DE1264115B - Speichereinrichtung fuer eine digitale Recheneinrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06f

Deutsche Kl.: 42 m3 -13/04

Nummer: 1264115

Aktenzeichen: J 12406IX c/42 m3

Anmeldetag: 3. November 1956

Auslegetag: 21. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speichereinrichtung für eine digitale Recheneinrichtung zur Durchführung der vier Grundrechenarten, bei der als Rechenregister Umlaufspeicher für eine Wortlänge verwendet werden, die auf den Spuren einer Magnettrommel untergebracht sind und bei der der Akkumulator (Ergebnisspeicher) die doppelte Wortlänge aufweist.

Es ist bekannt, in elektronischen Rechenanlagen Akkumulatoren mit doppelter Wortlänge zu verwenden. Ist die im Rechner verwendete Wortlänge z. B. 10 Bits, dann hat der Akkumulator bei diesen bekannten Anlagen zwanzig Stellen. Damit wird aber für die Informationsein- bzw. -ausgabe in bzw. aus dem Akkumulator mindestens die doppelte Wortzeit benötigt. Aus diesem Grund ist bei einer Übertragung einer Information von dem Hauptspeicher in den Akkumulator dieser nicht immer in der richtigen Phase für die Übertragung, so daß ein Zwischenspeicher notwendig wird, in dem die Informationen zunächst gespeichert werden, wenn sie in einer für die Übertragung falschen Phase sind. Die Informationen bleiben in diesem Speicher, bis sich die richtigen Phasenbeziehungen herstellen. Ein weiterer Nachteil entsteht daher dadurch, daß man bei der Programmierung berücksichtigen muß, ob die Informationen über den Zwischenspeicher geleitet werden müssen oder nicht.

Bei dem Gegenstand der Erfindung werden Speicher verwendet, in denen die Informationen binär verschlüsselt eingespeichert sind. Zur Vereinfachung wird angenommen, daß jede Information einen Einheitsspeicher ausfüllt, der im folgenden als EinWort-Speicher bezeichnet wird. Der Akkumulator ist daher ein Zwei-Wort-Speicher.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator in zwei Teile zu je einer Wortlänge unterteilt ist, die als Umlaufspeicher auf je einer Trommelspur untergebracht sind.

Da auf diese Weise erreicht wird, daß beide Teile des Akkumulators synchron umlaufen, befinden sie sich in jedem Zeitpunkt in der richtigen Phasenbeziehung zueinander und zu den Speichern der Rechenanordnung zur Übertragung einer Information zwischen ihnen.

Die "Verwendung eines Akkumulators mit doppelter Wortlänge ermöglicht Rechnungen, die ein Ergebnis mit doppelter Länge wie die Faktoren haben, z. B. Multiplikationen. Die Verbindungen zwischen den beiden Speichern des Akkumulators sind so ausgeführt, daß im Bedarfsfalle ein Wort von dem einen in den anderen Speicher übertragen werden kann, Speichereinrichtung für eine digitale
Recheneinrichtung

Anmelder:

International Standard Electric Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,

7000 Stuttgart W, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:
Joseph Rice,
Donald G. N. Hunter,
Peter W. S. Hamids, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 4. November 1955 (31595)

und zwar entweder zu Beginn oder am Ende eines Umlaufzyklus.

Die Erfindung wird nun an Hand der F i g. 1 bis 10 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2, wobei die F i g. 2 rechts an die F i g. 1 anzufügen ist, ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Rechenanordnung,

F i g. 3 und 4, wobei die F i g. 4 rechts an die F i g. 3 anzufügen ist, einen Teil der Schaltungsanordnungen des ^(-Speichers sowie Teile der Addiereinrichtung,

F i g. 5 eine Steuereinrichtung für die bei den Additionen oder Subtraktionen auftretenden Überträge,

F i g. 6 und 7, wobei die F i g. 7 rechts an die F i g. 6 anzufügen ist, Schaltungsanordnungen des .B-Speichers,

F i g. 8 Schaltungsanordnungen des C-Speichers, F i g. 9 Schaltungsanordnungen des ^-Speichers,

F i g.10 ein Blockschaltbild des Verlaufs der Unterprogramme bei Multiplikationen.

Die beiden Ein-Wort-Speicher des Akkumulators sind auf je einer Spur einer Magnettrommel untergebracht, wobei getrennte Lese- und Schreibköpfe vorgesehen sind, die einen derartigen Abstand voneinander haben, daß der Umlaufzyklus vom Schreibzum Lesekopf und umgekehrt jeweils 32 Ziffernperioden beträgt. Zwischen Lese- und Schreibkopf

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ist ein Verzögerungsglied in den Umlaufweg ge- sehen Speichern der aus der Trommel entnommenen

schaltet, das eine Verzögerung von einer Ziffern- Informationen. Die Ausgänge dieser Schaltungen

periode bewirkt; außerdem wird bei dem Schreib- sind daher, je nachdem zu welchem Rechenregister

Vorgang eine Verzögerung von einer Ziffernperiode sie gehören, mit AS (F i g. 4), BS (F i g. 7), CS eingefügt. Die Umlaufregister des Rechenwerkes 5 (Fig. 8) und ES (F i g. 9) bezeichnet,

sind durch die Rechtecke 2 bis 7 in F i g. 1 dargestellt .

und mit A bis F bezeichnet. Dabei sind die Speicher A ^{L Der} ^-Speicher

und B der Akkumulator. Zur Vereinfachung der Dieser Speicher enthält den Teil des Akkumulators

Beschreibung sind die Umlaufregister des Rechen- mit den höheren Stellen und umfaßt in seinem Umwerkes getrennt von der übrigen Trommel dargestellt. io laufweg eine Addiereinrichtung. Außerdem besteht

Der Rest der Trommel 1, der als Arbeitsspeicher die Möglichkeit, den Speicherinhalt durch Kurzverwendet wird, enthält zweiunddreißig normale schließen des im Umlaufweg befindlichen Verzöge-Spuren, wovon zwei in F i g. 2 mit dem kombinierten rungsgliedes eine Stelle nach rechts und durch Hinzu-Lese-Schreib-Kopf dargestellt sind. Diese Köpfe schalten eines weiteren Verzögerungsgliedes nach speisen eine Schaltung 8, die in Zusammenwirkung 15 links zu verschieben; ferner kann die Vorzeichenstelle mit der Schaltung TS unter anderem zur Auswahl verdoppelt werden. Der ^4-Speicher kann Informader einzelnen Speicherzellen dient. Jede dieser Spuren tionen von dem Hauptspeicher über die Samrnelkann 16 Wörter umfassen, wobei jedes Wort aus leitung 9, von dem B-, dem C- oder dem D-Speicher .achtundzwanzig binären Stellen besteht. Zwischen empfangen.

den einzelnen Wörtern befindet sich ein Zwischen- 20 ^ rw R Soeicher

raum von vier Ziffern, so daß also jede Spur 512 Stellen ' ₀

umfaßt. Er enthält den Teil des Akkumulators mit den

F i g. 2 zeigt schematisch in den beiden Recht- niedrigeren Stellen sowie den Multiplikator bei

ecken 8 und 11 die bekannten Anordnungen, um Multiplikationen. Sein Inhalt kann ebenfalls nach

die Informationen aus dem Arbeitsspeicher zu ent- 25 beiden Seiten verschöben werden,

nehmen und den Rechenregistern in der richtigen Beim Verschieben des Akkumulatorinhaltes nach

Reihenfolge zur Verarbeitung zuzuführen. Die Trom- rechts wird die niedrigste Stelle des ^-Speichers als

mel 1 hat außer den Spuren des Arbeitsspeichers höchste Stelle in den 5-Speicher geleitet. In ähnlicher

und den Spuren für das Rechenwerk eine Takt- Weise wird beim Linksschieben die höchste Stelle

spur ECT, die je binärer Stelle einen Taktimpuls TW 30 des 5-Speichers als niedrigste Stelle in den ^-Speicher

liefert, sowie eine zweite Taktspur WCT, die jeweils übertragen. Die Verschiebung zwischen den beiden

zu Beginn eines Wortes einen Impuls liefert. Die Speichern geschieht über bistabile Einrichtungen,

beiden Taktspuren steuern den P-Impulsgenerator, durch die die betreffende Ziffer für eine genügende

der sich in der Anordnung 11 befindet, in der auch Zeit statisch gespeichert wird,

die Steuervorrichtungen für die Durchführung der 35 ,

einzelnen Befehle untergebracht sind. Die Spur CAT ³· ^Der Okpeicher

dient als Adressenspur zum Aufsuchen der einzelnen Er dient als Multiplikationsspeicher bei Multipli-

Speicherzellen. Jeder Wort-Taktimpuls WCT erzeugt kationen, und zwar im Zusammenwirken mit den

einen positiven Impuls Pl von der Länge einer anderen Speichern in der um jeweils eine Stelle nach

binären Ziffer. Eine besondere Schaltung erzeugt 40 rechts verschobenen Form,

einen zu Pl reziproken Impuls JVPl₁ d. h., er ist .

positiv außer während der Zifferzeit Pl. Dieser 4. Der D-k

Impuls erzeugt über ein bistabiles Glied des Impuls- Er enthält die höheren Stellen des vorhergehenden

generators einen positiven Impuls P 2_ä der seinerseits Produktes beim Aufaddieren von mehreren Produkten,

über das nächste bistabile Glied einen Impuls P3 45 _r ^ „ „ . ,

erzeugt usw. 5. Der ^-Speicher

Jede in der Rechenanordnung zu behandelnde Er dient als Zähler, um die einzelnen Schritte bei

Zahl enthält eine Vorzeichenstelle und 27 Ziffern- der Multiplikation bzw. bei einer Verschiebung des

stellen. Für positive Zahlen ist die Vorzeichenziffer Ö, Akkumulatorinhaltes zu zählen,

und für negative Zahlen ist sie 1. In manchen Fällen 50 .

wird eine doppelte Vorzeichenstelle verwendet, wenn ⁶· ^Uer -^P^6101161

nämlich nur 26 Ziffernstellen vorhanden sind. Die In ihm werden die durchzuführenden Befehle

Instruktionen sind auch als binäre Wörter dargestellt, gespeichert,

die z. B. »Addiere«, »Multipliziere« usw. bedeuten. Nach dieser kurzen Aufzählung werden die Speicher

Die dick ausgezogenen Linien 9 und 10 stellen die 55 des Akkumulators im einzelnen beschrieben, und Sammelleitungen für den Speichereingang bzw. *aus- zwar mit dem C-Speicher begönnen, da er der eingang dar, während die dünnen Linien 13 die Infor- fachste ist,

mations- und die gestrichelten Linien IS die Steuer- _{n r Q} · < _m · _R\

wege bezeichnen. Die Rechtecke 14 bzw. 16 stellen ^{Uer c}^P^eicner ^ ^l S- »J

das Eingangs- bzw. Ausgangsglied für Neueinspeiche- 60 Dieser Speicher besitzt keine Schiebemöglichkeit,

rungen in die Trommel bzw. die Aüsspeicherung jedoch in seiner äußeren Schaltung eine Verzögerung

der Ergebnisse dar. In den F i g. 3, 4, 6 bis 9 ist von einer Ziffer. Die von dem C-Speicher gelesene

jeweils oben ein Teil der Oberfläche der Trommel 1 Information gelangt zu der bistabilen Einrichtung CS

wiedergegeben; der Pfeil zeigt die Umlauf richtung an. in der Anordnung 20. Der Ausgang GSO ist markiert,

Ferner ist in diesen Figuren jeweils der Schreibkopf 65 wenn die gelesene Ziffer eine 0 ist> während der

mit 17, die zugehörige Schaltungseinrichtung mit 18 Ausgang GSl markiert ist, wenn die gelesene Ziffer

und die Lesevorrichtung mit 19 und 20 bezeichnet eine 1 ist. Diese Ausgänge sind mit dem Addierwerk

Die Leseschaltüngen 20 dienen gleichzeitig zum stati- bei Multiplikationen sowie mit den Toren 3 Gl

5 6

und 3G2 verbunden. Das zweite Steuersignal für und 5G14 gesperrt werden. Die Ausgangssignale diese Tore bildet der Taktimpuls TW. Die Tore von ER haben daher keine Wirkung. Es wird also

steuern die bistabile Anordnung CR und sind so der Umlauf um eine Ziffernperiode verkürzt, so angeordnet, daß eine Änderung in dem Zustand daß jedes Ziffernsignal die Tore 5 G15 und 5 G16

von CT? am Ende einer Ziffernperiode eintritt. Es 5 eine Ziffernstelle früher passiert, d. h. die Ziffer

entsteht also eine Verzögerung von einer Ziffern- zum Zeitpunkt Pl wird unterdrückt, während die periode, die sogenannte Einheitsverzögerung. Derartige Ziffernstelle der Zeit PI bei Pl erscheint usw. Die

Verzögerungen werden auch in den anderen Speichern Ausgangssignale der Tore 5 G15 und 5 G16 gelangen

verwendet. über die Pufferstufen ERFO und ERFl zu den nor-

Die Ausgänge von CR sind außer mit dem Addier- io malerweise offenen Toren 5G3 und 5G4 und von

werk auch mit den Toren 3G3 und 3G4 verbunden, dort über die Tore5G5 und 5G6 zu den Puffer-

die durch die Impulse NW12 und NP29 gesteuert stufen EWFO und EWFl und schließlich zu der

werden. NW12 ist vorhanden, wenn W12 nicht Schreibanordnung 17, 18.

vorhanden ist. P29 ist der Taktimpuls für das 29ste Der W 1-Impuls dient zum Löschen des ^-Speichers,

Element eines Wortes oder Befehls; NP29 ist daher 15 indem ein Steuersignal zu dem Tor5G5 gegeben

vorhanden von Pl bis P28 und von P30 bis zurück wird, wodurch eine 0 eingeschrieben wird. Gleich-

zu Pl. Der Inhalt des C-Speichers passiert daher zeitig wird das Tor 5G4 geschlossen, um das Schreiben

normalerweise die Tore3G3 und 3G4. Die Unter- einer 1 zu verhindern.

brechung beim Impuls P29 ist ohne Wirkung, da Zur Durchführung von Multiplikationen wird

P29 normalerweise leer ist. Es geschieht nur dann ao für die Zeit P21 eine 1 und in allen anderen Posi-

etwas, wenn die Vorzeichenstelle verdoppelt werden tionen eine 0 in den ^-Speicher geschrieben, und

soll, was weiter unten beschrieben wird. Die Ausgänge zwar mittels des FFlo-Impulses. Wenn PF16 für die

der Tore 3 G 3 und 3 G 4 sind über die Mischtore 3 G 5 Zeit eines Wortes vorhanden ist, ist der normale

bzw. SGomitdenPuffer-tVerzögerungs^StufenCIFFO Umlauf durch das Sperren der Tore5G3 und 5G4

bzw. CWFl verbunden. Die Pufferstufen steuern 25 unterbrochen. Das Tor5G9 schreibt dann in allen

ihrerseits den Schreibkopf 17 über die Schreibschal- Positionen eine 0 außer bei P27, wo eine 1 geschrieben

tung 18, wodurch ebenfalls eine Einheitsverzögerung wird. Die 1 wird bei jedem Multiplikationsschritt um

bewirkt wird. eine Stelle nach rechts verschoben, so daß der £-Spei-

Dies ist der normale Ablauf. Es können aber auch eher als Zähler arbeitet. Der Ausgang wird bei jedem Informationen aus dem Hauptspeicher in den C- 30 Schritt geprüft, und wenn eine 1 vorhanden ist, wird Speicher eingeführt werden, und zwar über die Lei- die Multiplikation abgebrochen. Der ^-Speicher tungen 050 und OBl und die Tore 3G7 und 3G8. dient auch als Zähler bei der Durchführung der Wenn eingeschrieben werden soll, ist der Impuls W12 Schiebebefehle. Der entsprechende Befehl enthält einvorhanden, der in der Anordnung 11 erzeugt wird, mal die Signale für Rechts- oder Linksschieben und so daß die Tore3G7 und 3G8 geöffnet sind. Die so 35 dann die Anzahl der Schiebeschritte. Der zweite Teil aufzunehmende Information ist normalerweise der des Befehls besteht daher aus mehreren Ziffernstellen, Multiplikand. In diesem Falle wird der normale von denen die eine 1 und alle anderen 0 sind. Der Informationsumlauf wegen des NichtVorhandenseins Schiebebefehl wird von dem F-Speicher über die von NW12, wodurch die Tore 3G3 und 3G4 gesperrt Tore 5G7 und 5G8 unter Steuerung des W4-Impulses sind, unterbrochen. 4° in den U-Speicher eingeführt, wobei gleichzeitig der

Die Verdoppelung der Vorzeichenstelle geschieht normale Umlauf wieder über die Tore 5 G 3 und 5 G 4

mittels der bistabilen Einrichtung CSR, die durch TW, unterbrochen wird. Wenn der Befehl in dem £-Spei-

P28 und die bistabile Anordnung CR gesteuert wird. eher vorhanden ist, beginnen die Schiebeschritte; bei

Die Vorzeichenstelle wird zu diesem Zweck zum jedem Schritt wird der Inhalt um eine Stelle nach

Zeitpunkt P28 untersucht und CSR entsprechend 45 rechts verschoben, wie bereits erwähnt wurde. Die

eingestellt. Zum Zeitpunkt P29 steht CR daher in Ausgänge ESO und ESl der Leseeinrichtung 19, 20

der Stellung 0, wenn die Vorzeichenstelle 0 war, werden von der Anordnung 11 geprüft, und wenn

und in der Stellung 1, wenn die Vorzeichenstelle 1 war. eine 1 erscheint, so heißt das, daß die gewünschte

Die Ausgänge von CSR bewirken das Einschreiben Anzahl der Schiebeschritte durchgeführt ist. Dieser

der zweiten Vorzeichenstelle in den C-Speicher über 50 Verschiebevorgang wird weiter unten noch näher

die Tore 3 G11 bzw. 3 G12, wobei wieder der normale beschrieben.

Umlauf durch Sperren der Tore3G3 und 3G4 ^ „ „ . , „. _r „_x

unterbrochen ist. ^Der Reicher (F 1 g. 6, 7)

„. „ „ . , ,„. _m Der normale Umlaufweg umfaßt die Verzögerungs-

Der !--Speicher (F 1 g. 9) ^ _{gUeder 2Glj 2G2 und BRf die Tore 2G7 und} 2G8,

Dieser Speicher ist etwas komplizierter als der die eine zweite Verzögerungsschaltung 2G3, 2G4 C-Speicher, da er die Möglichkeit hat, daß sein und BL überbrücken, die Tore 2 G11 und 2 G12, die Inhalt nach rechts verschoben wird. Die Beschreibung Pufferstufen BPFO und BPFl, die Tore 2 G13 bis ist auf die Teile beschränkt, die sich von dem C- 2G16, die Pufferstufen BWFO und BWFl und schließ-Speicher unterscheiden. Die Leseausgänge ESO und 60 lieh die Schreibanordnung 17, 18. Dabei sind alle £51 passieren die übliche Verzögerungsanordnung, JF-Impulse unwirksam und alle i\W-Impulse wirksam, jedoch ist ein Parallel weg über die Tore 5 G11 und Ausgangssignale können an den Ausgängen BSO und 5 G12 vorgesehen. Die Ausgänge dieser Tore gelangen BSI oder eine Ziffernperiode später an den Ausüber die Tore 5G15 und 5G16 wieder in den nor- gangen BRO und BRl entnommen werden,
malen Umlaufweg. Wenn der Inhalt dieses Speichers 65 Die Rechtsverschiebung wird durch den Impuls W2 nach rechts verschoben werden soll, tritt der Impuls bewirkt, der die Tore2G5 und 2G6 zu allen Zeit-H^25 für eine Wortlänge auf. Hierdurch öffnen die punkten außer bei P27 öffnet, so daß die Nachrichten Tore 5 G11 und 5 G12, während die Tore 5 G13 über die Tore 2 G11, 2 G12 in den normalen Umlauf

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fließen. Die Tore2G7, 2G8 sind geschlossen, da dem Addierwerk und von dort über die Mischtore NW2 nicht vorhanden ist. Die Tore 2G9, 2GlQ sind 1G40, 1G41 zu der Schreibeinrichtung, ebenfalls geschlossen, da der Linksschiebeimpuls WM Der Umlaufweg ist bis auf zwei Änderungen gleich

nicht vorhanden sein kann, wenn der Rechtsschiebe- dem Weg in dem 5-Speicher. Da eine zweite Vorimpuls da ist. BR und BL bleiben also ohne Wirkung. 5 zeichenstelle nötig ist, enthält der Umlauf einen Bei P27 ist der Weg über die Tore 2G5, 2G6 unter- Steuerimpuls JVP29 an den Toren 1(75 bis IGlO, um brochen, damit die aus dem ^-Speicher heraus- einen Ablauf bei P29 zu vermeiden, wenn nämlich geschobene Ziffer empfangen werden kann. Diese das zweite Vorzeichen geschrieben wird. Um dieses Ziffer gelangt über die Tore 2 G18 und 2 G16 unter gleich dem ersten Vorzeichen zu machen, wird die Steuerung von RTt in den 5-Speicher, wenn eine 1, io bistabile Einrichtung ASR (F i g. 5) zum Zeitpunkt und über die Tore2G17 und 2G15, wenn eine 0 P28 über die Tore IGSO, 1G51 betätigt, deren Ausübertragen werden soll. gänge die Schreibvorrichtung speisen. Das zweite Die Linksverschiebung wird durch WM bewirkt, Vorzeichen wird unter Steuerung von ASRO und wodurch eine zweite Einheitsverzögerung in den ASRl zur Zeit P29 über die Tore 1G25, 1(726 und normalen Umlauf eingeschaltet werden wird. W14 15 1(721, 1G22 eingeschrieben. Die zweite Änderung öffnet die Tore2G9, 2G10, während die Tore2G7, gegenüber dem 5-Speicher besteht darin, daß der 2G8 wegen der Abwesenheit von NW14 geschlossen Löschimpuls WS für den Λί-Speicher bei arbeitendem sind. Da durch die Linksverschiebung die Stelle Pl Addierer angelegt werden muß. WS bewirkt über das leer wird, muß sichergestellt werden, daß dort eine 0 Tor IG 11 (Fig. 3) das Schreiben einer 0, während geschrieben wird. Dies geschieht über die Tore2G21 20 NWS den Umlaufweg bei 1(78 unterbricht. Die Aus- und 2GlS. Zur gleichen Zeit wird das Tor 2G10 gänge von AL sind unwirksam, da der Linksschiebegesperrt, so daß keine 1 geschrieben werden kann. impuls WM nicht mit WS vorhanden sein kann. Da bei jedem Schritt der Linksverschiebung eine Damit ist sichergestellt, daß der Ausgang von APFQ Ziffer nach dem ^[-Speicher übertragen werden muß, während des Löschimpulses wirksam ist. ist die bistabile Einrichtung LT vorgesehen, die unter 25 Während der Rechtsverschiebung mittels W2 wie anderem durch P26 gesteuert wird, so daß die höchste in dem 5-Speicher sind die Ausgänge APFQ und Stelle von B statisch gespeichert wird. Die Ausgangs- APFl entsprechend der in dem /i-Spsicher verschosignale von LT gelangen in den ^4-Speicher. LT könnte benen Information wirksam. Die Ausgänge werden auch zur Zeit P27 durch BR gesteuert werden. wieder mit 0 addiert, d. h. AGFQ ist wirksam, und Da der P»-Speicher die Hälfte des Akkumulators 30 der Ausgang des Addierwerkes wird so wieder in den mit den niedrigeren Stellen umfaßt, die bei dem ^-Speicher eingeschrieben.

Rechtsverschieben von dem ^4-Speicher in den 5-Spei- Die Übertragung der niedrigsten Stelle in den

eher übertragen wird, sind nur 27 Stellen notwendig, 5-Speicher während des Rechtsschiebens geschieht und zwar von Pl bis P 27. Wenn der Inhalt des über die bistabile Einrichtung RT (F i g. 5), die zum P--Speichers irgendwohin geliefert werden soll, ist die 35 Zeitpunkt P32 von den Ausgängen A WFQ und A WFt Vorzeichenstelle P28 Null. P28 bewirkt daher, daß beeinflußt wird. Die Eingänge zu der Schreibeinricheine 0 über das Tor 2 G15 eingeschrieben wird, tung dienen zur Steuerung von RT, da eine Rechtswährend über das Tor 2 G14 das Schreiben einer 1 verschiebung eintreten kann, wenn eine neue Inforvermieden wird. mation zu dem Inhalt des ^!-Speichers addiert wird,

Der 5-Speicher empfängt die aus dem ^-Speicher 40 z. B. wenn ein Multiplikand addiert wird. Da die herausgeschobene Ziffer, und zwar über RT und die Schreibeinrichtung eine Einheitsverzögerung bewirkt, Tore 2 G17, 2 G18; seine einzige Informationsquelle entspricht der Ausgang bei P32 der bei Pl geschrieist also der ^[-Speicher. Die Übertragung einer In- benen Ziffer. Daher steuert P32 die TorelG52, formation von dem ^ί-Speicher in den 5-Speicher 1G53, die ihrerseits die bistabile Einrichtung RT geschieht unter Steuerung von W16 von den Aus- 45 beeinflussen. Wie bereits beschrieben, steuern die gangen ASQ und ASl über die Tore 2 G19, 2G20 und Ausgänge RTQ und RTl die Übertragung einer Ziffer 2GlS, 2 G16. Der normale Weg über die Tore 2 G13, nach dem P»-Speicher zur Zeit P27 während einer 2 G14 ist dann gesperrt. Rechtsverschiebung. Die Ziffer bei P29 gelangt durch

Gegebenenfalls kann der 5-Speicher auch so aus- die Rechtsverschiebung nach P28. Daher kann zum gelegt sein, daß er direkt Informationen aus dem 50 Zeitpunkt P29 eine Ziffer unter Steuerung von ASR Hauptspeicher empfängt, indem die Ausgänge 050 eingefügt werden.

und 051 des Hauptspeichers die Tore 2G15, 2G16 Bei Linksverschiebungen wird die zweite Verspeisen. Ferner kann eine Addier-Subtrahier-Emrich- zögerungseinrichtung 1G3, 1G4, AL in den Umlauftung in den Umlaufweg eingefügt werden. Der Inhalt weg eingeschaltet, und die letzte Ziffer des 5-Speichers des P--Speichers wird durch Schreiben von Nullen in 55 wird über LT und die TorelG23, 1G24 in den allen Stellen gelöscht, und zwar durch Wl über das ^(-Speicher eingeführt. Die beiden Impulse Pl und Tor 2 G15, während gleichzeitig der 1-Weg über das W21 steuern die Linksverschiebung, und zwar die Tor 2 G14 gesperrt ist. eine die Verschiebung selbst und die andere die Über-

Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die tragung in den ^-Speicher. Die übertragende Ziffer iF-Impulse jeweils für eine Wortzeit vorhanden sind, 60 wird direkt in die Schreibeinrichtung gegeben, wenn nichts anderes gesagt ist. Die Einschreibung des zweiten Vorzeichens unter-

scheidet sich etwas von der bei dem C-Speicher. Das

Der ^-Speicher (F 1 g. 3 bis 5) normale Vorzeichen wird zum Zeitpunkt P29 geprüft.

Dieser Speicher enthält alle Möglichkeiten des Bei P29 steuern die Ausgänge von ASR die Schreib-P--Speichers und zusätzlich eine Addier-Subtrahier- 65 einrichtung über die TorelG25, 1G26. Das zweite Einrichtung sowie eine Vorzeichen-Verdopplungs- Vorzeichen wird von den Eingängen zu der Schreibeinrichtung. Zu dem ^4-Speicher können von verschie- einrichtung erhalten, da neue Informationen während denen Quellen Informationen gelangen, und zwar zu der Rechtsverschiebung zu dem Inhalt des ^[-Speichers

addiert bzw. von ihm subtrahiert werden können, was während einer Multiplikation auftritt. In diesem Falle kann das Vorzeichen nicht wie in dem C-Speicher während des nächsten Umlaufes korrigiert werden. Zur gleichen Zeit, wo das zweite Vorzeichen geschrieben wird, sind die Tore IG5 bis IGlO wegen der Abwesenheit von iVP29 unwirksam.

Die Speicher D und F sind so einfach, daß sie nicht im einzelnen beschrieben zu werden brauchen.

Im folgenden wird das in den F i g. 3 bis 5 dargestellte Addier-Subtrahier-Werk näher beschrieben.

Das Addierwerk beruht auf der Tatsache, daß für χ = y (x, y sind die beiden zu addierenden bzw. subtrahierenden Ziffern) und Übertrag die Summebzw. Differenzziffer gleich ist, obwohl der neue Übertrag verschieden sein kann. Die beiden Tafeln 1 und 2 dienen zur Veranschaulichung dieser Tatsache, d. h., daß man ein kombiniertes Addier-Subtrahier-Werk verwenden kann.

Tafel 1 — Addition

χ

y

Übertrag

Summe

Neuer Übertrag

0	1	0	1	0	1	0
0	0	1	1	0	0	1
0	0	0	0	1	1	1
0	1	1	0	1	0	0
0	0	0	1	0	1	1

O	1	O	1	O	1	O
O	O	1	1	O	O	1
O	O	O	O	1	1	1
O	1	T-H	O	T-H	O	O
O	O	1	O	1	O	1

Die Übertragsreihe zeigt die Überträge von den vorhergehenden Stellen, während der neue Übertrag für die nächste Stelle gilt. Aus der Tafel la ersieht man, daß ein neuer Übertrag auftritt, wenn χ = y = 1 ist, der für alle weiteren Fälle erhalten bleibt, außer wenn χ = y ~ 0 ist.

Tafel 2 — Subtraktion

JC

y

Übertrag

Differenz

Neuer Übertrag

Es ist angenommen, daß die Subtraktion x—y durchgeführt wird. Ein Übertrag wird nötig, wenn 0—1 auftritt, der erhalten bleibt, außer wenn 1—0 durchzuführen ist.

Es wird angenommen, daß die zu behandelnden Zahlen siebenundzwanzig binäre Stellen haben und die 28ste Stelle das Vorzeichen enthält. In manchen speziellen Fällen haben die Zahlen nur sechsundzwanzig binäre Stellen; dann wird das Vorzeichen dupliziert. Die Stellen werden mit Pl bis P28 bezeichnet, wobei Pl die Stelle 2~²⁷ darstellt. Die Vorzeichenstelle ist 0 für positive und 1 für negative Zahlen. Die negativen Zahlen werden in ihrem 2er-Komplement verwendet.

Die an den Pufferstufen APFO und APFl bzw. ΛGFO und AGFl auftretenden Ausgangssignale entsprechen der Ziffer χ bzw. y. Dabei liefert die Leitung 0 ein Ausgangssignal, wenn die empfangene Ziffer 0 war, und die Leitung 1 ein Ausgangssignal, wenn die empfangene Ziffer 1 war. Die bistabile Einrichtung CB wird von zwei Sätzen von Torschaltungen gesteuert und dient zur Feststellung eines Übertrages.

Wenn eine Addition durchzuführen ist, wird ein Steuerimpuls W9 verwendet, der für die Zeit einer ganzen Zahl, d. h. mindestens von Pl bis P28, vorhanden ist. Gleichzeitig wird die Ziffer χ zu den Pufferstufen ABFO und ABFl und die Ziffer y zu den Puff er stuf en AGFO und AGFl über entsprechende Leitungen geleitet. Die zu behandelnden Zahlen werden natürlich stellenweise synchron zugeführt, wobei mit der niedrigsten Stelle begonnen wird.

Die bistabile Anordnung CB befindet sich anfangs in der Stellung CBO. Da der Steuerimpuls W9 für Additionen dient, erkennt man, daß nur die Tore IG42, IG43 wirksam sind, während die Tore IG44, 1G45 unwirksam sind. Ferner kann keine Änderung in dem Zustand von CB eintreten, bis χ = y = 1 in der gleichen Stelle ist. Wenn dies eintritt, sind alle Steuerleitungen von 1G43 gleichzeitig erregt, so daß ein Ausgangssignal über das Mischtor 1G47 zu dem Tor 1G49 gelangt, dessen anderes Steuersignal durch den Taktimpuls TW, von denen je Stelle einer auftritt, dargestellt wird. Das Tor IG49 gibt ein Ausgangssignal am Ende der Ziffernperiode, bei der eine Koinzidenz der Steuersignale auftritt. Dieses Ausgangssignal kippt CB nach CjBI, so daß also bei dem Auftreten eines Übertrages CB in die Stellung CjBI, die Übertragsstellung, übergeht und in dieser Stellung für die nächste Ziffernperiode wirksam ist.

Das einzige Tor, das in der nächsten Ziffernperiode CjB beeinflussen kann, ist das TorlG42, das jedoch nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn in der gleichen Stelle χ = y = O ist. In diesem Falle gibt das Tor IG42 ein Ausgangssignal und kippt so CB über die Tore 1G46 und 1G48 am Ende der Ziffernperiode in die Stellung CiJO, was anzeigt, daß kein Übertrag da sein soll. Um sicherzustellen, daß CjB nach jeder Addition bzw. Subtraktion in die Stellung CBO zurückgestellt wird, wird zum Zeitpunkt P 30 ein Rückstellimpuls über die TorelG46 und 1G48 zu CjB geleitet. Da eine Zahl, einschließlich der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zahlen, von Pl bis P32 dauert, so ist CjB für die nächste zu behandelnde Zahl in der Stellung CjBO.

Wenn eine Subtraktion durchgeführt werden soll,

dann ist der Impuls WlO vorhanden, so daß die Tore 1G44, 1G45 wirksam sind. Wenn χ = 0 und y = 1

ist, wodurch ein Übertrag notwendig wird, ist das TorlG45 geöffnet, und sein Ausgangssignal kippt über die TorelG47 und 1G49 CB in die Stellung CjBI, und zwar wieder am Ende der Ziffernperiode

für die nächste Stelle. Der Übertrag muß verschwinden, wenn χ = 1 und y = 0 ist, d. h., wenn das Tor 1G44 geöffnet ist. In diesem Falle gibt dieses Tor über die Tore IG46 und IG48 ein Rückstellsignal nach CjB, das für die nächste Stelle in die Stellung CBO übergeht.

Die Ausgangssignale dieser Schaltung gelangen zusammen mit den Signalen APFO, APFl, AGFO bzw. AGFl zu der Schaltung der F i g. 3 und steuern die TorelG13 bis 1G20 so, daß die richtige Antwort entsteht. Dies soll an Hand eines einfachen Beispiels erläutert werden.

a) Addition von zwei positiven Zahlen

Die beiden Zahlen seien ⁷/ιβ ^und ²/ie> ^so daß sich die Summe ⁹/ie ergibt. Ferner sei angenommen, daß jede Zahl vier binäre Stellen besitzt, d. h. χ = 0,0111 und y = 0,0010.

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11 12

Die niedrigsten Stellen erzeugen also APFl und Beim ersten Ziffernpaar bleibt CB unbeeinflußt und

AGFO, beeinflussen CB jedoch nicht. Aus diesem das TorlG20 bewirkt ein AiFjFl-Signal. Beim zwei-

Grunde gibt das TorlG20 ein Ausgangssignal, das ten Ziffernpaar wird CB durch das TorlG45 nach

über das Tor 1G22 und die entsprechende Pufferstufe CBl gestellt und ein AWFl-Signal durch das Tor

das Ausgangssignal AWFl erzeugt. Bei dem nächsten 5 IG 18 bewirkt. Beim dritten Ziffernpaar ist also ein

Ziffernpaar sind APFl und AGFl wirksam, so daß Übertrag vorhanden, so daß CB unbeeinflußt bleibt

das TorlG43 CB nach CBl kippt und zur gleichen und das Tori(713 ein AWFO-Signal erzeugt. Beim

Zeit das Tor IG 14 ein Ausgangssignal A WFO bewirkt. vierten Ziffernpaar (x = y = 1) ist ebenfalls ein

Das dritte Ziffernpaar erregt APFl und AGFO; da Übertrag vorhanden, so daß CB weiterhin unver-

CBl ebenfalls erregt ist, gibt das TorlGIS ein Aus- io ändert bleibt und ein AWFl-Signal durch das Tor

gangssignal und bewirkt so ein AWFO-Sign&l. CB ist IG 17 erzeugt wird. Das gleiche tritt in der Vor-

also nicht beeinflußt worden. Beim vierten Ziffern- zeichenstelle ein, so daß sich also die Differenz 1,1011,

paar sind APF0 und AGFO erregt, so daß CB wieder d. h. —Vi₆ ergibt.

nach CBO zurückgestellt wird und das Tor 1G19 ein Hätte die Aufgabe (-Ve)^-C^-VIe) geheißen, dann

AWFl-Signal bewirkt. Da die Vorzeichenstellen beide 15 hätte sich die Antwort 0,0101, d. h. +Vi₆ ergeben.

0 sind, entsteht ein AWFO-Signal, so daß man also Obwohl keine Berechnungen beschrieben wurden,

schließlich die Summe 0,1001 erhält, was ⁹/ie bedeutet. bei denen eine negative und eine positive Zahl vor-

,..,,.. . . „ ,, handen ist, läßt sich an Hand der beschriebenen

b) Addition von zwei negativen Zahlen Schaltungen erkennen, daß derartige Berechnungen

Es sei angenommen, daß die Rechnung (—⁷/io) ²⁰ durchgeführt werden können.

+ (-Vs) durchzuführen ist, deren Ergebnis gleich Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Berech-

—Vi₆ ist. Damit ist χ = 1,1001 und y = 1,1110, nungen immer mit dem Ziffernpaar der niedrigsten

d. h., die negativen Zahlen erhalten die Vorzeichen- Stelle beginnen,

ziffer 1 und sind in ihrem Komplement dargestellt. Im folgenden wird beschrieben, wie Multiplikationen

Beim ersten Ziffernpaar sind APFl und AGFO 25 bzw. Divisionen mittels des Akkumulators gemäß der

erregt, was keinen Einfluß auf CB hat, da sich diese Erfindung durchgeführt werden können. Es wird

Anordnung in der Stellung CBO befindet. Das Tor dabei nach dem Teilprodulctverfahren gearbeitet.

1G20 bewirkt so ein Ausgangssignal A WFl. Beim Zur Multiplikation wird der Multiplikator in den

zweiten Ziffernpaar bleibt CB wieder unwirksam, 5-Speicher eingeführt, während der Multiplikand in

während das TorlGIS ein AWl-Sxgn&l erzeugt. 30 den C-Speicher und eine binäre 1 zur Zeit Pll in den

Beim dritten Ziffernpaar wird das gleiche Ausgangs- IT-Speicher eingespeichert werden. Dann werden die

signal erzeugt. Beim vierten Ziffernpaar kippt das Inhalte dieser Speicher um eine Stelle nach rechts

Tor IG43 die Anordnung CB in die Stellung CBl, verschoben und die niedrigste Stelle des Multiplikators

während das Tor IG 14 ein Ausgangssignal A WFO untersucht. Ist sie 1, dann wird der Multiplikand zu

erzeugt. Da die Vorzeichenziffern beide 1 sind und 35 dem Inhalt des ^-Speichers in der rechts verschobenen

gleichzeitig ein Übertrag vorhanden ist, bewirkt das Form addiert. Damit werden das vorhergehende

Tor IG 17 ein SignalAWFl. Ein weiterer Übertrag Partialprodukt (oder 0, wenn der ^-Speicher leer ist)

ist ohne Einfluß, und das P30-Signal stellt CB nach und der Multiplikand nach rechts verschoben und

CBO zurück. Die Antwort lautet also 1,0111, d. h. dann addiert. Eine Ziffer des neuen Partialproduktes

— 7i6· 40 wird in den ^-Speicher übergeführt, und zwar als

^ c , j. ,,.. ■ -^ r, , -, dessen höchste Stelle, während die übrigen Ziffern

c) Subtraktion von zwei positiven Zahlen _{wieder in den} ^._Speicher eingespeichert werden.

Es sei angenommen, daß die Rechnung ¹V₁₆-Ve Wenn die gerade geprüfte Multiplikatorziffer 0 ist, durchzuführen ist, d. h. χ = 0,1101 und y — 0,0110. findet nur eine Verschiebung statt, ohne zu addieren.

Jetzt ist der Impuls WlO an Stelle des Impulses W9 45 Nach dem ersten Ablauf wird die niedrigste Multiwirksam. Beim ersten Ziffernpaar bewirkt das Tor plikatorziffer gelöscht, und eine Ziffer des Produktes IG20 ein AWFl-Signal, während CB unwirksam befindet sich in dem 5-Speicher. Bei dem nächsten bleibt. Bei dem zweiten Ziffernpaar bewirkt das Tor Zyklus werden diese Vorgänge wiederholt, bis die 1 IG 18 ein AWFl-Signal. Gleichzeitig gibt aber auch in dem IT-Speicher am Ausgang erscheint, was anzeigt, das Tor 1G45 ein Ausgangssignal, so daß CB für die 50 daß der Multiplikator aufgebraucht ist. Die Speicher nächste Stelle nach CBl gestellt wird, d. h., ein Über- A und B enthalten dann das Produkt. Wenn der Multitrag ist nötig. Beim dritten Ziffernpaar gibt also das plikator negativ und der Multiplikand positiv ist, Tor 1G17 ein Ausgangssignal, welches ein A WFl- erscheinen in den Speichern B und E gleichzeitig eine Signal erzeugt, während CB unbeeinflußt bleibt. 1, wodurch der Multiplikand ohne Rechtsverschie-Beim vierten Ziffernpaar wird CB durch das Tor 1G44 55 bung von dem Partialprodukt abgezogen wird, in die Stellung CBO zurückgestellt, während gleich- Bei dem Aufaddieren von mehreren Produkten,

zeitig das Tor IG 15 ein AWFO-Signal bewirkt. Da z. B. χ (α + b +...), wird der D-Speicher verwendie Vorzeichenziffern beide 0 sind und kein Übertrag det. In diesen Speicher laufen die höheren Stellen des vorhanden ist, lautet die Antwort 0,0111, d. h. V₁B- Produktes ein. Wenn dann der neue Multiplikator in

Wäre y größer alsx gewesen, dann wäre bei der 60 dem ^-Speicher steht, laufen die niedrigeren Stellen Vorzeichenstelle ein Übertrag vorhanden gewesen, so des Produktes in den ^t-Speicher ein. Das Produkt daß eine negative Antwort entstanden wäre. Zum des gleichen Multiplikanden und des neuen MultiBeispiel χ = 0,0110 und y = 0,1101 ergibt die plikators wird dann zu dem Inhalt des /!-Speichers Differenz 1,1001 (d. h. V₈-¹Vw = -⁷Ae)- addiert. Wenn der Multiplikator aufgebraucht ist,

,_N „ ,, . .. . „ _Ί , 65 wird der Inhalt des D-Speichers zu dem Inhalt des

d) Subtraktion von zwei negaüven Zahlen ^-Speichers addiert.

Es wird die Berechnung (—Vie)—(-Vs). d.h. Die Division durch 2 wird durch Rechtsverschie-

x = 1,1001 und y = 1,1110 angenommen. bung der binär verschlüsselten Zahl und eine binäre

Stelle mittels Verzögerungsgliedern in den Speichern A und B, die normalerweise kurzgeschlossen sind, bewirkt.

Die Multiplikation wird entsprechend durch Linksverschiebung um eine binäre Stelle bewirkt.

Divisionen werden normalerweise durch iterative Subtraktion erreicht.

Bei der Multiplikation sind grundsätzlich zwei verschiedene Befehle zu unterscheiden, und zwar

Befehl V:

(F i g. 7) wird durch eine Prüfeinrichtung der Steueranordnung 11 geprüft. Wenn eine 0 ermittelt wird, wird der Unterbefehl MO 54 verwendet, während bei einer 1 MO 52 verwendet wird. Die Prüfeinrichtung prüft die niedrigste Ziffer des Multiplikators, während er von A nach B gelangt. Die Arbeitsschritte auf Grund dieser Unterbefehle sind:

IO

Multipliziere die Zahl in dem Multiplikandenspeicher mit der Zahl des Hauptspeichers χ und addiere das Produkt zu dem Inhalt des Zwei-Wort-Akkumulators.

Befehl N:

Multipliziere die Zahl in dem Multiplikandenspeicher mit der Zahl des Hauptspeichers χ und subtrahiere das Produkt von dem Inhalt des Zwei-Wort-Akkumulators.

Der erste dieser Befehle wird näher erläutert. Dabei ist angenommen, daß der Befehl V bereits aus dem Befehlsspeicher entnommen und in den F-Speicher in der entsprechenden Form eingeführt ist. Die einzelnen Schritte laufen dann unter Steuerung von verschiedenen Unterbefehlen ab, die kurz mit MO bezeichnet werden, wobei jeder Unterbefehl den nächsten Unterbefehl anfordert.

a) MO 31

Dieser erste Unterbefehl des Befehls V erzeugt den Impuls W8, der bewirkt, daß der Multiplikator über die TorelG27, 1G28 in den A-Speicher eingeführt wird, und zwar über das Addierwerk. Gleichzeitig gelangt der Inhalt des /!-Speichers, falls einer vorhanden ist, in den D-Speicher. Dies wird durch den Impuls W13, der ebenfalls durch M031 erzeugt wird, bewirkt. Gleichzeitig löscht der Impuls WS den /!-Speicher, so daß APFQ während dieses Zyklus wirksam ist.

b) MO 55

Dieser Unterbefehl bewirkt eine Vertauschung der Inhalte der Speichert und B, und zwar verursacht der Impuls W16, daß der Inhalt von B über die Tore 1G 33,1G 34 und die Anordnung A GFO,-A GFl nach A und der Inhalt von A über die Tore 2 G19, 2 G 20 nach B gelangt. Auf diese Weise gelangt also der in A eingespeicherte Multiplikator in den U-Speicher. W16 bewirkt ferner, daß eine 1 über das Tor 5G10 in den is-Speicher eingespeichert wird. Diese 1 wird mit dem Multiplikator jeweils um eine Stelle nach rechts verschoben. Der Multiplikand gelangt über die Tore3G7, 3G8 von dem Hauptspeicher in den C-Speicher, wo er für die verschiedenen Operationen zur Verfügung steht.

c) MOSl und MO 54

Diese beiden Unterbefehle bewirken die bei einer Multiplikation notwendigen Additionsschritte, und zwar wird bei jedem Zyklus einer dieser beiden Unterbefehle verwendet. Der Ausgang des statischen Speichers BS des 5-Speichers

45 aa) MO 52

Die Inhalte der Speichert, B und E werden unter Verwendung der Impulse Wl und W15 nach rechts verschoben. Der Inhalt des C- Speichers wird an den Ausgängen CSO, CSl, also in der um eine Stelle nach rechts verschobenen Form, abgenommen und zu dem Inhalt in A addiert. Dies geschieht unter Steuerung des Impulses W18, der die TorelG31, 1G32 öffnet, sowie des Impulses W9, der bewirkt, daß der entsprechende Inhalt addiert wird.

MO 52 bewirkt ferner, daß durch die Anordnung 11 die niedrigste Stelle des 5-Speichers geprüft wird.

bb) MO 54

Die Verschiebung nach rechts geschieht wie bei MO 52. Jedoch wird nun keine Addition, dagegen aber eine Rechtsverschiebung durchgeführt. Die niedrigste Stelle des B-Speichers wird ebenfalls wieder geprüft.

Nach jedem Zyklus werden also die Inhalte der Speicher A, B und E nach rechts geschoben und eine Stelle des Multiplikators gelöscht. Der Multiplikant wird in der verschobenen Form zu dem verschobenen Inhalt des /!-Speichers addiert. Eine Ziffer des A-Speichers gelangt nach B und wird bsi den Additionen nicht berücksichtigt. Die niedrigsten Stellen der beiden Speicher B und E werden jeweils geprüft und die Operation so lange fortgesetzt, bis bsi bsiden eine 1 ermittelt wird.

d) Wenn die Vorzeichenstelle des Multiplikators 1 ist, was einen negativen Multiplikator anzeigt, dann wird bei den beiden Speichern B und E eine 1 gelesen und dadurch die Verwendung des Unterprogramms MO 50 ausgelöst. Wenn dagegen die Vorzeichenstelle des Multiplikators 0 ist, wird das Unterprogramm MO 48 benutzt.

e) MO 50

Dieses Unterprogramm bewirkt, daß der Multiplikand des C-Speichers ohne Rechtsverschiebung von dem Akkumulatorinhalt abgezogen wird, und zwar werden die TorelG29, 1G39 durch den Impuls ffl9 und die Ausgänge der Verzögerungsanordnung CR geöffnet, während der Impuls WlO die Subtraktion herbeiführt.

f) MO 48

Dieser Unterbefehl bewirkt, daß der Inhalt des Z>-Speichers zu dem Inhalt des /!-Speichers addiert und das Ergebnis in A gespeichert wird, und zwar öffnet der Impuls WlO sowie die Ausgangssignale DRO-DRl die Tore 1G35, 1G36, so daß die Ausgangssignale AGF0,AGFl für das Addierwerk entstehen. Eine Rechtsverschiebung findet dabei nicht statt.

Die Steueranordnung wählt nun das Unterprogramm MO 61 aus, das seinerseits das Ablesen des nächsten Befehls aus dem Speicher bewirkt, dessen Adresse in dem in dem F-Speicher stehenden Befehl ermittelt wird.

Bei dem Befehl N soll das Produkt von dem Inhalt des Akkumulators abgezogen werden. Als erster Unterbefehl dient dann MO 22, der bewirkt, daß der Multiplikator bei seinem Einlaufen in den ^-Speicher von 0 abgezogen wird, so daß sein Komplement gebildet wird. Gleichzeitig gelangt der Inhalt von A nach B wie bei dem Befehl V. Die folgenden Schritte sind die gleichen wie bei dem Befehl V, nur daß nun der Impuls WlO die Subtraktion bewirkt.

Bei normalen Multiplikationen ist der Akkumulator anfangs leer, so daß also nichts in den D-Speicher eingeführt wird und auch nichts in den ^-Speicher einläuft, wenn der Multiplikator in den 5-Speicher eingespeichert wird. Wenn jedoch mehrere Produkte zu addieren sind, z. B. xy + ay, dann enthält der Akkumulator das Produkt xy_t während die Multiplikation a - y durchgeführt wird. Dann bewirkt MO 31, daß die höheren Stellen des Produktes xy in den D-Speicher gelangen, während die niedrigeren Stellen unter Steuerung von MO 55 in den .4-Speicher einlaufen.

Die aufeinanderfolgenden Schritte bei der Durchführung der BefehleN und V sind in Fig. 10 dargestellt. Eine Multiplikation benötigt im allgemeinen 36 Unterzyklen. Jedes Rechteck der F i g. 10 enthält die Operationen eines Schrittes auf Grund des entsprechenden Unterbefehls, dessen Nummer in der linken oberen Ecke angeführt ist. Die Buchstaben in den rechteckigen Klammern bezeichnen den entsprechenden Speicher des Akkumulators. Wo ein Unterbefehl weitere Unterbefehle hervorruft, ist ein Pfeil von diesem Unterbefehl zu dem nächsten eingezeichnet. So bewirkt z. B. der Unterbefehl 55 den Unterbefehl 52, wenn die letzte Stelle des Speichers E 1 ist, und den Unterbefehl 54, wenn diese Stelle 0 ist.

ao Zum besseren Verständnis werden in der folgenden Tabelle nochmals alle Impulse sowie deren Funktionen zusammengestellt.

Tabelle der benutzten Impulse

Impuls	Funktionen	Wl: NWl:	Gesteuerte Tore	5G5 5G4	1G9, IGlO, 2G9, 2G10, 2G21 1G7,1G8, 2G7, 2G8	5G9, 5G10 5G3, 5G4 2G19, 2G20 2G13, 2G14 1G33,1G34
Wl	Lösche den .E-Speicher	W2: NW2:	1G5,1G6, 2G5, 2G6, 2G17, 2G18 1G7,1G8, 1G9, IGlO, 2G7, 2G8, 2G9a2G10	Nicht dargestellt	1G31,1G32
Wl	Verschiebe nach rechts Speicher A und B	WA: NW4:	5G7, 5G8 5G3, 5G4	WU: NWU: WU: NWU: WU:	1G29,1G30
W4	Gib Schiebebefehl in den iJ-Speicher	W5: NWS:	IGU IGlO5IGS	W1&:	1G35,1G36
WS	Lösche den Speichert und stelle den Addierer nach 0	Wl: NWl \	2G15 2G14	W19:	1G23,1G24
Wl	Lösche Speicher B	WZ:	1G27,1G28	W20:	5G11, SG12 SG13, 5G14
WB	Schreibe vom Hauptspeicher in den ./[-Speicher	W9:	1G42,1G43	W21:
W9	Steuerimpuls für Addition	WlQ:	1G44, 1G45	W25: NW25:
WlO	Steuerimpuls für Subtraktion	NWU:	1G40
WU	Steuerimpuls für normalen Umlauf	W12: NW12:	3G7,3G8 3G3, 3G4
WXl	Schreibe vom Hauptspeicher in den C-Speicher	Nicht dargestellt
WtZ	Schreibe Information von A nach D	WU: NWU:
WU	Verschiebe nach links Speicher A und B
WlS.	Vergleich
WU	aa) Schreibe 1 in den ^-Speicher bb) Übertrage von A nach B cc) Übertrage von B nach A
ΙΠ8	Übertrage von C nach A mit Rechtsverschiebung
W19	Übertrage von C nach A ohne Rechtsverschiebung
W20	Übertrage von D nach A
W21	Übertragung der bei Linksschiebung aus dem ^-Speicher herauslaufenden Ziffer nach A
W25	Verschiebe ^-Speicher nach rechts

Bei der beschriebenen Rechenanordnung empfängt der 5-Speicher keine direkten Informationen von dem Hauptspeicher, noch enthält er in seinem Umlaufweg einen Addierer. Der 5-Speicher kann jedoch wie der ^-Speicher ausgelegt werden, wenn es* erwünscht ist. Andererseits kann an Stelle des beschriebenen Addier-Subtrahier-Werkes irgendeine andere geeignete Einrichtung verwendet werden, wobei jedoch die Subtraktionen nach der bekannten Komplementmethode durchgeführt werden müßten.

ίο

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Speichereinrichtung für eine digitale Recheneinrichtung zur Durchführung der vier Grundrechenarten, bei der als Rechenregister Umlaufspeicher für eine Wortlänge verwendet werden, die auf den Spuren einer Magnettrommel untergebracht sind und bei der der Akkumulator (Ergebnisspeicher) die doppelte Wortlänge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der so Akkumulator in zwei Teile (A, B) zu je einer Wortlänge unterteilt ist, die als Umlaufspeicher auf je einer Trommelspur untergebracht sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Umlaufspeicher getrennte Lese- und Schreibköpfe vorgesehen sind, die die Inhalte der einzelnen Speicher bei jedem Zyklus entnehmen, einer Verarbeitungseinrichtung zuführen und mit einer Verzögerung von einer Ziffernperiode wieder einschreiben.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (A) für die Hälfte des Ergebnisses mit den höheren und der Speicher (B) für die Hälfte des Ergebnisses mit den niedrigeren Stellen vorgesehen ist und daß jeder Speicher zwei Verzögerungsglieder mit einer Verzögerung von je einer Ziffernperiode besitzt, von denen je eines normalerweise kurzgeschlossen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Multiplikation mit 2 die Inhalte der beiden Umlaufspeicher (A und B) um eine binäre Stelle nach links verschoben werden, indem der Umlaufzyklus durch Einschalten der kurzgeschlossenen Verzögerungsglieder um eine binäre Einheit verlängert wird und wobei die höchste Stelle des Speichers (B) als niedrigste Stelle in den Speicher (A) übertragen wird.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Division durch 2 die Inhalte der beiden Umlaufspeicher (A und B) um eine binäre Stelle nach rechte verschoben werden, indem der Umlaufzyklus durch Überbrücken jeweils der beiden Verzögerungsglieder um eine binäre Einheit verkürzt wird und wobei die niedrigste Stelle des Speichers (A) als höchste Stelle in den Speicher (B) übertragen wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Umlaufweg des Speichers (A) ein Addier-Subtrahier-Werk zum Addieren bzw. Subtrahieren einer Zahl zu dem Inhalt bzw. von dem Inhalt des Speichers (A) während eines Umlaufzyklus vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim normalen Umlaufzyklus O zu dem Inhalt des Speichers (A) addiert wird und daß beim Empfang einer Information am Eingang des Addierwerkes der normale Umlaufweg unterbrochen wird, um die neue Information zu dem alten Speicherinhalt zu addieren.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Addierwerk so ausgelegt ist, daß es je nach Steuerbefehl addiert oder subtrahiert.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Multiplikation der Speicher (B) zur Aufnahme des Multiplikators dient und daß ein dritter Umlaufspeicher (C) vorgesehen ist, der synchron und in Phase mit den anderen Speichern umläuft und der zur Aufnahme des Multiplikanden dient, und daß die Multiplikation derart durchgeführt wird, daß der Multiplikand über das Addierwerk zu dem Inhalt des Speichers (A), nachdem beide um eine Stelle nach rechts verschoben sind, addiert wird, wenn die niedrigste Stelle des Multiplikators, die nach jedem Schritt gelöscht wird, eine 1 ist, und daß nur eine Verschiebung ohne Addition des Multiplikanden stattfindet, wenn die niedrigste Stelle des Multiplikators eine O ist, und daß schließlich bei jedem Arbeitsschritt die niedrigste Stelle des Speichers (A) in den Speicher (B) übertragen wird.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Umlaufspeicher (D) vorgesehen ist, der beim Aufaddieren mehrerer Produkte verwendet wird, indem der Inhalt des Speichers (A) in den Speicher (D) und der Inhalt des Speichers (B) in den Speicher (A) übertragen wird und in den Speicher (B) der neue Multiplikator zum Multiplizieren mit dem in dem Speicher (C) stehenden Multiplikanden eingeführt wird, wobei das erste Partialprodukt der neuen Multiplikation zu den niedrigsten Stellen des vorhergehenden Produktes und schließlich die höheren Stellen des alten und neuen Produktes addiert werden.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator einen fünften, synchron und in Phase mit den anderen Speichern umlaufenden Ein-Wort-Spaicher (E) enthält, der zum Prüfen der Multiplikationsschritte dient, indem eine 1 in der Stelle eingeschrieben wird, die der letzten zu multiplizierenden Stelle des Multiplikators entspricht, während alle anderen Stellen 0 sind, und der Inhalt des Speichers (E) bei jedem Multiplikationsschritt um eine Stelle nach rechts geschoben und schließlich die Multiplikation abgebrochen wird, wenn an den Ausgängen der Speicher (E) und (B) gleichzeitig eine 1 auftritt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher die Spuren einer Magnettrommel dienen, wobei in den Akkumulatorspeichern getrennte Lese- und Schreibköpfe verwendet werden, die jeweils um eine Wortlänge auseinanderliegen, und die Informationen ständig den Umlauf Schreibkopf, Spur, Lesekopf und Schaltungselemente zwischen den beiden Köpfen außerhalb der Trommel durchlaufen, während bei den Spuren des Hauptspeichers kombinierte Lese-Schreib-Köpfe verwendet werden.

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