DE2641910A1

DE2641910A1 - Integrierte schaltung

Info

Publication number: DE2641910A1
Application number: DE19762641910
Authority: DE
Inventors: Nawoyuki Kokado; Yukinori Kudo; Tomohisa Shigematsu; Yasoji Suzuki
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1975-09-17
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2641910C3; GB1560889A; JPS5236420A; US4088958A; DE2641910B2; FR2325256B1; FR2325256A1

Description

BLUMBACH WESER . BERGEN · KRAMER ZWIRNER - HIRSCH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex04-186237

Tokyo .Shibaura Electric Co. Ltd.

72 Horikawa-cho, Saiwai-ku

Kawasaki-shi, Japan 76/8740

Integrierte Schaltung

Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung mit eingebautem Programmspeicher für einen programmierbaren Fernsehempfänger.

In jüngerer Zeit ist ein programmierbarer Fernsehempfänger entwickelt worden, bei dem im voraus die Zeit und die Kanalzahl eines gewünschten Fernsehprogramms eingestellt werden kann. In diesem Fall wird der Fernsehempfänger automatisch ein- und ausgeschaltet, wenn eine programmierte Zeit erreicht

München: Kramer. Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirner

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ist· Bei den meisten derart programmierbaren Fernsehempfängern werden eine mechanisch betriebene Uhr und. ein mechanisch betriebener Speicher verwendet, und sie haben den Nachteil, daß lediglich eine kleinere Anzahl von Programmen gespeichert werden kann. Die Verwendung eines elektronischen Speichers und einer elektronischen Digitaluhr führt zu einer bedeutenden Erhöhung der Anzahl der speicherbaren Programme und bringt auch eine genaue Zeitzählung mit sich. Die Verwendung elektronischer Vorrichtungen erlaubt es, einen gespeicherten Inhalt (Zeit und Kanalnummer) auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre eines Fernsehempfängers anzuzeigen. Wenn ein solcher elektronischer Speicher und eine solche elektronische Digitaluhr mit diskreten Bauelementen hergestellt sind, wird eine programmierende Vorrichtung ziemlich platzraubehd und bringt hohe Kosten mit sich. Um eine Miniaturisierung der Vorrichtung bei niedrigen Kosten zu erreichen, wird die Möglichkeit einer integrierten Schaltung ins Auge gefaßt. Ein Problem ergibt sLch Jedoch hinsichtlich einer, begrenzten Chip-Größe (Halbleiterplättchengröße), wenn alle für-eine programmierbare Vorrichtung erforderlichen Schaltungen in einer integrierten Schaltung untergebracht werden sollen.

Bei einer elektronischen programmierbaren Vorrichtung ist es ■ erforderlich zu verhindern, daß der Inhalt des Speichers und der der Digitaluhr gelöscht werden, wenn eine Wechselstrom-Energiequelle ausgeschaltet 1st.. Um eine solche Situation zu verhindern, muß ein Umschalten von der Energiequelle auf eine Trok-

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~Ύ 2Β4191Γ)

kenzelle bewirkt werden. Für diesen Fall muß der Energieverbrauch der programmierbaren Vorrichtung begrenzt werden.

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Schaltung für einen programmierbaren Fernsehempfänger verfügbar zu machen, die eine geringe Verlustleistung aufweist und sich auf einem Chip praktikabler Größe unterbringen läßt.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer integrierten Schaltung für einen programmierbaren Fernsehempfänger, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Oszillator, an den ein externer Quarzkristall ankoppelbar ist, eine mit dem Oszillator gekoppelte Digitaluhr, einen zum Speichern mehrerer je Zeitdaten und Kanaldaten umfassenden Programme.vorgesehenen Speicher mit mehreren im Umlauf betriebenen dynamischen Schieberegistern, die je ein Programm zu speichern vermögen, eine mit dem Speicher gekoppelte Zeichengeneratorschaltung zur Erzeugung von Zeichensignalen, mit denen der Inhalt des Speichers auf dem Bildschirm einer Fernsehbildröhre darstellbar ist, eine mit dem Ausgang des Oszillators gekoppelte Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Schiebeimpulsen zum Betreiben der dynamischen Schieberegister des Speichers, eine mit den Ausgängen von Speicher und Digitaluhr gekoppelte Zeitvergleichseinrichtung zum Vergleich der Zeitdaten im Speicher mit der Zeit der Digitaluhr und eine auf die Zeitvergleichseinrichtung ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines Programmeinstell-Ausgangssignals

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im Pall einer Übereinstimmung zwischen den Zeitdaten im Speicher und der Zeit der Digitäluhr.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen integrierten Schaltung sind in den UnteransprUchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen programmierbaren integrierten Schaltung;

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung eines Taktgenerators in Fig. 1; Fig. J5 eine Schaltungsanordnung eines Speichers in Fig. Ij

Fig. 4 ein zur Programmanzeige auf dem Schirm eines Fernsehempfängers verwendetes Zeiehenmuster;

Fig. 5 eine Beziehung zwischen jeder Ziffer und den Segmenten eines Zeichenmusters;

Fig. 6 auf dem Schirm des Fernsehempfängers angezeigte Programme;

Fig. 7 eine Beziehung zwischen einem Zeichenmuster und Horizontal- und Vertikal-Komponentenimpulsen;

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Pig. 8 eine detaillierte Anordnung eines Zeichengenerators in Fig. 1;

Fig. 9A eine Schaltungsanordnung einer Generatorschaltung für Horizontal-Komponentenimpulse.in Fig. 1;

Fig. 9B einen Zeitplan der Generatorschaltung für Horizontal-Komponentenimpulse der Fig. 9Aj

Fig. 1OA eine Schaltungsanordnung eines Vertikal-Komponentenimpulsgenerators in Fig. 1;

Fig. 1OB einen Zeitplan des Vertikal-Komponentenimpulsgenerators der Fig. 1OA;

Fig. HA einen Horizontal-Zifferbestirnmungs-Impulsgenerator in Fig. 1;

Fig. HB einen Zeitplan für Fig. HAi

Fig. 12 eine Schaltungsanordnung eines Multiplexers in Fig. 8;

Fig. 13 eine Schaltungsanordnung der Zeiehenrauster-Erzeugungsschaltung in Fig. 8;

Fig. I²J- eine Verbindungsanordnung zwischen den Speicher- und Taktschaltungen und der Zeichenerzeugungsschaltung in Fig. Ij

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~ ~_H 26 4191 υ

Pig. 15 eine Schaltungsanordnung eines für die erfindungsgemäße Schaltung verwendeten getakteten CMOS-Inverters (d. h., mit komplementären MOS-Transistoren);

Fig. 16 eine Schaltungsanordnung eines getakteten CMOS-NAND-Gatters; und

Fig. 17 eine Schaltungsanordnung eines getakteten CMOS-NOR-Gatters.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen programmierbaren CMOS-LSI-Schaltung (d. h», einer komplementäre MOS-Transistoren aufweisenden Schaltung hohen Integrationsgrades) . Ein außerhalb der CMOS-LSI-Schaltung 1 liegender Quarzkristall 2 ist an einen Kristalloszillator 3 angeschlossen. Der Kristalloszillator- 3 vermag bei etwa 4,19 MHz zu schwingen. Das Ausgangssignal des Oszillators 3 wird durch eine Frequenzteilerkette im Taktgenerator 3 hinsichtlich seiner Frequenz herabgeteilt. Das auf eine vorbestimmte Frequenz herabgeteilte Ausgangssignal wird von einer Digitaluhr 4 gezählt. Ein im Oszillator enthaltener Taktgenerator gemäß Fig. 2 erzeugt beispielsweise 32 kHz-Takt impulse ^₁ ((JJ₁) und <j>₂ (φ₂). Die Digitaluhr 4 wird durch eine Taktsteuerschaltung 5 einer Zeitkorrektur usw. unterzogen. Die Bezugsziffer 6 kennzeichnet einen Speicher, der mehrere Programme zu speichern vermag, die je beispielsweise Stundendaten, Minutendaten und Kanaldaten.umfassen. Ein Programmeingangssignal wird auf eine Programmsteuerschaltung 7 ge-

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Al

führt und ein paralleles Binärdatum von der Programmsteuerschaltung wird auf eine Schreibschaltung 8 geführt, in der es in ein serielles Binärdatum umgewandelt wird. Das serielle Binärdatum von der Schreibschaltung 8 wird im Programmspeicher 6 gespeichert, Der Speicher 6 umfaßt mehrere im wiederholten Umlauf betriebene dynamische Schieberegister 6-1, ..., 6-n, von denen jedes ein Programm zu speichern vermag. Die Auswahl der Schieberegister während einer Programmschreibzeit wird durch einen Schreibadressenzähler in der Programmsteuerschaltung 7 bewirkt.

Jede Ein-Bit-Stufe eines Schieberegisters umfaßt in Kaskadenschaltung verbundene ge takte te Inverter 30 und 31 (Fig. 3)· Der Inhalt des Schieberegisters zirkuliert über ein Gatter 32. Die getakteten Inverter JO und 31 werden durch Taktimpulse φ, und <|>, bzw. φρ und ^₂ vom Taktgenerator getrieben. In Fig. 3 kennzeichnet die Bezugsziffer 33 eine Datenleitung, die zum Einschreiben der Daten von der Schreibschaltung 8 in das Schieberegister dient und Bezugsziffern 3^-1* ··.· 3^-^η sind Adressenleitungen, die zur Auswahl desjenigen Schieberegisters verwendet werden, in welches ein Programm eingeschrieben werden soll.

Die Programmdaten der einzelnen Schieberegister 6-1, ... 6-n werden in entsprechenden Positionen auf einem Schirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigt, wie es beispielsweise in Fig..6 dargestellt ist. Die Programmdaten werden synchron mit einer Kathodenstrahlröhrenabtastung angezeigt. Ausleseadressensignale

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für die Sehieberegisterausv/ahl werden durch einen Vertikalpositionszähler 13 erzeugt, der Horizontal-Rücklaufimpulse H eines Fernsehempfängers zu zählen vermag. Eine Leseschaltung vermag aufgrund der Ausleseadressensignale in den Schieberegistern 6-1, ... 6-n des Speichers gespeicherte Programmdaten der Reihe nach auszulesen. Die Leseschaltung 9 liest die Daten eines jeden Schieberegisters der Reihe nach aus und die seriellen Auslesed.aten werden in Paralleldaten umgewandelt.

Die von der Leseschaltung 9 aus den Schieberegistern ausgelesenen Programmdaten werden auf einen Zeichengenerator 12 gegeben. Reine Zeitdaten der Programmdaten werden auf einen Zeitkomparator 11 und reine Kanaldaten aus den Programmdaten werden auf eine Kanal wählschaltung 10 gegeben. Die Zeitdaten der Digitaluhr 4 werden auf den Zeitkomparator 11 gegeben und dort mit den Zeitdaten eines jeden Programms verglichen. Wenn zwischen den Zeitdaten der Digitaluhr 4 und den Zeitdaten des Programms Übereinstimmung besteht, erzeugt der Zeitkomparator 11 ein Koinzidenzausgangssignal und liefert dieses an die Kanalwählschaltung 10, welche die Kanaldaten festhält und dekodiert und ein Programmeinstell-Ausgangssignal abgibt. Die Kanalwahlschaltung 10 wandelt die Kanaldaten in eine Gleichspannung mit einer vorbestimmten, dem Kanal entsprechenden Größe um und. liefert diese an einen elektronischen Tuner (Abstimmschaltung) zur Auswahl des gewünschten Kanals.

Der Speicher, die Digitaluhr und die zugeordneten Schaltungen können durch Taktimpulse, die durch Kristallschwingungen erzeugt

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werden, dynamisch getrieben werden. Da die Zeichengeneratorschaltung, die zum Anzeigen der Programmdaten auf dem Bildschirm verwendet wird, immer mit der Bildröhrenabtastung synchronisiert sein muß, ist es jedoch nicht möglich, die Kristallschwingungsimpulse zu verwenden. Zur. Zeichenmustererzeugung sollte die Zeichengeneratorschaltung dynamisch durch Oszillatorimpulse einer Zeichenmustergeneratorschaltung getrieben werden.

In Fig. 1 kennzeichnet die Bezugsziffer 14 einen von den Horizontal-Synchronisationsimpulsen H abhängigen getasteten Oszillator zur Erzeugung von Horizontal-Zeitsteuerungsimpulsen CP, deren Frequenz beispielsweise 4,5 MHz höher liegt als die Frequenz der Horizontal-Synchronisationsimpulse H. Die Horizont al--Zeitsteuerungsimpulse CP definieren eine Einheitslänge, die für die Horizontalanzeige von Zeichen auf der Kathodenstrahlröhre verwendet wird. Der OszillatorStartpunkt des getasteten Oszillators ist mit dem Anstieg des Horizontal-Synchronisationsirapulses synchronisiert. Durch die Verwendung des Impulses CP läßt sich ein vertikales Zittern eines auf der Kathodenstrahlröhre angezeigten Musters eliminieren.

Die Anzeige eines Programmdatuiis wird nachfolgend erläutert unter Verwendung eines aus acht Segmenten gebildeten Zeichenmusters .

Unter der Voraussetzung, daß die acht Segmente in der in Fig. gezeigten Weise mit a, b, c, d, e, f, g und h bezeichnet sind,

werden

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die numerischen Zeichen durch die in Pig. 5 gezeigten Segmente gebildet.

Eine Erläuterung wird in Zusammenhang mit der Zeichenmuster-

vor-Generatorschaltung/genommen unter der Annahme, daß acht Programme in acht Reihen auf der Kathodenstrahlröhre unter Verwendung des Zeichenmusters angezeigt werden. Um ein Programm anzuzeigen, das beispielsweise Kanal 10 um 12.45 Uhr wählt, erfordert ein Programm 8 Ziffern, d.h., zwei Ziffern für ein Stundendatum, zwei Ziffern für ein Minutendatum, zwei Ziffern für ein Kanaldatum, ein Kodezeichen (:) für die Stunden-Minuten-Datentrennung und ein Kodezeichen (-) für die Minuten-Kanal-Datentrennung.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Ziffer horizontal in acht Abschnitte unterteilt, d.h., fünf Abschnitte für eine Zeichenmusteranzeige und die restlichen drei Abschnitte für einen Zwischenmusterabstand. In vertikaler Richtung sind 16 Perioden der Horizontal-Synchronisationsimpulse H für die Kathodenstrahlröhrenabtastung der Anzeige einer Reihe zugeteilt, d.h., zwei Perioden sind für einen Zwischenreihenabstand und die restlichen 14 Perioden für die Zeichenmusteranzeige vorgesehen.

Ein Horizontal-Komponentenimpulsgenerator 15 vermag Ausgangsimpulse CP vom getasteten Oszillator Ik zu zählen und Horizontalkomponenten-Impulse X, bis X₁. zu erzeugen entsprechend den Horizontalkomponenten der Segmente eines jeden Zeichens und mit einer horizontalen EinZiffer-Anzeigeperiode und Taktimpulsen Q₁ (S₁) mit der horizonta-

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len Ein-Ziffer-Anzeigeperiode. Ein Vertikal-Komponentenimpulsgenerator 16 vermag Horizontal-Synchronisationsimpulse H während einer vertikalen Abtastperiode zu zählen und Vertikal-Komponentenimpulse Y₁ bis Yu zu erzeugen entsprechend den Vertikal-Komponenten der Segmente eines jeden Zeichens und mit einer Periode, die 16 Perioden des Horizontal-Synchronisationsimpulses H entspricht.

Fig. 7 zeigt eine Beziehung zwischen den Zeichensegmenten, Horizontalzeit Steuerungsimpulsen CP, Horizontal-Komponentenimpulsen X, bis X₁, und Vertikalkomponentenimpulsen Y. bis Y₂,.

Die horizontale Ein-Ziffer-Anzeigeperiode entspricht 8 Perioden der Zeitsteuerungsimpulse CP. 5 Perioden der Taktimpulse sind einem Zeichenmuster, und drei Perioden der Taktimpulse sind dem Zwischenmusterabstand zugeordnet. Die Beziehung zwischen einem jeden Zeichensegment und den Horizontal-Komponentenimpulsen X, bis Xu und den Vertikal-Komponentenimpulsen Y- bis Y₂, ist folgende:

a = Χ₄.Υ_χ

b =

C =

d -

e =

f = X₁

g = ^X4^# h » X₂.

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Ein Horizontal-Positionszähler IJ (Fig. l) vermag Taktimpulse Q mit einer horizontalen Ein-Ziffer-Anzeigeperiode, wie sie vom Horizontal-Komponentenimpulsgenerator 15 erzeugt werden, zu zählen und horizontale Anzeigeziffer-Bestimmungsimpulse D₁ bis Dpzu erzeugen, welche die Positionierung·einer jeden Ziffer der Programmdaten an einer vorbestimmten Position auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre erlauben. Der Zeichengenerator 12 erzeugt Zeichensignale zur Anzeige eines Programmdatums vom Speicher 6 und/oder eines Zeitdatums von der Digitaluhr 4 auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre in Abhängigkeit von Vertikal-Komponentenimpulsen Y, bis Y^, Horizontal-Komponentenimpulsen X, bis X^ und Zifferpositions-Bestimmungsimpulsen D bis D₁-.

Fig. 8 zeigt den Zeichengenerator 12 in größerer Ausführlichkeit und die diesen umgebenden Schaltungen. Ein Multiplexer 80 vermag parallele Programmdaten in Abhängigkeit von den Zifferbestimmungsimpulsen D bis D,_ vom Horizontal-Positionszähler 17 in Multiplex-1 5 .

form zu bringen und ein Stundendatum, ein Minutendatum und ein Kanaldatum Ziffer für Ziffer in dieser Reihenfolge an eine Festhalteschaltung 8l zu liefern. Die Festhalteschaltung umfaßt Flipflopschaltungen und verzögert die Ausgangssignale des Multiplexers um eine Ziffernanzeigeperiode.

Die Ausgangssignale der Festhalteschaltung 8l werden auf einen Zeichenmustergenerator 82 gegeben. Der Zeichenmustergenerator 82 dekodiert in Multiplexform ankommende binäre Programradaten in Acht-Segment-Ausgangssignale und klassifiziert die segmentdekodierten

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Ausgangssignale durch Vertikal-Komponentenimpulse Y- bis Y₁, in Horizontalkomponenten. Die solchermaßen klassifizierten Ausgangssignale des Zeichenmustergenerators 82 werden zusammen mit den Horizontal-Komponentenimpulsen X,, Xp, X^. und X^, auf UND-Schaltungen 83, 84, 85 und 86 gegeben. Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen v/erden auf eine ODER-Schaltung 87 gegeben, um Zeichensignale Ziffer für Ziffer zu erzeugen.

Die Schaltungen von Horizontal-Komponentenimpulsgenerator, Vertikal-Komponentenimpulsgenerator, Zifferbestimmungs-Impulsgenerator, Multiplexer und Zeichenmustergenerator werden nun je anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 9A zeigt ein Schaltbild des Horizontal-Komponentenimpulsgenerators und Pig. 9B zeigt dessen Zeitplan. Der Horizontal-Komponentenimpulsgenerator umfaßt einen dynamischen Achterzähler mit einem Inverter 105 und vier Stufen 101 bis 104 eines dynamischen Schieberegisters, die je einen Rücksetzeingang aufweisen. Der Horizontal-Komponentenimpulsgenerator zählt Horizontal-Zeitsteuerungsimpulse CP und erzeugt Horizontalkomponentenimpulse X. bis X^ und Taktimpulse Q₁ und ©₂ gemäß Fig. 9B. Der dynamische Zähler wird durch den Horizontal-Synchronisationsimpuls H zurückgesetzt. Ein getaktetes, d. h. taktgesteuertes, NAND-Gatter und ein getaktetes NOR-Gatter mit je einem Rücksetzeingang weisen komplementäre MOS-Transistoren gemäß Fig. 16 bzw· 17 auf.

Fig. 10 A zeigt ein Schaltbild des Vertikal-Komponentenimpuls-

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generators 16 und Fig. 1OB zeigt dessen Zeitplan. Der Vertikal-Koraponentenimpulsgenerator umfaßt einen dynamischen Sechzehnerzähler mit einem Inverter 119 und acht Stufen 111 bis 118 eines dynamischen Schieberegisters mit je einem Rücksetzeingang. Der Vertikal-Komponentenimpulsgenerator zählt Horizontal-Synchronisationsimpulse H und erzeugt Vertikal-Komponentenimpulse Y, bis Y^ gemäß Fig. HB. Der dynamische Zähler wird durch Vertikal-Synchronisationsimpulse V zurückgesetzt.

Fig. HA zeigt eine Schaltungsanordnung des Horizontal-Zifferbestimmungsimpulsgenerators 17 und Fig. HB zeigt dessen Zeitplan. Der Horizontal-Zifferbestimmungsimpulsgenerator umfaßt· einen dynamischen 32er-(2^-)Zähler mit einer Kaskadenschaltung aus fünf dynamischen Binärzählerstufen 121, 122, 123, 124 und 125. Der Horizontal-Zifferbestimmungs-Impulsgenerator vermag Taktimpulse O, und Op mit einer Horizontal-Ein-Ziffer-Anzeigeperiode zu zählen und Horizontal-Zifferbestimmungsimpulse D₁ bis Dc zu erzeugen.

Ein Vertikal-Positionszähler 13 vermag Horizontal-Synchronisationsimpulse H zu zählen und der Leseschaltung 9 Adressensignale zur Auswahl der Schieberegister im Speicher 6 zu liefern. Der Vertikal-Positionszähler 13 kann auf ähnliche Weise wie der Horizontal-Posfcionszähler 17 aufgebaut sein.

Fig. 12 zeigt eine Schaltungsanordnung des Multiplexers 80.

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In dieser Fig. zeigen h^, hg, h., und. Iu binäre Stundendaten; M₁, M₂ und. M., binäre 10-Minuten-Daten; In₁, m₂, m, und. πκ binäre Ein-Minuten-Daten und C₁, C₂, C und C₂^ binäre Daten der Kanalzahl. Das das gleiche Gewicht tragende Bit-Datum eines jeden binären Datums wird den Gate-Elektroden von P-Kanal-MOS-Transistoren zugeführt, die mit einem entsprechenden Ausgang verbunden sind. Beispielsweise werden die höchstwertigen Bit-Daten h-, M₁, m. und C₁ auf die Gate-Elektroden der Transistoren I30, 131» 132 bzw. 133 gegeben, die mit einem Ausgang I₁ verbunden sind. Jeder der Transistoren I30 bis 133 ist mit einem ersten Potentialpunkt 135* d.em ein Taktimpuls Q₀ zugeführt wird, über

in ^d

fünf/Reihenschaltung verbundene P-Kanal-Transistoren 134 verbunden, deren Gate-Elektroden mit dem Horizontal-Zifferbestimmungs-Impulsgenerator gekoppelt sind. Der Ausgang I₁ ist über einen n-Kanal-Transistor 137 > dessen Gate-Elektrode ein Taktimpuls S₂ zugeführt wird, mit einem zweiten Potentialpunkt I36 verbunden. Auf den Empfang eines Taktimpulses δρ hin wird jeder Ausgang des Multiplexers auf einen niedrigen Spannungswert vorgeladen, und wenn Transistoren, die zwischen je einen Ausgang und den ersten Potentialpunkt 135 geschaltet sind, leitend gemacht werden, wird der Ausgang auf einen hohen Spannungswert entladen. Stunden-, 10-Minuten-, 1-Minuten- und Kanaläaten werden durch Horizontal-Zifferbestimmungsimpulse D₁ bis D₁- in Multiplexform gebracht. Der Multiplexer erzeugt auch ein Mustersignal (:) zum Trennen der Stunden- und der Minutendaten. Wie Fig. 13 zeigt, werden die Ausgangssignale des Multiplexers auf Segmentdekodierer 140 bis 148 gegeben. In jedem Segmentdekodierer sind mehrere Reihenschal-

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tungen parallel geschaltet, die je in Reihe verbundene P-Kanal-Transistoren I50 (siehe den Segment-a-Dekodierer) umfassen, deren Gate-Elektroden Binärdaten zugeführt werden. Da die Anzahl derjenigen Zeichen, die das Segment a zur Anzeige benötigen, gemäß Fig.'5 acht ist, sind im Segment-a-Dekodierer l40 acht Reihenschaltungen parallel verbunden.Ein Ende einer jeden Reihenschaltung ist mit einem ersten Potentialpunkt 149 verbunden, dem ein Taktimpuls 9p zugeführt wird. Wenn Binärdaten entsprechend einer der Zahlen "2", ^rt3", "5^M, "6", "7", "8", "9" und "O" zugeführt werden, werden dl e Transistoren I50 leitend und deshalb erzeugt der Dekodierer für das Segment a ein dekodiertes Ausgangssignal.

Gemäß Pig. 7 entsprechen die Zeichensegmente a, g und d dem Horizontal -Komponentenimpuls X₁,, die Segmente b und c dem Komponentenimpuls X,; die Segmente e und f dem Komponentenimpuls X» und. die Segmente h und (:) dem Komponentenimpuls Xp. Wie Fig. Γ5 zeigt, sind die Segmentdekodierer für jeden Horizontal-Segmentimpuls klassifiziert. Man betrachte beispielsweise die Segmentdekodierer l40, 141, 142. Der Ausgang des Dekodierers l40 ist über einen P-Kanal-Transistor I5I mit einem Schaltungspunkt 155 verbunden,

ist
der Ausgang des Dekodierers l4l/über einen P-Kanal-Transistor 152 mit dem Schaltungspunkt 155 verbunden und der Ausgang des Dekodierers 142 ist über Transistoren 155 und 154 mit dem Schaltungspunkt 155 verbunden.

Da das Segment a dem Vertikal-Komponentenimpuls Y₁ entspricht, wird der Vertikal-Komponentenimpuls Y. der Gate-Elektrode des

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Transistors 15I zugeführt. Das Segment d entspricht dem Vertikal-Komponentenimpuls Yp und folglich wird der Vertikal-Komponentenimpuls Yp der Gate-Elektrode des Transistors 152 zugeführt. Das Segment g entspricht den Vertikal-Komponentenimpulsen Y-. und Y₂,, und folglich werden die Vertikal-Kcmponentenimpulse Y-, und Y₂, den Gate-Elektroden der ein UND-Gatter bildenden Transistoren 153 bzw. 154 zugeführt. Der Schaltungspunkt 155 ist über einen η-Kanal-Transistor I56, dessen Gate-Elektrode ein Taktimpuls Op zugeführt wird, mit einem zweiten Potentialanschluß I57 verbunden. Der Schaltungspunkt 155 ist über einen taktgesteuerten Inverter 158j der durch Taktimpulse O₁, "Q* getrieben wird, mit einem Eingang eines NAND-Gatters 159 verbunden, dessen anderem Eingang der Horizontal-Komponentenimpuls X₂, zugeführt wird. Die Ausgangssignale der Gatter 159» denen entsprechende Horizontal-Komponentenimpulse zugeführt werden, werden je auf ein NAND-Gatter I60 gegeben, das ein Zeichensignal erzeugt.

Da in der erfindungsgemäßen integrierten Schaltung dynamische Schaltungen verwendet werden, kann die Anzahl der Vorrichtungen im Vergleich zu statischen Schaltungen bedeutend reduziert werden. Die Verwendung von CMOS-Transistoren führt zu einem geringen Energieverlust. Es sei nun beispielsweise die Verlustleistung betrachtet. Die Schwingfrequenz eines Kristalloszillators liegt bei etwa 4 MHz, die Frequenz der Impulse CP für die Zeichenmustererzeugung liegt bei etwa 4,5 MHz und die Energiequellenspannung beträgt etwa 4,5 V. In diesem Fall Hegt die Verlustlei-

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stung bei einigen mW. Um die Zerstörung von Programmdaten und Digitaluhr-Zeitdaten während eines Eaergieversorgungsausfalls zu verhindern, wird eine Trockenzelle benötigt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, alle Schaltungen mit der Trockenzelle zu betreiben. Es ist lediglich erforderlich, den Speicher und die Digitaluhr zu betreiben. Es können gesonderte Energieversorgungsleitungen vorgesehen werden, um die Zeichenerzeugungsschaltung durch eine Wechselstrom-Energiequelle und den Speicher und die Digitaluhr durch die Trockenbatterie zu treiben. In diesem Fall kann die Arbeitslebensdauer der Trockenzelle verlängert werden. Wie Fig. 14 zeigt, ist es deshalb erwünscht, die Zeittaktund Speieherschaltungen über eine erste Energieversorgungsleitung 165 mit der Trockenzelle und die Zeichenerzeugungssehaltung über eine zweite Energieversorgungsleitung 166 mit einer Wechselstrom-Energiequelle zu versorgen. Ein Widerstand R ist vorgesehen, um eine Signalleitung I67 nach V₃₃ zu ziehen und zu verhindern, daß Signale des Zeichengenerators unstabil werden und einen schädlichen Einfluß auf den Speicher und die Zeittaktschaltungen ausüben. Der Wert des Widerstandes R kann bei etwa 5OO kOhm liegen.

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Claims

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PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

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Patentansprüche

!.^Integrierte Schaltimg für einen programmierbaren Fernsehempfänger, gekennzeichnet durch

einen Oszillator (j5)> an den ein externer Quarzkristall (2) ankoppelbar ist;

eine mit dem Oszillator (3) gekoppelte Digitaluhr (4); einen zum Speichern mehrerer je Zeitdaten und Kanaldaten umfassender Programme vorgesehenen Speicher (6) mit mehreren im Umlauf betriebenen dynamischen Schieberegistern (6-1 ... 6-n), die je ein Programm zu speichern vermögen; eine mit dem Speicher (6) gekoppelte Zeichengeneratorschaltung (12) zur Erzeugung von Zeichensignalen, mit denen der Inhalt des Speichers auf dem Bildschirm einer Fernsehbildröhre darstellbar ist;

eine mit dem Ausgang des Oszillators gekoppelte Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Schiebeimpulsen zum Betreiben der dynamischen Schieberegister (6-1 ... 6-n) des Speichers (6);

eine mit den Ausgängen von Speicher (6) und Digitaluhr (4) gekoppelte Zeitvergleichseinrichtung (ll) zum Vergleich der Zeitdaten im Speicher mit der Zeit der Digitaluhr; und München: Kramer. Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirnar

eine auf die Zeitvergleichseinrichtung ansprechende Einrich-: tung (lO) zur Erzeugung eines Programmeinsteil-Ausgangssignals im Fall einer Übereinstimmung zwischen den Zeitdaten im Speicher und der Zeit der Digitaluhr.
2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichengeneratorschaltung (12) umfaßt:

einen Eingang zum Empfang von Horizontal-Zeitsteuerungsimpulsen (CP), die mit Horizontal-Synchronisationsimpulsen (H) des Fernsehempfängers synchronisiert sind, eine höhere Frequenz als die Horizontal-Synchronisationsimpulse aufweisen und eine Einheitslänge für die Zeichenanzeige in der horizontalen Richtung der Fernsehbildröhre erzeugen;

eine auf die Horizontal-Zeitsteuersimpulse (CP) ansprechende Horizontal-Komponentenimpulsgeneratorschaltung (15) zur Erzeugung von Horizontal-Komponentenimpulsen (X₁ bis ΧΛ,; die Horizontalkomponenten für jedes Zeichen erzeugen und eine Horizontal-Ein-Ziffer-Anzeigeperiode aufweisen, und zur Erzeugung von Taktimpulsen (Q,, Op) mit der Hörizontal-Ein-Ziffer-Anzeigeperiode;

eine Horizontal-Anzeigeziffer-Bestimmungsimpulsgeneratorschaltung (17), die mit der Horizontal-Komponentenimpulsgeneratorschaltung verbunden ist und in Abhängigkeit von den Taktimpulsen (0-, θρ) Horizontal-Anzeigeziffer-Bestimmungsimpulse (D₁ bis D,-) erzeugt;

eine Vertikal-Komponentenimpulsgeneratorschaltung (l6) zur Erzeugung von Vertikal-Komponentenimpulsen (Y₁ bis Y^), die in Abhängigkeit von den Horizontal-Synchronisationsimpulsen (H)

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des Fernsehempfängers Vertikal-Komponenten eines jeden Zeichens erzeugt;

einen mit dem Speicher (6) und der Horizontal-Anzelgezifferbestimmungsimpulsgeneratorschaltung (17) verbundenen Multiplexer (80), der in Abhängigkeit von den Horizontal-Anzeigeziffer-Bestimmungsimpulsen (D- bis O_x.) Stunden-, Minuten- und Kanaldaten in der Binärform vom Speicher in einer vorbestimmten Folge liefert;

Segraent-Dekodierer (140 bis 148) zum Dekodieren der Ausgangssignale des Multiplexers und zur Erzeugung von Segment-Ausgangssignalen; und . .

eine Ausgangsschaltungsanordnung (151 bis 1βθ) zur Erzeugung von Zeichensignalen während jeder Horizontal-Ein-Ziffer-Anzeigeperiode in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Segmentdekodierer (l4l bis 148), den Horizontal-Komponentenimpulsen (X- bis Xh) und den Vertikal-Komponentenimpulsen (Y₁ bis
3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (8o) mehrere Serienschaltungen umfaßt, die je mehrere erste MOS-Transistoren (I30 bis 1J54) eines ersten

die
Kanaltyps aufweisen,/zwischen )e einen Bit-Ausgang (I) des Multiplexers und einen ersten Potentialpunkt (135) geschaltet sind, wobei die Gate-Elektrode eines MOS-Transistors in jeder Serienschaltung ein Binärsignal mit demselben Gewicht eines jeden Datums und die Gate-Elektroden der restlichen MOS-Transistoren (IJ²Q in jeder Serienschaltung Anzeigeziffer-Bestim-

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mungsimpulse (D. bis D₁-) von der Anzeigeziffer-Bestimmungsimpuls-Generatorschaltung empfangen, und die einen zweiten MOS-Transistor (127) des zweiten Kanaltyps aufweisen, der zwischen den Bit-Ausgang (I) und einen zweiten Potentialpunkt (136) geschaltet ist, und daß die Gate-Elektrode des zweiten MOS-Transistors (137) einen Taktimpuls (<9₂) von der Zifferbestimmungs-Impulsgeneratorschaltung empfängt.
4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentdekodierer (14-1 bis 148) je mehrere erste MOS-Transistoren (150) des ersten Kanaltyps umfassen, die zwischen einen Dekodiererausgang und einen ersten Potentialpunkt (149) geschaltet sind und deren Gate-Elektroden entsprechende Ausgangssignale des Multiplexers empfangen, daß die Ausgangsschal tungsanördnung einen zweiten MOS-Transistor (151_T 152, 153 und 154) des ersten Kanaltyps aufweist, der zwischen einen Schaltungspunkt (155) und a"e den Ausgang derjenigen Segmentdekodierer geschaltet ist, die derselbeuHorizontal-Komponente des Zeichens entsprechen, und dessen Gate-Elektrode so geschaltet ist, daß sie von der Vertikal-Komponentenimpulsgeneratorschaltung (16) einen Vertikal-Komponentenimpuls (Y,. bis Y^ empfängt, der der Horizontal-Komponente zugeordnet ist, daß die Ausgangsschaltungsanordnung ferner einen dritten MOS-Transistor

(156) des zweiten Kanaltyps umfaßt , der zwischen den Schaltungspunkt (155) und einen zweiten Potentialpunkt (157)

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geschaltet ist und dessen Gate-Elektrode einen Taktimpuls (Op) von der Anzeigeziffer-Bestimmungsimpulsgenerator-Schaltung (17) empfängt, daß die Ausgangsschaltungsanordnung außerdem einen taktgesteuerten CNOS-Inverter (158) umfaßt, der mit dem Schaltungspunkt (155) verbunden und durch die von der Anzeigeziffer-Bestimmungsimpulsgeneratorschaltung geliefertenTaktimpulse (Q^, Θ.) steuerbar ist, welche in der Phase von den der Gate-Elektrode des dritten Transistors (156) zugeführten Taktimpulsen verschieden sind, und daß die Ausgangsschaltungsanordnung schließlich Logikglieder (159) enthält, um das Ausgangssignal des taktgesteuerten Inverters in Abhängigkeit von dem entsprechenden Horizontal-Komponentenimpuls (X. bis X^.) zu tasten.
5. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß die Speicher- und Zeittaktschaltungen an eine erste Energieversorgungsleitung (165) und die Zeichengeneratorschaltung an eine zweite Energieversorgungsleitung (166) angeschlossen ist.

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