DE1154296B - Elektronisches Zaehlverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Zählverfahren, vorzugsweise für das Rechnen im Dezimalsystem, bei dem die Darstellung der Ziffern durch Impulsfolgen geschieht.

Es ist bekannt zum Zwecke des elektronischen Rechnens die Ziffern einer Zahl als Folge von Impulsen darzustellen, wobei die Anzahl der Impulse dem Ziffernwert entspricht. Die Durchführung von Rechnungen ist hierbei durch sehr einfache technische Hilfsmittel möglich und geschieht durch Zähler, die gleichzeitig rechen- und speicherfähig sind. Sie stellen für kleine Geräte ein unmittelbar einsetzbares Hilfsmittel dar. Der Nachteil liegt bei diesem Verfahren in der relativ hohen Rechenzeit. Zum Beispiel werden im Dezimalsystem entweder neun oder zehn Impulszeiten für eine Ziffer erforderlich. Der zweite prinzipielle Weg beruht auf der Zifferndarstellung mit Stellenwert, bei der die Dezimalziffern z. B. direkt als Dualzahlen verschlüsselt sind. Dieses Verfahren benötigt für eine Dezimalziffer nur vier bzw. mit der Korrektur des dezimalen Übertrags fünf Impulszeiten. Dafür wächst der technische Aufwand, da für dieses Verfahren ein spezielles Addierwerk geschaffen werden muß, das nicht speicherfähig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, durch das mit den einfachen technischen Hilfsmiteln der ersten Methode nahezu die Rechengeschwindigkeit des zweiten Verfahrens erreicht wird.

Zu diesem Zweck ist ein Zähler für das Rechnen im Dezimalsystem vorgesehen, der aus vier bistabilen Kippstufen besteht. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Zähler aus einer binären Untersetzerstufe und einem Fünfschrittzähler besteht, die getrennte Eingänge besitzen und denen Impulse mit der Wertigkeit 1 bzw. 5 bzw. 2 zugeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es bedeutet

Fig. 1 ein Beispiel einer Zählanordnung für Impulse mit den Wertigkeiten 1 und 2,

Fig. 2 ein Beispiel einer Zählanordnung für Impulse mit den Wertigkeiten 1 und 5,

Fig. 3 einer Prinzipskizze für die Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 ein Ausfülirungsbeispiel eines Zählers und

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zählers mit zwei Eingängen nach Fig. 4.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden den zu zählenden Impulsen verschiedene Wertigkeiten zugeordnet. Es werden Impulse

Elektronisches Zählverfahren

Anmelder:

VEB

Buchungsmaschinenwerk Karl-Marx-Stadt,
Karl-Marx-Stadt, Altchemnitzer Str. 41

Dipl.-Ing. Wolfgang Trillsch, Dresden,

Armin Meißelbach, Röhrsdorf,
und Dipl.-Phys. Joachim Schulze,

Limbach-Oberfrohna,
sind als Erfinder genannt worden

mit der Wertigkeit 1, wie es beim normalen Zählverfahren üblich ist, und Impulse mit einer Wertigkeit größer als 1 verwendet, wobei dieser Wert einen Teiler des verwendeten Zahlensystems darstellt. Für das Zehnersystem können demnach Impulse mit den Wertigkeiten 1 und 2 oder 1 und 5 verwendet werden. Dadurch wird es möglich, eine Zählung bis zehn mit sechs Schritten auszuführen, d. h., man erreicht nahezu dieselbe Schrittzeit wie bei der Zifferndarstellung mit Stellenwert unter Beibehaltung der Hilfsmittel für das Zählen. Die gebräuchlichen Zähler, gleich welcher Verfahren, werden dadurch verändert, daß sie zwei oder mehr Eingänge erhalten, die auf den Inhalt des Zählers entsprechend der Wertigkeit 1 bzw. der höheren Wertigkeit einwirken.

Die Fig. 1 zeigt das Prinzip eines Zählers, der für

Impulse der Wertigkeiten 1 und 2 eingerichtet ist.

Er besteht aus einer Untersetzerstufe 1:2, z. B.

einem Flip-Flop 1 und einem 5-Schritt-Zähler 2.

Über die Leitung 5 werden der Untersetzerstufe 1 Impulse mit der Wertigkeit 1 und über die Leitung 4 werden dem 5-Schritt-Zähler 2 Impulse mit der Wertigkeit 2 zugeführt. Über die Leitung 3 werden die Übertragungsimpulse der Untersetzerstufe 1 dem 5-Schritt-Zähler 2 zugeführt.

Der Zähler der Fig. 2 ist in ähnlicher Weise aufgebaut. Es werden dem 5-Schritt-Zähler 2 über die Leitung 5 Impulse mit der Wertigkeit 1 und der Untersetzerstufe 1 über die Leitung 6 Impulse mit der Wertigkeit 5 zugeführt. Über die Leitung 3 gelangen die Übertragungsimpulse des 5-Schritt-Zählers 2 in die Untersetzterstufe 1.

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In der Fig. 3 ist ein Impulsgeber 7 dargestellt, der eine Folge von sechs Impulsen nacheinander über die Leitungen 8 einer Impulsauswahlsteuerung 9 zuführt. In diese wird über die Zuführung 10 eine zu addierende Zahl A in beliebiger Darstellung eingegeben. Die Impulsauswahleinrichtung wählt die der Zahl A entsprechende Anzahl von Impulsen mit der Wertigkeit 1 bzw. der Wertigkeit i aus und leitet sie über die Leitungen 11 bzw. 12 dem mit zwei getrennten Eingängen versehenen Zähler 45 zu.

Ein Ausführungsbeispiel eines Zählers für das erfindungsgemäße Verfahren zeigt die Fig. 4. Er besteht aus vier Flip-Flops 13, 14, 15 und 16. Jedes Flip-Flop besitzt eine Eingangsleitung 20, 23, 26 bzw. 27. Das Flip-Flop 13 erhält über die Eingangsleitung 20 Impulse mit der Wertigkeit 1. Die Impulse mit der Wertigkeit 2 werden einer Oder-Schaltung 17 über die Leitung 21 zugeführt. Die Oder-Schaltung 17 besitzt einen weiteren Eingang 22, der die Übertragsimpulse des Flip-Flops 13 aufnimmt. Der ao Ausgang der Oder-Schaltung 17 ist über die Leitung 24 mit den beiden Und-Schaltungen 18 und 19 verbunden. Die Und-Schaltung 18 besitzt noch einen zweiten Eingang, der über die Leitung 25 mit dem Ausgang 30 des Flip-Flops 16 verbunden ist. Die Und-Schaltung 19 ist über die Leitung 28 mit dem Ausgang 31 des Flip-Flops 16 verbunden. Die Flip-Flops 14 ... 16 sind in bekannter Weise hintereinandergeschaltet. Die Schaltung der Flip-Flops erfolgt durch Spannungssprünge von —12 V auf OV. Dem Potential —12 V ist der Wert »L« und dem Potential OV der Wert »0« zugeordnet. Ein Flip-Flop gibt also einen Schaltimpuls an das nächste Flip-Flop, wenn das Potential an einem der Ausgänge 31, 32, 33 bzw. 34 von »L« auf »0« geht.

An Hand der Fig. 5 wird die Arbeitsweise des Zählers erläutert. In der ersten Zeile sind die zu zählenden Impulse dargestellt. Die Impulse 40, 41, 42 und 43 besitzen die Wertigkeit 2, der Impuls 44 die Wertigkeit 1. Auf den folgenden Zeilen werden die Spannungsverläufe an den Ausgängen 30 ... 34 der Flip-Flops 13 ... 16 gezeigt. Die zweite Zeile zeigt den jeweils vom Zähler dargestellten Ziffernwert. Die Spannungsverläufe sind für den Fall dargestellt, daß dem Zähler sämtliche Impulse 40 ... 44 zugeführt werden. Eine Komplikation tritt bei einem derartigen Zähler bei der Verarbeitung der Überträge auf. Während normalerweise ein Zähler beim Überschreiten seiner Zählkapazität einen Ubertragsimpuls abgibt, muß bei diesem Zähler der Übertrag von mehreren Bedingungen abhängig gemacht werden. Ein Übertrag muß erfolgen, wenn der Zähler bis acht gezählt hat und ein weiterer Impuls mit der Wertigkeit 2 zugeführt wird, ferner wenn er bis neun gezählt hat und ein Impuls mit der Wertigkeit 2 oder ein Impuls mit der Wertigkeit 1 zugeführt wird. Der dargestellte Zähler hat den Vorteil, daß mit fünf Impulsen die Zahl »9« addiert v/erden kann, während sonst neun Impulse notwendig wären. Der Zeitbedarf ist also auf ungefähr 55³A reduziert. Eine weitere Einsatzmöglichkeit besitzt der erfindungsgemäße Zähler für Steuerzwecke, indem er durch Impulse verschiedener Wertigkeit bestimmte Zustände einnimmt. Man kann dann eine Abfrage des Zählers vornehmen in der Art, daß von einem vorgegebenen Satz von Impulsen die zur Auffüllung des Zählers nicht benötigten Impulse für eine andere Verwendung weitergeleitet werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Zähler für das Rechnen im Dezimalsystem aus vier binären Zählstufen, wie bistabilen Kippstufen od. dgl., dadurch gekenn zeichnet, daß der Zähler aus einer binären Untersetzerstufe (13) und einem 5-Schritt-Zähler (14 . . . 16) besteht, die getrennte Eingänge (20, 21) besitzen und denen Impulse mit der Wertigkeit 1 bzw. 2 zugeführt werden.

2. Zählanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Impulsgeber (7), der eine feste Anzahl einzelner Impulse liefert, und eine Impulsauswahlsteuerung (9), die aus diesen Impulsen einen einer zugeführten Zahl A entsprechenden Satz von Impulsen der Wertigkeit 1 und 2 den zwei Eingängen eines Zählers (45) zuführt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (45) mittels der Impulse verschiedener Wertigkeit bestimmte Zustände einnimmt, die zu Steuerzwecken dienen, z. B. derart, daß von einem vorgegebenen Satz von Impulsen die zur Auffüllung des Zählers unnötigen Impulse zu anderer Verwendung weitergeleitet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 859 685.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 309 687/230 9.