinheit 36 ausgegebenen Zustandsdetektionssignals
auf.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der Steuerschaltung bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt ist, wird als erstes
ein Eingangssignal, das den Betriebszustand anfordert, von der CPU
(nicht gezeigt) an die Dateneingangseinheit 19 bereitgestellt.
Zu diesem Zeitpunkt werden die für
den Druckvorgang verwendeten Druckdaten über den Datenbus an die Dateneingangseinheit 19 bereitgestellt.
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Die
Dateneingangseinheit 19 detektiert eine Schreib-Anforderung
an eine Datenadresse in der Dateneingangseinheit 19 und
gelangt in den Betriebszustand. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Schreib-Anforderungssignal
als ein den Betriebszustand anforderndes Eingangssignal an die Datenspeichereinheit 20 ausgegeben.
Das Schreib-Anforderungssignal wird als Zustandsdetektionssignals mit
dem Wert "1", welches den Betriebszustand
anzeigt, an die Taktsteuereinheit 28 in der Dateneingangseinheit 19 ausgegeben.
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Bei
Empfang des den Betriebszustand anzeigenden Zustandsdetektionssignals "1" wird in der in 7 dargestellten
Weise von der Taktsteuereinheit 28 das Taktsignal an die
Betriebseinheit 22 bereitgestellt. In Verbindung damit
nimmt die Datenzwischenspeicherschaltung 26 eine Zwischenspeicherung
der Druckdaten von der CPU vor, und die Datenadressen-Erzeugungsschaltung 27 erzeugt
eine Adresse, unter der Daten in der Datenspeichereinheit 20 zu
speichern sind.
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Die
Betriebseinheit 22 gibt die Adresse und die Druckdaten
an die Datenspeichereinheit 20 aus. Danach gelangt die
Betriebseinheit 22 in den Ruhezustand, und in dem Schreib-Anforderungssignal
an die Datenspeichereinheit 20 wird der Wert "0" gesetzt. Wenn "0" in
dem Schreib-Anforderungssignal an die Datenspeichereinheit 20 gesetzt
wird, wird das Zustandsdetektionssignal "0",
wobei dies den Ruhezustand anzeigt. Die Taktsteuereinheit 28 stoppt
somit die Bereitstellung des Taktsignals. In dem Zustand, in dem
die Bereitstellung des Taktsignals gestoppt ist, werden die Adresse
und die Druckdaten an die Datenspeichereinheit 20 gehalten.
Selbst wenn die Dateneingangseinheit 19 und die Datenspeichereinheit 20 nicht
gleichzeitig im Betriebszustand sind, können somit die Druckdaten an
die Datenspeichereinheit 20 bereitgestellt werden.
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Wenn
der Empfang der Druckdaten in einer vorbestimmten Menge von der
CPU abgeschlossen ist, benachrichtigt die Dateneingangseinheit 19 die Kopf-Ausgabeeinheit 21 über das
Ende des Empfangs.
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Wie
in 5 gezeigt ist, detektiert die Datenspeichereinheit 20 eine
vorbestimmte Veränderung in
dem Schreib-Anforderungssignal der Dateneingangseinheit 19 und
gelangt in den Betriebszustand. Zu diesem Zeitpunkt wird in der
in 8 dar gestellten Weise das Zustandsdetektionssignal
mit dem Wert "1", welches den Betriebszustand
anzeigt, an die Taktsteuereinheit 34 bereitgestellt. In
Verbindung hiermit sorgt die Taktsteuereinheit 34 für die Bereitstellung
des Taktsignals an die Betriebseinheit 29. Die Datenspeichereinheit 20 speichert
die von der Dateneingangseinheit 19 empfangenen Druckdaten in
einer beliebigen Adresse (in der RAM-Einheit 33), die von
der Dateneingangseinheit 19 angewiesen wird.
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Wenn
die Druckdaten in der vorbestimmten Adresse gespeichert sind, gelangt
das Zustandsdetektionssignal in den Zustand "0",
welches den Ruhezustand anzeigt. Die Taktsteuereinheit 34 stoppt
somit die Bereitstellung des Taktsignals.
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Die
Kopf-Ausgangseinheit 21 detektiert eine vorbestimmte Veränderung
in dem Empfangsende-Signal als Eingangssignal, das den Betriebszustand
anfordert, und gelangt in den Betriebszustand. Zu diesem Zeitpunkt
gelangt das Zustandsdetektionssignal in den Zustand "1", welches den Betriebszustand anzeigt,
und die Taktsteuereinheit 39 nimmt somit die Bereitstellung
eines Taktsignals an die Betriebseinheit 36 vor, wie dies
in 9 gezeigt ist.
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Die
Kopf-Ausgangseinheit 21 in dem Betriebszustand gibt ein
Datenanforderungssignal als Eingangssignal aus, das den Betriebszustand
der Datenspeichereinheit 20 und die Adresse an der Datenspeichereinheit 20 zu
einem vorbestimmten Lesezeitpunkt anfordert. Das Datenanforderungssignal wird
wiederholt ausgegeben, bis die Kopf-Ausgangseinheit 21 eine
vorbestimmte Menge der Druckdaten aus der Datenspeichereinheit 20 gelesen
hat.
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Wie
in 10 gezeigt ist, detektiert die Datenspeichereinheit 20 eine
vorbestimmte Veränderung
in dem Datenanforderungssignal der Datenspeichereinheit 21 und
gelangt in den Betriebszustand.
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Bei
Eintritt in den Betriebszustand gibt die Datenspeichereinheit 20 in
der in 11 dargestellten Weise das den
Betriebszustand anzeigende Zustandsdetektionssignal "1" an die Taktsteuereinheit 34 in
der Datenspeichereinheit 20 aus. Die Taktsteuereinheit 34 in
der Datenspeichereinheit 20 gibt das Taktsignal an die
Betriebseinheit 29 aus. Die Datenspeichereinheit 20 gibt
gewünschte
Druckdaten an die Kopf-Ausgangseinheit 21 unter der Steuerung des
Taktsignals aus.
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Die
Kopf-Ausgangseinheit 21 empfängt die gewünschten Druckdaten, die von
der vorbestimmten Adresse in der Datenspeichereinheit 20 ausgegeben
werden und gibt die Druckdaten an den Thermokopf aus. Die Druckdaten
werden zu Impuls-Zeitpunkten des Taktsignals an den Thermokopf ausgegeben,
wie dies in 12 gezeigt ist.
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Die
Kopf-Ausgangseinheit 21 führt eine Verarbeitung aus,
um ein gewünschtes
Druckresultat auf der Basis der vorbestimmten Druckdaten zu erzielen. Wenn
der Druckvorgang beendet ist, gelangt das Zustandsdetektionssignal
in den Zustand "0", und die Taktsteuereinheit 39 stoppt
die Bereitstellung des Taktsignals.
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Wenn
nachfolgende Druckdaten von der CPU bereitgestellt werden, werden
die vorstehend beschriebenen Operationen wiederholt.
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Somit
kann bei dem zweiten Beispiel, selbst wenn der Funktionsblock (Dateneingangseinheit 19), der
zu einem früheren
Zeitpunkt in Betrieb gelangt, und der Funktionsblock (Datenspeichereinheit 20), der
zu einem späteren
Zeitpunkt in Betrieb gelangt, nicht gleichzeitig in Betrieb sind,
das Ausgangssignal (Druckdaten) des früher in den Betriebszustand
gelangenden Funktionsblocks an den später in den Betriebszustand
gelangenden Funktionsblock bereitgestellt werden. Somit kann der
Energieverbrauch durch das Taktsignal für den gleichzeitigen Betrieb der
beiden Funktionsblöcke
vermindert werden. Da das Ausgangssignal an den zu einem späteren Zeitpunkt
in Betrieb gehenden Funktionsblock bereitgestellt werden kann, nachdem
der Betrieb des zu einem früheren
Zeitpunkt in Betrieb gehenden Funktionsblocks gestoppt ist, kommt
es bei dem früher
ausgegebenen Ausgangssignal zu keiner Schwankung auf Grund eines
neuen Eingangssignals, das an den zu einem früheren Zeitpunkt in Betrieb
gehenden Funktionsblock bereitgestellt wird. Auf diese Weise ist
die Auslegung der Schaltung vereinfacht.
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Im
Folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung
beschrieben.
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Eine
Steuerschaltung 41 bei dem dritten Ausführungsbeispiel weist die gleichen
grundlegenden Komponenten wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
auf und besitzt einen Funktionsblock 42 auf dem Halbleitersubstrat 2.
Wie in 13 gezeigt ist, weist bei dem
dritten Ausführungsbeispiel
jedoch eine Taktsteuereinheit 43 eine Frequenzteilerschaltung 44 auf.
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Die
Frequenzteilerschaltung 44 steuert den Zyklus des von außerhalb
zugeführten
Taktsignals auf n Male (wobei n eine natürliche Zahl mit 2 oder größer ist),
und zwar vom Standpunkt der Verhinderung des Auftretens einer Gefahr
in der Wellenform eines an eine Betriebseinheit 45 bereitgestellten Taktsignals
sowie einer Schwankung in der Impulsbreite auf Grund einer zeitlichen
Verzögerung
zwischen der Bereitstellung eines Eingangssignals an den Funktionsblock 42 und
der Vorgabe des Betriebszustands auf der Basis des Eingangssignals.
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Im
Spezielleren gibt es eine geringfügige Verzögerungszeit zwischen dem Moment,
zu dem das Eingangssignal an den Funktionsblock 42 bereitgestellt
wird, sowie dem Moment, in dem der Funktionsblock in den Betriebszustand
gelangt, und auf Grund dieser geringfügigen Verzögerung kommt es zu einer Phasenabweichung
zwischen einem von außen
her bereitgestellten Taktsignal (das im Folgenden als externes Taktsignal
bezeichnet wird) und dem Zustandsdetektionssignal. Wenn der Zyklus
eines an die Betriebseinheit 45 bereitgestellten Taktsignals
(das im Folgenden als internes Taktsignal bezeichnet wird) kurz
ist, wie dies durch den Stand der Technik gemäß 14 veranschaulicht
ist, kommt es tendenziell zu einem Fall, in dem die Wellenform des ersten
Impulses des internen Takts nicht mit den anderen Wellenformen übereinstimmt.
Die Abweichung in der Wellenform des internen Takts verursacht häufig eine
fehlerhafte Operation des Funktionsblocks 42.
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Bei
dem durch den internen Takt am Boden der 14 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel wird
somit der Zyklus des internen Takts durch die Frequenzteilerschaltung 44 auf
n Male (zweimal in 14) der Länge des Zyklus des externen
Takts gesteuert, um dadurch das Auftreten einer Abweichung in der
Wellenform zu unterdrücken.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der Steuerschaltung bei dem dritten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Als
erstes wird ein Eingangssignal von einer externen CPU (nicht gezeigt)
an den Funktionsblock 42 bereitgestellt. Die Betriebseinheit 45 in
dem Funktionsblock 42 empfängt das Eingangssignal und
gelangt in den Betriebszustand. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Betriebseinheit 45 ein
den Betriebszustand anzeigendes Zustandsdetektionssignal mit dem
Wert "1" an die Taktsteuereinheit 43 aus.
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Die
Taktsteuereinheit 43 empfängt das Zustandsdetektionssignal
mit dem Wert "1" und liefert das
interne Taktsignal an die Betriebseinheit 45. Da der Zyklus
des internen Taktsignals durch die Frequenzteilerschaltung 44 auf
n Male der Länge
des Zyklus des externen Taktsignals gesteuert wird, ist die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens einer Gefahr bei der Wellenform des internen Taktsignals
sowie einer Schwankung in der Impulsbreite vermindert.
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Bei
Empfang des internen Taktsignals verarbeitet die Betriebseinheit 45 das
Eingangssignal unter der Steuerung des internen Taktsignals und
gibt das Resultat der Verarbeitung als Ausgangssignal nach außerhalb
des Funktionsblocks 42 aus.
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Nach
Ausgabe des Ausgangssignals gelangt die Betriebseinheit 45 in
den Ruhezustand. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Betriebseinheit 45 ein
den Ruhezustand anweisendes Zustandsdetektionssignal mit dem Wert "0" an die Taktsteuereinheit 43 aus.
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Bei
Empfang des den Ruhezustand anweisenden Zustandsdetektionssignals
stoppt die Taktsteuereinheit 43 die Bereitstellung des
internen Takts an die Betriebseinheit 45.
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Gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel kann
somit der Zyklus des internen Takts durch die Frequenzteilerschaltung 44 auf
n Male der Länge
des Zyklus des externen Taktsignals gesteuert werden, und somit
können
das Auftreten einer Gefahr in der Wellenform des internen Takts
sowie einer Schwankung in der Impulsbreite unterdrückt werden.
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Ein
fehlerhafter Betrieb der Steuerschaltung 41 kann auf diese
Weise unterdrückt
werden, und die Steuerschaltung 41 kann ihre Funktion in
angemessener Weise ausführen.
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Eine
Steuereinheit zum Steuern des Aufzeichnungsvorgangs bzw. Druckvorgangs
des Druckers bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann durch eine
Mehrzahl von Funktionsblöcken 42 in
der Steuereinheit 41 des dritten Ausführungsbeispiels gebildet werden.
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Im
Folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steuerschaltung
beschrieben.
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Wie
in 15 gezeigt ist, weist eine Steuerschaltung 47 bei
dem vierten Ausführungsbeispiel eine
Betriebseinheit 49 in einem Funktionsblock 48 auf.
Die Betriebseinheit 49 führt eine vorbestimmte Operation
auf der Basis eines Eingangssignals unter der Steuerung eines Taktsignals
aus.
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Die
Betriebseinheit 49 weist bei dem vierten Ausführungsbeispiel
eine Mehrzahl von Betriebszuständen
auf und führt
Operationen (Ausgabe des Ausgangssignals und dergleichen) aus, die
nach Maßgabe
der Betriebszustände
unterschiedlich sind.
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Der
Funktionsblock 48 weist eine Taktsteuereinheit 50 zum
Steuern der Bereitstellung des internen Taktsignals an die Betriebseinheit 49 auf
der Basis des Zustandsdetektionssignals auf.
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In
jedem der Betriebszustände
gibt die Taktsteuereinheit 50 ein internes Taktsignal mit
einem Zyklus aus, der nach Maßgabe
des Betriebszustands-Detektionssignals variiert, und zwar unter dem
Gesichtspunkt einer Verhinderung des Auftretens einer Gefahr bei
der Wellenform sowie einer Schwankung in der Impulsbreite des der
Betriebseinheit 49 zugeführten internen Taktsignals.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der Steuerschaltung 47 bei
dem vierten Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Als
erstes wird ein Eingangssignal zum Anfordern des Betriebszustands
von einer CPU (nicht gezeigt) an den Funktionsblock 48 bereitgestellt.
Bei Empfang des Eingangssignals gelangt die Betriebseinheit 49 in
den Betriebszustand. In Abhängigkeit von
dem Eingangssignal variiert der vorbestimmte Betriebszustand. Bei
dem Ausführungsbeispiel
sei angenommen, dass die Betriebseinheit 49 einen ersten,
zweiten und dritten Betriebszustand aufweist.
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Wenn
die Betriebseinheit 49 in den ersten Betriebszustand verbracht
ist, gibt die Betriebseinheit 49 ein den ersten Betriebszustand
anzeigendes Zustandsdetektionssignal "01" an
die Taktsteuereinheit 50 aus. Wenn sich die Betriebseinheit 49 in
dem zweiten Betriebszustand befindet, gibt die Betriebseinheit 49 ein
den zweiten Betriebszustand anzeigendes Zustandsdetektionssignal "10" an die Taktsteuereinheit 50 aus.
Wenn sich ferner die Betriebseinheit 49 in einem dritten
Betriebszustand befindet, gibt die Betriebseinheit 49 ein
den dritten Betriebszustand anzeigendes Zustandsdetektionssignal "11" an die Taktsteuereinheit 50 aus.
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Wenn
das den ersten Betriebszustand anzeigende Zustandsdetektionssignal "01" von der Betriebseinheit 49 empfangen
wird, gibt die Taktsteuereinheit 50 ein internes Taktsignal
mit einem Zyklus, der zweimal so lang ist wie der des externen Taktsignals,
an die Betriebseinheit 49 aus. Wenn das den zweiten Betriebszustand
anzeigende Zustandsdetektionssignal "10" von
der Betriebseinheit 49 empfangen wird, gibt die Taktsteuereinheit 50 ein
internes Taktsignal mit einem Zyklus, der viermal so lang ist wie
der des externen Taktsignals, an die Betriebseinheit 49 aus.
Wenn das den dritten Betriebszustand anzeigende Zustandsdetektionssignal "11" von der Betriebseinheit 49 empfangen
wird, gibt die Taktsteuereinheit 50 ferner ein internes
Taktsignal mit einem Zyklus, der achtmal so lang ist wie der des
externen Taktsignals, an die Betriebseinheit 49 aus.
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Die
Betriebseinheit 49 verarbeitet das Eingangssignal unter
der Steuerung des internen Taktsignals jedes Zyklus und gibt das
Resultat der Verarbeitung als Ausgangssignal nach außerhalb
des Funktionsblocks 48 aus.
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Nach
Ausgabe des Ausgangssignals gelangt die Betriebseinheit 49 in
den Ruhezustand. Hierbei gibt die Betriebseinheit 49 das
den Ruhezustand anzeigende Zustandsdetektionssignal "00" an die Taktsteuereinheit 50 aus.
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Bei
Empfang des den Ruhezustand anzeigenden Zustandsdetektionssignals "00", stoppt die Taktsteuereinheit 50 die
Bereitstellung des internen Taktsignals an die Betriebseinheit 49.
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Bei
dem vierten Ausführungsbeispiel
kann somit auch bei dem Funktionsblock 48 mit der Mehrzahl
von Betriebszuständen
die Verzögerung
zwischen dem von außerhalb
an die Taktsteuereinheit 50 bereitgestellten externen Taktsignal
sowie dem von der Taktsteuereinheit 50 an den Funktionsblock 48 bereitgestellten
internen Taktsignal kompensiert werden. Der Funktionsblock 46 kann
somit an der Ausführung
einer fehlerhaften Operation auf Grund des Auftretens einer Gefahr
bei der Wellenform des Taktsignals und einer Schwankung in der Impulsbreite
gehindert werden.
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Eine
Steuerschaltung zum Steuern des Aufzeichnungsvorgangs des Druckers
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
kann auch unter Verwendung einer Mehrzahl von Funktionsblöcken 48 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
gebildet werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern kann nach Bedarf in verschiedenartiger Weise modifiziert
werden.
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Da
es bei der Steuerschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht notwendig ist, eine spezielle Steuereinrichtung
zum Steuern der Bereitstellung des Taktsignals an der Außenseite
des Funktionsblocks bereitzustellen, kann der Energieverbrauch des
Taktsignals mit einer einfachen Konfiguration vermindert werden,
wobei ferner die Steuerschaltung miniaturisiert werden kann.
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Gemäß einer
weiteren erfindungsgemäßen Steuerschaltung
kann zusätzlich
zu den vorstehend geschilderten Effekten der maximale Energieverbrauch
des Taktsignals durch den gleichzeitigen Betrieb der Funktionsblöcke reduziert
werden.
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Gemäß einer
zusätzlichen,
weiteren Steuerschaltung der Erfindung kann das Auftreten einer
Gefahr bei der Wellenform des Taktsignals sowie einer Schwankung
in der Impulsbreite mit einer einfachen Konfiguration unterdrückt werden.
Zusätzlich
zu den vorstehend genannten Effekten kann somit ein fehlerhafter
Betrieb des Funktionsblocks in einfacher Weise verhindert werden.
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Gemäß einer
weiteren zusätzlichen
Steuerschaltung gemäß der Erfindung
kann ferner in dem Fall, in dem der Funktionsblock die Mehrzahl
von Betriebszuständen
aufweist, ein fehlerhafter Betrieb des Funktionsblocks in einfacher
Weise unterdrückt
werden.