CH622102A5

CH622102A5 - Method of operation of an electronic maximum demand indicator

Info

Publication number: CH622102A5
Application number: CH1064177A
Authority: CH
Inventors: Peter Dipl Ing Kusche; Artur Dr Ing Seibt; Omer Viane
Original assignee: Heliowatt Werke
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1977-08-31
Publication date: 1981-03-13
Also published as: LU78125A1; DK376377A; ATA671677A; IT1087712B; DE2642892B2; IE45872B1; FR2365163A1; BE858779A; NL7706956A; FR2365163B1; DE2642892A1; GB1580465A; IE45872L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb eines elektronischen Maximumwerks, das einen Computer, einen The invention relates to a method for the operation of an electronic maximum work, the one computer

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nichtflüchtigen Speicher, eine Anzeigeeinrichtung und ein Netzteil aufweist. has non-volatile memory, a display device and a power supply.

Derartige Maximumwerke sind aus dem Schweizer Patent 616 509 und den deutschen Auslegeschriften 26 30 969 und 26 35 345 bekannt. Sie verfügen über einen Mikrocomputer 5 und einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher (MNOS), und die Ausgabe des errechneten Maximums bzw. des Energieverbrauchs geschieht durch eine elektronische Digitalanzeige. Such maximum works are known from the Swiss patent 616 509 and the German specifications 26 30 969 and 26 35 345. They have a microcomputer 5 and a non-volatile semiconductor memory (MNOS), and the calculated maximum or the energy consumption is output by an electronic digital display.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Zusammenschaltung des Mikrocomputers, der nur für 1 » über eine begrenzte Zahl von Ein- und Ausgängen verfügt, mit einem externen nichtflüchtigen Speicher (MNOS) und der Digitalanzeige zu realisieren, wobei zusätzlich die Eingangssignale für das Maximumwerk dem Mikrocomputer zuzuführen sind. Diese Aufgabe ist durch das Verfahren gelöst, wie es im kenn- 15 zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dargestellt ist. The invention has for its object to realize a method for interconnecting the microcomputer, which has only a limited number of inputs and outputs for 1 », with an external non-volatile memory (MNOS) and the digital display, the input signals for the maximum work to be fed to the microcomputer. This object is achieved by the method as shown in the characterizing part of patent claim 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. Show:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines für die Ausübung des Verfahrens geeigneten Maximumwerkes, 20 1 shows the block diagram of a maximum work suitable for the practice of the method, 20

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung des Maximumwerkes, 2 shows an embodiment of the circuit arrangement of the maximum work,

Fig. 3 eine Anordnung zum Eingeben von Daten in den nichtflüchtigen Speicher und Fig. 3 shows an arrangement for entering data in the non-volatile memory and

Fig. 4 einen Eingangsumschalter für das Maximumwerk. ~5 In allen Figuren tragen dieselben Bauelemente gleiche Bezugszeichen. Ein Einchip-Mikrocomputer mit integriertem nichtflüchtigem schreib- und lesbarem Speicher steht z.Zt. nicht zur Verfügung, so dass ein externer nichtflüchtiger Halbleiterspeicher für ein elektronisches Maximumwerk zu verwenden ist,30 der von dem Computer wie jeder andere Speicher adressiert, mit Eingangssignalen beschickt und ausgelesen werden muss. Fig. 4 shows an input switch for the maximum work. ~ 5 The same components have the same reference symbols in all figures. A one-chip microcomputer with integrated non-volatile read and write memory is currently available. not available, so that an external non-volatile semiconductor memory has to be used for an electronic maximum work, which must be addressed by the computer like any other memory, loaded with input signals and read out.

Eine derartige Anordnung zeigt Fig. 1, in der MC einen Ein-chip-Mikrocomputer, SP den nichtflüchtigen Halbleiterspeicher (MNOS), A die Digitalanzeige und M den Eingangsumschalter 35 für den Computer bezeichnen. Die Eigenschaften der einzelnen Schaltungsteile seien zunächst erläutert: Such an arrangement is shown in FIG. 1, in which MC designates a one-chip microcomputer, SP the non-volatile semiconductor memory (MNOS), A the digital display and M the input switch 35 for the computer. The properties of the individual circuit parts are first explained:

Ein Speicher SP für einen Maximumzähler hat eine Speicherkapazität von 256 Bit, wobei mit einer 6 Bit-Adresse 64 Worte zu je 4 Bit angewählt werden können. Ferner verfügt der 40 Speicher SP über drei Befehlseingänge, mit denen die Betriebs-zustände bestimmt werden können: A memory SP for a maximum counter has a memory capacity of 256 bits, 64 words of 4 bits each being selectable with a 6 bit address. The 40 memory SP also has three command inputs with which the operating states can be determined:

Gesamtlöschung aller Speicherzellen, Total deletion of all memory cells,

Laden eines adressierten Wortes zu 4 Bit in einen Pufferspeicher auf dem Schaltkreis, 45 Loading an addressed word of 4 bits into a buffer memory on the circuit, 45

Einschreiben eines adressierten Blocks von vier Worten zu 4 Bit vom Pufferspeicher des Schaltkreises in die MNOS-Spei-cherzellen und Write an addressed block of four words to four bits from the circuit's buffer memory into the MNOS memory cells and

Auslesen eines adressierten Blocks von vier Worten zu je 4 Bit in den Pufferspeicher und von dort über die Ausgangslei- 50 tungen. Reading an addressed block of four words of 4 bits each into the buffer memory and from there via the output lines.

Einer der drei Befehlseingänge mit der Bezeichnung CA (Fig. 2) dient zum Aufrufen des Speicherschaltkreises; nur wenn ein logisches «1»-Signal an diesem Eingang anliegt, wird 55 der Schaltkreis aktiviert. Die Ausgänge des Speicherschaltkreises sind hochohmig und nur beim Lesen durchgeschaltet. One of the three command inputs labeled CA (Fig. 2) is used to call the memory circuit; the circuit is only activated if there is a logical “1” signal at this input. The outputs of the memory circuit are high-resistance and only switched through when reading.

Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von MNOS-Speichertransistoren dürfen im Ruhezustand keine Spannungen an diesen anliegen, da sonst die gespeicherte Ladung vorzeitig 60 verlorengeht. Erfindungsgemäss wird daher im Ruhezustand des Speichers eine Befehlskombination angelegt, die den Schaltkreis intern dazu veranlasst, den bevorzugten Ruhezustand ohne Spannungen an den MNOS-Transistoren einzunehmen. Due to the physical properties of MNOS memory transistors, no voltages may be applied to them in the idle state, since otherwise the stored charge is lost 60 prematurely. According to the invention, a command combination is therefore created in the idle state of the memory, which causes the circuit internally to assume the preferred idle state without voltages on the MNOS transistors.

Der Einchip-Mikrocomputer verfügt über vier Eingangslei- w tungen, elf Ausgangs-Steuerleitungen, acht Ausgangs-Datenlei-tungen und einen Hauptrücksetzeingang. Die elf Ausgangs-Steuerleitungen können nur nacheinander ein- oder ausgeschaltet werden. Die acht Ausgangs-Datenleitungen sind die Ausgänge einer programmierbaren Gatteranordnung im Computerschaltkreis, eines sogenannten «programmable logie array» (PLA), mit deren Hilfe vom Akkumulator des Computers im 4 Bit-Binär- oder BCD-Code angelieferte Daten und ein Datenbit aus dem Rechenwerk auf die acht Ausgangsleitungen umco-dierbar sind ; z.B. ist durch die Gatteranordnung eine Codeumwandlung vom BCD-Code in den Siebensegment-Code für den Betrieb einer Anzeige möglich. The single-chip microcomputer has four input lines, eleven output control lines, eight output data lines and a main reset input. The eleven output control lines can only be switched on or off one after the other. The eight output data lines are the outputs of a programmable gate arrangement in the computer circuit, a so-called "programmable logic array" (PLA), with the help of which data supplied by the computer's accumulator in 4-bit binary or BCD code and a data bit from the arithmetic logic unit to which eight output lines can be converted; e.g. the gate arrangement enables code conversion from the BCD code into the seven-segment code for the operation of a display.

Die Digitalanzeige A hat neun Stellen, von denen die ersten beiden für die Anzeige einer Kennung und die letzten sechs Stellen für die Anzeige des jeweiligen Zahlenwertes benützt werden. Die Kennung gibt jeweils an, was der angezeigte Zahlenwert bedeutet. Die Digitalanzeige wird zweckmässig im Multiplexbetrieb angesteuert. Je nach Ausführung des Computerschaltkreises und Art der Anzeige sind gegebenenfalls zwischengeschaltete Treiberstufen erforderlich. Diese Digit-Trei-ber- und Segment-Treiberstufen DT, ST sind in Fig. 1 angedeutet. Da der Computer nur über vier Eingänge verfügt, wird zunächst ein elektronischer Eingangsumschalter M vorgesetzt, mit dem einmal die vier Ausgangsleitungen des Speichers SP und die Eingangssignale für das Maximumwerk auf den Computereingang geschaltet werden. In einer einfachen Ausführung des Maximumwerks sind folgende neun Eingangssignale zu verarbeiten: The digital display A has nine digits, of which the first two are used to display an identifier and the last six digits to display the respective numerical value. The identifier indicates what the displayed numerical value means. The digital display is expediently controlled in multiplex mode. Depending on the design of the computer circuit and the type of display, intermediate driver stages may be required. These digit driver and segment driver stages DT, ST are indicated in FIG. 1. Since the computer has only four inputs, an electronic input changeover switch M is initially used, with which the four output lines of the memory SP and the input signals for the maximum output are switched to the computer input. The following nine input signals can be processed in a simple version of the maximum work:

Ein Signal zum Ein- bzw. Ausschalten der Maximummessung. Zwei Signale für die Auslösung der sog. Monatsrückstellung, d.h. des Übertrags des jeweiligen Monatsmaximums in das Kumulativzählwerk. A signal to switch the maximum measurement on or off. Two signals for triggering the so-called monthly provision, i.e. the transfer of the respective monthly maximum into the cumulative counter.

Die 50 Hz-Netzfrequenz für die Zeitbasis und andere Zwecke. The 50 Hz mains frequency for the time base and other purposes.

Ein Signal von einem lichtempfindlichen Element auf der Frontplatte des Geräts hinter dem Ablesefenster. Die Signale dienen dazu, die ausgeschaltete Anzeige zunächst einzuschalten und sie dann mit jedem weiteren Signal zur Ausgabe eines anderen Wertes in einer normalerweise fest vorgegebenen Reihenfolge zu veranlassen. A signal from a light-sensitive element on the front panel of the device behind the reading window. The signals are used to switch the display off first and then to cause it to output a different value in a normally fixed order with each additional signal.

Ein Signal von einem weiteren lichtempfindlichen Element, das lichtgeschützt hinter einer plombierbaren Öffnung des Zählergehäuses angebracht ist und das die sog. Handrückstellung auslöst. A signal from another light-sensitive element, which is protected from light behind a sealable opening in the meter housing and which triggers the so-called manual reset.

Ein oder zwei Signale von einer Impulsabnahmevorrichtung des Kilowattstunden-Zählers. Bei einem elektronischen Zähler ist nur ein Signal erforderlich. Bei einem Ferraris-Zähler mit einer Läuferscheibe sind gegebenenfalls zwei Signale erforderlich, um Fehlimpulse beim Zurückdrehen der Scheibe zu erkennen bzw. zu unterdrücken. Dies ist besonders wichtig, wenn das Maximumwerk ein Kilowattstunden-Zählwerk erhält, dessen Stand mit dem Stand des mechanischen Kilowattstunden-Zählwerks im Basiszähler vergleichbar ist, da Fehler der Impulsabnahme, die für die Maximummessung selbst belanglos sind, bei der Kilowattstunden-Anzeige im Laufe der Zeit zu erheblichen Differenzen führen können. One or two signals from a kilowatt-hour meter's pulse pick-up device. With an electronic meter, only one signal is required. In the case of a Ferraris counter with a rotor disk, two signals may be required in order to detect or suppress false impulses when the disk is turned back. This is particularly important if the maximum unit is given a kilowatt-hour counter, the level of which is comparable to the level of the mechanical kilowatt-hour counter in the basic meter, since errors in the pulse decrease, which are irrelevant for the maximum measurement itself, appear during the display when the kilowatt-hour is displayed Time can lead to significant differences.

Das Netzausfallsignal. The power failure signal.

Die elf Ausgangs-Steuerleitungen des Computers werden doppelt ausgenützt, indem acht dieser Leitungen mit den acht Stellen der Digitalanzeige A und sechs dieser acht Leitungen gleichzeitig mit den Adresseneingängen des Speichers SP verbunden werden. Ein neunter Steuerausgang U (Fig. 2) wird einmal dem Digit-Treiber DT zugeführt und schaltet die gesamte Anzeige A ein oder aus ; gleichzeitig wird diese Steuerleitung mit dem Netzausfall-Signal NS über ein UND-Gatter G (invertierend oder nichtinvertierend) dem Befehlseingang CA des Speichers SP zugeführt. Solange der Speichereingang CA auf logisch «0» liegt, ist eine Beeinflussung der gespeicherten Daten aufgrund des inneren Aufbaus dieses Speichers SP ausgeschlossen ; lediglich beim Ein- und Ausschalten der Speisespannungen The eleven output control lines of the computer are used twice by connecting eight of these lines to the eight digits of the digital display A and six of these eight lines simultaneously to the address inputs of the memory SP. A ninth control output U (FIG. 2) is fed once to the digit driver DT and switches the entire display A on or off; At the same time, this control line is supplied with the power failure signal NS via an AND gate G (inverting or non-inverting) to the command input CA of the memory SP. As long as the memory input CA is at logic “0”, the stored data cannot be influenced due to the internal structure of this memory SP; only when switching the supply voltages on and off

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kann es notwendig sein, eine bestimmte Reihenfolge einzuhalten, um eine Zerstörung der Daten zu vermeiden. it may be necessary to follow a certain order to avoid destroying the data.

Das Netzausfall-Signal kommt von der Stromversorgung des Maximumzählers und teilt dem Maximumwerk so frühzeitig einen Netzausfall mit, dass eventuell notwendige Schreib- und 5 Leseoperationen vor dem Zusammenbrechen der Speisespannungen noch sicher ausgeführt werden ; nach Wiederkehr des Netzes nimmt das Netzausfall-Signal NS erst dann wieder den Zustand logisch «1» an, wenn die Speisespannungen des Maximumwerks mit Sicherheit ihre Nennwerte erreicht haben. Da 10 der Computer beim Einschalten der Speisespannungen an seinen Ausgängen unvorhersagbare Signale abgeben kann, ist es ferner notwendig, dass der Speichereingang CA erst freigeben wird, nachdem auch der Computer über seinen Hauptrücksetz-eingang R in einen definierten Anfangszustand gebracht wurde, 15 so dass keine parasitären Signale am Speichereingang CA auftreten, die u.U. zur Veränderung des Speicherinhalts führen. Ein typischer Computer benötigt mindestens sechs Taktperioden für eine Rückstellung, z.B. 30 jxs, und führt die Rückstellung beim Einschalten der Speisespannungen selbsttätig durch. 20 Bevor das NS-Signal am UND-Gatter G auf logisch «1» springt, ist der Computer zurückgesetzt ; hierdurch werden parasitäre Signale am Speichereingang CA verhütet. The power failure signal comes from the power supply of the maximum counter and notifies the Maximumwerk of a power failure so early that any necessary write and 5 read operations are still safely carried out before the supply voltages collapse; After the network returns, the power failure signal NS only returns to the logic "1" state when the supply voltages of the maximum power have definitely reached their nominal values. Since the computer can emit unpredictable signals at its outputs when the supply voltages are switched on, it is also necessary that the memory input CA is only released after the computer has also been brought into a defined initial state via its main reset input R, 15 so that none parasitic signals occur at the memory input CA, which may lead to change of the memory content. A typical computer needs at least six clock periods for a reset, e.g. 30 jxs, and performs the reset automatically when the supply voltages are switched on. 20 The computer is reset before the LV signal at AND gate G jumps to logic "1"; this prevents parasitic signals at the memory input CA.

Die Anzeige A benötigt Siebensegment-Information und eine Leitung für das Komma. Der Speicher SP benötigt Infor- 25 mation im BCD-Code auf vier Leitungen. Erfindungsgemäss werden die acht Ausgangs-Datenleitungen des Computers doppelt ausgenützt, indem, wenn die Anzeige eingeschaltet ist, dort Siebensegment-Codes ausgegeben werden; wenn Information in den Speicher geschrieben werden soll, wird die programmier- 30 bare Gatteranordnung (PLA) im Computer programmgesteuert so geschaltet, dass nunmehr an vier der acht verfügbaren Leitungen die Daten im BCD-Code für den Speicher abgenommen werden. Display A requires seven segment information and a line for the comma. The memory SP requires information in the BCD code on four lines. According to the invention, the eight output data lines of the computer are used twice in that, when the display is switched on, seven segment codes are output there; If information is to be written into the memory, the programmable gate arrangement (PLA) in the computer is switched under program control in such a way that the data in the BCD code for the memory are now taken from four of the eight available lines.

Die Zuführung der acht Eingangssignale des Maximum- 35 werks und der vier Ausgangssignale des Speichers SP auf die vorhandenen vier Eingänge des Computers erfolgt durch den mehrpoligen Eingangsumschalter M. The input of the eight input signals of the maximum 35 and the four output signals of the memory SP to the existing four inputs of the computer is done by the multi-pole input switch M.

Eine praktisch ausgeführte und besonders vorteilhafte Lö- A practically executed and particularly advantageous solution

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sung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Eingänge des Computers besitzen eingebaute MOS-Widerstände nach Nullpotential. Der Eingangsumschalter M steht in zwei Versionen zur Verfügung: seine Ausgänge sind entweder hochohmig schaltbar, oder sie können durch einen entsprechenden Steuerbefehl unabhängig ^ von den anliegenden Eingangssignalen auf Nullpotential gezwungen werden. Wie erwähnt, sind die Ausgänge des Speichers SP grundsätzlich hochohmig und werden nur beim Lesevorgang durchgeschaltet. Die Ausgänge des Eingangsumschalters M und des Speichers SP können nun unmittelbar miteinander und mit dem Eingang des Computers MC verbunden werden; sollten die Ausgänge des Eingangsumschalters M nur definiert auf Nullpotential schaltbar sein, so sind Richtleiter, z.B. Dioden D, in den Ausgangsleitungen erforderlich. solution is shown in Fig. 2. The inputs of the computer have built-in MOS resistors to zero potential. The input switch M is available in two versions: its outputs can either be switched with high impedance, or they can be forced to zero potential by a corresponding control command, regardless of the input signals present. As mentioned, the outputs of the memory SP are fundamentally high-resistance and are only switched through during the reading process. The outputs of the input switch M and the memory SP can now be connected directly to one another and to the input of the computer MC; If the outputs of the input switch M can only be switched to zero potential in a defined manner, directional conductors, e.g. Diodes D, required in the output lines.

Vier der acht verfügbaren Datenausgänge des Computers 55 werden auch dem Speicher SP zugeführt. Von den elf Steuerausgängen des Computers werden ebenfalls wiederum acht zur Ansteuerung der einzelnen Stellen der Anzeige dem Digit-Treiber DT zugeführt; sechs hiervon werden auch mit dem Speicher SP verbunden. Die mit U bezeichnete Schaltleitung 6() führt einmal auf den Digit-Treiber DT zum Aus- und Einschalten der Anzeige und über das UND-Gatter G mit dem Netzausfall-Signal NS verknüpft auf den Befehlseingang CA des Speichers SP. Four of the eight available data outputs of the computer 55 are also fed to the memory SP. Of the eleven control outputs of the computer, eight are also fed to the digit driver DT to control the individual digits of the display; six of these are also connected to the memory SP. The switching line 6 labeled U () leads once to the digit driver DT for switching the display on and off and, via the AND gate G with the power failure signal NS, to the command input CA of the memory SP.

Bei der Verteilung der übrigen Steueranschlüsse des Com- <,5 puters ist weiter erfindungsgemäss berücksichtigt, dass der nichtflüchtige Halbleiterspeicher SP im Ruhezustand bei anliegenden Speisespannungen eine bevorzugte Befehlskombination für diesen sogenannten Parkbetrieb benötigt. Die beiden Be-fehlseingange B und C können deshalb nicht zu anderen Zwek-ken mit ausgenützt werden, weil sonst der Speicher SP ständig intern umgeschaltet würde; demgemäss werden diese Eingänge B und C von zwei eigenes hierfür bestimmten Steuerleitungen des Computers angesteuert. When distributing the other control connections of the computer, it is further taken into account according to the invention that the non-volatile semiconductor memory SP requires a preferred combination of commands for this so-called park operation when the supply voltages are present. The two command inputs B and C cannot therefore be used for other purposes, because otherwise the memory SP would be switched over internally; Accordingly, these inputs B and C are controlled by two dedicated control lines of the computer.

Die Steuerung des Eingangsumschalters M wird von den zwei der acht Adressleitungen des Digit-Treibers übernommen, die nicht gleichzeitig auch für den Speicher SP bestimmt sind. Dadurch wird zwar die Abfrage der Eingangssignale des Maximumwerks zeitlich mit dem Aufrufen bestimmter Ziffern der Anzeige verknüpft; dies ist jedoch ohne Bedeutung und ist im Programm berücksichtigt. Wenn der Speicher SP zum Zwecke des Lesens adressiert wird, muss gleichzeitig dafür gesorgt werden, dass der Eingangsumschalter M keine Signale abgibt ; deshalb können die anderen als Adressleitungen benützten Steuerleitungen nicht zum Abschalten des Eingangsumschalters herangezogen werden. The control of the input switch M is taken over by the two of the eight address lines of the digit driver, which are not also intended for the memory SP at the same time. As a result, the query of the input signals of the maximum work is linked in time with the calling of certain digits of the display; however, this is irrelevant and is taken into account in the program. If the memory SP is addressed for the purpose of reading, it must simultaneously be ensured that the input switch M does not emit any signals; therefore the other control lines used as address lines cannot be used to switch off the input switch.

Es ist unerheblich, wenn während des Arbeitens mit dem Speicher SP die Anzeige A für das menschliche Auge unmerkbar kurzzeitig sinnlose Symbole anzeigt. Eine Ausnahme bildet lediglich der Löschvorgang, da er etwa I s dauert ; weil während dieser Zeit der Speicher SP das Aufrufsignal CA benötigt, ist wegen der in Fig. 2 gezeichneten Verknüpfung mit dem die Anzeige steuernden Digit-Treiber DT während dieser Zeit die Anzeige automatisch abgeschaltet. Die Speicherzeit eines MNOS-Speichers ist temperaturabhängig. Die Verlustleistung eines solchen PMOS-Schaltkreises ist relativ hoch und führt zu einer starken Eigenerwärmung, die sich nachteilig auf die Speicherzeit auswirkt. It is irrelevant if, while working with the memory SP, the display A briefly shows meaningless symbols imperceptible to the human eye. The only exception is the deletion process, since it takes about I s; because during this time the memory SP requires the call signal CA, the display is automatically switched off during this time because of the link drawn in FIG. 2 with the digit driver DT controlling the display. The storage time of an MNOS memory depends on the temperature. The power loss of such a PMOS circuit is relatively high and leads to a strong self-heating, which has an adverse effect on the storage time.

Bei solchen nichtflüchtigen Speichern mit begrenzter Speicherzeit wird vom Prinzip der ausreichend häufigen Wiederauffrischung Gebrauch gemacht. Hierdurch kommt der Speicherzeit im normalen Betrieb praktisch keine Bedeutung mehr zu, da die Dauer von Netzausfällen stets bedeutend kleiner als die Speicherzeit eines solchen Schaltkreises ist; ausserdem entfällt dann auch die Verlustleistung. In the case of such non-volatile memories with a limited storage time, the principle of sufficiently frequent refreshing is used. As a result, the storage time is of virtually no importance in normal operation, since the duration of power failures is always significantly shorter than the storage time of such a circuit; in addition, the power loss is also eliminated.

Wegen der begrenzten Speicherkapazität in einem Einchip-Mikrocomputer erfolgt die Wiederauffrischung des MNOS-Speichers zweckmässig blockweise, d.h., dass immer nur einzelne Bereiche des Speichers zwecks Auffrischung ausgelesen und wieder eingeschrieben werden. Das Wiederauffrischen wird ferner zweckmässig mit dem Einschreiben neuer Daten gekoppelt. Wird z.B. der gespeicherte Wert für das Monatsmaximum geändert, so sind bei dem gleichen Lösch- und Schreibvorgang gleichzeitig andere Speicherplätze wiederaufzufrischen. Hierdurch wird auch der begrenzten Lebensdauer solcher MNOS-Speicher Rechnung getragen, die hauptsächlich von den Löschvorgängen begrenzt wird. Because of the limited memory capacity in a single-chip microcomputer, the MNOS memory is expediently refreshed in blocks, i.e. only individual areas of the memory are read out and rewritten for the purpose of refreshing. The refreshing is also conveniently coupled with the registration of new data. E.g. If the saved value for the maximum of the month is changed, other storage locations must be refreshed at the same time with the same delete and write process. This also takes into account the limited lifespan of such MNOS memories, which is mainly limited by the deletion processes.

Ist es für bestimmte Anwendungen wünschenswert, die Speicherzeit bei normalem Betrieb des Gerätes zwischen zwei Wiederauffrischungen zu verlängern, so werden zweckmässig die Speisespannungen des MNOS-Speichers nur dann eingeschaltet, wenn der Speicher tatsächlich benötigt wird; gleichzeitig wird hierdurch die Stromversorgung entlastet und die Wärmebilanz des Gerätes verbessert. Da für elektronische Maximumzähler vorzugsweise die üblichen Bakelit-Gehäuse verwendet werden, stellt das Abführen der erzeugten Verlustwärme stets ein Problem dar, zumal, wenn ein elektronisches Maximumwerk mit einem Ferraris-Zähler zusammengebaut ist, dessen Teile bereits eine erhebliche Verlustwärme abgeben. Bei abgeschalteten Speisespannungen dürfen auch die übrigen Anschlüsse des Speichers SP keine Signale mehr erhalten; sie sind in einem solchen Falle durch entsprechende Schaltmittel abzutrennen. If it is desirable for certain applications to extend the storage time between two refreshes during normal operation of the device, the supply voltages of the MNOS memory are expediently only switched on when the memory is actually required; At the same time, this relieves the power supply and improves the heat balance of the device. Since the usual bakelite housings are preferably used for electronic maximum counters, the dissipation of the generated heat loss is always a problem, especially when an electronic maximum mechanism is assembled with a Ferraris counter, the parts of which already emit considerable heat loss. When the supply voltages are switched off, the other connections of the memory SP may no longer receive any signals; in such a case, they must be separated by appropriate switching means.

Die anwenderbezogene Programmierung eines solchen elektronischen Maximumwerks geschieht mit Vorteil durch Ein The user-specific programming of such an electronic maximum work is advantageously done by one

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schreiben entsprechender Werte in den nichtflüchtigen Speicher. Im einfachsten Fall wird der Speicherbaustein ausserhalb des Gerätes mit den anwenderbezogenen Daten geladen und dann in das Maximumwerk eingesetzt. Es ist aber auch das Einschreiben dieser Daten im Gerät möglich ; hierzu wird, wie 5 in Fig. 3 gezeigt, vor jeden Ein- und Ausgang des Speichers SP ein Widerstand geschaltet. Ein Programmiergerät wird über eine geeignete Steckvorrichtung so angeschlossen, dass seine Leitungen unmittelbar mit den Anschlüssen des Speichers SP verbunden sind. Zum Programmieren werden dem Speicher 10 vom Programmiergerät niederohmig die entsprechenden Signale aufgezwungen, unabhängig davon, welche Signale von anderen Teilen des Maximumwerks über die Wiederstände zugeführt werden. Um zu verhindern, dass im Moment des Anschliessens oder Abklemmens des Programmiergeräts Störungen entstehen, 15 wird zweckmässigerweise der Computer MC für eine ausreichend lange Zeit über seinen Hauptrücksetzeingang angehalten. write corresponding values into the non-volatile memory. In the simplest case, the memory module is loaded outside the device with the user-related data and then inserted into the maximum work. However, it is also possible to write this data into the device; for this purpose, as shown in FIG. 3, a resistor is connected in front of each input and output of the memory SP. A programming device is connected via a suitable plug-in device so that its lines are directly connected to the connections of the memory SP. For programming, the corresponding signals are forced onto the memory 10 by the programming device with a low resistance, regardless of which signals are supplied from other parts of the maximum work via the resistors. In order to prevent faults from occurring when the programming device is connected or disconnected, 15 the computer MC is expediently stopped for a sufficiently long time via its main reset input.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Eingangsumschalter M mit entsprechend vielen zusätzlichen Eingängen versehen, so dass das Programmiergerät dort 20 angeschlossen werden kann ; das Einschreiben der gewünschten Daten in den Speicher SP erfolgt dann mit Hilfe eines dafür vorgesehenen Computerprogramms. Zur Kontrolle der eingeschriebenen anwenderbezogenen Daten sind diese entweder an das Programmiergerät zurückzugeben, um dort verglichen und/ "5 oder angezeigt zu werden, oder sie können auf der Anzeige A des Maximumwerks jederzeit kontrollierbar dargestellt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the input switch M is provided with a corresponding number of additional inputs, so that the programming device 20 can be connected there; the desired data are then written into the memory SP with the aid of a computer program provided for this purpose. To check the registered user-related data, these are either to be returned to the programming device in order to be compared and / or displayed there, or they can be shown at any time in a controllable manner on the display A of the maximum work.

Wie eingangs aufgeführt, werden einem solchen Maximumwerk typisch neun Signale zugeführt. Übliche Eingangsumschal- 30 ter verfügen jedoch über vier, acht oder sechzehn Eingänge. Es werden daher Eingangssignale vor dem Eingangsumschalter M so kombiniet dass man mit dessen vorhandener Zahl von Eingängen auskommt. Zum Beispiel sind für die fremdgesteuerte Monatsrückstellung zwei Eingänge vorgesehen, während noch 35 ein dritter Eingang für die am Gerät selbst ausgelöste sogenannte Handrückstellung vorhanden sein müsste. Die Monatsrückstellung wird üblicherweise von dem Umschaltkontakt eines Rundsteuerempfängers ausgelöst, so dass von den beiden hierfür vorgesehenen Eingängen immer nur einer im Zustand logisch « 1 » sein darf. Der Zustand, dass beide Eingänge auf logisch «0» liegen, ist ebenfalls erlaubt. Der Zustand, dass beide Eingänge auf logisch « 1 » liegen, kann jedoch nicht vorkommen und wird deshalb zweckmässig zum Auslösen der Handrückstellung verwendet, indem das im Gerät vorhandene Auslöseelement, wenn es betätigt wird, beide Monatsrückstelleingänge mit Vorrang in den Zustand logisch « 1 » schaltet. Um zwischen Störungen auf der Zuleitung vom Rundsteuerempfänger zum Maximumzähler und einer beabsichtigten Handrückstellung zu unterscheiden, werden die beiden Eingänge programmgesteuert so abgefragt, dass eine Handrückstellung als solche nur erkannt wird, wenn das dafür vorgesehene Signal ununterbrochen mindestens für eine bestimmte Zeit anliegt. As mentioned at the beginning, such a maximum work is typically fed with nine signals. However, conventional input switches have four, eight or sixteen inputs. Input signals are therefore combined in front of the input changeover switch M in such a way that the existing number of inputs is sufficient. For example, two inputs are provided for the externally controlled monthly reset, while there should still be a third input for the so-called manual reset triggered on the device itself. The monthly reset is usually triggered by the changeover contact of a ripple control receiver, so that only one of the two inputs provided for this purpose can be in the logical “1” state. The state that both inputs are logically "0" is also permitted. However, the state that both inputs are logically "1" cannot occur and is therefore expediently used to trigger the manual reset by the trigger element in the device, when actuated, prioritizing both monthly reset inputs to the logic "1" state. switches. In order to distinguish between disturbances on the supply line from the ripple control receiver to the maximum counter and an intended manual reset, the two inputs are queried under program control in such a way that a manual reset is only recognized as such if the signal provided for this is present continuously for at least a certain time.

Einige der dem Maximumwerk zugeführten Signale, wie die 50 Hz-Sinusspannung vom Netz und auch die Signale, die durch Abtasten der Läuferumdrehungen des Ferraris-Zählers gewonnen wurden, könne vom Computer nur verarbeitet werden, nachdem sie in einwandfreie Digitalsignale umgeformt wurden. Mit Vorteil wird als Eingangsumschalter M ein CMOS-Schalt-kreis verwendet. Bei einem CMOS-Schaltkreis ist die einmal vorhandene Eingangsschwellspannung praktisch konstant, ferner verfügt ein üblicher CMOS-Schaltkreis über einen hohen Verstärkungsfaktor, so dass auch von der Rechteckform abweichende Signale in Rechtecksignale mit grossen Flankensteilheiten umgeformt werden. Je nach der inneren Struktur eines CMOS-Schaltkreises können jedoch Probleme auftreten: Wird der lineare Bereich eines CMOS-Schaltkreises zu langsam durchfahren, so kann der Schaltkreis parasitäre Signale, z.B. in Form von Schwingungen, abgeben. Um diese zu unterbinden, wird zweckmässigerweise ein Eingangsumschalter M verwendet, dessen Eingang bistabile Speicherelemente enthält. Steht kein solcher Schaltkreis zur Verfügung, so kann das eindeutige bistabile Verhalten dadurch erreicht werden, dass, wie in Fig. 4 gezeichnet, vor die Eingänge des Eingangsumschalters M Widerstände Rj geschaltet sind, und dass die zugehörigen Ausgänge über Widerstände R2 mit den Eingängen verbunden sind. Die hierdurch erzeugte positive Rückkopplung gibt nun den entsprechenden Eingängen das Verhalten eines Schmitt-Triggers. Some of the signals supplied to the Maximumwerk, such as the 50 Hz sinusoidal voltage from the network and also the signals obtained by scanning the rotor revolutions of the Ferraris counter, can only be processed by the computer after they have been converted into perfect digital signals. A CMOS circuit is advantageously used as the input switch M. In the case of a CMOS circuit, the input threshold voltage that is present is practically constant; furthermore, a conventional CMOS circuit has a high amplification factor, so that signals deviating from the rectangular shape are also converted into rectangular signals with large edge steepness. Depending on the internal structure of a CMOS circuit, problems can occur: If the linear area of a CMOS circuit is passed too slowly, the circuit can generate parasitic signals, e.g. in the form of vibrations. In order to prevent this, an input changeover switch M is expediently used, the input of which contains bistable storage elements. If no such circuit is available, the unambiguous bistable behavior can be achieved in that, as shown in FIG. 4, resistors Rj are connected in front of the inputs of the input changeover switch M and in that the associated outputs are connected to the inputs via resistors R2 . The positive feedback generated in this way now gives the corresponding inputs the behavior of a Schmitt trigger.

C C.

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

622 102 PATENT CLAIMS

1. Method for the operation of an electronic maximum work which has a computer, a non-volatile memory, a display device and a power supply unit,

characterized in that the input signals of the maximum 5 mumwerk be supplied via an input switch (M) controlled by the computer (MC), that the control and data output lines of the computer (MC) are used several times, the computer (MC) by control signals determines which circuit parts of the maximum work 10 are called and where it outputs the data in a code suitable for the addressed circuit parts that the non-volatile semiconductor memory (SP) can only be activated via its call input (CA) if both from the computer (MC ) a call command as well as a power failure signal (NS) from the power supply unit, which indicates that the supply voltages have reached their setpoints, that the non-volatile semiconductor memory (SP) receives a defined command combination in the idle state, which causes the memory (SP) assumes an operating state that results in a maximum storage duration, and that too For this purpose, the command inputs (B, C) are controlled by dedicated control outputs of the computer (MC).

2. The method according to claim 1, characterized in that an input switch (M) is used, the 25 outputs of which can be switched or switched off by control commands with high resistance, that the high-resistance switchable outputs of the memory (SP) with the outputs of the input switch

(M) can be connected to the data inputs of the computer (MC) directly or via directional conductors (D) and the outputs interconnected in this way.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the display device (A) eight data lines of the computer (MC) are supplied directly or via a segment driver (ST), that seven lines output the 35 data in the seven-segment code while the eighth line switches the comma and that four of the eight data outputs are also fed to the data inputs of the memory (SP), the data on these lines, if they are intended for the memory (SP), by the computer in BCD code 4 " be issued.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the computer over nine lines and a position driver stage (DT), the display device (A)

controls, with eight lines for calling up the individual 45 digits in multiplex operation, while the ninth line (U) is intended for switching the entire display on and off and at the same time via an AND gate (G) with the power failure signal (NS ) linked to the call input (CA) of the memory (SP), that the display device (A) is switched off each time the memory (SP) is called up and vice versa that six of the eight are used to control the digits of the display (A) Control lines of the computer are simultaneously connected to the address inputs of the memory (SP) and the computer (MC) on 55 of these six lines each gives the address of the desired memory location to the memory (SP), and that the remaining two control lines with the control inputs of the input changeover switch (M) are connected, via which the input changeover switch (M) is switched off when reading the memory (SP).

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the computer (MC) contains a device which automatically triggers a main reset (R) when switching on the supply voltage of the computer "5 ters (MC), which the computer (MC ) in a defined initial state.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the computer (MC) via a device, e.g. a programmable gate arrangement (PLA), in front of its data outputs, and that the coding of the output data is switched under program control.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that the computer (MC) has independently callable control outputs with memory properties, and that any bit combination of these control outputs can be generated and stored under program control.

8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that the refresh of the non-volatile memory (SP) is preferably carried out block by block, and that the refresh is coupled with the writing of new data by a certain number simultaneously with each delete and write operation to be carried out is refreshed from memory locations.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that the supply voltages of the non-volatile semiconductor memory (SP) are only switched on when the memory is actually needed, and that switching means are provided which prevent signals from being supplied to the switched-off circuit .

10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that the supply voltages of the non-volatile semiconductor memory (SP) are switched on and off in a predetermined, defined sequence.

11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that a resistor is connected in series with each input and output of the memory (SP) and connections are provided for a programming device, which lead directly to the memory circuit.

12. The method according to claims 1 to 11, characterized in that all inputs and outputs of the memory (SP) are connected to circuit parts which can be switched with high resistance by control commands.

13. The method according to claims 1 to 12, characterized in that to save inputs at the input switch (M) input signals of the maximum work are linked together before they are fed to the inputs of the input switch (M).

14. The method according to claims 1 to 13, characterized in that for the purpose of triggering the so-called manual reset, the two inputs of the input switch (M) provided for the externally controlled monthly reset (M) have certain logical states, e.g. Take “1”, which are queried by the computer (MC) and initiate the triggering of the manual reset if the problem is uninterrupted for a predetermined period of time.

15. The method according to claims 1 to 14, characterized in that the input switch (M) is a CMOS circuit, the inputs of which assume the task of reshaping non-rectangular signals accordingly.

16. The method according to claims 1 to 15, characterized in that the inputs of the input switch (M) contain bistable elements.

17. The method according to claims 1 to 16, characterized in that before each input of the input switch (M) resistors (RI; Fig. 4) are connected and from each output resistors (R2, Fig. 4) lead directly to the associated inputs , and that the positive feedback generated thereby gives the connected inputs Schmitt trigger behavior.