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System zum Vergleich von zwei binären Kodezahlen
Die Erfindung bezieht sich auf Vergleichs- systeme für elektrische Signale und befasst sich insbesondere mit solchen Systemen, die zum Ver- gleich von binären Kodesignalen dienen.
Die praktische Anwendung der Erfindung soll im Zusammenhang mit Vergleichssystemen für bi- näre Kodesignale erläutert werden, bei welchen jede Kodegruppe aus einer Folge einer beliebigen
Anzahl der binären Ziffern 0" oder,, 1" in be- liebiger Permutation besteht. Jedes einzelne Ele- ment eines solchen Kode wird also durch eine,, 0" oder,, 1" gebildet. Diese Elemente "0" und "1" können in der Praxis voneinander auf verschie- dene Weise unterschieden werden, z. B. durch das
Vorhandensein eines Stromes bzw. durch Strom- losigkeit, durch positiven Strom oder negativen
Strom oder durch andere Paare von geeigneten
Betriebszuständen.
Es sind bereits verschiedene Systeme und Ver- fahren zur überprüfung der Genauigkeit von auf- genommenen oder aufgezeichneten binären KodeKombinationen oder binären Zahlen vorgeschlagen worden. Ferner sind bereits Systeme bekannt, die es ermöglichen, von einer Kodeform, beispielsweise dem gewöhnlichen Binärkode, d. h. einem Kode, der dem binären Zählschema folgt, auf eine andere Kodeform, wie beispielsweise auf den in der USA-Patentschrift Nr. 2, 632, 058 erläuterten reflektierten Binärkode, überzugehen. Es ist jedoch auch erwünscht, vielstellige binäre Kodezahlen zu vergleichen, um eine Anzeige für die Gleichheit der verglichenen Zahlen bzw. eine Anzeige dafür zu erhalten, welche der verglichenen Zahlen im Falle der Ungleichheit die grössere ist.
Solche Vergleichssysteme können praktisch zur Einstellung des Elektronenstrahles in einer Kathodenstrahlröhre verwendet werden. Bei einem solchen Einstellsystem wird z. B. dem Strahl ein flacher Querschnitt erteilt und der Strahl wird durch Signale, die durch eine binäre Eingangszahl, die sog. Adresszahl, gebildet werden, auf eine bestimmte Zeile von öffnungen in einer binären Kodeplatte eingestellt. Die Elektronen, welche durch die Öffnungen der Kodeplatte hindurchgehen, werden von Auffangelektroden aufgenommen und bewirken Signale, die bei paralleler Zusammenfassung dieser Elektroden ebenfalls eine binäre Kodezahl darstellen. Durch Vergleich der eingangsseitigen binären Zahl mit der ausgangsseitig erhaltenen binären Zahl wird bei diesem System die Genauigkeit der Strahlein- stellung überprüft.
Vom Vergleichskreis kann ein Ausgangssignal abgeleitet und den Ablenk- platten der Kathodenstrahlröhre zwecks Strahl- nachstellung zugeführt werden. Eine solche Kom- bination von Kathodenstrahlröhre und Ver- gleichskreis kann als Servosteuerung für Spei- cherröhren, wie beispielsweise für Barrier-Grid-
Speicher gemäss der USA-Patentschrift Nr.
2, 675, 499 verwendet werden.
Ein ähnliches Vergleichssystem kann auch im rückkoppelnden Einstellkreis von Flying-Spot-
Speichern angewendet werden. Bei einer diesbe- züglichen Ausführungsform wird ein Lichtstrahl, der flachen Querschnitt hat, mittelbar durch eine binäre Adresseingangszahl auf eine bestimmte
Stelle einer binär kodierten Justierplatte gewor- fen. Eine Reihe von Photozellen nimmt das durch diese Justierplatte fallende Licht auf und gibt Signale in Form einer binären Ausgangszahl ab. Wenn man nun die Eingangszahl und die
Ausgangszahl in einem Vergleichskreis zum Ver- gleich bringt, so erhält man ein Ausgangssignal, mit dem das Ablenksystem derart beeinflusst wer- den kann, dass der Lichtstrahl zwecks Nachstellung in einer von zwei entgegengesetzten Richtungen in Bewegung gesetzt wird.
Ein Vergleich von zwei binären Zahlen kann vorteilhaft auch bei Impuls-Kodemodulationssystemen und bei Einstellsystemen verwendet werden, die eine Kathodenstrahlröhre zur Servosteuerung der Strahleinstellung in einer Speicherröhre oder sonstigen Kathodenstrahlröhre verwenden.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Vergleichssystem für binäre Zahlen zu schaffen, das je nachdem, welche der beiden Zahlen grösser ist, einen von zwei verschiedenen Ausgangszuständen annimmt. Die Erfindung ermöglicht insbesondere auch einen Vergleich von zwei im reflektierten' Binärkode ausgedrückten Zahlen und betrifft Verbesserungen an Vergleichssystemen für reflektierte binäre Kodezahlen. Im Rahmen der Erfindung werden verschiedene logische Operationen bzw.
Rechenoperationen miteinander kombiniert.'
Die erläuterten Ziele der Erfindung werden erreicht, indem jede der verschiedenen Stellen einer ersten binären Kodezahl als eines von zwei
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möglichen elektrischen Signalen an einen zugeordneten Eingang je einer von den einzelnen Stellen der Kodezahlen zugeordneten Vergleichseinrichtungen angelegt wird ; jede der verschiedenen Stellen der zweiten binären Kodezahl, die mit der ersten binären Kodezahl verglichen werden soll, wird an einen andern Eingang der glei-
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Stelle gleicher Ordnung der ersten Kodezahl angelegt.
Es wird daher die Stelle höchster Ordnung der beiden binären Zahlen über getrennte Eingangsleitungen an ein und dieselbe Vergleichseinrichtung angelegt und die nachfolgenden Stellen niedrigerer Ordnung werden den andern Ver- gleichseinrichtungen in ähnlicher Weise zugeführt.
Die verschiedenen Vergleichseinrichtungen sind
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mengeschaltet und dieser Ausgang liefert je nach dem Ergebnis des Vergleiches der binären Zahlen eines von zwei möglichen elektrischen Signalen.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält jede Vergleichseinrichtung eine Reihe von
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men, logische Operationen durchführen und als Ergebnis dieser Operationen an einem oder an mehreren Ausgängen elektrische Signale liefern. Die Anordnung ist so getroffen, dass jede Stelle einer reflektrierten binären Kodezahl in einem einzigen logischen Kreis mit ihrem Gegenstück in der zweiten reflektierten binären Kodezahl verglichen wird, wobei ein Ausgang eines jeden dieser
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schlossen ist, der an nach aussen führenden Leitungen je nachdem, welche der beiden eingangsseitigen Zahlen grösser ist, einen von zwei unterscheidbaren elektrischen Signalzuständen annimmt.
Ein zweiter Ausgang eines jeden logischen Kreises ist mit dem logischen Kreis verbunden,
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gangszahlen vergleicht ; er verhindert, dass diese Kreise elektrische Signale an die abschliessende
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ssende Ausgangsleitung gemeldet worden ist.
Zusätzlich zu den beiden Eingängen für die zu vergleichenden Stellen ist an jedem logischen
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an den beiden Ausgangsleitungen des betreffenden Kreises bewirkt, wenn die Anzahl der Stellen höherer Ordnung einer Art,. d. h.j?" oder O", in einer der im reflektierten Binärkode ausgedrückten Eingangszahlen ungerade ist. Für jedes Paar von zu vergleichenden Stellen niedrigerer Ordnung ist eine zweite Type von logischen Kreisen vorgesehen, die dazu dienen, an dieser dritten Eingangsleitung das richtige Eingangssignal zu erzeugen.
Diese Schaltungsanordnung erlaubt den stellenweisen Vergleich von zwei reflektierten binären Zahlen, wobei der Vergleichskreis für die jeweils höchsten Stellen, die schon einen Unterschied der verglichenen Zahlen erkennen lassen, ein Aus-
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verglichenen Zahlen grösser ist als die andere, urd zugleich die Vergleichskreise für die Stellen niedrigerer Ordnung sperrt. Welcher Vergleichskreis
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reflektierten binären Zahl vor der jeweils verglichenen Stelle enthalten sind.
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dass zwei im reflektierten Binärkode ausgedruck- te Zahlen an eine Reihe von logischen Kreisen angelegt werden, und dass in einem gemeinsamen Ausgang dieser Kreise eines von mehreren möglichen Signalen auftritt und anzeigt, welche der beiden reflektierten binären Kodezahlen die grö- ssere ist.
Die einander entsprechenden Stellen ler beiden zu vergleichenden reflektierten binären Kodezahlen werden paarweise an je einen eingangsseitigen logischen Kreis angelegt, und in dem allen diesen logischen Kreisen zugeordneten gemeinsamen Ausgang wird ein Signal erhalten, welches die grösseren der beiden reflektierten binären Zahlen anzeigt. Der Vergleich der beiden Zahlen erfolgt stellenweise, wobei jener Vergleichskreis, der bei abnehmender Ordnung der verglichenen Stellen als erster eine Ungleichheit der Zahlen feststellt, das entsprechende Ausgangssignal liefert und die dann überflüssig gewordenen Vergleichskreise für die Stellen niedrigerer Ordnung sperrt.
Den Vergleichskreisen für Stellen niedrigerer Ordnung wird ausser den zu ver-
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welches angibt, ob in den schon verglichenen Stellen höherer Ordnung einer der Vergleichszahlen die Anzahl einer bestimmten Ziffer gerade oder ungerade ist.
Die Vergleichskreise können so ausgebildet werden, dass sie ein erstes Signal an einer ersten Ausgangsleitung und ein zweites Signal an einer zweiten Ausgangsleitung liefern und durch diese Signale bei Ungleichheit der verglichenen Zahlen die grössere der beiden Zahlen anzeigen, während sie bei Gleichheit der verglichenen Zahlen kein Ausgangssignal abgeben und die Ausgangssignale umkehren, falls ein von den Stellensignalen abweichendes zusätzliches Eingangssignal angelegt wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer verschiedenen Merkmale soll nunmehr ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung genauer erläutert werden. Fig. 1 zeigt im Blockschema ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs-
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Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt eine Mehrzahl von logischen Kreisen erkennen, welche dazu dienen, eine im reflektierten Binärkode ausgedrückte Zahl al, a., as... an mit einer andern, ebenfalls im reflektier-
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zu vergleichen. Die Stellen al und bj höchster Ordnung der beiden Zahlen werden jeweils durch einen bestimmten, von zwei vorgegebenen Spannungspegeln an den Eingangsleitungen 101 bzw. 102 des logischen Kreises 100 dargestellt. Die beiden vorgegebenen Eingangspegel sind den. binären Ziffern ,,1" und ,,0" zugeordnet, und in der nachfolgenden Erklärung wird der Zustand eines jeden Kreises durch die wirksamen Spannungspegel bzw. binären Ziffern oder"0" beschrieben.
Der logische Kreis 100 liefert an die Ausgangsleitung 104 eine 7"und an die Ausgangsleitung 105 eine"0", wenn an der Eingangs-
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1" und102 eine 0" wirksam ist. Wenn die Eingangssignale umgekehrt werden, d. h. an der Leitung 101 eine ,,0" und an der Leitung 102 eine 7" erscheint, so werden auch die Ausgangssignale an den Leitungen 104 und 105 umgekehrt, d. h. es
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wirksam sind, so tritt an den Ausgangsleitungen
104 und 105 kein Signal auf. Demnach besteht die logische Funktion des Kreises 100 darin, ungleiche Eingangssignale an den zugeordneten Ausgangsleitungen zu wiederholen, gleiche Eingangssignale hingegen zu ignorieren", d. h. bei Vorhandensein gleicher Eingangssignale an die Ausgangsleitungen keine Signale abzugeben.
Das der Erfindung zugrunde liegende mathematische Schema und die logischen Operationen des erläuterten logischen Kreises ermöglichen eine ternäre Operation, durch welche der Kreis zwei im reflektierten Binärkode ausgedrückte Zahlen vergleichen und zwischen den drei möglichen Verhältnissen unterscheiden kann, ob die erste Zahl grösser als die zweite, kleiner als die zweite oder gleich gross wie diese ist. In den meisten Anwendungsfällen, etwa wenn eine Zahl konstant gehalten und die andere jeweils nur um eine Einheit geändert wird, wie das beispielsweise bei Servosystemen für die koordinatenmässige Einstellung eines Kathodenstrahles od. dgl. der Fall ist, genügt es jedoch, bloss zwischen zwei Zuständen zu unterscheiden, ob nämlich die erste Zahl kleiner ist als die zweite oder ob sie grösser oder gleich gross wie diese ist.
In solchen Systemen wird nur der Übergang von kleiner als" auf gleich gross wie oder grösser als" angezeigt. Dementsprechend werden bei diesen speziellen
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Ausgangssignale erhalten.
Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel, das nun beschrieben werden soll, ist das eine mögliche Eingangssignal eine negative Spannung, das an- dere mögliche Eingangssignal hingegen Erdpoten- tial. Die drei Ausgangszustände des logischen
Kreises 100 sind daher : Strom in der Leitung 104 und Stromlosigkeit in der Leitung. 105 bzw.
Stromlosigkeit in der Leitung 104 und Strom in der Leitung 105 bzw. Stromlosigkeit in beiden Leitungen 104 und 105, wobei der letztere, signallose Zustand dann auftritt, wenn die Eingangssignale übereinstimmen.
Es wird also im Kreis 100 ein einfacher Stellenvergleich erreicht, der durch eines von zwei möglichen Ausgangssignalen das Verhältnis der beiden eingangsseitig wirksamen Stellen anzeigt. Die Ausgangsleitung 105 des Kreises 100 dient dazu, die nachfolgenden Vergleichskreise für die Sperrung oder das Durchlassen von jenen Signalen zur Ausgangsleitung 140 vorzubereiten, welche das Ergebnis des Vergleiches der in diesen Kreisen verarbeiteten Stellen anzeigen.
Auf diese Weise bleibt ein ausgewähltes von den beiden möglichen Ausgangssignalen eines Stellenvergleichskreises für die abschliessende Leitung unabhängig vom Ergebnis des Vergleiches von Stellen niedrigerer Ordnung erhalten. überdies werden an die nachfolgenden logischen Kreise 110, 120 bzw. 130 Signale abgegeben, die anzeigen, ob die vorhergehende Gruppe von Stellen höherer Ordnung in einer bestimmten der beiden binären Eingangszahlen insgesamt eine ungerade Anzahl der Ziffer 1" enthält. Im vorliegenden Beispiel wird die ungerade Anzahl der Ziffer ,,1" in der zweiten oder "b"-Zahl ausgewertet.
Dementsprechend ist die Leitung 102 direkt zu einem Eingang des logischen Kreises 110 geführt und in analoger Weise werden an did nachfolgenden logischen Kreise 120, 130... über
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schlossenen logischen Kreise, wenn diese Summe ungerade ist. Es ist zu beachten, dass bei der dargestellten Ausführungsform diese Kreise zwei Eingänge haben, welche die Summe der vorhergehenden ,,b"-Stellen und das Komplement dieser Summe darstellen. Dementsprechend ist an die Leitung 108 eine Umkehrstufe 142 angeschlossen, so dass der andere Eingang 107 des Kreises 114 das Komplement des Signals in der Leitung 101 ist. Wenn die Anzahl der vorhergehenden Ziffern. 1" nicht ungerade ist, wird die Funktion des betrachteten logischen Kreises nicht beeinflusst, d. h. diese findet in der vorstehend für den logischen Kreis 101 erläuterten Weise statt.
Wenn aber die Anzahl der vorhergehenden Ziffern" 1" ungerade ist, wird die Funktion des betrachteten logischen Kreises umgekehrt.
Es sei beispielsweise angenommen, dass der Kreis 114 in der Gruppe von Stellen höherer Ordnung der Zahl b1, b , ba... b, o eine ungerade
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die einzigen Stellen höherer Ordnung. Der Kreis 114 gibt in diesem Falle ein Signal an den Kreis 120 ab, welches bewirkt, dass die normalerweise an den Leitungen 123 und 125 infolge des Vergleiches der Stellen a3 und b3 auftretenden Ausgangssignale umgekehrt werden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind deutlich aus einer Betrachtung der nachfolgenden Tabellen I und II erkennbar. Die Tabelle I erläutert den stellenweisen Vergleich von zwei dreistelligen, im reflektierten Binärkode ausgedrückten Zahlen.
Der dreistellige Kode ist bloss als einfaches Bei- spiel gewählt, da die Erfindung bei beliebiger Stellenanzahl anwendbar ist. In der Tabelle I bedeutet eine ,,0" im Ergebnis das Vorhandensein
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Zahlen a und b. Das Plus-Zeichen im Ergebnis bedeutet, dass die betreffende Stelle in der Zahl a grösser als in der Zahl b ist und ein Minus-Zeichen entspricht dem umgekehrten Verhältnis. Es ist zu beachten, dass in einer Diagonale der Tabelle I die Ergebnisse lauter,, 0" enthalten, was anzeigt, dass die verglichenen Zahlen, die diese Ergebnisse liefern, identisch sind. In dieser Form lassen jedoch die Ergebnisse keine deutliche Regel zur Unterscheidung erkennen, welche von zwei ungleichen Vergleichszahlen die grössere ist.
Tabelle I :
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<tb>
<tb> Dez: <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> a1 <SEP> a2 <SEP> a3 <SEP> 100 <SEP> 101 <SEP> 111 <SEP> 110 <SEP> 010 <SEP> 011 <SEP> 001 <SEP> 000
<tb> Dez: <SEP> b1 <SEP> b2 <SEP> b3
<tb> 7 <SEP> 100 <SEP> 000 <SEP> 00+ <SEP> 0++ <SEP> 0+0 <SEP> -+0 <SEP> -++ <SEP> -0+ <SEP> -00
<tb> 6 <SEP> 101 <SEP> 00- <SEP> 000 <SEP> 0+0 <SEP> 0+- <SEP> -+- <SEP> -+0 <SEP> -00 <SEP> -0-
<tb> 5 <SEP> 111 <SEP> 0-- <SEP> 0-0 <SEP> 000 <SEP> 00- <SEP> -0- <SEP> -00 <SEP> --0 <SEP> ---
<tb> 4 <SEP> 110 <SEP> 0-0 <SEP> 0-+ <SEP> 00+ <SEP> 000 <SEP> -00 <SEP> -0+ <SEP> --+ <SEP> --+
<tb> 3 <SEP> 010 <SEP> +-0 <SEP> +-+ <SEP> +0+ <SEP> +00 <SEP> 000 <SEP> 00+ <SEP> 0-+ <SEP> 0-0
<tb> 2 <SEP> 011 <SEP> +-- <SEP> +-0 <SEP> +00 <SEP> +0- <SEP> 00- <SEP> 000 <SEP> 0-0 <SEP> 0--
<tb> 1 <SEP> 001 <SEP> +0- <SEP> +00 <SEP> ++0 <SEP> ++- <SEP>
0+- <SEP> 0+0 <SEP> 000 <SEP> 00-
<tb> 0 <SEP> 000 <SEP> +00 <SEP> +0+ <SEP> +++ <SEP> ++0 <SEP> 0+0 <SEP> 0++ <SEP> 00+ <SEP> 000
<tb>
Die Tabelle II erläutert die Ergebnisse der Tabelle I, wobei die Plus- und Minus-Zeichen umgekehrt sind, wenn in den Stellen höherer Ordnung der Zahl ,,a" eine ungerade Anzahl der Ziffern ,,1" aufscheint.
Tabelle II :
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<tb>
<tb> Dez <SEP> : <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP>
<tb> al <SEP> 100 <SEP> 101 <SEP> 111 <SEP> 110 <SEP> 010 <SEP> 011 <SEP> 001 <SEP> 000
<tb> Dez <SEP> : <SEP>
<tb> 7 <SEP> 100 <SEP> 000 <SEP> 00-0-+ <SEP> 0-0-+0-+--0+-00
<tb> 6 <SEP> 101 <SEP> 00+ <SEP> 000 <SEP> 0-0 <SEP> 0---++-+0-00-0-
<tb> 5 <SEP> 111 <SEP> 0++ <SEP> 0+0 <SEP> 000 <SEP> 00--0+-00--0---
<tb> 4 <SEP> 110 <SEP> 0+0 <SEP> 0+- <SEP> 00+ <SEP> 000 <SEP> -00 <SEP> -0- <SEP> --+ <SEP> --0
<tb> 3 <SEP> 010 <SEP> ++0 <SEP> ++- <SEP> +0+ <SEP> +00 <SEP> 000 <SEP> 00- <SEP> 0-+ <SEP> 0-0
<tb> 2 <SEP> 011 <SEP> +++ <SEP> ++0 <SEP> +00 <SEP> +0- <SEP> 00+ <SEP> 000 <SEP> 0-0 <SEP> 0--
<tb> 1 <SEP> 001 <SEP> +0+ <SEP> +00 <SEP> +-0 <SEP> +-- <SEP> 0++ <SEP> 0+0 <SEP> 000 <SEP> 00-
<tb> 0 <SEP> 000 <SEP> +00 <SEP> +0+ <SEP> +-+ <SEP> +-0 <SEP> 0+0 <SEP>
0+- <SEP> 00+ <SEP> 000
<tb>
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Vergleicht man beispielsweise die a-Zahl 110 mit der b-Zahl 101, so erhält man laut Tabelle I das Ergebnis 0+-. Da die Anzahl der Ziffern . ?", welche der zweiten Stelle der a-Zahl 100 vorangeht, ungerade ist, wird die zweite Position im Ergebnis von einem Plus auf ein Minus geän- dert. Die Anzahl der Ziffern j !", welche der dritten Stelle der a-Zahl 110 vorangeht, ist gerade, weshalb das Minus-Zeichen in der dritten Position des Ergebnisses nicht geändert wird.
Demnach hat das revidierte Ergebnis laut Tabelle II die Form 0--. Eine genaue Analyse der Tabelle II lässt erkennen, dass in allen Fällen, in denen die a-Zahl grösser ist als die b-Zahl, das erste Zeichen im Ergebnis, das von O"verschieden ist, ein Plus-Zeichen ist. In allen Fällen, in denen die b-Zahl grösser ist, ist das erste Vorzeichen, das im Ergebnis aufscheint, ein MinusZeichen.
Es ist demnach gemäss der Erfindung möglich, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das dem zuerst ein Minus-Zeichen enthaltenden Stellenvergleichsergebnis entspricht, ferner ein zweites Signal, welches dem zuerst ein Plus-Zeichen enthaltenden Stellenvergleichsergebnis entspricht, und ein drittes Signal, welches das Fehlen sowohl eines Plusals auch eines Minus-Zeichens im Vergleichsergebnis anzeigt, d. h. jenen Fall, wo alle verglichenen Stellen gleich sind und im Ergebnis lauter O" aufscheinen.
Die bei dieser Ausführungsform der Erfindung verwendete Schaltung ist so beschaffen, dass sie ein erstes unterscheidbares Ausgangssignal liefert, wenn das erste von ,,0" verschiedene Ergebnis des Stellenvergleiches negativ ist, und ein zweites unterscheidbares Ausgangssignal, wenn das erste von ,,0" verschiedene Ergebnis des Stellenvergleiches positiv ist. Wenn alle einander entsprechenden Stellen der verglichenen Zahlen übereinstimmen, so dass im Ergebnis lauter O"auftreten, wird dieses Ergebnis durch das eine oder andere unterscheidbare Ausgangsignal interpretiert.
Eine solche Anordnung ist für Servo-Strahleinstellsysteme verwendbar, bei welchen die den -Po- sitionen entsprechende genaue übereinstimmung zwischen den verglichenen Zahlen durch den übergang von der einen auf die andere Art von unterscheidbaren Ausgangssignalen definiert wird.
Die Schaltung kann aber auch so modifiziert werden, dass sie drei unterscheidbare Ausgangssignale liefert, indem ein zusätzliches unterscheidbares Signal für die Anzeige der übereinstim-
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Um die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Schaltung näher zu erläutern, sei angenommen, dass die einzelnen Stellen der reflektierten binären Kodezahl 1011 an die zugeordneten Eingänge at a < ... an und die Stellen der reflektierten binären Kodezahl 1001 an die zugeordneten Eingänge b1 b2 g... n angelegt werden. Es sei ferner angenommen, dass der Ausgang eines vorhergehenden Stellenvergleiches als Vergleichsergebnis ein Plus-Zeichen anzeigt.
Die Eingänge a, und bi, welche beide das Signal ,,1" führen, lassen den Ausgang des logischen Kreises 100 unbeeinflusst.
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Kreis 110 zugeführt und zeigt dort eine ungerade Zahl von vorhergehenden ,,1" in der Zahl b1 b2 b3... b" an. Die Stellen a2 und b2, welche im vorliegenden Beispiel beide,, 0" sind, lassen den Ausgang des logischen Kreises 110 unbeeinflusst ; sowohl die Stelle b2 als auch die Stelle bl werden über die Leitungen 106 bzw. 108 dem Kreis 114 zugeführt und liefern im Ausgang desselben an der Leitung 117 ein Vergleichsergebnis,
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anzeigt.
Die ,,1" an der der Stelle a3 zugeordneten Leitung und die,, 0" an der der Stelle ba zugeordneten Leitung ergeben eine Kombination, die bei ihrer Zuführung zum logischen Kreis 120 normalerweise das Ausgangssignal Plus an der Leitung 123 und ein entgegengesetztes Ausgangssignal an der Leitung 125 ergeben würde. Das Signal an der
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normalen Ausgangssignale umgekehrt werden. Es tritt daher an der Leitung 123 das Ausgangssignal Minus auf, das zur ersten Ausgangsleitung 140
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auftretende Plus-Signal verhindert, dass Ausgangssignale, die vom Vergleich von Stellen niedrigerer Ordnung herrühren, im vorliegenden Falle vom Vergleich der Stellen a" und bn, die abschliessende Ausgangsleitung 140 erreichen und das schon erwähnte, das Vergleichsergebnis anzeigende Signal stören.
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Schaltung für einen Teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.
Der Kreis 120 enthält in diesem Falle zwei Pentoden 201 und 202 sowie zwei Trioden 203 und 204 in Kathodenfolgeschaltung, welche die logi-
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tion durchführen. Es können gewöhnliche Pentoden verwendet werden, bei welchen die übliche Verbindung zwischen der Kathode und dem
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210 der Pentode 201 und das Steuergitter der in Kathodenfolgeschaltung arbeitenden Triode 203 sind gemeinsam über eine Leitung 121 mit der Signalquelle < ! g verbunden. In ähnlicher Weise sind das Steuergitter 213 der Pentode 202 und das Steuergitter der ebenfalls in Kathodenfolgeschaltung arbeitenden Triode 204 gemeinsam über eine Leitung 122 an die Signalquelle b3 angeschlossen. Die Kathoden der Röhren 201 und 204 einerseits und die Kathoden der Röhren 202 und 203 anderseits sind miteinander verbunden.
Die Eingangssignale können durch einen von zwei verschiedenen Spannungswerten dargestellt
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werden. So kann beispielsweise die Spannung Null das Eingangssignal und eine negative
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Nun sei die Arbeitsweise des Kreises 120 genauer betrachtet. Wenn man annimmt, dass beide Eingangsleitungen an Erde liegen und dies der normale Betriebszustand ist, dann sind die beiden Kathoden 201 und 202 gesperrt. Die in Kathodenfolgeschaltung arbeitenden Röhren 203 und 204 sind hingegen stets leitend.
Infolge der dargestellten Verbindungen der Kathoden und Gitter hebt ein Stromfluss in den Röhren 203 und 204 das Kathodenpotential der Pentoden 201 und 202 soweit über das Erdpotential an, dass bei Einwirkung von Erdpotential an den Steuergittern beide
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Wenn nun an die Eingänge des Kreises 120 Sig- nale angelegt werden, beispielsweise as = 0 und bs = 1, so ist an den Röhren 202 und 204 eine negative Spannung wirksam, während an den
Röhren 201 und 203 Erdpotential liegt. Der ne- gative Impuls am Steuergitter der Röhre 204 setzt das Kathodenpotential der Pentode 201 her- ab und bewirkt dadurch, dass diese Röhre leitend wird. Zur gleichen Zeit verhindert das negative
Potential am Gitter der Röhre 202, dass diese Röhre leitend wird.
Wenn die negative Spannung des Signals l" an der Leitung 121 und demzufolge an den Steuergittern der Röhren 201 und 203 wirksam ist, wird in analoger Weise die Leitfähigkeit der Röhre 201 vermindert. Infolge der Kathodenfolgeschaltung der Röhre 203 stellt sich an der Kathode dieser Röhre und damit auch an der Kathode der Röhre 202 ein stärker negatives Potential ein, wodurch die Leitfähigkeit der Röhre 202 erhöht wird. Das spannungslose 0"-Signal an der Leitung 122 macht in diesem Zeitpunkt das Gitter der Röhre 202 weniger negativ in bezug auf die Kathode, so dass die Leitfähigkeit dieser Röhre weiterhin anwächst.
Das 0"-Signal an der Leitung 122 macht auch die Kathode der Röhre 201 stärker positiv und vergrössert somit auch die Leitfähigkeit dieser Röhre.
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an den Leitungen 121 und 122 über eine der Röhren 201 und 202 ein Stromfluss stattfinden, wogegen die jeweils andere Röhre gesperrt wird. Bei gleichen Signalen, wie beispielsweise bei negati-
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kungen gegenseitig aufheben und es wird keine der beiden Pentoden leitend. Es bewirkt nämlich die negative Spannung an der Leitung 122 zwar eine Verminderung des Kathodenpotentials der Röhre 201, doch ruft die negative Spannung an der Leitung 121 auch eine entsprechende Verminderung des Potentials am Gitter 210 hervor, so dass die Röhre 201 in ihrem vorherigen, nichtleitenden Zustand verbleibt.
Gegebenenfalls können die Pentoden 201 und 202 ohne Änderung der erläuterten grundsätzli- chen Arbeitsweise der Schaltung dauernd im geringen Ausmass leitfähig sein.
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an die Leitung 118, die eine ungerade Anzahl von vorhergehenden Stellen zin einer der verglichenen Zahlen anzeigt, macht die Gitter 212 und 215 der Röhren 201 und 202 hinreichend negativ, um den Stromfluss von einer allenfalls leitenden Röhre von der Anode zu den Schirmgittern 211 oder 214 abzulenken. Die Schirmgitterund Anodenkreise der Röhren 201 und 202 sind
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Leitung 118 eine Umkehrung der Signalausgänge dieser Röhren bewirkt.
Ein Stromfluss tritt somit jeweils nur in einem
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Ein Stromfluss über die Leitung 123 macht die Kathode der Triode 124 stärker negativ und bewirkt einen verstärkten Stromfluss über die Leitung 129 und infolgedessen eine Zunahme des Spannungsabfalles am Widerstand 141, so dass an der Ausgangsleitung 140 ein bestimmtes Spannungssignal auftritt. Falls ein Stromfluss über die Leitung 123 nicht stattfindet, wird die Röhre 124 praktisch gesperrt und dementsprechend wird ein stärker positives, Stromlosigkeit der Röhre anzeigendes Spannungssignal an der Ausgangsleitung 140 erhalten.
Gleichzeitig mit der Erzeugung des letztgenannten Ausgangssignals macht der Stromfluss über die Leitung 125 die Kathode der Triode 205 stärker negativ, so dass über diese Röhre ein stärkerer Strom fliesst, und in weiterer Folge die Gitterspannung der Röhre 124 stärker negativ wird, wodurch die Sperrung dieser Röhre gesichert und ferner ein negatives Spannungssignal an die Leitung 128 abgegebe wird.
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113 des Kreises 112, das Stromlosigkeit bzw. hohen Spannungspegel im Ausgang der vorhergehenden Vergleichsstufe anzeigt, sperrt die Triode 206. Die Spannung am Gitter der Röhre 205 wird dadurch stärker positiv, so dass über die Röhre 205 Strom fliesst und das Gitter der Röhre 124 stärker negativ wird.
Die Röhre 124 wird somit gesperrt, wenn die Leitung 113 ein negatives Spannungssignal führt, wodurch gewährleistet wird, dass das Signal "Stromlosigkeit", da" durch einen der vorhergehenden Stellenvergleichskreise an der Ausgangsleitung hervorgerufen worden ist, nicht durch ein gegenteiliges Signal aus einem Vergleichskreis für Stellen niedrigerer Ordnung gestört wird. Das negative Spannungssignal wird auch der Leitung 128 zum nächsten Vergleichskreis zugeführt, um zu gewährleisten, dass auch der Vergleich von Stellen noch niedrigerer Ordnung das bereits festliegende Aus- I gangssignal nicht beeinflusst.
Der Kreis 114, der die Pentoden 220 und 221 umfasst, bestimmt nun, ob die vorangehende Gruppe von Stellen höherer Ordnung einer der
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beiden eingangsseitigen binären Zahlen eine un- gerade Anzahl von I" enthält oder nicht. Vor dem Kreis 114 erfolgten bereits zwei Stellenvergleiche höherer Ordnung, nämlich der Vergleich von a1 mit b1 und von a2 mit b2, und dieser Kreis ermittelt nun, ob die Stellen b1 und b2 zusammen eine ungerade Anzahl von" 1" enthalten. Wenn b1 eine "1" ist, wird im Kreis 114 über die Lei-
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nommen und einem Gitter der Röhre 220 zwecks
Sperrung dieser Röhre zugeführt.
Das gleiche Sig- nal wird in einer Umkehrstufe 142 umgekehrt und erscheint über die Leitung 107 als positives
Signal an einem Gitter der Röhre 230, so dass diese Röhre leitend wird. Wenn b.. ebenfalls eine l" ist, so dass der Kreis 114 eine gerade Anzahl von vorhergehenden" 1" anzeigen soll, so wird ein negatives Spannungssignal an der Leitung
106 erscheinen und den Gittern 221 und 231 der Röhren 220 bzw. 230 zugeführt. Die Röhre 230 wird nun über ihre Schirmgitter 232 leitend, und an der Ausgangsleitung 116 erscheint ein eine gerade Anzahl von vorhergehenden 1" anzeigendes Spannungssignal, das dem nächsten Kreis 131 zugeführt wird.
Wenn b2 eine O"und i weiterhin eine l" ist, so dass der Kreis 114 das Vorhandensein einer ungeraden Anzahl von vorhergehenden" 1" anzeigen soll, so wird an die Leitung 106 und an die Gitter 221 und 231 der Röhren 220 und 230 die Spannung Null angelegt, so dass über den Anodenkreis der Röhre 230 Strom fliessen kann und dadurch ein negatives Spannungssignal an der Ausgangsleitung 117 zum Kreis 131 erscheint.
Diese negative Spannung wird über die Leitung 118 auch den Gittern 211 und 215 der Röhren 201 und 202 des Kreises 120 aufgedrückt.
Wenn b1 eine O" ist, wird die Spannung Null oder eine positive Spannung an der Leitung 108 wirksam und es erscheint an der Leitung 107 ein negatives Spannungssignal, so dass die Röhre 220 leitend und die Röhre 230 gesperrt wird. Bei einem negativen Spannungswert 1" an der Leitung 106 von der Stelle b2 wird unter diesen Um- ständen die Röhre 220 über ihr Schirmgitter 222 leitend und sie liefert daher an der Ausgangsleitung 117 ein negatives Spannungssignal. Eine O"an der Leitung 106 bewirkt einen Stromfluss über die Röhre 220 zu deren Anode und führt zu einem negativen Signal an der Ausgangsleitung
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Es versteht sich, dass die vorstehend beschriebenen Systeme nur Beispiele für die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung darstellen und im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen zulassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. System zum Vergleich von zwei binären Kodezahlen, deren Stellen durch jeweils eines von zwei möglichen Signalen dargestellt werden, gekennzeichnet durch je eine den einzelnen Stel- len der Kodezahlen zugeordnete Vergleichseinrichtung (100 ; 110 ; 120 ; 130), von denen jede einander entsprechende Stellen (al'bl, a2'b2 usw. ) gleicher Ordnung der beiden Kodezahlen
EMI7.3
i, < :g... ;; bt, aufweist, wobei der erste Ausgang (z. B. 104 ; 123) jeder Vergleichseinrichtung bei Ungleichheit der verglichenen Stellen ein Signal liefert, welches anzeigt, in welcher der beiden Kodezahlen die betreffende Stelle betragsgrösser ist, während der zweite Ausgang (z.
B. 105 ; 125) jeder Ver-
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Stellenvergleich in der betreffenden Vergleichseinrichtung bereits eine betragsgrössere Stelle festgestellt worden ist, die anzeigt, welche der beiden Kodezahlen betragsgrösser ist, ein Signal liefert, welches die Übertragung der Vergleichssignale von den ersten Ausgängen der Vergleichseinrichtungen für Stellen niedriger Ordnung zu einem den ersten Ausgängen aller Vergleichseinrichtungen gemeinsamen Ausgangskreis (140, 141) blockiert.
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