DE1111429B

DE1111429B - Multiplikationsschaltung fuer eine Daten verarbeitende Maschine

Info

Publication number: DE1111429B
Application number: DEI11760A
Authority: DE
Inventors: Richard Kohler Richards; Gifford Augustus Morey
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1955-06-02
Filing date: 1956-06-01
Publication date: 1961-07-20
Also published as: US2981470A; GB829950A; FR1171300A

Description

Es ist bei Daten verarbeitenden Maschinen bekannt, in einem binären Kode kodierte Informationsworte zu verwenden, die vier Ziffernbits und drei weitere Charakterisierungsbits umfassen; so können die vier Ziffernbits des Kodes den Zahlen 1, 2, 4 und 8 entsprechen, während von den Charakterisierungsbits zwei Bits zum Ausdruck bringen, ob es sich um eine Zahl oder um ein Zeichen, beispielsweise einen Buchstaben, ein Spezialzeichen, eine Abkürzung, eine Interpunktion od. dgl., handelt. Der dritte Bit der Charakterisierungsbits kann einen Prüfbit darstellen, der angibt, ob in dem Wort eine gerade oder ungerade Zahl von Null verschiedener Bits vorliegt.

Eine Dezimalzahl beliebig vieler Stellen wird dann durch eine entsprechende Anzahl je siebenstelliger binärer Kodeworte wiedergegeben. An sich kann ein derartiges siebenstelliges Binärwort entweder eine Dezimalzahl oder auch ein »Zeichen« im vorstehend erörterten Sinne bilden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Daten verarbeitende Maschine, bei welcher die die verschiedenen Dezimalstellen einer Dezimalzahl wiedergebenden binären Kodeworte serienmäßig verarbeitet werden, d. h., es wird bei einer Addition die Summe dadurch gebildet, daß, von der niedrigsten as Dezimalstelle her anfangend, Stelle für Stelle dem Hauptspeicherwerk entnommen wird und addiert wird, wobei eventuelle Überträge berücksichtigt werden. Entsprechend vollzieht sich die Multiplikation in einem solchen Falle dadurch, daß zunächst mit der niedrigsten Stelle des Multiplikators der Multiplikand Stelle für Stelle multipliziert wird und dabei entsprechende Überträge berücksicht werden; dadurch erhält man ein erstes Teilprodukt. Es wird dann ein zweites Teilprodukt gebildet, indem mit der nächsthöheren Stelle des Multiplikators der Multiplikand Stelle für Stelle multipliziert wird und das Teilprodukt gebildet wird. Am Ende werden sämtliche Teilprodukte addiert.

Die Dauer, die an sich benötigt wird, um eine Multiplikation durchzuführen, ist davon abhängig, wieviel Dezimalstellen der Multiplikator und auch der Multiplikand haben. Aus Gründen der Zeitersparnis ist es daher bereits bekannt, die Dauer einer Teilproduktenbildung entsprechend der Stellenzahl des Multiplikanden und die Dauer der Gesamtproduktbildung, d. h. die Zahl der Teilprodukte, entsprechend der Zahl des Multiplikators einzurichten. Es ist zu diesem Zweck bekannt, die Steuerung des Rechenwerkes einer derartigen Daten verarbeitenden Maschine in der Weise zu bewirken, daß ein der voraussichtlichen Dauer des Rechenvorganges ent-Multiplikationsschaltung
für eine Daten verarbeitende Maschine

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

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

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Juni 1955

Richard Kohler Richards, Poughkeepsie, N. Y.,

und Gifford Augustus Morey,

Wappingers Falls, N. Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

sprechender Steuerimpuls in der Steuervorrichtung der Maschine umläuft und den Zeitpunkt bestimmt, in dem die Rechnung als durchgeführt angesehen werden kann. Dieser Steuerimpuls wird den jeweiligen Rechenverhältnissen entsprechend gewählt.

Die Erfindung sieht dem bekannten Verfahren gegenüber vor, ein das Ende einer Dezimalzahl charakterisierendes Schlußzeichen auszunutzen, um die Dauer einer Teilproduktbildung und die Zahl der zur Durchführung gelangenden Teilproduktbildungen entsprechend der Stellenzahl des Multiplikanden bzw. des Multiplikators zu bemessen.

Erfindungsgemäß sind bei einer Daten verarbeitenden Maschine mit serienmäßiger Verarbeitung der Dezimalstellen in Form eines mehrstelligen Binärkodes zur Begrenzung der Dauer der Produktenbildung sowohl das Hauptspeicherwerk als auch das der vorübergehenden Aufnahme des Multiplikators und der Teilprodukte dienende Hilfsspeicherwerk über je ein die Ziffernbits und die Charakterisierungs-

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bits einer Dezimalzahl bzw. eines Zeichens (Buchstabe. Abkürzung, Interpunktion, Spezialzeichen), d. h. also ein Wort speicherndes Zwischenregister mit je einer Stufe verbunden, die so ausgebildet ist, daß sie auf ein durch entsprechende Ziffernbits und Charakterisierungsbits charakterisiertes Schlüsselzeichen als Schlußzeichen anspricht und ein Signal zum Abschluß des die Teilproduktenbildung umfassenden Zyklus bzw. des sich aus den einzelnen Teilproduktenzyklen zusammensetzende Multiplikationszyklus erzeugt; das den Teilproduktbildungszyklus beendende Signal bewirkt dabei gleichzeitig die Addition des zuletzt gewonnenen Teilproduktes zu der bisherigen Teilproduktsumme und Speicherung dieser Summe in dem zur vorübergehenden Aufnahme des Multiplikators dienenden Speicherwerk.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß eine Multiplikanden-Zahl-Zeichen-Prüfstufe aus dem Schlußzeichen einer Multiplikanden-Dezimalzahl ein Steuersignal ableitet, welches die Rechenwerkeingangsstufe sperrt, die direkt oder über Verdoppler, Vervierfacher oder Verfünffacher und eine Stufe zur Auswahl des gewünschten Multiplikanden-Vielfachen zu den das Teilprodukt bildenden Stufen führt, und ferner die Überführung der niedrigsten Multiplikanden-Dezimalstelle in das Multiplikanden-Zwischenregister und die Einführung der im Teilproduktenwerk noch enthaltenen Überträge und eines Teilproduktenschlußzeichens in das der vorübergehenden Aufnahme des Multiplikators bzw. der Teilprodukte dienende Hilfsspeicherwerk sowie die Einführung der nächsthöheren Dezimalstelle des Multiplikators in das Multiplikator-Zwischenregister bewirkt, zu dem Zwecke der weiteren Steuerung der Auswahl der Multiplikanden-Vielfachen.

Ferner ist zweckmäßigerweise eine Multiplikator-Zahl-Zeichen-Prüfstufe so ausgebildet, daß sie bei Identifizieren eines Multiplikatorschlußzeichens dieses in das vorübergehend den Multiplikator und die Teilprodukte aufnehmende Hilfsspeicherwerk einführt und ferner die bei der niedrigsten Stelle beginnende dezimalziffernweise Entnahme des Produktes aus dem genannten Speicherwerk und die Festlegung des Vorzeichens einleitet.

Im nachfolgenden wird das Hauptspeicherwerk, in welchem der Multiplikand gespeichert ist, als Multiplikandenspeicher bezeichnet. Das den Multiplikator und die Teilprodukte vorübergehend aufnehmende Hilfsspeicherwerk wird im nachstehenden als Multiplikator- bzw. Teilproduktenspeicher bezeichnet. Die Stufe, welche die sieben Bits umfassenden Kodeworte identifiziert und bestimmte Steuersignale, so auch das Steuersignal des Schlußzeichens, ableitet, wird als Zahl-Zeichen-Prüfer bezeichnet. Die Bits eines Informationswortes, welche charakterisieren, ob es sich um eine Stelle einer Dezimalzahl oder um ein Zeichen handelt, werden als Zonenbits bezeichnet. Ein Register, welches ein Wort von der Länge einer Dezimalstelle mit zugehörigen Charakterisierungsbits zu speichern imstande ist, wird als Wortregister bezeichnet. Die Stufen, welche die geeigneten Vielfachen des Multiplikanden auswählen, werden als Multiplikanden-Wählstufe bezeichnet. Der Kodeprüfer ist die Stufe, die feststellt, ob der Prüfbit damit in Einklang ist, daß die Anzahl der von Null verschiedenen Bits des Informationswortes grade bzw. ungrade ist.

Zur Erläuterung der Erfindung soll zunächst das zur Anwendung gelangende Kodierungssystem erörtert werden. Fig. 1 zeigt das Schema. Man hat es mit Informationsworten zu tun, die je aus sieben Binärstellen, letztere Bits genannt, bestehen. Die vier letzten Bits, vom rechten Ende her gerechnet, sind die Ziffernbits und bezeichnen die Dezimalzahlen 1, 2, 4 und 8. Es folgen dann die beiden Zonenbits A und B, die zusammen mit den Ziffernbits 2⁶=64 verschiedene Kombinationen bilden könnten. Es werden in dem Schema zweiundfünfzig solcher Kombinationen

ίο ausgenutzt, wobei man es mit den zehn Dezimalzahlen und sechsundzwanzig Buchstaben zu tun hat. Die beiden letzten Zeilen des Schemas enthalten die sogenannten Spezialzeichen, darunter der Punkt, das Komma, ein Stern, ein Prozentzeichen usw. In der obersten Zeile des Schemas stehen das α-Zeichen, der Bindestrich, das Zwischenraumzeichen und, unter letzterem, der Schrägstrich. In der rechten oberen Ecke befindet sich das nur aus Nullbits gebildete Sonderzeichen AM, welches im nachfolgenden als Schlußzeichen noch eine besondere Rolle spielen wird; ein weiteres Sonderzeichen ist das Zeichen RM (Aufzeichnungsmarke), letzteres spielt im vorliegenden Zusammenhang jedoch keine besondere Rolle. Eine besondere Rolle werden indessen das Pluszeichen und das Minuszeichen spielen.

Der vorderste Bit, der sogenannte C-Bit, ist ein Prüfbit und wird stets so gewählt, daß die Zahl der 1-Bits in jedem aus den sieben Bits gebildeten »Informationswort« eine gerade Zahl ist. Der Prüfbit dient nur dem Zweck, zu beliebigen Zeitpunkten des Rechnungsvorganges kontrollieren zu können, ob nicht etwa eine Verfälschung in einem Informationswort stattgefunden hat und unbeabsichtigterweise ein Bit O durch einen Bit 1 wiedergegeben wurde.

Eine Daten verarbeitende Maschine, auf welche sich erfindungsgemäße Schaltungen beziehen, arbeitet nach einem gespeicherten Programm. Das Programm setzt sich aus einer beliebigen Zahl Befehlen zusammen, wobei jeder Befehl fünf Informationsworte zu je sieben Bits enthält. Vier dieser Informationsworte bilden die Einerstelle, die Zehnerstelle, die Hunderterstelle und die Tausenderstelle der betroffenen Speicheradresse, und das fünfte Wort charakterisiert die durchzuführende Operation, welcher die Information unterworfen werden soll, die von der charakterisierten vier Dezimalstellen umfassenden Adresse des Hauptspeicherwerkes entnommen wird. Im Gegensatz zu den Befehlen können die zu verarbeitenden Informationen beliebig viel Stellen im Hauptspeicherwerk einnehmen. Der Anfang und das Ende einer solchen Information wird im Hauptspeicherwerk durch ein besonderes Schlüsselzeichen, beispielsweise das Pluszeichen oder das Minuszeichen, charakterisiert. Eine Adresse charakterisiert jeweils die Stelle in einem Speicher, an welcher sich die niedrigste Bitstelle der durch die Adresse betroffenen Information befindet.

Die Erfindung bezieht sich auf die Durchführung von Multiplikationen, und ein Blockschaltbild der für die Multiplikation in Frage kommenden Baugruppen der Maschine ist in den Fig. 2 a bis 2 f wiedergegeben, wobei diese Figuren sich gemäß dem Schema der Fig. 2 g aneinanderschließen.

Die Multiplikation vollzieht sich durch Teilproduktenbildung, und dementsprechend zerfällt das Blockschaltbild gemäß den Fig. 2 a bis 2f in eine obere Hälfte entsprechend den Fig. 2 a bis 2 c, welche im wesentlichen die Baugruppen zur Verarbeitung

des Multiplikanden und das Hauptaddierwerk umfaßt, sowie eine untere Hälfte gemäß Fig. 2d bis 2f, welche die Stufen für den Multiplikator und die Teilprodukte sowie für die Erzeugung des Priifbits des Gesamtproduktes und die Ausgangsschalter umfaßt.

Die obere Hälfte umfaßt einen zweiteiligen Speicher für den Multiplikanden, wobei das Speicherwerk in einen Adressenspeicher und in einen Multiplikandenspeicher verfällt und jede Hälfte eine Kapazität von 512 Worten zu je sieben Bits hat. Die untere Hälfte umiaCA ekven zweiteiligen Hilfsspeicher gleicher Kapazität für den Multiplikator und die Teilprodukte und die zugehörigen Adressen. Dem Multiplikandenspeicher 1, 2 ist ein Adressenzähler und dem HilfsSpeicher 21, 22 ein Adressenzähler und ein Anfangspunktzähler zugeordnet, die durch Steuersignale weiterschaltbar sind und die Entnahme von Worten aus den Speichern steuern. Das genannte Speicherwert und der Hilfsspeicher können gleichartig ausgebildet sein und beispielsweise aus Kathodenstrahl-Speicherröhren bestehen.

Bei einer Rechenoperation wird dem Hilfsspeicher 22 der eine Operand, nämlich der Multiplikator, entnommen, während der andere Operand, nämlich der Multiplikand, dem anderen in Fig. 2 a dargestellten Speicherwerk 2 entnommen wird. Nach Durchführung der Rechenoperation wird das erhaltene Resultat, das im allgemeinen das Teilprodukt ist, im Hilfsspeicher 22 gespeichert.

Der dem Speicher 2 entnommene Multiplikand wird dem CR 1-Register 3 zugeführt, welches eine Kapazität zur Aufnahme eines Wortes, bestehend aus sieben Bits, hat. Gleichzeitig wird der Multiplikator in Fig. 2d dem Hilfsspeicher 22 entnommen und dem CR 2-Speicher 23, welcher ebenfalls die Kapazität eines Wortes hat, zugeführt. Von den beiden Wortregistern CR1 bzw. CR2 wird der Multiplikand bzw. der Multiplikator einer Prüfstufe 4 bzw. 24 zugeführt, in der eine Gerade-Ungerade-Prüfung stattfindet, d. h. festgestellt wird, ob der im Multiplikanden bzw. Multiplikator auftretende C-Bit die Zahl der im Multiplikanden bzw. Multiplikatorwort vorhandenen 1-Bits auf eine gerade Zahl ergänzt. Die beiden Wortregister Ci? 1 und Ci? 2 speichern also je eine Dezimalstelle der Zahl des Multiplikanden bzw. Multiplikators. Die in den beiden Wortregistern CR1 bzw. CR 2 vorhandenen Worte werden ferner einem Zahl-Zeichen-Prüfer 5 bzw. 25 zugeführt. Der Zahl-Zeichen-Prüfer stellt fest, ob das den Wortregistern CR1 bzw. CR 2 entnommene Wort eine Zahl ist, was sich dadurch äußert, daß die beiden Zonenbits gemäß Fig. 1 beide Null sind, oder ob es sich um ein Wort handelt, das einen Buchstaben oder ein Spezialzeichen oder ein Vorzeichen od. dgl. bezeichnet. Der Zahl-Zeichen-Prüfer stellt auch fest, ob es sich bei dem dem Wortregister entnommenen Wort um ein Wort handelt, welches den Abschluß einer mehrstelligen Dezimalzahl kennzeichnet. Die Zahl-Zeichen-Prüfer werden noch nachstehend im einzelnen näher erörtert.

Von dem MD-Wortregister CR1 kann das gespeicherte Wort auch zu Speicher-Adressen-Auswählstufen gelangen, zu dem Zwecke, in dem Speicherwerk eine Adresse auszuwählen; das Informationswort kann auch über die Rechenwerkeingangsstufe 6 zum Rechenwerk gelangen: über die Ausgangsschaltstufe 36 kann das Wort ferner zu dem MD-Speicher 2 wieder zurückgelangen. Das in dem Wortregister CR 2 gespeicherte Wort kann zwecks Zuleitung zu dem Rechenwerk zu der Rechenwerkeingangsstufe 6 gelangen; ferner kann das Wort zu der Steuerungsstufe 34 des Multiplikanden-Vielfachen-Wählers 9 gelangen, zu dem Zwecke der Auswahl des geeigneten Vervielfachungskreises; weiter kann das in dem Wortregister CR 2 gespeicherte Wort zu der Ausgangsschaltstufe 37 gelangen, welche wieder zurück zu dem Hilfsspeicher 22 der Multiplikator- bzw. Teilproduktwerte führt.

Die Rechenwerkeingangsstufe 6 bewirkt, daß der numerische Teil des im Wortregister CR1 bzw. im Wortregister CR 2 gespeicherten Wortes über die Regulär-Komplementär-Steuerstufe? zu der Hauptaddierstufe 12 gelangt.

Ferner kann das im Wortregister CR1 gespeicherte Wort direkt über die Rechenwerkeingangsstufe 6 zu der Verdopplerstufe, der Vervierfacherstufe oder der Verfünffacherstufe 8 gelangen; die Zonenbits AB des im Wortregister CR1 gespeicherten Wortes gelangen über die Rechenwerkeingangsstufe 6 zu der Zonenbitaddierstufe 32, in der auch die Bildung der Zonenbits des Endresultates erfolgt. Die Ausgangssignale der Verdopplerstufe und der Vervierfacherstufe und der Verfünffacherstufe gelangen zu der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe 9, in welcher die Auswahl des gewünschten Vielfachen der Multiplikandenziffernstelle erfolgt, die über die Rechenwerkeingangsstufe 6 zugeleitet wurde. Die Ausgangssignale der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe 9 gelangen zu der Multiplikanden-Vielfachen-Addierstufe 10, wo eine Addition der erforderlichen Multiplikanden-Vielfachen erfolgt. Normalerweise wird zu der Multiplikanden-Vielfachen-Addierstufe 10 nur der Grundwert der Multiplikandenziffer durchgelassen. Bei einer Multiplikation aber werden der verdoppelte oder vervierfachte oder verfünffachte Wert zu der Multiplikanden-Vielfachen-Addierstufe 10 durchgelassen und dort addiert. Das Ausgangssignal der Multiplikanden-Vielfachen-Addierstufe 11 ist die Summe von binär kodierten Dezimalzahlen und kann eine Korrektur erfordern, die in der Korrektorstufe 11 der Multiplikanden-Vielfachen-Summe gebildet wird und mit dem Multiplikanden-Vielfachen-Summe in der Hauptaddierstufe 12 kombiniert wird. Die Hauptaddierstufe 12 addiert zugleich die Werte hinzu, die über die Regulär-Komplementär-Steuerstufe7 und die Multiplikanden-Vielfachen-Summen-Korrekturstufe 11 zugeführt wurden, und liefert so eine binärkodierte Dezimalsumme. Auch diese Summe bedarf gegebenenfalls einer Korrektur, die in der Korrekturstufe 13 für die gewonnene Vorsumme vorgenommen wird, wobei für die Berücksichtigung des Zehnerübertrages die Zehnerübertragsstufe 14 sorgt, worauf die so erhaltene korrigierte Summe zu den zum Multiplikandenspeicher führenden Ausgangsschaltstufen 36 und zu der Prüfbiterzeugerstufe 35 und zu der zum Multiplikatorhilfsspeicher bzw. zum Teilproduktenhilfsspeicher führenden Ausgangsschaltstufe 37 geleitet wird.

Auf diese Weise kann die korrigierte Endsumme von der Hauptaddierstufe 12 zu dem Multiplikandenspeicher 2 oder zu dem Multiplikator- bzw. Teilproduktenhilfsspeicher 22 geleitet werden.

Es können auch die Zonenbits AB addiert werden. Diese Addition erfolgt in der Zonenbitaddierstufe 32, der eine Zonenübertragsstufe 33 zugeordnet ist, und

das so erhaltene Resultat wird der Prüfbiterzeugerstufe 35 zugeführt. Indem die verschiedenen Eingangssignale in der Prüfbiterzeugerstufe 35 kombiniert werden, wird in dieser Stufe ein neuer Gerade-Ungerade-Prüfbit gebildet. Dieser neue C-Bit wird zu der nach dem Multiplikandenspeicher 2 bzw. nach dem Hilfsspeicher 22 für den Multiplikator bzw. das Teilprodukt führenden Ausgangsschaltstufe 36, 37 geleitet.

Nachstehend werden im Zusammenhang mit Fig. 3 a bis 3 c die Zahl-Zeichen-Prüfstufen erörtert. In diesen Blockschaltbildern werden mit A eine »UND«-Stufe und mit O eine »ODER«-Stufe bezeichnet; / ist eine die Polarität umkehrende Umkehrstufe, und K ist ein Kathodenverstärker, in welchem eine Umkehr der Polarität nicht stattfindet. Mit GA wird eine zweistufige Verstärkerschaltung bezeichnet, deren Eingangsstufe ein Kathodenverstärker ist, wobei der Kathodenwiderstand der Vorröhre zugleich der Kathodenwiderstand der nachgeschalteten, mit geerdeter Steuerelektrode arbeitenden Röhre ist. Eine solche Stufe bewirkt zugleich eine Verstärkung und Formung des Ausgangssignals, insofern das Ausgangssignal einer Begrenzerwirkung unterliegt. Die mit GA bezeichneten Stufen bewirken keine Umkehr der Polarität des Signals.

Den in Fig. 3 a dargestellten Zahlen-Zeichen-Prüfstufen 25 werden die sieben Bits eines in dem Wortregister CR 2 gespeicherten Wortes zugeführt. Durch logische »UND«/»ODER«-Schaltungen werden an der in Fig. 3 a rechts dargestellten Ausgangsseite Ausgangssignale erzeugt. Ein Ausgangssignal an der obersten bzw. fünftobersten Leitung bringt zum Ausdruck, daß das Wort ein &-Zeichen, ein Bindestrich (Hyp) oder ein Zwischenraum (BL) ist bzw. eines dieser Zeichen nicht ist. Ein Signal an der zweiten oder dritten Ausgangsleitung von oben bringt zum Ausdruck, daß das gespeicherte Wort ein Zwischenraum ist bzw. kein Zwischenraum ist.

Ein Signal an der vierten Ausgangsleitung von oben bringt zum Ausdruck, daß es sich um das für die Speicherung im Hilfsspeicher maßgebliche Schlußzeichen AM handelt.

Ein Signal an der sechsten oder siebenten Ausgangsleitung von oben bringt zum Ausdruck, daß das Wort ein den beiden untersten Zeilen des Schemas gemäß Fig. 1 angehörendes Spezialzeichen nicht ist bzw. es ist.

Ein Signal an der achten und neunten Ausgangsleitung von oben bringt zum Ausdruck, daß es sich bei dem Wort nicht um ein numerisches Zeichen entsprechend der letzten Spalte Fig. 1 handelt bzw. es sich um ein solches Zeichen handelt.

Ein Signal an einer der beiden letzten Ausgangsleitungen bringt zum Ausdruck, daß das gespeicherte Wort keine 0 ist bzw. daß es eine 0 ist, wobei die Zahl 0 durch das Kodewort in der vierten Spalte der Fig. 1, drittletzte Zeile, charakterisiert ist.

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der in den Fig. 3 b und 3 c dargestellten Zahl-Zeichen-Prüfstufe 5.

Die Signale, die an den hier vorgesehenen Ausgangsleitungen auftreten, haben zum Teil die gleiche Bedeutung wie Fig. 3 a, so beispielsweise die Signale an den mit BL (Zwischenraum) oder Spezialzeichen oder NUM (Zahlenwert) oder BL/HYP/Sc-Z&ichen bezeichneten Leitungen. Vier Ausgangsleitungen, nämlich die vier untersten Ausgangsleitungen in Fig. 3 b, liefern Signale, wenn die Zonenbits einem Pluszeichen oder Minuszeichen entsprechen bzw., vgl. die zweitunterste Leitung, dies nicht tun.

Die zweitunterste und drittunterste Ausgangsleitung in Fig. 3 c ist vorgesehen, um anzuzeigen, ob das in dem Wortregister CR1 gespeicherte Wort das in Fig. 1 mit RM bezeichnete Zeichen ist. Weitere Ausgangsleitungen betreffen das Auftreten einer Null oder eines Kommas oder eines Punktes; die letzte

ίο Leitung liefert ein Signal, wenn das in dem Wortregister Ci? 1 gespeicherte Wort eine Zahl größer als 10 ist, wofür das Kriterium darin liegt, daß entweder die Zahl sich darstellt als 1011 (Zahl 11) oder die beiden höchsten Bits, nämlich der Bit 8 und der Bit 4, beide 1 sind.

Der Aufbau der Verdopplerstufe sowie der Vervierfacherstufe und der Verfünffacherstufe bedarf hier keiner Erörterung; es ist lediglich darauf hinzuweisen, daß bei dem Vervielfachen Zehnerüberträge auftreten, die in entsprechender Weise zu berücksichtigen sind.

Auch der Aufbau der T/C-Steuerstufe 7, welche von der der Rechenwerkeingangsstufe zugeführten Dezimalzahl das binäre Komplement gegen neun bildet, bedarf keiner Erörterung.

Die Hauptaddierstufe 12 arbeitet derart, daß parallel die Bits eines eine Dezimalzahl bildenden Informationswortes verarbeitet werden, es werden aber serienweise die Dezimalzahlen der verschiedenen Ziffernstellen verarbeitet. Die Eingangssignale werden der Hauptaddierstufe 12 von der Regulär-Komplementär-Steuerstufe 7 oder der Multiplikanden-Vielfachen-Addierstufe 10 und der Korrekturstufe 11 der Multiplikanden-Vielfachen-Summe sowie von der Zehnerübertragsstufe 14 geliefert. Die Zehnerübertragsstufe 14 ist eine beispielsweise aus Flip-Flop-Triggern bestehende Stufe, welche den bei der Addition einer Ziffernstelle gebildeten Zehnerübertrag als Eingangsübertrag bei der Bildung der Addition der folgenden Ziffernstelle zur Verfügung hält.

Die Hauptaddierstufe 12 ist im wesentlichen so ausgebildet, wie die Multiplikanden-Vielfachen-Addierstufe 10. Es handelt sich jeweils um vier vollständige binäre Addierstufen, wobei jede vollständige Addierstufe drei Eingangssignale hat und zwei Ausgangssignale, letztere bestehend aus der Summe und dem Übertrag, liefert. Es kann die Hauptaddierstufe eine Summe liefern, die zwischen 0 und 19 liegt; dabei würde sich die Summe 19 ergeben, wenn zwei Dezimalzahlen 9 addiert werden und von der vorhergehenden Ziffernstelle her ein Übertrag vorliegt. Da die Hauptaddierstufe 12 aus reinen binären Addierstufen für die vier Bits besteht, muß eine Korrektur vorgenommen werden, um das Endresultat in binärkodierter Dezimalform zu erhalten. Die Korrektur der Vornummer unter Berücksichtigung der Zehnerüberträge erfolgt durch die Korrekturstufe 13 der Vorsumme und die Zehnerübertragsstufe 14.
Die Zehnerübertragsstufe 14 erhält ihr Eingangssignal von der Hauptaddierstufe 12 und liefert einen Übertrag zu derVorsummenkorrekturstufel3, in dem die Zehnerübertragsstufe 14 feststellt, ob die in der Hauptaddierstufe erzeugte Summe größer oder kleiner als 9 ist.

Die Vorsummenkorrekturstufe 13 zusammen mit der Zehnerübertragsstufe 14 formen die von der Hauptaddierstufe 12 gelieferte Vorsumme gemäß nachstehender Tabelle um.

Dezimale Ziffer	Vorsumme	1010	S Übertrag	Berichtigte Summe
10	1011	3 Übertrag	0000 -I- Übertrag
11	1100	B Übertrag	0001 + Übertrag
12	1101	3 Übertrag	0010 + Übertrag
13	1110	0011 + Übertrag
14	1111	0100 + Übertrag
15	0000 +	0101 + Übertrag
16	0001 +	0110 + Übertrag
17	0010 +	Olli + Übertrag
18	0011 +	1000 + Übertrag
19		1001 + Übertrag

Wobei der in der Korrekturstufe 13 erzeugte Übertrag wieder der Hauptaddierstufe 12 zufließt. Die Tabelle zeigt, daß von der Zehnerübertragsstufe 14 ein Zehnerübertrag erzeugt wird, wenn in der von der Hauptaddierstufe 12 gelieferten Vorsumme ein Bit 1 in den Bitstellen 8 und 2 oder 8 und 4 auftritt oder von der Bitstelle 8 ein Übertrag erzeugt wird, was für Summen oberhalb der Dezimalzahl 15 auftritt. So bildet die Vorsummenkorrekturstufe 13 die von der Hauptaddierstufe 12 gelieferte Vorsumme in das Endresultat in der binärkodierten Darstellung der Dezimalzahlen um, wobei eine 0000 umgewandelt wird in 1010 (dem Äquivalent von 10 in binärer Darstellung). Die Vorsummenkorrekturstufe 13 leitet ferner die numerischen Werte zu den in Fig. 2f dargestellten Stufen, nämlich zu der Prüfbiterzeugerstufe 35 und der Ausgangsschaltstufe 36 zum Multiplikandenspeicher und zu der Ausgangsschaltstufe 37 zum Multiplikator bzw. Teilproduktenhilfsspeicher. Die Vorsummenkorrekturstufe 13 ähnelt im Prinzip der Korrekturstufe 11, die für die Multiplikanden-Vielfachen-Summe vorgesehen ist.

Auch die Zonenbits können addiert werden; hierzu ist die Zonenbitaddierstufe 32 mit der Zonenübertragsstufe 33 vorgesehen.

Ein Multiplikationsbefehl bewirkt, daß der in dem durch die aufgerufene Adresse charakterisierten Teil des Multiplikandenspeichers 1, 2 enthaltene Multiplikand mit dem in dem Hilfsspeicherwerk 21, 22 enthaltenen Multiplikator multipliziert wird. Die Ziffer der niedrigsten Stelle des Produktes erscheint dann im Hilfsspeicherwerk 21, 22 an einer Stelle, die um 256 Stellen von der Ziffer des niedrigsten Stellenwertes des Multiplikators entfernt ist. Die Anzahl der Ziffern im Produkt ist unter Umständen gleich der Summe der Ziffern des Multiplikators und des Multiplikanden. Demzufolge ist bei der beschriebenen Anordnung ein maximales Produkt von 255 Ziffern erreichbar, da das Hilfsspeicherwerk 21, 22 eine Kapazität von 512 Zeichen hat und eine der Stellen dem Schlußzeichen AM vorbehalten ist. Der Zweck dieses Zeichens besteht darin, die höchste Ziffern- stelle oder das Ende der im Hilfsspeicherwerk gespeicherten Informationen zu bestimmen. Es ist natürlich möglich, daß auch Speicherwerke mit vergrößerte Kapazität ausgebildet und Multiplikationen für eine unbegrenzte Anzahl von Ziffernstellen ausgeführt werden können. Die Multiplikation wird nur in Verbindung mit der Verwendung von numerischen Zeichen beschrieben, obwohl die Einrichtung gemäß der Erfindung auch zur Behandlung mchtnumerischer Zeichen fähig ist. Jede der Speicherhälften A oder B kann für Multiplikationsvorgänge verwendet werden, und die in der nicht ausgewählten Hälfte gespeicherten Angaben werden bei der Durchführung des Multiplikationsbefehles nicht beeinflußt. Der Multiplikationsbefehl wird in logischer Reihenfolge und unter der Steuerung eines Zeitgebers durchgeführt. Dieser Durchführungszeitgeber sieht für einen Befehl fünf Zyklen vor, und jeder einzelne Zyklus wird durch einen besonderen Flip-Flop-Trigger gesteuert, wenn

ίο sich der Flip-Flop im EIN-Zustand befindet. Der Ausgang der Flip-Flops des Durchführungszeitgebers erzeugt in Verbindung mit verschiedenen anderen, in der Maschine bestehenden Bedingungen Steuerungen, welche den Fluß der Informationen beherrschen und die Durchführung des Befehls bewirken.

Zur Durchführung eines Befehls wird, wenn der Befehl einen Multiplikationsvorgang verlangt, ein verschlüsseltes Zeichen für die Multiplikation an einen Befehlsentschlüssler übertragen und der Adressenteil des Befehls in die vier Stellen eines Speicherwerk-Adressenregisters eingeführt. Diese Adressenangabe ist die Adresse des Multiplikanden. Gleichzeitig werden die Anfangspunktzähler der beiden Hälften A und B des Hilfsspeicherwerks 21, 22 auf die Adresse der in dem Hilfsspeicherwerk gespeicherten Information eingestellt.

Es kann entweder der Anfangspunktzähler für die Hälfte A oder der Anfangspunktzähler für die Hälfte B durch die dem Speicherwerk entnommene Adresse ausgewählt werden. Die ausgewählte Hälfte des HilfsSpeichers enthält den Multiplikator. Da entweder die Hälfte A oder die Hälfte ß für diese Vorgänge ausgewählt werden kann, wird nachfolgend kein besonderer Bezug auf eine der beiden Hälften genommen. Es wird angenommen, daß, sooft auf einen Anfangspunktzähler, einen Hilfsspeicherwerk-Adressenzähler und auf ein Hilfsspeicherwerk Bezug genommen wird, es sich hierbei um die ausgewählte Hälfte des Speicherwerkes handelt. Während der letzten Phase eines Befehlszyklus v/ird der Hilfsspeicherwerk-Adressenzähler auf den Anfangspunktzähler und der Speicherwerk-Adressenzähler auf den Inhalt des Speicherwerk-Adressenregisters eingestellt, und es beginnt der Ausführungszyklus für die Durchführung der Rechnung und im besonderen der Unterabschnitt 1 des Multiplikations-Ausführungszyklus. Während des Multiplikationsunterabschnittes 1 wird ein 7-Bit-Wort von einem ausgewählten Ort des Multiplikator- und Teilproduktenhilfsspeichers 22 entnommen und in das Multiplikator- und Teilprodukten-Wortregister CR 2 eingeführt. Dieses Zeichen im CR 2-Register wird über die Regulär-Komplementär-Steuerstufe durch die Hauptaddierstufe 12 geleitet, und da dies in diesem Zeitpunkt der einzige Zifferneingang in demselben ist, findet keine Addition statt. Der Ausgang der Hauptaddierstufe 22 wird zur Ausgangsschaltstufe 37 zum Hilfsspeicher geleitet, und es wird ein Prüfbit erzeugt. Wenn dies der erste Ausführungsteilzyklus ist, wird ein der Ziffer 0 entsprechender Trigger in den EIN-Zustand geschaltet. Dieser Trigger stellt fest, ob alle Zeichen im Rechenwerk Nullen sind, und in dem Falle, wenn sie Nullen sind, zeigt er dies durch seinen Zustand an. Während des ersten Teilzyklus des Ausführungszyklus sendet die Zonenbitaddierstufe 32 Signale zu der Ausgangsschaltstufe 37, welche Signale positiven Zonenbits darstellen, so wie es ein +-Zeichen hat.

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A. Wenn, der ein Hilfsspeicherschlußzeichen AM anzeigende Trigger im Nullzustand ist und dadurch anzeigt, daß das dem HilfsSpeicher 22 entnommene Zeichen nicht das Endzeichen des Multiplikators ist, wird der Inhalt der Hauptaddierstufe 12, welcher natürlich lediglich die dem HilfsSpeicher 22 entnommene Ziffer ist, zum HilfsSpeicher 22 rückgeleitet, aber mit einem erzeugten Prüfbit versehen, und wenn es der allererste Teilzyklus ist, wird er mit positiven Zonenbits versehen. In der gleichen Zeit wird das Multiplikationsregister in der Steuerstufe 34 der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe auf den Inhalt des CR 2-Registers eingestellt. Dann wird der Adressenzähler des Hilfs-Speicherwerkes 22 um 256 Schritte weitergeschaltet, was bedeutet, daß der Anfangspunktzähler noch auf die Adresse des Multiplikators eingestellt ist, aber der Adressenzähler um 256 Stellen weitergeschaltet und in die Bereitschaft zur Speicherung eines Teilproduktes gebracht wurde. Die Maschine tritt dann in den Multiplikationsunterabschnitt 2 ein.

B. Befindet sich jedoch der dem Hilfsspeicher-Schlußzeichen AM zugeordnete Trigger im EIN-Zustand und zeigt er an, daß das letzte Zeichen der Multiplikatorziffer behandelt wurde, dann wird das dann im Ci? 2-Register enthaltene Zeichen, nämlich das Schlußzeichen AM, über die Ausgangsschaltstufe 37 zu dem Hilfsspeichei 22 zurückgeleitet, um gespeichert zu werden. Der Adressenzähler und der Anfangspunktzähler des Hilfsspeichers 22 werden um je einen Schritt zurückgeschaltet, und die Maschine beginnt mit dem Multiplikationsunterabschnitt 5. Diese Rückschaltung des Adressenzählers und Anfangspunktzählers um einen Schritt erfolgt in der Vorbereitung für den Multiplikationsunterabschnitt 5, in welchem die Maschine durch das Multiplikatorfeld zurückgeführt wird.

Während des Multiplikationsabschnitts 2 wird ein Wort dem Multiplikandenspeicher 2 entnommen und in das Multiplikanden-Wortregister Ci? 1 eingeführt, und dieses Wort ist die erste Stelle des Multiplikanden. Gleichzeitig wird ein Wort aus dem Hilfsspeicher 22 in das CR 2-Register übertragen. Das Wort im CR 1-Register, das die erste Ziffer des Multiplikanden ist, wird durch den Verdopplet Vervierfacher und Verfünffacher 8 usw. hindurchgeführt, so daß die richtigen Vielfachen durch die Multiplikatorziffer in der Steuerstufe 34 der Multiplikanden-Vielfachen-Auswählstufe 9 ausgewählt, in der Vielfachen-Addierstufe 10 vereinigt und zur Hauptaddierstufe 12 geleitet werden. Das Wort im Ci? 2-Register, das eine Ziffer eines Teilproduktes ist, wenn ein solches vorhanden ist (bestimmt durch den Hilfstrigger im EIN-Zustand), wird ebenfalls zur Hauptaddierstufe 12 geleitet und mit dem Ausgang der Vielfachen-Addierstufe 10 vereinigt. Der Ausgang der Hauptaddierstufe 12 wird zusammen mit einem erzeugten Prüfbit zur Ausgangsschaltstufe 37 zu dem HilfsSpeicher 22 geleitet und in den HilfsSpeicher 22 zur Speicherung übertragen. In der gleichen Zeit wird das Wort im CR 1-Register über die Ausgangsschaltstufe 36 zum Multiplikandenspeicher 2 zwecks Speicherung übertragen. Wenn der Ausgang der Hauptaddierstufe 12 nicht Null ist, wird der der Ziffer 0 zugeordnete Trigger in den AUS-Zustand geschaltet, da jetzt der Inhalt des Hilfsspeichers 22 nicht mehr Null ist. Sowohl der Hilfsspeicher-Adressenzähler als auch der Anfangspunktzähler werden um eine Einheit aufwärts geschaltet, um den Anfangspunktzähler auf den Ort der folgenden höheren Ziffernstelle des Multiplikators einzustellen und den Adressenzähler auf die richtige Adresse für die nächste Addition des Teilproduktes einzustellen, d. h. auf die um 257 Stellen von der zu behandelnden Multiplikatorziffer entfernte Stelle. Gleichzeitig wird der Multiplikanden-Speicher-Adressenzähler um einen Schritt abwärts auf die Adresse der folgenden höheren Ziffernstelle des Multiplikanden geschaltet. Die Maschine verbleibt nur für einen Teilzyklus im Multiplikationsunterabschnitt 2 und beginnt dann den Multiplikationsunterabschnitts. Zeigen jedoch die während des Multiplikationsunterabschnittes 2 in das CR 1-Register eingeführten Zonenbits eine negative Zahl an, dann wird im Multiplikandenspeicher 2 ein Vorzeichentrigger zur Anzeige des negativen Vorzeichens eingestellt. Hat das dem Multiplikandenspeicher entnommene und in das CR 1-Register eingeführte Zeichen keine Zonenbits zur Anzeige eines positiven oder negativen Vorzeichens, dann wird ein Vorzeichen-Prüftrigger eingeschaltet. Zeigen die Zonenbits einen positiven Wert an, tritt kein weiterer Vorgang ein, da der Multiplikandenspeicher-Vorzeichentrigger in seiner Grundstellung einen positiven Wert anzeigt.

Während des Multiplikationsunterabschnittes 3 werden die nächsthöheren Stellen des Multiplikanden dem Multiplikandenspeicher 2 entnommen, mit der dann in der Steuerstufe 34 der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe vorhandenen Multiplikatorziffer multipliziert und zu dem bereits bestehenden Teilprodukten addiert, um ein neues Teilprodukt zu bilden. Während des Multiplikationsunterabschnittes 3 wird daher ein Zeichen aus dem Multiplikandenspeicher 1 in das CR 1-Register und aus dem HiKsspeicher22 in das Ci? 2-Register übertragen. Der Ausgang der Hauptaddierstufe 12 wird über die Ausgangsschaltstufe 37 mit einem neu erzeugten Prüfbit in den Hilfsspeicher 22 übertragen. Das Zeichen im CR 1-Register wird im Multiplikandenspeicher 2 gespeichert. Wenn, und nur wenn der Hilfstrigger im EIN-Zustand ist, um die Anwesenheit eines Teilproduktes anzuzeigen, wird das Zeichen im CR 2-Register über die Regulär-Komplementär-Steuerstufe 7 zur Hauptaddierstufe 12 übertragen. Der Adressenzähler des Hilfsspeichers 22 wird um einen Schritt aufwärts geschaltet, und wenn der Ausgang der Hauptaddierstufe 12 keine Null ist, wird der Ziffer-O-Trigger in den AUS-Zustand geschaltet.

A. Außer der vorstehend beschriebenen Übertragung der Angabe wird das Zeichen im CR1-Register, wenn es ein numerisches Zeichen ist, über den Verdoppler, Vervierfacher, Verfünffacher 8, die Vielfachen-Auswählstufe 9 und die Vielfachen-Addierstufe 10 zur Hauptaddierstufe 12 übertragen. Der Adressenzähler des Multiplikandenspeichers 2 wird um einen Schritt abwärts geschaltet und auf den Ort der nächstfolgenden höheren Stelle des Multiplikanden eingestellt und ein Multiplikationsunterabschnitt 3 wiederholt.

B. Ist das Zeichen im CR 1-Register nicht numerisch, was durch die Zonenbits angezeigt und durch die Zahl-Zeichen-Prüfstufe festgestellt

wird, wird es nicht zum Verdoppler usw. geführt und zu dem Teilprodukt addiert. Die im Verdoppler, Vervierfacher, Verfünffacher und im Vielfachen-Addierer und der Hauptaddierstufe vorhandenen Überträge werden jedoch behandelt, um die höchste Ziffernstelle des Resultates zu erhalten. Der Multiplikandenspeicher-Adressenzähler wird auf den Inhalt des Adressenregisters eingestellt, wodurch der Adressenzähler des Multiplikandenspeichers auf den Ort der niedrigsten Ziffernstelle des Multiplikanden gebracht wird und die Maschine den Multiplikationsunterabschnitt 4 beginnt.
Während des Multiplikationsunterabschnittes 4 wird ein Zeichen vom Hilfsspeicher 22 in das CR 2-Register für die Löschung irgendeines Zeichens eingeführt, das an dem Ort des Adressenzählers vorher gespeichert gehalten wurde. Dann wird an dieser Stelle ein Schlußzeichen AM gespeichert, und dies wird dadurch erreicht, daß keine Angabe in den Hilfsspeicher 22 gegeben wird, da die Verschlüsselung für ein ^M-Schlußzeichen nur binäre Nullen sind. Hiernach, aber während des gleichen Teilzyklus wird der Adressenzähler auf den Inhalt des Anfangspunktzählers eingestellt, und dies entspricht der Einstellung des Adressenzählers auf den Ort der folgenden höheren Stelle des Multiplikators, welche nun zu behandeln ist, da der Anfangspunktzähler nach der Vollendung des vorhergegangenen Multiplikationsunterabschnittes 2 um eine Einheit aufwärts auf diesen Adressenwert weitergeschaltet wurde. Des weiteren wird der Hilfstrigger während des Multiplikationsunterabschnittes 4 in den EIN-Zustand geschaltet, da nun ein Teilprodukt vorhanden sein muß, auch wenn vorher keines bestanden hat. Es ist möglieh, während des Multiplikationsunterabschnittes ein /iM-Schlußzeichen aus dem Hilfsspeicher 22 zu entnehmen und dadurch den Schlußzeichentrigger in den EIN-Zustand zu schalten. Die Abfühlung eines Schlußzeichens während des Multiplikationsunterabschnittes 3 ist jedoch ohne Bedeutung, und der Schlußzeichentrigger muß während des Multiplikationsunterabschnittes 4 in den AUS-Zustand umgeschaltet werden, so daß keine falschen Zustände angezeigt werden. Aus dem Multiplikationsabschnitt 4 tritt die Maschine wieder in den Multiplikationsabschnitt 1 ein.

Während des Multiplikationsunterabschnittes 5 wird ein Zeichen aus dem Hilf sspeicher 22 in das Ci? 2-Register und aus diesem über die Regulär-Komplementär-Steuerstufe 9 zur Hauptaddierstufe 12 übertragen.

A. Wenn das Zeichen im CR 2-Register numerisch ist, dann wird es im Hilfsspeicher 22 an der Stelle gespeichert, von welcher es entnommen wurde, und der Adressenzähler und der Anfangspunktzähler werden um einen Schritt abwärts geschaltet. Die Maschine verbleibt in diesem Multiplikationsunterabschnitt 5 und führt weitere Teilzyklen aus.

B. Wenn das CR 2-Register ein nicht numerisches Zeichen enthält, wird der Hauptaddierstufenausgang zum Prüfbiterzeuger 35 und zur Ausgangsschaltstufe 37 zum Hilfsspeicher geleitet, so daß ein Prüfbit erzeugt und zu- 6s sammen mit dem Ziffernteil des Zeichens im Hilfsspeicher 22 gespeichert wird. Es werden daher die im ersten Umlauf zu dem Zeichen addierten Zonenbits gelöscht und das Zeichen in seinen Originalzustand zurückgeführt. In diesem Zeitpunkt ist der Anfangspunktzähler auf die Adresse der niedrigsten Ziffernstelle des Multiplikators eingestellt. Dann wird der Anfangspunktzähler um 256 Schritte weitergeschaltet, wodurch er auf die niedrigste Ziffernstelle des Produktes gebracht wird. Da der Anfangspunktzähler die Adresse des nun im Hilfsspeicher 22 vorhandenen Produktes enthält, wird das Ende der Ausführungszeit signalisiert, und die Maschine kann einen weiteren Befehl beginnen. Während dieses letzten Teilzyklus muß jedoch der Hilfsspeicher-Vorzeichentrigger den algebraischen Regeln der Multiplikation entsprechend eingestellt werden.

BA. Wenn der Ziffer-0-Trigger im AUS-Zustand ist und dadurch anzeigt, daß der Inhalt des Hilfsspeichers 22 anders als Null ist, und

BAA. wenn die Hilfsspeicher- und Multiplikandenspeicher-Vorzeichenstufen, d. h. die Vorzeichen des Multiplikanden und Multiplikators, entgegengesetzt sind, wird das Hilfsspeichervorzeichen, also das Vorzeichen des Produktes, eingestellt, um einen negativen Wert anzuzeigen. Dies entspricht der gebräuchlichen Regel der algebraischen Multiplikation von Werten mit entgegengesetzten Vorzeichen, nach welchen sich ein negatives Resultat ergibt.

BAB. Wenn die Multiplikanden- und Multiplikatorvorzeichen gleich sind, wird der Hilfsspeicher-Vorzeichentrigger eingestellt, um einen positiven Wert anzuzeigen.

BB. Wenn sich der Ziffer-O-Trigger im EIN-Zustand befindet, zeigt er an, daß das Produkt 0 ist.

In der Maschine sind Nullen als positive Zahlen dargestellt, und demzufolge wird im EIN-Zustand des Ziffer-O-Triggers der Hilfsspeicher-Vorzeichentrigger einem positiven Wert entsprechend eingestellt. Das Multiplikationsverfahren soll in seinem funktionellen Ablauf nachstehend nochmals genauer beschrieben werden und anschließend in einem Beispiel behandelt werden.

Die Maschine beginnt mit dem Multiplikationsunterabschnitt 1, wenn ein Steuertrigger des die Multiplikationsdurchführung steuernden Zeitgebers während des fünften Befehlswortzyklus eingeschaltet wird. Während des Multiplikationsunterabschnittes 1 wird die niedrigststellige Ziffer des Multiplikators dem Multiplikator- und Teilproduktenhilfsspeicher entnommen und in das Multiplikator- und Teilprodukten-Wortregister und in die Steuerstufe der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe übertragen und über die Hauptaddierstufe in den Multiplikator- und Teilproduktenhilfsspeicher zurückübertragen. Das Zeichen wird während dieses ersten Unterabschnittes bei seiner Rückspeicherung in den Hilfsspeicher auch mit einem (+)-Zonenzeichen versehen, dessen Zweck darin besteht, das rechte Ende oder die niedrigste Ziffernstelle des Multiplikatorfeldes anzuzeigen. Vorausgesetzt, daß das vom Hilfsspeicher entnommene Zeichen kein Hilfsspeicher-Schlußzeichen AM ist, wird der Adressenzähler des Hilfsspeichers um Einheiten weitergeschaltet, so daß die Hilfs-

speicher-Adressensteuerung die richtige Stelle für die Speicherung der ersten Ziffer eines Produktes oder eines Teilproduktes, welches entwickelt wird, aufruft. Im letzten Abschnitt des Unterabschnittes 1 wird ein dem Multiplikationsunterabschnitt 2 steuernder Trigger in den EIN-Zustand geschaltet.

Während des Multiplikationsunterabschnittes 2 wird die niedrigststellige Ziffer des Multiplikanden dem Multiplikandenspeicher entnommen und mit der in der Steuerstufe der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe gespeicherten niedrigststelligen Ziffer des Multiplikators multipliziert. In der zweiten Hälfte des Multiplikationsunterabschnittes 2 wird der Adressenzähler des Hilfsspeicherwerkes um eine Einheit weitergeschaltet, um die nächsthöhere Stellenziffer des Produktes zu speichern, und der Anfangspunktzähler des HilfsSpeichers wird um eine Einheit in die Stellung geschaltet, um die Multiplikatorziffer in der nächsthöheren Stelle aufzurufen. Der Adressenzähler des Multiplikandenspeichers wird um eine Einheit abwärts geschaltet, um die nächsthöhere Stelle des Multiplikanden aufzurufen. Die Maschine tritt dann in den Multiplikationsunterabschnitt 3 ein.

Während des Multiplikationsunterabschnittes 3 werden die nächsthöheren Stellen des Multiplikanden, und zwar je eine Stelle während des Teilzyklus des Unterabschnittes 3, dem Multiplikandenspeicher entnommen und mit der in der Steuerstufe der Vielfachen-Wählstufe vorhandenen Stellenziffer des Multiplikators multipliziert. Während jedes Teilzyklus wird der Multiplikandenspeicher-Adressenzähler um eine Einheit abwärts geschaltet, so daß aufeinanderfolgende höhere Stellen des Multiplikanden aufgerufen werden, während der Adressenzähler des Hilfsspeichers um eine Einheit aufwärts geschaltet wird, um die nächsthöheren Stellen des Teilproduktes oder des Produktes zu speichern. Diese Teilzyklen werden fortgesetzt, bis ein nichtnumerisches Zeichen dem Multiplikandenspeicher entnommen wird, welches anzeigt, daß alle Ziffern des Multiplikanden behandelt, d. h. mit der in der Steuerstufe der Vielfachen Wählstufe stehenden Ziffer des Multiplikators multipliziert wurden, und nach der Löschung der Vielfachen-Erzeugerstufen und der Addierstromkreise ist der Rechner nun bereit, eine nächsthöherstellige Multiplikatorziffer zu empfangen. Es wird daran erinnert, daß der Anfangspunktzähler die Adresse dei nächsthöheren Multiplikatorziffer enthält, da er während des vorausgegangenen Multiplikationsunterabschnittes 1 um eine Einheit weitergeschaltet wurde.

Während des Multiplikationsunterabschnittes 4 wird ein dem HilfsSpeicher entnommenes Zeichen durch ein Schlußzeichen ersetzt, d. h., das Schlußzeichen wird an der Stelle links der höchsten Stelle des Produktes oder Teilproduktes gespeichert. Ein Hilfstrigger wird während des ersten Teiles des Multiplikationsunterabschnittes 4 in den EIN-Zustand geschaltet, um ein vorhandenes Teilprodukt oder Produkt anzuzeigen. Am Ende dieses Unterabschnittes wird der Adressenzähler des Hilfsspeicherwerkes auf den Wert des Anfangspunktzählers eingestellt, und die Maschine tritt wieder in den Multiplikationsunterabschnitt 1 ein. Der Adressenzähler und der Anfangspunktzähler des Hilfsspeichers enthalten nun die Adresse der nächsthöherstelligen Multiplikatorziffer.

Nach der Wiederaufnahme des Multiplikationsunterabschnittes 1 treten erneut die beschriebenen Vorgänge ein, und es wird eine höhere Stellenziffer des Multiplikators, sofern noch eine vorhanden ist, entnommen und in der Steuerstufe der Multiplikanden-Vielfachen-Wählstufe gespeichert. Diese Multiplikatorziffer ist bei der ersten Wiederholung des Multiplikationsunterabschnittes 1 die Zehnerziffer, d. h. die Ziffer in der Zehnerstelle des Multiplikators. Da der Adressenzähler des Hilfsspeichers von dieser Adressenstellung um 256 Einheiten weitergeschaltet

ίο wird, ruft er nun die Adresse der Zehnerstelle des Produktes auf. Daher wird die richtige Stellenverschiebung erhalten, wenn die Maschine in den Multiplikationsunterabschnitt 2 eintritt und wenn die niedrigststelligeZiffer des Multiplikanden mit der nächsthöheren Stellenziffer des Multiplikators, also mit der Ziffer in der Zehnerstelle, multipliziert wird, wird das sich ergebende Teilprodukt zu der Zehnerziffer des vorher gespeicherten Teilproduktes addiert. Wird jedoch während des Multiplikationsunterabschnittes 1 ein Schlußzeichen A M dem Hilfsspeicherwerk entnommen und dadurch angezeigt, daß das ganze Multiplikatorfeld bereits behandelt ist, wird ein Schlußzeichentrigger in den EIN-Zustand geschaltet, und die Maschine tritt in den Multiplikationsunterabschnitt 5 ein, und der Adressenzähler sowie der Anfangspunktzähler des Hilfsspeicherwerkes werden um eine Einheit zurückgeschaltet.

Der Zweck des Multiplikationsunterabschnittes 5 besteht darin, alle Stellen des Multiplikators von der höchsten zur letzten Stelle durchzuschalten, um die Einer- oder niedrigste Stelle des Multiplikators zu finden. Es wurde die Einerstelle des Multiplikators während des ersten Multiplikations-Ausführungsteilzyklus mit einem positiven Zonenzeichen (A=B-I) versehen, und daher wird dieses Stellenzeichen wie ein nichtnumerisches Zeichen erkannt. Während des Multiplikationsunterabschnittes 5 werden die aufeinanderfolgenden niedrigerstelligen Ziffern des Multiplikators dem HilfsSpeicher entnommen, bis die Einerstelle gefunden ist. Wenn die Einerstelle erkannt ist, enthalten die Anfangspunktzähler und der Adressenzähler des Hilfsspeicherwerkes die Adresse der Einerstelle des Multiplikators, welche um 256 Stellen von der niedrigsten Stelle des Produktes entfernt ist. Die Zonenbits werden entfernt und der Anfangspunktzähler um 256 Einheiten weitergeschaltet. Der Anfangspunktzähler enthält dann die Adresse des Produktes, und es wird das Ende der Multiplikation angezeigt. Die Maschine kann dann zu dem nächsten Befehl übergehen. Dabei enthält der Anfangspunktzähler die Adresse des in dem Hilfsspeicher gespeicherten Produktes.

In Fig. 4 sind die zur Durchführung der Multiplikation 692 mal 405 erforderlichen Arbeitsvorgänge dargestellt. Die sich bei dieser Aufgabe aus den Verdoppelungen, Vervierfachungen und Verfünffachungen in der Vielfachenaddierstufe und der Hauptaddierstufe ergebenden Überträge sind nicht behandelt, und der Zweck der Darstellung besteht lediglich darin zu zeigen, wie die verschiedenen Zeichen aus bestimmten Stellen des Multiplikandenspeichers und des Multiplikator- und Teilproduktenhilfsspeichers entnommen und wie die Ergebnisse an anderen Stellen gespeichert werden. Multiplikandenspeicherstellen sind mit m, m-1, m-2 usw., die Hilfsspeicherstellen mit n, n+1, n+2, n+ ..., n+256 bezeichnet. Zum Erkennen der in den verschiedenen Zählern enthaltenen Adressen werden in Fig. 4 besondere Bezeich-

nungen verwendet, ζ. B. ein Dreieck für den Anfangspunktzähler und das Multiplikandenspeicher-Adressenregister, ein Pfeil für die Anzeige der im Hilfsspeicher-Adressenzähler und im Multiplikandenspeicher-Adressenzähler enthaltenen Adresse, und das Symbol für das Hilfsspeicher-Schlußzeichen AM ist ein ein Pluszeichen umfassender Kreis. Die äußerste linke Spalte der Fig. 4 zeigt die im CR 2-Register enthaltene Ziffer, welche die Ausgänge aus der Multiplikanden-Vielfachenstufe steuert.

Während des einem Multiplikationsvorgang vorausgehenden Befehlszyklus wird die Adresse des Multiplikanden in das Multiplikanden-Adressenregister als Adresse m eingeführt. Der Anfangspunktzähler enthält die Adresse des in dem Hilfsspeicher gespeicherten Wortes, also die Adresse η des Multiplikators. Während des letzten Befehlszeichenzyklus wird der Hilfsspeicher-Adressenzähler auf den Inhalt des Anfangspunktzählers und der Multiplikanden-Adressenzähler auf den Inhalt des Speicher-Adressenregisters eingestellt. Während des Multiplikationsunterabschnittes 1 wird das Zeichen 5 aus der Stelle η des Multiplikatorhilfsspeichers entnommen und in das Multiplikatorregister der Steuerstufe der Multiplikanden-Wählstufe eingeführt. Das Zeichen 5 wird auch in die Stellen des Hilfsspeichers zurückgespeichert und dabei mit einem positiven Zonenzeichen versehen. Während des letzten Teiles des Unterabschnittes 1 wird der Hilfsspeicher-Adressenzähler um 256 Einheiten auf die Adresse « + 256 weitergeschaltet. Die Maschine beginnt dann mit dem Multiplikationsunterabschnitt 2, während welchem das Zeichen 2 der Stelle m des Multiplikandenspeichers entnommen und mit der im Multiplikatorregister der Steuerstufe der Multiplikanden-Auswählstufe enthaltenen Ziffer 5 multipliziert und das Zeichen 0 des sich ergebenden Teilproduktes an der Stelle η+256 des Hilfsspeichers gespeichert wird. Während dieses Unterabschnittes 2 wird der Anfangspunktzähler um eine Einheit aufwärts zur Adresse «+1, der Adresse der Zehnerziffer des Multiplikators, geschaltet. Gleichzeitig wird der Multiplikandenspeicher-Adressenzähler um eine Einheit abwärts auf die Adresse m—l weitergeschaltet. Die Maschine tritt dann in den Multiplikationsunterabschnitt 3 ein, in dem die Zehnerziffer 9 des Multiplikanden entnommen, mit der im Multiplikatorregister enthaltenen Ziffer 5 multipliziert und zu dem erhaltenen Produkt der Übertrag 1 aus der vorhergehend niedrigeren Stelle addiert wird, so daß sich die Summe 6 ergibt, die an der Stelle «+257 im HilfsSpeicher gespeichert wird. Während des gleichen Teilzyklus wird der Hilfsspeicher-Adressenzähler um eine Einheit aufwärts auf die Adresse π+258 und der Multiplikandenspeicher-Adressenzähler um eine Einheit abwärts auf die Adresse m—2 geschaltet. Während des nächsten Teilzyklus des Unterabschnittes 3 wird die Ziffer 6 der Gedächtnisstelle m—2 entnommen und mit der Ziffer 5 multipliziert. Der Übertrag 4 aus der vorhergehenden niedrigeren Stelle wird zu dem Produkt addiert und die sich ergebende Summe 4 im Hilf sspeicher an der Stelle rc+258 gespeichert. Der Hilfsspeicher-Adressenzähler wird wieder um eine Einheit weiter auf die Adressen+259 und der Multiplikandenspeicher-Adressenzähler um eine Einheit abwärts auf die Adresse m—3 geschaltet. Während des nun folgenden Teilzyklus wird ein nichtnumerisches, mit Zonenbits versehenes Zeichen X dem Multiplikandenspeicher entnommen, das anzeigt, daß alle Ziffern des Multiplikanden behandelt sind. Demzufolge wird der Übertrag 3 aus der vorhergehenden niedrigeren Stelle in der Stelle π+259 des Hilfsspeichers gespeichert. Während des letzten Teiles dieses dritten Teilzyklus des dritten Unterabschnittes wird der Hilfsspeicher-Adressenzähler um eine Einheit auf die Adresse «+260 weitergeschaltet, während der Multiplikandenspeicher-Adressenzähler wieder auf den Inhalt des

ίο Multiplikandenspeicher-Adressenregisters, also auf die Adresse m, eingestellt wird.

Die Maschine tritt nun in den Multiplikationsunterabschnitt 4 ein, in dem ein Hilfsspeicher-Schlußzeichen AM an der Stelle «+260 gespeichert wird, und während des letzten Teiles dieses Unterabschnittes wird der Hilfsspeicher-Adressenzähler auf den Inhalt des Anfangspunktzählers, also auf die Adresse «+1, eingestellt.

Die Maschine tritt nun wieder in einen Multiplika-

ao tionsunterabschnitt 1 ein, während welchem die Zehnerziffer 0 des Multiplikators der Stelle «+1 des Hilfsspeichers entnommen und im CR 2-Multiplikatorregister gespeichert wird. Der Hilfsspeicher-Adressenzähler wird wieder um .256 Einheiten, also jetzt auf die Stelle «+257, weitergeschaltet. Wie bereits erläutert, sieht diese Weiterschaltung um 256 Einheiten die richtige Stellenverschiebung vor. Während des nun folgenden Multiplikationsunterabschnittes 2 wird die Multiplikandenziffer 2 der Multiplikandenspeicherstelle m entnommen, mit der Ziffer 0 multipliziert und die sich ergebende Produktsummenziffer 0 zu der in der Stelle «+257 gehaltenen Ziffer 6 des Teilproduktes addiert. Die sich ergebende Summe 6 wird in der Hilfsspeicherstelle«+257 gespeichert. Während des letzten Teiles dieses ersten Teilzyklus wird der Rechenwerks-Adressenzähler um eine Einheit weiter auf die Adresse «+258, der Anfangspunkt-Zähler ebenfalls um eine Einheit weiter auf die Adresse«+2 und der Gedächtnis-Adressenzähler um eine Einheit weiter auf die Adresse m—l geschaltet. Die Arbeitsvorgänge werden in der beschriebenen Weise fortgesetzt, bis wieder festgestellt wird, daß alle Ziffern des Multiplikanden behandelt wurden. In diesem Zeitpunkt tritt die Maschine wieder in den Multiplikationsunterabschnitt 4 ein, um ein Hilfsspeicher-Schlußzeichen AM an der Stelle «+261 zu speichern und dann zum Multiplikationsunterabschnitt 1 zurückzukehren.

Nunmehr wird die Multiplikatorziffer 4 der Stelle «+2 des Hilfsspeichers entnommen und im Ci? 2-Register gespeichert. Hierauf wird der Hilfsspeicher-Adressenzähler um 256 Einheiten auf die Adresse «+258 weitergeschaltet, die Maschine tritt für einen Teilzyklus in den Multiplikationsunterabschnitt 2 ein, und in den hierauf folgenden Multiplikationsunterabschnitten 3 wird der Multiplikand 692 mit der Multiplikatorziffer 4, beginnend mit der niedrigsten Stelle und zur höchsten Stelle des Multiplikanden fortschreitend, multipliziert und die sich ergebenden Vielfachensummen mit der entsprechenden Stellenverschiebung zu dem bereits vorhandenen Teilprodukt 346 addiert. Diese Vorgänge werden fortgesetzt, bis erkannt wird, daß alle Ziffern des Multiplikanden behandelt wurden.

Die Maschine kehrt zu einem Multiplikationsunterabschnitt 1 zurück, aber da das jetzt der Stelle «+3 des Hilfsspeichers entnommene Zeichen ein Schlußzeichen AM ist, folgt ein Multiplikationsunterab-

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schnitt 5, und es wird der ganze Multiplikator von seiner höchsten bis zur niedrigsten Ziffernstelle abgefühlt, und bei Entnahme des Wertes 5, welcher, wie erwähnt, mit einem positiven Zonenzeichen versehen ist, wird erkannt, daß die niedrigste Stelle des Multiplikators erreicht wurde. Während dieses letzten Umlaufes des Multiplikationsunterabschnittes 5 wird der Anfangspunktzähler um 256 Einheiten von der Stellen zur Stellen+256 geschaltet. Daraus folgt, daß der Anfangspunktzähler jetzt die Adresse der niedrigsten Stelle des Produktes enthält. Das Ende der Ausführungszeit wird angezeigt, und das Produkt 260 wird an der Adresse η+256 gehalten, welche auch die vom Anfangspunktzähler gehaltene Adresse ist. Der Multiplikand 692 verbleibt weiter in der Stelle m des Multiplikandenspeichers gespeichert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 20

1. Multiplikationsschaltung für eine Daten verarbeitende Maschine, in der die Dezimalstellen von Zahlen und die Steuersignale bewirkenden Kodezeichen (Drucksignale für Buchstaben, Ziffern, Spezialzeichen, Interpunktionen) in Form eines mehrstelligen Binärkodes mit Ziffernbits und Charakterisierungsbits (Zonenbits), z. B. einem 1-, 2-, 4-, 8-, A-, B-, C-Kode, serienmäßig verarbeitet werden und bei der die Dauer einer Teilproduktbildung und die Zahl der weiteren Teilproduktbildungen entsprechend der Stellenzahl des Multiplikanden bzw. des Multiplikators bemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Dauer der Produktenbildungen sowohl das zur Speicherung des Multiplikanden-Hauptspeicherwerkes dienende als auch das der vorübergehenden Aufnahme des Multiplikators und der Teilprodukte dienende Hilfsspeicherwerk (MR- bzw. Teil-Pi?-Speicher) über je ein die Ziffernbits und die Charakterisierungsbits einer Dezimalstelle bzw. eines Zeichens speicherndes Wort-Zwischenregister mit je einer die Steuersignale bildenden Stufe (Zahl-Zeichen-Prüfstufe) verbunden sind und die genannten Stufen auf ein durch entsprechende Ziffernbits und Charakterisierungsbits charakterisiertes Schlüsselzeichen als Schlußzeichen ansprechen und ein Signal zum Abschluß der die Teilproduktenbildung umfassenden Zyklen bzw. des sich aus der Gesamtheit dieser Zyklen zusammensetzenden Multiplikationszyklus erzeugend ausgebildet sind und daß durch das den Teilproduktbildungszyklus beendende Signal die Addition des zuletzt gewonnenen Teilproduktes zu der bisherigen Teilproduktensumme und Speicherung der neuen Summe ausgelöst wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikanden-Zahl-Zeichen-Prüfstufe bei Identifizieren eines Multiplikanden-Schlußzeichens die Rechenwerkeingangsstufe sperrt, welche direkt und über Verdoppler, Vervierfacher und Verfünffacher und eine Stufe zur Auswahl des bzw. der gewünschten Multiplikanden-Vielfachen zu den das Teilprodukt bildenden Stufen führt, und die Überführung der folgenden niedrigsten Multiplikanden-Dezimalstelle in das Multiplikanden-Wortregister (CRl) und die Einführung der im Teilproduktenwerk noch enthaltenen Überträge und eines Teilprodukten-Schlußzeichens in das der vorübergehenden Aufnahme des Multiplikators bzw. der Teilprodukte dienende Hilfsspeicherwerk sowie die Einführung der nächsthöheren Dezimalstelle des Multiplikators in das Multiplikator-Wortregister (CR 2) bewirkt, zu dem Zwecke der weiteren Steuerung der Auswahl der Multiplikanden-Vielfachen.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikator-Zahl-Zeichen-Prüfstufe bei Identifizieren eines Multiplikator-Schlußzeichens (AM) dieses in das vorübergehend den Multiplikator und die Teilprodukte aufnehmende Speicherwerk (MR- bzw. Teil-PÄ-Speicher) einführt, ferner die bei der niedrigsten Stelle beginnende dezimalziffernweise Produktenentnahme aus demselben und die Festlegung des Vorzeichens in demselben einleitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Arithmetic Operations in Digital Computers«,

D. van Nostrand Comp., 1957, S. 247 bis 268, 341 und 342;

»Review of Input and Output Equipment used in

Computing Systems«, A. J. E. E., 1953, S. 28.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen