DE1198092B - Serienrechenwerk fuer Addition und Subtraktion - Google Patents

Serienrechenwerk fuer Addition und Subtraktion

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DE1198092B
DE1198092B DEV24404A DEV0024404A DE1198092B DE 1198092 B DE1198092 B DE 1198092B DE V24404 A DEV24404 A DE V24404A DE V0024404 A DEV0024404 A DE V0024404A DE 1198092 B DE1198092 B DE 1198092B
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DE
Germany
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flip
flop
digit
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circuits
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DEV24404A
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English (en)
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Dipl-Ing Walter Kasper
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Elektronische Rechenmaschinen Wissenschaftlicher Industriebetrieb VEB
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/491Computations with decimal numbers radix 12 or 20.
    • G06F7/492Computations with decimal numbers radix 12 or 20. using a binary weighted representation within each denomination
    • G06F7/493Computations with decimal numbers radix 12 or 20. using a binary weighted representation within each denomination the representation being the natural binary coded representation, i.e. 8421-code
    • G06F7/494Adding; Subtracting
    • G06F7/495Adding; Subtracting in digit-serial fashion, i.e. having a single digit-handling circuit treating all denominations after each other

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Description

  • Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion Die Erfindung betrifft ein Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion zweier in Tetraden verschlüsselter Dezimalzahlen.
  • Es ist bereits eine Vielzahl derartiger Serienrechenwerke für Addition und Subtraktion bekanntgeworden. Das Wesen des dezimalen Serienrechenwerks besteht darin, daß zwei durch Dualziffern verschlüsselte Dezimalziffern miteinander addiert werden, wonach dann eine Verzögerung des Ergebnisses durchzuführen ist, bis geprüft werden kann, ob das entstandene Resultat korrigiert werden muß oder ob es in der richtigen Form aus dem ersten Addierer-Subtrahierer ausläuft, und bis die eventuell entstandene Pseudodezimalziffer korrigiert und der Übertrag in die nächste Dezimalziffer gebildet ist. Meist ist eine Dezimalziffer durch vier Dualziffern, also eine Tetrade, dargestellt, wobei vorwiegend die direkte Verschlüsselung mit den Gewichten 8, 4, 2, 1 verwendet wird. Die bisher bekanntgewordenen dezimalen Serienrechenwerke sind nach den folgenden Prinzipien aufgebaut: Durch einen Hauptaddierer-Subtrahierer werden die beiden Tetraden addiert bzw. subtrahiert, und die unkorrigierte Tetrade läuft erstens durch den Korrekturaddierer-Subtrahierer, in dem generell die tetradische Korrektur erfolgt (im Falle der direkten Verschlüsselung bei Addition +6 und bei Subtraktion -6), in eine Verzögerungslinie und zweitens unkorrigiert in eine zweite Verzögerungslinie. Der Entscheid, ob zu korrigieren ist, kann grundsätzlich erst dann erfolgen, wenn die höchsten Dualstellen der Tetrade dem Rechenwerk zur Verfügung stehen. In Serienrechenwerken, bei denen die Dualziffern nacheinander aus einem Register auslaufen, ist der Korrekturentscheid also erst am Ende der Tetradenzeit möglich. Der Korrekturentscheid bedingt dann während der Zeit, in der die nächste Tetrade aus dem Register ins Rechenwerk einläuft, eine Auswahl zwischen der Verzögerungslinie für die korrigierte Tetrade und der Verzögerungslinie für die unkorrigierte Tetrade. Während dieser Zeit erfolgt im Hauptaddierer-Subtrahierer bereits wieder die Addition (Subtraktion) der folgenden Tetraden.
  • Bei einer weiteren bekanntgewordenen Schaltung ist nur eine Verzögerungslinie vorhanden, in die die unkorrigierte Tetrade läuft. Der Korrekturentscheid steuert, ob die Summentetrade unverändert aus der Verzögerungslinie oder durch den nachgeschalteten Korrekturaddierer-Subtrahierer zur Ausführung der Tetradenkorrektur läuft. Die Verzögerungslinien zur Verzögerung der Ergebnistetraden bestehen meist aus vier bistabilen Kippstufen, jedoch ist auch eine Lösung bekanntgeworden, die nur zwei Kippstufen enthält. Die angegebenen Schaltungen haben den erheblichen Nachteil, daß zur Bildung der unkorrigierten Ergebnistetrade ein Volladdierwerk-Subtrahierwerk und zur Bildung der korrigierten Ergebnistetrade ein zweites Volladdierwerk-Subtrahierwerk vorhanden ist, wodurch der technische Aufwand eines solchen Addier-Subtrahier-Werkes sehr hoch ist.
  • Es ist auch ein Serienaddierwerk bekannt, das mit drei Kippstufen und einer Vielzahl von logischen Schaltkreisen arbeitet. Die Schaltkreise bilden in jeder Taktzeit aus den Eingangsgrößen und Zwischenergebnissen sowohl die Einschalt- als auch die Ausschaltbedingungen für jede Kippstufe und beinhalten auch die Korrekturschaltung. Dadurch aber, daß die Einschalt- und die Ausschaltbedingungen gebildet werden, ist der Aufwand sogar noch höher als bei Verwendung eines Korrekturaddierers.
  • Es ist ferner ein Addierwerk zur parallelen Addition von binär verschlüsselten Dezimalziffern bekanntgeworden, das nach dem Prinzip des Akkumulators arbeitet. Bei diesem Addierwerk wird der Korrekturwert in einem zweiten normalen Addiervorgang vom Akkumulator aufgenommen. Bei der Addition der Korrekturwerte können Überträge von Kippstufe zu Kippstufe entstehen, die verzögert oder zwischengespeichert werden müssen. Eine Übertragung dieser Arbeitsweise auf ein Serienaddierwerk würde bedeuten, daß ein Speicher (Verzögerungslinie) für die gesamte Tetrade nötig ist, der zur Addition des Korrekturwertes ebenfalls über die erforderlichen Zwischenspeicher für die Überträge verfügen müßte. Die gewünschte Aufwandsverringerung wäre also auch mit dieser Methode nicht zu erreichen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Serienaddition und -subtraktion von in Tetraden verschlüsselten Dezimalzahlen mit einer Verzögerungslinie für die Ergebnistetrade ohne Verwendung eines zusätzlichen Korrekturaddierers zu schaffen, bei der das Schaltnetzwerk für den Korrekturvorgang im Aufbau und in der Wirkungsweise wesentlich vereinfacht ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Kippschaltungen der Verzögerungslinie zur Aufnahme der urikorrigierten Ergebnistetrade mit Schaltmitteln verbunden sind, über die bei Korrekturnotwendigkeit eine für jede Kippstufe unabhängige Steuerung der Umschaltung dieser Kippstufen vorgenommen wird, und daß zur Verhinderung von Übertragungen von einer Kippstufe auf die andere bei diesen gesteuerten Umschaltungen Schaltmittel zwischen die Kippstufen der Verzögerungslinie geschaltet sind.
  • An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung erklärt. In den Zeichnungen bedeutet F i g. 1 ein dezimales Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion unter Verwendung eines zeitlich zwischen den die Dualstellen anleitenden Taktimpulsen liegenden Schaltimpulses, F i g. 2 ein dezimales Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion, F i g. 3 ein Impulsdiagramm für die Schaltung nach Fig.2.
  • Das in F i g. 1 dargestellte Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion besteht aus den bistabilen Kippstufen 1 bis 5, den Negatoren 6 bis 8, den Und-Schaltungen 9 bis 23, den Oder-Schaltungen 24 bis 27 und dem im Detail nicht dargestellten Schaltnetzwerk 28 eines bekannten Volladdierers-Subtrahierers zur Bildung der dualen Summe (Differenz) SuK der Operanden a und b und der Schaltgrößen EE und EA zur Ein- und Ausschaltung der den dualen Übertrag (E) im Volladdierer verzögernden Kippstufe 3.
  • Im folgenden ist die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 5 beschrieben.
  • Für die tetradische Verschlüsselung mit den Stellengewichten 8, 4, 2, 1 gelten folgende Tabellen:
    Erste Addition Zweite Subtraktion
    Sux SK Sux SK
    Urikorrigierte Tetrade Korrigierte Tetrade ER Ex Urikorrigierte Tetrade Korrigierte Tetrade ER EH
    T8 T4 T9 T1 T8+ T4+ T8+ T1+ TB T4 T2 T1 T##+ Ta+T2+Ti+
    L 0 L 0 0 0 0 0 L 0 L 0 L 0 0 L 0 0 L L
    L 0 L L 0 0 0 L L 0 L 0 L L 0 L 0 L L L
    L L 0 0 0 0 L 0 L 0 L L 0 0 0 L L 0 L L
    L L 0 L 0 0 L L L 0 L L 0 L 0 L L L L L
    L L L 0 0 L 0 0 L 0 L L L 0 L 0 0 0 L L
    L L L L 0 L 0 L L 0 L L L L L 0 0 L L L
    0 0 0 0 0 L L 0 0 L L 0 0 L 0 0 L L 0 L
    0 0 0 L 0 L L L 0 L L 0 0 0 0 0 L 0 0 L
    0 0 L 0 L 0 0 0 0 L 0 L L L 1 0 0 0 L 0 L
    Für Addition und Subtraktion sind in den Tabellen diejenigen Fälle aufgestellt, bei denen zu korrigieren ist. Die mit ER bezeichnete Größe nimmt den dualen Wert L an, wenn die urikorrigierte Ergebnistetrade eine Pseudodezimale ist: ,ER =Te#(T4vT2), wobei das Zeichen v die Disjunktion und der Punkt die Konjunktion symbolisiert. Die mit EH bezeichnete Größe kennzeichnet den im Addierer-Subtrahierer automatisch entstehenden Übertrag in die nächste Tetrade. Es ist dann und nur dann zu korrigieren, wenn ER v EH = L.
  • Die niedrigste Dualziffer T1 mit der Wertigkeit 20 bleibt bei der Korrektur in allen Fällen unverändert: TI = T1+.
  • Die Dualziffer mit der Wertigkeit 21 wird bei der Korrektur stets in den entgegengesetzten dualen Wert umgewandelt. Die Dualziffer mit der Wertigkeit 22 wird in den entgegengesetzten Wert umgeformt, wenn gilt: 1. bei Addition: T2 = L bzw. T2+ = L, 2. bei Subtraktion: T2 = L bzw. T2+ = L. Die Dualziffer mit der Wertigkeit 23 wird be-Korrektur gelöscht, mit folgenden Ausnahmen: 1. bei Addition: Ex - T2 bzw. EH - T2+ bzw. ER # T2 bzw. ER - T2+ bzw. T8 - T2 bzw. T8 # T2+; 2. bei Subtraktion: T8 - T4 - T2 bzw. T8 # T4+ - T2+ bzw. ER - T4+ usw.
  • Sieht man in der Schaltung lediglich eine Unterdrückung der Ausschaltung, z. B. der Kippstufe, in der die Dualstelle T8 zwischengespeichert ist, vor, so braucht bei Subtraktion der Fall SuK = OLLL nicht mit berücksichtigt zu werden. Als Ausnahme, bei der die Ausschaltung nicht erfolgen soll, ergeben sich die Bedingungen T4 - T2 bzw. T4+ - T2+ usw. Die Kippstufe, die T8 enthält, kann im Korrekturfalle immer getriggert werden, mit Ausnahme der Fälle T4 - T2 usw. bei Addition und T4 - T2 bei Subtraktion. Die beiden Operanden a und b werden über dei bistabile Kippschaltung 1 bzw. 2 in den Addierer-Subtrahierer 28 gegeben. Das von diesem Addierer-Subtrahierer 28 gebildete unkorrigierte Ergebnis wird durch die mit dem Taktimpuls s gesteuerten Und-Schaltungen 19 bis 22 Dualstelle für Dualstelle in die Kippstufe 4 und danach in Kippstufe 5 geschoben. Aus Kippstufe 5 schließlich wird die Information über Und-Schaltung 23 mit dem Taktimpuls s in ein nicht dargestelltes Register eingeschrieben. Von einem Taktimpuls s bis zum nächsten Taktimpuls s verstreicht die Zeit, in der die Dualstelle am Eingang des Addier-Subtrahier-Werks 28 zur Verfügung steht. Jeweils mit jedem s-Impuls erscheint im Addier-Subtrahier-Werk 28 eine neue Dualinformation. In demselben zeitlichen Abstand müssen auch die Dualinformationen aus der Verzögerungslinie des Addier-Subtrahier-Werkes 28 über Und-Schaltung 23 in das nicht dargestellte Register eingeschrieben werden. In der Dualstellenzeit, in der im Addier-Subtrahier-Werk 28 die Dualstellen der Operandentetrade mit der Wertigkeit 23 verarbeitet werden, in der Kippschaltung 5 die Dualziffer mit der Wertigkeit 22 der unkorrigierten Ergebnistetrade und in Kippschaltung 4 diejenige mit der Wertigkeit 21, enthalten sind und die niedrigste Dualstelle der Ergebnistetrade bereits aus dem Addierwerk 28 nebst Verzögerungslinie hinausgeschoben ist, wie die Korrektur der Ergebnistetrade durchgeführt. Bezeichnet man als erste Dualstellenzeit der Tetrade diejenige Zeit, in der die niedrigste Dualstelle, also mit der Wertigkeit 2°, im Addierer-Subtrahierer 28 verarbeitet wird, so erfolgt die Korrektur in der vierten Dualstellenzeit. Innerhalb dieser vierten Dualstellenzeit erscheint aus einer nicht dargestellten Impulszentrale ein Impuls h4, mit dessen Hilfe die für den Korrekturvorgang notwendigen Schaltvorgänge vorgenommen werden. Der Impuls h4 muß zeitlich gegenüber dem Taktimpuls s, der die vierte Dualstellenzeit einleitet, so lange verzögert sein, bis alle Einschwingvorgänge bei der Verknüpfung der Dualzifferninformationen in den Und- und Oder-Schaltungen des - Addierers-Subtrahierers 28 und des Korrekturnetzwerkes beendet sind. Die Steuerspannung KE für den Korrekturentscheid nimmt immer dann den Zustand L an, wenn zu korrigieren ist. Sie wird dann in der Oder-Schaltung 25 als KE=ERvE-EAvEE gebildet. Die Steuergröße ER nimmt immer dann den Zustand L an, wenn eine Pseudodezimale als urikorrigierte Ergebnistetrade erscheint. Sie wird durch die Oder-Schaltung 27 und die Und-Schaltung 13 ER =(SxvVl)-SuK gebildet, wobei SK die in der Kippstufe 5 enthaltene Dualinformation (in der vierten Dualstellenzeit also die Dualstelle mit der Wertigkeit 21 der urikorrigierten Ergebnistetrade,) V1 die in Kippstufe 4 enthaltene Dualstelle (mit der Wertigkeit 22) und SuK die am Ausgang des Addierers-Subtrahierers erscheinende Dualstelle (Wertigkeit 23) bedeutet. Damit gilt also gleichzeitig ER =(T2vT4)-T8.
  • Die Steuergröße E stellt den im Addierer-Subtrahierer 28 gebildeten und durch Kippstufe 3 nebst den taktgesteuerten (mit Takt s) Und-Schaltungen 10 und 11 um eine Dualstellenzeit verzögerten Dualübertrag dar. Zur Erzeugung dieses verzögerten Dualübertrages E wird Kippstufe 4 durch Steuergröße EE ein-und durch Steuergröße EA ausgeschaltet. Die Steuergrößen EE und EA werden durch ein nicht dargestelltes Schaltnetzwerk gebildet, das die logischen Verknüpfungen EE=ADD-a-bvSUB-ä-b, EA=ADD-ä-bvSUB-a-b realisiert, wobei ADD Steuergröße für Addition, SUB Steuergröße für Subtraktion, a jeweilige Dualziffer des ersten Operanden (Augend, Minuend), b jeweilige Dualziffer des zweiten Operanden (Addend, Subtrahend) bedeutet. Die Steuergröße WA wird aus der Steuergröße EA durch den Negator 7 geformt. Die Und-Schaltung 12 realisiert die Konjunktion E # EA. Die Kippstufe 5 wird zur Ausführung der dezimalen Korrektur durch die in der Und-Schaltung 14 =(KE - h4) gebildeten Impulsgröße bei Korrekturnotwendigkeit immer in den entgegengesetzten Schaltzustand umgeschaltet, also getriggert, wodurch die Dualstelle der Wertigkeit 21 korrigiert wird. Die triggernden Eingänge sind- in der Zeichnung an die Mitte der die Kippstufe darstellenden Symbole geführt, während Schalteingänge, über die die Kippstufen- in einen einseitigen Schaltzustand geschaltet werden (auf L), als Pfeil an die zugehörige Seite des Kippstufensymbols geführt sind. Zur Korrektur dez Dualstelle mit der Wertigkeit 22 wird die Kippstufe 4 durch die in den Und-Schaltungen 17 und 18 bei Addition und Subtraktion verschieden gesteuerten Impulsgrößen h4 - KE getriggert, und zwar bei Addition, wenn TK (entspricht T2), und bei Subtraktion, wenn SK (entspricht T2) den Schaltzustand L angenommen haben. Die Korrektur der höchsten Dualstelle mit der Wertigkeit 23 wird im Beispiel nach F i g. 1 ausgeführt, indem die Kippstufen 1 und 2, aus denen die Operanden a und b in den Addierer-Subtrahierer 28 übertragen werden, und Kippstufe 3 gesteuert geschaltet werden. Die Kippstufen 2 und 3 werden im Normalfall bei Korrekturnotwendigkeit durch die Impulsgröße KE - h4 in den Schaltzustand L und die Kippstufe 1 in den Schaltzustand 0 geschaltet. Dadurch wird im Addierer-Subtrahierer 28 L + L baw. 0 - L - L gebildet und zwangläufig die aus dem Addierer-Subtrahierer 28 auslaufende Dualziffer SUK (entspricht T8 in der Tabelle) auf 0 gestellt. Wegen b = L ist auch gewährleistet, daß Steuergröße EA=0, so daß die Kippstufe E am Ende der vierten Dualstellenzeit nicht ausschalten kann und damit der dezimale Übertrag in die nächste Tetrade übergeführt wird.
  • Aus den weiter vorn gegebenen Erläuterungen ging hervor, daß SuK (entspricht T8) in Ausnahmefällen bei der Korrektur nicht auf 0 gestellt werden darf. In diesen Fällen wird die Kippstufe 1 durch eine am Ausgang der Oder-Schaltung 26 abgegriffene Impulsgröße in den Schaltzustand L geschaltet, wobei die Ausschaltung von Kippstufe 1 durch Impulsgröße KE - h4 gesperrt sein muß (durch Negator 8 und Und-Schaltung 9). Die beiden Eingänge der Oder-Schaltung 26 sind mit den Ausgängen der Und-Schaltungen 15 und 16 verbunden. Die letztgenannten beiden Und-Schaltungen bilden die Konjunktion derjenigen Fälle, in denen T8+ = L, und zwar Sux-Sx-(h4-,KE)-ADD =T8-TZ-(h4-KE)-ADDundSux-Vl [SUB-Sx-(h4-KE)] =T8-T4[SUB-TZ-(h4-KE)]. Als Eingangsgröße (h4 - KE) wird die Ausgangsgröße von Und-Schaltung 14 und als Eingangsgröße [SUB-Sx-(h4-KE)] die Ausgangsgröße von Und-Schaltung 18 benutzt. Das in F i g. 2 dargestellte Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion besteht aus einem dualen Serienvolladdierer-Subtrahierer mit der Kippstufe 1, den Negatoren 4 und 5, den Und-Schaltungen 8 bis 17 und den Oder-Schaltungen 29 und 30 und einer Verzögerungslinie nebst Korrekturschaltung mit den Kippstufen 2 und 3, den Negatoren 6 und 7, den Und-Schaltungen 18 bis 28 und den Oder-Schaltungen 31 bis 33.
  • hie Bedeutung der in der F i g. 2 benutzten Abkürzungen a, b, ADD, SUB, E, E, EE, KE, s, SuK und 3ü-x wurde bereits bei der Beschreibung der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsvariante ausführlich dargelegt. Mit V1 und V2 werden in der Schaltung F i g. 2 die Ausgangsgrößen der Kippstufen 2 und 3 bezeichnet. SA ist das aus dem dezimalen Addierwerk Dualzifter für Dualziffer auslaufende korrigierte Ergebnis. Ferner wird in der Schaltung nach F i g. 2 die Steuergröße s1 verwendet, die gleichzeitig mit der vierten Dualstellenzeit endet. In F i g. 3 ist ein zugehöriges Impulsbild dargestellt, das den jede Dualstellenzeit einleitenden Impuls s, die mit Beginn der ersten Dualstellenzeit endende Steuergröße sl und eine Schaltgröße, die während der ersten Dualstellenzeit den Zustand L annimmt (Bit 2°), in Abhängigkeit von der Zeit t zeigt.
  • Im dualen Serienvolladdierer-Subtrahierer (Und-Schaltungen 8 bis 17, Negatoren 4 und 5, Oder-Schaltungen 29 bis 30 und Kippstufe 1) wird die unkorrigierte Dualsumme oder Differenz a±b bei Operanden a und b sowie der duale Übertrag gebildet (durch Und-Schaltungen 12 bis 15 und Oder-Schaltung 30) und um eine Dualstelle verzögert (durch Negator 5, Und-Schaltungen 16 und 17 und Kippstufe 1) zur einfachen Dualsumme der beiden Operanden addiert (durch die Und-Schaltungen 8 bis 11 und die Oder-Schaltung 29; das Netzwerk realisiert die Operation ä±b±E = SZIH). Die unkorrigierte Ergebnistetrade wird in den Kippstufen 2 und 3 zwischengespeichert. Die Entscheidung darüber, ob zu korrigieren ist oder nicht, erfolgt mit Beendigung der vierten Dualstellenzeit. Zu diesem Zeitpunkt ist die Dualziffer T1 (zur Bezeichnung siehe weiter vorn in Tabelle) bereits aus dem Addier-Subtrahier-Werk nebst Verzögerungslinie ausgelaufen, die Kippstufe 3 der Verzögerungslinie enthält die Dualziffer T2, die Kippstufe 2 die Dualziffer T4, und aus dem dualen -Volladdierer-Subtrahierer läuft als Ausgangsziffer SuK die unkorrigierte vierte Ziffer der Ergebnistetrade, also die Dualüffer T8, aus. Und-Schaltung 18 bildet mit s1 - EE= KE die den Korrekturvorgang steuernde Schaltgröße KE, die technisch so ausgebildet ist, daß mit ihrer Ausschaltflanke auch Umschaltungen an der Kippstufe 3 vorgenommen werden können. Die Schaltgröße EE ist der unverzögerte bei der dualen Operation a±b entstehende Dualübertrag. Da aber ein solcher Dualübertrag auch dann, und zwar immer dann, wenn zu korrigieren ist, wirksam werden muß, sind neben den Und-Schaltungen 12 bis 14, die den normalen Dualübertrag bilden, die Und-Schaltung 15 und die Oder-Schaltung 32 vorhanden, die den Fall, daß die unkorrigierte Ergebnistetrade eine Pseudodezimale ist, entschlüsseln: (V2vV1) - Sux - Si = (T2vT4) - T8 - s1.
  • Neben Steuergröße KE wird auch die durch den Negator 7 gebildete negierte Steuergröße KE zur Steuerung des Korrekturvorgangs benötigt. Die Korrektur der Dualziffer T2 mit der Wertigkeit 21 der unkorrigierten Ergebnistetrade wird durch die Und-Schaltungen 26 und 27 und die Oder-Schaltung 33 realisiert, indem bei Steuergröße KE = L die in Kippstufe 3 enthaltene Dialziffer (entspricht T2) bei ihrem Transport aus dieser Kippstufe in den entgegengesetzten Wert -umgekehrt wird. Bei der gesteuerten Umschaltung der in Kippstufe 2 enthaltenen Ziffer (entspricht T4) wird die Kombinationsfolge in den beiden aufeinanderfolgenden Kippstufen 2 und 3 (entspricht T4 und T2) der Verzögerungslinie berücksichtigt, wodurch sich in der Umschaltung Vereinfachungen ergeben. Zunächst wird die Verschiebung der Zifferninformation aus Kippstufe 2 nach Kippstufe 3 mit dem Taktimpuls s, die über die Und-Schaltungen 24 und 25 erfolgt, durch Steuergröße KE gesperrt.
  • Bei Addition ist, im Falle T2 = L, der Inhalt von Kippstufe 2 (also T4) in den entgegengesetzten Schaltzustand umzuschalten. In der nachfolgenden Tabelle sind die möglichen Fälle untersucht:
    V1 V2 T2 = VZ 1 V2+ = T4+
    0 0 L L
    0 L 0 0
    L 0 L 0
    L L 0 L
    V2+ ist der neu zu bildende Inhalt von Kippstufe 3, während mit V2 der Inhalt vor den durch Steuergröße KE bedingten Schaltvorgängen bezeichnet wird. Die in Und-Schaltung 23 realisierte Konjunktion KE - V i - ADD hat also gemäß obiger Tabelle Kippstufe 3 zu triggern, während diese Kippstufe bei V 1 = L unverändert bleibt.
  • Bei Subtraktion ist, im Falle T2 = L, der Inhalt von Kippstufe 3 mit der Ausschaltflanke von Steuergröße KE in den entgegengesetzten Schaltzustand umzuschalten. In der nachfolgenden Tabelle sind wieder die möglichen Fälle zusammengestellt:
    V1 V2 = T2 V2+ = T4+
    0 0 0
    0 L L
    L 0 L
    L L 0
    Die in Und-Schaltung 22 realisierte Konjunktion KE - V1 - SUB hat also gemäß obiger Tabelle einen Triggerimpuls zur Umschaltung von Kippstufe 3 zu erzeugen.
  • Die vierte Dualstelle der Ergebnistetrade wird korrigiert, indem Und-Schaltung 20 den Transport der Ziffer Sus aus dem dualen Serienvolladdierer-Subtrahierer in die Verzögerungsline (nach Kippstufe 2) unterbindet. Durch Und-Schaltung 19 wird dafür bei Additionen eine L in Kippstufe 2 eingetragen, wenn Sux-V2-KE-ADD=T8-T2-KE-ADD=L und bei Subtraktionen durch Und-Schaltung 21, wenn Sux-V2-(Vl-KE-SUB)=T8-T2-(T4#KE-SUB=L.
  • Die Konjunktion T4 - KE - SUB wird dabei bereits in Und-Schaltung 22 gebildet.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Serienrechenwerk für Addition und Subtraktion zweier in Tetraden verschlüsselter Dezimalzahlen mit einem Volladdierer-Subtrahierer zur dualen Addition bzw. Subtraktion der Operandentetraden, einer Verzögerungslinie, aus Kippschaltungen bestehend, zur Aufnahme einer unkorrigierten Ergebnistetrade und einem Korrekturnetzwerk für die dezimale Korrektur der Ergebnistetrade, dadurch gekennzeichn e t, daß die Kippschaltungen (4 und 5 in F i g. 1, 2 und 3 in F i g. 2) der Verzögerungslinie mit Schaltmitteln (Und-Schaltungen 14, 17, 18 in F i g. 1; Und-Schaltungen 19, 22, 23, 26, 28, Oder-Schaltungen 31, 33, 34 in F i g. 2), über die bei Korrekturnotwendigkeit eine für jede Kippstufe unabhängige Steuerung der Umschaltung dieser Kippstufen vorgenommen wird, verbunden sind und daß zur Verhinderung von Übertragungen von einer Kippstufe auf die andere bei diesen gesteuerten Umschaltungen Schaltmittel, insbesondere unter Ausnutzung der natürlichen Verzögerungslinienweiterschaltungen, (Und-Schaltungen 19 bis 22 in F i g. 1, 20, 24, 25, 27 in F i g. 2) zwischen die Kippstufen der Verzögerungslinie geschaltet sind.
  2. 2. Serienrechenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (Und-Schaltungen 19 bis 27, Oder-Schaltungen 31, 33 und 34 in F i g. 2) zur gesteuerten Umschaltung der Kippstufen der Verzögerungslinie in die Informationsleitungen, über die die dualen Zifferninformationen zu, zwischen und von den Kippstufen (2 und 3 in F i g. 2) der Verzögerungslinie transportiert werden, geschaltet sind, und daß diese Schaltmittel so ausgebildet sind, daß sie abhängig von einer in einem Korrekturnetzwerk (7, 15, 18, 30 in F i g. 2) gebildeten Steuergröße (KE) eine gesteuerte Umformung der dualen Information in den negierten Wert vornehmen.
  3. 3. Serienrechenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die gesteuerte Umschaltung der Kippstufen (4 und 5 in F i g. 1) der Verzögerungslinie ein Korrekturnetzwerk (7,12, 13, 14, 25, 27 in F i g. 1) im Korrekturfalle einen Schaltimpuls (h4 - KE), der gegenüber dem die Dualstellenzeit einleitenden Taktimpuls (s) verspätet erscheint, erzeugt und dieser Schaltimpuls (s) über ein mit den Kippstufen verbundenes Steuernetzwerk (14, 17, 18 in F i g. 1) auf parallele Kanäle verteilt wird und damit die Kippstufe in der Zeit zwischen zwei Taktimpulsen (s) gleichzeitig gesteuert umschaltet.
  4. 4. Serienrechenwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippstufe (2) der Verzögerungslinie, die die dritte Dualziffer (Wertigkeit 22) der unkorrigierten Ergebnistetrade enthält, ein Schaltnetzwerk aus Und- und Oder-Schaltungen (22 bis 25 und 34) nachgeschaltet ist, das im Korrekturfalle (KE = L) während der zugehörigen Dualstellenzeit die Verschiebung der Ergebnisziffer mit der Wertigkeit 22 in die nächste Kippstufe (3) der Verzögerungslinie sperrt und die Dualziffer mit der Wertigkeit 21 in dieser nächsten Kippstufe (3) in den negierten Ziffernwert umformt, wenn die Kippstufe (2), die die dritte Dualziffer mit der Wertigkeit 22 enthält, bei Addition im Schaltzustand 0 und bei Subtraktion im Schaltzustand L steht.
  5. 5. Serienrechenwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippstufe (2) der Verzögerungslinie, die die dritte Dualziffer (Wertigkeit 22) der unkorrigierten Ergebnistetrade enthält, ein Schaltnetzwerk aus Und- und Oder-Schaltungen (19, 20 und 31) vorgeschaltet ist, das im Korrekturfalle (KE = L) während der zugehörigen Dualstellenzeit bei Addition den direkten Einlauf der unkorrigierten vierten Dualziffer (Wertigkeit 22) sperrt und deren negierten Wert in dem Falle einträgt, wenn die Kippstufe (3), die die zweite Dualziffer (Wertigkeit 21) enthält, im Schaltzustand L steht.
  6. 6. Serienrechenwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippstufe (2) der Verzögerungslinie, die die dritte Dualziffer (Wertigkeit 22) der unkorrigierten Ergebnistetrade enthält, ein Schaltnetzwerk aus Und-und Oder-Schaltungen (20, 21, 22, 31) vorgeschaltet ist, das im Korrekturfalle (KE = L) während der zugehörigen Dualstellenzeit bei Subtraktion den direkten Einlauf der unkorrigierten vierten Dualziffer (Wertigkeit 23) mit Ausnahme des Falles, daß in den beiden Kippstufen (2, 3) zur Aufnahme der Dualstellen der unkorrigierten Ergebnistetrade mit den Wertigkeiten 22 und 21 Einsen enthalten sind, sperrt.
  7. 7. Serienrechenwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippstufe (3) der Verzögerungslinie, die die zweite Dualziffer (Wertigkeit 21) der unkorrigierten Ergebnistetrade enthält, ein Schaltnetzwerk aus Und- und Oder-Schaltungen (26, 27, 33) nachgeschaltet ist, das im Korrekturfalle (KE = L) während der zugehörigen Dualstellenzeit sowohl bei Addition als auch bei Subtraktion die während der Verschiebung aus dieser Kippstufe (3) auslaufende Dualziffer negiert. B. Serienrechenwerk nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Korrektur der höchsten Ziffer der Ergebnistetrade (Wertigkeit 23) Schaltkreise (8, 9, 15, 16, 26) vorhanden sind, die die in den dualen Serienvolladdierer-Subtrahierer (28) einlaufenden Operandenziffern im Falle der Korrekturnotwendigkeit verändern. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche . Auslegeschrift Nr. 1 157 008; »Arithmetic Operations in Digital Computeeru D. van Nostrand Comp. Inc., New York, 1955, S. 107 bis 109; »Digitale Rechenanlagen«, Springer Verlag, Berlin, 1961, S. 42, 43.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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