DE1153196B - Multiplikationseinrichtung - Google Patents

Multiplikationseinrichtung

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DE1153196B
DE1153196B DEA37909A DEA0037909A DE1153196B DE 1153196 B DE1153196 B DE 1153196B DE A37909 A DEA37909 A DE A37909A DE A0037909 A DEA0037909 A DE A0037909A DE 1153196 B DE1153196 B DE 1153196B
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DE
Germany
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coincidence
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Pending
Application number
DEA37909A
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English (en)
Inventor
John Moorhouse Chilton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avery Weigh Tronix Ltd
Original Assignee
W&T Avery Ltd
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Publication date
Application filed by W&T Avery Ltd filed Critical W&T Avery Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/491Computations with decimal numbers radix 12 or 20.
    • G06F7/498Computations with decimal numbers radix 12 or 20. using counter-type accumulators
    • G06F7/4983Multiplying; Dividing
    • G06F7/4985Multiplying; Dividing by successive additions or subtractions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computational Mathematics (AREA)
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Description

  • Multiplikationseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Multiplikationseinrichtung nach dem Prinzip der wiederholten Addition.
  • Zur Durchführung einer Multiplikation nach dem Prinzip der wiederholten Addition sind bereits elektronische Einrichtungen bekannt, die einen Impulsgenerator, je einen Speicher für die zu multiplizierenden Faktoren und für das Resultat sowie zwei Steuerzähler enthalten, durch die die wiederholte übertragung des Multiplikanden in den Resultatzähler unterAbfühlungdesMultiplikators gesteuertwird. Die aufeinanderfolgende Weiterschaltung dieser Steuer7ähler bewirkt dabei die Wiederholung der Arbeitsumläufe, bis der Multiplikand so viele Male in den Resultatzähler eingeführt worden ist, wie es der Multiplikator angibt.
  • Der Nachteil dieser bekannten Multiplikationseinrichtung liegt in der für die Durchführung der Multiplikation benötigten verhältnismäßig langen Zeit. Zur Verkürzung des Multiplikationszyklus hat man daher bereits Einrichtungen entwickelt, bei denen ein erster Steuerzähler zehn Impulse zur Multiplikandenentnahme und ein anderer Steuerzähler die gleiche Impulszahl zur Multiplikatorentnahme zusammenfaßt, nachdem der Multiplikatorspeicher durchNull gelaufenist. DerNachteildieserbekannten Ausführung besteht in ihrem verhältnismäßig komplizierten Aufbau.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Multiplikationseinrichtung nach dem Prinzip der wiederholten Addition zu entwickeln, die sich durch einen einfachen Aufbau und eine kurze Multiplikationszeit auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Darstellung der beiden Faktoren je ein Zähler vorgesehen ist, dem eine voreingestellte Koinzidenzschaltung zugeordnet ist, daß ferner der erste Zähler nach jedem Durchlauf einen Zählimpuls an den zweiten Zähler abgibt, bis dieser zweite Zähler über die zugehörige Koinzidenzschaltung die Zufuhr von Zählimpulsen sowohl zum ersten Zähler als auch zum Resultatzähler unterbricht.
  • Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles hervor.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Gewicht in britischen Gewichtseinheiten von Pfund (1b) und Unzen (oz) gemessen, der Preis wird auf Pfund (1b) bezogen. Demgemäß entspricht jeder dem ersten Zähler (Gewichtszähler) A zugeführte Eingangsimpuls einer Stufe von 1 oz bzw. 1/iG lb.
  • Bei dem zweiten Zähler B (Preis-pro-Pfund-Zähler) entspricht jeder Eingangsimpuls einer Stufe von 1 Pfennig (d) pro lb. Hieraus ergibt sich, daß jeder Impuls, der dem dritten Zähler C (Wertzähler) zugeführt wird, einem Wert von 1./16d entspricht, d. h. dem Produkt von 1 oz bzw. 1/16 lb multipliziert mit 1 d pro lb.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel muß die Rechenmaschine den ermittelten Wert auf den nächsten '/2-d-Wert ausdrücken; die Zahl der dem Wertzähler C zugeführten Impulse muß daher zug nächst durch 8 geteilt werden, damit der Wertzähler die Impulse in '/2-d-Stufen zählen kann. Diese Teilung der Impulse wird durch eine SchaltungseinheitD bewirkt, die im folgenden als Teilereinheit (Vorschalteinheit) bezeichnet wird.
  • Der tatsächliche ermittelte Wert wird durch den Wertzähler C angezeigt; von diesem Zähler läßt sich eine elektrische Ausgangsspannung ableiten, um beispielsweise eine visuelle Anzeigevorrichtung, eine Druckvorrichtung oder eine sonstige (nicht dargestellte) Anzeige-- oder Registriereinrichtung zu betätigen.
  • Bei der in der Zeichnung dargestellten Schaltung enthält jeder der drei Zähler A, B, C eine Anzahl von binären Zähleinheziten A 1 bis A 6, B 1 bis B 6, C 1 bis C 9. Jede binäre Einheit weist zwei stabile Schaltzustände auf und ist mit einem Eingang und zwei Ausgängen versehen. Immer dann, wenn ein Eingangsimpuls auftritt, geht eine solche binäre Zähleinheit von dem einen stabilen Schaltzustand in den anderen über. Wird der eine Schaltzustand als Zustand 0 und der andere als Zustand 1 bezeichnet, so hat im Zustand 0 der eine Ausgang eine Spannung von 0 und der andere Ausgang eine Spannung von einer Einheit, während im Zustand 1 diese Spannungen gerade umgekehrt sind. Eine Anzahl derartiger binärer Zähleinheiten, die im folgenden als binäre Stufen bezeichnet werden, sind in Form einer Kaskade verbunden, so daß sich der Schaltzustand jeder Stufe nur ändert, wenn die vorhergehenden Stufen vom Zustand 1 in den Zustand 0 geführt wurden. Auf diese Weise liefert jede Stufe bei zwei Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls, teilt somit die Eingangsimpulse durch 2.
  • Die binären Stufen können in bekannter Weise, insbesondere aus Halbleiterbauteilen aufgebaut sein. Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Schema sind die Stufen mit Transistoren versehen, wobei im Zustand 0 an der rechten Ausgangsklemme R (vgl. die Stufe A 1 des Zählers A) eine negative Spannung und an der linken Ausgangsklemme L die Spannung 0 herrscht. In dem Schaltzustand 1 sind diese Ausgangsspannungen gerade vertauscht. Der beim übergang vom Zustand 1 in den Zustand 0 an dem linken Ausgang auftretende (positive) Ausgangsimpuls wird dazu benutzt, die folgende binäre Stufe umzuschalten.
  • Um alle binären Stufen der Zähler A, B, C vom Schaltzustand 1 in den Zustand 0 zurückzuführen, ist jeweils eine »Löschleitung« E, F bzw. G vorgesehen, die mit den einzelnen binären Stufen verbunden ist. Die Stufen A 1 bis A 6 im Gewichtszähler werden durch einen positiven Impuls zurückgestellt, der von einem Löschimpuls-Verstärker H geliefert wird; die Stufen des Zählers B (Preis pro lb) und des Zählers C (Wertzähler) werden von Hand durch einen Löschdruckknopf I zurückgestellt.
  • Weiterhin sind Dioden-Koinzidenzkreise M vorgesehen, um in bekannter Weise die Koinzidenz zwischen dem jeweiligen Ausgang des Gewichtszählers A und dem festen (unveränderlichen) Ausgang eines mit Relais versehenen Code-Konversionsschaltkreises K festzustellen, der durch eine auf den Gewichtswert ansprechende (nicht dargestellte) Codeschaltung gespeist wird. Ferner sind DiodenkoinzidenzkreiseN vorhanden, um die Koinzidenz zwischen dem jeweiligen Ausgangswert des Zählers B (Preis pro lb) und der unveränderlichen Information an den Kontakten der Schalter S 1 bis S 6, die den Preis pro lb bestimmen, festzustellen. Diese bekannten Koinzidenzschaltungen wirken folgendermaßen.
  • Solange die Ausgangsspannung von wenigstens einer der mit der gemeinsamen Koinzidenzleitung P bzw. Q verbundenen binären Stufen A 1 bis A 6 bzw. B 1 bis B 6 negativ ist, leitet die zugehörige Diode und hält die Leitung auf einem negativen Potential (Erdverbindung über den hohen Widerstand R 1 bzw. R 2). Wenn alle Ausgangsspannungen Null sind, so wird die Spannung auf der Leitung gleichfalls Null, so daß der Löschimpulsverstärker H für den Gewichtszähler A betätigt wird, ferner ein bistabiler Schaltkreis T, der dem Zähler B (Preis pro lb) zugeordnet ist.
  • Der dem Gewicht entsprechende Eingangswert wird den Betätigungsspulen von Relais zugeführt, die in der mit dem Bezugszeichen K verschenen Code-Konversionseinheit angeordnet sind. Die Zuführung erfolgt von einem codierten Kommutator oder einer optisch codierten Scheibe, die auf der Anzeigewelle der Waage befestigt ist und mit fotoelektrischen Ablesekreisen in bekannter Weise zusammenwirkt. Sie liefert der Konversionseinheit K eine stehende (nicht veränderliche) Information, die dem gemessenen Gewicht entspricht. Um für die Fälle, in denen das Gewicht gerade zwischen zwei Gewichtseinheiten der Skala liegt, eine einwandfreie Auswertung zu gewährleisten, wird ein bekannter perinutierter binärer Code verwendet. Die Kontakte der Gewichtsrelais der Konversionseinheit K, die die zugehörigen Koinzidenzbedingungen auswählen, sind zwischen die Koinzidenzleitung P und den Koinzidenzkreis M derart geschaltet, daß der ausgewählte Wert von der permutierten in die reine binäre Form umgewandelt wird, um für die binären Zähler brauchbar zu sein.
  • Der den Preis pro lb darstellende Eingangswert wird mit Hilfe eines mit zwei Kontaktreihen S 5, S 6 versehenen »Schilling-Schalters« und eines vier Kontaktreihen Sl bis S4 aufweisenden »Pfennig-Schalters« eingestellt. Die Kontakte dieser Schalter liegen zwischen dem Koinzidenzkreis N und dem Ausgang des Zählers B (Preis pro lb). Die Koinzidenzdioden sind somit an die Ausgänge der einzelnen Stufen B 1 bis B 6 des Zählers B angeschlossen. Die Stufen befinden sich im 0-Zustand, wenn der vom Zähler gelieferte Ausgangswert mit der eingespeisten (stehenden) Information übereinstimmt, die entsprechend dem eingestellten Preis pro lb-Wert durch die beiden Schalter mit den KontaktreihenS1 bis S6 bestimmt wird.
  • Damit in den Preis-pro-lb-Zählstufen B 1 bis B 6 und in den Wertzählstufen C 1 bis C 9 auch Pfennigb-eträge gezählt werden können, wird aus der rechten Ausgangsklemme der vierten Pfennigzählstufe C 5 ein Rückkopplungsimpuls abgeleitet und einem Löschanschluß der dritten Pfennigstufe C4 zugeführt, so daß ein positiver Impuls an dieser Klemme die Stufe vom Zustand 0 in den Zustand 1 überführt. Auf diese Weise wird dann, wenn die Zahl 8 erreicht ist, die dritte Pfennigstufe C4, die einen Wert von 4d darstellt, bereits in den Zustand 1 geführt. Nunmehr sind nur noch drei weitere Stufen zu schalten, ehe auf 0 zurückgeschaltet und der Schillingzählstufe ein Ausgangsimpuls zugeführt wird, was hier also bereits nach 12 Eingangsimpulsen geschieht, währendes normalerweise (d. h. ohne die Rückkopplung) erst beim 16. Eingangsimpuls erfolgt. Die vier Stufen besitzen somit eine Kapazität von 12 an Stelle von 16 Eingangsimpulsen. Die Anschlußverbindungen an den beiden linken Kontaktreihen der PfennigschalterS3, S4 sind entsprechend abgeändert, so daß sie mit dem Zählvorgang, wie er sich aus dem mit den Pfennigzählstufen verbundenen,vorstehend erläutertenRückkopplungssystem ergibt, übereinstimmen.
  • Die Wirkungsweise der Schaltung ist im einzelnen wie folgt: Der Löschdruckknopf I wird betätigt und alle Zählstufen in ihr-en Schaltzustand 0 geführt. Der Preis pro lb wird mit Hilfe der Schalter an den Kontaktreihen Sl bis S6 eingestellt. Wenn die Waagschale zur Ruhe gekommen ist, so werden entsprechende Gewichtsrelais der Konversionseinheit K erregt. Wird nun der Druckknopf U betätigt, so wird der bistabile Schaltkreis T in seinen Einschaltzustand geführt, in dem ein Ausgangssignal an die Torschaltung W geliefert wird, so daß nunmehr Impulse aus dem Generator X durch die Torschaltung W hindurch zu dem Gewichtszähler A und zu dem Wertzähler C laufen können. Wie zuvor erläutert, wird jedesmal dann, wenn die Ausgangsspannungen der Zählstufen des Gewichtszählers A dem auf der Waagschale vorhandenen Gewicht entsprechen, der Gewichtszähler A auf 0 zurückgestellt und ein Ausgangsimpuls dem Zähler B zugeführt. Wenn dann die Ausgangsspannungen des Zählers B dem an den Kontaktreihen S 1 bis S 6 eingestellten Preis pro lb entsprechen, so wird dem bistabilen Schaltkreis T ein Ausgangsimpuls zugeführt, der diesen Kreis in die Ausschaltstellung führt. Die Ausgangsspannung des Kreises T wirkt infolgedessen so auf die Torschaltung W ein, daß keine weiteren Impulse den Zählern A, B zugeführt werden. Der gewünschte Wert, d. h. das Produkt von Gewicht und Preis/lb, ist inzwischen in Form eines modifizierten binären Codes im Wertzähler C aufgebaut worden. Der Schaltzustand 0 oder 1 der binären Stufen C 1 bis C 9 des Wertzählers C wird durch die Spannung an den Ausgänggen, die entweder 0 ist oder einen negativen Wert hat, angezeigt.
  • Wie vorstehend bereits erwähnt, ist dem Wertzähler C eine Vorschalteinheit D vorgeschaltet. Damit der ermittelte Wert einwandfrei auf die nächste 1/2-d-Einheit auf- oder abgerundet wird, wird ein Impuls von dem rechten Anschluß (an Stelle des linken Anschlusses) der '/4-d-Stufe abgeleitet; dieser Impuls tritt auf, wenn diese Stufe vom Schaltzustand 0 in den Schaltzustand 1 umschlägt (während bei allen anderen Stufen der zur Steuerung der nächsten Stufe dienende Impuls beim Umschlag vom Schaltzustand 1 in den Schaltzustand0 auftritt). Die Wirkung besteht infolgedessen darin, daß dem Ausgangswert der Vorschalteinheit D ein Wert von 1/4 d hinzugefügt wird, so daß Werte zwischen 1/4 d und 11/1o d dem Wertzähler C als 1/2 d und Werte von '/4 d und darüber als 1 d angezeigt werden.
  • Die Ausgangsspannungen werden einer in bekannter Weise ausgebildeten Dekodierdruckvorrichtung zugeführt, die auch mit den dem Gewicht und dem Preis pro lb entsprechenden kodierten Signalen gespeist werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Schaltungsprinzip ist nicht auf Zählsysteme mit binären Stufen beschränkt; es können beispielsweise auch vielstufige, mit Elektronenröhren oder Transistoren ausgerüstete ZählvorrichtunCen oderRingtypzählstufen bekannterBauart (an Stelle der veranschaulichten Kaskadenzählstufen) Verwendung finden. Ferner kann es in Einzelfällen zweckmäßig sein, den GewichtszählerA und Preis-pro-lb-Zähler B auf den komplementären Wert des eingestellten numerischen Wertes zurückzustellen (zu löschen). In diesem Fall wird die Koinzidenz je- weils bei dem maximalen Wert der betreffenden Zählketten festgestellt, wobei durch die Relais oder die zur Preiseinstellung dienenden Schalter die Löschkreise (Rückstellkreise) an Stelle der Koinzidenzkreise geschaltet werden. Wenngleich ferner bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Relais mit mechanischen Kontakten vorgesehen sind, um die Gewichtskoinzidenzkreise zu betätigen und den permutierten binären Eingang in einen reinen binären Code umzuwandeln, so ist es selbstverständlich auch möglich, andere bekannte Schalteinrichtungen, insbesondere Transistoren, hierfür zu verwenden. Schließlich lassen sich die in den Koinzide#nzkreisen verwendeten Dioden auch durch Elektronenröhren oder Transistoren ersetzen.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte hervorgehen, daß die erfindungsgemäße Multipliziereinrichtung für beliebige Maßeinheiten verwendbar ist, da sich die Gewichts-, Preis-pro-lb- und Wertzähler ohne weiteres an die jeweiligen Maßeinheiten anpassen lassen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Multiplikationseinrichtung nach dem Prinzip der wiederholten Addition, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der beiden Faktoren je ein Zähler (A bzw. B) vorgesehen ist, dem eine voreingestellte Koinzidenzschaltung (M bzw. N) zugeordnet ist, daß ferner der erste Zähler (A) nach jedem Durchlauf einen Zählirapuls an den zweiten Zähler (B) abgibt, bis dieser zweite Zähler über die zugehörige Koinzidenzschaltung (N) die Zufuhr von Zählimpulsen sowohl zum ersten Zähler als auch zum Resultatzähler (C) unterbricht.
  2. 2. Multiplikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Zähler (A bzw. B) auf 0 zurückstellen, nachdem er eine Anzahl von Impulsen gezählt hat, die dem eingegebenen Faktor entspricht. 3. Multiplikationseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Torschaltung (W) vorgesehen ist, die die Zufuhr der Zählimpulse zum Resultatzähler (C) entsprechend der Betätigung der auf den zweiten Zähler (B) wirkenden Rückstellmittel steuert. 4. Multiplikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (z. B. A) eine Anzahl von in Kaskade geschalteten binären Zählstufen (z. B. A 1 bis A 6) enthalten. 5. Multiplikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltungen (z. B. M) Dioden enthalten, die zwischen die Stufen (z. B. A 1 bis A 6) des zugehörigen Zählers (z. B. A) und Schaltelemente (z. B. K) geschaltet sind, die eine dem zu multiplizierenden Faktor entsprechende Information liefern. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1. 071985.
DEA37909A 1960-07-27 1961-07-18 Multiplikationseinrichtung Pending DE1153196B (de)

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GB2603960 1960-07-27

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DEA37909A Pending DE1153196B (de) 1960-07-27 1961-07-18 Multiplikationseinrichtung

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1524219B1 (de) * 1966-06-10 1970-10-22 Siemens Ag Frequenzmultiplikationseinrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1071985B (de) * 1957-01-11

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