DE1120186B

DE1120186B - Dezimalregister

Info

Publication number: DE1120186B
Application number: DEW23774A
Authority: DE
Inventors: Sheldon D Silliman; Willard A Derr
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1957-07-31
Filing date: 1958-07-25
Publication date: 1961-12-21
Also published as: US2853697A

Description

Dezimalregister Die Erfindung bezieht sich auf ein Dezimalregister, eine Anordnung also, die an einem von zehn getrennten Ausgängen abhängig von der Anzahl der eingegebenen Impulse ein Ausgangssignal liefert. Die zehn Hauptspeicher sind dabei in üblicher Weise mit bistabilen Kippschaltungen mit Transistoren oder mit magnetischen Elementen aufgebaut. Eines der Hauptprobleme bei solchen Dezimalregistern besteht darin, die nacheinander über eine Eingabeleitung ankommenden Impulse nacheinander den einzelnen aufeinanderfolgenden Hauptspeichern zuzuführen. Es ist zu diesem Zwecke üblich, zwischen den Hauptspeichern Elemente vorzusehen (im folgenden »Zwischenübertrager« genannt), die alle an die Eingabeimpulsleitung angeschlossen sind und die nur dann den eingegebenen Impuls an den folgenden Hauptspeicher weiterleiten, wenn zuvor in den vorangehenden Hauptspeicher ein Signal eingegeben worden war.
Aufgabe der Erfindlung ist es, den Aufwand insbesondere an Zwischenübertragem bei solchen Speichern herabzusetzen. Die Erfindung besteht darin, daß jeweils der Ausgang eines Hauptspeichers mit dem einen Eingang des folgenden verbunden ist und daß drei Zwischenübertrager mit je einem zugehörigen Vorwahlkoinzidenzgatter vorgesehen sind, über die die Eingangsimpulse den Hauptspeichem der Reihe nach zugeführt werden, wobei sich die drei Zwischenübertrager mit zugehörigen Vorwahlkoinzidenzgattern in zyklischer Reihenfolge ablösen.
Mit besonderem Vorteil wird die Anordnung dabei so getroffen, daß der erste Zwischenübertrager mit zugehörigem Vorwahlkoinzidenzgatter dem zweiten, fünften und achten Hauptspeicher, der zweite Zwischenübertrager mit zugehörigem Vorwahlkoinzidenzgatter dem dritten, sechsten und neunten und der dritte Zwischenübertrager mit zugehörigem Vorwahlkoinzidenzgatter dem vierten, siebten und zehnten Hauptspeicher *vorgeschaltet sind.
Sinngemäß sind die Eingänge des ersten Zwischenübertragers mit den Ausgängen des ersten, vierten, siebten und zehnten Hauptspeichers, die Eingänge des zweiten Zwischenübertragers mit den Ausgängen des zweiten, fünften, achten und die Eingänge des dritten Zwischenübertragers mit den Ausgängen des dritten, sechsten und neunten Hauptspeichers verbunden.
Eine solche Dezimalregisteranordnung kann in ihren einzeluen Schaltungselementen erfindungsgemäß in verschiedener Weise aufgebaut sein. So können in den verschiedenen Schaltungsteilen entweder Magnetverstärker benutzt werden, oder es können nach einer anderen Lösung Transistorschaltungen angewendet werden. Gelangen Transistorschaltungen zur Anwendung, so empfiehlt sich gegebenenfalls erfindungsgemäß, für die Lieferung des Ausgangszeichens oder dessen Ausnutzung als Eingangszeichen einer anderen Schaltung von einer Verstärkung desselben Gebrauch zu machen. So ist es z. B. bei von Transistorschaltungen gelieferten AÜsgangssignalen für die Speisung des Sammelregisters zweckmäßig, jeweils das Ausgangssignal der bistabilen Flip-Flop-Schaltung der Registerstufe über eine zusätzliche Verstärkereinrichtung, z. B. Transistorverstärker, dem einzelnen Sammelregister-Steuerorgan zuzuführen.
Wegen der unterschiedlichen Eigenarten von Magnetverstärkerschaltungen und Transistorschaltungen müssen je nach dem benutzten Aufbau der Schaltungselemente mit Magnetverstärkem oder Transistoren die Zwischenübertragerstufen erfindungsgemäß an ihrem Eingang verschieden aufgebaut werden. Werden in diesem Sinne Magnetverstärkerschaltungen benutzt, so enthält erfindungsgemäß jede der Zwischenübertragerstufen an ihrem Eingang eine Folge aus einer Oder- oder einer nachfolgenden Und-Schaltung. Liegen dagegen unter Benutzung von Transistoren aufgebaute Schaltungselemente vor, so muß am Eingang jeder Zwischenübertragerstufe statt dessen eine Folge aus einem Und-Schaltungssystern und einer Oder-Schaltung benutzt werden, um über diese Folge ein Eingangssignal an die bistabile Flip- Flop-Schaltung der Zwischenübertragungsschaltung fpr deren überführung in den Ein-Zustand zu liefern. Während im Falle der Benutzung einer Magnetverstärkerschaltung eine einzige Und-Schaltung ausreichend ist, ergibt sich bei der Anwendung von Transistorschaltungen, wie bereits angedeutet, ein Und-Schaltungssystem aus mehreren einzelnen Und-Schaltungen, welche je einem der Eingänge der nachfolgenden Oder-Schaltung zugeordnet sind, als notwendig.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele wird nunmehr auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, wobei sich gleichzeitig noch weitere vorteilhaft in Verbindung mit der Erfindung anwendbare Einzelmerkmale ergeben werden, wie sie Gegenstand der Unteransprüche sind.
In den Fig. la und 1 b, die dadurch zusammen die Gesamtschaltung ergeben, daß die Fig. lb mit ihrem vom Beschauer aus linken Ende an das vom Beschauer aus rechten Ende der Fig. 1 a angesetzt wird, ist eine schematische Darstellung eines logischen Dezimalregistersystems mit Magnetverstärkern gezeigt, wobei die einzelnen Registerstufen R 1 bis R 10 von links nach rechts aufeinanderfolgen; Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Nicht-Schaltung, wie sie in der Schaltung nach Fig. 1 a benutzt ist; Fig. 3 ist eine schematische Schaltung einer Und-Schaltung mit zwei Eingängen, wie sie in den Fig. 1 a und 1 b benutzt wird; Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Und-Schaltung mit drei Eingängen, wie sie in den Fig. la und 1 b benutzt ist, Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer Flip-Flop-Schaltung, wie sie in den Fig. la und 1 b benutzt ist; Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Oder-Schaltung, wie sie in den Fig. la und 1 b benutzt ist; Fig. 7 a und 7 b, welche zur Bildung der Gesamtschaltung wieder in gleicher Weise wie im Falle der Fig. 1 a und 1 b in der Weise zusammenzusetzen sind, daß die Fig. 7b mit ihrem linken Ende an das rechte Ende der Fig. 7 a angesetzt wird, zeigen eine schematische Darstellung einer Dezimalregisterschaltung, bei welcher logische Schaltungen aus Transistoren benutzt sind und die einzelnen Registerstufen wieder von links nach rechts aufeinanderfolgen; Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer Nicht-Schaltung, wie sie in den Fig. 7 a und 7 b benutzt ist; Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Und-Schaltung, wie sie in den Fig. 7 a und 7b benutzt ist; Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Oder-Schaltung, wie sie in den Fig. 7 a und 7 b benutzt ist; Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer Flip-Flop-Schaltung, wie sie in den Fig. 7 a und 7 b benutzt ist; Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines Nicht-Nicht-Verstärkers, wie er in den Fig. 7a und 7b benutzt ist; Fig. 13 ist eine schematische Darstellung eines Relaisverstärkers, wie er in den Fig. 7 a und 7 b benutzt wird. Wie er in den Ausführungen benutzt ist, ist ein Flip-Flop- oder Gedächtnisschaltungskreis ein statisches Schaltelement, welches ein Ausgangssignal entsprechend einem ersten Betriebszustand erzeugt, wobei dieses Ausgangssignal bestehenbleibt, sogar obwohl der erste Betriebszustand zu bestehen aufhört. Das Ausgangssignal endet in Abhängigkeit von der Herbeiführung eines zweiten Betriebszustandes.
Ein Oder-Kreis ist eine Schaltung, welche statische Elemente benutzt, welche ein Ausgangssignal entsprechend irgendeinem einer Mehrzahl von Eingangssignalen erzeugen.
Ein Und-Kreis ist eine Schaltung, welche statische Elemente benutzt, welche ein Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn alle einer Mehrzahl von Eingangssignalen angelegt sind.
Ein Nicht-Kreis ist eine Schaltung mit statischen Elementen, welche ein Ausgangssignal nur entsprechend bei Abwesenheit eines Eingangssignals liefert. Ein Nicht-Signal wird im nachfolgenden bezeichnet durch einen Strich (-) über der einzelnen Signalbezeichnung, so daß ein Nicht-A-Signal dar-. gestellt ist durch X.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. la und 1 b gezeigt. Die Hauptspei#Iier jeder Stufe bestehen jeweils aus einer bistabilen KippschaltungFF1 bis FF10 und einem vorgeschalteten Und-GatterANla bis AN10a. Mit Ausnahme des ersten Hauptspeichers besitzt jeder zwei Eingänge (die beiden Eingänge des vorgeschalteten Und-Gatters) sowie einen Löscheingang, dem ein Signal zugeführt wird, wenn die gespeicherte Information gelöscht, d.h. die bistabile Kippschaltung in den Zustand umgekippt werden soll, in dem sie kein Ausgangssignal liefert. Ein Eingang des Hauptspeichers (z.B. des zum zweiten SpeicherFF2 gehörigen Gatters AN2a) ist jeweils mit dem Ausgang des vorhergehenden Hauptspeichers (FF1) verbunden. Der zweite Eingano, ist jeweils an den Ausgang des vorgeschalteten Vorwahlkoinzidenzgatters (AN258) angeschlossen. Diese Vorwahlkoinzidenzgatter sind jeweils mit einem Eingang an eine ImpulsgebersammelschieneP und mit einer weiteren SammelschieneST verbunden, die jeweils ein Signal liefert, wenn die Anlage eingeschaltet ist. Ein weiterer Eingang ist jeweils mit dem Ausgang der bistabilen Kippschaltung (FFA) des vorhergehenden Zwischenübertragers verbunden. Weitere Eingänge jedes Vorwahlkoinzidenzgatters sind dann noch mit einem Ausgang (IT, Ü) aller folgenden Zwischenübertrager verbunden, der jeweils über ein Nicht-Gatter(NA) an den Ausgang der bistabilen Kippstufe(FFA) der Zwischenregister angeschlossen ist. Dabei übernimmt das Eingangsgatter (AN1a) des ersten Hauptspeichers die Funktion eines Vorwahlkoinzidenzgatters.
Jeder Zwischenübertrager besteht -wie bereits erwähnt - aus je einer bistabilen Kippschaltung (FFA) und einem nachgeschalteten Nicht-Gatter (NA). Wenn das Register entsprechend den Fig. 7 a und 7 b mit Transistor bestückten Bauteilen arbeitet, dann ist der bistabilen Kippschaltung (TFFA) jedes Zwischenübartragers (TRA') ein Oder-Gatter (TORAa) und mehrere Und-Gatter(TANAbl bis TANAb4) vor- geschaltet.
Werden dagegen entsprechend Fig. la und lb magnetisch arbeitende Grundelemente verwendet, dann ist der bistabilen Kippstufe (FFA) jedes Zwischenübertragers (TRA) ein Und-Gatter (ANAb) und ein Oder-Gatter (OAa) vorgeschaltet. Als Eingänge des Zwischenübertragers sind die Eingänge des genannten Oder-Gatters bezeichnet. Diese Eingänge des ersten Zwischenübertragers (TRA) sind mit den Ausgängen des ersten, vierten, siebten und zehnten Hauptspeichers verbunden. Der Ausgang dieses Oder-Gatters ist mit einem der drei Eingänge des Und-Gatters (ANAb) verbunden. Ein weiterer Eingang dieses Gatters liegt an der Impulsgebersammelschiene F, an der jeweils dann ein Signal auftritt, wenn an der Impulsgebersammelschiene T kein Signal vorhanden ist.
Ein weiterer Eingang dieses Gatters ist jeweils mit dem Ausgang des folgenden Zwischenübertragers verbunden, der über das Nicht-Gatter (NB) mit dem Ausgang der bistabilen Kippstufe (FFB) verbunden ist.
Der Ausgang der bistabilen Kippschaltung (FFB) jedes Zwischenübertragers ist außerdem jeweils über ein Oder-Gatter (0377B) mit dem zweiten Eingang der bistabilen Kippstufe (FFA) des funktionsmäßig vorangehenden Zwischenregisters (TRA) sowie mit den zweiten Eingängen der bistabilen Kippstufen jener Hauptspeicher verbunden, deren Ausgänge an das letztgenannte Zwischenregister (TRA) angeschlossen sind. (Bei dem angenommenen Beispiel also die Kippstufen FF1, FF4, FF7, FF10.) Das Oder-Gatter (OSTB) jedes Zwischenübertragers besitzt noch einen zweiten Eingang, der über ein Nicht-Gatter (NST) an die Sammelschiene ST angeschlossen ist.
Entsprechend der Aufgabenstellung sind nur drei Zwischenübertrager (TRA, TRB, TRC) zwischen dem ersten und zweiten, dem zweiten und dritten und dem dritten und vierten Hauptspeicher vorgesehen. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen der Hauptspeicher sind beispielsweise jeweils an die Erregerwicklung eines Relais (1R bis IOR) angeschlossen, deren Kontakte beispielsweise in dem Speisestromkreis von Signallampen (L1 bis LIO) liegen.
In Fig. 2 ist die Nicht-Schaltung NA, welche für mehrere benutzte Nicht-Schaltungen typisch ist, im einzelnen gezeigt. Sie umfaßt einen sättigungsfähigen Magnetkern 12, welcher Ausgangswicklungen und Rückstellwicklungen 13 bzw. 14 besitzt. Die Ausgangswicklung 13 wird von einer Wechselspannungsquelle über einen Transformator 15, einen Gleichrichter 16 und einen Ausgangswiderstand 17 an der Klemme 18 gespeist für die Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn der Kern 12 gesättigt ist. Die Rückstellwicklung 14 ist über einen Gleichrichter 19, einen Widerstand 20 und eine Batterie 21 angeschlossen, um einen nichtlinearen Magnetisierun s-.9 kreis zu schaffen. Ein Rückstellsignal kann an die Klemme 22 für die Rückstellung und wirksame Rücksättigung des Magnetkemes 12 angelegt werden, um den Ausgang zu sperren, wie es im einzelnen vollständiger in dem USA.-Patent 2752510 erläutert ist.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Schaltungsanordnung einer Und-SchaltungAN2A, welche typisch für die verschiedenen Und-Schaltungen mit zwei Eingängen nach Fig. 1 ist. Diese Schaltungselemente entsprechen grundsätzlich der Schaltung, wie sie in dem USA.-Patent 2 783 315 beschrieben ist und ein magnetisches Kernelement 24 enthält, welches eine Ausgangswicklung 25 und eine Rückstellwicklung 26 besitzt. Die Ausgangswicklung 25 ist an eine Wechselstromquelle über eine Wicklung 27 eines Transformators 28 in dem gleichen Stromkreis mit einer Gleichrichteranordnung 29 und einem Ausgangswiderstand 30 angeordnet für die Erzeugung eines Ausgangssignals an der Klemme 31, wenn der Kein 24 gesättigt ist. Die RücksteRwicklung 26 ist -an eine andere Wicklung 32 des Transformators 28 angeschlossen im gleichen Stromkreis mit einem Paar nichtlinearer Schaltungen, welche Gleichrichteranordnungen 33 und 34, Widerstände 35 und 36 und eine Batterie 37 einschließen, um normalerweise Stromkreise für einen Rückstellstrom zu schaffen, um den Fluß in den magnetischen Kernen 24 rückzuverstellen und einen Stromfluß in der Ausgangswicklung 25 zu verhindern.
Wenn Signale an die Eingangsklemmen 38 und 29 angelegt werden, so werden beide dieser Rückstellkreise blockiert, und die Rückstellung wird verhütet, so daß ein Ausgangssignal an der Klemme 31 entstehen kann.
In Fig. 4 -ist ein schematisches Schaltbild einer Und-Schaltung ANAb gezeigt. Dieses Schaltungselement ist ähnlich dem Stromkreis nach Fig. 3, ausgenommen, daß ein zusätzlicher Rückstellkreis vorgesehen ist, welcher aus einer Gleichrichtervorrichtung41 und einem Widerstand42 in Parallelschaltung mit den anderen Rückstellkreisen besteht. Eine zusätzliche Eingangsklemme 43 ist mit diesem Rückstellkreis verbunden, um eine Sperrspannung an diesen Rückstellkreis anzulegen. In anderer Hinsicht aber ist dieser Stromkreis, identisch mit demjenigen, welcher in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben worden ist.
In Fig. 5 ist ein schematisches Schaltbild eines Flip-Flops FF 1 gezeigt. Diese Schaltung umfaßt ein Paar sättigungsfähiger Magnetkeme 45 und 46, welche Ausgangswicklungen 47 und 48 tragen, welche an die Sekundärwicklung 49 eines Transformators 50 und über Gleichrichtervorrichtungen 51, 52 an einen Ausgangswiderstand 53 angeschlossen sind. Die Rückstellwicklungen 55 und 56 sind ebenfalls auf den Kerngliedem angeordnet und an die Sekundärwicklung 57 des Transformators 50 angeschlossen. Diese Wicklungen sind über nichtlineare Kreise angeschlossen, welche die Gleichrichter 58 und 59 und Widerstände 60 und 61 an einer Batterie 62 enthalten, um einen Rückmagnetisierungsstrom zu schaffen. Eine Ein-Klemme 64 ist für das Anlegen eines Signalzeichens an den nichtlinearen Stromkreis 58 bis 60 vorgesehen, um eine Rückverstellung zu verhüten und ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 65 zu erzeugen. Gedächtnisschaltungen, welche Widerstände 66 und 67 enthalten, sind, von den Ausgangswicklungen 47 und 48 ausgehend, an die Kreiswiderstände 60 und 61 angeschlossen, um eine Rückverstellung zu blockieren und die Lieferung einer Ausgangsspannung sogar aufrechtzuerhalten, auch wenn das Anfangssignal von der Klemme 64 wieder entfernt worden ist. Eine Aus-Klemme 66 ist für das Anlegen eines Signals vorgesehen, um eine Rückverstellung der magnetischen Keine 45 und 46 zu bewirken und das Ausgangssignal an der Klemme 65 zu entfernen.
Aus Fig. 6 ist zu entnehmen, daß eine typische Oder-Schaltung OBa, welche eine einzige Ausgangsklemme 70 enthält, die an eine Mehrzahl von Eingangsklemmen 71, 72, 73 und 74 über Gleichrichtervorrichtungen 75 bzw. 76 bzw. 77 bzw. .78 angeschlossen ist, ein Ausgangssignal erzeugen wird, wenn das Eingangssignal an irgendeine der Eingangsklemmen angelegt ist. Diese Oder-Schaltung ist typisch für irgendeinen der anderen Stromkreise, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, und Abweichungen bestehen an ihnen nur in der Zahl der Eingangsklemmen, welche verändert werden können, um die Schaltung dem einzelnen Fall anzupassen.
Jede Registerstufe besteht aus einem (Haupt-) Register (FF1 bis FF10) mit vorgeschaltetem Eingangs-(Vorwahlkoinzidenz-) Gatter (ANla bis AN10a). Dabei ist der Ausgang jedes Registers - außer -mit dem Lampensammelregister - mit der einen Klemme des Eingangsgatters des folgenden Registers verbunden. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß die aufeinanderfolgenden Impulse auch in aufeinanderfolgende Registerstufen eingespeichert werden.
Ferner ist jedem der drei ersten Register über ein Oder-Gatter (OAa, OBa, OCa) und ein Und-Gatter IAM #i, ANBb, ANCb) ein Zwischenspeicher oder Zwischenregister (FFA, FFB, FFC) nachgeschaltet. Dieses Zwischenregister übernimmt in Abhängigkeit von den Koinzidenzbedingungen seines Eingangsgatters (d. h. jeweils am Ende des im Hauptregister eingespeicherten Impulses) die Information des Hauptregisters.
Jedes Zwischenregister liefert - wenn eine Information eingespeichert ist - ein Ausgangssignal, das einers--its zur Vorbereitung (d. h. zur Erfüllung einer von mehreren Koinzidenzbedingungen) des »Vor-,;valii2',-cii.-Zidenzgatters« dient, das jeder auf eine Zwischenregisterstufe folgenden Hauptregisterstufe vorgeschaltet ist. Ferner wird durch dieses Ausgangsignal zugleich der Inhalt der vorgehenden Registerstufe (Haupt- und Zwischenregister) gelöscht (über OSTA, OSTB oder OSTC).
Das Ausgangsignal des Zwischenregisters wird ferner über ein Nicht-Gatter (NA, NB, NC) - das also kein Signal liefeM wenn eine Information im Register gespeichert ist - je einem Eingang aller 1 bis n an der Impulssammelschiene (P) liegenden Eingangsgatter zugeführt, wobei n die Ordnungszahl des betrachteten Registers bedeutet. Durch diese Maßnahme wird also erreicht, daß beim Eintreffen des (n --ii- 1). Impulses die Eingänge der 1. bis einschließlich n. Stufe durch das n. Zwischenregister gesperrt sind.
Nunmehr werden die Koinzidenzbedingungen der Eingangsgatter betrachtet. Jedes dieser Gatter gibt ein Ausgangssignal nur dann, wenn alle Eingange das Signal 1 aufweisen. Ein Eingang ist jeweils verbunden mit der Start-Sammelschiene St, die stets im Betrieb Spannung führt. Ein zweiter Eingang ist verbunden mit der Impulssammelschiene (P).
über diesen Eingang wird die zu speichernde Inforination zugeführt. Ein dritter Eingang ist, wie bereits erwähnt, mit dem Ausgang des vorhergehenden Zwischenspeichers - wenn ein solcher vorhanden ist - verbunden. Weitere Ausgänge sind jeweils über ein Nicht-Gatter -mit den Zwischenregistern der folgenden Registerstufen verbunden. An ihnen liegt nur Spannung, wenn diese folgenden Stufen keine Information gespeichert haben. Ein Impuls an P kann demnach nur dann in ein n. Register eingespeichert werden, wenn erstens das vorhergehende Register eine Information trägt (die auf den n. - 1. Impuls zurückzuführen ist) und wenn zweitens alle auf das n. Register folgenden Register keine Information tragen.
Um nun eine Einsparung an Zwischenregistern zu erreichen, werden diese Zwischenregister mehrfach - in vorliegendem Ausführungsbeispiel z. B. dreifach - ausgenutzt. Zu diesem Zweck muß zwischen Hauptregister (z. B. FF 1) und dem Eingangsgatter (ANAb) des Zwischenregisters (FFA) ein Oder-Gatter (OAa) geschaltet werden, über das diesen Zwischenregistern nicht nur das Ausgangssignal des unmittelbar vorangehenden Hauptregisters (z. B. des ersten), sondern auch das Ausgangssignal weiterer (z. B. des vierten, siebten oder zehnten) Register zugeführt werdh kann.
Im folgenden wird ein kurzgefaßter Funktionsablauf zu Fig. 1 a und 1 b gegeben. .
Der erste Impuls geht über AN la in das erste Register FFI, da Rl, R2 und R3 (Signale A, B, C alle gleich 1) keine Information gespeichert haben und da ferner für eine Aktivierung eines der folgenden ,Speicher die notwendige Bedingung besteht, daß das vorhergehende Register (z. B. FF1) - angeregt durch den vorher dort eingespeicherten Impuls - ein Signal an das Eingangsgitter (z. B. AN 258) legt.
Ausgangssignal von FFI geht erstens zum Lampenregister (Sammelregister), drittens bereitet es das VorwahlkoinizidenzgatterAN258 vor, das als Sammeleingang für das Register 2, 5 und 8 arbeitet, zweitens über ein Oder-Gatter (Wahlgatter0Aa) an das Eingangsgatter der Zwischenübertragungsstufe (Zwischenregister z. B. TRA), das dieses Signal am Ende des ersten Impulses - wenn an P Spannung liegt - an den Zwischenspeicher FFA weitergibt, der nunmehr durch sein Ausg.ngssienal 1 auf direktem Wege das VorwahlkoinzidenzgatterAN258 für die Eingabe des folgenden Impulses vorbereitet und zweitens über ein Nicht-Gatter eine rückwärtige Sperrung des Eingangsgatters der ersten Registerstufe (und, wenn vorhanden, aller weiteren zurückliegenden Register) vornimmt.
Der zweite Impuls gelangt nun von P über das vorbereitete VorwahlkoinzidenzgatterAN258 an die Eingangsgatter AN2a, AN5a und NA8a der Registerstufen 2, 5 und 8 (die übrigen zwei Vorwahlgatter und das Eingangsgatter der ersten Stufe sind nicht vorbereitet, entweder weil das betreffende Gatter gerade besetzt ist, oder weil es nunmehr als eine Registerstufe von dem besetzten Register entfernt ist. Positiv ausgedrückt: ein Zählimpuls von P geht über das Vorwahlgatter, das einerseits durch das vorhergehende besetzte Zwischenregister sowie durch Freisignale aller auf den besetzten Speichern folgenden Register vorbereitet ist).
Nur das Eingangsgatter AN 2 a ist durch das Ausgangssignal der des besetzten vorhergehenden ersten Registers vorbereitet, so daß der zweite Impuls - wie gewünscht - in das zweite Register gespeichert wird. (Beachte! Die Vorwahlgatter sind abhängig von den jeweils vorangehenden Zwischenregistern, die Eingangsgatter zu den eigentlichen Registern sind von den vorhergehenden Registern abhängig!) Dessen Ausgangsimpuls bereitet wiederum das Eingangsgatter des folgenden Registers sowie über ein Oder-Gatter das Eingangsgatter des Zwischenregisters vor. Das letztere Eingangsgatter (z. B. ANBb) gibt am 'Ende des zweiten Impulses (Spannung an P) ein Signal an das Zwischenregister (FFB). Dessen Ausgangsgröße bereitet nun wiederum das Vorwahlkoinzidenzgatter der folgenden Stufe vor, sperrt nach rückwärts - wie bereits bekannt - über ein Nicht-Gatter die an der Impulsleitung P liegenden Eingangsgatter derselben wie der vorangehenden Stufen und das Eingangsgatter des Zwischenregisters der jeweils vorgehenden Stufe. (Um zu verhindern, daß der nach Beendigung des dritten Impulses auf P auftretende Impuls über das Eingangsgatter ANAb in das erste Zwischenregister, dessen Inhalt Ende des zweiten Impulses vom zweiten Zwischenregister [Signal B] gelöscht wurde, gelangt).
Zusätzlich bewirkt der Ausgangsimpuls des Zwischenregisters über ein Oder-Gatter (OSTB) eine Rückstellung oder Löschung des vorhergehenden SpeichersFF1 sowie des ZwischenspeichersFFA, der nun seinerseits das an P liegende Vorwahlgatter (AN 258) der folgenden Stufe sperrt und die von diesem Zwischenregister abhängige rückwärtige Sperrung der eigenen Stufe aufgehoben wird.
Der dritte Impuls bewirkt das gleiche Spiel. Bei seinem Ende wird der Ausgang des Zwischenregisters FFC aktiviert; das Vorwahlkoinzidenzgatter der folgenden Stufe wird vorbereitet, der Inhalt des vorhergehenden Registers gelöscht, sämtliche vorgesehenen Gatter, die an P liegen, sowie das Eingangsgatter des vorgesehenen Zwischenregisters werden gesperrt.
Der vierte Impuls gelangt dann über das Vorwahlkoinzidenzgatter AN (4) 710 an das Eingangsgatter der Register 4, 7 und 10. Jedoch nur das Gatter des vierten Registers ist durch das Ausgangssignal des vorgehenden dritten Registers vorbereitet. Der Impuls wird im vierten Speicher aufgenommen: Ausgangssignal zum Sammellampenregister sowie Vorbereitung des fünften Eingangsgatters.
Der fünfte Impuls am Ende des vierten Impulses der dritte Zwischenspeicher ist immer noch erregt, da er nur vom ersten Zwischenspeicher gelöscht wird; ferner liegt das Ausgangssignal des vierten Registers über ein Oder-Gatter OA a an dem Eingangsgatter des ersten Zwischenspeichers - gibt letzteres Eingangsgatter ein Signal an den Zwischenspeicher, der seinerseits das Vorwahlkoinzidenzgatter der zweiten Stufe vorbereitet und eine rückwärtige Sperrung bewirkt. Der fünfte Impuls wandert also über das erwähnte vorbereitete Gatter und liegt nun an den Eingangsgattern der Register 2, 5 und 8. Jedoch nur eines dieser Gatter, nämlich das der fünften Stufe, ist durch den Inhalt des vorhergehenden vierten Registers vorbereitet, so daß der fünfte Impuls also auch vorschriftsmäßig im fünften Register gespeichert wird. Sinngemäß wird der sechste Impuls über das Vorwahlkoinzidenzgatter AN 369 der dritten Stufe unter Mitwirkung des Zwischenregisters der zweiten Stufe geleitet. Denselben Weg nimmt auch der neunte Im-puls.
über das Vorwahlgatter der vierten Stufe AN (3) 710 werden unter Mitwirkung des Zwischenregisters der dritten Stufe der dritte, siebte und zehnte Impuls zu den entsprechenden Registern geleitet.
In den Fig. 7a und 7b ist ein Dezimalimpulsregister schematisch gezeigt, in welchem logische Transistorelemente anstatt von Magnetverstärkerelementen benutzt sind. Grundsätzlich ist die Anordnung dieselbe wie in den Fig. 1 a und 1 b, und das Register umfaßt zehn Registerstufen TR 1 bis TR 10, welche aufeinanderfolgend durch Impulssignale betätigt werden für die Betätigung von Relais 1R bis 10 R, um auf diese Weise Anzeigelampen 1 L bis 10 L zu speisen. Wegen der Arbeitscharaktcristiken der Transistoren sind einige Änderungen in den Schaltungsanordnungen notwendig. Zum Beispiel sind die Verstärker AMI bis AM10 benutzt, um die Ausgangssignale der Registerstufen zu verstärken für die Betätigung der Relais IR bis lOR. Zusätzlich sind Verstärker TAMZ TAMH und TAMU benutzt, um die Aus- oder Nicht-Signale der übertrager-Flip-Flop-Schaltungsanordnungen TFFA bzw. TFFB bzw. TFFC zu verstärken.
Wegen der relativ kurzen Schaltzeit der logischen Transistorelemente wird das Eingangssignal P, welches von der negativen Anschlußklemme einei Gleichstromquelle über den ItapulsschalterPS abgeleitet wird, nicht direkt der P-Sammelschiene, zugeführt wie in Fig. 1, sondern es wird statt dessen an eine PX-Sammelschiene über eine Und-Schaltung TANP zugeführt, welche an ihrer Eingangsklemme direkt mit dem Impulssignal gespeist wird und an der anderen Eingangsklemme das Impulssignal liegen hat, nachdem es in Aufeinanderfolge an zwei Nicht-Schaltungen TN!5'und TNP angelegt worden ist, so daß es auf diese Weise eine beabsichtigte Verzögerung zwischen dem Auftreten des PX- und des F-Zeichens erzeugt. Der Ausgang von der Nicht-Schaltung TNP wird an die F-Sammelschiene über einen Verstärker TAMP angelegL Das Startsignal ST wird', wie gezeigt, erzeugt.durch den Anschluß der ST-Sammelschiene an die negative Klemme einer Spannungsquelle über einen Schalter STS. Das ST-Signal wird erzeugt durch Anlegen des Startsignals an ein Nicht-Schaltungselement TNSTT und durch sein Anlegen an die ST-Sammelschiene über einen Verstärker TAM9T--.
Die Registerstufen TR 1 bis TR 10, welche die Impulssignale 1 bis 10 an die Relais IR bis lOR anlegen, sind im wesentlichen identisch mit den Registerstufen nach Fig. 1, aber wegen der Schaltungen der logischen Transistorelemente, welche nicht die Anwendung von Oder- zu Und-Schaltung zulassen, sind die übertragerstufen TRA, TRB und TRC derart angeordnet, daß eine Mehrzahl von Und-Schaltungen in jede Oder-Schaltung einspeisen, um auf diese Weise die Oder- zu Und,-Schaltungen nach Fig. 1 zu eliminieren. Zum Beispiel speisen die Und-Schaltungen TANAbl bis TANAb4 in die Oder-Schaltung TORAa. In gleicher Weise speisen die Und-Schaltungen TANBbl bis TANBb3 in die Oder-Schaltung TORBa- und die Und-Schaltung TANCbl bis TANCb3 in die Oder-Schaltung TORCa ein. Die Registerstufen TR4 bis TR10 sind grundsätzlich ähnlich den entsprechenden Stufen nach Fig. 1, ausgenommen, daß sie logische Transistorelemente enthalten. Und,-Schaltungen TAN 258, TAN369 und TAN710, welche Transistorschaltungskreise sind, entsprechen den ähnlichen Kreisen nach Fig. 1, werden in gleicher Weise mit Registerstufen 3, 4 und 7 benutzt, ebenso wie mit den nachfolgenden Stufen in der Folge,'wie sie in der Schaltung nach Fig. 1 gezeigt sind.
In Fig. 8 ist die Schaltungsanordnung einer Nicht-Schaltung TNP im einzelnen gezeigt. Sie enthält einen Transistor T 1, welcher einen geerdeten Emitter e hat und eine Basiselektrode b, welche an die Eingangsklemme 75 angeschlossen ist, um den Transistor entsprechend dem Anlegen eines negativen Signals leitend zu machen. Eine Batterie 76 ist an die Basiselektrode b angeschlossen, um die Basiselektrode positiv zu machen und den Transistor normalerweise für seinen Sperrzustand vorzuspannen. Der Kollektor c ist an die negative Klemme einer 45-Volt-Batterie 78 angeschlossen und an die Ausgangsklemme 79 für die Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn der Transistor Tl gesperrt ist. Eine Klemnidiode 80 verbindet die Ausgangsklemme mit einer 15-Volt-Batterie 81. Wenn auch immer ein negatives Signal an die Eingangsklemme 75 angelegt ist, so ist die Basis b negativ gemacht, und der Transistor T 1 in seinem Sättigungszustand verbindet den Kollektor c mit Erde, so daß die Ausgangsspannung an der Ausgangsklemme 79 abfällt.
Die gezeigte Und-Schaltung nach Fig. 9 entspricht derjenigen von TA NA b 1. Sie besitzt eine Ausgangsklemme 83, die über eine Klemmdiode 85 an eine Batterie 84 angeschlossen ist und mit der negativen Klemme einer Batterie 86 über einen Widerstand 87 verbunden ist. Dic Eingangsklemmen 88, 89 und 90 sind mit der Ausgangsklemme 83 über Dioden 91, 92 und 93 für die Erdung der Ausgangsklemme verbunden, wenn kein Signal anliegt, um auf diese Weise eine Ausgangsleistung zu verhindern. Die Signale müssen alle an die Eingangsklemmen angelegt sein, um eine Erdung der Ausgangsklemme für das Entstehen eines Ausgangszeichens zu verhüten.
In Fig. 10 ist eine Oder-Schaltung in Form der Oder-Schaltung TORBa veranschaulicht. Sie hat drei Eingangsklemmen 94, 95 und 96 und eine einzige Ausgangsklemme 97. Die Eingangsklemmen sind mit der Ausgangsklemme über Gleichrichtereinrichtungen 98, 99 und 100 verbunden, so daß ein negatives Signal an einer der Eingangsklemmen ein negatives Signal an der Ausgangsklemme erzeugt.
Fig. 11 ist ein schematisches Schaltbild einer Transistor-Flip-Flop-Schaltung nach Art der Schaltung TFFA. Die Transistoren T2 und T3 haben Emittere, welche an Erde angeschlossen sind, und sie haben Basis-Elektroden b und Kollekterelektroden cl welche über Widerstände 102 und 103 über Kreuz geschaltet sind. Eine Kapazität 105 ist zwischen der Basiselektrode des Transistors T3 und der Batteriequelle 105 angeschlossen, so daß, wenn der Flip-Flop-Kreis erstmalig gespeist wird, der Ladestrom der Kapazität den Transistor 3 sättigen wird, - so daß eine Ausgangsklemme 106 in wirksamer Weise geerdet und kein Ein-Signal erhalten wird. Der Transistor T2 verbleibt ungesättigt, so daß die Aus-Ausgangsklemme 107 im wesentlichen das volle negative Potential der Batterie 105 hat und ein Aus-Signal liefert. Die Klemmdioden 108 und 109 sind an die Ausgangsklemmen angeschlossen, um sie über eine 15-Volt-Batterie 110 zu erden. Die Basiselektroden b sind normalerweise positiv vorgespannt durch eine Batterie 112. Und-, Ein- und Aus-Eingangsklemmen 114 und 115 sind an die Basiselektroden der Transistoren T2 bzw. T3 angeschlossen für das Auslösen des Flip-Flops aus dem Ein- in den Aus-Zustand entsprechend dem Anlegen von negativen Signalen.
In Fig. 12 ist ein schematisches Schaltbild eines Signalverstärkers, wie z. B. TAMI, gezeigt, welches grundsätzlich einen Nicht-Verstärker enthält. Zum Beispiel sind die Transistoren T4 und T5 in Kaskade geschaltet, so daß ein Signal an der Eingangsklemme 117 an der Basis b des Transistors T4 verursacht, daß T4 in den Sättigungszustand übergeht und die Basis b des Transistors 5 an Erde gelegt wird. Dies verursacht, daß der Transistor gesperrt wird, so daß die Ausgangssignalklemme 118 im wesentlichen auf die negative Spanniing der Batteriespannungsquelle 120 angehoben wird, um ein Ausgangssignal zu liefern. Eine Batterie 121 spannt normalerweise die Basiselektroden der Transistoren positiv vor, und die Klemmdioden 122 und 123 verbinden die Kollektoren e, um sie über eine 15-Volt-Batterie zu erden.
In Fig. 3 ist ein Relaisverstärker TAM 1 gezeigt, welcher eine Eingangsklemme 127 enthält, die an die Basiselektrode b des Transistors T 6 angeschlossen ist, um eine Sättigung desselben beim Anlegen eines negativen Signals herbeizuführen. Die Basis b des Transistors T7 ist an den Emitter e des Transistors T6 angeschlossen, um dem Transistor T7 einen Basisstrom zuzuführen, wenn auch immer der Transistor T 6 gesättigt ist. Der Transistor T 7 ist in gleicher Weise mit seiner Emitterelektrode e an 'die Basiselektrode b eines Ausgangstränsistors T8 angeschlossen, um ihn leitend zu machen, damit er ein Ausgangssignal an den Ausgangsklemmen 128 und 129 für die Betätigung,eines Relais od. dgl. erzeugt.
Im Betrieb ist das Register nach den Fig. 7a und 7b im wesentlichen identisch mit demjenigen nach den Fig. la und 1 b, so daß ein Ausgangssignal von jeder Registerstufe in Aufeinanderfolge entsteht, wenn Impulssignale angelegt sind und solange das Startsignal fortdauert. Die Rückverstellung wird in dem Register entweder in der Fig. 1 oder in der Fig. 7 bei Beendigung des Startsignals herbeigeführt, da das ST-Signal für die Rückverstellung der Flip-Flop-Schaltungen direkt angelegt wird.
Aus der obigen Beschreibung und den Zeichnungen ist zü ersehen, daß in einfacher und wirksamer Weise Vorsorge getroffen ist, aufeinanderfolgende Impulse in einem Dezimalsystem durch Anwendung statischer logischer Stromkreiselemente zu zählen. Ein Register mit den Merkmalen der Erfindung ist einfach und ohne große Kosten herzustellen und ist äußerst kompakt und zuverlässig in seinem Betrieb. Die erforderliche Energie ist äußerst niedrig, und die Einheiten können vollständig nach außen dicht hergestellt werden, so daß sie ernsthaften Temperatur-und Wetterbedingungen genügen können.
Da gewisse Änderungen in dem obigen Aufbau und verschiedene abweichende Ausbildungen der Erfindung hergestellt werden können, ohne von deren Grundgedanken abzuweichen, wird darauf hingewiesen, daß alle- Gegenstände, die in der, obigen Beschreibung und in den Zeichnungen enthalten sind, lediglich als zur Veranschaulichung und nicht in einem begrenzten Sinne beurteilt werden sollen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dezimalregister mit zehn Hauptspeichem, von denen abhängig von der Zahl der eingegebenen Impulse jeweils einer ein Ausgangssignal liefert, das einer Signaleinrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Ausgang eines H;4uptspeichers mit dem einen Eingang des folgenden verbunden ist und daß drei Zwischenübertrager (Zül, Zü2, Zü3) mit je einem zugehörigen Vorwahlkoinzidenzgatter (VW258, VW369, VW4710) vorgesehen sind, über die die Eingangsimpulse den Hauptspeichern der Reihe nach zugeführt werden, wobei sich die drei Zwischenübertrager mit zugehörigen Vorwahlkoinzidenzgattern in zyklischer Reihenfolge ablösen. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zwischenübertrager (ZÜl) mit zugehörigem Vorwahlkoinzidenzgatter (VW258) dem zweiten, fünften und achten Hauptspeicher, der zweite Zwischenübertrager (ZU2) mit Vorwahlkoinzidenzgatter (VW369) dem dritten, sechsten, neunten und der dritte Zwischenübertrager (Zü3) mit Vorwahlgatter (VW4710) dem vierten, siebten, zehnten Hauptspeicher vorgeschaltet sind. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des ersten Zwischenübertragers (ZÜl) mit den Ausgängen des ersten, vierten, siebten und zehnten Hauptspeichers verbunden sind. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des zweiten Zwischenübertragers (Z02) mit den Ausgängen des zweiten, fünften, achten Hauptspeichers verbunden sind. 5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des dritten Zwischenübertragers (ZU3) mit den Ausgängen des dritten, sechsten und neunten Hauptspeichers verbunden sind. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die Hauptspeicher aus einer bistabilen Kippstufe und einem Und-Gatter bestehen, dessen Ausgang mit einem der beiden Eingänge der Kippstufe verbunden ist. 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von logischen Schaltelementen auf magnetischer Basis jeder Zwischenübertrager aus einer bistabilen Kippstufe (FFA) besteht, an die die Ausgänge der jeweils zugeorineten Hauptspeicher über ein Oder-Gatter (OAa) und ein Und-Gatter (ANAb) angeschlossen sind. 8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von logischen Elementen mit Transistoren jeder Zwischenübertrager aus einer bistabilen Kippstufe JFFA) besteht, an die die Ausgänge der jeweils zugeordneten Hauptspeicher JFF1 bis TFFIO) über mehrere Und-Gatter(TANbl bis TANb4) und ein Oder-Gatter (TORAa) angeschlossen sind. 9. Anordnung nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (L) der bistabilen Kippstufe eines Zwischenübertragers mit einer Löschklemme (1) des funktionsmäßig vorangehenden Zwischenübertragers und den Löschklemmen derjenIgen, Hauptspeicher verbunden ist, deren Ausgänge an die Eingänge des zu löschenden Zwischenübertragers angeschlossen sind. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (1) der Hauptspeicher und Zwischenübertrager mit einem Eingang der bistabilen Kippschaltung verbunden ist (Löschen). 11. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, -daß ein Eingang (f) des Und-Gatters jedes Zwischenübertragers mit einem Ausgang (F) des funktionsmäßig folgenden Zwischenübertragers verbunden ist, an dem immer ein Signal auftritt, wenn der Speicher (die Kippstufe) dieses Zwischenübertragers frei ist, und daß eine dritte Eingangsklemme des Und-Gatters jedes Zwischenübertragers mit einer Sammelschiene (P) verbunden sind, die über ein Inversions-Gatter an die Impulsgebersammelschiene (P) angeschlossen ist. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der bistabilen Kippstufe jedes Zwischenübertragers über ein Inversionsgatter (NA) mit einer Ausgangsklemme (F) verbunden ist. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auch dem ersten Hauptspeicher ein Vorwahlkoinzidenzgatter (AN la) vorgeschaltet ist und daß jedes Vorwahlkoinzidenzgatter mit je einem Eingang mit der Klemme (F) eines jeden nachfolgenden Zwischenübertragers verbunden ist. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle Vorwahlkoinzidenzgatter mit einer Eingangsklemme mit der Impulsgebersammelschiene (P) verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Buch von C. W. Tompkins, J. H. Wakelin und W. W. Stifler, »High-Speed Computing Devices«, Mc. Graw Hill Book Comp. Inc., New York-Toronto-London, 1950, S. 45 bis 48.