DE1474020A1 - Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung befasst sich ganz allgemein mit datenverarbeitenden Einrichtungen und insbesondere mit einer Auswählanordnung, die in Verbindung mit einer Anzahl von willkürlich mit 1, 2, 3 ... N bezifferten binären Elementen verwendet werden kann, um aus der Elementreihe das in einem gegebenen Zustand befindliche Element mit der niedrigsten Ziffer aufzusuchen und auszuwählen. Die Auswählanordnung nach der Erfindung kann insbesondere zur Überwachung einer Anzahl von Leitern verwendet werden.

Die Erfindung wird in Verbindung mit einer binären

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Potentanwdlt· DtpL-Ing. Martin licht, Dipl.-WirtKb.-lng. Axel Hantmann Dipl.-Phys. SebasKan Herrmann 8 MONCHENl. THERESIENSTIASSE 33 · TiMh₁ »fl« · Τ*Ι«πμι»Α*μμι Upatfi/MOndim

■—fcwMwhngfi DmHkIm tank AO, FIHato Mfedkm, Di».-Kwm VibeoKenmorM, Konto-Nr. 7147X Bayer. V*r*iiwb«Mk MOndtM, Zwwgtt. Oikaran-Millw-Rino, Kto.-Nr. Kl4M · ftMtsdMdc-Konloi MOndwn Nr. M33f7

Opp_tB«nrWro, PATENTANWALT DB. RHEINHOLO SCHMIDT

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digitalen Dajenverarbeitungseinrichtung beschrieben, wobei der Ausdruck "binär" im Sinne von zv/ei verschiedenen Klassen von Erscheinungsformen gemeint ist. Beispielsweise können die beiden möglichen '.7erte einer binären Erscheinungsform durch die Anwesenheit und die Abwesenheit eines elektrischen Impulses dargestellt sein, jedoch können weiterhin die beiden Werte auch durch die Anwesenheit und die Abwesenheit eines elektrischen Impulses mit vorgegebenen und sehr genauen Eigenschaften dargestellt sein.

In einer Reihe von verschiedenen digitalen Datenverarbeitungssystemen ist ein Satz binärer Elemente vorhanden, von denen jedes mit einem Leiter in Verbindung steht, um ein auf dem Leiter befindliches binäres Signal abzutasten, welches durch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Impulses mit vorgegebenen Eigenschaften dargestellt sein kann und das Vorhandensein oder Hichtvorhandensein einer anderen Bedingung anzeigt. Das binäre Element kann beispielsweise so geschaltet sein, dass es bei Anwesenheit des Impulses in den Ja-Zustand übergeht. Es ist oftmals eine Überprüfung der Zustände der verschiedenen Elemente am Ende eines bestimmten Zeit-intervalls erwünscht, damit man feststellen kann, welche Elemente in den Ja-Zustand geschaltet worden sind oder welche Elemente im Nein-Zustand verblieben sind. Man kann zwar ein einfaches

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Umschaltverfahren verwenden, um jedes Element der Reihe nach abzutasten, jedoch ist dieres Verfaliren sehr häufig zu langsam, "besonders dann, wenn die Zahl der den gesuchten Zustand annehmenden Elemente im Vergleich zur Gesamtzahl der Elemente in der Elementreihe klein ist.

Die letztgenannte Situation findet man beispielsweise sehr häufig bei digitalen Speichern der in der USA-Patentschrift 3 031 650 beschriebenen Art, bei denen die Speicherzellen aufgrund des darin gespeicherten Inhalts adressiert oder ausgewählt werden und nicht aufgrund einer willkürlich zugeordneten Adresse. Man l.ann einen derartigen Speicher als ein bezüglich des Speicherzelleninhalts adressierbaren Speicher bezeichnen. Bei einem solchen Speicher können al]e Speicherzellen gleichzeitig abgesucht werden, um festzustellen, ob irgendeines der in den Speicherzellen gespeicherten Worte identisch mit einem Suchwort ist. Den Speicherelementen einer Speicherzelle ist jeweils eine Wortleitung zugeordnet, auf der für jedes Bit des gespeicherten Wortes, das nicht mit dem entsprechenden Bit des Suchwortes übereinstimmt, ein Impuls erzeugt wird. Man kann natürlich die Anordnung auch so treffen, dass ein Impuls erzeugt wird, wenn die beiden zu vergleichenden Bits übereinstimmen. An jede Wortleitung kann ein binäres Element angeschlossen sein, das bei Anwesenheit eines oder mehrer Impulse auf der Wortleitung in einen

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Ja-Zustand geschaltet wird. Am Ende der Suchperiode ist eine Peststellung der Elemente erwünscht, welche gegebenenfalls im Nein-Zustand verblieben dnd. Ein im Nein-Zustand verbliebenes Element würde anzeigen, dass alle die in dem der Wortleitung dieses Elementes zugeordneten Speicherzelle gespeicherten Bits identisch mit den entsprechenden Bits des Suchwortes sind. Zusätzlich zur einmaligen Bestimmung der im Nein-Zustand verbliebenen binären Elemente ist es manchmal erwünscht, die Bestimmung periodisch durchzuführen und die gewonnene Information herkömmlicherweise zum Auslesen, Einschreiben oder Verändern der im gleichen oder in einem anderen Speicher gespeicherten gleichen oder anderen Information zu verwenden.

Da die Zahl M der im Mein-Zustand verbleibenden binären Elemente bei einem bezüglich des Inhalts adressierbaren Speicher in den meisten !Fällen klein ist im Vergleich zur Zahl K der in den Ja-Zustand geschalteten Elemente, sucht man die Verwendung herkömmlicher zeitraubender Umschaltverfahren zur aufeinanderfolgenden Abtastung jedes Elementes zu vermeiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Auswählanordnung zu schaffen, die in Verbindung mit einer Reihe

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von willkürlich mit 1, 2, 3 ... N bezifferten binären Elementen verwendet werden kann, um das in einem gegebenen Zustand befindliche Element mit der niedrigsten Nummer aufzusuchen und auszuwählen. Insbesondere soll eine Auswählanordnung geschaffen werden, die ein Auffinden des in einem gegebenen Zustand befindlichen Elementes mit der niedrigsten Nummer innerhalb einer endlichen Zeitspanne unabhängig davon gestattet, welches der in einem gegebenen Zustand befindlichen Elemente die niedrigste Nummer besitzt. Die Auswählanordnung soll dartiberhinaus der Reihe nach eine Auswahl jedes einzelnen der in einem gegebenen Zustand befindlichen Elemente M aus insgesamt F binären Elementen innerhalb M endlichen Zeitspannen unabhängig davon ermöglichen, welche M Elemente sich in dem gegebenen Zustand befinden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass man, wenn man für jedes in einem gegebenen Zustand befindliche binäre Element eine physikalische Erscheinungsform mit einem geeigneten Wert erzeugt und schrittweise die Summe aller der erzeugten Werte bildet, aus den Elementen ein bestimmtes in dem gegebenen Zustand befindliches Element aussuchen kann, indem man den schrittweise ansteigenden Wert der Summe als ein Vorspannungssignal jeweils einem anderen der den binären Elementen zugeordneten Ausgangskreise zuführt, so dass nur

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der Ausgangskreis eindeutig anspricht, der durch einen ganz bestimmten Wert der schrittweise zunehmenden Werte vorgespannt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man als binäre Elemente Magnetkerne, von denen jeder zwei verschiedene Remanenzzustände einnehmen kann· Jeder Magnetkern ist mit einer ersten Wicklung versehen, die mit einer der Wortleitungen eines in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speichers in Verbindung steht. Bei Auftreten eines Impulses auf einer Wortleitung wird daher der dieser Wortleitung zugeordnete Magnetkern vom einen in den anderen Remanenzzustand umgeschaltet.

Jeder Kern ist weiterhin noch mit einer ersten und einer zweiten Abtastwicklung versehen. Die ersten Abtastwicklungen aller Kerne sind in Reihe hintereinandergeschaltet· Weiterhin ist eine Anzahl von Abzweigungen vorgesehen, von denen jede mit der entsprechenden Klemme einer anderen ersten Abtastwicklung verbunden ist. Jede Abzweigung ist wiederum mit der Basis eines Transistors verbunden, der einen Teil eines Ausgangskreises eines Magnetkernes darstellt.

Die zweite Abtastwicklung jedes Kerns ist mit dem Emitter des gleichen Transistors verbunden, an dessen Basis die Ab- '

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zweigung angeschlossen ist, die mit der auf dem gleichen Kern angeordneten ersten Abtastwicklung irr Verbindung steht. Durch alle Kerne ist eine erste Schaltwicklung hindurchgeführt, an die ein Impulsgenerator angeschlossen ist, mit dessen Hilfe die Kerne vom ersten Remanenzzustand in den zweiten Remanenzzustand geschaltet werden können. Liefert der Impulsgenerator am Ende einer Suchperiode an die erste Schaltwicklung einen Impuls, dann werden nur die Kerne umgeschaltet, die nicht bereits durch einen auf den entsprechenden V/ortleitungen erscheinenden Impulse in den zweiten Remanenzzustand umgeschaltet worden sind. In der ersten und zweiten Abtastwicklung jedes Kerns, der durch den vom Impulsgenerator erzeugten Impuls in den zweiten Remanenzzustand umgeschaltet wird, wird also ein Impuls induziert. Die in den entsprechenden zweiten Abtastwicklungen der Magnetkerne induzierten Impulse suchen Strom durch die mit den entsprechenden zweiten 7icklungen verbundenen Transistoren hindurchzutreiben. Da jedoch in den ersten Abtastwicklungen die oben erwähnten physikalischen Erscheinungsformen darstellende Impulse gleichzeitig induziert werden und die ersten Abtastwicklungen in Reihe geschaltet sind, wodurch Vielfache der Amplitude des induzierten Impulses an jeder der nicht mit der ersten Abtastwicklung in der Reihenschaltung verbundenen Abzweigung erzeugt werden, v/erden alle Transistoren mit Ausnahme des mit der ersten

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Abtastwicklung verbundenen Transistors, der in Durchlassrichtung vorgespannt wird, in Sperrichtung vorgespannt. Es wird also nur der in Durchlassrichtung vorgespannte Transistor stromführend. Der durch diesen Transistor fliessende Strom kann zur Auswahl einer bestimmten Wort zelle in einem zweiten Speicher verwendet werden, damit Information in die ausgewählte Zelle eingeschrieben oder aus dieser ausgelesen werden kann. Andererseits kann der Strom verwendet werden, um in eine bestimmte Zelle des in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speichers Information einzuschreiben oder aus einer bestimmten Zelle auszulesen.

I.ian kann den Strom auch dazu verwenden, um den Inhalt der Speicherzelle in dem in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speicher, die' dem stromführenden Transistor zugeordnet ist, so abzuändern, dass er sich vom Suchwort unterscheidet. Verfährt man in dieser V/eise, dann wird bei einer nachfolgenden Suche nach dem gleichen Suchwort ein "trora in dem Ausgangskreis erzeugt, der den die nächstniedrige Nummer aufweisenden und nach der nächsten Suchperiode im ersten Zustand verbleibenden Hern zugeordnet ist. Wiederholt man diesen Vorgang LT mal, dann wird jeder der sich im ersten Zustand befindlichen 1.1 Kerne oder bistabilen Elemente ausgewählt.

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Die Erfindung ist zwar besonders in Verbindung mit einem in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speicher nützlich, kann jedoch auch vorteilhaft für unzählige andere Zwecke verwendet werden, wo Leiter überwacht werden sollen, auf denen Signale mit vorgegebenen Eigenschaften willkürlich auftreten. Beispielsweise kann die Schaltungsanordnung nach der Erfindung in Verbindung mit willkürlich und möglicherweise gleichseitig erregten Telefonleitungen zu Überwachungsoder Bean twortungs zwecken verwendet v/erden.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

Pig, 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform eines in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speichers,

Pig. 2a ein Schaltbild einer mit elektromechanischen Relais bestückten Ausführungsform einer Auswählanordnung nach der Erfindung, die in Verbindung mit den in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speicher nach Pig. 1 verwendet v/ird, und

Pig. 2b ein Schaltbild einer mit Magnetkernen und Pestkörperelementen bestückten Ausführungsform nach der Erfindung«

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In Pig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform eines in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speichers dargestellt. Ein in bezug auf den Inhalt adressierbarer Speicher unterscheidet sich von den meisten herkömmlichen Speichern dadurch, dass eine Speicherselle aufgrund des darin gespeicherten Inhalts und nicht aufgrund eines willkürlich zugeordneten Adressencodes aufgesucht wird. Bei den meisten herkömmlichen Speichern sind also die Speicherzellen durch einen geeigneten Adressencode gekennzeichnet. Bei einem solchen herkömmlichen Speicher kann aus einer Speicherzelle Information abgelesen werden, indem man den Adressencode darstellende Signale einem geeigneten Netzwerk zuführt, durch welche die Elemente der mit den Adressencode bezeichneten Speicherzelle derart beeinflusst werden, dass die darin gespeicherte Information mit irgendwelchen geeigneten Einrichtungen abgelesen werden kann. Bei einem in bezug auf den Inhalt adressierbaren Speicher sind jedoch die einzelnen Speicherzellen nicht durch einen bestimmten Adressencode gekennzeichnet. Stattdessen wird eine gewünschte Bitfolge (Suchwort) festgelegt und alle Speichersellen des Speichers werden gleichzeitig abgesucht, um die Zellen festzustellen, in denen eine identische Bitfolge gespeichert wird, Aus der festgestellten Speicherzelle kann dann Information abgelesen v/erden. Der in bezug auf den Inhalt adressierbare Speicher kann gewünsentenfalls auch so ver-

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wendet werden, dass in jeder Speicherzelle eine andere Bitfolge gespeichert ist, so dass jede diese Bitfolgen als Zellenadresse betrachtet werden kann. Sin in bezug auf den Inhalt adressierbarer Speicher ist vielseitiger als die herkömmlichen Speicher und es ist darüberhinaus keine überflüssige Speicherkapazität erfoi-derlich, um in jeder Speicherzelle die dazugehörige Adresse zu speichern.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform besitzt N Speicherzellen, von denen in jeder ein aus drei Bits bestehendes 7/ort gespeichert werden kann. Jedes Bit wird dabei durch den Zustand einer bistabilen Kippschaltung dargestellt. Die Ja-Ausgangsklemme jeder bistabilen Kippschal-

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tung steht :nit dem Eingang eines UND-Gatter^T während die Nein-Ausgangsklemme mit dem Eingang eines UND-Gatters 12 verbunden ist. Die Ausgänge der jeder bistabilen Kippschaltung zugeordneten UND-Gatter 10 und 12 sind miteinander verbunden und stehen mit einer Wortleitung 14 in Verbindung. Jeder Speicherzelle des Speichers ist eine '.Vortleitung zugeordnet. Die der Speicherzelle 1 zugeordnete V/ortleitung ist mit 14-, die der Speicherzelle 2 zugeordnete Wortleitung mit 14p und die der Speicherzelle N zugeordnete mit 14_TT bezeichnet. Alle UND-Gatter 10 und 12, die den die Bits eines Wortes darstellenden Kippschaltungen zugeordnet sind, stehen

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mit der gleichen Wortleitung in Verbindung. Das heisst also, dass die mit den bistabilen Kippschaltungen zur Darstellung der Bitstellen 1, 2 und 3 des Wortes 1 in Verbindung stehenden UIiD-Gatter alle mit der Wortleitung H₁ verbunden sind. In der gleichen Weise sind die den bistabilen Kippschaltungen der Speicherzelle 2 und N zugeordneten UND-Gatter mit der Wortleitung 14₂ bzw. 14,^ verbunden.

Zusätzlich zu den Speicherzellen-PCippschaltungen ist im Speicher auch noch ein Suchregister vorhanden, das für jede Bitstelle des längsten verwendbaren Suchwortes eine bistabile Kippschaltung enthält. Die Ja-Ausgangsklemme der die Bitstelle 1 im Suchregister darstellenden bistabilen Kippschaltung steht mit dem Eingang eines UND-Gatters 16 in Verbindung, während die Nein-Ausgangsklemme der gleichen bistabilen Kippschaltung mit dem Eingang eines UND-Gatters 18 verbunden ist. Ausserdem steht mit den Eingängen der UND-Gatter 16 und auch noch die Ausgangsleitung einer Taktimpulsquelle 20 in Verbindung. Der Ausgang des der Bitstelle 1 des Suchregisters zugeordneten UIiD-Gatters 16 steht mit dem Eingang der UND-Gatter 12 in Verbindung, die mit den die Bitstelle 1 jeder Speicherzelle darstellenden bistabilen Kippschaltungen verbunden sind. In der gleichen Weise ist der Ausgang des der Bitstelle 1 des Suchregisters zugeordneten UND-Gatters 18 mit dem Eingang der UND-Gatter 10 verbunden, die mit den die

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Bitstelle 1 in den verschiedenen Speicherzellen darstellenden bistabilen Kippschaltungen in Verbindung stehen. In der glei-■ chen Weise sind auch die Ja- und Nein-Ausgangsklemmen der die Bitstellen 2 und 3 des Suchwortes darstellenden bistabilen Kippschaltungen über UND-Gatter 16 und 18 jeweils mit UND-Gattern 12 und 10 verbunden, die jeweils mit allen die Bitstellen 2 oder 3 der verschiedenen Speicherzellen darstellenden bistabilen Kippschaltungen verbunden sind.

Zum Verständnis der Arbeitsweise des in Pig. 1 dargestellten Speichers wird zunächst angenommen, dass jede der in Fig. in Form eines Kästchens dargestellten bistabilen Kippschaltungen das in den Kästchen (stehende Informationsbit) speichert. Auch das in den bistabilen Kippschaltungen des Suchregisters gespeicherte Suchwort ist in der gleichen Weise dargestellt. Wird von der Taktimpulsquelle 20 ein Taktimpuls erzeugt, dann entsteht auf der Ausgangsleitung des UND-Gatters 18 der Bitstelle 1 des Suchregisters ein Ausgangsimpuls, da sich die bistabile Kippschaltung der Bitstelle 1 des Suchregisters im Nein-Zustand befindet. Dieser Impuls hat kein Ausgangssignal der UND-Gatter 10 der Bitstelle 1 der Speicherzellen 2 und N zur Folge, da die bistabilen Kippschaltungen für die Bitstelle 1 der Speicherzellen 2 und N sich im Nein-Zustand befinden. Der auf der Ausgangsleitung des UND-Gatters 18 der Bitstelle 1 erzeugte Impuls hat jedoch zur Folge, dass das UND-Gatter 10

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der Bitstelle 1 der Speicherzelle 1 an die Worleitung H-j

einen Impuls abgibt, da sich die bistabile Kippschaltung für die Bitstelle 1 der Speicherzelle 1 im Ja-Zustand befindet.

Gleichzeitig wird auf der Ausgangsleitung des UND-Gatters 16 der Bitstelle 2 des Suchregisters ein Impuls erzeugt. Dieser Impuls hat keine Ausgangssi'gnale der UND-Gatter 12 der Bitstelle 2 der Speicherzellen 2 und N zur Folge, veranlasst jedoch das UND-Gatter 12 der Bitstelle 2 der Speicherzelle 1 zur Abgabe eines zweiten Impulses an die Wortleitung H·«· Auf der Ausgangs leitung des UITD-Gatters 18 der Bitstelle 3 des Suchregisters wird ebenfalls ein Impuls erzeugt, der jedoch keines der UND-Gatter 10 und 12 zur Abgabe eines Impulses irgendeine Wortleitung anregen kann. Obwohl die die Bits 1, 2 und 3 des Suchwortes darstellenden Impulse hier gleichzeitig erzeugt werden, kann die Erfindung auch in gleicher 7/eise verwendet werden, wenn die Bits nacheinander erzeugt werden.

Bei Abwesenheit eines Impulses auf den Wortleitungen H₂ und Η« kann also geschlossen werden, dass die in den diesen Wortleitungen zugeordneten Speicherzellen gespeicherten Informationsbits mit den im Suchregister gespeicherten Informationsbits (Suchwort) identisch sind. Andererseits zeigt ein auf der

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Wortleitung 14* erscheinender Impuls an, dass die in der Speicherzelle 1 gespeicherte Information nicht mit dem Suchwort übereinstimmt. Die Abwesenheit von Impulsen auf den Wortleitungen 14₂ und 14« kann gewünscht enfaös zur Einleitung weiterer Operationen verwendet werden. Beispielsweise können die drei Bits in jeder der in Fig. 1 dargestellten Seile lediglich 3 "Ei ta eines viel längeren Wortes bilden, das beispielsweise 30 Bits umfasst. In einem solchen Falle kann es erwünscht sein, die Abwesenheit von Impulsen auf den Wortleitungen als Befehl zum Ablesen der v/eiteren 27 Pits des Wortes zu interpretieren. Da es möglicherweise nur sehr wenige Speicher gibt, aus denen gleichzeitig von mehreren Speicherzellen Information erhalten werden kann, ist die Schaffung öiner Auswählanordnung erforderlich, welche eine Verarbeitung dieser Nullanseigen der Wortleitungen gleichzeitig ermöglicht. In manchen Fällen mag es erwünsdifc nein, die llullanzeigen nacheinander zu verarbeiten, während es in anderen Fällen wiederum ausreicht, nur eine ITullanzeige zu verarbeiten und die anderen zu ignorieren. Falls beispielsweise der dargestellte Binärcode 010 irn Speicher eine leere Speicherzelle bezeichnet, braucht die Suche nur so lange durchgeführt zu w.erden, bis eine leere Speicherzelle festgestellt worden ist, in welcher Information gespeichert werden kann. Hat nan cine leere Speicherzelle gefunden, dann mag ee nicht

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mehr erforderlich sein, andere durch Abwesenheit von Impulsen auf anderen Wortleitungen gekennzeichnete leere Speicherzellen zu betrachten. Andererseits könnte beispielsweise der Binärcode 010 die Altersklasse eines Arbeitsnehmers bezeichnen und es könnte vom Speicher Information über ;jeden i_n diese Altersklasse fallenden Arbeitnehmer erwünscht sein. In diesem Falle müssten alle Nullanzeigen beachtet werden.

In Fig. 2A ist eine Ausführungsform einer Auswählanordnung dargestellt, die zum Auswählen der in Fig. 1 dargestellten Wortleitungen verwendet werden kann, falls eine Null (d.h. kein Impuls) auf einer oder mehreren V/ortleitungen erscheint. Die in Fig. 2A dargestellte Auswählanordnung besteht im wesentlichen aus IT den Wortleitungen des Speichers nach Fig. 1 zugeordneten Stufen und einer Übertragungsstufe. Da die Stufen 1-N im wesentlichen alle identisch sind, wird hier lediglich die Stufe näher erläutert.

Die Wortleitung 14.j steht über eine Diode 21 mit der einen Klemme einer Relaisspule 22 in Verbindung, deren andere Klemme geerdet ist_c Bei Betätigung der Relaisspule 22 wird ein Relaisschalter 24 geöffnet, der so lange geöffnet bleibt, bis eine zweite Relaisspule 26 durch eine Rückstellimpulsquelle 27 erregt wird. Der Relaisschalter 24 liegt zwischen einem

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Impulsgenerator 32 und der einen Klemme einer Relaisspule 34, dessen andere Klemme geerdet ist. Bei Erregung der Relaisspule 34 wird ein normalerweise geschlossener Relaisschalter 36 geöffnet und normalerweise offener Relaisschalter 38 geöffnet. Der Relaisschalter 36 liegt in einem im wesentlichen widerstandslosen Leitungszug parallel zu einer Spannungsquelle 40, die eine Nennspannung von zwei Volt aufweist. Die negative Klemme der Spannungsquelle 40 ist geerdet, während die positive Klemme mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 40 in Stufe 2 verbunden ist. In ähnlicher Weise ist die positive Klemme der Spannungsquelle 40 in Stufe 2 mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 40 in Stufe N verbunden. Die positive Klemme der Spannungsquelle 40 in der Stufe N ist mit der negativen Klemme der Spannungsquelle der Übertragungsstufe verbunden, deren positive Klemme wiederum über einen Widerstand 42 geerdet ist.

Der Relaisschalter 48 liegt zwischen einer mit einem Potential von + 3 Volt gespeisten Klemme 37 und der Anode einer Diode 44. Die Katode der Diode 44 ist mit der einen Klemme einer Relaisspule 46 verbunden, dessen andere Klemme mit einer Anzapfung 47 in· Verbindung steht, die mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 40 der Stufe 1 verbunden ist. Bei Erregung der Relaisspule 46 wird ein Relaisschalter 48

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geschlossen, der im Auagangskreis der Stufe 1 zwischen einer mit einer positiven Potentialquelle in Verbindung stehenden Klemme 49 und dem einen Ende eines Widerstandes

50 liegt, dessen anderes Ende geerdet ist. Das eine Ende

des V7i der st and es 50 steht weiterhin über einen Relaisschalter

51 mit einer Ausgangsleitung 52 in Verbindung. Die Ausgangsleitung 52 ist wiederum über eine Verzögerungseinrichtung mit dem einen Anschluss einer Relaiaspule 54 verbunden, deren anderer Anschluss geerdet ist. Bei Erregung der Relaisspule

54 wird der Relaisschalter 48 geöffnet. Die Ausgangsleitung

52 steht über die Verzögerungseinrichtung 53 und eine Diode

55 mit der Eingangsklemme der Relaisspule 22 in Verbindung. Die Relaisschalter 51 aller Stufen sind normalerweise offen und sind durch eine Relaisspule 56 betätigbar. Wenn die Relaisspule 56 durch eine Taktimpulsquelle 58 erregt wird, werden alle Relaisschalter 51 geschlossen.

Die Übertragungsstufe ist ähnlich wie die Stufen 1-H aufgebaut und enthält eine zwischen einer positiven Potentialquelle mit einer Nennspannung von + 3 Volt und der einen Klemme einer Relaisspule 46 liegende Diode 44. Die andere Klemme der Relaisspule 46 steht mit einer Anzapfung 47 in Verbindung, die mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 40 der Übertragungsstufe verbunden ist. In der Übertragungsstufe ist jedoch

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zwischen der Diode 44 und der positiven Potentialquelle kein Relaisschalter vorhanden. Weiterhin fehlt ein parallel zur Spannungsquelle 40 liegender Leitungszug und die Relaisspulen 22, 26 und 34 sowie die Schalter 24 und 36.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 2Λ wird angenommen, dass entsprechend der ir Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Suchoperation ein Impuls auf der "Ortleitung H₁ und keine Impulse auf den Y.^;ort1eitungen 14₉ und 14_TT erzeugt worden sind. Der Relaisschalter 24 «er Stufe 1 wird daher geöffnet, während die entsprechenden Relaisschalter der Stufen 2 und IT geschlossen bleiben. ',Venn also vom Impulsgenerator 32 ein Impuls erzeugt wird, öffnet sich der Relaisschalter 36 der Stufe 2 und der Relaisschalter 36 der Stufe N, während der Relaisschalter 36 der ' Stufe 1 .'geschlossen bleibt. Darüber hinaus bleibt der Relaisschalter 38 der Stufe 1 geöffnet, während die Relaisschalter 38 der Stufe 2 und IT geschlossen werden. Der Punkt 47 in Stufe 1 liegt also auf Urdpotential, während der Punkt 47 in Stufe 2 auf + 2 Volt und der Punkt 47 in Stufe II auf + 4 YoIt liegt. Durch d.i.« Relaisspule 46 der Stufe 1 fliesst natürlich kein Strom*;.«Ja. der in Reihe dazu liegende Relaisschalter 38 geöffnet bleibt. Andererseits fliesst jedoch durch die Diode 44 und durch die Relaisspule 46 der Stufe 2 Strom,

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da der dazu in Reihe liegende Relaisschalter 38 geschlossen wird und das Potential am Knotenpunkt 47 unter dem der Klemme 4-7 der Stufe 2 zugeführten Potential von + 3 Volt liegt. Obwohl der in Reihe zur Relaisspuie 4-6 der Stufe N liegende Relaisschalter 38 geschlossen wird, fliesst durch die Relaisspule 46 der Stufe N kein Strom, da der Schaltungspunkt 47 der Stufe N auf einem Potential von + 4 Volt liegt, wodurch die Diode 44 der Stufe N in Sperrichtung vorgespannt wird« Da nur die Relaisspule 46 der Stufe 2 erregt wird, wird nur der Relaisschalter 48 der Stufe 2 geschlossen. Lässt man dann der Taktimpulsquelle 58 einen Taktimpuls erzeugen, dannwird die Relaisspule 56 erregt, worauf alle Relaisschalter 51 geschlossen werden. Polglich steigt nur das Potential der der zweiten Stufe zugeordneten Ausgangsleitung 52 auf den Wert der mit der Klemme 49 verbundenen Potentialquelle an. Das der Ausgangsleitung 52 der Stufe 2 zugeführte Potential kann beispielsweise verwendet werden, um die Ablesung von Information aus der Stufe 2 eines Speichers 64 einzuleiten. Darüberhinaus wird das Potential der Ausgangsleitung 52 über die Verzögerungseinrichtung 43 durchgekoppelt, um die Relaisschalter 24 und 48 zu öffnen.

Nachdem der Heiaisaehalter 24 der Stufe 2 geöffnet worden ist, könnte vom Impulsgenerator 32 ein zweiter Impuls geliefert

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werden, der dann aufgrund der im vorhergehenden beschriebenen Arbeitsweise eine Schliessung des Relaieschalters 48 der Stufe 3 bewirken könnte, wodurch ein positives Potential der Ausgangsleitung 52 der Stufe IT zugeführt werden könnte. Wenn der Relaisschalter 4-8 der Stufe N geschlossen ist und anschliessend durch die Impulsquelß 48 ein Impuls erzeugt wird, erfolgt eine Öffnung des Schalters 24 der Stufe ΓΙ, wodurch der Relaisachalter 36 der Stufe IT geschlossen wird, so dass der ochaltungspunkt 47 der Übertragungsstufe auf ein Potential von + 2 Volt absinkt. Es kann daher nun Strom durch die Diode 44 und die Relaisspule 46 der Übertragungsstufe flies3en, wodurch der zugeordnete Relaisschalter 48 geschlossen wird. Auf diese Weise wird wiederum das der Klemme 49 zugeführte positive Potential der Ausgangsleitung 52 der Übertragungsstufe zugeführt, wodurch angezeigt wird, dass alle Ausgangskreise ausgewählt worden sind, die den 7/ortleitungen nach Pig. 1 zugeordnet sind, auf denen keine Impulse festgestellt wurden.

Es wurde gezeigt, wie die Auswählanordnung arbeitet, wenn die Spannungsquellen 40 alle den gleichen Spannungswert besitzen und die Anoden aller Dioden 44 an Klemmen 47 angeschlossen sind, die von Potentialquellen gleicher Spannung gespeist werden. Eine derartige Anordnung ist nicht unbedingt

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erforderlich, sondern lediglich zweckdienlich. Beispielsweise ■könnten die Spannungsquellen 40 der Stufe 1 einen '.Yert von 2 Volt und die Spannungsquellen 40 der 3tufe 2 einen Wert von 4 Volt besitzen. In diesem Falle könnte die Anode der Diode 44 der Stufe 2 an eine Spannungsquelle von 5 Volt ! angeschlossen sein, so dass die Diode in Durchlassrichtung ! vorgespannt wird, wenn der Knotenpunkt 47 der Stufe 2 auf 4 Volt liegt, jedoch eine Vorspannung in Sperrichtung eintritt, wenn der Knotenpunkt 47 der Stufe 2 auf einer Spannung von 6 Volt liegt. Man könnte natürlich auch die Polarität der Dioden 44 umkehren, wenn man die den Dioden 44 zugeführten Spannungen entsprechend wählt.

In Pig. 2B ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher jede der Wortleitungen 14.J, 14p und 14-y jeweils mit einer auf einem Magnetkern 70 angeordneten Wicklung 68 verbunden i3t. Da die N Stufen der in Pig. 2B dargestellten Auswählanordnung im wesentlichen identisch sind, wird lediglich die Stufe 1 näher erläutert.

Auf jedem Kern 70 befinden sich zusätzlich zur Wicklung 68 eine erste Umschaltwicklung 74 und eine erste Abtastwicklung 76 und eine zweite Abtastwicklung 74. Die erste Umschaltwicklung 74 ist durch die Magnetkerne 70 aller Stufen 1-N uid der Übertragungsstufe hindurchgeführt und mit einem Impuls-

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generator 80 verbunden. Ein vom Impulsgenerator 80 der V/icklung 74 zugeführter Impuls bewirkt eine Umschaltung aller Kerne in den zweiten Remanenzzustand. In der gleichen Weise bewirkt ein Impuls, der irgendeiner der Wicklungen 68 zugeführt wird, eine Umschaltung des dieser Wicklung 68 zugeordneten Kerna in den zweiten Remanenzzustand.

Die ersten Abtastwicklungen 16 der Stufen 1, 2 und N sind in Reihe geschaltet. Dabei ist der obere Anschluss der ersten Abtastwicklung 76 der Stufe 1 über die Leitung 82 geerdet. Der obere Anschluss jeder ersten Abtastwicklung 76 ist durch einen Widerstand 84 mit der Basis eines pnp-Transistors 86 verbunden, dessen Emitter-Kollektor-Strecke als Ausgangskreis der entsprechenden Stufe betrachtet werden kann. Das eine Ende der zweiten Abtastwicklung 68 ist geerdet, während das andere Ende mit dem Emitter des Transistors 86 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 86 ist über einen Widerstand 90 mit einer Klemme 88 verbunden, die mit einer negativen Potentialquelle in Verbindung steht. Der Kollektor des Transistors 86 ist weiterhin mit der Einstell-Eingangs-Klemme einer bistabilen Kippschaltung 92 (Flipflop) verbunden, dessen Ja-Ausgangsklemme mit dem Eingang eines UND-Gatters 94 in Verbindung steht. Die Rucksteileingangsklemme der bistabilen Kippschaltung 92 steht mit einer Rückstellimpulsquelle 96 in

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Verbindung. Die zweite Eingangsklemme des UND-Gatters 94 f ist mit einer Taktimpulsquelle 98 verbunden. Der Ausgang

£ des UND-Gatters 94 kann einer Speicherzelle im Speicher zugeordnet werden.

Der Hern 70 der Übertragungsstufe ist lediglich mit einer zweiten Abtastwicklung 68 versehen, die mit dem Emitter des Transistors 86 der Übertragungsstufe verbunden ist. Die Basis des Transistors 86 der Übertragungsstufe ist über einen Widerstand 84 mit dem unteren Ende der Wicklung 76 der Stufe N verbunden.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 2B wird angenommen, dass der Wortleitung 14.« ein Impuls zugeführt wird, während auf den 7/ort leitung en λ^2 und 1 4jt keine Impulse vorhanden sind. Durch den auf der Wortleitung 14.J auftretenden Impuls wird der Kern 70 der Stufe 1 in den zweiten Remanenzzustand geschaltet, während die Kerne der Stufen 2 und N und der Übergangsstufe im ersten Remanenzzustand verbleiben. Wird nun vom Impulsgenerator 80 ein Impuls der ersten Schaltwicklung 74 zugeführt, dann werden die Kerne 70 der Stufen 2 und N und der Übertragungsetufe in den zweiten Remanenzzustand umgeschaltet, wodurch ein Impuls gleicher Amplitude in jeder der diesen Kernen zugeordneten

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Abtastwicklungen induziert wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, dass der induzierte Impuls eine Amplitude von + 2 Volt besitzt. Den Emittern der Transistoren 86 der Stufen 2 und IT und der Cbertragungsstufe wird daher ein Potential von + 2 Volt zugeführt· Die Basis des Transistors 86 der Stufe 2 bleibt auf Erdpotential, da in der ersten Abtastwicklung 76 der Stufe 1 kein Potential induziert wird. Andererseits wird der Basis des Transistors 86 der Stufe N ein Potential von + 2 Volt und der Basis des Transistors 86 der Übertragungsstufe ein Potential von + 4 Volt zugeführt. Es wird also lediglich der Transistor 86 der Stufe 2 in Durchlassrichtung geschaltet und die Spannung am Kollektor des Transistors 86 der Stufe sinkt annähernd auf Erdpotential ab, wodurch die bistabile Kippschaltung 82 der Stufe 2 in den Ja-Zustand geschaltet wird. Durch nachfolgende Erzeugung eines Taktimpulses durch die TaktimpulscLuelle 68 wird das UND-Gatter 94 der Stufe zur Abgabe eines Impulses an seine Ausgangsleitung veranlasst, wodurch die Speicherzelle 2 im Speicher 64 ausgewählt wird. Veranlasst man dann die Rückstellimpulsquelle 96 zur Erzeugung eines Eückstellimpulses dann wird die bistabile Kippschaltung 62 der Stufe 2 zurückgestellt. Der Impulsgenerator kann dann zur Erzeugung eines Impulses geeigneter Polarität veranlasst werden, um alle Kerne 70 in den ersten Remanenzzustand

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umzuschalten.

3s ist nicht unbedingt erforderlich, sondern lediglich sweckmässig, dass die abgetasteten Yorspannungspotentiale allen Transistoren 86 zugeführt werden. Die Potentiale können von Stufe zu Stufe verschieden sein, wie dies bereits anhand von Pig. 2A näher erläutert vrurde. Falls man die

V/ortleitungen 14 nacheinander ausv^hlen will, auf denen keine Impulse erscheinen, kann der Anstieg des Kollektorpotentials der Transistoren 86 zur zeitweiligen Änderung der Information im Speicher nach Fig. 1 verwendet werden, so dass anschliessend ein Suchvorgang durchgeführt werden kann, bei welchem die vorher ausgerrählte 77ortleitung ignoriert wird. Verbindet man insbesondere die Kollektoren der Transistoren 86 der Stufen 1, 2 und N mit den Einstelleingangsklemmen der das dritte Bit jeder Speicherzelle darstellenden bistabilen Kippschaltung,

" sodass beim Anstieg des Kollektorpotentials die das dritte Bit der Speicherzelle darstellende bistabile Kippschaltung in den Zustand ⁿ1ⁿ umgeschaltet wird, dann erscheint bei einer zweiten Suchoperation mit dem gleichen Suchwort, d.h. 010, nur auf der Tfortleitung 14,r kein Impuls, Auf diese Weise können die Wortleitungen, auf welchen keine Impulse auftreten, nacheinander ausgewählt werden. Falls bei der Durchführung eines Suchvorganges keiner der Kerne 70 der Stufen 1,2 und N im

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ersten Remanenzzustand verbleiben, v.'ird durch Erzeugung eines Impulses durch den Impulsgenerator CG der Transistor 86 der Übertragungsstufe stromführend gemacht, so dass das *'o] ] elrtorpotentinl des Transistors 86 der Ubertragungsstufe auf Erdpotential ansteigt. Dieser Zustand zeigt an, dass alle ".Ortleitungen, auf denen keine Impulse erschienen sind, bereits ausgewählt worden sind oder dass auf allen Y* ortleitungen a Impulse vorhanden waren.

Die Auswählanordnung nach der Erfindung wurde anhand der Auswahl eines in einem gegebenen Zustand befindlichen bistabilen Elementes aus einer Heihe von bistabilen Elementen besehrieben. Der durch die Erfindung erzielte Portschritt liegt darin, dass I! in einem gegebenen Zustand befindliche bistabile Elemente aus einer Gesamtzahl von II Elementen in '." endlichen Seitspannen ausgewählt v/erden können, während bei Verwendung der herkömmlichen Umschaltverfahren II Zeit- f spannen erforderlich sind.

Die Erfindung ist natürlich auf die beiden näher erläuterten Ausführungsformen nicht beschränkt, die sich in mannigfacher Weise im Rahmen der Erfindung abändern lassen. Beispielsweise können bei der Aus führungs form nach Pig. 2A die zum Vorspannen der Dioden 44 zugefühlten Signale anstelle durch die einzelnen Spannungsquellen mit Hilfe eines aus Widerständen aufgebauten Spannungsteilernetzes erzeugt v/erden.

Pei der Ausführungsform nach Fig. 2B kann ein Thyristor anstelle der aus einen Transistor und einer bistabilen Kippschaltung bestehenden Kombination verwendet werden.

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Claims (9)

Patentanmeldung: Schaltungsanordnung PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung zum Auffinden und Anzeigen der Klemme aus einer Reihe von mit einem eraten oder mit einem zweiten Signal beschickten Klemmen, welche der Reihenfolge nach als erste mit dem ersten Signal beschickt ist, dadurch gekennzeichnet, dass für a'ede Klemme ein Element vorgesehen ist, welches era ie und zweite Ausgangsmittel besitzt, die erste und zweit« Ausgangssignale gleicher Amplitude liefern, wenn dem Element das erste Signal zugeführt wird, und jedes Element einer Vergleichseinrichtung zugeordnet ist, welche das erste Ausgangeeignal des Elementes mit den kombinierten zweiten Auegangsaignalen der der Reihenfolge nach niedrigexen Element· vergleicht, wodurch die Vergleichseinrichtung, die

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Patentanwälte Dipt. Ing. Martin Lieh», Ε§^9φ($ ^A$e4M$#)w>n Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann TESENST

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» MOMCHINS. THIRESIENSTKASSE 33 · Telefon: 392102 · Teleeromm-Adresse: lipoHi/MOndwn

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der Klemme zugeordnet ist, die der Reihenfolge nach als erste das erste Signal aufnimmt, ein eindeutiges Signal erzeugt.

2» Schaltungsanordnungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein binäres Element ist, dag Ik sich anfangs in einem ersten Zustand befindet, das zweite Signal von einem Impuls dargestellt ist, durch den das binäre Element in den zweiten Zustand gesteuert werden kann, während das erste Signal der Abwesenheit dieses Impulses entspricht, eine Einrichtung zur ijteichzeitigen umschaltung der noch nicht im zweiten Zustand befindlichen binären Elemente in den zweiten Zustand vorhanden ist und die ersten und zweiten Ausgangsmittel der in den sekundären Zustand geschalteten binären Element sein Ausgangssignal erzeugen.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Magnetkern ist, der in entgegengesetzte Sättigungszustände gebracht werde» kann, auf dem Magnetkern eine Eingangswicklung aufgebracht 1st, der Eingangssignale von der zugeordneten Klemme zugeführt werden, der Magnetkern zur Speicherung des Eingangaaignales vorgesehen ist, für alle Kerne eine gemeinsame Wicklung vorhanden ist, die zum gleichzeitigen umschalten der Kerne in

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den zweiten Zustand dient, und auf jedem Magnetkern eine erste und zweite Ausgangswicklung vorgesehen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der ersten Ausgr.ngswicklung jedes Kerns mit einem Bezugspotential, beispielsweise Erde, verbunden ist, die sv/eiten Ausgangswicklungen der Kerne in Reihe geschaltet sind, ein Ende der εν/ei ten Ausgangs wicklung des Kerns, welcher der der Reihenfolge nach niedrigsten Klemme zugeordnet ist, mit dem Bezugspotential verbunden ist und zwjsc! en aufeinanderfolgenden zweiten Auogangswicklungen eine Abzweigung vorgesehen ist.

5. Schaltungsanordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung ein Transistor ist, dessen Emitter mit dem nicht mit dem Bezugspotential verbundenen Ende der ersten Ausgangswicklung verbunden ist, dessen Basis mit der Abzweigung am Knotenpunkt der entsprechenden zweiten Ausgangswicklung und der der nächstniedrigen Klemme zugeordneten zweiten Ausgangswicklung in Verbindung steht und dessen Kollektor an eine Ausgangseinrichtung angeschlossen ist.

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6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangseinrichtung für ^ede klemme einen Plipflop umfasst, der auf ein am Kollektor des Transistors auftretendes Signal hin von einem Ruckstellzustand in einen Einstellzustand gesteuert wird und eine Einrichtung zur
Auswertung der Flipflopausgänge und zur Erzeugung eines an eine Speicherzelle adressierten Signals vorhanden ist·

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Element vorgesehen ist,
das auf einen Befehl ein Ausgangssignal erzeugt, das zusätzliche Element einer Vergleichseinrichtung zugeordnet
ist, welche das erste Ausgangssignal des zusätzlichen Elementes mit den kombinierten zweiten Ausgangesignalen aller verbleibenden Elemente der Schaltungsanordnung vergleicht, so dass die Vergleichseinrichtung anzeigen kann, dass das

k erste Eingangssignal keinem der verbleibenden Elemente
zugeführt worden ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und. zweiten Signale anzeigen, ob ein in einem Speicher gespeichertes Wort oder Zeichen mit
einem Bezugswort übereinstimmt oder von diesem abweicht, und

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eine Anderungseinriohtung vorgesehen ist, die nach Auffinden dee der Reihenfolge nach niedrigsten '»/ortes oder Zeichens wenigstens ein Bit dieses Wortes oder Zeichens ändert, wodurch anschliessend die Schaltungsanordnung das der Reihe nach nächsthöhere Wort aufsucht, welches mit dem Bezugswort übereinstimmt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungseinrichtungen vom Kollektor des Transistors betätigt werden.

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