DE1174541B - Anordnung zur Addition mehrerer in einem Mischcode verschluesselter Zahlen - Google Patents
Anordnung zur Addition mehrerer in einem Mischcode verschluesselter ZahlenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: G06f
Deutsche Kl.: 42 m-14
Nummer: 1174 541
Aktenzeichen: J 22561IX c / 42 m
Anmeldetag: 27. Oktober 1962
Auslegetag: 23. Juli 1964
Die Erfindung betrifft Rechenmaschinen und befaßt sich insbesondere mit der Weiterleitung des
Übertrags bei der Addition und der Codeumwandlung.
In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, Zahlen durch einen gemischten Code darzustellen, bei dem
jede Stelle eines ersten Zahlensystems durch mehrere Stellen eines zweiten Zahlensystems dargestellt wird.
Da gewöhnliche Geschäftsvorgänge mit Dezimalzahlen ausgeführt werden und da bistabile Elemente
für die Darstellung binärer Informationen geeignet sind, ist es z. Z. häufig vorteilhaft, Zahlen in der bekannten
binärdezimalen Form darzustellen, bei der jede Dezimalziffer durch vier binäre Stellen dargestellt
wird. Die Darstellung von Zahlen in Form eines Mischcodes führt zu zwei Problemen, und
zwar besteht das erste darm, Zahlen aus irgendeiner anderen Codeform in die Form des gemischten
Codes umzuwandeln und umgekehrt, und das zweite, mathematische Operationen mit in Mischcodeform
dargestellten Zahlen auszuführen.
Die Erfindung richtet sich auf eine Lösung bestimmter Aspekte der beiden genannten Probleme.
Erstens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die die Umwandlung von Zahlen aus der binären Form
in eine Mischcodeform erleichtert, und zweitens sieht sie eine verbesserte Vorrichtung zum Addieren
mehrerer im Mischcode dargestellter Zahlen vor. Die erfinderische Neuheit, die sowohl dem Codewandler
als auch der Addiervorrichtung nach der Erfindung gemeinsam ist, ist die Einrichtung zum Verarbeiten
der Überträge.
In mancher Hinsicht lassen sich in Mischcodeform dargestellte Zahlen wie gewöhnliche Zahlen verarbeiten,
aber beim Addieren von zwei oder mehr in einem gemischten Code dargestellten Zählen
müssen besondere Vorkehrungen für das Verarbeiten der Überträge zwischen den Stellen getroffen werden.
Zum Beispiel wird in den bekannten binärdezimalen Systemen die Weiterleitung der Überträge
indirekt vorgenommen, indem entweder die zu addierenden Zahlen vor dem Addieren in die rein
binäre Form umgewandelt und dann nach dem Addieren wieder in die binärdezimale Form umgesetzt
werden oder indem eine reguläre binäre Addition ausgeführt und dann eine »6« zu jeder vierstelligen
Darstellung einer dezimalen Summenziffer addiert wird. Mit dem Addieren der »6« in jeder
vierstelligen Darstellung einer dezimalen Summenziffer wird die Weiterleitung des Übertrags erreicht,
da in der Dezimalform immer dann ein Übertrag zwischen den Stellen erfolgt, wenn der Wert in jeder
Anordnung zur Addition mehrerer in einem
Mischcode verschlüsselter Zahlen
Mischcode verschlüsselter Zahlen
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Robert Ingersoll Roth, Briarcliff Manor, N. Y.,
Harold Fleisher, Poughkeepsie, N.Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Oktober 1961
(148 346)
Stelle den Wert »9« überschreitet, während bei der Ausführung einer regulären binären Addition mit
binärdezimal dargestellten Zahlen kein Übertrag zwischen den eine Dezimalziffer darstellenden vier
binären Ziffern und den die nächste Dezimalstelle darstellenden nächsten vier binären Ziffern stattfindet,
wenn der Betrag in den ersten vier binären Ziffern nicht den Wert 15 überschreitet. Wenn zu je
vier binären Ziffern, die eine dezimale Summenziffer darstellen, eine »6« addiert wird, entsteht ein Übertrag,
wenn der Wert in den vier binären Ziffern größer als »9« ist. Es werden daher Überträge nach
den Erfordernissen der dezimalen Addition erzeugt. Die erfindungsgemäße Addiervorrichtung addiert
binärdezimal dargestellte Zahlen, ohne sie zunächst in die rein binäre Form umzusetzen und auch ohne
eine »6« zu jeder Dezimalstelle zu addieren, um das richtige Resultat zu erreichen. Mit Hilfe der Erfindung
werden binärdezimal dargestellte Zahlen direkt aufaddiert, und das richtige Resultat wird in
binärdezimaler Form gebildet.
Die Erfindung verarbeitet die binärdezimal dargestellten Zahlen »partienweise«, d. h., mehrere
Zahlen, die jede in binärdezimaler Form dargestellt sind, werden gleichzeitig aufaddiert, um eine Summe
in binärdezimaler Form zu bilden. Die aufzuaddierenden Zahlen werden z. B. in eine erste Gruppe von
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bis zu achtzehn Zahlen und in weitere Gruppen von je bis zu neun Zahlen eingeteilt. Jede binäre Stelle
in jeder Zahlengruppe wird gleichzeitig addiert, und die Weiterleitung von Überträgen zwischen binären
Stellen oder zwischen dezimalen Ziffernstellen erfolgt erst nach Beendigung der Addition jeder Gruppe von
Zahlen. Nach dem Addieren jeder Zahlengruppe werden Überträge von der ersten binären Stelle in
der ersten Dezimalziffer zur ersten binären Stelle in
Einsen in der zu übersetzenden binären Zahl entsprechen, aufaddiert, um das binärdezimale Äquivalent
der binären Zahl zu bilden.
Die allgemeine Organisation eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist in
Fig. 1 dargestellt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Addiervorrichtung,
die sechsunddreißig Zahlen Nl bis N 36 aufaddiert,
her wird eine »8« in binärdezimaler Form gespeichert, die fünfte binäre Ziffer stellt eine »16«
dar, und daher wird eine »16« in binärdezimaler Form gespeichert, usf.
5 Die »Einsen« und »Nullen« der binären Zahl, die in eine binärdezimale Form umgesetzt werden soll,
werden verwendet, um wahlweise verschiedene der gespeicherten Wörter aus dem Speicher in die oben
beschriebene Addiervorrichtung zu übertragen. Jede der zweiten Dezimalziffer, von der zweiten binären io binäre Ziffer steuert die Entnahme ihrer jeweiligen
Stelle in der ersten Dezimalziffer zur zweiten binären binärdezimalen Darstellung. Wenn z. B. die in die
Stelle in der zweiten Dezimalziffer usw. weiter- binärdezimale Form zu übersetzende binäre Zahl eine
geleitet. Zwischen benachbarten binären Stellen »1« in ihrer fünften Stelle enthält, wird die Zahl
finden keine Überträge statt. Jeder der weitergeleite- »32«, die in binärdezimaler Form gespeichert ist, in
ten Überträge ist ein Dezimalübertrag, dessen Wert 15 die Addierschaltung eingeführt. Auf diese Weise werirgendein
Vielfaches von Zehn ist je nach den den die verschiedenen binärdezimalen Werte, die den
Stellen, zwischen denen der Übertrag stattfindet.
Nachdem die letzte Gruppe von Zahlen addiert
worden ist, werden Dezimalüberträge wie nach Beendigung der Addition jeder vorhergehenden Zahlen- 20
gruppe weitergeleitet, aber es besteht noch die Möglichkeit, daß die Summe in jeder binären Stelle jeder
Dezimalziffer einen Wert von »9« oder weniger hat.
Es ist eine Schaltung vorgesehen, die diese Summe
in Überträge entschlüsselt, welche zu anderen Dezi- 25 von denen jede mehrere binärdezimal dargestellte malstellen und zu den binärdezimalen Summenziffern Dezimalziffern enthält. In Fig. 1 ist nur die zwei
worden ist, werden Dezimalüberträge wie nach Beendigung der Addition jeder vorhergehenden Zahlen- 20
gruppe weitergeleitet, aber es besteht noch die Möglichkeit, daß die Summe in jeder binären Stelle jeder
Dezimalziffer einen Wert von »9« oder weniger hat.
Es ist eine Schaltung vorgesehen, die diese Summe
in Überträge entschlüsselt, welche zu anderen Dezi- 25 von denen jede mehrere binärdezimal dargestellte malstellen und zu den binärdezimalen Summenziffern Dezimalziffern enthält. In Fig. 1 ist nur die zwei
Dezimalziffern, der Einer- und der Zehnerziffer, zugeordnete Schaltungsanordnung dargestellt. Die anderen
Dezimalziffern und entsprechenden binären 30 Stellen der verschiedenen Zahlen gleichen den gezeigten
beiden Dezimalziffern und acht binären Stellen.
Das in F i g. 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt vier Addierschaltungen 102,
Dezimalüberträgen und den Rest dann zu einer 35 103, 104 und 105 und zwei Entschlüsselungsschall-2-4-6-8-Codedarstellung
entschlüsselt. Dieser Rest tungen 106 und 107. Die Schaltung 102 addiert die
wird dann aufgeschlüsselt in die binärdezimalen Zahlen Nl bis N 9, die Schaltung 103 addiert die
Summenziffern für die betreffende Ziffernstelle plus Zahlen NlO bis N18, die Schaltung 104 die
anderen Dezimalüberträgen. Zahlen N19 bis N 27 und die Schaltung 105 die
Die Prinzipien der Erfindung sind ebenso auf Über- 4° Zahlen N 28 bis N 36. Die Entschlüsselungsschaltunträge
beim Addieren von Zahlen anwendbar, die in gen 106 und 107 entschlüsseln die von der Addierschaltung
105 gebildete Summe in die Summenziffern und in dezimale Übertragsziffern zu höheren Dezimalstellen.
Die Schaltung 102 besitzt eine Addierschaltung A für jede binäre Stelle in der dezimalen Einerziffer
und eine Addierschaltung A für jede binäre Stelle in der dezimalen Zehnerziffer. Die Schaltungen 103,
104 und 105 weisen eine Addierschaltung B für jede
Zahlen umwandelt, die im Mischcode dargestellt sind. 50 binäre Stelle in der dezimalen Einerziffer und eine
Der Codewandler benutzt die oben beschriebene Addierschaltung B für jede binäre Stelle in der dezi-Addiervorrichtung.
malen Zehnerziffer auf. Jede Addierschaltung A und
Der Codewandler weist eine Einrichtung zum jede Addierschaltung B addiert die neun zuSpeichern
mehrerer Zahlen sowie eine Einrichtung geordneten binären Ziffern der neun zugeordneten
auf, die wahlweise die Zahlen aus dem Speicher in 55 Zahlen. Zum Beispiel addiert die Addierschaltung 111
die oben beschriebene Addierschaltung überträgt. Die die erste binäre Ziffer der Zahlen Nl bis N 9, und die
gespeicherten Zahlen stellen in dem gemischten Code Addierschaltung 121 addiert die erste binäre Ziffer
die Zahlen dar, die die verschiedenen binären Stellen der Zahlen N 10 bis N18. Die Addierschaltungen A
darstellen. Um z. B. binäre Zahlen in binär-dezimale und die Addierschaltungen B besitzen jede zehn Aus-Zahlen
umzusetzen, wird der Wert jeder binären 60 gangsleitungen, auf denen Signale jeweils Summen
Stelle in binärdezimaler Form gespeichert. Die erste von 0 bis 9 darstellen. Die zehn Ausgangsleitungen
binäre Stelle stellt eine »1« dar, und daher wird die jeder Addierschaltung A und jeder Addierschaltung B
Zahl »1« in binärdezimaler Form gespeichert, die sind in F i g. 1 nicht einzeln dargestellt, sondern es ist
zweite binäre Ziffer stellt eine »2« dar, und daher wird ein Kabel mit der darinstehenden Zahl »10« gezeigt,
eine »2« in binärdezimaler Form gespeichert, die 65 was bedeutet, daß es zehn Leitungen enthält,
dritte binäre Ziffer stellt eine »4« dar, und daher Die Ausgangssumme jeder Addierschaltung A in
wird eine »4« in binärdezimaler Form gespeichert. der Schaltung 102 wird als Eingang zur Addier-Die
vierte binäre Ziffer stellt eine »8« dar, und da- schaltung B in der entsprechenden binären Stelle in
für die verschiedenen dezimalen Ziffernstellen weitergeleitet werden. Die letztgenannte Verschlüsselung
wird nachstehend als »endgültige Entschlüsselung« bezeichnet.
Die endgültige Entschlüsselung wird durch eine neuartige Anordnung von Entschlüsselungsvorrichtungen
erleichtert, die die Summe in jeder binären Stelle jeder Dezimalziffer zunächst zu mehreren
einem anderen als dem binärdezimalen Mischcode dargestellt sind. Außerdem sind die Prinzipien der
Erfindung anwendbar auf Überträge beim »partienweisen« Addieren mehrerer Zahlen, die in einem 45
normalen einfachen Code, z. B. im binären Code, dargestellt sind.
Der neuartige Codewandler nach der Erfindung ist eine Vorrichtung, die binär dargestellte Zahlen in
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der Schaltung 103 benutzt. Der Ausgang jeder jeder B-Schaltung erzeugte Summe wird auf zwei
Addierschaltung B in der Schaltung 103 wird als Arten angezeigt. Zunächst kann jede B-Schaltung
Eingang zur Addierschaltung B in der entsprechen- ein Übertragsausgangssignal erzeugen, dessen Wert
den binären Stelle der Addierschaltung 104 benutzt. zehnmal so groß ist wie der der zugeordneten Stelle,
Die zehn Ausgangssignale jeder Addierschaltung B 5 und außerdem hat jede B-Schaltung zehn Summen-
in der Schaltung 104 dienen als Eingangssignale für leitungen, die jeweils die Summen von 0 bis 9 dar-
die Addierschaltung B in der entsprechenden binären stellen. Jede der B-Schaltungen in den Schaltungen
Stelle der Addierschaltung 105. Die zehn Ausgangs- 104 bis 105 ist identisch mit den B-Schaltungen in
signale jeder Addierschaltung B in der Schaltung 105 der Schaltung 103, nur sind den B-Schaltungen in
werden als Eingangssignale für die Entschlüsselungs- io den Schaltungen 104 und 105 die Zahlen N19
schaltung 106 benutzt. bis N 27 bzw. N 28 bis JV 36 zugeordnet.
Zwischen den in der Schaltung 102 enthaltenen Der Summenausgang nach dem Weiterleiten von
Addierschaltungen A werden keine Überträge weiter- Überträgen aus den B-Schaltungen in Schaltung 105
geleitet. Dagegen haben die in den Schaltungen 103, wird aufgeschlüsselt in dezimale Überträge zu höhe-
104 und 105 enthaltenen Addierschaltungen B Ein- 15 ren Stellen und in die endgültigen Summenziffern
richtungen für die Weiterleitung von Übertragen. Wie durch die D- und Zt-Entschlüsselungsschaltungen 151,
die Überträge in den Schaltungen 103, 104 und 105 152, 161 und 162 in den Schaltungen 106 und 107.
weitergeleitet werden, wird nachstehend erläutert. Jede Dezimalstelle hat eine Entschlüsselungsschal-
Die erste binäre Stelle in der zweiten Dezimal- tung Ό in der Schaltung 106, die Eingangssignale aus
ziffer hat einen Wert, der zehnmal so groß wie der 20 den vier B-Schaltungen in der Schaltung 105 emp-Wert
der ersten binären Stelle in der ersten Dezimal- fängt, welche derselben Dezimalstelle wie die entziffer.
Ebenso ist der Wert der zweiten binären sprechende D-Schaltung zugeordnet sind. Daher hat
Stelle in der zweiten Dezimalziffer zehnmal so groß jede Entschlüsselungsschaltung D vierzig Eingangswie
der der zweiten binären Stelle in der ersten leitungen, von denen nur vier (je eine aus jeder
Dezimalziffer usf. Allgemein gesagt, hat jede binäre 25 binären Stelle) jeweils erregt sind.
Stelle einen Wert, der zehnmal so groß ist wie der Die Summenausgangsleitungen der vier B-Schal-Wert der entsprechenden binären Stelle in der nächst- tungen in jeder Dezimalstelle in der Schaltung 105 niederen Dezimalziffer. stellen jeweils null bis neun »Einsen«, »Zweien«,
Stelle einen Wert, der zehnmal so groß ist wie der Die Summenausgangsleitungen der vier B-Schal-Wert der entsprechenden binären Stelle in der nächst- tungen in jeder Dezimalstelle in der Schaltung 105 niederen Dezimalziffer. stellen jeweils null bis neun »Einsen«, »Zweien«,
Die Addition einer »1« in der ersten binären Stelle »Vieren« bzw. »Achten« dar. Natürlich sind diese
in der zweiten Dezimalziffer einer binärdezimal dar- 30 Zahlen Mehrfache der Dezimalwerte der betreffengestellten
Zahl entspricht der Addition einer »10« zu den Dezimalziffer, der die jeweiligen B-Schaltungen
der Zahl, die Addition einer »1« in der zweiten zugeordnet sind. Jede Z)-Schaltung empfängt diese
binären Stelle in der zweiten Dezimalziffer einer Zahl Anzeige einer bestimmten Anzahl von »Einsen«,
entspricht der Addition von »20« zu der Zahl. Die »Zweien«, »Vieren« und »Achten« und entschlüsselt
Summe der zehn Einsen in der ersten binären Stelle 35 die dadurch dargestellte Zahl in Dezimalüberträge
der ersten binären Ziffer hat den Wert »10«, und da- und in eine Anzeige der betreffenden Anzahl von
her ist ein Übertrag »1« in die erste binäre Stelle der »Einsen«, »Zweien«, »Vieren«, »Sechsen« und
zweiten Dezimalziffer gerechtfertigt. Ebenso hat die »Achten«. Die Ausgänge jeder Einschlüsselungs-Summe
der zehn Einsen in der zweiten binären Stelle schaltung D stellen Vielfache des Wertes der Dezider
ersten Dezimalziffer den Wert »20«, und dies 40 malziffer dar, der sie zugeordnet sind,
entspricht dem Übertrag »1« in die zweite binäre Jede Entschlüsselungsschaltung D hat fünf Sätze Stelle der zweiten Dezimalziffer, wobei die Addition von Ausgangsleitungen, die zu der derselben Dezivon »1« den Wert »20« hat. malstelle zugeordneten Entschlüsselungsschaltung £
entspricht dem Übertrag »1« in die zweite binäre Jede Entschlüsselungsschaltung D hat fünf Sätze Stelle der zweiten Dezimalziffer, wobei die Addition von Ausgangsleitungen, die zu der derselben Dezivon »1« den Wert »20« hat. malstelle zugeordneten Entschlüsselungsschaltung £
Jede Schaltung B in den Schaltungen 103, 104 führen. Die Entschlüsselungsschaltung 151 hat fünf
und 105 kann einen Übertrag erzeugen, dessen Wert 45 Sätze von Ausgangsleitungen 151.4 bis 151E und
das Zehnfache des Wertes der zugeordneten binären die Entschlüsselungsschaltung 152 fünf Sätze von
Stelle darstellt. Dieser Übertrag wird in eine der Ausgangsleitungen 152 y4 bis 152 E. Die Leitungs-
binären Stellen der nächsten Dezimalziffer weiter- sätze 151A und 152.4 umfassen zwei Leitungen, die
geleitet, deren Wert gleich dem Wert dieses Über- entweder »0« oder »1« darstellen. Die Leitungs-
trags ist. Zum Beispiel leitet die Schaltung 121 einen 5° sätze 151B bis 1512? und 152B bis 152E umfassen
Übertrag in die Schaltung 125 weiter, die Schaltung jeder fünf Leitungen, die jeweils null bis vier
122 in die Schaltung 126, die Schaltung 123 in die »Zweien«, »Vieren«, »Sechsen« und »Achten« dar-
Schaltung 127, die Schaltung 124 in die Schal- stellen,
tung 128, die Schaltung 131 in die Schaltung 135 usw. Eins der Erfmdungsmerkmale, durch die die Ent-
Nachstehend wird nun die allgemeine Wirkungs- 55 schlüsselungsschaltungen D und E wesentlich vereinweise
der Vorrichtung in Verbindung mit F i g. 1 er- facht werden, ist der Gedanke, zuerst die Ausgänge,
läutert. Jede der Schaltungen A in der Schaltung 102 die eine bestimmte Zahl von »Einsen«, »Zweien«,
addiert die neun zugeordneten Ziffern der Zahlen Nl »Vieren« und »Achten« darstellen, in eine Anzahl
bis N 9 auf. Der Ausgang jeder .4-Schaltung in der von Dezimalüberträgen und eine Anzeige einer An-Schaltung
102 wird als Eingang der derselben 60 zahl von »Einsen«, »Zweien«, »Vieren«, »Sechsen«
binären Stelle zugeordneten B-Schaltung in der und »Achten« aufzuschlüsseln. Der hier beschriebene
Schaltung 103 zugeführt. Jede B-Schaltung in der Entschlüsselungsplan gleicht nicht den Entschlüsse-Schaltung
103 addiert die Summe, die sie von einer lungsarten, bei denen »Sechs« in jeder Dezimalstelle
A -Schaltung in der Schaltung 102 empfängt, zu den addiert wird, um ein binärdezimales Resultat zu erneun
binären Ziffern in der zugeordneten binären 65 reichen. Bei der vorliegenden Erfindung wird kein
Stellen der Wörter N10 bis iV18. Jede der Zehner- Korrekturfaktor zu den von den Schaltungen A und B
dezimalziffer zugeordnete B-Schalter enthält außer- erzeugten Summen addiert, sondern der Entschlüssedem
in ihrer Summe ein Ubertragssignal. Die von ler D empfängt lediglich Summen, die als eine An-
zahl von »Einsen«, »Zweien«, »Vieren« und »Achten« dargestellt sind, und entschlüsselt diese
Darstellung zu einer Anzahl von Dezimalüberträgen und zu Signalen, die eine Anzahl von »Einsen«,
»Zweien«, »Vieren«, »Sechsen« und »Achten« darstellen.
Für jede Dezimalstelle enthält die Schaltung 107 eine Entschlüsselungsschaltung E. Die verschiedenen
Entschlüsselungsschaltungen E empfangen Eingangssignale aus der Entschlüsselungsschaltung D in der-
selben Ziffernstelle und aus den Entschlüsselungsschaltungen D und E in der vorhergehenden Ziffernstelle.
Die Eingangssignale, die die Entschlüsselungsschaltung £ aus der Entschlüsselungsschaltung D in
derselben Ziffernstelle empfängt, sind Signale, die Anzahlen von »Einsen«, »Zweien«, »Vieren«,
»Sechsen« und »Achten« darstellen. Die Eingangssignale, die jede Entschlüsselungsschaltung E aus
betreffende Element gezeigt ist. Zum Beispiel ist das Element 341 in F i g. 3 dargestellt. Wenn eine Schaltung
mehrere zugeordnete Teile hat, tragen diese Teile die gleiche Zahl, auf die entweder ein Buchstäbe
oder auch ein Buchstabe und eine Zahl folgen. Zum Beispiel hat die Schaltung 115 (in Fig. 3 gezeigt)
zehn Ausgänge, auf denen Signale die Summen von 0 bis 9 darstellen. Diese Ausgänge tragen
daher die Bezugszeichen 361S0, 36151, 36152, 36153 ... 36159 entsprechend den zugeordneten
Summen von 0 bis 9. Wenn zwei Schaltungen Teile mit gleichen Funktionen enthalten, tragen, soweit
möglich, diese Teile dieselbe Buchstabenbezeichnung. Zum Beispiel sind die Eingänge der Schaltungen 601
und 602 mit 601,4 bzw. 602,4 bezeichnet.
Kryotrontorelemente (Fig. 2a und 2b)
Unter einem Kryotron versteht man eine Vorrich-
Unter einem Kryotron versteht man eine Vorrich-
den Entschlüsselungsschaltungen D und E der nächst- 20 rung, die aus Materialien besteht, welche normaler-
niedrigen Stelle empfängt, stellen Dezimalüberträge dar, deren Wert ein Vielfaches der Dezimalziffer ist,
der die betreffende Schaltung zugeordnet ist. Obwohl die Eingangssignale, die jede Entschlüsselungsschalweise supraleitend sind, wenn sie bei sehr niedrigen
Temperaturen, wie man sie durch Eintauchen in flüssiges Helium erreichen kann, gehalten werden.
Diese Kryotrone bestehen aus einem Haupt- oder
tung E empfängt, eine Anzahl von »Einsen«, 25 Torleiter aus supraleitendem Material und einem
»Zweien« usw. darstellen, entspricht aber bekannt- Steuerleiter, der so angeordnet ist, daß bei Fließen
lieh jede »2« in der zweiten Ziffernstelle dem Wert »20«; jede »4« entspricht dem Wert »40« und jede
»6« entspricht dem Wert »60«. Daher braucht ein
eines Stroms in dem Steuerleiter ein Magnetfeld erzeugt wird, das den Torleiter normalleitend macht.
F i g. 2 a veranschaulicht ein solches Kryotron 274
Übertrag aus der ersten Ziffernstelle, der den Wert 30 mit einer einen Torleiter 278 umgebenden Steuer-
»20« hat, die Anzahl von »Zweien« in der zweiten wicklung 276. Der zu steuernde Strom fließt durch
Ziffernstelle nur um Eins zu erhöhen. den Torleiter 278 zwischen den Klemmen 280 und
Die Endsumme der Zahlen Nl bis iV36 wird in 282, während der Steuerstrom, der die Steuerwirbinärdezimaler
Form durch die zweiten Entschlüsse- kung auslöst, durch die Steuerwicklung 276 zwischen
lungsschaltungen E gebildet. Jede Entschlüsselungs- 35 den Klemmen 284 und 286 fließt,
schaltungE erzeugt die vier binären Ziffern, die die In Fig. 2b ist das Kryotron von Fig. 2a ver-
schaltungE erzeugt die vier binären Ziffern, die die In Fig. 2b ist das Kryotron von Fig. 2a ver-
DezimaMffer der Summe in der zugeordneten Ziffern- einfacht mit entsprechenden Bezugszeichen darstelle
darstellen. gestellt. Der einzige Unterschied besteht darin, daß
Im nachstehenden werden die in den Blockst, B, in Fig. 2b die Wicklung 276 einfach durch einen
D und E enthaltenen Schaltungen im einzelnen er- 40 quer über dem Torelement 278 liegenden Leiter darläutert.
Bei der hier beschriebenen Schaltung handelt gestellt ist. Diese vereinfachte Darstellung eines
es sich um Kryotrontorelemente, die die verschiede- Kryotrons wird in allen übrigen Figuren, die
nen Schaltungen bilden. Es können jedoch auch an- Kryotronausführungen der Erfindung darstellen, verdere
Elemente dafür verwendet werden, z. B. Tran- wendet. In diesen Systemen können die Versistoren,
photologische Vorrichtungen, Elektronen- 45 bindungsleitungen oder -drähte und der Steuerleiter
röhren, Diodenmatrizen usw. Weiter könnten die 276 jedes Kryotrons aus einem sogenannten »harten«
verschiedenen Block A, B, D und E mechanische Supraleitermaterial bestehen, z. B. aus Niob oder
Zählvorrichtungen sein anstatt der hier gezeigten Blei. Dagegen besteht der Torleiter 278 jedes
Elektronenvorrichtungen. Kryotrons aus einem »weichen« SupraleitermateriaL
Zur Erleichterung der Erklärung und Verkürzung 50 z. B. aus Tantal oder Zinn. Der Strom in der Steuerder
Beschreibung sind nur die Schaltungen für die wicklung 276 erzeugt ein magnetisches Feld, das den
verschiedenen Blocks A, B, D und E mechanische Wert des kritischen Feldes übersteigt und so den
erläutert worden. Die Schaltungsanordnung für Torleiter normalleitend macht. Das durch den Steuerhöhere Ziffernstellen ist fast identisch mit der be- leiter erzeugte Feld übersteigt aber nicht einen
schriebenen, und die für niedrigere Ziffernstellen 55 solchen kritischen Wert für das Material des Steuerkönnte
ihr angeglichen werden. Da in die niedrigeren leiters 276 und der Verbindungsleitungen und
Ziffernstellen keine Überträge erfolgen, kann natür- -drähte, so daß diese Elemente supraleitend bleiben,
lieh die Schaltung in der untersten Stelle dadurch Wenn von zwei elektrisch parallel geschalteten
vereinfacht werden, daß die zum Assimilieren von Torleitern der eine supraleitend und der andere nor-Eingangsüberträgen
benötigte Schaltung weggelassen 60 malleitend ist, fließt ein Strom in der Parallelschalwird.
Da alle /!-Schaltungen und alle B-Schaltungen, tung vollständig durch den supraleitenden Torleiter,
die der Zehnerdezimalstelle zugeordnet sind, iden- obwohl vielleicht der andere Torleiter nur einige
tisch sind, ist jeweils nur eine von ihnen genauer be- zehntel Ohm Widerstand aufweist. Wenn dann auch
schrieben worden. der normalleitende Torteiler supraleitend wird, fließt
Das Bezugszeichenschema basiert auf folgendem 65 der Strom weiterhin durch den ursprünglichen supra
System: Die verschiedenen Elemente in den Figuren
tragen dreistellige Zahlen. Die Ziffer in der Hunderterstelle dieser Zahlen gibt die Figur an, in der das
tragen dreistellige Zahlen. Die Ziffer in der Hunderterstelle dieser Zahlen gibt die Figur an, in der das
leitenden Torleiter. Der Strom wird also veranlaßt, durch einen ausgewählten Pfad zu fließen, der supraleitend
gehalten wird, und dieser Strom fließt selbst
9 10
dann weiterhin durch diesen Pfad, wenn andere sind in der Technik bekannt und werden hier nicht
Parallelpfade später supraleitend werden. Dies wird näher besprochen,
hier als Speicherschleife oder als bistabile Kippschaltung bezeichnet. Addierschaltung A (Fig. 3)
hier als Speicherschleife oder als bistabile Kippschaltung bezeichnet. Addierschaltung A (Fig. 3)
Schleifenschaltungen (F i g. 2 c und 2 d) Jede der Addierschaltungen A gleicht der Addier-
Die Erfindung verwendet viele Schleifenschaltun- schaltung 115, die in ihren Einzelheiten in F i g. 3
gen, die jede aus zwei zwischen einen Stromeingangs- gezeigt ist und auf die sich die nachstehende Be-
draht und einen Stromausgangsdraht eingeschalteten Schreibung bezieht, die auch auf jede der anderen
supraleitenden Pfaden bestehen. Mit jedem der io Addierschaltungen A zutrifft. DieSchaltung 115 bil-
Strompfade ist ein Mittel zum Einführen von Wider- det die Summe der ersten binären Stelle der Zehner-
stand in den Pfad in Reihe geschaltet, damit der dezimalsteile der neun Zahlen Nl bis N 9. Die Schal-
zwischen dem Stromeingangsdraht und dem Strom- tung hat zehn Ausgangsleitungen 32150 bis 321 S 9,
ausgangsdraht fließende Strom in einen ausgewählten die jede eine verschiedene Summe darstellen. Es ist
Strompfad geleitet werden kann. Wenn einmal Strom 15 jeweils nur eine Ausgangsleitung erregt, und welche
in einem der Strompfade fließt, fließt er weiterhin in Ausgangsleitung erregt ist, hängt von dem Zustand
diesem Pfad, bis der Widerstand in ihn eingeführt der Eingänge der Schaltung zu dem betreffenden
wird. Zeitpunkt ab.
Daher hat jede Schleifenschaltung zwei stabile Zu- Die von der Schaltung 115 aufaddierten neun bistände.
Im ersten stabilen Zustand fließt Strom durch 20 nären Ziffern sind in Speicherschleifen (oder bistaden
ersten Strompfad, und im zweiten stabilen Zu- bilen Kippschaltungen) 331 bis 339 gespeichert, die
stand fließt Strom durch den zweiten Strompfad. Mit in Reihe zwischen den Stromeingangsdraht 330 und
dem ersten stabilen Zustand kann eine binäre Eins den Stromausgangsdraht 340 geschaltet sind. Zwi-
und mit dem zweiten stabilen Zustand eine binäre sehen den Drähten 330 und 340 fließt ein konstanter
Null dargestellt werden. Ebenso können mit HiKe 25 Strom. Die Speicherschleifen 341 bis 349 haben jede
der beiden stabilen Zustände einer Schleifenschaltung zwei Zweige, die nachstehend der rechte und der
der Ein- und der Aus-Zustand eines Ausganges oder linke Zweig genannt werden. In einer Dauerstrom-Einganges
dargestellt werden. schleife wird eine Eins dadurch gespeichert, daß der
Damit die Erfindung leichter verstanden wird, sind Strom in der betreffenden Dauerstromschleife durch
folgende Konventionen eingeführt worden. Die 30 Einführen von Widerstand in den rechten Zweig zum
Schleifenschaltungen sind entweder horizontal oder linken Zweig umgeleitet wird. Das Einführen von
vertikal liegend dargestellt. Wenn sie horizontal lie- Widerstand in den rechten Zweig erfolgt durch ein
gen, wie es Fig. 2c zeigt, zeigt ein im oberen Pfad Eingangskryotron, das hier nicht gezeigt ist, da eine
fließender Strom den Null- oder Aus-Zustand an und solche Schaltung bekannt ist und die Zeichnung un-
ein Strom im unteren Pfad den Eins- oder Ein-Zu- 35 nötig komplizieren würde.
stand. Wenn wie in Fig. 2d die Schleifenschaltungen Jeder der Speicherschleifen 341 bis 349 ist eine
im vertikalen Zustand dargestellt sind, stellt ein Strom Entnahmeschleife mit derselben Bezugsziffer zugeorim
linken Pfad den Eins- oder Ein-Zustand und ein net. Jede Entnahmeschleife weist einen oberen und
Strom im rechten Pfad den Null- oder Aus-Zustand einen unteren Zweig auf, und diese sind zwischen
dar. An einigen Stellen (z. B. in der Schaltung 609 in 40 einen Stromeingangsdraht und einen Stromausgangs-Fig.
6c) wird von dieser Konvention abgewichen, draht eingeschaltet. Zum Beispiel hat die Entnahmewas
aber in der Zeichnung gezeigt und in der Be- schleife 341 einen Stromeingangsdraht 341,4 und
Schreibung erläutert wird. einen Stromausgangsdraht 341 B. Wenn eine Eins in
Die Stromeingangsdrähte und Stromausgangsdrähte der der Entnahmeschleife zugeordneten Speicherfür
die verschiedenen Schleifenschaltungen sind durch 45 schleife gespeichert ist, wird ein dem Stromeingangsoffene
Pfeile dargestellt und tragen dieselbe Ziffer draht der Entnahmeschleife zugeführter Entnahmewie
die Schleifenschaltung mit nachgestelltem strom durch den unteren Pfad der Entnahmeschleife
Großbuchstaben. Zum Beispiel hat die in Fig. 2c umgeleitet, und wenn eine Null in der Schleife gegezeigte
Schleifenschaltung 291 einen Stromeingangs- speichert wird, wird ein dem Stromeingangsdraht der
draht 291/4 und einen Stromausgangsdraht 291 B, 50 Schleife zugeleiteter Strom in den oberen Zweig der
und die in Fig. 2d dargestellte Schleifenschaltung Schleife umgeleitet.
292 hat einen Stromeingangsdraht 292,4 und einen Die verschiedenen Entnahmeschleifen 341 bis 349
Stromausg;angsdraht 292B. steuern ihrerseits jede mehrere Kryotrone, die den
Die verschiedenen Stromeingänge und Stromaus- Strom in einer Addierpyramide steuern. Die Addiergänge
sind in den Zeichnungen nicht überall getrennt 55 Pyramide hat einen Stromeingangsdraht 350 und
gekennzeichnet. Die in Fig. 2c und 2d gezeigten mehrere mögliche Pfade für den Strom, die vom
und oben erläuterten Symbole in Form offener Pfeile Eingangsdraht 350 aus durch die Addierpyramide
bezeichnen in den anderen Zeichnungen Stromein- führen. Welcher Pfad vom Eingangsdraht 350 aus
gänge und Stromausgänge. Ein offener Pfeil stellt durch die Addierpyramide errichtet wird, hängt dajedesmal
einen Stromeingang dar, der einen kon- 60 von ab, ob der Strom im oberen oder im unteren
stanten Stromfluß liefert. Natürlich ist jedem Strom- Zweig der verschiedenen Entnahmeschaltungen 341
eingang ein Stromausgang zugeordnet, der den kon- bis 349 fließt.
stanten Stromfluß empfängt. Die Stromeingänge und Der vom Stromeingang 350 kommende Strom hat
Stromausgänge für die verschiedenen Schleifenschal- zwei mögliche Pfade durch die erste Entnahmetungen
können auch als Stromquellen und Stromsen- 65 schleife 341, vier mögliche Pfade durch die zweite
ken bezeichnet werden. Geeignete Vorrichtungen, Entnahmeschleife 342, sechs mögliche Pfade durch
die konstante Ströme zu den Stromeingängen der die dritte Entnahmeschleife 343 usw. Durch Strom
verschiedenen Schleifenschaltungen liefern können, im oberen Zweig einer Entnahmeschleife wird ein
Kryotrontorelement wirksam gemacht, um die Hälfte der Strompfade durch die entsprechende Entnahmeschleife
zu blockieren, und durch Strom in der unteren Hälfte der Entnahmeschleife werden Kryotrontorelemente
wirksam gemacht, um die andere Hälfte der Strompfade durch die Entnahmeschleife zu blokkieren.
Bei der Ankunft an jeder Speicherentnahmeschleife hat der vom Stromeingang 350 kommende
Strom zwei mögliche Pfade, und welchen der Strom über eine Entnahmeschleife durchläuft, wird dadurch
bestimmt, ob sich Strom im oberen oder im unteren Zweig der jeweiligen Entnahmeschleife befindet.
Wenn alle Speicherschleifen 341 bis 349 im NuIl-Zustand
sind, wenn ein Entnahmestrom dem Stromeingangsdraht der Entnahmeschleifen 341 bis 349 zugeführt
wird, befindet sich in jeder Entnahmeschleife der Strom im oberen Zweig, und daher wird ein
Strompfad vom Stromeingang 350 zur Ausgangsleitung 32150 errichtet. Wenn eine der neun Schlei-Eins
wird in einer Speicherschleife dadurch gespeichert, daß der Strom in der Schleife in der bekannten
Weise (nicht gezeigt) in den linken Zweig umgeleitet wird. Ein Strom im oberen Zweig der Übertragsein-5
gangsschleife 450 zeigt das Vorliegen eines Übertrags und ein Strom im unteren Zweig das Fehlen eines
Eingangsübertrags an. Der Übertragseingang 450 ist der Übertragsausgang 422 der Addierschaltung
121 und das Mittel, durch welches der Übertrag aus
ίο der Schaltung 121 in den Ausgang der Schaltung 125
assimiliert wird.
In F i g. 1 sind zur Verdeutlichung der Zeichnung die Übertragseingangsschleifen, die der Schleife 450
gleichen, durch eine einzelne Linie dargestellt.
Jeder der Speicherschleifen 431 bis 439 ist eine Entnahmeschleife zugeordnet, die Entnahmeschleifen
sind mit 441 bis 449 bezeichnet. Jede Entnahmeschleife weist zwischen einem Stromeingangsdraht
und einem Stromausgangsdraht einen oberen und
fen 341 bis 349 im Eins-Zustand ist beim Anlegen 20 einen unteren Zweig auf. Zum Beispiel hat die Entvon
Entnahmestrom an den Stromeingangsdraht der nahmeschleife 441 einen Stromeingangsdraht 441Λ
Entnahmeschleifen 341 bis 349, befindet sich in allen und einen Stromausgangsdraht 441B. Wenn eine
Entnahmeschleifen im jeweils oberen Zweig mit Aus- Eins in der einer Entnahmeschleife zugeordneten
nähme der einen Spejcherentnahmeschleife, die der Speicherschleife gespeichert ist, wird ein dem Strom-Speicherschleife
zugeordnet ist, in welcher eine Eins 25 eingangsdraht der betreffenden Entnahmeschleife zugeführter
Entnahmestrom durch die untere Hälfte der Entnahmeschleife geleitet.
Die verschiedenen Entnahmeschleifen 441 bis 450 steuern ihrerseits jeweils mehrere Kryotrone, die eine
der Strom vom Stromeingang 350 wird eine Leitung 30 Addierpyramide steuern. Die Addierpyramide hat
nach links verschoben)und daher ein Ausgangssignal zehn mögliche Stromquellen, die Stromeingangsleitungen
32150 bis 32159. Nur eine der Stromeingangsleitungen 32151 bis 32159 liefert jeweils
Strom, und welche das ist, ist von dem jeweils erreg-Zweig jeder der Entnahmeschleifen 341 bis 349, und 35 ten Ausgang der Addierpyramidenschaltung 115 abdaher
wird der vom Stromeingang 350 kommende hängig. Es gibt mehrere mögliche Strompfade zwi-Strom
beim Überqueren jeder Entnahmeschleife
eine Stelle nach links verschoben und erregt schließlich die Leitung 32159. Welche der zehn Ausgangsleitungen 32150 bis 32159 erregt wird, ist also von 40
der Zahl der in den verschiedenen Speicherschleifen
eine Stelle nach links verschoben und erregt schließlich die Leitung 32159. Welche der zehn Ausgangsleitungen 32150 bis 32159 erregt wird, ist also von 40
der Zahl der in den verschiedenen Speicherschleifen
gespeichert ist. In dieser Speicherentnahmeschleife fließt der Strom im unteren Zweig, und daher werden
die Kryotrontorleiter in den Pfaden, die die betreffende Schleife überqueren, wirksam gemacht, und
auf der Ausgangsleitung 32151 erzeugt. Ebenso fließt, wenn neun Einsen in den Speicherschleifen
341 bis 349 gespeichert sind, Strom im unteren
341 bis 349 gespeicherten Einsen abhängig.
Addierschaltung B (F i g. 4)
Die Addierschaltungen B gleichen jede der in F i g. 4 in Einzelheiten dargestellten Addierschaltung
125. Die nachstehende Beschreibung richtet sich insbesondere auf die Addierschaltung 125 von Fig.4,
sehen jedem Stromeingang und den verschiedenen Ausgangsleitungen. Ein Pfad wird von jedem Stromeingang
aus durch die Addierpyramide in Abhängigkeit davon errichtet, ob der Strom sich im oberen
oder im unteren Zweig der verschiedenen Entnahmeschleifen 441 bis 450 befindet.
Die Schaltung 125 bildet die Summe der verschiedenen Eingänge in einem »l-von-18«-Code auf den
achtzehn vorläufigen Summenleitungen 470 bis 489. Welche Leitung 470 bis 489 erregt wird, hängt davon
ab, welche der Eingangsleitungen 32150 bis 32159 erregt ist, wieviel Einsen in den Speicherschleifen
431 bis 439 gespeichert sind (d. h., ob
aber sie trifft, abgesehen von Bezugnahmen auf be- 50 Strom im oberen oder unteren Zweig der Entnahmestimmte
binäre Ziffernstellen, auf jede der anderen schleifen 441 bis 449 fließt) und ob der Übertrags-Addierschaltungen
B zu. eingang 450 eine Eins oder eine Null darstellt. Der
Die Schaltung 125 bildet die Summe aus den ersten Strom aus der jeweils erregten Eingangsleitung wird
binären Stellen der Zehnerdezimaldifferenz der neun durch jede der Schleifen 441 bis 450, in deren unWörter iVIO bis iV18, den neun Eingangssignalen 55 terer Hälfte Strom enthalten ist, um eine Stelle nach
32150 bis 32159 aus der Schaltung 115 und einem
Übertrag 450. Die Schaltung 125 hat zehn Summenausgänge 42150 bis 42159 und einen Übertragsausgang
422. Die neun binären Ziffern (d. h. die erste binäre Stelle der Zehnerdezimalziffer der neun Wörter
N10 bis NlS), die von der Schaltung 400 aufaddiert
werden, sind in neun Speicherschleifen 431 bis 439 gespeichert, die zwischen dem Stromeingangsdraht
430 und dem Stromausgangsdraht 440 in Reihe links verschoben.
Wenn die vorläufigen Summenleitungen 470 bis 489 erregt worden sind und die betreffende Summe
in einem »l-von-18«-Code darstellen, wird diese Summe aufgeschlüsselt in einen Dezimalübertragausgang
422 und einen von zehn Summencodes auf den zehn Summenausgangsleitungen 42150 bis
42159. Es erzeugt nicht jede der ersten neun vorläufigen Summenleitungen 470 bis 479 einen Über
geschaltet sind. Zwischen den Drähten 430 und 440 65 trag; ein Übertragsausgang wird von jeder der zweifließt
ein konstanter Strom. Jede der Speicherschlei- ten neun vorläufigen Summenleitungen 480 bis 489
fen 431 bis 439 hat zwei Zweige, die nachstehend
der rechte und der Unite Zweig genannt werden. Eine
der rechte und der Unite Zweig genannt werden. Eine
erzeugt. Zusätzlich zur Erzeugung eines Übertrags erregt jede der zweiten neun vorläufigen Summen-
leitungen 480 bis 489 eine der Summenausgangsleitungen 42150 bis 42159.
Entschlüsselungsschaltung D (F i g. 5)
Die ersten Entschlüsselungsschaltungen D gleichen der in Fig. 5a, 5b und 5c genauer dargestellten
Entschlüsselungsschaltung 152. Die nachstehende Beschreibung der Schaltung 152 trifft, abgesehen von
Bezugnahmen auf bestimmte Ziffernstellen, auf jede der anderen Entschlüsselungsschaltungen D ebenso zu.
Die Entschlüsselungsschaltung D empfängt die Summenausgänge 42150 bis 42159 aus den vier der
Zehnerdezimalziffer zugeordneten Addierschaltungen B. Diese Schaltungen sind in Fig. 1 mit 145,
146, 147 und 148 bezeichnet. Die Schaltung 152 hat vierzig Eingangsleitungen (s. F i g. 5 a), von denen jeweils
nur vier erregt sind. Die erregten Eingangsleitungen stellen eine bestimmte Anzahl von Werten
»10« dar (d. h. die Summe in der ersten binären Stelle der Zehnerziffer), eine bestimmte Zahl von
Werten »20« (d. h. die Summe in der zweiten binären Stelle der Zehnerziffer), eine bestimmte Zahl von
Weiten »40« (d. h. die Summe in der dritten binären Stelle in der Zehnerziffer) und eine bestimmte Zahl
von Werten »80« (d. h. die Summe in der vierten binären Stelle der Zehnerziffer), die zusammen die
Summe darstellen, die in der Zehnerstelle verbleibt, nachdem jede der Zehnerziffer zugeordnete Schaltung
B Überträge in der oben beschriebenen Weise zu höheren Stellen weitergeleitet hat.
Die Entschlüsselungsschaltung 152 erzeugt zwei verschiedene Kategorien von Ausgangssignalen. Die
erste umfaßt die Dezimalüberträge, die die Werte »100«, »200« bzw. »400« haben. Die Schaltung 152
erzeugt die Übertragungssignale an den Klemmen 541C und 541D bis 546C und 546D (s. Fig. 5c).
Diese Dezimalüberträge werden als Eingangssignale für die Entschlüsselungsschaltung JE in der
nächsten Dezimalstelle (d. h. der nicht gezeigten Hunderterstelle) in derselben Weise verwendet, wie
die Ausgangssignale der D-Schaltung 151 als Eingangssignale für die ß-Schaltung 162 verwendet
werden.
Die von der zweiten Kategorie der Entschlüsselungsschaltung 152 erzeugten Ausgangssignale werden
als Eingangssignale für die zweite Entschlüsselungsschaltung E in derselben Dezimalstelle (d. h. für
die Schaltung 162) benutzt. Die Ausgangssignale, die von der ersten Entschlüsselungsmatrix zur zweiten
Entschlüsselungsschaltung in derselben Ziffernstelle gehen (d. h. von Schaltung 152 zu Schaltung 162),
haben dieselbe allgemeine Form wie die Ausgangssignale der Schaltungen 145, 146, 147 und 148, die
als Eingangssignale für die Schaltung 152 dienen, mit der folgenden Ausnahme. Die Ausgangssignale der
Schaltung 152 zur Schaltung 162 haben die Form eines fünfstelligen Codes, der Anzahlen von Werten
»10«, »20«, »40«, »60« und »80« darstellt (d.h. »Einsen«, »Zweien«, »Vieren«, »Sechsen« und
»Achten«, die der Zehnerstelle zugeordnet sind). Man beachte, daß auch eine Zählung von Werten
»60« eingeschlossen ist, während die Schaltungen 145 bis 148 nur Ausgänge in einem vierstelligen
Code erzeugt haben, die die Werte »10«, »20«, »40« und »80« darstellen.
Die Entschlüsselungsschaltung 152 hat dreinundzwanzig Speicherschleifen 501 bis 523. Jede Speicherschaltung
besitzt zwischen einem Stromeingangsdraht und einem Stromausgangsdraht einen rechten
und einen linken Zweig. Dem Stromeingangsdraht für jede Speicherschleife wird stets ein konstanter
Strom zugeführt. Die vier Sätze von Eingängen aus den Schaltungen 145 bis 148 (jeder Satz umfaßt zehn
Leitungen 42150 bis 42159) steuern die Speicherschleifen. Je nach den jeweils erregten Eingängen
wird durch die Kryotrone, die in den Speicherschleifen enthalten sind und durch die Eingangsleitungen
gesteuert werden, Strom in den rechten oder den linken Strompfad jeder Speicherschleife geleitet. Im
rechten Pfad fließt Strom, wenn die betreffende Speicherschleife keine gespeicherte Information (oder
is eine Null) enthält, und im linken Pfad fließt Strom,
wenn in der Schleife eine Eins gespeichert ist.
Die Werte der Informationen, die in den verschiedenen Speicherschleifen gespeichert werden, wenn sie
durch Ausgangssignale der Schaltungen 145, 146, 147 und 148 in den Eins- oder Ein-Zustand gebracht
werden, sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
Speicherschleifen | Wert | in der |
501 | . 1Ö (d. h. eine »1« Zehnerstelle) |
in der |
502 bis 505 | 20 (d. h. eine »2« Zehnerstelle) |
in der |
506 bis 509 | 40 (d. h. eine »4« Zehnerstelle) |
in der |
510 bis 513 | 80 (d.h. eine »8« Zehnerstelle) |
in der |
514 bis 517 | 60 (d. h. eine »6« Zehnerstelle) |
in der |
518, 519 und 521 | 100 (d.h. eine »10« Zehnerstelle) |
in der |
520 bis 522 | 200 (d. h. eine »20« Zehnerstelle) |
in der , |
523 | 400 (d.h. eine »40« Zehnerstelle) |
|
Die verschiedenen Bedingungen, unter denen Informationen in den Schleifen 501 bis 517 gespeichert
werden, sind unten in den Tabellen I bis IV aufgeführt.
Zum Beispiel wird immer dann eine Information in Schleife 501 gespeichert, wenn das Ausgangssignal
der Addierschaltung 145 eine Summe von entweder »10«, »30«, »50«,' »70« oder »90« anzeigt,
d.h., wenn entweder die Leitungen 42151, 42153,
42155, 42157 oder 42159 aus der Schaltung 145 erregt sind und dadurch !Zählungen von »fe>
»3«, »5«, »7« oder »9« in der ersten binären Stelle der Dezimalzehnerstelle anzeigen. Die Speicherschleife
501 speichert immer nur dann eine Null, wenn ein
Ausgang 42150, 42152, 42154,42156 oder 42158 der Addierschaltung 145 erregt ist. ' '
Die folgenden Tabellen zeigen die Bedingungen auf, unter denen der Strom in den Speicherschleifen
501 bis 517 in den linken oder rechten Informationsspeicherzweig der: einzelnen Speicherschleifen umgeleitet
wird. Außerdem geben sie die Bedeutung oder den Wert der in den verschiedenen Schleifen gespeicherten
Informationen an. In diesen Tabellen stellt
das Symbol »0« dar, daß die betreffende Schleife nicht durch das betreffende Eingangssignal in den Informationsspeicherzustand
geschaltet wird, und das
Symbol »1« zeigt an, daß die betreffende Schleife durch das Eingangssignal in den Informationsspeicher-
oder »Eins«-Zustand geschaltet wird.
Eingänge | 501 | Einstellung | 502 | der Speicherschleifen | 510 | 514 |
Leitungen von 145 | (Wert 10) | (Wert 20) | 506 | (Wert 80) | (Wert 60) | |
(Wert 10) | 0 | 0 | (Wert 40) j | 0 | 0 | |
42150 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
42151 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
42152 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
42153 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
42154 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
42155 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
42156 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
42157 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
42158 | 1 | 0 | 1 | 0 | ||
42159 | ||||||
0 | ||||||
0 | ||||||
Eingänge | 503 | 507 | Einstellung der Speicherschleifen | 515 | 518 |
Leitungen von 146 | (Wert 20) | (Wert 40) | (Wert 60) | (Wert 100) | |
(Wert 20) | 0 | 0 | 0 | 0 | |
42150 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
42151 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
42152 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
42153 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
42154 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
42155 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
42156 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
42157 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
42158 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
42159 | |||||
511 | |||||
(Wert 80) | |||||
0 | |||||
0 | |||||
0 | |||||
0 | |||||
1 | |||||
0 | |||||
0 | |||||
0 | |||||
0 | |||||
1 | |||||
Eingänge | 504 | 508 | Einstellung der Speicherschleifen | 516 | 519 | 520 |
Leitungen von 147 | (Wert 20) | (Wert 40) | 512 | (Wert 60) | (Wert 100) | (Wert 200) |
(Wert 40) | 0 | 0 | (Wert 80) | 0 | 0 | 0 |
42150 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
42151 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
42152 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
42153 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
42154 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
42155 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
42156 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
42157 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
42158 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
42159 | 0 | |||||
Eingänge Leitungen |
505 | 509 | Einstellung der Speicherschleifen | 517 | 521 | 522 | 523 |
von 148 | (Wert 20) | (Wert 40) | 513 | (Wert 60) | (Wert 100) | (Wert 200) | (Wert 400) |
(Wert 80) | 0 | 0 | (Wert 80) | 0 | 0 | 0 | 0 |
42150 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
42151 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
42152 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
42153 | 0 | ||||||
Tabelle IV (Fortsetzung)
Eingänge Leitungen |
505 | 509 | Einstellung der Speicherschleifen | 517 | 521 | 522 | 523 |
von 148 | (Wert 20) | (Wert 40) | 513 | (Wert 60) | (Wert 100) | (Wert 200) | (Wert 400) |
(Wert 80) | 0 | (Wert 80) | 0 | 1 | 1 | 0 | |
42154 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
42155 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
42156 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 9 | 1 |
42157 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
42158 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
42159 | 0 | ||||||
Jeder der Speicherschleifen 501 bis 523 ist eine Entnahmeschleife 524 bis 546 zugeordnet. In jeder
Entnahmeschleife liegen zwischen einem Stromeingangsdraht und einem Stromausgangsdraht zwei
Zweige. Zum Beispiel hat die Entnahmeschleife 524 einen Stromeingangsdraht 524 A und einen Stromausgangsdraht
524B. Der dem Stromeingangsdraht zugeführte Strom fließt im oberen Zweig der betreffenden
Entnahmeschleife, wenn die zugeordnete Speicherschleife im Aus-Zustand ist, und der Strom
fließt durch den unteren Zweig der Entnahmeschleif e, wenn die zugeordnete Speicherschleife im Ein-Zustand
ist. Die Entnahmeschleifen wiederum steuern Kryotrone in den Addierpyramidenschaltungen 551
bis 555, um die zur Schaltung 162 gehenden Ausgangssignale zu erzeugen.
Die Entschlüsselungsschaltung 152 enthält fünf Addierpyramiden 551 bis 555. Diese erregen die fünf
Sätze von Ausgängen 55150 bis 55154, 55250 bis
55254, 55350 bis 55354, 55450 bis 55454 bzw. 55550 bis 55554. Die fünf Sätze von Ausgängen
der Schaltung 152 stellen die Zahl von Werten »10«, »20«, »40«, »60« bzw. »80« dar (d. h. »Einsen«,
»Zweien«, »Vieren«, »Sechsen« und »Achten« in der Zehnerstelle), die in den Speicherschleifen 501 bis
517 gespeichert sind.
Jede der Addierpyramiden 551 bis 555 erregt ihre Ausgänge je nach den Eingangssignalen aus den Entnahmeschleifen
524 bis 540, die den Speicherschleifen 501 bis 517 zugeordnet sind. Im Prinzip gleichen die
Addierpyramiden 551 bis 555 den Addierpyramiden in den oben beschriebenen Schaltungen A und B und
werden daher hier nicht näher beschrieben.
Die Entnahmeschleifen 541 bis 546, die die Übertragsspeicherschleifen
518 bis 523 auslesen, haben (in Schaltung 152) keine zugeordneten Addierpyramadenschaltungen.
Die Entnahmeschleifen 541 bis 546 werden direkt als Eingänge zur Entschlüsselungsschaltung E in der Dezimalhunderterstelle (nicht gezeigt)
benutzt. Wie die Ausgangssignale der Entnahmeschleifen 541 bis 546 verarbeitet werden, wird
zusammen mit der Schaltung 162 erläutert (d. h. bei der Beschreibung der Entschlüsselungsschaltung E
in der Zehnerstelle).
Alle Stromquelleneingänge für die Speicherschleifen 501 bis 523, die Entnahmeschleifen 524 bis 546
und die Addierpyramiden 551 bis 555 liefern stets konstante Ströme. Wenn sich die Eingänge aus den
Schaltungen 145 bis 148 ändern, macht die Schaltung zunächst eine kurze Einschwingperiode durch
und wird dann stabil, wenn die entsprechenden Ausgänge aktiv sind.
EntschlüsselungsschaltungE (Fig. 6a, 6b, 6c)
Jede der zweiten Entschlüsselungsschaltungen £ gleicht fast genau der in Fig. 6a, 6b und 6c näher
dargestellten Entschlüsselungsschaltung 162. Die nachstehende Beschreibung der Schaltung 162 trifft
allgemein auf jede Entschlüsselungsschaltung E zu, wobei auf Unterschiede besonders hingewiesen wird.
Die der dezimalen Zehnerstelle zugeordnete Entschlüsselungsschaltung 162 empfängt Eingänge
55150 bis 55151, 55250 bis 55254, 55350 bis 55354, 55450 bis 55454 und 55550 bis 55554
aus der Entschlüsselungsschaltung 152. Außerdem empfängt die Schaltung 162 dezimale Übertragseingänge
aus den der Einerstelle zugeordneten Entschlüsselungsschaltungen 151 und 161. Es sei beson-
a5 ders darauf hingewiesen, daß die Eingangssignale zur
Schaltung 162 aus der Schaltung 152 die Zahl der Werte »10«, »20«, »40«, »60« und »80« (d. h. der
»Einsen«, »Zweien«, »Vieren«, »Sechsen« und »Achten« in der Zehnerstelle) angeben.
Die Schaltung 162 besteht aus vier verschiedenen Gruppen von Schaltungen. Erstens sind das die
Addierpyramidenschaltungen 601 bis 604 (Fig. 6a und 6 c), zweitens die Entschlüsselungsmatrizen 605
bis 608 (Fig. 6a und 6b), drittens eine besondere Art von Addierpyramide 609 (Fig. 6c) und viertens
die Entschlüsselungsmatrix 610 (Fig. 6c), die die endgültigen binären Summenziffern für die betreffende
Zahlenstelle erzeugt.
Eine der von den Addierpyramiden 601 bis 604 ausgeführten Funktionen besteht in der Assimilierung
der Dezimalüberträge, die durch die der dezimalen Einerstelle zugeordneten D- und Ε-Schaltungen erzeugt
werden, in die Zehnerstelle. Durch die Schaltungen 605 bis 608 werden Informationen aus einem
Satz von Ausgängen der Entschlüsselungsschaltung 152 (nach Abwandlung durch die Schaltungen 601
bis 604) weiter zu einem folgenden oder höherwertigen Satz von Ausgängen übertragen. Zum Beispiel
wird eine Zählung »40« (vier Einsen in der Zehnerstelle) aus der Schaltung 601 in die Schaltung 603
übertragen und assimiliert als Zählung »40« (eine Vier in der dezimalen Zehnerstelle). Die verschiedenen
Übertragungen werden noch näher erläutert. Jetzt sei jede der Schaltungen 601 bis 609 einzeln beschrieben.
Schaltung601: Die Schaltung601 (Fig. 6a) hat
sieben Paare von Eingangsleitungen 601A bis 601G.
Die Eingänge 601B, 601C und 601D sind dezimale
Übertragseingänge aus der Entschlüsselungsschaltung D in der Einerstelle, und die Eingänge 60IiB,
601F und 601G sind dezimale Übertragseingänge
aus dem Entschlüsseier E in der Einerstelle. Der Eingang 601A besteht aus den Ausgängen 55151 und
55150 aus dem Entschlüsseier 152 (d. h. aus dem Entschlüsseier D in derselben Dezimalstelle). Man
beachte besonders, daß Entschlüsselungsmatrizen D und E in jeder Dezimalstelle enthalten sind. Hier
sind nur die Matrizen 152 und 162 (d. h. die in der Zehnerstelle) im einzelnen beschrieben.
«9 637/325
Wo Verbindungen zwischen verschiedenen Entschlüsselungsmatrizen bestehen, sind die Verbindungsklemmen
besonders bezeichnet. Zum Beispiel hat die Eingangsschleife 6015 die Klemmen 541C
und 541D, die bezeichnet sind mit »Von Schaltung D in vorhergehender Dezimalstelle«. Die Schaltung
152 (Fig. 5c) hat eine Ausgangsklemme mit der
Bezeichnung 541C und 541D, da jedoch die Bezeichnung
am Eingang der Schaltung 601 anzeigt, daß diese Eingänge aus der Entschlüsselungschaltung D
in der vorhergehenden Dezimalstelle kommen, ist es klar, daß die Klemmen in F i g. 5 c nicht an die
Klemmen in F i g. 6 a angeschlossen sind. Statt dessen sind die in Fig. 6a gezeigten Klemmen 541C
und 541D an die Entschlüsselungsschaltung 151 angeschlossen,
die der Schaltung 152 gleicht, aber der dezimalen Einerstelle zugeordnet ist.
Jeder der Eingänge 601A bis 601G hat zwei Leitungen;
ein Strom in der einen Leitung stellt den Eins- oder Ein-Zustand dar und ein Strom in der anderen
Leitung den Null- oder Aus-Zustand. Der tatsächliche Wert jedes Eingangs ist Zehn oder, anders
ausgedrückt, eine Eins in der ersten binären Stelle der dezimalen Zehnerziffer. Der Eingang 601A bildet
zwei mögliche Stromquellen für die Addierpyramide 601, und die Eingänge 6015 bis 601G bestimmen,
welcher der möglichen Pfade durch die Addierpyramide im widerstandsarmen Zustand ist.
Die Ausgangswerte der Addierschaltung 601 werden auf den Ausgangsleitungen 60151 bis 60157
angezeigt. Wenn keiner der Eingänge zur Addierpyramide 601 im Eins- oder Ein-Zustand ist, wird
der Ausgang 60150 erregt, wenn einer der Eingänge im Eins- oder Ein-Zustand ist, wird der Ausgang
60151 erregt usw., bis alle sieben Eingänge der Addierschaltung 601 im Eins- oder Ein-Zustand sind
und der Ausgang 60157 erregt wird. Die Addierschaltung 601 arbeitet ebenso wie die oben erläuterten
Addierpyramiden und wird daher nicht näher erläutert.
Schaltung602: die Addierpyramide 602 (Fig. 6a)
hat sechs Sätze von Eingängen 602A bis 602F. Die
Eingänge 602 .,4 sind an die Ausgänge 55250 bis 55254 der Entschlüsselungsmatrix 152 angeschlossen,
die Eingänge 602 B und 602 D sind an die Entschlüsselungsmatrix D in der vorhergehenden Dezimalstelle
angeschlossen, und der Eingang 602 F ist mit dem Ausgang 605 B der Schaltung 605 verbunden.
Die Eingänge 602^4 zeigen eine Summe von null bis vier Werten »20« aus der Schaltung 552 an
(Zweien in der Zehnerstelle), und jeder der Eingänge
602 D bis 602 F zeigt entweder null oder einen Wert »20« an.
Die Addierpyramide 602 hat neun Ausgangsleitungen 60250 bis 60259, von denen jeweils nur eine erregt
ist. Die Ausgänge 602 50 bis 60259 zeigen jeweils null bis neun Werte »20« an. Einer der Eingänge
55250 bis 55254 liefert Strom zu der Schaltung, und die Eingänge 602 B bis 602 F leiten diesen Strom
einem der Ausgänge 60250 bis60259 zu. Die Schaltung 602 arbeitet ebenso wie die oben beschriebene
Addierpyramide und wird hier nicht näher erläutert.
Schaltung 603: Die Addierpyramidenschaltung 603 (Fig. 6b) hat vier Sätze von Eingängen 603A bis
603 D und Ausgangsleitungen 60350 bis 60357. Die
Eingänge 602 A sind an Ausgänge 55350 bis 55354 der Addierpyramide 553 in der Entschlüsselungsmatrix
152 (d. h. der Entschlüsselungsschaltung D in derselben Dezimalstelle) angeschlossen.
Der Eingang 603 B dient zur Zuführung dezimaler Überträge mit dem Wert »40«, die in der Entschlüsselungsmatrix
D der Einerstelle gebildet werden. Die Eingänge 603 C und 603 D kommen aus den Entschlüsselungsmatrizen
605 und 606 und sind an die Ausgänge 606B bzw. 605 C angeschlossen. Einer der
Eingänge 55350 bis 55354 liefert Strom zur Schalo
tung 603, und dieser Strom wird je nach der Zahl der im Eins-Zustand befindlichen Zahl von Eingängen
603 B bis 603 D einem der Ausgänge 60350 bis 60357 zugeleitet. Man beachte, daß jeder Eingang
und Ausgang der Schaltung 603 den Wert »40« hat (d. h. »4« in der dezimalen Zehnerstelle).
Schaltung 604: Die Addierschaltung 604 (F i g. 6 b)
hat drei Sätze von Eingängen 604 .,4 bis 604 C sowie
Ausgänge 60450 bis 60454. Die Eingänge 604 Λ sind an Ausgänge 55450 bis 55454 der Addierpyraao
mide 554 in der Schaltung 152 angeschlossen. Der Eingang 604 ß ist an den Ausgang 607 B der Entschlüsselungsschaltung
607 angeschlossen und der Eingang 604 C an den Ausgang 606 C der Entsehlüsselungsschaltung
606. Die Eingänge und Ausgänge der Schaltung 604 haben jeder den Wert »80« (d. h.
»8« in der Zehnerstelle). Die Schaltung 604 arbeitet ebenso wie die oben beschriebenen Addierpyramiden
und wird nicht näher erläutert.
Schaltung 605: Die acht Eingänge 60150 bis 60157 der Entschlüsselungsschaltung 605 (Fig. 6a)
kommen von der Schaltung 601. Die Leitungen 60150 bis 60157 sind die Ausgänge der Schaltung
601 und die Eingänge der Schaltung 605. Die Eingänge 60150 bis 60157 stellen jeweils Zahlen von 0
bis 70 dar (d.h. »1« bis »7« in der dezimalen Zehnerstelle). Die Schaltung 605 hat drei Paare von
Ausgangsleitungen 605 Λ bis 605 C. Der Ausgang 605A hat den Wert »10«, der Ausgang 6055 den
Wert »20« und der Ausgang 605C den Wert »40«. Die Eingänge 60150 bis 60157 aus der Schaltung
601 werden in einen oder mehrere der Ausgänge 605 A bis 605 C aufgeschlüsselt. Wie schon in Verbindung
mit Schaltung 601 beschrieben, ist jeweils nur eine der acht Leitungen 60150 bis 60157 erregt.
Jeder der Ausgänge aus der Schaltung 605 hat die Form einer bistabilen Schleife, in der wie bei der in
F i g. 2 c und 2 d gezeigten Schleife zwei supraleitfähige Strompfade zwischen einem Stromeingangsdraht
verlaufen. Mit jedem der Pfade in den supraleitfähigen Schleifen 60SA bis 605 B sind mehrere
Kryotrontorleiter in Reihe geschaltet. Jeder der Eingänge 60150 bis 60157 erregt ein Kryotrontorelement
in einem der Strompfade jeder der Ausgangsschleifenschaltungen 605/4 und 6055. Zum
Beispiel erregt der Eingang 60150 die Kryotrontorelemente im unteren supraleitendem Pfad jeder der
Ausgangsschleifen 605 A und 6055 und bringt daher
die Schleifen 605 A und 6055 jede in den NuH-Zustand.
Andererseits erregt der Eingang 60151 ein Kryotrontorelement im oberen Pfad der Ausgangsschleife
605 A und im unteren Pfad der Ausgangsschleife 6055, wodurch die Schleife 605 A in den
Ein- und die Schleife 6055 in den Aus-Zustand gelangen. Die Ströme von den vier Eingängen 60150
bis 60153 werden im Aus-Supraleiterstrompfad der Ausgangsschleife 605 C und die vier Eingänge 60154
bis 60157 im Ein-Supraleiterpfad der Ausgangsschleife
605 zusammengefaßt. Die folgende Tabelle
zeigt an, welche Ausgänge durch jeden der verschiedenen
Eingänge in den Ein-Zustand gebracht werden. »Nein« bedeutet in der Tabelle, daß ein
Ausgang nicht in den Ein-Zustand gebracht wird, und »Ja« bedeutet, daß er in den Ein-Zustand ge-
langt Tabelle 605
Wort | Ausgang | Ausgang | Ausgang | |
Eingang | VVCIL des Eingangs |
605 Λ (Wert 10) |
6055 (Wert 20) |
605 C (Wert 40) |
60150 | 0 | Nein | Nein | Nein |
60151 | 10 | Ja | Nein | Nein |
60152 | 20 | Nein | Ja | Nein |
60153 | 30 | Ja | Ja | Nein |
60154 | 40 | Nein | Nein | Ja |
60155 | 50 | Ja | Nein | Ja |
60156 | 60 | Nein | Ja | Ja |
60157 | 70 | Ja | Ja | Ja |
Da die anderen Entschlüsselungsschaltungen 606 bis 608 jede ebenso arbeiten wie die Entschlüsselungsschaltung
605, werden sie nicht im einzelnen beschrieben. Jedoch wird jede der Schaltungen 606
bis 608 allgemein erläutert.
Schaltung 606: Die zehn Eingänge 60250 bis 60259 der Entschlüsselungsschaltung606 (Fig. 6a)
sind die Ausgänge der Schaltung 602. Die Eingänge 60250 bis 60259 zeigen jeweils Zahlen von 0 bis
ίο 180 an (d. h. eine bis neun Zweien in der dezimalen
Zehnerstelle). Nur einer der Eingänge 60250 bis 60259 ist jeweils erregt. Die Schaltung 606 hat fünf
Ausgänge 606^4 bis 606 £ mit folgenden Werten:
Ausgang 606 A hat den Wert »20«, Ausgang 606 B
den Wert »40«, Ausgang 606C den Wert »80«, Ausgang
606 D den Wert »100« und Ausgang 606 £ den Wert »60«. Die Eingänge 60250 bis 60259 werden
jeweils gemäß der nachstehenden Tabelle zu den Ausgängen 606 A bis 606 £ entschlüsselt. Die Ausgangsklemmen
der Schleife 606 D sind mit 606CC und 606 DD (Fig. 6b) bezeichnet.
Eingang | Wert | Ausgang 606 A | Ausgang 606 B | Ausgang 606 C | Ausgang 606 £ | Ausgang 606 F |
des Eingangs | (Wert 20) | (Wert 40) | (Wert 80) | (Wert 100) | (Wert 60) | |
60250 | 0 | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein |
60251 | 20 | Ja | Nein | Nein | Nein | Nein |
60252 | 40 | Nein | Ja | Nein | Nein | Nein |
60253 | 60 | Ja | Ja | Nein | Nein | Nein |
60254 | 80 | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein |
60255 | 100 | Ja | Nein | Ja | Nein | Nein |
60256 | 120 | Nein | Ja | Ja | Nein | Nein |
60257 | 140 | Ja | Ja | Ja | Nein | Nein |
60258 | 160 | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja |
60259 | 180 | Ja | Nein | Nein | Ja | Ja |
Schaltung 607: Die Eingänge 60350 bis 60357 der Entschlüsselungsschaltung607 (Fig. 6b) sind
die Ausgänge der Schaltung 603. Die Eingänge 60350 bis 60357 haben zugeordnete Werte von »0«
bis »280« (d. h. null bis sieben Vieren in der dezimalen Zehnerstelle). Die Schaltung 607 hat vier Ausgänge
mit folgenden Werten: Ausgang 607 A mit dem Wert »40«, Ausgang 607ß mit dem Wert »80«,
Ausgang 607C mit dem Wert »100« und Ausgang 607D mit dem Wert »60«. Die Ausgangsklemmen
der Schleife 607 C sind mit 607CC und 607DD bezeichnet.
Die Eingänge 60350 bis 60357 werden zu
den Ausgangswerten 607A bis 607 D entschlüsselt,
wie es die nachstehende Tabelle zeigt.
Tp in pn ti tr | Wert | Ausgang 607 A | Ausgang 607 B | Ausgang 607 C | Ausgang 607 D |
J-flllgCMlg | des Eingangs | (Wert 40) | (Wert 80) | (Wert 100) | (Wert 60) |
60350 | 0 | Nein | Nein | Nein | Nein |
60351 | 40 | Ja | Nein | Nein | Nein |
60352 | 80 | Nein | Ja | Nein | Nein |
60353 | 120 | Ja | Ja | Nein | Nein |
60354 | 160 | Nein | Nein | Ja | Ja |
60355 | 200 | Ja | Nein | Ja | Ja |
60356 | 240 | Nein | Ja | Ja | Ja |
60357 | 280 | Ja | Ja | Ja | Ja |
Schaltung 608: Die Eingänge 60450 bis 60455 der Entschlüsselungsschaltung608 (Fig. 6b) sind
mit den Ausgängen der Schaltung 604 verbunden Die Eingänge 60450 bis 60455 haben jeweils Werte
von »0« bis »400« (d. h. eine bis fünf Achten in der Zehnerstelle). Die Schaltung 608 hat fünf Ausgänge
mit folgenden Werten: Ausgang 608 A mit dem Wert »80«, Ausgang 608ß mit dem Wert »100«, Ausgang
608C mit dem Wert »60«, Ausgang 608D mit dem Wert »200« und Ausgang 608 E mit dem Wert
»120«. Die Ausgangsklemmen für die Schleifenschaltungen 608 B und 608 D sind mit 608CC,
608DD, 608EE und 608FF bezeichnet. Die Eingänge
60450 bis 60455 der Schaltung 608 werden zu den Ausgängen 608 Λί bis 608 E nach folgender
Tabelle entschlüsselt:
Eingang | Wert | Ausgang 608 A | Ausgang 608 B | Ausgang 608 C | Ausgang 608 C | Ausgang 608 D |
60450 | des Eingangs | (Wert 80) | (Wert 100) | (Wert 60) | (Wert 200) | (Wert 100) |
60451 | 0 | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein |
60452 | 80 | Ja | Nein | Nein | Nein | Nein |
60453 | 160 | Nein | Ja | Ja | Nein | Nein |
60454 | 240 | Ja | Ja | Ja | Nein | Nein |
60455 | 320 | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja |
400 | Ja | Nein | Nein | Ja | Ja |
Schaltung 609: Die Entschlüsselungsschaltung 609 Die Eingänge zur Schaltung 609 haben folgende
(Fig. 6c) empfängt Eingangssignale aus den Ent- 15 Werte:
schlüsselungsschaltungen 606 bis 608 und aus der Addierpyramide 555 in der Entschlüsselungsschaltung
500 und entschlüsselt diese Eingangssignale zu achtunddreißig Ausgängen. Die Ausgänge der Schaltung
609 sind in F i g. 6 c durch Großbuchstaben A bis Z und AA bis LL bezeichnet. Gemäß dem in der
ganzen Beschreibung verwendeten Numerierungsschema werden diese Ausgänge jedoch als Ausgänge
609^4 bis 609Z und 609AA bis 609LL bezeichnet. Die Zahl 609 ist in F i g. 6 c aus Platzmangel nicht vor
die Buchstaben gesetzt worden.
Die Schaltung 609 ist lediglich eine Addierpyramide, die die Ausgänge 55550 bis 55554 der
Addierpyramide 555 in Schaltung 152 als ihre fünf Stromeingänge benutzt. Es ist jeweils nur einer der
Ausgänge 55550 bis 55554 erregt. Der Strom aus jeder der Leitungen 55550 bis 555 S 4 hat mehrere
mögliche Pfade durch die Addierpyramide 609. Welchen Pfad der Strom durch die Addierpyramide
Eingänge | Die Werte der Eingangssignale |
Eingänge | Die Werte der Eingangssignale |
55450 | .... 0 | 607 D | 60 |
55451 | .... 60 | 608 C | 60 |
55452 | .... 120 | 608 E | 120 |
55453 | .... 180 | 608 Λ | 80 |
55454 | .... 240 | 60TA | 40 |
606 E . | .... 60 | 606 A | 20 |
Der Ein-Zustand ist dargestellt durch Strom in der oberen Leitung der Eingangsschleifen 606 E,
607 D, 608 C, 608 E, 608 A, 607 A und 606 Λ.
Wie aus der vorstehenden Aufstellung hervorgeht, haben nicht alle Eingänge zur Schaltung 609 denselben
Wert. Die Stromeingänge 55550 bis 555 S 4 für die Addierpyramide 609 haben Werte, die sich
von jedem anderen um sechzig unterscheiden. Die
609 zu den Ausgängen 609,4 bis 609LL einschlägt, 35 horizontale Eingangsschleife, die einen Pfad von den
ist abhängig von den Eingängen 606 E, 607 D, 608 C, Stromeingängen 55550 bis 55554 zu den Aus-608
E, 608 A, 607 A und 606 A, die von den gangen 609 Λ bis 609LL errichtet, hat Werte zwi-Schaltungen
606, 607 und 608 kommen. Der er- sehen »20« und »120«, wie oben angegeben. Außerregte
Ausgang stellt dann die Summe der durch dem sind bestimmte Kombinationen von Eingängen
den von der Addierpyramide 555 kommenden 40 nicht möglich, z. B. können die Eingänge 555 S 9
Eingang dargestellten Zahl und der Summe der und 606 E infolge der Eigenart der vorausgehenden
Schaltung nicht gleichzeitig erregt sein. Der Grund dafür läßt sich durch eine Untersuchung der Entschlüsselungsschaltungen
152, 602 und 606 fest-45 stellen. Damit der Eingang 606 £ im Ein-Zustand
ist, muß die Leitung 60258 oder die Leitung 602 5 9 erregt sein, und damit die Leitungen 60258 oder
60259 erregt sein können, muß eine der Leitungen 55253 oder 55254 erregt sein. Damit die Leitun-609
W 240 50 gen 55253 oder 55254 erregt sein können, müssen
(MQ γ 0 An mindestens drei der Schleifenschaltungen 502 bis 505
609a ZoU . „. ^ . _. 1 · j τ-.·
im Eins-Zustand sein. Die verschiedenen Eingange
6Ü9 Y 18U aus den Schaltungen 401 bis 404, die die Schleifen-
609 Z 200 schaltungen 502 bis 505 in den Ein-Zustand schal-
609AA 220 55 ten, sind nicht dieselben Eingänge, die eine der
609 BB 240 Schleifenschaltungen 514, 515, 516, 517 in den Ein-
609CC 260 Zustand schalten.
„ _Rn Wenn daher einer der Ausgänge 55153 oder
bWL>L> Ζ8υ 55254 erregt ist, muß einer der Ausgänge 55550
609EE 300 6o ocjer 55551 erregt sein, da mindestens drei der
Eingänge aus den Schaltungen 606, 607 und 608 dar. Die achtunddreißig Ausgänge 609 A bis
609 Z und 609AA bis 609LL führen folgende Werte:
609 A 0
609B 20
609C 40
609 D 60
609E 80
609F 100
609G 120
609 H 140
609/ 60
609/ 80
609 K 100
609L 120
609M 140
609 JV 160
609O 180
609 P 200
609ß 120
609 Ä 140
6095 160
609Γ 180
609 U 200
609 F 200
609FF 320
609GG 240
609HH 260
609// 280
6097/ 300
609KK 320
609LL 340
Schleifenschaltungen 514 bis 517 im Aus-Zustand sein müssen, wenn irgendwelche drei der Schleifenschaltungen
502 bis 505 im Ein-Zustand sind. Man sieht also, daß immer, wenn die Schleife 606 £ im
Ein-Zustand ist, Strom in der Eingangsleitung 555S0 oder 55551 fließt, und der Strom kann aus dem
Strompfad 609,4 in den Strompfad 609/ oder aus dem Strompfad 609/ in den Strompfad 609 β durch
die Kryotrone in den Pfaden 609 A, 609/ und 609Q
umgeleitet werden, die die Schleifenschaltung 606 £ steuert.
Die Schaltung 609 arbeitet ebenso wie die anderen oben beschriebenen Addierpyramiden, obwohl sie
nicht wie diese eine symmetrische Addierpyramide ist. Der Grund dafür, daß die Schaltung 609 nicht
symmetrisch ist, besteht darin, daß die verschiedenen Eingänge zu der Schaltung 609 nicht alle die gleichen
Werte haben und daß bestimmte der horizontalen Eingänge, die Strompfade durch die Schaltung errichten,
nicht erregt sein können, wenn bestimmte der Stromquellen erregt sind, wie es oben in Verbindung
mit dem Eingang 606£ und den Stromquellen 555SO
und 55551 beschrieben worden ist.
Die Schaltung 609 hat fünf mögliche Stromeingänge 55550 bis 55554. Die Eingänge 606 E,
607Z), 608C, 608E, 608A, 607 Λ und 606/1 errichten
einen Strompfad von jedem dieser Eingänge aus zu einem der Ausgänge 609/i bis 609LL. Die
Eingänge 606 E, 607 D . .. 606 A errichten die verschiedenen
Strompfade durch die Entschlüsselungsschaltung 609, indem sie Kryotrone in den verschiedenen
Pfaden der Schaltung steuern. Da die Eingänge 606E, 607D, 608C, 608/1, 607A, 606A nicht
jeder denselben Wert haben, leiten sie nicht dieselben Strommengen in der Pyramide um. Zum Beispiel hat
der Eingang 606£ einen Wert von »60« und verschiebt den Eingangsstrom von der Leitung 609 A
zur Leitung 609/, während der Eingang 606 A, der den Wert »20« hat, den Strom lediglich von der
Leitung 609 A zur Leitung 609 B verschiebt. Außerdem hat die Addierschaltung 609 mehr als einen Ausgang
mit demselben Wert. Zum Beispiel hat der Ausgang 609/, der erregt ist, wenn der Stromeingang
55551 erregt ist und keiner der Eingänge 606 E, 607D, 608C, 608£, 608/4, 607A und 606/4 erregt
ist, denselben Wert wie der Ausgang 609D, der erregt ist, wenn erstens der Stromeingang 55550 im
Ein-Zustand ist, zweitens die Eingänge 606 E, 607 D, 608 C, 608 £ und 608,4 im Aus-Zustand sind und
drittens die Eingänge 607 A und 606 A im Ein-Zustand sind. Da abgesehen von den oben
aufgeführten Unterschieden die Addierpyramidenschaltung 609 den vorher beschriebenen Addierpyramiden
gleicht, wird sie hier nicht näher erläutert.
Die achtunddreißig Ausgänge 609 A bis 609 Z und 690AA bis 609LL der Addierschaltung 609 werden
zu achtzehn Eingängen 610/4 bis 610 R zwischen der Schaltung 609 und der Schaltung 610 kombiniert.
Die Ausgänge der Schaltung 609, die jeweils die Eingänge 610 A bis 610/2 der Schaltung 610 erregen,
sind nachstehend aufgeführt:
Eingänge | Erregt durch folgende | 609/ | 609 β |
von 610 | Ausgangssignale von 609 | 609/ | 609 R |
610 A | 609.4 | 609 K | |
6105 | 609 B | 609 L, | 609 Y |
610C | 609 C | 609 M, | 609Z |
610D | 609 D, | 609 S | |
610 £ | 609 E, | 609 T, | 609GG |
610F | 609 F, | 609 U, | 609HH |
610G | 609 G, | 609AA | |
610H | 609 H, | 609BB, | |
610/ | 609 N, | 609CC, | |
610/ | 609 O, | 609// | |
610K | 609 P, | 609// | |
610L | 609 V, | 609KK | |
610M | 609 W, | ||
610N | 609 X, | ||
610 O | 609DD, | ||
610P | 609 ££, | ||
610 ρ | 609FF, | ||
610R | 609LL | ||
Schaltung 610: Die Eingangssignale auf 610/4 bis 610R der Schaltung 610 werden zu sieben Ausgängen
6105 bis 610F entschlüsselt. Es kann jeweils nur einer der Eingänge 610/4 bis 610R der Schaltung
610 erregt sein. Der Wert der verschiedenen Eingänge 610A bis 610R ist unten angegeben. Die
verschiedenen Ausgänge, die von den Eingängen 610 A bis 610R erregt werden, gehen aus der nachstehenden
Tabelle hervor. Die Schaltung 610 arbeitet ebenso wie die Schaltungen 605 bis 608 und wird
daher nicht näher beschrieben. Die Ausgangsklemmen der Schleifenschaltungen 6105 und 610 Γ
sind mit 610CC, 610DD, 610 ££ und 610FF bezeichnet.
n/prt | Ausgang | Ausgang | Ausgang | Ausgang | Ausgang | Ausgang | Ausgang | |
Eingang | WcI L des Eingangs |
6105 | 610 Γ | 610 t/ | 610F | 610W | 610 X | 610 Y |
(100) | (200) | (0) | (20) | (40) | (60) | (80) | ||
610 Λ | 0 | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein | Nein | Nein |
610 B | 20 | Nein | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein | Nein |
610C | 40 | Nein ■ | Nein | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein |
610D | 60 | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Nein |
610£ | 80 | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
610F | 100 | Ja | Nein | Ja | Nein | Nein | Nedn | Nein |
610G | 120 | Ja | Nein | Nein | Ja | Nein | Nedn | Nein |
610H | 140 | Ja | Nein | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein |
610/ | 160 | Ja | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Nein |
610/ | 180 | Ja | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
610K | 200 | Nein | Ja | Ja | Nein | Nein | Nein | Nein |
610L | 220 | Nein | Ja | Nein | Ja | Nein | Nein | Nein |
610M | 240 | Nein | Ja | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein |
610 N | 260 | Nein | Ja | Nein | Nein | Nein | Ja | Nein |
6106» | 280 | Nein | Ja | Nein | Nein | Nedn | Nein | Ja |
610F | 300 | Ja | Ja | Ja | Nein | Nein | Nedn | Nedn |
610Ö | 320 | Ja | Ja | Nein | Ja | Nein | Nein | Nein |
610R | 340 | Ja | Ja | Nein | Nein | Ja | Nein | Nein |
409 637/328
Jeder der Ziffern der endgültigen Summe ist eine Schleife zugeordnet, die den in F i g. 2 d gezeigten
Schleifen entspricht. Da es sich bei der in F i g. 6 a, 6 b und 6 c gezeigten Entschlüsselungsschaltung £
um die Entschlüsselungsschaltung 600 handelt, sind die in F i g. 6 c gezeigten vier Speicherschleifen diejenigen,
die den zur Darstellung der dezimalen Zehnerziffer verwendeten vier binären Ziffern zugeordnet
sind. Diese vier Speicherschleifen tragen die
net, die Schleife FS 2 der zweiten binären Stelle, die
Schleife FS 3 der dritten binären Stelle und die Schleife FS 4 der vierten binären Stelle in der Zehnerstelle.
Die Ausgangsschleife 605 A der Schaltung 605 bringt die Speicherschleife FSl dadurch entweder in
den Null- oder in den Eins-Zustand, daß sie entweder ein Kryotron im linken Pfad oder ein
werden. Nachstehend wird jeweils der Zustand aufgeführt, in den die Schleifen FS2, FS3 und FSA
durch die Ausgänge 610GG bis 610KK gebracht werden:
und 608 eine zusätzliche Schaltungsebene. Daher hätte die Schaltung 608 in der Entschlüsselungsschaltung £ der Hunderterstelle ein zusätzliche Ausgangsschleife
und würde einen Dezimalübertragsausgang mehr als die in Fig. 6b gezeigte Schaltung
608 erzeugen. Die Verwendung einer zusätzlichen Ebene logischer Schaltungen in jeder der Schaltungen
601 bis 608 wird aus der genauen Erläuterung der in F i g. 6 a, 6 b und 6 c gezeigten Schaltung deut-
Bezeichnungen FSl bis FS4. Die Schleife FSl ist io lieh und wird hier nicht näher beschrieben,
der ersten binären Stelle in der Zehnerstelle zugeord- Man beachte, daß ein zusätzlicher Dezimalübertrag
zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Dezimalstellen erfolgt. Das heißt, es erfolgen fünf Dezimalüberträge
von der Entschlüsselungsschaltung E in der Einerstelle zur Entschlüsselungsschaltung E in der
Zehnerstelle, sechs Dezimalüberträge aus der Entschlüsselungsschaltung E in der Zehnerstelle zur Entschlüsselungsschaltung
£ in der Hunderterstelle. Die Zahl der Überträge aus jeder Entschlüsselungsschal-
Kryotron im rechten Pfad erregt. Jeder der Ausgänge 20 tung £ zur nächsten Entschlüsselungsschaltung E
610GG bis 610KK der Schaltung 610 bringt jede steigert sich weiter bei jeder weiteren Dezimalstelle,
der Speicherschleifen FS 2, FS 3, FS 4 in den Ein- Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung könnte
oder Aus-Zustand. Da jeweils nur einer der Aus- dadurch beträchtlich vereinfacht werden, daß einige
gänge 610FF bis 610KK erregt ist, sieht man, daß dieser Überträge in einer zusätzlichen Entschlüssedie
Speicherschleifen FS 2, FS 3 und FS 4 stets ent- 25 lungsebene kombiniert werden. Das heißt, anstatt
weder in den Ein- oder in den Aus-Zustand gebracht mehrere Überträge getrennt zwischen benachbarten
Dezimalstellen weiterzuleiten, könnten die Überträge zwischen den Dezimalstellen zunächst zu einei
kleineren Zahl von höherstelligen Überträgen kombiniert werden. Anstatt nur Überträge von einer Dezimalstelle
zu einer benachbarten Dezimalstelle weiterzuleiten, könnten dann die Überträge aus einer Dezimalstelle
in weiter entfernt liegende Dezimalstellen weitergeleitet werden. Zum Beispiel könnte ein in der
Tausenderstelle erzeugter Übertrag zur Millionenstelle statt zur Zehntausenderstelle übertragen werden,
wie es der Fall wäre, wenn das hier dargelegte Schema für eine große Zahl von Ziffernstellen fortgesetzt
würde.
40 Da sich die Erfindung auf die allgemeine Philo-Die
in F i g. 6 a, 6 b und 6 c genauer dargestellte sophie der Organisation einer binärdezimalen Digi-Entschlüsselungsschaltung
E kann nur drei Dezimal- taladdierschaltung richtet, werden die verschiedenen
Überträge des Wertes »10« aus der zweiten Ent- Möglichkeiten zur Vereinfachung der Entschlüsseschlüsselungsschaltung
£ in der dezimalen Einerstelle lungsschaltungen D und E durch Einfügung einer
aufnehmen. Das heißt, die Schaltung 601 kann auf 45 weiteren Hierarchie von Schaltungen in die höheren
den drei Leitungssätzen 601 £ bis 601G drei Dezi- Ziffernstellen, hier nicht vollständig erörtert, aber
malüberträge, die jeder den Wert »10« haben, aus dem Fachmann dürfte es bekannt sein, daß solche
der in der Einerstelle befindlichen Schaltung £ emp- Vereinfachungen vorgenommen werden könnten,
fangen. Dagegen erzeugt die in Fig. 6a, 6b und 6c Alle Konstantstromeingänge in den Schaltungen
dargestellte Schaltung 600 vier Dezimalüberträge, die 5o 102 bis 106 sind ständig erregt. Die Schaltung
jeder den Wert zehn haben. Diese Signale werden an macht unmittelbar nach Einführung der verschiededen
Ausgangsklemmen (1) 608 CC-608 DD, (2) nen Zahlen in die Speicherschleifen der Schaltungen
610CC-610DD, (3) 607CC-607DD und (4) 606CC- 102 bis 105 (z. B. die Speicherschleifen 331 bis 339
606 DD erzeugt. , ., und 431 bis 439) einen kurzen Einschwingzustand
Um den zusätzlichen Dezimalübertrag zu assimi- 55 durch. Danach gelangt sie aber in den Ruhezustand,
lieren, müßte die der dezimalen Hunderterstelle zu- in dem das richtige Resultat am Ausgang erscheint,
geordnete Entschlüsselungsschaltung £ einen weiteren
Satz von Eingängen zur Schaltung 601 in dieser Entschlüsselungsschaltung E haben. Daher hätte dann
die Schaltung 601 in der Entschlüsselungsschaltung £ 6°
in der Hunderterstelle zehn an Stelle von neun Ausgängen (Fig. 6a). Zur Unterbringung dieses zusätzlichen Ausgangs aus der Schaltung 601 hat 605
dann eine zusätzliche Ausgangsschleife, die einen zusätzlichen Eingang zur Schaltung 602 bildet. Die 65 sen Wert binärdezimal auszudrücken und dann alle Schaltung 602 wiederum hätte dann sechs Ebenen so erlangten Werte zusammenzuaddieren. Bei der Eran Stelle der dann gestellten fünf Ebenen, und ebenso hätte jede der Schaltungen 606, 603, 607, 604
Satz von Eingängen zur Schaltung 601 in dieser Entschlüsselungsschaltung E haben. Daher hätte dann
die Schaltung 601 in der Entschlüsselungsschaltung £ 6°
in der Hunderterstelle zehn an Stelle von neun Ausgängen (Fig. 6a). Zur Unterbringung dieses zusätzlichen Ausgangs aus der Schaltung 601 hat 605
dann eine zusätzliche Ausgangsschleife, die einen zusätzlichen Eingang zur Schaltung 602 bildet. Die 65 sen Wert binärdezimal auszudrücken und dann alle Schaltung 602 wiederum hätte dann sechs Ebenen so erlangten Werte zusammenzuaddieren. Bei der Eran Stelle der dann gestellten fünf Ebenen, und ebenso hätte jede der Schaltungen 606, 603, 607, 604
Eingangs | Ausgangs | Ausgangs | Ausgangs |
leitung | schleif eF5 2 | schleife FS 3 | schleife FS 4 |
61Oi/ | aus | aus | aus |
610F | an | aus | aus |
610 W | aus | an | aus |
610Z | an | an | aus |
610 Y | aus | aus | an |
Codewandler ■ .
Der Codewandler nach der Erfindung arbeitet nach folgendem Prinzip: Um eine binäre Zahl in die
entsprechende binärdezimale Zahl zu übersetzen, braucht man lediglich den Wert jeder Ziffer der
binären Zahl zu nehmen, die eine Eins darstellt, die-
findung wird der Wert jeder binären Stelle (binärdezimal
ausgedrückt) in einem der Register in den
Schaltungen 102 bis 105 gespeichert. Jede Eins in der zu übersetzenden binären Zahl bewirkt wahlweise
eine Übertragung in die zugeordnete Addierschaltung aus dem Register in den Schaltungen 102 bis 105, in
dem der Wert der betreffenden, binärdezimal ausgedrückten Ziffer gespeichert ist. Für jede Eins in
der zu übersetzenden binären Zahl wird also der binärdezimal ausgedrückte Gegenwert in die Addierschaltung
eingeführt. Daher ist die Ausgangssumme der Addierschaltung die in binärdezimaler Form ausgedrückte
binäre Zahl.
Um die oben beschriebene Addierschaltung als Codewandler zu verwenden, werden die Entnahmeschaltungen
für die sechsunddreißig Register in den Schaltungen 102, 103, 104 und 105 gemäß Fig. 7
geschaltet, und die Zahlen 2», 21, 22, 2», 24 .. . 236
werden in den Wortstellen JV1 bis JV 36 des Registers der Schaltungen 102 bis 105 gespeichert. Bei den in
den Wortstellen JVl bis JV 36 gespeicherten Zahlen handelt es sich um die Werte der ersten sechsunddreißig
binären Stellen.
Wie schon erläutert, enhält die Schaltung 102 neun Speicherregister, die jeweils die Zahlen JVl bis N 9
speichern, die Schaltung 103 enthält neun Speicherregister für die Zahlen JV10 bis JV18, die Schaltung
104 enthält neun Speicherregister für die Zahlen JV19 bis JV 27, und die Schaltung 105 enthält neun
Speicherregister für die Zahlen JV 28 bis JV 36.
Fig. 7 zeigt vier Schaltungen 102', 103', 104'
und 105', die den oben beschriebenen und in F i g. 1 gezeigten Schaltungen 102, 103, 104 und 105 nahezu
gleichen. Die Unterschiede zwischen den Schaltungen 102' bis 105' und den Schaltungen 102 bis 105 werden
noch besonders herausgestellt werden. Außerdem zeigt Fig. 7 eine Eingangsschaltung 750 mit
sechsunddreißig Sätzen von Klemmen 701 bis 736.
Die sechsunddreißig binären Ziffern einer in die binärdezimale Form zu übersetzenden binären Zahl
erregen jeweils die Eingänge 701 bis 736. Wenn eine binäre Ziffer eine Eins ist, wird der obere Eingang
des zugeordneten Eingangspaars erregt, wenn sie eine Null ist, wird der untere Eingang erregt. Die Schaltung
750 hat je ein Paar von Eingängen für jedes der sechsunddreißig Register in den Schaltungen 102 bis
105. Wenn der obere Eingang eines Eingangspaars erregt wird, erfolgt eine Übertragung aus dem zugeordneten
Register in den Schaltungen 102 bis 105 in die oben beschriebene Addierschaltung, und wenn
der untere Eingang eines Eingangspaars in der Schaltung 750 erregt wird, erfolgt keine Übertragung
dieser Art.
Die Unterschiede zwischen den Schaltungen 102' bis 105' und den Schaltungen 102 bis 105 gehen aus
der genauen Darstellung der Speicherschleifen 331 £ und 331F und der zugeordneten Entnahmeschleifen
341 £ und 341F hervor, die den ersten beiden Stellen
des ersten Registers in der Schaltung 102' zugeordnet sind. Die Speicherschleifen 33175 und 331F
und ebenso die Entnahmeschleifen 341E und 341F
sind in den Schaltungen 111 und 112 enthalten. Zur Vereinfachung der Darstellung zeigt F i g. 7 die oben
beschriebene Addierschaltung nicht. Es versteht sich natürlich, daß jede der Entnahmeschleifen 341£
und 341F wie jede der anderen Entnahmeschleifen einen Teil einer der oben beschriebenen Addierschaltungen
erregt. Die Weglassung der Addierschaltung ist in F i g. 7 durch den getrichelten Teil jeder
der Entnahmeschleifen 341 £ und 341F angedeutet.
Wie schon beschrieben, fließt, wenn eine Entnahmeschleife
eine Eins aus der zugeordneten Speicherschleife ausliest, ein Strom im unteren Strompfad
der zugeordneten Entnahmeschleife, und beim Auslesen einer Null fließt Strom im oberen Strompfad
der Entnahmeschleife. Jeder der Entnahmeschleifen in den Schaltungen 102' bis 105' sind zwei
Kryotrone zugeordnet, welche die entsprechenden Entnahmeschleifen in den Schaltungen 102 bis 105
ίο nicht aufweisen. Die beiden der Entnahmeschleife
341 £ zugeordneten zusätzlichen Kryotrone sind mit 341 £0 und 341 £1 bezeichnet und die beiden zusätzlichen
Kryotrone der Entnahmeschleife 341F mit 341F0 und 341Fl.
Die Kryotrone 341 £1 und 341Fl sind jeweils zwischen dem Null- und dem Eins-Pfad der zugeordneten
Entnahmeschleifen in Reihe geschaltet. Wenn die Kryotrone 341 £1 und 341Fl normalleitend und die Kryotrone 341 £0 und 341F0 supra-
leitend sind, arbeiten die zugeordneten Entnahmeschleifen, als ob es die Kryotrone 341 £1, 341Fl,
341 £0 und 341F0 nicht gäbe. Wenn die Kryotrone 341 £1 und 341Fl supraleitend und die Kryotrone
341 £0 und 341F0 normalleitend sind, kann Strom nur im Null-Pfad der zugeordneten Entnahmeschleife
fließen (d. h. im Null-Pfad des gestrichelten Teils der zugeordneten Entnahmeschleife, der der Teil der
Entnahmeschleife ist, der die Addierschaltung erregt).
Der Steuerleiter für die Kryotrone 341 £1 und 341Fl und ebenso der Steuerleiter für jedes der
ebenso angeordneten Kryotrone in den anderen dem ersten Register in der Schaltung 102' zugeordneten
Entnahmeschleifen sind an die obere Eingangsklemme der Eingangsschaltung 750 angeschlossen.
Der Steuerleiter für die Kryotrone 341 £0 und 341F0 und ebenso der Steuerleiter für jedes der anderen
ebenso angeordneten Kryotrone in den anderen dem ersten Register in der Schaltung 102' zugeordneten
Entnahmeschleifen sind an den unteren Eingang des zugeordneten Eingangspaars der Eingangsschaltung
750 angeschlossen. Wenn daher die obere Eingangsklemme des Paars von Eingangsklemmen 701 erregt
wird, arbeiten die Entnahmeschleifen 341E, 341F
und ebenso jede der anderen dem ersten Register in der Schaltung 102' zugeordneten Entnahmeschleifen
normal, wie es oben in Verbindung mit der Addierschaltung beschrieben worden ist, und daher
wird die im ersten Register gespeicherte: Zahl in die Addierschaltung eingeführt. Wenn dagegen die untere
Eingangsklemme des Eingangspaars 701 erregt wird, wird jede der dem ersten Register zugeordneten Entnahmeschleifen
in den Null-Zustand gebracht, und daher wird die im ersten Register der Schaltung 102
enthaltene Information nicht in die Addierschaltung übertragen. Die anderen Entnahmeschleifen haben
jede eine der vorstehend beschriebenen gleichende Schaltung; wenn daher die obere Klemme eines Eingangsklemmenpaars
in der Schaltung 750 erregt wird, wird die in dem zugeordneten Register in den Schal-
tungen 102' bis 105 stehende Information in die Addierschaltung übertragen, und wenn die untere
Klemme eines Klemmenpaares in der Eingangsschaltung 750 erregt wird, wird die in dem zugeordneten
Register in den Schaltungen 102' bis 105' gespeicherte
Information nicht in die Addierschaltung übertragen. Durch die gezeigte zusätzliche Schaltung wird lediglich
das Auslesen ausgewählter Register entsprechend den Eingängen aus der Schaltung 750 verhindert.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß, wenn die richtigen Zahlen in den verschiedenen
Registern gespeichert sind und wenn die Ziffern einer binären Zahl, die im Eins-Zustand sind, die
obere Klemme der zugeordneten Eingangsklemmenpaare in der Schaltung 750 erregen, und wenn die
binären Ziffern einer Zahl, die im Null-Zustand sind, die untere Eingangsklemme der zugeordneten
Klemmenpaare in der Schaltung 750 erregen, das binärdezimale Äquivalent der binären Zahl auf
der Summenausgangsleitung der oben beschriebenen Addierschaltung erscheint.
Es sind keine Kryotrone für das Speichern von Informationen in den Speicherschleifen der verschiedenen
Register gezeigt worden, da eine solche Schaltungsanordnung zum Stand der Technik gehört. Für
den Codewandler könnte ein Festwertspeicher verwendet werden anstatt eines Speichers, in den Eingaben
möglich sind.
Das hier im besonderen beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Umwandeln von im binären Code (einem Einzelcode) ausgedrückten Zahlen in Zahlen, die im
binärdezimalen Code (einem Doppelcode) ausgedrückt sind. Natürlich könnten Vorrichtungen, die
die gleichen Prinzipien verwenden, auch zum Umsetzen aus einem beliebigen Einzelcode in einen beliebigen
Doppelcode ausgelegt werden.
Claims (5)
1. Anordnung zur Addition mehrerer in einem Mischcode, insbesondere dem Binärdezimalcode,
verschlüsselter Zahlen, in welcher gleiche Codezahlen (Binärzahlen) jeweils für sich addiert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß der die zugeordnete Basiszahl überschreitende Teil der Summe gleicher Codezahlen dem Addierer
für die entsprechenden Codezahlen (Binärzahlen) der nächsthöheren Basiszahl (Dezimalzahl) als
Übertrag zugeführt wird und daß danach der den jeweiligen Basiswert (Potenzen von 10) übersteigende
Teil der Summen der Codewerte einer Basisstelle in einem Entschlüsseier den Codewerten
der höheren Basisstellen zugeführt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Codestelle mehrere
Addierer hintereinandergeschaltet sind und daß jedem Addierer der um den Übertrag verkleinerte
Summenwert des vorhergehenden Addierers für die gleichen Codezahlen der Überträge aus dem
entsprechenden Addierer der nächstniederen Basisstelle und die entsprechenden Codezahlen
von so viel zu addierenden Zahlen zugeführt werden, daß der Übertrag in die nächste Basisstelle
den Wert Eins nicht überschreitet.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Addition jeweils
einer Codezahl mehrerer zu addierender Zahlen eine Addierpyramide aus Kryotronen vorgesehen
ist, die derart aufgebaut ist, daß den Codestellen der verschiedenen zu addierenden Zahlen je eine
Speicherschleife in Form eines Paars supraleitender parallel geschalteter Leiter zugeordnet ist,
von denen je nach dem zugeführten Codewert dei eine oder der andere Leiter supraleitend ist, und
daß sich die von einer Stromquelle oder den davor liegenden Addierpyramiden kommenden Ausgangsleiter
vor jeder Speicherschleife in zwei Leiter spalten, von denen je nach dem in dei
Speicherschleife gespeicherten Wert der eine oder der andere über je ein Kryotron normal-
oder supraleitend gemacht wird, so daß an dem aus mehreren Ausgangsleitern bestehenden Ausgang
der Pyramide die Summe eines bestimmten Codewertes dadurch angezeigt wird, daß allein
der der jeweiligen Summe zugeordnete Ausgangsleiter Strom führt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschlüsseier
als Kryotronschaltung aufgebaut sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ihre Verwendung als
Codewandler zur Umwandlung vom binären in einen Mischcode, insbesondere den Binärdezimalcode,
in der Weise, daß die Ziffern der binären Zahl zugeordnet nach ihrer Wertigkeit den Eingängen
zugeführt werden und daß von den den einzelnen Wertigkeiten der Binärzahlen zugeordneten
Speicherschleifen der verschiedenen Addierschaltungen nur diejenigen durch ein Eins-Eingangssignal
in den Eins-Zustand schaltbar sind, die bei der Verschlüsselung der zugeordneten
binären Wertigkeit im Mischcode (Binärdezimalcode) einem Eins-Wert zugeordnet sind,
so daß die Wertigkeiten der Bitstellen des Binärwertes addiert werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
409 637/328 7.64 © Bundesdruckerei Berlin
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