DE1021602B - Anordnung zum Vergleichen von Zahlen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Auf dem Gebiet der elektrischen Steuerungstechnik, vor allem der elektrischen, Rechenmaschinen, werden häufig Vorrichtungen benötigt, die durch Zähler oder Speicher dargestellte Angaben auf ihre Übereinstimmung prüfen. Diese Vergleichsvorrichtunigen ermöglichen nicht nur die Feststellung von Fehlern, sondern dienen auch zur Steuerung eines bestimmten., von diesen Vergleichen abhängigen Steuerprogramms. Bei bekannten Anordnungen zum Vergleichen von Zahlen, deren einzelne Ziffern stellenweise durch Einstellung von Schaltorganen (Kommutatoren bzw. Bürsten) auf eine der den Ziffern des verwendeten Zahlensystems zugeordneten und von allen Schartorganen (Bürsten) erreichbaren Leitungen (Ziffeml.eitungein) dargestellt sind, werden meist Differentialrelais als Anzeigemittel vorgesehen. Derartige Relais weisen zwei Wickilungsteile mit gleich großen, einander entgegenwirkenden magnetischen Wirkungen auf. Häufig wird einfach eine einzige Wicklung mit Mittelabgriff vorgesehen. In diesem Falle werden die Wicklungsenden mit den Kommutatoren, die die zu vergleichenden Ziffern einander entsprechender Stellen, darstellen, verbunden, und ein dem Mittelabgriff der Spule zugeführter Strom durchfließt beide Wicklungshälften, wenn beide Kommutatorbürsten die gleiche Ziffernleitung berühren. Wenn also· zwei Ziffern gleich sind, spricht das Relais nicht an. Da die Ziffernleitungen nur zu bestimmten Zeiten und nacheinander über einen sogenannten Ziffernimpulsgeber an Spannung liegen, dauert der VergleiahsTOrgang- so lange, bis dieser Impulsgeber einen Umlauf ausgeführt hat. Je Stelle der zu vergleichenden Zahl ist ein Differentialrelais erforderlich.

Gemäß der Erfindung wird dieser Aufwand an Relais und Zeit bei Anordnungen zum Vergleichen von Zahlen, deren einzelne Ziffern, stellenweise durch die Einstellung von Schaltorganen (Bürsten) auf eine der den Ziffern des verwendeten Zahlensystems zugeordneten und von allen Schaltoirganen (Bürsten.) erreichbaren Leitungen (Zifferraleitungen) dargestellt werden, dadurch erheblich verringert, daß Schaltorgane schrittweise nacheinander Prüf Stromkreise vorbereiten, indem sie bei jedem Schritt einen. Teil der Ziffernleitungen in Form einer ersten Gruppe und die restlichen Ziffernleitungen in Form einer zweiten Gruppe leitend miteinander verbinden, um über die stellenrichtig miteinander verbundenen SchaltOirgane den Prüf Stromkreis von der ersten Gruppe zur zweiten Gruppe zu schließen, wenn zu einer Stelle gehörende Schaltorgane Ziffernleitungen berühren, die nicht der gleichen Gruppe angehören.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist diie Zahl der Schritte kleiner als die Basis des verwen-Anordnung zum Vergleichen von Zahlen

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Württ), Böblinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 29. April 1953

Eugenio Estrems, St. Mande, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

deten Zahlensystems, vorzugsweise sind beim Dezimalsystem vier Schritte vorgesehen.

Weitere Merkmale der Erfindung enthält die an Hand der Zeichnung erläuterte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung ist

Fig. 1 die Gesamtschaltung der Vergleichseinrichtung,

Fig. 2 die Schaltung eines Relais an Stelle der in Fig. 1 verwendeten Röhre.

Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt zunächst eine kurze Erklärung des Vergleichs Vorganges. Als Beispiel sei angenommen, daß ein. erster Speicher oder Zähler die Zahl 8361 enthält und daß ein zweiter Speicher oder Zähler auf die Zahl 8371 eingestellt ist.

Der Vergleich erfolgt in vier Prüfschritten. Während des ersten Schrittes wird festgestellt, ob einer im ersten Zähler stehenden Ziffer 0, 1, 2, 3, 4, 5 eine Ziffer 6, 7, 8, 9 im zweiten Zähler geigenübersteht oder nicht. Beim ersten Prüfschritt in dem gewählten Beispiel wird also noch keine Abweichung festgestellt, obwohl sich die Zahlen 8361 und 8371 in der Zehnerstelle unterscheiden.

Wenn jedoch als Beispiel die Zahlen 8361 und 8351 gewählt worden wären, so hätte bereits der erste Prüf schritt eine Abweichung festgestellt, da eine Ziffer zwischen 0 und 5 des einen Zählers einer Ziffer zwischen 6 und 9 des anderen Zählers gegenübersteht.

Beim zweiten Schritt wird nun geprüft, ob keine der Ziffern 0, 1, 2, 3, 6, 7 des einen Zählers einer der Ziffern, 4, 5, 8, 9 des anderen Zählers gegenübersteht. Bei dem gewählten Beispiel wird also· immer noch keine Abweichung festgestellt, weil die Ziffern 6 und 7 der Zehnerstelle zu derselben Zifferngruppe gehören. Andererseits würde beim Vergleich z. B. der Zahl 8351

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mit- der Zahl 8331 eine Abweichung festgestellt wer- Ähnlich ermöglichen die Kontakte 22 g· bis 22/ den

den, da die Ziffern 3 und 5 nicht mehr derselben gemeinsamen Anschluß aller den Ziffern 6 bis 9 entGruppe angehören. sprechenden Kontaktpunkte an die Leitung 28.

Während des dritten Schrittes wird geprüft, ob Die durch Leitung 16 miteinander verbundenen

keine der im ersten Zähler die Ziffern 0 und 1 ent- 5 Kontaktpunkte 5 (Ziffer 6) sind an Leitung 28 über haltenden Stellen im zweiten Zähler die Ziffern 2 bis 9 Kontakt 22g· und die Ruheseite von Kontakt 23 c anenthält. Man sieht, daß die Zahlen 8361 und 8371 geschlossen, an Leitung 17 über Kontakt 22 h und die immer noch nicht als voneinander abweichend fest- Ruheseite von Kontakt 23 d, an Leitung 18 über Kongestellt wurden. takt 22 i und die Ruheseite von Kontakt 25 e, an Lei-

Schließlich wird während des vierten Schrittes die io tung 19 über Kontakt 22/.

Zifferngruppe 0, 2, 4, 6, 8 mit der Gruppe 1, 3, 5, 7, 9 Es ist zu beachten, daß zum Vergleichen der den

verglichen. Die Abweichung der Zahlen 8361 und 8371 Leitungen 2 u bis 2 m und 3 m bis 3m entsprechenden wird also erst während dieses letzten Schrittes fest- Zahlen die Buchsen 29, 30, 31 und 32 des ersten Zähgestellt, weil sich in der Zehnerstelle die Ziffern. 6 lers mit den entsprechenden Buchsen 33, 34, 35 und 36 und 7 voneinander unterscheiden. Natürlich hätten 15 des zweiten verbunden sein müssen. Diese Buchsen auch andere Zifferngruppen gewählt werden können, sind mit den Leitungen 3u bis 3m über Kontakte, die den während der vier Sahritte ausgeführten Ver- z. B. 37, verbunden, welche immer dann schließen, gleichen entsprechen. . wenn der eigentliche Vergleichs Vorgang stattfinden soll.

Das beschriebene Verfahren kann auch für den Bei dem gewählten Beispiel sieht man, daß keine

Vergleich duodezimaler, quinärer usw. Zähler ange- 20 Verbindung zwischen den Leitungen 27 und 28 zuwendet werden; es schwankt dann die Anzahl von stände kommen kann, wenn die Bürsten 4 die in Fig. 1 Prüfschritten mit der Basis des Zahlensystems. gezeigte Stellung einnehmen. Wenn jedoch die Bürsten

In der nun folgenden näheren Beschreibung wird der Leitungen 2d und 3d entsprechend der Ziffer 5 angenommen, daß der die Leitungen 2m, 2α*, 2c, 2m bzw. 6 eingestellt wären, würde folgender Stromkreis enthaltende Zähler auf die Zahl 8371 eingestellt ist und 25 geschlossen: von Leitung 20, Kontakt 1, Kontakt 21a, der zweite Zähler mit den Bürsten 4 und den Leitun- Kontakt 22 k, Leitung 27, Ruheseite von Kontakt 23 b, gen 3u,3d,3c,3m die Zahl 8361 darstellt. Der ge- Kontakt 22/, Leitung 15, die alle die Ziffer 5 darzeigte Zähler oder Speicher enthält eine Entnahme- stellenden Kontaktpunkte 5 miteinander verbindet, vorrichtung bekannter Art, die im wesentlichen aus Bürste 4, Leitung 2a¹, Kontakt 37 entsprechend Buchse einem Schaltorgan, der Bürste 4, besteht, die auf 30 30, Verbindung zur Buchse 34, Kontakt 37, Leitung zehn Kontaktpunkten 5 schleift. Jeder Kontaktpunkt 3d, Bürste 4, entsprechend der Ziffer 6, Leitung 16, ist einer der Ziffern 0 bis 9 zugeordnet. Einander ent- Kontakt 22g·, 23 c, Leitung 28, Widerstand 38, Leisprechende Kontaktpunkte der verschiedenen Stellen tung 26.

sind mittels der mit 10... 19 bezeichneten Leitungen Es fließt also ein bestimmter Strom zwischen den

(Ziffernileitungenj miteinander verbunden. 35 Leitungen 20 und 26 über den Widerstand. 38, an dem

So ruht in der Einerstelle die Bürste auf dem zwei- eine Spannung entsteht, die die Röhre 41 über ihr ten Kontaktpunkt 5, der der Ziffer 1 entspricht; in der Gitter 40 leitend macht. Dadurch entsteht bei der Zehnerstelle auf dem achten Punkt 5, der der Ziffer 7 Feststellung einer Abweichung der zu vergleichenden entspricht, in der Hunderterstelle auf dem der Ziffer 3 Größen ein positiver Impuls an Punkt 42, der zur entsprechenden Punkt und in der Tausenderstelle auf 40 Steuerung von verschiedenen Funktionen benutzt werdem der Ziffer 8 entsprechenden Punkt. den kann, z. B. Anhalten der Maschine, Lochen oder

Fig. 1 zeigt auch, wie die Zahl 8361 durch die den Drucken eines bestimmten Ergebnisses usw. Leitungen 3u, 3d, 3c und 3m zugeordneten Bürsten4 Die Abweichung der Zahlen 8361 und 8371 kann

eingestellt ist. Beim Schließen des Kontaktes 1, das jedoch in diesem Beispiel noch nicht festgestellt werauf beliebige Weise gesteuert werden kann, wird ein 45 den, weil den Ziffern 6 und 7 Kontaktpunkte ent-Stromkreis geschlossen von Leitung 20 über Kon- sprechen, die beim ersten Prüfschritt mit derselben takt 1, Ruhekontakt 21 a, Relais 22 zur Leitung 26. Leitung 28 verbunden sind. Daher kann kein Strom Sobald Relais 22 erregt ist, werden die Kontakte 22α von Leitung 20 nach Leitung 26 fließen, so daß wähbi's. 22/ umgelegt, und damit werden die Vergleichs- rend dieses ersten Schrittes die Röhre 41 nicht leitet Stromkreise hergestellt. Relais 22 schließt außerdem 50 und kein positiver Impuls an der Buchse 42 entsteht, seinen Kontakt 22/; und verbindet damit die Leitungen Die aufeinanderfolgende Erregung der Relais, z. B.

10,11,12,13,14, 15, die zu den den Ziffern 0, 1, 2, 3, 22, 23, 24 und 25, erfordert jeweils eine bestimmte 4, 5 entsprechenden Kontaktpunkten führen, mit den Zeit, so daß z.B. das Schließen des Kontaktes22k die Leitungen 27 und 20 über die folgenden Kontakte: Erregung von Relais 23 erst nach t Millisekunden be-

Leituno-10· Kontakt 22a ^{55 wirkt Die Erre}g^ⁿ? erfolgt über einen Stromkreis

Leitungll.^: Kontakt22£ ™" Leirung20 Kontakt 1. Kontakt21 α, Kontakt22*.

Ruheseite von Kontakt 25 α, Retos 23 zur Leitung 26.

Leitung 12: Kontakt 22c, _£ ^Es steht also die Zeit t zur Ausfuhrung jeder Pm-

Ruheseite von Kontakt 24a, fung zur Verfugung. Diese Zeit ,st relativ sehr lang

Leitung 13: Kontakt22 d, ^6o «n Vergleich zu der Zeit, die notwendig ist um_ die

Ruheseite" von Kontakt 24 b, ?^ohr? ⁴¹ !*^ie *!^s Anzeigemittel dient durch einen

Leitung-14· Kontakt 22e Impuls an ihr Gitter leitend werden zu lassen, lis ist

Ruheseite von Kontakt 23α, ^dahf ^einf hohe Betriebssicherheit gegeben ohne beLeitung 15: Kontakt 22/, sondere Ansprechverzögerung von Relais 23. Sobald

Ruheseite von Kontakt 23 b. ⁶S ^diese? ^Reilais, anspricht, beginnt der zweite Prüf schritt

mit der stellenweisen feststellung, ob eine der Ln-

Es werden also^! alle den Ziffern 0, 1, 2. 3, 4, 5 zu- fern 0, 1, 2. 3, 6 und 7 des einen Zählers einer der geordneten Kontaktpunkte gemeinsam über Leitung Ziffern 4, 5. 8 und 9 gegenübersteht. 27, Kontakt 22 £, 21a, über den geschlossenen Kon- Bei diesem Schritt sind die Leitungen 10,11,12,13,

takt 1 mit Leitung 20 verbunden. 70 16 und 17 mit Leitung 27 und die Leitungen 14, 15, 18

und 19 mit Leitung 28 verbunden. Im einzelnen liegt Leitung 14 jetzt über die Arbeitsseite der Kontakte 22 a, 23 c und die Ruheseite des Kontaktes 25 c an Leitung 28, Leitung 15 über die Arbeitsseite der Kontakte 22 / und 23 b an Leitung' 28.

Schließlich sind die beim ersten Schritt mit Leitung 28 verbundenen Leitungen 16 und 17 jetzt mit Leitung 27 über die Arbeitsseite der Kontakte 22 g, 23 c und die Ruheseite von Kontakt 24 c verbunden (Leitung 16 j und über die Arbeitsseite der Kontakte 22 h, 23 d und die Ruheseite von Kontakt 24 d (Leitung 17).

Da die Leitungen, 16 und 17 wieder miteinander verbunden sind, kann keine Abweichung der Ziffern 6 und 7 festgestellt werden. Andererseits könnte, wenn die der Leitung 2 d entsprechende Bürste 4 auf Leitung 13 eingestellt wäre (entsprechend der Ziffer 3 einer angenommenen Zahl 8331) und die der Leitung 3d entsprechende Bürste auf Leitung 15 (entsprechend der Ziffer 5 der angenommenen Zahl 8351) folgender Stromkreis zwischen den Leitungen 20 und 26 geschlossen werden: Leitung20, Kontakte 1, 21a, 22 £, Leitung 27, Kontakte 24 b, 22 d, Bürste 4 auf Leitung 13, Leitung 2 d, Kontakt 37, Buchsen 30, 34, Kontakt 37, Leitung 3 d, Bürste 4 auf Leitung 15, Arbeitsseite der Kontakte 22/, 23 b, Leitung 28, Widerstand 38, Leitung 26.

Es entsteht wiederum ein positiver Impuls am Gitter 40 der Röhre 41 und ein ebensolcher an Buchse 42. Der Kontakt 23 e erregt Relais 24 wie folgt: Leitung 20, Kontakte 1, 21 α, 22 k, 23 e, Relais 24, Leitung 16. Beim Umlegen der Kontakte 24 bleiben nur die Leitungen 10 und 11 mit Leitung 27 verbunden, während die Leitungen 12 bis 19 an Leitung 28 gelegt sind. Im einzelnen liegen, an Leitung 28 die Leitungen 12 und 13 über die Kontakte 22 c, 24 α (jetzt umgeschaltet) Rubeseite von Kontakt 25 b, Leitung 13 über die Arbeitsseite¹ der Kontakte 22 ei und 24 b, die Leitungen 16 und 17 über Kontakte 24 c und 24 d. Auch bei diesem dritten Prüfschritt ist es immer noch nicht möglich, die Abweichung der Ziffern in den Zehnerstellen festzustellen.

Der Kontakt 24 e erregt Relais 25 nach diesem dritten Schritt wie folgt: Leitung 20, Kontakte 1, 21 a, 22 k, 23 e, 24 c, Relais 25, Leitung 26. Während dieser Prüfung sind die Leitungen 10, 12, 14, 16 und 18 mit Leitung 27 und die Leitungen 11, 13, 15, 17 und 19 mit Leitung 28 verbunden.

Da also die Leitung 16 mit Leitung 27 und 17 mit Leitung 28 verbunden ist, kommt ein Stromkreis zustande von Leitung 20 über Kontakte 1, 21 a, 22 k, Leitung 27, Arbeitsseite von Kontakt 25 d, Rubeseite der Kontakte 24 c, 23 c, 22 g, Leitung 16, Bürste 4 auf Leitung 3d, Kontakt 37, Buchse 34, Buchse 30, Kontakt 37, Leitung 2 d, Bürste 4 auf Leitung 17, Arbeit&seite von Kontakt 22 h, 23 d und 24 ei, Leitung 28, Widerstand 38 zur Leitung 26. Der am Widerstand 38 entstehende Spannungsabfall steuert die Röhre 41, die am Punkt 42 einen Impuls liefert. Der Kontakt 25/ schließt einen Stromkreis von Leitung 20 über die Kontakte 1 und 25/, Relais 21 zur Leitung 26. Relais 21 spricht an und hält sich über seinen Kontakt 21 b, bis Kontakt 1 geöffnet wird. Kontakt 21 c unterbricht den Anodenstromkreis der Röhre 41, um Röhren- und Stromverbrauch klein zu halten. Außerdem werden durch öffnen des Kontaktes 21 α alle Relais 22 bis 25 abgeschaltet und dadurch alle Vergleiche- oder Priifstromkreise wieder in ihre Ausgangsstellung geschaltet

Mit der eben beschriebenen Anordnung lassen sich nicht nur in verschiedenen. Zählern oder Speichern stehende Zahlen vergleichen, sondern z. B. auch die Ziffern der niedersten Stellen mit denen der höchsten Stellen in demselben Zähler.

Es ist auch möglich, gleichzeitig die mittels der Bürsten der Leitungen 2 u bis 2 m und 3 u bis 3 m dargestellten Zahlen mit der Zahl zu vergleichen, die durch Impulse dargestellt wird, welche an den Punkten 0 bis 9 eines Impulseenders abgegriffen werden können, z. B. mittels der Leitungen 43, 44, 45 und 46. Die Bürste 6 dieses Impulssenders, die in der normalen Stellung gezeigt wird, verbindet, nacheinander jeden der Punkte 0 bis 9 mit Leitung 20 über die Leitung 47.

Wenn angenommen wird, daß die Leitungen 43 bis 46 mit den Ziffern 1, 7, 3 bzw. 8 entsprechenden Punkten verbunden sind, um die Zahl 8371 darzustellen, so werden die Leitungen 27 und 28 nur während des letzten Prüf Schrittes über folgenden Stromkreis miteinander verbunden: Leitung 20, Kontakte 1, 21 a, 22 k, Arbeitsseite der Kontakte 25 d, 24 c, 23 c und 22 g·, Leitung 16, Bürste 4 auf Leitung 3 d, Kontakt 37, Buchse 34, die über die Leitung 44 an den die Ziffer 7 des Impulssenders darstellenden Punkt angeschlossen ist, Leitung 17, Arbeitsseite der Kontakte 22/&, 23 d und 24J, Leitung 28, Widerstand 38, Leitung 26.

Es ist also möglich, dieselbe Vergleicbsvocrichtung für eine beliebige Anzahl von Impukssendern, Speichern oder Zählern mit beliebig vielen Stellen zu verwenden, deren Anzeige- oder Entnahmestromkreise parallel verlaufen.

Die Röhre 41 hätte auch durch ein schnell ansprechendes Relais, z. B. 49 (Fig. 2), als Anzeigemittel ersetzt werden können. Dieses spricht über die beschriebenen Vergleichsstromkreise an, sobald mit der Feststellung einer Abweichung eine Verbindung zwischen den Leitungen 27 und 28 hergestellt ist. Das Relais 49 liegt zwischen Leitung 26 und 28 und hält sich über folgenden Stromkreis: Leitung20, Kontakte 1, 21a, Leitung 48, Kontakt 49 α,, Haltewicklung 49 M, Leitung 26.

Der Kontakt 49 b erzeugt einen Impuls auf Buchse 50, die der vorhergenannten Buchse 42 entspricht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Vergleichen von Zahlen, deren einzelne Ziffern stellenweise durch die Einstellung von SchaltoTganen. (Bürsten) auf eine der den Ziffern des verwendeten Zahlensystems zugeordneten und von. allen Scbaltorganen (Bürsten) erreichbaren Leitungen (Ziffernleitungen) dargestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltorgane (22 a. . ., 23 a . . ., 24 a . . ., 25 a ) schrittweise nacheinander Prüfstromkreise vorbereiten, indem sie bei jedem Schritt einen Teil der Ziffernleitungen (10, 11 ... 19) in Form einer ersten Gruppe (10, 11 ... 15) und die restlichen Ziffernleitungen in Form einer zweiten Gruppe (16, 17 ... 19) leitend miteinander verbinden, um über die stellenrichtig miteinander verbundenen Schaltorgane (4) den P ruf Stromkreis von der ersten Gruppe (10, 11 ... 15) zur zweiten Gruppe (16, 17... 19) zu schließen, wenn zu einer Stelle gehörende Schaltorgane (4) Ziffernleitungen berühren, die nicht der gleichen Gruppe angehören. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Schritte kleiner als die Basis des verwendeten Zahlensystems ist und vorzugsweise beim Dezimalsystem vier Schritte' vorgesehen sind, während die Ziffernleitungen (10, 11,

12, 13, 14, 15-10, 11, 12, 13, 16, 17-10, 11-10, 12, 14, 16, 18) als erste Gruppe jeweils leitend miteinander verbunden sind.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sdhaitorgane aus den Kontakten der Relais (22, 23, 24, 25) bestehen und diese Relais sich gegenseitig nacheinander erregen.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstronikreis ein

Anzeigemittel, vorzugsweise eine Elektronenröhre (41) oder ein Relais (49), beeinflußt.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeit des Anzeigemittels (41, 49) kürzer als die der Relais (22, 23, 24, 25) ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel (41, 49) bei der Anzeige der Abweichung der Zifferngruppe einen Impuls abgibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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