DE1070410B - Steuerwerk fur elektronische Rechenmaschinen, Büromaschinen u. dgl - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 42 m 14

INTERNAT. KL: G 06 I

PATENTAMT

M 25318IX/42 m

ANMELDETAG: 29. NOVEMBER 1954

BEKANNTMACHUNG '

DER ANMELDUNG

UNDAUSGABEDER

AUSLEGESCHRIFT: 3. DEZEMBER 1959

Viele der bekannten elektronischen Rechenmaschinen und Büromaschinen enthalten neben dem Speicher und ,. dem eigentlichen Rechenwerk ein Steuerwerk, das die Reihenfolge der Unterbefehle steuert, mit denen ein vorgesehener Hauptbefehl ausgeführt wird. Das Steuerwerk enthält den Hauptbefehlen zugeordnete Schieberegister, deren Glieder die Auslösung der Unterbefehle in der richtigen Reihenfolge veranlassen.

Die Aufgabe des Steuerwerkes wird im folgenden am Beispiel einer im Dualsystem rechnenden Parallelmaschine erläutert. Das Steuerwerk kann jedoch auch bei Serienmaschinen angewendet werden und ist auch nicht auf das Dualsystem beschränkt.

Zur Erläuterung der Aufgabenstellung und des Grundprinzips wird auf Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnungen Bezug genommen, während die Fig. 4 bis 11 verschiedene Ausführungsbeispiele darstellen.

Fig. 1 zeigt die Aufgliederung der Teile einer Rechenmaschine in schematischer Darstellung;

Fig. 2 zeigt die Verbindung zwischen Befehlsregister und Steuerwerk einer Rechenmaschine;

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Steuerwerks bekannter Ausführung;

Fig. 4 zeigt die Schaltung für ein Steuerwerk gemäß der Erfindung;

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in dem Spannungen an verschiedenen Punkten der Schaltung der Fig. 4 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt sind;

Fig. 6 zeigt ein Schaltbeispiel für eine Verzweigung von Spulenketten;

Fig. 7 zeigt ein Schaltbeispiel für eine Folge von Verzweigungen;

Fig. 8 zeigt ein Schaltbeispiel für eine Ringschaltung;

Fig. 9 zeigt ein Schaltbeispiel, bei dem einzelne Teile der Schaltung übersprungen werden;

Fig. 10 zeigt eine Matrix, die zur Steuerung der ersten Elemente des Steuerwerks verwendbar ist, und Fig. 11 zeigt den Schaltungsaufbau eines Entschlüsselers für das Steuerwerk.

Die Anordnung der Fig. 1 enthält einen Speicher 1 sowie ein Rechenwerk mit drei schnell zugänglichen Registern, nämlich dem Multiplikandenregister 2, das mit Md bezeichnet ist, dem Multiplikatorregister 5, das die Bezeichnung Mr führt, und einem Akkumulator 4 mit der Bezeichnung Ak. Außerdem ist das Befehlsregister 6 mit der Bezeichnung BR und ein Additionsgerät 3 mit der Bezeichnung Ad vorgesehen.

Das Multiplikandenregister 2 ist mit dem Speicher! verbunden. Es nimmt bei der Multiplikation den Multiplikanden auf, während in das ikfr-Register 5 der Multiplikator übergeführt wird. Zwischen dem Md-Register 2 und dem Akkumulator befindet sich das Addiergerät 3, so daß der Inhalt von Md zum Akku-Steuerwerk

für elektronische Rechenmaschinen, Büromaschinen u. dgl.

Anmelder:

Max-Planck-Gesellschaft

zur Förderung der Wissenschaften e. V.,

Göttingen, Böttingerstr. 4

Dr. phil. Heinz Billing, München-Obermenzing¹, und Dipl.-Phys. Wilhelm Hopmann, Göttingen,

sind als Erfinder genannt worden

mulator addiert werden kann. Im Akkumulator fallen bei den einzelnen Rechenoperationen die Resultate an. In das Befehlsregister 6 werden vor Beginn der einzelnen Rechenoperationen die betreffenden Rechenbefehle übergeführt. Ein Rechenbefehl besteht aus dem Hausnummernteil, d. h. der Nummer des Speichers, mit dessen Inhalt die Rechenoperation durchgeführt wird, und aus dem Operationsteil, der die Art der gewünschten Rechenoperationen angibt. Der Befehl LSp, der »Lies aus Speicher« bedeutet, verbringt den Inhalt des im Befehlsregister angegebenen Speichers in das Md-Register. Sämtliche Register sind so miteinander verbunden, daß der Inhalt jedes Registers in jedes andere auf Grund eines entsprechenden Befehls übergeführt werden kann. So überführt z. B. der Befehl Md-^Mr den Inhalt von Md nach Mr. Es ist ferner vorgesehen, daß die Zahl in jedem Register um eine Stelle nach links oder rechts durch einen entsprechenden Befehl verschoben werden kann. Dieser Befehl lautet z.B. Md^-i oder Mr->r. Aus derartigen einfachen Befehlen, die als Unterbefehle bezeichnet -werden und die die Addition, Überführung, Verschiebung und noch einige andere Operationen ausführen, lassen sich alle verlangten Rechenoperationen, wie Multiplikation, Division, Wurzelziehen usw., aufbauen. Die Rechenoperationen werden Hauptbefehl genannt. Jeder Häuptbefehl setzt sich aus einer Reihe von Unterbefehlen zusammen.

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Zur Veranschaulichung seien,zwei Beispiele aufgeführt:

1. Hauptbefehl

Führe eine Zahl aus dem im Befehlsregister angegebenen Speicher zum Akkumulator und lösche Multiplikandenregister.

Dieser Hauptbefehl setzt sich zusammen aus den Unterbefehlen ---

0.

-0 bewirkt die Löschung des

LSp, Ad, Md

Der Unterbefehl Md
Md-Registers.

2. Hauptbefehl

Multipliziere die Zahl aus dem im Befehlsregister angegebenen Speicher mit der Zahl im Akkumulator.

i'^:: ,-.dieser Schaltung gehört zu jedem Hauptbefehl H₁, H₂ usw. eine Kette von Flip-Flop-Schaltungen, die in der Figur mit I₁ bis I₅ für die Kette I, mit H₁ bis H₅ für die Kette II bezeichnet sind. Die Flip-Flop-Schaltungen jeder Kette sind in bestimmter Weise mit den Elementen U₁ bis U_n zur Ausführung der Unterbefehle verbunden. Diese Verbindungen sind für die Kette II in der Figur durch die Verbindungslinien 9 dargestellt. Die Flip-Flop-Schaltungen jeder Kette sind mit einer

ίο Leitung W₁ bzw. W₂ usw. verbunden, über die eine

Der besseren Verständlichkeit halber sei angenom-

folgenden Unterbefehlen zusammen:

.. Ak-^Mr, LSp {Ad?, Mr^r, Md->1) (Ad?, Mr-yr, Md-^l) . . . Mr-+0, Md-

-0.

Weitersetzung der Flip-Flop-Schaltungen vorgenommen werden kann, so daß die gesetzte Flip-Flop-Schaltung zurückgesetzt und dafür die rechte Nachbarschaltung gesetzt wird.

15 Derartige Schaltungen sind unter dem Namen Schieberegister bekannt. Normalerweise werden Schieberegister zur Speicherung von Dualzahlen verwendet, und es befinden sich eine ganze Reihe von Flip-Flops im »gesetzten« Zustand. Durch Anlegen eines men, daß es sich um die Multiplikation zweier ganzer 20 gemeinsamen Schiebeimpulses W₁ wird dann der geDualzahlen von je 20 Stellen handelt. Bei diesem setzte Zustand all dieser Flip-Flops zurückgesetzt und Hauptbefehl wird noch der weitere Unterbefehl Ad? der beim Zurücksetzen von diesen Flip-Flops erzeugte benötigt. Bei diesem Unterbefehl wird der Inhalt von Spannungssprung verwendet, um den jeweiligen im Md nur dann zum Akkumulator addiert, wenn die Schieberegister folgenden Nachbar - Flip - Flop zu niedrigste Ziffernstelle im Mr-Register eine 1 ist. Der 25 setzen. Die in Fig. 3 dargestellten Ketten sind also Hauptbefehl »Multiplikation« setzt sich dann aus den Schieberegister, bei denen sich nur ein einzelner Flip-Flop im gesetzten Zustand befindet.

Zur Ausführung des Hauptbefehles H₂ möge zunächst durch einen Impuls in der Leitung H₂ die FHp-30 Flop-Schaltung H₁ gesetzt werden. Der erste darauf über die Leitung W₂ zugeführte gemeinsame Schiebeimpuls setzt Flip-Flop-Schaltung H₁ zurück. Dabei entsteht nur am Flip-Flop H₁ ein Spannungssprung. Dieser Spannungssprung wird ausgenutzt, um einer-Diese Beispiele lassen schon die wesentliche Auf- 35 seits einen Schaltimpuls an die Elemente U₁ und U₂ gäbe des Steuerwerks erkennen. Diese besteht darin, abzugeben und damit die Unterbefehle U₁ und U₂ ausdaß die Reihenfolge von Unterbefehlen gemäß einem zulösen, andererseits den Flip-Flop H₂ zu setzen. Der in dem Befehlsregister abgesetzten Hauptbefehl richtig nächste Schiebeimpuls setzt Flip-Flop H₂ zurück und abläuft. Dabei soll im allgemeinen der nächste Unter- Flip-Flop H₃ hin und löst den Unterbefehl U₃ aus. befehl erst beginnen, wenn der vorhergehende Unter- 40 Durch die nächsten beiden Schiebeimpulse wird zubefehl beendet ist. . nächst U₁ und U₁ ausgelöst. Es ergibt sich also die

Um die Aufgabenstellung noch etwas zu präzisieren, wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Hier ist das Befehlsregister 6 dargestellt, dessen Operationsteil

über eine Entschlüsselungspyramide 7 einen gewünsch- 45 Mit einer solchen Flip-Flop-Kette lassen sich Verten Hauptbefehl von z. B. zweiunddreißig möglichen
Hauptbefehlen H₁ bis H₃₂ aufrufen kann.

Die Kästchen U₁ bis U₂₀ bedeuten die Elemente,
welche die Unterbefehle der Maschine, im vorliegenden Fall bis zu zwanzig, auslösen. Dazwischen liegt 50 Nachfolgebefehlen vielfach vorkommt, bereiten keine das Steuerwerke, welches die Entschlüsselungspyra- < zusätzlichen Schwierigkeiten.

mide mit den Unterbefehlselementen verbindet. Jeder Der Nachteil dieser Ausführung liegt in dem recht

■Unterbefehl kann nach seiner Durchführung eine großen Aufwand. Man benötigt z. B. bei zweiund- »Fertigmeldung« zum Steuerwerk schicken, so daß an- dreißig Hauptbefehlen, die sich aus je acht Unterschließend das Steuerwerk den nächsten Unterbefehl 55 befehlen zusammensetzen mögen, 8 mal 32 = 256 Flipaufruft. Bei manchen Steuerwerken wird auf die Fer- Flop-Schaltungen. Da jede Flip-Flop-Schaltung in der

Die eingeklammerte Unterbefehlsfolge wiederholt sich 20mal, wodurch jeweils nach dem bekannten Verfahren der Dualmultiplikation ein Partialprodukt addiert wird.

Reihenfolge:

U₁+U₂ gleichzeitig, U₃, U₂, ϋ_Λ, U₁.

zweigungen, Zusammenführungen und Schleifen in beliebiger Folge und Wiederholung unter Mithilfe eines. Zählwerks durchführen. Auch Unterbefehlsfolgen, in denen derselbe Unterbefehl mit unterschiedlichen

tigmeldung verzichtet und statt dessen eine so große feste Zeitspanne zwischen das Aufrufen von einander folgenden Unterbefehlen gelegt, daß der vorangehende Unterbefehl mit Sicherheit ausgeführt ist. ■ Für die Ausführung des Steuerwerkes sind verschiedene Schaltungen bekannt, die in der Regel aus FHp-Flop-Schaltungen in Zusammenwirkung mit Röhrenschaltern öder auch aus reinen Flip-Flop-Schaltungen

Lage sein muß, einen genügend großen Schaltimpuls abzugeben, der den zugehörigen Unterbefehl auslöst, und da außerdem diese Schaltimpulse voneinander ent-60 koppelt sein müssen, erhöht sich der Aufwand noch beträchtlich. -

Darum wurde beim Aufbau des Steuerwerkes dieser Weg wieder verlassen, und statt dessen wurden zur

Auslösung der Unterbefehle in der richtigen Reihenbestehen. Alle diese bekannten Ausführungen erfor- 65 folge sogenannte Entschlüsseier verwendet. Ein Entdern jedoch einen verhältnismäßig hohen Aufwand, schlüsseler mit fünf Eingängen und 32 Ausgängen ist während nach der Erfindung ein Steuerwerk möglichst z.B." in Fig. 2 als Entschlüsselungspyramide 7 schemaeinfacher "Ausführung und großer. Betriebssicherheit tisch dargestellt. Er hat die Funktion, in Abhängigangestrebt wird.' Die Erfindung geht dabei" von einer keit von der Kombination der fünf erregten Eingangs-Prinzipschaltung aus, die in Fig. 3 dargestellt ist. Bei 7° leitungen nur eine einzige eindeutig der Eingangskom-

bination zugeordnete Ausgangsleitung zu spreizen. Für das im vorangehenden Absatz angeführte Beispiel würde also ein Entschlüsseier mit 256 Ausgängen benötigt; ein solcher benötigt mindestens acht Eingänge. Jeder dieser 256 Ausgänge entspricht in seiner Funktion einem der Flip-Flops I₁,1₂... XXXII₈ (im gewählten Beispiel), wie sie in Fig. 3 für die Hauptbefehle I und II dargestellt sind. Die Erregung der Ausgangsleitung entspricht dem beim Zurücksetzen eines solchen Flip-Flops auftretenden Impuls und wird — wie bei Fig. 3 beschrieben — zur Auslösung eines oder mehrerer angekoppelter Unterbefehle U₁... U_n verwendet. Der Entschlüsseier wird von einem in Fig. 2 mit BR bezeichneten Register gesteuert, welches im Beispiel mindestens acht Ausgänge haben muß. Fünf Ausgänge benennen den Hauptbefehl, die restlichen drei geben an, der wievielte Unterbefehl innerhalb des Hauptbefehles ausgeführt werden soll. Nach Durchführung jedes Unterbefehles wird der Zustand dieser drei Stellen des Registers so abgeändert, daß der nächste Unterbefehl aufgerufen wird. Dieser Entschlüsseier wird in Form einer Matrix oder Funktionstafel aus Widerständen oder Dioden oder Magnetkernen aufgebaut, wie.es z. B. in dem Buch von A. D. Booth und K. H. V. Booth, Automatic Digital Calculators, Butterworths Scientific Publications, London, 1953, S. 109 bis 111, beschrieben ist.

Für größere Steuerwerke sind bis jetzt nur Entschlüsseier vorgeschlagen, die mit Dioden arbeiten. Ein hinsichtlich des Aufwandes optimal gebauter Entschlüsseier mit 256 Ausgängen benötigt 640 Dioden. Dazu kommt der Aufwand für das Register BR, zweiunddreißig zum Betrieb eines Entschlüsselet notwendige einstufige Verstärker sowie die Vorrichtung zur Abänderung des Zustandes der letzten drei Registerstellen von BR nach jedem Unterbefehl. Da außerdem der Ausgang eines solchen Diodenentschlüsselers recht leistungsschwach ist, benötigt man, besonders wenn eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit angestrebt wird, je einen Vorverstärker vor den die Unterbefehle der Maschine auslösenden Elementen"U₁ bis U_n. Gegenüber ■ dem aus Flip-Flop-Schieberegistern ausgebauten Steuerwerk ergibt sich damit' ein zwar •verringerter, aber doch noch recht beträchtlicher Aufwand.

Wenn' man vom Aufwand absieht, ist jedoch das .Entschlüsselerverfahren von Nachteil, da jede nachträgliche Vergrößerung des Steuerwerkes eine Änderung des kompliziertesten Teiles, nämlich des gesamten Entschlüsselet, bedingt. Beim Steuerwerk mit Schieberegistern hingegen kommt man im allgemeinen mit der Einfügung eines weiteren bzw. der Verlängerung eines -vorhandenen Schieberegisters aus.

Die Erfindung geht daher von dem eingangs erwähnten Steuerwerk mit Schieberegistern aus. Gemäß der Erfindung wird der Nachteil des Aufwandes dadurch beseitigt, daß in den im Steuerwerk verwendeten Schieberegistern, deren Glieder die Auslösung der Unterbefehle in der richtigen Reihenfolge veranlassen, a,ls bistabile Schaltelemente statt der Flip-Flops Magnetkerne mit annähernd rechteckiger Hysteresisschleife verwendet werden.

Zwar sind magnetostatische Schieberegister einfachster Art z. B. aus dem obengenannten Buch von Booth und Booth bekannt. Bei den bekannten magnetostatischen Schieberegistern ist aber die Reihenfolge der Kerne im Schieberegister eindeutig festgelegt,· d. h. .auf jeden Kern im Schieberegister folgt eindeutig ein einzelner nächster Kern, der durch Zurücksetzen des vorangehenden Kernes in den gesetzten Zustand gebrächt wird. Eine derartige Anordnung würde nur zum Aufbau allereinfachster Rechenmaschinen-Steuerwerke brauchbar sein. Bereits das oben beschriebene Beispiel des Hauptbefehles »Multiplikation« würde zu aufwendig. In diesem Beispiel mußte die Unterbefehlsfolge :

Adf, Mr-^

20mal wiederholt werden. Bei Verwendung des bekannten magnetostätischen Schieberegisters- würde allein dieser Teil der Befehlsfolge 3 mal 20=60 Schieberegisterkerne benötigen. Viel einfacher wäre es, wenn man im Schieberegister eine aus drei Gliedern bestehende Schleife 20mal durchliefe und nach dem

20. Mal aus der Schleife herausspringt zur Durchführung der noch ausstehenden Unterbefehle (im Beispiel Mr->0, Md-^-O). Hierzu benötigt man im Schieberegistereine Verzweigung, dergestalt, daß durch Rücksetzen eines bestimmten Kernes im Schieberegister wahlweise einer von zwei auf diesen Kern folgenden Kernen in den gesetzten Zustand gebracht wird. Da dies mit normalen magnetostatischen Schieberegistern nicht erreichbar ist, werden gemäß der Erfindung neuartige Verschaltungen von Schieberegistern angegeben. In diesen sind die Gebewicklungen einzeln mit den Unterbefehlselementen verbunden; außerdem be¹ findet sich jeweils nur ein einziger Kern jedes Schieberegisters in dem zur Auslösung eines Unterbefehls erforderlichen Zustand.

Diese neuartigen Schieberegister können gemäß der Erfindung mit Verzweigungsstellen, Zusammenführungen und mit ringförmigen Schleifen ausgerüstet sein, wobei auch einzelne Glieder der Kette übersprungen oder mehrmals hintereinander durchlaufen werden können.

Die Erfindung befaßt sich ferner mit der Anordnung und Schaltung der ersten Kerne jedes Schieberegisters, der sogenannten Kopf kerne, die entsprechend dem jeweiligen Hauptbefehl magnetisiert werden müssen.

Diese Kopfkerne werden gemäß der Erfindung entweder in einer Matrix angeordnet, wobei jeder Kern vier Wicklungen trägt, oder in einer Entschlüsselungsschaltung, die durch fortlaufende .Hintereinanderschaltung mehrerer Verzweigungsstellen gebildet ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes gehen aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor, die in den Fig. 4 bis 11 dargestellt sind. :

Die Schaltung eines Schieberegisters mit linearem Aufbau ist in Fig. 4 gezeigt. Jedes Einzelglied des Registers besteht aus einem Ringkern K_v K₂, K₃ bis K_n aus ferromagnetischem Material, das eine annähernd rechteckige Hysteresisschleife hat. Für hohe Fortschaltgeschwindigkeiten werden vorzugsweise Ferrite geeigneter Zusammensetzung benutzt. Jeder Ringkern trägt drei verschiedene Wicklungen S₁, G₁, E₁ bzw. S₂, G₂, E₂ usw. Die Schiebewicklungen ^₁, S₃, S₅ usw. aller Kerne mit ungerader Platzzahl sind einer Gruppe in Reihe geschaltet, wobei das eine Ende an einer

■60 festen Spannung, z. B. an Erde, das andere Ende der Serienschaltung über eine Leitung I an die Anode einer leitungsstarken Verstärkerröhre 13 angeschlossen ist. Die Kathode der Röhre 13 befindet sich auf einem negativen Potential; das Steuergitter dieser Röhre ist noch gegen die Kathode so weit negativ vorgespannt, daß der Stromfluß zur Anode normalerweise völlig gesperrt ist. An der Klemme 15 kann jedoch ein positiver Impuls angelegt werden, der die Röhre kurzzeitig öffnet, wodurch alle Schiebewicklungen .S₁, S₃,

6*5 usw. mit ungerader Platzzahl von dem Schiebe-

Strom für die Dauer des Impulses durchflossen werden. Die der Klemme 15 zugeführten Impulse sind in Fig. 5 in Kurve 15 dargestellt.

In ähnlicher Weise sind die Schiebewicklungen S₂, S₄ usw. der Kerne.gerader Platzzahl in Reihe geschaltet und über eine Leitung II an die Anode einer Verstärkerröhre 14 angeschlossen, die ebenfalls eine negativ vorgespannte Kathode und ein gegenüber der Kathode negatives Gitter aufweist, wobei eine Impuls-

und 16 wind der 1-Zustanid von Kern zu Kern durch das ganze Register weitergeschoben. Hierbei lassen sich Fortschaltgeschwindiigkeiten von über 300 000 2o Kernen in der Sekunde erzielen, wobei eine Grenze gegebenenfalls durch Erwärmung der Kerne gegeben ist. Diese kann aber durch geeigneten Aufbau niedrig gehalten wenden.

Die an Hand von Fig. 4 dargelegte Schaltung ist

das Ende dieser Wicklung positiv gegen den Anfang ist. Für diese Polarität ist zwar die Diode V₁ leitend, ein Rückstrom kann aber nicht auftreten, da während des Impulses 16 die Kathodenverstärkerröhre 12 nicht 5 eingeschaltet ist und die Kathode nach negativen Potentialen ausweichen kann. Ein solcher Rückstrom würde sehr störend sein, da durch ihn unter Umständen der vorangehende Kern wieder teilweise zurückmagnetisiert würde, mindestens aber Leistung ver-

reihe 16 an der Klemme 16 dem Gitter zugeführt wer- io braucht und die Fortschaltgeschwindigkeit durch den kann. Dämpfung vermindert würde.

Die Gebewicklungen'G₁, G₂, G₃ usw. liegen samt- Zur Zeitig wird wieder ein Impuls 15 gegeben, so·

lieh mit einem Ende an einem festen Potential, z. B. daß sich das Spiel nun für die Kerne K₃ und K₄ Erde, während die entgegengesetzten Enden der Gebe- wiederholt. Der Kern K₃ wird (in die 0-Dage zurückwicklungen, die als Anfänge der Gebewicklungen be- 15 magnetisiert, dafür aber der Kern K₄ in die 1-Lage zeichnet seien, einzeln über Anschlüsse A₁, A₂, A₃ her- gebracht. Durch weitere abwechselnde Impulse 15 ausgeführt sind, so daß an diesen Anschlüssen Steuerimpulse für die entsprechenden unterbefehlgesteuerten Elemente der Maschine abgenommen werden
können.

Die Gebewicklungen G₁, G₂ usw. sind ferner über
elektrische Ventile V₁, V₂, V₃ usw., z.B. Kristalldioden, mit dem Ende der Empfangswicklung E₂, E₃,
E₄VUSW.; des nächsten Kernes verbunden. Die Anfänge
der Empfangswicklungen E₁, E₃, E₅ aller Kerne un- 25 nur ein Beispiel. Bei den erfindungsgemäß angegebegefader Platzzahl sind mit einer gemeinsamen Leitung nen Schieberegistern besteht das Grundprinzip darin, L₁ verbunden, die zur Kathode eines Kathodenverstär- daß lediglich zwei Schalter vorhanden zu sein kers mit der Röhre 11 führt. In ähnlicher Weise sind brauchen, von denen der eine all diejenigen Koppeldie Anfänge der Empfangswicklung E₂, E₄, E₆ der kreise zu schließen gestattet, die jeweils aus der Gebe-Kerne gerader Platzzahl über eine Leitung L₂ an 30 wicklung eines geraden Kernes, dem Ventil und der einen Kathodenverstärker mit der Röhre 12 ange- Empfangswicklung des folgenden Kernes bestehen, schlossen. Der zweite Schalter gestattet diejenigen Koppelkreise

Die Gitter der Kathodenverstärker 11 und 12 sind zu schließen, die jeweils aus der Gebewicklung eines an die Klemmen 15 und 16 gelegt, und zwar so, daß ungeraden Kernes, dem Ventil und der Empfangsdie Kathodenverstärkerröhre 11 mit ihrem Gitter an 35 wicklung des folgenden Kernes bestehen. Zum Überdie Klemme 16 und die Kathodenverstärkerröhre 12 setzen der 1-La\ge von einem geraden in einen ungemit ihrem Gitter an die Klemme 15 angeschlossen ist. raden Kern wind für die Dauer des Schiebeimpulses Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Es sei an- der erste Schalter geöffnet und der zweite geschlossen genommen, daß der Kern K₁ gerade so ummagnetisiert Analog wird zum Übersetzen der 1-Lage von einem worden sei, daß am Punkt A₁ während des Ummagne- 40 unigeraden nach einem geraden Kern für die Dauer tisiefens ein positiver Spannungsimpuls gemessen des Schiebeimpulses der zweite Schalter geöffnet und wurde. Dieser ist in Fig. 5 in Kurve A₁ dargestellt, der erste geschlossen. Auf diese Weise kann mit nur - ■ - - - - - - zwei zusätzlichen Schaltern die 1-Lage durch lange

Schieberegister hindurchgeischoben werden. Bei 45 schneller Schiebefalge in den Registern müssen elektronische Schalter verwendet werden. Damit in den Koppelkreisen bei Stromfluß möglichst wenig Energie verlorengeht, muß der Übergangswiderstand des geschlossenen Schalters möglichst niedrig sein. Dies

so wird durch den. Schiebestrom der Kern K₁ wieder 50 wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als zurückmagnetisiert. Am Punkt A₁ tritt ein negativer Schalter für die Koppelströme Kathodenverstärker Spannungsimpuls auf. Dieser wird durch die Diode V₁ verwendet wenden. Die Empfangswicklungen aller hindurchgelassen und schickt einen Strom durch die Kerne ungerader Platzzahl (bzw. diejenigen der Wicklung E₂. Außerdem wird die Kathode der Röhre Kerne gerader Platzwahl) werden je an der Kathode 12 durch den Impuls 15 auf OVoIt festgehalten. Der 55 eines Kathodenverstärkers angeschlossen, dessen

g ₁ g,

wobei der Zeitpunkt dieses Impulses mit t₀ bezeichnet ist. Die in dem Kern K₁ danach verbleibende Remanenzlage sei als 1-Lage bezeichnet.

Dieser Impuls hat keine Wirkung auf K₂, da die Diode V₁ so gepolt ist, daß ein positiver Impuls von K₁ nicht auf K₂ übertragen werden kann. Wird nun zur Zeit t₁ (Fig. 5) der Impuls 15 erstmalig gegeben,

Strom durch E₂ magnetisiert den Kern K₂ in die

Gitter an die Impulsquelle für die Verstärkerröhre gerader Platzzahl (bzw. ungerader Platzzahl) angeschlossen ist. Durch diese Impulse wird die Kathode während der Dauer des Schiebesferomes durch die

1-Lage der Remanenz um, und gleichzeitig kann an A₂ ein positiver Spannungsimpuls abgenommen werden.

Zur Zeit t₂ wird den Gittern der Röhren 11 und 14 60 geraden (bzw. ungeraden) Kerne auf dem Potential ein positiver Spannungsimpuls an der Klemme 16 zu- der Enden der Gebewicklung festgehalten und damit geführt. Dieser magnetisiert den Kern K₂ wieder in
die 0-Lage zurück, an A₂ kann ein negativer Spannungsimpuls abgenommen werden (Fig. 5), und ein

Koppelstrom fließt über die Diode V₂ zur Wicklung 65 zerlegt, wobei die Schiebwicklungen jedes Teiles in E₃ sowie über die Leitung L₁ zur Kathodenverstärker- Serien liegen. Eine Erweiterung auf drei und mehr röhre 11, so daß der Kern K₃ ummagnetisiert wird. Teile ist ohne weiteres möglich. Allerdings erhöht Während des Rückmagnetisierens von K₂ in die 0-Lage sich dann die Anzahl der zur Herstellung der Schiebedurch den Schiebestromimpuls tritt an der Wicklung impulse wie der elektronischen Schalter benötigten E₂ ein Spannungsimpuls auf, während dessen Dauer 70 Röhren entsprechend.

g
der SchalterschkiB bewerkstelligt.

Bisher wurde das Schieberegister in zwei Teile, nämlich die der geraden und der ungeraden Kerne

Wenn die Wicklungen auf den Kernen ausreichend gegeneinander und gegen den Kern isoliert sind, ist es nicht erforderlich, daß die Schiebewicklungen S₁, S₀ usw. mit den beiden anderen Wicklungen JE₁,.. E₂ und , G₁, G₂ auf gleichem Potential liegen. Die Röhren 11 und 14 sowie 12 und 13 können dann¹ durch je eine Röhre ersetzt werden, an deren Anode die Leitungen zu den Schiebewicklungen und an deren Kathode die Leitungen L₁ bzw.-L₂ angeschlossen sind.

Die Röhren 11 bis 14 können auch für mehrere sonst nicht miteinander verkoppelte Register gemeinsam verwendet werden,· solange sichergestellt ist, daß in allen Registern zusammen gleichzeitig jeweils nur der Magnetisierungszustand weniger Kernpaare durch den Schiebestrom geändert wird. Beim gleichzeitigen Zurückkippen vieler Kernpaare würden die Anforderungen an die Kathodenverstärker zu hoch werden.

In Fig. 6 ist eine Verzweigungsschaltung dargestellt. Im oberen Teil der Figur ist ein Register mit den Kernen K₁, K₂ bis K₆ dargestellt. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die Schiebewicklungen S₁, -S₂ bis S₆ fortgelassen. Dagegen sind die Gebewicklungen G₁, G₂ bis G₆ und die Empfangswicklungen E₁, E₂ bis E₆ dargestellt. Auch die Anordnung der Gleichrichter V₁ bis V₆ entspricht der Darstellung in Fig. 4. An die Gebewicklung G₂ ist jedoch im vorliegenden Fall noch ein Gleichrichter V₂ angeschlossen, der mit der Empfangswicklung E₂ eines Kernes JC₃' verbunden ist. An den Kern K₃' schließt sich ein Register mit Kernen K/ und K₅' an, die wieder mit Gebewicklungen G₃', G₄' und den nicht dargestellten Schiebewicklungen .S₃', S₁' sowie den Empfangswicklungen E₃', E_t' versehen sind. Jede Gewebewicklung ist ferner über einen Gleichrichter V₃' bzw. V^, V₅' mit der Empfangswicklung des nächsten Kernes verbunden. Bei dieser Anordnung kann wahlweise nach dem Kern K₂ entweder, der Kern K₃ oder der Kern K₃ ummagnetisiert werden. Bei normalem Betrieb wird ein Kern des oberen Registers nach dem anderen ummagnetisiert. Wird aber während des Schiebeimpulses, der den Kern K₂ zurückmagnetisiert, nicht die Leitung L₁, sondern die Leitung L₁' durch einen weiteren (nicht dargestellten) Kathodenverstärker auf 0 festgehalten, so wird durch das Zurückmagnetisieren von Kern K₂ nicht der Kern K_s, sondern der Kern K₃' ummagnetisiert. Der positive Ausgangsimpuls erscheint an der Klemme A₃ anstatt an der Klemme A₃. Damit ist der Übergang auf den unteren Registerteil vollzogen. Die Empfangswicklungen der übrigen Glieder des unteren Registerteiles sind dann wieder wie normal an die Leitungen L₁, L₂ angeschlossen. Der eine zusätzliche Kathodenverstärker der Leitung L₁' kann für alle im Steuerwerk vorkommenden Verzweigungen gemeinsam benutzt werden, auch wenn entgegen dem Beispiel der Fig. 6 die \^erzweigung hinter einem Kern ungerader Platznummer liegt; dann ist es lediglich notwendig, den zusätzlichen Kathodenverstärker nicht zur Zeit eines Impulses 15, sondern eines Impulses 16 der Fig. 5 zu schalten und dafür den Impuls 16 nicht auf den Kathodenverstärker 11 zu geben. Dies ist möglich, da die zweite Aufgabe des Kathodenverstärkers, nämlich die Sperrung des unerwünschten Rückstromes auch in diesem Fall erfüllt ist. Hierfür ist es nur nötig, daß der Anfang der Empfangswicklung eines Kernes, der gerade durch den Schiebestrom zurückmagnetisiert wird, an einer nicht auf 0 Volt festgehaltenen Leitung liegt.

• In Fig. 7 ist der Fall gezeigt, daß zwei Verzweigungen dicht aufeinanderfolgen, wobei die zweite Verzweigung an dem schon mit einer Sonderleitung L₁' abgezweigten Registerteil der ersten Verzweigung liegt. In diesem Fall muß eine weitere Sonderleitung L₂' verwendet werden, da die Leitung L₁' für den Übergang von dem Kern K₃ auf den Kern iC₄" nicht noch einmal verwendet werden kann, weil sonst auch der Anfang der Wicklung E₃ des Kernes K₃ mit festgehalten würde.

In vielen Fällen kann jedoch diese weitere Leitung L₂ dadurch vermieden werden, daß die zweite Verzweigung in das Register, bestehend aus den Kernen /C₃, K_it K₅, gelegt wird. Dann ist für den Übergang yon K₃ auf iC₄" keine weitere Sonderleitung notwendig. Wenn es sich aber um drei dicht hintereinanderliegende Leitungen handelt, wobei in jedem Zweig der ersten \^erzweigung wiederum eine Verzweigung liegt, ist dieser Ausweg nicht gangbar. Ein solcher Fall wird bei dem weiter unten beschriebenen Entschlüsseier näher erläutert.

Die obenerwähnte Fig. 6 zeigt auch die Zusammenführung zweier Schieberegister. Hierzu ist lediglich die Diode Vζ erforderlich, mit der die Empfangswicklung des Kernes K₆ außer an die Gebewicklung G₅ auch an die Gebewicklung G₅' angeschlossen ist.' Eine Umschaltung in den Leitungen zu den Kathodenverstärkern ist nicht erforderlich. Die beiden Übergänge sollen aber so liegen, daß derselbe Platznummernwechsel von gerade auf ungerade bzw. umgekehrt stattfindet. In ähnlicher Weise können auch mehr als zwei Schieberegister zusammengeführt werden.

Mit Hilfe einer Verzweigung und einer Zusammenführung ist auch die Bildung von ringförmig angeordneten Registern oder Registerteilen möglich. Ein solcher Fall ist in Fig. 8 beispielsweise dargestellt. Die Schaltung gleicht weitgehend derjenigen der Fig. 6. Auch hier folgt je nachdem, ob der Kathodenverstärker der Leitung L₁ oder der der Leitung L₁' eingeschaltet ist, auf den Kern K₂ der Kern K₃ oder der Kern K₃. Folgt der Kern K₃, so läuft der 1-Zustand bis zum Kern K₆. Dessen Gebewicklung G₆ ist aber über V₆ und V₆ an die Empfangswicklurigen E₃ und E₃ angeschlossen. Dadurch findet, solange nicht in den Leitungen L₁ und L₁' umgeschaltet wird,, stets die Folge S, 6, 3, 4 ... 5, 6, 3, 4 usw. statt. Erst wenn während des Rückmagnetisierens des Kernes K₆ die Leitung L₁' eingeschaltet wird, ändert sich die Folge, so daß auf die Kerne K₅, K₆ die Kerne K₃, JC/, K-' folgen. Die Schaltung bietet daher die Möglichkeit, den von den Kernen K₃ bis K₆ gebildeten Ring entweder ganz zu überspringen oder eine z. B. von einem Zählwerk oder anderen Elementen der Maschine vorgegebenen Anzahl von Umläufen innerhalb des Kernteiles K₃ bis K₆ auszuführen, bis auf den Ausgangsteil mit den Kernen K₃, X₄' übergegangen wird. .

Ein derartiger Ring besteht aus einer geraden Anzahl von Kernen. Sollte nur eine ungerade Anzahl von Unterbefehlen notwendig sein, so kann ein Ergänzungskern hinzugefügt werden, der lediglich über ein Verzögerungsglied den nächsten Schiebestromimpuls auslöst. Der Übergang aus dem Ring heraus braucht nicht am Anfang des Ringes zu liegen, sondern kann an eine beliebige Stelle des Ringes gelegt werden..

Eine weitere Möglichkeit für die Auslassung eines Registerteiles ist in Fig. 9 dargestellt. Bei dieser Figur folgt auf den Kern K₂ sofort der Kern K₅ und nicht der Kern JC₃, wenn während des Rückmagnetisierens von KernJC₂ nicht die Leitung L₁, sondern die Leitung L₁' eingeschaltet wird. Der Kern K ₅ trägt lediglich eine zweite Empfangswicklung E₅, die über einen Gleichrichter V₂ angeschlossen ist.

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. Mit diesen Grundschaltungen lassen sich alle Verknüpfungen und Verschleifungen zwischen magnetostatischen Schieberegistern ausführen. Zum Betrieb des ganzen Systems sind nur drei Kathodenverstärker erforderlich, wobei der dritte Verstärker nur zur Schaltung der Verzweigung dient. In manchen Fällen ist ein vierter Kathodenverstärker für die zweite Sonderleitung L₂' erforderlich (Fig. 7).

Die Anforderungen an die Verstärkerröhren 13, 14 für die, Erzeugung der Schiebeströme hängt von der Größe und Zahl der in einer Schiebestromleitung liegenden Kerne ab. Selbst bei Verwendung relativ großer Kerne, die eine Impulsausgangsleistung von etwa 1 Watt abgeben, können bis zu 60 Schiebewickiungen in Reihe von einer einzigen 8-Watt-Pentode für eine Fortschaltgeschwindigkeit von 180 000 Kernen pro Sekunde gespeist werden.

Bei der bisherigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde noch nicht darauf eingegangen, in welcher Weise der erste Kern K₁ jedes Schieberegisters magnetisiert wird. Hierfür werden zwei Beispiele im folgenden angegeben. Bei dem ersten, in Fig. 10 dargestellten Beispiel sind die Kopfkerne in einer Matrix angeordnet, während bei dem Beispiel nach Fig. 11 die Kopf kerne, am Ausgang eines ebenfalls mit Ferritkernen arbeitenden Entschlüsselers liegen.

Fig. 10 zeigt eine Matrix mit neun Elementen. Jedes Element enthält einen Ringkern K₀₀, K_ab usw., der die gleiche Größe wie die Ringkerne des Registers haben kann. Dabei entspricht der Kern K₀₀ dem Kern K₁ der Fig..4, während der Kern K_ao der erste Kern des zweiten Registers ist usw. Jeder Kern trägt vier Wicklungen, nämlich eine Schiebewicklung S_aa, S_ab usw., eine Gebewicklung G_aa, G_ab usw., eine Wicklung für die Matrixzeilen M₀, M_b usw. und eine Wicklung für die Matrixspalten N₀, N_b usw. Die Schiebe- und die Gebewicklungen entsprechen denen der normalen Register, z.B. nach Fig. 4. Die Wicklungen M₀, M_b und N₁₁, N_b sind gleich groß. Die Wirkungsweise dieser Matrix ist folgende:

Durch einen Vorentschlüsseler bekannter Bauart r.nd geeignete Schaltröhren wird durch je eine der Matrixzeilenleitungen H₀, H_b und eine der Matrixspaltenleitungen H₀ , H_b ein negativer Stromimpuls gleichzeitig gesandt. Der Stromimpuls in den einzelnen Zeilen- bzw. Spaltenleitungen ist nicht genügend Stark, um die Kerne der Zeile bzw. Spalte umzumagnetisieren. Nur derjenige Kern, dessen Zeilen- und Spaltenwicklung gleichzeitig erregt werden, wird durch die sich summierende Wirkung der beiden Ströme ummagnetisiert. Jedem Zusammentreffen eines Stromes in einer Zeilenleitung mit einem solchen in einer Spaltenleitung entspricht also genau nur ein Kern, der ummagnetisiert wird. Die Kerne dieser Matrix bilden, wie erwähnt, die ersten Kerne der Befehlsketten. Wird nach dem Ummagnetisieren eines Kernes der Matrix durch die Leitung I, die mit der Leitung I der Fig. 4 identisch sein kann, ein negativer Stromimpuls geschickt, so wird der ausgewählte Kern wieder zurückmagnetisiert, wobei er an dem Anfang der Gebewicklung G einen negativen Spannungsimpuls liefert, der in der schon beschriebenen Weise über ein Diode an die Empfangswicklung G₂ des Kernes K₂ der betreffenden Kette gegeben wird. Die Größe der Matrix ist nicht beschränkt, und auch die Zahl der Zeilen und Spalten braucht nicht gleich zu sein.

Die Anordnung hat den Vorteil, daß für η Register nicht η einzelne Leitungen ,von dem Befehlsentschlüsseier gespeist zu werden brauchen. Es genügt vielmehr eine einfache Vorentschlüsselung von 2 · ~\[n Leitungen im Falle einer quadratischen Matrix.

Die andere Möglichkeit zur Magnetisierung der ersten Kerne nach Fig. 11 besteht in der Verwendung eines mit Ringkernen arbeitenden Entschlüsselers, der von dem Code, in dem der Befehl verschlüsselt ist, gesteuert wird.

Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel werden dieselben Kerntypen wie in den nor- malen Registern mit den gleichen Wicklungen benutzt. Der Entschlüsseier ist aus fortlaufend hintereinandergeschalteten Verzweigungen aufgebaut. Der Verschlüsseier hat nach Fig. 11 acht Ausgänge, an die jeweils eine Unterbefehlskette angeschlossen ist. Er wird durch einen dreistelligen Befehlscode in Dualform gesteuert. Der Entschlüsseier hat nach Fig. 11 vier Spalten α bis d, mit Kernen if_α bzw. K_bl, K_b2 bzw. K_cl, K₀₂ bis Kc4,, so daß jede Spalte doppelt so . viel Kerne wie die vorhergehende hat. Die Schiebewicklung S_a des Kernes K₀ und die Schiebewicklung S_C1 bis S_ci der Kerne K_cl bis K_cl sind in Reihe geschaltet und liegen im Zuge der in Fig. 4 gezeigten Leitung I, die zur Anode der Röhre 13 führt. Ebenso sind die Schiebewicklungen und Kerne K_bl, K_bv und

K_dl bis K_ds in Reihe mit der Leitung II angeordnet. , Die Gebewicklungen G_av G_b), G_b2, G_cl bis G₀₁ arbeiten über je eine Diode auf die Enden der Empfangswicklungen E_bl, E_b2 usw. zweier Kerne der folgenden Spalte. Die Anfänge dieser Empfangswicklungen sind aber abwechselnd an zwei verschiedene Leitungen L₁, L₁ bzw. L₂, L₂' je Spalte geführt. Um die Zeichnung nicht unübersichtlich zu machen, ist am Anfang jeder Empfangswicklung lediglich die Bezeichnung der betreffenden Leitung angeschrieben. Diese Leitungen führen zu vier Kathodenverstärkern, von denen zwei in Fig. 4, ■ nämlich die Verstärker 11 und 12, dargestellt sind.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Zu Beginn der Entschlüsselung sei der Kern K_a durch einen geeigneten Stromimpuls auf seine Empfangswicklung ummagnetisiert worden. Wenn nun auf die Leitung I ein negativer Stromimpuls gegeben wird, wird einer der beiden Kerne K_bl oder K_b2 ummagnetisiert. Welcher dieser beiden Kerne durch den bei der Rückmagnetisierung in der Gebewicklung von K₁₁ induzierten Stromimpuls ummagnetisiert wird, hängt davon ab, ob gleichzeitig mit dem Schiebestromimpuls auf der Leitung I der Kathodenverstärker der Leitung L₂ oder der Leitung L₂' eingeschaltet wurde, wodurch die betreffende Leitung auf 0 Volt festgehalten wird. Dies richtet sich nach der ersten Dualziffer des Befehlscodes. Wird beispielsweise im Falle einer 1 an dieser Stelle der Kathodenverstärker der Leitung L₂' eingeschaltet, dann wird durch das Zurückmagnetisieren des Kernes K₁₁ der Kern K_b2 ummagnetisiert. Im Falle einer 0 hätte dann der Kathodenverstärker der Leitung L₂ zur Ummagnetisierung des Kernes K_bl eingeschaltet werden müssen. Es sei nun der Kern K_b2 ummagnetisiert worden. Als nächstes wird ein Schiebestromimpuls auf der Leitung II gegeben. Wenn die zweite Dualstelle des Befehlscodes eine 0 enthält, so wird gleichzeitig mit dem Impuls auf der Leitung II der Kathodenverstärker der Leitung L₁ eingeschaltet und der Kern K_oz magnetisiert. Bei einem weiteren Impuls auf der Leitungb L₁ und einer dritten Stelle 1 des Befehlscodes wird der Kathodenverstärker der Leitung L₂' eingeschaltet, so daß der Kern K_{d 6} ummagnetisiert wird. An die vierte Spalte können sich weitere Spalten anschließen. Die Leitungen L₁, L₁', L₂ und L₂' können als entsprechende Leitungen der

Befehlsketten und Verzweigungen mit verwendet werden, wenn für geeignete Steuerung der Kathodenverstärker gesorgt wird.

Die nach Fig. 10 ausgebildete Matrix wird zweckmäßig in den Fällen verwendet, in denen die Stellen des Befehlscodes gleichzeitig parallel anfallen, während die Anordnung nach Fig. 11 bei Serienbetrieb nützlicher Jst. Bei der zuletzt genannten Anordnung werden zwar fast doppelt so viel Kerne wie bei der Matrix benötigt; der Aufwand für die Steuerung ist aber unabhängig von der Größe des Entschlüsselers und der Zahl der Ausgänge.

Die Beispiele der Fig. 4 bis 11 beziehen sich im wesentlichen auf die Steuerung eines nach dem Parallelprinzip arbeitenden Rechenwerks. Die magnetostatischen Ketten lassen sich aber auch vorteilhaft bei der Steuerung eines Serienreihenwerkes verwenden.

Bei einer Parallelmaschine besteht oft ein einzelner Unterbefehl nur aus einem einzigen Impuls, der z. B. bewirkt, daß eine Zahl aus einem Register in ein anderes übersetzt wird. Dieser Impuls kann unmittelbar der Kette entnommen werden. Diesen Impulsen entsprechen bei der Serienmaschine Gleichspannungswellen, die zu bestimmten Zeiten beginnen und enden und mit denen solche Überführungen vorgenommen werden.

Bei einer Serienmaschine wird statt der Impulsumformer in den Kästchen U₁ bis U₅ der Fig. 3 ein Element vorgesehen, das durch den von der Kette gegebenen Impuls gesteuert, eine Gleichspannungswelle bestimmter Zeitdauer abgibt. Dieses Element besteht z. B. aus einer monostabilen'Flip-Flop-Schaltung oder aus einer bistabilen Flip-Flop-Schaltung, die durch regelmäßige, von einem Impulserzeuger bezogene Rücksetzimpulse gesteuert wird. Mit solchen Elementen läßt sich eine Serienmaschine durch eine Anordnung gemäß der Erfindung steuern. Das Ende jedes Unterbefehls, d. h. im vorliegenden Falle das Ende der betreffenden Spannungswelle, ergibt dann den nächsten Schiebeimpuls an die Kette und löst damit den nächsten Unterbefehl aus.

Falls das Ende des vorangehenden Unterbefehls und der Beginn des neuen Unterbefehls nicht zusammenfallen, ist die Beachtung besonderer Vorsichtsmaßregeln notwendig. Wenn die Unterbefehle sich zeitlich überdecken, kann zugleich mit dem Beginn des \rorangehenden ein weiterer Unterbefehl ausgelöst werden, der nur der Verzögerung bis zum Beginn des neuen Unterbefehls für das Rechenwerk dient. Wenn zwischen zwei Unterbefehlen eine Pause liegt, kann diese mit einem gleichen Hilfsunterbefehl überbrückt werden, der dann aber vom Ende des vorangehenden ausgelöst wird. Da die nötigen Verzögerungen meist gleich groß sind, genügen in der Regel wenige solcher Hilfsunterbefehle.

Jede Serienmaschine enthält eine sogenannte Uhr. Diese ist nötig, um den Beginn und das Ende der Gleichspannungswellen, die die Unterbefehle darstellen, zeitlich exakt zu steuern. Hierfür werden oft V ingzähler verwendet. Für diese war man bislang auf die Verwendung" von je einem Flip-Flop je Stufe angewiesen, oder man verwendete einfache duale Untersetzer, die aber zusätzlich meist noch komplizierte Elemente zur Zusammenfassung des Wertes mehrerer Untersetzerstufen erforderten.

Nach der Erfindung kann man hierfür auch mit großem Vorteil einfache Schieberegister verwenden, bei denen die Gebewicklung des letzten Gliedes die Empfangswicklung des ersten speist. Ein derartiges Ringregister entsteht aus der Fig. 4, wenn man die gestrichelte Verbindung vom letzten zum ersten Glied zieht. Solche Ringregister vereinigen dann die einfachen Abnahmemöglichkeiten der Ringzähler mit dem einfachen Aufbau der magnetostatischen Schieberegister. Der anfängliche Magnetisierungszustand des Registers bei Einschalten der Maschine kann leicht in Form einer Zusammenführung oder durch eine vierte Wicklung auf einem Kern des Registers erfolgen.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Steuerwerk für elektrische Rechenmaschinen, Büromaschinen od. dgl., das die Reihenfolge von Unterbefehlen steuert, mit denen ein vorgesehener Hauptbefehl ausgeführt wird, und das den Hauptbefehlen zugeordnete Schieberegister enthält, deren Glieder die Auslösung der Unterbefehle in der richtigen Reihenfolge veranlassen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schieberegistern als bistabile Schaltelemente an sich bekannte Magnetkerne (K₁,

K₂, . . .) mit annähernd rechteckiger Hysteresisschleife mit je einer Schiebewicklung (S₁, ^₂, . . .), einer Empfangswicklung (E₁, E₂, . . .) und einer Gebewicklung (G₁, G₂,...) derart angeordnet sind, daß ihre Gebewicklungen einzeln mit den Unterbefehlselementen (U₁... U₂₀) verbunden sind, und daß jeweils nur ein einzelner Kern des Schieberegisters sich in dem zur Auslösung eines oder mehrerer gleichzeitig auszuführender Unterbefehle erforderlichen Zustand befindet.

2. Steuerwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schalter (11/12) vorhanden sind, welche abwechselnd in mehreren der aus Gebewicklung (G), Ventil (V) und der Empfangswicklung (E) des folgenden Kernes gebildeten Stromkreise liegen und den Koppelstrom in diesen Kreisen sperren oder durchlassen können, daß aber der Stromkreis, in dem die Empfangswicklung eines Kernes liegt, über einen Schalter (11) geführt ist, welcher nicht mit dem Schalter (12) der Gebewicklung des gleichen Kernes gleichzeitig geschlossen wird.

3. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter für die Koppelströme Kathodenverstärker (11, 12) vorgesehen sind und daß die Empfangswicklungen aller Kerne ungerader Platzzahl (E₁, E₃, .-. .) (bzw. diejenigen der Kerne gerader Platzzahl E₂, E_v . . .) je an der Kathode eines Kathodenverstärkers angeschlossen sind, dessen Gitter an die_Impulsquelle (16) für die den Schiebestrom der Kerne gerader Platzzahl (bzw. ungerader Platzzahl) schaltende Verstärkerröhre (14) angeschlossen ist und durch diese Impulse die Kathode auf dem Potential der Enden der Gebewicklungen festhält.

4. Steuerwerk nach Ansprüchen! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerröhren (13, 14) und die Kathodenverstärker (11, 12) für mehrere nicht miteinander verkoppelte Schieberegister gemeinsam vorgesehen sind.

5. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister eine Verzweigungsstelle (Fig. 6) enthält, an der zwei oder mehrere Empfangswicklungen an die gleiche Gebewicklung angeschlossen sind, und daß ein gegebenenfalls mehrere weitere Kathodenverstärker für die Empfangswicklung der Abzweigungskerne vorgesehen sind.

6. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Ka-

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thodenverstärker für mehrere fVerzweigungsstellen gemeinsam vorgesehen ist. . .

7. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister eine Zusammenführüng (Fig. 6) enthält, ah der "die Empfangswicklung außer an die Gebewicklung des vorhergehenden Kernes auch an die Gebewicklung des vorhergehenden Kernes eines zweiten Schieberegisters über eine Diode angeschlossen ist, und daß die beiden vorhergehenden Kerne entweder beide eine gerade oder beide eine ungerade Platznummer haben.'

8. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring aus einer geraden Anzähl von Kernen gebildet ist.

. 9. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung einer zweiten Empfangswicklung auf einen nachgeordneten Kern ein Teil des Schieberegisters (Fig. 9) wahlweise.übersprungen werden kann.

10. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Magnetisierung der ersten Kerne des Schieberegisters eine Matrix (Fig. 10) aus Kernen vorgesehen ist, in der jeder

Kern vier Wicklungen, nämlich außer der Schiebe- und Gebewicklung hoch eine Zeilenwicklung und eine Spaltenwicklung trägt.

11. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch fortlaufende ' Hintereinanderschaltung mehrerer Verzweigungsstellen eine Entschlüsselerschaltung (Fig. 11) aufgebaut ist.

12. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Entschlüsseier Spalten von Kernen aufweist, von denen jede nachfolgende Spalte doppelt so viele Kerne wie die vorhergehende hat.

13. Steuerwerk nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebewicklung der Kerne der ungeraden Spalten in Reihe geschaltet wird und ebenso die Schiebewicklung der Kerne der geraden Spalten.

In Betracht gezogene Drückschriften:
-Electronics, Mai 1954, S, 157 bis 159;
Buch Booth und Booth, »Automatic Digital Calculators«, London, 1953, S.111.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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