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Mit Parallelkode arbeitendes Register mit einer Zählschaltung
Die Erfindung betrifft ein mit Parallelkode arbeitendes Register mit einer Zählschaltung für Impulse die den Registerstand jeweils um 1 erhöhen sollen. Derartige Register bzw. Zählschaltungen sind an sich bekannt, doch eignen sich die bekannten Ausführungen jeweils nur für einen bestimmten Zahlen- kode, so dass in Fällen, wo eine Zusammenarbeit des Registers mit Aufgabeeinrichtungen erforderlich ist, die einen andern Zahlenkode anwenden, relativ komplizierte zusätzliche Umschlüsselungseinrichtungen notwendig sind.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diesen Nachteil zu vermeiden, d. h. das mit einer Zählschaltung der angegebenen Art ausgestattete Register so auszubilden, dass der Zahlenkode, nach dem die Zählung erfolgen soll, bei Bedarf relativ einfach geändert werden kann. Insbesondere ist die Erfindung für Zahlenkodes geeignet, die sich bei Anwendung einfacher bistabiler Speicherzellen ansonsten nur mit relativ grossem Aufwand verarbeiten lassen.
Ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Register ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass seine Parallelkode-Ausgangsadern mit einer den Registerstand um l erhöhenden Umrechnungsmatrix und die Parallelkode-Ausgangsadern dieser Matrix selektiv mit den einzelnen Speicherzellen des Registers verbunden sind, wobei zum Übertragen des Registerstandes in die Umrechnungsmatrix eine von jedem Zählimpuls gesteuerte, den Registerstand löschende Register-Abtasteinrichtung und zum Übertragen des Ergebnisses der Umrechnungsmatrix in das Register eine über eine Verzögerungseinrichtung von jedem Zählimpuls gesteuerte, den Informationsinhalt der Umrechnungsmatrix löschende Matrix-Abtasteinrichtung vorgesehen ist.
Bei einem Register dieser Art ist es möglich, durch Schaltungsvariationen innerhalb der Umrechnungsmatrix eine Anpassung an den jeweils zu verarbeitenden Zahlenkode vorzunehmen, wobei für den Betrieb des Registers kein wesentlicher zusätzlicher Aufwand erforderlich ist, weil das Register direkt von den Zählimpulsen und die Umrechnungsmatrix indirekt über das erwähnte Verzögerungsglied von den Zählimpulsen gesteuert werden.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert werden. Fig. 1 stellt das Prinzipschema der Erfindung dar, während die Fig. 2 bis 5 im Rahmen der Erfindung verwendbare Speicherzellen sowie die Symbole für diese Speicherzellen angeben, die in den nachfolgenden Figuren verwendet werden. Fig. 6 zeigt das Schaltschema eines erfindungsgemässen Registers mit n Stellen und Fig. 7 stellt schliesslich genauer ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, dem ein (2 aus 5)-Kode zugrunde liegt.
Das Prinzip der Erfindung geht aus Fig. 1 hervor. Diese Figur zeigt schematisch ein Register R mit n Speicherzellen, die denn Stellen (Bits) eines bestimmten binären Zahlenkodes (z. B. 2 aus 5) zugeordnet sind. Der Registerstand soll voraussetzungsgemäss durch jeden auf der Eingabeseite E des Registers eintreffenden Zählimpuls um 1 erhöht werden.
Der im Register R eintreffende Impuls wird zunächst dazu verwendet, den jeweiligen Registerstand über die Ausgangsadern Al bis An des Registers in eine Umrechnungsmatrix U zu übertragen und dabei gleichzeitig den Informationsinhalt (Registerstand) im Register zu löschen. Die Umrechnungsmatrix U wirkt in an sich bekannter Weise als l-Addierschaltung und bietet infolge der Matrixausführung mit wählbaren Horizontal- und Vertikaladern und Speicherzellen an den Aderkreuzungen die vorteilhafte Möglichkeit, unter Zugrundelegung eines beliebigen Zahlenkodes die eingangsseitigen Adern Al bis An der Matrix mit den ausgangsseitigen Adern SI bis Sn derselben in solcher Weise zu verknüpfen, dass die Erregungszustände an den Adern SI bis Sn im gewählten Zahlenkode dem um l erhöhten Wert jener Zahl entsprechen,
welche durch die Erregungszustände an den eingangsseitigen Adern Al bis An der Matrix dargestellt wird. Das Umrechnungsergebnis, d. h. der um 1 erhöhte Zahlenwert, wird zunächst in der Umrechnungsmatrix kurzzeitig gespeichert.
Der Zählimpuls wirkt über ein Verzögerungsglied VZ auch auf die Umrechnungsmatrix U ein und bewirkt dort in an sich bekannter Weise eine Abtastung des Informationsinhalts (neuer Zahlenwert) dieser
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Matrix unter gleichzeitiger Löschung desselben in der Matrix. Das Abtastergebnis, d. h. der neue Zahlen- wert, tritt kodiert an den Ausgangsadern SI bis Sn der Umrechnungsmatrix auf, die als Setzadern mit den entsprechenden Speicherzellen des Registers R verbunden sind. Es wird also das Umrechnungsergebnis bzw. der neue Zahlenwert in das Register R eingetragen und gleichzeitig die Umrechnungsmatrix U gelöscht, so dass sie beim nächsten Zählimpuls für die Aufnahme des nunmehrigen Registerstandes bereit ist. Damit ist der Zählvorgang abgeschlossen.
In Fig. 2 ist eine typische, im Rahmen der Erfindung verwendbare Speicherzelle für das Register dargestellt. Es handelt sich um eine Ferritkern-Speicherzelle Fin Ringform, die eine rechteckige Hysteresis- schleife hat und drei Wicklungen trägt, nämlich eine Setzwicklung wl, bei deren Erregung mit einem
Strom I1 bestimmter Polarität und Stärke die Speicherzelle F in den positiven Remanenzzustand " gebracht wird (Setzvorgang), eine Schalt- oder Löschwicklung w2, bei deren Erregung mit einem Strom 12 geeigneter Polarität und Stärke die Speicherzelle F in den negativen Remanenzzustand #0" zurückgestellt wird, falls sie sich nicht schon vorher in diesem Zustand befunden hat, und einer Ablesewicklung wL,
an der beim Setzvorgang ein positiver und beim Rückstellvorgang ein negativer Impuls auftritt. Die Ablesewicklung wL ist an die Basis eines als Verstärker wirkenden Transistors Tr angeschlossen, der von einem positiven Impuls nicht geöffnet, von einem negativen Impuls hingegen in den Sättigungszustand gesteuert wird. Im Ausgang A des Transistors Tr tritt daher jeweils dann ein zum Setzen einer weiteren Speicherzelle geeigneter Impuls auf, wenn sich die Speicherzelle F im positiven Remanenzzustand " befindet und an die Schalt- oder Löschwicklung w2 ein geeigneter Impuls angelegt wird. Durch diesen Impuls wird somit die Speicherzelle F unter Abgabe des Abtastergebnisses an die Wicklung wL abgetastet und zugleich gelöscht.
In Fig. 3 ist das im Schaltungsschema nach Fig. 6 für die Speicherzelle nach Fig. 2 verwendete Symbol dargestellt.
Fig. 4 zeigt ein analoges Symbol für eine der Ausführung nach Fig. 2 ähnliche Speicherzelle, bei der aber die Setzwicklung wl in zwei Wicklungshälften w1/2 aufgeteilt ist, die von koinzidierenden Impulsen gesteuert werden, so dass nur bei gleichzeitiger Erregung beider Wicklungshälften ein Setzen der Speicherzelle F erfolgt. Derartige Speicherzellen werden bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6 und 7 in der Umrechnungsmatrix verwendet. Bei dem genauer dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, das sich auf einen (2 aus 5)-Kode bezieht, wird statt des Symbols nach Fig. 4 zur Erhöhung der Übersichtlichkeit der Darstellung das Symbol nach Fig. 5 angewendet, dessen Beziehung zu Fig. 4 aus einem Vergleich der beiden Figuren ohne weiteres erkennbar ist.
Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält im Register n Ferritkern-Speicherzellen Fl bis Fn gemäss den Fig. 2 bzw. 3. Diese Speicherzellen sind in später noch genauer beschriebener
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entsprechend dem jeweiligen Registerstand eingestellt worden. Ein von der Eingabeklemme E kommender Zählimpuls wirkt nun gleichzeitig auf die Schalt- oder Löschwicklungen w2 aller Speicherzellen M bis Fn, so dass gemäss der an Hand von Fig. 2 gegebenen Erläuterung der Registerstand kodiert an die Ausgänge Al bis An der Speicherzellen abgegeben wird.
In die Ausgänge Al bis An der Register-Speicherzellen Fl bis Fn sind die horizontalen Ansteueradern H 1 bis Hn der Umrechnungsmatrix U angeschlossen. In vertikaler Richtung werden die an ausgewählten
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bunden.
An kodeabhängig ausgewählten Aderkreuzungen sind die horizontalen und vertikalen Ansteueradern der Matrix an die Teilsetzwicklungen wlj2 von Matrix-Speicherzellen angeschlossen, so dass jede dieser Speicherzellen durch koinzidierende Impulse an horizontalen und vertikalen Ansteueradern gesetzt, d. h. in den Remanenzzustand #1" gebracht werden kann.
In Fig. 6 sind aus Gründen grösserer Übersichtlichkeit nur fünf Matrix-Speicherzellen al, a2, bl, cl und xl dargestellt. Es ist z. B. erkennbar, dass ein im Ausgang Al der Register-Speicherzelle F1 auftretender Impuls über die Ansteueradern Hl und 1 VI beide Setzwicklungen der Matrix-Speicherzelle al beaufschlagt und daher diese Speicherzelle in den Remanenzzustand "bringt. Die Matrix-Speicherzelle bl wird analog durch Impulse von den Register-Speicherzellen Fl und F2 gesetzt, die Matrix-Speicherzelle cl durch Impulse von den Register-Speicherzellen F2 und F3 usw. Ähnliche Setzbedingungen gelten für alle übrigen Matrix-Speicherzellen, die von den verbleibenden Gruppen von vertikalen Ansteueradern sVl bis 2Vn usw. beeinflusst werden.
Es ist daher möglich, durch entsprechende Anschaltung der Teilsetzwicklungen jeder Matrix-Speicherzelle an die horizontalen und vertikalen Ansteueradern eine Anpassung an einen beliebigen Kode zu erreichen.
Die Ausgänge aller Matrix-Speicherzellen al, bl, cl der ersten Gruppe sind zusammengefasst und liegen an der Setzader SI der zugeordneten Register-Speicherzelle F1. Analog sind die Ausgänge der Matrix-Speicherzellen a2, b2, c2 usw. der zweiten Gruppe über die Setzader S2 mit der Register-Speicherzelle F2 verbunden usw. bis zur n-ten Gruppe.
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Die Zählimpulse gelangen über das Verzögerungsglied VZ zu allen Matrix-Speicherzellen und stellen diese in den Remanenzzustand #0" zurück, falls sie vorher gesetzt worden sind. Das Verzögerungsglied muss natürlich jeden Zählimpuls so stark verzögern, dass die Einstellung der Matrix-Speicherzellen vor seinem Eintreffen in der Matrix bereits beendet ist. Der Zählimpuls bewirkt unter Löschung des Informationsinhalts der Matrix-Speicherzellen das Auftreten von Setzimpulsen an ausgewählten Setzleitungen S1
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In Fig. 7 ist zur genaueren Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel eines Registers mit einer Zähleinrichtung dargestellt, die den (2 aus 5)-Zahlenkode verarbeitet, wobei alle erforderlichen Schaltverbindungen der Matrix zumindest schematisch angedeutet sind. Für die gruppenweise zusammengefassten Speicherzellen al bis dl, a2 bis d2,... a5 bis d5 der Matrix sind die Symbole nach Fig. 5 verwendet worden.
Aus der folgenden Tabelle ist erkennbar, welche Stellungen das Register nach jedem Zählimpuls einnehmen soll. Dabei bedeutet eine "1" den positiven und eine "0" den negativen Remanenzzustand der betreffenden Register-Speicherzelle.
Tabelle
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<tb>
<tb> Stellung <SEP> F1 <SEP> F2 <SEP> F3 <SEP> F4 <SEP> F5
<tb> (Zahlenwert)
<tb> 1........................... <SEP> #1" <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #0"
<tb> 2........................... <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #0"
<tb> 3........................... <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #0"
<tb> 4........................... <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #0"
<tb> 5........................... <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #0"
<tb> /-/] <SEP> /') <SEP> < c- <SEP> ff <SEP> ce/] <SEP> <SEP>
<tb> 6........................... <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #1" <SEP> #0"
<tb> 7........................... <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #1"
<tb> 8........................... <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #1"
<tb> 9...........................
<SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #0" <SEP> #1"
<tb> 0........................... <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #0" <SEP> #1" <SEP> #1"
<tb>
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Umrechnungsmatrix ermittelt werden. Es sei davon ausgegangen, dass sich das Register ursprünglich in Stellung 1 befindet. Dies kann durch eine besondere Rückstellwicklung erreicht werden, die zu Beginn einer Zählung einen Impuls aufnimmt. Diese Rückstellwicklung ist für den weiteren Zählvorgang ohne jede Bedeutung und deshalb in der Zeichnung nicht angegeben. In der definierten Ausgangsstellung 1 ist in den Register-Speicherzellen F1 und F2 gemäss Tabelle eine #1" gespeichert. Beim nächsten Zählimpuls soll das Register in die Stellung 2 gebracht werden, in der in den Register-Speicherzellen F. und F3 3 eine #1" gespeichert ist.
Es muss also bei der vom eintreffenden Zählimpuls bewirkten Registerabtastung, bei der von den Register-Speicherzellen Fl und F2 Setzimpulse abgegeben werden, je eine MatrixSpeicherzelle in der Gruppe 1 (al bis dl) und in der Gruppe 3 (a3 bis d3) gesetzt werden, damit von der Matrix Impulse an die Setzadern SI und S3 abgegeben werden können. Im gezeigten Beispiel werden hiezu die Matrix-Speicherzellen al und a3 verwendet, die über die horizontale Ansteuerader Hl und die vertikalen Ansteueradern 1V2 bzw. 3V2 gesetzt werden.
Der verzögerte Zählimpuls wirkt auf alle Matrix-Speicherzellen und stellt diese in den Remanenz- zustand #0" zurück, falls sie, wie im vorliegenden Falle die Speicherzellen al und a3, gesetzt worden sind.
Die von der Zellengruppe al bis dl kommenden Ableseimpulse wirken auf die Setzader SI der RegisterSpeicherzelle Fl, die von der Zellengruppe a3 bis d3 kommenden Ableseimpulse über die Setzader S3 auf die Register-Speicherzelle F3. Es werden daher im Anschluss an die Abtastung der Matrix die RegisterSpeicherzellen Fl und F3 gesetzt, womit gemäss der vorstehend angegebenen Tabelle die Stellung 2 des Registers erreicht ist, d. h. der Zahlenwert des Registerstandes von 1 auf 2 erhöht worden ist.
Analoge wirksame Schaltkreise lassen sich für das Weiterzählen von Stellung 2 zu Stellung 3 usw. verfolgen. Ist die Stellung 0 erreicht, so folgt wieder ein Zählbeginn bei Stellung 1. Der Übertrag kann mittels eines einfachen UND-Ventils G von den Setzadern S4 und S5 abgenommen werden. Dieses UND-Ventil G gibt nur dann einen Impuls ab, wenn an seinen beiden Eingängen α, ss ein Impuls auftritt.
Der im Ausgang des UND-Ventils auftretende Impuls kann einer zweiten Zähleinrichtung (nächste Dekade) zugeleitet werden.
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