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Multiplikations-Rechenmaschine Die Erfindung betrifft eine Rechenmaschine
zur Multiplikation eines in einem Vielziffernspeicher, insbesondere einem Volltastenfeld,
enthaltenen Multiplikanden, mit einem Multiplikator, der in einem Register gespeichert
ist, das eine Anzahl von impulsbetätigten, jeweils eine Stelle des Multiplikators
wiedergebenden Zählern enthält und in dem der Multiplikator im Verlauf der Multiplikation
durch das Produkt aus Multiplikator und Multiplikanden ersetzt wird.
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Es sind Rechenmaschinen bekannt, bei denen eine Multiplikation durch
wiederholte Addition eines Multiplikanden in ein Akkumulatorregister durchgeführt
wird.
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Es ist ferner bei programmgesteuerten digitalen Rechengeräten bekannt,
den beim Aufbau des Multiplikators frei werdenden Platz durch Produktziffern zu
besetzen. Das bekannte digitale Rechengerät benötigt zur Durchführung der Multiplikation
jedoch drei Register, und es ist eine. Verschiebung von Zahlen im Verlaufe der Multiplikation
erforderlich.
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Es ist ferner eine Tischrechenmaschine für Multiplikationen und/oder
Divisionen vorgeschlagen worden, die eine Volltastatur mit einer Anzahl von Tastenreihen
enthält, deren Tasten Tastenschalter steuern, welche die Anzahl von Impulsen aufeinanderfolgender,
von einem Impulsgenerator erzeugter Impulsgruppen bestimmen, welche Zählern eines
Akkumulatorregisters über Zählergatter zugeführt werden, welche nacheinander durch
einen zyklisch arbeitenden und vom Impulsgenerator synchron gesteuerten Zählertaktgeber
für jeweils einer Impulsgruppe entsprechende Zeitintervalle aufgetastet werden.
Die Tastenschalter der Tastenreihen dieser vorgeschlagenen Tischrechenmaschine sind
über Tastenreihengatter, die durch einen zyklisch arbeitenden und ebenfalls vorn
Impulsgenerator synchron gesteuerten Tastengruppentaktgeber nacheinander an eine
bistabile Schaltung anschließbar, die die jeweilige Anzahl der vom Impulsgenerator
an eine gemeinsame Eingangsleitung der Zählergatter gelieferten Impulse pro Impulsgruppe
entsprechend dem Wert der Taste steuert, die in der gerade an die bistabile Schaltung
angeschlossenen Tastenreihe gedrückt ist, außerdem sind logische Kreise vorgesehen,
um einem der Taktgeber zusätzliche Fortschaltimpulse zuzuführen und die Taktfolgen
der Taktgeber und damit die Zuordnung zwischen Tastenreihen und Zählern zu verschieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rechenmaschine zur
Multiplikation eines in einem Vielziffernspeicher, insbesondere einem Volltasten-Feld,
enthaltenen Multiplikanden mit einem in einem Register gespeicherten Multiplikator
zu schaffen, die einen geringeren Aufwand erfordert und mit kleineren Registern
auskommt als das oben erwähnte bekannte digitale Rechengerät.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
während des ersten Rechenschrittes die Ziffer der untersten Stelle des Multiplikators
aus dem Register entfernt wird und wenigstens die Ziffern der obersten Stellen des
Multiplikanden in die Zähler, die den Stellen unterhalb der untersten Stelle des
Multiplikators entsprechen, so oft eingeführt werden, wie die Ziffer in der untersten
Stelle des Multiplikators angibt, daß dabei Überträge dem Zähler, aus dem die unterste
Stelle des Multiplikators entfernt wurde, zugeführt werden und daß während der folgenden
Rechenschritte die übrigen Ziffern des Multiplikators der Reihe nach aus dem Register
entfernt werden, wobei wenigstens die obersten Stellen jedes Teilproduktes bei jedem
Schritt den Zählern des Registers zugeführt werden, die unterhalb desjenigen Zählers
liegen, aus dem bei dem betreffenden Rechenschritt eine Ziffer des Multiplikators
entfernt worden ist, und dabei Überträge, die innerhalb eines Rechenschrittes entstehen,
wiederum demjenigen Zähler zugeführt werden, aus dem in dem betreffenden Rechenschritt
die Multiplikatorziffer entfernt worden ist.
Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Bei der Rechenmaschine gemäß der Erfindung wird also ein einziges
Register zur Speicherung sowohl des Multiplikators als des Produktes benutzt, und
die Zahl der Zähler des Registers muß daher größer sein als die Zahl der Tastenreihen,
sofern die Maschine Multiplikanden mit mehr Ziffern, als Tastenreihen vorhanden
sind, verarbeiten soll. Im allgemeinen wird man das Register nicht so groß wählen,
daß es alle Ziffern des Produktes aufnehmen kann, wenn der Multiplikand mehr Ziffern
besitzt, als Tastenreihen vorhanden sind. In derartigen Fällen ist es daher wichtig,
daß die Ziffern des Produktes, welche verlorengehen, die am wenigsten ausschlaggebenden
Ziffern des Produktes sind. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, das Produkt in das
Register rechts von der niedrigsten Ziffer des Multiplikators einzuführen und an
Stelle der niedrigsten während des ersten Rechenschrittes aus dem Multiplikator
zu entfernenden Ziffer. Somit werden während dieses ersten Rechenschrittes nur so
viele Ziffern des Produktes von dem Register aufgenommen, wie in den Zählern rechts
von der niedrigsten Ziffer des Multiplikators Platz finden können. In einem bestimmten
Beispiel werden also die drei Zähler, welche den drei niedrigsten Ziffernstellen
des Registers entsprechen, für die Einführung der drei höchsten Ziffern des Produktes,
welches während des ersten Rechenschrittes entsteht, reserviert. Der der niedrigsten
Stelle des Registers entsprechende Zähler, in welchen eine Ziffer des Multiplikators
eingeführt werden kann, ist dann derjenige Zähler, welcher der viertniedrigsten
Stelle des Registers entspricht. In diesem Falle wird der Inhalt des Zählers, welcher
der vierthöchsten Registerstelle entspricht, während des ersten Rechenschrittes
auf Null reduziert und die drei höchsten Ziffernstellen oder Stellen des Multiplikanden
werden in die Zähler additiv eingeführt, welche den drei niedrigsten Stellen des
Registers entsprechen. Diese additive Einführung wird so oft vorgenommen, wie diejenige
Ziffer angibt, die vorher in dem viertniedrigsten Zähler des Registers vorhanden
war. Während der weiteren Rechenschritte werden die Zähler, welche höhere Ziffern
des Multiplikators enthalten, der Reihe nach auf Null zurückgestellt und eine wachsende
Zahl von ausschlaggebenden Ziffern des Multiplikanden werden in geeignete Zähler
des Registers während jedes nachfolgenden Rechenschrittes der gesamten Rechenoperation
eingeführt. Dies geschieht so oft wie es der Zahlenwert der Stelle des Multiplikators
angibt, welche in dem betreffenden Rechenschritt auf Null reduziert worden ist.
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Um eine Muliplikation in der oben beschriebenen Weise durchzuführen,
wird vorzugsweise die Rechenmaschine mit einer bistabilen Steuervorrichtung derart
gesteuert, daß, wenn die Steuervorrichtung zurückgestellt wird, der Inhalt eines
Speichers abhängig von der Multiplikatorziffer geändert wird, welche aus dem Register
entfernt wird, und zwar derart, daß bei der Einstellung der Steuervorrichtung der
Multiplikand in das Register so oft eingeführt wird, wie der Inhalt dieses Speichers
angibt. Die Speicherung jeder Multiplikatorziffer kann hier bequem dadurch durchgeführt
werden, daß man in einen Hilfszähler das Komplement dieser Multiplikatorziffer einführt.
In diesem Falle wird eine Eins in den Hilfszähler für jede Addition des Multiplikanden
in das Register eingeführt, und diese Additionsvorgänge werden unterbrochen, wenn
der Hilfszähler den Wert Null erreicht hat.
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Den Zählern können die Impulse über eine gemeinsame Impulseingangsleitung
zugeführt werden, und man kann einen übertragspeicher dazu benutzen, um die Übertragung
der Ziffern auf den Hilfszählern zu kontrollieren.
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In diesem Falle wird der Übertragspeicher eingestellt, wenn einer
der Zähler des Registers den Wert Null erreicht, und die Zähler werden der Reihe
nach mit der gemeinsamen Impulseingangsleitung jeweils mittels eines ersten Gatters
(Zählergatter) verbunden, welches durch einen ersten Taktgeber (Zählertakt geber)
gesteuert wird. Von einem zweiten Taktgeber (Tastenreihentaktgeber) gesteuerte Tastenreihengatter
dienen dann dazu, von einem Impulsgenerator der gemeinsamen Eingangsleitung die
Impulse zuzuführen. Dieser Impulsgenerator wird der Reihe nach durch die Tasten
gesteuert. Ein vom übertragspeicher gesteuertes Übertraggatter ermöglicht es, Impulse
der gemeinsamen Impulseingangsleitung in einem freien Zeitintervall des zweiten
Taktgebers zuzuführen, wenn alle Tastenreihengatter geschlossen sind. Weitere Gatter
ermöglichen es, die auf der gemeinsamen Leitung während des erwähnten Zeitintervalls
auftretende Impulse dem Hilfszähler zuzuführen. Es wird also das Komplement jeder
Multiplikatorziffer in den Hilfszähler dadurch eingeführt, daß man die Impulse der
gemeinsamen Eingangsleitung über das Übertrab gatter während eines Zeitintervalls
des ersten Zählers zuführt, wenn derjenige Zähler, welcher diese Multiplikatorstelle
bzw. Multiplikatorziffer enthält, an die gemeinsame Leitung durch die betreffenden
Zählergatter angeschlossen ist, und die Zuführung dieser Impulse wird durch Schließung
des übertraggatters unterbrochen, wenn der übertragspeicher durch das Einlaufen
des betreffenden Zählers in den Wert Null eingestellt wird.
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Die bistabile Steuervorrichtung steuert das Übertraggatter und die
weiteren, so daß diese geschlossen werden, wenn die Steuervorrichtung eingeschaltet
wird, und es sind ferner Mittel vorgesehen, welche diese Steuervorrichtung einschalten,
wenn der Übertragspeicher während des freien Zeitintervalls des zweiten Taktgebers
eingestellt wird und wenn die Steuervorrichtung nach Erreichung des Wertes Null
im Hilfszähler stillgesetzt wird. Die Einführung des Multiplikanden in die richtigen
Stellen des Registers wird dadurch bewerkstelligt, daß die Taktfolgen des ersten
und zweiten Taktgebers zeitlich richtig gegeneinander verschoben werden. Man kann
also zu Beendigung des ersten Rechenschrittes einen Fortschaltimpuls für den zweiten
Taktgeber unterdrücken, so daß in dem obengenannten Beispiel die vier höchsten Stellen
des Multiplikanden während des zweiten Rechenschrittes in die vier untersten Stellen
des Registers eingeführt werden. Im letzten Rechenschritt werden die in allen Tastengruppen
eingestellten Ziffern in die Zähler des Registers unmittelbar unter der höchsten
Stelle des Registers eingeführt, und zwar so oft, wie die höchste Stelle des Register
angibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der
Zeichnung erläutert, in welcher F i g. 1 ein Blockdiagranun einer erfindungsgemäßen
Rechenmaschine darstellt und
F i g. 2 eine Darstellung des Impulsverlaufs
an verschiedenen Stellen der in F i g. 1 dargestellten Maschine ist.
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Die zu beschreibende Maschine kann alle vier Rechenarten ausführen,
kann also addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren. Die Maschine ist
so beschaffen, daß die drei erstgenannten Rechenarten, also die Addition, die Subtraktion
und die Multiplikation auf zwei verschiedene Arten durchgeführt werden können. Dementsprechend
wird der allgemeine Aufbau der Maschine nunmehr beschrieben werden, jedoch wird
die Wirkungsweise der Maschine lediglich für eine Multiplikation eines Multiplikanden
geschildert werden, der in die Tastenreihen durch einen im Register gespeicherten
Multiplikator eingegeben wird. Die Wirkungsweise der Maschine für die Durchführung
von anderen Rechnungsarten ist an anderer Stelle beschrieben.
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Die in F i g. 1 dargestellte Rechenmaschine enthält zehn Tastenreihen
1 K bis 10K, von denen jede einer Ziffernstelle zugeordnet ist und von denen lediglich
die ersten drei Tastenreihen 1 K, 2 K und 3 K und die letzten beiden Tastenreihen
9 K und 10K dargestellt sind. Das Register der Maschine enthält dreizehn Zähler
1 R bis 13 R, von denen elf Zähler 3 R bis 13 R, für den Benutzer der Maschine sichtbar
sind, so daß der Zähler 3 R die Einerstelle des Registers darstellt. Von diesen
Zählern sind in der Zeichnung nur die ersten drei (1R, 2R und 3R) und die letzten
vier (10 R, 11 R,12 R und 13 R) veranschaulicht. Die Zähler 1R bis 12R können den
zehn Tastenreihen in verschiedener Weise zugeordnet werden. Man kann beispielsweise
den Zähler 3 R einer der zehn Tastenreihen 1 K bis 10 K zuordnen, den Zähler 2 R
einer der neun Tastenreihen 1 K bis 9 K, und der Zähler 1 R kann auch einer der
Tastenreihen 1 K bis 8 K zugeordnet werden. Ebenso kann der Zähler 4R mit einer
der neun Tastenreihen 2 K bis 10 K verbunden werden, der Zähler 5 R mit einer der
acht Tastenreihen 3 K bis 10 K usw., so daß also schließlich der Zähler 12 R nur
mit der Tastenreihe 10 K verbunden werden kann. Der Zähler 13 R ist für die Aufnahme
von übertragsimpulsen vom Zähler 12R bestimmt, und der Zähler 13 R kann mit keiner
der Tastenreihen verbunden werden. Man erkennt, daß die Anzahl der Tastenreihen
und Zähler, die zur Vergrößerung der Kapazität der Maschine benutzt werden können,
grundsätzlich unbegrenzt ist, daß es aber normalerweise wünschenswert ist, die Zahl
der Zähler größer als die Zahl der Tastenreihen zu wählen, um einen Übertrag von
dem Zähler der höchsten Stelle, der mit einer Tastenreihe verbunden werden kann,
zu berücksichtigen.
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Jeder Zähler soll vorzugsweise die Form eines Ringzählers nach Art
der in der deutschen Patentschrift 1157 568 beschriebenen Art besitzen.
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Jedem Zähler ist ein Eingangsgatter (»Zählergatter«) zugeordnet, wie
in F i g. 1 durch die den drei ersten Zählern 1R, 2R und 3R zugeordneten Gatter
1RG, 2RG und 3RG veranschaulicht ist und durch die dem zehnten, elften, zwölften
und dreizehnten Zähler 10R, 11R, 12R und 13R zugeordneten Gatter lORG,
URG, 12RG und 13RG. Die in der Zeichnung nicht enthaltenen Zähler 4R bis
9R sind ebenfalls mit Eingangsgattern 4RG bis 9RG, die demgemäß in der Zeichnung
ebenfalls fehlen, ausgerüstet.
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Jedes der Eingangsgatter 1RG bis 13RG hat die Form eines sogenannten
Undgatters. Beispielsweise besitzt also das Eingangsgatter 1 RG eine mit H und eine
mit T1 bezeichnete Eingangsklemme. Eine Ausgangsspannung erscheint an diesem Gatter
1RG und wird dem Zähler 1R zugeführt, wenn an den beiden Eingangsklemmen
H und T 1 eine Spannung auftritt. Wenn also ein Impuls auf der Leitung
H einläuft, während gleichzeitig die Eingangsklemme T 1 erregt ist, wird der Zähler
1 R um eine Einheit weitergeschaltet. Wenn die den Zählern vorgeschalteten Gatter
Diodengatter sind, werden zur Erregung dieser Gatter die Potentiale beider Eingangsklemmen
in der gleichen Richtung verlagert. Wenn ein positiver Ausgangsimpuls der Gatter
zur Fortschaltung der Zähler erforderlich ist, geschieht die Erregung der Gatter
dadurch, daß das Potential an ihren Eingangsklemmen stärker positiv gemacht wird.
Im vorliegenden Falle werden der Leitung H negative Impulse zugeführt, während die
Erregung der Klemmen T 1 bis T13 dadurch geschieht, daß diese Klemmen
stärker positiv gemacht werden. Die übrigen Undgatter, von denen im folgenden die
Rede sein wird, sind normale Diodengatter, welche eine positive Ausgangsspannung
liefern, wenn alle ihre Eingangsklemmen positiv gemacht werden.
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Außer den Gattern IRG bis 13RG, die den Zählern 1 R bis 13R zugeordnet
sind, sind den Tastenreihen noch weitere Gatter 1KG bis 10KG
(»Tastenreihengatter«)
zugeordnet. In der Zeichnung sind von diesen letzteren Gattern nur die Gatter 1
KG bis 3 KG für die untersten drei Tastenreihen 1 K bis 3 K und die Gatter 9 KG
sowie 10 KG für die obersten drei Tastenreihen 9 K und 10K dargestellt. Diese Gatter
sind ebenfalls Undgatter und liefern ihre Ausgangsspannung an eine gemeinsame Leitung
K, sofern jeweils ihre beiden Eingangsklemmen gleichzeitig erregt werden. Wie F
i g. 1 zeigt, ist jeweils eine Eingangsklemme dieser Gatter an die betreffende Tastenreihe
angeschlossen, und eine zweite Eingangsklemme ist für die niedrigste Tastenreihe
mit t3 bezeichnet und für die höchste Tastenreihe mit t12. Die dazwischenliegenden
Gatter haben entsprechende Eingangsklemmen t 4 bis t 11. Jedes der
Gatter 1 KG bis 10 KG hat noch eine dritte mit N bezeichnete Eingangsklemme. Jede
Tastenreihe besteht aus neun Tasten, die mit 1 bis 9 beziffert sind, und es sind
beispielsweise alle mit 9 bezifferten Tasten an eine Leitung 9, alle mit 8 bezifferten
Tasten an eine Leitung 8 usw. angeschlossen. Die Betätigung einer Taste bewerkstelligt
den Anschluß der mit dieser Taste verbundenen Leitung an das zugehörige KG-Gatter.
Wenn keine Taste irgendeiner Tastenreihe betätigt ist, ist die Ausgangsspannung
der betreffenden Tastenreihe negativ. Die mit den Tasten verbundenen Leitungen sind
an einen Impulsgenerator PG angeschlossen, welcher einen Hauptoszillator enthält,
der die Impulswiederholungsfrequenz bestimmt und seinerseits die Ausgangsklemmen
0 bis 9 besitzt. Die Ausgangsimpulse dieses Generators treten an seinen Ausgangsklemmen
während der jeweiligen Zeitintervalle innerhalb eines Arbeitszyklus des Impulsgenerators
und zu Zeiten auf, die in F i g. 2 veranschaulicht sind. Der Impulsgenerator PG
hat außerdem eine Ausgangsklemme Z, an welcher während jedes Arbeitszyklus des Impulsgenerators
neun Ausgangsimpulse auftreten. Gemäß F i g. 2 treten diese neun Ausgangsimpulse
dann auf, wenn die Ausgangsklemmen P1 bis P9 erregt werden. Diese Zeiten werden
im folgenden ebenfalls mit P1 bis P9 bezeichnet,
und dementsprechend
wird auch das Zeitintervall, in welchem die Klemme P 0 erregt wird, als P O bezeichnet.
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Gemäß F i g. 1 ist die Ausgangsklemme P 0 des Impulsgenerators
mit allen Tasten 9 der Tastenreihe verbunden, die AusgangsklemmeP 1 mit allen Tasten
8 usw. und schließlich die Ausgangsklemme P 8 mit allen Tasten 1 der Tastenreihen.
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Ein weiteres mit SKG bezeichnetes Gatter ist mit seiner Ausgangsklemme
ebenfalls an die -gemeinsame Leitung K angeschlossen. Dieses Gatter ist keiner Tastenreihe
zugeordnet, sondern die eine seiner Eingangsklemmen ist unmittelbar an die Klemme
P 8 des Impulsgenerators PG angeschlossen. Die anderen Eingangsklemmen des Gatters
SKG sind die Klemmen t12 und eine Klemme N.
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Die Wirkungsweise der Maschine wird in der Hauptsache durch zwei Taktgeber,
einen Zählertaktgeber TR und einen Tastengruppentaktgeber TK
gesteuert. Jeder
dieser beiden Taktgeber kann beispielsweise ein Ringzähler sein und eine Anzahl
von Ausgangsklemmen besitzen, wobei die Ausgangsklemmen des Taktgebers TR mit
T 0 bis T I3 bezeichnet sind und die Ausgangsklemmen des Taktgebers
TK mit t1 bis t13. Jeder der Taktgeber wird durch Eingangsimpulse fortgeschaltet
und liefert somit an jeder Eingangsklemme der Reihe nach jeweils ein positives Potential.
Anfänglich liefert also beispielsweise der Taktgeber TR ein positives Ausgangspotential
an seiner Ausgangsklemme TO, und dieses positive Potential verschwindet an der Klemme
TO und erscheint statt dessen an der Klemme T1, wenn dieser Taktgeber einen Eingangsimpuls
empfängt. Die Eingangsimpulse werden dem Taktgeber TR über eine differenzierende
und umkehrende Schaltung KD 2 zugeführt, welche die von der Ausgangsklemme
P 9 des Impulsgenerators PG gelieferten Impulse in verzögerte Impulse DP9 umwandelt.
Eine weitere Eingangsspannung für den Taktgeber TR tritt an seiner Eingangsklemme
ST 2 auf und bewirkt, daß dieser Taktgeber auf der Stellung TO festgehalten
wird, bis ein positives Potential der Eingangsklemme ST2 zugeführt wird. Solange
dieses positive Potential an der Klemme ST 2 vorhanden ist, kann der Taktgeber TR
von TO bis T13 durch aufeinanderfolgende Eingangsimpulse weitergeschaltet werden,
und man sieht, daß dieser Taktgeber während jedes Arbeitszyklus des Impulsgenerators
durch einen der Impulse DP 9 einmal fortgeschaltet wird. Der Taktgeber TR wird somit
während vierzehn Arbeitszyklen des Impulsgenerators vollständig von TO bis T13 weitergeschaltet.
Die verschiedenen Ausgangsklemmen TO bis T13 des Taktgebers TR sind an die Eingangsklemmen
der Gatter 1 RG bis 13 RG und ferner noch an gewisse andere Gatter angeschlossen,
wie durch die Bezugszeichen TO bis T13 an diesen letzteren Gattern angedeutet ist.
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Der Taktgeber TK ist gleichartig mit dem Taktgeber TR ausgebildet,
mit der Ausnahme, daß er nur dreizehn Stufen statt vierzehn Stufen enthält. Der
Taktgeber TK wird durch Eingangsimpulse von den Klemmen t71 bis t13, welche über
ein Odergatter TG3 laufen, weitergeschaltet, welches seinerseits fünf Eingangsspannungen
empfängt, welche von den fünf Undgattern TG 4, TG 5, TG 6, TG 7 und
TG G ge-
liefert werden. Das Undgatter 7"G4 empfängt zwei Eingangsspannungen,
von denen die eine durch den Ausgangsimpuls P 9 des Impulsgenerators PG gebildet
wird und die zweite von den Klemmen T1 bis T12 des Taktgebers TR geliefert wird.
Sofern also der Taktgeber TR nicht auf der Klemme T0 und auch nicht auf der Klemme
T13 steht, empfängt der Taktgeber TK einen Fortschaltimpuls über das Gatter TG4
während jedes Arbeitszyklus des Impulsgenerators PG. Unter gewissen Umständen empfängt
der Taktgeber TK auch einen Fortschaltimpuls über das Gatter TG7 während .des Intervalls
T13. Wenn das Gatter TG 7 arbeitet, kann der Taktgeber TK nur dann fortgeschaltet
werden, wenn der Taktgeber TR auf seiner Ausgangsklemme T 0 steht, und daher sind
:auch vierzehn Arbeitszyklen des Impulsgenerators PG erforderlich, um :den Taktgeber
TK bis auf 113
weiterzuschalten. Somit bleiben unter diesen Bedingungen die
beiden Taktgeber synchron, und die Aufgabe der Gatter TG5, TG6 und TG8 besteht darin,
einen weiteren Impuls an den Taktgeber TK unter bestimmten Bedingungen während des
Zeitintervalls T 0 zu liefern. Wenn die weiteren Impulse dem Taktgeber TK während
der Intervalle T13 und T 0 zugeführt werden, läuft er dem Taktgeber TR um einen
Schritt voraus. Wenn andererseits kein Impuls über .eines der Gatter TG5 bis TG7
zugeführt wird, bleibt der Taktgeber TK um einen Schritt hinter dem Taktgeber TR
zurück.
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Die Ausgangsklemmen t3 bis t12 des Taktgebers TK sind mit den
Eingangsklemmen .der jeweils zugehörigen Gatter 1KG bis 10 KG verbunden. Andere
Verbindungen der verschiedenen Ausgangsklemmen des Taktgebers TK sind durch
die Bezugszeichen t1 bis t13 an den Eingangsklemmen verschiedener anderer Gatter
angedeutet.
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Man sieht, daß bei der insoweit beschriebenen Schaltungsanordnung
jeder Zähler der Reihe nach an die Leitung H für dasjenige Zeitintervall angeschlossen
wird, währenddessen die entsprechende Ausgangsklemme des Taktgebers TR erregt wird,
und daß jede Tastenreihe an die Leitung K der Reihenach für dasjenige Zeitintervall
angeschlossen wird, währenddessen die entsprechende Ausgangsklemme des Taktgebers
TK erregt ist. Wenn :also die Taktgeber TR auf T3 und .der Taktgeber TK auf t3 steht,
ist die Tastenreihe 1 K mit dem Zähler 3 R verbunden. Weiterhin ist zu bemerken,
daß, wenn die beiden Taktgeber zusammen weitergeschaltet werden, die Zehner-Tastenreihe
mit dem Zehner-Zähler 4R verbunden ist usw., so :daß schließlich die Tastenreihe
IOK dem Zähler 12R zugeordnet ist. Wenn jedoch beispielsweise der Taktgeber
TK .auf t4 steht, während der Taktgeber TR auf T3 ruht, ist die Tastenreihe 2K dem
Einer-Zähler 3R zugeordnet. Unter diesen Umständen ist die Hunderter-Tastenreihe
3K dem Zehner-Zähler4R zugeordnet usw., so daß schließlich die Tastenreihe 10 K
dem Zähler 11R zugeordnet ist.
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Die Impulse werden den verschiedenen Zählern 1R bis 13R während der
entsprechenden Zeitintervalle T von einer gemeinsamen Eingangsleitung
H
zugeführt, welche von der Ausgangsseite eines Odergatters G11 gespeist wird.
Dieses Odergatter G11 hat zehn Eingangsklemmen, welche mit den Ausgangsspannungen
von Undgattern Dl bis G10 gespeist werden. Man sieht, daß jedes der 'Gatter GI bis
G9 entweder eine mit PO bezeichnete Eingangsklemme oder eine mit POl bezeichnete
Eingangsklemme oder eine mit Z bezeichnete Eingangsklemme oder eine mit KA bezeichnete
Eingangsklemme oder
schließlich eine mit KB bezeichnete Eingangsklemme
hat. Diejenigen dieser Gatter, welche entweder eine Eingangsklemme PO oder eine
Eingangsklemme P01 besitzen, dienen dazu, einen Impuls unmittelbar auf die Leitung
H zu geben, wenn die anderen Eingangsklemmen dieser Gatter erregt sind. In ähnlicher
Weise dienen diejenigen dieser Gatter, welche eine Eingangsklemme Z besitzen, dazu,
bis zu neun Impulse auf die Leitungen H zu geben, wenn ihre anderen Eingangsklemmen
erregt sind. Die Gatter mit Eingangsklemmen KA und KB dienen dazu, eine Zahl von
Impulsen auf die Leitung H zu geben, welche normalerweise durch die Werte der betätigten
Tasten in den Tastenreihen hK bis IOK bestimmt sind. Die Klemmen KA und KB sind
mit den Ausgangsklemmen einer bistabilen Vorrichtung KC verbunden, und im Ruhezustand
ist die Ausgangsklemme KB. Jedoch kann die Vorrichtung KC mittels eines Eingangsimpulses
über eine differcnzierende und umkehrende Stufe KD 11 in ihren aktiven Zustand
umgeschaltet werden. Die Eingangsspannung für die Stufe KD 1 wird durch die
Aus-@(angsspannung eines Undgatters KG 1 geliefert. Eine der Eingangsspannungen
dieses letzteren Undgatters wird von der Leitung K geliefert und die andere von
einer Klemme A, deren Aufgabe im folgenden beschrieben werden wird. Die Vorrichtung
KC wird über eine zweite Eingangsklemme in ihren Ruhezustand zurückgestellt, welche
über eine differenzierende und umkehrende Stufe KD 2 an die Aus-(,yangsklemme
P9 des Impulsgenerators PG angeschlossen ist. Die Wirkung der Stufe KD 2
besteht darin, daß durch die Rückflanke des Impulses an der Klemme P 9 die Vorrichtung
KC wieder in ihren Ruhezustand gebracht wird. In gleichartiger Weise wirkt die umkehrende
StufeKDI, daß durch die Rückflanke eines der der Eingangsklemme K des Undgatters
KG 1 zugeführten Impulses die Vorrichtung KC aus ihrem Ruhezustand in ihren aktivierten
Zustand gebracht wird, in welchem an der Ausgangsklemme KA eine Spannung
auftritt.
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Die einzigen beiden Eingangsklemmen des Undgatters G10 sind
mit ST 3 und T O bezeichnet, und an der Ausgangsseite dieses Gatters
tritt eine positive Spannung während des Betriebs der Maschine innerhalb des ganzen
Zeitintervalls T0 auf, welcher mit dem Beginn eines Arbeitszyklus der Maschine zusammenfällt.
Das Gatter G11 hat jedoch auch eine mit -GD bezeichnete Eingangsklemme. An dieser
Eingangsklemme tritt ein negativer Impuls auf, welcher hauptsächlich zur Impulsverformung
und zur Schließung der Gatter G1 bis G9 am Ende jedes Impulses dient. Der in negativer
Richtung verlaufende Teil dieser Impulse bzw. Teil dieses Spannungsverlaufs verhindert
den Übertritt der positiven Ausgangsspannung des Gatters G10 auf die Leitung H und
bewirkt somit eine Unterbrechung der Ausgangsspannung G10 in zehn Impulse auf der
Leitung H.
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Um zu erklären, wie die Impulse den Zählern unter dem Einfluß der
Tasten in den verschiedenen Tastenreihen 1 K bis 10 K zugeführt werden, sei angenommen,
daß die Taste 6 in der Tastenreihe 1 K gedrückt sei und daß der Taktgeber TR auf
T3 stehe, sowie schließlich, daß der Taktgeber TK auf t 3 stehen möge. Durch die
Taste 6 in der Tastenreihe I K wird die Ausgangsklemme dieser Tastenreihe an die
Ausgangsklemme P3 des Impulsgenerators PG angeschlossen. Da die Klemme t3 erregt
wird, erscheint der Impuls P3 des Impulsgenerators auf der Leitung K. Es sei außerdem
angenommen, daß die Klemme A erregt wird, so daß der Impuls P3 über das Gatter KG
läuft und seine Rückflanke die bistabile Vorrichtung KC in denjenigen Zustand umschaltet,
in welchem ihre Ausgangsklemme KA erregt ist. Weiterhin sein angenommen, daß die
Klemmen M und die mit einem ---Zeichen versehene. Eingangsklemme des Gatters G 6
erregt sei und daß somit, wenn die Klemme KA erregt ist, dieses Gatter öffnet, so
daß die übrigen Impulse an der Ausgangsklemme Z des Impulsgenerators PG über
das Odergatter G 10 auf die Leitung H
gelangen. Die Dauer, für welche die
Klemme KA erregt wird, ist in F i g. 2 veranschaulicht, und man sieht, daß
während dieser Dauer sechs Impulse an der Ausgangsklemme Z des Impulsgenerators
auftreten. Da die Klemme T3 erregt ist, werden diese sechs Impulse von der Leitung
H an den Eingang des Zählers 3R gegeben, und zwar über das Undgatter 3RG. Die Betätigung
der Taste 6 in der Tastenreihe 1 K hat somit zur Folge, daß der Zähler 3 R um sechs
weitergeschaltet wird.
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Um sicherzustellen, daß jeder Zähler um eins weitergeschaltet wird,
wenn der nächsttiefere Zähler die Stellung Null erreicht oder die Stellung Null
durchläuft, ist ein übertragspeicher CS vorhanden. Dieser übertragspeicher ist eine
Stufe, welche zwei verschiedene Stellungen einnehmen kann, und wird mittels eines
Impulses eingestellt, welcher über eine Leitung C jedesmal dann übertragen wird,
wenn ein Zähler die Null-Stellung erreicht. Wenn der übertragspeicher eingestellt
wird bzw. aktiviert wird, wird seine Ausgangsklemme CSO erregt. Der bistabile Speicher
CS wird durch einen Impuls P 0l, welcher ihm zu Beginn jedes Zyklus des Impulsgenerators
PG über ein Undgatter CSG zugeführt wird, zurückgestellt, sofern die andere Eingangsklemme
dieses letzteren Undgatters erregt wird. An dieser Eingangsklemme CSG liegt ein
Odergatter CSG1, welches seinerseits Eingangsklemmen M und A hat. Wenn der Übertragspeicher
zurückgestellt ist, ist seine Ausgangsklemme O erregt. Die Schaltung ist jedoch
so getroffen, daß die Ausgangsklemme CSO des übertragspeichers für eine kurze Zeitdauer
nach dem Eintreffen des Rückstellimpulses P01 erregt bleibt. Die Ausgangsklemme
CSO ist an eine der Eingangsklemmen des Undgatters G9 angeschlossen, während an
einer anderen Eingangsklemme dieses Undgatters die Ausgangsklemme P01 des Gatters
CSG liegt. Die dritte Eingangsklemme des Gatters G9 wird so lange erregt, als der
Taktgeber TR nicht auf seiner Klemme T 0 oder T 1 steht. Dementsprechend
tritt ein Impuls PO auf der Leitung H auf, wenn der übertragspeicher während des
vorhergehenden Arbeitszyklus des Impulsgenerators PG eingestellt worden ist. Es
wird somit ein Impuls jedem der Zähler 2R bis 13R während der Periode des Taktgebers
TR zugeführt, wenn das Gatter RG offen ist, sofern der Übertragspeicher während
der vorhergehenden Periode des Taktgebers TR eingestellt worden ist. Beispielsweise
kann ein derartiger Impuls dem Zähler 2R während der Periode T2 zugeführt werden,
falls der übertragspeicher während der Periode TI eingestellt worden ist. Der einzige
Zähler, welcher Impulse empfangen kann und somit der einzige Zähler, welcher während
der Periode T1 durch seine Null-Stellung hindurchlaufen kann, ist der Zähler IR.
Daher kann der Zähler 2R einen derartigen Impuls von dem Zähler
1R
nur dann empfangen und ebenso kann jeder andere Zähler einen derartigen übertragsimpuls
nur dann empfangen, wenn der nächsttiefere Zähler seine Null-Stellung durchlaufen
hat.
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Die insoweit beschriebenen Bestandteile der Schaltungsanordnung stellen
die Mehrzahl der Bestandteile dar, welche die Maschine zur Ausführung einer Addition
und Subtraktion benötigt, jedoch ist es, wenn die Maschine eine Multiplikation oder
eine Division durchführen soll, notwendig, daß die Taktgeber TR und TK eine Mehrzahl
von Arbeitsperioden oder Arbeitszyklen durchlaufen, und zur Steuerung der Zahl dieser
Arbeitszyklen ist ein Hilfszähler BR vorgesehen. Der Hilfszähler BR besitzt eine
Ausgangsklemme N, welche erregt wird, wenn der Hilfszähler nicht den Wert Null anzeigt.
Zum Zweck der Durchführung einer Multiplikation ist eine Reihe von Multiplikatortasten
MK vorhanden und jede der Multiplikatortasten 9 bis 2 ist mit einer der Ausgangsklemmen
P1 bis P9 des Impulsgenerators PG verbunden. Jede der Multiplikatortasten 2 bis
9 schließt bei ihrer Betätigung die entsprechende Ausgangsklemme des Impulsgenerators
PG an die Ausgangsklemme MR der Multiplikatortastenreihe an. Wenn die Multiplikatortaste
1 betätigt wird, wird die Ausgangsklemme T13 des Taktgebers TR an die Ausgangsklemme
MR angeschlossen, auch wenn die Multiphkatortaste 0 betätigt wird oder wenn keine
der Multiplikatortasfen 1 bis 9 betätigt wird, ist die Ausgangsklemme T13 des Registertaktgebers
an die Klemme MR angeschlossen. Normalerweise befindet sich die Ausgangsklemme MR
0 auf positivem Potential, jedoch wird bei Betätigung der Multiplikatortaste 0 das
Potential der Klemme MR 0 negativ.
-
Im allgemeinen läuft, wenn die Maschine eingeschaltet ist, der Impulsgenerator
PG ohne Unterbrechung. Jedoch kann der Impulsgenerator stillgesetzt werden, wenn
ihm ein Steuersignal von der Ausgangsseite eines der Stillsetzgatter SG 1 bis
SG 4
über ein Odergatter SG 5 zugeführt wird. Jedes der Stillsetzgatter
SG1 bis SG4 ist ein Undgatter, und man sieht, daß die Eingangsklemmen des Stillsetzgatters
SG 1 die Klemmen T O, t11, M sowie eine im folgenden noch zu
beschreibende Klemme ST 2 sind. Die Eingangsklemmen des Stillsetzgatters
SG2 sind an die Klemme C+, die Klemme B, eine Klemme D,
die Klemme
t10, die Klemme T0 und die Klemme ST3 angeschlossen. Die Eingangsklemmen des Stillsetzgatters
SG 3 sind die Klemme B, die Klemme M, die Klemme T 0 und die Klemme ST 3. Die Eingangsklemmendes
Stillsetzgatters SG4 sind eine Klemme XT und die Klemmen B, TO, t13
und ST 3. Wenn man beispielsweise annimmt, daß die Klemmen M und ST3 erregt
sind, wird der Impulsgenerator stillgesetzt, wenn der Hilfszähler BR während der
Periode T0 in seine Null-Stellung gelangt.
-
Der Hilfszähler BR kann ein Ringzähler von gleichartiger Ausführung
wie die Zähler 1R bis 13R sein. Er wird mit Hilfe von Impulsen, welche über ein
Undgatter BRG 2 einlaufen, von Null auf Neun und sodann unmittelbar auf Null
weitergeschaltet. Die beiden Eingänge des Gatters BRG2 bestehen in der Leitung H
und dem Ausgang eines Odergatters BRG 1.
Die Eingänge des Odergatters BRG1
werden durch die Ausgänge der sechs Undgatter BRG3 bis BRGB gebildet. Man sieht,
daß die Eingänge des Undgatters BRG3 durch die Klemmen C+, D und eine Klemme
to gebildet werden, daß die Eingänge des Undgatters BRG4 durch die KlemmenC-,
to, D, Z und ST3 gebildet werden, daß die Eingänge des Undgatters BRG5 durch
die KlemmenST3, C+, T0, P9, XT und eine Klemme t33, daß die Eingänge des Undgatters
BRG6 durch die Klemmen C-, tco und XT, daß die Eingänge des Undgatters BRG7 durch
die Klemmen t33, t-, T0, M und ST3 und daß die Eingänge des Undgatters BRG 8 durch
die Klemmen t33, ST3, T0, P9 und M gebildet werden. Die Klemme tll wird dauernd
erregt, ausgenommen während der Periode t11, und die Klemme to bildet den
Ausgang eines Undgatters CG8, welches während t13 erregt wird, sofern nicht der
Taktgeber TR auf T 0 oder T 1 steht. Wenn der Ausgang irgendeines
der Undgatter BRG 3 bis BRG 8 erregt ist, wird ein auf der Leitung
H auftretender Impuls dem Eingang des Hilfszählers zugeleitet, und die von diesem
Zähler registrierte Zahl wird bei jedem derartigen Impuls um eine Einheit vergrößert.
-
Es wurde bereits dargelegt, daß jede Tastenreihe verschiedenen Zählern
zugeordnet werden kann, da die Taktgeber TR und TK nicht synchron laufen müssen.
Jedoch können Fehler in gewissen Berechnungen dann auftreten, wenn eine Tastenreihe
mit einem Zähler höherer Ordnung bzw. Stellenzahl verbunden wird, als dieser Tastenreihe
entspricht. Um eine derartige Zuordnung zu vermeiden, ist eine bistabile Stufe
BA vorgesehen. Diese bistabile Stufe hat zwei Ausgänge A und Ä. Normalerweise
ist der Ausgang A positiv und der andere Ausgang negativ. Jedoch kann die bistabile
Stufe mittels eines Ausgangs des Taktgebers TK eingestellt werden, welcher am Ende
der Periode t 13 auftritt. Wenn diese bistabile Stufe eingestellt ist, ist der Ausgang
Ä erregt, und der AusgangA wird negativ. Die Stufe wird mittels der Rückfront des
Impulses P9 zurückgestellt, wenn der Taktgeber TR auf T0 steht. Man sieht, daß die
Klemme A einen der Eingänge des Gatters KG I bildet, so daß keine Taste den Ausgang
der bistabilen Stufe KC nach dem Ende der Periode t 13 beeinflußt. Dementsprechend
können unter normalen Bedingungen keine Impulse der Tasten nach der Periode t13
einlaufen.
-
Wenn die Maschine zur Durchführung einer Multiplikation oder einer
Division dient, ist eine weitere bistabile Stufe (»Steuerstufe«) BC erforderlich.
Diese Stufe arbeitet dann, wenn die Maschine zur Division benutzt wird, und dient
dazu, zu entscheiden, ob der Divisor von dem Dividenden addiert oder subtrahiert
werden muß. Die bistabile Stufe besitzt zwei Ausgänge, von denen der eine mit C+
und der andere mit C- bezeichnet ist. Die Stufe dient außerdem bei der Durchführung
der Multiplikation zur Steuerung der dem Hilfszähler BR zugeführten Impulse. Im
zurückgestellten Zustand ist der Ausgang C- positiv und im eingestellten Zustand
der Ausgang C-f- positiv. Die Stufe wird zu Beginn einer Rechenoperation durch ein
negatives Potential von der Klemme STX zurückgestellt. Dieses negative Potential
verschwindet, wenn eine Multiplikatortaste betätigt wird, und die bistabile Stufe
wird dann abwechselnd eingestellt und zurückgestellt, und zwar jedesmal wenn der
Ausgang eines Odergatters CG1 positiv wird. Die Eingänge des Odergatters CG1 werden
durch die Ausgänge von sechs Undgattern CG2 bis CG7 gebildet. Man sieht, daß die
Eingänge des Undgatters CG2 durch die Klemmen C+, TO und D gebildet werden, ferner
daß die Eingänge des Gatters CG3
durch die Klemmen Ü,
TO, D, ST 3 und C- gebildet werden, ferner daß die Eingänge des Gatters
CG 7 durch die Klemmen C-, XT, tw, P9, SCO, daß die Eingänge des Gatters
CG5 durch die Klemmen C+, Xt, to), P9 und B, daß die Eingänge des
Gatters CG6 durch die Klemmen C-, M, TO, ST 3 und MR gebildet werden
und schließlich daß die Eingänge des Gatters CG7 durch die Klemmen C-,
MR, P9 und M gebildet werden.
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Die beschriebene Rechenmaschine eignet sich für die Durchführung einer
Addition, einer Subtraktion, einer Multiplikation und einer Division, wie bereits
weiter oben erwähnt wurde. Jede der ersterwähnten drei Rechenarten kann auf mehr
als eine Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Addition einer Anzahl
von Zahlen in das Register entweder durch Betätigung der Tasten des Haupttastenfeldes
oder durch Betätigung der Multiplikatortasten durchgeführt werden. Wenn die Multiplikatortasten
für die Addition einer Zahl in das Register dienen, arbeitet diese Maschine als
eine Zehntastenmaschine, so daß die erste Betätigung einer Multiplikatortaste die
betreffende Zahl in den Zähler 12R einführt; die zweite Betätigung einer Multiplikatortaste
die betreffende Zahl in den Zähler 11R einführt usw. Gleichartige überlegungen gelten
für die Subtraktion, d. h., daß man eine Zahl von der im Register stehenden Zahl
durch Betätigung entweder des Haupttastenfeldes oder der Multiplikatortasten subtrahieren
kann.
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Der erste Weg, auf welchem eine Multiplikation durchgeführt werden
kann, besteht in der Einführung des Multiplikanden in das Haupttastenfeld und in
der Einführung von aufeinanderfolgenden Stellen des Multiplikators in die Multiplikatortasten.
Das Produkt wird normalerweise zu einer bereits in dem Register stehenden Zahl addiert,
jedoch kann gewünschtenfalls das Produkt auch von der in dem Register stehenden
Zahl subtrahiert werden.
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Beim zweiten Verfahren zur Durchführung einer Multiplikation wird
der Multiplikand wieder in das Haupttastenfeld eingegeben, der Multiplikator jedoch
in das Register eingeführt. Die Maschine zeigt dann das Produkt im Register an an
Stelle des Multiplikators. Obgleich bei diesem Verfahren die Maschine die in das
Tastenfeld eingetastete Zahl als Multiplikanden behandelt und die in dem Register
stehende Zahl als Multiplikator, kann es zweckmäßig sein, die Zahl im Register als
Multiplikanden und die Zahl im Tastenfeld als Multiplikator zu betrachten. Diese
letztere Methode der Durchführung einer Multiplikation kann dann benutzt werden,
wenn man eine Reihe von Zahlen miteinander multiplizieren will. In diesem Fall wird
die erste Zahl in das Register eingegeben und sodann mit der zweiten Zahl multipliziert,
indem man die zweite Zahl in das Haupttastenfeld eintastet. Das Produkt dieses ersten
Multiplikationsvorgangs, welches im Register erscheint, kann sodann mit der dritten
Zahl dadurch multipliziert werden, daß man diese dritte Zahl ebenfalls in das Haupttastenfeld
eingibt. Das zweite Produkt kann sodann mit der vierten Zahl multipliziert werden
usw.
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Bei der Division wird der Dividend in das Register eingegeben und
der Divisor in das Haupttastenfeld. Die Maschine arbeitet dann derart, daß der Dividend
im Register durch den Quotienten ersetzt wird. Wenn man eine Reihe von Zahlen durch
den gleichen Divisor dividieren will, so kann man den Divisor in dem Haupttastenfeld
belassen und jeden neuen Dividenden in das Register mit Hilfe der Multiplikatortasten
in der oben beschriebenen Weise einführen.
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Außer zur Durchführung der oben beschriebenen Rechenoperationen kann
die Maschine auch so betrieben werden, daß sie die im Register stehende Zahl entweder
nach links oder nach rechts verschiebt. Die verschiedenen Funktionen, welche sich
durchführen lassen, werden mittels Umschaltern ausgewählt. Diese Umschalter sind
in F i g. 1 nicht mit dargestellt, legen jedoch positive Potentiale an die in der
folgenden Tabelle 1 angegebenen Klemmen:
| Tabelle 1 |
| Addition (1) M -I- XT 7V |
| Addition (2) M -I- XT N |
| Subtraktion (1) M S XT J'v |
| Subtraktion (2) M S XT N |
| Multiplikation (1) M -f- XT IV |
| Multiplikation (2) -f-- XT 'V |
| Division D + XT 7Cr |
| Linksverschiebung D -f- XT N |
| Rechtsverschiebung --f- XT N |
Die Betätigung der dem Nullwert zugeordneten MultiplikatortasteMKO ersetzt das positive
Potential an der Klemme -I- oder an der Klemme S durch das negative Potential auf
der Leitung MR 0. Betriebsweise Wenn die Maschine im arbeitsbereiten Zustand ist,
läuft der Impulsgenerator PG und liefert während jedes Zyklus seine normalen zehn
Impulse. Jedoch werden diese Impulse dann noch nicht wirksam, weil der Taktgeber
TR auf T0 steht und daher keines der Gatter 1RG bis 13RG oder BRG3, BRG4 oder BRG6
offen ist. Der Taktgeber TR wird durch ein negatives Potential auf T0 festgehalten,
welches ihm von der Klemme
ST 2 zugeführt wird, welche ebenfalls einen Eingang
des Gatters
SG 1 bildet. Ein negatives Potential wird ferner von der Klemme
ST 3
zugeführt, welche zur Schließung der Gatter SG2, SG3, SG4, CG3, CG6,
TG6, TG8, BRG5, BRG7, und BRG8 dient. Die bistabile Stufe BA befindet sich in zurückgestelltem
Zustand, wobei ihr Ausgang A erregt wird, und die bistabile Stufe BC steht im zurückgestellten
Zustand mit einem erregten Ausgang C-.
-
Wenn die Maschine zur Multiplikation eines in das Haupttastenfeld
eingetasteten Multiplikanden mit einem in dem Register gespeicherten Multiplikator
benutzt werden soll, werden positive Potentiale den Klemmen -I-, XT und 1P zugeführt.
Die Tasten in den verschiedenen Tastenreihen 1 K bis 10 K haben keinen Einfluß auf
die Anlaufklemmen, und es wird daher eine spezielle Anlauftaste vorgesehen, die
nicht nur die Klemmen ST 2, ST 3 und STX erregt, sondern auch einen Impuls
an den Taktgeber TK liefert, um ihn auf die Stellung t10 zu bringen.
-
Als Beispiel für die Art und Weise, wie eine Multiplikation abläuft,
soll die Multiplikation der Zahl 34 mit 17 beschrieben werden.
-
In der Praxis wird dieses Verfahren zur Durchführung einer Multiplikation
normalerweise nur dann benutzt, wenn die eine der beiden miteinander zu multiplizierenden
Zahlen bereits im Register steht und eine ganze Reihe von Zahlen miteinander multiplizieri
werden,
indem man jede neue Zahl in das Haupttastenfeld eintastet und das vorher gewonnene
Produkt im Register beibehält.
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Im vorliegenden Fall sei angenommen, daß die Zahl 34 in das Haupttastenfeld
eingetastet worden sei und daß die Ziffern 1 und 7 in den Zählern 12R und 11R stehen
mögen.
-
Wenn die spezielle Anlauftaste gedrückt ist, wird der nächste vom
Impulsgenerator PG gelieferte Impuls den Taktgeber TR von T 0 auf
T 1 bringen. Zu diesem Zeitpunkt steht der Taktgeber TK auf t 10, und es
wird, da keine Taste in der Tastenreihe 8 K gedrückt ist, der Leitung K kein Impuls
während des ersten Arbeitszyklus des Impulsgenerators zugeführt. Während des nächsten
Arbeitszyklus steht der Taktgeber TR auf T2 und der Taktgeber TK auf t11, und es
wird, da die Taste 4 in der Tastenreihe 9 K gedrückt ist, der Impuls P 5
des Impulsgenerators PG
auf die Leitung K gelangen, und die Rückfront dieses
Impulses P5 wird die bistabile Stufe KC einstellen. Da jedoch die Klemme
M nicht erregt ist, öffnet das Gatter G 6 nicht, und es gelangen keine Impulse auf
die Leitung H. Gleichartige Überlegungen gelten für den nächsten Arbeitszyklus des
Impulsgenerators, in welchem der Taktgeber TR auf T3 steht und der Taktgeber TK
auf t12. Während des nächsten Arbeitszyklus des Impulsgenerators steht der Taktgeber
TR auf T 4 und der Taktgeber TK auf t13. In diesem Zeitpunkt sind,
da die Klemme XT erregt ist und die bistabile Stufe BC sowie der übertragspeicher
CS zurückgestellt sind, alle Eingänge des Gatters G5 (»Übertragsgatter«) erregt,
und als Ergebnis des Vorhandenseins der Spannung -GD treten Impulse auf der Leitung
H auf. Da ferner beide Eingänge des Gatters CD 8 erregt sind, tritt
ein positives Potential an der Klemme ta) auf, und alle Eingänge des Gatters BRG6
werden erregt. Da der Taktgeber TR auf T 4
steht, werden also die auf der
Leitung H auftretenden Impulse während dieses Arbeitszyklus dem Zähler 4R zugeführt
und ferner ebenfalls dem Hilfszähler BR. Es werden somit zehn Impulse dem Zähler
4R zugeführt, so daß dieser von 0 bis auf 0 weitergeschaltet wird und ebenfalls
zehn Impulse dem Hilfszähler BR, so daß dieser ebenfalls von 0 auf 0 weitergeschaltet
wird.
-
Wenn der Zähler 4R die Stellung 0 erreicht, wird der übertragspeicher
CS eingestellt. Gleichzeitig wird die bistabile Stufe BA eingestellt, so
daß ihr Ausgang Ä erregt wird und nicht mehr ihr Ausgang A. Während der nächsten
neun Arbeitszyklen wird der Taktgeber TR auf T13 weitergeschaltet und der Taktgeber
TK bis auf t9 weitergeschaltet. Während des nächsten Arbeitszyklus wird der
Taktgeber TR auf TO weitergeschaltet, jedoch wird während dieser Periode kein Impuls
über das Gatter TG 7 zur Weiterschaltung des Taktgebers TK geliefert,
da die Klemme XT nicht erregt ist. Am Ende dieser Periode wird die bistabile Stufe
BA durch den Impuls DP 9
zurückgestellt, so daß ihr Ausgang A erregt
wird und ihr Ausgang Ä entregt wird. Während des nächsten Arbeitszyklus wird der
Taktgeber TR von T 0 auf T I weitergeschaltet, jedoch tritt dabei
wiederum kein Impuls an den Taktgeber TK über, da das Gatter TG 8 wegen der
Rückstellung der bistabilen Stufe BC zurückgestellt ist. Der Ausgang C- dieser bistabilen
Stufe ist also erregt. Zu Beginn dieser Periode wird der Impuls P 0 über das Gatter
CSG gegeben und stellt den übertragspeicher zurück, jedoch läuft dieser Impuls nicht
bis zur Leitung H durch, da die Eingänge T 2 bis T13 des Gatters G
9 nicht erregt sind. Während der nächsten vier Arbeitszyklen wird der Taktgeber
TR von T 1 auf T 5 weitergeschaltet und der Taktgeber TK von t9 auf
t13. Die sich dabei abspielenden Vorgänge entsprechen dann den oben beschriebenen
für die Periode, in welcher der Taktgeber TR auf T4 und der Taktgeber TK auf t13
steht, da der Zähler 5R ebenfalls auf 0 steht.
-
Während des nächsten Zyklus der beiden Taktgeber fällt der Ausgangsimpuls
T6 mit dem Ausgangsimpuls t13 zusammen, und der Zähler R 6 wird von 0 bis 0 weitergeschaltet.
Sodann werden die Zähler 7R bis 10R in der gleichen Weise von 0 bis 0 weitergeschaltet.
-
Wenn T11 mit t13 zusammenfällt, wird der Übertragspeicher CS nach
Zuführung dreier Impulse zu dem Zähler 11R eingestellt und der Hilfszähler BR ebenfalls,
da der Zähler 11R von 7 auf 0 weitergeschaltet worden ist. Dementsprechend wird
der Eingang U vom Gatter G5 abgeschaltet, und es gelangen während dieses Arbeitszyklus
des Impulsgenerators keine weiteren Impulse auf die Leitung H. Der Impuls P 9 durchläuft
das Gatter CG 4, da dessen Eingang CSO erregt ist, und der Impuls P9 bewirkt somit
eine Umschaltung der bistabilen Stufe BC von C- auf C+. Der Taktgeber TR wird dann
auf T 12 und T 13 weitergeschaltet und der Taktgeber TK auf t1 und
t2. Dem Taktgeber TK werden keine Fortschaltimpulse zugeführt, wenn der Taktgeber
TR von T13 auf T 0 weitergeschaltet wird, jedoch gelangt ein Fortschaltimpuls
an den Taktgeber TK, wenn der Taktgeber TR von T 0 auf T 1
weitergeschaltet wird, da das Gatter TG8 öffnet, weil die bistabile Stufe BC sich
auf C-I- befindet. Wenn der Taktgeber TR auf T0 steht, durchläuft der Impuls P9
das Gatter BRG5, so daß der Hilfszähler BR von 3 auf 4 weitergeschaltet wird. Die
beiden Taktgeber laufen dann in der gleichen relativen Stellung zueinander weiter,
und schließlich wird der Taktgeber TR auf T 9 stehen und der Taktgeber
TK auf t11. Während dieses Zyklus des Impulsgenerators durchläuft der Impuls
P 5 das Gatter 9 KG und gelangt auf die Leitung K, so daß die bistabile Stufe KC
eingestellt wird. Als Ergebnis durchlaufen die übrigen vier Impulse dieses Zyklus
das Gatter G2 und gelangen somit auf die Leitung H und von dort über das Gatter
9RG in den Zähler 9R, der von 0 auf 4 weitergeschaltet wird. Während des nächsten
Arbeitszyklus des Impulsgenerators befindet sich der Taktgeber TR auf T10 und der
Taktgeber TK auf t12, und es werden daher, da die Taste 3 in der Reihe IOK
gedrückt ist, drei Impulse dem Zähler 10R zugeführt, so daß dieser von 0 auf 3 gelangt.
-
Da die bistabile Steuerstufe BC sich noch auf C-I-befindet, werden
der Taktgeber CK und der Hilfszähler BR während T® beide weitergeschaltet. Diese
Folge von Vorgängen dauert an, wobei die beiden Taktgeber mit gleichbleibender relativer
Lage und der Hilfszähler BR um eine Einheit für jede Hinzufügung von 34 in die Zähler
10R und 9 R weitergeschaltet werden, bis der Hilfszähler die Null-Stellung
erreicht. Dies geschieht dann, wenn -die Zahl 34 in das Register sechsmal eingeführt
worden ist, und die Maschine führt dann eine weitere Addition während der Perioden
t11 und t12 aus. Bei t13 werden alle Eingänge des Gatters CG5 erregt, und die bistabile
Stufe BC wird auf C- geschaltet. Das
Register gibt nunmehr die
Zahl 01238000000(00) an. Es ist zu beachten, daß, da die bistabile Stufe BA durch
den Impuls DP9 während jeder Periode TO zurückgestellt wird, die Funktionen des
übertragspeichers während dieser Additionsvorgänge Übertragsimpulse über das Gatter
G9 gibt, wenn dies notwendig ist.
-
Der Taktgeber TR schreitet nun auf T 12 und T 13 fort
und der Taktgeber TK auf t1 und t2. Sodann schreitet der Taktgeber TR auf
T 0 und T 1 fort, jedoch werden dabei keine Fortschaltirnpulse an
den Taktgeber TK übertragen, da die Gatter TG7 und TG8 geschlossen sind. Somit werden
die Taktgeber fortgeschaltet, wobei die Periode T2 mit der Periode t3 zusammenfällt
und schließlich erreicht der Taktgeber TK die Stellung t13, wobei der Taktgeber
TR auf T12 ankommt. Während dieses Arbeitszyklus des Impulsgenerators sind die Gatter
BRG 6, G 5 und 12RG offen, so daß Impulse den Zählern 12R und BR zugeführt
werden. Somit wird der Zähler 12R von 1. nach 0 weitergeschaltet, während der Zähler
BR von 0 auf 9 weitergeschaltet wird und der übertragspeicher sodann eingestellt
wird, mit dem Ergebnis, daß das Gatter G 5 geschlossen ist. Der Impuls P9 durchläuft
das Gatter CG4 und schaltet die bistabile Stufe BC von C- auf C+. Der Taktgeber
TR wird sodann auf T13 und T 0 weitergeschaltet und der Taktgeber
TK auf t1. Wenn der Taktgeber TR sich auf TO befindet, durchläuft der Impuls P9
das Gatter BRG 5 und schaltet den Hilfszähler BR von 9 auf 0. Die beiden
Taktgeber werden sodann in der gleichen relativen Lage weitergeschaltet, bis der
Taktgeber TR auf T1.0 und der Taktgeber TK- auf t11 steht. Während dieses
Zyklus des Impulsgenerators werden vier Impulse dem Zähler 10R zugeführt und schalten
ihn von 3 auf 7 weiter. Während des nächsten Zyklus des Impulsgenerators werden
drei Impulse dem Zähler 11R zugeführt und schalten diesen Zähler von 2 auf 5 weiter.
-
Bei t13 werden alle Eingänge des Gatters CG
5 er-
regt, und
die bistabile Stufe BC wird auf C- geschaltet. Der Taktgeber TR schreitet nun auf
T13
fort und der Taktgeber TK auf t1. Sodann wird der Taktgeber TR auf
T 0 und
T 1 fortschreiten, jedoch gelangen keine Fortschaltimpulse
während dieser Perioden an den Taktgeber TK, da die Gatter
TG 7
und TG8 geschlossen
sind. Somit werden die Taktgeber unter Zusammenfall der Periode T2 mit der Periode
t2 fortgeschaltet, und schließlich erreicht der Taktgeber TK die Stellung t13 und
der Taktgeber TR die Stelllung T13. Es werden nunmehr zehn Impulse an jeden der
Zähler 13 R und BR gegeben, so daß jeder von 0 auf 0 weitergeschaltet wird. Wenn
der Zähler 13R die Stellung 0 erreicht, wird der übertragspeicher CS eingestellt
und gegen Ende der Periode t13 wird die bistabile Stufe
BA eingestellt. Der
Zähler TR schreitet nun von
T13 auf
T 0 fort und da der Zähler TK
auf t 13 bleibt, werden alle Eingänge des Stillsetzgatters
SG 4 erregt und
der Impulsgenerator PG stillgesetzt, mit dem Ergebnis, daß die spezielle Anlauftaste
freigegeben wird und der Impulsgenerator von neuem anläuft. Das Register gibt nunmehr
die Zahl 00578000000(00) an, welche das Ergebnis der Multiplikation von 34 mit 17
darstellt. Die verschiedenen Vorgänge der Berechnung sind in der folgenden Tabelle
2 zusammengefaßt.
| Tabelle 2 |
| BR 13 12 11 10 9 BA BC CS T t |
| 0 0 1 7 0 0 A C- C 0 10 17 wird in die Zähler 12R und 11R eingegeben
und |
| 34 in die Tastenreihen 10 K und 9 K |
| 0 0 1 7 0 0 #I C- CSO 4 13 Die Anlauftaste wird
gedrückt, und zehn Impulse |
| werden in 4R und BR eingegeben, so daß CS ein- |
| gestellt wird |
| 0 0 1 7 0 0 A C- C 0 9 Wenn BC sich bei C- befindet,
wird bei T 0 kein |
| Impuls an TK gegeben |
| 0 0 1 7 0 0 Ä C- CSO 5 13 Zehn Impulse werden in die
Zähler 5 R und BR ein- |
| gegeben |
| 0 0 1 7 0 0 Ä C- CSO 6 13 Zehn Impulse werden in die
Zähler 6R und BR ein- |
| gegeben |
| 0 0 1 7 0 0 Ä C-- C,SO 7 13 Zehn Impulse werden in die
Zähler 7R und BR ein- |
| gegeben |
| 0 0 1 7 0 0 Ä C- CSO 8 13 Zehn Impulse werden in die
Zähler 8R und BR ein- |
| gegeben |
| 0 0 1 7 0 0 Ä C- CSO 9 13 Zehn Impulse werden in die
Zähler 9R und BR ein- |
| gegeben |
| 0 0 1 7 0 0 Ä C- CSO 10 13 Zehn Impulse werden in die
Zähler 10 R und BR ein- |
| gegeben |
| 3 0 1 0 0 0 Ä C+ CSO 11 13 Drei Impulse werden in den
Zähler 11R eingegeben |
| und BR liefert den Übertragsimpuls; BC wird auf |
| C-I- umgeschaltet |
| 4 0 1 0 0 0 A C+ C 0 2 Wenn BC sich auf C+ befindet,
gelangt ein Impuls |
| an TK bei T0; ein weiterer Impuls gelangt über |
| BRG S an BR |
| Fortsetzung vorstehender Tabelle |
| BR 13 12 11 10 9 BA BC CS T t |
| 4 0 1 0 0 4 A C+ C 9 11 4 wird in den Zähler 9R eingegeben |
| 4 0 1 0 3 4 A C-1- C 10 12 3 wird in den Zähler lOR eingegeben |
| 5 0 1 0 6 8 Ä C-I- C 0-13 2-1 34 wird in die Zähler 10R und
9R eingegeben |
| 6 0 1 1 0 2 Ä C-1- C 0-13 2-1 34 wird in die Zähler
10 R und 9 R eingegeben und |
| der übertrag in den Zähler 11R |
| 7 0 1 1 3 6 Ä C-f- C 0-13 2-1 34 wird in die Zähler 10R und
9R eingegeben |
| 8 0 1 1 7 0 Ä C+ C 0-13 2-1 34 wird in die Zähler 10R und 9R
eingegeben |
| 9 0 1 2 0 4 Ä C-1- C 0-13 2-1 34 wird in die Zähler 10R und
9R eingegeben |
| 0 0 1 2 3 8 A C+ CSO 0-10 2-12 34 wird in die Zähler
10 R und 9 R eingegeben; BR |
| wird auf 0 weitergeschaltet |
| 0 0 1 2 3 8 Ä C- C 11 13 BC wird auf C- umgeschaltet |
| 0 0 1 2 3 8 A C- C 0 2 Kein Impuls während T0 an TK |
| 9 0 0 2 3 8 Ä C-1- CSO 12 13 Neun Impulse werden in
denZähler 12R eingegeben, |
| und BR liefert einen übertrag |
| 0 0 0 2 3 8 A C-1- CSO 0 1 Während T 0 gelangt
ein Impuls in TK; ferner ge- |
| langt ein Impuls über BRG5 in BR |
| 0 0 0 5 7 8 A C+ C 1-11 2-12 34 wird in 11R und 1.0
eingegeben |
| 0 0 0 5 7 8 Ä C- 12 . 13 BC wird auf C- umgeschaltet |
| 0 0 0 5 7 8 Ä C- CSO 13-13 1-13 Zehn Impulse werden
in 13 R und BR eingegeben |
| 0 0 0 5 7 8 Ä C- C 0 13 Das Stillsetzgatter SG4 wird erregt. |