DE1088261B - Logische Kreise fuer elektronische Rechenanlagen und datenverarbeitende Maschinen - Google Patents
Logische Kreise fuer elektronische Rechenanlagen und datenverarbeitende MaschinenInfo
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- G06F7/388—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using other various devices such as electro-chemical, microwave, surface acoustic wave, neuristor, electron beam switching, resonant, e.g. parametric, ferro-resonant
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Description
Die Erfindung betrifft logische Kreise und Netzwerke für elektronische Rechenanlagen und datenverarbeitende
Maschinen, in denen die verschiedenen Informationselemente durch Wellenzüge verschiedener
Frequenz dargestellt werden.
Im Zuge der Bestrebungen, die Arbeitsgeschwindigkeit
derartiger Anlagen und Maschinen immer mehr zu erhöhen, erwies es sich als notwendig, die
bisher verwendeten Bauteile und Elemente, wie Röhren- und Transistorkreise sowie mit Hilfe von
Ferritkernen aufgebaute Rechen- und Schaltkreise, Addierwerke, usw., durch grundlegend neue Teile zu
ersetzen, die es ermöglichen, auch bei wesentlich erhöhter Arbeitsgeschwindigkeit eine ausreichende Betriebssicherheit
zu gewährleisten.
Dies wird gemäß der Erfindung durch die Schaffung und die Verwendung von logischen Kreisen und
Netzwerken erreicht, in denen die verschiedenen Informationselemente durch Wellenzüge unterschiedlicher
Frequenz dargestellt werden und die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie wenigstens eine Einrichtung
zur Umsetzung von Frequenzen und wenigstens eine Wellenzüge mit bestimmten Frequenzen durchlassende
oder sperrende Einrichtung zur Unterscheidung von Frequenzen enthält, die zu logischen Kreisen zusammengeschaltet
sind, an deren Ausgängen die Ergebnisse logischer Operationen wiederum als Wellenzüge
bestimmter Frequenzen auftreten. Um möglichst hohe Arbeitsgeschwindigkeiten zu erreichen, wird dabei im
Mikrowellengebiet gearbeitet.
Nachstehend soll nunmehr an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
beschrieben werden. In den Zeichnungen stellen dar
Fig. 1 das Blockschema eines gemäß der Erfindung aufgebauten UND-Kreises,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des in Fig. 1 rechts der Linie 2-2 liegenden Teils des UND-Kreises,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des in Fig. 1 rechts der Linie 3-3 liegenden Teils des UND-Kreises,
wobei jedoch die Ausgangsfrequenz dieser Anordnung eine andere sein kann,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform des in Fig. 1 links der Linie 4-4 liegenden Teils des UND-Kreises,
wobei jedoch in diesem Falle die Eingangsfrequenz einen anderen Wert haben kann,
Fig. 5 das Blockschema eines gemäß der Erfindung aufgebauten exklusiven ODER-Kreises,
Fig. 6 eine andere Ausführungsform des in Fig. 5 rechts der Linie 6-6 liegenden Teils des ODER-Kreises,
wobei wiederum die Ausgangsfrequenz eine andere sein kann als die der in Fig. 5 dargestellten
Anordnung,
Fig. 7 eine andere Ausführungsform des in der Logische Kreise
für elektronische Rechenanlagen
und datenverarbeitende Maschinen
und datenverarbeitende Maschinen
Anmelder:
IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen
Internationale Büro-Maschinen
Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Februar 1958
V. St. v. Amerika vom 17. Februar 1958
Hermann Paul Wolff, Red Oaks Mill, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
Fig. S links der Linie 7-7 liegenden Teils des ODER-Kreises, j Fig. 8 das Blockschema eines gemäß der Erfindung
aufgebauten logischen Inverters,
Fig. 9 das Blockschema eines logischen Kreises, der außer der Anordnung gemäß Fig. 1 eine Vielzahl von
Invertern enthält,
Fig. 10 das Blockschema eines gemäß der Erfindung aufgebauten Addierwerkes und
Fig. 11 das Blockschema einer anderen Ausführungsform eines derartigen Addierwerkes.
Der in Fig. 1 dargestellte UND-Kreis ist so beschaffen, daß, wenn seinen Eingängen Wellenzüge A
und B mit der Frequenz ft zugeführt werden, an seinem
Ausgang ein Wellenzug von derselben oder einer beliebigen anderen Frequenz entsteht. Die Wellenzüge
A und B werden der Anordnung über die Eingangsklemmen
20 und 22 zugeführt. Die Klemme 22 ist über ein Filter 24, das die Frequenz Z1 passieren
läßt, mit einer ersten Misch- oder Modulatorstufe verbunden. Wenn ein Wellenzug mit der Frequenz fx
der Mischstufe 26 zugeführt wird, wird er in dieser mit einem Wellenzug, der eine beliebige andere Frequenz
f2 hat und von einem Oszillator 28 erzeugt
009 589/236
wird, moduliert. Von den am Ausgang der Mischstufe entstehenden Modulationsprodukten wird die Mischfrequenz
Zi+Z2 durch das Filter 30 ausgesiebt. An Stelle des Frequenzgemisches Zi+Z2 kann auch das
Gemisch fi—f2 oder jedes beliebige andere Modulationsprodukt,
das durch die Frequenzen des Wellenzuges B und des Oszillators 28 gebildet wird, verwendet
w erden.
Der am Ausgang des Filters 30 entstehende Wellenzug wird zusammen mit dem über die Klemme 20
kommenden Wellenzug A einer zweiten Misch- oder Modulationsstufe 32 zugeführt. Aus den am Ausgang
der Stufe 32 entstehenden Modulationsprodukten wird die Frequenz Z2, falls vorhanden, durch das Filter 34
ausgesiebt.
Gemäß der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind somit Wellenzüge A und B von annähernd
der Frequenz Z1 erforderlich, um am Ausgang des Filters 34 einen Wellenzug zu erzeugen. Wenn
die Frequenz des Wellenzuges B erheblich von der Frequenz Z1 abweicht, kann dieser Wellenzug das
Filter 24 nicht passieren. In diesem Falle entsteht weder am Ausgang der Mischstufe 26 ein Wellenzug
mit der Mischfrequenz Z1+Z2 noch ein Wellenzug mit
der Frequenz Z2 am Ausgang der Mischstufe 32.
Weicht dagegen die Frequenz des Wellenzuges A erheblich von der Frequenz Z1 ab, so hat der am Ausgang
der Mischstufe 32 entstehende Wellenzug nicht die Frequenz Z2 und wird daher von dem Filter 34
nicht durchgelassen. Die Anordnung gibt daher nur dann einen Ausgangswellenzug ab, wenn die Frequenzen
der beiden Wellenzüge A und B der Frequenz Z1
entsprechen. Die Anordnung arbeitet somit für WeI-Jenzüge
mit der Frequenz Z1 als UND-Kreis.
Um alle logischen Kreise gegeneinander vertäusehen
zu können, ist es zweckmäßig, alle Kreise so zu konstruieren, daß sie dieselben Ausgangsfrequenzen
für die Darstellung der Binärziffern »1« und »0« haben. Es ist ferner erwünscht, eine »1« am Ein- und
am Ausgang durch dieselbe erste Frequenz und eine »0« am Ein- und am Ausgang eines Kreises durch
dieselbe zweite Frequenz darzustellen. Zu diesem Zweck" können die in Fig. 1 rechts der Linie 2-2 wiedergegebenen
Teile des Kreises verwendet werden. In diesem Teil des Kreises wird einer dritten Mischstufe
36 der von dem Filter 34 kommende Wellenzug zusammen mit einem von dem Oszillator 38 kommenden
Wellenzug der Frequenz Z1 gemischt, so daß an seinem Ausgang das Frequenzgemisch Zi+Z2 entsteht,
das über das Filter 40 zu einer vierten Mischstufe42 gelangt und in dieser mit einem von dem Oszillator
44 abgegebenen Wellenzug der Frequenz Z2 gemischt wird. Aus dem hierbei entstehenden Frequenzgemisch
wird die Komponente Z1 durch das Filter 46 ausgesiebt
und steht an einer Ausgangsklemme 48 zur Verfügung. Der rechts der Linie 2-2 gelegene Teil der
Anordnung bewirkt somit den Übergang von der Frequenz Z2 zu der Frequenz fr Die gesamte Anordnung
gemäß Fig. 1 gibt somit nur dann einen Ausgang mit der Frequenz Z1 ab, wenn ihren Eingängen
Wellenzüge A und B, die beide die Frequenz Z1 haben,
zugeführt werden.
In Fig. 2 ist eine andere Anordnung für die Umsetzung der Frequenz Z2 in die Frequenz Z1 wiedergegeben.
Diese Anordnung kann den in Fig. 1 rechts der Linie 2-2 gelegenen Teil ersetzen. In dem in Fig. 2
dargestellten Kreis wird in einer einzigen Mischstufe 50 ein am Ausgang des Filters 34 entstehender Wellenzug
mit der Frequenz Z2 mit einem von dem Oszillator
52 abgegebenen Wellenzug der Frequenz Z1 ± Z2
gemischt; um unmittelbar eine Komponente der Frequenz
Z1 zu erzeugen, die nach ihrer Aussiebung durch das Filter 54 an der Ausgangsklemme 56 zur Verfügung
steht.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie eine Umsetzung der Frequenz Z2 auf die Frequenz Z0 durchgeführt werden
kann, indem überall dort, wo in Fig. 2 die Frequenz Z1 auftritt, die Frequenz Z0 verwendet wird. An Stelle
des Oszillators 52 wird daher der Oszillator 58, der einen Wellenzug mit der Frequenz Z0 ±Z2 abgibt, verwendet.
Weiterhin tritt an Stelle des Filters 54 das Filter 60, durch das die Frequenz Z0 ausgesiebt wird.
" Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung kann den in Fig. 1 rechts der Linie 3-3 wiedergegebenen Teil ersetzen.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, wie die in Fig. 1 dargestellte Anordnung so abgewandelt werden kann, daß
sie bei dem gleichzeitigen Auftreten zweier Eingangswellenzüge der Frequenz Z0 einen Ausgangswellenzug
mit der Frequenz Z1 erzeugt. Die in Fig. 4 dargestellte
Anordnung kann den in Fig. 1 links der Linie 4-4 wiedergegebenen Teil ersetzen. In dem in Fig. 4 dargestellten
Kreis ist das Filter 24 durch das die Frequenz Z0 aussiebende Filter 62 ersetzt. Das am Ausgang
der Mischstufe 26 entstehende Frequenzgemisch enthält die Komponente Z0+Z2. die durch das an
Steile des Filters 30 vorgesehene Filter 64 ausgesiebt wird.
Wenn durch die in den Fig. 4 und 3 wiedergegebenen Anordnungen gleichzeitig die entsprechenden
Teile der Anordnung gemäß Fig. 1 ersetzt werden, entsteht eine Einrichtung, bei der an beiden Eingängen
Wellenzüge der Frequenz Z0 auftreten müssen, um
einen Ausgangswellenzug mit der Frequenz f0 zu erzeugen.
Die Fig. 5, 6 und 7 betreffen logische Anordnungen, deren Eingängen Wellenzüge mit den Frequenzen Z1
und Z0 zugeführt werden müssen, um einen Ausgangswellenzug
zu erzeugen, der je nach Wunsch entweder die Frequenz Z1 oder aber Z0 haben kann.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung ist die Eingangsklemme 66 mit dem Filter 68 verbunden, um
die Frequenz Z0 zu der Mischstufe 70 passieren zu
lassen. Eine weitere Eingangsklemme 72 ist mit dem Filter 74 verbunden, um der Mischstufe 70 die Frequenz
Z1 zuzuleiten. Die am Ausgang der Mischstufe entstehende Komponente Z0+ Z1 wird durch das Filter
76 ausgesiebt und der Mischstufe 78 zusammen mit einem von dem Oszillator 80 erzeugten Wellenzug der
Frequenz Z0 zugeführt. Die in dem hierbei entstehenden Frequenzgemisch enthaltene Komponente Z1 steht
nach ihrer Aussiebung durch das Filter 82 an der Ausgangsklemme 84 zur Verfügung. Die in Fig. 5
wiedergegebene Anordnung gibt nur dann einen Ausgangswellenzug mit der Frequenz Z1 ab, wenn ihrer
Eingangsklemme 66 ein Wellenzug mit der Frequenz Z0 und ihrer Eingangsklemme 72 ein Wellenzug
mit der Frequenz Z1 zugeführt wird.
Die Fig. 6 zeigt, wie der in Fig. 5 rechts der Linie 6-6 gelegene Teil geändert werden kann, damit
die Anordnung einen Ausgangswellenzug der Frequenz Z0 abgibt. Der Oszillator 80 wird in diesem
Falle durch den auf der Frequenz Z1 arbeitenden Oszillator 86 ersetzt. Ferner wird an Stelle des Filters
82 das die Frequenz Z0 aussiebende Filter 88 verwendet.
Die verschiedenen Möglichkeiten, die sich durch die Kombinationen von Ein- und Ausgangsfrequenzen in
den Anordnungen gemäß der Fig. 1 bis 6 ergeben, sind in der Tabelle I zusammengefaßt.
Möglich keit |
Eingang A |
Eingang B |
Ausgang | Figuren. |
a | /o | fo | to | 4-1-3 |
b | /o | to | h | 4-1 |
C | U | h | U | 5-6 |
d | h | h | h | 5 |
e | h | to | to | 5, geändert 6 |
f | h | to | h | 5, geändert 6 |
S | h | fx | to | 1 O |
h | U | h | h | 1 |
Aus Fig. 7 ist ersichtlich, wie die Möglichkeiten d und / vereint werden können, um eine Anordnung zu
schaffen, an deren Ausgang immer dann ein Wellen-
Aus Fig. 9 ist. ersichtlich, wie der in Fig. 8 dargestellte Inverter dazu verwendet werden kann, die in
Fig. 1 gezeigte Anordnung von der Möglichkeit auf die Möglichkeit α der Tabelle I umgestellt werden
kann. In der Anordnung nach Fig. 8 ist die Anordnung gemäß Fig. 1 durch den Block 112 wiedergegeben.
Die Wellenzüge A und B werden den Eingangsklemmen der Anordnung gemäß Fig. 1 über die Inverter
114 und 116 zugeführt. Der am Ausgang der
ίο Anordnung gemäß Fig. 1 entstehende Wellenzug wird
über den Inverter 118 geleitet. Wellenzüge der Frequenz Z0 haben am Ausgang 'der Inverter und damit
am Eingang der Einheit 112 die Frequenz Z1, so daß
auch am Ausgang dieser Einheit ein Wellenzug der Frequenz Zi entsteht, Dieser wird jedoch durch den
Inverter 118 in einen Wellenzug der Frequenz Z0 umgewandelt.
Wie leicht ersichtlich, lassen sich durch eine entsprechende Anordnung der Inverter auch
andere Übergänge zwischen beliebigen anderen Mög
zug der Frequenz Z1 entsteht, wenn einer der beiden
Eingangswellenzüge die Frequenz Z0 und der andere ao lichkeiten der Tabelle I durchführen. Die Verwendung
von Invertern kann zwar bisweilen auch die Verwendung von mehr Filtern und Mischstufen nötig machen,
als dann erforderlich wären, wenn für die einzelnen Möglichkeiten der Tabelle I getrennte Anordnungen
as benutzt wurden. Die Verwendung von Invertern hat
jedoch den Vorteil, daß die Zahl der verschiedenen Anordnungen, die für die Verwirklichung jeder gewünschten
Möglichkeit erforderlich sind, auf einen logischen Kreis und einen Inverter vermindert wird.
In Fig. 10 ist ein binäres Addierwerk dargestellt, das aus einer Mehrzahl der vorstehend beschriebenen
logischen Kreise aufgebaut ist. Die Eingangswellenzüge A und B haben die der »0« und »1« entsprechenden
Frequenzen Z0 bzw. fr Diese Wellenzüge werden
anderen Eingang der Anordnung zugeführter Wellenzug der Frequenz Z1 wird über eine der Querverbindungen
90 oder 92 zusammen mit dem Wellenzug der Frequenz Z0 derselben Mischstufe zugeführt. Hier-
die Frequenz Z1 hat. Weiterhin entsteht, wenn die
Fig. 6 und 7 längs der Linie 6-6 zusammengesetzt werden, eine Anordnung, an deren Ausgang entsprechend
den Möglichkeiten c und e ein Wellenzug der Frequenz f0 auftritt.
Die in Fig. 7 dargestellten Teile, nämlich das Filter 68, die Mischstufe 70 und das Filter 76, sind in
derselben Weise miteinander verbunden wie die in
Fig. 5 wiedergegebenen Teile. Ferner ist ein zweiter
Satz gleicher Teile 68', 70'·und 76' vorgesehen. Das 30
in diesem Kreis befindliche Filter 68' steht mit der
Eingangsklemme 72 in Verbindung. Die Mischstufen
70 und 70' sind über die Leitungen 92 und 90 mit den
Eingangsklemmen 72 und 66 verbunden. Die Querverbindungen 90 und 92 sind so beschaffen, daß sie 35 den Eingangsklemmen 12Ö und 122 zugeführt. Die nur die Frequenz Z1 passieren lassen. Wenn einer der der binären Summe und dem binären Übertrag ent-Eingangsklemmen der in Fig. 7 dargestellten Anord- sprechenden Wellenzüge entstehen an den Ausgangsnung ein Eingangswellenzug der Frequenz Z0 züge- klemmen 124 und 126. Auch hierbei wieder ist eine führt wird, gelangt er über eines der Filter 68 oder am Ausgang des Addierwerkes entstehende »0« durch 68' zu der folgenden Mischstufe 70 oder 70'. Ein dem 40 einen Wellenzug der Frequenz Z0 dargestellt, während
derselben Weise miteinander verbunden wie die in
Fig. 5 wiedergegebenen Teile. Ferner ist ein zweiter
Satz gleicher Teile 68', 70'·und 76' vorgesehen. Das 30
in diesem Kreis befindliche Filter 68' steht mit der
Eingangsklemme 72 in Verbindung. Die Mischstufen
70 und 70' sind über die Leitungen 92 und 90 mit den
Eingangsklemmen 72 und 66 verbunden. Die Querverbindungen 90 und 92 sind so beschaffen, daß sie 35 den Eingangsklemmen 12Ö und 122 zugeführt. Die nur die Frequenz Z1 passieren lassen. Wenn einer der der binären Summe und dem binären Übertrag ent-Eingangsklemmen der in Fig. 7 dargestellten Anord- sprechenden Wellenzüge entstehen an den Ausgangsnung ein Eingangswellenzug der Frequenz Z0 züge- klemmen 124 und 126. Auch hierbei wieder ist eine führt wird, gelangt er über eines der Filter 68 oder am Ausgang des Addierwerkes entstehende »0« durch 68' zu der folgenden Mischstufe 70 oder 70'. Ein dem 40 einen Wellenzug der Frequenz Z0 dargestellt, während
das Vorliegen eines Wellenzuges der Frequenz Z1 eine
»1« darstellt.
Aus der Tabelle II sind die vier verschiedenen Kombinationen für die Additionen der Ziffern »0«
durch entsteht am Ausgang der Mischstufe die Misch- 45 und »1« zusammen mit bestimmten Möglichkeiten der
frequenz/„+Z1, die durch eines der nachfolgenden Tabelle I ersichtlich.
Filter 76 oder 76' ausgesiebt wird. Diese Anordnung
stellt somit einen exklusiven ODER-Kreis für die
Frequenzen Z0 oder ft dar.
stellt somit einen exklusiven ODER-Kreis für die
Frequenzen Z0 oder ft dar.
In Fig. 8 ist eine Einrichtung dargestellt, mit der 5o
ein Wellenzug der Frequenz Z0 in einen Wellenzug der
Frequenz Z1 (bzw. umgekehrt) umgewandelt werden
kann. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist die Eingangsklemme 94 mit zwei Teilkreisen verbunden. Der eine
dieser Teilkreise enthält das Filter 96, das Wellen- 55
züge der Frequenz Z1 passieren läßt -und der Mischstufe 98 zusammen mit einem Wellenzug der Frequenz Z1I^0 von dem Oszillator 100 zuführt. Das am Wie aus der Tabelle II ersichtlich, sind sieben der Ausgang der Mischstufe entstehende Frequenzgemisch in Tabelle I genannten logischen Anordnungen erforenthält die Komponente Z0, die nach ihre Aussiebung 60 derlich, um für alle Möglichkeiten Summe und Überdurch das Filter 102 an der Ausgangsklemme 104 zur trag zu liefern. Wie jedoch bereits erwähnt, kann für Verfügung steht. Der andere Teilkreis enthält das die Möglichkeiten d und Z eine einzige Anordnung Filter 106, durch das ein Wellenzug der Frequenz Z0 verwendet werden, die aus der Anordnung gemäß der Mischstufe 108 zusammen mit einem von dem Fig. 7 und dem rechts der Linie 7-7 gelegenen Teil Oszillator 100 kommenden Wellenzug der Frequenz 65 der in Fig. 5 dargestellten Anordnung besteht. Die Zi±Zo zugeleitet wird. Das am Ausgang der Misch- Zahl der erforderlich logischen Anordnungen wird stufe 108 entstehende Frequenzgemisch enthält die damit, wie dies aus Fig. 10 ersichtlich ist, auf fünf Komponente iv die nach ihrer Aussiebung durch das vermindert.
ein Wellenzug der Frequenz Z0 in einen Wellenzug der
Frequenz Z1 (bzw. umgekehrt) umgewandelt werden
kann. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist die Eingangsklemme 94 mit zwei Teilkreisen verbunden. Der eine
dieser Teilkreise enthält das Filter 96, das Wellen- 55
züge der Frequenz Z1 passieren läßt -und der Mischstufe 98 zusammen mit einem Wellenzug der Frequenz Z1I^0 von dem Oszillator 100 zuführt. Das am Wie aus der Tabelle II ersichtlich, sind sieben der Ausgang der Mischstufe entstehende Frequenzgemisch in Tabelle I genannten logischen Anordnungen erforenthält die Komponente Z0, die nach ihre Aussiebung 60 derlich, um für alle Möglichkeiten Summe und Überdurch das Filter 102 an der Ausgangsklemme 104 zur trag zu liefern. Wie jedoch bereits erwähnt, kann für Verfügung steht. Der andere Teilkreis enthält das die Möglichkeiten d und Z eine einzige Anordnung Filter 106, durch das ein Wellenzug der Frequenz Z0 verwendet werden, die aus der Anordnung gemäß der Mischstufe 108 zusammen mit einem von dem Fig. 7 und dem rechts der Linie 7-7 gelegenen Teil Oszillator 100 kommenden Wellenzug der Frequenz 65 der in Fig. 5 dargestellten Anordnung besteht. Die Zi±Zo zugeleitet wird. Das am Ausgang der Misch- Zahl der erforderlich logischen Anordnungen wird stufe 108 entstehende Frequenzgemisch enthält die damit, wie dies aus Fig. 10 ersichtlich ist, auf fünf Komponente iv die nach ihrer Aussiebung durch das vermindert.
Filter 110 ebenfalls an der Ausgangsklemme 104 zur Bei der in Fig. 10 dargestellten Anordnung entsteht
Verfügung steht, 70 am Ausgang der logischen .Einheit 128 entsprechend
Eingang | Eingang | Summe | Möglich keit |
übertrag | Möglich keit |
A | B | Ziffer | a | Ziffer | a |
0 | 0 | 0 | d | 0 | C |
0 | 1 | 1 | f | 0 | e |
1 | 0 | 1 | S | 0 | h |
1 | 1 | 0 | 1 |
der Möglichkeit α der Tabelle I ein Ausgangswellenzug der Frequenz ^0, wenn beide Eingangswellenzüge
A und B die Frequenz /0 haben, wie dies von der
Tabelle II sowohl für die Summe 0+0 als auch für den dazugehörigen Übertrag gefordert wird. In derselben
Weise werden durch die Tätigkeit der logischen Einheiten 130, 132, 134 und 136 die den übrigen
Bedingungen und Möglichkeiten der Tabelle II entsprechenden Additionsoperationen durchgeführt.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich, sind die Eingangsklemmen 120 und 122 mit je einem Eingang der Einheiten
128, 130, 132, 134 und 136 verbunden. Die Ausgangsklemmen der Einheiten 128, 130 und 132
stehen mit einem Summierkreis 138, der seinerseits an der Summenausgangsklemme 124 liegt, in Verbindung.
Der Kreis 138 kann die für diese Kreise übliche Bauart haben. Die Ausgangsklemmen der Einheiten
128,134 und 136 sind über einen Summierkreis 140 mit der Übertragsausgangsklemme 126 verbunden.
Die Arbeitsweise des in Fig. 10 dargestellten Addierwerkes ist folgende: Wenn den Eingangsklemmen
120 und 122 gleichzeitig Wellenzüge der Frequenz f0
zugeführt werden, entstehen durch die Tätigkeit der Einheit 128 an den Ausgangsklemmen 124 und 126
ebenfalls Wellenzüge der Frequenz /0. Bei diesen
Eingangsbedingungen geben keine der anderen logischen Einheiten Ausgangswellenzüge ab.
Für die anderen drei Möglichkeiten der Addition der Ziffern »0« und »1« ist die Arbeitsweise der in
Fig. 10 dargestellten Anordnung eine ähnliche, mit der Ausnahme jedoch, daß bei diesen Additionsoperationen
die logischen Einheiten 130, 132, 134 und 136 in Tätigkeit treten.
Die Anordnung gemäß Fig. 10 liefert für jede der vier Eingangsmöglichkeiten für die Summenziffer und
die Übertragsziffer einen bestimmten Ausgangswellenzug. Das Fehlen eines Ausgangswellenzuges bedeutet
daher noch nicht das Vorliegen einer Ziffer. Es kann jedoch als ausreichend erachtet werden, wenn die »1«
durch das Auftreten eines Wellenzuges z. B. der Frequenz Z1 ausgedrückt wird und die »0« durch das Fehlen
eines Ausgangswellenzuges. Die in Fig. 10 dargestellten logischen Einheiten 128, 132 und 134 können
daher weggelassen werden, so daß nur noch die Einheit 130 für die Anzeige der Summenziffer und die
Einheit 136 für die Anzeige der Übertragsziffer übrigbleiben. Wie aus der Tabelle II ersichtlich, wird die
Summenziffer durch eine exklusive ODER-Operation ermittelt, während die Übertragsziffer durch eine logische
UND-Operation gefunden wird. Den Regeln der Logistik entsprechend können diese beiden Vorgänge
durch
werden:
werden:
folgende Gleichungen ausgedrückt
Summe = (A+B) (AB)
Übertrag = AB.
Übertrag = AB.
55
Die Gleichung (1) besagt, daß die Summenziffer nur dann eine »1« ist, wenn A oder B gleich »1« ist,
nicht aber, wenn A und B gleich »1« sind. Die Gleichung
(2) dagegen besagt, daß die Übertragsziffer nur dann »1« ist, wenn A und B beide »1« sind.
Die Fig. 11 zeigt ein derartiges durch Vereinfachung der in Fig. 10 wiedergegebenen Anordnung gebildetes
Addierwerk. In der Anordnung gemäß Fig. 11» werden auch die Summierkreise 138 und 140 nicht mehr
benötigt. Die Ausgänge der Einheiten 130 und 136 sind daher direkt mit den Ausgangsklemmen 124 und
verbunden.
Wie leicht ersichtlich, können bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Eingangswellenzüge
A und B den Ausgängen anderer logischer Kreise ohne Umwandlung entnommen werden. Desgleichen
kann auch der am Ausgang irgendeines logischen Kreises entstehende Wellenzug für die Steuerung
eines beliebigen anderen logischen Kreises verwendet werden.
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Durchführung binärer Operationen
beschränkt ist, sondern durch die Benutzung von entsprechend mehr Frequenzen auch für die
Durchführung von Operationen in jedem anderen Zahlensystem benutzt werden kann. Ferner ist die Erfindung
auch nicht nur auf die Vereinigung zweier Ziffern durch eine gegebene logische Operation beschränkt.
Es können vielmehr z. B. auch zwei zu addierende Ziffern noch mit einer aus einer vorangehenden
Operation stammenden Übertragsziffer vereinigt werden, wie das in einem Volladdierwerk der
Fall ist.
Claims (5)
1. Logische Kreise für elektronische Rechenanlagen und datenverarbeitende Maschinen, in
denen die verschiedenen Informationselemente durch Wellenzüge unterschiedlicher Frequenz dargestellt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einrichtung zur Frequenzumsetzung
und wenigstens eine Wellenzüge bestimmter Frequenzen durchlassende oder sperrende Einrichtung
zur Unterscheidung von Frequenzen miteinander zu logischen Kreisen verbunden sind, an deren
Ausgängen die Ergebnisse von logischen Operationen wiederum als Wellenzüge bestimmter Frequenzen
entstehen.
2. Logische Kreise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Frequenzumsetzung
aus Mischstufen und diesen zugeordneten Oszillatoren bestehen.
3. Logische Kreise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Unterscheidung
von Frequenzen aus Filtern bestehen, die nur bestimmte schmale Frequenzbänder passieren
lassen.
4. Logische Kreise nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur
Frequenzumsetzung und Unterscheidung im Mikrowellenbereich arbeiten.
5. Logische Kreise nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Addierwerk, das aus einem
exklusiven ODER-Kreis zur Bildung der Summenziffern sowie aus einem UND-Kreis zur Bildung
der Übertragsziffern aufgebaut ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
© 009 589/236 8.60
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