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Die Erfindung betrifft elektronische Schaltkreise zum Erzeugen digitaler Vorgänge, insbesondere neue Schaltungsanordnungen unter Verwendung von Magnetkernen, die imstande sind, logische Behandlungen von Daten schrittweise so durchzuführen, wie der digitale Vorgang fortschreitet.
Die franz. Patentschrift Nr. 1. 097. 342 offenbart einen Magnetkern-Schaltkreis miteinemoder mehreren ersten Niveaukernen, von denen jeder mit einer Rückstellwicklung, einer oder mehreren Informationswicklungen, einer Fortschaltwicklung und einer Ausgangswicklung versehen ist, und mit einem zweiten Niveaukem, der mit einer Rückstellwicklung, einer Fortschaltwicklung und einer Ausgangswicklung sowie mit einer oder mehreren Informationswicklungen ausgestattet ist, die einzeln an die Ausgangswicklung eines einzelnen der ersten Niveaukerne gekoppelt sind.
Ein vierstufiger Wiedereintrittzählring kann eine Sequenz von Kernschaltsignalen liefern, wobei ein erstes Signal den Rückstellwicklungen auf den ersten und zweiten Niveaukernen, ein zweites Signal der Rückstellwicklung auf dem zweiten Niveaukern, ein drittes Signal der Fortschaltwicklung auf dem ersten Niveaukern und ein viertes Signal der Fortschaltwicklung auf dem zweiten Niveaukern zugeführt wird. Gemäss der vorzunehmenden Schaltung werden die Informationssignale, die entweder an einem wirksamen oder an einem unwirksamen Niveau sein können, während der zweiten Antriebssignalperiode den Informationswicklungen auf den ersten Niveaukernen zugeführt. In Abhängigkeit von dem Niveau der Signale verbleiben die einzelnen Kerne im Rückstellzustand oder werden in den entgegengesetzten Zustand gekippt.
Das den Fortschaltwicklungen der ersten Niveaukerne zugeführte dritte Signal dient der Erzeugung eines binären Signals, wobei auf jeder der ersten Niveauausgangswicklungen jedes genannte binäre Ausgangssignal der zugeordneten Informationswicklung auf dem Aufzeichnungsniveaukern zugeführt wird und zum Schalten des zweiten Niveaukernes in Abhängigkeit von dem früheren Zustand der ersten Niveaukerne wirksam oder unwirksam ist. Unter dem Ansprechen auf das vierte Signal wird ein binäres Signal auf der Ausgangswicklung des zweiten Niveaukernes erzeugt und die Sequenz der Kernschaltung wird wiederholt.
Die franz. Patentschrift Nr. 1. 117. 801 offenbart einen gemeinsamen Magnetkernsperrkreis mit einem Informationswicklungen aufweisenden Magnetkern, einer Rückstellwicklung und einer Ausgangswicklung. Die Ausgangswicklung ist in Serie mit der Rückstellwicklung über eine erste Diode, und ein Belastungsstromkreis ist in Serie mit einer weiteren Diode quer zur Serienkombination der Ausgangswicklung und der ersten Diode verbunden. Anfänglich ist der Kern im zurückgestellten Zustand. Den Informationswicklungen zugeführte Signale, die an einem wirksamen oder unwirksamen Niveau sein können, gestatten dem Kern, in dem zurückgestellten Zustand zu verbleiben, oder den Kern in den entgegengesetzten Zustand umzuschalten.
In Abhängigkeit von dem früheren Zustand vermag oder vermag auch nicht ein Impuls auf der Ausgangswicklung beim nächsten Rückstellimpuls erzeugt zu werden.
Wird ein solches Ausgangssignal nicht erzeugt, dann durchläuft das Rückstellsignal den die Ausgangswicklung und die erste Diode aufweisenden Stromweg, während der Arbeitsstromkreis unbeeinflusst verbleibt. Wird jedoch in Ausgangssignal erzeugt, so wird dadurch die Vorspannung von der ersten Diode weggenommen, und der Rückstellimpuls durchschreitet den Arbeitsstromkreis. Der Arbeitsstromkreis kann durch einen zweiten Kern dargestellt werden. Durch die Anordnung einer Fortschaltwicklung kann der Stromkreis verändert werden, wodurch ein ODER-Kreis betätigt wird. In diesem Falle ist die Fortschaltwicklung und nicht die Rückstellwicklung mit der Ausgangswicklung verbunden.
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Weitere Ausführungsbeispiele beschreiben die Verwendung zweier verbande-net gemeinsamer Sperrkreise zur Erzeugung eines UND-Kreises und von Kombinationen der drei grundlegenden Stromkreise zur Schaffung eines Schaltstromkreises jedes gewünschten Grades von Kompliziertheit.
Die USA-Patentschrift Nr. 2, 719, 962 offenbart einen Magnetkern-Schaltkreis zur Verwendung als Wahrscheinlichkeits vorrichtung, die Magnetkern-Antriebswicklungen und Gegenwicklungen aufweist und verwendet. Der gezeigte Stromkreis kann jedoch nicht zum Herstellen einer allgemeinen Schaltfunktion, d. i. einer sowohl UND- als auch ODER-Bedingungen enthaltenden Funktion, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung vermag Schaltfunktionen selbst kompliziertestem Grades herzustellen.
Bei den in den erwähnten französischen Veröffentlichungen beschriebenen Anoidnungen sind aufeinanderfolgende Kerne zwecks Durchführung der erforderlichen Schaltfunktion von einem Kernantrieb in Form von einem vorangehenden Kern oder Kernen her kommenden Einschwingimpulsen abhängig. Bei komplizieren, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schaltnetzen, z. B. in Zifferniref lmern, verschafft jedoch die Verwendung von Einschwingimpulsen nicht den hohen Grad der erwünschten Zuverlässigkeit. Das Ausbleiben eines einzigen Schaltvorganges macht das Resultat wertlos. Ferner macht bei den bisher bekannten Schaltbildern die Vielfältigkeit der auf den Kernen benützten Wicklungen die Herstellung einer Kernanordnung äusserst schwierig.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Magnetkern-Schaltkreises ist ein Speicherkern mit einer einzigen Gegenwicklung sowie mehrere Steuerkerne mir jeweils einer oder mehreren Gegenwicklungen vorgesehen. Eine an die Steuerkerne gekoppelte Ausgangswicklung ist mit einem Eingang eines Übertragungsstromkreises verbunden, der einen mit der Gegenwiclhmg des Speicherkerns gekoppelten Ausgang aufweist.
Unter dem Ansprechen auf ein auf der Steuerkprnausgangswicklung beim Umschalten der Steuerkerne in den unechten Zustand erzeugtes binäres Einschwingsignal bewirkt der Übertragungsstromkreis ein rechteckiges Ausgangssignal auf der Speicherkerngegenwicklung, wobei dieses rechteckige Ausgangssignal das Umschalten des Speicherkerns in den echten Zustand verhindert. Durch geeignete Abänderung ist der grundlegende Stromkreis erweiterbar, wodurch eine Schaltanordnung jedes gewünschten Grades von Kompliziertheit zustandegebracht werden kann.
Die im Zusammenhang mit oben erwähnter franz. Patentschrift genannten Nachteile werden durch die erfindungsgemässe Anordnung überwunden. Dies ist einmal deswegen der Fall, weil keine Einschwingimpulse für die Schaltung Verwendung finden, so dass die Zuverlässigkeit der erfindungsgemässen Anordnung weitaus grösser als die der bereits bekannten Anordnungen ist. Der zweite Grund hiefür besteht darin, dass auf dem Speicherkern nur eine einzige Gegenwicklung angeordnet ist, was die Schwierigkeiten in der Zusammenstellung einer komplizierten Kemanordnung beträchtlich herabsetzt.
Ausserdem besteht bei der erfindungsgemässen Anordnung überhaupt die Möglichkeit, die Gegenwicklungen ganz wegzulassen, da der Ausgang des Übertragungsstromkreises nicht (nur) zum Sperren, sondern auch zum Verhindern, d. h. zum Unterdrücken des Umschaltens der Kerne während der betreffenden Antriebspertoden verwendbar ist.
Demgemäss geht die Erfindung aus von einer Magnetkern-Schaltanordnung mit einem Speicher- magnetkem und einem Steuermagnetkern, von denen jeder auf einen von als echt bzw. unecht bezeichneten remanenten Zuständen einstellbar ist, einem Kernantriebsmitte I, d ;
ts zum Erzeugen eines wiederkehrenden Zyklus von Kernantriebsströmen, die den Speicher-und den St uerkern einzeln in den echten und den unechten Zustand in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge zu','halten vermögen, be- tätigbar ist, einer an den Speicherkern gekoppelten Ausgangswicklung, einer an den Steuerkern gekoppelten Ausgangswicklung, und mit einem Mittel, das unter dem Ansprechen auf ein ihm zugeführtes binäres Eingangssignal oder -signale derart betätigbar ist, dass die sich ergebende Wirkung der Steuerkernantriebsströme und des oder der binären Eingangssignale den Steuerkern entweder in den echten oder den unechten Zustand umschalten muss, und das im Anschluss an die Einstellung des Steuerkerns so betätigbar ist,
dass die sich ergebende Wirkung der Speicherkernantriebsströinc und eines von der Steuerkernausgangswicklung abgeleiteten binären Steuersignals den Speicherkern in eitlen remanenten Zustand umschalten muss, der entweder der gleiche oder der dem Zustand des Steuerkernes entgegengesetzte Zustand ist, sobald letzterer in den unechten Zustand umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklus der Kernantriebsströme nacheinander und einzeln den Speicherkern in den unechten Zustand, den Steuerkern zuerst in den echten und dann in den unechten, und schliesslich den Speicherkern in den echten Zustand zu schalten vermag, und ferner, dass das auf das oder die genannten binären Eingangssignale ansprechende genannte Mittel ein Steuerkernsteuerungsmittel aufweist,
wodurch ein Umschalten des Steuerkerns in den echten Zustand zugelassen oder verhindert wird, ferner einen Übertragungsstromkreis, der auf das von der Steuerkernausgangswicklung abgeleitete bil1l'1rf' Steuersignal anspricht,
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sobald der Steuerkern in den unechten Zustand geschaltet wird, so dass ein binäres Übertragungsausgangssignal erzeugt wird, sowie ein Speicherkernsteuerungsmittel aufweist, das entweder auf das binäre Übertragungssignal oder auf das Komplement desselben anspricht, so dass ein Umschalten des Speicherkerns in den echten Zustand zugelassen oder verhindert wird.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand von Zeichnungen erläutert, u. zw. zeigt : Fig. l ein Blockschaltbild einer Serienaddieranordnung, die entsprechend der Technik der vorliegenden Erfindung aufgebaut wurde, Fig. 2 ein Schaltbild der in Fig. l gezeigten Serienaddieranordnung, Fig. 3 eine Hysteresisschleife des für die Kerne verwendeten Magnetmaterials, Fig. 4 eine Gruppe von Impulsen, die zum Betätigen der Addierschaltkreise der Fig. 2 in zeitlicher Folge dienen, Fig. 5 eine gegenüber der in Fig. 4 gezeigten Gruppe zeitlich versetzte Gruppe von Impulsen, Fig. 6 eine Gruppe von Kurvenformen, die das magnetische Flussmuster der Kerne und die induzierten Spannungen in den Kernabtastleitern darstellen, die durch Anwendung einer magnetomotorischen Kraft von der Grösse der Schaltamplitude erzeugt werden, Fig.
7 ein Blockschaltbild des Registerübertragungs-Schalt- kreises, Fig. 7a eine Gruppe von Kurven, die zur Erläuterung der Wirkungsweise des Übertragungs-Schaltkreises dienen, Fig. 8 ein Netzwerk zum Erzeugen der Perioden-Signale Wc und Ws, die zum Steuern des Übertragungs-Schaltkreises dienen, Fig. 9 ein Schaltbild des Eingangsverstärkers des ÜbertragungsSchaltkreises, Fig. 10 ein Schaltbild des bi-stabilen Multivibrators des Übertragungs-Schaltkreises, Figea ein Schaltbild des Ausgangsverstärkers des bi-stabilen Übertragungs-Schaltkreis Multivibrators, Fig. 11 ein Schaltbild des.
Treiberverstärkers des Übertragungs- Schaltkreises, Fig. 12 ein Beispiel der Addition zweier Binärzahlen, das zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Addierschaltkreise der vorliegenden Erfindung dient, Fig. 13 eine Gruppe von Kurvenformen, die die an verschiedenen Punkten der Addieranordnung der Fig. 2 während des Additionsvorganges auftretenden Spannungen darstellen, Fig. 14 eine Addiertabelle, die die Ableitung der logischen Gleichungen zeigt, die durch die Stromkreise der vorliegenden Erfindung dargestellt werden, Fig. 14a eine Darstellung, in der gezeigt wird, wie die K-Register-Steuerkeme die Ausdrücke der Bool'schen Gleichung der Übertragsziffer erzeugen, Fig.
15 ein Schaltbild eines Rechenregisters, das zur Erläuterung der Darstellung von verschiedenen logischen Grundoperationen in Übereinstimmung mit den Schaltungsanordnungen der vorliegenden Erfindung dient, Fig. 16 eine Tabelle der Operationen, die der Schaltkreis der Fig. 15 ausführt, um zu zeigen, wie die E-Zähler-Steuerkerne zum Ausführen dieser Operationen durch die Programmsteuerung ausgewählt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendung von Magnetkernen in logischen Schaltungen einer digitalen Rechenmaschine. Deshalb besteht die Erfindung z. B. aus einer Rechenanordnung, die in der Hauptsache drei Register enthält. Jedes Register enthält zwei Reihen von Magnetkernen, eine Reihe dient zum Speichern der binärverschlüsselten Zahlen, die verarbeitet werden sollen, die zweite Reihe dient zum Durchführen der Verarbeitung dieser Zahlen. Jedes Register enthält einen Übertragungs-Schaltkreis, der später noch beschrieben wird und zum nacheinanderfolgenden Ablesen von Informationen aus den Reihen dient.
Dieser Schaltkreis verzögert diese Informationen und formt sie zu Signalen, die eine Ummagnetisierung der Kerne ermöglichen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus einer Schaltungsanordnung zum Addieren vierstelliger Binärzahlen. Die drei Register werden mit E-Register, F-Register und K-Register bezeichnet. Durch Anwendung dieser drei Register und Steuerung dieser durch von aussen zugeführte Zeitsignale und durch die obenerwähnten, innerhalb der Anordnung erzeugten Gegensignale kann diese besondere Schaltungsanordnung eine Serienaddition der vier Binärziffern des Addenden, die in den vier Speicherkernen des F-Zählers gespeichert sind, mit den vier Binärziffern des Augenden, die in den vier Speicherkernen des E-Registers gespeichert sind, durchfahren.
Für diesen Vorgang wird ferner noch der Speicherkern des K-Registers benützt, in welchem die einzelne Binärziffer eines Übertrages eingestellt wird, der durch eine Teiladdition erzeugt wird. Das Zeitsignal enthält im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Uhr- und zwei Speicherkernauswählsignale. Die letzteren definieren Ziffernübertragungs-Zyklen von gleicher Zeitdauer ; sie dienen zum aufeinanderfolgenden Auswählen der zu addierenden Binärziffern, beginnend mit der kleinsten Stellenwertreihe. Die Kombination des Uhr-Signals mit den Speicherkernauswahlsignalen ergibt für den Ziffernübertragungs- Zyklus jedes Schrittes eines Datenverarbeitungsvorganges, z. B. eine Teiladdition, eine Folge von vier gleichlangen Zeitperioden innerhalb jedes Ziffernübertragungs-Zyklus.
Diese vier Perioden werden mit "Periode Rs","Periode Wc","Periode R J'und"Periode Wg"bezeichnet. Während der Perioden P undRc werden die Speicher- bzw. Steuerkerne abgefragt, d. h. es wird abgelesen, und während der Perioden Wc und Ws werden die Steuer-bzw. Speicherkerne eingestellt, d. h. es wird aufgezeichnet. Mit andern Worten gesagt, werden während der vier Perioden eines Ziffernübertragungs-Zyklus folgende Operationen ausgeführt : Während der Periode Rs werden die ausgewählten Speicherkerne des E- und F-Registers und des
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kurve in Richtung des absteigenden Pfeiles, bei Änderung vom unechten Zustand m den echten Zustand in Richtung des ansteigenden Pfeiles.
In Fig. 2 ist gezeigt, dass bei dem erfindungsgemässen System jeder dei Signale an die Register legenden Leiter mit einer Schaltung verbunden ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt entweder einen Impuls von halber Schaltamplitude oder einen Impuls von der Amplitude 0 erzeugen kann. Solche Leiter, welche durch einen Kern hindurchgehen und diesen in der gleichen elektrischen Richtung koppeln, so dass sich die Wirkungen der darin befindlichen Ströme addieren, werden durch diagonale Markierungen quer zu den Kernen in der gleichen Richtung, z. B. Diagonalen 50 und 51, angezeigt. Diejenigen Leiter, die zu den genannten entgegengesetzt gepolt sind, werden durch diagonale Markierungen der entgegengesetzten Richtung, z. B. Diagonale 52, angezeigt.
Das Umschalten der Kerne erfolgt daher durch gleichzeitiges Zuführen von Stromimpulsen halber Schaltamplitude aus zwei getrennten Quellen. Diese Stromimpulse werden der Einfachheit halber in den folgenden Teilen der Beschreibung mit Halbimpulsen bezeichnet.
Wie bereits beschrieben, handelt es sich bei diesen Halbimpulsen um ein Uhrsignal Cs oder Cc sowie um ein Ziffernauswählsignal P, Pz, Rs oder P4'Das Umschalten des Kernes kann verhindert werden, wenn zur selben Zeit, zu der die obigen Impulse erscheinen, ein Halbimpuls aus einer von mehreren
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B.Gegensignalimpuls sein.
Befindet sich ein Kern im unechten Zustand, so wird er durch gleichzeitig eintreffende, in der gleichen Richtung wirkende Halbimpulse, die auf einem der Leiter 36 und il des Leiter 35 oder 37 erscheinen, umgeschaltet. Die Impulse laufen in diesem Fall in der Fig. 2 von links nach rechts. Befindet sich ein Kern im echten Zustand, so wird er durch gleichzeitig eintreffende, von rechts nach links laufende Halbimpulse in den unechten Zustand geschaltet.
Bezeichnet man die letzteren als negative und die ersteren als positive Halbimpulse, so geht daraus beispielsweise für den Kern lEs hervor, dass nur ein positiver, auf jedem der Leiter, die die Signale ? i und Cs fahren, zur selben Zeit erscheinende Halbimpuls den Kern aus dem unechten in den echten Zustand schalten kann und umgekehrt, nur ein negativer, auf jedem dieser Leiter zur selben Zeit erscheinender Halbimpuh den Kern aus dem echten in den unechten Zustand schalten kann.
Es ist daraus ersichtlich, dass ein Kern, wenn er abgefragt werden soll, mit einem negativen Stromimpuls von ganzer Schaltamplitude, der im folgenden mit Vollimpuls bezeichnet wird, gespeist wird, so dass sich der unechte Zustand einstellt, und dass, wenn ein Kern eingestellt werden soll, er mit einem positiven Vollimpuls gespeist wird, so dass sich der echte Zustand einstellt. Hieraus ergibt sich, dass ein gleichzeitig vom Speicher-UhrsignalgeneJMor 40 und vom Ziffern- auswählsignal-Generator 39 ausgesandter negativer Halbimpuls Speicherkerne abfragen kann, wogegen ein gleichzeitig von diesen Generatoren ausgesandter positiverHalbimpuls Speicherkerne einstellen kann.
In gleicher Weise kann ein gleichzeitig vom Steuer-Uhrsignalgenerator 38 und vom Ziffemauswählsignal- Generator 39 ausgesandter positiver Halbimpuls Steuerkerne einstellen, während ein gleichzeitig von den genannten Generatoren ausgesandter negativer Halbimpuls Steuerkerne abfragen kann.
Bei weiterer Bezugnahme auf die hier verwendete Terminologie ist c. isichtlich, dass ein in dem echten Zustand befindlicher Kern als ein solcher angesehen wird, der eine bmäic Zitier"Eins"speichert,
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in dem unechten Zustand befindlicher Kern als ein solcher angesehen wird, der eine binäre Ziffer"Null" speichert und dieser Zustand beispielsweise für den Kern lEs symbolisch als lEs'bezeichnet wird.
Bei Verwendung der Bezeichnungen der Bool'schen Algebra, d. h. von Ausdrücken für die Ausgänge der Übertragungsstromkreise, wird das zum Einstellen dieses Kerns in den echten Zustand erforderliche Signal mit les bezeichnet, wogegen das zum Abfragen dieses Kernes, d. h. zum Herstellen des unechten Zustandes erforderliche Signal, welches in diesem Ausführungsbeispiel am Ende einer jeden WC und Ws- Periode erscheint, mit oIes bezeichnet wird. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, d, die durch den Ziffern- auswählsignal-Generator 39, den Steuer-Uhrsignalgenerator 38 und den Speicher-Uhrsignalgenerator 40 erzeugten Signale durch eine gemeinsame Impulsquelle 15 synchronisiert werden.
Diese Quelle 15 kann ein Multivibrator oder eine ähnliche Einrichtung sein, die mit ungefähr 100 1. Hs Wiederholungsfrequenz zu arbeiten vermag. Derartige Quellen sind bekannt und werden hier nicht im einzelnen beschrieben.
Ferner ist zu erkennen, dass ein"Oder"-Kreis 20 durch den Periodensignal-Generator 16 mit Signalen Wc und Ws beliefert wird. Der Generator 16 weist ein Netzwerk auf, dessen Ausgänge Rechtecksignale mit einer Amplitude von 0 bis -10 V sind, die so synchronisiersind,J sie auf den jeweiligen
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Wc und Ws etscheiMn. Die :-ss Anoi'ttimFig. 4 zeigt die Gruppe von Impulsformen, welche, wenn sie synchron erzeugt werden, nacheinander solche Kerne abfragen und einstellen können, durch welche die diese Impulse aufweisenden Leiter führen.
Jedes Signal hat eine rechteckige Kurvenform mit solchen Scheitelwerten, z. B. an 54 und 55 des Signals C., welche positiven oder negativen Halbimpulsen entsprechen. Diese Scheitelwerte sind jeweils während einer Zeit vorhanden, welche etwas grösser als die durch das Kemmaterial geforderte Schaltzeit ist. Die negativen Halbimpulse des Signals C oder Cc sind mit den negativen Halbimpulsen des Signals P P , Pg oder P in Phase. Die positiven Halbimpulse der genannten Signale sind ebenfalls miteinander in Phase. Beide Halbimpulse, d. h. negative oder positive, treten zweimal während eines Ziffernübertragungs-Zyklus auf.
Die Periode, während der negative Halbimpulse auftreten, wird mit Rg bzw. Re bezeichnet. Die durch das Auftreten positiver Impulse gekennzeichnete Periode wird mit Wc bzw. Ws bezeichnet. Bei diesen Bezeichnungen zeigt der Index "c" an, dass ein Steuerkern ausgewählt wird, während der Index"s"die Auswahl eines Speicherkernes anzeigt.
Fig. 5 zeigt eine versetzte Gruppe von Kurvenformen, welche die gleiche Aufeinanderfolge von Ab- fragen und Einstellen der Kerne bewirkt. Bei dieser Figur werden der Einfachheit halber Signale ? i, P , P g und P4 allgemein als Signal P bezeichnet. Bei dieser Anordnung ist jedoch zu beachten, dass der Wicklungssinn der Wicklungen denjenigen der Wicklungen, die für die Kurvenformen der Fig. 4 benötigt werden, entgegengesetzt sein müsste. Mit ändern Worten gesagt, kann bei dieser Impulsgruppe ein gleichzeitiges Auftreten von negativen Halbimpulsen ein Einstellen eines Steuerkernes bewirken-während ein gleichzeitiges Auftreten von positiven Halbimpulsen ein Abfragen eines Steuerkernes zustandebringen kann.
In Fig. 6 ist eine Gruppe von Kurvenformen dargestellt, die die Wirkung einer magnetomotorischen Kraft von der Grösse der Schaltamplitude (d. h. ein Vollimpuls läuft durch die Kernwicklung) auf den Kernzustand zeigt. Diagramm I zeigt den Gesamtstrom, der während eines Ziffernttbertragungs-Zyklus (Fig. 4) an einen Speicherkern, z. B. Kern lEs (Fig. 2), angelegt wird, in der Annahme, dass entgegenwirkender Strom (Gegenstrom) vorhanden ist. Es ist ersichtlich, dass ein negativer Vollimpuls 56 während der Periode Rs und ein positiver Vollimpuls 57 während der Periode Ws und eine Impulslücke 58 während der Perioden Wc und Rc vorhanden ist. Das sich ergebende Flussmuster für einen vorangegangenen echten Zustand des Kems ist in Diagramm 11 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Flussmusteränderungen, wie z. B.
Abfall 62 und Anstieg 63 entlang der Hysteresisschleife der Fig. 3 entsprechend der Änderung der Impulsamplitude erfolgen. Diagramm III ist eine Kurve der auf Leiter 47 des Kerns lEs (rig. 2) als Ergebnis des sich verändernden Flussmusters induzierten Spannung. Es ist zu erkennen, dass die Phasenbeziehung so angeordnet ist, dass ein negativer Vollimpuls 56 (Diagramm I) beim Abfragen eines Kerns und dadurch erfolgendem Schalten in den unechten Zustand einen negativen Impuls 73 induziert, während ein positiver Vollimpuls 57 beim Einstellen eines Kerns in den echten Zustand einen positiven Impuls 70 induziert. Diagramm III zeigt ausserdem Impulse, z. B. Impuls 69 mit niedriger Amplitude, die dann erzeugt werden, wenn die magnetische Induktion vom Sättigungspunkt BM zum Remanenzpunkt BR ver- ändert wird.
Die Diagramme IV, V und VI stellen ähnliche Kurven für einen Steuerkern, z. B. Kern lEc (Fig. 2), dar.
In der Technik ist es an sich bekannt, wie Rechtecksignale, z. B. Signale Cg, Cc und Pi bis einschliesslich P4, erzeugt werden. Es müsste daher genügen, darauf hinzuweisen, dass jedes dieser Signale eine wiederkehrende Rechteckform mit ImpuIshöhen von halber Stromamplitude darstellt, wenn sie auf ihren entsprechenden Leitern erscheinen. Die Kurvenformen der Fig. 4 mögen hier zur Erläuterung dienen.
Es sei weiterhin bemerkt, dass das Signal Ce die gleiche Form wie das Signal Cs besitzt, jedoch gegenüber dem letzteren um zwei Perioden verschoben ist. Ferner sei bemerkt, dass jedes dieser Signale über die Hälfte des Ziffernübertragungs-Zyklus hinweg eine Impulslücke aufweist. Ausserdem ist zu beachten, dass die Signale P, Pz, Pg und P4 nacheinander auf ihren entsprechenden Leitern erscheinen. Sie sind jedoch stets synchron mit den Signalen Cs und Cc, wie gezeigt, wirksam. Hieraus folgt, dass jedes der genannten P-Signale nur während jedes vierten Ziffernübertragungs-Zyklus wirksam ist, dass es jedoch durch Verbindung mit den Signalen Cs und Cc wirksam ist, um die vier wiederkehrenden Perioden Rs, Wc, Rc und Ws herzustellen.
In Verbindung mit Fig. 2 wurde es bereits beschrieben, dass die auf den Abtastleitern 47,48 und 49 als Ergebnis einer Kemzustandsänderung erzeugten Impulsspannungen die Einbringungen für die Übertragungs-Schaltkreise 22, 23, 24 darstellen und dass die Übertragungs-Schaltkreise vollkommen übereinstimmend aufgebaut sind. Diese Schaltkreise werden nunmehr unter Bezugnahme auf den ÜbertragungsSchaltkreis 22 des E-Registers, wie in Fig. 7 gezeigt, beschrieben.
Die von dem Leiter 47 übertragenen Spannungsimpulse stellen eine Einbringung für den Verstärker 60
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dar. Der Verstärker 60 wird durch ein weiteres Eingangssignal (W. + Ws) vcm "Oder"-Kreis 20 aus geöffnet bzw. gesperrt, so dass ein auf dem Leiter 47 befindliches Signal hindurchgehen kann bzw. nicht hindurchgehen kann. Das genannte Eingangssignal sperrt den Verstärker 60 während der Perioden Wc und Ws, so dass nur die Signale des Leiters 47, die während der Perioden Rs und Rc entstehen, in verstärkter Form auf dem Leiter 61 auftreten. Das Signal des Leiters 61 stellt eine Einbringung für den bistabilen Multivibrator El dar und wird mit ei bezeichnet.
Der bi-stabile Multivibrator E1 ist in bekannter Art aufgebaut und kann nur mittels negativer Spannungsimpulsc, die abwechselnd an zwei Eingänge angelegt werden, von einem seiner bi-stabilen Zustände in den ändern geschaltet werden. Die Einbringung ei versetzt den genannten Multivibrator in den echten Zustand. Der Multivibrator El wird mittels einer Einbringung Oel'die durch die logische Summe Wc + Ws dargestellt wird, in seinen unechten Zustand gebracht. Das eigentliche Umschalten erfolgt durch die dur'. Differenzierung der abfallenden Flanke dieser Kurvenformen erzeugten negativen Impulse, d. h. bei Beendigung einer der Perioden W oder Ws durch herkömmliche R-C Differenzierkreise, wie bei 76, Fig. 10 gezeigt. Der
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Elund Rc in den echten Zustand geschaltet werden.
Wenn dies der Fall ist, daher diesel Zustand bis zum Ende der Perioden W bzw. Ws an.
Der bi-stabile Multivibrator El besitzt zwei Ausgangs. Der eine Ausgang EI auf dem Leiter 74 führt nur dann hohe Spannung. wenn der Multivibrator in seinem echten Zustand ist. Der andere Ausgang E auf dem Leiter 66 führt nur dann hohe Spannung, wenn sich der Multivibrator in meinen unechten Zustand befindet. Die Ausbringungen beider Ausgänge werden durch gleichartige Verstärker verstärkt, u.z. die des Ausganges EI durch Verstärker 72 und die von E1' durch Verstärker 71. Bei Betrachtung des Verstärkers 71 als Beispiel ist es ersichtlich, dass sein Eingang ebenfalls durch das Signal Wc + W3 geöffnet wird.
Auf Grund der Schaltungsanordnung des Verstärkers 71 kann ein Signal des Leiters 66 jedoch nur während der Perioden Wc und Ws durchlaufen, während der Perioden Rg und Rp wird der Verstärker gesperrt. Die Ausbringung des Verstärkers 71, die ebenfalls als Ausbringung EI bezeichnet wird, stellt gleichzeitig die Einbringung für den Treiberverstärker 68 auf den Leiter 65 dar. Der Treiberverstärker 68 erzeugt einen Strom in dem Leiter 42, der mit dem Eingangsstrom in Phase ist. Die Amplitude dieses Stromes entspricht einer halben Kernschaltungsamplitude i/2. Dieser Strom wird ebenfalls mit El bezeichnet.
Der Treiberverstärker 67 ist genauso aufgebaut wie der Treiberverstärker 68 und erzeugt einen Strom i/2 auf dem Leiter 41, sobald er eine Einbringung empfängt, d. h., Mbald sich der bi-stabile Multivibrator El während der Perioden Wc und Ws in seinem unechten Zustand befindet. Dadurch kann immer nur eine der Ausbringungen des Übertragungs-Schaltkreises. nämlich entweder E'oder E , wäh- rend der Perioden Wc und Ws auf dem Leiter 41 bzw. 42 erscheinen. Die Leiter 41 und 42 führen durch die Registerkerne (Fig. 2) und sind so mit den ausgewählten Kernen gekoppelt, dass die genannten Signale das Einstellen der Kerne verhindern können.
Die Fig. 7a enthält Kurven, die die Arbeitsweise des Übertragungs-Schaltkreises 22 für zwei typische Ziffernübertragungs-Zyklen noch genauer erläutern. Es wird angenommen, dass das Abfragen der ERegisterkerne während zweier aufeinanderfolgender Abfrageperioden Rc und R erfolgreich war, was durch die negativen Impulse 80 und 82 der el-Kurvenform des Leiters 61 (Fig. 7) angezeigt wird. Der Verstärker 60 (Fig. 7) ist während der genannten Perioden wirksam, so dass die Impulse 80 und 82 e1-Schaltimpulse 84 und 86 zum Schalten des Multivibrators El in den echten Zustand erzeugen. Am Ende jeder Einstellungsperiode, d. h. beim Erscheinen der abfallenden Flanke der Impulse Wc und Ws'wie z.
B. 87, 88 und 89, werden Impulse 90,91 bzw. 92 durch Differenzieren der abfallenden Kante, wie bereits erwähnt, zum Schalten des Multivibrators El in seinen unechten Zustand erzeugt. Der Ausgang EI auf dem Leiter 74 führt beim Auftreten der Impulse 84 und 86 hohe und beim Auftreten der Impulse 91 und 92 niedere Spannung.
Der Ausgang Ex'sauf dem Leiter 66 führt beim Auftreten der Impulse 84 und 86 niedrige und beim Auftreten der Impulse 91 bzw. 92 hohe Spannung (Fig. 7a, Kuiven"-8, +2"). Da die Verstärker 71 und 72 während der Abfrageperioden abgeschaltet sind, führt während der Periode Ws des ersten Ziffernübertragungs-Zyklus und während der Periode W des zweiten Ziffernübertragungs-Zyklus der Ausgang El auf dem Leiter 65 hohe Spannung und der Ausgang Ei'auf dem Leiter 65a niedrige Spannung (Fig. 7a, Kurven"-10, 0").
Daraus folgt, dass der Ausgangs El auf dem Leiter 42 in gleicher Weise hohe und der Ausgang EI'auf dem Leiter 41 in gleicher Weise niedrige Spannung nur während der genannten Perioden führt (Fig. 7, Kurven "0, i/2"). So wird also auf Grund einer Zustandsänderung eines E-Register-Steuerkerns während der Periode Rc des ersten Ziffernübertragungs-Zyklus beispielsweise ein Gegensignalhalbimpnis 93 (Ej) während der nächsten Periode Ws an den entsprechenden Ausgang der
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eines E-Registerkernes,Fig. 8 zeigt den"Oder"-Kreis 20, welcher die als Einbringung an die Übertragungs-Schaltkreise 22, 23 und 24 gelegte logische Summe Wc + Ws erzeugt.
Die Einbringungen Wc und Ws des"Oder"-Kreises 20 werden zwecks Erzeugung von Rechteckimpulsen zwischen den Spannungen 0 und -10 V begrenzt. Es ist bekannt, dass dieser Schaltkreis so arbeitet, dass das Ausgangssignal Wc + Ws -10 V Spannung aufweist, falls nicht die eine oder alle beide Einbringungen Wc oder Ws 0 V Spannung aufweisen. In diesem Falle weist dann das Ausgangssignal Wc + Ws ebenfalls 0 V Spannung auf. Die Erzeugung von Einbringungen für dieses Netzwerk erfolgt durch Zusammenlegung der Ausgänge zweier bi-stabiler Multivibratoren, deren Eingänge synchron mit dem Signal Cs geschaltet werden. Da Schaltkreise zum Erzeugen solcher Einbringungen dem Fachmann bekannt sind, wird von einer weiteren Erläuterung abgesehen.
Einzelheiten über die die Übertragungs-Schaltkreise 22,23 und 24 enthaltenden Schaltkreise werden anschliessend unter Bezugnahme auf den E-Register-Übertragungs-Schaltkreis 22 der Fig. 7 beschrieben.
Der Verstärker 60 wird in Fig. 9 schematisch als einstufiger Verstärker mit zwei Eingängen dargestellt. Der eine Eingang ist der Leiter 47, auf welchem negative Spannungsimpulse erscheinen, sobald ein Kern des E-Registers seinen Zustand ändert. Dieser Eingang ist entsprechend der gezeigten Polarität mittels eines Transformators 64 mit der Basis des Transistors 59 gekoppelt. Der andere Eingang Wc + Ws kommt vom"Oder"-Kreis 20 und ist mit dem Emitter des Transistors 59 verbunden. Über diesen Eingang wird der Transistor 59 gesperrt, wenn der Emitter gegenüber der Basis positiv ist. d. h., wenn während der Perioden Ws oder Wc 0 V Spannung angelegt werden.
Es wird also ein durch eine Zustandsänderung eines E-Register-Kernes erzeugter Impuls auf dem Leiter 47 nur während der Perioden Rs oder Rc im Verstärker 60 verstärkt und erscheint dann auf dem Leiter 61 als Einbringung el für den Multivibrator El.
Der Verstärker 60 verstärkt den ankommenden Impuls auf eine Amplitude von 10 V. Der Ausgang des Verstärkers 60 enthält auf dem Leiter 61 ein verstärktes negatives Signal, sobald ein negativer Eingangsimpuls von genügend grosser Amplitude erscheint. Wie bekannt, besitzt der Transistor 59 die Eigenschaft, Impulse mit niedrigem Spannungspegel, z. B. den Impuls 69 des Diagramms III der Fig. 6, zu unterdrücken. Diese Impulse werden durch Änderung der magnetischen Induktion vom Sättigungspunkt zum Remanenzpunkt erzeugt. Es ist erwünscht, dass nur solche Impulse, wie z. B. der Impuls 70 des Diagramms III, die durch Kernumschaltung verursacht werden, durch den Verstärker 60 gehen.
Hieraus ist somit ersichtlich, dass die echte Einbringung el für den Multivibrator El negative Impulse enthält, die nur während der Perioden Rg oder Rc auftreten können.
Der in Fig. 10 schematisch gezeigte Multivibrator El ist in bekannter Weise aufgebaut und besitzt zwei kreuzweise gekoppelte Transistoren, wodurch ein Zustand der Leitfähigkeit so lange aufrechterhalten wird, bis ein an die Basis des leitenden Transistors gelegter negativer Impuls ein Umschalten in den andern Zustand der Leitfähigkeit bewirkt. Befindet sich der Multivibrator El in unechtem Zustand, d. h. der Ausgang Ei auf dem Leiter 74 weist -8 V Spannung und der Ausgang Ei'auf dem Leiter 66 +2 V Spannung auf, und erscheint ein negativer Impuls ei auf dem Leiter 61, so steigt die Spannung des Ausganges Ei plötzlich auf +2 V, und gleichzeitig fällt die Spannung des Ausganges Ei'auf-8 V ab.
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unechten Zustand geschaltet wird.
Jede der Ausbringungen Ei und Ei'des Multivibrators El wird in den Verstärkern 72 bzw. 71 verstärkt und umgekehrt. Die genannten Verstärker sind einander gleich. Zur Erläuterung wird der Verstärker 71 in Fig. 10a gezeigt.
Der Verstärker 71 dient zur einstufigen Verstärkung einer Einbringung auf dem Leiter 66. Der genannte Verstärker wird nur dann geöffnet, wenn der Emitter des Transistors 75 eine Spannung von 0 V aufweist, d. h. nur während der Perioden Wc oder Wus = während der Perioden Rs oder Rc beträgt die Ausgangsspannung auf dem Leiter 65 stets-10 V. Während der Perioden Wc oder Ws steigt die Spannung nur dann auf 0 V, wenn sich der Multivibrator El im unechten Zustand befindet.
Fig. 11 zeigt einen Treiberverstärker 68, der als zweistufiger Verstärker in bekannter Weise aufgebaut ist. Er dient zum Erzeugen der verhältnismässig hohen Halbimpulse, die zum Verhindern einer Kernumschaltung dienen. Die Einbringung befindet sich auf dem Leiter 65 des Verstärkers 71 (Fig. lOa), und die mit ihr in Phase stehende Ausbringung, die ebenfalls als Signal Ei bezeichnet wird, erscheint auf dem Leiter 42, der durch die Register (Fig. 2) führt. Der Treiberverstärker 67 der Fig. 7 ist genauso wie der Treiberverstärker 68 aufgebaut.
Er erzeugt auf dem Leiter 41 den Gegensignalimpuls, der mit Ei'bezeichnet wird.
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<tb>
<tb> Signale, <SEP> die <SEP> ein <SEP> Einstellen <SEP> Periode, <SEP> während <SEP> der <SEP> ein
<tb> Kern <SEP> der <SEP> Kerne <SEP> verhindern <SEP> können <SEP> Kern <SEP> eingestellt <SEP> werden <SEP> kann
<tb> 1Ec <SEP> E1' <SEP> ; <SEP> F1'; <SEP> K1' <SEP> Wc
<tb> Steuerkerne <SEP> 2Ec <SEP> E1' <SEP> ; <SEP> F1; <SEP> K1 <SEP> Wc
<tb> 3Ec <SEP> E1 <SEP> ; <SEP> F1'; <SEP> K1 <SEP> Wc
<tb> 4Ec <SEP> E1 <SEP> ; <SEP> F1;
<SEP> K1' <SEP> Wc
<tb> 1Es <SEP> E1' <SEP> P1Ws
<tb> Speicherkerne <SEP> 2Es <SEP> E1' <SEP> P2Ws
<tb> 3Es <SEP> E1' <SEP> P3Ws
<tb> 4Es <SEP> E1' <SEP> P4Ws
<tb>
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F-Register
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<tb>
<tb> Signale, <SEP> die <SEP> ein <SEP> Einstellen <SEP> Periode, <SEP> während <SEP> der <SEP> ein
<tb> Kerne <SEP> der <SEP> Kerne <SEP> verhindern <SEP> können <SEP> Kern <SEP> eingestellt <SEP> werden <SEP> kann
<tb> Steuerkerne <SEP> IFc <SEP> F'W
<tb> IFs <SEP> F <SEP> 'P
<tb> 2Fs <SEP> F1' <SEP> P2Ws
<tb> Speicherkerne <SEP> F1' <SEP> P2Ws
<tb> 3Fs <SEP> F/P
<tb> 4Fs <SEP> F1' <SEP> P4W3
<tb>
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Tabelle Ic K-Register
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<tb>
<tb> Signale, <SEP> die <SEP> ein <SEP> Einstellen <SEP> Periode,
<SEP> während <SEP> der <SEP> ein
<tb> Kerne <SEP> der <SEP> Kerne <SEP> verhindern <SEP> können <SEP> Kern <SEP> eingestellt <SEP> werden <SEP> kann
<tb> 1Kc <SEP>
<tb> E1'; <SEP> Steuerkerne <SEP> 2Kc <SEP> E1' <SEP> ; <SEP> K1' <SEP> Wc
<tb> 3Kc <SEP> F1' <SEP> ; <SEP> K1' <SEP> Wc
<tb> Speicherkerne <SEP> 1Ks <SEP> K1' <SEP> Ws
<tb>
Die Perioden des Ziffernübertragungs-Zyklus erscheinen, wie vorher bereits beschrieben, in der Reihenfolge Rs, Wc, Rc und Ws'Es ist somit unter Bezugnahme auf die in Tabelle la gezeigten ERegister-Kerne zunächst zu beachten, dass der Kern lEs während der Periode PWs seinen echten Zustand einnimmt, d. h. eine"Eins"speichert, wenn nicht zur selben Zeit ein Gegensignal Ei'erzeugt wird.
Das Signal Ei* wird während der Periode Ws nicht erzeugt, wenn mindestens einer der Kerne lEc bis einschliesslich 4Ec während der vorausgegangenen Periode PiRc erfolgreich abgefragt, d. h. eine"Eins" abgelesen wurde. Aus diesem Grunde muss einer dieser Steuerkerne während der Periode PWc eingestellt werden, so dass ein etwaiges Einstellen des Kernes lEs während der Periode P1Ws in den echten Zustand ermöglicht wird.
Die folgende Beschreibung gilt für jeden der Kerne 2Es, 3Es und 4Es und zeigt, dass jeweils einer dieser Kerne durch die Signale P2, Pg bzw. P ausgewählt wurde, so dass diese Kerne mit allen Steuerkernen lEc bis einschliesslich 4Ec zusammenarbeiten.
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Zyklus P. einer Addition allgemein beschrieben. Während dieses Additionsvorganges wird der Endzustand des Kernes lEs (Teilsumme) als Funktion der Anfangszustände der Kerne lEs (Augend), lFs (Addend) und lKs (Übertrag), s. Tabelle Ia, dargestellt. Es ist ersichtlich, dass ein sich im echten Zustand befindlicher Kern eine "Eins" und ein sich im unechten Zustand befindlicher Kern eine "Null" speichert.
Soll der Kern lEc während der Periode Wc eingestellt, d. h. in den echten Zustand gebracht werden, so darf kein Gegensignal Ei', F1' oder K1' (Tabelle Ia) erzeugt werden. Aus diesem Grunde befindet sich der Kern lEs am Ende des Ziffernübertragungs-Zyklus nur dann im echten Zustand, wenn sich alle drei Kerne lEs, lFs und lKs während der Periode Rg. im echten Zustand befanden. Die entsprechende
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nur dann eine "Eins", wenn die Kerne lEs, 1Fs und lKs anfänglich jeweils eine "Eins" gespeichert hatten.
Soll der Kern 2Ec während der Periode W eingestellt werden, so darf kein Gegensignal EI" Fl oder Kl erzeugt werden. Aus diesem Grunde befindet sich der Kern lEs am Ende des ZiffernübertragungsZyklus nur dann im echten Zustand, wenn sich der Kern lEs im echten und die Kerne lFs und lKs während der Periode Rs im unechten Zustand befanden. Die entsprechende logische Gleichung lautet : les = lEs 1Fs' 1Ks'. Mit andern Worten speichert der Kern lEs schliesslich nur dann eine "Eins", wenn der Kern lEs anfänglich eine "Eins" und die Kerne 1Fs und lKs anfänglich eine "Null" gespeichert hatten.
Soll der Kern 3Ec während der Periode WC eingestellt werden, so darf kein Gegensignal Ei, F ' oder Ki erzeugt werden. Aus diesem Grunde befindet sich der Kern lEs am Ende des ZiffernübertragungsZyklus nur dann im echten Zustand, wenn sich der Kern 1Fs im echten und die Kerne lEs und lKs während der Periode Rs im unechten Zustand befanden. Die entsprechende logische Gleichung lautet : leg = 1Es'1Fs lKs'. Mit andern Worten, speichert schliesslich der Kern lEs nur dann eine "Eins", wenn der Kern 1Fs anfänglich eine "Eins" und die Kerne lEs und lKs anfänglich eine "Null" gespeichert hatten.
Soll der Kern 4Ec während der Periode Wc eingestellt werden, so darf kein Gegensignal Ei, Fi und Kl'erzeugt werden. Aus diesem Grunde befindet sich der Kern lEs am Ende des ZiffernübertragungsZyklus nur dann im echten Zustand, wenn sich der Kern lKs im echten und die Kerne lEs und IFs während der Periode Rs im unechten Zustand befanden. Die entsprechende logische Gleichung lautet :
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der Kern lKs anfänglich eine"Eins"und die Kerne lEs und 1Fs anfänglich eine "Null" gespeichert hatten.
Die vier Ausdrücke für eine Teiladdition können so zusammengesetzt werden, dass sie einen voll-
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dass die Ausgänge Ei', Fi und K1 der entsprechenden Übertragungs- Schaltkreise während der Periode Ws eine hohe Spannung aufweisen. Diese wirksamen Gegensignale bewirken daher, dass eine "0" entsprechend der Summenziffer (21) im Kern 2Es des E-Registers eingestellt wird, dass eine aus dem Kern 2Fs des F-Registers abgelesene "1" erneut in denselben eingebracht wird, und dass ferner der Kern lKs in einen "1" darstellenden Zustand entsprechend einer Übertrag-Ziffer gebracht wird.
Die Arbeitsweise der Schaltkreise für das Addieren höherer Stellenwertziffern kann auf ähnliche Weise mit Hilfe der in Fig. 13 gezeigten Kurven für die Zyklen P3 und P4 erklärt werden.
Auf Grund der im Schaltkreis der Fig. 2 gezeigten Wiedereinspeicherung der Information im FRegister ist es nunmehr offensichtlich, dass das System der vorliegenden Erfindung in keiner Weise auf das bisher erläuterte Verfahren beschränkt ist. Zur Erklärung sei angenommen, dass es erwünscht ist, dass das F-Register bei Beendigung des Additionsvorganges mit Nullen gefüllt wird (d. h. die Kerne IFs-4Fs werden in den unechten Zustand geschaltet). Um dies durchzuführen, ist es lediglich notwendig, dass das Gegensignal F l'auf die Kerne IFs-4Fs einwirken kann, wobei der Steuerkern IFc überhaupt nicht benötigt wird.
Ohne Berücksichtigung des anfänglichen Zustandes der Kerne IFs-4Fs werden bei dieser Schaltkreisanordnung die Kerne nach Beendigung des Additionsvorganges in den unechten Zustand gebracht (d. h. mit Nullen gefüllt).
Da es ferner im Binärzahlensystem zur Bildung des "Einser"-Komplements lediglich erforderlich ist, alle Ziffern "Eins" durch Ziffern "Null" und alle Ziffern "Null" durch Ziffern "Eins" zu ersetzen, kann der ursprünglich im F-Register gespeicherte Addend während des Additionsvorganges leicht in sein "Einser"-Komplement verwandelt werden, wenn z. B. ein nachfolgender Rechenmaschinenarbeitsgang eine Subtraktion einschliesst. Dies wird einfach dadurch erreicht, dass die entgegengesetzten Ausbringungen Fi und F1' des Übertragungs-Schaltkreises als Gegensignale benützt werden, u. zw. die eine für die Speicherkerne IFs-4Fs und die andere für den Steuerkern IFc.
Aus diesen Erläuterungen ist ersichtlich, dass jede der beiden Ausbringungen eines ÜbertragungsSchaltkreises gleichermassen in der Lage ist, das Gegensignal hervorzubringen, solange die bisher beschriebene Übertragungs-Schaltkreisanordnung aufrechterhalten bleibt. Somit ist es verständlich, dass eine grosse Anzahl von Gegensignalen zur Auswahl zur Verfügung steht, und dass ein Schaltkreis zum Darstellen logischer Ausdrücke unter Verwendung der geeignetsten Gegensignale angeordnet werden kann.
Allgemein ausgedrückt, kann das System der vorliegenden Erfindung zur Darstellung jeder Bool'schen Gleichung verwendet werden. Zur Erläuterung wird auf Fig. 14a verwiesen, welche die logische Steuerschaltung des K-Registers wiedergibt. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise die in Fig. 14 gegebene ks-Gleichung ks : Es Fs Es Ks + Fs Ks betrachtet. Diese Gleichung stellt eine Summe von drei Produktausdrücken dar. und kann in die folgende gleichwertige Form umgewandelt werden : ks = (Es'+ Fs')'+ (Es'+ Ks')'+ (Fs'+ Ks')'.
In diesem Falle stellt der Kern lKc der Fig. 2 die Summe (Es'+ Fs') dar, da die unechten Ausbringungen der Übertragung3-Schaltkreise 22 und 23 des E- und F-Registers als Gegensignale für. diesen Kern dienen.
In ähnlicher Weise stellt der Kern 2Kc die Summe (Es'+ Ks') und der Kern 3Kc die Summe (Fs'+ Ks') dar. In diesem Fall werden auf den jeweiligen'Kernen entsprechende Gegenwicklungen angebracht, durch welche die von den Übertragungs-Schaltkreisen erzeugten Gegensignale geschickt werden, so dass diese die obigen Ausdrücke darstellen können. Die Bildung der Endsumme erfolgt durch den gemeinsamen Abtastleiter 49. In diesem Zusammenhang wird auf die durch die Übertragungs-Schaltungsausbringung dargestellten Propositionen verwiesen, die in den Steuerkernen des K-Registers, z. B. während der Periode Wc des Zyklus Pz (Fig. 13) wirksam sind.
In diesem Falle stellt die Ausbringung Kleinen positiven Rechteckimpuls dar, während die Ausbringungen E'und F 'während der Periode Wc Impulslücken darstellen. Das Signal K'verhindert, dass die Kerne 2Kc und 3Kc durch die positiven Signale P und'Cc in den echten Zustand geschaltet werden. Der Kern lKc wird jedoch in den echten Zustand geschaltet, da der Gegensignalausgang Kl'nicht mit ihm gekoppelt ist. Dies hat zur Folge, dass während der Periode Rc ein Eingangsimpuls für den Übertragungs-Schaltkreis des K-Registers als Folge der Zustandsänderung des Kernes lKc erzeugt wird. Dieser Impuls bewirkt, dass der Ausgang Kl auf hohe Spannung gebracht wird.
Es können bekanntlich alle Funktionen einer digitalen Rechenanordnung durch Bool'sche Gleichungen in Form einer Reihe von Summen, die aus Produkten zusammengesetzt sind, bestimmt werden. Deshalb sind die Schaltkreise der vorliegenden Erfindung ohne weiteres in der Lage, die Rechenprozesse einerkomplizierten und umfangreichen Rechenanlage auszuführen. Hiezu ist lediglich notwendig, dass Leitun-
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gen durch einen sämtlichen Ausdrücken eines Produktes entsprechenden Kern hindurchgeführt werden, und dass ferner ein gemeinsamer Abtastleiter durch alle die Kerne, welche zwecks Bildung der Funktion zusammengefasst sind, hindurchgeführt wird.
Der Teil des Speichers für die vier Binärziffern, der die Kerne lEs - 4Es des E-Registers aus Fig. 2 enthält, ist in Fig. 15 zusammen mit der Funktions-Steueranordnung, wie sie in einer digitalen Rechenanlage enthalten ist, gezeigt. Zur Durchführung eines arithmetischen Prozesses muss die Anordnung zur Behandlung der das Vorzeichen darstellenden Ziffer andersartig aufgebaut sein, als die Anordnungen zur Behandlung der andern Ziffern. Ausserdem ist, wenn z. B. ein und dasselbe Register sowohl Umlauf-, Übertragungs-. Komplementbildungs- als auch Zählerarbeitsgänge durchführt, ein Programmsteuerungsmittel erforderlich. In Fig. 15 wird ein doppelter Schrägstrich 95 verwendet, um anzuzeigen, dass das Signal Cc zweimal durch die Kerne lEc, 2Ec und 3Ec geführt wird.
Dies bedeutet, dass ein Halbimpuls, welcher in zwei Schleifen des Leiters 35 (Fig. 2) durch jeden dieser Keine fliesst, ausreicht, um diese Kerne umzuschalten. Dies ist gleichbedeutend mit einer gleichsinnigen Kopplung aller Zeitziffernsignale (P) führenden Leiter 36 mit den Kernen. Soll ein Kern während sämtlicher ZiffernübertragungsZyklen wirksam sein, so kann eine Kernmatrix auf zwei Arten in Übereinstimmung mit der massgebenden Gleichung aufgebaut werden.
Die Programmsteuerung nimmt in diesem Falle die Form von Programmzähler-Nummernausbringungen 0, 1, 2 und 3 an, welche in Kombinationen von Gegenpropositionen NI', N1, N2' und N2, die als Ausbringungen von einem Programmzähler zugeordneten bi-stabilen Multivibratoren oder Übertragungs-Schaltkreisen abgeleitet werden können, enthalten sind. Diese Propositionen bestimmen, welcher der obgenannten vier Arbeitsgänge ausgeführt werden soll, und dienen zum Auswählen der Schaltungen zum Durchführen dieser Arbeitsgänge, wie in der Tabelle der Fig. 16 aufgeführt. In Fig. 15 wird somit, wenn der logische Ausdruck N1'Nz'wirksam ist, nur der Kern lEc zum Schalten freigegeben.
Da lediglich die Proposition Ex'sauf den Kern lEc einwirkt, ist es ersichtlich, dass dieser Kern den Umlaufarbeitsgang ermöglicht. Wenn der Ausdruck N, N.' wirksam ist, arbeitet der Kern 2Ec so, dass er eine Information ziffernweise aus dem F-Register in das E-Register überträgt. Wenn der Ausdruck Nj/N wirksam ist, ermöglicht der Kern 3Ec eine"Einser"-Komplementierung der Information im E-Register.
Wenn das K-Register für die als Ergebnis eines arithmetischen Arbeitsganges erzeugte Über- tragsziffer bestimmt ist und die Proposition Kl zu Beginn des Zyklus P2 echt ist, dann ermöglichen die Kerne 5Ec und 6Ec, nachdem die im Kern lEs gespeicherte Vorzeichenziffer durch den Kern 4Ec unverändert zurückgeführt wurde, die Addition einer Einheit (unter Steuerung des Ausdruckes Nine) zu der in den Kernen 2Es, 3Es und 4Es gespeicherten Zahl. Dies stellt selbstverständlich einen Zählvorgang dar.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.