DE1127634B - Elektrische Additionsschaltung und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Schaltung - Google Patents
Elektrische Additionsschaltung und Verfahren zum Betrieb einer derartigen SchaltungInfo
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Description
Bei einer bekannten Addierschaltung wird der Addend in einen ersten Ringzähler (Addendregister)
und der Augend in einen zweiten Ringzähler (Akkumulator) eingegeben. Zehn Impulse, die unter
Steuerung eines dritten Zählers aus einer Impulsfolge ausgeblendet wurden, werden dem Addendenregister
zugeführt. Wenn dieses Register von seiner Ausgangsstellung aus bis zehn gezählt hat, öffnet es eine
Torschaltung, welche die restlichen Impulse zum Akkumulator durchläßt. Diese Impulse stellen den
Akkumulator auf die Summe ein.
Die Erfindung ermöglicht eine Addierschaltung, die einen geringeren Aufwand als diese bekannte
Schaltung aufweist, so sind insbesondere an Stelle von bisher drei Zählern nur noch zwei notwendig.
Außerdem kann bei einer Weiterbildung der Erfindung die Rechengeschwindigkeit erhöht werden,
indem die Zähler in Zweier- statt in Einerschritten fortgeschaltet werden.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Additionsschaltung mit Zählern, welche dadurch gekennzeichnet
ist, daß zwei Zähler vorgesehen sind, denen jeweils ein Eingangswert derart eingegeben wird, daß
ihre Anfangsschaltzustände den Eingangswerten entsprechen, daß der erste der beiden Zähler aufwärts
und der zweite im gleichen Maße abwärts weitergeschaltet wird und daß die Weiterschaltung beendet
wird, wenn der zweite Zähler bei Weiterschaltung in Einerschritten den Zustand Null oder bei Weiterschaltung
in Zweierschritten den Zustand Null oder Eins erreicht hat, wobei bei Beendigung der Weiterschaltung
im Zustand Eins des zweiten Zählers der Zustand des ersten Zählers um den Wert Eins erhöht
wird, so daß dessen Endschaltzustand der Summe entspricht.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Da
diese Ausführungsbeispiele mit dem 2-aus-5-Code arbeiten, soll zunächst der verwendete 2-aus-5-Code
mit Hilfe der Fig. 1 und 2 beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt einen 2-aus-5-Code für die Dezimalziffern 0 bis 9. Unter den fünf Elementen befinden
sich dem Code gemäß jeweils zwei, die in einem bestimmten Binärzustand sind. Beim gezeigten Beispiel
ist dieser Binärzustand mit »1« bezeichnet. Die Dezimalziffer »8« wird z. B. dadurch dargestellt, daß
sich in den Stellen A, B und C binäre Nullen befinden, während die Stellen D und E den Binärzustand »1«
aufweisen. Wenn die Stellen A und D eine binäre »1« anzeigen und die anderen Stellen/?, C und E eine
binäre »0« aufweisen, dann wird die Dezimalziffer »9« dargestellt.
Elektrische Additionsschaltung
und Verfahren zum Betrieb
einer derartigen Schaltung
Anmelder:
International Business Machines Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen (Württ), Sindelfinger Str. 49
Böblingen (Württ), Sindelfinger Str. 49
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 24. November 1958 (Nr. 66 554)
Schweiz vom 24. November 1958 (Nr. 66 554)
Friedrich S. Wiedmer, San Jose, Calif. (V. St. Α.),
und Tscheng- Pao Liou, Zürich (Schweiz),
sind als Erfinder genannt worden
Gemäß Fig. 2 sind die Stellen A bis E, die sich in einem der beiden Binärzustände »0« oder »1«
befinden können, in einem Kreis angeordnet. Die Linien, welche die beiden im Binärzustand »1«
befindlichen Stellen miteinander verbinden, sind jeweils durch die dadurch dargestellte Dezimalziffer
bezeichnet. So wird die Dezimalziffer 2 z. B. dadurch dargestellt, daß sich A und B in dem binären »1«-
Zustand befinden, und somit wird die Linie, welche diese beiden Stellen verbindet, durch die Dezimalziffer
2 bezeichnet. Bei der Dezimalziffer 3 z. B. befinden sich A und C im binären »1 «-Zustand, und
daher wird die A und C verbindende Linie mit der Dezimalziffer 3 bezeichnet. Es ist leicht zu ersehen,
daß Fig. 2 nur eine andersartige Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Codes ist.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Additionsschaltung, in welcher als logische
Schaltelemente Ringkerne verwendet werden, zeigen die Fig. 3a und 3b.
Bei den Ringzählern der Fig. 3a und der Fig. 3b wird der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Code verwendet.
Die Addition wird durch Aufwärtszählen des Ringes gemäß Fig. 3a und durch Abwärtszählen des Ringes
gemäß Fig. 3b durchgeführt. Wenn beispielsweise 4 zu einer Zahl addiert wird, die im Ring der Fig. 3a
gespeichert ist, dann wird die 4 im Ring der Fig. 3b
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gespeichert und der Ring in Übereinstimmung mit Beim Ausführen der Addition einer Dezimalzahl
dem Aufwärtszählen des Ringes der Fig. 3a abwärts in Schritten von »2« können die folgenden beiden
gezählt, bis der Ring gemäß Fig. 3b auf Null steht. Fälle eintreten:
Vor der Beschreibung der Zähl- oder Rechen- a) Die im Subtraktionsring, d. h. im Ring der
operation des Ringzählers gemäß Fig. 3 müssen die 5 Fig. 3b, vorhandene Zahl ist gerade. In diesem
Magnetkerne noch näher erklärt werden. Die Kerne Falle wird nach einer gewissen Zahl von
werden durch Impulse oder Stromstöße betrieben, Schritten die durch den Subtraktionsring darge-
die zwischen Drähten 31, 32, 33, 51 oder 53 und stellte Zahl Null sein, und die Zahl, die urErde
ausgeübt werden. Die Schallgeschwindigkeit sprünglich in den Subtraktionsring eingefügt
eines Kernes ist annähernd umgekehrt proportional 10 wurde, wird zur Zahl im Additionsring der
zur Windungszahl, und dies trifft noch genauer für Fig. 3a addiert, woraufhin die Verschiebung
niedrige Schaltgeschwindigkeiten zu, während sie bei gestoppt wird.
hohen Schaltgeschwindigkeiten umgekehrt proportio- b) Die im Subtraktionsring vorhandene Zahl, d. h.
nal dem Quadrat der Windungszahlen ist. die zu addierende Zahl, ist eine ungerade Zahl.
Wenn zwei Kerne verschiedene Windungszahlen 15 Nach einer gewissen Zahl von Schritten wird die
haben und in Reihe geschaltet sind, dann schaltet Zahl im Subtraktionsring Eins, die Verschiebung
der Kern mit der höheren Windungszahl zuerst, muß eingestellt werden, und die Dezimalzahl 1
während der andere nur schaltet, nachdem der erste muß noch zu dem addiert werden, was im
bereits geschaltet hat. Für das Folgende soll fest- Additionsring der Fig. 3a gespeichert ist.
gesetzt werden, daß ein im geschalteten Zustand 20 Es wird nun angenommen, daß die Addition
befindlicher Kern eine binare »1« darstellen oder, 2+5 = 7 gemacht werden soll und daß die Zahl 2
anders ausgedrückt, sich im binären Zustand »1« im Additionsring der Fig. 3a eingestellt ist, d. h., daß
befinden soll. Wenn beispielsweise der Kern A3 in sich die Kerne A\ und Bx im Binärzustand »1« und
Fig. 3b eine binäre »1« darstellt, dann bedeutet für die Kerne C\, Dx und E\ im Binärzustand »0« beeinen
durch die mit dem Kern A3 verkoppelte 25 finden (s. Fig. 1 oder 2). Es wird angenommen, daß
Wicklung 46 fließenden Strom diese Wicklung prak- alle sekundären Kerne A2 bis E2 im Binärzustand »0«
tisch einen Kurzschluß. Wenn sich dagegen der sind. Im Subtraktionskreis der Fig. 3b muß die
Kern im »O«-Zustand befindet, dann stellt die mit Zahl 5 eingestellt werden. Dies bedeutet, daß sich in
ihm verkoppelte Wicklung eine hohe Impedanz für diesem Kreis die Kerne B3 und D3 im Binärzustand
den durchfließenden Strom dar. Wenn z.B. die 30 »1« befinden, wobei auch hier angenommen wird, daß
Kerne A3 und B3 im »1 «-Zustand sind und sich alle alle sekundären Kerne sowie die anderen primären
anderen primären und alle sekundären Kerne im Kerne A3, C3 und E3 den Binärzustand »0« aufweisen.
Binärzustand »0« befinden, dann fließt ein dem Beim ersten Addierschritt wird zunächst ein mit I
Leiter 51 erteilter Stromstoß durch die Leiter 41 und bezeichneter Impuls in die Drähte 31 und 51 gesandt.
42, da letztere eine kleinere Impedanz darstellen als 35 Im Additionsstromkreis sind die verhältnismäßig
die Leiter 43, 44 und 45. Wie bereits erwähnt, liegt niedrige Impedanz besitzenden Kopplungsdrähte 11
dem die Tatsache zugrunde, daß die Kerne C3, D3 und 12 vorhanden, welche Wicklungen an den
und E3 im Binärzustand »0« sind, welcher Zustand Primärkernen A\ und Bx aufweisen. Alle anderen
die Impedanz der Kopplungswicklungen dieser letzt- Leiter, nämlich die Leiter 13, 14 und 15, sind mit
genannten Kerne hoch im Vergleich mit der Impe- 40 Kernen verdoppelt, welche im Binärzustand »0« sind
danz der an den Kernen^ und B3 befindlichen und daher dem Strom des Impulses I einen verhältnis-Wicklungen
macht. Der dem Draht 51 erteilte Strom- mäßig hohen Widerstand entgegensetzen. Da die
stoß schaltet daher die Kerne E4 und A4 aus ihrem Drähte 11 und 12 einen größeren Strom als die
Binärzustand »0« in ihren Binärzustand »1«, bevor Drähte 13, 14 und 15 führen, werden die Sekundärirgendein
anderer Kern von dem übertragenen 45 kerne B2 und C2 aus dem Binärzustand »0« in den
Stromstoß beeinflußt wird. Nur bei weiterem An- Binärzustand »1« umgeschaltet. In der Subtraktionsdauern des Stromstoßes werden die anderen Kerne schaltung sind die Primärkerne B3 und D3, wie oben
auch umgeschaltet. Unter der Voraussetzung, daß erwähnt, vorbereitet, um den Binärzustand V>1« einder
Stromstoß in seiner Dauer passend begrenzt ist, zunehmen, da dieser Ring die Zahl 5 (s. Fig. 1 oder 2)
werden die Sekundärkerne A4 und E4 umgeschaltet, 50 darstellt. Beim Auftreten des ersten Impulses I
während alle anderen Kerne unbeeinflußt bleiben. findet der durch die Drähte 42 und 44 fließende
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei Strom einen niedrigeren Widerstand als beim Durchjedem
Rechnungsschritt die durch den Additionsring fließen der Drähte 41, 43 und 45, da die letztgeder
Fig. 3a dargestellte Dezimalziffer um den De- nannten drei Drähte mit Kernen verkoppelt sind,
zimalwert 2 erhöht, während die Ziffer des Sub- 55 welche im Binärzustand »0« sind. Der Impuls I
traktionsringes der Fig. 3b um den Dezimalwert 2 schaltet daher die mit den Drähten 42 und 44
verringert wird, wobei diese beiden Schritte gleich- verkoppelten Kerne um, nämlich die Sekundärzeitig ausgeführt werden. Um die durch den Ring kerne Aj und C4.
der Fig. 3a dargestellte Zahl um 2 zu erhöhen, wird Zusammenfassend ergibt sich, daß nach dem Auf-
der Binärzustand »1« eines jeden sich in diesem 60 treten des. ersten Impulses I im Additionskreis die
Zustand befindlichen Kernes zum nächsten Kern Sekundärkerne B1 und C2 nun im Binärzustand »1«
verlegt. In dem Ring der Fig. 3b muß auch die und im Subtraktionskreis die Sekundärkerne A4 und
binäre »1« eines jeden sich in diesem Zustand be- C4 im Binärzustand »1« sind,
findlichen Kernes in den nächstfolgenden Kern Durch in den Fig. 3a und 3b nicht dargestellte
verlegt werden. Das Vorwärtsschreiten der binären 65 Rückstellwicklungen auf den Kernen A\ bis Ex und
»1« erfolgt im Additionsring der Fig. 3a im Uhr- A3 bis E3 werden nun alle Primärkerne Ax bis Ex und
zeigersinn und im Subtraktionsring der Fig. 3b im A3 bis E3 in ihren Binärzustand »0« zurückgestellt.
Gegenuhrzeigersinn. Alle Wicklungen sind in Reihe geschaltet und weisen
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einen solchen Wicklungssinn auf, daß ein durch die Pfade von verhältnismäßig geringem Widerstand,
Rückstellspulen fließender Strom alle Kerne in den während die Pfade durch die anderen an 51 angemagnetischen
Zustand zurückstellt, der als Binär- schlossenen Drähte, nämlich die Drähte 42, 44 und
zustand »0« bezeichnet ist. Der zweite Impuls in 45, höhere Impedanz besitzen. In der Subtraktionsdiesem
ersten Additionsschritt ist ein Rückstellimpuls, 5 schaltung werden daher die Sekundärkerne E4 und B4
welcher auf die Primärkerne des Additiqnsringes und vom Binärzustand »0« in den Binärzustand »1« umdes
Subtraktionsringes ausgeübt wird. Dieser Impuls geschaltet,
ist als Impuls IV bezeichnet. Der zweite den Anordnungen der Fig. 3a und
ist als Impuls IV bezeichnet. Der zweite den Anordnungen der Fig. 3a und
Hierauf wird dem Draht 33 der Fig. 3a und dem 3b erteilte Impuls ist der Impuls IV, welcher
Draht 53 der Fig. 3b ein Impuls III zugeführt. Dieser io wiederum auf das Rückstellmittel für die Primärimpuls
findet im Additionskreis der Fig. 3a Pfade kerne Ay bis Ey und A3 bis E3 der Additions- bzw.
von niedriger Impedanz durch die Drähte 17 und 18 Subtraktionsschaltungen übertragen wird (in der
und Pfade von höherer Impedanz durch die Drähte Zeichnung nicht dargestellt). Dieser Impuls stellt
19, 20 und 16 vor, da sich die Kerne B2 und C2 alle Primärkerne, die im Binärzustand »1« sind, in
jetzt im Binärzustand »1« befinden. Der Impuls III 15 den Binärzustand »0« zurück, während er die im
schaltet daher die Primärkerne By und Cy in ihren Binärzustand »0« befindlichen Kerne unverändert
Binärzustand »1«, während er die Primärkerne Dy, läßt.
Ei und Ay im Binärzustand »0« läßt. Durch die Der nächstfolgende Impuls ist der Impuls III,
Primärkerne des Additionsringes wird jetzt die welcher in der Additionsschaltung auf den Draht 33
Dezimalzahl 4 (s. Fig. 1 oder 2) dargestellt. Im Sub- 20 übertragen wird. Für diesen Impuls verlaufen die
traktionskreis der Fig. 3b findet der Impuls III die Pfade geringen Widerstandes durch die Wicklungen
Sekundärkerne C4 und A4 im Binärzustand »1« vor, 18, 19, wodurch die Primärkerne C1 und Dy vom
und die daran befindlichen Wicklungen der Leiter 48 Binärzustand »0« in den Binärzustand »1« umge-
bzw. 46 sind für den im Draht 53 vorhandenen schaltet werden. Die Additionsschaltung hat daher
Impuls von verhältnismäßig niedriger Impedanz. Für 25 jetzt die Dezimalzahl 6 in sich gespeichert. Die
alle anderen Kerne, nämlich die Kerne B4, D4 und E4 Impedanz der Leiter 20, 16 und 17 ist relativ höher,
stellt die durch die Drähte 47, 49 und 50 gebildete und daher verbleiben auch die Primärkerne E1, Ay
Kopplung eine höhere Impedanz dar, und daher und B{ in ihrem Binärzustand »0«.
werden auch nur die Primärkerne At1 und C3 aus Im Subtraktionskreis wird der Impuls III auf den
ihrem Binärzustand »0« in den Binärzustand »1« 30 Leiter 53 übertragen. In dieser Anordnung befinden
umgeschaltet. Das bedeutet, daß sich jetzt im Ring sich die Kerne E4, B4 im Binärzustand »1«, und die
der Fig. 3b die den Kernen A und C entsprechende Pfade relativ geringen Widerstandes sind daher die
Zahl im Binärzustand »1« darstellt und die Dezimal- Leiter 47 und 50, so daß in der Schaltung gemäß
zahl 3 ist. Die dargestellte Dezimalzahl im Additions- Fig. 3b die Kerne B3 und £3 vom Binärzustand »0«
ring hat sich von 2 auf 4 erhöht und im Subtraktions- 35 in den Binärzustand »1« verändert werden und somit
ring von 5 auf 3 verringert. die Dezimalzahl 1 darstellen.
Ein letzter Impuls in diesem ersten Additions- Nach dem Impuls III wird nun ein Impuls V
oder Rechnungsschritt ist der Impuls V, der auf die zugeführt, der ein Rückstellimpuls für die Sekundärin
den Fig. 3a und 3b nicht gezeigten Rückstell- kerne A2 bis E2 der Additionsschaltung und für die
wicklungen für die Sekundärkerne übertragen wird, 40 Kerne A4 bis E4 der Subtraktionsschaltung ist. Dieser
um alle Sekundärkerne des Additions- und des Impuls wird wiederum auf Rückstellwicklungen über-Subtraktionskreises
zurückzustellen. Nach dem Rück- tragen und schaltet die sich im Binärzustand »1«
Stellimpuls V für die Sekundärkerne A2 bis E2 und befindlichen Kerne A2 bis E2 und A4 bis E4 in ihren
A4 bis E4 werden jene Kerne, welche im Binär- Binärzustand »0« zurück, während jene Sekundärzustand
»1« waren, d. h. die Kerne B2 und C2 und A4 45 kerne, die schon im Binärzustand »0« sind, unver-
und C4 in diesem Beispiel, in ihren Binärzustand »0« ändert bleiben. In die Additionsschaltung ist nun die
zurückgestellt, während jene Kerne, die schon im Dezimalzahl 6 eingespeichert, während in der Sub-Binärzustand
»0« waren, unverändert bleiben. traktionsschaltung die Dezimalzahl 1 gespeichert ist.
Beim zweiten Rechnungsschritt, durch welchen im Unter diesen Umständen ist der nächste auf-
Additionsschritt wiederum die Dezimalzahl 2 addiert 5° tretende Impuls ein Impuls II. Dieser Impuls wird
und im Subtraktionsring die Dezimalzahl 2 subtra- nur auf die Additionsschaltung der Fig. 3a über-
hiert wird, ist der erste Impuls wiederum der Im- tragen, und in diesem Schaltkreis tritt er im Leiter
puls I. Wenn man voraussetzt, daß im Additionsring 32 auf. Unter Beachtung der Tatsache, daß die
die Zahl 4 aufgespeichert ist, was bedeutet, daß die Dezimalzahl 6 im Additionsring gespeichert ist, was
Primärkerne B1 und Cy im Binärzustand »1« sind, 55 bedeutet, daß die Kerne C1 und D1 im Binärzustand
während sich die anderen primären Kerne im Zu- »1« sind, ist es leicht einzusehen, daß der Pfad des
stand »0« befinden, dann stellen für den auf den geringsten Widerstandes durch die Drähte 38, 23
Leiter 31 übertragenen Impuls I die Leiter 12, 13 und 14 verläuft, da in diesem Falle die vorhandenen
Pfade geringen Widerstandes dar und werden daher beiden starken Kopplungen mit den Primärkernen C1
durch den Impuls I die Sekundärkerne C2, D2 aus 60 und D1 praktisch einen Kurzschluß darstellen, was
dem Binärzustand »0« in den Binärzustand »1« für keinen anderen an den Draht 32 angeschlossenen
umgeschaltet. Leiter zutrifft. Mit anderen Worten, beim Verfolgen
Im Subtraktionsring ist nun die Dezimalzahl 3 aller anderen möglichen Verbindungen ergibt sich,
aufgespeichert, d. h., die Kerne A3 und C3 befinden daß kein anderer Strompfad für den Impuls II vorsieh
im Binärzustand »1«, während die übrigen 65 handen ist, welcher nicht, mindestens eine starke
Primärkerne, d. h. die Kerne .B3 und D3 und E3 im Kopplung mit einem sich im Binärzustand »0« be-Binärzustand
»0« sind. Der wiederum in den Draht findlichen Kern aufweist, was wiederum bedeutet, daß
51 gesandte Impuls I findet in den Drähten 41, 43 der Pfad, welcher aus den Leitern 38, 23 und 14
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besteht, die niedrigste Impedanz besitzt. Der Strom Beim Übertragen eines Impulses III auf den Draht
des Impulses II schaltet daher die Kerne C2 und E2 53 der Subtraktionsschaltung bewirken die im Binäraus
ihrem Binärzustand »0« in den Binärzustand »1« zustand »1« stehenden Kerne, daß ihre Wicklungen
um, wobei diese Kerne vor dem Auftreten des Im- dem durchfließenden Strom eine geringe Impedanz
pulses II durch den Impuls V auf »0« zurückgestellt 5 darbieten. Daher werden die Primärkerne, die den
wurden, wie dies weiter oben beschrieben wurde. im Binärzustand »1« befindlichen Sekundärkernen
Der nächstfolgende Impuls ist nun der Impuls IV, entsprechen, umgeschaltet. Dazu ist es, wie zuvor
welcher ein Rückstellimpuls ist und zum Rückstellen erwähnt, erforderlich, daß die Impulse von nicht zu
der Primärkerne des Schaltkreises der Fig. 3a dient. langer Dauer sind. Wenn z. B. der Kern A4 im Binär-Dieser
Impuls wird den Rückstellwicklungen für 10 zustand »1« ist und alle Sekundärkerne B4 bis E4 im
diese Primärkerne erteilt, welche, wie oben erwähnt, Binärzustand »0« sind, dann schaltet ein auf den
in der Zeichnung nicht gezeigt sind. Leiter 53 des Subtraktionsschaltkreises übertragener
Nach dem Rückstellimpuls IV wird der Impuls III Impuls den Kern A3 in den Binärzustand »1« um.
auf den Leiter 33 übertragen. Dieser Impuls überträgt Wenn der Impuls nach dieser Umschaltung noch
den Binärzustand »1« der Kerne C2 und E2 auf die 15 andauert, so würden nach einer gewissen Zeit auch
Primärkerne C1 und E\, so daß in der Additions- die anderen Kerne B4 bis F4 eventuell in den Binärschaltung
nun die Dezimalzahl 7 gespeichert ist, die zustand »1« umgeschaltet werden, und somit würden
z.B. das Resultat der Addition 2+5 = 7 ist. Das schließlich auch die PrimärkerneB3 bis E3 in den
Rückübertragen des Binärzustandes »1« aus den Binärzustand »1« gelangen. Es ist daher erforderlich,
Kernen C2 und E4 auf die Kerne C1 und E\ findet in 20 dies zu verhüten. Ein Weg, dies zu erzielen, ist die
analoger Weise zu dem oben Beschriebenen statt. Benutzung einer Sperrschwingerschaltung, die den
Um die Erklärung der Wirkungsweise der An- Impuls automatisch unterbricht, immer wenn der
Ordnung nach Fig. 3a zu vervollständigen, sei ange- gewünschte Kern (oder Kerne), in diesem Falle der
nommen, daß vor dem Übertragen des Impulses II, Kern Αχ, aus dem Binärzustand »0« in den Zudurch
welchen der Ring der Fig. 3a um eine einzige 25 stand »1« umgeschaltet hat.
Dezimaleinheit vorwärts gerückt wird, die in dem Ein solcher Oszillator ist in Fig. 4 dargestellt, wo
Additionsring bereits aufgespeicherte Zahl keine ein Transistor 61 mit einer Basiselektrode 62 gezeigt
gerade Zahl gewesen wäre, sondern eine ungerade ist. Es sei angenommen, daß der Oszillator gemäß
Zahl, z. B. die Dezimalzahl 7. In diesem Falle findet Fig. 4 gesperrt, d. h., der Transistor 61 nichtleitend
dann die Addition der Dezimalzahl 1 wie folgt statt: 30 ist. Von der Eingangsklemme 68 soll jetzt über den
Beim Übertragen des Impulses II auf den Draht 32 Kondensator 67 ein Eingangsimpuls übertragen
verläuft der Pfad des geringsten Widerstandes jetzt werden, welcher den Oszillator in Betrieb setzt,
durch die Drähte 40, 30 und 13, weil die Kerne E\, wodurch zuerst der Transistor 61 leitend wird.
C1 im Binärzustand »1« sind, so daß nur in diesem Dadurch erscheint die an den Klemmen 65 angelegte
Pfad alle seine starken Kopplungen so sind, daß sie 35 Spannung, welche während der Sperrperiode am
praktisch einen Kurzschluß darstellen. In diesem Transistor 61 vorhanden war, nun an der Spule 63,
Fall werden die Sekundärkerne E2 und D2 aus dem da der Transistor 61 nun praktisch eine Kurzschluß-Binärzustand
»0« in den Binärzustand »1« umge- strecke darstellt. Der durch die Spule 63 fließende
schaltet. Nach dem Impuls II wird der Impuls IV Strom wird mittels der Spule 64, die über einen Konwieder
übertragen und dient zum Rückstellen aller 40 densator66 an Masse liegt, zur Basis 62 des Tran-Primärkerne
Αχ bis Ei in den Binärzustand »0«. Dann sistors 61 mit solcher Polarität rückgekoppelt, daß
wird der Impuls III auf den Leiter 33 übertragen, sich die Leitfähigkeit des Transistors erhöht. Andererwelcher
die Kerne Z)1 und Ei in gleicher Weise, wie seits bewirkt der an der Spule 63 erscheinende Spanoben
beschrieben, in den Binärzustand »1« einstellt, nungsabfall, daß ein Strom durch die Kopplungsda
die Leiter 19 und 20 die verhältnismäßig niedrigste 45 wicklung 70 des Kernes 69 fließt. Bei Sättigung des
Impedanz darstellen. Daher ist jetzt im Additions- Kernes 69 bildet die Kopplung 70 praktisch einen
zähler die Zahl 8 gespeichert. Kurzschluß, so daß die Spannung an der Spule 63 Zusammenfassend ist ersichtlich, daß ein Impuls I zusammenfällt. Dieser Zusammenbruch der Spanin der Additionsschaltung eine Wirkung hervorruft, nung wirkt sich auch auf die Sekundärspule 64 aus
die zu einer Zunahme einer gespeicherten Dezimal- 50 und verursacht eine Änderung der Basiselektrodenzahl
um 2 führt, während er im Subtraktionsschalt- spannung in einer solchen Richtung, daß die Leitkreis
eine Wirkung auslöst, die zu einer Abnahme fähigkeit des Transistors 61 aufgehoben wird, woeiner
gespeicherten Dezimalzahl um die Größe 2 durch der Impuls, welcher an der Spule 63 erschien
führt. und auf die Kernwicklung 70 übertragen wurde, Ein Impuls II führt im Additionskreis zu einer 55 unterbrochen wird, sobald der Kern 69 in den Binär-Zunahme
einer gespeicherten Dezimalzahl um 1. ' zustand »1« geschaltet hat.
Ein Impuls III in beiden Schaltungen überträgt Die Wicklung 70 der Fig. 4 entspricht einer Wickeinen
Binärzustand »1« von einem Sekundärkern auf lung oder mehreren analogen Wicklungen der Fig. 3,
dessen entsprechenden Primärkern. wie z. B. den mit den Primär- und Sekundärkernen
Ein Impuls IV stellt in jeder Anordnung die Primär- 60 verkoppelten Wicklungen 46 bis 50, während der
kerne in ihren Binärzustand »0« zurück oder läßt Kern 69 einen primären und sekundären Kern oder
sie im Binärzustand »0«. eine Mehrzahl analoger primärer und sekundärer Ein Impuls V stellt in jeder Anordnung die Kerne darstellt, welche, wie z. B. die Kerne Ai bis Zi1
Sekundärkerne in ihren Binärzustand »0« zurück und A2 bis E2, miteinander verkoppelt sind. Der
oder läßt sie im Binärzustand »0«. Ein Steuerkreis, 65 Oszillator der Fig. 4 kann somit irgendeinen der
der alle erforderlichen Impulse I bis V in passender Leiter 31, 32, 33, 51 oder 53 versorgen. Sobald die
Reihenfolge liefert, soll mit Bezug auf Fig. 7 be- gewünschten Kerne umgeschaltet haben, erhöht sich
schrieben werden. der durch die Wicklungen dieser Kerne fließende
Strom rasch, und der Betrieb des Sperroszillators wird unterbrochen, so daß ein Schalten von unerwünschten
Kernen verhindert wird. Der Oszillator bleibt blockiert, bis er durch den nächsten auf die
Klemme 68 übertragenen Impuls wiederum eingeschaltet wird.
Wie oben erwähnt, kann der für den Zähler der Fig. 3a und 3b verwendete Code der 2-aus-5-Code
gemäß den Fig. 1 und 2 sein. Das Benutzen irgendeines solchen Codes in Verbindung mit der Additionsschaltung
vorliegender Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß für jeden Schaltschritt einer jeden Ringanordnung
jeweils die gleiche Zahl Kerne umgeschaltet werden muß. Dies bedeutet, daß die erforderliche
Stromstärke für jeden Schaltschritt stets konstant ist. Die Verwendung eines solchen Codes in Verbindung
mit der Magnetkernanordnung gemäß vorliegender Erfindung bietet somit den weiteren Vorteil
eines konstanten Stromverbrauchs. Dies vereinfacht die Konstruktion der Zubehörteile und stellt eine
unerwünschte Eigenschaft mit Bezug auf die Kraftversorgung dar. Schließlich bietet sich dadurch auch
eine Möglichkeit der Fehlerentdeckung, indem eine Zunahme oder Abnahme im Schaltstrom eine
falsche Symboldarstellung anzeigt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Addierschaltung unter Verwendung von
Zählern, die an Stelle von Magnetkernen andere bistabile Elemente, wie z. B. elektronische Kippschaltungen
verwenden, t ist in den Fig. 5a und 5b dargestellt.
In einer ähnlichen Weise, wie es bereits an Hand der Fig. 3a und 3b beschrieben wurde, addiert beim
Betrieb die Schaltung der Fig. 5a in Beträgen von Dezimalwerten 2, während gleichzeitig die Schaltung
der Fig. 5b in Beträgen der Dezimalwerte 2 subtrahiert. Die Addition vom Dezimalwert 1 wird durch
die Leitungen für die Impulse II in Verbindung mit den Leitungen für die Impulse III durchgeführt. Um
im einzelnen die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 5a zu erklären, sei angenommen, daß die
Primärelemente B\ und C1 in ihrem Binärzustand »1«
sind, was bedeutet, daß die Dezimalzahl 4 in der Additionsschaltung gespeichert ist. Unter diesen
Umständen erscheint an den Ausgangsdrähten 207 und 208 eine vorbestimmte Spannung, welche den
Binärzustand »1« anzeigt. Der Ausgangsdraht 209 und die Ausgangsdrähte der Elemente A\ und E\
haben dann eine Spannung, die einen unterschiedlichen Wert von der vorbestimmten Spannung
besitzt, welche eine binäre »1« anzeigt. Wenn in der folgenden Beschreibung ein Ausdruck wie »der
Ausgang liefert ein Signal« oder »es erscheint ein Signal am Ausgang« benutzt wird, so bedeutet dies
natürlich nicht, daß dann am anderen Ausgang kein Signal vorhanden sein muß.
Beim Auftreten des Impulses I erscheint ein Ausgangssignal an den Ausgangsleitungen 222 und 234
der Und-Schaltung 210 und 211, da beide Eingänge dieser Und-Schaltungen ein Signal führen, während
die Und-Schaltungen 290, 212 und 291 nur ein einziges Eingangssignal empfangen, nämlich den
impuls I, so daß sie nicht leitend werden und kein Ausgangssignal erzeugen. Von dem Draht 222 gelangt
das Signal durch die Oder-Schaltang 224 und von da zum Sekundärelement C2, weiches in den
Binärzustand »1« gebracht wird. Das Ausgangssignal der Und-Schaltung 211 auf der Leitung 234 gelangt'
durch die Oder-Schaltung 225 und von da zum Sekundärelement D2, welches in den Binärzustand »1«
geschaltet wird. Es wird dabei angenommen, daß diese Sekundärelemente in den Binärzustand »0«
gebracht wurden, bevor der Impuls I auftrat. Nach der Beendigung des Impulses I sind die Sekundärelemente
C2 und D2 daher in den Binärzustand »1«
gebracht.
Als nächstes wird das Erscheinen des Impulses IV bewirkt, der zu einem der Eingänge jedes primären
Flip-Flop-Schaltungselementes A\ bis E\ gesandt
wird. Dieser Impuls bringt alle Primärelemente Αχ, B\ usw. in ihren Binärzustand »0«. Der Impuls IV
schaltet die primären bistabilen Elemente B\ und Ci
in den Binärzustand »0« zurück und läßt diejenigen Elemente, die schon im Binärzustand »0« sind,
unverändert.
Nach dem Impuls IV wird der Impuls III angelegt, welcher die Sekundärelemente C2 und Z)2 im Binärzustand
»1« vorfindet. Dieser Zustand ist durch die Anwesenheit eines Signals an den Drähten 232 und
233 angezeigt. Beim Auftreten des Impulses III werden somit die Und-Schaltungen 220 und 221
leitend gemacht, da sie je ein Signal an ihren beiden Eingängen aufweisen. Alle anderen Und-Schaltungen
dieser Reihe oder dieses Kreises sind nichtleitend. Eine Ausgangsspannung erscheint daher an den
Ausgangsdrähten 205 und 206, welche die Elemente Q und D\ in den Binärzustand »1« schaltet, so daß die
Dezimalzahl 6 jetzt durch die primären Elemente dargestellt wird (s. Fig. 1 oder 2).
Danach bringt ein Impuls V alle sekundären Elemente A2 bis E2 in den Binärzustand »0«. Der
Impuls V schaltet dann die Elemente C2 und D2 in
den Binärzustand »0« zurück und läßt die anderen Flip-Flop-Schaltungselemente A2, B2 und E2 in
ihrem Binärzustand »0«.
Um die Addition zu einer ungeraden Dezimalzahl zu erklären, kann nun angenommen werden, daß die
Primärelemente By und D1 im Binärzustand »1« sind,
was bedeutet, daß die Dezimalzahl 5 im Additionskreis der Fig. 5a aufgespeichert ist. Beim Auftreten
des Impulses I werden die Und-Schaltungen 210 und 212 leitend gemacht, und die Ausgangsdrähte
222 und 236 führen je ein Signal, wobei diese Signale durch die Oder-Schaltungen 224 bzw. 237 gesandt
werden und von da zu den Sekundärelementen C2 und E2 gelangen und diese Elemente in den Binärzustand
»I« schalten.
Beim Zurückstellen der Primärelemente A\ bis E\
in ihre Binärzustände »0« durch das Anlegen des Impulses IV wird der Impuls III über den Draht 230
an die Und-Schaltungen des Ringes 219, 220, # 221,
238 angelegt, welcher von allen diesen Und-Schaltungen nur die Schaltungen 220 und 238 leitend
macht, so daß die Primärelemente C1 und E\ über
die Drähte 205 und 239 in den Binärzustand »1« geschaltet werden.
Es ist daher jetzt in der Additionsschaltung der Fig. 5a die Dezimalzahl 7 aufgespeichert, nachdem
eine Addition von 2 zur Dezimalzahl 5 stattgefunden hat.
Schließlich wird der Impuls V auf den Ring der sekundären bistabilen Elemente^ bis E2 ausgeübt,
welcher die im Binärzustand »1« befindlichen Elemente in den Binärzustand »0« zurückschaltet, während
er die restlichen Flip-Flop-Schaltungen unverändert läßt.
209 559/275
Zum Erklären der Addition der Dezimaleinheit 1 kann wieder angenommen werden, daß die Elemente
Bi und Q im Binärzustand »1« sind, und von allen Sekundärelementen A2, B2 usw. kann angenommen
werden, daß sie in den Binärzustand »0« zurückgestellt sind. Unter diesen Umständen erscheint
ein Ausgangssignal an den Drähten 207, 208, während in den Ausgängen der anderen Elemente Ai,
Di und Ei kein Signal auftritt. Von allen Und-Schaltungen
des Ringes 216, 217 usw. wird daher nur auf zwei der Eingänge der Und-Schaltung 217 ein
Signal abgegeben.
Beim Auftreten des Impulses II (Impuls I wird zum Addieren der Dezimalwerte 1 nicht angewandt) im
Draht 229, welcher Impuls auf alle Und-Schaltungen der Ringe 213, 214 usw. sowie auf alle Und-Schaltungen
der Ringe 216, 217 usw. übertragen wird, wird von allen Und-Schaltungen dadurch einzig und allein
die Und-Schaltung 217 leitend gemacht. Es erscheint ein Signal an ihrem Ausgang, welches den Oder- ao
Schaltungen 223 und 225 zugeleitet wird und von diesen Oder-Schaltungen zu den Sekundärelementen
B2 bzw. D2 gelangt.
Hierauf wird den Primärelementen Ax, Bi usw. ein
Rückstellimpuls TV zugeführt, welcher diese Elemente in den Binärzustand »0« zurückschaltet oder jene
bereits im Binärzustand »0« befindlichen Elemente unverändert läßt.
elemente A2, B2 usw. wieder in den Binärzustand »0«
gebracht werden.
Zum Beschreiben der Schaltung der Fig. 5b wird angenommen, daß sich alle Sekundärelemente A4,
B4, D4, E4 in ihrem Binärzustand »0« befinden. Ferner
ist angenommen, daß die Primärelemente C3 und Z)3
in ihrem Binärzustand »1« sind, so daß die Dezimalzahl 6 durch die Primärelemente aufgespeichert ist.
Beim Anlegen eines Impulses I auf den Draht 252 ist leicht ersichtlich, daß nur die Und-Schaltungen
256 und 257 ein Ausgangssignal erzeugen, da nur die Eingangsleiter 262 und 263 ein den Binärzustand
»1« anzeigendes Signal führen. Alle anderen Ausgangsleiter der Primärelemente zeigen einen Binärzustand
»0« an und führen somit ihren entsprechenden Und-Schaltungen kein Signal zu. Somit folgt
daraus, daß beim Anlegen des Impulses I nur die Ausgangsdrähte 265 und 266 der Und-Schaltungen
256 bzw. 257 ein Signal führen. Die Sekundärelemente B4 und C4 werden daher in den »!«-Zustand
gekippt.
Als nächstes wird der Rückstellimpuls IV angelegt, welcher die Primärelemente C3, Z)3 in ihren Binärzustand
»0« zurückstellt, aber alle anderen Primärelemente in ihrem Zustand »0« läßt.
Nach dem Impuls IV wird der Impuls III übertragen. Wie oben angeführt, befinden sich die Sekundärelemente
B4 und C4 im Binärzustand »1«. Sie
übertragen daher ein Signal auf ihre entsprechenden
35
Der nächste angelegte Impuls ΙΠ öffnet die Und-Schaltungen
219 und 221, da die Eingangsdrähte 231 30 Und-Schaltungen 258 bzw. 259. Beim Überführen des
und 233 zu diesen Toren ein Signal führen, das den Impulses III über den Draht 254 liefern daher die
Und-Schaltungen 258, 259 ein Ausgangssignal an ihre Ausgangsleitungen 261,262, während die anderen
Und-Schaltungen der Reihe 258, 259 kein Ausgangssignal erzeugen. Die von den Drähten 261, 262
geführten Ausgangssignale schalten die Primärelemente Z?3, C3 in ihren Binärzustand »1«.
Schließlich wird noch der Rückstellimpuls V angelegt, der gewährleistet, daß alle Sekundärelemente
A4, B4 usw. wieder in ihren Binärzustand »0« zurückgestellt
werden.
Es ist somit ersichtlich, daß die Zahl 2 während
Es ist somit ersichtlich, daß die Zahl 2 während
Binärzustand »1« der Flip-Flop-Schaltungen B2 und
D2 anzeigt. Die Ausgangsdrähte 204 und 206 sind daher erregt und schalten die Primärelemente JJ1 und
Z)1 in den Binärzustand »1«, wodurch nun die Dezimalzahl 5 in der Additionsschaltung aufgespeichert
ist und die Addition des Dezimalwertes 1 stattgefunden hat. Ein Rückstellimpuls V gewährleitet
schließlich, daß alle Sekundärelemente A2, B2 usw. in den Binärzustand »0« zurückgestellt
werden.
Um das Addieren von 1 zu einer ungeraden Zahl
Um das Addieren von 1 zu einer ungeraden Zahl
zu erklären, wird nun die Anwendung des ersten Impulses während des Binärzustandes »1« der Elemente
Bi und Di angenommen, d. h. mit der durch
die Primärelemente gespeicherten Dezimalzahl 5. Ein Ausgangssignal ist somit an den Drähten 207
und 209 vorhanden. Von allen Und-Schaltungen längs des Kreises von Und-Schaltungen 213, 214
usw. und 216,217 usw. besitzt nur die Und-Schaltung 215 ein auf zwei ihrer Eingänge ausgeübtes Signal.
Beim Auftreten des Impulses Π wird die Und-Schaltung 215 leitend, und der Draht 228 führt ein Signal,
das durch die Oder-Schaltungen 224 und 225 gesandt wird und von da zu den Sekundärelementen C2 und
D2 gelangt.
Nachdem das Zurückschalten aller Primärelemente in den Binärzustand »0« durch den Impuls
IV bewirkt wurde, macht der dem Draht 230
zugeführte Impuls III die Und-Schaltungen 220 und 60 der alle Primärelemente
221 leitend, da letztere über die Drähte 232,233 durch zurückstellt,
die bistabilen Kippschaltungen C2, D2 erregt werden,
welche nun im Binärzustand »1« sind. Somit sind nun die Primärelemente Cj und Di durch die Leiter 205,
206 in den Binärzustand »1« geschaltet, wobei die genannten Primärelemente die Dezimalzahl 6 darstellen.
Danach bewirkt der Impuls V, daß alle Sekundärdes oben beschriebenen Vorganges von der ursprünglich
aufgespeicherten Zahl subtrahiert wurde, wodurch die Darstellung der Dezimalzahl 6 in die Darstellung
der Dezimalzahl 4 geändert wurde.
Zum Beschreiben der Subtraktion des Dezimalwertes! von einer ungeraden Zahl sei nun angenommen,
daß die Primärelemente B$, Z)3 sich im
Binärzustand »1« befinden, so daß nur die Dezimalzahl 5 durch die Primärelemente aufgespeichert ist.
Zuerst wird der Impuls I dem Draht 252 zugeführt. Da sich nun ein Signal an den Drähten 261, 263
befindet, erzeugen die Und-Schaltungen 255, 257 beim Zuführen des Impulses I ein Signal, das an
ihren Ausgangsleitern 264, 266 erscheint und die Sekundärelemente A4, C4 in den Binärzustand »1«
bringt.
Hierauf wird der Rückstellimpuls IV zugeführt, in ihren Binärzustand »0«
Der Impuls III wird dann auf den Leiter 254 und somit auf die Und-Schaltungen der Ringe 258, 259
usw. übertragen. Von diesen Und-Schaltungen werden nur die den Sekundärelemente A4, C4 entsprechenden
Und-Schaltungen 267, 259 während des Auftretens des Impulses III leitend, und ein Ausgangssignal
erscheint daher an den Drähten 268 und 262, wodurch
13 14
die Primärelemente A5, C3 in den Binärzustand »1« 304 und schaltet die bistabile Kippschaltung 305
gebracht werden. in den Binärzustand »1«, wodurch über den Leiter Der nächste zugeführte Impuls ist der Impuls V, 323 der Und-Schaltung 306 ein Signal zugeführt
welcher die im Binärzustand »1« befindlichen Sekun- wird. Das Umschalten der Schaltung 305 in den
därelemente in den Binärzustand »0« zurückstellt, 5 Binärzustand »1« findet während der Dauer des Imaber
die übrigen sich bereits im Binärzustand »0« pulses Go statt, so daß sich die Und-Schaltung 306
befindlichen Sekundärelemente unverändert läßt. öffnet, sobald das bistabile Element 305 umschaltet
Somit ist ersichtlich, daß die Primärelemente A5, und ein Signal auf dem zu einem Eingang der Und-C3
im Binärzustand »1« sind und daher die Dezimal- Schaltung 311 führenden Leiter 324 erscheint,
zahl 3 jetzt durch diese Elemente dargestellt wird, io Zur weiteren Erklärung des Steuerkreises der
so daß eine Subtraktion von der Dezimalzahl 5 auf Fig. 7 wird angenommen, daß die Addition 7+5 ausdie
Dezimalzahl 3 stattgefunden hat. geführt werden muß, wobei in der Additionsschaltung
Für das gleichzeitige Arbeiten der vorangehenden der Fig. 5a z. B. die Dezimalzahl 7 und in der
Schaltungen der Fig. 5a und 5b wurden die einzelnen Subtraktionsschaltung der Fig. 5b beispielsweise die
Schritte der Rechenoperation für die Addition des 15 Dezimalzahl 5 aufgespeichert ist.
Dezimalwertes 2 durch die Impulse I, III, IV und V Vor der Betrachtung dessen, was an der Undausgeführt.
Wenn der Ring der Fig. 5b abwärts bis Schaltung 311 geschieht, welche bei den oben beNull
gezählt hat, ist der Additionsvorgang beendigt. schriebenen Voraussetzungen ein Signal über den
Wenn der Ring der Fig. 5b den Dezimalwert 1 Draht 324 empfängt, muß erklärt werden, in welchem
erreicht, ist keine weitere Betätigung dieses Ringes 20 Zustand sich der Draht 325 befindet. Die Klemmen
mehr erforderlich, der Ring der Fig. 5a muß jedoch 283, 285 und 284 sind verbunden oder identisch mit
den Dezimalwert 1 zu dem Wert addieren, der sich den Klemmen, welche die gleichen Bzugsziffern in
im Ring der Fig. 5a befindet. Fig. 5 tragen. Die daran erscheinenden Signale An Hand der Fig. 7 wird nun ein Ausführungs- bezeichnen die Zustände der Primärelemente A5, E5
beispiel einer Schaltung beschrieben, welche die 25 und B5 der Subtraktionsschaltung der Fig. 5b.
Impulse in der zum Durchführen dieses Vorganges Beim Binärzustand »1« des Primärelementes A3 ist
richtigen Reihenfolge erzeugt. ein Signal an der Klemme 283 vorhanden, ferner Die Schaltung gemäß Fig. 7 wird durch die Im- beim Binärzustand »1« des Primärelementes B5 ein
pulse eines in der Zeichnung nicht dargestellten Signal an der Klemme 284, und beimBinärzustand »1«
Impulsgenerators gesteuert. Dieser Impulsgenerator 30 des Primärelementes E5 liegt ein Signal an 285. Um
erzeugt die Impulse Go, G1, G2, G3, G4, G5 und G6 in das Verständnis zu erleichtern, sind diese Klemmen
genannter zeitlicher Reihenfolge. Eine grafische auch mit SA, SE und SB bezeichnet (Subtraktions-Darstellung
dieser Impulse zeigt Fig. 6, in welcher schaltung A, Subtraktionsschaltung E, Subtraktionsdie
Zeit der Abszisse entlang aufgetragen ist und längs schaltung B). Die Und-Schaltung 307 liefert ein
der Ordinate die Impulse dargestellt sind. Der 35 Ausgangssignal, wenn sich das Primärelement^
Generator kann z. B. so konstruiert sein, daß er einen und das Primärelement E5 im Zustand »1« befinden,
Impuls erzeugt und diesen Impuls dann einer Ver- während die Und-Schaltung 308 ein Ausgangssignal
zögerungsvorrichtung zuleitet. Die Verzögerungsvor- liefert, wenn sich der Primärkern E5 und der Primärrichtung
würde sechs Ausgangsklemmen haben, kern B5 im Binärzustand »1« befinden. Das bedeutet,
denen entlang der Impuls in bestimmten Zeit- 4° daß ein Ausgangssignal von der einen oder der
Perioden erscheint. Die von diesen Klemmen er- anderen dieser beiden Und-Schaltungen dann erhaltenen
Signale dienen dann als Impulse G0 bis G6 scheint, wenn die Subtraktionsschaltung in ihren
oder als Darstellung derselben. Primärkernen eine Dezimalzahl 0 oder eine Dezimal-
In der Schaltung gemäß Fig. 7 werden die Im- zahl 1 gespeichert hat.
pulse Go bis G6 an den Stellen zugeführt, die durch 45 Wenn, wie oben angenommen, die Dezimalzahl 5
eines der Symbole G0 bis G6 in Verbindung mit einem in der Subtraktionsschaltung gespeichert ist, dann
kurzen Pfeil bezeichnet sind, wobei die Pfeile jeweils erscheint kein Ausgangssignal von einer der beiden
den Ort der Zuführung des Impulses andeuten. Und-Schaltungen 307 und 308, und kein Signal
Zum Inbetriebsetzen des Steuerkreises kann bei- gelangt durch die Oder-Schaltung 309 in den Inverter
spielsweise von Hand ein Impuls Gq auf den Leiter 50 310. Kein Signal am Eingang des Inverters 310
301 übertragen werden. Der Impuls Go ist in bedeutet aber das Vorhandensein eines Signals am
Klammern angegeben, um auszudrücken, daß dieser Ausgang dieses Inverters, so daß ein Signal am
Impuls nur auf Grund wahlweiser Betätigung Draht 325 auftritt.
erscheint und nicht während jedes Kreislaufes des Der Eingangsleiter 325 der Und-Schaltung 311
Impulsgenerators automatisch auftritt. 55 führt ein Signal. Beim Auftreten des Impulses G0
Es ist ferner angenommen, daß sich zu Beginn des sendet der Leiter 324 ein Signal zur Und-Schaltung
Betriebes alle bistabilen Kippschaltungen, wie bei- 311 und schaltet die bistabile Kippschaltung 312 in
spielsweise die Schaltungen 302, 305 usw. in ihrem den Binärzustand »1«. Folglich erscheint ein Signal
Binärzustand »0« befinden und daß im Binärzustand am Leiter 313. Dieses Signal wird den Und-Schal-
»0« ein Signal am Ausgang des linken Teils einer 60 tungen 315, 316, 317, 318 und über die Oder-Schaljeden
bistabilen Kippschaltung, z. B. am Leiter 322 tung 334 auch dem Leiter 314 zugeführt und gelangt
der Schaltung 302, besteht, während das Signal im von da zu den Und-Schaltungen 319, 320 und 321.
Binärzustand »1« am Ausgangsdraht des rechten Den ganzen Vorgang bis zu diesem Punkt zuTeiles
erscheint, so z. B. am Draht 341 der Schaltung sammenfassend ist zu ersehen, daß die bistabile
302. Beim Anlegen des Impulses G0 an den Leiter 301 65 Kippschaltung 312 beim Auftreten des Impulses G0
empfängt daher die Und-Schaltung 303 ein Signal an in den Binärzustand »1« geschaltet hat und daher ein
ihren beiden Eingängen, und der Impuls G0 gelangt Signal auf den Drähten 313, 314 ist, welches zu den
somit zur Und-Schaltung 303, die Oder-Schaltung Und-Schaltungen 315 und 321 übertragen wird.
Ein am Ausgang der Und-Schaltung 315 erscheinendes Ausgangssignal wurde zuvor der Impuls
V genannt, welcher zum Zurückstellen der Sekundärelemente der Subtraktionsschaltung angewandt
wurde. Diese Klemme wird daher mit V S (Impuls V, Subtraktionsanordnung) bezeichnet und
ist identisch mit der Klemme V in Fig. 5b. Die Und-Schaltung 316 liefert an ihrem Ausgang den Impuls
IV, um die Primärelemente der Subtraktions-
zustände der Sekundärelemente auf die passenden Primärelemente zurück.
Der nächstfolgende Impuls G$ hat hinsichtlich der
gegenwärtig herrschenden Verhältnisse keinen Ein-
5 fluß auf den Rechenyorgang. Der hierauf folgende
Impuls Gg schaltet die bistabile Kippschaltung 312
in den Binärzustand »0« zurück.
Beim ersten Kreislauf des Impulsgenerators, während welchem die Impulse I und III bis V in richtiger
anordnung zurückzuschalten. Die Ausgangsklemme io Reihenfolge einmal auf die Additions- und Subdieser
Und-Schaltung wird daher mit IV S (Impuls IV, traktionsanordnungen übertragen wurden, wurde die
Subtraktionsanordnung) bezeichnet und ist mit der ursprünglich in der Additionsschaltung vorhandene
Klemme IV in Fig. 5b identisch. In gleicher Weise Dezimalzahl 7 in die Dezimalzahl 9 verändert, wähentspricht
der Ausgangsimpuls der Und-Schaltung rend die ursprünglich in der Subtraktionsschaltung
317 dem Impuls III in seiner Anwendung auf die 15 aufgespeicherte Dezimalzahl 5 in die Dezimalzahl 3
Subtraktionsanordnung, und der Impuls III S ist
identisch mit der Klemme III der Fig. 5b. Der Ausgangsimpuls der Und-Schaltung 318 ist der Impuls I.
Dieser Impuls wird nicht nur der Klemme I der in
identisch mit der Klemme III der Fig. 5b. Der Ausgangsimpuls der Und-Schaltung 318 ist der Impuls I.
Dieser Impuls wird nicht nur der Klemme I der in
verändert wurde.
Vor dem Betrachten des zweiten Kreislaufes des Generators sollte beachtet werden, daß die bistabile
Kippschaltung 305 nicht zum Binärzustand »0«
Fig. 5b gezeigten Subtraktionsschaltung zugeführt, 2° zurückgeschaltet wurde. Das Einführen des zweiten
sondern auch auf die Klemme I der Additionsschaltung der Fig. 5a übertragen. Der Ausgang für
diesen Impuls I ist daher IA, IS bezeichnet. Der
Ausgangsimpuls der Und-Schaltung 319 ist der
Impuls III, wie er auf die Additionsschaltung ange- 25 nächste Impuls d ein Ausgangssignal an den Undwandt wird. Der Ausgang für diesen Impuls ist als Schaltungen 315 und 321 hervor. Diese Ausgangs- IIIA (Impuls III, Additionsschaltung) bezeichnet
und ist identisch mit der Klemme III in Fig. 5a. Der
durch die Und-Schaltung 320 gelieferte Ausgangsimpuls ist der früher als Impuls IV bezeichnete 30 kommen.
diesen Impuls I ist daher IA, IS bezeichnet. Der
Ausgangsimpuls der Und-Schaltung 319 ist der
Impuls III, wie er auf die Additionsschaltung ange- 25 nächste Impuls d ein Ausgangssignal an den Undwandt wird. Der Ausgang für diesen Impuls ist als Schaltungen 315 und 321 hervor. Diese Ausgangs- IIIA (Impuls III, Additionsschaltung) bezeichnet
und ist identisch mit der Klemme III in Fig. 5a. Der
durch die Und-Schaltung 320 gelieferte Ausgangsimpuls ist der früher als Impuls IV bezeichnete 30 kommen.
Impuls. Die Klemme wird als IV A bezeichnet und Der nächstfolgende Impuls G2 erzeugt das Signal I
ist identisch mit der Klemme IV in Fig. 5a. Schließlich ist der Ausgangsimpuls der Und-Schaltung 321
der Impuls V. Die Klemme ist mit der Klemme V in Fig. 5a identisch und bezeichnet V A.
Der nächste vom Impulsgenerator gelieferte Impuls ist der Impuls G1. Wie oben erwähnt, ist ein Signal
an den Drähten 313, 314 vorhanden, und dadurch
Impulses Go liefert daher wiederum ein Signal am
Ausgang der Und-Schaltung 311 und schaltet die bistabile Kippschaltung 312 wieder in den Binärzustand
»1«. Wie zuvor beschrieben, ruft dann der
signale bestehen aus den Signalen V und bewirken, daß die Sekundärelemente in den Additions- und
Subtraktionsanordnungen in den Binärzustand »0«
werden die Und-Schaltungen 315 und 321 beim
für die Additionsanordnung und für die Subtraktionsanordnung. Dieses Signal überträgt den Binärzustand
der Primärelemente auf die passenden Sekundär-35 elemente.
Aus der Fig. 5a ist zu ersehen, daß der Impuls I beim Leitendmachen der Und-Schaltungen 290, 212
den Klemmen 280, 281 ein Signal liefert. Es ist dabei zu beachten, daß die den Primärelementen A\ und D\
Auftreten des Impulses Gi leitend gemacht und 40 entsprechenden Und-Schaltungen leitend sind, da die
liefern ein Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal Dezimalzahl 9 zu Beginn des zweiten Kreislaufes des
ist der Impuls V, welcher die Sekundärelemente in Generators durch die Primärelemente aufgespeichert
den Schaltungen der Fig. 5a und 5b zurückstellt. ist.
Hierauf erscheint der Impuls G2. Dieser Impuls Am oberen Ende der Fig. 7 sind drei Klemmen 282,
macht die Und-Schaltung 318 leitend, so daß der 45 280 und 281 zu sehen. Diese Klemmen sind identisch
Impuls I erscheint, welcher der Additions- und mit jenen in Fig. 5a, welche dieselben Bezugsziffern
Subtraktionsanordnung zugeleitet wird. Dieser Im- aufweisen. Da die Klemme 280 dem ^[-Element der
puls überträgt den in den Primärkernen der Additionsanordnung und der Subtraktionsanordnung aufgespeicherten
Binärzustand »1«, wie zuvor be- "5° (Additionsschaltung, Element A), bezeichnet. Da
schrieben, auf die passenden Sekundärelemente. ferner die Klemme 281 dem D-Element der Additions-
Nach dem Impuls G2 wird der Impuls G3 auf die
Und-Schaltungen 316 und 320 angewandt und erzeugt somit den Impuls IV für die Subtraktionsbzw, die Additionsanordnungen. Dieser Impuls 55 schaltung entspricht, wird sie auch mit AE (Addischaltet alle jene Primärelemente in den beiden tionsschaltung, Element E) bezeichnet. Schaltungen, welche im Binärzustand »1« sind, in Beim Auftreten eines Signals an den Klemmen 280
Und-Schaltungen 316 und 320 angewandt und erzeugt somit den Impuls IV für die Subtraktionsbzw, die Additionsanordnungen. Dieser Impuls 55 schaltung entspricht, wird sie auch mit AE (Addischaltet alle jene Primärelemente in den beiden tionsschaltung, Element E) bezeichnet. Schaltungen, welche im Binärzustand »1« sind, in Beim Auftreten eines Signals an den Klemmen 280
den Binärzustand »0« zurück und läßt die anderen und 281 wird die Und-Schaltung leitend und liefert
Elemente unverändert. ein Signal über die Oder-Schaltung 327 zur bistabilen
Als nächster erscheint der Impuls G4. Dieser 60 Kippschaltung 302, wodurch diese Schaltung in den
Impuls öffnet die Und-Schaltungen 317 und 319. Binärzustand »1« kommt. Das Element 302 dient
Am Ausgang dieser Und-Schaltungen 317, 319 er- zum Speichern eines Übertrags,
scheint, was früher der Impuls III genannt wurde. Der nächste Impuls vom Generator ist der Im-
Die Klemme III S ist mit der Klemme ΙΠ in der puls G3, der das Signal IV erzeugt, welches auf die
Subtraktionsanordnung der Fig. 5b verbunden, wäh- 65 Additions- und die Subtraktionsanordnung überrend
die Klemme 111^4 mit der Klemme III in der tragen wird, um alle Primärelemente in den Binär-Additionsanordnung
der Fig. 5a verbunden ist. Der zustand »0« zu bringen. Impuls III führt, wie oben beschrieben, die Binär- Der nächste Impuls des Generators ist der Im-
Additionsschaltung entspricht, wird zur Erleichterung des Verständnisses diese Klemme auch mit AA
schaltung entspricht, wird diese Klemme auch mit AD (Additionsschaltung, Element D) bezeichnet. Da
auch die Klemme 282 dem is-Element der Additions-
puls G4, der den Und-Schaltungen 317, 319 zugeführt
wird und den Impuls III erzeugt, welcher bewirkt, daß der Binärzustand der Sekundärelemente über die
passenden Primärelemente der Additions- und der Subtraktionsanordnung übermittelt wird.
Der Impuls G5 hat wiederum keinen Einfluß auf
die vorhandenen Verhältnisse, während der Impuls G6 die bistabile Kippschaltung 312 wieder in ihren
Binärzustand »0« zurückbringt.
Am Ende dieses zweiten Kreislaufes des Generators ist die Dezimalzahl 1 durch die Primärelemente der
Additionsschaltung aufgespeichert, während durch die Primärelemente der Subtraktionsschaltung gleichfalls
die Dezimalzahl 1 gespeichert ist. Ferner ist in der bistabilen Kippschaltung 302 ein Übertrag gespeichert.
In der Subtraktionsanordnung, welche die Dezimalzahl 1 gespeichert hat, befinden sich die Elemente
JS3 und JS3 im Binärzustand »1«. An den
Klemmen 284 und 285 erscheint daher ein Signal. Da diese Klemmen aber mit den Klemmen 284 und 285
der Fig. 7 identisch sind, wird die Und-Schaltung 308 jetzt leitend und leitet ein Signal durch die Oder-Schaltung
309, so daß am Ausgang des Inverters 310, d. h. am Draht 325, kein Signal mehr erscheint,
wodurch die Und-Schaltung 311 geschlossen wird. Aber jetzt erscheint ein. Signal am Leiter 328 und
wird dem Eingang der Und-Torschaltung 329 zugeführt.
Zu Beginn des dritten Kreislaufes des Generators wird der Impuls G0 der Und-Schaltung 306 zugeführt,
kann aber nicht mehr durch die Und-Schaltung 311 gelangen, sondern läuft nun durch die Und-Schaltung
329 und schaltet die Flip-Flop-Schaltung 330 in den Binärzustand »1«. Während des Binärzustandes »1«
wird über den Leiter 331 und die Oder-Schaltung 332 ein Signal auf die Und-Schaltung 335 und auf den
Draht 333 übertragen, welcher das Signal über die Oder-Schaltung 334 und den Draht 314 zu den Und-Schaltungen
319, 320 und 321 weiterleitet. Es ist somit ersichtlich, daß die bistabile Schaltung 312
infolge des nicht mehr leitenden Zustandes der Und-Schaltung nicht in den Binärzustand »1« geschaltet
wird und daher die Und-Schaltungen 315, 316 und 317, 318 während dieses dritten Kreislaufes des
Generators nicht leitend gemacht werden. Die Subtraktionsschaltung der Fig. 5b wird daher nicht
betätigt, und kein Impuls I wird der Additionsschaltung der Fig. 5a zugeführt.
Beim Zuführen des zweiten Impulses G1 des
Generators wird die Und-Schaltung 321 leitend und sendet ein Ausgangssignal zur Klemme YA. Dieses
Signal wird zur Klemme V der Additionsschaltung der Fig. 5a gesandt und bewirkt, daß alle Sekundärelemente
in den Binärzustand »0« gebracht werden.
Nach dem Impuls G1 liefert der Generator den
Impuls G2. Dieser Impuls macht die Und-Schaltung 335 leitend, so daß diese Und-Schaltung an ihrem
Ausgang ILA einen Impuls liefert, der mit der
Klemme II der Fig. 5a verbunden ist. Wie zuvor erklärt, bewirkt dieser Impuls, daß der Binärzustand
der Primärelemente der Additionsanordnung auf die Sekundär elemente der Additionsschaltungen in solcher
Weise übertragen wird, daß die Addition des Dezimalwertes 1 eingeleitet wird.
Beim Zuführen des Impulses G3 vom Impulsgenerator
wird die Und-Schaltung 320 geöffnet, und der Impulsiv erscheint an deren AusgangIVA.
Dieser Impuls wird der mit IV bezeichneten Klemme in der Additionsschaltung der Fig. 5a zugeleitet und
bringt alle Primärelemente dieser Schaltung in den Binärzustand »0« zurück.
Hierauf wird der Impuls G4 des Generators der Und-Schaltung 319 zugeführt, so daß an deren
Ausgang III A ein Impuls erzeugt wird, welcher mit der Klemme III der Fig. 5a verkoppelt ist. Dieser
Impuls bringt den Binärzustand der Sekundärelemente auf die richtigen Primärelemente der Additionsanordnung zurück.
Dieser Kreislauf des Generators hat daher die in der Additionsschaltung dargestellte Dezimalzahl um
Eins erhöht, während er die Subtraktionsschaltung der Fig. 5b unverändert gelassen hat.
Zusammenfassend ergibt sich, daß die Additionsschaltung nun die Dezimalzahl 2 aufgespeichert hat
und die bistabile Kippschaltung 302 der Fig. 7 die Anwesenheit eines Übertrages anzeigt, so daß die
Dezimalzahl 12 nun tatsächlich dargestellt und der Additionsvorgang 7+5 beendet ist.
Beim Zuführen des Impulses G5 vom Impulsgenerator
auf die Und-Schaltung 336, welcher bereits über den Draht 331 ein Signal von der Kippschaltung
330 zugeführt wurde, wird diese Schaltung 336 leitend gemacht und liefert ein Signal durch die
Oder-Schaltung 337 und über den Draht 338 zur bistabilen Kippschaltung 339, welche dadurch in den
Binärzustand »1« gebracht wird.
Der nächstfolgende Impuls G$ des Impulsgenerators
schaltet die bistabile Kippschaltung 330 wiederum in den Binärzustand »0« zurück.
Zu Beginn des vierten Kreislaufs des Generators wird ein Impuls Go auf die Und-Schaltung 340 übertragen,
welcher bereits ein Signal von der Kippschaltung 339 zugeführt wurde. Vom Ausgang der
Und-Schaltung 340 wird ein Impuls auf den Ausgang E und auch auf die bistabile Kippschaltung 305
gebracht, der die bistabile Kippschaltung in den Binärzustand zurückstellt. Der Impuls am Ausgang E
wird zum Unterbrechen aller weiteren Additionsvorgänge verwendet und ist ein Signal, um das Ende
des Rechenvorganges anzuzeigen.
Gemäß dem oben beschriebenen Beispiel war der Rechenvorgang so, daß die Betätigung der Subtraktionsschaltung
in dem Zustand endigte, in dem ein Dezimalwert 1 durch die Primärelemente aufgespeichert
wurde. Wenn die Subtraktionsschaltung jedoch mit einer geraden Zahl begonnen hätte, dann
wäre die letzte Stelle der Subtraktionsschaltung 0 gewesen. Unter diesen Umständen hätten die Primärelemente
A und E in der Subtraktionsschaltung die Dezimalzahl 0 angezeigt, weil sie sich im Binärzustand
»1« befunden hätten, und die Und-Schaltung 307 wäre leitend gewesen und hätte über die Oder-Schaltung
309 ein Signal zum Inverter 310 gesandt. Das Signal wird auch über den Draht 341 der Und-Schaltung
342 zugeführt. Dieses Signal erscheint beim Schalten der Primärkerne der Subtraktionsschaltung
durch den Impuls IH, welcher durch den Impuls G4 ausgelöst wird. Die Leiter 325, 328 führen kein
Signal und halten somit die Und-Schaltungen 311 und 329 geschlossen. Beim Auftreten des Impulses G5
des Impulsgenerators liefert die Und-Schaltung 342 ein Ausgangssignal über die Oder-Schaltung 337 und
den Draht 338, um die bistabile Kippschaltung 339 in den Binärzustand »1« zu schalten, so daß jetzt zu
Beginn, des folgenden Kreislaufes des Impulsgene-
209 559/275
rators der Impuls G0 die Und-Schaltung 340 veranlaßt,
das Endsignal E zu geben, welches die Kippschaltung 305 zurückschaltet und eine Unterbrechung
aller weiteren Rechenvorgänge bewirkt.
Es sei daran erinnert, daß zu Beginn der Beschreibung der Fig. 7 vorausgesetzt wurde, daß zu
Beginn der Betätigung des Steuerkreises annahmegemäß alle bistabilen Kippschaltungen im Binärzustand
»0« sind. Es besteht jedoch eine Ausnahme,
den Binärzustand der Sekundärelemente auf die Primärelemente zurückbringt, so daß ein Dezimalwert 1 zu der in der Additionsschaltung aufgespeicherten Zahl vor dem Auftreten des Impulses Gq
addiert wird, wobei diese Zahl die Ziffer darstellt, welche auf die Additionsanordnung übertragen
wurde und gemäß dem oben Angeführten die nächstniedrigste Stelle ist.
Nach Beendigung des Additionsvorganges erzeugt
Nach Beendigung des Additionsvorganges erzeugt
so oft ein Übertrag vorhanden ist. Es sei nun ange- i0 ein Generatorimpuls Gs, welcher zusammen mit dem
nommen, daß ein Übertrag von einem früheren von der bistabilen Kippschaltung 344 kommenden
Additionsvorgang in der Flip-Flop-Schaltung 302
aufgespeichert ist; das Einfügen eines Übertrags in
aufgespeichert ist; das Einfügen eines Übertrags in
die bistabile Kippschaltung wurde bereits beschrieben.
Signal auf die Und-Schaltung 345 übertragen wird, ein Signal durch den Ausgangsleiter 346 und die
Oder-Schaltung 304, um die bistabile Kippschaltung
Zum Verständnis des Übertragungsvorganges wird 1S 305 in den Binärzustand »1« zu versetzen. Zu Beginn
angenommen, daß die Additionsanordnung der Fig. 5a und die Subtraktionsanordnung der Fig. 5b
dazu verwendet werden, um von zwei Dezimalzahlen, z. B. zuerst die niedrigsten Stellen (die Einer),
des nächsten Generatorkreislaufes wird daher der auf
die Und-Schaltung 306 übertragene Impuls G0 den
normalen Additionsvorgang wieder aufnehmen. Um nicht zu sehr von der Beschreibung des
dann die nächstniedrigsten Stellen (die Zehner) usw. 20 Additionsvorganges abzuweichen, wurde die Wirkung
zu addieren. Es wird angenommen, daß die niedrigsten
Stellen dieser Zahlen addiert wurden und sich dabei ein Übertrag ergab, welcher in der bistabilen
Kippschaltung 302 aufgespeichert wird, indes Generatorimpulses G1 auf die Und-Schaltung 348
nicht erwähnt, welcher ein Signal durch den Leiter 350 zugeführt wird, wenn sich die bistabile Kippschaltung
347 im Binärzustand »1« befindet. Beim
dem man letztere in den Binärzustand »1« bringt, 25 Auftreten des Impulses G0 am Leiter 301 wird die
so daß also am Draht 341 ein Signal ist. Es wird ferner angenommen, daß das Resultat der Addition
aus der Additionsanordnung in ein Register eingefügt wurde und daß die nächstniedrigsten Stellen in
die Additions- und Subtraktionsanordnungen über- 30 Schaltung 348 ein Signal und schaltet daher die
tragen werden. bistabile Kippschaltung 302 in den Binärzustand C
Zu diesem Zeitpunkt kann der Impuls G0 des zurück, so daß durch diese Schaltverbindung die
nächsten Kreislaufes des Generators beispielsweise Anzeige eines Übertrags wieder verschwindet. Es sei
durch einen Schalter veranlaßt werden, auf dem hier daraufhingewiesen, daß die Übertraginformation,
Draht 301 zu erscheinen. Es wird jedoch bevorzugt, 35 die in der Schaltung 302 gespeichert ist, zu einem
dem Endimpuls E\, der am Ende der Addition der solchen Zeitpunkt des Impulses Gq zur bistabilen
niedrigsten Stelle durch den Steuerkreis erzeugt wird,
das Übertragen der Zahlen der nächstniedrigsten
Stelle auf die Additions-und Subtraktionsanordnung
das Übertragen der Zahlen der nächstniedrigsten
Stelle auf die Additions-und Subtraktionsanordnung
vornehmen zu lassen und dem Impuls, der das Ende 40 Dezimalzahl 9 in der Additionsschaltung ein Überdieses
Übertragungsvorganges anzeigt, einen Kon- trag auftrat, welcher Zustand Signale an den Kiemtakt
betätigen zu lassen, welcher bewirkt, daß der
erste Impuls G0, welcher den Additionsvorgang der
nächstniedrigsten Stellen einleitet, automatisch auf
dem Leiter 301 erscheint. Da sich kein Signal auf 45 an den Klemmen 280, 282 bewirkt, wodurch die dem Draht 322 befindet, so kann die Und-Tor- Und-Schaltung 402 veranlaßt wird, ein Ausgangsschaltung 303 kein Signal zum Umschalten der signal zur Oder-Schaltung 327 zu senden, woraufhin Schaltung 305 weiterleiten, so daß die Und-Schaltungen 311 und 329 geschlossen bleiben. Das Signal
am Draht 341 in Verbindung mit dem Impuls G0 5°
öffnet jedoch die Und-Schaltung 401, und ein über
den Draht 343 zur bistabilen Kippschaltung 344
gelangendes Signal bringt die letztgenannte Schaltung
in den Binärzustand »1«. Das am Ausgang der
Kippschaltung 344 erscheinende Signal gelangt durch 55 traktionsanordnung erhalten wurde, wurde eine 1 die Oder-Schaltung 332 und von da zur Und-Schal- in der Additionsanordnung addiert, oder die Additung335 und über die Oder-Schaltung 334 zu den tion war beendet. Und-Schaltungen 319, 320 und 321. Es ist auch möglich, die Schaltung gemäß vor-
erste Impuls G0, welcher den Additionsvorgang der
nächstniedrigsten Stellen einleitet, automatisch auf
dem Leiter 301 erscheint. Da sich kein Signal auf 45 an den Klemmen 280, 282 bewirkt, wodurch die dem Draht 322 befindet, so kann die Und-Tor- Und-Schaltung 402 veranlaßt wird, ein Ausgangsschaltung 303 kein Signal zum Umschalten der signal zur Oder-Schaltung 327 zu senden, woraufhin Schaltung 305 weiterleiten, so daß die Und-Schaltungen 311 und 329 geschlossen bleiben. Das Signal
am Draht 341 in Verbindung mit dem Impuls G0 5°
öffnet jedoch die Und-Schaltung 401, und ein über
den Draht 343 zur bistabilen Kippschaltung 344
gelangendes Signal bringt die letztgenannte Schaltung
in den Binärzustand »1«. Das am Ausgang der
Kippschaltung 344 erscheinende Signal gelangt durch 55 traktionsanordnung erhalten wurde, wurde eine 1 die Oder-Schaltung 332 und von da zur Und-Schal- in der Additionsanordnung addiert, oder die Additung335 und über die Oder-Schaltung 334 zu den tion war beendet. Und-Schaltungen 319, 320 und 321. Es ist auch möglich, die Schaltung gemäß vor-
Hierauf erzeugt der Generatorimpuls G1 das liegender Erfindung so auszubilden, daß in dem
Signal V, welches alle Sekundärelemente der Addi- 60 aufwärts und in dem abwärts zählenden Zähler nur
tionsanordnung in den Binärzustand »0« bringt. die Addition der Einheit 1 durchgeführt wird. Für
Dann erzeugt der Impuls G2 das Signal II, welches eine solche Anordnung gestaltet sich der die Beden
Beginn der Addition des Dezimalwertes 1 in der tätigungsimpulse liefernde Steuerkreis einfacher.
Additionsschaltung bewirkt. Der folgende, das Si- Andererseits besitzen diese Schaltungen nicht den
bistabile Kippschaltung 347 in den Binärzustand »1« geschaltet und liefert somit ein Signal an ihren
Ausgangsdraht 350. Zur Zeit des Auftretens des Impulses Gi führt der Ausgangsleiter 349 der Und-
Kippschaltung 344 gesandt wird, daß ein Auslöschen derselben zur Zeit des Impulses G1 stattfinden kann.
Oben wurde beschrieben, daß in Anwesenheit einer
men 280 und 281 zur Folge hatte. Wenn statt dessen die Dezimalzahl 0 in der Additionsschaltung erreicht
wird, so ist klar, daß dies das Erscheinen von Signalen
der weitere Vorgang in genau der gleichen Weise stattfindet, wie zuvor beschrieben.
Bisher wurden Schaltungen beschrieben, bei welchen das Rechnen durch Addieren der Einheiten 2 in der
Additionsanordnung und durch Subtrahieren der Einheiten 2 in der Subtraktionsanordnung erfolgt.
Je nachdem, ob eine 1 oder eine 0 in der Sub-
gnal IV erzeugende Impuls G3 läßt alle Primärelemente
der Additionsschaltung im Binärzustand »0«.
Der Generatorimpuls G4 erzeugt das Signal III im Ausgang der Und-Schaltung 319, wobei dieses Signal
Der Generatorimpuls G4 erzeugt das Signal III im Ausgang der Und-Schaltung 319, wobei dieses Signal
:·5 Vorteil erhöhter Rechengeschwindigkeit, welche den Schaltungen, die jeweils 2 addieren, eigen ist.
Beispiele von Addieranordnungen, welche nur Dezimaleinheiten 1 addieren, sind z. B. die Ausführung
gemäß Fig. 3a oder 5a, wenn die für den Impuls I erforderlichen Verbindungen weggelassen werden.
Besondere Darstellungen solcher Anordnungen sind nicht gegeben, da die Konstruktion derselben in
Anbetracht der bisherigen Beschreibung offensichtlieh ist.
Andere Code als der in den Ausführungsbeispielen benutzte können natürlich auch verwendet werden,
ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ferner ist es erwünscht, auf eine besondere
Abänderung des Laufcodes hinzuweisen. Wenn der beschriebene Code geändert wird, so daß sich die
zunehmenden Dezimalzahlen einander nicht im Uhrzeigersinne folgen, wie in Fig. 2 dargestellt,
sondern einander im Gegenuhrzeigersinne folgen, dann führen die beschriebenen Schaltungen keine
Addition mehr aus, sondern verrichten einen Subtraktionsvorgang, so daß die gleichen Schaltungen
auch als Subtraktionsschaltungen dienen können.
Claims (10)
1. Elektrische Additionsschaltung mit Zählern, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zähler vorgesehen
sind, denen jeweils ein Eingangswert derart eingegeben wird, daß ihre Anfangsschaltzustände
den Eingangswerten entsprechen, daß der erste der beiden Zähler aufwärts und der
zweite im gleichen Maße abwärts weitergeschaltet wird und daß die Weiterschaltung beendet
wird, wenn der zweite Zähler bei Weiterschaltung in Einerschritten den Zustand Null
oder bei Weiterschaltung in Zweierschritten den Zustand Null oder Eins erreicht hat, wobei bei
Beendigung der Weiterschaltung im Zustand Eins des zweiten Zählers der Zustand des ersten
Zählers um den Wert Eins erhöht wird, so daß dessen Endschaltzustand der Summe entspricht.
2. Additionsschaltung, bei welcher die Zähler in Einerschritten weitergeschaltet werden nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler in bekannter Weise als bistabile Zählketten
aufgebaut sind.
3. Additionsschaltung, bei welcher die Zähler in Zweierschritten fortgeschaltet werden nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zähler aus fünf primären bistabilen Elementen
besteht, denen der im 2-aus-5-Code verschlüsselte Eingangswert eingegeben wird, daß jedem primären
bistabilen Element ein sekundäres bistabiles Element zugeordnet ist, daß wahlweise
wirksam zu machende Koppelleitungen zwischen je einem primären bistabilen Element und dem
dem rechts oder links benachbarten primären bistabilen Element zugeordneten sekundären bistabilen
Element und zwischen je einem sekundären bistabilen Element und dem zugeordneten
bistabilen Element vorgesehen sind und daß Mittel vorhanden sind, um die primären und die
sekundären bistabilen Elemente jeweils getrennt zurückzustellen.
4. Additionsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aufwärts
weiterschaltenden Zähler zur Erhöhung des Schaltzustandes, um den Dezimalwert Eins wahlweise
wirksam zu machende Koppelleitungen zwischen je zwei primären bistabilen Elementen
und den zwei der nächsthöheren Dezimalzahl entsprechenden sekundären bistabilen Elementen
vorgesehen sind.
5. Additionsschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als bistabile Elemente
elektronische Schaltungen vorgesehen sind und daß Und-Schaltungen in den Koppelleitungen
vorhanden sind, um diese wahlweise wirksam zu machen.
6. Additionsschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als bistabile Elemente
Magnetringkerne mit nahezu rechteckförmiger Hystereseschleife vorgesehen sind und
daß als Koppelleitungen in Serie geschaltete Wicklungen vorgesehen sind, wobei jeweils die
Kerne mehr Windungen aufweisen, deren Zustände auf die anderen Kerne übertragen werden
sollen.
7. Verfahren zum Betrieb einer Additionsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sämtlichen Und-Schaltungen zwischen den primären bistabilen Elementen und den
rechts oder links benachbarten primären bistabilen Elementen zugeordneten sekundären
bistabilen Elementen Impulse (I) zugeführt werden, daß danach sämtliche primären bistabilen Elemente
durch einen Löschimpuls (IV) in den Null-Zustand zurückgestellt werden, daß danach
den Und-Schaltungen zwischen den sekundären bistabilen Schaltungen und den zugeordneten
primären bistabilen Schaltungen ein Impuls (III) zugeführt wird und daß danach sämtliche sekundären
bistabilen Schaltungen durch einen Löschimpuls (V) in den Null-Zustand zurückgestellt
werden.
8. Verfahren zum Betrieb einer Additionsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingangswerte im 2-aus-5-Code verschlüsselt sind, daß nach Eingabe der Eingangswerte auf die Koppelleitungen zwischen den
primären Magnetringkernen und den den rechts oder links benachbarten primären Magnetringkernen
zugeordneten sekundären Magnetringkernen Impulse (I) gegeben werden, daß danach die primären Magnetringkerne durch Löschimpulse
(IV) in den Null-Zustand gebracht werden, daß danach auf die Koppelleitungen zwischen den sekundären und den zugeordneten
primären Magnetringkernen Impulse (III) gegeben werden und daß danach sämtliche sekundären
Magnetringkerne durch Löschimpulse in den Null-Zustand gebracht werden, wobei die auf
die Koppelleitungen gegebenen Impulse derart kurz sind, daß nur mit im Eins-Zustand befindlichen
Magnetringkernen verkoppelte Magnetringkerne umgeschaltet werden.
9. Additionsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung kurzer,
auf die Koppelleitungen gegebener Impulse ein Sperrschwinger vorgesehen ist, derart, daß zur
Primärwicklung des Rückkopplungstransformators die Wicklungen parallel geschaltet sind, an
welche die Impulse abgegeben werden.
10. Verfahren zur Erhöhung des Schaltzustandes des aufwärts zählenden Zählers gemäß
Anspruch 4 um die Dezimalzahl 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzustände der sich
bei der Dezimalzahl 1 im Eins-Zustand befindenden primären bistabilen Elemente auf
einen der beiden Eingänge einer Und-Schaltung gegeben werden und daß aus dem Ausgangssignal
der Und-Schaltung ein Impuls (II) abgeleitet wird, der die Koppelleitungen zwischen je zwei primären
bistabilen Elementen wirksam macht.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 859 359;
»The Annals of the Computation Laboratory of Harvard University«, Vol. XXVII, Cambridge, 1951,
S. 102 bis 104, 178 bis 184;
»Elektrische Zählgeräte«, Albrecht Philler Verlag, Minden, S. 25 bis 27.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH6655458A CH371279A (de) | 1958-11-24 | 1958-11-24 | Additions- oder Subtraktionsschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1127634B true DE1127634B (de) | 1962-04-12 |
Family
ID=4527253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEI17270A Pending DE1127634B (de) | 1958-11-24 | 1959-11-21 | Elektrische Additionsschaltung und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Schaltung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3055587A (de) |
CH (1) | CH371279A (de) |
DE (1) | DE1127634B (de) |
FR (1) | FR1260009A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1234055B (de) * | 1964-11-05 | 1967-02-09 | Ibm Deutschland | Anordnung zur Addition oder Subtraktion |
DE1286788B (de) * | 1964-08-03 | 1969-01-09 | Siemens Ag | Anordnung zur Verringerung der Rechenzeit fuer die Differenzbildung zwischen zwei in je einer Zaehlkette gespeicherten Zahlen |
Families Citing this family (1)
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US3676658A (en) * | 1969-12-12 | 1972-07-11 | Singer Co | Serial adder/substracter utilizing counters |
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NL200526A (de) * | 1954-04-02 |
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1959
- 1959-11-03 US US850611A patent/US3055587A/en not_active Expired - Lifetime
- 1959-11-21 DE DEI17270A patent/DE1127634B/de active Pending
- 1959-11-23 FR FR810953A patent/FR1260009A/fr not_active Expired
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Also Published As
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CH371279A (de) | 1963-08-15 |
US3055587A (en) | 1962-09-25 |
FR1260009A (fr) | 1961-05-05 |
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