DE1136139B - Resultatwerk fuer elektronisch zaehlende oder rechnende Maschinen - Google Patents

Resultatwerk fuer elektronisch zaehlende oder rechnende Maschinen

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DE1136139B
DE1136139B DEK28215A DEK0028215A DE1136139B DE 1136139 B DE1136139 B DE 1136139B DE K28215 A DEK28215 A DE K28215A DE K0028215 A DEK0028215 A DE K0028215A DE 1136139 B DE1136139 B DE 1136139B
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Germany
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memory
decimal
decades
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DEK28215A
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English (en)
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Gerhard Wolf
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Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
Kienzle Apparate GmbH
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Publication date
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Description

  • Resultatwerk für elektronisch zählende oder rechnende Maschinen Die bekannten Resultatwerke bzw. Zählwerke von elektronischen Rechenmaschinen erlauben nicht, mittels einfacher Einzelvorgänge Stellenverschiebungen eines eingezählten Resultates vorzunehmen.
  • Dies gilt unabhängig davon, nach welchem System die Maschinen rechnen, d. h., ob es sich beispielsweise um nach dem dezimal-dualen oder nach dem dezimalen System rechnende oder zählende Maschinen handelt. Die Möglichkeit solcher Stellenverschiebungen ist jedoch, besonders in dezimalen Rechenmaschinen, häufig erwünscht.
  • Zur Erklärung dafür, warum bekannte Zähl- oder Resultatwerke diese Möglichkeit nicht bieten, mögen folgende Hinweise dienen: Ist ein Resultat in einen magnetischen Trommelspeicher eingetragen, so müßte eine Stellenverschiebung in der Weise erfolgen, daß dieses Resultat mittels Leseköpfen dem Trommelspeicher entnommen und nach entsprechender Verarbeitung in einem Zwischenspeicher oder Rechenwerk stellenverschoben mittels Schreibköpfen neu eingeschrieben wird.
  • Für Dezimalzählröhren gilt folgende Betrachtung: Stehen in zwei benachbarten Dezimalzählröhren je eine Ziffer, z. B. in der Zehnerstufe eine Eins und in der Einerstufe eine Neun, so möchte man zur Erzielung einer Stellenverschiebung in diesen beiden Stufen zehn Einzelschritte einzählen, um so die Eins aus der Zehnerstufe in die Hunderterstufe und die Neun aus der Einerstufe in die Zehnerstufe zu verschieben. Dieses wäre tatsächlich das einzige einfache Mittel, um das erwünschte Ziel zu erreichen, wenn man nicht einen komplizierten Umweg über eine Multiplikation mit der Zahl Zehn oder über Zwischenspeicher in Kauf nehmen will. Der angedeutete gedachte Weg führt nun jedoch dazu, daß nach dem ersten Zählschritt in die beiden genannten Dezimalstufen hinein zwar aus der Eins der Zehnerstufe die Ziffer Zwei geworden sein würde. Die Neun der Einerstufe jedoch würde zur Null der Zehnerstufe werden müssen, d. h. die Zehnerstufe müßte im gleichen Augenblick zwei Ziffernwerte, nämlich eine Zwei und eine Null, zu zählen imstande sein. Das aber ist bei Dezimalzählröhren nicht möglich. Sowohl Dezimalzählröhren vom Typ der Kaltkatodendezimalröhren als auch solche vom Typ der E 1 T, der Trochotron und ähnliche können gleichzeitig nur den Wert einer einzigen Ziffer aufnehmen. Eine Stellenverschiebung in der einfachen Art und Weise eines Einzählens von je zehn Impulsschritten in jede Dezimalstufe läßt sich nur mit solchen Zählwerkstufen bewerkstelligen, die in der Lage sind, gleichzeitig mehr als einen Ziffernwert, insbesondere zwei Ziffernwerte, gleichzeitig aufzunehmen.
  • Ein weiterer Grund, weswegen derartige bekannte Zählwerke eine solche einfache Stellenverschiebung nicht ermöglichen, ist folgender: Um mit Hilfe von zehn Impulssehritten einen Ziffernwert aus einer Zählwerkstufe in eine benachbarte zu verschieben, müssen diese benachbarten Zählwerkstufen einen gemeinsamen Vorschubimpulsgenerator aufweisen. Will man beispielsweise die Ziffer Sieben mittels zehn Schrittimpulsen aus der Einerstelle in die Zehnerstelle verschieben, so müßte das gemeinsame Schrittschaltwerk zunächst in die Zählwerkstufe der Einerstelle drei Impulse und anschließend die restlichen sieben Impulse in die Zählwerkstufe der Zehnerstelle eingeben. Die bekannten elektronischen Zählwerke besitzen jedoch kein derartiges gemeinsames Fortschaltwerk.
  • Die Erfindung bezweckt eine solche Ausbildung mehrstufiger Resultatwerke bzw. Zählwerke, welche in einfacher Weise eine Stellenverschiebung durch Eingabe von so vielen Schrittimpulsen, wie dem Rechensystem entsprechen, beispielsweise von je zehn Schrittimpulsen pro Dezimalstellen:v.erschiebung um eine Stelle aus einem allen Stufen gemeinsamen zentralen Impulsgenerator ermöglicht.
  • Die Erfindung bedient sich beispielsweise der an sich bekannten AnWang- oder Woo-Ketten aus magnetischen Kernen, die zur Lösung der gestellten Aufgabe in geeigneter Weise in Verbindung zu bringen sind. Hierbei wird also von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, in eine Kette von magnetischen Kernen aus beispielsweise zehn Gliedern, die den Ziffernwerten Null bis Neun entsprechen, mehr als einen Ziffernwert, insbesondere zwei Ziffernwerte, einzugeben und diese Ziffernwerte über eine gemeinsame Vorschubimpulsleitung in äquidistanten Schritten durch die Kette zu bewegen. Die Erfindung betrifft ein aus einem ringförmigen Umlaufspeicher gebildetes Resultatwerk für eine elektronisch Zählende oder rechnende Maschine und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufspeicher sowohl sämtliche Ziffern als auch Dekaden derart in Serienschaltung umfaßt, daß die einzelnen Dekaden eine offene Serienschaltung aufweisen und sämtliche Dekaden des Resultatwerks zu einem geschlossenen Ring (Großer Ring) zusammengeschaltet sind und daß der Wertinhalt sämtlicher Dekaden zugleich mittels Gruppen von Vorschubimpulsen, die über eine gemeinsame Leitung auf alle Dekaden einwirken, beliebig stellenverschoben werden kann, wobei jede Vorschubimpulsgruppe bei rein dezimalem Aufbau der Dekaden aus zehn Einzelimpulsen besteht und daß in diesem Umlaufspeicher nur einzelne Dekaden - jedoch mindestens eine - dadurch als rechnende Stufen ausgebildet sind, daß sie für einen Rechenvorgang in sich zu einem Ring (Kleiner Ring) geschaltet werden können. Dabei ist jede Dekade des Umlaufspeichers vorteilhafterweise so ausgebildet, daß in ihr zu gleicher Zeit mehr als ein Wert beinhaltet und verschoben werden kann. Weitere Merkmale der den Gegenstand der Erfindung bildenden Einrichtung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Für die Erfindung ist besonders geeignet eine Anordnung von einzelnen Ketten, die, jede für sich, aus zehn Gliedern bestehen mögen, in Serienschaltung von n Stufen für n Dezimalstellen eines gesamten Zähl- bzw. Resultatwerkes. Ein weiteres vorteilhaftes Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Serienschaltung von einzelnen Ketten zu einem geschlossenen Ring ausgebildet wird, der aus mindestens n Ketten zu je zehn Gliedern zusammengesetzt ist, um eine n-stellige Dezimalzahl aufzunehmen. In dieser einfachsten Form bildet diese Anordnung einen Umlaufspeicher aus magnetischen Bauelementen, der ohne umfangreichen und komplizierten Verteilermechanimus für die Impulsgruppen der einzelnen Dezimalstellen vorerst allerdings keine Saldierfähigkeit aufweist. Die erfindungsgemäße Anordnung ist in dieser einfachen Grundfonn nur so weit ausgebildet, daß eine eingebrachte n-stellige Dezimalzahl in dem Umlaufspeicher, z. B. durch zehn Fortschaltimpulse auf einer allen gemeinsamen Vorschubleitung, um eine Stelle verschoben werden kann. Entsprechend kann durch je zehn weitere Fortschaltimpulse in der Bewegungsrichtung des Umlaufspeichers je eine weitere Stellenverschiebung erzielt werden.
  • Gemäß der weiteren Erfindung werden in den Weg eines solchen Umlaufspeichers ohne Saldierfähigkeit eine oder mehrere elektronische oder magnetische Rechenstufen mit Saldierfähigkeit eingeschaltet. Eine oder mehrere Rechenstufen mit Saldierfähigkeit im Zuge eines solchen Umlaufspeichers stellen selbst eine oder mehrere Dezimalstellen des ringförmigen Umlaufspeichers dar und werden bei laufender Stellenverschiebung des Speicherinhaltes aufeinanderfolgend von den Inhalten der einzelnen Dezimalstellen durchlaufen. Die in den nichtsaldierfähigen Umlaufspeicher in Serie eingeschalteten saldierfähigen Rechenstufen können ferromagnetische Zählketten sein. An ihrer Stelle können jedoch auch saldierende elektronische Bauelemente, wie z. B. Dezimalzählröhren bekannter Bauart, verwendet werden. In diesem Fall besteht nun die eingangs geschilderte Schwierigkeit, daß derartige elektronische Bauelemente nicht gleichzeitig zwei Zifferninhalte aufnehmen können. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wird erfindungsgemäß je elektronische Rechenstufe eine Zwischenspeicherstufe vorgesehen, die dafür sorg daß der momentane Inhalt einer elektronischen Speicherstufe während der Stellenverschiebung in einer ersten Schrittfolge in die nächsthöhere Stufe des Umlaufspeichers entleert wird und daß in einer zweiten Schrittfolge die in dem vorgesehenen Zwischenspeicher eingegebene und bereitgestellte Ziffer in die elektronische Rechenstufe einläuft. Bei Verwendung elektronischer Zählelemente in einer derartigen Rechenstufen ist das Anordnen eines zu- sätzlichen Zwischenspeichers vertretbar, da dieser zusätzliche Aufwand im gesamten Resultatwerk bei einer Rechenstufe nur einmal vorkommt.
  • Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß zwar eine Stellenverschiebung in einer Kette elektronischer Dezimalzählröhren mittels einfacher Einzählung von Zehnerimpulsgruppen grundsätzlich auch dadurch möglich wäre, daß jeder Dezimalröhre, d. h. jeder Dezimalstelle, eine zweite derartige Zählröhre als Zwischenspeicher zugeordnet würde. Dann wäre es nämlich möglich, den Inhalt jeder Stufe in einer ersten Schrittfolge in die zugehörige Zwischspeicherröhre zu entleeren und in einer zweiten Schrittfolge den Inhalt der Zwischenspeicherröhren in die leer gewordenen Hauptspeicherröhren einzuführen. Das bedeutet jedoch eine Verdoppelung des gesamten Speicheraufwandes, der mit den Mitteln der Erfindung praktisch vermieden wird.
  • Wird die saldierende Rechenstufe, die im Zuge des Umlaufspeichers eingeschaltet ist, ähnlich wie die nichtsaldierenden Stufen des Umlaufspeichers selbst ebenfalls als ferromagnetische Zählkette aufgebaut, so entfällt sogar die Einschaltung eines Zwischenspeichers, da ja diese saldierende ferromagnetische Rechenstufe, ebenfalls mehrere, z. B. zwei Ziffernwerte gleichzeitig aufzunehmen in der Lage ist.
  • Die geschilderte Anordnung eines ringförmig in sich geschlossenen Umlaufspeichers aus mindestens n Stufen aus jeweils beispielsweise zehn Magnetkerngliedem ist somit in der Lage, einen einmal vorhandenen Inhalt einer n-stelligen Dezimalzahl um je eine Dezimalstelle zu verschieben, wenn über eine dem gesamten Ring gemeinsame Vorschubimpulsleitung eine Gruppe -von je zehn Vorschubimpulsen zugeführt wird, die jeden Inhalt einer der Magnetketten mit je zehn Magnetkerngliedern in der Bewegungsrichtung des Ringes um eine Stelle oder Stufe weiterschiebt.
  • Die Erfindung sieht nun vor, in den Arbeitsgängen vor oder nach vollgezogenen Stellenverschiebungen in der oder den eingeschalteten Rechenstufen Saldierungen vorzunehmen. Diese erfolgen in der oder den saldierenden Rechenstufen in Abhängigkeit von den Rechenoperationen gegebenenfalls vorgeschalteter Rechenwerke. Die in der oder den saldierenden Rechenstufen bereits vorher befindlichen Speicherinhalte werden abhängig von der Rechenoperation durch Addition oder Subtraktion auf neue Positionen verschoben. Dabei können Additionen in diesen Stufen durch Einzählen von Impulsen in der Bewegungsrichtung dieser Stufen und Subtraktionen entweder durch Addition der Komplementwerte durchgeführt oder aber mittels neuartiger Kunstschaltungen, die nicht nur ein Vorwärtszählen mittels positiver Impulse, sondern auch ein Rückwärtszählen mittels negativer Impulse ermöglichen. Dieses Rückwärtszählen ermöglicht die Subtratkion mittels Impulsgruppen, die den Regulärwerten der Ziffern entsprechen.
  • Die eben erwähnte Anordnung ermöglicht es somit, jeweils an einer oder an wenigen Dezimalstellen einer größeren, z. B. n-stelligen Dezimalzahl Rechenoperationen vorzunehmen. Die Multiplikation oder Division mehrerer Operanden kann nun bei der erwähnten Anordnung so vorgenommen werden, daß stellenweise Teilergebnisse, wie z. B. Teilprodukte, in der oder in den Rechenstufen der im gesamten Umlaufspeicher stehenden Zahl Stelle für Stelle nacheinander zugeführt werden. Der Vorgang der stellenweisen Zuführung von Teilergebnissen, z. B. von Teilprodukten, die sich aus der ebenfalls stellenweisen Verarbeitung der Operanden ergeben, bedingt eine stellenweise Verschiebung der im Resultatwerk stehenden Zahl in zeitlicher Aufeinanderfolge durch die Rechenstufen hindurch.
  • Dieser Vorgang sei am Beispiel einer Multiplikation eines ni-stelligen Multiplikanden mit einem n.-stelligen Multiplikator im einzelnen erläutert. Dabei sei der Einfachheit halber angenommen, daß der vorher im Resultatwerk befindliche Inhalt gelöscht sei. Es werde weiter angenommen, daß sowohl der Multiplikand als auch der Multiplikator in Richtung von der höchstwertigen Stelle zu der niedrigstwertigen Stelle zeitlich nacheinander durch Einzelmultiplikationen der Ziffern der einzelnen Dezimalstellen, z. B. in einem 1 - 1-Multiplikationskörper zur Wirkung gebracht werden. Das Teilprodukt aus der Multiplikation der jeweils höchstwertigen Stelle des Multiplikanden mit dem Multiplikator ergibt eine zweistellige Zahl, die in unserem Beispiel in eine zweistufige Rechenstufe der geschilderten Art eingebracht wird. Sobald dies geschehen ist, wird im Umlaufspeicher eine einstellige Dezimalstellenverschiebung vorgenommen. Wird daraufhin die zweithöchste Stelle des Multiplikanden wiederum mit der höchstwertigen Stelle des Multiplikators ausmultipliziert und das entstehende zweistellige Teilprodukt in die beiden Rechenstufen des Umlaufspeichers eingebracht, so trifft dieses zu zweit entstandene Teilprodukt das bei der ersten Operation entstandene und bereits um eine Dezimalstelle verschobene erste Teilprodukt in der relativ richtigen Dezimalstellung an. Hierauf erfolgt eine weitere Verschiebung des bisherigen nunmehr dreistelligen Teilergebnisses im Umlaufspeicher um eine Dezimalstelle, und ein drittes Teilprodukt aus der dritthöchsten Dezimalstelle des Multiplikanden mit der höchstwertigen Dezimalstelle des Multiplikators kann stellenrichtig den Rechenstufen des Umlaufspeichers zugeführt werden, Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis der gesamte Multiplikand mit der Ziffer der höchstwertigen Stelle des Multiplikators ausmultipliziert vollständig in den Umlaufspeicher eingeführt worden ist.
  • Zur weiteren Multiplikation des Multiplikanden mit der Ziffer der zweithöchsten Stelle des Multiplikators muß der Inhalt des bisherigen Teilergebnisses im Unflaufspeicher durch zusätzliche Dezimalstellenverschiebungen in die entsprechend richtige Lage gebracht werden, d. h., das Produkt aus der höchstwertigen Ziffer des Multiplikanden mit der Ziffer der zweithöchsten Stelle des Multiplikators, welches ein zweistelliges Ergebnis hat, muß so in die Rechenstufen des Umlaufspeichers eingebracht werden, daß zu dieser Zeit dort eine Addition mit der zweiten und dritten Stelle des ersten Teilergebnisses erfolgte Es ist somit durch die vorhergehende Dezimalstellenverschiebung des Umlaufspeichers dafür zu sorgen, daß die Teilprodukte um jeweils eine Dezimalstelle verschoben in den Rechenstufen des Umlaufspeichers zusammentreffen.
  • Die Durchbrechung eines oder beider Operanden kann auch in umgekehrter Rechenrichtung, d. h. in Richtung von der niedrigstwertigen zur höchstwertigen Stelle durchgeführt werden, Da dies Vorteile bei der Verarbeitung der Zehnerüberträge (Zehnerschaltung) bietet, wird von dieser Reihenfolge der Rechenoperationen wenigstens für den Multiplikanden (l. Faktor) bei der späteren, an Hand der Zeichnung erfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise Gebrauch gemacht.
  • Es. kann also eine Multiplikation mehrstelliger Faktoren stellenrichtig in der Weise erfolgen, daß die zweistelligen Teilprodukte der einzelnen Ziffern in einem 1 - 1-Multiplikationskörper gebildet und beispielsweise zwei Rechenstufen des ringförrnigen Umlaufspeichers zugeführt werden und daß in diesen beiden Rechenstufen eine Addition dieser Teilprodukte vorgenommen wird, wenn jeweils zwischen diesen Einzählvorgängen stellenrichtige Dezimalstellenverschiebungen des Umlaufspeichers vorgenommen werden.
  • Die Vorgänge verlaufen in gleicher Weise, wenn vor der Multiplikation bereits Speicherinhalte vorhanden sind.
  • Ein Division kann in entsprechender Weise, z. B. in Form fortgesetzter Subtraktionen erfolgen. Dabei ist es an sich gleichgültig, ob die Einzelsubtraktion in Form einer Komplementwertaddition oder einer negativen Hinzufügung der Regulärwerte geschieht. Weiter ist es gleichgültig, ob jeweils der einfache Divisor mit dem im Resultatwerk stehenden Dividenden zur Wirkung gebracht wird oder ob zur Abkürzung des Divisionsverfahrens jeweils in einem Schritt das Mehrfache des Divisors mit dem Dividenden zur Wirkung kommt. Es wird auch vorausgesetzt, daß bei der Division in an sich bekannter Weise die Unternullprüfung der Zwischenergebnisse erfolgt, die bekanntlich bei Unterschreiten der Null durch eine Addition des Divisors wieder einen positiven Divisionsrest bildet.
  • Die geschilderte Anordnung ist somit in der Lage, die vier Grundrechenarten im Serienverfahren bei geringstem Aufwand durchzuführen, wobei der besondere Vorzug des Verfahrens darin besteht, daß jeweils lediglich in (im Beispiel geschilderten) zwei Rechenstufen additiv oder subtraktiv eingezählt wird und das Zähl- bzw. Resultatwerk in Form des ringförmig geschlossenen Umlaufspeichers in einfachster Weise die stellenrichtige Dezimalstellenverschiebung vornimmt.
  • Es sei hier nochmals darauf hingewiesen, daß z. B. bei der Multiplikation je nach Zweckmäßigkeit die Rechenrichtung von der höchstwertigen Stelle zur niedrigstwertigen Stelle oder umgekehrt gewählt werden kann. Es ergab sich, wie bereits betont, als vorteilhaft, den Multiplikanden in der Richtung von der niedrigstwertigen Stelle zur höchstwertigen Stelle durchzurechnen, weil dann die Zehnerschaltung der Teilprodukte, d. h. die Verarbeitung der überträge aus - den Teilprodukten einfacher als in der umgekehrten Richtung durchgeführt werden kann. Die Entscheidung über die Zweckmäßigkeit der Rechenrichtung jedes der Operanden hängt aber noch davon ab, ob beide Faktoren oder nur einer von beiden sich in Operandenspeichern befinden und ob der Rechenvorgang bereits während des Eintastens der Faktoren beginnen soll oder nicht. Selbstverständlich muß die Laufrichtung im Umlaufspeicher so gewählt werden, daß sie der Richtung der Durchrechnung, z. B. des Multiplikanden entspricht. In Spezialfällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Verarbeitung des Multiplikanden in Richtung ansteigender Stellenwertigkeit, die des Multiplikators jedoch in Richtung fallender Stellenwertigkeit durchzuführen, nämlich dann, wenn der Multiplikand (l. Faktor) eingespeichert wird und die Multiplikation bereits gleichzeitig mit dem stellenweisen Eintasten des Multiplikators (2. Faktor) erfolgt.
  • Die funktionsmäßige und zeitliche Steuerung der gesamten Anordnung des Resultatwerkes im Zusammenwirken mit einem Rechenwerk wird gemäß der weiteren Erfindung in der Weise durchgeführt, daß ein Steuersystem aus ferromagnetischen Zählketten, welche mit ihren Enden zu in sich geschlossenen Programmringen zusamiriengefügt sind, in denen definierte Inhalte umlaufen, den zeitlichen Ablauf der Einzelvorgänge der vier Grundrechenarten bestimmt.
  • Aus der Arbeitsweise der Anordnung ergibt sich, daß in dem Umlaufspeicher gemäß der Erfindung zwei verschiedene Funktionen zu erfüllen sind: Während der zwischen den Rechenoperationen stattfindenden Dezimalstellenverschiebungen müssen alle, mindestens n Stufen, die miteinander in Serie geschaltet sind, einschließlich der zwischengeschalteten Rechenstufen in der Bewegungsrichtung lediglich eine gleichsinnige und gleichschnelle Fortbewegung der Speicherinhalte durchführen. Dies geschieht - wie geschildert - dadurch, daß von einem vorzugsweise einzigen zentralen Impulsgenerator je Verschiebung um eine Dezimalstelle zehn Fortschaltimpulse einer, den Vorschubwicklungen aller Kerne gemeinsamen Vorschubleitung zugeführt werden. In jeder Periode der Rechenoperation dagegen arbeiten lediglich die vorzugsweise zwei Rechenstufen als Teil des großen Ringes und haben die Aufgabe, den bestehenden Speicherinhalt, der sich gerade in den Rechenstufen befindet, als Folge der eingegebenen Impulsgruppen additiv oder subtraktiv zur Erzielung des neuen Teilergeb-nisses zu verschieben. Lediglich an diesen beiden Rechenstufen muß somit zwischen den beiden verschiedenartigen Arbeitsfunktionen eine Umschaltung der Eingänge und Ausgänge dieser Rechenstufen vorgenommen werden. Dies geschieht gemäß der weiteren Erfindung in der Weise, daß jeweils vor Beginn einer Periode der Rechnung je ein Ausgang jeder Rechenstufe einerseits auf ihren eigenen Eingang und außerdem auf je ein übertragungsspeichereleinent geschaltet wird. Befindet sich zu Beginn einer Rechenperiode ein beliebiger Zifferninhalt in einer der Rechenstufen und wird im Verlaufe der Rechenoperation eine, z. B. der Einerstelle eines Teilproduktes entsprechende Impulsgruppe auf diese Rechenstufe gegeben, so wird die betreffende Rechenstufe durch die schrittweise Einzählung schrittweise fortgeschaltet und nach überlauf der Rechenstufe erstens ein Zehnerlibertrag in den Dezimaliibertragungspeicher eingezählt und zweitens die Fortschaltung des auf Null zurückgeführten Speicherinhaltes dieser Rechenstufe von Null an anste,igend weitergeführt. Nach Beendigung dieser Teilrechenoperationen werden die Eingänge und Ausgänge der beiden Rechenstufen wieder so geschaltet, daß die Rechenstufen die gleichen Funktionen wie die übrigen, nichtsaldierenden Stufen des Umlaufspeichers ausüben, d. h. reine Serienschaltung. Eine Verarbeitung der Inhalte der Dezimalübertragungsspeicher erfolgt zweckmäßig nach Erledigung der anschließend erforderlichen Dezimalstellenverschiebung des Umlaufspeichers um eine Stelle.
  • Der Aufbau und die Arbeitsweisen einer beispielsweisen Ausführungsforin eines Resultatwerkes gemüß der Erfindung soll nachstehend an Hand der Figur erläutert werden: Wie in der Zeichnung dargestellt, besitzt der Umlaufspeicher 16 Dekaden, deren jede z. B. aus einer allgemein bekannten Woo- oder Wang-Kette bestehen soll. Es sind dabei je Kette 10 Magnetkeme vorgesehen, die den Ziffern »0« bis »9« entsprechen. Der beinhaltete Ziffemwert in einer Dekade ist durch einen entsprechenden Magnetisierungszustand des Kerns der Kette gekennzeichnet, der dem Ziffernwert zugeordnet ist. Es sei angenommen, daß sich der Kern mit Wertinhalt im Zustand der positiven Remanenz, die Kerne ohne Wertinhalt in einem solchen der negativen Remanenz befinden.
  • Vor Beginn eines jeden Arbeitsganges muß der Umlaufspeicher, wie dies bei jeder Rechenmaschine durchgeführt wird, auf »0« gestellt werden. Dazu dienen nicht zur Erfindung gehörende Einrichtungen, die die Nullkerne sämtlicher Dekaden in die positive Remanenz. alle übrigen in die negative Remanenz bringen. Die einzelnen Dekaden des Umlaufspeichers sind mit 100 bis 1014 und D bezeichnet. Als weitere Bauteile sind übertragungsspeicher Düsp den Dekaden 100 und 101 zugeordnet. Eine Abfragung der Übertragungsspeicher wird durch einen Abfragegenerator DAG bewirkt. Ein Impulsgenerator VIG speist Vorschubimpulse in sämtliche Dekaden des Umlaufspeichers.
  • Das gesamte Resultatwerk besteht aus rechnenden und nichtrechnenden Dekaden. Die spezielle Ausführungsform des Beispiels umfaßt zwei rechnende Dekaden RSt und vierzehn speichernde (nur dezimal verschiebende) 102 bis 1014 sowie eine Dekade D. Die Rechenstufen RSt sind im Gegensatz zu den übrigen Dekaden mit zwei Stromkreisen für verschiedene Schrittimpulsgeneratoren ausgerüstet. Hier--bei dient der Stromkreis der einen Wicklung der Funktion der Dezimalverschiebung. Der zweite Stromkreis dient den Rechenvorgängen zwecks Verschiebung der Informationen als Funktion der Rechenoperation, welche sich durch Impulse aus Generatoren Er und EI ausdrückt. Während der Stromkreis des VIG für die Dezimalverschiebung nur Zehnerschritte durch Abgabe von zehn Vorschubimpulsen ausführt, werden entsprechend der Rechenoperationen von den Generatoren Er und EI beliebige, dem eänzuspeichernden Wert entsprechende Verschiebungen bis maximal zehn Schritte bei der Einrechnung ankommender Teilergebnisse aus dem Multiplikationskörper M vorgenommen.
  • Ein Rechenvorgang in dem Resultatwerk gliedert sich wie folgt: Ein nicht dargestellter, beliebig ausgebildeter Multiplikationskörper liefert entsprechend der eingegebenen Faktoren (Eingabe von Hand oder elektronisch) zweistellige 1 - 1-Teilprodukte mit Zehnern und Einem entsprechend dem kleinen Einmaleins. Dieser Multiplikationskörper soll so beschaffen sein, daß er die Zehner und Einer der Teilergebnisse auf getrennten Leitungen und auf die Generatoren Er und El gibt. Als Multiplikationskörper kommt beispielsweise eine kleine zweistellige Rechenmaschine in Betracht, welche nach dem Prinzip der fortgesetzten Addition die zweistelligen Teilprodukte bildet.
  • Als Ausgangsstellung der Rechenmaschine sei, wie zuvor bereits erwähnt, angenommen, daß in sämtlichen Dekaden der der Ziffer »0« zugeordnete Magnetkern eine Information enthält. In jeder Dekade 100 bis 1014 befinden sich also die Keine, »0« im Zustand der positiven Remanenz, sämtliche Kerne »1« bis »9« im Zustand der negativen Rernanenz.
  • Durch von den Generatoren Er und El ausgegebene Impulsgruppen (im gezeigten Beispiel acht Impulse vom Generator El und ein Impuls vom Generator Er) werden die Magnetisierungszustände in den Dekaden 100 und 101 von der Ziffer »0« auf die Ziffer »l« bzw. Ziffer »8« verschoben, wie dies die einlaufenden Impulse gemäß der Figur zeigen.
  • Diese eingegebene Schrittfolge von acht Zehnern und einem Einer entspricht einer Multiplikation von »9 -9=81«.
  • Werden zur Ausführung einer Multiplikation mit mehrstelligem Multiplikator eine Reihe solcher Einzelmultiplikationen durchgeführt und die einzelnen Teilergebnisse jeweils in die Rechenstufen RSt eingegeben, so muß zwischen den einzelnen Rechenoperationen immer wieder eine Dezimalverschiebung in Pfeilrichtung zwischengeschaltet werden. Um bei dem Zahlenbeispiel zu bleiben, steht nach einer Dezimalverschiebung der Wert » 1 « in der Dekade D, der Wert »8« in der Dekade 100. Bei diesem Beispiel wird mit den niedrigsten Dekaden von Multiplikand und Multiplikator zu rechnen begonnen. Das nachfolgende Teilergebnis wird daher jeweils um eine Dekade hochwertiger als das vorhergehende, wobei zwischen die einzelnen Teilrechnungen je zehn Schritte vom Generator VIG für eine Dekadenverschiebung eingegeben werden.
  • Wird bei einer anderen Rechnung in die Rechenstufen RSt nicht von einer Ausgangsstellung »0« sondern von einem beliebigen, bereits im Resultatwerk stehenden Ergebnis ausgegangen, so muß jeder beim überschreiten der Ziffer »9« anfallende Zehnerübertrag vom zugehörigen DezimaIübertragspeicher Düsp aufgenommen werden. Gleichzeitig muß die Information innerhalb der Rechenstufe von der Ziffer »9« auf die Ziffer »0« derselben Dekade weitergeleitet werden. Diesem Zweck dienen elektronische SchalterSE und S_" welche den Magnetkem »0« einer Dekade RSt sowohl mit dem Dlisp als auch mit dem Magnetkern der Ziffer »0« der eigenen Dekade verbinden.
  • In Fortsetzung des begonnenen Beispiels werden die in die Rechenstufen zuvor eingerechneten Ziffernwerte »8« bzw. »1« um eine Dekade im Pfeilsinn verschoben. Hierbei werden die Schalter SE und S-7 in ihre Stellung »Dekadenverschiebung« (linke Schalterstellung) gebracht, und VIG gibt zehn Vorschubimpulse in sämtliche Dekaden des Umlaufspeichers. Nach Abschluß der Dezimalverschiebung um eine Dekade werden die Schalter SE und Sz wieder auf »Rechnen« umgesteuert (Schalterstellung rechts, wie dargestellt). Bei dem vorhergehenden Rechenvorgang waren keine Zehnerüberträge entstanden. Die Dezimalübertragsspeicher Düsp sind also noch leer, so daß ein vom Generator DA G ausgegegebener Impuls zur Auslösung eventueller Zehnerüberträge keine Wirkung zeitigt. Wird nun in der vorliegenden Konstellation beispielsweise durch den Generator Er eine »5« eingerechnet, so wandert der im Kein »8« stehende magnetische Zustand über den kleinen Ringschluß des Schalters SI.: über den Kern »0« hinaus auf den Kern »3« der eigenen Dekade. Gleichzeitig wird aber beim Passieren des Kernes »9« ausgangsseitig der Düsp erregt und ein Zehnerübertrag gespeichert. Dieser Zehnerübertrag verbleibt während der nun folgenden Dekadenverschiebung im Dlisp und wird anschließend bei Abfrage durch den DAG über Er beim nächstfolgenden Rechenvorgang in dieselbe - nun aber der nächsthöheren Stelle zugehörige - Dekade mit eingerechnet. Vor dem nächstfolgenden Rechenvorgang wird dann der Düsp durch DAG abgefragt, wodurch der Generator Er mit einem einzigen Impuls erregt wird und den Inhalt der Dekade 100 um eine Ziffer vorschiebt. Darauf folgend schließt sich wieder die Verarbeitung der Teilprodukte aus dem Multiplikationskörper an usf., bis sämtliche Teilmultiplikationen durchgeführt sind.
  • Die Steuerung der Arbeitsvorgänge wird vorzugsweise von einem sogenannten »Programmring« erledigt, der ebenfalls aus Kettengliedem nach dem Woo-Prinzip bestehen kann und welcher die Steuerimpulse für den richtigen Ablauf der Teilrechnungen abgibt. Der »Programmring« ist hierbei so beschaffen, daß in einer ringförmig geschlossenen Magnetkette eine einzige Information umläuft, welche bei ihrem Passieren der Auskoppelleitungen auf diese Steuersignale abgibt.
  • Dieser Programmring ist nicht dargestellt und ist nicht Gegenstand der Erfindung.
  • Die Beschreibung der Erfindung soll keine Einschränkung auf das Dezimalsystem bedeuten. Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf andere Systeme, wie das oktale, das duodezimale System usw. angewendet werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE-1. Aus einem ringförmigen Umlaufspeicher gebildetes Resultatwerk für eine elektronisch Zählende oder rechnende Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufspeicher sowohl sämtliche Ziffern als auch Dekaden derart in Serienschaltung umfaßt, daß die einzelnen Dekaden eine offene Serienschaltung aufweisen und sämtliche Dekaden des Resultatwerkes zu einem geschlossenen Ring (Großer Ring) zusammengeschaltet sind, und daß der Wertinhalt sämtlicher Dekaden zugleich mittels Gruppen von Vorschubimpulsen, die über eine gemeinsame Leitung auf alle Dekaden einwirken, beliebig stellenverschoben werden kann, wobei jede Vorschubimpulsgruppe bei rein dezimalem Aufbau der Dekaden aus zehn Einzelimpulsen besteht, und daß in diesem Umlaufspeicher nur einzelne Dekaden - jedoch mindestens eine - dadurch als rechnende Stufen ausgebildet sind, daß sie für einen Rechenvorgang in sich zu einem Ring (Kleiner Ring) geschaltet werden können.
  2. 2. Resultatwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dekade des Umlaufspeichers so ausgebildet ist, daß in ihr zu gleicher Zeit mehr als ein Wert beinhaltet und verschoben werden kann. 3. Resultatwerk einer elektromagnetischen Rechenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenstufen derart in Serie in den Ring ,speicher eingefügt sind, daß diese bei laufender Verschiebung des Speicherinhaltes aufeinanderfolgend von den Inhalten der einzelnen Wertstellen durchlaufen werden, so, daß die Rechenstufen selbst eine oder mehrere Wertstellen des Umlaufspeicherringes darstellen. 4. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch Verwendung ferromagnetischer Zählketten für den Umlaufspeicher. 5. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung des Dezimalzählsystems den einzelnen Gliedern der Zählketten des Ringes aufeinanderfolgend wiederkehrend die Ziffern Null bis Neun zugeordnet sind. 6. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Vorschubwicklungen der Zählkettenmagrietkerne von einem zentralenVorschubimpulsgenerator gespeist werden, so daß zur Dezimalverschiebung jeweils der gesamte Inhalt durch Einführung von Zehnergruppen von Fortschaltsignalen auf die Vorschubwicklungen gleichzeitig dezimal verschoben werden kann. 7. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von Rechenstufen mit Dezimalzählröhren in einer Schaltung für Vor- und Rückwärtszählung mit einer oder mehreren Dekaden. 8. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch Verwendung von in den Umlaufspeicher eingeschalteten Rechenstufen mit ferromagnetischen Zählketten mit einer oder mehreren Dekaden. 9. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch Mittel, welche beim Rechnen die Speicherinhalte, welche sich gerade in der Rechenstufe befinden, in Abhängigkeit von Rechenoperationen auf neue Positionen verschieben. 10. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 und 2 mit nur einfach gerichteter Bewegungsmöglichkeit, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Saldierung durch wahlweise Zuführung von Real- oder Komplementzahlen ermöglichen. 11. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrichtung im Umlaufspeicher so gewählt ist, daß die Verarbeitung der Speicherinhalte aus dem Umlaufspeicherring in den Rechenstufen zeitlich so erfolgt, daß die Stellenwertigkeit der zu verarbeitenden Speicherinhalte aufeinanderfolgend ansteigt. 12. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die zur Vorbereitung und Voreinstellung des gespeicherten Zwischenergebnisses vor einer neuen Gruppenoperation im Verlauf eines Rechenplanes das Zwischenergebnis innerhalb des Ringes durch Umwälzung in Impulsschritten in die jeweils erforderliche neue Wertlage bringen. 13. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor und in Serie mit Dezimalzählröhren in den Rechenstufen je ein Zwischenspeicher angeordnet ist. 14. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch Mittel, die eine Dezimalverschiebung in Richtung ansteigender Wertigkeit durch n + 1 aufeinanderfolgende Einzel-Dezimalverschiebungen bewirken, wenn n die Gesamtzahl der Dezimalstellen des Ringspeichers einschließlich der eingefügten Rechenstufen ist (ohne Berücksichtigung von Zwischenspeicherstufen und Distanzdekaden). 15. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Aufsummierung von Teilprodukten im Verlaufe einer Multiplikation in einem durch die Verarbeitung des Multiplikanden in Richtung ansteigender Stellenwertigkeit und des Multiplikators in Richtung fallender Stellenwertigkeit bewirken. 16. Resultatwerk nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es durch ein Steuersystem aus ferromagnetischen Zählketten gesteuert wird, welche erforderlichenfalls mit ihren Enden zu in sich geschlossenen »Programmringen« zusammengefügt werden können und in denen defmierte Inhalte durch- oder umlaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 416 095.
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