DE1167070B - Schaltungsanordnung zum Dividieren von Binaerzahlen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zum Dividieren von Binärzahlen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Dividieren von Binärzahlen und im besonderen auf eine aus Magnetkernen mit rechteckiger Hystereseschleife bestehende Schaltungsanordnung.
• Beim Dividieren ist auszurechnen, wie oft der Divisor im Dividenden enthalten ist. Dieses Problem führt immer auf eine Subtraktion, jedoch sind eine Reihe verschiedener Lösungswege bekannt. Die einfachste Art der Division besteht darin, den Divisor vom Dividenden und dann von der jeweils entstehenden Differenz so lange abzuziehen, bis die Differenz kleiner oder gleich Null wird. Die Anzahl der Subtraktionen, die durchführbar sind, ohne daß die Differenzen negativ werden, ist der gesuchte Quotient, sofern man nur mit ganzen Zahlen, d. h. ohne Komma rechnet. Der Nachteil dieses Rechenverfahrens ist, daß die erforderliche Rechenzeit direkt mit der Größe des Dividenden und des Quotienten ansteigt. Dort, wo der Quotient nur kleine Werte annehmen kann oder wo der Zeitaufwand keine Rolle spielt, hat diese Divisionsmethode gegenüber den im folgenden beschriebenen zeitlich abgekürzten Verfahren wegen des geringen Aufwandes den Vorzug.
• Das grundsätzliche der zeitlich abgekürzten Verfahren besteht darin, daß man den Divisor durch Vervielfachung um Potenzen der Basis des verwendeten Zahlensystems so lange nach links verschiebt, bis die höchstwertige Stelle des Divisors den gleichen Stellenwert hat wie der Dividend. Sodann wird der vervielfachte Divisor vom Dividenden bzw. von der dann entstehenden Differenz so oft abgezogen, bis die Differenz negativ wird. Die Zahl der durchgeführten Subtraktionen ergibt den Zahlenwert der höchsten Stelle des Quotienten. Anschließend schiebt man den Divisor um eine Stelle nach rechts und subtrahiert nun, so oft es geht, diese Zahl von dem von der letzten Subtraktion verbliebenen Rest und findet so den Ziffernwert der nächstniedrigeren Stelle des Quotienten. Da bei Verarbeitung von reinen Binärzahlen der Ziffernwert der einzelnen Stelle nur »Null« oder »Eins« sein kann, führt bei diesem Verfahren jede Subtraktion zu einer Ergebnisstelle des Quotienten. Die Division von 107: 10, die nach der oben beschriebenen Methode 106 Subtraktionen erfordert, wobei es gleichgültig ist, in welchem Zahlensystem gerechnet wird, benötigt nach der soeben beschriebenen zweiten Methode, bei Vorliegen der Zahlen im Binärsystem, nur 20 Subtraktionen, da die Dezimalzahl 106 durch 20 Binärstellen dargestellt wird. Der Zeitgewinn ist also ganz beachtlich, Allerdings ist die Durchführung dieses Verfahrens auch komplizierter und erfordert einen erhöhten Aufwand für die Steuerung der einzelnen Rechenschritte.
• Für die zuletzt erläuterte Methode der Division von Binärzahlen gibt es wiederum mehrere Verfahren. Bei dem ersten Verfahren werden zuerst Dividend und Divisor mit ihren höchstwertigen Stellen zueinander ausgerichtet. Vor jeder Subtraktion werden Dividend und Divisor miteinander verglichen und eine Subtraktion nur dann ausgeführt, wenn der Dividend größer ist als der Divisor. Zeigt der Vergleich, daß der Divisor größer ist als der Dividend, dann wird nicht subtrahiert, sondern der Divisor zunächst nach rechts verschoben. Ebenso wird nach jeder ausgeführten Subtraktion der Divisor nach rechts verschoben. Dem Quotienten wird bei jeder Subtraktion eine »Eins« und bei jedem Vergleich, bei dem der Divisor größer als der Dividend ist, eine »Null« hinzugefügt.
• Bei dem zweiten Verfahren wird nach Ausrichtung von Dividend und Divisor der Divisor vom Dividenden subtrahiert. Ist das Ergebnis positiv, dann wird der Divisor halbiert, d. h. um eine Stelle nach rechts verschoben, und beim nächsten Schritt wiederum subtrahiert. Ist das Ergebnis der Subtraktion jedoch negativ, dann wird die Subtraktion rückgängig gemacht, indem der vorher abgezogene Divisor wieder zu der entstehenden Differenz hinzuaddiert wird. Der Divisor wird dann um eine Stelle nach rechts verschoben und erneut von dem Dividenden subtrahiert. Zu dem Quotienten wird nach jeder Subtraktion mit positivem Ergebnis eine >"Eins«, bei negativem Ergebnis eine »Null« hinzugefügt, wobei in jedem Fall der vorher schon errechnete Wert des Quotienten um eine Stelle nach links verschoben, d. h. also mit zwei multipliziert wird. Bei diesem Verfahren ist als nachteilig anzusehen, daß bei jeder im Quotienten auftretenden »Null« zwei Schritte erforderlich sind.
• Bei dem dritten Verfahren wird dieser Nachteil vermieden. Das wesentliche Merkmal dieses Verfahrens ist, daß der Divisor nach jedem Subtraktions-und Additionssehritt nach rechts verschoben wird. Zu Beginn der Division wird der Divisor vom Dividenden subtrahiert. Ist die dabei entstehende Differenz positiv, so ist der nächste Schritt wieder eine Subtraktion. Im Falle eines negativen Ergebnisses folgt auf die erste Subtraktion eine Addition des um eine Stelle nach rechts verschobenen Divisors. Nach jedem Rechenschritt wird zu dem Wert des Quotienten für ein negatives Ergebnis der Operation eine »Null«, für ein positives Ergebnis eine »Eins« hinzugefügt.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Dividieren, die nach den zuletzt beschriebenen Verfahren arbeitet.
• Schaltungsanordnungen zum Dividieren von Zahlen sind in der Regel komplizierte und umfangreiche Einrichtungen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand für eine solche Anordnung zu verringern. Die Erfindung geht deshalb davon aus, daß Mag etkeme mit rechteckiger Hystereseschleife besonders geeignete Bauelemente für eine Schaltungsanordnung zum Dividieren darstellen. Bei Verwendung eines gemeinsamen Taktverteilers lassen sich die zur Speicherung des Dividenden, des Divisors und des Quotienten erforderlichen Register sehr aufwandsparend aufbauen. Einen zusätzlichen und unerwünschten Aufwand stellen aber die zur Steuerung der ganzen Anordnung erforderlichen Gatter dar. Am Ausgang eines jeden Gatters, welches an sich einfach auszuführen wäre, muß nämlich zusätzlich noch ein Verstärker vorgesehen werden, der das von dem Magnetkern des Gatters abgegebene kurze Si-Z, Crnal auf einen zur Ansteuerung der mit dem Gatter gekoppelten Einrichtungen ausreichenden Wert bringt. Bei der Ausrichtung des Divisors auf den Dividenden, d. h. bei seiner Verschiebung nach links, bis seine höchstwertige Stelle die gleiche Lage einnimmt wie die höchstwertige Stelle des Dividenden, muß ständig geprüft werden, wann dieser Fall eintritt. Es ist bekannt, daß man dies dadurch erreichen kann, daß man den Divisor nach jeder Linksverschiebung vom Dividenden subtrahiert und dabei prüft, ob dabei ein Borger auftritt. Wie weiterhin bekannt ist -. genügt es, dazu nur den Borgerteil eines Subtrahierers zu verwenden, der überprüft, ob ein Borger auftritt oder nicht. Einen eigenen Subtrahierer bzw. dessen Borgerteil für diese besondere Aufgabe gesondert vorzusehen, würde aber einen zusätzlichen unerwünschten Aufwand darstellen. Es ist deshalb erwünscht, möglichst vorhandene Einrichtungen des Dividierers dazu mitheranzuziehen. Da bei dem Verfahren, nach dem die Schaltungsanordnung gemäß zi der Erfindung arbeiten soll, schon ein kombinierter Volladdierer-Subtrahierer erforderlich ist, ist es zweckmäßig, diesen auch für die erwähnte Prüfung, ob der Dividend größer ist als der Divisor, heranzuziehen. Bei dieser Prüfung ist es jedoch erforderlich, daß der Dividend unverändert und insbesondere in der richtigen Stellung wieder in das Dividendenregister gelangt. An sich wäre dies mit Hilfe von steuerbaren Gattern zwischen dem Dividendenregister und dem Volladdierer-Subtrahierer möglich. Wie aber bereits oben erwähnt, stellen Gatter in Magnetkemschaltung einen unerwünschten Aufwand dar.
• Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der bei Linksverschiebung des Divisors, d. h. bei der Prüfung, ob der Dividend noch größer ist als der Divisor, derartige Gatter nicht erforderlich sind. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einem aus Magnetkernen mit rechteckiger Hystereseschleife bestehenden kombinierten Volladdierer-Subtrahierer die Magnetkerne eingangsseitig außer mit einer Taktwicklung sowie je einer Eingangswicklung für den Dividenden den Divisor und den bei Ausführung der Subtraktionen bzw. Additionen auftretenden Borger bzw. übertrag noch mit einerWicklung zur Zuführung von Steuerimpulsen beim Linksverschieben des Divisors so verbunden sind, daß bei Zuführung von Steuerimpulsen zu dieser Wicklung am Summen- bzw. Differenzausgang des Volladdierer-Subtrahierers der Dividend unverändert wieder abgegeben wird. Die für die Linksverschiebung des Divisors erforderliche Überprüfung, ob der Dividend größer ist als der Divisor, kann auf diese Weise durch direkte Steuerung des Volladdierer-Subtrahierers erfolgen und die sonst erforderlichen Gatter wegfallen.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Dividieren von Binärzahlen. Die dargestellte Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Dividendenregister Dd, einem Divisorregister Dr, aus einem DivisororiginalregisterDro und einem Quotientenregister Qu, in denen einerseits die zu verarbeitenden Zahlen und andererseits das Ergebnis der Division gespeichert werden. Zur Verarbeitung selbst sind ein kombinierter Addierer-Subtrahierer AS und ein Subtrahierer S vorgesehen, die unter Steuerung der Schalter SI bis S5 die Verarbeitung, d. h. die Additionen und Subtraktionen durchführen. Am Ausgang eines jeden Registers und an den Ausgängen des Addierer-Subtrahierers AS und des Subtrahierers S sind außerdem noch Verstärker vorgesehen, die die von den Registern bzw. Rechenschaltungen gelieferten Impulse auf eine für die weitere Verarbeitung geeignete Größe und Dauer bringen. Darüber hinaus ist noch ein gemeinsamer Taktverteiler T vorgesehen, der die Verschiebung und Verarbeitung der in den Registern gespeicherten Informationen steuert.
• Bei Durchführung einer Division sind folgende Arbeitsvorgänge auszuführen. Die im DivisorregisterDr stellenmäßig richtig stehende Binärzahl muß zunächst so lange nach links verschoben werden, bis die höchstwertige Divisorziffer unter der höchstwertigen Dividendenziffer steht. Dies wird dadurch erreicht, daß die im Divisorregister Dr stehende Zahl durch Einwirkung der von dem Taktverteiler T abgegebenen Impulse abgefragt und über ein Verzögerungsglied Y wieder in das Register eingespeichert wird. Die Linksverschiebung wird durch den Schalter S 1 gesteuert, der den Ausgang des Verzögerungsgliedes Y in diesem Fall mit dem Eingang des Divisorregisters Dr verbindet. Das Linksverschieben des Divisors wird beendet, wenn eine negative Differenz zwischen Dividend und Divisor entsteht. Dies ist dann der Fall, wenn bei der Subtraktion in der höchstwertigen Stelle ein Borger anfällt. Diese überprüfung von Dividend und Divisor übernimmt der Addierer-Subtrahierer AS. Dabei ist nur erforderlich, zu prüfen, ob zu einer bestimmten Zeit ein Borger anfällt oder nicht. Eine vollständige Subtraktion ist dagegen nicht auszuführen. Der Dividend muß vielmehr in unveränderter Form wieder in das Dividendentegister Dd eingespeichert werden. Erfindungsgemäß wird dies durch eine besondere Wicklung auf den Magnetkernen des Addierer-Subtrahierers AS erreicht, die durch vom Schalter S 1 abgegebene Impulse erregt wird. Der genaue Aufbau des erfindungsgemäßen Addierer-Subtrahierers AS wird im einzelnen in F i g. 2 erläutert.
• Anschließend an das Linksverschieben des Divisors wird dieser vom Dividenden subtrahiert, wobei die Differenz ohne Stellenverschiebung wieder in das Dividendenregister Dd eingegeben wird, während der Divisor nach der Subtraktion um eine Stelle nach rechts verschoben wieder in das Divisorregister Dr gelangt. Die Rechtsverschiebung steuert der Schalter S2, indem er veranlaßt, daß der Ausgang des hinter dem Divisorregister Dr angeordneten Verstärkers unmittelbar mit dem Eingang des Divisorregisters Dr verbunden wird. Wenn die Differenz im Addierer-Subtrahierer AS, der in diesem Fall als Subtrahierer arbeitet, positiv war, d. h. links von der höchstwertigen Registerstelle eine »Null« entstand, so wird in das Quotientenregister Qu eine »Eins« eingegeben und der nach rechts geschobene Divisor wieder von der nunmehr im Dividendenregister Dd stehenden Differenz subtrahiert. War die Differenz dagegen negativ, d. h. entstand links von der höchstwertigen Registerstelle eine »Eins«, so wird in das Quotientenregister Qu eine »Null« eingegeben und der nach rechts- verschobene Divisor mit dem jetzt als Addierer arbeitenden Addierer-Subtrahierer AS zu der im Dividendenregister Dd stehenden Differenz addiert. Anschließend an die Addition wird der Divisor wiederum eine Stelle nach rechts geschoben, während die Summe stellenrichtig in das Dividendenregister Dd einläuft. Entstand bei der Addition links von der höchstwertigen Stelle eine »Null«, so wird eine »Eins« in das Ouotientenregister Qu eingegeben, und nach dem Verschieben wird der Divisor erneut subtrahiert. Ergab dagegen die Addition links von der höchstwertigen Stelle eine »Eins«, so wird in das Quotientenregister Qu eine »Null« eingegeben und der Divisor nach dem Verschieben wiederum zu der in dem Dividendenregister Dd stehenden Zahl addiert. Die Umsteuerung des Addierers-Subtrahierers AS als Addierer oder Subtrahierer erfolgt durch den Schalter S 2 und durch den Schalter S 2 a. Die von dem Schalter S2 abgegebenen Impulse bewirken dabei das Arbeiten des Addierer-Subtrahierers AS als Subtrahierer, während die von dem Schalter S2a abgegebenen Impulse ein Arbeiten als Addierer veranlassen. Die Einspeisung der Informationen »Eins« bzw. »Null« in das Ouotientenregister Qu erfolgt durch den Schalter S 4.
• Die Division ist dann beendet, wenn der Divisor durch seine fortwährende Rechtsverschiebung diejenige Stelle einnimmt, die er ursprünglich bei der ersten Eingabe hatte. Das Ende der Division wird also dadurch angezeigt, daß bei der Subtraktion des verschobenen Divisors vom Originaldivisor ein Borger entsteht. Die überprüfung, wann dieser Zustand eintritt, übernimmt laufend der Subtrahierer S, dessen Eingänge mit dem Divisorregister Dr und dem Divisororiginälregister Dro verbunden sind. Der Subtrahierer S besteht im wesentlichen nur aus einem Borgerteil. Sein Ausgang ist mit dem Eingang des Schalters S5 verbunden, der bei Ansteuerung durch einen Borgerimpuls zu einer bestimmten Taktzeit das Ende der Division anzeigt.
• F i g. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Durchführung der bei der Division erforderlichen Additionen und Subtraktionen, d. h. einen kombinierten Volladdierer-Subtrahierer. Sie besteht aus den sechs MagnetkernenK1 bis K6. Diese Magnetkerne sind in zwei Gruppen unterteilt. Die Magnetkerne K 1 bis K 4 dienen' zur Bildung der Summe bzw. Differenz und die Magnetkerne K5 und K6 zur Bildung eines bei der Addition auftretenden Übertrags und -eines bei der Subtraktion auftretenden Borgers. Die Magnetkerne sind mit einer Reihe von Wicklungen verkettet, die folgende Funktionen erfüllen: über die Wicklung Dd wird der Dividend bzw. die im Dividendenregister der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 stehenden Summe bzw. Differenz, über die Wicklung Dr der jeweils um eine Stelle nach rechts verschobene Divisor, über die Wicklung üBe der während einer Addition auftretende Übertrag bzw. der bei einer Subtraktion auftretende Borger und über die Wicklung Du - ein Signal zugeführt, welches bestimmt, ob eine Addition bzw. Subtraktion durchgeführt werden soll oder ob nur geprüft werden soll, ob der Dividend größer ist als der r)ivisor. Im letzteren Fall veranlaßt die Wicklung Du-, daß am Ausgang SD der Anordnung die an der Wicklung Dd anliegende Zahl unverändert wieder abgegeben wird. An die Taktwicklung T wird zu jeder Taktzeit und an die Rückstellwicklung R je- weils zum Zeitpunkt der Abfrage ein Impuls angelegt. An der Wicklung S kann die Summe bzw. Differenz und an der Wicklung üBa der Übertrag bzw. Borger abgenommen werden. Darüber hinaus sind auf den Magnetkernen noch drei weitere Wicklungen, und zwar die Wicklung T', die Wicklung + und die Wicklung - angeordnet. Die Wicklung T' dient dazu, eine Übertragung eines Borgers von einem Zyklus in den nächsten zu verhindern. Sie bewirkt dies dadurch, daß sie die Einspeisung eines Impulses in die Kerne K5 und K6 verbietet. Die mit einem Minuszeichen versehene Wicklung veranlaßt bei Erregung das- Arbeiten der Anordnung als Subtrahierer, und die mit einem Pluszeichen versehene Wicklung veranlaßt das Arbeiten als Addierer. Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 2, und insbesondere das Arbeiten der Magnetkerne K 1 bis K 4, werden an Hand der nachfolgenden Tabelle, die alle Kombinationsmöglichkeiten der Eingangsgrößen für die Magnetkerne KI bis K4 und die bei Durchführung der Addition bzw. Subtraktion entstehenden Ergebnisse aufzeigt, einige Fälle erläutert. Dabei wird vorausgesetzt, daß der Taktwicklung T zu jeder Taktzeit ein Impuls zugeführt wird.

  Dr Dd üBe Du- SD
  1 0 1
  2. 1 1 0 0 0
  3. 1 0 1 0 0
  4. 1 0 0 0 1
  5. 0 1 1 0 0
  6. 0 1 0 0 1
  7. 0 0 1 0 1
  8. 0 0 0 0 0
  9. 1 1 1 1
  10. 1 1 0 1
  11. 1 0 1 1 0
  12. 1 0 0 1 0
  13. 0 1 1 1 1
  14. 0 1 0 1 1
  15. 0 0 1 1 0
  16. 0 0 0 1 0

  Im Fall der Zeile 1 erscheint auf jeder der Leitungen Dd, Dr und üBe ein Impuls, während auf der Leitung Du - kein Impuls vorhanden ist. Auf der LeitungDu- sind immer dann keine Impulse vorhanden, wenn zu bzw. von dem Dividenden bzw. der im Dividendenregister stehenden Zahl der Divisor zu addieren bzw. subtrahieren ist. Jeder der Impulse auf den Leitungen Dd, Dr und ÜBe ruft in dem Magnetkern Kl ein positives Magnetfeld hervor. Die Wicklung Du-, die keinen Impuls erhält, trägt in diesem Fall und in den Fällen der Zeilen 1 bis 8 der Tabelle nicht zur Magnetisierung eines der Keine bei. Dem positiven Magnetfeld von drei Impulsen steht deshalb nur ein negatives Magnetfeld von einem Impuls, hervorgerufen durch die Taktwicklung T, entgegen. Auf Grund dessen wird der Magnetkern Kl ummagnetisiert. Dabei wird in der Wicklung SD des Magnetkernes KI eine Spannung induziert. Diese Spannung kann aber an den Klemmen der Wicklung SD nicht zur Wirkung kommen, da der Magnetkern K2 eine Spannung entgegengesetzter Richtung in der Wicklung SD induziert. Dies kommt daher, daß die Wicklung SD des Magnetkernes K2 entgegengesetzt gepolt ist wie die entsprechende Wicklung des Magnetkernes K 1 und der Magnetkern K2 in dem betrachteten Fall (Zeile 1) ebenso ummagnetisiert wird wie der Magnetkern K 1. In ihm wird nämlich durch die beiden Wicklungen Dd und üBe ein positives Magnetfeld hervorgerufen, dem ein negatives Feld nur einer Wicklung entgegensteht. In dem Magnetkern K3 ist, hervorgerufen durch die Wicklungen Dd und die zweifach mit diesem Kern verknüpfte Wicklung Dr, ein positives Magnetfeld dreifacher Größe wirksam, dem nur das durch die Taktwicklung T hervorgerufene negative Magnetfeld entgegensteht. Es überwiegt also das positive Magnetfeld, und der Magnetkern K3 wird ummagnetisiert. Er induziert dabei in der Wicklung SD eine Spannung. Im Gegensatz zu der Ausgangsspannung der Magnetkerne K 1 und K 2, die sich einander kompensieren, wird diese Spannung an den Ausgangsklemmen wirksam, da durch den Magnetkern K4 keine Ausgangsspannung in der Wicklung SD induziert wird. Das von der Wicklung Dd im Magnetkern K4 hervorgerufene positive Magnetfeld wird nämlich durch das negative Magnetfeld der Taktwicklung T gerade aufgehoben, der Magnetkein K4 bleibt also im Ruhezustand. Insgesamt wird also im betrachteten Fall (Zeile 1 der Tabelle) an der Summen-Differenz-Wicklung SD ein Impuls abgegeben. Dies ist in der Spalte SD der Zeile 1 der Tabelle durch eine Eins angedeutet. Untersucht man in gleicher Weise die Wirkung der in F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung bei den in den Spalten 2 bis 8 angegebenen Kombinationen der Eingangsgrößen, so sieht man, daß an der Wicklung SD gerade die Summe bzw. die Differenz der Eingangsgrößen Dr, Dd und üBe erscheint.
• In Zeile 9 bis 16 der Tabelle sind die gleichen Kombinationen der Eingangsgrößen Dr, Dd und e wiedergegeben wie in den Zeilen 1 bis 8. Im Gegensatz zu den Zeilen 1 bis 8 ist aber die Eingangsgröße Du- nicht mehr Null. Dies bedeutet, daß eine Addition bzw. Subtraktion unterbunden und statt dessen der Inhalt des Dividendenregisters Dd unverändert an der Wicklung SD wieder ausgegeben werden muß. Betrachtet man z. B. die Zeile 9, so sieht man, daß auf jeder der vier Eingangsleitungen Dr, Dd, üBe und Du - ein Impuls erscheint. Da die Wicklungen Dr, Dd und üBe je ein positives Magnetfeld in dem Magnetkern Kl hervorrufen, die Taktwicklung T und die zweifach mit diesem Kern verknüpfte Wicklung Du- insgesamt aber gerade ein negatives Magnetfeld der gleichen Größe entgegensetzen, heben sich die Magnetisierungen in dem Magnetkern K 1 auf, und er bleibt in der Ruhelage. An der Summen- bzw. Differenzwicklung SD wird also kein Impuls abgegeben. Auch in den in Zeile 10 bis 16 dargestellten Fällen wird der Magnetkern Kl nicht ummagnetisiert, da in diesem Magnetkern, hervorgerufen durch die Taktwicklung T und durch die Wicklung Du-, stehts das gleiche negative Magnetfeld wirksam ist. In dem Magnetkern K 1 kann also in keinem der noch zu betrachtenden Fälle ein positives Magnetfeld überwiegen, so daß der Magnetkern in seine andere Lage übergehen könnte. In dem Magnetkern K2 heben sich die positiven Magnetfelder der Wicklungen Dd und ÜBe gerade gegen die negativen Magnetfelder der Wicklungen Dr und Du - auf. Der Magnetkern K2 bleibt also ebenfalls in der Ruhelage und gibt an der Wicklung SD keinen Impuls ab. Anders ist dies jedoch bei den Magnetkernen K3 und K4. In beiden Fällen überwiegt nämlich die Größe der positiven Magnetfelder die Größe der negativen. Sowohl der Maolnetkern K 3 als auch der Magnetkern K4 werden also ummagnetisiert und geben an den Klemmen der Ausgangswicklung SD einen Impuls ab. Da die Ausgangswicklungen dieser beiden Magnetkerne gleichsinnig hintereinandergeschaltet sind und die Impulse durch die gemeinsame Abfrage mit Hilfe der Rückstellwicklung R zur gleichen Zeit auftreten, erscheint aber an den Ausgangsklemmen der Wicklung SD nur ein Impuls. Vergleicht man das Ergebnis der durchgeführten Operation (Spalte SD) mit der Spalte Dd, so sieht man, daß an der Ausgangswicklung SD genau wieder das ausgegeben wird, was an der Wicklung Dd eingegeben wird. Das gleiche gilt für die in den Zeilen 10 bis 16 der Tabelle aufgeführten Kombinationen der Eingangsgrößen, wie leicht durch entsprechenden Vergleich festgestellt werden kann. In den Fällen der Zeilen 1 bis 8 gibt also die dargestellte Anordnung jeweils die Summe bzw. Differenz der Eingangsgrößen und in den Fällen der Zeilen 9 bis 1.6 den unveränderten Inhalt des Dividendenregisters Dd ab.
• Sobald die Linksverschiebung des Divisors abgeschlossen ist, d. h., wenn der Divisor mit seiner höchstwertigen Stelle unter der höchstwertigen Stelle des Dividenden steht, muß die im Divisorregister stehende Zahl subtrahiert werden. In diesem Fall werden an die Wicklung Du- keine Impulse angelegt. Gleichzeitig erhält die mit einem Minuszeichen versehene Wicklung Impulse. In diesem Zustand wird am Ausgang SD der Anordnung die Differenz der an die Eingangsleitungen angelegten Größe abgegeben. Gleichzeitig erscheint am Ausgang VBe ein eventuell bei der Subtraktion auftretender Borger. Die Verknüpfung der WicklungenDd, Dr, üBe und T ist an sich bekannt und braucht daher nicht weiter erläutert werden. Zusätzlich zu diesen Wicklungen tragen die beiden Magnetkeme K5 und K6 noch die mit einem Pluszeichen und die mit einem Minuszeichen versehene Wicklung sowie die Wicklung 7. Wie bereits oben erwähnt wurde, dient die Wicklung mit einem Pluszeichen dazu, die Anordnung als Addierer arbeiten zu lassen, und die mit einem Minuszeichen versehene Wicklung dazu, die Anordnung als Subtrahierer arbeiten zu lassen. Die Taktwicklung T' verhindert eine Einspeisung eines Impulses in den Borgerkern zu einer bestimmten Taktzeit, um eine Übertragung eines Borgers von einem Zyklus in den nächsten zu verhindern. Die mit einem Minuszeichen versehene Wicklung wird sowohl dann erregt, wenn eine Subtraktion durchgeführt werden soll, als auch dann, wenn eine Addition durchgeführt werden muß. Wenn nur auf der mit einem Minuszeichen versehenen Wicklung Impulse auftreten, wird der Magnetkern K 5 so magnetisiert, daß er in seiner Ruhelage verbleibt, ganz gleich, welche Kombination der Eingangsgrößen vorliegt. Es kann also dann nur, abhängig von der Kombination der Eingangsgrößen, der Magnetkern K6 ummagnetisiert werden. Dieser Magnetkern ist der Magnetkern, der die Borgerimpulse abgibt. Wenn nun die Anordnung als Addierer arbeiten soll, werden zusätzlich noch Impulse an die mit einem Pluszeichen versehene Wicklung angelegt. Die Windungszahl und der Wicklungssinn dieser mit den beiden MagnetkernenK5 und K6 verbundenen Wicklung ist so gewählt, daß durch die Impulse auf der mit einem Pluszeichen versehenen Wicklung die Wirkung der Impulse auf der mit einem Minuszeichen versehenen Wicklung kompensiert wird. Der Teil, der mit einem Pluszeichen versehenen Wicklung, der sich auf dem Magnetkem K6 befindet, ist hinsichtlich seines Wicklungssinnes und seiner Windungszahl so ausgelegt, daß er den Magnetkern K6 in der Ruhelage hält, unabhängig davon, welche Kombination der Eingangsgrößen vorliegt. In diesem Zustand arbeitet die Anordnung als Addierer. An der Wicklung üBa können dann nur die von dem Magnetkem K5 herrührenden Übertragungsimpulse wirksam werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zum Dividieren von Binärzahlen in Serie durch fortlaufendes Subtrahieren bzw. Addieren des mit seiner höchstwertigen Stelle auf den Dividenden ausgerichteten Divisors unter jeweiliger Rechtsverschiebung des Divisors nach Ausführung einer dieser Rechenoperationen, bei der zur Durchführung der Subtraktionen und Additionen ein aus Magnetkernen mit rechteckiger Hystereseschleife bestehender kombinierter Volladdierer-Subtrahierer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkeme des Volladdierers-Subtrahierers eingangsseitig außer mit einer Taktwicklung sowie je einer Eingangswicklung für den Dividenden, den Divisor und den bei Ausführung der Subtraktionen bzw. Additionen auftretenden Borger bzw. Übertrag noch mit einer Wicklung zur Zuführung von Steuerimpulsen beim Linksverschieben des Divisors so verbunden sind, daß bei Zuführung von Steuerimpulsen zu dieser Wicklung am Summen- bzw. Differenzausgang des Volladdierer-Subtrahierers der Dividend unverändert wieder abgegeben wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch l,. dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für die Erzeugung des Übertrags bei der Addition als auch für die Erzeugung eines Borgers bei Subtraktion je ein Magnetkern vorgesehen ist. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkeme zur Erzeugung des Übertrags und des Borgers so mit der Wicklung zur Zuführung von Steuerimpulsen beim Linksverschieben des Divisors verbunden sind, daß bei Zuführung von Steuerimpulsen zu dieser Wicklung nur der Magnet ' kein für die Erzeugung des Borgers wirksam werden kann. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkerne für die Erzeugung von Übertrag und Borger zur Verhinderung der Übertragung eines Borgerimpulses von einem Zyklus auf den nächsten mit einer weiteren Taktwicklung so verbunden sind, daß bei Zuführung eines Taktimpulses zu dieser Wicklung am Ende eines Zyklus die Einspeisung eines Borgers verhindert wird. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklung des zur Erzeugung des Übertrages vorgesehenen Magnetkemes mit der Ausgangswicklung des zur Erzeugung des Borgers vorgesehenen Magnetkernes in Reihe geschaltet ist und beide Magnetkeine mit mindestens je einer weiteren Wicklung derart versehen sind, daß die Schaltungsanordnung bei Erregung der einen Wicklung als Addierer und bei Erregung der anderen Wicklung als Subtrahierer arbeitet. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungssinn und die Windungszahl der mit den beiden Magnetkernen verbundenen Wicklungen für die Umsteuerung als Addierer oder Subtrahierer so gewählt ist, daß bei Erregung einer der Wicklungen der zugeordnete Magnetkern nicht ummagnetisiert werden kann. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Magnetkerne für den Übertrag bzw. Borger mit zwei Wicklungen für die Umsteuerung der Schaltungsanordnung als Addierer oder Subtrahierer verbunden ist, die entgegengesetzten Wicklungssinn haben, und von denen die eine ständig einen Strom fährt und so mit dem Magnetkern verbunden ist, daß dieser in seiner Ruhelage gehalten wird, und die andere mit der Wicklung des zweiten Magnetkernes so in Reihe geschaltet ist, daß bei Stromfluß über diese beiden hintereinandergeschalteten Wicklungen das durch den Stromfluß über die andere Wicklung in dem ersten Magnetkern hervorgerufene magnetische Feld kompensiert wird und der zweite Magnetkein nicht ummagnetisiert werden kann.