DE1158293B - Datenverarbeitungsanlage - Google Patents
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- DE1158293B DE1158293B DER33106A DER0033106A DE1158293B DE 1158293 B DE1158293 B DE 1158293B DE R33106 A DER33106 A DE R33106A DE R0033106 A DER0033106 A DE R0033106A DE 1158293 B DE1158293 B DE 1158293B
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- G06F7/72—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers using residue arithmetic
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Description
Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsanlage, die mit dem Restzahlensystem arbeitet, und
insbesondere Mittel zur Bestimmung des algebraischen Zeichens einer durch Restziffern verschlüsselten Zahl.
Beim Restzahlensystem werden die Zahlenwerte durch Ziffern wiedergegeben, die aus den letzten
positiven Resten bezüglich verschiedener Grundzahlen bestehen. Bei Verwendung des Restzahlensystems
in Rechenanlagen ergibt sich der Vorteil, daß die Operationen der Addition, Subtraktion und Multiplikation
sehr einfach, direkt und schnell durchgeführt werden können, ohne daß ein Übertrag verarbeitet
werden muß wie bei arithmetischen Operationen in dezimalen, binären und anderen Zahlensystemen. Bei
Verwendung von restverschlüsselten Zahlen kann eine Multiplikation in derselben Zeitspanne durchgeführt
werden wie eine Addition oder Subtraktion, und dieselben apparativen Einrichtungen können für alle drei
Rechnungsarten, nämlich Addition, Subtraktion und Multiplikation, Verwendung finden.
Bei einem Restzahlensystem wird eine numerische Größe durch die letzten positiven Reste bezüglich
einer Mehrzahl von Basen oder Moduln dargestellt. Die folgende Tabelle enthält beispielsweise die
Dezimalzahlen von 0 bis 11 und die entsprechenden restverschlüsselten Zahlen unter Verwendung der
Moduln 3 und 4:
Datenverarbeitungsanlage
Anmelder:
Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld,
und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,
München 23, Dunantstr. 6
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. Juli 1961 (Nr. 125 183)
V. St. v. Amerika vom 19. Juli 1961 (Nr. 125 183)
Richard Aubrey Baugh, Collingswood, N. J.,
und Elmer Casey Day, Haddonfield, N. J. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden
und Elmer Casey Day, Haddonfield, N. J. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden
Dezimalzahl | Restverschlüsselte Zahl | modulu 4 |
modulo 3 | 0 | |
0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 2 |
2 | 2 | 3 |
3 | 0 | 0 |
4 | 1 | 1 |
5 | 2 | 2 |
6 | 0 | 3 |
7 | 1 | 0 |
8 | 2 | 1 |
9 | 0 | 2 |
10 | 1 | 3 |
11 | 2 |
In der obenstehenden Tabelle ist die Dezimalzahl 5 beispielsweise äquivalent der restverschlüsselten Zahl
21, wobei 2 der letzte positive Rest von 5 modulo 3 und 1 der letzte positive Rest von 5 modulo 4 ist.
Für Dezimalzahlen über 11 wiederholen sich die restverschlüsselten
Zahlen. Mit einem Restzahlensystem unter Verwendung der Moduln 3 und 4 können daher
nur zwölf verschiedene Zahlenwerte eindeutig dargestellt werden.
Wenn eine größere Anzahl von Zahlenwerten dargestellt werden soll, müssen eine größere Anzahl verschiedener
Moduln (beispielsweise die Moduln 3, 4 und 5) oder höherwertige Moduln (beispielsweise 30
und 31) verwendet werden. Man kann auch beide Maßnahmen gleichzeitig treffen, also eine größere
Anzahl höherwertiger Moduln (beispielsweise die Moduln 61, 62 und 63) verwenden. Um Überbestimmungen
zu vermeiden, müssen die Moduln relativ prim sein. Moduln sind relativ prim, wenn kein
Modulpaar gemeinsame Teiler hat. Um den gemeinsamen Teiler 2 auszuschließen, kann also nur ein
geradzahliger Modul verwendet werden. Die vorliegende Erfindung soll an Hand von restverschlüsselten
Zahlen erläutert werden, bei denen die Moduln 5,6 und 7 verwendet sind. Ein Restzahlensystem
mit den Moduln oder Basen 5, 6 und 7 erlaubt zweihundertzehn verschiedene numerische Werte, also von
0 bis 209, darzustellen.
Elektronische Rechenanlagen enthalten im allgemeinen Mittel zum Vergleich zweier Größen, um zu
bestimmen, welche Größe größer ist. Wenn die Größen verschiedenes Vorzeichen haben, ist die positive
Größe immer größer als die negative Größe. Wenn zwei Größen das gleiche Vorzeichen haben,
wird eine Größe von der anderen abgezogen, und das
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Vorzeichen des Resultats zeigt an, welche Größe größer ist. Aus diesen und anderen Gründen ist es
wichtig, das Vorzeichen eines Ergebnisses zu bestimmen, das aus der Subtraktionseinheit der Rechenanlage
geliefert wird.
Bei der Verarbeitung von negativen Zahlen in einer Rechenanlage vereinfachen sich die arithmetischen
Vorgänge, wenn Komplementzahlensysteme verwendet werden. Es ist beispielsweise üblich, mit Zehner-
nen restverschlüsselten Zahlen zu bestimmen. Der apparative Aufwand hierfür wäre jedoch nicht
tragbar.
Das Vorzeichen einer restverschlüsselten Zahl muß häufig nach Beendigung eines Rechenvorganges
bestimmt werden, der ein Ergebnis in Form einer Summe, einer Differenz oder eines Produktes zweier
Ausgangszahlen geliefert hat. Das Vorzeichen des Ergebnisses muß diesen dann nach der Bestimmung
komplementen oder Neunerkomplementen zu arbei- io zugeordnet werden, so daß später dann durch Verten,
wobei ein Teil der verfügbaren Zahlenwerte zur gleiche ermittelt werden kann, ob das Ergebnis
Darstellung positiver Zahlen und der Rest der ver- größer oder kleiner als eine andere Zahl ist.
fügbaren Zahlenwerte zur Darstellung negativer Bei der Erfindung wird ein Restzahlensystem verZahlen
verwendet wird. Komplementzahlensysteme wendet, bei dem die Dezimalzahlgrößen durch Ziffern
werden so aufgebaut, daß sich eine der Zahl 0 er- 15 dargestellt werden, die aus den letzten positiven
gebende Zahl ergibt, wenn eine einem bestimmten Resten der Dezimalzahl bezüglich mehrerer Basen
positiven Wert entsprechende Zahl zu einer dem- oder Moduln bestehen. Die Moduln sind relativ
selben Wert mit negativen Vorzeichen entsprechenden prim, d. h., sie haben keinen gemeinsamen Teiler.
Zahl addiert wird. Wenn also übliche Zahlensysteme Einer der Moduln ist eine gerade Zahl. Die Anzahl
verwendet werden, sind positive und negative Zahlen 20 der zur Verfügung stehenden restverschlüsselten Zahimmer
zahlenmäßig voneinander verschieden, und len ist gleich dem Produkt der Moduln. Die positiven
das Vorzeichen einer bestimmten Zahl ergibt sich aus
der Gruppe, in die eine Ziffer der Zahl fällt. Es ist
deshalb einfach, festzustellen, ob eine bestimmte Zahl
eine positive oder eine negative Größe darstellt.
der Gruppe, in die eine Ziffer der Zahl fällt. Es ist
deshalb einfach, festzustellen, ob eine bestimmte Zahl
eine positive oder eine negative Größe darstellt.
Negative Zahlen können auch in einem Restzahlensystem durch Komplemente wiedergegeben werden,
indem man den Zahlen solche Werte zuordnet, daß
sich eine der Zahl 0 entsprechende Summe ergibt,
wenn eine restverschlüsselte Zahl, entsprechend einem 30 schlüsselte Zahl in eine umgesetzte restverschlüsselte bestimmten positiven Zahlenwert, zu einer restver- Zahl verwandelt, in der alle einer ungeraden Modulschlüsselten Zahl, entsprechend demselben Zahlenwert zahl entsprechenden Ziffern bis auf eine einen Exmit negativem Vorzeichen, addiert wird. Restzahlen- tremwert, wie 0 oder den Maximalwert, für die entsysteme haben jedoch die Besonderheit, daß man sprechenden Moduln annehmen. Anschließend werden einer restverschlüsselten Zahl nicht ansieht, ob sie 35 die Ziffern der umgesetzten Zahl, die dem verbliebeeinen positiven oder einen negativen Wert darstellt. nen ungeraden Modul und dem geraden Modul ent-
indem man den Zahlen solche Werte zuordnet, daß
sich eine der Zahl 0 entsprechende Summe ergibt,
wenn eine restverschlüsselte Zahl, entsprechend einem 30 schlüsselte Zahl in eine umgesetzte restverschlüsselte bestimmten positiven Zahlenwert, zu einer restver- Zahl verwandelt, in der alle einer ungeraden Modulschlüsselten Zahl, entsprechend demselben Zahlenwert zahl entsprechenden Ziffern bis auf eine einen Exmit negativem Vorzeichen, addiert wird. Restzahlen- tremwert, wie 0 oder den Maximalwert, für die entsysteme haben jedoch die Besonderheit, daß man sprechenden Moduln annehmen. Anschließend werden einer restverschlüsselten Zahl nicht ansieht, ob sie 35 die Ziffern der umgesetzten Zahl, die dem verbliebeeinen positiven oder einen negativen Wert darstellt. nen ungeraden Modul und dem geraden Modul ent-
Werte sind der ersten Hälfte der Zahlen und die negativen Werte der zweiten Hälfte der Zahlen entsprechend
einem Komplementschema zugeordnet, in dem die Summe von positiven und negativen restverschlüsselten
Zahlen desselben Absolutwertes gleich 0 ist.
Das Vorzeichen einer beliebigen restverschlüsselten Zahl wird durch Mittel bestimmt, die die restver-
Das Komplementsystem ergibt beispielsweise in Anwendung auf die restverschlüsselten Zahlen modulo 3
und 4 folgendes:
sprechen, in ein Signal verwandelt, das das Vorzeichen der ursprünglichen restverschlüsselten Zahl
angibt.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, dabei bedeutet
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Rechenwerkes eines mit einem Restzahlensystem arbeitenden Computers,
Fig. 2 ein Blockschaltbild desjenigen Teiles des in Fig. 1 dargestellten Rechenwerkes, der zur Bestimmung
des Vorzeichens einer restverschlüsselten Zahl verwendet wird,
Fig. 3 ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild eines Teiles der Fig. 2 und
Fig. 4 ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild eines anderen Teiles der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Rechenwerkes, das sich zur Durchführung von Additionen, Subtraktio-55
nen und Multiplikationen eignet. Es soll kurz näher beschrieben werden, um die Voraussetzungen für die
Erfindung zu geben. Dem dargestellten Rechenwerk Man sieht aus der obenstehenden Tabelle, daß es werden binärverschlüsselte Restzahlen auf einer
keine offensichtliche Möglichkeit gibt, zu bestimmen, Hauptsammelleitung 10 zugeführt, die drei Leiterob
eine bestimmte restverschlüsselte Zahl zur ersten 60 gruppen enthält, auf denen die Ziffern Ra, Rb bzw. Rc
Hälfte der Tabelle gehört, die die positiven Zahlen der binärverschlüsselten Restzahl übertragen werden,
von 0 bis 5 enthält, oder in die zweite Hälfte der Die Recheneinheit arbeitet mit zwei binärverschlüs-Tabelle,
die die negativen Zahlen —1 bis —6 umfaßt. selten Restzahloperanden, die nacheinander von der
Diese dem Restzahlensystem naturgemäß anhaftende Hauptleitung 10 über Gatter 11,16 in die Register A1
Eigenschaft ist der Grund, warum Restzahlen bisher 65 bzw. A2 unter Steuerung von Signalen übertragen
Dezimalzahl | Restverschlüsselte Zahl | modulo 4 |
modulo 3 | 0 | |
0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 2 |
2 | 2 | 3 |
3 | 0 | 0 |
4 | 1 | 1 |
5 | 2 | 2 |
-6 | 0 | 3 |
-5 | 1 | 0 |
4 | 2 | 1 |
-3 | 0 | 2 |
-2 | 1 | 3 |
-1 | 2 |
noch nicht in Rechenanlagen verwendet worden sind. Man könnte zwar einen tabellenähnlichen Vergleichsspeicher verwenden, um das Vorzeichen der einzel
werden, welche den Klemmen C der Gatter zugeführt werden. Das Register A1 enthält dann drei Ziffern der
binärverschlüsselten Restzahl des einen Operanden
5 6
in den entsprechenden Ziffernregistern 17,18,19. Die system verwendet wird, das mit den Basen oder
Ziffern des anderen Operanden sind in den entspre- Moduln 5, 6 und 7 für die drei Ziffern der restverchenden
Ziffernregistern 20, 21, 22 des Registers A2 schlüsselten Zahl verwendet wird. Selbstverständgespeichert.
Die in den Rechen- und Übertragungs=· lieh ist die Erfindung nicht auf dieses spezielle Resteinheiten
verwendeten Schaltungsanordnungen sind 5 zahlensystem beschränkt.
übliche Und-Stufen, Flip-Flop-Register und binäre Die Hauptleitung 10 enthält drei Leiter Ra zur
Verschlüsselungs- und Entschlüsselungseinheiten. Übertragung der ersten Ziffer Ra einer binärver-
Die binärverschlüsselten Restziffern in den sechs- schlüsselten Restzahl. Da die erste Ziffer Ra irgend-
stelligen Registern werden durch sechs Binär- einen Rest mit einem Wert zwischen 0 und 4, also
Rest-Codiereinheiten 23 bis 28 in einfache restver- " einen Restmodulo 5, dargestellt, kann die Ziffer in
schlüsselte Zahlen umgewandelt und dann den binärer Form durch drei Binärziffern auf drei Leitern
arithmetischen Ma-, M6- und Mc-Umsetzem und dargestellt werden. Die Restziffer Rb modulo 6 be-
Rest-Binär-Entschlüßlern 29, 30 bzw. 31. Der Ma- steht aus Zahlen zwischen 0 und 5, die in binärer
Umsetzer und Entschlüßler 29 enthält die Ziffern Ra Form ebenfalls auf drei Leitern übertragen werden
entsprechend dem Modul Ma beider Operanden von 15 können. Auch die Ziffer Rc, der Restmodulo 7, der
den Codiereinheiten 23 und 26; der M6-Umsetzer aus den Zahlen von 0 bis 6 besteht, kann in binärer
und Entschlüßer 30 erhält die Ziffern Rb entspre- Form auf drei Leitern übertragen werden,
chend dem Modul M6 beider Operanden von den Um die binärverschlüsselten Restziffern selektiv
Codiereinheiten 24 und 27; und der Mt.-Umsetzer von der Hauptsammelleitung 10 auf ein gewünschtes
und Entschlüßler 31 enthält die Ziffern R1. entspre- ao der Z2-, Y2-, X1- und F^Ziffernregister 20, 21,17,
chend dem Modul Mc beider Operanden von den 18 übertragen zu können, sind Gatter 41, 42,14 und
Codiereinheiten 25, 28. Die Umsetzer und Entschluß- 15 vorgesehen. Die Ausgänge der Ziffernregister sind
ler 29, 30, 31 liefern Ausgangssignale an Leitungen mit entsprechenden Binär-Rest-Codiereinheiten 23,
32, 33 bzw. 34 in Form von binärverschlüsselten 24,26,27 gekoppelt, die die binärverschlüsselten
Restziffern, die das Ergebnis der arithmetischen Ope- 25 Restziffern auf drei Leitern in einfache restverschlüs-
ration darstellen. Die Ziffern des Ergebnisses erschei- selte Zahlen umsetzen, indem von einer Anzahl von
nen in den X3-, F3- und Z3-Ziffernregistern 35, 36, Leitern ein bestimmter erregt wird. Die Ausgänge der
37 des ^.,-Registers. Die dem /!„-Register zugeführte X2- UQd ^-Codiereinheiten 23, 26 werden als Ein-
binärverschlüsselte Restzahl ist die arithmetische gangssignale dem arithmetischen Mß-Umsetzer und
Summe, Differenz oder das arithmetische Produkt der 3° Rest-Binär-Codierer 29 zugeführt. Die Ausgänge der
binärverschlüsselten Restzahloperanden, die Ursprung- Y2- und !^-Codierer 24, 27 werden als Eingänge der
lieh in die A1- und ^-Register eingespeichert wor- arithmetischen M6-Umsetzer-, Rest-Binär-Codier-
den waren. Das arithmetische Ergebnis im ^3-Re- und Vorzeichenumsetzereinheit 30 zugeführt. Die
gister wird durch Schleusen 38, 39, 40 wieder in die Ma- und M6-Umsetzer und Entschlüßler 29, 30' liefern
Hauptsammelleitung 10 eingespeist. 35 als Ausgang binärverschlüsselte Restziffern auf Lei-
Die vorangehende Beschreibung in Verbindung mit tungen 32, 33 an das X3- bzw. F3-Ziffernregister 35
Fig. 1 sollte kurz den Aufbau und die Arbeitsweise bzw. 36. Der Inhalt dieser Register kann durch Gateines
Rechenwerkes eines Digitalrechners erläutern, ter 38, 39 über Leitungen 38', 39' selektiv zur Hauptder
bei der Durchführung von Additionen, Subtrak- leitung geschleust werden. Der M6-Umsetzer und
tionen und Multiplikationen auf der Grundlage eines 40 Entschlüßler 30' enthält außerdem einen Zeichen-Restzahlensystems
arbeitet. Ein Teil der in Fig. 1 umsetzer, der einen Vorzeichenausgang durch ein
dargestellten Anlage wird außerdem in Verbindung Gatter 50 an eine Ausgangsleitung 51 abgibt,
mit wenigen zusätzlichen Geräten zur Bestimmung Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Teiles der Fig. 2, der einer auf der Hauptleitung 10 übertragenen restver- das X2-Register 20, die zugehörige X2-Codiereinheit schlüsselten Zahl verwendet. Die für die Vorzeichen- 45 23, das IVRegister 21, die zugehörige Codiereinheit bestimmung verwendeten Teile des Systems und die 24 und die entsprechenden Verbindungen zu der hierfür verwendeten zusätzlichen Geräte sollen nun Hauptsammelleitung 10 enthält. Bei der Durchfühnäher beschrieben werden. rung von arithmetischen Operationen, wie Additionen,
mit wenigen zusätzlichen Geräten zur Bestimmung Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Teiles der Fig. 2, der einer auf der Hauptleitung 10 übertragenen restver- das X2-Register 20, die zugehörige X2-Codiereinheit schlüsselten Zahl verwendet. Die für die Vorzeichen- 45 23, das IVRegister 21, die zugehörige Codiereinheit bestimmung verwendeten Teile des Systems und die 24 und die entsprechenden Verbindungen zu der hierfür verwendeten zusätzlichen Geräte sollen nun Hauptsammelleitung 10 enthält. Bei der Durchfühnäher beschrieben werden. rung von arithmetischen Operationen, wie Additionen,
Fig. 2 zeigt die Teile des in Fig. 1 dargestellten Subtraktionen und Multiplikationen, werden Gatter
Systems und die zusätzlichen Geräte, die zur Vor- 5° 11,12 verwendet, um die Ra- und i?&-Ziffern von der
Zeichenbestimmung dienen. Es sei darauf hingewie- Hauptleitung 10 in das X2-Register 20 bzw. das Y2-sen,
daß sich das System der Fig. 2 darin von dem Register 21 zu übertragen. Die Gatter 11,12 werden
System der Fig. 1 unterscheidet, daß folgende Ein- bei der Vorzeichenbestimmung gemäß der Erfindung
heiten fehlen: Die Z1- und Zo-Register 19, 22, die nicht gebraucht, hier wird vielmehr das Gatter 41 zur
Z1- und Zo-Binär-Rest-Codiereinheiten 28, 25; der 55 Übertragung der Ziffer auf der ^-Leitung sowohl auf
arithmetische M(.-Umsetzer und Rest-Binär-Ent- das X2-Register 20 und das !^-Register 21 verschlüßler
31 und das Z3-Ziffernregister 37. Ein weite- wendet^ und die Gatter 42 dienen zur Übertragung
rer Unterschied besteht darin, daß der M6-Umsetzer der Ziffer auf der i?„-Leitung in das F2-Register 21.
und Entschlüßler 30' in Fig. 2 mit Mitteln versehen Um die Mehrfachausnutzung der X2 -und Y2-Register
ist, die zusätzliche Funktionen in Verbindung mit 6o 20,21 zu ermöglichen, sind in die Eingänge der
einer Vorzeichenbestimmung zu erfüllen erlauben. jeweiligen Register Oder-Stufen 53, 54 eingeschaltet.
Fig. 2 unterscheidet sich ferner darin in Fig. 1, daß Fig. 3 zeigt, daß das 72-Register 21 aus drei Flipin Fig. 2 die Anzahl der einzelnen Leiter der Haupt- Flops 55, 56, 57 besteht, die jeweils einen an eine
Sammelleitung 10 und deren Verbindungen zu den Einstellklemme S angeschlossenen Signaleingang und
verschiedenen Einheiten dargestellt sind. Die in Fig. 2 e5 einen an eine Rückstellklemme R angeschlossenen
dargestellte Anzahl von Leitern eignet sich für ein Schleuseneingang sowie entsprechende Eins- und
Beispiel, das zur Erläuterung der Erfindung gewählt Null-Ausgänge, die mit der TV-Binär-Rest-Codiereinwurde
und in dem ein restverschlüsseltes Zahlen- heit24 verbunden sind, besitzen. Das X2-JX1- und
Fj-Register 20,17 bzw. 18 in Fig. 2 sind in der gleichen
Weise aufgebaut. Fig. 3 zeigt außerdem den Aufbau des Y2-Codierers 24. Die Z2-, Z1- und Y1-Binär-Rest-Codierer
23, 26 bzw. 27 sind in der gleichen Weise aufgebaut. Der Y2-Codierer 24 enthält
drei Eingangsleiterpaare 58 und sechs Ausgangsleiter 59. Zwischen die Leiter sind an bestimmten Kreuzungspunkten
geeignete Schaltungselemente, wie Dioden 60, eingeschaltet, die durch die schwarzen
Rechtecke dargestellt sind. Die Codiereinheit ist in üblicher Weise so aufgebaut, daß eine den Eingangsleitern 58 zugeführte binärverschlüsselte Restzahl die
Erregung von einer einzigen Ausgangsleitung 59 bewirkt. Wenn das Eingangssignal beispielsweise eine
binäre 2 (010) ist, wird nur der mit 2 bezeichnete Ausgangsleiter erregt. Die dem Eingang zugeführte
binärverschlüsselte Restzahl wird unter Steuerung des Treibern 61 der Codiereinheit zugeführten Steuersignals
C in das entsprechende Restziffer-Ausgangssignal auf einer der Leitungen 59 umgesetzt.
Fig. 4 zeigt Einzelheiten der arithmetischen Mb-Umsetzer-,
Rest-Binär-Entschlüßler- und Zeichenumsetzereinheit 30' der Anlage der Fig. 2. In Fig. 4
dient der Teil 70 der Schaltungsanordnung zur Durchführung der arithmetischen Umsetzung und zur Umwandlung
des Restziffersignals in ein binärverschlüsseltes Signal. Dieser Teil 70 des Mö-Umsetzers 30' ist
entsprechend auch in den Ma- und Mg-Umsetzern
und Entschlüßlern 29, 31 in Fig. 1 und 29 in Fig. 2 vorhanden. An den M6-Umsetzer und Entschlüßler
70 ist ein Zeichenumsetzer 71 angeschlossen, der ausschließlich für die Zeichenbestimmung verwendet
wird.
Die arithmetische M6-Umsetzer- und Entschlüßlereinheit
70 enthält eine Matrix aus Eingangsleitem 59 vom F2-Codierer 24 und senkrecht zu diesen verlaufenden
Leitern 67 von der Y^-Codiereinheit 27. Die Matrix enthält an den einzelnen Kreuzungspunkten
der Leiter Magnetkerne 74 oder entsprechende Bauelemente und ist außerdem mit Ausgangsmeßwicklungen
75, 76, 78 versehen, die mit bestimmten Kernen gekuppelt sind. Die Ausgangswicklung 75 ist derart
durch die Kerne geführt, daß sie direkt Signale liefert,
die der ersten binärverschlüsselten Ziffer 22 der Differenz zwischen dem restverschlüsselten Eingang auf
einer der Leitungen 67 vom ^-Codierer 27 und dem restverschlüsselten Eingang auf einer der Leitungen
59 vom Y2-Codierer 24 entsprechen. In entsprechender Weise liefern Ausgangswicklungen 76, 78 Signale,
die der zweiten Binärziffer 21 bzw. der dritten Binärziffer 2° der Differenz zwischen den Eingängen 67 und
59 von den Y1- und Y2-Codierern entsprechen. Die
Ausgangswicklungen 75,76,78 liefern zusammen direkt ein codiertes Signal, das die Differenz zwischen
den Eingangszahlen angibt, das Ergebnis hat dabei die Form einer binärverschlüsselten Restzahl.
ίο Andere, nicht dargestellte Windungen sind so mit
den Kernen verknüpft, daß sie direkt Signale liefern, die der Summe und dem Produkt der Eingangszahlen
entsprechen. Dieselbe Matrixanordnung mit den zusätzlichen Windungen ist also in der Lage, alle drei
arithmetischen Operationen, also Additionen, Subtraktionen und Multiplikationen, durchzuführen. In
Fig. 4 sind die Ausgangswicklungen 75, 76, 78, die die Differenz zwischen den Eingangszahlen liefern,
dargestellt, da in dem einzelnen beschriebenen Aus-
führungsbeispiel der Erfindung bei der Zeichenbestimmung die arithmetische Operation der Subtraktion
vorkommt.
Die Ausgangswicklungen 75, 76 und 78 des Umsetzers und Entschlüßlers sind über Verstärker A mit
as dem Yg-Register 36 verbunden und über dieses durch
Schleusen 39 an die Hauptleitung 10 anschaltbar. Das Y3-Register 36 ist konventionell ausgebildet und enthält
drei Flip-Flops 81, 82, 83, der dargestellte Aufbau gilt auch für die Z3- und Yg-Register 35 bzw. 37
in Fig. 1 und das Z3-Register in Fig. 2.
Der Zeichenumsetzer 71 in Fig. 4 enthält Magnetkerne 83 an bestimmten Kreuzungspunkten der Eingangsleitungen
67 und 59 zum Umsetzer und Entschlüßler 70. Eine Ausgangswicklung 85, die mit den
Magnetkernen im Zeichenumsetzer 71 gekoppelt ist, liefert ein Ausgangssignal, das dem Vorzeichen der
restverschlüsselten Nummer entspricht am Ende des die Zeichenbestimmung umfassenden Teiles des
Funktionsablaufes des Gerätes. Die Ausgangswicklung 85 ist über einen Verstärker A und eine Schleuse
50 mit einer Signalausgangsleitung 51 verbunden.
Die oben beschriebene Einrichtung ist typisch für eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung,
nämlich eine Ausführungsform, die mit einem speziellen Restverschlüsselungscode unter Verwendung
der Moduln 5, 6 und 7 arbeitet. Ein solcher Restzahlencode ist in der folgenden Tabelle I wiedergegeben.
567 | Positive Zahlen | 567 | JV | 567 | JV | 567 | Negative Zahlen | 567 | JV | 567 | |
JV | 000 | JV | 050 | 70 | 040 | -105 | 030 | iV | 020 | -35 | 010 |
0 | 111 | 35 | 101 | 71 | 151 | -104 | 141 | -70 | 131 | -34 | 121 |
1 | 222 | 36 | 212 | 72 | 202 | -103 | 252 | -69 | 242 | -33 | 232 |
2 | 333 | 37 | 323 | 73 | 313 | -102 | 303 | -68 | 353 | -32 | 343 |
3 | 444 | 38 | 434 | 74 | 424 | -101 | 414 | -67 | 404 | -31 | 454 |
4 | 055 | 39 | 045 | 75 | 035 | -100 | 025 | -66 | 015 | -30 | 005 |
5 | 106 | 40 | 156 | 76 | 146 | -99 | 136 | -65 | 126 | -29 | 116 |
6 | 210 | 41 | 200 | 77 | 250 | -98 | 240 | -64 | 230 | -28 | 220 |
7 | 321 | 42 | 311 | 78 | 301 | -97 | 351 | -63 | 341 | -27 | 331 |
8 | 432 | 43 | 422 | 79 | 412 | -96 | 402 | -62 | 452 | -26 | 442 |
9 | 043 | 44 | 033 | 80 | 023 | -95 | 013 | -61 | 003 | -25 | 053 |
10 | 154 | 45 | 144 | 81 | 134 | -94 | 124 | -60 | 114 | -24 | 104 |
11 | 205 | 46 | 255 | 82 | 245 | -93 | 235 | -59 | 225 | -23 | 215 |
12 | 316 | 47 | 306 | 83 | 356 | -92 | 346 | -58 | 336 | -22 | 326 |
13 | 48 | -57 | |||||||||
Tabelle I (Fortsetzung)
567 | Positive Zahlen | 567 | N | 567 | N | 567 | Negative Zahlen | 567 j N | 567 | |
JV | 420 | N | 410 | 84 | 400 | -91 | 450 | 2V | 440 -21 | 430 |
14 | 031 | 49 | 021 | 85 | 011 | -90 | 001 | -56 | 051 ■ -20 | 041 |
15 | 142 | 50 | 132 | 86 | 122 | -89 | 112 | -55 | 102 -19 | 152 |
16 | 253 | 51 | 243 | 87 | 233 | -88 | 223 | -54 | 213 -18 | 2Q3 |
17 | 304 | 52 | 354 | 88 | 344 | -87 | 334 | -53 | 324 : -17 | 314 |
18 | 415 | 53 | 405 | 89 | 455 | -86 | 445 | -52 | 435 -16 | 425 |
19 | 026 | 54 | 016 | 90 | 006 | -85 | 056 | -51 | 046 -15 | 036 |
20 | 130 | 55 | 120 | 91 | 110 | -84 | 100 | -50 | 150 ι -14 | 140 |
21 | 241 | 56 | 231 | 92 | 221 | -83 | 211 | -49 | 201 -13 | 251 |
22 | 352 | 57 | 342 | 93 | 332 | -82 | 322 | -48 | 312 , -12 | 302 |
23 | 403 | 58 | 453 | 94 | 443 | -81 | 433 | -47 | 423 -11 | 413 |
24 | 014 | 59 | 004 | 95 | 054 | -80 | 044 | -46 | 034 -10 | 024 |
25 | 125 | 60 | 115 | 96 | 105 | -79 | 155 | -45 | 145 , -9 | 135 |
26 | 236 | 61 | 226 | 97 | 216 | -78 | 206 | -44 | 256 ι -8 | 246 |
27 | 340 | 62 | 33Q | 98 | 320 | -77 | 310 | -43 | 300 ' -7 | 350 |
28 | 451 | 63 | 441 | 99 | 431 | -76 | 421 | -42 | 411 -6 | 401 |
29 | 002 | 64 | 052 | 100 | 042 | -75 | 032 | -41 | 022 ! -5 | 012 |
30 | 113 | 65 | 103 | 101 | 153 | -74 | 143 | -40 | 133 ! -4 | 123 |
31 | 224 | 66 | 214 | 102 | 204 | -73 | 254 | -39 | 244 ' -3 | 234 |
32 | 335 | 67 | 325 | 103 | 315 | -72 | 305 | -38 | 355 : -2 | 345 |
33 | 446 | 68 | 436 | 104 | 426 | -71 | 416 | -37 | 406 ! -1 | 456 |
34 | 69 | -36 | ||||||||
Der Restzahlencode modulo 5, 6 und 7 ermöglicht, zweihundertzehn verschiedene numerische Werte eindeutig
wiederzugeben, bevor eine Wiederholung der codierten Zahlen eintritt. In der obenstehenden Tabelle
I sind die positiven Zahlen von 0 bis 104 und daneben die entsprechenden restcodierten Zahlen aufgeführt.
Die restcodierten Zahlen entsprechend den Dezimalzahlen 105 bis 209 sind den negativen Dezimalwerten
—105 bis — 1 in dieser Reihenfolge zugeordnet. Das Komplementschema ist so beschaffen,
daß die Summe aus einer positiven Zahl· und einer negativen Zahl gleichen Betrages gleich 000 ergibt.
So entspricht beispielsweise + 52 der restverschlüsselten Zahl 243, und —52 entspricht der restverschlüsselten
Zahl 324. Die Summe von 2 und 3 modulo 5 ist 0, die Summe von 4 und 2 modulo 6
ist 0, und die Summe von 3 und 4 modulo 7 ist ebenfalls 0.
Das spezielle, in Tabelle I angegebene dreistellige, restverschlüsselte Zahlensystem kann verallgemeinert
werden, indem man die äquivalente Dezimalzahl mit N, die drei Ziffern der äquivalenten Restzahl Ra, Rb
und Rc und die entsprechenden Basiszahlen oder Moduln mit Ma, Mb und Mc bezeichnet. Die Anzahl
der verschiedenen Größen N ist gleich dem Produkt der Moduln M11, Mb und Mc. In dem Beispiel der Tabelle
I ist das Produkt von 5, 6 und 7 gleich 210, es soll als M bezeichnet werden. Im Komplementsystem
entsprechen die positiven restverschlüsselten Zahlen den positiven Dezimalzahlen N im Bereich von 0
mit ~ —1 (0 mit 104) und die negativen restverschlüsselten
Zahlen entsprechen positiven Dezimalzahlen im Bereich von M mit Ή — 1 (105 mit 209).
Bei einer Betrachtung der restverschlüsselten Zahlen der Tabelle I läßt sich nicht ohne weiteres erkennen,
ob eine allein stehende restverschlüsselte Zahl eine positive oder eine negative Dezimalgröße repräsentiert.
Selbstverständlich könnte ein Vergleichstabellen-Codekonvertersystem konstruiert werden,
mittels dessen das Vorzeichen aller restversehlüsselten Zahlen bestimmt werden kann, ein solches System
würde jedoch übermäßig kompliziert und teuer. Die Vorzeichenbestimmungseinrichtung gemäß der Erfindung
soll an Hand eines Beispieles erläutert werden, das in der Lage ist, für einen beliebigen der zweihundertzehn
verschiedenen restversehlüsselten Zahlen in Tabelle I ein Ausgangssignal zu liefern, das dem
Vorzeichen der betreffenden Zahl entspricht.
Es ist ersichtäich, daß die Zahlen der Tabelle I in dreißig Gruppen aufgeteilt sind und daß in jeder
Gruppe die Werte der Restziffer modulo 7 Zahlen von 0 bis 6 umfassen. Alle Restzahlensysteme können
entsprechend in Gruppen gegliedert werden, die durch
die Ziffern entsprechend einem der ungeraden Moduln bestimmt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel
wird die ungerade Modulzahl 7 zur Kennzeichnung der Gruppen verwendet, man hätte jedoch, genauso
auch die ungerade Modulzahl 5 verwenden können. Im folgenden soll nun kurz beschrieben werden, wie
die Gruppierung der restversehlüsselten Zahlen gemäß der Erfindung zur Vorzeichenbestimmung verwendet
wird:
Angenommen, es soll das Vorzeichen der restversehlüsselten
Zahl 134 (entsprechend der Dezimalzahl +81) bestimmt werden. Das angewendete Verfahren
besteht darin, die restverschlüsselte Zahl 134 auf die Zahl am unteren äußersten Ende der Gruppe, zu der
sie gehört, zu reduzieren, nämlich die restverschlüsselte
Zahl 250, die der Dezimalzahl +77 entspricht.
Die restverschlüsselte Zahl 134 wird dadurch auf die restverschlüsselte Zahl 250 reduziert, daß von jeder
einzelnen Ziffer der restversehlüsselten Zahl 134 die Zahl 4 subtrahiert wird, wobei beachtet werden muß,
daß die Differenzen in den entsprechenden Moduln 5, 6 und 7 auszudrücken sind. Es ist nicht erforderlich,
4 (modulo 7) von 4 zu subtrahieren, da die Differenz offensichtlich 0 ist. Die 4 wird von der
Restziffer 3 (modulo 6) subtrahiert, und die Differenz
309 750/320
modulo 6 ist 5. Die Subtraktion der Zahl 4 von der Restziffer 1 (modulo 5) ergibt eine Differenz von 2
modulo 5. Durch diesen Subtraktionsvorgang erhält man:aus der. ursprünglichen restverschlüsselten Zahl
134 die umgewandelte restverschlüsselte Zahl 250.
Die umgewandelte restverschlüsselte Zahl ist eine der dreißig restverschlüsselten Zahlen am unteren Ende
der dreißig Zahlengruppen der Tabelle I. Die folgende Tabellen zeigt die dreißig möglichen umgewandelten
Zahlen entsprechend den dreißig Zahlengruppen.
567 | Positive Zahlen | 567 | JV | 567 | JV | 567 | Negative Zahlen | N | 567 | |
JV | 000 | JV | 050 | 70 | 040 | -105 | 030 | JV 567 | -35 | 010 |
0 | 210 | 35 | 200 | 77 | 250 | -98 | 240 | j -70 ! 020 |
-28 | 220 |
7 | 420 | 42 | 410 | 84 | 400 | -91 | 450 | -63 ; 230 | -21 | 430 |
14 | 130 | 49 | 120 | 91 | 110 | -84 | 100 | -56 I 440 | -14 | 140 |
21 | 340 | 56 | 330 | 98 | 320 | -77 | 310 | -49 150 | . η | 350 |
28 | 63 | -42 300 | ||||||||
Alle restverschlüsselten Zahlen in der obenstehenden Tabelle II stimmen darin überein, daß in der
dritten Stelle (modulo 7) eine 0 steht. Die ersten beiden Ziffern modulo 5 und modulo 6 sind bei allen
dreißig Zahlen verschieden. Zur Bestimmung des Vorzeichens der Zahl kann also ein einfacher zweidimensionaler
Umsetzer oder Matrixcodekonverter verwendet werden. Bei dem vorliegenden Beispiel
werden die Ziffern 25 der restverschlüsselten Zahl 250 dem Eingang eines Umsetzers zugeführt, der ein
Ausgangssignal liefert, welches anzeigt, daß die ursprüngliche Zahl 134 eine positive Größe ist.
Das oben beschriebene Verfahren zur Bestimmung des Vorzeichens beruht auf der Umwandlung einer
gegebenen Zahl in eine niedrigere Zahl innerhalb derselben Gruppe. Dasselbe Endresultat erhält man,
wenn man die gegebene Zahl in die höchste Zahl der Gruppe dadurch umwandelt, daß man 6—4=2 zu
jeder einzelnen Ziffer der restverschlüsselten Zahl 134 addiert. Bei dem vorliegenden Beispiel bedeutet dies,
daß die restverschlüsselte Zahl 134 (+81) in die restverschlüsselte Zahl 356 (+83) verwandelt wird und
daß dann die Ziffern 35 der Umwandlungsschaltung zugeführt werden, deren Ausgangssignal das Vorzeichen
der ursprünglichen Zahl 134 angibt. Das zuerst beschriebene Verfahren, eine Zahl durch Subtraktion
zu reduzieren, wird derzeit bevorzugt, da es für die Durchführung etwas weniger apparativen Aufwand
erfordert.
Im folgenden soll nun die Arbeitsweise der in den Fig. 2, 3 und 4 beschriebenen Anordnung bei einer
Vorzeichenbestimmung erläutert werden. Es soll angenommenwerden, daß die restverschlüsselte Zahl R11,
R6, Rc, deren Vorzeichen zu bestimmen ist, auf den
entsprechend bezeichneten Leitungen der Hauptsammelleitung 10 in binärverschlüsselter Form vorliegt.
Das Verfahren beginnt mit einer Öffnung der Schleusen 14, 15, 41 durch die Zuführung von
Schleusenimpulsen Ga, Gb bzw. Gn zu den entsprechenden
Schleusen. Hierdurch wird die erste Restziffer Ra in das Xj-Register 17 und dem X1-Binär-Rest-Codierer
26 übergeführt, außerdem gelangen die restverschlüsselte Zahl Rb in das Y1-Register 18
und den i^-Binär-Rest-Codierer 27; die binärverschlüsselte
Restziffer .Rc in das X2-Register 20 und
den X^Binär-Rest-Codierer 23 und schließlich die Ziffer Rc in das r2-Register 21 und den Y2-Binär-Rest-Codierer
24. Die Codierer 23, 24, 26, 27 setzen die binärverschlüsselten Restziffern in einfache Restziffersignale
um, die durch die Erregung eines bestimmten Ausganges der Codierer dargestellt werden.
Die Arbeitsweise der Codierer ist in Verbindung mit Fig. 3 bereits beschrieben worden.
Bei dem Beispiel der Bestimmung des Vorzeichens einer Restzahl R0, Rb, Rc= 134 (entsprechend +81)
erscheint die erste Ziffer Ra=l in binärverschlüsselter
Form als 001 und wird durch den Codierer 26 (Fig. 2) umgesetzt, indem die mit 1 bezeichnete Leitung der
an dem Ma-Umsetzer und Entschlüssler 29 angeschlossenen
Leitungen 66 erregt wird. In entsprechender Weise wird die binärverschlüsselte Restziffer
Rb = 3, die in binärer Form durch die Binärzahl 011
dargestellt wird, durch den Codierer 27 in eine Erregung des mit 3 bezeichneten Leiters der an den M6-Umsetzer,
Entschlüßler und Zeichenumsetzer 30' angeschlossenen Leitungen 67 umgesetzt. Gleichzeitig
bewirkt die binärverschlüsselte Restziffer Rc = 4 in
beiden Codierern 23, 24 die Erregung der jeweils mit 4 bezeichneten Leitung der an die Ma-Einheit 29
angeschlossenen Leitungen 65 und der an die M6-Einheit 30' angeschlossenen Leitungen 59.
Der M((-Umsetzer und Entschlüßler 29 subtrahiert
die restverschlüsselte Ziffer Rc (4) von der restverschlüsselten
Ziffer Ra (1) und liefert einen Ausgang modulo 5 auf einer Ausgangsleitung 32 im Binärcode,
die Ausgangszahl ist binär2, d.h. 010. Gleichzeitig subtrahiert die M6-Einheit 30' die restverschlüsselte
Ziffer Rc (4) von der restverschlüsselten Ziffer Rb (3).
Die Differenz modulo 6 ist 5 und wird auf der Ausgangsleitung 33 in binärer Form als 101 wiedergegeben.
Der Subtraktionsvorgang und die Verschlüsselung der Restziffer in eine Binärzahl erfolgen
gleichzeitig in der Ma-Einheit und der Mö-Einheit 30.
Das binärverschlüsselte Resultat erscheint direkt auf den entsprechenden Ausgangsleitern 32 bzw. 33. Die
Subtraktion und die Umsetzung der Restziffer in die entsprechende Binärzahl werden durch die in Fig. 4
im einzelnen dargestellte Anordnung bewirkt, die mit Umsetzer und Entschlüssler 70 bezeichnet ist. Die
Arbeitsweise des Umsetzers und Entschlüsslers 70 ist aus Fig. 4 ersichtlich und soll daher nicht näher beschrieben
werden, zumal die Einheit 70 an sich bekannt ist.
Soweit beschrieben, ist der Funktionsablauf in dem Gerät der Fig. 2 bis zu dem Punkt fortgeschritten, bei
dem das X3-Register 35 die Differenz Ra—Rc enthält,
die bei diesem Beispiel gleich 2 in binärer Form ist, außerdem enthält das X3-Register 36 die Differenz
Rb—Rc, also hier 5 in binärer Form. Die Subtraktion
des Wertes von Rc von sich selbst mit dem Ergebnis
0 ist unnötig und wird in der Einrichtung daher nicht wirklich durchgeführt. Die Ziffern im X3-Re-
gister35 und dem Yj-Register 36 entsprechen den
ersten beiden Ziffern (25) einer (250) der dreißig Restzahlen, die in Tabelle II aufgeführt sind.
Der nächste Schritt bei der Vorzeichenbestimmung besteht in einer Öffnung der Gatter 38, 39 durch Zuführung
von Auftastimpulsen G1 und Gk. Hierdurch
gelangen die beiden binärverschlüsselten Restziffern (Ra—Rc = 2 und Rb—Rc = 5) in den Registern auf
die Ra- bzw. Äft-Leitungen der Hauptleitung 10. Anschließend
oder gleichzeitig werden die Gatter 42 und 15 durch Zuführung von Auftastimpulsen G1 bzw. Gb
geöffnet. Bei offenem Gatter 42 gelangt die binärverschlüsselte Restzahl 2 in das Y2-Register 21 und zur
F2-Codiereinheit 24, in der sie die Erregung der Ausgangsleitung
2 der Leitungen 59 bewirkt. Dieses Signal gelangt zu einem Eingang der Mft-Umsetzer-,
Entschlüßler- und Zeichenumsetzereinheit 30'. Die andere Differenz, die binärverschlüsselte Restzahl 5,
wird durch die Schleuse 15 zum Y1- Register 18, dem
^-Codierer 27, wo sie eine Erregung der Ausgangsleitung 5 der Ausgangsleitungen 67 bewirkt, zum anderen
Eingang der M6-Einheit 30' geleitet.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß sich die Leiter der Eingangsleitungen 59, 67 der M6-Einheit 30' durch
den arithmetischen Umsetzer und Entschlüßler 70 zu dem Zeichenumsetzer 71 erstrecken. Die arithmetische
Einheit 70 subtrahiert daher die beiden Eingangszahlen, auch wenn keine Subtraktion gewünscht
ist. Hierdurch ergeben sich jedoch keine unerwünschten Folgen, da das Ausgangsgatter 39 der
arithmetischen Einheit zu dieser Zeit nicht geöffnet ist, so daß das Ergebnis des Subtraktionsvorganges
nicht weitergegeben wird. Der gleichzeitig arbeitende Vorzeichenumsetzer 71 liefert jedoch das gewünschte
Ausgangssignal, das über die Ausgangswicklung 85 und das durch ein Schleusensignal Gs geöffnete Gatter
50 zu der Vorzeichenausgangsleitung 71 gelangt. Selbstverständlich kann die Vorzeichenbestimmungseinheit
71 völlig getrennt von der Umwandler- und Entschlüßlereinheit 70 aufgebaut werden, die Vorzeicheneinheit
71 wird dann mit eigenen Eingängen versehen, denen die beiden Differenzsignale über
geeignete Gatter zugeführt werden.
Die Vorzeicheneinheit 71 ist ein Magnetkernmatrix-Codekonverter, der an bestimmten Kreuzungspunkten der beiden Gruppen von Koordinateneingangsleitungen
59, 67 Magnetkerne besitzt und eine Ausgangswicklung 85 enthält, die ein Ausgangssignal
liefert oder nicht, je nachdem, welchen Wert die beiden zweistelligen restverschlüsselten Zahlen haben,
die dem Eingang des Umsetzers zugeführt werden. Bei der Konstruktion der Vorzeicheneinheit 71 können
die Plätze der Magnetkerne 83 durch Aufstellen einer Funktionsscheibe entsprechend der in der Tabelle
II enthaltenen Information bestimmt werden. Aus der Tabelle II ergibt sich beispielsweise folgende
Vorzeichentabelle für das Restzahlensystem modulo 5, 6, 7:
Ziffer 1
modulo 2
5 3
Ziffer modulo 6
12 3
12 3
Bei dem speziellen Beispiel mit der Ziffer 2 modulo 5 und der Ziffer 5 modulo 6 ergibt die obenstehende
Funktionstabelle, daß das Vorzeichen der ursprünglichen Zahl positiv ist. In der Vorzeicheneinheit
71 der Fig. 4 sind die Magnetkerne 83 an Kreuzungspunkten angeordnet, die den Pluszeichen
in der Funktionstabelle III entsprechen. So bewirkt beispielsweise ein Eingangssignal auf dem Leiter 2
der Leitungen 59 und auf dem Leiter 5 der Leitungen
ίο 67, daß der Kern 83' schaltet und in dem Leiter 85
ein Ausgangssignal induziert wird, das zum Ausgang 51 gelangt und anzeigt, daß die ursprüngliche restverschlüsselte
Zahl 134 eine positive Größe (gleich +81) ist.
Das Vorzeichenausgangssignal auf der Leitung 51, das anzeigt, ob die ursprüngliche Zahl positiv oder
negativ ist, kann in irgendeiner gewünschten Weise in der Rechenanlage verwendet werden. Das Vorzeichenausgangssignal
kann zur Erzeugung eines Vorzeichenbits verwendet werden, das der ursprünglichen
restverschlüsselten Zahl im Speicher des Computers zugeordnet wird.
Bei der beschriebenen Anordnung zur Vorzeichenbestimmung wird eine bestimmte restverschlüsselte
Zahl in eine andere restverschlüsselte Zahl umgesetzt, deren sämtliche ungeraden Moduln entsprechende
Ziffern mit Ausnahme einer Extremwerte annehmen, und die der verbliebenen ungeraden Modulzahl und
der geraden Modulzahl entsprechenden Ziffern werden in ein Signal umgewandelt, das das Vorzeichen
der ursprünglichen Zahl angibt. Dasselbe Endergebnis kann andererseits auch dadurch erreicht
werden, daß man eine gegebene restverschlüsselte Zahl in eine andere restverschlüsselte Zahl umwandelt,
deren sämtliche ungeraden Moduln entsprechende Ziffern Extremwerte sind, und dann die eine
dem geraden Modul entsprechende Ziffer in ein Signal umsetzt, das dem Vorzeichen der ursprünglich
gegebenen Zahl entspricht. Diese Alternativanordnung ist grundsätzlich der beschriebenen Anordnung
gleich, sie besitzt jedoch den Nachteil, daß zusätzliche Zeit für eine weitere Subtraktion benötigt
wird.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit einem dreistelligen, drei Moduln entsprechenden Restzahlensystem
beschrieben wurde, kann sie natürlich auch auf Restzahlensysteme angewandt werden, die mehr
als drei Stellen besitzen. Man kann dann eine Tabelle der Zahlen aufstellen, die in Gruppen aufgeteilt ist,
die jeweils alle möglichen Ziffern eines ungeraden Moduls enthalten. Eine bestimmte restverschlüsselte
Zahl, deren Vorzeichen bestimmt werden soll, wird durch Subtraktion oder Addition in eine Zahl an
einem Extremende der Gruppe, in die sie fällt, umgesetzt. Man stellt dann eine zweite Tabelle aus diesen
Extremzahlen auf und teilt diese in Untergruppen, die jeweils alle möglichen Ziffern eines anderen der
ungeraden Moduln enthalten. Die vorher umgesetzte Zahl wird dann weiter in eine Zahl umgesetzt, die
an einem Extremende der Untergruppe liegt, in die sie fällt. Dieses Verfahren wird für alle ungeraden
Moduln bis auf einen durchgeführt. Schließlich wird die dem einen verbliebenen ungeraden Modul entsprechende
Ziffer und die dem geraden Modul entsprechende Ziffer einem Zeichenumsetzer (gleich dem
Zeichenumsetzer 71 in Fig. 4) zugeführt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das das Vorzeichen der ursprünglich
gegebenen Zahl angibt.
Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE:L· Anordnung zur Bestimmung des Vorzeichens einer restverschlüsselten Zahl aus Ziffer», die unter Verwendung von relativ zueinander primen Moduln, von denen einer gerade ist, gebildet wird, gekennzeichnet dutch eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung der restverschlüsselten Zahl in eine umgesetzte restverschlüsselte Zahl, deren sämtliche ungeraden Moduln entsprechende Ziffern bis auf eine Extremwerte sind, und durch eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung der umgesetzten Ziffern, die dem verbliebenen ungeraden Modul und dem geraden Modul entsprechen, in ein Signal, das das Vorzeichen der ursprünglichen restverschlüsselten Zahl angibt.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Schaltungsanordnung die ursprüngliche restverschlüsselte Zahl in eine restverschlüsselte Zahl niedrigeren Wertes umwandelt, in der alle ungeraden Moduln entsprechenden Ziffern bis auf eine 0 sind.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Schaltungs- as,,anordnung die restverschlüsselte Zahl in eine restverschlüsselte Zahl höheren Wertes umwandelt, in der sämtliche ungeraden Moduln entsprechenden Ziffern bis auf eine die den einzelnen Moduln entsprechenden Maximalwerte annehmen.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Vorzeichens einer restverschlüsselten Zahl Ra', Rb . . ., die unter Verwendung der Moduln Ma, M6 .. ., von denen nur einer gerade ist, gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnungen die restverschlüsselte Zahl in eine umgesetzte restverschlüsselte Zahl Ra", Rb" ... umsetzen, deren sämtliche ungeraden Moduln entsprechende Ziffern bis auf eine Extremwerte für die entsprechenden Moduln sind.
- 5. Anordnung nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Vorzeichens einer restverschlüsselten ZahlRa',Rb',Rc', die unter Verwendung der Moduln Ma, M6, Mc, von denen nur der Modul M6 eine gerade Zahl ist, gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnungendie restverschlüsselte Zahl in eine- umgesetzte restverschlüsselte Zahli?a", Rb", Rc" umwandeln, deren dem ungeraden Modul Mc entsprechende-Ziffer ein Extremwert für den entsprechenden Modul ist, und daß die zweitgenannte Schaltungsanordnung die Ziffern Ra" und Rb" der umgesetzten Zahl in ein Signal umsetzt, das das Vorzeichen der ursprünglichen restverschlüsselten Zahl angibt.
- 6. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung, die die ursprüngliche restverschlüsselte Zahl in eine restverschlüsselte Zahl anderen Wertes umsetzt, deren den ungeraden Moduln entsprechende Ziffern bestimmte Werte besitzen, und daß die Schaltungsanordnung die dem geraden Modul entsprechende Ziffer der umgewandelten Ziffer in ein Signal umsetzt, das dem Vorzeichen der ursprünglichen restverschlüsselten Zahl entspricht.
- 7. Anordnung nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Vorzeichens von Ziffern Ra, Rb..., die aus den letzten positiven Resten entsprechender Dezimalzahlen bezüglich einer Anzahl von Moduln M8, Mb ..., die zueinander prim sind und von denen nur einer gerade ist, gewonnen sind, wobei die Anzahl der verfügbaren verschiedenen Zahlen gleich M ist, nämlich dem Produkt der Moduln Ma, M6..., dadurch gekennzeichnet, daß positiven restverschlüsselten Zahlen positive Dezimalzahlen im Bereich von O mit ~ — 1 und negative restversehlüsselte Zahlen positiven Dezimalzahlen im Bereich von ——mitM — 1 zuge-ordnet sind, daß die restverschlüsselten Zahlen in Gruppen aus positiven und negativen Zahlen aufgeteilt sind und daß die Schaltunganordnungen die restversehlüsselte Zahl Ra', Rb ... in eine restversehlüsselte Zahl R0", Rb" ... umsetzen, in der die allen ungeraden Moduln bis auf einen entsprechenden Ziffern Extremwerte für die entsprechenden Moduln sind, und daß die Schaltungsanordnung die dem geraden Modul und dem verbleibenden ungeraden Modul entsprechenden Ziffern in ein Signal umsetzen, das dem Vorzeichen der ursprünglichen restverschlüsselten Zahl Ra, Rb'... entspricht.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen© 309 750/320 11.63
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