DE1146289B - Anordnung zum Erzeugen elektrischer Impulsfolgen veraenderbarer Periodenzahl - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

I12324IXc/42m

ANMELDETAG: 15. OKTOBER 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 28. MÄRZ 1963

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erzeugen elektrischer Impulsfolgen veränderbarer Periodenzahl durch mehrere Ringschaltungen, wobei eine Ringschaltung die Weiterschaltung einer anderen auslöst.

Mittels solcher Vorrichtungen ist es möglich, ohne Zeitverlust Veränderungen der gegenseitigen Zuordnung von Ziffernstellen zweier nach der Reihenmethode dargestellter Zahlen während einer bestimmten Rechenoperation (z. B. Multiplikation oder Division) zu steuern.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die von der letzten Stufe einer ersten Ringschaltung kommenden, die Weiterschaltung der zweiten Ringschaltung auslösenden Impulse dem einen Eingang und eine Impulsfolge, deren Frequenz höher ist als die Umlauffrequenz der ersten Ringschaltung, dem zweiten Eingang einer Koinzidenzschaltung zugeführt werden, daß die Ausgangsimpulse der Koinzidenzschaltung die zweite Ringschaltung weiterschalten und daß durch Verlängern der Einschaltdauer der letzten Stufe der ersten Ringschaltung mehrere Impulse aus der Koinzidenzschaltung zur zweiten Ringschaltung gelangen und diese schneller als im Normalfall weiterschalten.

Es wurde bereits ein elektronischer Impulsverteiler vorgeschlagen, der aus mehreren Ringschaltungen mit einer veränderbaren Anzahl von bistabilen Kippschaltungen besteht, und zwar aus einem schnell umlaufenden Hauptring und mehreren Zählringen, die im Hauptring eine jeweils zugeordnete Zahl von bistabilen Kippschaltungen und nach ihrem Durchlauf den nächsten Zählring wirksam machen. Die Impulszahl der von diesem Impulsverteiler abgegebenen Impulsfolge kann dadurch verändert werden, daß eine oder mehrere bistabile Kippstufen überbrückt und damit unwirksam gemacht werden. Für jede zu erzeugende Impulszahl müssen eine Überbrückungsleitung und ein Umschalter vorgesehen sein.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann durch Verlängerung der Einschaltdauer der letzten Stufe der ersten Ringschaltung die zweite Ringschaltung schneller als im Normalfall weitergeschaltet werden. Dadurch sind mit einer einzigen Schaltung allein durch verschiedene Verlängerung der Einschaltdauer der letzten Stufe der ersten Ringschaltung mehrere Impulsfolgen mit verschiedener Impulszahl erzeugbar. Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Fig. 1 bis 3 hervor.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält zwei Impulsverteilerketten d und dg, die aus vier elektro-Anordnung zum Erzeugen

elektrischer Impulsfolgen veränderbarer

Periodenzahl

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ.), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 14. Oktober 1955 (Nr. 700 752)

Eugeni Esteems, Saint Mande, Seine (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

rüschen Gliedern dl, d2, d3, d4 und fünf gleichartigen Gliedern dgX, dgl, dgl, dg3, dg4 bestehen.

Die schrittweise Fortschaltung der beiden Impulsverteilerketten d und dg wird gesteuert bzw. verändert mit Hufe von Impulsen nach Fig. 1 a, die über die gleichnamigen Leitungen AP, BP, NR und 16 übertragen werden. Da die Vorrichtungen, die die über diese Leitungen zugeführten Impulse erzeugen, von beliebiger Art sein können, sind sie hier nicht dargestellt.

Die elektronischen Kettenglieder dl bis d4 und dgX bis dg 4 bestehen je aus einer Doppelumkehrstufe (Fig. 2 und 2 a) und einem Kathodenverstärker (Fig. 3 und 3 a).

Die Umkehrstufen bestehen aus einer Doppeltriode, deren linkes Gitter über einen Widerstand an die Steuerklemme 2 (Fig. 2) angeschlossen ist. Die Klemmen 3, 4, 5, 6 und 7 sind jeweils mit der Anode der linken Röhre bzw. Punkt 8 des Anodenkreises der zweiten Röhre bzw. der Anode der rechten Triode bzw. dem Steuergitter dieser Röhre entweder über einen Kondensator oder einen Widerstand verbunden. Die Verbindung 9 zwischen der Anode der linken Triode der Umkehrstufe (Fig. 2) und dem Gitter der rechten Röhre ermöglicht unter den nachstehend noch erklärten Bedingungen die Umkehrung des leitenden Zustandes dieser Trioden. Fig. 2 a stellt ein Blockschema der Doppelumkehrstufe mit den Klemmen 2 bis 7 dar.

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Der Kathodenverstärker 10 (Fig. 3) hat eine mit rechte Anode liefert infolgedessen über den Kathoden-

dem Gitter dieser Röhre verbundene Klemme 11 verstärker 19 einen positiven Impuls an die rechte

sowie eine Klemme 12 für die Entnahme der Span- Diode der UND-Schaltung 20. Wenn dann die über

nungsschwankungen der Kathode. Fig. 3 a zeigt ein die Leitung D übertragene Impulsspannung NR

Blockbild dieser Röhre.' 5 (Fig. 1 a) wieder positiv wird, entsteht am Ausgang

Im Ruhezustand ist die Unke Triode der Doppel- der UND-Schaltung 20 positives Potential, welches umkehrstufe (Fig. 2) gesperrt und die rechte Triode das Kettenglied d2 im Arbeitszustand verriegelt, leitend. Wenn nun ein positiver Impuls mit einem Um diese Verriegelung einwandfrei zu gewährbestimmten Wert (z.B. 40VoIt) an die mit dem leisten, sind die Zeitkonstanten der für die Verbin-Gitter der linken Triode verbundene Klemme 2 gelegt iq dung zweier aufeinanderfolgender Doppelumkehrwird, wird die linke Röhre leitend, und es wird ein stufen maßgeblichen Kreise so bemessen, daß der negativer Impuls an der zugehörigen Anode erzeugt, vom Kathodenverstärker gelieferte positive Impuls der über die Verbindung 9 die rechte Triode der langer ist als der über die Leitung D übertragene Umkehrstufe sperrt. Wenn nun die Klemmen 2 und 5 negative AW-Impuls.

(Fig. 2) mit den Klemmen 12 bzw. 11 des Kathoden- 15 Die weiteren negativen MR-Impulse auf Leitung D

Verstärkers (Fig. 3) verbunden sind, so wird der bei 5 versetzen in der eben beschriebenen Weise nachein-

erzeugte positive Impuls durch die Kathodenver- ander auch die Kettenglieder d3 und d4 in den

stärkerröhre 10 verstärkt und über die in Fig. 1 nicht Arbeitszustand. Nun ist nach Fig. 1 die Klemme 4

dargestellte direkte Verbindung 12-2 zurück an das der Umkehrstufe 21 im letzten Kettenglied <24 mit

Gitter der Unken Triode übertragen, wodurch die 20 der Klemme 6 der Umkehrstufe 1 im ersten Glied dl

Umkehrstufe in diesem Zustand gesperrt wird. Die verbunden, so daß die rechte Hälfte der Umkehrstufe

Verbindung 12-2 wird in den elektronischen Ketten- 21, durch einen negativen Ni?-Impuls auf Leitung D

gliedern d und dg der Fig. 6 durch eine UND-Schal- in den leitenden Ruhezustand versetzt, mit ihrem

rung hergestellt. Eine solche Schaltung besteht aus negativen Ausgangsimpuls sofort die rechte Triode

zwei Dioden, deren Anoden mit einer gemeinsamen 25 der Umkehrstufe 1 sperrt, d. h. wieder das erste

Ausgangsklemme und deren Kathoden mit je einer Kettenglied dl in Arbeitsstellung bringt. Nach dem

Eingangsklemme verbunden sind. Wenn infolge des letzten Kettenglied d 4 wird also wieder das erste

Zusammentreffens zweier an die Eingangsklemmen Glied dl in den Arbeitszustand versetzt, d. h., die

angelegter Impulse die beiden Dioden gleichzeitig zu Glieder dl bis d4 dieser Impulsverteilerkette bilden

leiten aufhören, gelangt ein positiver Impuls an die 30 eine geschlossene Ringschaltung, die auf den Leitungen

Ausgangsklemme. Dl, D2, D3 und D4 die in Fig. 1 a gezeigten gleich-

Fig. 3 b zeigt eine Einzelumkehrstufe, deren drei namigen Impulse liefert.

Klemmen 233, 234 und 232 an das Gitter, den Kon- Die in Fig. 1 gezeigte Kette dg arbeitet in derselben

densator 234 a bzw. die Anode angeschlossen sind. Weise als Ringschaltung, da die zum letzten Glied dg 4

Nach Fig. 1 wird über eine Leitung 16 und je eine 35 gehörende Doppelumkehrstufe beim Übergang in den Einzeldiode ein positiver Impuls an das linke Gitter Ruhezustand, d. h. beim Leitendwerden ihrer rechten der Doppelumkehrstufen 1 und 33, die zu den Hälfte, die rechte Hälfte des ersten Gliedes dgX Kettengliedern dl bzw. dgX gehören, gelegt. Sein sperrt, also dieses in Arbeitsstellung versetzt, zeitlicher Verlauf ist durch die Linie 16 in Fig. 1 a Beide Ketten sind einander so zugeordnet, daß es dargestellt. Wenn er der Klemme 2 der Doppelum- 40 möglich ist, unter den nachstehend beschriebenen kehrstufe 1 zugeführt wird, entsteht in der eben Bedingungen eine Reihe von zwanzig Impulsen für beschriebenen Weise an Klemme 5 eine positive Aus- jedes Arbeitsspiel der Kette dg zu erhalten, d.h. gangsspannung, die über den Kathodenverstärker 10 zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Arbeitssteldie Kathode der rechten Diode der UND-Schaltung hingen desselben Gliedes der Kette dg. 17 positiv vorspannt. 45 Zu diesem Zweck ist eine UND-Schaltung 22 vorWenn in diesem Augenblick über Leitung D auch gesehen. Die Kathoden von deren beiden Dioden sind an die Unke Diode der UND-Schaltung 17 ein posi- mit den Leitungen D 4 bzw. BP verbunden, auf tiver Impuls (NR in Fig. la) gelegt wird, entsteht an welchen die in Fig. la dargesteUten Impulse B aufderen Ausgang ebenfalls ein positiver Impuls, der treten. Bei gleichzeitigem Vorhandensein derselben über eine Einzeldiode dem Gitter der Unken Triode 50 h'efert die UND-Schaltung einen positiven Impuls an der Doppelumkehrstufe 1 zugeleitet wird. Während die Umkehrstufe 24, deren negativer Ausgangsimpuls der ganzen Dauer des von der Leitung D übertrage- über den Kathodenverstärker 25 und die durch einen nen positiven Impulses wird also der augenbUcküche negativen A-Impuls (Fig. 1 a) am zweiten Eingang Arbeitszustand der Umkehrstufe (linke Hälfte leitend, wirksam gemachte ODER-Schaltung 27 die Unke rechte gesperrt) zwangsweise aufrechterhalten. 55 Triode der Umkehrstufe 26 abschaltet sowie vom

Sobald die Leitung D jedoch einen negativen NR- Kathodenverstärker 25 der ODER-Schaltung 31 zuImpuls (Fig. 1 a) überträgt, erniedrigt die UND-Schal- geführt wird.

rung 17 die Gitterspannung der linken Triode in der An der Ausgangsklemme dieser ODER-Schaltung,

Umkehrstufe I₁ wodurch deren linke Hälfte gesperrt mit welcher die Kathoden ihrer beiden Dioden ver- und deren rechte Hälfte leitend gemacht wird, d. h., 60 bunden sind, erscheint ein positiver Impuls, sobald

die Umkehrstufe wird in ihren Anfangszustand eine der mit den Anoden der Dioden verbundenen

zurückgeschaltet. Eingangsklemmen höheres Potential als die Ausgangs-

Der dabei an der rechten Anode der Umkehrstufe 1 klemme erhält; umgekehrt wird das Ausgangspotential

entstehende negative Ausgangsimpuls gelangt über nur dann negativ, wenn beide Eingänge negativ sind, eine Verbindung zwischen deren Ausgangsklemme 4 65 Wenn außer dem vom Kathodenverstärker 25 ge-

und der Klemme 6 der zum KettengUedd 2 gehörenden Ueferten negativen Eingangsimpuls auch an dem mit

Doppelumkehrstufe 18 (Fig. 1) an das rechte Gitter der Leitung NR verbundenen zweiten Eingang des

der letzteren und sperrt somit ihre rechte Triode. Die ODER-Kreises 31 ein negativer NR-lmp\us ,auftritt,

gelangt ein negativer Impuls vom Ausgang über einen Kathodenverstärker 32 zur Leitung DG. Dieser negative Impuls sperrt die linke Triode der Doppelumkehrstufe 33 im ersten Kettenglied dgX, das bereits vorher gleichzeitig mit dem ersten Glied dl der anderen Kette durch den positiven Anfangsimpuls auf Leitung 16 in derselben Weise in den Arbeitszustand (linke Triode leitend, rechte gesperrt) versetzt wurde. Die infolgedessen nun wieder leitend werdende rechte Triode der somit in den Ruhezustand zurückkehrenden Umkehrstufe 33 sperrt mit ihrem negativen Ausgangsimpuls die rechte Triode der Umkehrstufe im folgenden Kettenglied dgl, versetzt also nunmehr dieses in den Arbeitszustand.

Unmittelbar nach dieser von einem Impuls D 4 der ersten Kette sowie einem ß-Impuls und einem NR-Impuls ausgelösten Fortschaltung der zweiten Impulsverteilerkette dg um einen Schritt schaltet ein positiver A -Impuls (Fig. 1 a) auf Leitung AP über die ODER-Schaltung 27 wieder die linke Triode der Doppelumkehrstufe 26 ein und somit die rechte Triode aus. Deren positive Ausgangsspannung hält über den Kathodenverstärker 25 einerseits über die ODER-Schaltung 27 die positive Eingangsspannung der Umkehrstufe 26 aufrecht und andererseits die ODER-Schaltung 31 sowie den Kathodenverstärker 32 und die Leitung DG für die negativen iViMmpulse aus der gleichnamigen Leitung gesperrt. Das positive Potential der Leitung DG sperrt die zweite Impulsverteilerkette dg im Arbeitszustand des Gliedes dgl so lange, bis ein neuer Impuls durch die UND-Schaltung 22 übertragen wird, d. h., bis die Kette d weitere vier Impulse erzeugt hat.

Die Weiterschaltung der Kette d erfolgt andererseits so lange, wie über die Leitung 36 (Fig. 1) kein positives Potential an den zweiten Eingang der ODER-Schaltung 34 gelegt wird, das die Übertragung negativer JVÄ-Fortschaltimpulse zur Leitung D blockieren würde.

Die Impulsverteilerschaltung aus den beiden Ketten bzw. Ringen d und dg erzeugt also normalerweise während eines vollständigen Durchlaufs der fünfgliedrigen Jg-Kette zwanzig Impulse, da diese zweite dg-Kette erst nach jeweils einem vollständigen Durchlauf der ersten viergliedrigen d-Kette, d. h. durch jeden (vierten) Impuls D 4 der letzteren, um ein Glied fortgeschaltet wird.

Erfindungsgemäß kann die Anzahl der von diesen Ketten übertragenen Impulse jedoch willkürlich durch folgende Schaltungen verändert werden:

1. Verringerung der Impulszahl

In dem nachstehend beschriebenen Beispielsfall wird die Anzahl der Impulse von zwanzig auf siebzehn herabgesetzt.

Zu diesem Zweck wird die Weiterschaltung der Kette d verhindert, während die Weiterschaltung der Kette dg, die durch jeden Impuls D 4 eingeleitet wird, normal bewirkt wird. Zu diesem Zweck ist eine UND-Schaltung 37 vorgesehen, die vier Eingangsleitungen BP, 67 a, DG 4 und £>4 aufweist.

Die Impulse BP und D 4 sind in Fig. Ib dargestellt. Der positive Impuls DG 4 beginnt nach Beendigung des ihn auslösenden Impulses D 4 gleichzeitig mit dem folgenden Impuls Dl und erstreckt sich über die Dauer der anschließenden Impulse D 2, D 3 und D 4. Gegen Schluß dieses letzten, fünften Impulses D 4 treten demnach gleichzeitig mit ihm auch die positiven Impulse DG4 und B (Fig. la) sowie ein durch die nachstehend beschriebenen Stromkreise erzeugtes positives Potential auf der Leitung 67 a (Fig. 1), also an allen vier Eingängen der UND-Schaltung 37 auf. Diese sendet demnach einen positiven Impuls über eine ODER-Schaltung 54 zu einer Doppelumkehrstufe 39 und macht deren linke Triode leitend. Die dadurch gesperrte rechte Triode liefert positives Potential über Klemme 5, den Kathodenverstärker 40, die Leitung 36 und die ODER-Schaltung 54 zurück an den Eingang der Umkehrstufe 39, deren Arbeitszustand dadurch aufrechterhalten wird.

Das positive Potential auf Leitung 36 sperrt außerdem die ODER-Schaltung 34 für den Durchlaß der über Leitung NR zugeführten gleichnamigen negativen Impulse. Infolgedessen kann die Umkehrstufe 21 des kurz vorher wirksam gewordenen letzten Kettengliedes d4 nicht wieder in ihren Anfangszustand zurückversetzt, d. h. die Kette d nicht weitergeschaltet werden.

Dadurch wird die von diesem letzten Glied d4 gelieferte positive Spannung D 4 verlängert und ist am einen Eingang der UND-Schaltung 22 auch noch wirksam, wenn an deren zweitem Eingang bereits der nächste positive B-Impuls auftritt. Beim ersten dieser beiden .B-Impulse liefert der UND-Kreis 22 einen positiven Impuls über den ODER-Kreis 23 an die Umkehrstufe 24, deren negativer Ausgangsimpuls über den Kathodenverstärker 25 die ODER-Schaltung 31 zum Durchlaß des anschließenden negativen NR-Impulses über den Kathodenverstärker 32 zur Leitung DG veranlaßt. Dieser erste iV-R-Impuls während des verlängerten D4-Impulses schaltet in üblicher Weise die Kette dg vom Glied dg 4 nach dg X weiter und hebt durch diese Beendigung des £>G4-Impulses die Fortschaltsperre für die Kette d mittels des UND-Kreises 37 wieder auf. Inzwischen bewirkt der zweite positive 5-Impuls am Eingang des UND-Kreises 22 dann in derselben Weise eine weitere Fortschaltung der Kette dg vom Glied dgX nach dgl gleichzeitig mit der Einschaltung des Gliedes dl.

Man erhält also eine Reihe von siebzehn Impulsen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zum Erzeugen elektrischer Impulsfolgen veränderbarer Periodenzahl durch mehrere Ringschaltungen, wobei eine Ringschaltung die Weiterschaltung einer anderen auslöst zur Steuerung von Operationsabläufen elektrischer Rechenmaschinen, dadurch gekennzeich net, daß die von der letzten Stufe einer ersten Ringschaltung kommenden, die Weiterschaltung der zweiten Ringschaltung auslösenden Impulse dem einen Eingang und eine Impulsfolge, deren Frequenz höher ist als die Umlauffrequenz der ersten Ringschaltung dem zweiten Eingang einer Koinzidenzschaltung zugeführt werden, daß die Ausgangsimpulse der Koinzidenzschaltung die zweite Ringschaltung weiterschalten und daß durch Verlängern der Einschaltdauer der letzten Stufe der ersten Ringschaltung mehrere Impulse aus der Koinzidenzschaltung zur zweiten Ringschaltung gelangen und diese schneller als im Normalfall weiterschalten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Eingang der Koinzidenzschaltung und der ersten Ringschaltung

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zur Weiterschaltung gleiche Impulsfolgen züge- D. von Nostrand Comp. Inc., New York 1955,

führt werden. S. 340 bis 341;

»Proc. I. R. E.«, Januar 1952, S. 12 bis In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 930 714; 5 In Betracht gezogene ältere Patente:

»Arithmetic Operations in Digital Computers«, Deutsche Patente Nr. 973 628, 1085 356.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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