Brevet FR2312811A1 — publié le 19761224

L'invention a pour objet une montre électronique multifonctionnelle pourvue de moyens de commande où toutes les fonctions associées sont réalisées sur un seul circuit intégré. Une montre électronique comprend des circuits et des élé- ments, tel l'affichage, qui peuvent être utilisés à de multiples fins; par suite, on a aéja envisagé d'associer la montre un certain nombre de fonctions liées ou non a la mesure du temps; les moyens de commande de la montre, généralement des boutonspoussoirs déterminent et limitent le choix des fonctions asso ciées; on ne peut concevoir qu'une entrée d'informations simples et un dialogue rudimentaire. Cependant, on connait une montrecalculatrice comportant un miniclavier où l'on utilise les moyens d'affichage du temps pour lire le résultat d'un calcul. Le prix d'un circuit intégré, produit en grande série, dépend relativement peu de sa complexité; d'où l'idée de réaliser un ensemble de fonctions associées à une montre sur un seul circuit intégré. Or, les moyens de commande de la montre sont en général insuffisants pour utiliser toutes les fonctions disponibles. I1 faut alors trouver un moyen simple pour choisir une ou plusieurs fonctions parmi celles qui sont disponibles. On prévoit donc, et c'est le but de l'invention, une montre caractérisée en ce qu'elle comprend des portes également réalisées sur le circuit intégré qui permettent, par l'application à leurs électrodes de commande de potentiels déterminés, de choisir et de rendre opérationnelles un certain nombre de fonctions, nombre compatible avec les moyens de commande de la montre. Pour comprendre aisément l'idée directrice de l'invention on peut considérer, à titre d'exemple non limitatif, un cas particulier de montre multifonctionnelle, celui d'un chronographe associé à une montre digitale électronique dont il utilise une partie des éléments. On peut imaginer plusieurs versions de chronographe ayant par exemple pour fonctions: 1) Compteur simple avec rattrapante (sans addition des temps) 2) Compteur à remise à zéro indépendante avec rattrapante (avec addition des temps) 3) Comptage à rebours pendant un temps déterminé Les circuits qui permettent de réaliser ces différentes fonctions sont très voisins les uns des autres; or, le prix du déve loppement d'un circuit intégré est très élevé.Conformément à l'invention on réalise un seul circuit intégré pour l'ensemble des versions, circuit encorè simplifié par l'utilisation d'une partie des circuits de la montre électronique. La description qui va suivre présente une forme d'exécution de l'invention en se référant aux figures annexées: La figure 1 est un schéma de principe d'une montre digitale électronique et du circuit de chronographe qui lui est associé. La figure 2 montre les éléments logiques permettant le choix du mode de fonctionnement. La figure 3 représente les moyens de commande des compteurs permettant le choix "comptage à rebours" ou "comptage normal". Le chronographe connu (cf. Bulletin annuel de la Société Suisse de Chronométrie et du L.S.R.H. Vol. VI fasc. 5, 1974, pages 669 à 672, M J.-C. Robert-Grandpierre, Ebauches S.A.) représenté schématiquement sur la fig. 1 comprend le circuit in tégré 1 de la montre, le circuit intégré 2 du chronographe, le sélecteur-décodeur 3 de l'affichage 4, deux boutons-poussoirs de lecture A et B, et un bouton C à double action qui commande le sélecteur-décodeur 3 pour le choix des corrections. Dans l'exemple qui va suivre, il est fait mention d'un circuit commandant un affichage actif par diodes électroluminescentes (LED), donc à affichage à la demande. Cependant, la présente invention s'applique à toute forme d'affichage, tant-actif que passif. Une pression sur le bouton A donne l'heure et les minutes; une pression sur le bouton B, la date sur deux des digits de l'affichage; en maintenant la pression sur B après l'affichage de la date qui dure par exemple 1,25 seconde, les secondes apparaissent sur les deux autres digits. La sélection du chronographe se fait par une pression simultanée des deux poussoirs A et B; cette fonction est confirmée par l'affichage de quatre zéros pendant un temps déterminé. Sur la fig. 1 on a représenté symboliquement les connexions: 8: sortie diviseur du circuit montre; 5: temporisation pour la durée d'affichage; 7 et 9: les lignes transmettant les informations codées du chronographe et celles de la montre; 6: information de permission éliminant la possibilité de choisir le mode "chronographe" lorsqu'on se trouve en position de correction. Les bornes G et E peuvent être reliées à un potentiel qui déterminera, ainsi qu'on va le voir, la fonction du chronographe. La fig. 2 montre la logique qui permet de choisir la fonction du chronographe. Lorsque la borne G n'est connectée à aucun potentiel, la ligne de commande de la porte de transmission 10 est à zéro (porte bloquée) à travers la résistance 19; la sortie de l'inverseur 12 et, par suite, l'entrée de la porte de transmission 11 sont dans l'état "1" (porte activée). A l'état initial (mode "chronographe" sélectionné) la sortie Q du circuit flip-flop 16 està zéro, l'entrée de remise à zéro des compteurs, R, également, la sortie de l'inverseur 15 à "1". La sortie H commande l'ouverture des compteurs de la montre. La sortie de la porte NON-OU 14 est donc à zéro, état qui est transmis par la porte 1l à l'entrée de la porte NON-OU 17. Si l'on appuie sur le bouton-poussoir A, le circuit flipflop 16 bascule et sa sortie Q passe à 1, ce qui permet aux compteurs de fonctionner; le chronométrage démarre. En même temps, le circuit flip-flop 13 du type RS bascule: R = O, la sortie de la porte 14 reste à zéro. Une pression sur le bouton B donne une indication du temps intermédiaire sans interrompre le comptage (la sortie Q du circuit 16 reste à 1). Si l'on appuie une seconde fois sur A: la sortie Q du circuit 16 bascule à zéro, le circuit flip-flop 13 ne bascule pas et R reste à zéro; par suite, l'entrée de la porte 17 est à "1", ce qui bloque toute action du bouton A sur l'entrée C1 du circuit flip-flop 16. Une nouvelle action (3ème pression sur A) n'a aucun effet sur le comptage; elle permet une nouvelle lecture du temps chronométré. D'autres pressions sur A auront le même effet. Une action sur le poussoir B après que le chronométrage soit arrêté remet le flip-flop 16 à zéro, au travers de la porte NON-OU 18 ayant pour entrées les Signaux B et Q du flip-flop 16. Avec la borne G "en l'air" on réalise donc un chronographe qui a la fonction d'un compteur simple avec rattrapante (donc sans addition des temps), et remise à zéro. Si l'on relie la borne G à la borne +V (par exemple la borne d'alimentation du circuit) on peut choisir une autre version de chronographe; c'est alors la porte de transmission 10 qui est activée et la porte de transmission 11 qui est bloquée; les entrées de la porte NON-OU 17 sont à zéro. Les fonctions de comptage avec arrêt sans remise à zéro du chronographe sont identiques à celles décrites précédemment. Mais, l'une des entrées de la porte NON-OU 17 reste à zéro; une suite de pressions sur le bouton A fournit toujours une information sur l'entrée C1 du circuit flip-flop 16; à chaque pression impaire la sortie Q passe à 1 et les compteurs fonctionnent. Avec la borne G reliée à la borne +V on réalise donc un chronographe qui a la fonction d'un compteur additionneur de temps à remise à zéro indépendante, avec rattrapante. En ajoutant à un circuit connu de chronographe deux portes de transmission 10, 11, un inverseur 12 et une résistance 19, il est possible de choisir de cette façon entre deux versions de chronographe, en reliant simplement une borne à un potentiel "O" ou +V. La fig. 3 montre comment des portes de transmission, disposées entre tous les étages flip-flop formant les compteurs, peuvent également être utilisées pour choisir entre les fonctions "comptage à rebours" ou "comptage en avant". On n'a représenté que deux étages flip-flop pour illustrer le principe de fonctionnement. Si l'on relie la borne E à la borne +V on a la situation suivante: La porte de transmission 21 est activée, la porte de transmission 20 bloquée à cause de l'inverseur 24; par suite l'entrée C1 du circuit flip-flop 23 est alimentée par la sortie Q du circuit flip-flop 22, et l'entrée C1 du circuit 23 par la sortie Q du circuit 22. Les circuits flip-flop réagissent aux flancs montants des impulsions; le comptage s'effectue en arrière. Si la borne E est à la terre, la porte 21 est bloquée, la porte 20 est activée; l'entrée C1 (circuit 23) est alors ali mentée par la sortie Q (circuit 22), l'entrée C1 (circuit 23) est alimentée à travers l'inverseur 25 par la sortie Q ce qui correspond à l'état Q. Les circuits flip-flop réagissent aux flancs montants des impulsions; le comptage s'effectue en avant. En réalisant un circuit intégré avec quelques éléments supplémentaires (portes de transmission, inverseurs, résistances), on peut donc réaliser un chronographe avec la possibilité de choisir entre plusieurs versions. I1 suffit de connecter l'une ou l'autre des bornes D et E au potentiel logique +V ou au potentiel zéro. Cette connexion peut s'effectuer, lors du montage de la montre, par une liaison soudée. On peut également envisager un micro-commutateur ou deux interrupteurs si la place est suffisante. Enfin, il est possible de réaliser l'une ou l'autre des connexions, lors de la fabrication du circuit intégré, en changeant les masques de métallisation. Revendications: 1. Montre électronique multifonctionnelle pourvue de moyens de commande, où toutes les fonctions associées sont réalisées sur un seul circuit intégré, caractérisée en ce qu'elle comprend des portes également réalisées sur ledit circuit qui permettent, par l'application à leurs électrodes de commande de potentiels déterminés, de choisir et de rendre opérationnelles un certain nombre desdites fonctions, nombre compatible avec lesdits moyens de commande. 2. Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites portes sont des portes de transmission. 3. Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites portes sont des portes logiques. 4. Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit circuit intégré comprend deux entrées, reliées aux électrodes de commande desdites portes, chacune d'entre elles pouvant être reliée au potentiel "plus" ou au potentiel moins, permettant ainsi de choisir entre trois fonctions dif férentes. 5. Montre selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdites entrées sont reliées auxdits potentiels grace à des connexions soudées. 6. Montre selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdites entrées sont reliées auxdits potentiels par l'intermédiaire d'un micro-commutateur ou de deux interrupteurs. 7. Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits potentiels sont appliqués auxdites électrodes de commande par des liaisons réalisées, lors de la fabrication, au moyen de métallisations dudit circuit intégré. 8. Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites fonctions susceptibles d'être rendues opérationnelles sont des fonctions chronographes.