DE1177379B - Addierwerk - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: G06f

Deutsche Kl.: 42 m-14

Nummer: 1177 379

Aktenzeichen: S 80580IX c / 42 m

Anmeldetag: 25. Juli 1962

Auslegetag: 3. September 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Addierwerk mit mehreren Stufen zum Addieren von mehrstelligen Teilprodukten nach einer entsprechenden Stellenverschiebung.

Bei Addierwerken für mehrstellige Zahlen stellt sich das Problem, wie ein Übertrag von einer unteren Stufe auf eine höhere Stufe erfolgen soll. Wird z. B. zur Zahl 999 die Zahl 1 addiert, so muß zuerst ein Übertrag von der Einerstelle zur Zehnerstelle erfolgen. Da die Zehnerstelle bereits den Wert 9 aufweist, muß nach dem Eintreffen des Übertrages ein weiterer Übertrag auf die Hunderterstelle erfolgen. Dieser Übertrag, der durch einen vorherigen Übertrag ausgelöst wird, wird in der Regel als Folgeübertrag bezeichnet. Im vorliegenden Beispiel erfolgt noch ein weiterer Folgeübertrag von der Hunderterstelle auf die Tausenderstelle, so daß schließlich als Resultat der Addition der Wert 1000 erhalten wird. Es leuchtet ein, daß für die Ausführung der Überträge umso mehr Zeit benötigt wird, je mehr Stellen vorhanden sind. Die für die Addition notwendige Zeit muß so bemessen werden, daß ein Übertrag von der untersten bis zur höchsten Stelle stattfinden kann. Diese Wartezeit für das Durchlaufen eines Übertrages, der ja ohnehin nur in den seltensten Fällen von der untersten Stufe bis zur höchsten Stufe läuft, aber dennoch in Betracht gezogen werden muß, ist unerwünscht. Es sind deshalb bereits sehr viele Vorschläge gemacht worden, um diese Wartezeit zu beseitigen. Ein Vorschlag geht dahin, das Addierwerk asynchron arbeiten zu lassen. In diesem Falle erfolgt die nächste Addition sofort, nachdem ein Signal abgegeben worden ist, welches anzeigt, daß Folgeüberträge beendigt worden sind. Diese Methode eignet sich nicht für Maschinen, die rein zyklisch arbeiten. Für solche sind komplizierte Kunstschaltungen vorgeschlagen worden, mit welchen festgestellt wird, in welche Stelle des Addierwerkes der Übertrag erfolgen soll. Das Addierwerk arbeitet also in analoger Weise wie der Mensch, der mit einem Blick erkennt, daß die Addition von 1 zur Zahl 999 den Wert 1000 ergibt, also nicht zuerst den Übertrag von der Einerstelle zur Zehnerstelle, zur Hunderterstelle und schließlich zur Tausenderstelle vornimmt, wie dies vorhin erwähnt wurde. Solche Kunstschaltungen für Überträge sind jedoch kompliziert, wenn das Addierwerk eine große Anzahl von Stufen aufweist. Sie benötigen ebenfalls Zeit, um das Resultat zu errechnen.

Das Addierwerk gemäß der Erfindung, welches mehrere Stufen aufweist, die zum Addieren von mehrstelligen Teilprodukten nach einer entsprechenden Stellenverschiebung dienen, besitzt in üblicher Weise Addierwerk

Anmelder:

Sperry Rand Corporation, New York, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:
Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 134-146

Als Erfinder benannt:
William Francis Schmitt, Wayne, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 17. August 1961 (132 027)

zwei Gruppen von Halbaddierern, von denen die eine der Aufaddierung (ohne Überträge) der Teilprodukte, die andere der Summierung des jeweils so entstandenen

Resultats mit den dabei erzeugten Überträgen dient. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Gruppe für jeden Halbaddierer, außer dem der untersten Stufe angehörigen, ein Rezirkulationsweg vorgesehen ist, über welchen Folgeüberträge wieder in die Stufe zurückgeführt werden können, in der sie entstanden sind. Es werden somit die bei der Addierung des ersten Teilproduktes entstandenen Folgeüberträge bei der Addierung des zweiten Teilproduktes zusammen mit den dabei entstehenden normalen Überträgen zu dem jeweils vorhandenen Resultat summiert. Dies ist möglich, weil bei der Addierung des zweiten Teilproduktes zu dem jeweils schon bestehenden Resultat in der betreffenden Stelle kein Übertrag entstehen kann. Die Stelle, welche den Wert 9 hatte und welche bei der Aufaddierung des ersten Teilproduktes einen Übertrag empfing, ist Null geworden und kann daher bei der Aufaddierung des zweiten Teilproduktes niemals Anlaß zu einem Übertrag geben. Es ist daher möglich, in die nächst höhere Stelle bei der Aufaddierung des zweiten Teilproduktes den Folgeübertrag, welcher bei der früheren Addierung gebildet wurde, einzufügen. Da inzwischen eine Stellenverschiebung nach rechts erfolgte, kann der Folgeübertrag in die gleiche Stufe zurückgeführt werden, in der er entstanden ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist sehr einfach. Sie gestattet eine sehr rasche Operation des Addierwerkes.

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Weiter nach der Erfindung ist das Addierwerk gekennzeichnet durch eine Gruppe von Addierern von denen jeder einen Eingang aufweist, der von einem im letzten Zyklus aktivierbaren Tor kontrolliert wird, Mittel zur Feststellung des Wertes 9 in der dritten und den nächsthöheren Stufen oder eine Folgeübertragung in der zweiten oder den nächsthöheren Stufen, welche Mittel an die Eingänge einer Gruppe von Und-Toren angeschlossen sind, von denen der sind die Übertraes-Ausgänge der Halbaddierer 10, 12, 14, 16 und 11 über die Leitungen 70, 72, 74, 76 bzw. 78 mit den ODER-Schaltungen 60, 62, 64, 66 bzw. 68 verbunden.

Die Ausgangssignale der Einermatrix-Halbaddierer 26,28,30,32,34 und 36 werden den Torschaltungen 80, 82, 84, 86, 88 bzw. 90 über die Leitungen 92, 94, 96, 98, 100 bzw. 102 zugeführt. Die Verschiebung der zusammenaddierten Teilergebnisse erfolgt gleichfalls

zweite Eingang ebenfalls im letzten Zyklus aktivierbar io durch Ankopplung der Ausgangssignale der Einer-

ist, und deren Ausgänge eine Übertragsschaltung steuern, deren Ausgänge mit einem zweiten Eingang der Addierer verbunden sind. Dadurch wird eine Korrekturoperation nach der Addierung des Teilproduktes ermöglicht.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen

Fig. la, Ib, Ic und Id in derselben Reihenfolge von rechts nach links das ßlockschema eines sechsstufigen Addierwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein logisches Blockschema eines in der vorliegenden Erfindungverwendeten Matrix-Halbaddierers,

Fig. 3 ein logisches Blockschema eines in den Addierstufen des erfindungsgemäßen Addierwerkes verwendeten Einermatrix-Halbaddierers und

Fig. 4 ein logisches Blockschema des in der vorliegenden Erfindung verwendeten End Übertrags-Netzwerkes. Die hier beschriebene und dargestellte Vorrichtung betrifft ein paralleles Addierwerk, dessen Arbeitsweise in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Dezimalsystem beschrieben wird. Durch Vornahme geringfügiger, dem Fachmann bekannter Abänderungen kann das vorliegende Addierwerk jedoch auch in Verbindung mit der Basis eines anderen Zahlensystems, wie z. B. der Basis 2 oder 5 (Binär- bzw. Quinärsystem), betrieben werden. Soll das Addierwerk gemäß der vorliegenden Erf.ndung z. B. nach dem Binärsystem arbeiten, so ist dazu lediglich erforderlich, die Leitungen 2 bis 9 zu sperren ; in einem solchen Fall würde das halbe Addierwerk sodann beim Addieren eines Impulses zur Eins einen Übertrag erzeugen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, das die Arbeitsweise des Addierwerkes in Verbindung mit dem Dezimalsystem beschreibt, wird dagegen ein Übertrag beim Hinzuaddieren des Ubertragsimpulses zu einer Neun erzeugt.

Wie Fig. la, Ib und Ic zeigen, werden durch den Vielfachimpulsgenerator 18 Impulse erzeugt, welche den Vielfachen des Multiplikanden entsprechen. Diese Impulse werden über die Kabelleitungen 20 den Matrix-Halbaddierern 10, 12, 14, 16, 22 und 24 zugeführt. Selbstverständlich kann die Anzahl der Stufen beliebig groß sein. Die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorhandenen sechs Stufen dienen daher auch lediglich zur Erläuterung und Beschreibung der Erfindung. Die Vielfachen des Multiplikanden, die durch die Stellenwerte des Multiplikators bestimmt werden, können auf herkömmliche Art erzeugt und den Matrix-Halbaddierern zugeführt werden. Wie dem Fachmann bekannt ist, können geeignete Schaltungsmaßnahmen getroffen werden, falls das Addierwerk nach einem anderen Zahlensystem als dem Dualoder Zehnersystem arbeiten soll.

Die einzelnen Halbaddierer 10, 12,14, 16, 22 und 24 liegen mit ihren Ausgängen über die Leitungen 38, 40, 42, 44, 46 bzw. 48 an den Eingängen der Einer-Halbaddierer 26, 28, 30, 32, 34 bzw. 36. Außerdem Halbaddierer 26, 28, 30, 32, 34 und 36 an die Torschaltungen 110, 112, 114, 116 bzw. 118 über die Leitungen 94', 96', 98', 100' bzw. 102'. Diese Torschaltungen 110,112,114,116 und 118 sind der nächstniedrigeren Ziffernstufe zugeordnet und bewirken auf diese Weise die Verschiebung der addierten Teilergebnisse. Die Ausgänge der Torschaltungen 110, 112, 114, 116 und 118 sind über die Leitungen 94", 96", 98", 100" bzw. 102" mit den Eingängen der HaIbaddierer 10, 12, 14, 16 bzw. 22 verbunden.

Die Überträge der in Fig. la, Ib und 1 c gezeigten Einermatrix-Halbaddierer 28, 30, 32, 34 und 36 werden mit »Folgeübertrag« bzw. »durch Übertrag entstandener Übertrag «bezeichnet. Wie bereits erwähnt wurde, werden diese durch Übertrag entstandenen Überträge im Wege des Umlaufs an den einen Eingang desselben Einermatrix-Halbaddierers zurückgeführt, von dem sie erzeugt wurden. Im Falle des Einermatrix-Halbaddierers 28 (F i g. la) wird der Folgeübertrag der ODER-Schaltung 60 über die Leitung 120 zugeführt. Der Folgeübertrag des Einer-Halbaddierers 30 (Fig. 1 b) wird an die ODER-Schaltung62 über die Leitung 122 angekoppelt. Der Folgeübertrag des Einer-Halbaddierers 32 (Fig. I b) wird der ODER-Schaltung 64 über die Leitung 124 zugeleitet. Der Folgeübertrag des Einer-Halbaddierers 34 (Fig. 1 c) wird an die ODER-Schaltung 66 über die Leitung 126 angeschaltet, und der Folgeübertrag des Einer-Halbaddierers 36 (Fig. Ic) wird schließlich der ODER-Schaltung 68 über die Leitung 128 zugeführt.

Die Folgeüberträge sowie der Normalübertrag der niedrigeren Ziffernstufe werden dem Eingang der Einer-Halbaddierer 28, 30, 32, 34 und 36 über die ODER-Schaltungen 60, 62, 64, 66 bzw. 68 über die Leitungen 130, 132, 134, 136 bzw. 138 zugeleitet. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 80, 82, 84, 86, 88 und 90 werden den Einer-Addierern 140, 142, 146, 148, 150 bzw. 152 im Falle des Endproduktes über die Leitungen 154, 156, 158, 160, 162 bzw. 164 zugeleitet. Die Ausgänge der Einer-Addierer 140, 142, 146, 148, 150 und 152 können mit dem Eingang eines geeigneten Speichers verbunden sein, der in der Lage ist, das Endprodukt zu speichern.

Wie Fig. la zeigt, wird das Ausgangssignal des Einermatrix-Halbaddierers 26 außerdem einem (nicht gezeigten) Register über die Leitungen 166 zugeführt. Durch die über die Leitungen 166 vorgenommene Einspeicherung der verschobenen Stellenwerte in das Register bleiben die von der nächsthöheren Stufe verschobenen Stellenwerte erhalten.

Der in F i g. 1 adargestellteTaktimpuls-Generatorl70 kann ein gewöhnlicher Folgegenerator sein, dessen Taktgeschwindigkeit so bemessen ist, daß die Bauelemente die für einen einwandfreien Betrieb des Addierwerkes erforderlichen Operationen an den Operanden und Überträgen einwandfrei ausgeführt und ihren Stabilisierungszustand wieder erreicht haben, bevor die nächste Gruppe Operanden (Vielfache)

eintrifft. Die durch den Taktimpuls-Generator 170 erzeugten Taktimpulse werden an den Vielfach-Generator 18 (Fig. 1 b) angekoppelt und steuern die Übertragung der die Teilergebnisse darstellenden Vielfachen vom Generator 18 zu den Matrix-Halbaddierern 10,12,14,16,22 und 24 über die Leitungen 20. Der Arbeitszyklus des Taktimpuls-Generators 170 muß eine Anzahl von Taktimpulsen aufweisen, die gleich der Anzahl der zu übertragenden Teilprodukte zuzüglich einem weiteren Taktimpuls ist. Dieser zusätzliche Taktimpuls ist für die Addition der durch Übertrag entstandenen Endüberträge erforderlich. Sind z. B. vier Teilprodukte zu übertragen, so würde der Taktimpuls-Generator 170 jeweils fünf Taktimpulse TPl bis TPS während eines Zyklus bereitstellen, wobei die Teilprodukte während der Taktzeiten TPl bis TP4 und die durch Übertrag gebildeten Endüberträge zur Taktzeit TP 5 (in der Zeichnung dargestellt als 27W) zur Bildung des Endproduktes übertragen würden.

Wie bereits an anderer Stelle ausgeführt wurde, wird der letzte Taktimpuls des Taktimpuls-Generators außerdem zum Addieren der durch Übertrag entstandenenEndüberträge verwendet. Bei dieser Operation müssen die für die Verschiebung vorgesehenen Leitungen gesperrt und das Endübertragungs-Netzwerk aktiviert werden. Dies geschieht, indem die Verschiebeleitungen 94', 96', 98', 100' und 102' durch Anschalten des Taktimpulses TPN an die Sperr-Torschaltungen 110, 112, 114, 116 bzw. 118 gesperrt werden. Außerdem wird der Taktimpuls TPN an die Torschaltungen 80, 82, 84, 86, 88 und 90 angekoppelt, so daß das Endprodukt an die Einer-Addierer 140,142, 146, 148, 150 bzw. 152 übertragen werden kann. Wie bereits erwähnt wurde, werden die durch Übertrag entstandenen Endüberträge, die auch mit »Endübertrag« bezeichnet werden, in den Einer-Addierern 140, 142, 146, 148, 150 und 152 addiert. Außerdem wird der Taktimpuls TPN noch an die in Fig. Id dargestellten UND-Schaltungen 180, 182, 184, 186, 188, 190 und 192 angeschaltet.

Die in Fig. Id dargestellte Schaltungsanordnung besteht aus dem Endübertragungs-Netzwerk und wird nur nach erfolgter Einspeicherung des Endproduktes verwendet, ausgenommen diejenigen Folgeüberträge, die beim Addieren der letzten Teilprodukte zu den addierten Teilprodukten entstehen. Die für den Folgeübertrag vorgesehene Leitung 120 (RC2) in F i g. la ist mit der UND-Schaltung 192 verbunden (Fig. 1 d).

Außerdem sind die für die Folgeüberträge vorgesehenen Leitungen 122 (RC3), 124 (RC4) und 126 (i?Ä5) (Fig. Id) mit den UND-Schaltungen 190, 188 bzw. 186 verbunden. Darüber hinaus werden die Einermatrix-Halbaddierer 30, 32 und 34 (F ig. Ib und 1 c) über die Leitungen 194 ,196 bzw. 198 abgetastet, um festzustellen, ob sich diese Halbaddierer in der Neuner-Stellung befinden und dadurch ein Folgeübertrag für die nächsthöhere Ziffernstufe erzeugt werden kann. Die mit 9PP3 bezeichnete Leitung 194 (9P.P3 teilprodukt 9 der dritten Ziffernstufe) ist mit der UND-Schaltung 184 (Fig. 1 d) verbunden. Ähnlich sind die Leitungen 196 (9 PP4) und 198 (9 PP5) mit den UND-Schaltungen 182 bzw. 180 verbunden. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 180, 182, 184, 186, 188, 190 und 192 sind mit dem Endübertrags-Netzwerk 200 verbunden, dessen Ausgänge mit den Leitungen 3CÄ (Endübertrag für die dritte Ziffernstufe), 4CÄ, 5CÄ und 6CÄ verbunden sind, die über die Leitung 202 zu den Einer-Addierern 146, 148, 150 und 152 führen, um diese Addierer zu veranlassen, einen Folgeübertrag hinzuzuaddieren, falls sich ein solcher Übertrag in der nächstniedrigeren Stufe beim Addieren des letzten Teilproduktes zu der Summe der zusammenaddierten Teilprodukte ergibt.

Arbeitsweise des Addierwerkes

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Addierwerkes wird nunmehr an Hand des nachfolgenden Multiplikationsbeispiels beschrieben, bei dem die Multiplikation durch wiederholtes Addieren erfolgt. Das Addierwerk läßt sich nach Vornahme geringfügiger Abänderungen in Verbindung mit einem Zahlensystem beliebiger Basis benutzen, wobei auch die Anzahl der im Addierwerk verwendeten Stufen beliebig groß gehalten werden kann.

8934 Multiplikand,
7856 Multiplikator,

53604
44670
71472
62538

70185504

erstes Teilprodukt,
zweites Teilprodukt,
drittes Teilprodukt,
viertes Teilprodukt,

Endprodukt.

Die Ermittlung des Endproduktes erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Addierwerk auf folgende Weise:

Stufe	6	5	4	3	2	1
Matrix-Halbaddierer	24	22	16	14	12	10
oder Einermatrix- Halbaddierer	36	34	32	30	28	26

TPX

ODER

0 0

5 0

3 O

3*

6 0

O L^ I^ L--

i ^; i

AC- AC- AC- ~RC- 'RC Eingänge und Ausgänge
des Matrix-Halbaddierers

Eingang zum Einermatrix-Halbaddierer

Stufe	6	5	4	3	2	1
Matrix-Halbaddierer	24	22	16	14	12	10
oder Einermatrix- Halbaddierer	36	34	32	30	28	26

RC hier TP3

RC hier

O R~C	5 ~RC	3 7?c	6 R~C	O	4* O	I Ausgang des Einer- ( matrix-Halbaddierers
O O	O 4	5 4	3 6	6 7	O O	Eingänge zum Matrix ( Halbaddierer
O O	4 ~C	9 C	9 C	3 C	O T	[ Ausgänge des Matrix- ί Halbaddierers
			\ NX		O
O	xc	XC	X C	C	~c	Eingänge zum Einer matrix-Halbaddierer
RC	RC	AC	~RC	/?c	O
O ~RC	4 RC	9 ^C	O RC	3 AC	O* 0	I Ausgänge des Einer- I matrix-Halbaddierers
O O	O 7	4 1	9 4	O 7	3 2	^ Eingänge zum Matrix- Halbaddierer
O O	7 C	5 C	3 C	7 C	5 C ,	Ausgänge des Matrix- ' Halbaddierers
O	X C	x"c	C	7K	5 "C	Eingänge zum Einer- ^ matrix-Halbaddierer
Tc	AC	^c	VJ?C	AC	0 .
O	7	6	4	7	5*1	Ausgänge des Einer matrix-Halbaddierers
R~C	RC	R~C	AC	~RC	0 J
O O	O 6	7 2	6 5	4 3	7 8	Eingänge zum Matrix- Halbaddierer
O O	6 C	9 C	1 C	7 C	5 C	Ausgänge des Matrix- Halbaddierers
	6k	9V	K	7\	5
O	XC	XC	xc	C	C
AC	Tc	~RC-	^c	AC	0
O	6	°	1	8	5I	Ausgänge des Einer matrix-Halbaddierers

RC RC

RC RC

TPN

9	Stufe	6	5	4	3	2	10	1
Matrix-Halbaddierer	24	22	16	14	12	10
oder Einermatrix- Halbaddierer	36	34	32	30	28	26

0 RC RC RC RC

0 7 0

* Ziffern, die in ein (nicht gezeigtes) Register eingeschoben wurden.

Zu den Torschaltungen
80, 82, 84, 86, 88, 90

0 ) Zum Endübertrags-

Netzwerk F i g. 1 und 4
Endprodukt der Einer-Addierer

0 7 0 18 5

5 0 4

Endprodukt der Eineraddierer

Endprodukt, das sich im (nicht gezeigten) Register befindet

Bevor das vorstehende Zahlenbeispiel nunmehr im einzelnen beschrieben wird, werden zunächst zum besseren Verständnis der übrigen Schaltungsanordnungen die F i g. 2, 3 und 4 besprochen.

F i g. 2 zeigt das Blockschema der Matrix-Halbaddierer 10,12,14,16,22 und 24 (F i g. 1 a, 1 b und 1 c). Der in F i g. 1 c dargestellte Matrix-Halbaddierer 24 ist mit Ausnahme der Eingangsleitung 0 mit den anderen Matrix-Halbaddierern identisch. Da sich der Matrix-Halbaddierer 24 in der höchsten Ziffernstufe befindet, werden hier keine Ziffern eingeschoben; es werden also ständig Nullen zugeführt. Der in F i g. 2 gezeigte Matrix-Halbaddierer erhält zwei Signale, die den Ziffern des Augenden und Addenden entsprechen, und erzeugt Ausgangssignale, die der Summe und dem Übertrag in Übereinstimmung mit den üblichen Ausgangssignalen eines Halbaddierers entsprechen. Der in F i g. 2 dargestellte Matrix-Halbaddierer ist nach dem Dezimalsystem aufgebaut und läßt sich, falls erforderlich, leicht an jede beliebige Basis anpassen. Soll das, z. B. das Binärsystem, verwendet werden, werden die UND- und ODER-Schaltungen so angeordnet, daß bei Darstellung der Ziffer 0 eines Augenden und der Ziffer 0 eines Addenden sich als Summe die Ziffer 0 mit einem Übertrag 0 ergibt. Die Darstellung der Ziffer 1 eines Augenden und der Ziffer 1 eines Addenden ergibt als Summe die Ziffer 0 mit einem Übertrag 1. Die Darstellung einer Eins im Augenden sowie einer Null im Addenden und umgekehrt ergibt als Summe eine Eins mit einem Übertrag 0.

Wie bereits erwähnt wurde, handelt es sich bei den Halbaddierern gemäß der vorliegenden Erfindung um Matrix-Halbaddierer, die sich nach Vornahme geringfügiger Änderungen im Schaltungsaufbau für jedes beliebige Zahlensystem eignen.

Die vorliegende Erfindung wird im gezeigten Ausführungsbeispiel an Hand des Dezimalsystems beschrieben. Dem in F i g. 2 dargestellten Matrix-Halbaddierer wird über eine der Leitungen der oberen Gruppe, d. h. über die Ausgangsleitungen 20 des Vielfach-Generators 18, ein Signal zugeführt. Außerdem erhält der Halbaddierer ein Signal über eine der Leitungen der unteren Gruppe, die mit »zusammenaddierte und aus den Einer-Halbaddierern verschobene Teilpunkte« bezeichnet sind. Diese beiden in Form von Signalen übermittelten Zahlen werden im Halbaddierer unter Bildung des Übertrages zusammenaddiert. Zur Darstellung eines vollständigen Matrix-Halbaddierers sind verschiedene Schaltungsbilder erforderlich ; zum Zwecke der Beschreibung sind dagegen bei dem vorliegenden Halbaddierer nur die Summe sowie der Übertrag der Ziffern 0,1 und 7 dargestellt. Wird eine vom Vielfach-Generator 18 kommende Null zu einer Null des der höheren Stufe zugeordneten Einermatrix-Halbaddierers an der UND-Schaltung 204 hinzuaddiert, so wird von der am Ausgang der UND-Schaltung 204 liegenden ODER-Schaltung 232 eine Null bereitgestellt. Auf ähnliche Weise wird von den am Ausgang der UND-Schaltung 206 liegenden ODER-Schaltungen 232 und 234 ein der Summe 0 bzw. ein dem Übertrag 1 entsprechendes Signal erzeugt, wenn eine vom Vielfach-Generator 18 kommende Eins zu einer vom Einermatrix-Halbaddierer kommenden Neun an der UND-Schaltung 206 hinzuaddiert wird. Zur Bildung einer vollständigen Matrix werden weitere Ziffernkombinationen verwendet, deren Addition eine Null und einen Übertrag ergibt. Zwei dieser weiteren Zahlenkombinationen sind als die Eingänge 9 und 1 sowie 2 und 8 der UND-Schaltungen 208 bzw. 210 dargestellt.

In ähnlicher Weise werden alle aus jeweils einer Ziffer der oberen und unteren Gruppe bestehenden Ziffernkombinationen an die Eingänge der UND-Schaltungen, wie z. B. der UND-Schaltungen 214, 216 und 218, angekoppelt, um hier entweder als Summe eine Eins ohne Übertrag oder eine Eins mit Übertrag zu ergeben. Zur Erzeugung dieser Summen und Überträge sind im Ausführungsbeispiel die ODER-Schaltungen 236 und 238 vorgesehen.

Eine Sieben als Summe ergibt sich bei der Addition einer Vier zu einer Drei bzw. einer Sechs zu einer Eins, wie sie beispielsweise an den UND-Schaltungen 222 bzw. 224 erfolgt. Die Ausgangssignale dieser UND-Schaltungen 222 und 224 werden der ODER-Schaltung 240 zugeleitet. Eine Sieben als Summe mit einem Übertrag 1 ergibt sich bei der Addition einer Acht zu einer Neun an der UND-Schaltung 226 sowie bei der Addition von 9 + 8 an der UND-Schaltung 228. Der Ausgang der UND-Schaltung 226 ist mit beiden ODER-Schaltungen 240 und 242 verbunden. Ähnlich liegt die UND-Schaltung 228 mit ihrem Ausgang an beiden ODER-Schaltungen 240 und 242.

Die gestrichelt eingezeichneten Blöcke 212, 220 und 230 dienen lediglich als Beispiel für weitere jeweils aus einer Ziffer des Vielfach-Generators und des der höheren Stufe zugeordneten Matrix-Halbaddierers bestehende Ziffernkombinationen, die zusammen-

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addiert werden, um Ausgangssignale zu bilden, welche UND-Schaltung 248 kein Ausgangssignal; stattdessen

die Summe sowie den Übertrag in der üblichen Form wird von der UND-Schaltung 246 ein Ausgangssignal

darstellen. erzeugt, das dem Impulsverzögerungs- und Formungs-

F i g. 3 zeigt das logische Diagramm eines in der glied 250 zugeführt wird, wodurch am Ausgang dieses Schaltungsanordnung verwendeten Einermatrix-Halb- 5 Gliedes eine Null als Summe bereitgestellt wird. In addierers. Die Einermatrix-Halbaddierer 28,30,32, 34 ähnlicher Weise ist die Ziffernleitung 1 mit der zum und 36 sind im Aufbau vollkommen gleich. Auch der Sperren vorgesehenen UND-Schaltung 254 und der Einermatrix-Halbaddierer 26 ist ebeso wie die anderen UND-Schaltung 256 verbunden, deren Ausgänge an Einermatrix-Halbaddierer aufgebaut; der einzige Unter- den Impulsverzögerungs- und Formungsgliedern 258 schied zwischen dem Halbaddierer 26 und den anderen i° bzw. 260 liegen. Die Ausgänge der beiden Impuls-Halbaddierern besteht darin, daß ihm weder ein verzögerungs- und Formungsglieder 252 und 258 Normalübertragungssignal noch ein Folgeübertrags- sind miteinander verbunden, um eine einzige Aussignal zugeleitet wird. gangsleitung bereitzustellen. Die Ziffernleitung 2 ist

Der Einermatrix-Halbaddierer hat die Aufgabe, mit der zum Sperren vorgesehenen UND-Schaltung262 zu den ihm zugeführten Summensignalen der Matrix- ¹S und der UND-Schaltung 264 verbunden, deren Aus-Halbaddierer einen Normalübertrag bzw. einen Folge- gänge an den Impulsverzögerungs- und Formungsübertrag hinzuzuaddieren; daher der Name »Einer«- gliedern 266 bzw. 268 liegen. In ähnlicher Weise sind Halbaddierer. In diesem Zusammenhang ist zu be- die Ziffernleitungen 3 bis einschließlich 7 an die als achten, daß ein Einermatrix-Halbaddierer nicht gestrichelten Block 270 dargestellten UND-Schaltungen gleichzeitig einen Normalübertrag und einen Folge- ao angeschlossen, die ihrerseits mit den als gestrichelten übertrag erhalten kann. Tritt z. B. auf der Leitung 72 Block 272 dargestellten Impulsverzögerungs- und (F i g. 1 a) ein Normalübertrag auf, der über die Formungsgliedern verbunden sind. Die Ziffernleitung 8 ODER-Schaltung 62 (F i g. 1 b) zum Einermatrix- ist mit der UND-Sperrschaltung 274 und der UND-Halbaddierer 30 geleitet wird, und wird dieser Über- Schaltung 276 verbunden, deren Ausgänge an den trag zu einer 9 des Matrix-Halbaddierers 14 hinzu- 25 Impulsverzögerungs- und Formungsgliedern 278 bzw. addiert, so treten als Ausgangssignale eine Null und 280 liegen. Die Ziffernleitung 9 ist mit der UND-ein Folgeübertrag auf, wobei die Null in den Matrix- Sperrschaltung 282 und der UND-Schaltung 284 ver-Halbaddierer 12 zurückübertragen und der Folge- bunden. Der Ausgang der UND-Sperrschaltung 282 übertrag über die Leitung 122 zur ODER-Schaltung 62 liegt an dem Impulsverzögerungs- und Formungszurückgeleitet wird; dieser Folgeübertrag wird dann 30 glied 286, während der Ausgang der UND-Schaltung bei der anschließenden Rechenoperation im Einer- 284 mit den parallel geschalteten Impulsverzögerungsmatrix-Halbaddierer 30 hinzuaddiert. Da dem Matrix- und Formungsgliedern 288 und 290 verbunden ist. Halbaddierer 12 über die Leitung 0 des Kabels 96" Soll ein Normalübertrag oder ein Folgeübertrag zur eine Null zugeleitet wurde, wird verhindert, daß eine Neun der Ziffernleitung 9 hinzuaddiert werden, wird auf den Leitungen 20 auftretende Ziffer zu der bereits 35 die UND-Schaltung 284 geöffnet, worauf am Ausgang vorhandenen Null hinzuaddiert wird und damit die des Impulsverzögerungs- und Formungsgliedes 288 Basis überschreitet und einen Übertrag bildet. An- die Ziffer 0 als Summe und am Ausgang des Impulsschließend wird der dem Einermatrix-Halbaddierer 30 verzögerungs- und Formungsgliedes 290 ein Folgezugeleitete Folgeübertrag in diesem Halbaddierer übertrag auftritt.

hinzuaddiert; während dieses Vorganges kann der 40 Die in F i g. 3 dargestellten Verzögerungsglieder ODER-Schaltung 62 kein Normal übertrag über die können als konventionelle Verzögerungsglieder mit Leitung 72 zugeführt werden. Mit anderen Worten: einer Verzögerung von einem Impuls ausgebildet sein, Die Addition zweier beliebiger Zahlen kann als derart, daß das Ausgangssignal des Einermatrix-Ergebnis höchstens eine Summe mit einem einzigen Halbaddierers, das der Summe der zusammenaddierten Übertrag ergeben, niemals jedoch einen doppelten 45 Teilprodukte entspricht, in den der niedrigeren Stufe Übertrag. Wird ein Übertrag durch einen anderen zugeordneten Matrix-Halbaddierer gleichzeitig mit Übertrag gebildet, so befindet sich der betreffende dem vom Vielfach-Generator 18 zu diesem HaIb-Halbaddierer in seinem Zustand 0. In diesem Fall addierer übertragenen nächsten Teilprodukt einkann zu dieser Null keine Ziffer hinzuaddiert werden, geschoben wird. Das Impulsformungsglied kann wodurch verhindert wird, daß die Basis erneut über- 50 gleichfalls konventionell ausgebildet sein, so daß die schritten und damit ein Übertrag gebildet wird. den Ziffern entsprechenden Impulse neu geformt werden

Dem Einermatrix-Halbaddierer (F i g. 3) wird über können, bevor sie den Matrix-Halbaddierern der eine der Ziffernleitungen ein Signal zugeführt, das der nächstniedrigeren Stufe zugeführt werden. Auch die betreffenden Ziffer entspricht. Zu dieser Ziffer wird UND-, ODER- und Sperrschaltungen können von dann vom Halbaddierer ein eventuell vorhandener 55 konventioneller Bauart sein und aus bekannten Bau-Normalübertrag bzw. ein Folgeübertrag hinzuaddiert. elementen bestehen.

So ist z. B. die Ziffernleitung 0 eines Matrix-Halb- Auch die in F i g. 1 a, Ib und 1 c dargestellten

addierers mit der zum Sperren vorgesehenen UND- Einer-Addierer 140,142,146,148,150 und 152 können

Schaltung 246 sowie mit der UND-Schaltung 248 ähnlich wie der in Fig. 3 gezeigte Einermatrix-

verbunden. Soll zu dem Signal 0 des Matrix-Halb- 60 Halbaddierer ausgebildet sein, außer daß bei ihnen die

addierers ein auf der Leitung 244 auftretender Normal- Impulsverzögerungs- und Formungsglieder wegfallen,

übertrag bzw. Folgeübertrag hinzuaddiert werden, Die Einer-Addierer 140, 142, 146, 148, 150 und 152

wird die UND-Schaltung 246 gesperrt, während werden nur beim letztmaligen Herauslassen des

gleichzeitig die UND-Schaltung 248 am Ausgang des Produktes verwendet, wenn die durch Übertrag ent-

Impulsverzögerungs- und Formungsgliedes 252 die 65 standenen Endüberträge addiert werden müssen,

Ziffer 1 als Summe erzeugt. Braucht zu der Null des um das richtige Endprodukt zu erhalten. Dieser

Matrix-Halbaddierers kein Normal- bzw. Folge- Vorgang wird nachstehend noch im einzelnen be-

übertrag hinzuaddiert zu werden, so erzeugt die schrieben.

13 14

Das in F i g. 4 gezeigte Endübertrags-Netzwerk ein Folgeübertrag anliegt. Außerdem prüft diese hat die Aufgabe, die als Ergebnis der Addition des Schaltung, wie bereits erwähnt, die niedrigeren Addierletzten Teilproduktes durch Übertrag entstandenen stufen, um festzustellen, ob durch Endüberträge ein Überträge einzuschieben. Zur Taktzeit TPN werden Übertrag für die nächsthöhere Stufe gebildet wird, die für die Verschiebung vorgesehenen Torschaltungen 5 Durch das Aufprüfen der anderen Stufen und das gesperrt und die in Fig. 1 a, 1 b und 1 c gezeigten Tor- direkte Einschieben eines Übertrages, falls in den schaltungen 80, 82, 84, 86, 88 und 90 aktiviert, so daß niedrigeren Addierstufen ein Folgeübertrag für die die Ausgangssignale der Einermatrix-Halbaddierer 26, höheren Addierstufen bereitgestellt wird, fällt also 28, 30, 32, 34 und 36 den Einer-Addierern 140, 142, die Zeit weg, die ein Endübertrag sonst benötigen 146, 148, 150 bzw. 152 über die Kabelleitungen 154, ^lc> würde, um die einzelnen Addierstufen zu durchlaufen. 156, 158, 160, 162 bzw. 164 zugeführt werden. End- Der Einer-Addierer 152 in F i g. 1 c erhält einen Endüberträge, die in der vorliegenden Erfindung stets übertrag, wenn auf der Leitung RC2' ein Impuls auf-Folgeüberträge sind, brauchen lediglich den Stufen 3, tritt und die Neuner-Leitungen der Stufen 3, 4 und 5 4,5 und 6 übermittelt zu werden, da in den ersten beiden erregt sind. Diese Impulse werden an die UND-Stufen keine Endüberträge nach Addition des letzten 15 Schaltung 310 angekoppelt, die ein Ausgangssignal Teilproduktes bzw. Operanden entstehen. Rein intuitiv bereitgestellt, wenn alle vier Bedingungen vorliegen, ist verständlich, daß in der Stufe 1, d.h. bei der An den Eingägnen der UND-Schaltung312 können niedrigstwertigen Ziffer, kein Folgeübertrag entsteht, folgende Signale anliegen: der Folgeübertrag aus der da ja in diese Stufe keine Normalüberträge einge- dritten Stufe (RC3') und die auf den Neuner-Leitungen schoben werden. Aber auch in der zweiten Stufe 20 der Stufen 4 und 5 auftretenden Impulse. Liegen alle enstehen keine Endüberträge, die in dieser Stufe drei Signale am Eingang dieser UND-Schaltung, so hinzuzuaddieren wären, da Endüberträge stets zur wird von der ODER-Schaltung 308 ein Endübertrag nächsthöheren Stufe zu addieren sind. Bekanntlich bereitgestellt. Tritt auf der Leitung RCA' ein Folgewerden Folgeüberträge, die mit Ausnahme der übertrag auf und ist die Neuner-Leitung 9 PP5' der Addition des letzten Teilproduktes beim Addieren 25 fünften Stufe erregt, so wird von der UND-Schaltung der Teilprodukte entstehen, zu derjenigen Stufe 314 ein Impuls für den Einer-Addierer 152 (F i g. 1 c) hinzuaddiert, in der sie gebildet wurden. über die ODER-Schaltung 308 bereitgestellt. Auf Das in F i g. 4 gezeigte Endübertrags-Netzwerk keinen Fall wird von den ODER-Schaltungen 302, schiebt die durch Übertrag entstandenen Überträge in 103 bzw. 308 mehr als ein Endübertragsimpuls überdie nächsthöhere Stufe ein und tastet gleichzeitig die 30 tragen. Mit anderen Worten: Ein Endübertragsimpuls höheren Stufen ab, um festzustellen, ob ein Folge- kann erzeugt werden oder nicht; stets wird jedoch nur übertrag, der als Ergebnis der in einer niedrigeren ein einziger Impuls auftreten.

Stufe stattgefundenen Addition gebildet wurde, zur In der Tabelle ist die normale, von Hand durch-

Bildung weiterer derartiger Überträge führt. Tritt zuführende Multiplikation zweier Zahlen dargestellt,

z. B. ein Folgeübertrag auf der Leitung RC2' auf, d. h. 35 wobei die maschinell zu addierenden Teilprodukte

ein Übertrag aus der zweiten Stufe, so wird ein End- ermittelt werden. Die mit »Stufe« bezeichnete obere

übertrag in die dritte Stufe, d. h. in den Einer-Addierer Reihe des Ausführungsbeispiels der vorliegenden

146, über die ODER-Schaltung 300 eingeschoben. Erfindung gibt die einzelnen Stufen des Addierwerkes

Auf der Leitung 4FC (Endübertrag für die vierte an, wobei Stufe 1 die niedrigstwertige und Stufe 6 die

Stufe) wird ein Endübertrag über die ODER-Schaltung 40 höchstwertige Ziffernstelle darstellt. Die mit »Matrix-

302 in den Einer-Addierer 148 eingeschoben, wenn auf Halbaddierer« bzw. »Einermatrix-Halbaddierer« beder Leitung RC3' ein Folgeübertrag vorliegt oder zeichneten Reihen stellen die in F i g. 1 a, Ib und 1 c wenn auf der Leitung RC2' ein Folgeübertrag auftritt gezeigten Schaltungen dar, während die in der je- und die für das Teilprodukt 9 der dritten Stufe vor- weiligen Kolonne darunter aufgeführten Zahlen die gesehene Leitung 9 PP 3' erregt ist. Anders aus- 45 am Eingang oder Ausgang der betreffenden Schaltung gedrückt: Erscheint auf den Leitungen RC2' und auftretenden Zahlen darstellen.

9 PP y ein Impuls, so wird die UND-Schaltung 301 Wie die Tabelle zeigt, bewirkt der vom Taktimpulsgeöffnet, so daß die ODER-Schaltung302 einen Generator 170 (Fig. la) erzeugte Taktimpuls TPl Impuls erhält, der zur Folge hat, daß ein Übertrags- die Übertragung des ersten Teilproduktes vom Vielimpuls an den Einer-Addierer 148 in F i g. 1 an- 50 fachgenerator 18 über die Leitungen 20 zu den gekoppelt wird. betreffenden Matrix-Halbaddierern. Bei dem vor-Auf ähnliche Weise wird von der ODER-Schaltung liegenden Ausführungsbeispiel besteht das erste Teil-

ein Übertragssignal an den Einer-Addierer 150 produkt aus den Ziffern 053604, die den Stuf en 6, der fünften Stufe übertragen, wenn auf den zu den 5, 4, 3, 2 bzw. 1 übermittelt werden. Da es sich in Eingängen der UND-Schaltungen 304 führenden 55 diesem Fall um das erste Teilprodukt handelt, treten Leitungen RC2', 9PP3' und 9PP4'Impulse anliegen, auf den Leitungen 94", 96", 98", 199" und 102" oder wenn auf den zu den Eingängen der UND- keine Impulse auf. Wie die zum Taktimpuls TPl Schaltung 306 führenden Leitungen RC3' (ein Folge- gehörende Zeile 3 zeigt, werden den Einermatrixübertrag aus der dritten Stufe) und 9 PP 4' Impulse Halbaddierern über die Leitungen 38, 40, 42, 44, 46 anliegen (d. h. bei Erregung der für das Teilprodukt 9 60 und 48 dieselben Eingangsimpulse zugeleitet. Gleichder vierten Stufe vorgesehenen Leitung). In diesem zeitig werden diesen Einermatrix-Halbaddierern auch Fall wird der ODER-Schaltung 303 ein Signal zu- die Normal- bzw. Folgeüberträge zugeleitet. Zu begeleitet, so daß zur Taktzeit TPN ein Übertrag in den achten ist jedoch, daß beim Anf angsübetrag keine Einer-Addierer 150 eingeschoben wird. Normal- bzw. Folgeüberträge erzeugt werden. In

Auf ähnliche Weise wird von der ODER-Schaltung 65 den Zeilen 6 und 7 sind die Ausgangssignale der beein Endübertrag für den der sechsten Stufe, d. h. treffenden Einermatrix-Halbaddierer dargestellt. Dabei der höchstwertigen Stufe, zugeordneten Einer- werden die normalerweise in Zeile 4 gebildeten Normal-Addierer 152 gebildet, wenn auf der Leitung RC5' Überträge in die nächsthöhere Stufe eingeschoben,

während die in Zeile 5 dargestellten Folgeüberträge zeitig bewirkt der Taktimpuls TPN die ffnung derö derselben Ziffernstufe zugeführt werden, jedoch erst Torschaltungen 80, 82, 84, 86, 88 und 90 und veranlaßt eine Impulszeit später. Diese besondere Ausbildung dadurch, daß die Information den Einer-Addierern 140, stellt eines der Hauptmerkmale der vorliegenden 142, 146, 148, 150 bzw. 152 über die Leitungen 154, Erfindung dar. 5 156,158,160,162 bzw. 164 zugeführt wird. Wie bereits

In der Tabelle wird ein Normalübertrag durch C festgestellt wurde, haben die Einer-Addierer die Auf- und das_NichtVorhandensein eines solchen Übertrages gäbe, den ihnen bei Bildung von Endüberträgen zudurch C dargestellt, während ein Folgeübertrag mit geführten Impuls gleichzeitig zum Teilprodukt hinzu- RC und das NichtVorhandensein eines solchen zuaddieren.

Folgeübertrages mit ÄC bezeichnet wird. Wie Zeile 1 io wie Zeile 1 des Taktimpulses TPN zeigt, werden die des Taktimpulses TPl zeigt, werden die Ausgangs- auf den entsprechenden Leitungen auftretenden und signale der Einermatrix-Halbaddierer nunmehr um der Dezimalzahl 060185 entsprechenden Impulse den eine Ziffernstufe nach rechts verschoben, den Ein- Torschaltungen 80, 82, 84, 86, 88 und 90 zugeleitet, gangen der Matrix-Halbaddierer zugeführt, d. h. als Zeile 2 zeigt die auf den Leitungen RCl, RC3, RC4 005360. Die herausgeschobene Ziffer 4 bleibt in einem 15 und RG5 auftretenden Folgeüberträge, die an die (nicht gezeigten) Register erhalten. Die Schaltelemente UND-Schaltungen 192, 190, 188 bzw. 186 (F i g. 1 d) sowie die Verzögerungen sind so bemessen, daß der angekoppelt werden, um diese zu öffnen. In dem vor-Taktimpuls TPl bei Ankopplung der 005360 an die stehend beschriebenen Endübertrags-Netzwerk 200 Eingänge der Matrix-Halbaddierer bewirkt, daß gleich- werden die Ziffernstufen 3, 4 und 5 abgetastet, um zeitig das Teilprodukt X an den Eingängen der 20 festzustellen, ob die Neuner-Leitung erregt ist. Diese Matrix-Halbaddierer auftritt. Zeile 2 des Taktimpulses Abtastung ist notwendig, um Folgeüberträge fest- TPl zeigt, daß das nächste Teilprodukt, die Zahl zustellen, die in höheren Stufen auftreten können und 044670, zu dem bis dahin angesammelten Teilprodukt den UND-Schaltungen 184, 182 und 180 (F i g. 1 d) hinzuaddiert wird. Die Aussgangsignale der Matrix- über die Leitungen 9PP3, 9PP4, bzw 9PP5 (Fi g. Ib Halbaddierer sind in den Zeilen 3 und 4 gezeigt, 25 und 1 c) zugeleitet werden. Diese UND-Schaltungen wobei ersichtlich ist, daß sich durch die Addition der werden durch den Taktimpuls TPN gesteuert. Tritt Ziffern 6 und 7 ein Normalübertrag in der zweiten also auf einer mit einer dieser UND-Schaltungen Ziffernstufe ergeben hat. Die Ausgangssignale der verbundenen Leitung ein Impuls auf, so wird ein Matrix-Halbaddierer werden zusammen mit den Ausgangssignal erzeugt, das dem Endübertrags-Netz-Normal- bzw. Folgeüberträgen den Eingängen der 3° werk 200 übermittelt wird. In dem hier beschriebenen Einermatrix-Halbaddierer (Zeile 5, 6 und 7) zugeleitet. Zahlenbeispiel ist von der Ziffernstufe 4 ein Folge-Beim Hinzuaddieren des in der zweiten Stuf e gebildeten übertrag gebildet worden, wodurch die UND-Normalübertrages zu der in der dritten Stufe ent- Schaltung 188 ein Ausgangssignal für die ODER-haltenen Ziffer 9 wird ein Folgeübertrag erzeugt, der Schaltung 303 (F i g. 4) auf der Leitung 5FC (Endin Zeile 9 dargestellt ist. Bekanntlich wird ein derartiger 35 übertrag für die fünfte Stufe) bereitgestellt. Wie im Übertrag erst beim nächsten Taktimpuls, in diesem Falle der normalen Addition von Teilprodukten werden Fall TP3, hinzuaddiert (Zeile 7 des Taktimpulses TP3). Folgeüberträge, die sich beim Addieren des letzten Teil-Die Addition geht nun weiter, wie unter TP3 er- produktes ergeben, in die nächsthöhere und nicht in sichtlich. Wie Zeile 1 des Taktimpulses TP3 zeigt, dieselbe Stufe eingeschoben. Dieser Vorgang ist in werden die zusammenaddierten Teilprodukte ver- 40 den Zeilen 1, 2 und 3 des Taktimpulses TPN darschoben und den Eingängen der Matrix-Halbaddierer gestellt, die das Endprodukt 070185 zeigen, zusammen in Koinzidenz mit dem nächsten hinzuzuaddierenden mit den Ziffern 504, die in einem (nicht gezeigten) Teilprodukt zugeführt (Zeile 2). Wie Zeile 4 zeigt, Endprodukt-Register abgespeichert wurden, wird ein Normalübertrag gebildet; die Zeilen 5, 6 Das hier beschriebene parallele Addierwerk er-

und 7 zeigen die Eingangssignale zu den Einermatrix- 45 möglicht die Addition von Zahlen in Zahlensystemen Halbaddierern. Der während der vorhergehenden mit beliebiger Basis; insbesondere ermöglicht es die Addition gebildete Folgeübertrag wird nun zur Multiplikation durch wiederholte Addition. Die dritten Stufe der Teilprodukte hinzuaddiert (Zeile 7). Arbeitsgeschwindigkeit wurde erhöht, während anderer-Wie bereits erwähnt wurde, kann ein Normalübertrag seits die Zeit, die ein Folgeübertrag zum Durchlaufen nicht gleichzeitig mit einem Folgeübertrag in dieselbe 50 des Addierwerkes benötigt, wesentlich herabgesetzt Ziffernstufe eingeschoben werden, da ein Folgeüber- werden konnte. Wird ein Zustand erreicht, bei dem trag erst dann erzeugt wird, wenn die nächsthöhere ein Folgeübertrag addiert werden muß, so wird der Ziffernstufe durch einen Normalübertrag die Basis durch Addition der Teilprodukte gebildete Folgedes angewandten Zahlsystems erreicht hat. Mit übertrag zurückgeleitet und beim Auftreten des anderen Worten: Folgeüberträge treten nicht bei der 55 nächsten Taktimpulses zu den zusammenaddierten Addition von zwei Operanden bzw. Teilprodukten Teilprodukten hinzuaddiert. Dies ist zulässig, da die auf, sondern werden nur dann erzeugt, wenn Normal- zusammenaddierten Teilprodukte am Ende des Taktüberträge in die höheren Ziffernstufen einzusetzen impulses um eine Stelle nach rechts, d. h. zur nächstsind, niedrigeren Stufe, verschoben werden. Folgeüberträge, Die Addition der Teilprodukte wird nun bis zur 60 die nach dem Zusammenaddieren aller Teilprodukte Ankopplung des letzten Teilproduktes fortgesetzt, gebildet werden, heißen Endüberträge und werden bis das Endprodukt mit Ausnahme der letzten auch während des letzten Taktimpulses eines Zyklusses in »Endübertrag« bezeichneten Folgeüberträge über- einem Endübertrags-Netzwerk zur Summe der Teilmittelt ist und auf den Leitungen 92, 94, 96, 98, 100 produkte hinzuaddiert. Da das für die Bildung von und 102 auftritt. Der Taktimpuls TPN sperrt sodann 65 Folgeüberträgen vorgesehene Ubertragsnetzwerk prakdie Torschaltungen 110, 112, 114, 116 und 118 und tisch wegfällt und die mit der Bildung derartiger verhindert damit die weitere Übertragung von In- Überträge verbundene Verzögerung verringert wird, formation an die niedrigeren Ziffernstufen. Gleich- ergeben sich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten. Für

das Durchlaufen von Folgeüberträgen durch die einzelnen Stufen des Addierwerkes braucht im Arbeitszyklus keine besondere Taktzeit vorgesehen zu werden, da diese Überträge beim nächsten Taktimpuls zu den an den Eingängen der Einermatrix-Halbaddierer erscheinenden Summe der zusammenaddierten Teilprodukte hinzuaddiert werden.

Auf Grund seiner Kenntnisse wird der Fachmann an Hand dieser Beschreibung ohne weiteres Abwandlungen an der vorliegenden Erfindung vornehmen können. Die in der Beschreibung gemachten Angaben sowie die Zeichungen dienen daher lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht einschränken, da der für die Erfindung beanspruchte Schutz durch die Patentanspräche abgegrenzt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Addierwerk mit mehreren Stufen zum Addieren von mehrstelligen Teilprodukten nach einer entsprechenden Stellenverschiebung, mit zwei Gruppen von Halbaddierern, von denen die eine der Aufaddierung (ohne Überträge) der Teilprodukte, die andere der Summierung des jeweils so entstandenen Resultats mit den dabei erzeugten Überträgen dient, dadurch gekennzeich-η e t, daß bei der zweiten Gruppe (28,30,32,34,36) für jeden Halbaddierer, außer dem der untersten Stufe angehörigen (26), ein Rezirkulationsweg vorgesehen ist (z. B. für Stufe 2: 120, 60, 130), über welchen Folgeüberträge wieder in die Stufe zurückgeführt werden können, in der sie entstanden sind.

2. Addierwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verzögerungsmittel (F i g. 3: 250, 152 usw.), welche Folgeüberträge darstellende Signale verzögern, so daß diese erst in dem ihrer Entstehung folgenden Zyklus in den Halbaddierern (28, 30, 32, 34, 36) eintreffen.

3. Addierwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Rezirkulationsweg ein ODER-Tor (60, 62, 64, 66 bzw. 68) vorgesehen ist, über das normale Überträge vom ersten Halbaddierer (10, 12, 14, 16, 22, 24) der nächstunteren Stufe dem zweiten Halbaddierer (28, 30, 32, 34, 36) zugeführt werden können.

4. Addierwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Gruppe von Addierern (140, 142, 146, 148, 150, 152), von denen jeder einen Eingang aufweist, der von einem im letzten Zyklus aktivierbaren Tor (80, 82, 84, 86, 88, 90) kontrolliert wird, Mittel (194, 196, 198, 120, 122, 124, 126) zur Feststellung des Wertes »9« in den Stufen 3, 4 und 5 oder eines Folgeübertrages in den Stufen 2, 3, 4, 5, welche Mittel an die ersten Eingänge einer Gruppe von UND-Toren (180,182, 184, 186, 188, 190, 192) angeschlossen sind, von denen der zweite Eingang ebenfalls im letzten Zyklus aktivierbar ist und deren Ausgänge eine Übertragsschaltung (200) steuern, deren Ausgänge mit einem zweiten Eingang der Addierer (146,148, 150, 152) verbunden sind.

5. Addierwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Übertragungskabel (94', 96', 98', 100', 102'), welche den zweiten Halbaddierer (28, 30, 32, 34, 36) einer Stufe mit dem ersten Halbaddierer (10, 12, 14, 16, 22) der nächstunteren Stufe über eine von einem Taktgeber (170) gesteuerten Torschaltung (110, 112, 114, 116, 118) kuppeln.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»The Annals of the Computation Laboratory of Harvard University«, Vol. XXVII, Cambridge, 1951, S. 188.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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