DE1474581B2 - Schiebe- und rotierschaltungsanordnung - Google Patents

Description

von Verknüpfungsgliedern in den aufeinanderfolgend betätigten binären Rotierstufen veranlaßt, binäre Nullen zu übertragen.

Wie zuvor angeführt, wird beim Stand der Technik ein vollständig getrennter Satz von binären Rotierstufen zur Durchführung von Verschiebeoperationen in der entgegengesetzten Richtung benötigt. Dies bedeutet, daß eine Verschiebung nach links nicht so durchgeführt werden kann, daß die nach rechts orientierte Rotieranordnung Verwendung finden könnte. Daher konnte der volle Bereich von Schiebe- und Rotieroperationen in beiden Richtungen nicht durch eine in einer Richtung orientierte Rotieranordnung durchgeführt werden. Daher ist die Anzahl der Verknüpfungsglieder, die zur Durchführung von Schiebe- und Rotieroperationen in beiden Richtungen benötigt werden, doppelt so hoch wie die Anzahl der Verknüpfungsglieder, die zur Durchführung von Schiebe- und Rotieroperationen in nur einer Richtung benötigt werden.

Eine andere Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung ist in einem Artikel »Colum Shifter« von G. T. Paul unter anderem in »The IBM Technical Disclosure Bulletin«, Bd. 4, Nr. 10 vom März 1962, S. 79 und 80, beschrieben. Bei dieser Anordnung wird eine getrennte binäre Rotierstufe für jede Größe der Verschiebung oder Rotation vorgesehen. In dieser Anordnung ist demonstriert, daß eine Rotieroperation in der einen Richtung um η Bitpositionen äquivalent einer Rotieroperation in der entgegengesetzten Riehtung um η bis m Bitpositionen ist, wenn η die Anzahl der Bits in einem Datenwort ist, auf welches eingewirkt wird. Dieses Prinzip jedoch läßt sich nicht auf Schiebeoperationen in unterschiedlichen Richtungen anwenden. Wie zuvor erläutert, umfaßt diese Anordnung eine binäre Betätigungsstufe für jede Schiebe- und Rotationsgröße, welche durchführbar ist. Demgemäß wird eine Anzahl von binären Rotierstufen benötigt, die der Anzahl der Bits in dem zu behandelten Daten wort äquivalent ist, um den vollen Bereich von Zweirichtungs-Verschiebe- und Rotieroperationen durchzuführen.

Demgemäß wird bei der Durchführung eines vollen Bereichs von Schiebe- und Rotieroperationen in beiden Richtungen entweder ein doppelter Satz von entgegengesetzt gerichteten binären Rotierstufen oder eine Anzahl von binären Rotierstufen benötigt, die gleich der Anzahl der Bits in dem zu behandelnden Datenwort ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schiebe- und Rotierschaltungsanordmmg der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit welcher der volle Bereich von Schiebe- und Rotieroperationen durchführbar ist, wobei jedoch die Anzahl der benötigten Verknüpfungsglieder gegenüber dem Stand der Technik reduziert ist.

Die gestellte Aufgabe wird auf Grund folgender weiterer Merkmale gelöst:

d) Eine binäre Direktübertragungsstufe ist parallel zu den binären Rotierstufen geschaltet, wobei jedes Verknüpfungsglied zwischen den Ausgang der einen Registerstufe und den Eingang der gleichen Registerstufe geschaltet ist und in Tätigkeit tritt, um das in dem Register enthaltene Datenwort von den Ausgängen zu den Eingängen ohne Änderung der Bitposition zu übertragen, so daß die vorbestimmte Anzahl ρ der Registerstufen für die binären Direktübertragungsstufen Null ist;

e) die Steueranordnung tritt in Übereinstimmung mit anderer Steuerinformation, welche eine Verschiebeoperation in der entgegengesetzten Richtung und deren Größe betrifft, in Tätigkeit, um die binären Stufen in einer anderen Kombination, einschließlich der binären Direktübertragungsstufen, wahlweise und aufeinanderfolgend so zu betätigen, daß die Summe der vorbestimmten Anzahlen ρ für die aufeinanderfolgend betätigten binären Stufen gleich dem Komplement η — h der speziellen Größe h mit Bezug auf η ist, und um ausgewählte Verknüpfungsglieder der binären Direktübertragungsstufen bei Betätigung zu veranlassen, binäre Nullen, unabhängig von dem vorliegenden Wert der Bits in den Registerstufen, an solche Ausgänge zu übertragen, mit denen die ausgewählten Verknüpfungsglieder verbunden sind, wobei die ausgewählten Verknüpfungsglieder in Übereinstimmung mit dem Komplement n — h der Verschiebegröße Ii, die von der anderen Steuerinformation bestimmt wird, ausgewählt werden.

Gemäß der Erfindung ist demnach eine binäre Direktübertragungsstufe parallel zu einem in einer Richtung orientierten Satz von binären Rotierstufen des eingangs erwähnten Systems nach C a g 1 e geschaltet. Jedes Verknüpfungsglied der binären Direktübertragungsstufe ist zwischen den Ausgang der einen Registerstufe und den Eingang der gleichen Registerstufe geschaltet. Daher tritt die binäre Direktübertragungsstufe in Tätigkeit, um das in dem Register enthaltene Wort von den Ausgängen zu den Eingängen zu übertragen, ohne daß eine Änderung der Bitpositionen eintreten würde, derart, daß die vorbestimmte Anzahl ρ der Registerstufen für die binäre Direktübertragungsstufe gleich Null ist. Die Steueranordnung tritt in Übereinstimmung mit Steuerinformation in Tätigkeit, welche eine Schiebeoperation in der entgegengesetzten Richtung und deren Größe h betrifft und zur selektiven und aufeinanderfolgenden Betätigung der binären Stufen in einer anderen Kombination, einschließlich der binären Direktübertragungsstufe dient, derart, daß die Summe der vorbestimmten Anzahlen ρ für die aufeinanderfolgend betätigten binären Stufen gleich dem Komplement n — h der speziellen Größe h in bezug auf η ist. Die Steueranordnung veranlaßt ferner ausgewählte Verknüpfungsglieder der binären Direktübertragungsstufe, unabhängig von dem vorliegenden Wert der Bits in den Registerstufen an solche Ausgänge, mit welchen die ausgewählten Verknüpfungsglieder verbunden sind, binäre Nullen zu übertragen, wenn sie betätigt wird. Die ausgewählten Verknüpfungsglieder werden dementsprechend in Übereinstimmung mit dem Komplement η — Ii der Schiebegröße h entsprechend der Steuerinformation ausgewählt.

Diese vorteilhafte Schaltungsanordnung führt eine Schiebeoperation in der einen Richtung durch, indem binäre Rotierstufen, die in bezug auf Rotier- und Schiebeoperation in der Gegenrichtung orientiert sind, selektiv aufeinanderfolgend betätigt werden. Bei dieser Schaltungsanordnung wird die Anzahl der benötigten Verknüpfungsglieder, um einen vollen Bereich von Schiebe- und Rotieroperationen in beiden Richtungen durchzuführen, stark vermindert.

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Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich knüpfungsglied steuert das Einschreiben einer O in

aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeich- die entsprechende Stufe. Durch eine Betätigung der

nungen. Es zeigt sechsten Gruppe von Verknüpfungsgliedern zusam-

F i g. 1 die grundsätzliche Arbeitsweise einer men mit den ursprünglichen fünf Gruppen können

Schiebe- und Rotierschaltung für eine Datenverarbei- 5 Verschiebungen nach links durchgeführt werden,

tungsanlage, bei der die Datenworte 16 Bit lang sind, Wenn Schaltungen für eine Rotation nach rechts

F i g. 2 die grundsätzliche Arbeitsweise einer vorgesehen sind, lassen sich Verschiebungen nach

Schiebe- und Rotierschaltung als Ausführungsbeispiel rechts leicht durchführen. Es ist nur erforderlich, das

der Erfindung für eine Datenverarbeitungsanlage, bei Wiedereintreten von auf der rechten Seite des Regi-

der die Datenworte 20 Bit lang sind, , io sters herausgeschobenen Bits in die linke Seite zu

Fig. 3A die Einzelheiten eines in Fig. 3B sym- sperren. Auch Rotationen nach links lassen sich

bolisch dargestellten Ausführungsbeispiels für ein durchführen, indem zunächst das Komplement der

Verknüpfungsglied, das in dem Blockschaltbild der Schiebegröße mit Bezug auf die Zahl der Register-

Fig. 4 bis 11 verwendet werden kann, und Fig. 3C stufen gebildet und dann das Datenwort nach rechts

die Operation des Verknüpfungsgliedes für verschie- 15 rotiert wird. Wenn beispielsweise das Datenwort in

dene Eingangsbedingungen, einem 20stufigen Register um 7 Positionen nach links

Fig. 4 bis 11 das erfindungsgemäße Ausführungs- rotiert werden soll, läßt sich die Rotation nach links

beispiel einer Schiebe- und Rotierschaltung zur Ver- durchführen, indem das Datenwort um 13 Positionen

wendung in Verbindung mit einem 20stufigen Register, nach rechts rotiert wird. Bisher war man jedoch der

Fig. 12 die Zuordnung der Fig. 4 bis 11. 20 Meinung, daß Schaltungen für eine Rotation nach

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird rechts nicht zur Durchführung von Verschiebungen

eine einseitig gerichtete Rotierschaltung in Verbin- nach links benutzt werden könnten. Auch wenn das

dung mit dem Register benutzt. In der Datenverarbei- Komplement der Schiebegröße mit Bezug auf die

tungsanlage, in Verbindung-mit welcher die Erfindung Stufenzahl im Register gebildet und das Wort dann

erläutert wird, können die Bits in dem Register bei 25 nach rechts rotiert wird, sind die Bits, die gegebenen-

jedem einzelnen Schritt um 1, 2, 4, 8 oder 16Posi- falls im Register verbleiben müssen, diejenigen, die

tionen verschoben werden. Demgemäß ist beispiels- auf der rechten Seite aus dem Register herausgescho-

weise eine Gruppe von Wegen über Verknüpfungs- ben werden. Folglich darf der Wiedereintritt dieser

glieder vorgesehen, die von jeder Stufe zu der um Bits auf der linken Seite des Registers nicht gesperrt

4 Positionen weiter rechts gelegenen Stufe führt, und 30 sein. Die zu löschenden Bits sind diejenigen, die das

wenn alle diese Wege über Verknüpfungsglieder zu- Register niemals verlassen haben. Es sei beispiels-

sammen betätigt werden, wird das gesamte Datenwort weise eine Verschiebung nach links um vier Positionen

in einem einzigen Schritt um 4 Positionen nach rechts in einem sechsstufigen Register betrachtet. Dazu sei

rotiert. Die anderen 4 Gruppen von Wegen über Ver- angenommen, daß das Register zu Anfang ein Daten-

knüpfungsglieder steuern die Rotation des Datenwor- 35 wort mit 6 Bits enthält, das durch die folgende Reihe

tes um 1. 2, 8 und 16 Positionen nach rechts. In dargestellt wird: 6 5 4 3 2 1. Wenn das Komplement

dieser Anlage sind also statt nur eine Gruppe von der Schiebegröße (nach links), 4, mit Bezug auf die

Verknüpfungsgliedern zur Verschiebung der Daten- Stufenzahl, 6, gebildet wird, ist die sich ergebende

Bits um eine Position vorzusehen, zusätzlich vier Schiebegröße 2. Wenn die Bits dann um zwei Positio-

Gruppen von Verknüpfungsgliedern angeordnet. Die 4° nen nach rechts rotiert werden, enthält das Register

Schaltung ist zwar komplizierter, aber eine Schiebe- die folgende Reihe: 2 16 5 4 3. Wenn aber das ur-

oder Rotier-Operation läßt sich sehr schnell durch- sprüngliche Wort im Register um vier Positionen

führen. Beispielsweise kann eine Rotation um 19 Posi- nach links zu verschieben ist, lautet das Wort, das

tionen nach rechts in nur drei Schritten dadurch am Schluß im Register erscheinen soll, 2 10 0 0 0,

erzielt werden, daß nacheinander die drei Gruppen 45 wobei eine 0 das Löschen eines Bits angibt. Es zeigt

von Verknüpfungsgliedern betätigt werden, die die sich also, daß, wenn zunächst das Komplement der

Verschiebung von Bits um 1, 2 und 16 Positionen Schiebegröße mit Bezug auf die Stufenzahl gebildet

steuern. und die Bits dann nach rechts um eine Zahl von Stu-

Eine solche Anlage gibt zwar die Möglichkeit, ein fen rotiert werden, die gleich dem Komplement ist,

Datenwort schnell zu verschieben oder zu rotieren, 5° die Bits, die im Register verbleiben müssen, diejeni-

aber bisher hätte man die vier Gruppen von Ver- gen sind, die auf der rechten Seite herausgeschoben

knüpfungsgliedern, die Schiebe- und Rotations-Ope- und auf der linken Seite wieder eingefügt wurden

rationen nach rechts steuern, verdoppeln müssen, um und die zu löschenden Bits diejenigen sind, die auf

Schiebe- und Rotations-Operationen nach links zu der rechten Seite des Registers nicht herausgeschoben

steuern. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung 55 worden sind. Im Gegensatz zu den Verschiebungen

sind dagegen die verdoppelten Verknüpfungsglieder nach rechts scheint also keine einfache Sperranord-

in der Links-Richtung nicht erforderlich, da die nung zur Durchführung von Verschiebungen nach

Schaltungen für eine Rotation nach rechts benutzt links zur Verfügung zu stehen,

werden können, um alle vier Arten von Schiebe- Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wer-

Operationen durchzuführen. Es sind fünf Gruppen ^6o den Verschiebungen nach links unter Verwendung

von Verknüpfungsgliedern vorgesehen, und die Ver- der Schaltung für Rotationen nach rechts durch Lö-

knüpfungsglieder in jeder Gruppe steuern jeweils sehen derjenigen Bits im Register durchgeführt, die

Verschiebungen nach rechts um 1, 2, 4, 8 und die rechte Seite des Registers nicht verlassen. Mit

16 Positionen. Statt die fünf Gruppen von Verknüp- Vorteil können diese Bits während des Schiebevor-

fungsgliedern zur Steuerung von Operationen in der ⁶5 gangs gelöscht werden, und zwar wird ein Bit dann

Links-Richtung zu verdoppeln, ist eine einzige Gruppe gelöscht, wenn feststeht, daß es die rechte Seite des

von Verknüpfungsgliedern vorgesehen, von denen Registers bei Beendigung der Verschiebe-Operation

jeweils eine an jede Stufe angeschaltet ist. Jedes Ver- auf keinen Fall verlassen wird. Mit anderen Worten,

es können O-Werte in einige Stufen des Registers sogar vor Beendigung der Verschiebe-Operation eingeschrieben werden, wenn feststeht, daß die Bits in diesen Stufen nicht aus dem Register herausgeschoben werden können. Dieses Verfahren läßt sich wohl bei 5 herkömmlichen Schiebe- und Rotierschaltungen anwenden, bei denen die Bits jeweils nur um eine Position verschoben werden können, als auch beiSchiebe- und Rotierschaltungen, bei denen die Verschiebung auf einen Schlag erfolgt. In beiden Fällen lassen sich einseitig gerichtete Rotierschaltungen zur Durchführung von Verschiebe- und Rotations-Operationen in beiden Richtungen verwenden.

Grundsätzliche Arbeitsweise einer Schiebe- und
Rotierschaltung für 16 Bits (Fig. 1)

In Fig. 1 ist eine Matrix-Anordnung von Knoten gezeigt, die 16 Spalten und 5 Zeilen enthält. Jeder Knoten stellt eine Stufe des Registers dar, und alle Stufen sind wenigstens fünfmal gezeigt. Die Knoten in jeder Spalte bedeuten die gleiche Registerstufe. Jeder Knoten ist mit einer Zahl und einem Buchstaben bezeichnet. Beispielsweise liegt der Knoten ID in der Spalte 7 und der Zeile D und stellt die Stufe 7 des Registers dar. Die Knoten IA, TB, IC und IE stellen ebenfalls die Stufe 7 des Registers dar. Alle Knoten rechts von der Linie L-L tragen die gleichen Bezeichnungen wie die entsprechenden Knoten auf der linken Seite der Linie L-L, so daß jede Stufe nur einmal in jeder Zeile dargestellt ist.

Eine vertikale oder diagonale Linie zwischen zwei beliebigen Knoten stellt einen Übertragungsweg dar. Der Bit-Wert an jedem Knoten, d. h. in jeder Stufe, wird entweder über den Vertikalweg zu dem Knoten in der nächsten Zeile der gleichen Spalte oder über einen Diagonalweg zu einem Knoten in der nächsten Zeile übertragen, der weiter rechts liegt. Betrachtet man beispielsweise die Knoten in der Zeile C, so können die Bits in den Registerstufen unverändert bleiben oder zu Stufen verschoben werden, die um vier Positionen weiter rechts liegen. Das im einzelnen weiter unten beschriebene System enthält eine einzige Gruppe von »Vertikak-Verknüpfungsgliedern, von denen jedes nur das erneute Einschreiben eines Bits im Register in die gleiche Stufe steuert. Das System enthält außerdem vier Gruppen von »Diagonal«-Verknüpfungsgliedern, die das Verschieben der Bits in Schritten von 1, 2, 4 und 8 Positionen steuern. Zur Durchführung einer Rotation nach rechts sind vier Schritte erforderlich. Während des ersten Schrittes ist entweder die Gruppe von Vertikal-Verknüpfungsgliedem betätigt oder die erste Gruppe von Diagonal-Verknüpfungsgliedern, die benachbarte Stufen verbinden. Wenn die Vertikal-Verknüpfungsglieder betätigt sind, wird das Datenwort im Register nicht verändert. Wenn die Diagonal-Verknüpfungsglieder betätigt sind, wird das Datenwort um eine Position nach rechts verschoben. Während dieses ersten Schrittes werden die Ubertragungswege betrachtet, die von den Knoten in der Zeile A der F i g. 1 ausgehen. Wenn die Vertikalwege benutzt werden, bleiben die Bits im Register unverändert, da sie in die gleichen Stufen des Registers wieder eingeschrieben werden, d. h., die Bits werden zu gleichbezifferten Knoten in der Zeile B übertragen. Wenn die Diagonalwege benutzt werden, werden die Bits im Register alle um eine Position nach rechts verschoben.

Während des zweiten Schrittes sind entweder alle Vertikal-Verknüpfungsglieder betätigt oder alle Diagonal-Verknüpfungsglieder, die die Übertragung von Bits von jeder Stufe zu der um zwei Positionen weiter rechts liegenden Stufe steuern. (In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Stufe zwei Positionen rechts von der Stufe 0 die Stufe 14 ist und daß die Stufe zwei Positionen rechts von der Stufe 1 die Stufe 15 ist.) Wenn die Vertikal-Verknüpfungsglieder betätigt sind, wird das Wort im Register nicht verändert. Das ergibt sich aus einer Prüfung der Fig. 1, da die Bits an jedem Knoten in der Zeile B nach unten zu dem gleichbezifferten Knoten in der Zeile C übertragen werden, d. h., die Bits in jeder Registerstufe werden einfach nur in die gleiche Stufe wieder eingeschrieben. Wenn andererseits während des zweiten Schrittes die Diagonalwege benutzt werden, wird jedes Bit im Register um zwei Positionen nach rechts rotiert. Da beispielsweise der Knoten 10 B über einen Diagonalweg mit dem Knoten 8 C verbunden ist, wird das Bit in der Stufe 10 des Registers zur Stufe 8 verschoben. Entsprechend wird das Bit in der Stufe 0 zur Stufe 14 verschoben usw.

Beim dritten Verfahrensschritt sind entweder alle Vertikal-Verknüpfungsglieder betätigt oder alle Diagonal-Verknüpfungsglieder, die entsprechende Stufen mit vier Positionen weiter rechts liegenden Stufen verbinden. Wenn die Vertikal-Verknüpfungsglieder betätigt sind, wird das gesamte Datenwort einfach nur erneut in das Register eingeschrieben. Wenn die Diagonal-Verknüpfungsglieder betätigt sind, wird das Datenwort um vier Positionen nach rechts rotiert. Wiederum sind entweder alle Vertikal-Verknüpfungsglieder oder alle Verknüpfungsglieder einer Gruppe von Diagonal-Verknüpfungsgliedern betätigt. Gemäß F i g. 1 werden die Bits an den Knoten in der Zeile C entweder direkt nach unten zu den Knoten in der Zeile D oder nach rechts zu den Knoten in der Zeile D übertragen. Entsprechendes gilt für den vierten Verfahrensschritt, bei dem wiederum alle Vertikal-Verknüpfungsglieder in der vierten Gruppe von Diagonal-Verknüpfungsgliedern betätigt sind. Im ersten Fall wird das Datenwort einfach nur erneut in das Register eingeschrieben. Im zweiten Fall wird das Datenwort in einem einzigen Schritt um acht Positionen nach rechts verschoben. Es muß daran erinnert werden, daß die tatsächlich durchgeführte Operation aus dem Einschreiben von Bits in das Register besteht, statt daß die Bits von einer Gruppe von Knoten zu einer anderen verschoben werden. Das ist auch in Fig. 1 gezeigt, wenn man daran denkt, daß die Knoten in allen fünf Zeilen die Stufen des gleichen Registers darstellen. Die Knoten-Darstellung gemäß F i g. 1 ist jedoch nützlich, weil sie eine anschauliche Darstellung der verschiedenen Gesamtverschiebungen vermittelt.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein System mit 20 Bits, dessen Schaltschema in F i g. 2 dargestellt ist. Bevor jedoch dieses verhältnismäßig komplizierte Schema analysiert wird, muß das einfachere Schema gemäß F i g. 1 verstanden werden. Die Verwirklichung eines Systems mit 16 Bits, die auf dem Schaltplan gemäß F i g. 1 beruht, ist der Verwirklichung des Systems mit 20 Bits gemäß dem Schaltplan nach F i g. 2 ähnlich. Es sei zunächst eine Rotation nach rechts in einem System mit 16 Bits betrachtet. Die angegebene Schiebegröße betrage H Positionen. Da die Wahl von Diagonalschritten zur Durchführung einer Verschiebung um 11 Positionen

auf die Schritte 1, 2, 4 und 8 beschränkt ist, sind die Diagonalschritte 1, 2 und 8 erforderlich. Es sei beispielsweise das Bit betrachtet, das sich zu Anfang in der Stufe 7 befindet. Während des ersten Betriebsschrittes werden alle Diagonalwege zwischen den Knoten in der Zeile A und den Knoten in der Zeile B benutzt. Das Bit am Knoten IA wird also zum Knoten 6 B übertragen, d. h., das Bit in der Stufe 7 des Registers wird zur Stufe 6 verschoben. Während des zweiten Betriebschrittes werden die Diagonalwege zwischen den Knoten in der Zeile B und dem Knoten in der Zeile C statt der Vertikalwege benutzt. Das Bit am Knoten 6 Z? wird also zum Knoten 4 C übertragen, d. h., das Bit in der Stufe 6 wird über ein entsprechendes Diagonal-Verknüpfungsglied zur Stufe 4 gegeben. Während des dritten Betriebsschrittes werden alle Vertikalwege zwischen den Knoten in der Zeile C und den Knoten in der Zeile D benutzt. Folglich wird das betrachtete Bit, das sich jetzt am Knoten 4 C befindet, nach unten zum Knoten 4 D übertragen. Während dieses Betriebsschrittes sind alle 16 Vertikal-Verknüpfungsglieder des Systems betätigt, und das Bit in der Stufe 4 des Registers wird einfach nur neu in diese Stufe eingeschrieben. Während des vierten Betriebsschrittes werden alle Diagonalwege zwischen den Knoten in der Zeile D und den Knoten in der Zeile E statt der Vertikalwege benutzt. Folglich wird das betrachtete Bit am Knoten 4D zum Knoten 12 E übertragen, d. h., das Bit, das sich ursprünglich in der Stufe 7 befand und jetzt in der Stufe 4 ist, wird über das Diagonal-Verknüpfungsglied zwischen der Stufe 4 und der Stufe 12 zur Stufe 12 übertragen. Nach Durchführung der vier Schritte der Folge erscheint also das Bit, das ursprünglich in der Stufe 7 war, in der Stufe 12, d. h., das Bit ist wie verlangt, um 11 Positionen nach rechts rotiert worden.

Verschiebungen nach rechts lassen sich leicht durch eine Sperrung aller durch die Diagonal-Ubertragungswege dargestellten Diagonal-Verknüpfungsglieder erreichen, welche die Linie L-L kreuzen. Es sei daran erinnert, daß bei einer Verschiebung nach rechts die auf der rechten Seite aus dem Register herausgeschobenen Bits auf der linken Seite des Registers nicht wieder eingefügt werden dürfen. Es sind also während des ersten Betriebsschrittes, wenn die Vertikalwege benutzt werden, keine Vertikal-Verknüpfungsglieder gesperrt. Wenn jedoch die Diagonalwege benutzt werden, d. h., alle Bits um eine Position nach rechts verschoben werden, ist das Verknüpfungsglied, das die Stufe 0 mit der Stufe 15 verbindet, gesperrt. Wenn ein Verknüpfungsglied gesperrt ist, so soll dies bedeuten, daß automatisch eine 0 in die Stufe eingeschrieben wird, zu der das Verknüpfungsglied ein Bit überträgt. Wenn also der Übertragungsweg zwischen dem Knoten OA und dem Knoten 15 B gesperrt ist, wird das Verknüpfungsglied, das die Stufe 0 des Registers mit der Stufe 15 verbindet, so gesteuert, daß es eine 0 in die Stufe 15 unabhängig von dem Bit-Wert einschreibt, der ursprünglich in der Stufe 0 vorhanden war.

Wenn während des zweiten Schrittes einer Verschiebung nach rechts die Vertikalwege zwischen den Knoten in der Zeile B und den Knoten in der Zeile C benutzt werden, ist keines der 16 Vertikal-Verknüpfungsglieder des Systems gesperrt. Wenn jedoch die Diagonal-Verknüpfungsglieder benutzt werden, müssen die Bits, welche die Linie L-L kreuzen, gesperrt werden. Es müssen also die Übertragungswege zwischen den Knoten OZ? und 14 C und den Knoten IS und 15 C gesperrt sein. Die beiden Verknüpfungsglieder, die die Stufen 0 und 1 des Registers mit den Stufen 14 und 15 verbinden, werden so gesteuert, daß sie automatisch O-Werte in die Stufen 14 und 15, unabhängig vom Wert der Bits in den Stufen 0 und 1 am Ende des Schrittes 1, einschreiben.

Eine entsprechende Analyse der F i g. 1 zeigt, daß während des dritten Schrittes, wenn die Diagonal-Verknüpfungsglieder der dritten Gruppe betätigt sind, vier dieser Verknüpfungsglieder gesperrt sein müssen, da vier Diagonalwege zwischen den Knoten in der Zeile C und den Knoten in der Zeile D die Linie L-L kreuzen. Die vier Diagonal-Verknüpfungsglieder, welche die Stufen 0 bis 3 mit den entsprechenden Stufen 12 bis 15 verbinden, werden so gesteuert, daß sie automatisch O-Werte in die Stufen 12 bis 15, unabhängig vom Wert der Bits in den Stufen 0 bis 3 am Ende des zweiten Schrittes, einschreiben. Entsprechend werden, wenn während des vierten Betriebsschrittes die vierte Gruppe von Diagonal-Verknüpfungsgliedern statt der Vertikal-Verknüpfungsglieder betätigt sind, acht dieser Diagonal-Verknüpfungsglieder gesperrt und O-Werte automatisch in die Stufen 8 bis 15 des Registers unabhängig vom Wert der Bits in den Stufen 0 bis 7 am Ende des dritten Schrittes eingeschrieben. Nach Durchführung des entweder vertikal oder diagonal verlaufenden, vierten Schrittes stellen die Bits, die an den Knoten in der Zeile E erscheinen, das verschobene Datenwort dar, d. h., die Bits im Register sind die gleichen wie die ursprünglichen Bits im Register mit der Ausnahme, daß sie um die verlangte Zahl von Stufen nach rechts verschoben sind.

Eine Rotation nach links läßt sich leicht erreichen. Es wird lediglich das Komplement der Schiebegröße mit Bezug auf die Zahl 16 gebildet und zur Steuerung einer Rotation nach rechs verwendet. Um beispielsweise das Datenwort um 7 Positionen nach links zu rotieren, wird es um 9 Positionen nach rechts rotiert. Es kann also die Schaltung für Rotationen nach rechts zur Durchführung von Rotationen nach links dadurch benutzt werden, daß einfach das Komplement der Schiebegröße mit Bezug auf die Zahl 16 gebildet wird, bevor es als »Leitwort« zur Steuerung der tatsächlichen Rotation (nach rechts) benutzt wird. Die vierte zu betrachtende Operation ist eine Verschiebung nach links. Wie oben erläutert, war man bisher der Ansicht, daß bekannte Schaltungen für eine Rotation nach rechts nicht zur Durchführung von Verschiebungen nach links benutzt werden können.

Erfindungsgemäß ist das jedoch möglich, wobei nur überraschend wenige zusätzliche Steuerfunktionen erforderlich sind. Wenn auch nur wenig zusätzliehe Schaltungen benötigt werden, so kann doch die Analyse in einer gegebenen Anlage sehr kompliziert sein. Aus diesem Grund soll jetzt der Fall mit 16 Bits im einzelnen betrachtet werden.

Zur Durchführung von Verschiebungen nach links mit Hilfe von Schaltungen für Rotationen nach rechts läßt sich das richtige Leitwort wiederum dadurch gewinnen, daß zunächst das Komplement der gegebenen Verschiebegröße mit Bezug auf 16 gebildet wird. Rotiert man dann das Eingangsdatenwort um eine Zahl von Positionen nach rechts, die gleich dem Komplement ist, so wird das Eingangsdatenwort im Ergebnis um die richtige Zahl von Positionen nach links rotiert. Bei einer Verschiebe-Operation rnüsSen

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jedoch 0-Werte an einem der Enden des Ausgangswortes eingeschrieben werden. Bei Verschiebungen nach rechts lassen sich 0-Werte leicht an den Knoten auf der linken Seite des Systems dadurch einschreiben, daß die Diagonalwege, die die Linie L-L kreuzen, gesperrt werden. Ein entsprechendes Sperrverfahren für Verschiebungen nach links ist dagegen schwierig zu verwirklichen, da die Bits, die die Linie L-L kreuzen, im System verbleiben müssen, wenn das Eingangsdatenwort nach links verschoben wird, und diejenigen Bits, die die Linie L-L nicht kreuzen, dazu gebracht werden müssen, am Ende der Operation 0-Werte anzunehmen. Es sei beispielsweise ein Eingangsdatenwort betrachtet, das aus 16 1-Werten besteht. Es sei angenommen, daß die für die Verschiebung nach links vorgegebene Größe 5 ist. Das sich am Schluß an den Knoten in der Zeile E ergebende Datenwort muß dann 1111111111100000 sein. Wenn das Eingangsdatenwort um 11 Positionen nach rechts rotiert wird, kreuzen die 11 Bits mit der niedrigsten Stellenzahl im Eingangswort die Linie L-L und erscheinen in den 11 Positionen mit der höchsten Stellenzahl des sich am Schluß ergebenden Wortes. Nur den 5 Bits, die die Linie L-L nicht kreuzen, muß bei ihrer Übertragung durch das System der Wert 0 gegeben werden, damit die 5 Bits mit der niedrigsten Stellenzahl in dem sich am Schluß ergebenden Wort alle den Wert 0 haben. Die Änderung des Wertes dieser 5 Bits auf den Wert 0 erscheint schwierig, da diese 5 Bits die Linie L-L niemals kreuzen, und es ist nicht ohne weiteres einzusehen, daß eine bestimmte Gruppe von Diagonalwegen, wie im Falle einer Verschiebung nach rechts, gesperrt werden kann.

Der Ausgangspunkt der Analyse ist das folgende Prinzip, das sich aus der vorstehenden Erläuterung ableiten läßt: Eine Schiebe-Operation nach links läßt sich durchführen, wenn die verlangte Größe der Verschiebung nach links mit Bezug auf 16 ergänzt wird und dann eine Übertragung nach rechts durch das Netzwerk nur für diejenigen Daten-Bits zugelassen wird, die die Linie L-L kreuzen. Wenn an irgendeiner Stelle im Netzwerk 0-Werte für die Bits eingefügt werden, die die Linie L-L nicht kreuzen, erscheinen 0-Werte an den am weitesten rechts liegenden Knoten in der Zeile E, wie verlangt.

Die Diagonallinie D-D fällt mit dem Weg 15 A bis OE zusammen, der in Wirklichkeit vier bestimmte Ubertragungswege enthält, Alle Vertikalwege, welche durch die Linie D-D verlaufen, und alle Vertikalwege, die an einem Knoten auf der Linie D-D enden, sind in F i g. 1 gestrichelt. Es sind also der Weg 0 D-O E und der Ausgangsweg, der von Knoten OjB nach unten geht, gestrichelt, da sie an einem Knoten auf der Linie D-D enden. Die 7 Vertikalwege ID-IE bis ID-IE sind gestrichelt, da sie die Linie D-D kreuzen. Die beiden Vertikalwege 8 C-S D und 8D-8E sind gestrichelt, da sie jeweils am Knoten 8D enden, der auf der Linie D-D liegt. Die 3 Vertikalwege 9 C-9 D bis 11 C-Il D sind gestrichelt, weil sie die Linie D-D kreuzen. Die beiden Vertikalwege 125-12 C und 12C-12D sind gestrichelt, da sie jeweils am Knoten 12 C enden, durch den die Linie D-D verläuft. Der Vertikalweg 13 £-13 C ist gestrichelt, da die Linie D-D ihn kreuzt. Die beiden Vertikalwege 14 A -14 B und 145-14 C sind gestrichelt, da sie am Knoten 14 B enden, der auf der Linie D-D liegt. Der Vertikalweg 15^4-155 und der von oben zum Knoten 15^4 führende Vertikalweg sind ebenfalls gestrichelt, da sie jeweils am Knoten 15 A enden, der auf der Linie D-D liegt.

Nachdem die gestrichelten Vertikalwege bestimmt sind, läßt sich eine Verschiebung nach links unter Verwendung der Schaltung für eine Rotation nach rechts auf überraschend einfache Weise erreichen. Es ist nur erforderlich, daß das Komplement der Eingangsgröße für die Verschiebung nach links mit Bezug auf 16 gebildet und das Eingangsdatenwort

ίο dann nach rechts um eine Zahl von Positionen rotiert wird, die gleich dem Komplement ist, wobei alle gestrichelten Vertikalwege gesperrt werden, d. h., daß an den Knoten am unteren Ende jedes Weges automatisch 0-Werte eingeschrieben werden, wenn entsprechende Vertikalschritte durchgeführt werden. Durch die absolute Sperrung der gestrichelten Vertikalwege bei der Durchführung einer Verschiebe-Operation nach links erscheinen automatisch 0-Werte an der erforderlichen Zahl von am weitesten rechts stehenden Knoten in der Zeile D, d. h., es erscheinen automatisch 0-Werte in der erforderlichen Anzahl der am weitesten rechts liegenden Stufen im Register. Die Sperrung der Vertikalwege, die die Diagonale D-D kreuzen, hat die Auswirkung, daß die Daten-Bits nur dann im Register bleiben dürfen, wenn sie die Linie L-L kreuzen. Es zeigt sich, daß die vier Diagonalwege, die auf der Linie D-D liegen, ohne Nachteil auf die Betriebsweise ebenfalls gesperrt werden könnten, da die Sperrung der gestrichelten Vertikalwege sicherstellt, daß keine Daten-Bits jemals an Knoten auf der Linie D-D ankommen. Eine zweckmäßige Verwendung für die Sperrung einiger dieser Diagonalwege soll weiter unten beschrieben werden. Für den Aufbau einer Schiebe- und Rotierschaltung für andere Datenworte als solche mit 16 Bits ist es erforderlich, klar zu verstehen, warum eine Sperrung der gestrichelten Vertikalwege in F i g. 1 sicherstellt, daß 0-Werte an der richtigen Zahl von am weitesten rechts stehenden Knoten in der Zeile E erscheinen, nachdem das Eingangsdatenwort über das Netzwerk übertragen worden ist. Die Auswahl der zu strichelnden Vertikalwege beruht auf dem oben angegebenen Fundamental-Prinzip. Durch eine Sperrung der Vertikalwege, die durch die gestrichelten Linien dargestellt werden, wird garantiert, daß 0-Werte für diejenigen Bits im ursprünglichen Datenwort eingefügt werden, die die Linie L-L nicht kreuzen, wenn sie die Knoten in der Zeile E erreichen.
Die Vertikalwege in F i g. 2 lassen sich in drei Gruppen einordnen, nämlich die gestrichelten Wege im Bereich D-D, die Vertikalwege, die rechts oben von den gestrichelten Wegen liegen, und die Vertikalwege, die links unten von den gestrichelten Wegen sind. Der Schlüssel für dieses Schema der Vertikalwege besteht darin, daß sichergestellt werden soll, daß eine 0 für jedes Bit eingefügt wird, das bei seiner Übertragung über das Netzwerk die Linie L-L nicht kreuzen kann. Zunächst seien die Bits an den Knoten im oberen rechten Teil des Netzwerkes betrachtet.

Das Bit am Knoten 0 A kreuzt L-L, wenn ein Diagonalschritt 1 durchgeführt wird. Wenn jedoch ein Vertikalschritt erfolgt und das Bit zum Knoten OB übertragen wird, kann es später immer noch L-L kreuzen, wenn ein Schritt 2, 4 oder 8 entlang einer Diagonalen

durchgeführt wird. Folglich darf der Vertikalweg, der den Knoten OA mit dem Knoten OB verbindet, nicht blockiert sein. Für das Bit am Knoten OA darf auch keine 0 eingesetzt werden, wenn ein Vertikalschritt

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unternommen wird, da das Bit später die Linie L-L kreuzen kann und daher im System verbleiben sollte. Es sei ein anderer Knoten, beispielsweise der Knoten IC betrachtet. Zu dem Zeitpunkt, in dem das Bit am Knoten 7 C erscheint, ist eine Verschiebung um höchstens 3 Positionen nach rechts vorgenommen worden. Das Bit am Knoten 7C hat daher L-L bis jetzt noch nicht gekreuzt. Das Bit am Knoten 7 C kann jedoch L-L noch kreuzen, wenn ein Diagonalschritt zum Knoten 3 D öder ein Vertikälschritt zum Knoten 7 D erfolgt. In beiden Fällen kann das ursprünglich am Knoten 7C vorhandene Bit jetzt L-L kreuzen, wenn die nächste Verschiebung um 8 Positionen entlang der Diagonalen 7D bis 15E oder 3D bis HE erfolgt. Folglich darf der Vertikalweg vom Knoten 7 C nicht gesperrt sein, d. h., es soll keine 0 für das Bit am Knoten 7C eingesetzt werden, und zwar auch dann nicht, wenn der Vertikalweg TC-ID benutzt wird, da das Bit die Linie L-L noch kreuzen kann, wenn ein Diagonalschritt mit dem Wert 8 vorgenommen wird.

Es seien jetzt die Knoten oberhalb der gestrichelten Vertikalwege betrachtet, beginnend mit der Gruppe von Knoten OD bis 8D. Bei der Übertragung der ursprünglichen Bits ari den Knoten in der Zeile A zu den Knoten in der Zeile D kann eine maximale Verschiebung um 7 Positionen stattgefunden haben. Die einzigen Bits an den Knoten in der Zeile D, die L-L bereits gekreuzt haben können, sind diejenigen an den Knoten 15 D bis 9 D, den sieben am weitesten links stehenden Knoten in der Zeile. Auf keine irgendwie geartete Weise können die Bits an den Knoten 8 D bis OD die Linie L-L bereits gekreuzt haben. Wenn diese Bits die von der Zeile D nach unten führenden Vertikälwege benutzen, haben sie L-L nicht gekreuzt, wenn sie an den Ausgängsknoten 8 E bis OE erscheinen. In diesem Fall haben diese Bits L-L nicht gekreuzt, und sie sollten als O-Werte in dem sich am Schluß ergebenden Wort erscheinen. Aus diesem Grund darf, wehti der Diagonalschritt um 8 Positionen nicht ausgeführt wird, OD nicht durch das System übertragen werden und muß durch O-Werte ersetzt werden. Ein gesperrter Vertikalweg führt dazu, daß eine 0 in den Knoten am Fuß des Vertikalweges eingeschrieben wird. Wenn also der Diagonalschritt um 8 Positionen nicht ausgeführt wird, werden automatisch O-Werte an den Knoten 8 E bis OE eingeschrieben, d. h., es werden O-Werte automatisch in die Stufen 8 bis 0 des Registers eingeschrieben.

Ein Leitwort stellt die wirkliche Schiebegröße für die Rotation nach rechts dar. Es enthält vier Bits, Xl, X 2, X4 und X8, die jeweils nur dann den Wert 1 haben, wenn der entsprechende Diagonalschritt auszuführen ist. Da das Leitwort die tatsächlieh ausgeführten Schritte darstellt, ist seine Größe bei Verschiebungen nach links das Komplement der Eingangsgröße mit Bezug auf 16. Wenn beispielsweise bei einer Verschiebung nach links die Eingangsgröße 9 ist, lautet das Leitwort Olli.

Es seien jetzt die Knoten in der Zeile C betrachtet. Die Vertikalwege, die von den Knoten 7 G bis OC nach unten führen, dürfen nicht gesperrt werden, da, auch wenn die Bits an diesen Knoten die Vertikalwege benutzen, die Bits immer noch die L-L kreuzen können, wenn X 8 eine 1 ist. Das gleiche trifft aber nicht für die Knoten 12 C bis 8C zu. Wenn der Schritt 4 gerade betrachtet wird, ist die maximale Verschiebung durch das Netzwerk bis jetzt 3 gewesen. Folglich können Bits, die bereits die Linie L-L gekreuzt haben, an den Knoten 15 C bis 13 C auftreten. Dagegen können die Bits an den Knoten 12 C bis OC auf keine Weise bereits die Linie L-L gekreuzt haben. Die Bits an den Knoten 7C bis OC brauchen nicht beeinflußt zu werden, wie oben erläutert. Es verbleiben also nur noch die Bits an den Knoten 12 C bis 8 C. Wenn die Bits an diesen Knoten einen Vertikalschritt von der Zeile C ausführen und demgemäß an den Knoten 12D bis 8D erscheinen, können sie die Linie L-L auch dann nicht kreuzen, Wenn als nächstes der Diagonalschritt mit dem Wert 8 erfolgt. Der weiteste Punkt, den eines dieser Bits erreichen kann, ist der Knoten 0 E. Da die Bits an den Knoten 12 C bis 8 C die Linie L-L noch nicht gekreuzt haben und sie auch nicht kreuzen können, wenn X 4 eine 0 ist, sind die Vertikalwege von den Knoten 12C bis 8C gesperrt. Wenn X4 eine 0 ist, werden automatisch 0-Werte an den Knoten 12D bis 8 D eingeschrieben.

Es seien jetzt die Knoten in der Zeile B betrachtet. Die Bits an den Knoten 11B bis OB brauchen nicht beeinflußt zu werden. Sie können nachfolgend die Linie L-L auch dann kreuzen, wenn sie Vertikalschritte von den Knoten in der Zeile B zu den Knoten in der Zeile C ausführen. Sogar das Bit am Knoten 11B kann die Linie L-L nach einem Vertikalschritt zum Knoten 11C kreuzen, wenn die Bits X 4 und X 8 den Wert 1 haben. Folglich brauchen die Bits an den Knoten 11B bis OB nicht beeinflußt zu werden.

Wenn der Schritt von 2 Positionen betrachtet wird, kann die bereits vorgenommene Verschiebung maximal den Wert 1 haben. Folglich kann das Bit am Knoten 15 B die Linie L-L bereits gekreuzt haben, wobei es vom Knoten OyI gekommen ist. Dagegen können die Bits an den Knoten 14 B bis 12 B die Linie L-L noch nicht gekreuzt haben, urtd wenn diese Bits Vertikalwege in der Zeile B benutzen, besteht keine Möglichkeit mehr, daß sie nachfolgend die Linie L-L kreuzen, und zwar auch danrt nicht, wenn X 4 und X 8 den Wert 1 haben. Auch das Bit am Knoten 12 B kann L-L nicht kreuzen, wenn es vertikal nach unten zum Knoten 12 C übertragen wird. Wenn X4 und X 8 beide den Wert 1 haben, kann dieses Bit nicht weiter als bis zum Knoten OE gelangen. Da die 3 Bits an den Knoten 14 B bis 12 B die Linie L-L nicht kreuzen können,= wenn X 2 den Wert 0 hat, sind die 3 entsprechenden Wege gesperrt. Durch das Sperren dieser Wege und das automatische Einschreiben von 0-Werten an den Knoten 14 C bis 12C erscheinen diese Bits in dem sich am Schluß ergebenden Datenwort als 0-Werte.

Es seien jetzt die Knoten in der Zeile A befrachtet. Die Bits an den Knoten 13 Λ bis OA können die Linie L-L auch dann kreuzen, wenn Xl den Wert 0 hat. Beispielsweise kann das Bit am Knoten 13A, auch wenn es vertikal zum Knoten 13 B übertragen wird, immer noch die Linie L-L kreuzen, falls X 2, X 4 und X 8 alle den Wert 1 haben. Aus diesem Grunde brauchen die Bits an den Knoten 13 A bis OA nicht beeinflußt zu werden. Für die Knoten ISA und 14^4 gilt dies jedoch nicht. Wenn Xl eine 0 ist, wurden die Bits im System mit den höchsten Ziffernstellen zu den Knoten 15 B und 14 B übertrager!. Diese Bits können dann niemals mehr die Linie L-L kreuzen, auch dann nicht, wenn X2, X4 und X 8 den Wert 1 haben. Das Bit am Knoten 14 B kann höchstens bis zum Knoten OE gelängen; Folglich" sind die

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beiden Vertikalwege 15A-15B und 14A-14B bei Fig. 1 Verschiebungen und Rotationen mit dem der Verschiebung nach links gesperrt. Wenn also das Wert 16 nicht zugelassen sind, da der Maximalwert Wort für das Komplement der Verschiebegröße eine des Leitwortes 15 ist. Außerdem muß, wenn eine 0 für das Bit Xl enthält, müssen an den Knoten 155 Schaltung für ein System mit 16 Bits gemäß Fig. 1 und 14 B automatisch O-Werte eingechrieben werden, 5 aufgebaut wird, Vorsorge für den Trivialfall getrofd. h., O-Werte müssen in die Stufen 15 und 14 auto- fen werden, bei dem für eine Verschiebung oder Romatisch eingeschrieben werden. tation nach links eine Verschiebegröße 0 angegeben

Man beachte, daß die vertikale Linie oberhalb des wird. Das Komplement von 0 mit Bezug auf 16 ist

Knotens 15^4 ebenfalls gestrichelt ist. Die maximale 16, und das Netzwerk kann maximal nur eine Rota-

Größe einer Rotation nach rechts, die angegeben io tion von 15 ausführen. Für diese Fälle muß Vorsorge

werden kann, ist 15. Folglich kann das Bit am Kno- getroffen werden, wenn eine Schaltung für 16 Bits auf-

tenl5v4 die Linie L-L niemals kreuzen, da es hoch- gebaut wird. Die zusätzlich erforderlichen Schaltun-

stens bis zum Knoten UE gelangen kann. Die kleinste gen sind dem Fachmann klar, insbesondere nachdem

Größe, die bei einer Verschiebung nach links ange- im folgenden der kompliziertere Fall für ein System

geben werden kann, ist 1. Wenn eine Verschiebung 15 mit 20 Bits betrachtet worden ist. Der Netzwerkplan

nach links um den Wert 1 angegeben wird, wird das für 16 Bits wird in erster Linie deswegen beschrieben,

Datenwort um 15 Positionen nach rechts rotiert. Da- weil ohne diese Grundlage das Verständnis des Sche-

durch, daß immer eine 0 am Knoten 15A einge- mas für ein System mit 20 Bits außerordentlich

schrieben wird, erscheint eine 0 am Knoten OE. Das schwierig ist.)

ist offensichtlich erforderlich, da bei jeder Verschie- 20 Der Fall mit 16 Bits ist verhältnismäßig einfach, bung nach links, außer bei dem Trivialfall einer Ver- Es wird die Schaltung für Rotationen nach rechts beschiebung nach links mit dem Wert Null, eine 0 in nutzt, und es werden keine Wege sowohl bei Rotatioder Position mit der niedrigsten Ziffernstelle des nen nach rechts als auch nach links gesperrt, wobei sich am Schluß ergebenden Datenwortes erscheinen im letzteren Fall das Komplement der vorgegebenen muß. Aus diesem Grund ist der Ausgangsweg unter- 25 Verschiebegröße gebildet wird, bevor die Rotation halb der Knoten 0 E bei Verschiebungen nach links nach links mit Hilfe einer tatsächlichen Rotation nach gesperrt. Einige weitere Folgerungen bezüglich die- rechts durchgeführt wird.

ser beiden letzerwähnten gestrichelten Wege sollen Eine Verschiebung nach rechts wird mit Hilfe

weiter unten beschrieben werden. einer normalen Rotation nach rechts durchgeführt,

Auf diese Weise wird durch Sperrung aller gestri- 30 wobei aber die Diagonalwege, die die Linie L-L chelten Vertikalwege sichergestellt, daß O-Werte kreuzen, gesperrt sind, d. h., es werden O-Werte in für alle Bits eingesetzt werden, die an den Knoten die Knoten an den Enden dieser Wege immer dann oberhalb dieser Wege erscheinen und keine Möglich- eingeschrieben, wenn das Leitwort angibt, daß diese keit haben, die Linie L-L zu kreuzen. Die Knoten der Wege zu benutzen sind. Schließlich läßt sich eine Gruppe im oberen rechten Bereich des Netzwerkes 35 Verschiebung nach links erreichen, indem zunächst brauchen nicht beeinflußt zu werden, da die Bits an das Komplement der gegebenen Verschiebegröße gediesen Knoten auch dann die Linie L-L kreuzen kön- bildet und dann eine Rotation nach rechts unter Spernen, wenn Vertikalschritte von diesen Knoten aus er- rung der gestrichelten Vertikalwege durchgeführt folgen. Die einzigen Knoten, die noch betrachtet wer- wird. Durch eine unbedingte Sperrung der gestrichelden müssen, sind diejenigen, die unterhalb und links 40 ten Vertikalwege im Fall einer Verschiebung nach von den gestrichelten Vertikalwegen liegen, nämlich links wird sichergestellt, daß die einzigen 1-Werte im die Knoten 15 E bis IE, 15 D bis 9 D, 15 C bis 13 C ursprünglichen Datenwort, die durch das Netzwerk und 15 B. Die Bits an diesen Knoten brauchen eben- zu den Knoten in der Zeile E übertragen werden, falls nicht beeinflußt zu werden. Wenn eine 0 an diejenigen sind, die die Linie L-L kreuzen,
einem dieser Knoten erscheint, braucht keine Beein- 45 Wie die vorstehende Analyse gezeigt hat, sind in flussung stattzufinden, da eine Sperrung der vertika- Fig. 1 (und jedem ähnlichen Netzwerk, bei dem die len Übertragung ebenfalls dazu führen würde, daß Zahl von Bits im Datenwort eine ganzzahlige Potenz eine 0 über das Netzwerk übertragen wird. Auch von 2 ist) drei sich nicht überlappende Gruppen von wenn die Bits an diesen Knoten den Wert 1 haben, Knoten und Wegen wie folgt vorhanden: Die Grupmüssen sie die Linie L-L bereits gekreuzt haben und 50 pen von Knoten und Wegen, die denjenigen im obesollten folglich im Netzwerk verbleiben. Beispiels- ren rechten Teil der F i g. 1 entsprechen, welche alle weise kann das Bit am Knoten 15 C nicht vom Kno- diejenigen Knoten und Wege enthalten, die von Daten 15,4 gekommen sein, da das Bit am Knoten 15 A ten-Bits vor einer Kreuzung der Linie L-L benutzt für Verschiebungen nach links immer 0 ist. Wenn das werden können; die Gruppe von Knoten und Wegen, Bit am Knoten 15C eine 1 ist, muß es nach einer 55 die denjenigen im unteren linken Teil der Fig. 1 ent-Diagonalverschiebung von 1 und einem Vertikal- sprechen, welche alle diejenigen Knoten und Wege schritt von 2 vom Knoten 0 A und nach einem Verti- enthalten, die benutzt werden können, nachdem Dakalschritt von 1 und einer Diagonalverschiebung von ten-Bits die Linie L-L gekreuzt haben; und die 2 vom Knoten IA gekommen sein oder nach Diago- Gruppe von Knoten und Wegen, die denjenigen der nalverschiebungen mit dem Wert 1 und 2 vom Kno- 60 Diagonalrichtung der F i g. 1 entsprechen, welche zu ten 2A. In jedem Fall hat das Bit am Knoten 15C keiner der beiden vorher genannten Gruppen gehödie Linie L-L bereits gekreuzt und braucht am Kno- ren und in keinem Fall von einem Daten-Bit vor der ten 15 C nicht mehr beeinflußt zu werden. Entspre- Kreuzung der Linie L-L benutzt werden, noch von chend müssen 1-Werte, die an den anderen Knoten einem Daten-Bit, das die Linie L-L gekreuzt hat. erscheinen, die Linie L-L bereits gekreuzt haben und, 65 Diese letzte Gruppe in F i g. 1 besteht aus allen der da sie im System bleiben sollen, dürfen die Vertikal- gestrichelten Wege, allen Knoten mit oberhalb oder wege von diesen Knoten nicht gesperrt sein. unterhalb gelegenen gestrichelten Wegen und den

(Beachte, daß bei dem speziellen Beispiel gemäß Diagonalwegen entlang der Linie D-D vom Knoten

15 A zum OE. In der vorstehenden Erläuterung ist zwar angenommen worden, daß alle gestrichelten Vertikalwege gesperrt sind. Ein brauchbares Verfahren unter Verwendung des Netzwerkes gemäß F i g. 1 zur Durchführung einer Verschiebung nach links besteht jedoch darin, eine Untergruppe der gestrichelten Vertikalwege entlang der Linie D-D und die Diagonalwege entlang der Linie O-O zu sperren. Diese Untergruppe wird so gewählt, daß jedes Eingangsdaten-Bit gezwungen wird, die Linie L-L zu kreuzen, wenn es ohne Sperrung durch das gesamte Netzwerk laufen soll. Es sei daran erinnert, daß Fig. 1 lediglich eine bequeme Darstellung der in den Registerstufen vorgenommenen Verschiebung ist. Die Signale an den Knoten der Zeile A kann man sich als den Zustand des Registers am Anfang der Verschiebung und die Signale an den Knoten der Zeile E als den Zustand am Ende der Verschiebung vorstellen. Eine Sperrung des Vertikalweges von oben zum Knoten 15A bedeutet dann, daß die Registerstufe 15 vor Beginn der Verschiebung zwangläufig den Wert 0 enthält. Entsprechend bedeutet eine Sperrung des Weges, der vom Knoten OE nach unten führt, daß die Registerstufe 0 nach Beendigung der Verschiebung zwangläufig eine 0 enthält. Um solche Komplikationen zu vermeiden, umfaßt eine günstige Untergruppe von Wegen, die in F i g. 1 zur Durchführung einer Verschiebung nach links zu sperren ist, alle gestrichelten Wege, die eine parallel zu und dicht oberhalb der Linie D-D verlaufende Linie schneiden, mit Ausnahme des Vertikalweges, der von oben zum Knoten ISA führt. Dann sind zusätzlich die beiden Wege zu sperren, die vom Knoten ISA nach unten führen. Die gesperrten Wege sind demnach die zwischen den Knotenpaaren 15A-15B, 15A-14B, 14A-14B, 13B-13C, 12B-12C, 11C-11D, IOC-ΙΟΙ», 9C-9D, 8C-SD, TD-IE, 6D-6E, 5D-5E, 4D-4E, 3D-3E, 2 D-IE, ID-IE und OD-OE. Man beachte, daß diese Untergruppe die Bedingungen erfüllt, daß jedes Daten-Bit die Linie L-L kreuzen muß, wenn es durch das Netzwerk ohne Sperrung lauf en will, d. h., wenn es nach dem Ende der Verschiebung erscheinen soll. Es bestehen weitere Möglichkeiten für eine Auswahl zu sperrender Untergruppen.

In dem Fall für 16 Bit wird eine Untergruppe der gestrichelten Vertikalwege unbedingt gesperrt. Diese Wege sind bei der Durchführung einer Verschiebeoperation nach links niemals in Tätigkeit. Tatsächlich läßt sich in jedem System, für das die Zahl von Bits eine Potenz von zwei ist und das Wort für die Verschiebegröße die Form (Z 32) (Z 16) (Z 8) (Z 4) (Z 2) (Zl) hat, ein Netzwerk ähnlich dem nach F i g. 1 leicht bilden. Die Linie D-D wird als Gerade durch die beiden Knoten in der oberen linken und unteren rechten Ecke gezogen. Alle Vertikalwege, die die Linie D-D schneiden, und alle Vertikalwege, die (entweder von oben oder von unten) an einem Knoten auf der Linie D-D enden, sind gestrichelt. Eine geeignete Zahl dieser Vertikalwege wird bei allen Verschiebungen nach links unbedingt gesperrt, und es braucht keine zusätzliche Steuerung ausgeübt zu werden, um sicherzustellen, daß die einzigen 1-Werte, die über das System übertragen werden, diejenigen sind, die die Linie L-L kreuzen, d. h., diejenigen, die nicht durch 0-Werte auf der rechten Seite des sich am Schluß ergebenden Wortes ersetzt werden dürfen. Ein schwieriger Fall liegt dann vor, wenn die Zahl von Bits in einem Datenwort nicht eine Potenz von 2 ist. In einem solchen Fall dürfen einige der Vertikalwege nicht unbedingt gesperrt werden. In bestimmten Fällen müssen diese Wege offenbleiben, d. h., sie müssen unter bestimmten Umständen 1-Werte nach unten übertragen. Zur Erläuterung des komplizierteren Falles wird jetzt auf F i g. 2 Bezug genommen, die das Netzwerk für ein System mit 20 Bits zeigt.

Grundlagen der Betriebsweise einer Schiebe-
und Rotierschaltung für 20 Bits (F i g. 2)

Es sei angenommen, daß das Schiebe- und Rotiernetzwerk nach F i g. 2 zur Aufnahme von Kommandos bezüglich einer Verschiebung oder Rotation entweder nach links oder nach rechts mit einer angegebenen Eingang-Schiebegröße zwischen 0 und 20 benötigt wird. Es wird vorausgesetzt, daß Eingangs-Schiebegrößen mit mehr als 20 Positionen nicht von Interesse sind und als gültiges Eingangskommando nicht zugelassen sind.

Ein Wort für die Schiebegröße mit 5 Bits ist erforderlich, um eine der Zahlen 0 bis 20 anzugeben. Das Leitwort hat also die Form (Z 16) (Z 8) (Z 4) (Z 2) (Zl). Das Leitwort, das die Übertragung von Bits in den Stufen des Registers steuert, ist bei Verschiebungen und Rotationen nach rechts identisch mit der Eingangs-Schiebegröße und ist bei Verschiebungen und Rotationen nach links das Komplement der Eingangs-Schiebegröße mit Bezug auf die Zahl 20. Eine zusätzliche Gruppe von Vertikal- und Diagonalübertragungswegen wird benutzt, um die Übertragung von den Knoten in der Zeile E zu den Knoten in der Zeile F zu steuern. Die Verschiebungen werden in Schritten von 1, 2, 4, 8 und 16 erreicht. Fig. 2 läßt sich auf die gleiche Weise wie F i g. 1 deuten. Es sind Übertragungswege vorgesehen, um Bits entweder vertikal oder diagonal nach rechts zu übertragen. Nur diese Wege sind erforderlich, um alle 4 möglichen Operationen zu steuern.

Die Operation der Anlage für 20 Bits bei der Rotation eines Datenwortes mit 20 Bits nach rechts ist leicht zu verfolgen. Um beispielsweise das Wort um 19 Positionen nach rechts zu rotieren, wird das Wort für die Eingangsschiebegröße 10011 als Leitwort benutzt. Die betätigten Diagonalverknüpfungsglieder gehen von Knoten in den Zeilen A, B und E aus. Die benutzten Vertikalwege gehen von den Knoten in den Zeilen C und D aus. Das sich am Schluß ergebende rotierte Datenwort erscheint an den Knoten 19 F bis 0 F. Für eine Rotation nach links wird das Komplement der Verschiebegröße mit Bezug auf 20 gebildet und das Datenwort dann um eine Zahl von Positionen nach rechts rotiert, die gleich dem Komplement ist. Um beispielsweise um eine Position nach links zu rotieren, wird zunächst das Komplement der Verschiebegröße 00001 mit Bezug auf 20 gebildet. Das sich ergebende Leitwort 10011 (Dezimal 19) wird dann zur Steuerung der Rotation nach rechts benutzt. Um eine Verschiebung nach rechts zu erreichen, müssen nur alle Diagonalwege, welche die Linie L-L kreuzen, gesperrt werden. Wenn dann automatisch 0-Werte an jedem Knoten, an welchem ein die Linie L-L kreuzender Diagonalweg endet, eingeschrieben werden, ist sichergestellt, daß 0-Werte an der richtigen Zahl der am weitesten links liegenden Knoten in der Zeile F erscheinen. Die Steuerung einer Verschiebung nach links in einem System bis 20 Bits un-

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ter Verwendung der Schaltung für Rotationen nach Wege benutzt werden, die Bits an dem eiitsprechen-

rechts ist jedoch nicht so einfach, wie in dem Fall den Knoten im folgenden die Linie L-L kreuzen kön-

für 16 Bits. Der Grund dafür besteht darin, daß die nen. (Die Grundregel zur Steuerung einer Verschie-

die Linie D-D kreuzenden Vertikalwege nicht in allen bung nach links ist immer die gleiche: Es wird das

Fällen unbedingt gesperrt werden können. Es ist eine 5 Komplement der Eingangsschiebegröße mit Bezug

weitere Analyse erforderlich, um zu bestimmen, wel- auf die Zahl von Bits in einem Datenwort gebildet

ehe Vertikalwege zur Erzielung einer Verschiebung und dann eine Rotation nach rechts vorgenommen,

nach links gesperrt werden müssen. wobei die einzigen 1-Werte in dem ursprünglichen

Bei dem Netzwerk für 16 Bits gemäß Fig. 2 lag Wort, deren Übertragung zu den Ausgangsknoten der günstige Fall vor, daß eine Gruppe gestrichelter io zugelassen wird, diejenigen sind, die die Linie L-L Vertikalwege vorhanden war, die niemals von Daten- irgendwann bei ihrer Übertragung durch das Netz-Bits, die die Linie L-L bereits gekreuzt hatten, be- werk kreuzen.) In dem System mit 20 Bits gemäß nötigt wurden, noch von Daten-Bits, die die Linie L-L F i g. 2 gilt das gleiche für die Knoten und Vertikalin späteren Stufen des Netzwerkes kreuzen würden. wege im oberen rechten Teil der Figur. Auch wenn Diese Gruppe von gestrichelten Wegen war groß ge- 15 die Bits an diesen Knoten die entsprechenden Vertinug, um eine Untergruppe von ihnen derart wählen kalwege nehmen, können sie später die Linie L-L zu können, daß eine Sperrung dieser Untergruppe für kreuzen, und aus diesem Grund sollten die Vertikal-Verschiebungen nach links die Datert-Bits zwingt, wege im oberen rechten Teil nicht gesperrt werden, zur Übertragung durch das Netzwerk die Linie L-L In F i g. 1 werden alle gestrichelten Vertikalwege unzu kreuzen. In dem Netzwerk gemäß F i g. 2, das ty- 20 bedingt gesperrt. Eine Sperrung der Vertikalwege im pisch für den Fall ist, in welchem die Zahl von Bits unteren linken Teil ist nicht erforderlich, da 1-Werte im Datenwort nicht eine ganzzahlige Potenz von 2 an den Knoten oberhalb dieser Wege die Linie L-L ist, besteht jedoch, die Gruppe von Wegen, die nie- bereits gekreuzt haben müssen. Dagegen werden in mais von Daten-Bits benötigt wird, die die Linie L-L F i g. 2 die gestrichelten Vertikalwege nicht alle unbereits gekreuzt haben, noch von Daten-Bits, die die 25 bedingt gesperrt, und es besteht die Möglichkeit, daß Linie L-L in späteren Stufen des Netzwerkes kreuzen 1-Werte in dem ursprünglichen Datenwort unter bewerden, aus so wenigen Wegen, daß eine Unter- stimmten Umständen über diese gestrichelten Wege gruppe von ihnen nicht für Verschiebungen nach nach unten zu den Knoten im unteren linken Teil der links gewählt und unbedingt gesperrt werden kann, Zeichnung übertragen werden. Aus diesen Gründen derart, daß die Daten-Bits gezwungen werden; die 30 muß auch den Vertikalwegen im unteren linken Teil Linie L-L zu kreuzen, wenn sie zu den Ausgangsan- der Figur Aufmerksamkeit geschenkt werden, obschlüssen des Netzwerks übertragen werden sollen. wohl sich im folgenden zeigen wird, daß die für die Tatsächlich sind in F i g. 2 Wege vorhanden, bei- gestrichelten Vertikalwege benutzte Steuerung derart spielsweise 13 D-13 E, die für Bits benötigt werden, beschaffen ist, daß eine Steuerung der Vertikalwege die die Linie L-L bereits gekreuzt haben, oder für 35 im unteren linken Teil der Zeichnung nicht erforder-Bits, die die Linie L-L später kreuzen. Hch ist.

Ein Ausgangspunkt zum Aufbau des Netzwerkes Zunächst ist zu klären, warum nicht alle gestrifür ein System, bei dem die Zahl von Daten-Bits chelten Vertikalwege unbedingt gesperrt sein dürfen, nicht eine ganzzahlige Potenz von 2 ist, besteht darin, Es sei der Weg 12 D-12 E betrachtet, der die Linie die Linie D-D dicht unterhalb des Diagonälweges 40 D-D kreuzt. Wenn die Bits im Eingangswort an den von dem äußersten Knoten in der oberen linken Ecke Knoten in der Zeile D erscheinen, ist ein Schritt mit zu ziehen (d. h., dicht unterhalb der Linie von 19 A dem Wert 8 zu betrachten. Die maximal mögliche nach OF in Fig. 2). Alle Vertikalwege, die die Linie Verschiebung in den ersten drei Schritten ist 7 (wenn D-D kreuzen, werden dann gestrichelt. Die Gruppe Xl, X 2 und X 4 den Wert 1 haben). Das Bit am von Knoten und Wegen links unterhalb der Gruppe 45 Knoten 12 D, d. h. das Bit in der Stufe 12 des Regivoü gestrichelten Wegen enthält alle Knoten und sters nach Durchführung des dritten von den fünf Wege, die für Daten-Bits erforderlich sind; welche Schritten der Folge, kann auf keine Weise die Linie die Linie L-L bereits gekreuzt haben. Eine Sperrung L-L bereits gekreuzt haben. Das Bit am Knoten 12 D der gestrichelten Wege kann daher iri keiner Weise kann nur von einem der Knoten 12,4 bis 19^4 geDaten-Bits beeinflussen, welche die Linie L-L ge- 50 kommen sein. Folgt man dem Muster gemäß F i g. 1, kreuzt haben. Das Verfahren zur Verwendung des so sollte der Weg 12 D-12 E unbedingt gesperrt sein, Netzwerkes gemäß F i g. 2 für Verschiebungen nach wenn X 8 eine 0 ist. In F i g. 1 werden die gestriehellinks soll weiter unten im einzelnen erläutert werden. ten Vertikalwege gesperrt, da, wenn sie benützt wür-Es besteht jedoch im wesentlichen darin,- die Gruppe den, die Bits an den Knoten oberhalb der Wege auf von gestrichelten Vertikalwegen zu sperren, falls 55 keine Weise später die Linie L-L kreuzen können, nicht ein Daten-Bit, das einen bestimmten gestrichel- bis sie die letzte Zeile von Knoten erreichen. Das Bit ten Weg benutzt, in nachfolgenden Stufen des Netz- am Knoten 12 D in F i g. 2 kann aber auch dann die werkes derart geleitet wird, daß es die Linie L-L Linie L-L kreuzen, wenn X 8 den Wert 0 hat. In diekreuzt. sem Fall wird das Bit am Knoten 12 D zum Knoten

In F i g. 2 sind 20 gestrichelte Vertikalwege vor- 60 12 E übertragen. Solange X16 den Wert 1 hat, wird

hänäen, und zwar einer für jede Spalte. Es soll daran das Bit am Knoten 12 E die Linie L-L kreuzen und

erinnert werden, daß in F i g. 1 alle Vertikalwege im aiii Knoten 16 F enden. Folglich kann der Vertikal-

Netzwerk zu 3 bestimmten Gruppen gehören, näm- weg 12D-12E nicht unbedingt gesperrt werden, da

lieh den gestrichelten Vertikalwegen, denen im obe- das Bit am Knoten 12 D immer noch die Linie L-L

ren rechten Teil der Figur und denen im unteren lin- 65 kreuzen kann, und zwar auch dann, wenn der Verti-

ken Teil der Figur. Gemäß F i g. 1 werden die Verti- kalweg 12 D-12 E benutzt wird; Man beachte jedoch,

kalwege im oberen rechten Teil bei Verschiebungen daß das Bit am Knoten 12 D nur dann die Linie L-L

nach links nicht beeinflußt, da auch darin, wenn diese auch bei Benutzung des Vertikalweges kreuzen kann,-

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wenn Z16 den Wert 1 hat. Folglich ist der Vertikal- werden, da sie nicht benötigt werden. (Es wurde zwar

weg 12D-12E bedingt zu sperren, d. h., es ist auto- oben erläutert, daß durch das Sperren eines Vertikal-

matisch am Knoten 12 E eine 0 einzuschreiben, wenn weges automatisch eine 0 in den Knoten am Fuß des

Z 8 eine 0 ist, falls nicht X16 den Wert 1 hat. Wenn Weges eingeschrieben wird. Das erfolgt jedoch nur

X16 eine 1 ist, braucht der Vertikalweg 12 D-12 E 5 dann, wenn keine 1 über den Diagonalweg ankommt,

nicht gesperrt zu werden, da sichergestellt ist, daß das der an dem gleichen Knoten endet. Wenn also X16

Bit am Knoten 12 D die Linie L-L später kreuzt. eine 1 ist, können, obwohl die 5 Vertikalwege ge-

Es ist erforderlich, eine geeignete Übertragungs- sperrt sind, 1-Werte an den Knoten 4 F bis 0 F er-

funktion für jeden gestrichelten VertikaKveg in F i g. 2 scheinen, wenn 1-Werte ursprünglich an den Knoten

abzuleiten. Die Übertragungsfunktion für jeden Weg w 0£ und 16E bis 19E vorhanden sind.) Wenn ande-

gibt im wesentlichen folgendes an: Bei einer Ver- rerseits HL den Wert 1 hat und damit angibt, daß

Schiebung nach links ist der Weg zu sperren, v/enn eine Verschiebung nach links durchgeführt wird, hat

nicht sichergestellt ist, daß das Bit am Knoten ober- EL den Wert 0, und die 5 Vertikalwege werden ohne

halb des Weges die Linie L-L nachfolgend kreuzt. Rücksicht darauf, welchen Wert X16 hat, gesperrt.

Das folgende Verfahren läßt sich benutzen, um die 15 Das ist die gewünschte Operation. Wenn X16 den

Übertragungsfunktionen der Vertikalwege, die die Wert 0 hat, würden die Vertikalwege normalerweise

Linie D-D kreuzen, in anderen Systemen abzuleiten. 1-Werte übertragen, sind aber statt dessen gesperrt,

Jede Übertragungsfunktion stellt einen Boolschen wie verlangt. Die Sperrung der Vertikal wege 4 E-4 F

Ausdruck dar. Der gesamte Ausdruck hat den Wert 1, bis OE-OF bei Verschiebungen nach links ist unbe-

wenn der entsprechende VertikaKveg in Tätigkeit sein 20 dingt, wie die Übertragungsfunktion (73X) (XTS)

soll. Er ist 0, wenn der entsprechende Vertikalweg zeigt.

gesperrt werden muß, und es muß automatisch eine Es seien jetzt die Knoten 12 D bis 5 D in Zeile D

0 in den Knoten eingeschrieben werden, an welchem betrachtet. Wenn ein Schritt mit dem Wert 8 durch-

der Weg endet. In den abzuleitenden Übertragungs- geführt werden soll, beträgt die maximale Verschie-

funktionen stellt der Ausdruck (HL) ein Eingangs- 25 bung, die bis dahin stattgefunden haben kann, 7

kommando zur Verfügung einer Verschiebe-Opera- (4 + 2+1). An den Knoten 19 D bis 13 D können

tion nach links dar. HL hat den Wert 1, wenn eine Bits erscheinen, die die Linie L-L bereits gekreuzt

Verschiebung nach links durchzuführen ist. Der Aus- haben. Die Bits an den Knoten 12 D und die Bits an

druck HL ist 0, wenn eine der drei anderen mög- den Knoten auf der rechten Seite von 12 D können

liehen Operationen durchgeführt werden soll. 30 jedoch die Linie L-L auf keine Weise bereits gekreuzt

Zunächst werden die 5 Knoten 4 E bis OjE be- haben. Wenn Z 8 den Wert 0 hat und die 8 Vertikaltrachtet. Die Eingangs-Bits erscheinen an diesen Kno- wege 12 D-12 E bis S D-S E beschritten werden, beten, wenn der Schritt um 16 Positionen vorgenom- steht immer noch die Möglichkeit, daß die ursprüngmen werden soll. Bis zu diesem Punkt beträgt die lieh an den Knoten 12 D bis SD vorhandenen Bits maximale Verschiebung, die bereits vorgenommen 35 die Linie L-L kreuzen. Auch wenn diese Vertikalsein kann, 15 (8 + 4 + 2+1). Die Bits an den Knoten wege benutzt werden und die Bits zu den Knoten 19 E bis 5 E können die Linie L-L bereits gekreuzt 12 E bis 5 E übertragen werden, können die Bits beim haben. Dagegen können die Bits an den Knoten 4 E letzten Schritt noch L-L kreuzen, wenn X16 den bis 0 E die Linie L-L in keinem Fall bereits gekreuzt Wert 1 hat. Folglich ist, weil die 8 Vertikalwege bei haben, da der Knoten 4 E 16 Positionen rechts von 40 Verschiebungen nach links gesperrt sein sollen, wenn der Linie L-L liegt und die Knoten 3 £ bis OE noch X 8 den Wert 0 hat, die Sperrung bedingt. Die Wege weiter entfernt sind. Wenn der Diagonalschritt mit müssen nicht gesperrt sein, wenn X16 eine 1 ist. dem Wert 16 von diesen 5 Knoten aus nicht erfolgt, Dann können die 8 Vertikalwege benutzt werden, haben die Bits an diesen Knoten die Linie L-L nicht auch wenn die über sie übertragenen Bits die Linie gekreuzt, wenn sie an den Knoten der Zeile F er- 45 L-L noch nicht gekreuzt haben, da sichergestellt ist, scheinen. Aus diesem Grund müssen die Vertikal- daß sie beim letzten Schritt L-L kreuzen,
wege von den Knoten 4 E bis 0 E bei Verschiebungen Die Übertragungsfunktion für die 8 Vertikalwege nach links unbedingt gesperrt werden. Die Übertra- 12D-12E bis SD-SElautet (ZS) [(EL)+ X16]. Bei gungsfunktion für die 5 Vertikalwege 4 E-4 F bis den drei Operationen, die keine Verschiebungen nach 0 E-O F lautet (XW) (EL). (Der Ausdruck X16 stellt 50 links sind, hat HL den Wert 0 und WL den Wert 1, das Bit mit der höchsten Stellenzahl im Leitwort dar, so daß der in der eckigen Klammer stehende Ausnachdem dieses aus dem Komplement der Eingangs- druck ebenfalls 1 ist. Für die drei Operationen beschiebegröße gebildet ist. Mit anderen Worten, X16 steht keine Notwendigkeit, die Vertikalwege zu sperhat den Wert 1, wenn die Diagonalwege von den ren, außer als Funktion des Leitausdruckes X 8. Knoten E benutzt werden sollen.) Die Übertra- 55 Wenn X 8 den Wert 0 hat, ist ZS eine 1, und die gungsfunktion (Z16) (HL) für die 5 Vertikalwege Übertragungsfunktion hat den Wert 1. Dann sind die 4 E-4 F bis 0 E-O F gibt die Operation der Wege in Wege nicht gesperrt. Wenn X 8 eine 1 ist, hat ZS den allen Fällen wieder. In den drei Fällen, die keine Wert 0, und die Übertragungsfunktion ist 0, so daß Verschiebungen nach links betreffen, hat HL den die Übertragung über die Vertikalwege durch den Wert 0 und EL den Wert 1, so daß die Übertragung 60 Leitausdruck verhindert ist. Wenn andererseits eine des Weges nur eine Funktion des Leitausdruckes Z16 Verschiebung nach links durchgeführt wird, hat HL ist. Wenn X16 den Wert 0 hat, ergibt sich für ZK den Wert 1 und EL den Wert 0. In diesem Fall reeine 1, und die Übertragungsfunktion hat den Wert 1. duziert sich die Übertragungsfunktion zu (ZS) [Z 16]. Die Vertikalwege können nach Bedarf benutzt wer- Wenn Z16 eine 0 ist, ergibt sich für die Ubertraden. Wenn Z16 eine 1 ist, hat Z16 den Wert 0, und 65 gungsfunktion eine 0. Das ist die gewünschte Maßdie Vertikalwege sind gesperrt. Auch wenn keine nähme, denn bei Verschiebungen nach links sollen Verschiebung nach links durchgeführt wird, können die 8 Vertikalwege 12 D-12 E bis 5 D-S E gesperrt die Vertikalwege durch den Leitausdruck gesperrt sein, wenn Z16 den Wert 0 hat. Wenn andererseits

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X16 eine 1 ist, reduziert sich die Übertragungsfunk- hat (HL) den Wert O. Dann ist die Übertragungs-

tion auf den Leitausdruck XS. Dann sind die Verti- funktion 0, und der Vertikalweg ist unbedingt ge-

kalwege nicht gesperrt. Das ist auch erforderlich, da sperrt.

diese 8 Vertikalwege nicht gesperrt sein und eine ver- Wenn ein Schritt um zwei Positionen durchgeführt

tikale Übertragung auch bei Verschiebungen nach 5 wird, können die Bits des ursprünglichen Wortes be-

links ermöglichen müssen, wenn X16 den Wert 1 reits um maximal 1 Position verschoben worden sein,

hat. Folglich können die Bits an den Knoten 18 B und

Als nächstes seien die Bits an den Knoten 15 C 17 B die Linie L-L auf keine Weise bereits gekreuzt bis 13 C betrachtet. (Der Knoten 16 C, der ebenfalls haben. Es sei angenommen, daß diese Bits die entan der Spitze eines gestrichelten Vertikalweges zwi- io sprechenden Vertikalwege zu den Knoten 18 C und sehen den Zeilen C und D liegt, soll später betrach- 17 C benutzen. Damit das zum Knoten 17 C übertet werden.) Wenn ein Schritt mit dem Wert 4 durch- tragene Bit die Linie L-L kreuzt, muß es noch um geführt werden soll, können die Bits an den Knoten 18 Positionen nach rechts verschoben werden. Das ISC bis 13 C die Linie L-L noch nicht gekreuzt ha- Bit am Knoten 18 C muß noch um 19 Positionen ben. Die drei Vertikalwege 15C-15D bis 13C-13D 15 nach rechts verschoben werden. Als einzige Schritte sollen bei Verschiebungen nach links gesperrt sein, verbleiben diejenigen mit 4, 8 und 16 Positionen. Gewenn nicht sichergestellt ist, daß die Bits an den Kno- meinsam sind die Schritte mit 8 und 16 Positionen ten 15 C bis 13 C später L-L kreuzen. Ohne Rück- nicht zulässig. Die einzige Kombination von Schritsicht auf den Wert von X 8 können die drei Bits, die ten, die sicherstellt, daß beide Bits die Linie L-L nach unten zu den Knoten 15 D bis 13 D übertragen 20 kreuzen, ist die mit 4 und 16 Positionen. Folglich werden, L-L immer noch kreuzen, falls X16 den müssen die Wege 18 ß-18 C und 17 ß-17 C bei allen Wert 1 hat. Wenn X 8 = 1 ist, findet eine Verschie- Verschiebungen nach links gesperrt werden, wenn bung mit dem Wert 8 zwischen den Zeilen D und E nicht X 4 und X16 beide den Wert 1 haben. Die statt, aber X16 muß ebenfalls den Wert 1 haben, da- Übertragungsfunktion für diese beiden Wege lautet mit diese Bits die Linie L-L kreuzen (X 8 und Z16 25 (X2) [ΉΖ + (X 16) (X 4)]. Diese Übertragungsfunkhaben tatsächlich niemals beide den Wert 1, da dies tion beschreibt die Tätigkeit der beiden Wege bei alein Leitwort bedeuten würde, dessen Wert größer als len 4 Operationsarten. Bei den 3 Operationen, die 20 ist). Folglich ist sichergestellt, wenn und nur wenn keine Verschiebung nach links beinhalten, hat (HL) X16 den Wert 1 hat, daß die 3 Bits an den Knoten den Wert 1. Die Vertikalwege übertragen Daten-Bits, 15 C bis 13 C später die Linie L-L kreuzen, auch 30 wenn X 2 den Wert 0 hat. Das ist erforderlich, da die wenn die gestrichelten Vertikalwege benutzt werden. beiden Wege auf normale Weise arbeiten sollen, Es müssen also die 3 Vertikalwege auf die gleiche wenn bei allen Operationen außer Verschiebungen Weise bedingt gesperrt werden, wie die 8 Vertikal- nach links ein Vertikalschritt zwischen den Knoten wege 12 D-12 E bis 5 D-5 E. Die Übertragungsfunk- 18 B und 18 C und den Knoten 17 B und 17 C ertion für diese 3 Wege ist mit der vorherbetrachteten 35 forderlich ist. Wenn X 2 den Wert 1 hat, übertragen Übertragungsfunktion identisch, mit der Ausnahme, die beiden Wege keine Daten-Bits, da die Diagonaldaß der Leitausdruck (XS) durch den Ausdruck (X3) wege an Stelle der Vertikalwege von den Knoten ersetzt ist. Die Übertragungsfunktion für die 3 Verti- 18 B und 17 B aus benutzt werden. Bei Verschiebunkalwege 15 C-IS D bis 13C-13Z) lautet also (ΧΆ) gen nach links hat ΉΣ den Wert 0. Wenn X 2 eine 0 [TIE+X16]. 40 ist, hat Xl den Wert 1, aber die Ubertragungsfunk-

Auch das Bit am Knoten 16 C kann die Linie L-L tion hat den Wert 1 nur dann, wenn X 4 und X16

noch nicht gekreuzt haben, wenn der Schritt mit dem beide 1 sind. Die Vertikalwege sind also bei allen

Wert 4 gerade durchgeführt wird, weil die bis dahin Verschiebungen nach links gesperrt, wenn nicht

erfolgte maximale Verschiebung höchstens 3 (2+1) sichergestellt ist, daß 1-Werte, die über diese Wege

sein kann. Der Weg 16 C-16 D gehört aber zu einer 45 nach unten übertragen werden, nachfolgend die Linie

anderen Kategorie als die Wege 15 C-15 D bis L-L kreuzen.

13 C-13 D. Wenn der Vertikalweg 16 C-16 D benutzt Der letzte, noch zu betrachtende gestrichelte Verwird, kann das Bit am Knoten 16 C nachfolgend die tikalweg, der die Linie D-D kreuzt, ist der Weg Linie L-L auch dann nicht kreuzen, wenn X16 den 19A-19B. Die Übertragungsfunktion für diesen Weg Wert 1 hat. Da die Eingangsschiebegröße und das 50 ist gleich der gerade für die Wege 18 5-18 C und Leitwort, daß das Komplement dieser Größe mit Be- 17 B-17 C abgeleiteten. Wenn eine 1 am Knoten zug auf 20 ist, 20 oder weniger sein muß, muß X 8 19 A vertikal zum Knoten 19 B übertragen wird, den Wert 0 haben, wenn X16 eine 1 ist, und das Bit kann sie die Linie L-L nur kreuzen, wenn sie nacham Knoten 16 C kann für X 4 = 0 nicht weiterkom- folgend um 20 Positionen nach rechts verschoben men, als bis zum Knoten OE. Folglich kann das Bit 55 wird. Folglich wird der Weg bei allen Verschiebunam Knoten 16 C in keinem Fall die Linie L-L kreu- gen nach links gesperrt, außer, wenn X 4 und X16 zen, wenn der Vertikalweg 16 C-16 D benutzt wird. beide den Wert 1 haben. Man beachte, daß, wenn X 4 Also muß der Weg 16 C-16 D unbedingt gesperrt und X16 beide den Wert 1 haben und eine Verwerden. Die Übertragungsfunktion für diesen Weg Schiebung nach links durchgeführt wird, die urlautet (Xi) (HL). Für alle Operationen außer einer 60 sprüngliche Verschiebegröße 0 gewesen sein muß. Verschiebung nach links hat (HL) den Wert 1. Wenn Der Weg 19 A-19 B wird also bei allen Verschiebundie Leitfunktion X 4 0 ist, hat (X4) den Wert 1. Die gen nach links gesperrt sein, außer, wenn das Ein-Übertragungsfunktion ist dann eine 1 und der Verti- gangs-Datenwort überhaupt nicht verschoben werden kalweg 16 C-16 D kann, wie verlangt, benutzt wer- soll. Das ist auch die erforderliche Funktion, weil, den. Wenn X 4 den Wert 1 hat, ist die Übertragungs- 65 wenn das Datenwort überhaupt nach links verschofunktion 0, wie es für die richtige Führung von Bits ben wird, das Bit am Knoten 19 A, also das am weidurch das Netzwerk erforderlich ist. Wenn anderer- testen links stehende Bit im ursprünglichen Datenseits bei Verschiebungen nach links HL eine 1 ist, wort, gelöscht werden muß.

Die soeben für die 20 gestrichelten Vertikalwege abgeleiteten 20 Übertragungsfunktionen definieren die Arbeitsweise dieser Wege für alle 4 Operationsarten. Die Vertikalwege oben rechts von diesen Wegen brauchen außer durch die Leitfunktionen nicht gesteuert zu werden, da die Bits an den Knoten am oberen Ende dieser Wege die Linie L-L auch dann nachfolgend kreuzen können, wenn sie vertikale Schritte ausführen. Für diese Vertikalwege ist also keine spezielle Steuerung bei der Ausführung einer Verschiebung nach links erforderlich. Eine spezielle Steuerung ist auch für keinen Vertikalweg erforderlich, wenn eine der 3 anderen Operationsarten durchgeführt wird. Folglich hat die Übertragungsfunktion für jeden dieser Wege einfach die Form (XT). Jeder dieser Wege überträgt nur dann ein Bit nach unten, wenn sein Steuerbit im Leitwort eine 0 ist. Wenn das Steuerbit eine 1 ist und die Diagonalwege benutzt werden sollen, haben die Übertragungsfunktionen für die Vertikalwege den Wert 0.

Die letzte Gruppe von noch zu betrachtenden Vertikalwegen sind diejenigen im unteren linken Teil der Zeichnung. In F i g. 1 haben die Übertragungsfunktionen für diese Wege einfach nur die Form (XV). Auch bei Verschiebungen nach links soll die Übertragung zugelassen sein, wenn X 1 den Wert 0 hat, da alle 1-Werte, die an den Knoten am oberen Ende dieser Wege erscheinen, die Linie L-L bereits gekreuzt haben müssen. Das gleiche gilt jedoch nicht für die Vertikalwege im unteren linken Teil der F i g. 2. Da einige der gestrichelten Vertikalwege bei Verschiebungen nach links nicht gesperrt sein dürfen, können 1-Werte über diese Wege nach unten zu den Knoten im unteren linken Teil der Zeichnung auch dann übertragen werden, wenn sie die Linie L-L noch nicht gekreuzt haben. Es sei jedoch daran erinnert, daß 1-Werte nur dann über die Vertikalwege nach unten übertragen werden sollen, wenn sichergestellt ist, daß sie nachfolgend die Linie L-L kreuzen. Es ist also nicht nötig, eine zusätzliche Sperrung für irgendeinen der Vertikalwege im unteren linken Teil der Zeichnung vorzusehen. Die Übertragungsfunktionen für diese Wege haben wiederum die Form (XI).

Es müssen jetzt die Übertragungsfunktionen für die Diagonalwege abgeleitet werden. Beinahe alle Diagonalwege haben Übertragungsfunktionen der Form (Xl). Die Diagonalwege werden immer dann benutzt, wenn die entsprechenden Steuer-Bits in dem Wort für die Verschiebegröße den Wert 1 haben. Die Diagonalwege, deren Ubertragungsfunktionen nicht die einfache Form (Xl) haben, sind diejenigen, welche die Linie L-L kreuzen. Es soll daran erinnert werden, daß diese Wege bei Verschiebungen nach rechts gesperrt werden müssen. Die Ubertragungsfunktionen für die Diagonalwege, die L-L kreuzen, haben also die Form (X 1) (HK). HR hat nur dann den Wert 1, wenn eine Verschiebung nach rechts durchgeführt wird. Bei Verschiebungen nach rechts werden die Diagonalwege, die L-L kreuzen, gesperrt, da ihre Übertragungsfunktionen den Wert 0 haben. Wenn eine der drei anderen Operationsarten durchgeführt wird, hat HR den Wert 0, und die Übertragungsfunktionen der Diagonalwege, die L-L kreuzen, reduzieren sich auf die Form (Xl), da diese Diagonalwege auf die gleiche Weise gesteuert werden, wie die anderen Diagonalwege im Netzwerk.

Die Analyse der F i g. 2 wurde gegeben, damit das Verfahren zur Ableitung der Ubertragungsfunktionen für alle Arten von Wegen auch dann verständlich ist, wenn sie für ein System abgeleitet werden müssen, bei dem die Zahl von Bits in einem Datenwort nicht eine Potenz von 2 ist. In den Fig. 4 bis 11 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für ein System mit 20 Bits gezeigt, das auf dem Netzwerk gemäß F i g. 2 beruht.

ίο Schiebe- und Rotierschaltung für 20 Bits

(Fig. 4 bis 11)

In der Schiebe- und Rotierschaltung sind die Verknüpfungsglieder nur in schematischer Form dargestellt. Bevor zu einer Analyse der Schiebe- und Rotierschaltung übergegangen wird, muß die verwendete besondere Verknüpfungsglieder-Schaltung betrachtet werden. Die Grundschaltung des Verknüpfungsgliedes ist in F i g. 3 A dargestellt. F i g. 3 B zeigt die symbolische Darstellung des Verknüpfungsgliedes, die in der Zeichnung benutzt wird. Fig. 3C ist eine Tabelle, die die Ausgangsspannung eines Verknüpfungsgliedes mit 3 Eingängen für die 8 Kombinationen von Eingangs-Signalpegeln angibt.

Die Operation des Verknüpfungsgliedes läßt sich kurz wie folgt beschreiben. Der Ausgang liegt nur dann auf niedrigem Potential (0), wenn alle Eingänge auf hohem Potential (1) liegen. — Im folgenden soll zur Vereinfachung der Ausdruck »hohes Potential« durch den Ausdruck »hoch« und der Ausdruck »niedriges Potential« durch den Ausdruck »tief« ersetzt werden. — Andererseits liegt der Ausgang hoch, wenn wenigstens ein Eingang tief ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung stellen Signale mit niedrigem Pegel (Erde) 0-Werte dar und Signale mit hohem Pegel 1-Werte. Gemäß Fig. 3A sind, wenn alle Eingänge hoch liegen, alle Eingangsdioden in Sperrichtung vorgespannt. Folglich fließt ein Strom von der Quelle 300 über den Widerstand 301, die Diode 303 und den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 301. Der Transistor leitet, und der Ausgang ist über den Transistor gegen Erde kurzgeschlossen. Der Ausgang liegt also tief, wenn alle Eingänge hoch sind. Wenn jedoch wenigstens ein Eingang tief ist, fließt der Strom von der Quelle 300 durch die entsprechende Eingangsdiode zu der Eingangsquelle mit niedrigem Pegel. Es fließt kein Strom über die Diode 303, und der Transistor 301 bleibt gesperrt. Der Kollektor dieses Transistors, also der Ausgang des Verknüpfungsgliedes, liegt folglich hoch, und zwar auf dem gleichen Potential wie die Quelle 302. Damit der Ausgang hoch liegt, muß nur einer der Eingänge tief liegen. Die F i g. 3 C zeigt die Arbeitsweise des Verknüpfungsgliedes, wenn drei Eingänge vorgesehen sind. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes hat den Wert 1, wenn wenigstens eines der Eingangssignale eine 0 ist. Der Ausgang liegt nur dann tief, wenn alle Eingänge hoch liegen. Wenn ein bestimmtes Verknüpfungsglied nur einen Eingang aufweist, arbeitet es als Inverter. Wenn der Eingang tief ist, liegt der Ausgang hoch, und wenn der Eingang hoch liegt, ist der Ausgang tief.

Das spezielle, bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzte Verknüpfungsglied ist aus folgendem Grund vorteilhaft: Die Ausgänge von zwei Verknüpfungsgliedern können zusammengeschaltet werden, und der kombinierte Ausgang liegt tief, wenn einer der individuellen Ausgänge tief ist. Aus Fig. 3 A

ist zu ersehen, daß auch, wenn der Transistor 301 nicht leitet, der Ausgang tief liegen kann, wenn der Ausgangsanschluß über den Transistor in einem anderen Verknüpfungsglied gegen Erde kurzgeschlossen sein kann, dessen Ausgangsanschluß über den entsprechenden Transistor mit Erde verbunden ist. Bei der im folgenden beschriebenen Anlage wird die Eingangssammelleitung jeder Registerstufe durch eine Vielzahl von Verknüpfungsgliedern gespeist, ein Vertikal-Verknüpfungsglied von der gleichen Stufe und eine Gruppe von Diagonal-Verknüpfungsgliedern von Stufen, die weiter links liegen. Nur eines dieser Verknüpfungsglieder soll bei einem beliebigen Schritt in Tätigkeit sein, da entweder alle Diagonal-Verknüpfungsglieder in einer von fünf Gruppen oder alle Vertikal-Verknüpfungsglieder in Tätigkeit sind. Dadurch, daß der Transistor in dem nicht betätigten Weg so gesteuert wird, daß er ausgeschaltet bleibt, wird das Potential auf der Eingangssammelleitung allein durch die Operation des ausgewählten Verknüpfungsgliedes gesteuert. Wenn der Transistor in diesem Verknüpfungsglied nicht leitet, liegt die Eingangssammelleitung auf hohem Potential. Wenn der Transistor jedoch leitet, liegt die Sammelleitung tief. Folglich läßt sich das Potential jeder Eingangssammelleitung in Abhängigkeit von dem Zustand nur einer der Registerstufen steuern. Die nicht betätigten (oder gesperrten) Verknüpfungsglieder liefern immer hohes Potential für die Sammelleitungen. Es steuert also in Wirklichkeit das gewählte Verknüpfungsglied das Potential der Sammelleitung, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Transistor dieses Verknüpfungsglied leitet oder nicht.

Die Einzelheiten der auf dem Netzwerk der F i g. 2 beruhenden elektronischen Schiebe- und Rotierschaltung für 20 Bits sind in den Fig. 4 bis 11 gezeigt. Die Zuordnung der Figuren zeigt F i g. 12. Das 20stufige Register, das die Stufen STO bis ST19 enthält, ist im oberen Teil der F i g. 6 bis 8 dargestellt. Direkt ben, muß die Eingangssammelleitung auf hohem Potential liegen, und um eine 1 einzuschreiben, muß die Eingangssammelleitung auf niedrigem Potential liegen. Oberhalb jeder Stufe ist eine Trigger-Leitung an die Ader 505 angeschaltet. Wenn ein Bit in einer Registerstufe vorhanden ist, wird die Stufe durch das Potential der Eingangssammelleitung nicht beeinflußt. Wenn jedoch ein Impuls am Trigger-Eingang erscheint, wird in Abhängigkeit vom Potential der Eingangssammelleitung ein neues Bit in die Stufe eingeschrieben. Sobald der Trigger-Impuls aufhört, hat das Potential der Eingangssammelleitung erneut keinen Einfluß mehr auf die Stufe. Die Registerstufen STO bis ST19 weisen beim Ansprechen auf den Trigger-Impuls eine genügend große innere Verzögerung auf, daß die Ausgangssammelleitungen ihren Wert so lange nicht ändern, bis der Trigger-Impuls aufhört.

An jeder Eingangssammelleitung enden 6 Verknüpfungsglieder. Beispielsweise sei die Stufe 10 betrachtet. Das Verknüpfungsglied 10 V steuert das Potential auf der Eingangssammelleitung entsprechend dem Potential auf der Ausgangssammelleitung. Mit anderen Worten, das Verknüpfungsglied 10 V stellt das Vertikal-Verknüpfungsglied dar, das lediglich das erneute Einschreiben des Bits in die Stufe 10 des Registers steuert. Das Diagonal-Verknüpfungsglied A 11 ist dasjenige Verknüpfungsglied in der ersten Gruppe, das das Bit auf der Ausgangssammelleitung der Stufe 11 zur Eingangssammelleitung der Stufe 10 überträgt, wenn ein Schritt um eine Position nach rechts ausgeführt wird. Das Verknüpfungsglied B12 ist das Diagonal-Verknüpfungsglied in der zweiten Gruppe, das ein Bit von der Ausgangssammelleitung der Stufe 12 zur Eingangssammelleitung der Stufe 10 überträgt, wenn die Verknüpfungsglieder in der zweiten Gruppe betätigt sind. Die Verknüpfungsglieder in der dritten, vierten und fünften Gruppe, die an die Eingangssammelleitung der Stufe 10 angeschaltet sind, sind die Verknüpfungsglieder C14, D18 und £6. Diese drei Verknüpfungsglieder verbinden die Ausgangssammelleitungen der Stufen, die um 4, 8 und 16 Positionen links von der Stufe 10 liegen, mit deren Eingangssammelleitung.

Falls keine Steuersignale vorhanden sind, ist keines der Verknüpfungsglieder in den Fig. 6 bis 11 betätigt, d. h., das Ausgangspotential aller Verknüpfungsglieder ist hoch. Da also das Ausgangspotential der 6 Verknüpfungsglieder, die an jede Ein-

unterhalb der Registerstufen befindet sich die Gruppe von 20 Vertikal-Verknüpfungsgliedern 0 V bis 19 V Die F i g. 6 bis 8 enthalten außerdem die drei Gruppen von Diagonal-Verknüpfungsgliedern A 0 bis A19, B 0 bis B19 und C 0 bis C19, die jeweils Verschiebungen nach rechts um 1, 2 und 4 Positionen steuern. Die Fig. 9 bis 11 enthalten die letzten beiden Gruppen von Diagonal-Verknüpfungsgliedern D 0 bis D19 und £0 bis £19, die jeweils Verschiebungen nach rechts um 8 und 16 Positionen steuern. Die F i g. 4

und 5 zeigen die Steuerschaltungen, die den Betrieb 5° gangssammelleitung angeschaltet sind, hoch ist, liegt der 6 Gruppen von Verknüpfungsgliedern in den die Eingangssammelleitung ebenfalls hoch. Bei jedem Fig. 6 bis 11 beeinflussen. Die Steuerschaltungen Betriebsschritt sind die 20 Vertikal-Verknüpfungsbestimmen, welche Verknüpfungsglieder jeweils in glieder oder die 20 Verknüpfungsglieder in jeder Dia-Tätigkeit sind, um die richtige Bearbeitung des sich gonalgruppe betätigt. Da nur ein Verknüpfungsglied ursprünglich im Register befindenden Datenwortes zu 55 der an jede Eingangssammelleitung angeschalteten steuern. Weitere, nicht gezeigte Schaltungen werden Verknüpfungsglieder betätigt sein kann, ergibt sich,

daß das Potential auf der Sammelleitung allein von der Betätigung dieses Verknüpfungsgliedes abhängt.

Das Ausgangspotential der fünf anderen, an die Sammelleitung angeschalteten Verknüpfungsglieder ist hoch. Wenn das bei dem Schritt betätigte Verknüp-

benutzt, um zu Anfang ein Wort in das Register einzuschreiben. Die Einzelheiten dieser Schaltungen sind zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels nicht erforderlich.

Jede Stufe ist mit einer Eingangssammelleitung und einer Ausgangssammelleitung verbunden. Wenn die Stufe eine 0 darstellt, liegt die Ausgangssammelleitung auf niedrigem Potential, und wenn die Stufe eine 1 darstellt, liegt die Ausgangssammelleitung auf hohem Potential. Zum Einschreiben eines Bits in eine Registerstufe sind die entgegengesetzten Potentiale erforderlich. Um also eine 0 in eine Stufe einzuschreifungsglied hohes Potential an seinem Ausgang erzeugt, bleibt die Eingangssammelleitung auf hohem Potential, und wenn der Trigger-Impuls auf der Ader 505 erscheint, wird eine 0 in die Stufe eingeschrieben. Wenn der Ausgang des betätigten Verknüpfungsgliedes auf niedrigem Potential liegt, ist das Potential der Eingangssammelleitung niedrig, und wenn der Trig-

ger-lmpuls auf der Ader 505 erscheint, wird eine 1 in die Stufe eingeschrieben.

Die Steuersignale werden in den Schaltungen der F i g. 4 und 5 abgeleitet. Die zur der Steuerschaltung übertragenen Kommandos werden elektronisch gewonnen, aber da die Gewinnung dieser Kommandos für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist, ist ihre Erzeugung lediglich symbolisch auf der linken Seite der F i g. 4 dargestellt. Die Adern HR, HL, QR und OL liegen alle normalerweise auf niedrigem Potential. Wenn irgendeine Operation durchgeführt werden soll, geht nur eine dieser Adern auf hohes Potential. Bei Verschiebungen nach rechts ist dies die Ader HR, bei Verschiebungen nach links die Ader HL, bei Rotationen nach rechts die Ader QR und bei Rotationen nach links die Ader QL. Gleichzeitig mit dem Anlegen positiven Potentials an eine dieser vier Adern zur Angabe der durchzuführenden Operationen werden Steuerpotentiale an die fünf Größenadern Al, Al, A4, A 8 und A 16 angelegt. Die Potentiale auf diesen Adern stellen 5 Bits in einem Binärcode dar, welche die Größe der gewünschten Verschiebung angeben. Diese Größe ist der nicht komplementierte Wert und damit die tatsächliche Größe der auszuführenden Verschiebung. Der Hauptzweck der Schaltungen gemäß Fig. 4 besteht darin, daß Leitwort zu gewinnen, das die Verschiebung der Bits im Register tatsächlich steuert.

Die Leit-Bits, die die Verschiebung steuern, erscheinen auf den Leitern Z16, Z 8, X4, X2 und Xl. Die Adern ZT5, ZS, ΧΆ, Xl und ZX führen die Komplemente der Bits auf den entsprechenden Leitadern. Die Komplemente werden zur Steuerung der Verschiebung ebenfalls benötigt. Die 5 Adern X16, X 8, X 4, X 2 und Xl liegen auf den gleichen Potentialen wie die entsprechenden Adern A 16, AS, A4, A 2 und A 1, wenn die Verschiebung nach rechts erfolgt. Wenn jedoch eine Verschiebung oder Rotation nach links durchzuführen ist, ist das Leitwort auf den Adern X16 bis Xl das Komplement der Schiebegröße auf den Adern A 16 bis A 1 mit Bezug auf die Dezimalzahl 20. F i g. 4 enthält die Schaltungen zur Bildung des Komplements der Eingangs-Schiebegröße mit Bezug auf 20, wenn die Richtung der Verschiebung links ist.

Die Verknüpfungsglieder 401, 402, 403 und 404 dienen als Inverter, da jedes von ihnen nur einen Eingang aufweist. Da nur eine der Adern HR, HL, QR und QL hoch liegt, ist der Eingang nur eines der 4 Verknüpfungsglieder tief. Vor der Angabe eines Befehls liegen alle vier Adern HR, HL, QR und QL tief. Alle 4 Ausgänge der Verpnüpfungsglieder 401 bis 404 liegen hoch. Da beide Eingänge des Verknüpfungsgliedes 405 und beide Eingänge des Verknüpfungsgliedes 406 normalerweise hoch liegen, sind die Ausgänge der beiden Verknüpfungsglieder

405 und 406 normalerweise tief. Wenn eine Verschiebung oder Rotation nach links durchgeführt wird, geht ein Eingang des Verknüpfungsgliedes 406 tief und folglich der Ausgang hoch. Entsprechend geht, wenn eine Verschiebung oder Rotation nach rechts durchgeführt wird, ein Eingang des Verknüpfungsgliedes 405 tief und der Eingang hoch. Die Ausgangssignale der Verknüpfungsglieder 405 und

406 hängen also nur von der Richtung der Verschiebung und nicht der speziellen auszuführenden Operation ab. Die Ausgänge dieser beiden Verknüpfungsglieder steuern die Komplement-Bildung der Eingangs-Schiebegröße. Zwischen Verschiebe- und Rotationsoperationen wird kein Unterschied gemacht, da die Komplement-Bildung der Eingangs-Schiebegröße lediglich eine Funktion der Schiebe-Richtung und nicht der speziellen Art der durchzuführenden Operation ist.

Wenn die Verschiebung nach rechts erfolgt, ist der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 406 tief. Da das

ίο Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 406 an einem Eingang jedes der Verknüpfungsglieder 407 bis 417 liegt, sind die Ausgänge dieser Verknüpfungsglieder alle hoch. Die Ausgänge verschiedener dieser Verknüpfungsglieder sind zusammengeschaltet, aber da alle Ausgänge hoch liegen, liegen auch alle Leiter 418 bis 421 hoch. Diese Leiter sind mit den Ausgängen der Verknüpfungsglieder 422 bis 425 verbunden, und da die 4 Leiter 418 bis 421 hoch liegen, sind die an die Adern XIb, ZS, Z? und Z2~ angelegten Potentiale nur eine Funktion der Operation der Verknüpfungsglieder 422 bis 425.

Ein Eingang jedes dieser 4 Verknüpfungsglieder ist mit dem Ausgang des Verknüpfungsgliedes 405 verbunden, der bei einer Verschiebung nach rechts hoch liegt. Der andere Eingang jedes dieser Verknüpfungsglieder ist an eine der Adern A 16, A 8, A4 und A 2 angeschaltet. Folglich ist das Ausgangssignal jedes dieser Verknüpfungsglieder das Komplement des entsprechenden Bits der Schiebegröße. Beispielsweise ist also das Potential auf der Ader Z16 die Umkehrung des Potentials auf der Ader A 16. Der Inverter 429 invertiert den Bit-Wert auf der Ader Zlo, und das Ausgangssignal dieses Verknüpfungsgliedes, X16, ist gleich dem Wert des Bits A16. Entsprechendes gilt für die Verknüpfungsglieder 426, 427 und 428. Folglich sind bei Verschiebungen nach rechts die Bits Z16, X 8, X 4 und Z 2 die gleichen wie die Bits auf den Adern A 16, A 8, A 4 und A 2. Die Ader Zl ist direkt mit Al verbunden, so daß das Bit Zl den gleichen Wert wie das Bit der niedrigsten Ziffernstelle im Wort für die Eingangsgröße hat. Das Verknüpfungsglied 430 invertiert den Wert des Bits auf der Ader A 1, und, da der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 430 direkt mit der Ader ZT verbunden ist, ist das Bit ZT das Komplement des Bits Zl. Wenn also die Richtung der Verschiebung rechts ist, ist das Leitwort (Z 16) (Z 8) (Z 4) (Z 2) (Zl) identisch mit der Eingangs-Schiebegröße. Die Bits Z16, ZS, Z4", Z2" und ZT sind einfach nur die Komplemente der entsprechenden Bits in dem endgültigen Wort für die Schiebegröße. Die komplementierten Bits werden ebenfalls für Steuerzwecke benötigt.

Die Verknüpfungsglieder 407 bis 417 und die Verknüpfungsglieder 430 bis 434 bilden das Komplement der Eingangs-Schiebegröße auf den Adern A16 bis A1 mit Bezug auf die Zahl 20 immer dann, wenn die Richtung der Verschiebung links ist. Die Operation dieser Verknüpfungsglieder läßt sich am besten bei einer Prüfung der folgenden Tabelle verstehen.

Die Tabelle gibt die Binärform für jede der Dezimalzahlen 0 bis 20 an. Das Komplement jeder Zahl mit Bezug auf 20 ist ebenfalls aufgeführt. Auf der rechten Seite der Tabelle sind 5 Spalten vorhanden, und zwar je eine Spalte für die Bits Z16, Z 8, Z 4, Z 2 und Zl. Eine Prüfung jeder Spalte zeigt, daß das entsprechende Bit eine 1 sein muß, damit das endgültige Leitwort das Komplement des Eingangswortes für die Schiebegröße mit Bezug auf 20 ist.

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	Binärform	Komplement	Binärform	Bits	des Komplements	X4	in Binärform,	Xl
Dezimal- „QU1		ae' Dezimalzahl			die den Wert 1	X	haben
ZdIIl		mit Bezug						X
	00000	auf 20	10100	AT16	XS		Xl
O	00001	20	10011	X				X
1	00010	19	10010	X			X
2	00011	18	10001	X		X	X	X
3	00100	17	10000	X		X
4	00101	16	01111	X		X		X
5	00110	15	OHIO		X	X	X
6	00111	14	01101		X		X	X
7	01000	13	01100		X
8	01001	12	01011		X			X
9	OIOIO	11	01010		X		X
10	01011	1.0	01001		X	X	X	X
11	01100	9	01000		X	X
12	01101	8	00111		X	X		X
13	OHIO	7	00110			X	X
14	01111	6	00101				X	X
15	10000	5	00100
16	10001	4	00011					X
17	10010	3	00010 l				X
18	10011	2	00001			X
19	10100	1	00000
20	0

Zunächst zeigt die Tabelle sofort, daß das Bit Xl immer das gleiche wie das Bit A 1 auch dann ist, wenn das Komplement der Eingangs-Schiebegröße mit Bezug auf 20 gebildet wird. Aus diesem Grund ist die Ader Xl in Fig. 4 direkt mit der Ader Al verbunden. Die Ader ZT führt auf Grund der Invertierung durch das Verknüpfungsglied 430 immer das Komplement des Bits Xl. Die anderen 4 Bits X16, Z8, Z4 und X 2 werden in Abhängigkeit von der Operation der Verknüpfungsglieder 407 bis 417 und 430 bis 434 gesteuert. Die Grundlagen für den Aufbau der Schaltung sind die folgenden: Die Ausgänge aller Verknüpfungsglieder 422 bis 425 liegen hoch, da ein Eingang jedes dieser Verknüpfungsglieder mit dem Ausgang des Verknüpfungsgliedes 405 verbunden ist, der hoch liegt, wenn die Richtung der Verschiebung links ist. Folglich wird der Wert jedes der Bits ΖΪ5, ZS, Z? und Ti durch das Potential der jeweils zugehörigen Ader 418 bis 421 gesteuert. Jede dieser Adern muß tief gehen, wenn das entsprechende komplementierte Bit im Leitwort eine 0 sein soll, d. h., jede dieser Adern muß tief gehen, wenn das entsprechende der Bits X16, X 8, X 4 und X 2 im endgültigen Wort für die Verschiebegröße eine 1 sein soll.

Zunächst sei die Ader 418 betrachtet, die den Wert des Bits Z16 steuert. Wie die Tabelle zeigt, muß diese Ader tief gehen, damit das Bit X16 den Wert 1 hat, wenn die Eingangs-Schiebegröße 0,1, 2, 3 oder 4 ist. Die Eingangs-Schiebegröße besitzt einen dieser Werte, wenn A16, A 8 und A 4 alle den Wert 0 haben, oder wenn A16, AS, A2 und A 1 alle den Wert 0 haben. Drei von den Eingängen des Verknüpfungsgliedes 417 sind mit den Ausgängen der Verknüpfungsglieder 434, 433 und 432 verbunden. Wenn die Bits A16, AS und A4 alle den Wert 0 haben, sind die Ausgänge dieser drei Verknüpfungsglieder hoch und damit drei von den Eingängen des Verknüpfungsgliedes 417 hoch. Wenn die Verschiebung nach links erfolgt, ist der vierte Eingang des Verknüpfungsgliedes 417, der mit dem Ausgang des Verknüpfungsgliedes 406 verbunden ist, ebenfalls hoch. Da alle 4 Eingänge des Verknüpfungsgliedes

417 hoch sind, ist sein Ausgang tief und die Ader 418 tief, wie verlangt. Der andere Fall, bei dem die Ader

418 tief sein muß, wenn alle Bits A16, ,4 8, A 2 und A1 den Wert 0 haben, wird durch das Verknüpfungsglied 416 gesteuert. Der Eingang dieses Verknüpfungsgliedes, der mit dem Ausgang des Verknüpfungsgliedes 406 verbunden ist, ist hoch, wenn die Verschiebung nach links erfolgt. Die anderen

4 Eingänge sind mit den Ausgängen der Verknüpfungsglieder 434, 433, 431 und 430 verbunden, die hoch liegen, wenn die Bits A16, A 8, A2 und A 1 alle den Wert 0 haben. Folglich liegt der Ausgang der Verknüpfungsglieder 416 tief, wenn die Bits A 16, A 8, A 2 und A1 alle den Wert 0 haben, so daß das Bit Z16 eine 1 ist.

Die Verknüpfungsglieder 412 bis 415 steuern das

Potential der Ader 419 und den Wert des Bits X 8. Die Arbeitsweise dieser Verknüpfungsglieder läßt sich für jede der 20 möglichen Eingangs-Schiebegrößen untersuchen. Die Ausgänge aller dieser Verknüpfungsglieder liegen hoch, außer wenn die Verschie-

bung nach links erfolgt, und die Eingangs-Schiebegröße ist eine der Zahlen 5 bis 12. Wie die Tabelle zeigt, muß das Bit Z 8 nur dann eine 1 sein, d. h., die Ader 419 muß tief liegen, wenn die Eingangs-Schiebegröße eine der Zahlen 5 bis 12 ist. Wenigstens

einer der Ausgänge der Verknüpfungsglieder 412 bis 415 geht tief, wenn die Verschiebung nach links erfolgt und die Eingangs-Schiebegröße einen der Werte

5 bis 12 hat. Auf entsprechende Weise steuern die Verknüpfungsglieder 409 bis 411 den Wert des Bits

Z 4 und die Verknüpfungsglieder 407 und 408 den Wert des Bits Z 2. Die Hauptfunktion der ^Scha'^tu"" gen in Fig. 4 bestehen darin, das Leitwort (Z 16) (Z 8) (Z 4) (Z 2) (Zl) abzuleiten, das die Wege

35 36

steuert, die das Datenwort im Netzwerk nimmt. Die setzt sich fort, bis zum Schluß der fünfte Impuls die

Richtung der Verschiebung durch das Netzwerk ist Erregung der an den Ausgang der Stufe R 5 ange-

immer rechts. Wenn das Eingangskommando für die schalteten Ader L16 bewirkt. Wenn der fünfte Im-

Anlage lautet, nach links zu verschieben oder zu ro- puls über die Verzögerung 503 übertragen wird, wird

tieren, wird das Leitwort, das die tatsächliche Ver- 5 der fünfte Schritt entweder vertikal oder um 16 Po-

schiebung nach rechts steuert, so ausgebildet, daß es sitionen nach rechts durchgeführt. Zu diesem Zeit-

das Komplement der Eingangs-Schiebegröße mit Be- punkt erscheint das verschobene Wort in den Re-

zug auf 20 ist. gisterstufen STO bis ST19, und es sind keine wei-

Zusätzlich zu den 10 Adern ΧΪ5 bis Xl, die von teren Operationen erforderlich. Der sechste Impuls

F i g. 4 zu den übrigen Teilen der Schiebe- und Ro- io aus dem Impulsgenerator 502 bewirkt, daß das 1-Bit

tierschaltung führen, gehen 2 Adern HL und HR in der Stufe R 5 zur Stufe R 6 verschoben wird. Die

von F i g. 4 zu den übrigen Figuren. Diese 2 Adern Ausgangsader der Stufe R 6 ist an den Stop-Ein-

geben an, ob eine der Schiebe-Operationen durch- gang R des Flipflops 500 angeschaltet. Wenn das

zuführen ist. Die Schaltungen in den übrigen Teilen Flipflop in den Zustand 0 umschaltet, geht der Aus-

der Anlage benötigen keine zusätzlichen Informa- 15 gang 1 auf niedriges Potential, und das Verknüp-

tionen. Wenn die 2 Adern HL und 777? keine Schiebe- fungsglied 501 ist abgeschaltet. Der Zähler 504 bleibt

Operation angeben, wird das Eingangsdatenwort also zur Vorbereitung der nächsten Operation mit

nach rechts rotiert. Zur Durchführung einer Rota- erregter Stufe R 6 stehen.

tion nach links ist keine weitere Beeinflussung er- Von der F i g. 5 führen verschiedene Adern zu den

forderlich, da das Komplement der Eingangs- 20 Fig. 6 bis 11. Die Adern Xl, X2, X4, X8 und X16

Schiebegröße bereits gebildet ist und automatisch steuern die Erregung der Diagonal-Verknüpfungs-

die Rotation nach links steuert, obwohl das Eingangs- glieder in den entsprechenden Gruppen. Wenn bei-

datenwort tatsächlich nach rechts rotiert wird. spielsweise die Ader X 8 auf hohem Potential liegt,

F i g. 5 enthält einen Ringzähler 504 mit 6 Stu- sind die Verknüpfungsglieder D1 bis D19 betätigt fen Rl bis R6. Es sei daran erinnert, daß fünf 25 und übertragen die Bits in den entsprechenden Stufen Schritte zur Durchführung jeder Operation erforder- zu um 8 Positionen weiter rechts liegenden Stufen, lieh sind. Wenn die Ausgangsader Ll der Stufe Rl Wenn die Ader X8 auf niedrigem Potential liegt, hoch liegt, wird der erste Schritt, und zwar entweder sind diese Diagonal-Verknüpfungsglieder während vertikal oder diagonal, ausgeführt. Wenn die Aus- des vierten Betriebsschrittes nicht betätigt, da wähgangsader Ll der Stufe Rl hoch liegt, findet der 30 rend dieses Schrittes die Vertikal-Verknüpfungsgliezweite Schritt, vertikal oder diagonal, statt. Entspre- der betätigt sind. Auch die Adern Ll, Ll, L4, L8 chendes gilt für die Stufen R3 bis R5 und die Aus- und L16 führen über das Kabel 520 zu den Fig. 6 gangsadern L 4, L 8 und L16. Zu Anfang enthält die bis 11. !ede Ader ist an alle 20 Verknüpfungsglieder Stufe R6 des Zählers das 1-Bit. Nachdem die ver- in einer entsprechenden Gruppe von Diagonal-Verschiedenen Kommandosignale an die Steuerschaltung 35 knüpfungsgliedern angeschaltet. Nur eine dieser angelegt sind und das Leitwort abgeleitet ist, wird Adern liegt während jedes der 5 Schritte der Schiebeein Start-Impuls an den Eingang S des Flipflops 500 Operation auf hohem Potential, so daß höchstens eine angelegt. Das Flipflop schaltet in den Zustand 1 um, der 5 Gruppen von Diagonal-Verknüpfungsgliedern und das Verknüpfungsglied 501 ist erregt. Der Im- in jedem Schritt betätigt sein kann. Die 20 Verknüppulsgenerator 502 arbeitet kontinuierlich, aber so- 40 fungsglieder der Gruppe sind jedoch nur dann belange das Verknüpfungsglied 501 nicht erregt ist, wer- tätigt, wenn die entsprechende Ader Xl bis X16 auf den die Impulse nicht zur Verzögerung 503 und dem hohem Potential liegt.

Schiebe-Eingang des Ringzählers 504 übertragen. Die restlichen Schaltungen in F i g. 5 leiten die Wenn das Verknüpfungsglied jedoch durch Anlegen Steuersignale für die 20 Vertikal-Verknüpfungsgliedes Start-Impulses erregt ist, beaufschlagen die Im- 45 der 0 V bis 19 V ab. Es seien zunächst die 6 Verpulse aus dem Impulsgenerator 502 sowohl die Ver- knüpfungsglieder 530 bis 535 betrachtet. Der Auszögerung als auch den Zähler. Der erste an den Zäh- gang des Verknüpfungsgliedes 535 ist an einem Einler angelegte Schiebe-Impuls bewirkt, daß das 1-Bit gang jedes der 20 Vertikal-Verknüpfungsglieder anin der Stufe R6 zur Stufe Rl zurückgeführt wird. geschaltet. Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes Folglich liegt die Ader Ll auf hohem Potential, und 50 535 liegt normalerweise tief, damit der Ausgang jeder erste Schritt wird ausgeführt. Tatsächlich steuert des der Vertikal-Verknüpfungsglieder auf hohem die Erregung der Ader Ll lediglich die Erzeugung Potential ist. Wenn kein Vertikalschritt auszuführen des richtigen Potentials auf jeder der 20 Eingangs- ist, muß der Ausgang jedes Vertikal-Verknüpfungssammelleitungen. Die Bits in den Registerstufen wer- gliedes auf hohem Potential liegen, damit das Poden erst beeinflußt, wenn ein Trigger-Impuls an die 55 tential der entsprechenden Eingangssammelleitung Ader 505 angelegt wird. Der gleiche Impuls aus dem durch das betätigte Verknüpfungsglied der fünf an Impulsgenerator 502, der zunächst die Erregung der die Sammelleitung angeschalteten Diagonal Verknüp-Ader L1 bewirkt hat, wird über die Verzögerung 503 fungsglieder bestimmt ist. Der Ausgang des Verzur Trigger-Eingangsader 505 übertragen. Der Im- knüpfungsgliedes 535 geht während eines Schrittinpuls wird verzögert, damit die richtigen Potentiale auf 60 tervalls nur dann auf hohes Potential, wenn ein Verden 20 Eingangssammelleitungen erzeugt werden, be- tikalschritt während dieses Intervalls auszuführen ist. vor die neuen Bits in die Registerstufen eingeschrie- Wenn also beispielsweise die auf den Adern X16 ben werden. Der zweite Impuls aus dem Impulsge- bis Xl dargestellte Schiebegröße die Binärzahl 01011 nerator 502 schiebt das 1-Bit aus der Stufe Rl des ist, sind Vertikalschritte während des dritten und Ringzählers 504 zur Stufe Rl. Dadurch wird die 65 fünften Schrittintervalls auszuführen, und der AusAder Ll aberregt und die Ader Ll erregt, um den gang des Verknüpfungsgliedes 535 bleibt auf niedrizweiten Schritt zu steuern, der wiederum entweder gem Potential mit Ausnahme der Schrittintervalle 3 vertikal oder diagonal erfolgen kann. Dieser Vorgang und 5, bei denen er auf hohes Potential geht.

Das Verknüpfungsglied 535 wird durch die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 530 bis 534 gesteuert. Die Adern Ll bis L16 sind jeweils an einen Eingang eines entsprechenden dieser Verknüpfungsglieder angeschaltet. Da zu Anfang jede dieser Adern auf niedrigem Potential liegt, sind die Ausgänge aller 5 Verknüpfungsglieder hoch, und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 535 ist tief. Während des ersten Schrittintervalls liegt die Ader LX auf hohem Potential. Wenn die Ader XI hoch ist, d. h., die Vertikal-Verknüpfungsglieder während des ersten Schrittintervalls zu betätigen sind, sind beide Eingänge des Verknüpfungsgliedes 530 hoch, und der Ausgang geht tief. Folglich geht der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 535 hoch und steuert die Operation der Vertikal-Verknüpfungsglieder. Wenn während des ersten Schrittintervalls ein Diagonalschritt ausgeführt werden soll, liegt die Ader XI auf niedrigem Potential, der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 530 bleibt hoch, und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 535 bleibt tief. Entsprechendes gilt für die Verknüpfungsglieder 531 bis 534, die das Verknüpfungsglied 535 während der Schrittintervalle 2 bis 5 steuern. Beispielsweise geht der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 535 während des vierten Schrittintervalls nur dann tief, wenn die Ader L 8 hoch liegt und die Ader XS ebenfalls hoch ist. In einem solchen Fall ist der Vertikalschritt auszuführen, und die Ader 535 geht auf hohes Potential.

Zur Durchführung einer Rotation nach rechts sind keine Sperrsignale erforderlich. Auch zur Durchführung von Rotationen nach links werden keine Sperrsignale benötigt. Nach Ableitung des Komplements der Schiebegröße findet die normale Rotation nach rechts statt. Bei Verschiebungen nach rechts ist jedoch ein Sperrsignal erforderlich, um diejenigen Diagonal-Verknüpfungsglieder zu sperren, welche die Übertragung von Bits aus Stufen am rechten Ende des Registers zu Stufen am linken Ende steuern. Die Ader ΉΚ liegt bei Verschiebungen nach rechts auf hohem Potential, und diese Ader führt zu den Fig. 6 bis 11, um die Sperrung der Diagonal-Verknüpfungsglieder zu steuern, wie im folgenden beschrieben werden soll. Bei Verschiebungen nach links müssen einige der Vertikal-Verknüpfungsglieder gesperrt sein. Die Vertikal-Verknüpfungsglieder werden durch die Verknüpfungsglieder 506 bis 512 abgeleitet und erscheinen auf den Adern BL1, BL 2, BL4A, BL4B, BL8 und BL16.

Zunächst sei das Sperrsignal auf der Ader BL16 betrachtet. Gemäß F i g. 2 müssen die Vertikalwege zwischen den Knoten OE und OF bis 4 E und 4 F während des fünften Schrittintervalls gesperrt sein, d. h., die 5 Vertikal-Verknüpfungsglieder 0 V bis 4 V müssen automatisch das Einschreiben von 0-Werten in die Stufen 0 bis 4 steuern, wenn X16 den Wert 0 hat. Wenn X16 eine 0 ist, sind die an die Eingangssammelleitung jeder der Stufen 0 bis 4 angeschalteten 5 Diagonal-Verknüpfungsglieder nicht betätigt, und ihre Ausgänge liegen hoch. Das Potential der Eingangssammelleitungen ist allein durch die Vertikal-Verknüpfungsglieder bestimmt, und wenn die Ausgänge der 5 Vertikal-Verknüpfungsglieder hoch liegen, ist das Potential der Eingangssammelleitungen hoch, und es werden 0-Werte in die ersten 5 Stufen des Registers eingeschrieben. Die Ader BL16 ist an einen Eingang jedes der Verknüpfungsglieder 0 V bis 4 V angeschaltet, und wenn diese Ader während des fünften Schrittintervalls auf niedriges Potential geht, werden 0-Werte in die ersten 5 Stufen eingeschrieben, wie verlangt. Die Ader BL16 liegt normalerweise hoch, da die Adern L16 und HL, die zu den Eingangen des Verknüpfungsgliedes 507 führen, tief liegen. Während des fünften Schrittintervalls ist die Ader L16 auf hohem Potential. Wenn die Ader HL hoch liegt, d. h., eine Verschiebung nach links ausgeführt wird, geht der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 507 tief, und die Ausgänge der Vertikal-Verknüpfungsglieder 0 V bis 4 V werden auf hohem Potential gehalten. Natürlich werden, wenn während des fünften Schrittintervalls ein Diagonalschritt ausgeführt wird, die Ausgänge dieser 5 Verknüpfungsgi ieder und auch die Ausgänge der übrigen Vertikal-Verknüpfungsglieder auf hohem Potential gehalten, damit das Potential auf den Eingangssammelleitungen allein durch das Bit-Signal bestimmt wird, das über das eine an jede Eingangssammelleitung angeschaltete, betätigte Diagonal-Verknüpfungsglied übertragen wird. Wenn jedoch Vertikalschritte ausgeführt werden, sind die einzigen Verknüpfungsglieder, die betätigt sein können, die Vertikal-Verknüpfungsglieder, und wenn die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 0 V bis 4 V durch das niedrige Potential auf der Sperrader BL16 auf hohem Potential gehalten werden, liegen die Eingangssammelleitungen hoch. Dann werden 0-Werte automatisch in die ersten 5 Stufen eingeschrieben, unabhängig von den Bit-Werten, die zu Anfang in diesen Stufen waren.

Entsprechend F i g. 2 müssen während des vierten Schrittintervalls die an die Stufen 5 bis 12 angeschalteten Vertikal-Verknüpfungsglieder gesperrt sein, d. h., auch wenn Vertikalschritte ausgeführt werden, müssen die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 5 V bis 12 V auf hohem Potential gehalten werden, damit 0-Werte automatisch in die Stufen 5 bis 12 des Registers eingeschrieben werden, falls X 8 eine 0 ist. Wie jedoch oben beschrieben, ist die Sperrung nur bedingt. Diese Verknüpfungsglieder müssen nur dann gesperrt sein, wenn die Bits in den Stufen 5 bis 12 die Linie L-L während des fünften Schrittes nicht kreuzen können. Während die Sperrader BL 8 während des vierten Schrittintervalls bei hohem Potential der Ader L 8 auf niedriges Potential gehen muß wenn die Ader HL hoch liegt, darf die Sperrader nur dann auf niedriges Potential gehen, wenn X16 den Wert 0 hat. Aus diesem Grund erhält das Verknüpfungsglied 508 drei Eingangssignale, nämlich L 8,

HL und XTS. Wenn X16 eine 1 ist, hat XK den Wert 0, und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 508 ist hoch, da die an die Stufen 5 bis 12 angeschalteten Vertikal-Verknüpfungsglieder nicht gesperrt sein dürfen. Wenn jedoch XI5 eine 1 ist und angibt,

daß die Bits in den Stufen 5 bis 12 während des fünften Schrittintervalls die Linie L-L nicht kreuzen werden, liegen die drei Eingänge des Verknüpfungsgliedes 508 hoch, und die Ader BL 8 geht während des fünften Schrittintervalls auf niedriges Potential.

Unter Bezugnahme auf F i g. 2 soll daran erinnert werden, daß zur Ausführung des Schrittes mit 4 Positionen der Übertragungsweg 16C-16D unbedingt gesperrt sein muß, während die Übertragungswege 13C-13D bis 15C-15D nur dann gesperrt sein

dürfen, wenn X16 den Wert 0 hat, da die über diese 3 Vertikalwege nach unten übertragenen Bits die Linie L-L kreuzen, wenn der Diagonalschritt von 16 Positionen durchgeführt wird. Das Verknüpfungs-

glied 509 wird zur Ableitung des Spcrrsignals BL4/1 benutzt. Die Ader BL4A geht unbedingt auf niedriges Potential, wenn die Adern L 4 und HL hoch liegen. Die Ader BL 4 A ist an einen Eingang des Verknüpfungsglicdcs 16 V angeschaltet, und bei Verschiebungen nach links wird während des vierten Schrittintcrvalls das Bit in der Stufe 16 des Registers automatisch so abgeändert, daß es den Wert 0 hat. Das Verknüpfungsglied 510 wird zur Ableitung des Sperrsignals BL4B benutzt. Die Eingangssignal dieses Verknüpfungsglicdes sind die gleichen wie die für das Verknüpfungsglied 509, mit der Ausnahme, daß ein zusätzliches Eingangssignal XY6 vorgesehen ist. Folglich geht die Ader BL4B während des dritten Schrittintervalls bei einer Verschiebung nach links nur dann auf niedriges Potential, wenn X16 den Wert 0 hat. Dieses Sperrsignal geht an einen Eingang jedes der Vcrknüpfungsglieder 13 V bis 15 V. Bei einer Verschiebung nach links werden während des dritten Schrittintcrvalls die Ausgänge dieser Verknüpfungsglieder nur für den Fall auf hohes Potential gebracht, daß X16 den Wert 0 hat.

Gemäß Fig. 2 dürfen bei Verschiebungen nach links die Vertikal-Verknüpfungsglieder 17 B-YlC und 18 B-18 C nur dann gesperrt sein, wenn X 16 oder X4 den Wert 0 hat. Wenn wenigstens eines dieser Bits cine O ist, hat ein über die beiden Vertikalwege nach unten übertragenes Bit nicht die Möglichkeit, die Linie L-L bis zum Ende der Verschiebung zu kreuzen. Folglich darf die Sperrader BL2, die an die Vertikal-Verknüpfungsglieder 17 V und 18 V angeschaltet ist, während des zweiten Schriltinlervalis bei Verschiebungen nach links nur dann auf niedriges Potential gehen, wenn wenigstens eines der Bits X4 und ΑΊ6 den Wert 0 hat. Zwei von den Eingangssignalen des Verknüpfungsgliedes 511 sind die Signale Ll und HL. Diese Signale stellen während des zweiten Schrittintervalls bei einer Verschiebung nach links beide hohes Potential dar. Das dritte Eingangssignal des Verknüpfungsgliedes kommt vom Ausgang des Verknüpfungsgliedes 506. Die beiden Eingangssignale dieses Verknüpfungsgliedes sind die Bits X4 und ΛΊ6. Wenn eines der Bits X4 und ΛΊ6 den Wert 0 hat, geht der Ausgang des Verknüpfungsgliedes auf hohes Potential, und da alle drei Eingänge des Verknüpfungsgliedes 511 hoch liegen, geht das Sperrsignal BL2 auf niedriges Potential. Das Sperrsignal BL2 ist ein bedingtes Signal. Es geht während des zweiten Schrittintervalls bei einer Verschiebung nach links nur dann auf niedriges Potential, wenn wenigstens eines der Bits X4 und X16 eine 0 ist. Wenn beide Bits den Wert 1 haben, ist der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 506 tief, und das Sperrsignal BL 2 bleibt hoch, damit die Vertikal-Verknüpfungsglieder 17 V und 18 V nicht automatisch gesperrt werden.

Der letzte noch zu betrachtende gestrichelte Vertikalweg in Fig. 2 ist der Weg 19Λ-19Β. Dieser Weg ist einer der 5 Vertikalwege, die dem Verknüpfungsglied 19 V entsprechen. Wie oben beschrieben, wird der Weg während des ersten Schrittintervalls bei einer Verschiebung nach links bedingt gesperrt. Er ist nur dann gesperrt, wenn wenigstens eines der Bits X4 und'JV16 eine 0 ist. Die 3 Eingänge des Verknüpfungsgliedes 512 sind Ll, HL und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 506. Der Bedingungsfaktor ist der gleiche wie der für die beiden Vertikalwege 17B-17C und 18B-J8C, und folglich ist das Verknüpfungsglied 506 an einen Eingang jedes der Verknüpl'ungsglicdcr 511 und 512 angeschaltet.

Es seien jetzt die Vcrknüpfungsglieder-Verbindungen in den Fig. 6 bis Il betrachtet. Von den 6 Gruppen mit jeweils 20 Verknüpfungsgliedern isl nur eine Gruppe während jedes Schrittintervalls betätigt. Einem Eingang jedes der Vcrknüpfungsglieder in der Gruppe/1 wird das Signal LX zugeführt. Entsprechendes gilt für die Gruppen B, C, D und E von Diagonal-Vcrknüpfungsgliedcrn und die Signale L2, /.4, L 8 und L16. Folglich kann in jedem Schrittintcrvall höchstens eine der 5 Gruppen von Diagonal-Verknüpfungsgliedern betätigt sein, d. h., die Ausgänge der Verknüpfungsglieder in höchstens einer dieser Gruppen können auf niedriges Potential gehen, um das Einschreibe!] von 1-Werten in die entsprechenden Stufen zu steuern.

Wahrend des entsprechenden Schrittintcrvalls darf nur dann eine bestimmte Gruppe von Diagonal-Verknüpfungsglicdcrn in Tätigkeit treten, wenn während dieses Intervalls der Diagonalschritt auszuführen ist. Ob der Diagonalschritt auszuführen ist, wird durch das entsprechende der 5 Bits Xl bis X16 bestimmt.

Das Bit Xl ist eines der Eingangssignale für jedes der Diagonal-Verknüpfungsglieder in der Gruppe A, das Bit Xl ist eines der Eingangssignale für jedes der Diagonal-Verknüpfungsglicdcr in der Gruppe B, das Bit X4 ist eines der Eingangssignale für jedes der Diagonal-Verknüpfungsglieder in der Gruppe C usw. Es seien beispielsweise die Verknüpfungsglieder CO bis C19 betrachte:. Jedes dieser Vcrknüpfungsglieder erhält ein Eingangssignal L4 und ein Eingangssignal X4. Während des ersten, zweiten, vierten und fünften Schrittintervalls ist L4 tief, und der Ausgang jedes der 20 Verknüpfungsglieder wird auf hohem Potential gehalten, damit diese Verknüpfungsglieder die Eingangssammelleitungen nicht steuern. Während des dritten Schrittintervalls ist L4 hoch, und die 20 Diagonal-Verknüpfungsglieder sind nicht gegen eine Betätigung gesperrt. Wenn jedoch X4 eine 0 ist, sollen diese Verknüpfungsglieder gesperrt sein, da der Diagonalschritt mit dem Wert 4 nicht auszuführen ist, wenn X4 eine 0 ist, wird der Ausgang jedes der 20 Verknüpfungsgliedcr auf hohem Potential gehalten, und die Verknüpfungsglieder üben wiederum keine Steuerung für die Potentiale der Eingangssammelleitungen aus. Nur wenn ein Diagonalschritt mit dem Wert 4 auszuführen ist, liegen beide Signale L4 und X4 während des dritten Schrittintervalls hoch. Zu diesem Zeitpunkt bringt keines der beiden Signale die Ausgänge der Verknüpfungsglieder auf hohes Potential, und die Vcrknüpfungsglieder arbeiten entsprechend den übrigen Eingangssignalen.

Jedes der 100 Diagonal-Verknüpfungsglieder weist neben einem der L-Eingänge und einem der A'-Eingänge einen Eingang auf, der an die Ausgangssammelleitung einer entsprechenden Stufe angeschaltet ist. Einige Diagonal-Verknüpfungsglieder haben einen vierten Eingang HK, der jedoch im Augenblick nicht beachtet werden soll. Wenn die ersten beiden Eingänge jedes Verknüpfungsgliedcs hoch liegen, wird das Ausgangssignal allein durch den dritten Eingang bestimmt. Wenn der dritte Eingang, der an eine Ausgangssammelleitung angeschaltet ist, ebenfalls hoch liegt, geht der Ausgang auf niedriges Potential. Wenn andererseits der dritte Eingang tief

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liegt, bleibt der Ausgang auf hohem Potential auch dann, wenn die anderen beiden Eingänge hoch sind Man erkennt, daß, wenn eines der Diagonal-Verknüpfungsglieder erregt ist. das darüber übertragene Signal invertiert wird. Wenn die ersten beiden Eingänge auf hohem Potential liegen, ist das Potential des Ausgangs dem des dritten Eingangs entgegengesetzt, der an eine Ausgangssammclleitiing angeschaltet ist. Aus diesem Grund sind die Potentiale, die auf den Ausgangssanimeileitungen 0- und 1-Werte darstellen, den Potentialen entgegengesetzt, die auf den Hingangssammelleitungen erforderlich sind, um diese Bits in die Registerstufen einzuschreiben.

Als Beispiel sei das Diagonal-Verknüpfungsglied C9 betrachtet. Während des dritten Schrittintervalls liegen, wenn A'4 eine 1 ist. die Ausgänge der 20 Vcrtikal-Verknüpi'ungsglieder und der Diagonal-Verknüpfungsglieder der Gruppen A. B, D und E alle auf hohem Potential. Folglich liegen von den sechs an die Eingang.->sammclleiluni> der Stufe 5 angeschalteten Ausgingen die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 5 V, /16. Bl, C9, D13 und Et alle auf hohem Poiential mit Ausnahme des Ausgangs des Verknüpfungsgliedes ("9, der auf niedriges Potential gehen kann. Wenn dieser Ausgang lief liegt, ist die EingangssammeileiUmg dcv Stufe 5 ebenfalls auf niedrigem Potential. Während des dritten Schrittintervalls liegt die Ader L4 hoch und steuert das Verknüpfungsglied C9 nicht. Dn der Diagonalschritt auszuführen ist, liegt die Ader X4 ebenfalls hoch und steuert das Verknüpfungsglied C9 nicht. Der dritte Eingang des Verknüpfimgsgiiedes ist an die Ausgangssammelicitung der Stufe 9 angeschaltet. Wenn die Stufe 9 eine 0 einhält, liegt die Ausgangssammelleitung auf niedrigem Potential, und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes C9 bleibt hoch. Da die Ausgänge aller 6 Verknüpfungsglieder, die an die Eingangssammelleitung der Stufe 5 angeschaltet sind, auf hohem Potential liegen, ist das Potential der Sammelleitung hoch, und es wird eine 0 in die Stufe eingeschrieben. Auf diese Weise wird die 0 in der Stufe 9 zur Stufe 5 geschoben. Wenn andererseits die Stufe 9 eine 1 enthält, liegt ihr Ausgang hoch. Da alle drei Eingänge des Verknüpfimgsgiiedes C9 hoch liegen, geht der Ausgang tief und legt die Eingangssammelleitung der Stufe 5 an Erde. Da die Eingangssammelleitung tief ist, wird eine 1 in die Stufe 5 eingeschrieben.

Alle anderen Diagonal-Verknüpfungsglieder arbeiten auf entsprechende Weise mit der Ausnahme, daß einige Verkniipfungsglieder 777?-Eingangssignale aufweisen. Es sei daran erinnert, daß bei Verschiebungen nach rechts Bits, die über die Linie L-L in F i g. 2 geschoben werden, nicht wieder auf der linken Seite in das Register eingefügt werden dürfen. Von den 20 Diagonal-Verknüpfungsgliedern der Gruppe A ist das Eingangssignal HR nur an das Verknüpfungsglied A 0 angeschaltet. Dies ist das einzige Verknüpfungsglied-der Gruppe, das veranlassen kann, daß ein Bit die Linie L-L kreuzt, d. h., auf der linken Seite wieder in das Register eingefügt wird. Bei einer Verschiebung nach rechts wird also, wenn HR den Wert 0 hat, der Ausgang des Verknüpfungsgliedes A 0 unabhängig vom Wert des Bits in der Stufe 0 und dem Potential ihrer Ausgangssammelleitung auf hohem Potential gehalten. Da der Ausgang des Vcrknüpfungsglicdcs A 0 hoch liegt, ist die EingangssammelleiUmg der Stufe 19 ebenfalls hoch (die anderen 4 Diagonal-Verknüpfungsglieder, die an dieser Eingangssammelleitung enden, arbeiten während des ersten Schrittintervalls nicht, und das Vertikal-Vcrknüpfungsglied 19 V arbeitet nicht, wenn XX eine I ist), und es wird eine 0 in die Stufe eingeschrieben, wenn ein Trigger-Impuls auf der Ader 505 erscheint. Von den Verknüpfungsgliedern der Gruppe B können nur die Verkniipfungsglieder

ίο B\ und ΰθ Bits zu den Stufen 19 und 18 auf der linken Seite des Registers übertragen. Folglich ist das Signal 777? als viertes Eingangssignal an diese beiden Verkniipfungsglieder angelegt, damit sie bei Verschiebungen nach rechts gesperrt sind. Entsprechendes gilt für die am weitesten rechts liegenden Verknüpfungsglieder der Gruppen C, D und E. Das Sperrsigna! 777? ist ein Eingangssignal für die vier am weitesten rechts liegenden Diagonal-Verknüpfungsglieder in der Gruppe C, die acht am weitesten rechts liegenden Diagonal-Verknüpfungsglieder in der Gruppe D und die 16 am weitesten rechts liegenden Diagonal-Verknüpfungsglieder in der Gruppe E. Es sollen jetzt die Vcrtikal-Verknüpfungsglieder 0 V bis 19 V betrachtet werden. Jedes Vcrknüpfungsglied weist drei Eingänge auf. Ein erster Eingang ist an die Ausgangssammeileitung der entsprechenden Stufe angeschaltet. Wenn die anderen beiden Eingänge des Verknüpfungsgliedes hoch liegen, hat der Ausgang des Verknüpfungsgliedes, der an die Eingangssammc!leitung der gleichen Stufe angeschaltet ist, das entgegengesetzte Potential wie die Ausgangssammelleitung und bewirkt, daß der gleiche Bit-Wert erneut in die Stufe eingeschrieben wird. Das Potential der Ausgangssammeileitung wird allein durch das Vertikal-Verknüpfungsglied bestimmt, da die Ausgänge der 100 Diagonal-Verknüpfungsglieder auf hohem Potential bleiben, wenn die Vertikal-Verknüpfungsglieder erregt sind. Der zweite Eingang jedes der Vertikal-Verknüpfungsglieder liegt am Ausgang des Verknüpfungsgliedes 535. Die entsprechende Ader liegt normalerweise auf niedrigem Potential, um die Ausgänge der 20 Vertikal-Verknüpfungsgüeder auf hohem Potential zu halten. Die vertikale Betätigungsader VE geht auf hohes Potential, damit die Vertikal-Verknüpfungsglieder nur dann in Tätigkeit treten, wenn ein Vertikalschritt auszuführen ist. Es sei daran erinnert, daß der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 535 normalerweise tief liegt. Er bleibt während jedes Schrittintervalls

tief, wenn ein Diagonalschritt auszuführen ist, damit die Ausgänge der Vertikal-Verknüpfungsglieder auf hohem Potential gehalten werden und folglich die Potentiale der entsprechenden Eingangssammelleitungen nicht steuern. Bei jedem Schrittintervall, in dem ein Vertikalschritt auszuführen ist, ist das Signal VE jedoch hoch. Die Vertikal-Verknüpfungsglieder können also in Abhängigkeit von den anderen Eingängen in Tätigkeit treten.

Das dritte Eingangssignal für jedes Vertikal-Ver-

knüpfungsglied ist eines der Sperrsignale. Ohne diese Sperrsignale, die beispielsweise bei Rotationen und Verschiebungen nach rechts nicht vorhanden sind, würde die Operation jedes Vertikal-Verknüpfungsgliedes allein durch das Potential der entsprechenden

G5 Ausgangssammeileitung bestimmt. Bei Verschiebungen nach links müssen einige Vertikal-VerknüpfungsgliedeF gesperrt sein, d. h., ihre Ausgänge müssen auf hohem Potential gehalten werden, damit 0-Werte

in die entsprechenden Stufen eingeschrieben werden. Wie oben erläutert, sind die verschiedenen Sperrsignale BL 1 bis BL16 an diejenigen Vertikal-Verknüpfungsglieder angelegt, die so gesteuert weiden müssen, daß sie bei Verschiebungen nach links automatisch O-Wcrtc in die entsprechenden Stufen einschreiben. Während die Sperrsignale normalerweise hoch liegen und keine Steuerung ausüben, ist während einer Verschiebung nach links, wenn ein Vcrtikalweg in F i g. 2 zu sperren ist, das an das entsprechende Vertikal-Vcrknüpfungsglied angelegte Sperrsignal auf niedrigem Potential und bewirkt, daß der Ausgang unabhängig vom Potential der entsprechenden Ausgangssammcllcitung auf hohes Potential geht. Da die Eingangssamrnelleitung auf diese Weise auf hohem Potential gehalten wird, wird eine 0 in die entsprechende Stufe eingeschrieben. Wie oben erläutert, ist das Sperrsignal BL 1 an einen Eingang des Verknüpfungsgliedes 19 V angelegt, das Sperrsignal BLl an die Eingänge der Verknüpfungsglieder Π V und 18 V, das Sperrsignal BL4A an einen Eingang des Verknüpfungsgliedes 16 V, das Sperrsignal BL4B an Eingänge der Verknüpfungsglieder 13 V bis 15 K, das Sperrsignal BLS an Eingänge der Verknüpfungsglieder 5 V bis 12 V und das Sperrsignal BL16 an Eingänge der Verknüpfungsglicder 0 V bis 4 V. Die Sperrsignale sind nur bei Verschiebungen nach links wirksam und können dann während der entsprechenden Schrittintervalle auf niedriges Potential gehen. Jedes Vertikal-Verknüpfungsglied hat zusätzlich zu einem Bit-Eingangssignal von einer entsprechenden Stufe zwei Eingangssignale. Das an jedes Vertikal-Verknüpfungsglied angelegte Signal VE bewirkt das Arbeiten der gesamten Gruppe von Verknüpfungsgliedern im Gegensatz zum Arbeiten einer der 5 Gruppen von Diagonal-Verknüpfungsgliedern. Selbst wenn jedoch das Signal VE die Veitikal-Verknüpfungsglicder zu betätigen versucht, können bestimmte Verknüpfungsglieder immer mich in Abhängigkeit von den entsprechenden Sperrsignalen gesperrt werden. Durch die Sperrung der Vertikal-Verknüpfungsglieder in

ίο der beschriebenen Weise wird die Möglichkeit geschaffen, Verschiebungen nach links unter Verwendung von Schallungen für Rotationen nach rechts durchzuführen.

Es sei noch angemerkt, daß Alternativmöglichkeiten für den Einsatz von Vertikal-Verkiuipl'ungsglicdern zur Steuerung von Verschiebungen nach links mit Schaltungen für Rotationen nach rechts bestellen. Die Vertikal-Verknüpfungsglieder werden bei Verschiebungen nach rechts und bei beiden Rotations-Operationen tatsächlich nicht benötigt, da sie lediglich das erneute Einschreiben der Bits in die Registerstufen steuern. Die Vertikal-Verknüpfungsglieder sind bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung für Verschiebungen nach links erforderlich, um das Einschreiben von O-Werten in gewählte Stufen zu steuern. Statt der Verlikal-Verknüpfungsglieder, die bei allen vier Operationsarten in Tätigkeit sind, kann eine Gruppe von Verknüpfungsgliedern vorgesehen sein, die nur bei einer Verschiebung nach links in Tätigkeit sind und die durch die Sperrsignale direkt derart gesteuert werden, daß sie O-Werte in die gewählten Stufen einschreiben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung mit folgenden Merkmalen:

a) Ein Register besteht aus η Stufen (ST 19 bis STO), die in einer numerisch geordneten Folge (z.B. 19, 18, 17, . . ., 2, 1, 0) angeordnet sind und die entsprechend geordneten η Bits eines Datenwortes enthalten;

b) weniger als η (ζ. Β. 5) binäre Rotierstufen (z. B. A, B, C, D, E) sind zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Registerstufen parallel geschaltet; jede binäre Rotierstufe (z. B. A) umfaßt Verknüpfungsglieder (z. B. /119 bis /10), die in der gleichen numerischen Folge wie die Registerstufen (ST 19 bis STO) angeordnet sind; jedes Verknüpfungsglied (ζ. B. A 19) tritt in bezug auf das Datenbit in Tätigkeit, welches in der entsprechend geordneten Registerstufe (z. B. ST19) enthalten ist; die Verknüpfungsglieder (z. B. A 19 bis A 0) jeder der binären Rotierstufen (z. B. A) treten in Tätigkeit, um die η Bits des in dem Register enthaltenen Datenworts in der gleichen einen Richtung (z. B. nach rechts) um eine unterschiedliche, vorbestimmte Anzahl ρ (z.B. 1) von Registerstufen zu verschieben;

c) eine Steueranordnung (z.B. Fig. 4 und 5) tritt in Übereinstimmung mit Steuerinformation (HR oder QX, Xl bis X16), die entweder eine Verschiebe- oder Rotieroperation in einer Richtung (z. B. nach rechts) und deren Größe g (z. B. 13) betrifft, in Tätigkeit, um die binären Rotierstufen (A bis E) in einer Kombination (z. B. A + C + D) nacheinander so zu betätigen, daß die Summe der vorbestimmten Anzahlen ρ (ζ. Β. 1 + 4 + 8) für die nacheinander betätigten binären Rotierstufen gleich der speziellen Größe g (z. B. 13) ist, und die Steueranordnung tritt ferner in Übereinstimmung mit Steuerinformation (z. B. HR), die eine Verschiebeoperation in der einen Richtung (z. B. nach rechts) betrifft, in Tätigkeit, um vorbestimmte Verknüpfungsglieder (z. B. AO, C3 bis CO, D7 bis DO) von einer vorbestimmten Gruppe von Verknüpfungsgliedern (ζ. B. A0, Bl bis BO, C3 bis CO, D7 bis DO, EIS bis EO) in den nacheinander betätigten binären Rotierstufen (z. B. A, C, D) zu veranlassen, binäre Nullen zu übertragen,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) eine binäre Direktübertragungsstufe (F) parallel zu den binären Rotierstufen (A, B, C, D, E) geschaltet ist, wobei jedes Verknüpfungsglied (ζ. B.FO) zwischen den Ausgang der einen Registerstufe (z. B. 5T0) und den Eingang der gleichen Registerstufe (z. B. ST 0) geschaltet ist und in Tätigkeit tritt, um das in dem Register enthaltene Datenwort von den Ausgängen zu den Eingängen ohne Änderung der Bitposition zu übertragen, so daß die vorbestimmte Anzahl ρ der Registerstufen für die binären Direktübertragungsstufen (V) Null ist, und daß

e) die Steueranordnung in Übereinstimmung mit anderer Steuerinformation (z. B. HL, Xl bis X16), welche eine Verschiebeoperation in der entgegengesetzten Richtung (z. B. nach links) und deren Größe (z.B. 13) betrifft, in Tätigkeit tritt, um die binären Stufen (A bis £ und F) in einer anderen Kombination (z. B. A + B + C + V) einschließlich der binären Direktübertragungsstufen (F) wahlweise und aufeinanderfolgend so zu betätigen, daß die Summe der vorbestimmten Anzahlen ρ (ζ. B. 1+2 + 4 + 0) für die aufeinanderfolgend betätigten binären Stufen gleich dem Komplement n — h (ζ. Β. 20—13 = 7) der speziellen Größe h (z.B. 13) mit Bezug auf η (ζ. B. 20) ist, und um ausgewählte Verknüpfungsglieder (z.B. F12 bis FO) der binären Direktübertragungsstufen (F) bei Betätigung zu veranlassen, binäre Nullen, unabhängig von dem vorliegenden Wert der Bits in den Registerstufen (z. B. Si 12 bis SiO), an solche Ausgänge zu übertragen, mit denen die ausgewählten Verknüpfungsglieder verbunden sind, wobei die ausgewählten Verknüpfungsglieder (z. B. F12 bis FO) in Übereinstimmung mit dem Komplement η — Ii der Verschiebegröße h, die von der anderen Steuerinformation bestimmt wird, ausgewählt werden.

2. Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Verknüpfungsglieder (z. B. F12 bis FO) der binären Direktübertragungsstufe (F) diejenigen Verknüpfungsglieder (V5) einschließen, durch welche — während einer Rotationsoperation in der einen Richtung (z.B. nach rechts) und mit einer Größe (z. B. 7) gleich dem Komplement (z. B. 20 — 13 = 7) der Größe ft (z.B. 13) der speziellen Verschiebeoperation in der entgegengesetzten Richtung (z. B. nach links) — ein Bit übertragen wird, welches schließlich in eine Registerstufe zwischen der Registerstufe, welche ursprünglich das Bit (z.B. ST12) enthielt, und dem in einer Richtung gerechneten Ende des Registers (z. B. das rechte Ende) eingeschrieben wird.

3. Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung wahlweise jede der binären Rotierstufen (A, B, C, D, E) höchstens einmal während einer vollständigen Verschiebe- und Rotieroperation in einer vorbestimmten Operationsfolge (z. B. A-B-C-D-E) erregt sowie wahlweise die binäre Direktübertragungsstufe (F) als Ersatz in der vorbestimmten Operationsfolge (z. B. A-B-C-V-V) für jede der während einer vollständigen Verschiebe- und Rotieroperation nicht betätigten binären Rotierstufen (z. B. D und E) betätigt.

4. Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Steueranordnung die ausgewählten Verknüp- Bell System Technical Journal«, Bd. XLIiI, Nr. 5, fungsglieder (z. B. Cl2 bis VO) veranlaßt, binäre Teil 1, vom September 1964, S. 2055 bis 2095, beNullen während der frühesten Wähloperation schrieben.

(z. B. der 2. Operation) der binären Direktüber- Die bekannte Schiebe- und Rotieranordnung führt

tragungsstufe (V) zu übertragen, in welcher das 5 Schiebe-und Rotieroperationen in einer einzigen Rich-Kriterium des Anspruchs 3 logisch aus der relati- tung durch, indem eine Mehrzahl von Rotieranordven Stellung einer Registerstufe (z.B. 5712) in nungen in unterschiedlichen Kombinationen selektiv der numerischen Folge (z. B. 19, 18, . . ., 2, 1,0) benutzt werden, welche parallel zu den Stufen des und aus den vorbestimmten Anzahlen ρ für die Registers liegen. Jede derartige Rotiereinrichtung binären Rotierstufen, die in der vorbestimmten io umfaßt eine Mehrzahl von individuellen Bit-Rotier-Betätigungsfolge zur Einschaltung verbleiben, be- elementen, wovon jedes mit einer bestimmten Registimmt werden kann. sterstufe verbunden ist und wobei jede Rotieranord

nung betätigt wird, um die Bits in den Registerstufen in der gleichen einen Richtung um eine unterschied-15 liehe vorbestimmte Anzahl von Registerstufen zu rotieren. Schiebe- und Rotieroperationen in der ent-

gegengesetzten Richtung werden durch einen ähnlichen, aber getrennten Satz von binären Stufen durchgeführt, die in der entgegengesetzten Richtung ^oz orientiert sind. Verknüpfungsglieder der Rotierstufen, welche Bits von einem Ende des Registers zum anderen Ende rotieren, werden selektiv gesperrt und dazu

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schiebe- und gebracht, binäre Nullen zu übertragen, so daß eine Rotierschaltungsanordnungmit folgenden Merkmalen: Rotieroperation in eine Verschiebeoperation umge-

25 wandelt wird. Es werden weniger Rotierstufen als

a) Ein Register besteht aus η Stufen, die in einer Stufen des Registers benötigt. Unterschiedliche Ronumerisch geordneten Folge angeordnet sind tierverschiebungen werden durch jede Rotierstufe und die entsprechend geordneten η Bits eines durchgeführt. Die Betätigung einer Kombination von Datenwortes enthalten; Rotierstufen erzeugt eine totale Rotierverschiebung,

30 die gleich der Summe der Verschiebungen ist, die

b) weniger als η binäre Rotierstufen sind zwischen durch die individuell betätigten Rotierstufen innerden Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der halb der Kombination durchgeführt werden. Die Registerstufen parallel geschaltet; jede binäre binären Rotierstufen werden wahlweise zu unter-Rotierstufe umfaßt Verknüpfungsglieder, die in schiedlichen Zeiten betrieben, um eine spezielle Geder gleichen numerischen Folge wie die Register- 35 samtrotation oder Verschiebeoperation zu bewerkstufen angeordnet sind; jedes Verknüpfungsglied stelligen.

tritt in bezug auf das Datenbit in Tätigkeit, wel- Aus dem oben angeführten Stand der Technik ist

ches in der entsprechend geordneten Register- eine Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung be-

stufe enthalten ist, und die Verknüpfungsglieder kannt, welche ein Register mit η Stufen umfaßt, die in

jeder der binären Rotierstufen treten in Tätig- 40 einer numerisch geordneten Folge mit entsprechend

keit, um die η Bits des in dem Register enthal- geordneten η Bits eines Datenwortes angeordnet sind,

tenen Datenwortes in der gleichen einen Rieh- Weniger als η binäre Rotierstufen liegen parallel

tung um eine unterschiedliche, vorbestimmte zwischen den Ein-und Ausgängen der Registerstufen.

Anzahl ρ von Registerstufen zu verschieben; Jede binäre Rotierstufe umschließt Verknüpfungs-

45 glieder, die in der gleichen numerischen Folge wie die

c) eine Steueranordnung tritt in Übereinstimmung Registerstufen angeordnet sind, und jedes Verknüpmit Steuerinformation, die entweder eine Ver- fungsglied ist mit Bezug auf das Datenbit in der schiebe- oder Rotieroperation in einer Richtung entsprechend geordneten Registerstufe betätigbar. und deren Größe g betrifft, in Tätigkeit, um die Die Verknüpfungsglieder jeder binären Rotierstufe binären Rotierstufen in einer Kombination 50 sind zur Rotation der η Bits eines Datenwortes nacheinander so zu betätigen, daß die Summe betätigbar, welches in dem Register in der gleichen der vorbestimmten Anzahl ρ für die nachein- einen Richtung um eine unterschiedliche, vorbeander betätigten binären Rotierstufen gleich der stimmte Anzahl ρ von Registerstufen enthalten ist. speziellen Größe g ist, und die Steueranordnung Die bekannte Schiebe- und Rotierschaltungsanordtritt ferner in Übereinstimmung mit Steuerinfor- 55 nung umfaßt auch eine Steueranordnung, die in mation, die eine Verschiebeoperation in der Übereinstimmung mit Steuerinformation betätigbar einen Richtung betrifft, in Tätigkeit, um vorbe- ist, welche entweder einer Schiebe- oder Rotieroperastimmte Verknüpfungsglieder von einer vorbe- tion in der einen Richtung und der Größe g hiervon stimmten Gruppe von Verknüpfungsgliedern in entspricht und zur selektiven und aufeinanderfolgenden nacheinander betätigten binären Rotier- 60 den Betätigung der binären Rotierstufen in einer stufen zu veranlassen, binäre Nullen zu über- Kombination dient, derart, daß die Summe der vortragen, bestimmten Anzahlen ρ für die aufeinanderfolgend

betätigten binären Rotierstufen gleich der speziellen

Eine Schiebe- und Rotierschaltungsanordnung die- Schiebe- oder Rotiergröße g ist. Die Steueranordser Art ist beispielsweise in dem Artikel Nr. 1, ESS 65 nung ist ferner in Übereinstimmung mit Steuerinfor- »Logic Circuit and Their Application to the Design mation betätigbar, welche eine Schiebeoperation in of the Design of the Central Control« von W. B. der einen Richtung betrifft und vorbestimmte Ver-Cagle und R. S. Menne in der Zeitschrift »The knüpfungsglieder aus einer vorbestimmten Gruppe