DE1191145B - Elektronische Zifferrechenmaschine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WWW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G06f

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 42 m -14

N20266IXc/42m
30. Juni 1961
15. April 1965

Die Erfindung betrifft elektronische Zifferrechenmaschinen und bezieht sich insbesondere auf eine Verbesserung der Steuereinrichtungen, um die verfügbare Rechenzeit der Maschine besser ausnutzen zu können. Vor allem soll die Zeitaufteilung auf Rechenprogramme verschiedener Ordnung verbessert werden, und der Betrieb von Hilfseinrichtungen soll günstiger gestaltet werden. Derartige Hilfseinrichtungen sind beispielsweise Rückspeichereinrichtungen, Eingabe- und Ausgabesysteme und andere Einrichtungen, deren Signalgeschwindigkeit und/oder Zugriffszeit eine andere als die des Hauptangabenwortspeichers und der mit diesem zusammenwirkenden Rechenkreise ist, wobei diese Hilfseinrichtungen insbesondere langsamer als der Hauptteil der Rechenmaschine arbeiten.

Es sind Rechenmaschinen mit einem einzigen Steuerwerk zur Verarbeitung eines einzigen Befehlsprogramms bekannt, bei welchen durch bedingte Befehle und Sprungbefehle aus diesem Befehlsprogramm Unterprogramme herausgegriffen und wiederholt eingespeist werden können. Diese Unterprogramme sind jedoch bei diesen bekannten Rechenmaschinen als Teile des Hauptprogramms von diesem abhängig und können insbesondere nicht parallel zu dem Hauptprogramm gesteuert werden. Es ist daher bei den bekannten Rechenmaschinen nicht möglich, durch zumindest teilweise Erledigung eines Unterprogramms, beispielsweise während der durch die Inhaltsübertragung von Speicher zu Speicher notwendig auftretenden Rechenpausen, die verfügbare Rechenzeit besser auszunutzen.

Zweck der Erfindung ist demgemäß die bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Rechenzeit einer Rechenmaschine.

Die Erfindung geht daher von einer elektronischen Zifferrechenmaschine mit einem Hauptangabenwortspeicher, einem Rechenwerk und einem Steuersystem aus und ist durch mehrere zur Bearbeitung voneinander unabhängiger Programme dienende Steuersysteme gekennzeichnet, von denen jeweils nur eines die Maschinentätigkeit entsprechend der Tätigkeit einer Übertragungssteuereinrichtung steuert.

Im einzelnen sieht die Erfindung ein oder mehrere HilfsSteuersysteme vor, deren jedes nach einer festen Befehlsfolge ein Programm einer bestimmten Ordnung verarbeitet oder verschiedene für den Betrieb von Hilfseinrichtungen erforderliche Maschinenbefehle durchführt. Eine Übertragungssteuereinrichtung dient zur jeweiligen Unterbrechung der normalen, unter der Steuerung des Hauptsteuersystems stehenden Maschinentätigkeit. Dadurch wird die Elektronische Zifferrechenmaschine

Anmelder:

International Business Machines Corporation,
Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Als Erfinder benannt:
Tom Kilburn, Urmston, Lancashire;
David Beverley George Edwards,
Chorlton-cum-Hardy, Manchester
(Großbritannien)

_ao Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 30. Juni 1960 (23 017)

Maschinensteuerung auf eines der Hilf ssteuersysteme zu denjenigen Zeitpunkten übertragen, in denen irgendeine Hilfseinrichtung mit einem Teil der Rechenmaschine verbunden werden muß, welcher zu dem Steuerbereich des Hauptsteuersystems gehört und der von den in dem Hauptsteuersystem wirksamen Steuerbefehlen angesteuert wird.

Als Hilfsspeicher kann man beispielsweise einen magnetischen Bandspeicher verwenden, der im Vergleich zu dem Hauptangabenwortspeicher eine große Zugriffszeit und eine geringe Signalgeschwindigkeit aufweist. Sein Arbeitszyklus zur Auffindung einer gewünschten Speicheradresse und das Einschreiben oder Herauslesen gespeicherter Angabenwörter aus oder in ein zugehöriges Speicheregister können gleichzeitig mit einem normalen Rechenvorgang oder einer anderen Operation der Maschine unter der Steuerung des Haupt- oder eines anderen Hilfssteuersystems so lange erfolgen, bis der mit kleiner Geschwindigkeit ablaufende Einschreibe- oder Auslesevorgang abgeschlossen ist und der Hauptangabenwortspeicher wieder mit dem Hilfsspeicher verbunden werden muß, um weitere Angabenwörter in den Hilfsspeicher zu übertragen oder die ausgelesenen Registerplätze des Hauptangabenwortspeichers wieder aufzufüllen. Zu diesem Zeitpunkt, bzw. wenn der gerade in dem Hauptsteuersystem verarbeitete Maschinenbefehl durchgeführt ist, wird die Maschi-

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nensteuerung von dem Hauptsteuersystem auf ein Fig. 3 bis 6 Blockschaltbilder einzelner Bestand-

HiIf ssteuersystem übertragen, während nach Durch- teile der in F i g. 2 dargestellten Rechenmaschine,

führung des betreffenden Unterprogramms die Ma- Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Ziffer-

schinensteuerung wieder von dem Hauptsteuer- rechenmaschine enthält einen Hauptangabenwort-

system übernommen wird. 5 speicher 10, welcher beispielsweise aus einer Viel-

Man kann eine beträchtliche Anzahl verschiede- zahl von magnetischen Kernspeichermatrizen auf ner Hilfseinrichtungen verwenden, welche gleich- gebaut ist, deren einzelne Speicherplätze für beizeitig, jedoch auch unabhängig von der normalen spielsweise achttausendeinhundertzweiundneunzig in Maschinentätigkeit betrieben werden sollen. Dabei sechzehn Blöcken zu je fünfhundertzwölf angeord- soll jede Hilfseinrichtung auf Anforderung an das io neten Angabenwörtem unmittelbar zugänglich sind. Hauptrechenwerk der Maschine angeschlossen wer- Jeder einzelne der fünfhundertzwölf Speicherplätze den können. Jede Hilfseinrichtung wird in dem eines Blockes kann mit Hilfe eines 9ziffrigen Adreß- Unterprogramm des HilfsSteuersystems bzw. in den signals ausgewählt werden, welches zu einem Be Unterprogrammen der HilfsSteuersysteme mit einem fehlssignal für das Hauptsteuersystem 14 der Ma- bestimmten Zeitrang behandelt, damit die betref- 15 schine gehört. Die sechzehn Blöcke werden ihrerseits fende Hilfseinrichtung jeweils nach Ablauf einer durch einen weiteren llziffrigen Abschnitt dieses Zeitperiode im Maschinenablauf benutzt wird, ohne Befehlssignals in an sich bekannter Weise bestimmt. daß schädliche Rückwirkungen auf den Arbeits- Hierbei können, wie bereits vorgeschlagen, ein Ge- ablauf der betreffenden Hilfseinrichtung vorkommen. dächtnisvergleicherkreis 21 und ein daran ange-

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung be- ao schlossener 4-Ziffer-Signalgenerator 15 verwendet

trifft die Anpassung des erfindungsgemäßen Grund- werden, dessen Ausgangssignale jeweils einen der

gedankens an einen Hilfsspeicher, der in mehrere sechzehn Speicherblöcke des Hauptspeichers 10 fest-

Stufen unterteilt ist, wobei die einzelnen Stufen je- legen.

weils eine größere Speicherkapazität, aber eine kiel·· Der Gedächtnisvergleicherkreis 21 speichert je- nere Zugriffs- und Signalgeschwindigkeit aufweisen, as weils sechzehn llziffrige Blockadreßbefehle und ver- Nach der Erfindung dient zur Übertragung zwischen gleicht dieselben mit den llziffrigen Blockadressen aufeinanderfolgenden Speicherstufen jeweils ein be- eines in dem Hauptsteuersystem 14 auftretenden sonderes Untersteuersystem, welches jeweils eine be- Befehlssignals. Wenn einer der gespeicherten Block stimmte Befehlsfolge verarbeitet, die im Hinblick adreßbefehle mit dem Blockadreßbefehl des gerade auf das besondere, in dem betreffenden Steuersystem 30 verarbeiteten Befehlssignals übereinstimmt, gibt die verarbeitete Unterprogramm ausgewählt ist. Bei betreffende Stufe des Generators 15 ein Schlüssel- dieser Ausführungsform der Erfindung ist einem signal an den Hauptspeicher 10 weiter, so daß der jeden Untersteuersystem eine Übertragungszeit zu- betreffende, durch die Blockadreßziffern des Befehls geordnet, deren Dauer die zur Durchführung der ge- signals bezeichnete Speicherblock für die Durchfüh- samten Befehlsfolge des betreffenden Unterpro- 35 rung des durch die Funktionsziffern des betreffenden gramms erforderliche Zeit um einen geringen Grad Befehlssignals gekennzeichneten Funktionsbefehls tibersteigt. Der letzte Befehl der in dem zu dem zur Verfügung steht. Wenn andererseits der be- Hilfsspeicher der ersten Stufe gehörenden Unter- treffende durch das Befehlssignal aufgerufene steuersystem verarbeiteten Befehlsfolge löst gleich- Speicherblock zur Zeit in dem Hauptspeicher 10 zeitig die Übertragung der Maschinensteuerang aui 40 nicht vorhanden ist, dann wird in dem Gedächtnis- das Untersteuersystem des Hilfsspeichers der zwei- vergleicherkreis 21 kein Koinzidenzsignal erzeugt, so ten Stufe aus. Dieses Untersteuersystem der zweiten daß die Rechenmaschine automatisch den gewünsch- Stufe arbeitet dann noch während des nach Ablauf ten Speicherblock in dem Hilfsspeicher sucht und des ersten Unterprogramms verbleibenden Bruchteils dann eine Übertragung dieses Speicherblockes in der genannten Übertragungszeit. Nach Ablauf diesel 45 einen Speicherblock des Hauptspeichers durchführt. Zeitdauer wird die Maschinensteuerung wieder auf Der gesamte Hilfsspeicher umfaßt einen Hilfs- das Untersteuersystem der ersten Ordnung bzw. auf speicher erster Ordnung in Form eines oder mehre- das Hauptsteuersystem zuriickübertragen. Die wei- rer magnetischer Trommelspeicher 11, deren jeder tere Durchführung der Befehlsfolge des Unterpro- eine Anzahl von Speicherblöcken für je fünfhundert- gramms der zweiten Ordnung wird so lange zurück- 50 zwölf Angabenwörter aufnehmen kann. Der Platz gestellt, bis das Untersteuersystem der ersten Ord- eines jeden Speicherblockes ist auf dem magneti- nung wieder in Tätigkeit tritt, wobei das Unterpro- sehen Trommelspeicher 11 durch Kennsignale für gramm der zweiten Ordnung während des nach die Blockadreßzahl gekennzeichnet, welche jeweils, Durchführung des Unterprogramms der ersten Ord- unmittelbar bevor ein Speicherblock für fünfhundert- nung verbleibenden Bruchteils dieser Übertragungs- 55 zwölf Angabenwörter zugänglich wird, auftreten.
zeit fortgesetzt wird. In bereits vorgeschlagener Weise hält ein Über-

Zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfin- tragungs-Leitregister 50 jeweils die Nummer des

dung sollen im folgenden verschiedene Ausführungs- Speicherplatzes des magnetischen Trommelspeichers

beispiele derselben an Hand der Zeichnungen be- 11 fest, in dem ein jeder der verschiedenen 512-An-

schrieben werden. Es stellt dar 60 gabenwörter-Speicherblöcke registriert ist. Dieses

Fig. 1 ein Blockschaltbild der hauptsächlichsten Übertragungsleitregister spricht auf den llziffrigen Bestandteile einer elektronischen Zifferrechen- Adreßteil eines Befehlssignals an und gibt ein Aus maschine, in welcher die vorliegende Erfindung Ver- gangssignal zur Kennzeichnung des gesuchten magnewendung findet, tischen Trommelspeicherplatzes ab, welches in einem

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit den Hauptbestand- 65 Koinzidenznachweiskreis 54 mit den nacheinander

teilen einer elektronischen Zifferrechenmaschine auftretenden Trommelspeicherplatzsignalen ver-

nach einem weiteren bevorzugten Ausführungs- glichen wird, welche den gerade verfügbaren Trom-

beispiel der Erfindung und melspeicherplatz kennzeichnen. Der Nachweis einer

Koinzidenz in dem Kreis 54 ermöglicht den zeitgerechten Beginn einer Übertragungsoperation.

Eine Übertragungsoperation umfaßt eine große Zahl von Maschinenbefehlen, um jeweils denjenigen 512-Wörter-Speicherblockplatz des Hauptspeichers

10 auszuwählen, welcher für die Aufnahme eines neuen Wortblockes frei gemacht werden soll. Danach wird der betreffende Wortspeicherblock frei gemacht und auf den Trommelspeicher 11 übertragen, wobei in dem Übertragungsleitregister 50 festgehalten wird, in welchen Speicherplatz der frei gemachte Speicherblock jetzt eingeschrieben wird. Der Übertragungsvorgang wird dann weitergeführt, wenn der betreffende Speicherblockplatz des Trommelspeichers

11 verfügbar ist.

Anstatt in dem Hauptbefehlsprogramm eine Reihe geeigneter Befehle zur Durchführung dieser Übertragungsoperation vorzusehen, geht die Erfindung den Weg, die Maschinensteuerung zeitweilig während des Übertragungsvorgangs von dem normalen Steuersystem 14 auf ein besonderes Übertragungsuntersteuersystem erster Ordnung 51 zu übertragen. Der gerade bearbeitete Befehl verbleibt normalerweise in dem Steuersystem 14, seine Ausführung wird jedoch bis nach Durchführung der Übertragungsoperation aufgeschoben. Manche Operationsbefehle können jedoch in der Weise weiterbehandelt werden, daß sie zwischen den einzelnen Stufen des Ubertragungsbefehlsprogramms ausgeführt werden, wenn der Hauptangabenwortspeicher und/oder die mit diesem unmittelbar zusammenwirkenden Kreise nicht fortlaufend und ununterbrochen für die Übertragungsoperation benötigt werden.

Das Untersteuersystem 51 enthält ein Stufensteuerregister, mit dessen Hilfe jeweils die für die Durchführung des gesamten Übertragungsvorgangs erforderlichen Befehlsgruppen ausgewählt werden können. Diese Befehlsgruppen sind in aufeinanderfolgenden Adreßplätzen eines weiteren Kernspeichers 53 gespeichert, dessen Speicherinhalt jeweils fest eingestellt werden kann. Das Register des Steuersystems 51 wird von einer jeden Übertragungsoperation auf dieAdreßzahl der ersten dieser Befehlsgruppen eingestellt, so daß während eines jeden Übertragungsvorgangs die verschiedenen Befehle dieser Übertragungsbefehlsgruppe nacheinander durchgeführt werden. Durch die anfängliche Voreinstellung des Registers in dem Untersteuersystem 51 wird der erste Befehl festgelegt, welcher aus dem Speicherregister 53 ausgelesen wird. Die folgenden Befehle werden dadurch aus dem Speicherregister 53 ausgelesen, daß das Befehlsregister des Untersteuersystems 51 jeweils in bekannter Weise weitergeschaltet wird.

Das Unterprogramm kann willkürlich geändert werden, indem man in die zu bearbeitende Befehlsfolge für die Adreßplätze des Speichers 53 an geeigneter Stelle Änderungsbefehle einfügt. Dieses Programm kann in großem Maße bedingte Befehle enthalten. Man kann beispielsweise ein analytisches Programm aufstellen, um denjenigen der sechzehn 512-Wörter-Speicherplätze des Hauptspeichers 10 zu bestimmen, welcher vorteilhafterweise frei gemacht werden soll.

Die unmittelbare Übertragung der aufeinanderfolgenden Angabenwörter eines Speicherblocks von dem Hauptspeicher 10 zu dem Trommelspeicher 11 oder umgekehrt kann durch einen Teil der obengenannten Übertragungsbefehlsgruppen gesteuert werden. Eine solche Einteilung des Steuerprogramms ist dann erwünscht, wenn die Signalgeschwindigkeit des Trommelspeichers sich von der des Hauptspeichers unterscheidet. Wenn die Signalgeschwindigkeiten der beiden Speicher im wesentlichen gleich groß sind, ist die Benutzung eines besonderen Übertragungsprogramms zur Steuerung der Übertragung nicht notwendig, da die Übertragung nach Auslösung

ίο automatisch erfolgen kann.

Um die Speicherkapazität einer Rechenmaschine noch weiter zu erhöhen, kann man einen Hilfsspeicher 55 zweiter Ordnung vorsehen, welcher beispielsweise aus sechzehn magnetischen Bandspeichern besteht. Die Zugriffszeit eines Bandspeichers ist noch größer als die eines Trommelspeichers, außerdem ist die Signalgeschwindigkeit eines Bandspeichers kleiner als die des Hauptspeichers 10 und des Trommelspeichers 11.

ao Es können Angabenwörter zwischen dem Speicher zweiter Ordnung und dem Hauptspeicher 10 übertragen werden. Diese Übertragung kann in großen Wörtergruppen erfolgen; es können beispielsweise jeweils sechzehn 512-Wörter-Blöcke übertragen

as werden. Diese großen Gruppen werden jeweils durch die fünf höchstwertigen Ziffern eines jeden Adreßsignalabschnitts innerhalb eines Befehlssignals gekennzeichnet. Der jeweilige Platz einer jeden dieser Gruppen ist gleichfalls in dem Übertragungsleitregister 50 festgehalten. Wenn ein durch die gerade verarbeitete Befehlsadresse aufgerufener 512-Wörter-Block weder in dem Hauptspeicher 10 noch in dem Trommelspeicher erster Ordnung 11 verfügbar ist, wird unter der Wirkung der Maschinensteuerung eine automatische Übertragung dieses Blockes in den Hauptspeicher 10 oder der diesen Block enthaltenden 8192-Wörter-Gruppe des Speichers zweiter Ordnung in den Speicher erster Ordnung über den Hauptspeicher 10 durchgeführt.

Für die Steuerung dieser Übertragungsoperationen zwischen dem Hauptspeicher 10 und den Speichern erster und zweiter Ordnung dient ein weiteres Untersteuersystem 60 zweiter Ordnung, welches in ähnlicher Weise wie das Untersteuersystem erster Ordnung 51 aufgebaut ist. Dieses Untersteuersystem arbeitet ebenfalls nach einem festgelegten Unterprogramm bzw. nach besonderen Befehlsgruppen, welche die verschiedenen Stufen des Übertragungsvorgangs festlegen. Zunächst muß bestimmt werden, an welcher Stelle in den verschiedenen Speicherbändern die gewünschte Wörtergruppe aufgezeichnet ist. Dann muß auf dem betreffenden Speicherband die gewünschte Wörtergruppe gesucht werden, wonach die notwendige Übertragung durchgeführt werden kann. Wenn in den Trommelspeicher 11 eine neue 8192-Wörter-Gruppe übertragen werden soll, muß zunächst eine solche Gruppe frei gemacht und in den Speicher zweiter Ordnung übertragen werden, um die gewünschte Gruppe in der entgegengesetzten Richtung übertragen zu können. Diese Freimachung und auch Bestimmung des frei zu machenden Speichergruppenplatzes erfolgt durch das Untersteuersystem 60 zweiter Ordnung, auf welches die notwendige Befehlsfolge einwirkt.

Jedes Speicherband des Speichers 55 zweiter Ordnung umfaßt eine Sucheinrichtung 56 zur Feststellung des Kennsignals einer bestimmten Wörtergruppe, welches auf dem Magnetband eingeschrieben

ist, um einen jeden getrennten Wörtergruppenspeicherplatz zu bezeichnen. Diese Sucheinrichtungen enthalten Koinzidenzkreise, mit deren Hilfe das Magnetband kurzfristig angehalten werden kann, wenn der Speicherplatz der gesuchten Wörtergruppe gefunden ist. Die auf dem Speicherband festgehaltenen Signale werden Ziffer für Ziffer in ein Speicherregister 57 übertragen, dessen Speicherkapazität der Stellenzahl eines, zweier oder mehrerer Angabenwörter entspricht. An ein jedes derartiges Register 57 ist ein zweites Register parallel angeschlossen, in welches der Signalinhalt des ersten Registers übertragen werden kann, sobald dieses erste Register voll ist. Dabei wird der Signalinhalt aller Stufen gleichzeitig in die betreffenden Stufen des zweiten Registers übertragen, so daß das erste Register 57 unmittelbar danach frei ist, um weitere Ziffersignale des Magnetbandes aufzunehmen. Die Signalweitergabe aus dem ersten in das zweite Register ist mit einer Signalabgabe an einen bistabilen Multivibrator 59 verbunden, welcher so lange »ein«-geschaltet bleibt, bis das zweite Register ausgelesen und auf Null zurückgestellt ist. Die Ausgänge der bistabilen Multivibratoren 59 liegen parallel zueinander an einem monostabilen Multivibrator 62, dessen Kippzeit etwas kleiner ist als diejenige Zeitdauer, welche für das Übertragen eines Datenwortes von dem Magnetband in das erste Register 57 erforderlich ist.

Das Unterprogramm des Untersteuersystems zweiter Ordnung 60 benötigt eine Zeitdauer, welche zumindest etwas kleiner ist als die für den Übertragungsvorgang vom Band in das Register 57 erforderliche Zeitdauer, und umfaßt sechzehn verschiedene Programmabschnitte, einen jeden für jedes der sechzehn Speicherbänder. Wenn der mit einem bestimmten Speicherband verbundene bistabile Multivibrator 59 >ein«-geschaltet ist, wird der betreffende Abschnitt des Unterprogramms ausgelassen, so daß beim Betrieb der Rechenmaschine tatsächlich der größte Teil der für dieses Unterprogramm vorgesehenen Zeitdauer nicht benötigt wird, wenn beim Arbeitsablauf der Maschine nur ein oder zwei Speicherbänder gleichzeitig benutzt werden.

Wenn der Multivibrator 62 »ein«-geschaltet wird, wird dadurch ein Signal zu dem Hauptsteuersystem 14 und zu dem Untersteuersystem 51 weitergegeben. Infolge dieses Signals wird der Arbeitsablauf des gerade arbeitenden Steuersystems nach Durchführung des betreffenden Arbeitszyklus unterbrochen. Danach wird die Maschinensteuerung auf das Untersteuersystem 60 zweiter Ordnung übertragen. Dieses führt dann sein Unterprogramm durch, wobei jedes nicht im Betrieb befindliche Speicherband übergangen wird. Dabei werden die Inhalte aller gefüllter Register 58 der zweiten Reihe mit der Signalgeschwindigkeit des Schnellspeichers in den betreffenden Speicherplatz des Hauptspeichers übertragen.

Das Untersteuersystem 51 erster Ordnung tritt vorzugsweise jedesmal auf die Dauer einer Übertragungszeit in Tätigkeit, welche um einen gewissen Betrag die für die Durchführung der vollständigen Befehlsreihe in diesem Unterprogramm erforderliche Zeitdauer übertrifft. Auf Grund des letzten Befehls dieses Unterprogramms wird dann die Maschinen-Steuerung auf das Untersteuersystem zweiter Ordnung übertragen, welches während des verbleibenden Bruchteils der genannten Übertragungszeit wirksam ist, um irgendwelche in der zweiten Stufe des Hilfsspeichers erforderlichen Befehle durchzuführen. Auf diese Weise können die zwischen dem Hauptspeicher 10 und einerseits dem Trommelspeicher 11, andererseits dem Bandspeicher 55 erforderlichen Ubertragungen nahezu gleichzeitig vorgenommen werden, indem die aufeinanderfolgenden Übertragungsstufen jeweils ineinander übergehen. Die Steuerung erfolgt dabei wechselweise durch das Untersteuersystem 51 erster Ordnung und das Untersteuersystem 60 zweiter

ίο Ordnung.

In den meisten Fällen wird ein Großteil der für das Unterprogramm zweiter Ordnung vorgesehenen Zeit nicht benötigt werden. Durch einen geeigneten, in dem Unterprogramm zweiter Ordnung vorgesehenen Abschlußbefehl kann die Maschinensteuerung auf das vorher benutzte Steuersystem erster Ordnung zurückübertragen werden.

Mit Hilfe ähnlicher Einrichtungen kann ein Beschreiben der Speicherbänder erfolgen. Dieses

ao Schema kann auch in weitgehend ähnlicher Weise auf Hilfseinrichtungen einer dritten Stufe, wie beispielsweise auf einen Drucker oder andere Hilfseinrichtungen, erweitert werden, welche eine noch geringere Zugriffsgeschwindigkeit und eine entsprechend kleinere Signalgeschwindigkeit aufweisen. In den F i g. 2 bis 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit einer nach dem Parallelverfahren arbeitenden Binärzifferrechenmaschine beschrieben. Im folgenden bezeichnet das Wort »Leitergruppe« eine Gruppe einzelner Leiter, deren jeder für die Übertragung eines Zifferwertes vorgesehen ist, während die Bezeichnung »Torglied« so verstanden werden soll, daß jeweils eine jede Zifferleitung der Leitergruppe durch

ein oder mehrere Steuersignale über jeweils ein Torglied beeinflußt werden kann. Solche Leitergruppen sind in den Zeichnungen nur als eine Einzelleitung dargestellt, während die verschiedenen Verbindungsleitungen für die Torglied-Steuersignale und andere Einzelheiten weitgehend ausgelassen wurden, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen.

Die Rechenmaschine nach F i g. 2 enthält einen Hauptangabenwortspeicher 10, welcher, wie schon oben beschrieben, normalerweise als magnetische Kernspeichermatrix aufgebaut ist und der einen unmittelbaren und sofortigen Zugang zu den achttausendeinhundertzweiundneunzig Wortspeicherplätzen ermöglicht, welche in sechzehn Speicherblöcken zu je fünfhundertzwölf Wörtern angeordnet sind. Die Speicherplatzauswahl innerhalb des Hauptspeichers 10 erfolgt durch eine Adressenauswahleinrichtung 12, welche beispielsweise als Dioden-Baumschaltung aufgebaut ist und über Leitergruppen 22 und 23 durch die Platz- und Blockadreßziffern erregt wird, wobei die Adreßsignale über einen Prioritätssteuerkreis kommen. An den Hauptspeicher sind eine Ausgangsleitergruppe 24 und eine Eingangsleitergruppe 25 angeschlossen. Über die Leitergruppen 24 und 25 sowie entsprechende Torglieder sind

unmittelbar an den Hauptspeicher 10 normalerweise die Rechenkreise 18 angeschlossen.

Diese Ausführungsform der Erfindung enthält als Sekundärspeicher einen magnetischen Trommelspeicher 11, der ebenfalls eine Adressenwähl- und Signalsteuereinrichtung 16 aufweist. Die Blockadressenwähleinrichtung 16 wird über die Leitergruppe 41 erregt. Auf den Leitergruppen 42 und 43 erscheinen die Kennadreßsignale des Trommelspeichers 11,

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wenn eine Übertragungsoperation durchgeführt wird. leitergruppe 83 jeweils über ein Torglied 96 mit den Weiterhin sind eine Eingangsleitergruppe 46 und eine erforderlichen Zahlsignalen erregt wird, indem Ausgangsleitergruppe 48 zu sehen. Wenn ein gerade Spannungssignale an bestimmte, jeweils verschieden benötigtes Angabenwort nicht in dem Hauptspeicher kombinierte Umschaltkreise oder ähnliche Schaltverfügbar ist, wird eine automatische Übertragungs- 5 glieder gelegt werden, aus welchen dieses Unteroperation in der oben kurz angedeuteten Weise durch- brechersteuerregister aufgebaut ist. Die Ausgangsgeführt. Da diese Steuereinrichtungen für die auto- signale dieses Steuerregisters werden über eine matische Übertragung keinen Teil der vorliegenden Leitergruppe 84 zu der Adressenauswahleinrichtung Erfindung darstellen, wurden sie der Kürze halber 37 eines Unterbrecherbefehlsregisters 38 weitermit Ausnahme der Blockschlüsselsignalübertragungs- io gegeben, welch letzteres ein bestimmtes Untereinrichtung 21 in der Zeichnung nicht dargestellt. brecherbefehlsprogramm enthält.

Die dargestellte Zifferrechenmaschine enthält Die Rechenmaschine umfaßt weiterhin bekannte

einen weiteren Wortspeicher in Form einer Anzahl Einrichtungen, wie beispielsweise Signalgeneratoren

magnetischer Speicherbänder 55, welche mit einer und Zeitzeichengeber, welche in an sich bekannter Adressenauswahl- und Signaleinrichtung 61 zu- 15 Weise aufgebaut sind und daher nicht dargestellt

sammenwirken. Die Eingangsleitergruppe 63 dient oder beschrieben werden. Einige Speichereinrich-

zur Steuerung der Adressenauswahleinrichtung, wäh- tungen, beispielsweise die Speicher 28, 34 und 38,

rend die auf den Leitergruppen 64 und 65 dar- können in einer gemeinsamen Speichereinrichtung,

gebotenen Signale diejenigen Speicherplätze kenn- beispielsweise in einer Kernspeichermatrix, unterzeichnen, welche während einer Übertragungsopera- 20 gebracht sein.

tion gerade verfügbar sind. Zu den Speicherbändern Der Zeitrang der verschiedenen Unterbrecher-55 führen eine Eingangsleitergruppe 66 und eine Aus- signale kann beispielsweise mit einer durch Fig. 3 gangsleitergruppe 67. erläuterten Schaltung festgelegt werden. Eine jede Die Maschine umfaßt weiterhin eine Anzahl ver- Unterbrechersignalquelle erregt über einen Leiter 90 schiedener Zusatzeinrichtungen 72, beispielsweise 25 einen zugehörigen Schaltkreis 91, welcher jeweils Kartenleser, Kartendrucker, Ferndrucker, Zufalls- dann »ein«-geschaltet ist, wenn die betreffende zahlgeneratoren, Zeitgeber u. a. Jede dieser Einrich- Unterbrechersignalquelle mit dem Hauptteil der tungen soll mit dem Hauptspeicher 10 und/oder mit Rechenmaschine verbunden werden soll. Die verdem Steuersystem der Maschine verbunden werden schiedenen Schaltkreise sind in Gruppen zu je acht können, weshalb sie in geeigneter Weise mit einer 30 angeordnet. Die »Ein«-Schaltung irgendeines Schaltoder mit beiden Leitergruppen 24 bzw. 25 über ge- kreises 91 der ersten Gruppe bewirkt auch die »Ein«- eignete Torglieder verbunden sind. Jede Zusatzein- Schaltung eines weiteren Schaltkreises 92, welcher richtung 72 enthält beispielsweise einen Schaltkreis an diese Gruppe angeschlossen ist. Eine jede Gruppe und eine Ausgangssignalleitung 90, welche dann er- von acht Schaltkreisen 91 ist in ähnlicher Weise an regt wird, wenn die betreffende Zusatzeinrichtung 35 einen Schaltkreis 92 angeschlossen, welcher jeweils mit dem Hauptspeicher 10 oder dem Steuersystem dann »eingeschaltet ist, wenn irgendein Schaltkreis verbunden werden soll. Alle Leitungen 90 sind in der betreffenden Gruppe »ein«-geschaltet ist. Die einer noch genauer zu beschreibenden Weise an »Einschaltung irgendeines der Schaltkreise 92 beeinen Unterbrecherschaltkreis 93 angeschlossen, wel- wirkt die »Ein«-Schaltung des Hauptunterbrechercher auf die Erregung irgendeiner Leitung 90 an- 40 Schaltkreises 93, dessen Ausgang das Unterbrecherspricht. Dieser Schaltkreis 93 erhält weitere Schalt- signal für das Unterbrechersteuersystem abgibt. Beim impulse von einer Reihe anderer Einrichtungen, Auftreten eines Unterbrechersteuersignals wird die beispielsweise über die Auslösesignalleitung 68 von normale Maschinentätigkeit unter der Steuerung des dem Trommelspeicher 11 und über die Auslöse- Hauptsteuerregisters 80 nach Durchführung des gesignalleitung 69 von dem Bandspeicher 25, jedesmal 45 rade bearbeiteten Maschinenbefehls unterbrochen, wenn diese mit dem Hauptspeicher verbunden wer- und die Maschinensteuerung wird auf das Unterden sollen. Dieser Unterbrecherschaltkreis 93 kann brechersteuerregister 82 übertragen, weiterhin beim Auftreten bestimmter Rechenbedin- Das Unterbrechungssteuerregister 82 kann vergungen erregt werden, beispielsweise durch Fehler, schiedene Befehlsfolgen übernehmen, die jeweils an Überlaufen der Stellenzahl, Bandausfälle, Fehler- 50 die erforderliche Operation angepaßt sind, welche signale u. ä. Diese Eingänge sind nicht dargestellt, im Zusammenhang mit der gerade mit den Hauptjedoch entspricht ihre Anordnung den vorstehend teilen der Rechenmaschine zu verbindenden Zusatzdargestellten und beschriebenen Signalleitungen. einrichtung durchzuführen ist. Diese Befehlswörter Die Rechenmaschine umfaßt ein Hauptsteuer- sind in dem Speicher 38 gespeichert, welcher ein register 80, ein Befehlsregister 14 mit Haupt- und 55 fest eingestellter Magnetkernspeicher sein kann. In Änderungsbefehlseinlässen, wobei auch in bekann- dem Unterbrechersteuersystem erfolgt die Auswahl ter Weise Wortadreß-, Blockadreß-, Änderungs- und des gewünschten Befehls oder des ersten Befehls der Funktionsbefehlsausgänge vorgesehen sind. Neben gewünschten Befehlsgruppe entsprechend dem auf dem Hauptsteuerregister 80 ist ein Zusatzsteuer- das Steuerregister 82 einwirkenden Adreßsignal, register 81 vorhanden, welches über die Leiter- 60 welches von den Ausgangssignalen der verschiedegruppe 32 erregt werden kann und über die Leiter- nen Schaltkreise 91 und 92 abhängt und über die gruppe 33 Steuerbefehle für die Adressenauswahl- Leitungen 94 und 95 dargeboten wird. Prüfkreise 40 einrichtung 35 eines Zusatzbefehlsspeichers 34 des Unterbrechersteuersystems untersuchen zunächst abgibt, wobei die Ausgangssignale des letzteren die Unterbrechersignalquelle bzw. -quellen und über eine Ausgangsleitergruppe 36 abgenommen 65 legen deren Zeitrang fest, damit beim gleichzeitigen werden. Auftreten mehrerer Unterbrechersignale diejenige Die Anlage nach F i g. 2 enthält schließlich ein Unterbrechersignalquelle zuerst bearbeitet wird, Unterbrechungssteuerregister 82, dessen Eingangs- welche am wenigstens warten kann.

Einrichtungen, wie beispielsweise Bandspeicher, deren Signalgeschwindigkeit klein im Vergleich mit der Signalgeschwindigkeit der Hauptteile der Rechenmaschine ist, werden über Koppelregister, die ähnlich wie die Koppelregister 57, 58 und 59 in F i g. 1 aufgebaut sind, angeschaltet, wodurch ein schnelles Lesen oder Schreiben ermöglicht wird, während die Bearbeitung in der betreffenden Einrichtung mit einer relativ kleinen Geschwindigkeit erfolgt.

Der magnetische Trommelspeicher 11 und die Bandspeicher 55 haben jeweils ihre eigenen Steuerregister zur Erzeugung von Adreßsignalen, um eine Übertragung zwischen diesen Speichern und dem Hauptspeicher 10 zu ermöglichen. Diese Speicher wirken also auf das Unterbrechersteuersystem jeweils nur, um eine Übertragungsoperation einzuleiten. Danach liefern diese Steuerregister ihre Adreßsignale in den geeigneten Zeitpunkten vollkommen automatisch, um ein Wort oder ein Wortpaar zu übertragen, je nachdem, wie die Angabenwörter in dem betreffenden Speichersystem registriert sind. Diese Zwischenperioden können für die normale Tätigkeit unter der Steuerung des Hauptsteuersystems 80 ausgenutzt werden. Der magnetische Trommelspeicher 11 und eine Vielzahl von Speicherbändern 55 können gleichzeitig in Ubertragungsoperationen eingeschaltet werden, weiche sich mit den Perioden einer normalen Maschinentätigkeit überschneiden.

Bei dieser gleichzeitigen Arbeitsweise ist es möglich, daß gleichzeitig drei Adressen angefordert werden, nämlich von den Hauptsteuer- und Befehlsregistern 80 und 14, von dem Trommelspeicher 11 und von dem Bandspeicher 55. In diesem Fall werden diese Anforderungen nach folgendem Zeitrang behandelt: Trommelspeicher, Speicherbänder, Hauptsteuersystem.

Die Bestandteile des Zeitrangsteuersystems 39 sind in F i g. 4 erläutert. Wenn der Trommelspeicher 11 für eine Übertragungsoperation bereitsteht, sendet er über eine Leitung 70 ein Auslösesignal DR an das Zeitrangsteuersystem aus. In ähnlicher Weise gibt jedes Magnetband 55 ein Auslösesignal TR über die Leitung 71 ab. Das Hauptsteuersystem 80 gibt beispielsweise über einen Torkreis, welcher jeweils dann geöffnet ist, wenn das Register für einen Lesevorgang bereitsteht, ein ähnliches Auslösesignal MR2 über eine Leitung 73 ab, während das Befehlsregister 14 in ähnlicher Weise ein Auslösesignal MR1 jeweils dann abgibt, wenn es für einen Lesevorgang bereitsteht. Die betreffenden Signale DR, TR,MRl und MR2 erregen verschiedene Schaltkreise DT, TT, MTI oder MT2, welche jeweils Ausgangssignale DL, TL, MLl und ML 2 abgeben. Wenn keine, die Trommelspeicher 11 oder die Bandspeicher 5 betreffende Ubertragungsoperation im Gange ist, können nur die Ausgangsimpulse MLl oder ML 2 Torglieder 75 oder 76 öffnen, wonach Adreßplätze des Hauptspeichers 10 durch die Register 14 und 80 ausgewählt werden können. Die letztgenannten Torglieder werden mit Hilfe von UND-Kreisen Gl oder G 2 angesteuert, welch letztere mit einer dann auftretenden Impulsfolge FAST beschickt werden.

Unmittelbar vor Einleitung einer Speicherbandoder Trommelspeicherübertragung treten die erwähnten Auslösesignale DR oder TR auf. Die Torglieder Gl und G 2 sind nichtleitend, da die Impulsfolge FAST nicht auftritt, während andere, durch eine Impulsfolge SLOW gesteuerte Torglieder leitend sind. Ein Zeitzeichensystem gibt die Impulsfolgen51 und 52 ab, welche mit Hilfe eines Torgliedes G 3, von Impulsgeneratoren PGl, PG 2 und eines Verzögerungskreises DLl erzeugt werden. Nunmehr wird in dem Zeitrangsteuersystem das Torschaltglied 77 leitend, durch welches das Trommeladreßsignal zu den Leitergruppen 22 und 23 weitergeleitet wird. Gleichzeitig wird das Torschaltglied 78 gesperrt, um den Durchgang des Magnetbandadreßsignals in den Fällen zu verhindern, wo die Auslösesignale des Trommelspeichers und der Bandspeicher gleichzeitig auftreten. Die Ausgangsverbindung DL ist über das von der Impulsfolge .Sl erregte Torschaltglied G 4 zu einem Umschaltkreis DLTl geführt, dessen Ausgangsspannung dann über ein weiteres, von der Impulsfolge S 2 erregtes Torschaltglied G 7 einen weiteren Umschaltkreis TLT 2 erregt. Der Ausgangsimpuls desselben ergibt nach Durchgang durch einen Verzögerungskreis DL 2 und ein weiteres Torschaltglied G 8, welches von dem Trommeladreßsignal DA gesperrt wird, das Bandadreßsteuersignal TA.

F i g. 5 zeigt schematisch den Aufbau des Trommelspeichers 11, welcher vier asynchron laufende magnetische Speichertrommeln DO,D1,D2 und D3 enthält. Diese werden von Elektromotoren DMO, DMl, DM2 und DM3 mit einer Drehzahl von 5000 U/min angetrieben. Jede Trommel hat acht Bänder zu jeweils η Spuren, wobei der Wert η der Zifferzahl eines Angabenwortes entspricht. Die η Spuren werden parallel betrieben, so daß in jeder Leitergruppe η Zifferstellen enthalten sind. Jedes Band enthält sechs Blöcke mit je fünfhundertzwölf n-ziffrigen Angabenwörtern, wobei jeder 512-Angabenwörter-Blockspeicherplatz durch die Aussendung eines Winkelkennzeichensignals Θ gekennzeichnet ist, welches in bekannter Weise von einer Gruppe besonderer Zweitspuren auf jeder Trommel abgeleitet wird.

Zu jedem Spurenband gehört eine Gruppe von η Lese-Schreib-Köpfen RWH. Die jeweils η Köpfe einer jeden der zweiunddreißig Gruppen, welche zu den zweiunddreißig verfügbaren η Spurenbändern gehören, können einzeln über eine Auswahl-Baumschaltung ST oder eine ähnliche Auswahlschaltung an η Schreibverstärker WA oder η Leseverstärker RA angeschlossen werden, je nachdem, ob ein Schreiboder Lesevorgang erforderlich ist. Ein Pufferkreis BFC kann η von dem Hauptspeicher 10 über die Leitergruppe 46 kommende Parallelziffersignale aufnehmen oder η Parallelziffersignale über die Leitergruppe 47 in Abständen von 4 Mikrosekunden zu dem Hauptspeicher übertragen. Dieser Pufferkreis ist jeweils mit den Lese- und Schreibverstärkern verbunden, so daß er die von dem angeschalteten Spurenband abgelesenen Signale aufnehmen oder die auf das betreffende Spurenband zu schreibenden Signale weitergeben kann.

Die Winkelkennzeichensignale 0_O bis Θ_Ά werden von den zugehörigen Trommelspeichern DO bis D 3 mit Hilfe von Leseköpfen MSHO, MSHl, MSH 2 und MSH 3 abgenommen. Die Kennzeichensignale gelangen jeweils über eine Torschaltung GIl, G12, G13, G14 und einen Eingangskanal zu einem Koinzidenzkreis CCl, wobei die einzelnen Torschaltungen von Trommelauswahlsignalen DRUMO bis DRUM3 gesteuert werden. Der zweite Eingang des Koinzidenzkreises CCl liegt über ein Steuertorglied G15 an einem Abschnitt eines Trommelbefehlsregisters DOR,

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in welchem ein auszuführender, über die Leitergruppe in Form einer Baumschaltung aufgebaut ist und über 41 von dem Hauptteil der Maschine zugeführter einen Auswahlsignalkanal CSS und von einer Reihe Ubertragungsbefehl gespeichert werden kann. Der von Zifferauswahlsignalen CRS angesteuert werden Ubertragungsbefehl kennzeichnet den gewünschten kann. Diese Signale CSS und CRS werden periodisch Trommelspeicher, das Spurenband auf demselben, 5 in gleichmäßigen Abständen wiederholt, so daß das die Winkelkennzeichnung Θ des gewünschten Wörter- Register TDRO jeweils am Beginn der Wiederblocks und gibt außerdem ein Lese-Schreib-Steuer- holungsperiode mit den ersten 12ziffrigen Speicherbefehlssignal. Die Spurenband- und Trommelkenn- elementen des ersten, zu dem Speicherband TDO signale des Übertragungsbefehls erregen die Baum- gehörenden Wortspeichers verbunden ist, worauf in schaltung ST, während das Trommelkennzeichnungs- io entsprechender Weise das Register TDR1 mit dem signal außerdem die Torschaltkreise GIl bis G14 dem Band TDl zugeordneten ersten Wortspeichereinstellt. Das Lese-Schreib-Befehlssignal bestimmt platz verbunden wird. Die einzelnen Speicherbänder den Schaltzustand der Lese- und Schreibverstärker werden nacheinander abgefragt, wonach wieder das RA und WA sowie der angeschlossenen Lese- und Register TDRO an die Speichereinrichtung TCS ange-SchreibköpfeÄPFH. Der Koinzidenzkreis CCl liefert 15 schlossen wird, dieses Mal an die zweiten 12ziffrigen dann ein Ausgangssignal, wenn das von der ausge- Speicherelemente des ersten Wortspeicherplatzes für wählten Trommel abgelesene Winkelkennzeichnungs- das Band TD 0. Der Abfragezyklus wird wiederholt, signal Θ mit dem die Winkellage des zu übertragen- bis alle Zifferelemente sämtlicher erster Angabenwortden Angabenwörterblockes festlegenden Abschnitt Speicherplätze gefüllt sind, wonach die zweiten An- 0R des in dem Befehlsregister DOR gespeicherten 20 gabenwortspeicherplätze in entsprechender Weise be-Ubertragungsbefehls übereinstimmt. Dieses Aus- arbeitet werden.

gangssignal leitet als Startsignal DR über die Leitun- Ein Pufferkreis BFTC für die Aufnahme eines voll-

gen 68 und 70 die Übertragungsoperation ein. Zur ständigen 48ziffrigen Wortes ist an die Speicherein-Steuerung der Adressenauswahleinrichtung 12 des richtung TDCS angeschlossen. Der Pufferkreis erhält Hauptspeichers während einer Übertragungsoperation 25 von der Speichereinrichtung jeweils nach Abschluß wird eine Folge von Speicherplatzsignalen benötigt, eines Lesezyklus vollständige Wörter. Der Abschluß wodurch jeder Wortspeicherplatz innerhalb eines eines Lesezyklus wird durch ein Bezugssignal geausgewählten Wortspeicherblockes des Hauptspei- kennzeichnet, welches der zugehörige Umschaltkreis chers wieder benutzt werden kann. Zu diesem Zweck RSG abgibt, der mit dem betreffenden der acht wird ein sich fortwährend änderndes Adreßsignal am 30 2-Wörter-Speicherplätze der Speichereinrichtung verAusgang eines Trommelsteuerzählers DCC abgenom- bunden ist. Die Bezugssignale kommen über die Leimen, dessen Zählerstand sich fortlaufend um eine tung 71 zu dem Prioritätssteuerkreis 39. Eine ÜberEinheit erhöht, wenn eine Übertragung durch den tragung zu dem Hauptspeicher 10 erfolgt nach dem Pufferkreis BFC erfolgt. Die Änderungssignale für Auftreten dieses Bezugssignals, sobald die Maschiden Trommelsteuerzähler werden von dem Winkel- 35 nentätigkeit eine Übertragung zuläßt. Die Adressenkennzeichensignalkopf der ausgewählten Trommel auswahleinrichtung 12 für die Auswahl eines geeigerzeugt, wobei sich der Zählstand des Trommel- neten Wortplatzes in dem gewünschten Speicherblock Steuerzählers von 0 auf 511 erhöht, wonach der wird von dem zugehörigen der acht Stufenregister Zähler auf 0 zurückgestellt wird, da dann ein voll- TCCO bis TCC 7 angesteuert. Diese Stufenregister ständiger Wörterblock bearbeitet ist. Diese Adreß- 40 sind weitgehend ähnlich wie das Register DCC des signale werden über die Leitung 42 zu der Adressen- Trommelspeichers aufgebaut, wobei jedes Stufenauswahlsteuereinrichtung des Hauptspeichers weiter- register jedesmal, wenn ein Angabenwort von dem gegeben. betreffenden Speicherband her übertragen wird, um

F i g. 6 zeigt den Aufbau des Magnetbandspeichers eine Einheit weitergeschaltet wird. Der Übertrag vom 55. Dieser besteht aus einer geeigneten Anzahl, bei- 45 Hauptspeicher auf ein Speicherband erfolgt ebenfalls spielsweise aus acht verschiedenen Magnetbandein- über den Pufferkreis BFTC und die Speichereinrichheiten TD 0,TDl,TD2... TD 7. Zwischen einem tung TDCS in entsprechender Weise, jeden Magnetband und einem zugehörigen 12stufigen Jedes Speicherband arbeitet mit einem bekannten

Register TDRO ... TDRl können innerhalb 22 Mi- Suchsteuerteil 5CM0, 5CMl... 5CM7 zusammen, krosekunden zwölf Ziffersignale in der einen oder 50 so daß nach Zuleitung eines Blockadreßsignals von anderen Richtung übertragen werden. Jedes Register dem Hauptbefehlsregister 14 über die Leitergruppe enthält eine Reihe von Umschaltkreisen sowie eine 63 das betreffende Speicherband so eingestellt wird, Signaleinrichtung SM in Form eines weiteren Um- daß der den gewünschten Wortspeicherblock entschaltkreises, welcher dann »ein«-geschaltet wird, haltende Abschnitt unter den Lese-Schreib-Köpfen wenn das betreffende Register beim Lesevorgang 55 erscheint. Wenn der gesuchte Speicherblock gefunden gefüllt oder beim Schreibvorgang geleert ist, um da- ist, wird über die zugehörige Leitung 69 ein Unterdurch anzuzeigen, daß das betreffende Register frei brechersignal an das Unterbrechersteuersystem abgemacht bzw. neu gefüllt werden kann. gegeben.

Diese Register sind über geeignete Leitergruppen Die in den F i g. 2 bis 6 dargestellte Einrichtung

mit einer Speichereinheit TDCS verbunden, welche 60 arbeitet in groben Zügen in folgender Weise: Die beispielsweise Teil eines neben dem Hauptspeicher Maschinentätigkeit wird durch programmierte Rein der Rechenmaschine vorhandenen Kernspeichers chenbefehle gesteuert. Das Hauptsteuerregister 80 sein kann. Diese Speichereinrichtung TDCS kann hält jeweils die Adreßzahl fest, unter welcher der zwei 48ziffrige Wörter von einem jeden Speicherband nächste zu verarbeitende Befehl in dem Hauptspeicher aufnehmen, d. h., sie enthält insgesamt sechzehn 65 10 gefunden werden kann. Dieses Adreßsignal gelangt 48ziffrige Wortspeicherplätze. Ein jeder derselben über Wort- und Blockzifferleitergruppen 22 und 23 kann über eine Adressenwähleinrichtung SLM abge- und über den Prioritätssteuerkreis 39 zu der Adressenfragt werden, wobei die letztere in bekannter Weise auswahleinrichtung 12 des Hauptspeichers 10. Das

angeforderte Befehlswort wird dann aus dem Haupt speicher 10 über die Leitergruppe 24 ausgelesen und in das Hauptbefehlsregister übertragen. Jede »B«- oder Änderungsziffer dieses Befehls gelangt dann über die Leitergruppe 26 zu der Adressenauswahl- einrichtung 27 des »B«- oder Änderungswortspeichers 28. Das angeforderte »B«-Wort wird über die Leitergruppe 29 dem Hauptbefehlsregister 14 zuge leitet, um dort in bekannter Weise mit dem ursprüngnächste Befehl der für das betreffende Unterprogramm in dem Zusatzbefehlspeicher 34 gespeicherten Befehlsfolge abgefragt werden kann. Dieser Befehl wird dann wiederum in das Befehlsregister 14 5 für die Durchführung des nächsten Schrittes des Unterprogramms übertragen. Diese Arbeitsweise setzt sich so lange fort, bis eine weitere Zusatzziffer in dem letzten Befehl der zu dem Unterprogramm gehörenden Befehlsgruppe den Zusatzentschlüsselungskreis

liehen Befehlswort vereinigt zu werden. Die Wort- io 30 in der Weise erregt, daß das Zusatzprogramm be- und Blockadreßziffern dieses Befehls werden dann endet wird und das Hauptsteuerregister 80 wieder die über den Zeitrangsteuerkreis 39 und die Leitergrup- Steuerung der Maschinentätigkeit übernimmt. Da die pen 22 und 23 zu der Adressenwähleinrichtung 12 Adreßzahl dieses Registers schon um eine Einheit er- des Hauptspeichers weitergegeben, um das zu be- höht ist, wird bei Wiederaufnahme der normalen arbeitende Angabenwort auszuwählen. Die Funk- 15 Maschinentätigkeit der nächste Befehl des Haupt- tionsziffern dieses in dem Register 14 enthaltenen programme aufgenommen.

Befehls regeln dann in bekannter Weise über den Das Unterbrechersteuersystem arbeitet in ziemlich

Entschlüsselungskreis 44 die Steuerung der Maschi- ähnlicher Weise wie die zuvor beschriebene Zusatz- nentätigkeit. Wenn dieser Arbeitszyklus abgeschlossen steuereinrichtung. Wenn nur der in dem Haupt ist, wird die Steuerzahl in dem Steuerregister 80 in 20 befehlsregister 14 enthaltene, gerade zu verarbeitende bekannter Weise um Eins erhöht, wodurch ein neuer Befehl die Einschaltung einer Zusatzeinrichtung 72 Arbeitszyklus eingeleitet wird. oder eine Übertragung zwischen dem Hauptspeicher

Bei einem sogenannten »Zusatz«-Befehl tritt in 10 einerseits und dem Trommelspeicher 11 oder dem dem Befehlsregister 14 eine besondere Zifferkombi- Bandspeicher 55 andererseits erfordert, wird die ge- nation auf, welche durch einen Zusatzentschlüsse- as wünschte Operation durch die Funktionsziffern und, lungskreis 30 nachgewiesen wird. Dieser gibt darauf- wenn nötig, durch die Adreßziffern des Befehls ein- hin Steuersignale E ab, die die normalen Ausgänge geleitet. Beispielsweise gilt es, in einer Zusatzeinrich- des Steuerregisters absperren und eine weitere Ände- tung 72 eine bestimmte Lochkarte zu finden und zu rung seines Zählstandes verhindern, wenn derselbe lesen oder ein Ergebnis auszudrucken oder bestimmte um Eins erhöht wurde. Diese Steuersignale leiten 30 Werte des Hauptspeichers auszulochen, oder es gilt, außerdem die Übertragung der Wort- und Block- bestimmte Blockadressen auf dem Trommelspeicher adreßziffern des betreffenden Befehls aus dem 11 oder in dem Bandspeicher 55 zu finden. Da die Befehlsregister 14 über die Leitergruppe 31 in das gewünschte Zusatzeinrichtung unter Umständen erst B-Wort-Register 28 ein. Dort werden diese Ziffern in eine beträchtliche Zeit nach Auftreten des Unter einen Adreßplatz eingeschrieben, der ausschließlich 35 brecherbefehls zugeschaltet werden kann, wobei diese für Zusatzbefehle zur Verfügung steht und durch Zeitspanne im Vergleich zu der Taktperiode der Adreßsignale des Zusatzentschlüsselungskreises 30 Rechenmaschine groß ist, werden die notwendigen über die Adressenwähleinrichtung 27 angesteuert Steuersignale in besondere Steuerregister übertragen, werden kann. Diejenigen Ziffern, welche normaler- welche mit der betreffenden Zusatzeinrichtung verweise die Funktionsziffern des gerade verarbeiteten 40 bunden sind. Außerdem wird der Befehl noch in Befehls darstellen, werden in diesem Fall als Adreß- einen besonderen Speicherplatz des .B-Speichers 28 signal über die Leitergruppe 32 in das Zusatzsteuer- eingetragen, welcher für die betreffende Zusatzein register 81 eingespeist. Dieses Adreßsignal wird dann richtung bereitsteht. Die normale Maschinentätigkeit weiter über die Leitergruppe 33 an die Adressenaus- wird mit Hilfe aufeinanderfolgender Befehle von dem wähleinrichtung 35 des Zusatzbefehlsspeichers 34 45 Steuerregister 80 so lange fortgesetzt, bis die be weitergegeben, welcher in Form von Befehlsfolgen treffende Zusatzeinrichtung für die angeforderte Ope- eine Anzahl von Unterprogrammen speichert, die für ration bereitsteht.

die Durchführung besonderer und normalerweise ver- Wenn eine Zusatzeinrichtung 72, der Trommel-

wickelter Rechenvorgänge vorgesehen sind. Das speicher 11 oder ein Speicherband 55 für die ge- Adreßsignal steuert den ersten Befehl der Befehls- 50 wünschte Operation bereitsteht und mit dem Haupt folge des gewünschten Unterprogramms an. Dieser speicher 10 verbunden werden soll, erscheint auf der Befehl besteht aus einer Gruppe von Funktionsziffern Leitung 90 ein besonderes Auslösesignal, so daß der und möglichen B-Ziffern. Er wird dann von dem Unterbrecherschaltkreis 93 ein Unterbrechersignal Speicher 34 über die Leitergruppe 36 in das Haupt- erzeugt. Dieses Signal sperrt in ähnlicher Weise wie befehlsregister 14, das inzwischen frei gemacht wurde, 55 ein Zusatzbefehl die Steuerregister 80 und 81 für eine eingeschrieben, während weiterhin auch die in dem weitere Benutzung und setzt das Unterbrechersteuer- obengenannten Speicherplatz des B-Speichers 28 fest- register 82 in Tätigkeit. Das letztere ist schon auf eine gehaltenen Adreßziffern in ähnlicher Weise in das bestimmte Adreßzahl eingestellt, welche als Steuer- Befehlsregister 14 übertragen werden, wodurch nun- signal die Adressenauswahleinrichtung 37 des Unter mehr das erste vollständige Befehlswort des betreffen- 60 brecherbefehlsspeichers 38 erregt und die Auswahl den Zusatzprogramms gebildet wird. Dieser Befehl des ersten Befehls des betreffenden Unterbrecherprogramms veranlaßt.

Mit Hilfe der ersten Befehlsgruppe des Unterbrecherprogramms wird mittels jeweiliger und wech-65 seiweiser öffnung einer Anzahl von Torschaltgliedern
in dem Prüfkreis 40 der Zeitrang der einzelnen erregten Signalleitungen 90 nach einem bestimmten
Zeitrangprogramm überprüft. Diese Prüfbefehle wer-

wird in normaler Weise bearbeitet und dient zur Steuerung der Auswahl des gewünschten Angaben wortes des Hauptspeichers 10 sowie der Maschinentätigkeit.

Nach Ablauf dieses ersten Zusatzbefehls wird die in dem Zusatzbefehl des Registers 81 enthaltene Zahl in bekannter Weise um Eins erhöht, so daß der

den nacheinander ausgeführt, indem der Zählerstand des Unterbrechersteuerregisters 82 in bekannter Weise jeweils um eine Einheit vermehrt wird. Wenn die erste erregte Signalleitung 90 aufgefunden ist, wird das zugehörige Torschaltglied 96 leitend gemacht, so daß an bestimmten Umschaltkreisen des Unterbrechersteuerregisters 82 eine Einschaltspannung auftritt. Dadurch wird das Unterbrechersteuerregister 82 auf die Adressenzahl eingestellt, welche demjenigen Operationsbefehl bzw. dem ersten Befehl einer Befehlsgruppe entspricht, durch welchen bzw. durch welche die Schaltungen für die Verbindung der Zusatzeinrichtung mit dem Hauptspeicher 10 gesteuert werden. Dieses Adreßzahlsignal wird dann von dem Unterbrechersteuerregister 82 zu der Adressenauswahleinrichtung des Unterbrecherbefehlsspeichers 38 weitergegeben, so daß der betreffende Befehl in das Befehlsregister 14 übertragen wird. Die B-Ziffern dieses Befehls halten den Speicherplatz des β-Wort-Speichers 28 fest, in den die Adreßziffern des ao ursprünglichen Befehls eingetragen wurden. Die Maschinensteuerung für die Bearbeitung der Zusatzeinrichtung erfolgt nun in bekannter Weise, wobei der Zeitrang der einzelnen Operationen durch den Zeitrangsteuerkreis 39 bestimmt wird. Der jeweils letzte Befehl in einer jeden Befehlsfolge des Unterbrecherbefehlsspeichers 38 veranlaßt eine Rückstellung des Unterbrechersteuerregisters 82 auf seine anfängliche Einstellung, so daß das Prüfprogramm neuerdings ablaufen kann, wenn der Unterbrecherumschaltkreis 93 noch infolge eines weiteren, von einer anderen Zusatzeinrichtung herrührenden Auslösesignals »eingeschaltet ist.

Der Trommelspeicher 11 gibt über die Leitung 68 ein Unterbrechersignal ab, wenn der gewünschte Blockspeicherplatz gefunden wurde und für eine Übertragungsoperation bereitsteht. In diesem Fall sind jedoch die Adreßziffern in Registerstellen der Schaltkreise 16 eingetragen. Es tritt ein sich fortlaufend änderndes Wortadreßsignal jeweils zu den Zeitpunkten auf, wenn die aufeinanderfolgenden Wortspeicherplätze des abgefragten Trommelspeichers verfügbar werden. Diese Signale gelangen über den Zeitrangsteuerkreis 39 zu der Adressenauswahleinrichtung 12, so daß nach ihrer Auslösung durch das Unterbrechersteuersystem eine Ubertragungsoperation von einem Trommelspeicher automatisch anläuft und für ihren weiteren Fortgang nicht mehr das Unterbrechersteuersystem für die Steuerung der Übertragung eines jeden einzelnen Wortes benötigt.

In ähnlicher Weise geben auch die Bandspeicher 55 über die Leitungen 69 Unterbrechersignale ab, um eine Übertragungsoperation einzuleiten. Es sind auch Adreßsignalregister vorgesehen, welche über den Zeitrangsteuerkreis 39 die Adressenauswahleinrichtung des Hauptspeichers betätigen. Die Durchführung einer Übertragungsoperation von einem Speicherband erfolgt in entsprechender Weise wie die Übertragung von einer Speichertrommel.

Durch eine geeignete Auslegung des Prüfkreises 40 kann für die Unterbrechereingangsleitungen 90, 68 und 69 jeder gewünschte Zeitrang festgelegt werden, nach welchem die verschiedenen Zusatzeinrichtungen mit dem Hauptspeicher verbunden werden sollen. Dadurch können solche Einrichtungen ohne Änderung der Hauptteile der Rechenmaschine zu derselben funktionell hinzugefügt oder funktionell geändert werden, indem einfach entsprechende Unterprogramme des Unterbrecherbefehlsspeichers 38 eingefügt oder geändert werden.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektronische Zifferrechenmaschine mit einem Hauptangabenwortspeicher, einem Rechenwerk und einem Steuersystem, gekennzeichnet durch mehrere zur Bearbeitung voneinander unabhängiger Programme dienende Steuersysteme (80, 81, 82), von denen jeweils nur eines die Maschinentätigkeit entsprechend der Tätigkeit einer Übertragungssteuereinrichtung (30, 40) steuert.

2. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den vorhandenen Steuersystemen (80,81,82) eines als Hauptsteuersystem (80) zur Steuerung der Maschinentätigkeit nach einem Hauptprogramm dient, daß dem Hauptsteuersystem mindestens ein weiteres Steuersystem (z. B. 81) als HilfsSteuersystem zur Steuerung der Maschinentätigkeit nach einem untergeordneten Programm beigeordnet ist und daß die Ubertragungssteuereinrichtung (30, 39, 40) die Steuerung der Maschinentätigkeit periodisch von dem Hauptsteuersystem (80) auf das oder die HilfsSteuersysteme (81, 82) umschaltet.

3. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung der verschiedenen HilfsSteuersysteme (81, 82) in Abhängigkeit von Programmen mit jeweils weniger bedeutender Ordnung erfolgt und daß die Übertragungssteuereinrichtung (30,40) die Steuerung der Maschinentätigkeit periodisch von dem Hauptsteuersystem (80) auf das HilfsSteuersystem (z. B. 81) der bedeutendsten Ordnung, von diesem auf das der nächstweniger bedeutenden Ordnung (z. B. 82) bis zu dem der unbedeutendsten Ordnung überträgt, bevor die Maschinensteuerung wieder auf das Hauptsteuersystem übertragen wird.

4. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die HilfsSteuersysteme (81,82) für die Programme weniger bedeutender Ordnung die Tätigkeit von Maschinenteilen untergeordneter Funktion (72), die nur fallweise mit dem Hauptangabenwortspeicher (10) verbunden werden müssen, steuern, wobei die Übertragungssteuereinrichtung (30, 40) die Maschinensteuerung von dem Hauptsteuersystem (80) jeweils dann auf die Hilfssteuersysteme überträgt, wenn die untergeordneten Maschinenteile mit dem Hauptspeicher verbunden werden müssen.

5. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungssteuereinrichtung (30,40) die Maschinensteuerung während einer bestimmten, die zur Durchführung des Programms des Hilfssteuersystems der bedeutendsten Ordnung (z. B. 81) erforderliche Zeit übersteigenden Übertragungszeitdauer von dem Hauptsteuersystem (80) abtrennt, wobei die Maschinensteuerung für eine zur Durchführung des Programms des Hilfssteuersystems der bedeutendsten Ordnung erforderliche Zeitdauer auf dieses HilfsSteuersystem übertragen wird und v/obei schließlich während

, -■,.... 509 539/316

der verbleibenden Ubertragungszeit die Maschinensteuerung auf das HilfsSteuersystem der nächstweniger bedeutenden Ordnung (z. B. 82) übertragen wird.

6. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das HilfsSteuersystem der bedeutendsten Ordnung mit einer Vielzahl verschiedener Maschinenteile untergeordneter Funktion (72) zusammenwirkt, welche jeweils zu unregelmäßigen Zeiten mit dem Hauptangabenwortspeicher (10) verbunden werden müssen.

7. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Schaltkreise in dem HilfsSteuersystem der bedeutendsten Ordnung, welche ein Auslassen derjenigen Steuerbefehle des betreffenden Programms ermöglichen, welche mit dem Hauptangabenwortspeicher (10) zu der Zeit nicht zu verbindende Maschinenteile untergeordneter Funktion (72) betreffen. ao

8. Elektronische Zifferrechenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedes der HilfsSteuersysteme (81,82) die Übertragung von Angabenwörtern zwischen dem Hauptangabenwortspeicher (10) und gesonderten Hilfsspeichern (11,55) durchführen kann.

9. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei HilfsSteuersysteme (81,82) vorgesehen sind, wobei das HilfsSteuersystem der bedeutendsten Ordnung die Übertragung von Angabenwörtern zwischen dem Hauptspeicher

(10) und einem magnetischen Trommelspeicher

(11) steuert, während das HilfsSteuersystem der nächstbedeutenden Ordnung für die Übertragung zwischen dem Hauptspeicher (10) und einem magnetischen Bandspeicher (55) verwendet wird.

10. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein einziges HilfsSteuersystem für die Verarbeitung eines ausgedehnten Hilfsprogramms zur Steuerung der Übertragungen zwischen dem Hauptangabenwortspeicher (10) und einer Anzahl von Hilfsspeichern (ί 1,55) sowie Zusatzeinrichtungen (72) der Rechenmaschine.

11. Elektronische Zifferrechenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das HilfsSteuersystem einen Zeitrangsteuerteil (39) enthält, welcher die Reihenfolge der Durchführung von Schaltoperationen zwischen dem Hauptangabenwortspeicher (10) und den einzelnen Zusatzeinrichtungen (72) und/oder den Hilfsspeichern (11, 55) nach einem festgelegten Zeitrang bestimmt, wenn gleichzeitig zwei oder mehrere Schaltoperationen durchgeführt werden sollen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Buch von H. H. Goode und R.E. Machol, »Control System Engineering«, 1957, S. 248 bis 251.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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