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Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Entnahmegeschwindigkeit
binär kodierter Informationen an von dieser verschiedene Eingabegeschwindigkeiten
für solche Informationen verarbeitende Vorrichtungen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung der Entnahmegeschwindigkeit bWär kodierter
Informationen an von dieser verschiedene Eingabegeschwindigkeiten für solche Inforinationen
verarbeitende Vorrichtungen.
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Es sind Verfahren und elektronische Vornchtungen zum Speichern von
Informationen in großer Anzahl bekannt. Sie alle beruhen darauf, daß die Informationen
in einem binären Code, deren es eine ganze Reihe gibt, vorliegen müssen. Zur Speicherung
der binär kodierten Informationen werden bipolare, elektrische, elektronische oder
magnetische Zustände verwendet, z. B. bistabile Flip-Flop-Stufen, die beiden Sättigungszustände
von magnetischen Ringkernen, der stromlose und gezündete Zustand eines Thyratrons
usw. Derartige Speicherelemente, werden in digitalen Rechenmaschinen und anderen
datenverarbeitenden Maschinen zur Eingabe der Informationen und zur Speicherung
von Zwischenergebnissen in mannigfacher Weise verwendet. Die Speichervorrichtungen
bestehen meistens aus Ringkernspeichermatrizen oder Magnettrommelspeichern.
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Wenn es sich z. B. darum handelt, einen Code in einen anderen Code
elektronisch umzuwandeln, wobei der umgewandelte Code nahezu gleichzeitig mit dem
umzuwandelnden Code zur Verfügung stehen soll, und die Zuführungsgeschwindigkeit
der Zeichen des umzuwandelnden Codes und/oder die Entnahmegeschwindigkeit der Zeichen
des umgewandelten Codes nicht konstant ist, und beide Geschwindigkeiten überdies
voneinander verschieden sind, so ist eine Ausgleichsspeicherung des umzuwandelnden
Codes zum Ausgleich der beiden verschiedenen und nicht konstanten Geschwindigkeiten
erforderlich.
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Nach der deutschen Auslegeschrift 1053 562 ist eine Anordnung
zur Umwandlung von insbesondere binär verschlüsselten Informationen, die auf einem
Magnetband mit zwei Schreibspuren, einer für die Seriendarstellung der Informationen
und einer für die Taktsignale mit einem Takt je Codestelle, aufgezeichnet
sind, in einen anderen Code, insbesondere Dezimalcode, bekannt. Diese Anordnung
besteht aus einem Ringzähler mit einer der Anzahl der Codestellen entsprechenden
Anzahl von Stufen, dessen erster Stufe die abgetasteten Taktsignale in Serie zugeführt
werden, wodurch der Zähler nacheinander in seine verschiedenen Stufen geschaltet
wird und in der eingestellten Stufe ein Ausgangspotential liefert, sowie aus einer
der Stufenzahl d2s Zählers entsprechenden Anzahl von Koinzidenztoren mi-t zwei Eingängen,
deren einer Eingang jeweils mit einem Ausgang einer Zählerstufe verbunden ist, während
allen zweiten Eingängen parallel die abgetasteten Codesignale zugeführt werden,
und schließlich aus einem Speicher mit einer der Anzahl der Koinzidenztore entsprechenden
Anzahl von Speicherzellen, von denen je eine mit dem Ausgang eines Tores
verbunden ist und denen bei Koinzidenz eines Codesignals mit einem Ausgangspotential
des Zählers über das entsprechende Tor ein Speichersignal zugeleitet wird, von wo
dann die parallele Ausspeicherung in einen Codewandler erfolgt.
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Der Informationsfluß und die Ausgabe geschieht dabei zwangläufig in
der Weise, daß pro Zeitabschnitt eine Information transportiert wird, was zur Folge
hat, daß Eingabe- und Ausgabegeschwindigkeit einander gleich sind und gar nicht
voneinander verschieden sein dürfen. Stimmt die Entnahmegeschwindigkeit eines nachgeschalteten,
die Informationen weiterverarbeitenden Gerätes mit der Eingabegeschwindigkeit nicht
überein, so gehen entweder Informationen verloren, oder es werden welche mehrfach
registriert.
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Erfindungsgemäß besteht das Verfahren der elektronischen Ausgleichsspeicherung
darin, daß die einzugebenden Informationen einer ersten von sehr vielen hintereinandergeschalteten
Speichergruppen zugeführt, automatisch mit einer bestimmten Taktgeschwindigkeit
durch alle Speichergruppen hindurch verschoben und in der letzten, nicht besetzten
Speichergruppe gespeichert werden und daß die zu verarbeitenden Informationen immer
der letzten
Speichergruppe entnommen werden, woraufhin alle bereits
eingespeicherten Informationen um eine Speichergruppe weitergeschoben werden.
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Der Vorteil dieser Ausgleichsspeicherung gegenüber der erwähnten bekannten
und anderen bekannten Speichervorrichtungen, wie z. B. Ringspeichern oder Verschiebespeichern,
besteht darin, daß die Eingabe sowie Entnahme der Informationen jeweils an ein und
derselben Stelle erfolgt, riämlich in der ersten bzw. letzten Speichergruppe, und
daß die Entnahmegeschwindigkeit unabhängig von der Zuführungsgeschwindigkeit der
Informationen ist.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird das Verfahren gemäß der
Erfindung durch eine Vorrichtung durchgeführt, bestehend aus einer Eingabevorrichtung
für die zu speichernden Informationen, aus m gleichartigen Speichergruppen zu
je n gleichartigen Speicherelementen, deren einander entsprechende Elemente
in den einzelnen Speichergruppen hintereinandergeschaltet sind, aus je
einem
zusätzlichen Markierungsspeicherelement für jede Speichergruppe, welches anzeigt,
ob die betreffende Speichergruppe gefüllt ist, aus einer an die letzte Speichergrappe
angeschlossenen Ausgabevorrichtung für die gespeicherten Informationen, aus einer
Speicherabfragevorrichtung, aus einem Taktgenerator, aus m den Speichergruppen zugeordneten
Und-Toren, deren Eingänge an den Taktgenerator angeschlossen sind, aus m den Speichergruppen
zugeordneten Treibern, deren Eingänge- jeweils mit den Ausgängen der zugehörigen
Und-Tore und deren Ausgänge jeweils über je eine Steuerleitung mit den Steuereingängen
der Speicherelemente der zugehörigen Speichergruppe verbunden sind, aus m den Speichergruppen
zugeordneten Markierern, deren Eingänge jeweils mit den Markierungsspeicherelementen
der zugehörigen Speichergruppen verbunden sind, deren erste Steuerausgänge jeweils
mit den ersten Steuereingängen der zugehörigen Und-Tore und deren zweite Steuerausgänge
jeweils mit den zweiten Steuereingängen der zu den jeweils vorangehenden Speichergruppen
gehörenden Und-Tore verbunden sind, derart, daß der zweite Steuerausgang des ersten
Markierers mit dem Steuereingang der Eingabevorrichtung und der zweite, Steuereingang
des letzten Und-Tores mit dem Ausgang der Speicherabfragevorrichtung verbunden ist.
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In der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an
Hand eines Blockschaltbildes näher erläutert.
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In IE erfolgt die Eingabe der in einem beliebigen Code vorliegenden
Informationen, beispielsweise im Fünferfernschreibeode. Spl ... Sp.
sind m gleichartige Speichergruppen, die, jeweils aus n+l gleichartigen Speicherelementen
E, , . * * Eß, n + li /t = 1, 2 ... m
bestehen, wobei n die Basiszahl (z. B. n = 5,
22, 49) des verwendeten
Binärcodes ist. Die Speicherelemente der Speichergruppen sind in Form einer Matrix
angeordnet und durch Doppelindizes numeriert. Die Speicherelemente E" können
Flip-Flop-Schalter, magnetische Ringkerne, Schaltröhren oder sonstige elektronische
Schaltmittel sein, die bistabiler bipolarer Zustände fähig sind. Alle jeweils in
einer Spalte v übereinander angeordneten Speichereleinente E,v sind über Leitungen
b' hintereinandergeschaltet. In jeder Speichergruppe ist noch ein weiteres
letztes Speichereleinent E""" vorhanden, welches dazu dient, den Speicherzustand
zu markieren, d. h. festzustellen, ob die betreffende Speichergruppe leer
oder gefüllt ist. Dabei gilt eine solche Speichergruppe als gefüllt, wenn mindestens
ein Speicherelement besetzt ist.
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In IA erfolgt die Ausgabe der Informationen. TG
ist ein Taktgenerator,
welcher die einzelnen Funktionsabläufe zeitlich steuert. An ihn sind parallel die
Eingänge der Und-Tore T, ... T" angeschlossen. Die Ausgänge dieser Tore sind
jeweils mit den Eingängen der Treiber Tr, ... Tr. verbunden. An die Ausgänge
dieser Treiber sind jeweils die Steuerleitungen St, ...
St" angeschlossen,
welche jeweils die Speicherelernente E" , ... E""." einer Speichergruppe
Sp, steuern. Jeder Speichergruppe Sp, ist ein Markierer M" zugeordnet, welcher jeweils
eingangsseitig über eine Leitung d mit dem Markierungsspeicherelement
E"".,1 verbunden ist. Der erste Ausgang eines solchen Markierer M" ist jeweils
mit dem ersten Steuereingang des zugehörigen Und-Tores T, und der zweite Ausgang
jeweils mit dem zweiten Steuereingang des zu der vorangehenden Speichergruppe Sp"
- ,
gehörenden Und-Tores T, - , verbunden. Der zweite
Ausgang des ersten Markierers M, ist mit der Informationseingabevorrichtung IE und
der zweite Steuereingang des letzten Und-Tores T" mit der Speicherabfragevorrichtung
SpA verbunden.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist die folgende: Die Eingabegeschwindigkeit
der Informationen in IE und die Ausgabegeschwindigkeit der Informationen in IA sind
voneinander unabhängig und im allgemeinen voneinander verschieden und nicht konstant.
Wegen der Nichtkonstanz und Verschiedenheit der beiden Geschwindigkeiten ist die
Anordnung der Speichergruppen vorgesehen, die als zeitlicher Puffer zum Ausgleich
der beiden Geschwindigkeiten dient. Die Anzahl der Speichergruppen richtet sich
danach, wieweit die Ausgabegeschwindigkeit von der Eingabegeschwindigkeit abweicht,
und muß um so größer sein, je mehr die beiden Geschwindigkeiten voneinander
abweichen. Die Frequenz des Taktgenerators TG, welcher den zeitlichen Funktionsablauf
der Anlage steuert, kann um einige Zehnerpotenzen über der Eingabe- bzw. Ausgabefrequenz
der Informationen liegen. Je höher die Frequenz des Taktgenerators ist, desto schneller
durchläuft eine eingegebene Information den Ausgleichsspeicher. Ist z. B. die Taktfrequenz
um zwei Zehnerpotenzen höher als die Eingabefrequenz, so ist die eingegebene Information
bereits an die hundertste Speichergruppe weitergegeben worden, wenn die nächste
Eingabe erfolgt.
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Es werde angenommen, daß zu Beginn der Betrachtung alle Speichergruppen
leer seien, und es werde, von IE aus in die erste Speichergruppe Sp, eine erste
Information eingegeben, die z. B. in Form einer binären Potentialkombination vorliegen
möge. Das letzte Speichereleinent E"" , , markiert jetzt den Speicher
als gefüllt und steuert über die Leitung a' den Markierer M" welcher seinerseits
Öffnungspotential an das Und-Tor T, und gleichzeitig Sperrpotential an die Informationseingabevorrichtung
IE gibt. Da die Speichergruppe Sp. noch leer ist, markiert das letzte Speichereleinent
E"", dieser Speichergruppe die Speichergruppe als leer und gibt übcr den Markierer
M, öffnungspotential auf den zweiten Steuereingang des ersten Tores T,. Dadurch
ist die Durchlaßbedingung für das Tor Ti erfüllt, und es kann vom Taktgenerator
TG ein Impuls durch T, zum Treiber Tr,
gelangen. Der Ausgang
des Treibers Tr, gibt über die Steuerleitung St, und die Leitungen b einen
Löschimpuls auf alle Speicherelemente der ersten Speichergruppe Spl. Durch das Löschen
der gefüllten Speicheielmente wird in jedem dieser Speicherelemente ein Impuls erzeugt,
der über die Leitungen b'
an die mit ihnen verbundenen Speicherelemente der
nächsten Speichergruppe Sp. weitergegeben wird. Durch das Löschen des letzten Speicherelementes
Ei, n+i der ersten Speichergruppe Spl wird diese Speichergruppe als leer markiert,
und es gelangt dadurch ein Impuls zum Markierer Ml, der daraufhin Sperrpotential
auf das Tor T, und gleichzeitig öffnungspotential auf die Eingabevorrichtung IE
gibt, so daß eine weitere Information auf die erste Speichergruppe Sp, gegeben werden
kann. Durch die Füllung des Speichers Sp2 markiert dessen letztes Speicherelement
E2"", den Speicher als gefüllt und gibt über M, Sperrpotential an das Tor T, und
gleichzeitig Öff-
nungspotential an das Tor T.. Da das Tor T, gesperrt
ist, gelangen keine Taktimpulse mehr von TG
zur Speichergruppe Sp,.
Da in der Speichergruppe Sp" nach Voraussetzung keine Information enthalten ist,
gibtM" durch das letzte SpeicherelementE""" von Sp. als leer markiert, Öffnungspotential
an den zweiten Steuereingang von T.. Dadurch ist die Durchlaßbedingung für das Tor
T , erfüllt, und es gelangt ein Taktimpuls von TG durch das Tor T2
zum Treiber Tr2, welcher ausgangsseitig über die Steuerleitung St.,
die gefüllten Speicherelemente der Speichergruppe Sp. löscht. Durch das Löschen
dieser Speicherelemente gelangt je ein Impuls zu den mit ihnen verbundenen
entsprechenden Speicherelementen der nächsten Speichergruppe SP31 wodurch die Weitergabe
der Information bis zur Speichergruppe Sp. erfolgt ist. Dieser Vorgang wiederholt
sich entsprechend, wie beschrieben, bis die Information die letzte Speichergruppe
Sp" erreicht hat. Inzwischen können weitere Informationen bei IE eingegeben worden
sein, die so lange an darauffolgende Speichergruppen weitergegeben werden, bis sie
eine besetzte Speichergruppe vorfinden und der zugehörige Markierer dieser Speichergruppe
die Weitergabe an die folgende, bereits besetzte Speichergruppe verhindert.
Wenn bis jetzt noch keine Abfrage der in der letzten Speichergruppe angelangten
Information stattgefunden hat, so füllt sich das Speichersystem fortlaufend von
unten nach oben. Wenn auch die erste Speichergruppe Sp, besetzt ist und keine Weitergabe
an Sp2 erfolgen kann, verhindert der Markierer M, eine weitere Eingabe von Informationen
von IE her, Es liegt also jetzt der Fall vor, daß alle Speichergruppen gefüllt sind.
Dieser Zustand kann beliebig lange andauern, bis durch SpA eine Abfrage der in der
letzten Speichergruppe gespeicherten Information erfolgt. Die Abfrage geht in der
Weise vor sich, daß von SpA her an den zweiten Steuereingang des letzten Tores T",
Öffnungspotential gelegt wird. Da aber der Markierer T. ebenfalls öffnungspotential
an den ersten Steuereingang von T. gelegt hat, da ja die letzte Speichergruppe als
gefüllt markiert war, so ist die Durchlaßbedingung für das Tor T" erfüllt, und es
gelangt ein Taktimpuls von TG durch das Tor T. zu
dem
letzten Treiber Tr., welcher ausgangsseitig über die letzte Steuerleitung St, Löschimpulse
auf alle gefüllten Speicherelemente, dieser letzten Speichergruppe Sp. gibt. Dadurch
werden von den gefüllt gewesenen Speicherelementen dieser letzten Speichergruppe
Impulse auf die Informationsausgabevorrichtung IA gegeben, an deren Ausgang die
Information in Form einer binären Potentialkombination vorliegt und zur weiteren
Informationsverarbeitung ausgegeben werden kann.
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Da die letzte Speichergruppe Sp" geleert worden ist, so kann die vorletzte
Speichergruppe, wie beschrieben, ihre Information an die letzte Speichergruppe weitergeben,
indem die Markierer MM und M. - , an das Tor T" - ,
gleichzeitig öffnungspotential geben, wodurch der Treiber Trm - 1
einen Taktimpuls von TG durch das Tor T. , hindurch erhält
und über die Steuerleitung St" - , Löschimpulse auf die Speicherelemente
E. - 1, " v = 1, 2 ... n+ 1, der SpeichergruppeSp,n-,
gibt. Dadurch erfolgt, wie bereits beschrieben, die Weitergabe der in de-r vorletzten
Speichergruppe gespeicherten Information an die letzte Speichergruppe. Dasselbe
spielt sich nacheinander bei den vorangehenden Speichergruppen ab, und zwar so lange,
bis auch die in Sp, enthaltene Information nach SP2 weitergegeben worden ist. Erfolgt
jetzt keine weitere Eingabe durch IE, so kann durch sukzessives Weitergeben der
gespeicherten Informationen zu beliebiger Zeit aus IA die in der letzten Speichergruppe
jeweils angelangte Information abgefragt werden, und zwar so lange, bis alle Speichergruppen
geleert worden sind.
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Die beschriebene Speicheranordnung gleicht in ihrer Wirkungsweise
weitgehend der eines Zigarettenautomaten oder eines Fahrkartenautomaten, bei denen
man die Zigarettenschachteln bzw. Fahrkarten oben nachfüllt und unten herausholt.