DE1121855B - Elektronische Multiplikationseinrichtung in Verbindung mit mechanischen Rechen- und Buchungsmaschinen - Google Patents

Description

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BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

V6501IXc/42m

13. NOVEMBER 1953 11. JANUAR 1962

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für elektronische Multiplikationsmaschinen bzw. Zusatzeinrichtungen für mechanisch betriebene Rechen-, Buchungs- oder dergleichen Maschinen.

Es sind Steuereinrichtungen für derartige Maschinen bekannt, bei denen jedoch eine große Anzahl verschiedener Steuerzähler und Steuereinrichtungen eingesetzt werden müssen. Im allgemeinen sind hierzu erforderlich: Serien von je zehn Impulsen, Serien von je neun Impulsen und eine weitere Serie von Impulsen, bei der jeweils nach dem zehnten Impuls einer Impulsserie ein Einzelimpuls auftritt. Ein weiterer Impuls ist nach 9 · 9 Impulsen oder 10-10 Impulsen erforderlich, welcher eine Durchschaltung des Rechensystems für den nächsten Zyklus zum Abfühlen der nächsten Stelle des einen Faktors vornimmt. Derartige Einrichtungen sind im allgemeinen in ihrem Aufbau und in der Wirkungsweise kompliziert.

Es sind elektronische Steuereinrichtungen bekannt, welche die Multiplikation mit Hilfe sogenannter Multiplikationstafeln durchführen. Diese Multiplikationstafeln ermöglichen es, das Produkt einer Multiplikation in einem Arbeitsgang zu errechnen. Die Rechengeschwindigkeit ist demzufolge bei diesen Einrichtungen sehr hoch, andererseits wird aber dadurch ein derart umfangreicher Aufwand an elektronischen Schaltelementen notwendig, der für die in diesem Rahmen aufgezeigten Zwecke nicht vertretbar ist.

In der vorliegenden Erfindung findet, um die genannten Nachteile zu vermeiden, zur Ausführung von Multiplikationen das Verfahren der fortgesetzten Addition Anwendung. Die Rechengeschwindigkeit ist allerdings bei Anwendung dieses Verfahrens geringer. Da jedoch, wie bereits erwähnt, diese Einrichtungen in Verbindung mit mechanischen Recheneinrichtungen arbeiten, deren Operationsgeschwindigkeit bekanntlich weitaus geringer ist, ist die Geschwindigkeit der elektronischen Einrichtung auch bei Anwendung des zuletzt genannten Verfahrens noch hoch genug. Außerdem ergibt sich daraus der Vorteil, daß diese Einrichtungen einen weitaus geringeren Schaltaufwand erfordern und demzufolge wirtschaftlicher, einfacher und für die vorgesehenen Zwecke geeigneter sind.

Die Erfindung beabsichtigt, eine einfach arbeitende Einrichtung dieser Art zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß von zwei Steuerzählern gleicher Zählkapazität ein Zähler eine Impulsfolge von zehn Impulsen über ein Gatter zur Multiplikandenabfühlung, eine Impulsfolge von neun Impulsen über Gatter zur Übertragung des Elektronische Multiplikationseinrichtung

in Verbindung mit mechanischen Rechen-

und Buchungsmaschinen

Anmelder:

VEB

Buchungsmaschinenwerk Karl-Marx-Stadt,
Karl-Marx-Stadt, Altchemnitzer Str. 41

Dipl.-Phys. Joachim Schulze, Limbach-Oberfrohna, ist als Erfinder genannt worden

Multiplikanden an den Produktspeicher und eine Folge von je 1-Impuls über ein Gatter zur Beendigung dieser Übertragung mittels des Gatters bereitstellt, dessen Übertragsimpulse über Gatter die Multiplikatorabfühlung bewirkt, während der Multiplikandenabfühlung die zur Multiplikandenübertragung tätigen Gatter alternierend geöffnet und geschlossen werden und die Multiplikatorabfühlung von dem zweiten Steuerzähler gesteuert wird, welcher bei seiner Rückstellung Übertragungsimpulse abgibt, um einen neuen Multiplikationszyklus auszulösen.

Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema der Multiplikationseinrichtung,

Fig. 2 ein Impulsdiagramm der gleichen Einrichtung.

Bei der Durchführung von Multiplikationen z. B. mittels fortgesetzter Addition ist sowohl eine Abfühlung des Multiplikanden- als auch des Multiplikatorspeichers notwendig. Im angegebenen Ausführungsbeispiel wird zuerst der Multiplikatorspeicher abgefragt, wie oft der Multiplikand addiert werden muß, um das Ergebnis zu erhalten. Zum besseren Verständnis der vorhegenden Erfindung soll vorerst einmal die Wirkungsweise der fortgesetzten Addition des Multiplikanden erläutert werden.

Wenn sich dieses Ausführungsbeispiel auch auf das Dezimalsystem bezieht, ist jedoch der Erfindungs-

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gegenstand nicht nur auf dieses spezielle Zahlensystem anwendbar.

Es sei angenommen, daß sich in einem Multiplikandenspeicher ZO der Wert »8« und in einem Multiplikatorspeicher Z15 der Wert »6« befindet. Es soll also die Multiplikation 6 ■ 8 ausgeführt werden. Bei Beginn der fortgesetzten Addition erhält der Multiplikandenspeicher ZO durch eine Leitung 10 5 jeweils zehn Impulse. Der erste Impuls schaltet ihn von »8« auf »9« und der zweite Impuls auf »10«, was gleichbedeutend ist mit »0«. Infolge dieser Durchschaltung auf »10« gibt dieser Multiplikandenspeicher ZO einen Impuls an einen nachfolgenden Flip-Flop FFlO ab, wodurch der Flip-Flop FF10 umgeschaltet und ein Gatter G10 geöffnet wird. Synchron mit den zehn Impulsen für den Multiplikandenspeicher ZO sind zwischen diesen zehn Impulsen neun Einzelimpulse auf eine Leitung 95 abgegeben worden, die auf das Gatter G10 geführt werden. Infolge öffnung des Gatters G10 können also nunmehr diese _ao zwischenhegenden Impulse in einen Produktenspeicher Z10, Z11 einlaufen.

Da das Gatter G10 acht Impulse durchläßt, wird der auf »0« eingestellte Produktionsspeicher ZlO, ZIl auf »8« geschaltet. Nach diesen acht Impulsen ist der Multiplikandenspeicher ZO, der ja insgesamt zehn Impulse aus Leitung 105 erhält, wieder auf »8« geschaltet worden, während der nächste Impuls auf einer Leitung 15 den Flip-Flop FFlO wieder umschaltet, so daß Gatter GlO geschlossen wird.

Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die fortlaufende Addition beendet ist und aus den Leitungen 105 und 95 keine Impulse mehr kommen.

Der Produktenspeicher ZlO, ZIl ist ein sogenannter akkumulativer Speicher, d. h., er addiert fortlaufend die eintretenden Impulse. Dieser Produktenspeicher ZlO, ZIl würde also nach einem Zehnerzyklus auf »8« stehen und nach zwei solchen Zyklen auf »16«, nach drei auf »24« usw.

Für jede durchzuführende Addition der Multiplikanden sind nun außer der Bereitstellung der zehn Impulse eines Zehnerzyklus, den neun Impulsen auf S 9 und einem Impuls auf 51 (die beiden letzteren jeweils zwischen den ersteren liegend), noch eine Abfragung des Multiplikatorenspeichers Z15 notwendig, der angibt, wie oft ein solcher Zehnerzyklus durchgeführt werden soll. Da der Multiplikator im Höchstfall die Ziffer »9« enthält bzw. zehn verschiedene Stellungen annehmen kann, ist es zweckmäßig, diese Zehnerzyklen zehnmal zur Verfügung zu stellen, wovon jedoch nur der Teil — in diesem Beispiel »6« — auf den Multiplikandenspeicher ZO wirkt, der auf Grund der Stellung des Multiplikator-Speichers Z15 notwendig ist.

Die Multiplikationseinrichtung soll nunmehr beschrieben werden. Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Impulsgenerator M vorgesehen, der in einer Multivibratorschaltung fortlaufend Impulse abgibt. Die beiden Systeme des Multivibrators geben bei symmetrischer Anordnung, wie Fig. 2 zeigt, wechselseitig laufend Impulse ab, wobei der zeitliche Abstand zwischen der Abgabe der wechselseitigen Impulse gleich groß ist.

Die aus diesem Multivibrator gegeneinander versetzten Impulse hegen demnach jeweils so, daß zwisehen zwei Impulsen des einen Systems A ein Impuls des anderen Systems B auftritt, und umgekehrt. Die Impulse des Systems A werden über ein Gatter GO und ein Gatter G 2 der Steuereinrichtung zugeführt, während die versetzten Impulse aus dem System B über Gatter G 3 und GA zugeführt werden. Vor Beginn einer Multiplikation sei ein Flip-Flop FF 0 so eingestellt, daß das Gatter GO geschlossen ist, und ein Flip-Flop FFl ist so eingestellt, daß ein Gatter Gl geöffnet und das Gatter G 2 geschlossen ist. Ein Flip-Flop FF 3 sei so geschaltet, daß das Gatter G 4 geöffnet und das Gatter G 3 geschlossen ist. Ein Flip-Flop FF 5 wird durch die aus Gatter G 4 laufend austretenden Impulse auf einer Seite gehalten. Diese laufend aus Gatter G 4 austretenden Impulse stellen auch den Flip-Flop FFlO auf »Aus«, so daß Gatter GlO geschlossen ist.

Bei Beginn der Multiplikation wird der Flip-Flop FFO durch einen Startimpuls umgeschaltet und öffnet damit das Gatter GO. Aus dem Gatter GO lauf en jetzt Impulse auf den Steuerzähler Z 8. Nach zehn Impulsen gibt der Steuerzähler Z 8 einen Impuls an einen gleichartigen Steuerzähler Z 9 ab; ebenso wie über Gatter Gl ein Impuls an den Multiplikatorzähler Z15 gelangt. Der Multiplikatorzähler Z15, der in dem vorliegenden Beispiel auf »6« stand, wird jetzt auf »7« umgeschaltet. Der Impuls aus Steuerzähler Z8 läuft gleichzeitig auf den Flip-Flop FF 3. Der Flip-Flop FF 3 ist jedoch zur Zeit noch so geschaltet, daß das Gatter G 4 geöffnet bleibt. Der aus dem Steuerzähler Z 8 austretende Impuls schaltet außerdem den Steuerzähler Z 9 um eine Stelle weiter, so daß der Steuerzähler Z 9 auf »1« geschaltet wird. Nachdem die zweiten zehn Impulse durch den Steuerzähler Z 8 durchgelaufen sind, gibt derselbe wiederum einen Impuls wie oben beschrieben an die verschiedenen Schaltglieder ab. Der Multiplikatorzähler Z15 schaltet auf »8«, der Steuerzähler Z9 schaltet auf »2«.

Wenn nun der vierte Zehnerzyklus über Steuerzähler Z 8 durchgelaufen ist, bewirkt jetzt der vierte Impuls über Gatter Gl ein Schalten des Multiplikatorzählers Z15 auf »10« bzw. »0«, wodurch der Flip-Flop FFl umgeschaltet und Gatter G 2 geöffnet und Gatter Gl geschlossen wird. Der 41. Impuls nun aus dem System .4 läuft ebenso über Gatter G 2 wie über Gatter GO, schaltet dadurch den Flip-Flop FF 3 um, so daß Gatter G 3 geöffnet und Gatter G 4 geschlossen wird. Gleichzeitig läuft der 41. Impuls aus Gatter G 2 weiter auf den MultiplikandenspeicherZO und schaltet diesen um eine Stelle weiter, d. h., wenn er, wie im vorliegenden Beispiel, auf »8« stand, wird er auf »9« schalten. Die aus Gatter G 3 austretenden Impulse laufen auf Gatter GlO, werden aber dort noch nicht durchgelassen, da der Flip-Flop FFlO noch so steht, daß Gatter GlO geschlossen ist. Die von Gatter G 3 austretenden Impulse sind dem System B entnommen und liegen daher in den Zwischenräumen der aus Gatter G 2 auftretenden Impulse. In dem Moment, in dem der 50. Impuls aus Gatter GO ausgetreten ist und den Steuerzähler Z 8 auf »10« bzw. »0« geschaltet hat, trifft der aus Steuerzähler Z 8 austretende Impuls auf den Flip-Flop FF 3 und schaltet diesen um, so daß Gatter G 3 wieder geschlossen und Gatter G4 geöffnet ist, d.h., aus Gatter G 3 sind in der Zwischenzeit die neun in den Zwischenräumen der zehn Impulse aus Gatter G 2 liegenden Impulse ausgetreten, währenddem der nach dem zehnten Impuls auftretende Impuls über Gatter G 4 geleitet wird, so daß tatsächlich aus Gatter G 3 neun und dann anschließend nur ein Impuls aus Gatter G 4 austreten. Damit ist erreicht, daß aus der Leitung 9 s

von Gatter G 3 bei einem Zehnerzyklus jeweils nur neun Impulse austreten und nach dem Zehnerzyklus aus Gatter G 4 jeweils nur ein Impuls auf Leitung Is austritt. Durch das geschlossene Gatter G1 wird auf den Multiplikatorspeicher Z15 jetzt kein Impuls weitergegeben.

Wie schon beschrieben, schaltet der 41. Impuls den Multiplikandenspeicher Z 0 auf »9«. Der 42. Impuls schaltet den Multiplikandenspeicher ZO auf »10« bzw. »0«, wodurch der Multiplikanden- *° speicher ZO einen Impuls an den Flip-Flop FF10 abgibt. Der Flip-Flop FF10 wird umgeschaltet und öffnet Gatter G10. Das Gatter G10 wiederum läßt nunmehr die aus Gatter G 3 austretenden Impulse auf den ProduktenspeicherZ10 einwirken, d.h., der nach dem 42. Impuls aus System B austretende Impuls gelangt über Gatter G 3 und Gatter GlO in den Produktenspeicher ZlO, ZIl. Ebenso ist es nach dem 43. bis 49. aus dem System B austretenden Impuls, so daß bei einem Zehnerzyklus insgesamt acht Impulse über Gatter G10 gelaufen sind.

Der 50. Impuls schaltet den Multiplikandenspeicher ZO wieder in seine Ausgangsstellung, nämlich auf »8«. Der nach dem 50. Impuls aus System B austretende Impuls gelangt über das inzwischen geöffnete Gatter G 4, auf den Flip-Flop FFlO und schaltet diesen um, so daß Gatter G10 wieder geschlossen ist. Vom 51. aus dem System A austretenden Impulsen ab wiederholt sich dieser Schaltvorgang bis zum 100. Impuls. Der 100. aus dem System A austretende Impuls gelangt als zehnter Impuls auf den Steuerzähler Z 9 und schaltet diesen auf »0«, während der vom Steuerzähler Z 9 abgegebene Impuls den Flip-Flop FF 5 umschaltet. Der nach dem 100. Impuls aus System B austretende Impuls gelangt über Gatter G4 einmal auf Flip-Flop FF10, welcher umgeschaltet wird und dadurch Gatter G10 schließt, und zum anderen auf den Flip-Flop FF 5, der wieder umgeschaltet wird. Dadurch tritt aus Flip-Flop FF 5 ein Impuls aus, welcher sowohl den Flip-Flop FFO umschaltet, so daß Gatter G 0 geschlossen wird und ein aus Flip-Flop FFO austretender Steuerimpuls R V die Programmsteuerung weiterhin in Tätigkeit setzt, und zum anderen schaltet der aus Flip-Flop FF 5 austretende Impuls den Flip-Flop FFl um, so daß Gatter G1 wieder geöffnet und Gatter G 2 geschlossen wird. Damit ist die Ausgangsstellung wieder hergestellt, wobei inzwischen der Multiplikatorspeicher ZIS geleert worden ist, der Multiplikandenzähler ZO wieder in seiner alten Stellung »8« steht und der ProduktenspeicherZ10, ZIl auf »48« steht, d.h., der Zähler Z10 steht auf »8« und Zähler Z11 auf »4« durch Zehnerübertragung.

Damit ist ein Multiplikationszyklus für eine Multiplikatorziffer beendet, und durch eine Umschaltung auf einen anderen Multiplikator durch die Programmsteuerung kann jetzt der Multiplikand für den nächsten Zyklus weiterverwendet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:
   1. Elektronische Multiplikationseinrichtung, insbesondere in Verbindung mit mechanischen Rechen- oder Buchungsmaschinen mit Zählwerken für Multiplikator, Multiplikand und Produkt, wobei die Bildung des Produktes nach dem Prinzip der wiederholten Addition erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Steuerzählern (Z 8, Z 9) gleicher Zählkapazität ein Zähler (Z 8) eine Impulsfolge von zehn Impulsen über ein Gatter (G 2) zur Multiplikandenabfühlung, eine Impulsfolge von neun Impulsen über Gatter (G 3) zur Übertragung des Multiplikanden an den Produktspeicher (Z 10, Z11) und eine Folge von je 1-Impuls über ein Gatter (G 4) zur Beendigung dieser Übertragung mittels des Gatters (G 10) bereitstellt, dessen Übertragsimpulse über Gatter (Gl) die Multiplikatorabfühlung bewirkt, während der Multiplikandenabfühlung die zur Multiplikandenübertragung tätigen Gatter (G 3, G 4) alternierend geöffnet und geschlossen werden und die Multiplikatorabfühlung von dem zweiten Steuerzähler (Z 9) gesteuert wird, welcher bei seiner Rückstellung Übertragungsimpulse (RV) abgibt, um einen neuen Multiplikationszyklus auszulösen.
2. 2. Elektronische Recheneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste aus einem Gatter (G 2) austretende Impuls über einen Flip-Flop (FF 3) ein Gatter (G 3) in Durchlaßstellung bringt, so daß die ebenfalls dem Impulsgenerator entnommenen, versetzt auftretenden Impulse (ß-Impulse) durch das Gatter (G 3) als Produktimpulse zum Produkt akkumulierenden Produktspeicher (Z 10, Z11) gelangen können.
3. 3. Elektronische Recheneinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Zähler (Z 8) austretenden Ubertragsimpulse einen Flip-Flop (FF 3) so schalten, daß die 1-Impuls-Folgen dem Flip-Flop (FF 10) über eine besondere Leitung zugeführt werden und diesen so umschalten, daß das Gatter (G 10) geschlossen wird, daß die Impulse aus dem Multiplikandenzähler (ZO) über den Flip-Flop (FF 10) das Gatter (G 10) so lange offenhalten, bis durch den 1-Impuls das als Anzeichen der Beendigung des jeweiligen Zyklus ausgewertet wird, der Flip-Flop (FF 10) wieder umgesteuert wird und so die Anzahl der während eines Zehnerzyklus in den Produktspeicher (Z 10, Z11) gelangenden Impulse durch den Multiplikandenzähler (Z 0) gesteuert wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 896 571;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 641 407;
   Proc. IRE, Vol. 35, 1947, Nr. 8 (August), S. 756 bis 767.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 109 759/226 1.62