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L'invention se rapporte d'une manière générale aux dis-
positifs pour le transcodage et/ou la programmation d'informations
complexes ou séquentielles, du type comprenant une matrice formée ^
de lignes et colonnes conductrices isolées et des fiches amovibles
de connexion permettant de relier sélectivement toute ligne ~ toute
colonne à leur intersection. De manière classique, chacune de ces
fiches établit entre la ligne et la colonne concernées ou bien une
connexion franche par simple court-circuit, ou bien une connexion
lncluant un élément passif tel qu'une résistance ou une diode anti-
retour, permettant le couplage de la ligne vers la colonne mais as-
surant le découplage de la colonne vers la ligne. De la sorte,
pour une distribution donnée des fiches de connexion, il correspond
à tout signal d'entrée appliqué à une ligne une combinaison liné-
aire de signaux de sortie disponibles sur les colonnes qui lui sont
connectées. Si plusieurs signaux d'entrée sont simultanément ap-
pliqués à différentes lignes, on obtient donc en sortie un signal
complexe formé par transcodage selon une loi dictée par l'implanta-
tion des fiches de connexion. On remarquera que ce signal de sortie
ne peut en aucun cas comporter plus d'éléments que le nombre des co-
lonnes de la matrice. Cette remarque s'applique aussl bien au trans-
codage de signaux d'entrée successivement appliqués aux différentes
lignes, par exemple par leur excitation séquentielle ou cyclique par
un distributeur horaire en vue de la programmation de taches com~
plexes, telles que le cycle de travail d'une machine-transfert ou ~
l'éclaira~ie et_ l'animation d'un magasin. `
Sous réserve de la libertée d'implantation des fiches de
connexion, et donc de modification de la loi de transcodage, les
dlspositlfs matriciels du type indiqué jusqu'à présent connus ne
/peuvent donc fournir pour chaque signal d'entrée simple ou complexe
qu'une seule et unique combinaison linéaire de sigaux de sortie en `
nombre au plus égal à celui des colonnes de la matrice. En d'autres
termes, ces dispositifs ne permettent qu'un transcodage univoque,
-1- ~ ~ .'
~LV33S4
même dans le cas où plusieurs matrices semblables sont empilées pour
permettre le traitement et/ou la fourniture de signaux comportant
plus d'éléments qu'elles ne comprennent de lignes et colonnes, res-
pectivement.
L~invention a precisement pour but de supprimer cette li-
mitation, en permettant d'obtenir au moyen d'une seule et unique ma-
trice de transcodage et/ou programmation des signaux de sortie qui
d'ùne part peuvent être composes de plus d'elements que la matrice ne
comporte de colonnes, et qui d'autre part peuvent correspondre à des ;
combinaisons differentes de signaux d'entree appliques à une même col-
lection de lignes. Autrement dit, l'invention vise ~ assurer au
moyen d'une seule matrice un ensemble de fonctions de transcodage et/
ou programmation qui normalement impliquerait l'emploi de plusieurs
matrices superposees et convenablement interconnectees, selon la dis- ~-
position connue dite à plusieurs plans.
` L'inventior. a donc pour objet un dispositif de transcoda-
ge et/ou programmation à cablage modifiable, du type comprenant une ~;
matrice formee de lignes et colonnes conductrices mutuellement iso- ;
lees, les fiches de connexion amovibles permettant de relier selecti- ~
vement toute ligne à toute colonne à leur intersection, des moyens ~ ~-
generateurs incluant eventuellement un commutateur horaire pour ap-
pliquer selectivement un signal d'excitation à l'entree de chaque
ligne, et des moyens recepteurs respectivement couples à la sortie
de chaque colonne pour fournir lorsqu'excites un signal d'exploita-
tion.
Selon l'invention, un tel dispositif est essentiellement
caracterise en ce que chaque fiche inclut dans son circuit de con- -
nexion entre ligne e-t colonne une diode zener montee en inverse et
dont la tension de claquage presente une valeur particulière choisie
parmi plusieurs valeurs discrètes echelonnees, et en ce que les
moyens generateurs et/ou les moyens recepteurs incluent des circuits
agences pour respectivement engendrer et detecter des signaux
3;35~
en tension de niveaux échelonnés en correspondance avec lesdites
valeurs discrètes.
De la sorte, pour chaque niveau de la tension d'ex~ita-
tion appliquée à une certaine ligne de la matrice par les moyens
générateurs, seuls peuvent être excités les moyens récepteurs dont
le seuil de détection est inférieur audit niveau diminué de la ten-
sion zener de la diote couplant à ladite ligne chaque colonne con-
cernée. La valeur maximale de la tension d'excitation est bien en-
tendu choisi supérieure à la plus grande tension zener, augmentée
de la plus faible tension positivement détectable s'il n'est pas
prévu la détection de signaux de niveau nul, faute de quoi certaines
diodes n'établieraient jamais de connexion e-t seraient donc super-
flues.
Ceci étant, il reste qu'en chaque intersection de la ma-
trice peuvent être placées tout à tour plusieurs diodes zener pré-
sentant des tensions de claquage différentes, et qu'en tenant compte
de la modulation possible du niveau des signaux d'entrée et des
divers seuils de détection des récepteurs, tout se passe comme si ~ -
le dispositif matriciel comportait un très grand nombre de plans
virtuels de connexion. Ce nombre est encore multiplié par le fait
qu'à chaque colonne de sortie peuvent être couplés plusieurs récep-
teurs de sensibilités différentes, qui sont donc sélectivement ex- ~
cités selon le niveau du signal d'entrée et la tension zener de la ~-
diode interposée.
De manière avantageuse, ces récepteurs sont constitués
par des a~plificateurs opérationnels présentant une impédance -
d'entr~e tr~s C~lev~e e-t qu'un tr~s faible signal suffit ~ porter ~
saturation pour engendrer une tension de sortie exploitable. L'un
des bornes d'entrée de chaque amplificateur est reliée à une colon-
ne de la matrice, et l'autre est maintenue à un potentiel de réfé-
rence à travers un circuit de polarisation fixant le seuil de détec-
tion. En pratique, ce circuit est avantageusement constitué par
11~13~S~
une chafne de diodes zener montées en série entre une entrée d'un
premier amplificateur opérationnel et le point au potentiel de ré-
férence, les entrées correspondantes d'autres amplificateurs pouvant
être branchées entre les diodes successives. Pour la détection de ~ .
signaux de niveau nul (en l'absence de signal d'entrée et/ou de
fiche de connexion, ou lorsque la tension d'entrée est inférieure
la tension zener de la diode interposée~, un amplificateur opéra~
tionnel supplémentaire peut être couplé avec inversion de ses entrées .~ :
entre la colonne de la matrice et le point de potentiel de référen-
ce. Ce dernier peut être nul ou de valeur finie, identique ou nonpour les différentes colonnes, ce qui accroit encore la richesse des
combinaisons permises par le dispositif.
On remarquera qu.'un des avantages liés à l'emploi d'am~
plificateurs opérationnels travaillant à saturation est la fourni-
ture de signaux de sortie identiquement calibrés et d'un niveau
suffisant pour être immédiatement exploitables par les circuits ou ~ .
organes commandés par l'intermédiaire du dispositif. En particulier,
dans le cas de la programmation horaire, des impulsions de début
et fin d'opération peuvent être fournies à un montage bi-stable de
commande par des amplificateurs couplés à une même colonne mais pré-
sentant des seuils de détection distincts, et par suite sélectivement
excités soit à partir d'une même ligne recevant successiv ment des
signaux d'entrée de niveaux différents, soit ~ partir de deux lignes
reliées à ladite colonne par des diodes à tensions zener différentes
et recevant successivement un même signal d'entrée. Des combinai- :
sons plus élaborées pourraient être utilisées pour des t~ches plus
complexes, par exemple pour des modifications successives du conte- ~-
nu d'un registre.
Au total, il est évident que l'invention permet de réali-
ser des transcodages ou programmations complexes au moyen d'un dis- ~.
positif comportant une unique matrice que les artifices spécifiés
rendent équivalente à l'empilage d'un grand nombre de plans virtuels :
~33S~
de connexion sélective et modifiable à volonté.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaitront plus clairement à la lecture de la description détail-
lée ~ui suit d'un exemple de mise en oeuvre nullement limitatif il-
lustré par le dessin annexé, sur lequel:
- La Figure 1 représente de manière partielle et très
schématique les éléments essentiels d'un dispositif conforme à l'in-
vention intégré ~ un programmateur horaire assurant par exemple la
commande automatique des installations de servitudes d'un magasin,
et
La Figure 2 illustre schématiquement l'agencement d'une
fiche de connexion du type utilisé dans le dispositif selon l'inven-
tion.
Il est bien entendu que dans l'exemple de mise en oeuvre
retenu pour illustrer l'invention, le choix des éléments et des
fonctions est arbitraire.
Le dispositif représenté de manière schématique sur la
Figure 1 comprend essentiellement des moyens générateurs G par les-
quels des signaux d'entrée sont sélectivement appliquées aux lignes
L d'une matrice M dont les colonnes K d'une part peuvent être sélec-
tivement reliées aux lignes à leurs intersections J et d'autre
part sont couplées à des moyens récepteurs respectifs R. ~-
Les moyens générateurs G sont formés d'un commutateur
horaire H, d'organes de commutation I et d'une source de tension U
avec laquelle sont couplés en opposition des éléments u. En plus
de détails, le commutateur horaire H est constitué par un tambour
cylindrique à corps isolant dont Ia périphérie porte au droit de
contact glissants respectivement reliés aux lignes Ll, L2...Ly de
la matrice M des pistes conductrices interrompues selon divers con-
figurations et dont chacun est reliée à l'arbre métallique du tam-
bour, engagé par un contact glissant reliée aux organes de commuta-
tion. Ces derniers comprennent deux interrupteurs Il,I2 qui norma-
~1033S~
lement court-circuitent respectivement deux éléments générateurs
de force-contre électro-motrice ou de chute de tension ul, u2 fi-
gurés par des piles, mais en fait avantageusement constitués par
des diodes zener montées en inverse, L'ensemble est alimenté par
la source de tension U, également représentée par une pile mais en
fait consti-tuée par exemple par un redresseur et un filtre associé !
ou par une batterie d'accumulateurs.
Cet agencement particulier des moyens générateurs a pour
seul but-de bien montrer qu'il est appliqué à l'entrée de la matri-
ce M une collection variable de signaux élémentaires ordonnés pou-
vant présenter à l'état vrai plusieurs niveaux distincts, à savoir
U, U - ul et U - u2, selon la position des interrupteurs Il, I2.
Un tel agencement pourrait être utilisé par exemple pour la comman-
de programmée du fonctionnement des installations d'éclairage,
chauffage, sécurité et autres servitudes d'un magasin, les inter-
rupteurs servant à distinguer les périodes de fermeture nocture et
les joùrs chômés des périodes normales d'exploitation, et le tambour
entrafné par un moteur sychrone au minutage.
La matrice M est formée d'un support isolant tel qu'un
cadre ou panneau portant deux nappes croisées de lignes Ll, L2...Ly
et de colonnes Kl,K2...Kx,faites de barrettes conductrices compor-
tant au droit de leurs intersections J (dont le nombre z est égal
au produit de ceux des lignes et colonnes) des pinces ou autres or-
ganes de contact avec des fiches de connexion amovibles F, dont la
structure et le montage seront ultérieurement décrits en relation
avec la Figure 2, incluant chacune une diode zener Z montée en in- ;
verse entre ligne et colonne et présentant une tension de claquage ;
choisie parmi plusieurs valeurs discrètes échelonnées, et par ex- `
emple égales à des fractions entières de la tension U. Chaquefiche
F comprend en sus de la diode zener sus-mentionnée une diode ordi-
naire montée en série et d'inverse polarité, afin d'assurer de
manière connue en soi le découplage de la liaison dans le sens colon~
~'
: ,
, . . . . . . . . . . . . .
~103~5~L
ne vers ligne.
Il est d'ores et déjà bien compréhensible que les seules
liaisons effectivement assurées entre ligne et colonne seront celles
passant par une fiche de connexion dont la diode zener présente une
tension de claquage inférieure à la tension d'entrée appliquée, et
que la différence desdites tensions sera seule disponible sur la co-
lonne concernée. Si cette dernière est couplée à plusieurs lignes
par des fiches incluant des diodes à tensions zener différentes,
seule la liaison me-ttant en jeu la moindre tension zener - et donc
la plus grande tension de sortie - interviendra effectivement. En
conséquence et au total, pour toute combinaison de la position du
tambour H et des interrupteurs I, de l'implantation des fiches F sur
la matrice M et des tensions de claquage des diodes zener incorporés
à ces fiches, le signal de sortie disponible sur chaque colonne sera
soit nul, soit égal à l'une de plusieurs tensions possibles, échelon-
nées en fonction des valeurs propres des divers paramètres mentionés.
Les moyens récepteurs R couplés à chaque colonne IC sont
bien entendu agencés pour tirer profit de cette distribution sélec-
tive des niveaux de sortie. Ainsi, comme montré pour la seule colon-
ne K4, ces moyens récepteurs sont par exemple constitués par un en- -
semble d'amp~ificateurs opérationnels 01,02...0p dont les entrées
(+) sont reliées en parallèle à la colonne et dont les entrées op-
posées sont respectivement reliées aux bornes d'une cha~ne d'éléments
de polarisation Pl, P2...Pp montés en cascade, en fait de simples
diodes zener, cette cha~ne étant reliée au même point de référence de
potentiel de la source U, par l'intermédiaire éventuellement d'un
élement v engendrant une force contre-électromotrice ou une chute de
tension déterminée.
Il est bien connu que les amplificatuers opérationnels
présentent une impédance d'entrée très élevée, et par suite ne se
gênant nullement les uns les autres dans un tel montage, et peuvent
être facilement portés à saturation par un signal dépassant un ni-
~ 33S~ .
veau de très faible valeur critique - au plus de l'ordre de quel-
ques centaines de millivolts - dont le dépassement m8me exagéré est
sans influence dommageable. Il s'ensuit dans le montage considéré
que les amplificateurs 01,02...0p détectent chacun tout signal dé-
passant un niveau déterminé et fournissent tous en réponse un signal
de même niveau à saturation.
En conséquence, pour chaque valeur du signal de sortie
disponible sur la colonne I~ concernée, les amplificateurs opération-
nels O associés sont excités dans une combinaison déterminée, en
fonction de leurs seuils de détection respectifs. L'information
complexe ainsi obtenue par transcodage des signaux d'entrée est
univoque et peut être utilisée de toute manière conforme aux besoins
par exemple comme et illustrée pour la commutation d'une bascule Q
ou l'excitation d'un relais Q'. On remarquera notamment que des
signaux de "début" et "fin" d'opération peuvent être obtenus par
application à une même ligne couplée à une même colonne par la même
fiche de niveaux d'entrée différents.
Un paramètre suppleMentaire peut être introduit en affec-
tant à diverses colonnes K des éléments v fournissant un niveau de
référence différent ou règlable. Enfin un ampliFicateur opération-
nel 0 peut être monté à la base de chaque chaîne avec ses entrées
inversées, en vue de détecter les signaux de sortie de niveau nul
si besoin est. -
Par la mise en oeuvre de tout ou partie des dispositions ;
qui ont été décrites, une seule et même matrice de transcodage et/ou
programmation peut donc assurer un ensemble complexe de fonctions
qui aurait requis - selon les techniques classiques - l'empilage de
plusieurs plans de connexion. En fait, le nombre des plans "vir-
tuels" ainsi ajoutés croit en fonction factorielle du nombre des
paramètres indépendants mis en oeuvre, tels que les divers niveaux
des signaux d'entrée, les seuils de détection des amplificateurs,
les potentiels de référence affectés aux colonnes et surtout les
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~1~3;~S~
tensions de claquage des diodes zener incorporées aux fiches de con-
nexion, dont l'échelonnement détermine les autres paramètres.
La Figure 2 illustre un agencement possible de ces fi~
ches de connexion. Les colonnes K et les lignes L de la matrice M
sont constituées par des barrettes conductrices formant au droit
de leur intersections J des pinces de contact traversées par des ou-
vertures alignées. Chaque fiche F comporte une aiguille axiale A
entourée sur une partie de sa longueur par un manchon annulaire A'
isolé par la matière constituant la base s de la fiche. Cette base
porte un capot C sous lequel sont abritées la diode de découplage D
et - conformément à l'aspect essentiel de l'invention - la diode
zener Z, couplées en série et en opposition entre l'aiguille A et
le manchon concentrique A'.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à
l'exemple de réalisation décrit et illustré, mais au contraire com-
prend tous les moyens constituant des équivalents techniques de
ceux pris pour exemple, considérés séparément ou en combinaison et
mis en oeuvre dans le cadre de~ revendi^ations qui suivent.
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