DE1128189B - Elektrisches Vergleichssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vergleichsschaltungen, insbesondere Schaltungen zum Vergleichen von binär verschlüsselten Signalen.

Die Erfindung kann in der Praxis in Anlagen benutzt werden, die mit dem Binärkode arbeiten, d. h. in Anlagen, bei denen eine Kodegruppe aus einer numerischen Folge irgendeiner Anzahl von Nullen oder Einsen in irgendeiner Permutation besteht. Daher besteht jedes einzelne Element eines solchen Kodes aus einer Null oder einer Eins. Diese Elemente Null und Eins können voneinander in praktischen Anwendungen durch die Zustände Strom und NichtStrom, positiver Strom und negativer Strom oder durch andere geeignete paarweise auftretende Zustände unterschieden werden.

Eine bereits vorgeschlagene Vergleichsschaltung für Binärzahlen liefert eine Anzeige der relativen Größe oder des Vorzeichens der Differenz von zwei mehrstelligen Binärzahlen. Die vorliegende Erfindung liefert eine Angabe über die ungefähre Größe der Differenz von zwei Zahlen sowie über das Vorzeichen dieser Differenz.

Es sind Zählschaltungen bekannt, welche verschiedene mathematische Funktionen mit mehrstelligen

Elektrisches Vergleichssystem

Anmelder:
Western Electric Company Incorporated,

New York, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden Hohenlohestr. 21

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. April 1957 (Nr. 651 864)

Raymond Waibel Ketchledge, Whippany, N. J.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

von zwei binären Zahlen benutzt werden, wobei eine Anzeige für die größere Zahl geliefert wird, mit der der

Binärzahlen durchführen können, z. B. die Addition 25 Korrektur der Ablenkung die richtige Richtung ge-

und die Subtraktion. Bei der Durchführung dieser geben ist. Durch Anwendung fortlaufender Rückver-

Funktionen beginnen diese Schaltungen im allge- gleiche werden Korrektursignale so lange geliefert, bis

meinen zuerst mit der niedrigsten Stelle jeder Zahl und die Differenz zwischen der binären Eingangszahl und

schreiten Ziffer für Ziffer zu den höheren Stellen fort. der binären Ausgangszahl auf Null vermindert ist und

Danach erhält man das Ergebnis. Wenn es auf hohe 30 damit eine genaue Strahllage gewährleistet ist. Die Zeit

Geschwindigkeit ankommt, sind solche Schaltungen zur Erreichung des Zustandes der Gleichheit bei Anwegen ihres Zeitbedarfs ungeeignet.

Zum Beispiel hängt die schnelle Speicherung an Kathodenstrahlröhren von der schnellen und genauen

Einstellung eines Elektronenstrahls gemäß einer Ein- 35 digkeit unbrauchbar werden lassen, gangsinformation ab, die an die Ablenkschaltung der Es ist ferner eine Vergleichsschaltung bekanntge-Röhre binär verschlüsselt in Parallelform geliefert wird.
Um die Genauigkeit der Strahllage herzustellen, kann
ein Kontrollsystem verwendet werden. Von einer
Kontroll-Aufprallelektrode der Röhre werden eben- 40 Differenzverstärker aufgebaut sind. Auch hierbei wird falls binär verschlüsselte Ausgangssignale in Parallel- nur das Vorzeichen der Differenz geliefert, was nach form geliefert, welche die Strahllage anzeigen. Diese obigem für viele Anwendungen unzureichend ist. Signale werden mit den Signalen am Eingang ver- Dadurch, daß die vorliegende Erfindung eine Anglichen und die sich ergebenden Signale an die Ablenk- zeige der Größe der Differenz von zwei mehrstelligen schaltung der Röhre geliefert, um einen Fehler in der 45 Binärzahlen sowie der relativen Größen liefert, wird Strahllage zu korrigieren. Eine unmittelbare analoge die Vielzahl von Vergleichen vermieden, die bei diesen

Wendung dieses Systems verringert jedoch notwendigerweise die Arbeitsgeschwindigkeit und kann damit das System in manchen Fällen mit extrem hoher Geschwin-

worden, bei der die relative Größe zweier Binärzahlen durch die bei der höchsten Stelle beginnenden Vergleiche ermittelt wird und deren Vergleichskreise als

Subtraktion, wie sie in der bisherigen Technik durchgeführt wird, würden die Genauigkeit und die Geschwindigkeit dieser Operation erheblich beeinträchtigen.

Die obenerwähnte vorgeschlagene Vergleichsschaltung kann zur Ausführung des erforderlichen Vergleichs

älteren Schaltungen erforderlich sind, welche nur das Vorzeichen der Differenz liefern, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit verbessert wird.

Die Erfindung will also ein elektrisches Vergleichsschaltungssystem für die Angabe der Differenz zwischen zwei Binärzahlen mit einer Anzahl von Ziffern-

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stellen verfügbar machen, an die jeweils die Ziffern m werden soll, die niedrigste Stelle des Subtrahenden (5) und gi der gleichen Ziffernstelle beider Zahlen gleich- von der niedrigsten Stelle des Minuenden (3) abgezeitig angelegt werden und bei dem jede Ziffernstelle zogen, wobei von der nächsthöheren Stelle des Minueneine Vergleichseinrichtung mit einem ersten UND- den (2) zehn geborgt wird, um für den Vergleich der Kreis, an den eine Ziffer au Uüd einem zweiten UND- 5 niedrigsten (Einer-) Stelle das Ergebnis 8 zu erhalten. Kreis, an den der Komplementärwert at' angelegt Dieses Ergebnis liefert noch keine Anzeige der relawird, eine Ausgangseinrichtung mit ersten und zweiten tiven Größe oder des Vorzeichens der Differenz der UND-Kreisen und eine Übertragungseinrichtung mit beiden Zahlen. Diese Angabe erhält man erst, wenn ODER-Kreisen enthält, die mit jedem Vergleichs- der Vergleich der höchsten Stelle durchgeführt ist. In UND-Kreis verbunden sind, um die Vergleichsergeb- io gleicher Weise schreitet ein Subtraktionskreis benisse an niedrigere Ziffernstellen und die entsprechen- kannter Art, der mit denselben Zahlen in binärer den Ausgangs-UND-Kreise anzulegen. Sie empfiehlt Kodeform arbeitet, über alle Stellen fort, wobei er mit dazu, daß an einen Exklüsiv-ÖDER-Kreis jeder der niedrigsten Stelle beginnt, bevor eine genaue An-Ziffernstelle eine Ziffer gt und eine Ziffer en+ι der zeige des endgültigen Ergebnisses erhalten werden kann, nächsthöheren Stelle angelegt wird und der einen Aus- 15 Erfindungsgemäß werden die Vergleiche durchgangswert üi₊₁ ® gi abgibt, daß an die ersten und geführt, indem mit der höchsten Stelle begonnen wird, zweiten Vergleichs-UND-Kreise der Ausgangswert des _{Für das oM M M} -_st Exklusiv-ODER-Kreises und sein Komplementarwert

angelegt werden und die Vergleichsergebnisse a_{ der Minuend 123 = 1111011 in üblicher

ißi+i ®8i) und α- (α_ί+1 Θ g_t) abgeben, daß die Über- 20 Binärverschlüsselung

tragungseinrichtung jeder Ziffernstelle einübertrag- der Subtrahend 75 = 1001011 in üblicher

signal Binärverschlüsselung

Ci = c_i+1 + a_t (a_i+1 Θ gi)' und das

^und Ergebnis 48 = 0110000 in üblicher

di — fli+i + o-i (A+i © Si) 25 Binärverschlüsselung

abgibt, daß das Übertragssignal, das die Nichtüber- Die höchste Stelle erhält eine Eins in beiden binären

einstimmung der in einer Ziffernstelle verglichenen Zahlen, die lediglich angibt, daß beide siebenziffrigen Ziffern angibt, an einen Ausgangs-UND-Kreis an- Binärzahlen zwischen 64 und 127 liegen. In der nächgelegt wird, daß ein Signal, das die Nichtüberein- 30 sten Stelle enthält der Minuend eine Eins und der Stimmung der gleichen Ziffer oder die Übereinstim- Subtrahend eine Null. Diese höchststellige Nichtübermung einer Ziffer der nächstniedrigeren Ziffernstelle einstimmung zeigt an, daß der Minuend größer als der anzeigt, ebenfalls an den Ausgangs-UND-Kreis ange- Subtrahend ist und daß der Minuend zwischen 96 und legt wird, daß der übereinstimmende Empfang dieser 127 liegt, während der Subtrahend zwischen 64 und 95 Information von benachbarten Ziffernstellen den 35 und das Ergebnis zwischen+32 und+63 liegt. Diese Ausgangs-UND-Kreis zur Abgabe eines Ausgangs- Information ist hinreichend, um die ungefähre Diffesignals renz zwischen den verglichenen Zahlen sowie der Vor-

Wi = c_t (α;-! + i^-i) zeichen dieser Differenz anzugeben. Damit sind bei

oder Anwendung der Erfindung auf dieses Beispiel die Ver-

Vj = di («/-ι + C₁-!) 40 gleiche in zwei Stellen, beginnend mit den Ziffern in der

höchsten Stelle, ausreichend, eine Information zu beveranlaßt, daß Sperreinrichtungen nur das Ausgangs- stimmen, welche durch die üblichen Subtraktionseinsignal der höchsten ein Ausgangssignal abgebenden richtungen nur nach Durchführung eines Vergleichs in Ziffernstelle durchlassen, und daß das endgültige Aus- jeder Stelle erhalten werden könnte, gangssignal eine analoge Spannung ist, die die unge- 45 Man hat festgestellt, daß die Größendifferenz von fähre Größe der Differenz zwischen den verglichenen zwei verglichenen binären Kodezahlen von der Wertig-Zahlen angibt. keit abgeleitet werden kann, welcher der Stelle zuge-

Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind in ordnet ist, in der die höchststellige Nichtübereinstimder Vergleichsschaltung für jede Ziffernstelle logische mung auftritt, sowie den Wertigkeiten, welche allen UND- und ODER-Kreise vorgesehen. UND-Kreise 50 Ziffern niedrigerer Stellenzahl zugeordnet sind. Jeder werden auch als UND-Gatter oder Koinzidenzkreise Stelle ist ein analoger Wert zugeordnet, der ihrer bezeichnet und werden allgemein bei Rechenopera- binären Wertigkeit entspricht, z. B. sind bei einer tionen verwendet. Ein logischer UND-Kreis ist im all- siebenziffrigen Binärzahl den Stellen die Wertigkeiten gemeinen ein Kreis mit mehreren Eingängen und einem oder Stellenwerte 64, 32, 16, 8, 4, 2 und 1 zugeordnet, einzigen Ausgang, der so aufgebaut ist, daß ein Aus- 55 Wenn somit die höchsteilige Nichtübereinstimmung in gangssignal nur entsteht, wenn gleiche Signale von der vierten Stelle (von zwei zu vergleichenden siebenvorbestimmter Art gleichzeitig an jeden Eingang ange- ziffrigen binären Zahlen) auftritt, kann die Größe ihrer legt werden ankommen. Ein logischer ODER-Kreis ist Differenz von dem Stellenwert 8, der der vierten Stelle ein Kreis mit einer Vielzahl von Eingängen und einem zugeordnet ist, und den Stellenwerten 4, 2 und 1, die einzigen Ausgang, der so aufgebaut ist, daß ein Aus- 60 der fünften, sechsten bzw. siebten Stelle zugeordnet gangssignal entsteht, wenn bestimmte Signale an eine sind, hergeleitet werden.

oder an mehrere Eingänge angelegt werden. Durch die mit vorliegender Erfindung geschaffene

Ein üblicher Subtraktionskreis vergleicht, beginnend Möglichkeit, die ungefähre Größe der Differenz anzumit der niedrigsten Stelle, alle Ziffernstellen der beiden zeigen, wird eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit als zu vergleichenden Zahlen nacheinander. Das Ergebnis 65 mit Schaltungen, die nur die relative Größe angeben, erhält man erst, wenn alle Vergleiche bis zur höchsten möglich, wobei weniger logische Komponenten als in Stelle der Reihe nach durchgeführt sind. Zum Beispiel Schaltungen mit Anzeige der genauen Größendifferenz wird, wenn 75 von 123 in üblicher Weise subtrahiert erforderlich sind.

Um die Größendifferenz angenähert festzustellen, bestimmt der Vergleichskreis die Stelle, welche am meisten zur Differenz beiträgt, und legt diese dem Ausgang ohne Rücksicht auf alle anderen Stellen zugrunde. So hat man festgestellt, daß die beste Annäherung an die Differenz zwischen zwei Zahlen im üblichen Binärkode durch den Wert geliefert wird, der einer der Stellen zugeordnet ist und der im wesentlichen nach den folgenden Regeln entsteht:

1. Wenn die Ziffern in der Stelle, welche unmittelbar der höchsten Stelle in der Nichtübereinstimmung vorliegt, folgt, übereinstimmen oder in dergleichen Weise nicht übereinstimmen, soll ein Ausgangssignal gemäß dem Stellenwert geliefert werden, der der Stelle der höchststelligen Nichtübereinstimmung zugeordnet ist.

2. Wenn in der Stelle der höchststelligen Nichtübereinstimmung nachgeordneten Stelle bzw. diesen Stellen Übereinstimmung vorliegt oder Nichtübereinstimmung mit entgegengesetztem Vorzeichen (der Differenz), soll ein Ausgangssignal gemäß dem Stellenwert geliefert werden, der der niedrigsten Stelle zugeordnet ist, in der die Nichtübereinstimmung mit entgegengesetzten Vorzeichen auftritt.

Zur Veranschaulichung dieser Regeln sollen die folgenden Beispiele betrachtet werden:

I.

Stellenwert	64	32	16	8	4	2	1
Stelle	A	B	C	D	E	F	N
56 =	0	1	1	1	0	0	0
48 =	0	1	1	0	0	0	0

+8

Im Beispiel I tritt höchststellige Nichtübereinstimmung in Stelle D auf, sie ist positiver, und es folgt ihr eine Übereinstimmung in Stelle E, so daß gemäß Regel 1 ein Ausgangssignal mit dem Stellenwert (8) der Stelle der Nichtübereinstimmung D geliefert wird.

II.

Stellenwert 64 32 16 8 4 2 1

Stelle ABCDEFN

48 =0110000

15 =0001111

+33

+x

Im Beispiel II tritt die höchststellige Nichtübereinstimmung in Stelle B auf, sie ist positiv, und es folgt ihr eine positive Nichtübereinstimmung in C, so daß gemäß Regel 1 ein Ausgang mit dem Stellenwert (32) der erstgenannten Stelle geliefert wird. Nichtübereinstimmungen in niedrigeren Stellen können ebenfalls Ausgangssignale erzeugen, jedoch wird nur das Ausgangssignal mit den größten Stellenwert betrachtet, und andere Signale werden unterdrückt.

III.

Stellenwert 64 32 16 8 4

Stelle ABCDE

33 =010000

31 =001111

2 1
F N

+2 =

+x

Im Beispiel III tritt die höchststellige Nichtübereinstimmung wiederum in Stelle B auf, sie ist positiv, jedoch folgt ihr eine Reihe von negativen Nichtübereinstimmungen, so daß gemäß Regel 2 ein Ausgangssignal mit dem Wert geliefert wird, welcher der Stelle F zugeordnet ist (2), in der die letzte in der Reihe der negativen Nichtübereinstimmungen auftritt.

In jedem Beispiel wird die Polarität des Ausgangs oder die relative Größe der verglichenen Zahlen bzw.

ίο des Vorzeichens der Differenz durch den Sinn der Nichtübereinstimmung bei der höchsten Stelle bestimmt, in der diese auftritt.

Zur Anpassung dieser Vergleichsschaltung an verschiedene Anwendungsfälle ist es erforderlich, daß sie mit den verschiedenen Binärkoden arbeiten kann. So wird vielfach der übliche Binärkode benutzt, während in anderen Fällen ein reflektierter Binärkode oder eine Kombination beider Kode benutzt wird. Die verschiedenen nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispiele der Erfindung geben die Arbeitsweise der Vergleichsschaltung bei den verschiedenen binären Kode und Kodekombinationen an. Es wird jedoch vorteilhaft sein, Kombinationen von Ziffern in anderen als den üblichen binären Kodeformen unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zahlen in binären Kode zu betrachten, für den die obigen Regeln bezüglich der Übereinstimmungen und Nichtübereinstimmungen einzelner Ziffernpositionen gelten.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich an Hand der folgenden ins einzelne gehenden Erläuterung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschema der allgemeinen Schaltung

der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines speziellen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines anderen speziellen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 vereinfachte schematische Darstellungen von verschiedenen logischen Komponenten, die bei den Ausführungen der Fig. 2 und 3 verwendet werden können.

In Fig. 1 ist die allgemeine Form der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Für den Vergleich der binären Kodezahlen cia üb—αχ α_η und bA bß—bx b_n wird eine Anordnung von logischen Ziffernstellen-Vergleichsschaltungen benutzt, an die die entsprechenden Ziffern jeder Zahl angelegt werden. So werden die höchststelligen Ziffern a_A und bA der binären Zahlen jeweils an die Schaltung A angelegt.

Jede Ziffer wird als einer von zwei diskreten Spannungspegeln an die entsprechende Eingangsleitung angelegt. Die beiden diskreten Eingangsspannungspegel stellen die binären Ziffern »Eins« und »Null« dar. Die nachfolgende Erläuterung bezieht sich auf den Schaltungszustand bei Vorhandensein einer »Eins« oder »Null«.

Der in A durchgeführte Vergleich kann eine Anzeige einer positiven Nichtübereinstimmung der verglichenen Ziffern liefern und diesen Zustand über die Leitung ca zur Schaltung B weiterleiten, welche die nächstniedrigeren Ziffernstellen vergleicht. Die Schaltung A kann eine Anzeige einer negatiyen Nichtübereinstimmung auf der Leitung Ha liefern, oder sie kann eine Anzeige einer Übereinstimmung liefern, wenn kein Signal über eine der Leitungen ca und cIa gegeben wird. Diese Anzeigen werden nachfolgend als Überträge bezeichnet. Also erzeugt eine positive Nichtübereinstimmung einen positiven Übertrag und eine

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negative Nichtübereinstimmung einen negativen Über- C^₁ und J^₁ positive und negative Überträge von der trag, welche auf die logische Schaltung wirken, die die nächstniedrigeren Ziffernstelle bezeichnen,

Ziffern der nächstniedrigeren Ziffernstelle vergleicht. Es wird nun auf die Schaltung der Fig. 2 ein-

Die übrigen logischen Schaltungen B, X und N gegangen. Wenn die zu vergleichenden Zahlen in führen ähnliche Vergleiche von Ziffern entsprechender 5 üblicher binärer Kodeform vorliegen, werden die Ziffernstellen unter dem Einfluß von Überträgen von Ziffern einer Zahl in die reflektierte binäre Kodeform höheren Ziffernstellenvergleichen durch. Eine Schal- umgewandelt, bevor der Vergleich mit den Ziffern der tung A—N liefert ein Ausgangssignal an eine der anderen Zahl stattfindet. So werden die Ziffern der zugehörigen Leitungen w oder ν in Abhängigkeit von üblichen binären Kodezahl bAb_B ... bx b_n in der der Größendifferenz der beiden Zahlen, die durch die io Schaltung der Fig. 2a in die reflektierte binäre Kode-Vergleiche in den einzelnen Schaltungen festgestellt form g_Äg_B . ■ ■ g_xg_n zum Vergleich mit der üblichen wurde. Ebenso zeigt ein Ausgangssignal einer der binären Kodezahl üaclb ■ · ■ αχα_η umgewandelt. Schaltungen die relative Größe der beiden Zahlen an. Zur Umwandlung von der üblichen binären Kode-

Die in jeder der zwischen den Schaltungen A und N form in die reflektierte binäre Kodeform wird eine liegenden Schaltungen des Ziffernvergleichs benutzten 15 Ziffer einer Zahl im üblichen binären Kode umgekehrt, Schaltelemente sind gleich, so daß die vier in Fig. 1 wenn die Ziffer der nächsthöheren Ziffernstelle der dargestellten Schaltungen hinreichen, um ein System Zahl eine »Eins« ist. Es ist notwendig, daß die Verzum Vergleich beliebig vielstelliger Binärzahlen zu gleichsschaltung jeder Ziffernstelle außer der Schalbeschreiben. Mit jeder zusätzlichen Ziffer der Ein- tung A in Fig. 1 die Ziffernumkehr zur Umwandlung gangszahlen wird eine Schaltung hinzugefügt, welche 20 von der üblichen zur reflektierten binären Kodeform den Schaltungen B und JV gleicht. durchführt.

Die allgemeine Schaltung der Fig. 1 kann für den Der exklusive ODER-Kreis 100 der Schaltung B in

Vergleich von binären Zahlen irgendeiner Kodeform Fig. 2A erhält z. B. die Ziffer bß in üblicher binärer oder Kombination von Kodeformen eingerichtet wer- Kodeform. Der Kreis 100 erhält außerdem die den. Die Schaltung der Fig. 2 vergleicht z. B. eine 35 Ziffer bA der nächsthöheren Stelle. Wenn öa eine übliche binäre Kodezahl mit einer anderen Zahl im »Eins« ist, ist der Ausgang des Kreises 100, bß also üblichen binären Kode oder mit einer Zahl im reflek- die Umkehrung der Eingangsziffer b_B. Wenn bA eine tierten binären Kode. »Null« ist, ist der Ausgang des Kreises 100 be- Der

Systeme für den reflektierten binären Kode sind Ausgang des Kreises 100 ist also das Äquivalent g_B im bekannt. Der reflektierte binäre Kode hat für manche 30 reflektierten binären Kode der üblichen binären Kode-Anwendungen gewisse besondere Vorteile gegenüber ziffer bß.

dem üblichen binären Kode, und zwar zum Teil Die Fig. 4 b, 4 c und 4d zeigen typische UND- und

infolge der Tatsache, daß aufeinanderfolgende Zahlen ODER-Kreise mit Dioden sowie] einen Umkehrkreis sich nur in einem Kodeelement oder einer Ziffer unter- mit einer Triode. Die in der Schaltung der Fig. 2 verscheiden. Ein Vergleichssystem für den angenäherten 35 wendeten logischen Komponenten können nach Bedarf Wert, dem wenigstens eine Zahl im reflektierten diese oder vergleichbare Formen aufweisen, binären Kode zugeführt wird, erfordert weniger Jeder der UND-Kreise ist so eingerichtet, daß er

logische Komponenten zur Durchführung seiner einen Ausgangswert »Eins« nur liefert, wenn Signale Funktion, als erforderlich sind, wenn beide Eingangs- »Eins« gleichzeitig an allen Eingängen vorhanden sind, zahlen im üblichen binären Kode vorliegen. Das 40 Jeder Umkehrkreis liefert ein Ausgangssignal »Eins« allgemeine Prinzip zum Vergleich von Zahlen in oder »Null«, das gleich der Umkehrung des Eingangsirgendeinem binären Kode oder einer Kodekombi- signals »Ems« oder »Null« ist. Jeder ODER-Kreis nation ist jedoch das gleiche, so daß jede Erkenntnis liefert ein Ausgangssignal »Eins«, wenn ein Signal nicht nur auf die geschilderten Schematen der Aus- »Eins« an wenigstens einem Eingang vorhanden ist. führungsbeispiele beschränkt sind, die einem beson- 45 Entsprechende Ziffern jeder Zahl werden an die deren Kode angepaßt sind. logischen Schaltungen A ... N (Fig. 2) in der Reihen-

Die Logik bei dem in der Schaltung der Fig. 2 folge der Ziffernstellen angelegt. Jede Schaltung muß durchgeführten binären Zahlenvergleich kann wie die angelegten Ziffernsignale vergleichen und den folgt in algebraischer Form ausgedrückt werden, wobei Vergleich unter Bezug auf die Vergleiche bei den die Ausdrücke der Boolschen Algebra benutzt werden: 50 höheren Ziffernstellen interpretieren. Das System muß

. . _f. die höchststellige Nichtübereinstimmung erkennen und

Positiver Übertrag danach ein Ausgangssignal liefern, das dem binären

Cj = c_i+1 + U₁ (a_i+1 @ gi)' Wert entspricht, welcher der Ziffernstelle zugeordnet

_{.„ ist, die am meisten zur Größe der Differenz bei-

Negativer Übertrag _{55 trägt}

di = d_i+1 -\- a/ (a_i+1 φ g_{) Nachdem in der Schaltung der Fig. 2A die übliche

τ, ... α binäre Kodezahl bA bß ... bx b_n in die reflektierte

Posttiver Ausgang _{binäre Κοά&Ζ{Μ} g_Ag_B... g_xg_u umgewandelt ist

Wi — C₁ {fli-x + ί/ϊ_ι) oder die Zahl in der letztgenannten Form unmittelbar

_XT .. a 60 an die Schaltung in Fig. 2B angelegt ist, kann der

Negativer Ausgang Vergleich mit der Bezugszahl a_A a_B...a_xa_n in der

Vi = di (a/'_! + Ci_i) üblichen binären Kodeform vor sich gehen. In Fig. 2B

besteht jede Schaltung A ... N aus einem Vergleichs-

wobei αϊ und gi die Zifferneingangssignale der ver- teil, einem Übertragsteil und einem Ausgangsteil. Der glichenen Zahlen in üblicher bzw. reflektierter binärer 65 Vergleichsteil jeder Schaltung außer der Schaltung A Kodeform, angelegt an irgendeine Vergleichsschaltung besteht aus einem exklusiven ODER-Kreis, zwei der Ziffernstelle ic_i+1 und d_i+1 positive und negative Umkehrkreisen und zwei UND-Kreisen. Der ÜberÜberträge von der nächsthöheren Ziffernstelle und tragteil jeder Schaltung außer der Schaltung A besteht

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aus zwei ODER-Kreisen und der Ausgangsteil jeder Schaltung B eine »Eins« vom Eingang üb über die Schaltung außer den Schaltungen A und JV besteht aus Leitung 231 und eine »Eins« vom Umkehrkreis 224. zwei ODER-Kreisen und zwei UND-Kreisen. Da an beiden Eingangsleitungen eine »Eins« vor-

Ein Vergleich von zwei besonderen Eingangszahlen- handen ist, liefert der Vergleichs-UND-Kreis 230 reihen soll dazu dienen, die Arbeitsweise der Schaltung 5 einen Ausgang »Eins« über den Übertrags-ODER-der Fig. 2 darzulegen. Es sei zunächst angenommen, Kreis 240 zur positiven Übertragsleitung cb und damit daß die Zahl 14 mit der Zahl 5 verglichen werden soll, bei Bedarf einen positiven Übertrag an die Schaltung X. wobei die letztere die Bezugszahl ist. Die Tabelle IV Vom Eingang der Ziffer üb in der Schaltung B geht zeigt die Einzelheiten der Aufgabe. ein Signal »Eins« über die Leitungen 231, 234 und 248

ίο über den ODER-Kreis 250 und über die Leitung 251

IV zum UND-Kreis 215 für den positiven Ausgang der

Schaltung A. Wenn der UND-Kreis 215 für den posi-

8 4 2 1 Wert 8 4 2 1 tiven Ausgang außerdem an der Leitung 214 eine »Eins«

ABXN Stelle ABXN erhalten hat, liefert er ein Ausgangssignal an die

14 α α üb αχ a-n. = 1 1 1 0 üaübüxa_n= 1 I I 0 ¹S positive Ausgangsleitung 290 für die Größendifferenz.

5 b_A bn bx L· = 0101 e_Az s s =0110 Dieses Ausgangssignal erhält im Teil i^ der analogen

_2 Oa ob οχDn g_Ag_Bg_xg_n Umwandlungseinrichtung295 den richtigen analogen

+⁹ +^x Wert (8) der Ziffernstelle A. Somit zeigt das Signal auf

der Ausgangsleitung 290 eine ungefähre Größendiffe-

Das richtige Ergebnis ist +9. Somit muß die 20 renz von +8 zwischen der Bezugszahl 14 und der VerSchaltung der Fig. 2 ein positives Ausgangssignal für gleichszahl 5 an.

die relative Größe und ein Ausgangssignal der Größen- Nur das Ausgangssignal, das den größten Wert

differenz mit einem binären Wert liefern, der sich dem darstellt, darf die endgültigen Ausgangsleitungen Ergebnis 9 in bestmöglicher Weise nähert. Man erreichen. Das kann erreicht werden, indem das erkennt, daß die verglichenen Zahlen in üblicher 25 größte Signal die niedrigeren Ziffernstellen mit Hilfe binärer Form eine positive Nichtübereinstimmung in von logischen Sperrkreisen 296 in Fig. 2 und 385 in A zeigen, nämlich in der höchsten Ziffernstelle, d. h. Fig. 3 sperrt.

üU = 1 und bA = 0. Ein Vergleich der üblichen Es sei nun angenommen, daß die zu vergleichenden

binären Kodeziffern in der Ziffernstelle B zeigt eine Zahlen 6 und 9 sind, wobei 6 die Bezugszahl ist. Die Übereinstimmung, so daß gemäß der vorher fest- 30 wichtigen Einzelheiten dieses Beispiels sind in Tabelle V gelegten Regel 1 die Schaltung einen positiven Aus- dargestellt, gang mit einem binären Wert liefern soll, der gleich V

demjenigen der Ziffernstelle A ist. Der Wert 8, welcher

der Stelle A zugeordnet ist, stellt die beste Annäherung 8 4 2 1 Wert 8 4 2 1

an das richtige Ergebnis dar, welche durch den irgend- 35 ABXN Zifferneiner Ziffernstelle zugeordneten Wert erreicht werden stelle ABXN

^kann· 6 ciA a_B αχ a_n = 0 1 1 0 α_Λα_Βαχα_η = 0 1 1 0

Die Schaltung der Fig. 2B führt den Vergleich der 9J<ii_B{₇L-l 00 1 ? ? f ? -1101

Zahl 14 in üblicher binärerKodeform a_A a_B αχ a_n und — ^ÖA °^B °^{x b%} ~ iiüii «a Sb S_x S_n - LLH der Zahl 5 in reflektierter binärer Kodeform gAS_Bgxg_n 4° ~3 — χ

durch und liefert das ungefähre Ergebnis +8 in

folgender Weise: Das richtige Ergebnis ist —3. Somit muß die

Die Schaltung A erhält eine »Eins« und eine »Null« Schaltung der Fig. 2 ein negatives Ausgangssignal für auf den Eingangsleitungen üa und g_A, so daß der die relative Größe und ein Ausgangssignal der Größen-Vergleichs-UND-Kreis 205 eine »Eins« auf der Ein- 45 differenz mit einem binären Wert liefern, der sich dem gangsleitung 206 und eine »Eins« auf dem anderen Ergebnis 3 in bestmöglicher Weise annähert. Eingang vom Umkehrkreis 202 erhält. Ebenso erhält Man sieht, daß die Ziffern und Zahlen in üblicher

der Vergleichs-UND-Kreis 200 eine »Null« auf der binärer Kodeform in der höchsten Ziffernstelle eine Eingangsleitung 201 und eine »Null« auf der Eingangs- negative Nichtübereinstimmung zeigen, d. h. α,ι = 0 leitung vom Umkehrkreis 207. Also liefert der Ver- 5° und bA = 1. Die entsprechenden Ziffern der folgenden gleichs-UND-Kreis 205 ein Ausgangssignal »Eins« über niedrigeren Ziffernstellen B und X zeigen eine positive die Leitung 208 zur positiven Übertragsleitung ca und Nichtübereinstimmung, d. h. a_B und αχ = 1 und b_B über die Leitung 214 zum positiven Ausgangs-UND- und bx — 0. Entsprechend der vorher angeführten Kreis 215, während der Vergleichs-UND-Kreis 200 Regel 2 soll ein Ausgangssignal für die ungefähre keinen Ausgang abgibt. 55 Größendifferenz gemäß dem Wert geliefert werden,

Die Schaltung B erhält die Ziffern der nächst- der der niedrigsten Ziffernstelle einer Folge von Ziffernniedrigeren Ziffernstelle g_B und a_B der beiden Ein- stellen zugeordnet ist, die der höchsten Ziffernstelle mit gangszahlen auf den Eingangsleitungen 221 und 231. Nichtübereinstimmung unmittelbar folgt, wenn jede Bei diesem Beispiel erscheint eine »Eins« an beiden Ziffernstelle dieser Folge hierzu entgegengesetzte Nicht-Eingangsleitungen. Der exklusive ODER-Kreis 220 60 Übereinstimmungen aufweist. Bei diesem Beispiel folgen erhält eine »Eins« auf der Eingangsleitung 221 vom der negativen Nichtübereinstimmung der Stelle A Eingang g_B und eine »Eins« auf der Leitung 222 vom positive Nichtübereinstimmung der Stellen B und X Eingang üa der Schaltung A. Da der exklusive ODER- und eine weitere negative Nichtübereinstimmung der Kreis 220 die nächsthöhere Ziffer üa als »Eins« erhalten Stelle JV. Die letzte der Folge von entgegengesetzten hat, wandelt er die Eingangsziffer g_B von einer »Eins« 65 Nichtübereinstimmungen, die der ersten Nichtübereinin eine »Null« am Ausgang um, der mit dem Vergleichs- Stimmung folgen, tritt in Position X auf, so daß ein UND-Kreis 225 und dem Umkehrkreis 224 verbunden Ausgangssignal 2 entsprechend dem binären Wert der ist. Somit erhält der Vergleichs-UND-Kreis 230 der Stelle X geliefert wird.

Die Eingangszahl bAb_Bbxb_n wird in der Schaltung Der UND-Kreis 285 für den negativen Ausgang erhält der Fig. 2a wiederum in die reflektierte binäre Kode- ferner ein Signal »Eins« an seiner anderen Eingangsform umgewandelt, um sie an den Vergleichskreis der leitung 279 von der negativen Übertragsleitung άχ. Das Fig. 2 anzulegen, so daß die Eingangssignale auf den entstehende Ausgangssignal des UND-Kreises 285 für Leitungen g_Ag_B g_xg_n 1101 sind. Somit liefert der 5 den negativen Ausgang wird in der analogen Umwand-Vergleichs-UND-Kreis 200 in Position A ein Ausgangs- lereinrichtung 295 entsprechend dem binären Wert 2, signal »Eins« auf dem Leiter 203 zum negativen Über- der der Stelle X zugeordnet ist, gewertet und zur Austragsleiter d.A und zum negativen Ausgangs-UND- gangsleitung 291 für die negative Größendifferenz überDurchlaß 210 über die Leitung 209 unter dem Einfluß tragen. Somit zeigt das Signal auf der Ausgangsleitung der »Eins« auf der Leitung g_A an seinem ersten Eingang io 291 eine ungefähre Größendifferenz zwischen der und einer »Eins« vom Umkehrkreis 207 am anderen Bezugszahl 6 und der Vergleichszahl 9 von —2. Das Eingang unter dem Einfluß der »Null« auf der Lei- Ausgangssignal erscheint nur an einer der Leitungen tung o.a. 290 und 291 und zeigt damit auch die relative Größe Das Ausgangssignal des Vergleichs-UND-Kreises der Zahlen an, wobei anfangs angenommen ist, daß 200 bedeutet das Vorhandensein einer negativen Nicht- 15 uacib·· ·αχα_η Bezugszahl ist.

Übereinstimmung der Ziffernstelle A. Offensichtlich können erhebliche Abänderungen

Der Eingang »Eins« auf der Leitung g_B der Schaltung in der Anordnung und der Form der logischen Kom-

B geht zum exklusiven ODER-Kreis 220, der die Ziffer ponenten vorgenommen werden, um die gewünschten

g_B umkehrt, wenn die Ziffer Ua eine »Eins« ist. In Ergebnisse zu erhalten. Die hauptsächlich zu betrach-

diesem Beispiel ist α α eine »Null«, so daß die »Eins« auf 20 tenden Faktoren sind die Arbeitsgeschwindigkeit, die

der Leitung g_B der Schaltung B zum Vergleichs-UND- Zuverlässigkeit, der Preis, die Größe, die erforderliche

Kreis 225 und zum Umkehrkreis 224 geht. Das Signal Leistung, die ^Instandhaltung und die Anpassungs-

»Eins« auf der Leitung a_B geht zum Umkehrkreis 232, fähigkeit an Änderungen. Die in Fig. 2 dargestellte

der seinerseits ein Ausgangssignal »Null« zum Ver- Schaltung stellt nicht in bezug auf jeden Faktor

gleichs-UND-Kreis 225 liefert. Wenn ein Signal »Null« 25 das Optimum dar, sie enthält aber Merkmale, die

an wenigstens einem Eingang jedes Vergleichs-UND- sie zur Veranschaulichung der Anwendung der

Kreises 225 und 230 vorhanden ist, wobei der letztere logischen Schaltungen auf das Problem geeignet

eine »Null« vom Umkehrkreis 224 erhält, liefert keiner machen.

der UND-Durchlässe 225 und 230 ein Ausgangssignal. Fig. 3 zeigt eine Schaltung, welche das Problem in Jedoch geht das negative Übertragssignal auf der 30 etwas anderer Weise löst, jedoch die gleichen Ergebnisse Leitung d_A durch den ODER-Kreis 235, so daß der erzielt. Die Schaltung der Fig. 3 liefert ein Ausgangsnegative Übertrag auf der Leitung J_s zu nachfolgenden signal auf einer Leitung, das die relative Größe der Ziffernstellen weitergeführt wird. verglichenen Zahlen zeigt, und ein Ausgangssignal auf

Der UND-Kreis 210 für das negative Ausgangssignal einer anderen Leitung, das die ungefähre Größen-

der Schaltung A erhält das Signal »Null« vom Umkehr- 35 differenz angibt. Wie bei der Schaltung der Fig. 2

kreis 232 über die Leitung 244, den ODER-Kreis 235 kann diese Schaltung benutzt werden, um eine übliche

und die Leitung 246. In ähnlicher Weise erhält der binäre Kodezahl cuas. ..αχα_η mit einer reflektierten

UND-Kreis 215 für das positive Ausgangssignal kein binären Kodezahlg_Ag_B- ■ -SxS_n ⁷^ vergleichen. Wenn

Signal »Eins« vom Vergleichs-UND-Kreis 205 auf zwei übliche binäre Kodezahlen verglichen werden

seiner Eingangsleitung 214. Somit kann kein Ausgangs- 40 sollen, so kann die Schaltung der Fig. 2 a benutzt wer-

signal für die Größendifferenz in der Schaltung A ent- den, um eine der Zahlen bAbß· ■ ■ bxb_n in den reflek-

stehen. Die Ausgangs-UND-Kreise 255 und 260, deren tierten binären Kode umzuwandeln, bevor sie in die

Ausgangssignale gemäß dem Wert der Stelle B gewertet Schaltung der Fig. 3 eingeführt wird,

waren, erhalten jeweils wenigstens ein Eingangssignal Eine der beiden Ausgangsleitungen, die allen Ver-

»Null«, und zwar der erstere vom Zifferneingang αχ der 45 gleichsschaltungen der Ziffernstellen A-. .N gemeinsam

Schaltung X mit einer »Eins« über den Umkehrkreis sind, liefert eine Anzeige der relativen Größe der ver-

272, die Leitung 273, den ODER-Kreis 281 und die glichenen Zahlen, während die andere Ausgangsleitung

Leitung 254, und der letztere von der positiven Über- eine Anzeige der ungefähren Differenz zwischen den

tragsleitung c_B über die Leitung 258. Somit entsteht Zahlen gibt. Die Vergleichsschaltung für die höchste

kein Ausgangssignal für die Größendifferenz mit dem 50 Ziffernstelle mit Nichtübereinstimmung bewirkt oder

Wert der Ziffernstelle B. sperrt die Übertragung eines Signals an die Ausgangs-

Die Schaltung X erhält ein Eingangssignal X mit leitung für die relative Größe, um eine Nichtübereineiner »Null« auf der Leitung 271. Der exklusive ODER- Stimmung der einen oder der entgegengesetzten Polari-Kreis 270 kehrt die »Null« auf der Leitung 271 unter tat anzugeben. Auf diese Weise kann die relative Größe dem Einfluß der »Eins« auf der Leitung 234 von a_B um. 55 oder das Vorzeichen der Differenz zwischen den ver-Bei diesem Beispiel liegen zwischen B und X keine glichenen Zahlen durch das Vorhandensein oder das weiteren Schaltungen. Jeder der Vergleichs-UND- NichtVorhandensein eines Signals auf einer besonderen Kreise 275 und 280 der Schaltung X erhält eine »Null« Ausgangsleitung angezeigt werden. Die andere Ausauf wenigstens einer seiner Eingangsleitungen, so daß, gangsleitung jeder Schaltung ist über Mittel angesehloswie in B, die Vergleichs-UND-Kreise keine Übertrags- 60 sen, welche einen besonderen analogen binären Wert Ausgangssignale liefern. Das negative Übertragssignal für diese Ziffernstelle bilden und dabei die ungefähre der Leitung d_B geht über den ODER-Kreis 274 zur Größendifferenz anzeigen. Die Anordnung der loginegativen Übertragsleitung αχ. sehen Komponenten bestimmt, welche Vergleichs-

Die Ziffer a_n der Ziffernstelle N ist eine »Null«, so schaltung ein Ausgangssignal auf die letztgenannte

daß eine »Eins« an einem Eingang des UND-Kreises 65 Ausgangsleitung überträgt, um die beste Annäherung

für den negativen Ausgang der Schaltung X über der Größendifferenz zu liefern,

die Leitung 282, den Umkehrkreis 283, die Leitung 284, Die Logik, die in der Booleanschen Algebra für

den ODER-Kreis 286 und die Leitung 287 erscheint. die Schaltung der Fig. 2 dargelegt wurde, gilt·

auch für die Schaltung der Fig. 3 mit folgenden Zusätzen :

Ausgang i = wj +-v«

Positives Vorzeichen = cjrf/ für die höchste Ziffernstelle mit Nichtübereinstimmung

Negatives Vorzeichen = c/dt für die höchste Ziffernstelle mit Nichtübereinstimmung.

Der Vergleichsteil jeder Schaltung ist in Fig. 3 derselbe wie in Fig. 2, es wird jedoch ein Sperrkreis und ein zusätzlicher ODER-Kreis im Ausgangsteil jeder Schaltung verwendet. In Fig. 4e ist ein einfacher Sperrkreis dargestellt, der aus einer so geordneten Pentode besteht, daß ein Signal »Eins« auf der einzigen Ausgangsleitung nur bei Nichtvorhandensein eines Signals »Eins« auf einer zweiten Eingangsleitung (Sperrung) erzeugt.

- Ein Vergleich von zwei bestimmten Eingangszahlen soll dazu dienen, die Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 3 zu zeigen. Es sei zunächst angenommen, daß die verglichenen Zahlen 14 und 6 sind, wobei 14 die Bezugszahl ist. Die Einzelheiten sind in Tabelle VI dargestellt.

VI

8 4 2 1
ABXN

14 dAdBdxdti =1110
6 b_Ab_Bbxbn = 0110

Wert
Stelle

8 4 2 1 ABXN

=1110

= 0101

Das Ergebnis +8 wird bei diesem Beispiel angenähert, indem ein positives Ausgangsignal für die relative Größe und ein Ausgangssignal für die Größendifferenz von der Schaltung A mit einem Wert 8 geliefert wird. Man erkennt, daß in der üblichen binären Kodeform die höchste Stelle A der ersten Zahl eine »Eins« und der zweiten Zahl eine »Null« aufweist, oder daß eine positive Nichtübereinstimmung vorhanden ist, wenn die erste Zahl als Bezugszahl betrachtet wird. Die Ziffer der nächstniedrigeren Stelle B jeder Zahl ist eine »Eins« und liefert eine Übereinstimmung, so daß gemäß den vorher angeführten Regeln eine positive Nichtübereinstimmung, der eine Übereinstimmung folgt, ein positives Ausgangssignal erzeugen soll, das den analogen Binärwert der Ziffernstelle mit Nichtübereinstimmung hat.

Die Eingangszahl bAbßbxbn wird in die reflektierte binäre Kodeform SASBSxS_n, umgewandelt oder gegebenenfalls unmittelbar in der letztgenannten Form an die Schaltung in Fig. 3 angelegt. Die Schaltung A erhält eine »Eins« auf a.A und eine »Null« auf g_A. Somit liefert der Vergleichs-UND-Kreis 305 der Schaltung A ein Aüsgangssignal »Eins« auf der Leitung 302 unter den Einfluß einer »Eins« vom Umkehrkreis 301 an einen Eingang und einer »Eins« von üa am anderen Eingang. Ein Ausgangssignal »Eins« auf der Leitung302 stellt einen positiven Übertrag auf der Leitung ca dar und damit die Anzeige einer positiven relativen Größe auf der Ausgangsleitung 304. Der Vergleichs-UND-Kreis 310 erhält eine »Null« von der Leitung'g_A an einem Eingang und eine »Null« vom Umkehrkreis 300 am anderen Eingang und liefert damit kein Ausgangssignal an die negative Übertragsleitung dj..

Der Ausgangs-UND-Kreis 315 der Schaltung A liefert ein Ausgangssignal »Eins« an den ODER-Kreis 320 unter dem Einfluß von Eingangssignalen »Eins«, die von dem Vergleichs-UND-Kreis 305 über die Leitungen 302, ca und 306 und von dem Eingangsziffernsignal dB mit einer »Eins« der Ziffernstelle B über die Leiter 307 und 308 sowie über den ODER-Kreis 309 kommen. Der ODER-Kreis 320 liefert seinerseits ein Ausgangssignal an die Leitung 321, dem

ίο der analoge binäre Wert der Stelle A im analogen Umwandler 380 verliehen wird, um die ungefähre Differenz zwischen den verglichenen Zahlen darzustellen. Der Stelle A ist bei einem vierziffrigen Zahlenvergleich ein binärer Wert 8 zugeordnet, so daß ein Ausgangssignal der Schaltung.^ auf der Leitung321 einen analogen Wert 8 im Teil Ra des analogen Umwandlers 380 erhält.

Nur das Ausgangssignal mit dem größten Wert wird verwendet. Wenn in niedrigeren Ziffernstellen Ausgangssignale auftreten, so können diese durch eine geeignete Anordnung von logischen Komponenten gesperrt werden, so daß nur ein Signal der höchsten Ziffernstelle die Ausgangsleitung 325 für die endgültige Größendifferenz erreichen kann. Bei diesem Beispiel zeigt das bewertete Signal auf der Ausgangsleitung 325 an, daß die Bezugszahl (14) von der zweiten Zahl (6) um annähernd 8 abweicht, und das Signal von der Leitung 302 der Schaltung A auf der Ausgangsleitung 304 für die relative Größe zeigt an, daß die Bezugszahl größer als die zweite Zahl ist. Das kombinierte Ergebnis ist somit + 8.

Es sei nun angenommen, daß die verglichenen Zahlen 7 und 9 sind, wobei 7 die Bezugszahl ist. Die Einzelheiten sind in der Tabelle VII dargestellt.

VII

8 4 2 1
ABXN

7 UAdBdXd_n =0111
9_b_Ab_Bbxb_n =10 0 1

—2 . - χ.

Wert
Stelle

d AdBdXd_n

8 4 2 1 ABXN Olli 110 1

Das Ergebnis —2 bei diesem Beispiel wird annähernd erhalten, indem ein negatives Ausgangssignal für die relative Größe und ein Ausgangssignal für die Größendifferenz von der Schaltung X mit einem Wert 2 geliefert wird. Man erkennt, daß in der üblichen binären Kodeform die höchste Ziffernstelle der ersten Zahl au eine »Null« und der zweiten Zahl bα eine »Eins« aufweist, oder daß eine negative Nichtübereinstimmung vorhanden ist, wenn man die erste Zahl als Bezugszahl ansieht. Die Ziffer der nächstniedrigeren Stelle ist eine »Eins« bei der ersten Zahl und eine »Null« bei der letzten Zahl, es ist also eine positive Nicht-Übereinstimmung vorhanden. Entsprechend der vorher angeführten Regel 2 wird ein Ausgangssignal gemäß dem Wert geliefert, der der letzten Ziffernstelle mit entgegengesetzter Nichtübereinstimmung zugeordnet ist, welche bei diesem Beispiel der höchststelligen Nichtübereinstimmung folgt, also der Stelle X. Ferner soll das Ausgangssignal negativ sein, da die höchststellige Nichtübereinstimmung negativ ist.

Die Eingangszahl bAbßbxb_n wird wiederum in die reflektierte binäre Kodeform umgewandelt, um sie an die Schaltung der Fig. 3 anzulegen, so daß die Eingangssignale auf g_AgsSx ^und g_n 1>1> 0 und 1 sind. Also liefert der Vergleichs-UND-Kreis 310 der Schaltung A ein Ausgangssignal »Eins« auf der Leitung 311,

und zwar unter dem Einfluß einer »Eins« an einem Eingang von g_A und einer »Eins« am anderen Eingang von der Umkehreinrichtung 300 unter dem Einfluß einer »Null« von üa. Ein Ausgangssignal »Eins« auf der Leitung 311 stellt einen negativen Übertrag auf der Leitung <sU und eine negative relative Größe dar.

Eine Änderung des Signalzustands auf der endgültigen Ausgangsleitung 304 während eines Zahlenvergleichs bedeutet eine positive relative Größe, während das NichtVorhandensein einer Änderung eine negative relative Größe anzeigt. Somit dient die »Eins« auf der Leitung 311 dazu, die Sperrkreise 330, 350 und 390 der niedrigeren Ziffernstellen über die negativen Übertragsleitungen Üb, άχ und d_n in Tätigkeit zu setzen, um mögliche Signaländerungen auf der Leitung 304 infolge von positiven Nichtübereinstimmungen dieser Ziffernstellen zu verhindern.

Der Ausgangs-UND-Kreis 316 der Schaltung A erhält das negative Übertragssignal »Eins« über die Leitungen d& und 312, erhält aber ein Signal »Null« am anderen Eingang unter dem Einfluß des Zifferneingangssignals üb »Eins« der Schaltung B über die Umkehreinrichtung 317, die Leitung 318 und den ODER-Kreis 319. Ebenso erhält der Ausgangs-UND-Kreis 315 das Eingangsziffernsignal üb »Eins« über die Leitungen 307 und 308 sowie über den ODER-Kreis 309, erhält jedoch kein Signal »Eins« über seine andere Eingangsleitung 306, so daß kein Ausgangssignal für die Größendifferenz in der Schaltung A entsteht.

Das Eingangssignal »Eins« bei g_B der Schaltung B geht zum exklusiven ODER-Kreis 331, welcher die Ziffer g_B umkehrt, wenn die Ziffer üa eine »Null«, so daß die »Eins« auf g_B der Schaltung B über die Ausgangsleitung 332 zum Umkehrkreis 333 geht, der seinerseits eine »Null« zum Vergleichs-UND-Kreis 335 liefert. Das Signal »Eins« auf üb geht zum Umkehrkreis 317, der seinerseits ein Signal »Null« zum Vergleichs-UND-Kreis 334 liefert. Wenn wenigstens an einem Eingang eine »Null« vorhanden ist, liefern beide Vergleichs-UND-Kreise 334 und 335 kein Ausgangssignal. Jedoch wird das negative Übertragssignal auf der Leitung cLa über den ODER-Kreis 337 der Schaltung B zur negativen Übertragsleitung ds gegeben.

Jeder der Ausgangs-UND-Durchlässe 345 und 346 der Schaltung B erhält ein Eingangssignal »Null« in gleicher Weise wie diejenigen der Schaltung A, so daß kein Ausgangssignal für die Größendifferenz in B entsteht.

Die Schaltung X erhält ein Eingangssignal »Eins« auf g_x und »Eins« auf αχ. Der exklusive ODER-Kreis kehrt die »Null« auf g_x unter dem Einfluß der »Eins« auf der Leitung 307 von üb um. Jeder der Vergleichs-UND-Kreise 354 und 355 der Schaltung X erhält eine »Null« auf einer seiner Eingangsleitungen, so daß, wie bei B, die parallelen Vergleichs-UND-Kreise keine Übertrags-Ausgangssignale liefern. Das negative Übertragssignal »Eins« der Schaltung .4 auf der Leitung ds geht über den Übertrags-ODER-Kreis der Schaltung X, die negative Übertragsleitung dx und die Leitung 364 zum Ausgangs-UND-Kreis 360.

Die Schaltung JV erhält ein Eingangssignal »Eins« aufßra und axng_n. Der exklusive ODER-Kreis 364 kehrt die »Eins« auf g_n unter dem Einfluß der »Eins« auf der Leitung 352 von αχ um. Der Vergleichs-UND-Kreis 370 erhält somit »Einsen« von a_n und vom Umkehrkreis 366 und liefert ein Ausgangssignal »Eins« zur positiven Übertragsleitung c_n über den Übertrags-ODER-Kreis 371. Der Sperrkreis 390 erhält das positive Übertragssignal auf c_n und verhindert seinen Durchgang zum Ausgangsleiter für die relative Größe infolge des negativen Übertragssignals d_n auf seinen Sperreingang. Das positive Übertragssignal geht ferner über den ODER-Kreis 372 zum Ausgangs-UND-Kreis der Schaltung X, der auf die Signale »Eins« auf allen Eingängen so anspricht, daß ein Ausgang »Eins« über den ODER-Kreis 363 zum Teil R₀ der analogen Umwandlungseinrichtung 380 geliefert wird. Das entstehende Ausgangssignal für die Größendifferenz auf der Leitung 325 wird gemäß dem binären Wert (2) gewertet, der der Stelle X zugeordnet ist.

Somit zeigt das Signal auf der Ausgangsleitung 325 für die Größendifferenz eine ungefähre Differenz 2 zwischen der Bezugszahl (7) und der Vergleichszahl (9) an. Das NichtVorhandensein eines Signals auf der Ausgangsleitung 304 für relative Größen zeigt an, daß die Bezugszahl kleiner als die verglichene Zahl ist. Die Kombination liefert das Erbebnis —2.

Man sieht, daß bei diesem Beispiel die Schaltung TV, welche die Ziffern der niedrigsten Stelle vergleicht, kein unabhängiges Ausgangssignal für die Größendifferenz liefert. Damit die Schaltung eine Größendifferenz für die Ziffernstelle anzeigen kann, d. h. daß die verglichenen Zahlen gleich sind oder eine Differenz von eins aufweisen, enthält der Ausgangsleiter 325 für die Größendifferenz normalerweise einen binären Wert 1. Jede Position fügt damit dem ihr zugeordneten binären Wert einen Wert 1 hinzu, um die ungefähre Größendifferenz zu liefern. Das Ergebnis wäre im letztgenannten Beispiel daher —3 und nicht —2.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem für die Angabe der Differenz zwischen zwei Binärzahlen mit einer Anzahl von Ziffernstellen, an die jeweils die Ziffern ai und gi der gleichen Ziffernsteile beider Zahlen gleichzeitig angelegt werden und bei dem jede Ziffernstelle eine Vergleichseinrichtung mit einem ersten UND-Kreis, an den eine Ziffer ai, und einem zweiten UND-Kreis, an den der Komplementärwert at angelegt wird, eine Ausgangseinrichtung mit ersten und zweiten UND-Kreisen und eine Übertragseinrichtung mit ODER-Kreisen enthält, die mit jedem Vergleichs-UND-Kreis verbunden sind, um die Vergleichsergebnisse an niedrigere Ziffernstellen und die entsprechenden Ausgangs-UND-Kreise anzulegen, dadurch ge kennzeichnet, daß an einen Exklusiv-ODER-Kreis jeder Ziffernstelle eine Ziffer gi und eine Ziffer ai₊₁ der nächsthöheren Stelle angelegt wird und der einen Ausgangswert a_i+1®gi abgibt, daß an die ersten und zweiten Vergleichs-UND-Kreise der Ausgangswert des Exklusiv-ODER-Kreises und sein Komplementärwert angelegt werden und die VergleichsergebnisseßiCßi+!© g_{) und a/(a_i+1®gi) abgeben, daß die Übertragseinrichtung jeder Ziffernstelle ein Übertragssignal

C₁ = C₁ + 1 + at

und

abgibt, daß das Übertragssignal, das die Nichtübereinstimmung der in einer Ziffernstelle verglichenen Ziffern angibt, an einen Ausgangs-UND-Kreis angelegt wird, daß ein Signal, das die Nichtüberein-

Stimmung der gleichen Ziffer oder die Übereinstimmung einer Ziffer der nächstniedrigeren Ziffernstelle anzeigt, ebenfalls an den Ausgangs-UND-Kreis angelegt wird, daß der übereinstimmende Empfang dieser Information von benachbarten Ziffernstellen den Ausgangs-UND-Kreis zur Abgabe eines Ausgangssignals

ίο

_! + C^₁

veranlaßt, daß Sperreinrichtungen nur das Ausgangssignal der höchsten ein Ausgangssignal abgebenden Ziffernstelle durchlassen, und daß das endgültige Ausgangssignal eine analoge Spannung ist, die die ungefähre Größe der Differenz zwischen den verglichenen Zahlen angibt.

2. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleichsergebnis in einer Stelle, das eine Nichtübereinstimmung mit entgegengesetzten Vorzeichen als dem in einer Reihe von niedrigeren Ziffernstellen anzeigt, an einen Ausgangs-UND-Kreis der niedrigsten Ziffernstelle der Reihe angelegt wird, daß der übereinstimmende Empfang des Vergleichsergebnisses und des Vergleichsergebnisses der entsprechenden Stelle den Ausgangs-UND-Kreis der niedrigsten Ziffernstelle der Reihe zur Abgabe des Ausgangssignals veranlaßt, daß die ungefähre Größe der Differenz zwischen den verglichenen Zahlen angibt.

3. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wertigkeit erteilenden Einrichtungen mit der Ausgangseinrichtung jeder Ziffernstelle verbunden sind und jeweils Widerstandselemente besitzen, die über die Sperreinrichtungen an eine Ausgangs-

klemme angeschlossen sind, daß die Sperreingangssignale von einem Ausgangskreis einer höheren Ziffernstelle zugeführt werden, so daß nur das größte der bewerteten Ausgangssignale zur Ausgangsklemme übertragen wird.

4. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Ausgangsklemme über andere Sperreinrichtungen mit jeder Ziffernvergleichsschaltung verbunden ist, daß das Sperreingangssignal für jede Sperreinrichtung von einer Ziffernvergleichsschaltung einer höheren Ziffernstelle geliefert wird und daß der Signalzustand an der zweiten Ausgangsklemme das Vorzeichen der Differenz zwischen den beiden verglichenen Binärzahlen angibt.

5. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an jede Vergleichsschaltung angeschlosseneÜbertragseinrichtung erste und zweite Signalwegpaare besitzt und daß die Ausgangseinrichtungen durch den gleichzeitigen Empfang von Signalen auf einem entsprechenden Weg jeweils des ersten und zweiten Signalweges erregt werden.

6. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Signalwege zwischen den Vergleichseinrichtungen und den Ausgangseinrichtungen erste und zweite ODER-Kreise hegen.

7. Elektrisches Vergleichsschaltungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ausgangs-UND-Kreis mit einem Signalweg jedes Paares und der zweite Ausgangs-UND-Kreis mit dem anderen Signalweg jedes Paares verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 785 856.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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