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Schaltungsanordnung für einen aus einer Kombination von Vervielfachungsstromkreisen
aufgebauten Multiplikator Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen
aus einer Kombination von Vervielfachungsstromkreisen aufgebauten Multiplikator.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist insbesondere für Relaissystemrechenmaschinen
gedacht.
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Bei elektrischen Rechenmaschinen wird vielfach das Resultat eines
Multiplikationsvorganges dadurch ermittelt, daß zunächst eine Reihe von Vielfachen
des Multiplikanden aufgestellt werden und daß bei dem Multiplikationsbetrieb selbst
eines der im voraus errechneten Produkte herausgegriffen und weiter verarbeitet
wird. Soll dieses Verfahren auf eine Relaisrechenmaschine übertragen werden, dann
ist ohne weiteres einzusehen, daß. die Zahl der zu verwendenden Relais sehr groß
wird, so daß sich auch der Aufbau der ganzen Maschine wesentlich verkompliziert.
Außerdem sind die bekannten Schaltungen zur Lösung'der genannten Aufgabe im allgemeinen
auf einen ganz bestimmten Zahlencode (Zahlenschlüssel, Zahlenschnur) ausgerichtet
und die fertigen Schaltkreise können nur mit großem Aufwand für einen anderen Code
bereitgestellt werden.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung löst die genannten Nachteile
mit einem sehr einfachen Schaltungsaufbau und bringt gleichzeitig den wesentlichen
Vorteil mit sich, daß bei den verschiedensten Zahlencodes (z. B. Dual- oder Dezimalschlüssel)
die Anordnung in der fast gleichen Ausbildung verwendet werden kann.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung besteht aus einer Mehrzahl
gleichartiger, hintereinandergeschalteter Vervielfachungsstromkreise, denen der
Multiplikand zur Vervielfachung zugeführt wird. Zur Gewinnung des Produktes werden
dann gemäß der Erfindung durch Wahl der Summe (bzw. Differenz) die Ausgangswerte
der Vervielfachungsstromkreise in einem Addierwerk zusammengefaßt. Dies kann im
besonderen über eine oder mehrere Torschaltungen erfolgen.
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Die Schaltungsanordnung kann besonders einfach dadurch verwirklicht
werden, daß drei gleichartige Verdopplungsstromkreise verwendet werdenk Ein Verdopplungsstromkreis
kann nämlich nicht nur für Dezimal- und Dualzahlen, sondern auch für alle anderen
Zahlensysteme besonders einfach aufgebaut werden. Die Schaltungsanordnung nach der
Erfindung ist hierbei so ausgebildet, daß die Verdopplungsstromkreise in Reihe geschaltet
sind und jeder Ausgang kombiniert mit einem anderen je nach der Art der durchzuführenden
Rechnung zum Additionsstromkreis gegeben werden kann. Gemäß der Erfindung wird also
das Multiplikationsergebnis einer Zahl mit einem Multiplikator kleiner als 10 als
die Verbindung der Summe oder Differenz des mit 1, 2, 4 oder 8 multiplizierten Multiplikanden
angesehen. Der Rechenbetrieb selbst erfolgt dadurch, daß für die Rechnung die einzelnen
Teilprodukte durch nacheinander vorgenommenes Multiplizieren gewonnen werden und
daß die Teilprodukte dann addiert oder subtrahiert werden. Da nach der Erfindung
drei gleichartige Verdopplungsstromkreise in Reihe hintereinandergeschaltet werden,
entstehen an der Ausgangsseite dieser Stromkreise die Zahlen 2n, 4n, 8 n
unter der Voraussetzung, daß der Multiplikand durch n ausgedrückt ist. Da aber bekanntlich
jede Zahl bis 10 durch die Kombination von 1, 2, 4, 8 dargestellt werden kann, kann
dies auch mit dem Multiplikator erfolgen, und die gewünschte Multiplikation geschieht
dann einfach dadurch, daß die Ausgänge der Vervielfachungsstromkreise zusammen mit
dem ursprünglichen Multiplikanden wahlweise zu den Additions-und Subtraktionsstromkreisen
gegeben werden und dort je nach Wahl addiert oder subtrahiert werden. Sollte der
Multiplikator größer als 9 sein, dann kann eine Multiplikation dadurch erreicht
werden, daß das geschilderte Verfahren wiederholt wird, sofern man nicht durch die
Anordnung weiterer Vervielfachungsstromkreise das Ergebnis auf einmal ermitteln
will.
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Da ein Stromkreis zur Verdopplung einer Zahl oder gegebenenfalls auch
zur Vervielfachung verhältnismäßig einfach aufgebaut werden kann, arbeitet die Schaltungsanordnung
nach der Erfindung sehr viel einfacher und wirtschaftlicher als die bekannten Anordnungen.
Außerdem kann insbesondere ein Verdopplungsstromkreis
sehr einfach
einem bestimmten Zahlencode angepaßt werden.
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An Hand des in der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
wird die Schaltungsanordnung nach der Erfindung noch näher erläutert. Die Schaltskizze
zeigt einen Rechenstromkreis mit seinen wichtigsten Grundelementen, bei dem Verdopplungsstromkreise
gemäß dem Erfindungsgedanken kombiniert sind. Der Additions- und Subtraktionsstromkreis
ist mit AM bezeichnet. Die beiden Torschaltungen tragen den Buchstaben G,
und mit GC ist der Stromkreis bezeichnet, der die beiden Tore wahlweise zu steuern
in der Lage ist. Die Verdopplungsstromkreise tragen die Buchstaben A, B,
C. Diese Verdopplungsstromkreise sind gemäß der Erfindung vollkommen gleichartig
aufgebaut und sind in Reihe hintereinandergeschaltet.
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Wird nun dem Stromkreis A eine Zahl n eingangsseitig
zugeführt, so entsteht auf der Ausgangsseite die Zahl 2 n. Diese Zahl liegt, wie
dargestellt, an der rechten Torschaltung G zusammen mit der ursprünglichen Zahl
n. Gleichzeitig wird die Zahl 2n dem Verdopplungsstromkreis B zugeführt,
so daß auf der Ausgangsseite dieses Stromkreises B die Zahl 4 n entsteht.
Diese Zahl liegt nun an der linken Torschaltung G zusammen mit der über den Verdopplungsstromkreis
C zugeführten Zahl 8 n. Insgesamt sind also zwei Torschaltungen vorgesehen, von
denen die eine die Zahlen n und 2 n und die andere die Zahlen 4 n
und 8 h zusammenfaßt. Die Tore werden durch den Torsteuerstromkreis, und zwar abhängig
von dem diesem Stromkreis über die Klemme p zugeführten Multiplikator gesteuert.
Es sei angenommen, daß der Multiplikator 6 betragen soll. In diesem Fall wird die
Zahl 6 als die Summe aus zwei der Zahlen von 1, 2,4 und 8 angesehen, d. h. als die
Summe von 4 und 2. Der Torsteuerstromkreis öffnet dementsprechend die beiden Torschaltungen
G so, daß unmittelbar die Zahlen 2n und 4n zur Addition in den Additions-und Subtraktionsstromkreis
AM gelangen können.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wurde an Hand eines Multiplikationsvorganges
erläutert. Nach demselben Verfahren kann natürlich auch ein Divisionsvorgang und
sogar das Ziehen einer Quadratwurzel durchgeführt werden. Hierzu wird bei der Division
eingangsseitig, also an der Stelle, an der bei der Multiplikation der Multiplikand
zugeführt wird, der Divisor eingeführt, wobei der Dividend in dem Speicher, der
in der dem Additions- und Subtraktionsstromkreis folgenden Stufe vorgesehen ist,
gespeichert wird. An der -Klemme p des Torsteuerstromkreises GC werden die Zahlen
1 bis 9 in passender Reihenfolge eingeführt und von der Ausgangsseite der Verdopplungsstromkreise
über die Torschaltungen und den Additions- und Subtraktionsstromkreis wird die Entscheidung
der Größe zwischen diesen Zahlen und dem Dividenden vorgenommen, so daß der entsprechende
Quotient in dem Torsteuerstromkreis GC bestimmt wird und von diesem Stromkreis gegebenenfalls
für eine Speicherung abgenommen werden kann. Die weitere Division kann dann durch
Wiederholung dieses Verfahrens fortgesetzt werden.
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Die Ermittlung der Quadratwurzel wird in fast gleicher Weise vorgenommen.