DE1032321B - Schaltung zum Vergleich zweier durch elektrische Impulse dargestellter binaerer Kodezahlen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft elektrische Signalvergleichsschaltungen, und zwar Schaltungen zum Vergleichen binärer !Codesignale.

Die Erfindung kann in ihrer praktischen Anwendung bei Systemen erläutert werden, die binäre Kode·; verwenden, d. h. bei Systemen, bei denen eine Kodegruppe aus einer numerischen Folge von irgendeiner Anzahl von Nullen oder Einsen in irgendeiner Permutationsanordnung besteht. Ein einzelnes Element eines solchen Kodes besteht aus einer Null oder einer Eins. Diese Elemente Null und Eins können voneinander in praktischen Anordnungen durch die Zustände Strom und kein Strom, positiver Strom und negativer Strom oder durch andere geeignete Zustandspaare unterschieden werden.

Die frühere Technik bietet Systeme und Verfahren zur Prüfung der Genauigkeit von empfangenen oder aufgezeichneten binären Kodekombinationen oder Zahlen. Systeme zum Übergang von einer Kodeform, z. B. dem üblichen binären Kode, d. h. einem Kode, der der binären Bezeichnungsskala folgt, in eine andere Kodeform, z. B. den gespiegelten binären Kode, sind ebenfalls in der Technik bekannt; jedoch ist es außerdem erwünscht, in der Lage zu sein, vielziffrige binäre Kodezahlen zu vergleichen, um eine Anzeige der Gleichheit der verglichenen Zahlen zu erhalten, und, wenn die Zahlen ungleich sind, der größeren der verglichenen Zahlen. Solche Vergleichsmittel können in Strahleinstellsystemen praktische Anwendung finden. Bei einem solchen System wird dem Strahl einer Kathodenstrahlröhre eine bandförmige Gestalt gegeben, und er wird durch Signale, die aus einer binären Kodeeingangszahl gebildet sind, auf eine besondere Reihe von Löchern in einer binären Kodeplatte abgelenkt. Elektronen, die durch die Kodeplatte hindurchgehen, werden an Auftreffelektroden aufgefangen, um eine binäre Kodezahl in paralleler Form entnehmen zu können. Der Vergleich der binären Eingangszahl mit der binären Ausgangszahl in der vorliegenden Schaltung bestimmt die Genauigkeit der Anfangseinstellung. Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung kann für die Nachstellung zu den Ablenkplatten der Röhre zurückgeliefert werden. Eine solche Kombination aus Röhre und Vergleichskreis kann als Überwachungseinrichtung für Speichereinrichtungen mit Speicherröhren üblicher Art dienen.

Ein derartiger Vergleichskreis kann auch bei Rückkopplungseinstellschaltungen von Lichtpunktspeicherröhren Anwendung finden. Bei einem solchen System kann ein Lichtstrahl, der in bandförmiger Gestalt ausgebildet ist, durch Elemente eingestellt werden, die durch Impulse entsprechend einer binären Eingangsadressenzahl auf einer binären Kodeeinstellplatte betrieben werden. Eine Batterie von Photozellen ist so

Schaltung zum Vergleich
zweier durch elektrische Impulse
dargestellter binärer Kodezahlen

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. Dr. R.Herbst, Rechtsanwalt,
Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. April 1956

Raymond Waibel Ketchledge,

Whippany, N. J. (V. St. A),
ist als Erfinder genannt worden

angeordnet, daß sie durch diese Platte fallendes Licht aufnehmen und eine binäre Kodeausgangszahl bilden. Das Einführen sowohl der Eingangs- als auch der Ausgangszahl in den vorliegenden Vergleichskreis ergibt Ausgangssignale, die auf das Ablenksystem so einwirken, daß der Lichtstrahl in einer von zwei Richtungen bewagt wird.

Ein derartiger Vergleich von binären Zahlen kann auch mit Vorteil bei Impulskodemodulationssystemen und bei Einstellsystemen verwendet werden, die eine Uberwachungskathodenstrahlröhre benutzen, um die Einstellung eines Strahls in einer Speichereinrichtung oder einer anderen Kathodenstrahleinrichtung zu steuern.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine binäre Zahlenvergleichsschaltung zu schaffen.

Eis ist eine andere Aufgabe der Erfindung, zwei binäre Zahlen der gleichen Anordnung zu vergleichen und einen von zwei Ausgangskennwerten zu liefern, je nachdem, welche der verglichenen Zahlen die größere ist.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, zwei binäre Zahlen der gespiegelten binären Kodeform zu vergleichen, um einen von zwei Ausgangskennwerten zu Hefern, je nachdem, welche der verglichenen Zahlen die größere ist.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, die Arbeitsweise einer Vergleichseinrichtung für gespiegelte binäre Kodezahlen zu verbessern. Eine speziellere

809 557/119

Aufgabe der Erfindung besteht darin, verschiedene logische Operationen der Vergleichseinrichtung zu kombinieren.

Die obigen Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst, indem an das "Vergleichsnetzwerk jede der verschiedenen Ziffern einer ersten binären Zahl als eines von zwei elektrischen Signalen angelegt wird, wobei jede Ziffer einem besonderen Eingang in einer der verschiedenen Stufen des Vergleichsnetzwerks zugeordnet ist. Jede der verschiedenen Ziffern einer mit der ersten binären Zahl zu vergleichenden zweiten binären Zahl wird an einen anderen Eingang in der gleichen Stufe, wie die ihr im Gewicht entsprechende Ziffer der ersten Zahl angelegt. Also wird die gewichtigste Ziffer jeder binären Zahl an eine Stufe der Vergleichseinrichtung über getrennte Eingangsleiter angelegt, wobei nachfolgende Ziffern geringeren Gewichts an andere Stufen in gleicher Weise angelegt werden. Die verschiedenen Stufen sind gemeinsam an einen einzigen Ausgang der Vergleichseimrichtung angeschlossen, der seinerseits -eins von zwei elektrischen Signalen liefert, je nach den Ergebnissen der binären Zahlenvergleiche. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält jede Stufe der Vergleichseinrichitung eine Reihe von logischen Kreisen. Solche Kreise bestehen im allgemeinen aus Elementen, die so angeordnet sind, daß sie eine logische Operation mit Zahlen durchführen, die an einer Vielzahl von Eingängen in Form von elektrischen Signalen aufgenommen werden, und daß sie elektrische Signale an einem oder mehreren Ausgängen liefern, so daß das Ergebnis der logischen Operation angezeigt wird. Die Anordnung bei diesem Ausführungisbeispiel der' Erfindung ist derart, daß jede Ziffer einer gespiegelten binären Kodezahl mit ihrem Gegenstück in einer zweiten gespiegelten binären Kodezahl in einem neuartigen logischen Kreis verglichen wird, wobei jeweils ein Ausgang eines derartigen logischen Kreises gemeinsam mit dem Endausgang verbunden ist, .der an äußere Anschlüsse eines von zwei bestimmten elektrischen Signaleu liefert, je nachdem, welche der beiden Eingangszahlen die·größere ist. Ein zweiter Ausgang jedes logischen Kreises ist mit dem logischen Kreis verbunden, der die Ziffern mit dem nächstgeringeren Gewicht der Eingangszahlen vergleicht. Er dient dazu, zu verhindern, daß die letztgenannten Kreise besondere elektrische Signale auf dem endgültigen Ausgangsleitei' ändern, die durch logische Kreise entstanden sind, welche Signale vergleichen, die Eingangsziffern größeren Gewichts darstellen.

.. Zusätzlich zu den beiden Zifferneingängen zu jedem solchen logischen Kreis ist ein dritter Eingang vorgesehen, der die Umkehrung der Signale auf den beiden Ausgangsleitern erlaubt, wenn die Anzahl von gewichtigeren Ziffern einer Art, d. h. »Eins« oder »Null«, in einer der Eingangszahlen des gespiegelten binären Kodes ungerade ist. Eine zweite Art von logischem Kreis ist für jedes Paar von verglichenen Ziffern vorgesehen, um das richtige Eingangssignal auf diesem dritten Eingangsleiter zu bilden.

Diese Schaltanordnung erlaubt zwei gespiegelte binäre Kodezahlen Ziffer für Ziffer zu vergleichen, derart, daß der Vergleich der gewichtigsten Ziffer, welcher ein Ergebnis liefert, das anzeigt, daß eine der verglichenen Ziffern größer als die anderen ist, das Ergebnisausgangssignal liefert, wobei die Kreise, welche Ergebnisse von nachfolgenden Vergleichen von Ziffern geringeren Gewichts liefern, gesperrt sind. Der Vergleich, der das Ausgangssignal liefert, hängt ferner von der Anzahl von Ziffern einer Art in einer der gespiegelten binären Eingangszahlen ab, die den verglichenen Ziffern vorangehen. Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß zwei gespiegelte binäre Kodezahlen an eine Reihe von logischen Kreisen angelegt werden und daß eins von einer Vielzahl von möglichen Signalen, das die größere der beiden gespiegelten binären Kodezahlen anzeigt, an einem gemeinsamen Ausgang erzeugt wird. Es ist ein spezielleres Merkmal der Erfindung, daß entsprechende Ziffern von zwei gespiegelten binären

ίο Kodezahlen, die verglichen werden sollen, an logische Eingangskreise angelegt werden und daß eines von einer Vielzahl von möglichen Signalen, das die größere der beiden gespiegelten binären Kodezahlen anzeigt, an einem gemeinsamen Ausgang der verschiedenen logischen Eingangskreise erzeugt wird.

Es ist ein anderes Merkmal der Erfindung, daß zwei gespiegelte binäre Kodezahlen Ziffer für Ziffer in einzelnen logischen Kreisen derart verglichen werden, daß der Vergleich der gewichtigsten Ziffern, der ein Ergebnissignal liefert, das eine Ungleichheit zwischen den verglichenen Ziffern anzeigt, das endgültige Ausgangssignal ergibt, und daß die Ergebnissignale aller Vergleiche von Ziffern geringeren Gewichts außer acht gelassen werden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß einzelne Signale an jeden Ziffernvergleichskreis angelegt werden, und zwar zusätzlich zu den Ziffernsignalen, die den ungeraden oder geraden Charakter der Ziffernsignale von vorangehenden Ziffern einer der beiden verglichenen binären Zahlen anzeigen.

Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, daß der Vergleichskreis Mittel enthält, um ein erstes Signal an einen Ausgangsleiter und ein zweites Signal an einen anderen Ausgangsleiter zu liefern, die eine Ungleichheit zwischen den Eingangsziffernsignalen anzeigen, um kein Ausgangssignal bei Anlegen von gleichen Ziffernsignalen zu liefern, und um die Ausgangssignale bei Anlegen eines Eingangssignals, das nicht die Ziffernsignale darstellt, umzukehren.

Ein vollständiges Verständnis der Erfindung und der erwähnten und verschiedener weiterer Merkmale erhält man an Hand der folgenden, ins einzelne gehenden Erläuterung und der Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer speziellen Ausführung der Erfindung;

Fig. 2 ist ein vereinfachtes Schaltschema eines Teils der Ausführung der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Anordnung von logischen Kreisen benutzt wird, um die gespiegelte binäre Kodezahl a_ta₂a₃ . . . a„ mit der gespiegelten binären Kodezahl b₁b₂b₃. . . b_n zu vergleichen. Die gewichtigsten Ziffern O₁ und ^₁ der beiden Zahlen werden auf der Grundlage von zwei getrennten Spannungspegeln gewählt und an die Eingangsleiter 101 bzw. 102 des logischen Kreises 100 angelegt. Die beiden diskreten Eingangsspannungspegel stellen die binären Ziffern »Eins« und »Null« dar. Die nachfolgend gegebene Erklärung bezieht sich auf den Zustand des Kreises in Form des Vorhandenseins einer »Eins« oder einer »Null«. Der logische Kreis 100 liefert einen Ausgang »Eins« auf dem Leiter 104 und einen Ausgang »Null« auf dem Leiter 105, wenn auf dem Leiter 101 ein Eingang »Eins« und auf dem Leiter 102 ein Eingang »Null« vorhanden ist. Wenn die Eingangssignale um-, gekehrt sind, d. h. wenn auf dem Leiter 101 eine »Null« und auf dem Leiter 102 eine »Eins« vorhanden ist, sind die Ausgangssignale auf dem Leiter 104 und dem Leiter 105 umgekehrt, d. h., es erscheint eine »Null« am Leiter 104 und eine »Eins« auf dem Leiter

105. Wenn an die Eingangsleiter 101 und 102 gleiche Signale angelegt werden, erscheinen an den Ausgangs leitern keine Ausgangssignale. Demgemäß ist die logische Funktion des logischen Kreises 100 derart, daß die Eingangssignale auf speziellen Ausgangs leitern wiederholt werden, wenn die Eingangssignale ungleich sind, daß jedoch die Eingangssignale nicht beachtet werden, wenn sie gleich sind, wobei kein Ausgang auf den Ausgangsleitern vorhanden ist.

Dieser logische Kreis ermöglicht eine ternäre Arbeitsweise, bei der der Kreis zwei Zahlen des gespiegelten binären Kodes vergleichen kann und zwischen drei möglichen Zuständen einer Zahl unterscheiden kann, wobei die Zahl größer oder kleiner als die andere sein kann oder beide Zahlen gleich sein können. Bei den meisten Anwendungen, wenn z. B. eine Zahl konstant gehalten und die andere jedesmal um eine Ziffer verändert wird, wie es bei Strahlservosystemen geschehen kann, ist es jedoch ausreichend, nur zwei Zustände zu erkennen, z. B. daß eine Zahl kleiner als die andere oder daß eine Zahl gleich oder größer als die andere ist. Bei solchen Systemen ist der Übergang von dem Zustand, daß eine Zahl kleiner als die andere ist, zu dem Zustand, daß eine Zahl gleich oder größer als die andere ist, leicht zu erkennen. Demgemäß treten bei gewissen speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung nur zwei endgültige Ausgangssignale auf. Bei der hier beschriebenen speziellen Ausführung ist das eine mögliche Eingangssignal eine negative Spannung und das andere mögliche Eingangssignal ist Erde. Dementsprechend sind die Ausgänge des logischen Kreises 100: Leitung und Nichtleitung, Nichtleitung und Leitung oder Nichtleitung an beiden Leitern 104 und 105, wobei keine Signale angezeigt werden, wenn die Eingänge die gleichen sind.

Somit wird im Kreis 100 ein einfacher Ziffernvergleich durchgeführt, der durch eines von zwei Ausgangssignalen den Charakter der beiden Eingangsziffern anzeigt. Der Ausgang des logischen Kreises 100 über den Leiter 105 dient dazu, Torschaltungen der nachfolgenden Vergleichskreise so vorzubereiten, daß sie Signale über die Leiter 119,129 und 139 zum Ausgangsleiter 140 wahlweise durchlassen oder sperren, welche die dort durchgeführten Ziffernvergleiche anzeigen. Somit bleibt eines von zwei Ausgangssignalen, die von einem Ziffernvergleichskreis zum äußeren Anschluß gehen, trotz des Ergebnisses irgendeines Vergleiches einer Ziffer geringeren Gewichts erhalten.

Zusätzlich werden S ignale zu nachf olgenden logischen Kreisen 110, 120 und 130 geliefert, die anzeigen, ob die vorangegangene Gruppe von gewichtigeren Ziffern nur einer der binären Eingangszahlen insgesamt eine ungerade Anzahl von »Einsen« enthält oder nicht. Bei dieser speziellen Ausführung wird die ungerade Anzahl von »Einsen« der zweiten oder »5«-Zahl benutzt. Dementsprechend ist der Leiter 102 unmittelbar als Eingang an den logischen Kreis 110 angelegt, und es werden Eingänge, welche die Summe der vorangegangenen Einsen anzeigen, über die Kreise 114 und 131 an die nachfolgenden logischen Kreise 120,130 . . angelegt. Diese Kreise addieren die Anzahl von »Einsen« auf den früheren »ö«-Ekigangsleitern und legen eine »Eins« an die logischen Kreise an, wenn diese Summe ungerade ist. Es sei bemerkt, daß bei

ίο dieser speziellen Ausführung diese Kreise zwei Eingänge aufweisen, welche die Summe und die Umkehrung der Summe der vorangegangenen Ziffern »&« darstellen. Dementsprechend ist eine Umkehreinrichtung 142 mit dem Leiter 108 verbunden, so daß der andere Eingang 107 des Kreises 114 die Umkehrung des Signals auf dem Leiter 102 darstellt. Wenn die Anzahl der vorangegangenen »Einsen« nicht ungerade ist, ist die Arbeitsweise des beteiligten logischen Kreises ungestört, d. h., sie geht in der Weise vor sich, wie sie hier für den logischen Kreis 100 beschrieben wurde. Wenn jedoch die Anzahl der vorangegangenen »Einsen« ungerade ist, wird die Arbeitsweise des beteiligten logischen Kreises umgekehrt.
Es sei z. B. angenommen, daß der Kreis 114 seine

as ungerade Anzahl von »Einsen« in der Gruppe der gewichtigeren Ziffern der Zahl b₁b₂b₃.. . b_n findet, z.B. sei b_t eine »Eins« und b₂ eine »Null«, wobei b_t und b₂ die einzigen gewichtigeren Ziffern in diesem Fall sind. Der Kreis 114 liefert in diesem Fall über die Leitungen 117 und 118 ein Signal an den Kreis 120, das bewirkt, daß die auf den Leitern 123 und 125 infolge des Vergleichs der über die Leitungen 121 und 122 angelegten Ziffern a₃ und b₃ entstehenden normalen Ausgänge umgekehrt werden.

Die erhaltenen Ergebnisse lassen sich leicht aus den nachfolgenden Tabellen I und II entnehmen. Die Tabelle I zeigt das Ergebnis eines Ziffer für Ziffer durchgeführten Vergleiches der beiden dreiziffrigen gespiegelten binären Kodezahlen. Ein dreiziffriger Kode ist hier nur zur Erläuterung verwendet, da gespiegelte binäre Kodezahlen mit irgendeiner Anzahl von Ziffern bei dieser Ausführung der Erfindung verglichen werden können. In der Tabelle I stellt eine »Null« im Ergebnis gleiche sich entsprechende Ziffern in den verglichenen Zahlen »α« und »£>« dar. Ein Pluszeichen im Ergebnis gibt an, daß die Ziffer »α« größer als die entsprechende Ziffer »&« ist, und ein negatives Vorzeichen zeigt die umgekehrte Situation an. Es sei bemerkt, daß in der Tabelle I auf der Diagonalen die Ergebnisse stets »Nullen« sind, die anzeigen, daß die verglichenen Zahlen, welche diese Ergebnisse hervorbringen, identisch sind. In dieser Form liefern die Ergebnisse jedoch kein augenscheinliches Mittel, um zu unterscheiden, welche der beiden ungleichen verglichenen Zahlen die größere ist.

Tabelle I

Dezimal zahl 7

(J1 «2 «3 100

7 100 O O

O

6 101 O O

+

5 111 0++

4 110 0+0

3 010 -+O

2 Oil

1 001 -0 +

O 000 —0

O

O

6

101

O O-

O O

O

0+0

O H—

I .

- + O

-O O

—

—

—

5

111

O — ■

—

O-

O

0 0 0

O O-

-O-

-O O

O

—

—

—

4

110

ο

O

O-

+

0 0 +

0 0 0

-O O

-0 +

Ι

—

—

O

3

010

H—

O

J

+

+ 0 +

+ 0 O

0 0 0

0 0 +

Ο-+

O

—

O

2

on

+-■

—

_[

O

+ 0 O

+ 0-

0 0-

0 0 0

0-0

O

O

—

1

001

+ 0

—

+ 0

O

++O

++-

o+-

0+0

0 0 0

O

O

—

O

000

+ 0

O

+ 0

+

+++

++ο

O +0

0++

0 0 +

O

O

Die Tabelle II zeigt die Ergebnisse der Tabelle I, wobei die +- und —Vorzeichen einer Stelle umge-

kehrt sind, wenn eine ungerade Anzahl von »Einsen« in gewichtigeren Ziffernstellen der Zahl »α« erscheint.

Dezimal zahl 7

100

7 100 0 0 0

6 101 O O-

Tabelle 5 111 0- +

O

II 4 110 0-

O

3 010 - + O

2 Oil

1 001 -O

+

O 000 -O

O

O

6

101

0 0 +

0 0 0

O-

O

O-

—

-++

-+o

-O

O

—

—

—

5

111

0++

0+0

O O

+

O O

—

-0 +

-O O

O

—

—

—

4

110

0+0

o+-

OO

+

O O

O

-O O

-0-

+

—

—

O

3

010

++O

+ H—

+ 0

O

+ 0

O

0 0 0

O O-

0-

+

O

—

O

2

on

+++

++O

+ 0

O

+ 0

—

0 0 +

0 0 0

O-

O

O

O

—

1

001

+ 0 +

+ 0 0

+-

+

+—

—

0++

0+0

O O

O

O

O

—

O

000

+ 0 0

+ 0 +

-1—

+-

O

0+0

o+-

OO

+

O

O

Also ergibt der Vergleich der »a«-Zahl 110 mit der »&«-Zahl 101 das Ergebnis 0+ — in der Tabelle I. Da die Anzahl der »Einsen«, die der zweiten Ziffer der »a«-Zahl 110 vorangeht, ungerade ist, list die zweite Stellung des Ergebnisses von einem »Plus« in ein »Minus« geändert. Die Anzahl von »Einsen«, die der dritten Ziffer der »ß«-Zahl 110 vorangeht, ist gerade, so daß das »Minus« in der dritten Stelle des Ergebnisses nicht geändert ist. Somit ist das neue Ergebnis

in Tabelle II = 0 . Eine genaue Untersuchung der

Tabellell ergibt, daß in allen Fällen, bei denen die Zähl »α« größer als die Zahl »6« ist, das erste im Ergebnis auftretende Vorzeichen, das keine Null ist, ein »Plus« ist. In allen Fällen, bei denen die Zahl ».fr« die größere ist, ist das erste im Ergebnis auftretende Vorzeichen ein »Minus«.

Es ist daher entsprechend der Erfindung möglich, ein Ausgangssignal zu liefern, das dem ersten Ziffernvergleichsergebnis »Minus« entspricht, ferner ein zweites Signal, das dem ersten Ziffernvergleichs ergebnis »Plus« entspricht, und schließlich ein drittes Signal, das ein Ziffernvergleichsergebnis ohne »Plus« oder »Minus« darstellt, d. h. einen Zustand, bei dem alle verglichenen Ziffern gleich sind und als Nullen im Ergebnis erscheinen.

Die bei dieser Ausführung der Erfindung dargestellte Schaltung ist so eingerichtet, daß sie ein erstes Ausgangssignal liefert, wenn das Ergebnis des ersten Ziffernvergleiches, das keine Null ist, negativ ist, und ein zweites Ausgangsignal, wenn das Ergebnis des ersten Ziffernvergleiches, das keine Null ist, positiv ist. Wenn alle sich entsprechenden Ziffern der verglichenen Zahlen gleich sind, wobei sich in allen Vergleichen Null ergibt, wird das Ergebnis folgerichtig als eines von zwei verschiedenen Ausgangssignalen wiedergegeben. Eine solche Anordnung reicht für Strahleinstellservosysteme aus, bei denen die Null-Einstellung entsprechend der genauen Übereinstimmung zwischen den verglichenen Zahlen beim Übergang von einem der beiden Ausgangssignale zum anderen erreicht ist. Die Schaltung kann auf Wunsch so abgeändert werden, daß sie drei verschiedene Ausgangssignale liefert, einschließlich eines Signals für die Einstellung Null der Übereinstimmung.

Um die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung weiter zu erläutern, sei angenommen, daß die Ziffernimpulse der gespiegelten binären Kodezahl 1011 auf entsprechenden, Eingangsleitern O₁ a₂ a₃ a„ und die Ziffernimpulse der Zahl 1001 auf den Leitern b₁b₂b_sb_n liegen. Es sei ferner angenommen, daß der Ausgang des vorangegangenen Vergleiches ein Ziffernvergleichsergebnis »Plus« anzeigt. DieEingängeaj und b_v die Signale »Eins« führen, lassen den Ausgang des logischen Kreises 100 ungeändert. Das Signal »Eins« auf b_t wird außerdem zum logische'n Kreis 110 gegeben, um anzuzeigen, daß eine ungerade Anzahl von vorangegangenen »Einsen« in der Zahl b_t b₂ b_% b_n vorhanden ist. Die Ziffern a₂ und b₂, die iii diesem Beispiel Signale »Null« führen, lassen den Ausgang des logischen Kreises 110 ungeändert, und die Ziffer b₂ wie auch die Ziffer O₁ werden über die Leiter 106 bzw. 108 in den Kreis 114 gegeben, wobei ein Ausgang auf den Leiter 117 entsteht, der eine "ungerade Anzahl von »Einsen« in den vorangegangenen Ziffern der Zahl O₁ b_z b₃ b_n anzeigt.

Eine »Eins« auf dem Leiter der Ziffer a₃ und eine »Null« auf dem Leiter der Ziffer b_a liefert eine Kombination, die bei Einführung in den logischen Kreis 120 normalerweise ein Ausgangssignal »Plus« auf dem Leiter 123 und ein entgegengesetztes Ausgangs·' signal auf dem Leiter 125 erzeugen würde. Das Signal auf dem Leiter 118, das eine ungerade Anzahl von vorangegangenen »Einsen« anzeigt, dient dazu, die normalen Ausgangssignale umzukehren und ein Ausr gangssignal »Minus« auf dem Leiter 123 zu erzeugen, das zum ersten Ausgangsleiter 140 gegeben wird und dazu dient, anzuzeigen, daß die Zahl % O₂ a₃ b_n größer als die Zahl b_x b_z b₃ b_n ist. Auf dem Leiter 125 liegt ein Signal »Plus« oben, das dazu dient, zu verhindern, daß Ausgangssignale von Vergleichen weniger gewichtiger Ziffern, in diesem Fall vom Vergleich a_n b„, zum. endgültigen Ausgangsleiter 140 gehen, um das vorher eingestellte Signal zu stören.

Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Schaltschema eines Teils der Ausführung der Fig. 1. Der Kreis 120 besteht bei dieser speziellen Ausführung aus einer Anordnung aus zwei Pentodenröhren 201 und 202 und zwei Kathodenverstärkern 203 und 204, welche sowohl die UND- als auch die ODER-Logik sowie das selektive Schalten der ODER-Logik durchführt. Das Steuergitter210 der Pentode201 und das Steuergitter des Kathodenverstärkers 203 sind über den Leiter 121 gemeinsam mit der Signalquelle a₃ verbunden. Ebenso sind das Steuergitter 213 der Röhre 202 und das Steuergitter der Kathodenverstärkerröhre 204 über den Leiter 122 gemeinsam mit der Signalquelle b_s

verbunden. Die Kathoden der Röhren 201 und 204 sind zusammengeschaltet, ebenso die Kathoden der Röhren 202 und 203.

Die Eingangssignale werden durch einen von zwei Spannungspegeln dargestellt. So stellt eine Spannung Null ein Eingangssignal »Null« und eine negative Spannung ein Eingangssignal »Eins« dar. Die Arbeitsweise des Kreises 120 soll nun etwas eingehender betrachtet werden. Wenn man annimmt, daß die beiden Eingangsleiter auf Erde liegen und daß dies die normale Arbeitsweise ist, dann sind beide Pentoden 201 und 202 gesperrt. Die Kathodenverstärker

203 und 204 sind stets leitend. Wegen der Kathoden- und Gitterquerverbindungen wird durch eine Leitung in den Kathodenverstärkern 203 und 204 das Kathodenpotential der Pentoden 201 und 202 so weit über das Erdpotential erhöht, daß beide Röhren gesperrt werden, wenn die Steuergitter Erdpotential haben. Wenn an den Kreis 120 Eingänge so angelegt werden, daß a_a gleich Null und b_s gleich Eins ist, wird eine negative Spannung an die Röhre 202 und

204 angelegt, während an die Röhren 201 und 203 die Erde angelegt wird. Der negative Impuls am Steuergitter des Kathodenverstärkers 204 erniedrigt das Potential an der Kathode der Pentode 201 und bewirkt, daß diese Röhre leitet. Gleichzeitig verhindert das negative Potential am Gitter der Röhre 202 eine Leitung in dieser Röhre.

In gleicher Weise wird bei einem Signal »Eins« mit negativer Spannung auf dem Leiter 121 und infolgedessen auf den Steuergittern der Röhre 201 und 203 die Leitung in der Röhre 201 herabgesetzt. Die Kathodenverstärkerwirkung der Röhre 203 verursacht eine negativere Spannung an der Kathode der Röhre 203 und damit an der Kathode der Röhre 202, so daß die Leitung in der Röhre 202 heraufgesetzt wird. Ein Signal »Null« mit der Spannung Null auf dem Leiter 122 zu dieser Zeit, macht das Gitter der Röhre 202 weniger negativ in bezug auf die Kathode, so daß die Leitung in dieser Röhre weiter zunimmt. Das Signal »Null« auf dem Leiter 122 macht ferner die Kathode der Röhre 201 positiver, so daß die Leitung durch diese Röhre weiter herabgesetzt wird. Dementsprechend tritt bei ungleichen Signalen auf den Leitern 121 und 122 eine Leitung in einer der Röhren 201 und 202 auf. während die Leitung in der anderen Röhre verhindert wird. Bei'gleichen Signalen auf den beiden Eingangsleitern, z. B. als negative Spannungen, heben sich die oben beschriebenen Wirkungen gegenseitig auf, und es tritt in keiner Pentode eine Leitung auf. Dabei verursacht die negative Spannung auf dem Leiter 122 eine Abnahme des Kathodenpotentials der Röhre 201, jedoch bewirkt die' negative Spannung auf dem Leiter 121 eine entsprechende Abnahme des Potentials des Steuergitters 210, so daß die Röhre 201 in ihrem vorherigen nichtleitenden Zustand bleibt.

Wenn gewünscht, kann stets eine geringe Leitung in den Pentoden 201 und 202 vorhanden sein, ohne daß die oben beschriebene grundsätzliche Arbeitsweise der Schaltung geändert wird.

Die Zuführung eines Signals mit negativer Spannung auf dem Leiter 118, das eine ungerade Anzahl von vorangegangenen Ziffern »Eins« in einer der zu vergleichenden Zahlen anzeigt, wie oben beschrieben wurde, macht die Fanggitter 212 und 215 der Röhren 201 bzw. 202 genügend negativ, um im wesentlichen den gesamten Strom in einer leitenden Röhre von der Anode zu den Schirmgittern 211 oder 214 abzulenken. Die Schirmgitter und Anodenkreise der Röhren 201 und 202 sind wechselseitig so verbunden, daß ein Signal auf dem Leiter 118 eine Umkehr der Signalausgänge dieser Röhren bewirkt.

Eine Leitung tritt in dem einen oder dem anderen der Pentodenausgangskreise 123 und 125, jedoch nicht in beiden Kreisen gleichzeitig auf. Eine Leitung über den Leiter 123 macht die Kathode der als »Durchlaß« bezeichneten Triode 124 negativer und bewirkt eine erhöhte Leitung über den Leiter 129 und eine daraus folgende Erhöhung des Spannungsabfalls am Widerstand 141, so daß dem Ausgangsleiter 140 ein bestimmtes Spannungssignal zugeführt wird. Das Fehlen einer Leitung über den Leiter 123 ergibt im wesentlichen eine Sperrung der Röhre 124 und ein daraus folgendes positiveres Spannungssignal »kein Strom« am Ausgangsleiter 140. Gleichzeitig mit der Erzeugung des letztgenannten Ausgangssignals macht eine Leitung über den Leiter 125 die Kathode der Triode 205 negativer, erhöht die Leitung in dieser Röhre und macht hierbei über die Leitung 126 die Gitterspannung der Röhre 124 negativer, um die Sperrung dieser Röhre sicherzustellen und ein negatives Spannungssignal »kein Strom« an den Leiter 128 zu liefern.

Ein negatives Spannungssignal am Leiter 113 vom logischen Kreis 112, das einen hohen Spannungspegel des Ausgangssignals oder ein Signal »kein Strom« anzeigt, das durch einen vorangehenden Vergleichskreis erzeugt wird, dem ein Durchlaß 111 zugeordnet ist, sperrt die Triode 206. Die Spannung am Gitter der Röhre 205 wird hierdurch positiver gemacht, wodurch die Leitung in der Röhre 205 sichergestellt und das Gitter der Röhre 124 negativer gemacht wird. Die Röhre 124 ist somit gesperrt, wenn auf dem Leiter

113 ein negatives Spannungssignal liegt, das sicherstellt, daß das Signal »kein Strom«, das dem End-Ausgangsleiterl40 durch einen der vorherigen Ziffernvergleiche zugeführt wird, nicht durch ein Signal »Strom« eines Vergleiches von Ziffern geringeren Gewichts gestört wird. Das negative Spannungssignal liegt ebenfalls auf dem Leiter 128 zum nächsten Vergleichskreis mit den logischen Kreisen 130,136 und dem Durchlaß 134, um sicherzustellen, daß ein Vergleich von Ziffern geringeren Gewichts das endgültige Ausgangssignal nicht beeinflußt.

Der Kreis 114, der aus dert Pentodenröhren 220 und 230 besteht, stellt fest, ob die vorangehende Gruppe von gewichtigeren Ziffern einer der binären Eingängszahlen eine ungerade Anzahl von »Einsen« enthält oder nicht. Dem Kreis 114 gehen zwei Vergleiche gewichtigerer Ziffern voran, nämlich der Ziffern
und a₂ b₂, er stellt fest, ob die Ziffern _{1 t}

sammen eine ungerade Anzahl von »Einsen« enthalten oder nicht. Wenn I)₁ eine »E.ins« ist, erhält der Kreis

114 über den Leiter 108 e'in negatives Spannungssignal, das dem Steuergitter⁵der Röhre220 zugeführt wird, um diese Röhre zu Sperren. Dasselbe Signal wird durch eineUmkehreinrfchtungl42 auf den Loiter 107 geliefert, um dem Steuergitter der Röhre 230 ein positives Signal oder ein Signal Null zuzuführen, das bewirkt, daß die Röhre 230" leitet. Wenn b₂ ebenfalls eine »Eins« ist, so daß der Kreis 114 eine gerade Anzahl von vorangehenden »Einsön« anzeigen soll, wird am Leiter 106 ein negatives Spannungssignal erscheinen und den Fanggittern 221 und 231 der Röhren 220 bzw. 230 zugeführt. Die leitende Röhre 230 wird nunmehr über ihr Schirmgitter232 leitend, und es erscheint ein negatives Spannungssignal am Ausgangsleiter 116 »Gerade« zum nächsten derartigen Kreis 131, der über die Leitung ΪΪ5 mit der &₃-Ziffern liefernden Leitung 122 in Verbindung steht.

809 557/119

und b._t zuhl

Wenn b₂ eine »Null«, b_i jedoch eine »Eins« ist, so daß der Kreis 114 das Vorhandensein einer ungeraden Anzahl von vorangehenden »Einsen« anzeigen soll, ist auf dem Leiter 106 und den Gittern 221 und 231 der Röhren 220 und 230 eine Spannung Null vorhanden, so daß die Leitung durch den Anodenkreis der Röhre 230 gehen kann und dadurch ein negatives Spannungssignal am Ausgangsleiter 117 »Ungerade« zum Kreise 131 entsteht. Diese negative Spannung wird über den Leiter 118 auch zu den Gittern 212 und der Röhren 201 und 202 des Kreises 120 geliefert. Wenn b_t eine »Null« ist, erscheint am Leiter 108 ein positives Spannungssignal oder ein Signal mit der Spannung Null und am Leiter 107 ein negatives Spannungssignal, so daß die Röhre 220 leitend und die Röhre 230 gesperrt wird. Bei einer negativen Spannung »Eins« auf dem Leiter 106 von der Ziffer b.₂ leitet die Röhre 220 unter diesen Bedingungen über ihr Schirmgitter 222, so daß ein negatives Spannungssignal auf dem Ausgangsleiter 117 »Ungerade« ent- steht. Bei einer »Null« auf dem Leiter 106 kann die Röhre 220 über ihre Anode leiten, so daß auf dem Ausgangsleiter 116 »Gerade« ein negatives Spannungssignal entsteht.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Vergleich zweier durch elektrische Impulse dargestellter binärer Kodezahlen mit Ziffernwerten, die jeweils einem von zwei möglichen Signalen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß Signale, die Ziffernpaare gleichen Kodegewichts der zu vergleichenden Zahlen darstellen, an logische Kreise (100, 110, 120, 130) in der Reihenfolge des Gewichts der Ziffern angelegt werden, daß ferner Ausgangssignale der logischen Kreise für jeden der Ziffernvergleiche nacheinander an einen Ausgangskreis (140) angelegt werden und daß schließlich Torschaltungen (z.B. 124,127) das Anlegen von nachfolgenden Ausgangssignalen an den Ausgangskreis bei Auftreten eines besonderen Sperrsignals verhindern, das sich beim Vergleich der gewichtigeren Ziffern ergibt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltungen das Anlegen der Ausgangssignale der logischen Kreise der Ziffern geringeren Gewichts an den Ausgangskreis bei Auftreten des besonderen Sperrsignals verhindern.

3. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Kreise beim Empfang von ungleichen Signalen ein erstes oder ein zweites Signal zum Ausgangskreis übertragen, das die größere der beiden Zahlen anzeigt, und daß die Tor schaltungen bei dem ersten Signal in den Zustand gebracht werden, der das Anlegen von nachfolgenden Signalen an den Ausgangskreis verhindert.

4. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der logischen Kreise so eingerichtet ist, daß er ein sich entsprechendes Paar von Ziffernsignalen erhält, das die Ziffern gleichen Gewichts in den beiden Zahlen darstellt und ungleiche Werte aufweist, und daß er beim Empfang dieser Signale auf einer ersten Leitung ein erstes oder ein zweites Signal zum Ausgangskreis und das jeweils andere dieser Signale auf einer zweiten Leitung zu den Torschaltungen überträgt, die mit den logischen Kreisen verbunden sind, die Ziffern geringeren Gewichts vergleichen, wobei die Torschaltungen auf das zweite Signal ansprechen, um Signale des verbundenen logischen Kreises gegen den Ausgangskreis zu sperren.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche logische Kreise (114, 131) mit jedem der logischen Kreise verbunden sind, welche die Ziffern entsprechenden Gewichts vergleichen, wobei Schaltmittel an die zusätzlichen logischen Kreise ein erstes und ein zweites Eingangssignal anlegen und das erste Eingangssignal der nächsten gewichtigsten Ziffer der ersten der Zahlen entspricht und das zweite Eingangssignal die ungerade oder gerade Anzahl gleicher Ziffernsignale darstellt, die die Ziffern kennzeichnet, welche ein größeres Gewicht als die letztgenannte Ziffer dieser ersten Zahl haben, daß ferner Additionsmittel in dem zusätzlichen logischen Kreis das erste und das zweite Eingangssignal addieren, und daß schließlich die zusätzlichen logischen Mittel auf eine sich ergebende Summe, die eine ungerade Anzahl von gleichen Ziffern anzeigt, so ansprechen, daß ein Ausgangs sign al zu dem mit dem zusätzlichen logischen Kreis verbundenen logischen Kreis übertragen wird, der beim Empfang von ungleichen Ziffernsignalen und des zusätzlichen logischen Ausgangssignals so anspricht, daß die normalen Ausgänge der sich durch den Vergleich ungleicher Ziffernsignale ergebenden Signale umgekehrt werden.

6. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die beim Auftreten einer ungeraden Anzahl einer Art von binären Ziffernwerten in den Ziffern größeren Gewichts in einer der Zahlen die Signale auf den Ausgangsleitern der logischen Kreise umkehren.

7. Schaltung nach einem der vorangehenden⁷ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder logische Kreis für jede Ziffer der verglichenen Zahlen aus einer ersten und einer zweiten Elektronenröhre mit jeweils einer Anode, einer Kathode und einem dazwischenliegenden ersten, zweiten und dritten Gitter besteht, wobei das zweite Gitter jeder Röhre mit der Anode der anderen Röhre verbunden ist, ein getrennter Ausgangsleiter mit der Anode jeder Röhre verbunden ist und ein Ausgangskreis an einen der Ausgangsleiter angeschlossen ist, daß ferner die Signale, welche die Ziffern gleichen Gewichts der zu vergleichenden Zahlen darstellen, an das erste Gitter der einen Röhre und an die Kathode der anderen Röhre angelegt werden, und daß schließlich Schaltmittel Signale an die Röhren anlegen, um die Signale auf den Anodenausgangsleitern beim Auftreten einer ungeraden Anzahl einer Art von binären Ziffernwerten in den Ziffern größeren Gewichts in den zu vergleichenden Zahlen umzukehren.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel, die Signale zum Umkehren der Signale auf den Anodenausgangsleitern anlegen, mit dem dritten Gitter der Röhren verbunden sind.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden von zwei Kathodenverstärkern jeweils mit dem ersten Gitter einer der Röhren und die Kathode jedes Kathodenverstärkers mit der Kathode der jeweils anderen Röhre verbunden sind.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gitter jeder der beiden Röhren mit der Anode der jeweils

anderen Röhre verbunden ist und daß die an das erste Gitter jeder Röhre angelegten Ziffernsignale den Elektronenstrom in einer der Röhren zu verringern und den Elektronenstrom in der anderen Röhre zu vergrößern suchen.

11. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziffernsignal einer der zu vergleichenden Zahlen mit einer be-

stimmten Polarität an das erste Gitter der einen Röhre und mit der gleichen Polarität an die Kathode der anderen Röhre angelegt wird und daß das Ziffernsignal der anderen zu vergleichenden Zahl mit einer bestimmten Polarität an das erste Gitter der zweiten Röhre und mit der gleichen Polarität an die Kathode der ersten Röhre angelegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen