DE1127635B

DE1127635B - Kombinierter Addierer und Subtrahierer aus Magnetkernen

Info

Publication number: DE1127635B
Application number: DES62782A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Guenter Kretzschmar
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-04-27
Filing date: 1959-04-27
Publication date: 1962-04-12

Description

Kombinierter Addierer und Subtrahierer aus Magnetkernen Die Erfindung bezieht sich auf einen aus Magnetkernen mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife aufgebauten kombinierten Volladdierer und Vollsubtrahierer für Binärzahlen. Eine Einsparung von Magnetkernen bei solchen Anordnungen kann dadurch erreicht werden, daß außer den. Eingangswicklungen und der Taktwicklung auch die Ausgangswicklungen der Magnetkerne in die die logischen Bedingungen erfüllendenVerknüpftmgen derMagnetkernwicklungen einbezogen werden. Bei einer bekannten Anordnung sind zu diesem Zweck für die Erzeugung der Summe bzw. Differenz drei Magnetkeine vorgesehen, die so mit den Eingangswicklungen und der Taktwicklung verbunden sind, daß der erste Magrietkern ummagnetisiert wird, wenn auf jeder, der zweite Magnetkem, wenn auf keiner oder nur einer, und der dritte Magnetkern, wenn auf keiner-der drei Eingangswicklungen ein Impuls auftritt, und daß der Wicklungssinn der Ausgangswicklungen des ersten und zweiten Magnetkernes entgegengesetzt ist. Durch diese Maßnahme war es möglich, den Aufwand für einen kombinierten Volladdierer und Vollsubtrahierer auf drei Magnetkerne für die Bildung der Summe und der Differenz zweier Binärzahlen und zwei Magnetkerne für die Bildung des Übertrages und des Borgers für eine nächsthöhere Binärstelle zu reduzieren..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für solche aus Magnetkernen bestehende Volladdierer und Vollsubtrahierer weiter zu verringern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Erzeugung der Summe bzw. Differenz und zur Erzeugung des übertragers bzw. Borgers drei Magnetkerne vorgesehen sind, die mit den die Eingangsgrößen führenden Wicklungen so verbunden sind, daß der erste Magnetkem nur dann ummagnetisiert wird, wenn ein Übertrag entsteht, der zweite nur dann, wenn ein Borger entsteht, und der dritte, wenn zur Erfüllung der Bedingung für die Summe bzw. die Differenz zusätzlich zu den von den, beiden ersten Magnetkernen abgegebenen Impulsen ein Im-Puls erzeugt oder ein zuviel vorhandener Impuls kompensiert werden muß, und daß die beiden ersten Magnetkerne je eine zweite Ausgangswicklung tragen, an denen der Übertrag bzw. Borger abgenommen werden kann.
Bei Anwendung der Erfindung ist es möglich, einen kombinierten Volladdierer und Vollsubtrahierer aus insgesamt nur drei Magaetkernen aufzubauen, die sowohl zur Erzeugung der Summe bzw. der Differenz zweier Binärzahlen als auch zur Erzeugung des übertrages bzw. des Borgers für eine nächsthöhere Binärstelle der Binärzahl verwendet werden. An Hand der Figur werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert.
Von einer Vorrichtung zur Addition und Subtraktion von Binärzahlen sind bekanntlich nach B o o 1 c folgende Bedingungen zu erfüllen:

S oder D = A B C + A IT C + 71 B C + 3 N C

Cs = ABC + ABC + ANC + ;TBC

CD = ABC + 7IBC + ÄBU + ;UC

ungestrichene Buchstaben A 1

gestrichene Buchstaben -A 2

A und B sind die Summanden bzw. Minuend und Subtrahend; C ist der Übertrag bzw. der Borger von der nächstniedrigeren Binärsfelle; S ist die entstehende Summe und D die Differenz; Cs der übertrag und CD der Borger für die nächsthöhere Binärstelle. A, B und C können die Werte 1 oder 0 annehmen.
Zur Erfüllung der oben angeführten Bedingungen genugen drei geeignet gewickelte Magnetkerne. Die Figur zeigt dafür ein Wickelschema.
Die dargestellte Anordnung be-steht aus den Magnetkernen 1, 11 und III mit den Eingangswicklungen Wl, W2, W3, W4 sowie den Ausgangswicklungen W 6, W 7 und W 8. Auf die Eingangswicklungen W 1 und W2 werden die Summanden bzw. der Minuend und der Subtrahend, auf die Wicklung W3 der übertrag bzw. der Borger einer nächstniedrigeren Binärstelle gegeben. Weiterhin ist eine Taktwicklung W 4 vorgesehen, an die zu jeder Taktzeit ein Taktimpuls angelegt wird. Die Wicklung W5 dient zur Zurückstellung aller Magnetkerne in den Nuflzustand. Der Magnetkern 1 ist mit jeder der Wicklungen W 1, W 2 und W 3 so verknüpft, daß ein auf einer dieser Leitungen auftretender Impuls den Magnetkern in Richtung positiver Remanenz magnetisieren könnte. Außerdem ist aber der Magaetkern 1 mit der Taktwicklung W4 so verknüpft, daß ein Taktimpuls ihn in Richtung negativer Remanenz magnetisieren würde. Diese Verknüpfung des Magnetkernes I mit den Wicklungen W 1, W 2, W 3 und W 4 ergibt, daß der Magnetkern dann und nur dann ummagnetisiert wird, wenn eine der folgenden Impulskombinationen auf diesen Wicklungen auftritt: ABC, 7IBC, ANC, ABU Dies ist aber gerade die Bedingung für die Bildung des Übertrages für eine nächsthöhere Binärstelle. Erfindungsgemäß ist deshalb auf dem Magnetkern I eine Ausgangswicklung W7 vorgesehen, an der die Ausgangsimpulse für den Übertrag abgenommen werden können. Der Magnetkem 1 besitzt aber außer dieser für die Abgabe der übertragungsimpulse vorgesehenen Ausgangswicklung eine zweite, für die Ab- gabe der Summen- und Differenzimpulse bestimmte Wicklung W6.
Der Magnetkern II ist mit der Wicklung W 1 so verknüpft, daß eineMagnetisierung mRichtungnegativer Remanenz erfolgen wurde, wenn cm Impuls auf dieser Wicklung auftritt. Die Wicklungen W2 und W3 sind mit entgegengesetztem Wicklungssinn versehen. Die Taktwicklung W4 ist mit diesem Magaetkern 11 überhaupt nicht verknüpft. Die gesamte Wicklungsverteilung auf dem Magnetkem H ergibt, daß er dann und nur dann in die positive Remanenzlage ummagnetisiert wird, wenn eine, der nachfolgenden Impulskombinationen auf den Wicklungen W 1, W2 und W3 auftritt: ABC, XBC, NBU, 719C Dies ist aber die Bedingung zur Bildung des Borgers für eine nüchsthöhere Binärstelle. Erfindungsgemäß -ist auf diesem Magnetkern eine Ausgangswicklung W8 vorgesehen, die zur Abgabe der dem Borger entsprechenden Ausgangsimpulw dient. Der Magnetkem H ist außerdem mit der für die Abgabe der Summen- und DifferenzimpuLsz vorgesehenen Wicklung W6 ausgestattet. Diese Wicklung besitzt aber gegenüber der gleichen Wicklung de-s Magnetkernes 1 entgegengesetzten Wicklungssinn.
Der weiterhin vorhandeneMagnetkern111 istlediglich mit der Wicklung Wl verbunden, und zwar derart, daß ein auf dieser Wicklung auftretender Impuls den MagnetkemlII in die positive Remanenzlage ummagnetisiert. Mit den WicklungenW2, W3 und W4 ist dieser Magnetkern nicht verknüpft. Der Magnotkern III wird dann und nur dann =magnetisiert, wenn eine der folgenden Impulskombinationen an die Eingangswicklungen angelegt wird.' ABC, ABC, ANC, ANC Wenn man all die Impulskombinationen zusammenstellt, bei denen die Magnetkerne 1, 11 und Ill in den positiven Remanenzzustand ummagaebsiert werden, ergibt sich folgendes-

Kern

Kein II: -X-B'C,- 3 B U, 71 N C

Kemlll: AN?7

Da aber die einen Ausgangswickhingen der Magnetke,me in Serie geschaltet sind und dabei die Ausgangswicklungen der Magnetk--me II und III einen Wicklungssinn haben, der dem Wicklungssinn der Ausgangswicklung des Magnetkernes I entgegengesetzt ist, kompensieren sich die in dem obigen Schema gestrichenen Impulskonibinationen, und es bleiben die folgenden Impulskonibmationen, bei denen tatsächlich an der Wicklung W6 ein Ausgangsimpuls erscheint übrig: ABC, ANC, ;TBU, ;IITC Wie ein Vergleich mit den oben angeführten Booleschen Bedingungen für die Summe S und die Differenz D zeig erfüllt also die Anordnung gemäß der Erfindung diese Bedingungen.

Claims

PATENTANSPRUCH. Schaltungsanordnung aus Magnetkernen mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife zum Addieren und Subtrahieren von Binärzahlen, bei der die Magnetkerne außer mit den die Eingangsgroßen führenden Wicklungen noch mit einer Taktwicklung verbunden sind und die Summe bzw. Differenz an den in Reihe geschalteiten Ausgangswicklungen abgenommen werden kann, dadurch gekenweicbnet, daß. zur Erzeugung der Summe bzw. Differenz und zur Erzeugung des übertragers bzw Borgers drei Magnetkerne vorgesehen sind, die mit den die Eingangsgrößen fuhrenden Wicklimpn, so verbunden sind, daß der erste Magnetkem nur dann ummagnetisiert wird, wenn ein Übertrag entsteht, der zweite nur dann, wenn ein Borger entsteht, und der dritte, wenn zur Erfüllung der Bedingung für die Summe bzw. die Differenz zusätzlich zu den von den bei- den ersten Magtietkernen abgegebmen Impulsen ein Impuls erzeugt oder ein zuviel vorhandener Impuls kompensiert werden muß, und daß die beiden ersten Magnetkerne je eine zweite Ausgangswicklung tragen, an denen der Übertrag bzw. Borger abgenommen werden kann.