DE1524111A1 - Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

DR. ING. ERNST MAIER

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8 MÜNCHEN SS ^:'

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Dr. Expl.

Firma DIGITAL EQUIPMENT CORPORATION Maynard, Massachusetts / U.S.A.

Datenverarbeitungsanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Datenverarbeitungsanlage und betrifft die Übertragung digitaler Information . zwischen Baugruppen, insbesondere Speichern, Eingabe-Ausgabe-■ Geräten und arithmetischen Rechenwerken oder allgemeiner Datenverarbeitungsstufen derselben. Im einzelnen schlägt die Erfindung eine Datenverarbeitungsanlage vor, die für eine solche Übertragung digitaler Information zwischen den Speichern, Eingabe-Ausgabegeräten und Rechenwerken derart eingerichtet ist, daß weitere Baugruppen und Rechenwerke leicht

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Sparkasse Sduamberg Bankhaus Merck, Finde & Co., München, Nr. 25464 Bankhaut H. Aufhäuier, München, Nr. 53597 Poitschedci München 153861 Telegrammadresse ι Patenlsenlor

angefügt werden können und Insbesondere keinen Eingriff in die vorhandenen Rechenwerke erforderlich machen.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer Datenverarbeitungsanlage, wo jede Funktionsgruppe, d.h. Speicher, Eingabe-Äusgabe-Gerät und Rechenwerk als Baustein nach einem Baukastensystem eingerichtet ist, so daß leicht eine Erweiterung möglich ist.

Eine herkömmliche Datenverarbeitungsanlage, deren Nachteile durch die Erfindung überwunden werden sollen, besitzt Speicher, Eingabe-Ausgäbe-Gerate und Rechenwerke. Diese Baugruppen ,sind über eine als Mehrfachkoppelstufe ausgebildete Pufferstufe miteinander verbunden. Zwischen den Eingabe-Ausgabe-Geräten und der'Mehrfachkoppelstufe sind Steuergruppen erforderlich. Wenn sich auch jede Steuergruppe zwischen mehrere. Eingabe-Ausgabe-Geräte und die Mehrfachkoppelstufe einschalten kann, so kann eine Steuerstufe jeweils gleichzeitig nur ein Eingabe-Ausgabe-Gerät mit der Mehrfachsteuerstufe verbinden.

Deshalb ist eine gesonderte Steuergruppe für jedes Eihgabe-Ausgabe-Gerät erforderlich, das einen ununterbrochenen Zugang zu dem restlichen Rechenwerk hat. Dies ist eine aufwendige Forderung, die wesentlich zu dem Umfang der Anlage beiträgt.

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Demzufolge liegt ein Ziel der Erfindung in der Schaffung der digitalen Datenverarbeitungsanlage, deren zentrales Rechenwerk ununterbrochen zu jedem Speicher und jedem Eingabe- Ausgabe-Gerät Zugang haben kann.

" Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer logischen Auswahlstufe für die Übertragung digitaler Information zwischen verschiedenen Gruppen einer digitalen Datenverarbeitungsanlage . Insbesondere dient die Auswahlstufe zur Informationsübertragung zwischen einem Rechenwerk und Eingabe-Ausgabe-Geräten einerseits und zwischen dem Rechenwerk und Speichern andererseits.

: -In weiterer Zielsetzung schlägt die Erfindung eine Datenverarbeitungsanlage der genannten Art vor, die zur Durchführung beliebiger Aufgaben nach dem Baukastensystem erweitert werden kann, indem nach Wunsch Rechenwerke, Speicher und Eingabe-Ausgabe-Gerate angefügt werden können, so daß die Rechen-, Speicher- und Eingabe-Ausgabekapazität erweitert wird. - . ■

Ein weiteres Ziel liegt in der Schaffung einer Datenverarbeitungsanlage, worin ein einziges Rechenwerk in zeitlich überlappender Beziehung nacheinander Operationen mit verschiedenen Speichern durchführen kann.

Weitere Ziele der Erfindung werden im folgenden be-• - 4 - 0098 1Ul 1 531

schrieben, soweit sie nicht ohne weiteres auf der Hand liegen.

Die Erfindung umfaßt somit die konstruktiven Merkmale, die Zuordnung der Baugruppen und die Anordnung der Bauteile, wie es beispielsweise anhand des folgenden Ausführungsbeispiels erläutert ist. Der Erfindungsgedanke ist in den Patentansprüchen zusammengefaßt.

Zum besseren Verständnis des Wesens und der Ziele der Erfindung wird auf die folgende Einzelbeschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen bezuggenommen. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsanlage,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Rechenwerks,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Gruppenwahl- und Informationsübertragungsschaltkreise, die an die Eingabe-Ausgabeleitung der Anlage nach Fig. 1 angeschlossen sind,

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Gruppenwahl- und Prioritätssehaltkreise, die an die Speichersammelleitung der Anlage nach Fig. 1 angeschlossen sind,

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Rechenwerk- und

Speicherwahlgruppen zur Anwahl des Schnellspeichers nach Fig. 1, .

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Informationsübertragungsstufe in einem Speicher, der an die Speichersammelleitung nach Fig. 1 ange-

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schlossen ist.

Pig. γ- ein Blockschaltbild eines Ausschnitts der Zeitsteuerschaltung für die Anlage nach Fig. 1 und -

Pig. 8 eine Übersicht über die Wellenform während eines Speichervorgangs bei einer Anlage nach Pig, I.

GesamtbeSchreibung

Die in Pig. 1 als Blockschaltbild dargestellte Datenverarbeitungsanlage besitzt drei Hauptgruppen: Rechenwerke, Eingabe-Ausgabe-Geräte und Speicher. Eine Speiehersammelleitung 10 verbindet das arithmetische Rechenwerk P₂ mit dem Speicherteil aus Kernspeichern 14 und 16 und einem Schnellspeicher l8. Die Anschaltung des Schnellspeichers erfolgt mittels eines Schalters 15. Eine Eingabe-Ausgabe-(i/O)-Sammelleitung 20 verbindet das Rechenwerk P₂ mit mehreren l/0-Geräten, beispielsweise einem Kartenleser 24, einem Fernschreibgerät 22 und einem Bandlocher 26. Die Speichersammelleitung und die I/O-Sammelleitung übertragen sowohl Steuer- und Informationswörter in beiden Richtungen. Die Wörter werden parallel übertragen im Unterschied zur Serienübertragung.

Das Rechenwerk P₂ kann auch die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Speichern und einem Trommel-

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speicher28, JO steuern, der über eine Speicherpufferstufe 32 an eine Speichersteuerstufe P₁ angeschlossen ist. Die Speichersteuerstufe überträgt Informationen zwischen den Trommelspeichern 28 und-JO und den Speichern 14- und 16 mittels einer zweiten Speichersammelleitung 36.

Nach Fig. 1 gehört zu der dargestellten Datenverarbeitungsanlage ferner ein Rechenwerk P , das über eine I/0-_v Sammelleitung 44 an I/O-Geräte 46 angeschlossen ist. Eine Speichersammelleitung 48 verbindet das Rechenwerk P mit den Speichern 14, 16 und 18.

Zur näheren Betrachtung der .Verbindungen zwischen den Eingabe-Ausgabe-Geräten und der Sammelleitung 20 besitzen jedes Eingabe-Ausgabe-Gerät 22, 24 und 26 und die Speicherpuff erstüfe 32 je zwei Parallelanschlußklemmen 22a, b; 24a, bj 26a, b und 32a, ta.. Die I/O-Sammelleitung besteht ihrerseits aus mehreren hintereinandergeschalteten Abschnitten. So liegt ein erster Abschnitt 20a zwischen dem Rechenwerk 12 und der AnschlußklemmeH 22aj die Anschlüsse der Sammelleitungsabschnitte erfolgen im allgemeinen mittels Mehrfachsteckern. Ein zweiter Abschnitt 20b liegt zwischen dem Kartenieseranschluß 22b und dem Anschluß 24a des Fernschreibers 24. Entsprechend reicht ein Abschnitt 20c der I/O-Sammelleitung zu dem Bandlocher 26, und die Abschnitte 2Od und 2Oe schließen das Trommelspeichergerät an die Sammel-

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leitung an... .' ■

Die Speiehersammelleitungen 10, 36 und 48 sind in gleicher· Weise an die Speichergruppen angeschlossen, mit der Ausnahme, daß jeder Speicher mehrere Paare Parallelanschlußklemmen hat, jeweils ein Paar für jede Sammelleitung, an die er angeschaltet werden kann. So hat die Sammelleitung 10 einen Abschnitt 10a, der zwischen das Rechenwerk Pp und · eine Anschlußklemme 14a eines Kernspeichers 14 eingeschaltet ist. Ein Abschnitt 10b verbindet die Sammelleitung 10 zwischen dem Anschluß l4b und dem Kernspeicher 16 und liegt in Reihe zu dem Abschnitt 10c, der zu dem Schnellspeicher 18 reicht.

Aufgrund dfeser Anordnung kann die Datenverarbeitungsanlage baugruppenweise nach einem Baukastensystem erweitert werden. Beispielsweise kann ein zusätzliches I/0-Gerät an die Sammelleitung 20 über die Anschlußklemme J4b der Speichersteuerstufe P-, angeschlossen werden . Zusätzliche Speichergruppen und Speiehertrommeln können in ähnlicher Weise angefügt werden; vielter können an die Anlage zusätzliche Rechenwerke* mit einer weiteren Speichersammelleitung angeschlossen werden, die an zusätzliche Anschlußklemmen der Speieher 14, 16 und 18 angekoppelt ist.

Die Anlage arbeitet asynchron; sie besitzt keine zen-

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trale Zeitsteuerschaltung. Jeder Speicher hat beispielsweise seinen eigenen Zeitgeber zur Steuerung der Arbeitsweise innerhalb eines vollständigen Speicherzyklus. Zur Durchführung einer Speicherroutine gibt der Speicher dem betreffenden Rechenwerk ein Signal, damit der Lese- bzw. Schreibvorgang am Rechenwerkende der Speicherleitung festgelegt wird.

Arithmetisches Rechenwerk

Die arithmetischen Rechenwerke erledigen die arithmetischen und logischen Operationen und die Datenübertragungsoperationen in der Anlage nach Fig. 1. Jedes Rechenwerk sei nach Fig. 2 aufgebaut, wonach ein arithmetisches Register 50 an die Datengruppe 52 der ϊ/0-Sammelleitung 20 angeschlossen ist Das Register 50 legt die Adressen für die Eingabe-Ausgabe-Operationen fest, dient als Operandenregister für logische Befehle und wird für alle arithmetischen und Verschiebungsbefehle benutzt.

Ein Pufferspeicher 54 verbindet das Register 50 mit der Datengruppe 56 der Speichersammelleitung 10. Neben seiner Pufferfunktion im Austausch mit der Speicheranordnung arbeitet der Pufferspeicher 54*als Addendenregister bei arithmetischen Operationen und enthält in logischen Operationen einen Operanden.

Ein Programmzähler 58 enthält die Speicherstelle, aus

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BADORIQiNAL

der der jev/eils folgende, auszuführende Programmbefehl zu entnehmen ist. Ein Speicheradressenregister 60 gibt auf

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die Spelchersammelleitung 10 die Speicheradresse weiter, d.h. die Gruppenadresse und die Adresse des jeweiligen. Speicherplatzes innerhalb der Speiehergruppe.

Ein Befehlsregister des Rechenwerkes 62 enthält Informationen hinsichtlich der auszuführenden Befehle. Es enthält I/O-Wahlstufen 62a, die an I/O-Wahlleitungen 64 innerhalb der Sammelleitung 10 angeschlossen sind, die das jeweilige I/O-Gerät festlegen, das während des betreffenden Befehlsschrittes mit dem Rechenwerk 12 verbunden werden soll. Das Rechenwerk 12 besitzt auch ein Prioritätsregister 66 und eine Eingabe-Ausgabe-Steuerstufe 68.

Eine Speichersteuerstufe 70 des Rechenwerks dient zur Aussendung und zum Empfang der Steuersignale für die Datenübertragung zwischen den Speichern und dem Rechenwerk. Diese Steuersignale sowie die dieselben verarbeitenden Schaltstufen werden nunmehr erläutert.

Die Anschlußschaltungen für die verschiedenen Leiter der I/0-Samraelleitung 20 innerhalb des Rechenwerks P₂ sfad etwas eingehender auf der rechten Seite der Fig. 5 dargestellt.

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Eingabe-Ausgäbe-Gerät

Allgemein enthält "jedes Eingabe -Ausgabe -Ge rät -.22, 24, 26 und 46 nach Fig. 1 einen Steuerteil und einen Funktions-¹ teil für die jeweiligen Funktionen. In einem Magnetbandgerät gehören zu dem Funktionsteil der Bandtransport und in einem"Fernschreiber die' Tastenordnung.

Der I/0-Gerätesteuerteil ist von besonderem Intersse, da derselbe unmittelbare Verbindung mit den sonstigen Teilen der Datenverarbeitungsanlage hat.. Der Funktionsteil erhält mit der Datenverarbeitungsanlage selbst nur über den Steuerteil Verblndungy

In der folgenden Betrachtung wird "die Informationsflußrichtung in Bezug auf das Rechenwerk ausgedrückt.-Ein von dem Rechenwerk an ein l/0-Gerät ausgegebenes Signal .wird'als Ausgangssignal bezeichnet. Entsprechend stellt ein in dem Rechenwerk von einem 1/0-Gerät empfangenes Signal ein Eingangssignal dar. *

Daten werden zwischen dem Rechenwerk und den 1/0-Geräten über die Zweiwegleitergruppe 52 der l/0-Sammelleitung übertragen (Fig. 2 und 3). In dem Rechenwerk sind diese Leitungen an das Register 50'"angeschlossen. Zusätzlich übertragen diese Leiter Binärsignale als Befehle für die I/O-Gerate und als Zustandsinformationen für das Rechenwerk. Bei einem Fernschreiber können die Befehle bei-

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spielsweise die Übertragung von Daten an eine entfernte Station betreffen. Zustandsinformationen des Fernschreibers lassen das Rechenwerk erkennen, daß der Fernschreiber besetzt ist durch den Empfang von Daten von einer anderen Fernschreibstation, oder andererseits, daß der Fernschreiber frei ist.

Die dargestellte Datenverarbeitungsanlage benutzt zwei aufeinanderfolgende I/O-Steuersignale für die Übertragung jeder Datengruppe auf den Datenleitern in ein I/C-Gerät. Das erste Steuersignal, als ''datao clear" bezeichnet, bereitet das i/O-Gerät für den Informationsempfang vor. Es folgt ein weiteres Ausgangssigna-l, genannt "datao set", das in dein I/O-Gerät den Datenempfang bewirkt. Die dataoclear- und dätao-set-Signale gehen von der I/O-Steuerstufe 06 des Rechenwerks aus.

Ähnlich wie die Datenübertragung in ein I/O-Gerät wird jeder I/O-Befehl in Abhängigkeit von zwei aufeinanderfolgenden Signalen, genannt "cono clear" und "cono set" der l/0-ßteuerstufe β8 von der Datenleitergruppe in das I/O-Gerät übertragen.

' Das Rechenwerk weist ein I/O-Gerät mit einem "coni"-Signal zur Aussendung der Zustandsinformation an, und für

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BAOOR₁Q₁NAi. 0098 U/1531

die Eingabe von Daten wird ein "datai"-Signal in das I/O- Gerät übertragen.

Wie nunmehr aim einzelnen anhand von Pig. 3 gezeigt wird, gibt das Rechenwerk Pp diese sechs I/O-Steuerbefehle an alle I/O-Geräte weiter, die an die l/0-Sammelleitung angeschlossen sind. Das Rechenwerk weist dann nur das gewünschte Gerät (bzw. die gewünschten Geräte) zu einer Antwort auf diese Signale an. Hierfür gibt das Befehlsregister 62 des Rechenwerks Wahlcodewörter an alle I/O-Geräte. Nur das gewünschte I/O-Gerät entschlüsselt das Wahlwort und erzeugt ein Bereitschaftssignal. Dadurch wird das I/O-Gerät, das durch dieses Wahlwort bezeichnet ist, zu einem Antwortsignal auf die Steuersignale des Rechenwerks erregt.

-Wenn in einem i/O-Gerät Daten für das Rechenwerk bereitstehen oder von dem Rechenwerk angefordert werden, wird ein Unterbrechungssignal an das Prioritätsregister 66 ausgegeben.· Dasselbe ist entsprechend der Prioritätsstufe des I/O-Gerätes codiert und wird in dem Rechenwerk in Abhängigkeit von seiner Priorität gegenüber der Priorität der gerade in dem Rechenwerk ablaufenden Operation angenommen oder* zurückgewiesen.

Pig. J zeigt die Schaltkreise der Steuerstufe eines I/O-Gerätes und ferner die Rechenwerkkreise, die an die 1/0-Sammelleitung 20 angeschlossen sind. Auf der rechten Seite

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der Zeichnung ist das Prioritätsregister 66 gezeigt, das an die l/Ö-Unterbrecherleitungen 70 angeschlossen ist. Ferner sind die Wahlleitungen 64 erkennbar, die an die I/O-Wahlstufen 62a des Befehlsregister 62 angeschlossen sind.

In dem Steuerteil jedes l/0-Gerätes beispielsweise des Fernschreibers 22 sind Wahlleiter 64 an die Eingangskieramen einer Deeodierungsstufe J2 (Fig. 3) angeschlossen. Die Decodierungsstufe 72 gibt auf dem Ausgangsleiter 74 nur dann ein Erregungssignal ab, wenn das Wahlsignal der Leitergruppe 64 dem Wahlcode des Fernschreibers 22 gleich ist. Der Leiter 74 leitet dann das Decodierungsausgangssignal zur Voreinstellung von sechs Und-Schaltungen 78 ... 88 weiter, die in einer Torschaltreihe 76 angeordnet sind. Die Reihe 76 enthält je eine Und-Schaltung für jedes der bereits genannten I/O-Steuersignale.

Gleichzeitig bringen die Steuerleiter 90 ··· 100 der I/O-Sammelleitung 20. die I/O-Steuersignale der Steuerstufe 68 des Rechenwerkes in die Torschaltreihe 76 jedes I/O-Gerätes 22, 24 und 26 ein. Nach Fig. 5 gibt der Leiter 90 das coni-Signal an einen Eingang jeder Und-Schaltung 78, der Leiter 92 gibt das cono set-Signal an einen Eingang jeder Und-Schaltung 82, der Leiter 94 gibt das eono clear-Signal an einen Eingang der Und-Schaltung 84, die Leiter

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96, 98 und 100 geben jeweils das datai-, datao set- bzw. datao clear-Signal an die Und-Schaltung 80, 86 bzw. 88 ab. So wird bei einer Koinzidenz des betreffenden Wahlsignals mit einem der sechs Befehlssignale eine Und-schaltung 78..... 88 des angewählten I/O-Gerätes unter Weitergabe eines Ausgangssignals durchgeschaltet.

Zusätzlich zu den Wahlleitern 64 und den Steuerleitern 90 ··■·· 100 gehören zu der i/O-Sammelleitung 20, 56 Datenleiter 52, deren einer in Pig. ~$ gezeigt ist. Diese Leiter übertragen jeweils Datensignale von dem und in das Rechenwerk, Zustandsinformation für das I/O-Gerät in das Rechenwerk und Befehlssignale in die I/O-Geräte.

Wi-e die anderen Leiter der I/O-Sammelleitung 20 sind dieselben Datenleiter 52 für alle I/O-Geräte bestimmt, die an die I/O-Sammelleitung angeschlossen sind. Dies ist in Fig. 2 und auf der linken Seite der Pig. j angedeutet, wo die I/O-Geräte 24 und 26 an die Sammelleitung 20 in gleicher Weise wie das I/O-Gerät 22 angeschlossen sind.

I/0-Pufferschaltung des arithmetischen Registers

Gemäß der rechten Seite in Fig. 3 ist jeder Datenleiter 52 an eine Stufe einer Pufferschaltung des arithmetischen

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Registers 50 angeschlossen. Die Gesamtpuffers.chaltung umfaßt jeweils gesonderte Stufen entsprechend der Stufe 102 für jeden Datenleiter in der I/O-Sammelleitung 20.

Die dargestellte Pufferstufe 102 enthält einen Widerstand 106, der zwischen den Datenleiter 52 und eine negative Gleichspannung eingefügt ist. Eine Diode 104 hält den Datenleiter auf einer niedrigeren, negativen, an der Diodenanode anliegenden Gleichspannung."Dadurch wird der Datenleiter 52 normalerweise auf der niedrigeren Gleichspannung gehalten. Zwei Dioden IO8 und 110 sind zu einer Und-Schaltung zusammengeschaltet, damit nur dann an der Steuereingangsklemme 112a einer Nichtstufe 112 eine negative Spannung anliegt, wenn an beiden Dioden eine negative Signalspannung anliegt. Die Diode 108 erhält auf dem Leiter 52 die zu übertragende Binärziffer, und die Steuerstufe 68 legt ein Befehlssignal zur Übertragung des betreffenden Ziffersignals an die Diode 110 an.

Aufgrund der an der Steuersignalanschlußklemme 112a erscheinenden negativen Spannung, wenn beispielsweise ein "1"-Signal übertragen werden soll, legt die Nichtstufe 112 den Datenlelter 52 gegenüber der negativen Ruhespannung auf eine höhere Spannung von Erdpotential. Wenn andererseits ein "O"-Signal ausgesandt werden soll, erhält die Diode

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108 kein Erregungssignal, so daß der Leiter 52 auf dem negativen Ruhepotential bleibt.

Nach Anlegen des Übertragungsbefehls an die Diode 110 der Pufferstufe 102 veranlaßt das Rechenwerk einen bestimmten Schaltkreis eines bestimmten l/0-Gerätes zur Abfrage des Potentials des Datenleiters 52. Dadurch liest der bestimmte I/O-Schaltkreis das Binärsignal ein, das von dem Rechenwerk auf den Leiter 52 ausgegeben worden ist. Unmittelbar darauf gibt die I/O-Steuerstufe 68'ein Rückstellsignal an die Torschaltung 114 der Pufferstufe 102 ab, so daß über einen Widerstand 117 eine hohe negative Spannung an den Datenleiter 52 angelegt wird. Die Rückstellspannung entlädt den Leiter 52 und führt ihn schnell auf seine negative Ruhespannung zurück, wo er normalerweise durch die Diode 104 festgehalten wird.

In der Stufe 102 der Pufferschaltung wird ein von einem I/O-Gerät empfangenes Binärsignal über einen Eingangszweig 52 a an.die nicht dargestellte Informationseingangsklemme des arithmetischen Registers 50 angelegt. Die Rückstelltorschaltung 114 wird dadurch ausgelöst, damit der Datenleiter 52 sicher auf sein normales negatives Ruhepotential eingestellt wird, bevor ein weiteres Ziffersignal auf den Datenleiter gegeben wird.

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I/O-Gerät-Steuerschaltung

Unter weiterer Bezugnahme auf Pig. 3 besitzt der dargestellte Fernschreiber 22 für jeden Datenleiter der I/O-Sammelleitung 20 eine gesonderte Steuerstufe 115, die vier Verbindungen mit dem zugehörigen Datenleiter haben kann. Zum Empfang' einer Befehlsziffer von dem Rechenwerk Pp besitzt das l/0-Gerät eine Und-Schaltung 116, zweckmäßigerweise in Form einer Kapazitäts-Dioden-Torschaltungj deren Eingangsklemme 116a mit dem Datenleiter 52 verbunden ist. Die andere Eingangsklemme Il6b der Und-Schaltung ist mit dem Ausgang der Und-Schaltung 82 der Torsehaltreihe 76 verbunden. Der Ausgang der Und-Schaltung 116 ist an einen Eingang eines Befehlsspeichers 118 in Form einer bistabilen Kippstufe geführt, die jeweils durch das Ausgangssignal der Und-Schaltung 84 der Torschaltreihe J6 gelöscht wird. ·

Entsprechend umfaßt die Schaltung des I/O-Gerätes zum Empfang von Datensignalen von dem Datenleiter 52 eine Und-Schaltung 120, deren Eingangsklemme 120a an den Leiter 52 und deren Eingangsklemme 120b an den Ausgang der Und-Schaltung 86 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Und-Schaltung 120 stellt eine Datenspeicherstufe 122 in Form einer bistabilen Kippstufe um; das Ausgangssignal der Und-Schaltung 88 löscht die bistabile Kippstufe 122.

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Um den Zustand des Fernschreibers 22 für jedes Binärziffersignal eines Wortes auf dem betreffenden Datenleiter 52 anzuzeigen, besitzt der Fernschreiber nach Fig. 22 eine Nichtstufe 124, deren Ausgangsklemme 124a über einen Widerstand an den Leiter 52 angeschlossen ist. Das Eingangssignal für die Nichtstufe 124 kommt von einer Und-Schaltung 126 aus Dioden 128 und 130* deren Kathodenverbindungspunkt an die Nichtstufeneingangsklemme 124b angeschlossen ist. Die Diode 128 liegt an einer Ausgangsklemme eines Zustandsspeichers 132in Form einer bistabilen Kippstufe I32 und die Diode 130 empfängt das Ausgangssignal der Und-Schaltung 78·

Die Schaltung zur Weitergabe eines Datenziffersignals auf den Datenleiter 52 ist ähnlich der Schaltung zur Weitergabe des Zustandsinformationssignals an das Rechenwerk aufgebaut. Im einzelnen ist die Ausgangsklemme einer NichtSchaltung 132 über einen Widerstand mit dem Leiter 52 verbunden; und eine Und-Schaltung 126 aus zwei Dioden I38 und l40 erzeugt das Eingangssignal der Nicht-Schaltung 134. Ein Ausgangsanschluß des Datenspeichers 142 ist mit der Diode 138 verbunden, und das Ausgangssignal der Und-Sehaltung So wird an die andere Diode 140 weitergegeben.

Der Fernschreiber 22 besitzt für jeden Datenleiter 52 eine gesonderte Steuerstufe wie eben beschrieben, d.h. mit bistabilen Kippstufen 118, 122, I32 und 142, Torsehal-

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tungen 124- und 134 und Und-Schaltungen 116, 120, 126 und 136. Diese gesonderten Steuerschaltungen werden durch eine einzige Torschaltreihe 76 in der beschriebenen Weise gesteuert.

Ausgabeoperation der I/O-Sammelleitung

Die Arbeitsweise der l/0-Gerätsteuerstufen wird nunmehr unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Eine I/O-Operation unter Beanspruchung des Rechenwerks P„ beginnt mit der Aussendung eines V/ahlsignals von den I/O-Wahlstufen 62a des Rechenwerks an die Decodierungsstufe jedes I/O-Gerätes 22, 24 und 26, das an die Sammelleitung 20 angeschlossen ist.

Dieses Wahlsignal erzeugt nur in derjenigen Decodierungsstufe 72 der I/0-Geräte ein Ausgangssignal, das für die I/O-Operation benötigt wird. Wenn der Code des Wahlsignals den Eingangsbedingungen für die Erregung des Kartenlesers 22 entspricht, erregt ein Ausgangssignal der betreff enden.Decodierungsstufe 72, und zwar in Form einer Potentialänderung des Leiters 74-, eine Eingangsklemme jeder Und-Schaltung 78 - 88.

Wenn in der I/O-Operation Daten von dem Rechenwerk in den Fernschreiber übertragen werden sollen, gibt die I/O-Steuerschaltung 68 des Rechenwerks nach Endigung des Wahl-

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signals ein dato clear-Signal an die I/O -Sammelleitung 100 ab. Dieses Signal veranlaßt in dem Fernschreiber 22 die Torschaltung 88, die durch den Ausgangspegel der ' _ Decodierungsstufe 72 in Bereitschaftsstellung steht, zur Löschung der Datenspeicherstufe 122.Sobald diese Stufe gelöscht ist, steht der Fernschreiber für die Aufnahme neuer Datensignale bereit. Das Rechenwerk gibt nunmehr an jeden Datenleiter 52 ein Datensignal ab, damit binäre "!"-Signale eingelesen werden. Das von der Steuerschaltung 66 an dem Steuerleiter 98 anliegende datao set-Signal läßt die Und-Schaltungen 120 das jeweilige "l"-Signal von den Leitern 52 in die entsprechende Datenspeicherstufe 122 übernehmen. Im einzelnen schaltet das datao set-Signal die voreingestellte Und-Schaltung 86 durch, so daß ein Impuls an die Eingangsklemme 120b jeder Und-Sehaltung-120 weitergegeben wird. Aufgrund dieses Signals gibt die Und-Schaltung 120 (beim Vorhandensein eines "1"-Signals aus dem Leiter) einen Impuls an die Datenspeieherstufe 122, wodurch die Kippstufe umgestellt, d.h. in den "1"-Zustand geschaltet wird.

Dieselbe Arbeitsfolge gehört zur Aussendung eines Binärziffersignals eines Befehlsworts an den Fernschreiber. Im einzelnen gibt das Befehlsregister 62 das I/0-Wahlsignal an den Leiter 64, die Steuerschaltung 68 gibt das cono clear-Signal an die Und-Schaltung 84 jedes i/O-Geräts. Jedoch nur die Und-Schaltung 84 des durch ein Befehlsregister ange-

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wählten I/Q-Geräts läßt das cono clear -Signal an die Eingangsklemme- Il8a zwecks Löschung der Befehlsspeicherstufe 118 durch. Die Und-Schaltung 82 des I/O-Geräts' empfängt dann ein cono set-Signal auf dem Befehlsleiter 92. Dieses Signal führt über die Und-Schaltung 82 zu einer Umstellung der Und-Schaltung 116, so daß das "1"-Signal von dem Leiter .52 in die Befehlsspeicherstufe 52 übertragen wird.

i/O-Sammelleitungs-Eingabeoperation

Wenn das Rechenwerk P_? von dem Fernschreiber 22 Daten übernehmen soll, speist es in die Decodierungsstufe 72 des Gerätes ein entsprechendes Wahlsignal ein und zwar aus dem Rechenwerkbefehlsregister 62. Die I/O-Steuerstufe 68 des Rechenwerks gibt- dann das datai-Signal an den Steuerleiter 96, der an die Und-Schaltung 80 angeschlossen ist. Aufgrund der Koinzidenz dieses Signals und des Ausgangssignals der Decodierungsstufe 72, gibt die Und-Schaltung 80 des Fernschreibersein Ausgangssignal ab*, das die Dioden l40 der Und-Schaltungen Γ36 des Leseteils in Sperrich-tung- vorspannt.

Wenn eine Datenspeicherstufe 142 des Fernschreibers ein "O"-Signal enthält, erhält die Diode 1^6, die an die Kippstufe angeschlossen ist, kein Eingangssignal. Daher bleibt die Nicht-Stufe Γ34, die an die betreffende Ünd-Schaltung Ij6 angeschlossen ist unerregt und der Datenlei-

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ter 52, der mit der Nicht-Stufe verbunden ist, verbleibt auf seinem negativen Ruhespannungspegel. Das Register des Rechenwerks Pp wertet die Abwesenheit eines Signals während desjenigen Taktintervalls als "O"-Signal, während dem das Rechenwerk das datai-Signal an den I/O-Sammelleiter 96 abgibt.

Wenn andererseits ein "1"-Signal in der Datenspeicherstufe 142 gespeichert ist, wird die daran angeschlossene Diode I58 gleichzeitig mit der Diode 14O in Sperriehtung vorgespannt. Dies führt zu einem Leitendwerden der NichtStufe 134 und laßt das Potential des betreffenden Datenleiters 52 auf Erdpotentieal ansteigen. Das arithmetische Register 50 hält diesen Spannungspegel als binäres "1"-Signal fest. Der Datenleiter 52 wird dann durch den über die Torschaltung 114 des Rechenwerks 50 anliegenden Rückstellimpuls schnell auf seinen negativen Ruhepegel zurückgeführt.

Der Zustand eines I/O-Geräts wird in gleicher Weise wie der Inhalt der Datenspeicherstufe 142 an das Rechenwerk weitergegeben. Dh. zur Übertragung des Inhalts der Zustandsspeicherstufe I52 auf einen Datenleiter 52 gibt das Rechenwerk ein coni-Signal an den Befehlsleiter 90. Die Und-Schaltungen 78 und 126 und die Nicht-Stufe 124 arbeiten in gleicher Weise wie die Und-Schaltungen 80und 1J6 und die Nicht-Stufe 134, die an die Datenspeicherstufe 124 ange-

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schlossen ist.

I/O-Betriebssignalarbeitsweise

Fig. 3 zeigt auch eine Prioritätsdecodierungsstufe beispielsweise in Form einer Binär-Qktal-Decodierungsstufe mit 8 Ausgangsanschlußklemmen sowie ein Prioritätsregister 150 des Fernschreibers 22. Das Prioritätsregister speichert ein Prioritätscodewort, das ihm der Programmierer zuteilt, und die Decodierungsstufe I52 decodiert dieses Prioritätswort. Auf den Empfang eines Unterbrechersignals erzeugt die Decodierungsstufe 152 ein Betriebsanforderungssignal oder Prioritätsunterbrechersignal auf einem Ausgangsleiter 15^* der der Priorität des Registers entspricht. Dieser. Leiter, der zusammen mit den Prioritätsleitern der anderen I/O-Geräte an die Leiter 70 der I/O-Sammelleitung 20 angeschlossen ist, führt zu dem Prioritätsregister 66 des Rechenwerks Pp-(Der Unterbrechersignaleingang der Decodierungsstufe I52 kann beispielsweise von einer Zustandsspeicherstufe beispielsweise 132· der Fernschreibersteuerstufe II3 herrühren und anzeigen, daß weitere Daten in das Rechenwerk übertragen werden sollen.) " ,

Das Prioritätsregister 66 vergleicht die Priorität eines einlaufenden UnterbrechersignaIs mit der Priorität des gerade in dem Rechenwerk ablaufenden Programms. Entsprechend der gegenseitigen Priorität des I/Q-Gerätes gegenüber dem

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-/24 - 152U11

laufenden Programm vernachlässigt das Rechenwerk die Unterbrecheranforderung oder unterbricht andererseits den Programmablauf und erledigt die neue Anforderung.

Die Prioritätsfestlegung in dem Register I50 kann mittels der genannten cono clear- und eono set-Signale,erfolgen. In diesem Fall würden die Befehlsspeicherstufen 118 der Pig."J die einzelnen Stufen des Prioritätsregisters I30 bilden.

Das Rechenwerk P_? kann auch in der Weise programmiert sein* daß es bei Einlauf einer Unterbrecheranforderung von einem I/O-Gerät den Zustand desselben abfragt, um daraus die Ursache der Unterbrecheranforderung festzustellen. Diese Abfrage erfordert im allgemeinen die Bestimmung des Zustandes einer oder mehrerer Zustandsspeicherstufen I32 des I/O-Gerätes und erfolgt deshalb nach dem Obigen mittels der coni-Signale des Rechenwerks.

Speichersystem _:

Der Speicherteil der Datenverarbeitungsanlage umfaßt einige gesonderte und voneinander unabhängige Speichergruppen, die jeweils aus einem Datenspeicherteil und einem Steuerteil bestehen. Jede Speichergruppe arbeitet im Vergleich zu den anderen Speichergruppen asynchron und auch gegenüber den arithmetischen Rechenwerken und den Eingabe-Ausgabe-Geräten.

- 25 - 0098 U/ 153 1

Die verschiedenen Speichergruppen haben einen verschiedenen Speicherumfang und unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeit. Die Anlage nach Pig. 1 besitzt beispielsweise'drei Speichergruppen, einen Kernspeicher mit einer Kapazität von 16 J84 Wörtern, einen Kernspeieher 16 mit einer Kapazität von 8 192 Wörtern und einen Schnellspeicher 18 mit einem 16-Register-Kippstufenspeicher.

Die Speichersammeileitung 10 nach Fig. 1 verbindet jede Speiehergruppe 14, Io und l8 unmittelbar mit dem Rechenwerk Pp, und eine gesonderte SPeichersammelleitung 48 verbindet dieselben Speichergruppen mit einem anderen arithmetischen Rechenwerk P . Die Speichergruppen 14 und 16 sind mittels einer Sammelleitung ,36 an die Speichersteuerstufe P₁ ange-"schlossen.

Wie noch unten erläutert wird, wird das Rechenwerk,

an das eine Speichergruppe zu einem bestimmten Zeitpunkt angekoppelt ist,

1.) durch Signaüe, die die Speichergruppe von den Rechenwerken empfängt, und

2.) durch eine Prioritätsschaltung für die Rechenwerke innerhalb der betreffenden Gruppe bestimmt.

Der Schnellspeicher 18 ist andererseits fest verdrahtet, so daß er beispielsweise mittels eines Schalters I5 in einem

- 26 -

0098U/1531

Zeitpunkt nur mit einem Rechenwerk beispielsweise dem Rechenwerk Pp gekoppelt werden kann. Deshalb ist es in manchen Anlagen vorzuziehen, daß jedes Rechenwerk einen gesonderten Schnellspeicher besitzt.

In einer solchen Anlage besitzt jedes Rechenwerk einen unmittelbaren Zugang zu jedem Speicherplatz der Speichergruppen 14 und 16. Da ferner dieselbe Speichersammelleitung jedes Rechenwerk mit allen Speiehergruppen, mit denen es in -Austausch treten kann, verbindet, ist die Anlage so ausgelegt, daß die Sammelleitung dem Rechenwerk zur Übertragung weiterer Signale in andere Speichergruppen zur Verfügung steht, sobald die jeweiligen in die Sammelleitung von dem Rechenwerk oder einer Speiehergruppe eingegebenen Signale aus der Sammelleitung heraus weiter übertragen werden. Im einzelnen kann das Rechenwerk bereits unmittelbar nach Übertragung von Daten zwischen dem Speicherpufferregister einer Speichergruppe und den Datenleitern sowie noch während der Übertragung der Daten von dem Speicherpufferregister in die Speicherkerne der. Speichergruppe Operationen mit anderen Speichergruppen ausführen. Durch diese Arbeitsweise wird die Anlage beträchtlich schneller, als wenn das Rechenwerk aufeinanderfolgende Operationen mit einer Speiehergruppe ausführt.

Der Speicherteil

Im allgemeinen hat mit Ausnahme des Schnellspeichers

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jede Speichergruppe neben einem Speicherabschnitt einen Steuerabschnitt,■der Betriebssignale von den mit der Speichergruppe verbundenen Rechenwerken empfängt. Die Rechenwerkbetriebssignale sind Codesignale zur Kennzeichnung einer bestimmten Speichergruppe. In Abhängigkeit von einem Rechenwerkbetriebssignal mit der betreffenden Speichergruppenadresse leitet der Steuerabschnitt zur Beantwortung des Betriebssignals eine Operationsfolge ein. Ein Schritt besteht in dem Prioritätsvergleich zwischen"-dem'Betriebssignal und einem gleichzeitig von einem anderen Rechenwerk empfangenen Betriebssignal.

Die Speichergruppe spricht auch auf Befehle von einem Rechenwerk zur Auslösung der Lese- und Schreibstufen des Speicherabschnitts an. Ferner gibt jede Speichergruppe Informationen hinsichtlich der Stellung des Speicherprogramms an das Rechenwerk ab.

Nach Fig. 4 umfaßt beispielsweise der Kernspeicher eine Rechenwerkwahlschaltung.I56, die Betriebssignale von jedem Rechenwerk Pp/ P, und P~ nach Fig. 1 empfängt. Der Unterteilter Fig. 4 stellt eine Prioritätsschaltung I56 dar, womit der Kernspeicher eine Entscheidung trifft, wenn gleichzeitig von mehreren Rechenwerken Betriebssignale eingehen. Diese Schaltungen sollen nunmehr in Einzelheiten erläutert werden. ,

-28-

0 0 98 U/ 1531

Die Rechenwerkwahlschaltung I56 besitzt für jedes mit dem Kernspeieher 14 verbundene Rechenwerk Pp, P₁ und P_Q eine Und-Schaltung I60, 162 und 164. Die Eingangssignale der Und-Schaltung I60 schließen Gruppenadressignale aus dem Speicheradressenregister 60 (Fig. 2) des Rechenwerks Pp und ein Anforderungssignal der Reohenwerksteuerschaltung 69 ein. Speichersammelleiter I62 und 164 übertragen diese Signale jeweils in die Und-Schaltung I60. Für eine spätere Bezugnahme ist ein Leiter I6ja angezeigt, der ein Schnellspeicherwahlsignal führt.

Ein letzter Eingang der Und-Schaltung I60 kommt von einer Warteanforderungskippstufe I68 des Kernspeichers. Aufgrund eines Anforderungssignals sowie eines Nichtschnellspeichersignals auf dem Leiter l6ja und eines Anforderungswarte· zeichens der Kippstufe 168 gibt die Und-Schaltung 16O ein Pp-Anforderungsantwortsignal in Verbindung mit dem Adressensignalwort für den Kernspeicher 14 ab.

In entsprechender Weise ist die Und-Schaltung 164 über die SpeicherSammelleitung 48 an das Rechenwerk P und die Anforderungswartekippstufe I68 angeschlossen. Sie gibt an der Ausgangsklemme 164a ein P„-Anforderungsantwortsignal ab. Die Und-Sehaltung 162 ist in ähnlicher Weise über die Sammelleitung 36 mit der Speichersteuerstufe P₁ und der

- 2.9 -

00981 A/ 1531

Kippstufe 168 verbunden. .

Wie bereits erwähnt, kann dieselbe Speichergruppe gleichzeitig von mehr als einem Rechenwerk aufgerufen werden, worauf die Gruppe ein Rechenwerk auswählt, dessen Anforderung beantwortet wird. Dies geschieht auf einer Prioritätsbasis. Innerhalb der dargestellten Anlage hat das Rechenwerk P höchste Priorität. Die Priorität der weiteren Rechenwerke P-, und Pp hängt davon ab, mit welchem der Kernspeicher χ.Ψ zuletzt in Austausch getreten war. Wenn-alsoder Kernspeicher mit dem Rechenwerk P. noch nach dem Rechenwerk Pp in Austausch stand, hat das Rechenwerk Pp den zweiten Prioritätsrang und das Rechenwerk P, den letzten, d.h. dritten

Prioritätsrang. Wenn umgekehrt die Speichergruppe 14 mit dem Rechenwerk P_p nach dem Rechenwerk P, in Austausch stand, hat das Rechenwerk P-, den zweiten Prioritätsrang vor dem Rechen-werk Pp. -

In der Prioritätssehaltung I58 (Pig. 4) empfangen Rechenwerkanforderungs-Speicherstufen I70, I72 und 174 die Anforderungssignale der Rechenwerke P_Q, P, und Pp auf der jeweiligen "1"-Eingangsklemme 170a, 172a bzw. 174a.

Die Kippstufen I70, I72 und 174 sind so miteinander gekoppelt, daß sich die mit Rechenwerken niedriger Priorität verbundenen Kippstufen im "O"-Zustand befinden, sobald

~ ⁵° " 0098 1 A/153.1

eine Kippstufe höherer Priorität in den "1"-Zustand geschaltet wird. Zu diesem Zweck ist die "1"-Ausgangsklemme 170b der P₀-Anforderungskippstufe I70 über eine Oder-Schaltung 176 lan die "0"-Eingangsklemme 172c der Kippstufe I72 und über eine Oder-Schaltung 178 an die "0"-Eingangs-. klemme 174c der Kippstufe 174 angeschlossen. Jedesmal wenn die Kippstufe I70 .in ihren "1"-Zustand geschaltet wird, stellt somit das an der Ausgangsklemme 170b erscheinende Ausgangssignal die Kippstufen I72 und 174 niedrigerer Priorität in· den "0"-Zustand.

Nach der vorigen Erläuterung hängt der Prioritätsrang der Rechenwerke P-, und Pp davon ab, welches mit dem Kernspeicher 14 zuletzt in Austausch stand. Die dargestellte Prioritätsschaltung I58 erreicht diese Wirkungsweise mit einer Und-Schaltung I80, deren Ausgangsanschluß an einen zweiten Eingangsanschlüß der Oder-Schaltung I¹Jb gelegt ist, sowie mit einer weiteren Und-Schaltung 182, die entsprechend mit einem Eingangsanschluß der Oder-Schaltung 178 verbunden ist. Ein Eingangssignal der Und-Schaltung I80 ist das "O"-Ausgangssignal einer "Zuletzt"-Kippstufe 184, deren "0"-Eingang von dem Ausgang einer Und-Schaltung I86 hergeführt ist. Entsprechend ist der Ausgangsanschluß einer Und-Schaltung 188 an den "!"-Eingang der "Zuletzt"-Kippstufe geführt,

00 9 8 UV 153 1

deren "l^!t-Ausgang an einen Eingang der Und-Schaltung 182 angeschlossen ist.

Zusätzlich liegt das "1"-Ausgangssignal ("P₁ aktiv") der P,-Anforderungskippstufe 172 an einem Eingangsanschluß der Und-Schaltung 186 an und die Und-Schaltung 188 ist mit dem "1"-Ausgang 174b der Kippstufe 174 zur Aufnahme eines P -aktiv-Signals verbunden. ·

Es wird nunmehr die Arbeitsweise der Prioritätsschaltung betrachtet, wenn sich die "Zuletzt"-Kippstufe im "0"-Zustand befindet zum Zeichen dafür, daß das Rechenwerk P₁ einen Speicherprogrammschritt mit dem Kernspeicher 14 nach dem Rechenwerk P_p ausführte, und wenn beide Rechenwerke P' und Pp die Speichergruppe 14 gleichzeitig anfordern. Ferner werde angenommen, daß das Rechenwerk P^ den Speicher 14 nicht anfordert, so daß die Und-Sehaltungen ΙβΟ und 16'2 Ausgangssignale abgeben. Das Signal der Und-Schaltung 162 erscheint an der "!"-Eingangsklemme172a der Reehenwerkan— forderungskippstufe 172 und an einer Eingangsklemme der Und-Schaltung 182. Das Pg-Anforderungssignal der Und-Schaltung 160 liegt entsprechend an der "!"-Eingangsklemme 174a der Pp-Anforderungskippstufe 174 und an einer Eingangsklemme der Und-Schaltung I80 an. Ferner erhält die Und-Schaltung 180 eine Voreinstellspannung von der "Zuletzt"-Kippstufe

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184, die im "G"-Zustand steht, wogegen die Und-Schaltung 182 keine Voreinstellspannung erhält. Polglich gibt die Und-Schaltung 182 kein Ausgangssignal ab, und daher liegen keine Eingangssignale an der Oder-Schaltung I78 an, die mit dem "o"-Eingang der Kippstufe 174 verbunden ist. Deshalb spricht diese Kippstufe auf das Pp-Anforderungssignal, das an der Anschlußklemme 174 a erscheint, an und stellt sich in den "1"-Zustand.

Andererseits liegen an beiden Eingängen der Und-Schaltung 180 Signale an, so daß die Oder-Schaltung 176 ein Eingangssignal erhält. Polglich liegt das P,-Anforderungssignal an dem "l"-Eingang und das Oder-Schaltungsausgangssignal an dem "o"-Eingang 172c der P-,-Anforderungskippstufe I72 an. ·

Wie ebenfalls in Fig. 4 dargestellt, sind verschiedene Eingänge einer Oder-Schaltung I90 jeweils mit dem "!"-Ausgang je einer Kippstufe I70, I72 und 174 verbunden. Die Oder-Schaltung I90 spricht auf das "aktiv"-Signal einer der Kippstufen I72 und 174 zwecks Anschaltung einer Zeitgeberschaltung I92 an. Nach dem Wellenformdiagramm der Fig. 8 dient dieses Siegnal der Oder-Schaltung auch als erster Zeitgeberimpuls t_Q der Speicherperiode des Kernspeichers 14.Dieses Signal liegt am "O"-Eingang 168b

- 55 -■
00 98U/1531

einer Anforderungswartekippstufe 168 an, so daß die Anforderungswartesignale an den Und-Schaltungen l60, 1.6.2 und 164 verschwinden. Diese Und-Schaltungen sind jetzt gesperrt und können auf weitere Rechenwerkanforderungssignale nicht antworten, bis die Kippstufe 168 wieder in "O"-Zustand kommt. Die Kippstufe 172 erhält Jetzt nicht mehr langer die Ρ-,-Anforderungssignalspannung, und das Potential an ihrem "0"-Eingang 172 stellt sie in den "O"-Zustand. Die Kippstufe 174 bleibt jedoch im "1"-Zustand.

Polglich befindet sich während einer kurzen Zeitdauer nach Abgabe der Pp- und P-^-Anforderungssignale an den Und-Schaltungen 162 und 164 und vor Erzeugung des t-,-Impulses in der Zeitgeberschaltung 192 nur die Pp-Anforderungskippstufe 174 im "Γ'-Zustand und gibt somit ein "aktiv"-Signal ab. Die anderen Kippstufen I70 und I72 sind im "0"-Zustand.

Da jetzt die Gruppenwahlschaltung 156 und die Prioritätsschaltung 158 auf das Anforderungssignal jeweils höchster Priorität angesprochen haben, was durch ein "aktiv"-Ausgangssignal an nur einer Anforderungskippstufe zum Ausdruck kommt, meldet die Speichergruppe 14 dem Rechenwerk P~,

daß das Anforderungssignal angenommen ist. Mach Fig. 4 erfolgt dies durch Verknüpfung des "1"-Ausgangs jeder Kippstufe 170 .... 174 mit einer gesonderten Und-Schaltungl94,

1 - 34 -

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19β bzw. 198, wobei alle Und-Sehaltungen gleichzeitig durch den Taktimpuls t-^ der Zeitgeberschaltung I92 getastet werden. Da nur die Kippstufe 174 ein Ausgangssignal führt, wird nur die Und-Schaltung 198 durchgeschaltet. Das von dieser Und-Schaltung erzeugte Ausgangssignal wird über den Leiter 200 der Speichersammelleitung 10 in die Speichersteuerschaltung 69 des Rechenwerkes Pp als Adressenbestätigungssignal weitergegeben.

In weiterer Betrachtung des obigen Beispiels, wo die Kippstufe 1-74 ein. Pp-aktiv-Signal erzeugt, schaltet die Koinzidenz dieses Signal mit dem t-,-Taktimpuls die Und-Schaltung 188 der Prioritätsschaltung I58, so daß die "Zuletzt"-Kippstufe in den "1"-Zustand kommt, womit das Ereignis gespeichert ist, daß die Speichergruppe nunmehr mit dem Rechenwerk Pp in jüngerer Zeit als mit dem Rechenwerk P₁ in Austausch stand. Damit ist in der Prioritätsschaltung 158 für das Rechenwerk P, eine höhere Priorität als für das Rechenwerk Pp eingestellt.

Am Ende einer Speicherperiode stellt der letzte Taktimpuls t_T der Zeitgeberschaltung 192 die Anforderungswartekippstufe 168 in "1"-Zustand, die ein Anforderungswartesignal erzeugt, das die Und-Schaltungen I60, 162 und 164 voreinstellt. Wie noch gezeigt wird, löschen bestimmte Signale während jeder Speicherperiode die Kippstufen I70 ... I74 und

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stellen sie in den "O"-Zustand. Die Schaltung naeh Fig. ist somit am Ende einer Speicherperiode zur Beantwortung einer neuen Anforderung von Seiten der Rechenwerke bereit.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Arbeitszyklus asynchron abläuft, d.h. jeweils nach Empfang eines Speichergruppenadress- und Anforderungswortes von einem Rechenwerk hängen die Arbeitstakte der Speichergruppe nach Fig. 4 nur von der Eigenzeitgeberschaltung 192 ab.

Adressierung des Schnellspeichers ■■ _"■

Innerhalb der dargestellten Datenverarbeitungsanlage enthält der Schnellspeicher 18 (Fig. 1) die jweweils ersteh sechzehn Speicheradressplätze zu denen das Rechenwerk Pg Zugang hat. Diese Funktionsweise ist beispielsweise dann erwünscht, wenn die Speicherregister der ersten sechzehn Adressenplätze als Sammler für das arithmetische Rechenwerk P₂ dienen. Diese Register werden im wesentlichen beständig benutzt. Es ist deshalb im allgemeinen wirtschaftlich, für dieselben eine kürzere Zugriffszeit vorzusehen, als sie mit Kernspeicherregistern erreichbar ist. Deshalb wird der Schnellspeicher 18 anstelle der ersten sechzehn Kernspeicherregister des Kernspeichers 14 benutzt. Wie jedoch unten ausgeführt wird, können diese ersten sechzehn Kernspeicherregister trotzdem anstelle des Schnellspeichers

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18 für Sonderzwecke angewählt werden.

lift allgemeinen adressieren die Rechenwerke einen Speicherplatz durch ein Zifferwort., das im wesentlichen aus drei Gruppen besteht. In Pig. 5 sind diese Ziffergruppen A, B und C in dem Speicheradressenregister.60 angedeutet. Die erste Ziffergruppe A bildet ein Gruppenwahlslgnal und dient zur Kennzeichnung der jeweiligen Speichergruppe, die den

^ angewählten Speicherplatz enthält. Die zweite Ziffergruppe B dient als Ausscheidungsgruppe, wenn eines der ersten sechzehn .Speicherregister innerhalb der Speichergruppe adressiert ist. Die dritte Gruppe C des Speicheradresswortes gibt schließlich zusammen mit der zweiten Gruppe ein bestimmtes Speicherregister abgesehen von den ersten sechzehn Speicherplätzen an". Wie bereits gesagt, wird die erste Ziffergruppe über die Speicherleiter (Iö2 - Fig. 2 und 4) der Speichersammelleitung 10 an die Speichergruppen 14, bzw. 18 weitergegeben und erreicht in jeder Gruppe eine

' Schaltung ΙβΟ nach Fig. 4·- Die zweite und dritte Ziffergruppe bilden zusammen die Adresse innerhalb der angewählten Speichergruppe und werden in der Speichersammelleitung 10 durch die Leiter 213 bzw. 228 (Fig. 2) in die Speichergruppen übertragen.

Die Schnellspeicherwahl mittels der zweiten

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Adressignalgruppe wird nunmehr unter Bezugnahme auf Pig. 5 erläutert, die die zur Einleitung eines Schnellspeicherzyklus erforderlichen Schaltkreise des Rechenwerkes P und des Schnellspeichers 18 zeigt. Die Und-Sehaltung l60 der Speichergruppe 14 (Pig. 4) ist ebenfalls dargestellt.

Wie für die Speichersammelleitungsanschlüsse des , ·. Kernspeichers 14 in Pig. 4 bereits gezeigt ist., ist eine °Und-Schaltung 204 des Schnellspeichers 18 an die Leiter 162 der Speichersammelleitung 10 angeschlossen^ die Gruppenwahlsignale aus dem Speicherädressenregister 60 des Rechenwerks P₂ führt. Auch der Speicherleiter 164, der das Anforderungssignal· der Rechenwerkspeichersteuerschaltung 69 führt, ist mit der Und-Schaltung 204 verbunden. Zu dem Schnellspeicher 18 gehört eine Zeitgeberschaltung 208., die eine Taktimpulsfolge für eine Schnellspeicherperiode nach Erhalt eines Äusgangssignals der Und-Schaltung 204 erzeugt.

Die Gruppenadresse des Schnellspeichers 18 sowie eines Kernspeichers, beispielsweise des Kernspeichers 14 sind vorzugsweise gleich. Damit sprechen die Und-Schaltung 160 des Kernspeichers 14 und die Und-Schaltung 204 des Schnellspeichers auf dasselbe Gruppenwahlsignal an.

Zusätzlich zu dem Gruppenwahlsignal auf den Leitern

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1β2 empfangen der Kernspeicher 14 und der Schnellspeicher 18 ein weiteres Adressignal, nämlieh das Schnellspeicherwahlsignal auf Speicherleitern I6ja und I6j5b. Oblgiech diese Leiter Jeweils dasselbe Signal führen können, führt der Leiter 165a in der dargestellten Anlage das komplementäre Signal zu dem Leiter I6;>b. Das arithmetische Rechenwerk 12 erzeugt ein Schnellspeicherwahlsignal mittels einer Und-Schaltung 212* in die aus dem Adressenregister 60 die Adressleiter 215 für die zweite Gruppe der Speicheradresssignale geführt sind, d.h. für die Signale, die erkennen lassen, ob einer der ersten sechzehn Speicherplätze aufgerufen wird.

Die Und-Schaltung 212 erhält ferner ein Ausgangssignal eines Betriebsschalters 210 des Rechenwerks. Der nur schematisch angezeigte Schalter dient zur Festlegung, . ob das Rechenwerk Pp die ersten sechzehn Speicherplätze in dem Schnellspeicher 18 oder andererseits in dem Kernspeicher 14 benutzen soll. -

Das Schnellspeicherwahlsignal liegt an der Schnellspeicher-Und-Sehaltung 204 über den Leiter 163b und nach Negation in der -Nicht-Stufe 214 über den Leiter I6ja an der

Kernspeicher-Und-SchaltunglöO an. Das Signal wird nur beim Vorliegen einer Adresse für einen der ersten sechzehn

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Speicherplätze zugleich mit einem Schnellspeicherwahlsignal -von dem Betriebsschalter 210 erzeugt. Das Schnellspeicherwahlsignal bewirkt eine Voreinstellung der Schnellspeicher-Und-Schaltung 204 und umgekehrt eine Sperrung der Kernspeicher-Und-Schaltung l60. Wenn der Betriebsschalter in der "Nichtschnellspeicher-"-Stellung steht, sperrt der Ausgang der Und-Schaltung 212 die Und~Sehaltung 204 und führt zu einer Voreinstellung der Kenrspeicher-Und-Sehaltung 160.

Wenn in dieser Anlage das Rechenwerk P₂ ein Speicherregister aufruft, das nicht in dem Schnellspeicher 18 oder dem Kernspeicher 14 liegt,, geben die Und-Schaltungen 204 und 16.0 kein Pp-Anforderungssignal ab. Wenn das Rechenwerk^ Pp ein Speicherregister des Kernspeichers 14 aufruft ₃ das nicht zu den ersten sechzehn Speicherplätzen gehört, gibt die Kernspeieher-Und-Schaltung 16C oin ,P₂-Anforderungssignal ab, doch infolge des Fehlens eines Signals der Und-Schaltung 212 erzeugt die Schnellspeicher-Und-Schaltung 204 kein solches Signal.

Die Schnellspeicher-Und-Schaltung 204 erzeugt ein Pp-Anforderungssignal nur dann, wenn der Betriebsschalter 210 in Schnellspeicherstellung liegt und die Gruppenwahlsignale den Kernspeicher 14 sowie einen der ersten sechzehn Speicherplätze aufrufen.

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Übertragungsbefehle für eine Speichergruppe

Nunmehr wird unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 6 die Art der Adressierung einer einzelnen Registerstelle in einem solchen Speicher,erläutert, der gemeinsam mit anderen Speichergruppen an verschiedene Speichersammelleitungen 14 bzw. 16 angeschlossen ist. Dabei wird die Betrachtung des vorigen Beispiels fortgesetzt, wonach das Rechenwerk P aktiv ist,- d.h,. eine Spei eher operation ausführt.

Nach PIg. 6 kann der Kernspeicher 14 in üblicher Weise mit einem Kernfeld 2>4 ausgestattet sein, das an ein Speiche radress- und -befehlsregister 2^5 und ein Speicherpufferregister 236 angekoppelt ist. Zu dem Speicheradress- und -befehlsregister gehört ein übliches Speicheradressregister 236/ das mit zwei bistabilen Kippstufen 240 und 242 verbunden ist, entsprechend deren Informationszustand eine Lese- oder eine Schreiboperation durchgeführt werden soll. Für das folgende sind der Leseverstärker 244 für die als Beispiels herausgegriffene Zifferstelle (n) und die Ziffersteilen- (n)-Kippstufe 246 des Kernfeldes 2J4 bzw. des Speicherpufferregisters 2j8 gezeigt.

Gemäß dem .Unterteil der Fig. 6 erhält die Speichergruppe Lesebefehle von den Rechenwerken 12, j4 und 42 auf gesonderten Speicherleitern 216, 218 und 220. Entsprechend werden die Sehreibbefehle von diesen Rechenwerken in die

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- 4i -

Speichergruppe 14 auf Leitern 222, 224 und 226 übertragen.

Zur Auswahl des Lesebefehls von dem einzigen aktiven Rechenwerk werden die Signale der Lesebefehlsleiter 216, und 220 an verschiedene Und-Sehaltungen 217, 219 und 221 angelegt. Der jeweils andere Eingang jeder Und-Schaltung ist das Adressbestätigungssignal für das betreffende Rechenwerk. So erhält die an den Lesebefehlsleiter 216 des Pp-Rechenwerks angeschlossene Und-Schaltung 217 das Pp-Adressbestätigungssignal. Entsprechend erhalten die Und-Schaltungen 219 und 221 die P-,- und PQ-Adressbestätigungssignale.

Die Ausgänge der Und-Schaltungen 217, 219 und221 liegen parallel an den Eingangsklemmen der Lesekippstufe .240.. Deren Ausgang ist seinerseits zu dem Speicheradress-. register 236 geführt. ■ ~

Die Schreibkippstufe 242 ist in gleicher Weise mit den Ausgängen der drei Und-Schaltungen 254 verknüpft. Jede dieser Und-Schaltungen erhält das Adressbestätigungssignal und von einem Leiter 222, 224 bzw. 226 den Schreibbefehl · des betreffenden Rechenwerks.

Dasjenige Adressregister innerhalb des Kernfeldes 234, in das Daten eingeschrieben oder aus dem Daten ausgelesen werden sollen, wird durch Adressignale gekennzeichnet,

_ho 0098U/1531

- 42 -

die in den Speicheradressregistern der Rechenwerke erzeugt werden. Jede Adressziffer wird von dem aktiven Rechenwerk in das Speicheradressregister 23.6 des Kernspeichers 14 in gleicher Weise übertragen, wie die Lese- und Schreibbefehle in die Speicherkippstufen 240 und 242 eingegeben werden.

So sendet das aktive Rechenwerk (P_Q, P,, P Pig. I) eine Adressziffer in den Kernspeicher und zwar über die " Rechenwerkspeicherleiter (228, 230 bzw.. 232).

Eine Und-Schaltung 248 empfängt die Adressziffer auf dem Leiter.228 zusammen mit dem Pp-Adressbestätigungssignal. Und-Schaltungen 250 und 252 sind entsprechend an die Ädressleiter 230 und 232 angeschlossen und mit den Quellen der entsprechenden Adressbestätigungssignale verbunden. Die .... Ausgangsanschlüsse dieser Und-Schaltungen 248, 250 und

liegen parallel an einem Eingangsanschluß 2j56a des Speicher- ) adressregisters.

Die übrigen Adressleiter der Speichersammelleitung 10-, 36 und 48 sind ebenso wie die Leiter 228, 2JO und 252 mit dem Speicheradressregister 236 verkoppelt.

Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben ist, erzeugt der Taktimpuls ty der Speicherperiode das Adress-

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bestätigungsslgnal, sobald die Gruppenwahl- und Prioritätsschaltungen 156 und I58 das Rechenwerk mit höchster Priorität unter den anfordernden Rechenwerken erfaßt haben. Infolge der dargestellten Verknüpfung der Adressleiter und der Lese- und Schreibbefehlsleiter in dem Kernspeicher 14 stellt dieses Signal die Und-Sehaltungen 217, 219, 221, 248, 250V 252 und 254 für die Übertragung der Information der Adressleiter und Schreib- und Lesebefehlsleiter der Speichersammelleitung des Rechenwerks Pp in das Speicheradressregister 236 und die Lese-Schreibkippstufen 240 und 242 bereit.

Datenübertragung in Speichergruppen

Wie in Fig. 6 gezeigt, erhält der Kernspeicher eine Ziffer-(n)-Information von dem Reclieiiwerk Pp über einen Datenleiter 56a der Speichersammeleitung 10 oder gibt andererseits dieses Informationssignal über den genannten Leiter in das Rechenwerk. Eine Übertragungsschaltung 268 für ein Ziffer3ignal mit negativläufigem Signalpotential (Binärwert "1") überträgt die Informationsziffern auf dem Leiter 56a in das Speicherpufferregister 238. Zu dieser Schaltung gehört eine Und-Schaltung 256 in Reihe mit einer Trenndiode 260, deren Anosdenansehluß mit dem Datenleiter verbunden ist. Der Ziffer-(n)-Leseverstärker 244 für das Kernfeld 234 ist mit einem Eingang der Und-Schaltung 256 verbunden. Der zweite Und-Schaltungseingang empfängt das

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Pp-äktiv-Signal. Dies ist das "1"-Ausgangssignal der Prioritätskippstufe 174 in Pig. 4, das auch an einem Eingangsanschluß einer weiteren Und-Schaltung 262 anliegt, deren anderer Eingangsanschluß unmittelbar an dem Datenleiter 56a liegt. Das Ausgangssignal der Und-Schaltung 262 ist zu einem Eingang der Ziffer-(n)-Kippstufe 246 des Speicherpufferregisters 238 geführt.

Wie man ferner aus Fig. 6 erkennt, sind der ZIf.fer-(n)-Leseverstärker 244 und die Kippstufe 246 auch in gleicher Weise über die Übertragungsschaltungen 264 und 265 an die Ziffer-(n)-Datenleiter 269 und 270 für die Rechenwerke 34 bzw. 42 angeschlossen. Die Übertragungsschaltungen 264 und 265 stimmen rät der Übertragungsschaltung 268 mit der Ausnahme übe rein, daß die Übertragungsschaltung 264 das P,-aktiv-Signal und die Übertragungsschaltung 265 das P_Q~ aktiv-Signal empfängt.

Das Speicherprogramm des Kernspeichers,14; kann drei verschiedene Befehle ausführen, nämlich Lesen> Schreiben .und Lesen/Schreiben. Bei einem Schreibbefehl, der bei Empfang eines Befehlssignals in der Schreibkippstufe 242, jedoch nicht in der Lesekippstufe 240auftritt/ gibt das Rechenwerk die Daten an den Kernspeicher am Anfang des Speicherprogramms. In dem Kernspeicher ist die Und-Schaltung 262 der Übertra- gungsschaltung*~26j3. durch das Pp-aktiv-Signal (abgeleitet aus dem Taktimpuls t₁) bereits voreingestellt und gibt damit die Ziffer-(n).-Information, des Leiters 56aan das- Speicherpuffer-

■ ■ ■ ' 009814/1531

register 2^8 weiter.

Das Rechenwerk gibt auch einen Sehreib-Start-Impuls (Wr Re) über, einen Leiter 273 an den Kernspeicher ab (Figur 7). Der Speicher ist an Schreib-Start-Leiter 275 und 277 der Rechenwerke P^ und P„ angeschlossen. Eine Torschaltung 27-9 (Figur j)_t ähnlich der Und-Schaltung 254 in Figur 6 empfängt die Signale dieser Leiter und übernimmt bei einem Aktiv-Signal der Prioritätsschaltung nach Fig. 4 nur das SehreIb-Start-Signal desjenigen Rechenwerks, mit dem Daten übertragen werden. Der Ausgangsleiter 285 der Torschaltung 279 führt das ausgewählte Schreib-Start-Signal an eine weitere Torschaltung in Figur 7· Sobald die Speichergruppe ein Schreib-Start-Signal empfängt, überträgt sie die Daten aus dem Speicherpufferregister in das Kernfeld.

Für das Rechenwerk ist das Schreibprogramm mit Aussendung der Daten sowie des Schreib-Start-Signals abgeschlossen,, und das Rechenwerk kann auf den folgenden Befehl übergehen. Die Kernspeichergruppe muss jedoch die betreffenden Speieherplätze des Kernfeldes frei machen und das zuletzt in dem Pufferregister empfangene Wort in das Kernfeld übertragen. Dies erfolgt während des Restes des Speicherprogramms,

Zur Trennung des Kernspeichers 14 von den Daten-, Actress.-', Schreib-Start- und Befehlsleitern der Speichersammelleitung muss das Pp-aktiv-Signal beendet werden. Dies erfolgt durch Löschung,der Prioritätskippstufen I70, 172 und 174 (Figur- 4) in der oben benchr!.ebenen Weise. , ,.., BAD ORIGIN/^ 46 -

Bei der Ausführung eines Lesebefehls und bei der Ausführung eines Lese-Schreib-Befehls fragt ein Taktimpuls t_fo der Zeitgeberschaltung 192 nach Figur 4 den Leseverstärker 244 des Kernfeldes ab.,-um die Daten aus dem Kernspeicher auf die Datenleiter der Speichersämmelleitung, die mit dem aktiven Rechenwerk verbunden ist, zu übertragen. Der Taktimpuls t, liegt nach Figur 7 auch an einer Und-Schaltung 2β7 an,- die bereitgestellt ist, solange die Kippstufe 24o einen Lesebefehl speichert. Das'Ausgangssignal der Und-Schaltung ist ein Lese-Stark-Impuls (Rd Rs)₅ der an das Rechenwerk übertragen wird und anzeigt, dass Daten von der Speichergruppe ausgesandt werden sollen.

. Nach Figur 6 werden in einem Leseprogramm" nur Daten auf die Datenleiter für eine Übertragung zu dem Rechenwerk übertragen, indem die Daten durch die betreffenden Und-Schaltungen 256 und die Trenndioden 2βθ geschickt werden. Manche bekannten Speicherkernanordnungen arbeiten destruktiv. Wie jedoch die Übertragungsschaltung 268 erkennen lässt, ist der Eingang der Und-Schaltung 262 an die Anode der Diode 260 angeschlossen. Wenn also die Informationsziffer (n) aus dem Speicherfeld ausgelesen und in den Datenleiter 56a übertragen wird, liegt sie automatisch an der Und--Schaltung 262 an und kann dadurch in das Speicherpufferregister 2J8 zurückübertragen werden. ·

Nachfolgende Taktimpulse der Zeitgeberschaltung 192 schreiben die Information wieder irv das Speicherfeld ein.

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Somit speichert das Speicherfeld nach Abschluss eines Leseprogramms dieselben Daten, die zu Beginn des Programms gespeichert, waren. .

Dieses ausschliessliche Leseprogramm hört Jedoch für die Speichergruppe dann auf, wenn die in die Speichersammelleitung übertragene Information in dem Rechenwerk ankommt. Daher kann sich' die Speichergruppe von den Adress-, Befehls-, Sehreib-Start-, Lese-Start- und Datenleitern selbst abschalten, unmittelbar nachdem das Speicherprogramm zu dem Taktimpuls t, gekommen ist. Dementsprechend werden die Prioritätskippstufen (Figur 4) in diesem Zeitpunkt gelöscht. Dies erfolgt" nach Figur 7 mittels einer exklus-iven Oder-Schaltung 282, die an je' einen Ausgangsanschluss der Schreibkippstufe 24o ur--"¹ der Lesekippstufe 242 angekoppelt ist, die oben unter Bezugnahme auf Figur 6 in grösserer Ausführlichkeit erläutert sind. Die exklusive Oder-Schaltung gibt jeweils nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn sie nur an einer Eingangsklemme, jedoch nicht an beiden ein Eingangssignal empfängt. Der Ausgangsanschluss dieser Schaltung 'ist an eine Eingangsklemme einer Und-Schaltung 2β5 sowie an eine Eingangsklemme einer Und-Schaltung 269 geführt. Die Ausgangsanschlüsse der Und-Schaltung führen zu dem Löscheingang der Prioritätskippstufen 170, 172 und 174 (Figur 4). ·

Das andere Eingangssignal der Und-Schaltung ist der Lese-Start-Impuls der Und-Schaltung 267. Deshalb

aa 0098 U/153 1 Bm QRiGlNAI - 48 -

stellt während eines einfachen'teseprogramme die Kippstufe 240 die Und-Schaltung 2β5 über die exklusive Oder-Schaltung so ein, dass bei Auftritt des Taktimpulses t, die Prioritätskippstufen gelöscht werden. '

Wie man ebenfalls aus Figur 7 ersieht, stellt die Kippstufe 242 innerhalb eines einfachen Schreibprogramms eine Und-Schaltung 271 so vor, dass ein Sehreib-Start-Impuls von der Torschaltung 279 empfangen wird. Die Und-Schaltung 269 lässt das Ausgangssignal der Und-Schaltung 271 zwecks Löschung der Prioritätskippstufen durch, mit der Ausnahme für ein Lese/Schreib-Programm.

Während dieses kombinierten Programms löscht andererseits nach Figur 7 eine Und-Schaltung 281 die Prioritätskippstufen jeweils beim Fehlen eines Ausgangssignals der exklusiven Oder-Schaltung, wenn gleichzeitig ein Schreib-Start-Impuls auftritt.

Lese-Schreib-Programm

, Neuere Rechenprogramme verlangen oft, dass ein Wort aus einem Speicher ausgelesen und in dem Rechenwerk verarbeitet wird; dieses geänderte Wort soll dann in denselben Speicherplatz eingelesen werden, in dem das Ausgangswort stand. Diese Operation verlangt normalerweise ein vollständiges Speicherprogramm für. den anfänglichen Lesevorgang sowie ein vollständiges Speicherprogramm für das Einschreiben des geänderten Wortes in denselben Speicherplatz.

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In der vorliegenden Datenverarbeitungsanlage kann diese Operation andererseits mit einem einzigen Speicherprogrammzyklus erfolgen, wie im folgenden beschrieben wird. Die Zeitgeberschaltung 192 (Figur 4) besteht normalerweise aus einer Kette, die abwechselnd Verzögerungsstufen und Impulsverstärker enthalt.

Nach der Teildarstellung der Zeitgebereehaltung 192 in Figur 7 lassen sich die Verzogerungsstufen und Impulsverstärker in zwei aneinander anschliessenden Abschnitten 192a und 192b anordnen. Die Impulsfolgen des ersten Abschnitts gehören zu der Aufnahme von Adressen sowb von Befehlssignalen in dem Speicher und zum Auslesen von Daten.

Aufgrund der Taktimpulse des zweiten Abschnitts 192b schreibt die S eichergruppe Daten in das Kernfeld (Fig.6).

Wie man welter aus Figur 7 ersieht,ist die Zeitgeberkette zwecks Durchführung einer Lese- und einer Schreiboperation im Rahmen eines e-inzigen Speicherprogramms durch eine Und-Schaltung 274 unterbrochen, die zwischen den Impulsverstärker 276 des Abschnitts 192a, dessen Ausgangstaktimpuls (t_RdI) der letzte Taktimpuls der Leseroutine des vollständigen SpeicherProgramms ist, und die folgende Verzögerungsstufe 278 am Beginn des Abschnitts 192b eingeschaltet. (Die Verzögerungsstufe 278 kann in manchen Fällen weggelassen werden, wo dann die Und-Schaltung 274 unmittelbar zwischen die Impulsverstärker 276 und 280 eingeschaltet ist). Damit ist eines

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der beiden Eingangssignale der Und-Schaltung 27²I- der letzte Taktimpuls der Leseroutine des S pe icher Programms-r Das andere Eingangssignal ist das Ausgangssignal der exklusiven Oder-Schaltung 282.

Während eines einfachen Lese- oder Schreibprogramms befindet sich nur eine der Kippstufen 24-0 und 242 im "1"-Zustand, so dass .die exklusive Oder-Schaltung ein Ausgangssignal zur Voreinstellung der Und-Schaltung 274 abgibt, damit der Ausgangsimpuls des Verstärkers 276 in den zweiten Abschnitt 192b durchgelassen wird.

Wenn jsfoch im Programm ein kombiniertes Lese/ Schreib-Programm erforderlich ist, ist die Rechenwerkspeichersteuerstufe 69 (Figur 2) so programmiert, dass sie jeweils zu Beginn eines Speicherzyklus einen Lesebefehl auf dem Leiter 216 nach Figur 6 und einen Schreibbefehl auf dem Leiter 222 nach Figur 6 erzeugt. Folglich befinden sich beide Kippstufen 24.0 und 242 im "!"-Zustand und geben SIg-- ■ nale an die exklusive Oder-Schaltung weiter. Damit gibt die exklusive Oder-Schaltung 282 kein Ausgangssignal ab, so dass die Und-Schaltung 274 nicht voreingestellt ist. Folglich wird die Arbeitsfolge der Zeitgeberschaltung nach Auftreten des Taktimpulses t_RdJ. unterbrochen.

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-.51 -

Die Zeitgeberschaltung wird dann in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einer Und-S haltung 284 (Fig.?) wieder weitergeschaltet, die Signale von Kippstufen 286 und 288 aufnimmt. Diese Kippstufen werden durch den Taktimpuls t-₀ jedes S pe icher Programms in den "θ" -Zustand zurückgestellt. Danach stellt der letztere Taktimpuls der Leseroutine ₃ d.h. · der Ausgangs impuls des Impulsverstärkers 276" die Kippstufe 286 in "!"-Zustand. Ein Schreib-Start-Signal des Rechenwerks .schaltet» die Kippstufe 286 in "!"-Zustand; das Rechenwerk gibt dieses Signal ab, sobald die Verarbeitung des aus dem Kernspeicher 14 während der Leseroutine aufgenommenen Wortes abgeschlossen ist und das geänderte Wort zum Einschreiben in denselben S eicherplätz bereitsteht.

Damit gibt die Und-Schaltung 284 ein Ausgangssignal nur dann ab, wenn die Kippstufe 288 einen Schreib- . Start-Impuls im Anschluss an den letzten Taktimpuls der Leseroutine des Speicherprogramms empfangen hat. Das Und-Ausgangssignal tastet den Impulsverstärker 28o, der den Taktimpuls ttfrO als ersten Taktimpuls der Schreibroutine erzeugt. Derselbe sowie die weiteren Taktimpulse bewirken ein Wiedereinschreiben des geänderten Wortes in denselben Speicherplatz des Kernfeldes 2^4. Um jedoch das geänderte Wort aus dem Rechenwerk in den Speicher anstelle des ursprünglich im Anfangsabschnit des betreffenden SpeIcherProgramms ausgele- "

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senen Wortes einschreiben zu können, muss das Ausgangswort aus dem Speicherpuffregister 238 gelöscht werden. Dies erfolgt durch Anlegen des AusgangsSignaIs der exklusiven Oder-Schaltung 282 nach Figur 7 an den Löscheingangsanschluss 235a (Figur 6) des Registers 238-, in solcher Weise, dass das Register gelöscht wird, sobald die exklusive Oder-Schaltung Eingangssignale sowohl von der Lese- als auch von der Schreibkippstufe 24o und 242 erhält.

Somit lässt die Und-Schaltung 274 der Zeitgeberschaltung äen Taktimpuls t_RdT unmittelbar in den Abschnitt 192b durchtreten, wenn die Kippstufen 240 und 242 nur einen Lese- oder Schreibbefehl speichern. Die Und-Schaltung 284 lässt andererseits den Taktimpuls t_RdL in den zweiten Abschnitt nur dann durchtreten, wenn ein SehreIb-Start-Impuls von dem Rechenwerk während der D-uer eines kombinierten Lese/-Schreib-Programms empfangen wird.

. Wellenformdiagramm, Figur 8

Das vollständige Speicherprogramm, das allgemein für eine Verwendung innerhalb einer Anlage nach der Erfindung geeignet ist, wird nunmehr zusammenfassend unter Bezugnahme auf das Wellenformdiagramm nach Figur 8 betrachtet, wo auf der horizontalen Achse die Zeit aufgetragen ist, wenn auch

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nicht notwendig maßstäblich. Die dargestellte Taktimpulsfolge beginnt mit dem Ende eines Speicherprogramms mit dem linken Taktimpuls t_T der obersten Wellenform 290, die einige

J-I

Taktimpulse der Zeitgeberschaltung 192 (Figur 4) zeigt. Diese Taktimpulse löschen das Speicher puff erregister 2J58 (Figur 6) der Speichergruppe mittels des Impulses 292a der Wellenform 292 am Fuß der Zeichnung. Der Taktimpuls t_L löscht auch die Anforderungswartekippstufe 168 (Figur 4) geinäss der Wellenform 294 und löscht die Lese- und Schreibkippstufen 240 und 242 (Figuren 6 und 7), was in dem Wellenformdiagramm im einzelnen nicht dargestellt ist.

Das jeweils folgende Speicherprogramm beginnt, wenn· ein Rechenwerk, beispielsweise Pp (Figur 1), Gruppenwahl- und Addressignale, jeweils der Wellenform 296, ein Anforderungssignal der Wellenform 298 und ausserdem den Lesebefehl oder Schreibbefehl nach der Wellenform J500 oder beide an die Speichersammelleitung abgibt. (Das Rechenwerk gibt beide Befehle gemeinsam nur zur Einleitung eines kombinierten Lese/ Schreib-Programms ab).

Beim Fehlen eines Schnellspeicherwahlsignals erzeugen die Gruppenwahlschaltung I56 (Figur 4) und die Prioritätsschaltung 158 (Figur 4) in Abhängigkeit von den Anforderungswarte-, Anforderungs- und Gruppenwahlslgnalen ein

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aktiv-Signal der Wellenform 302. Dieses leitet das neue Speicherprogramm ein, das mit dem Taktimpuls t~ der Wellenform 290 einsetzt. Der t_o-Impuls stellt die Anforderungswartekippstufe (Figur 4) in "θ"-Zustand zurück, wie die Wellenform 294 zeigt. Mit vorgegebener Verzögerung zu diesem Impuls erzeugt die Zsitgeberschaltung (Figur 6) den t,-Impuls, der nach Figur 4 ein Adressbestätigungssignal der Wellenform J.O4 auslöst, das zu dem aktiv-Signal zugeordneten Rechenwerk ausgegeben wird.

Der Adressbestätigungsimpuls überträgt auch die Lese- und Schreibbefehle in die Kippstufen 240 und 242 (Figur 6) der aktiven Speichergruppe und überträgt die Adressplatzsignale in das Speicheradressregister.

Mit Empfang des Adressbestätigungsimpulses beendet das Rechenwerk die Anorderungsroutine, wie die Wellenform 298 zeigt, sowie die Gruppenwahl und Adressignale.der Wellenform 296 und auch die Lese- und Schreibbefehle der Wellenform 300.

. Wenn der Speicher ein einfaches Schreibprogramm ausführt, sendet das Rechenwerk kurze Zeit nach Empfang des Ädressbestätigungssignals die in den Speicher einzuschreibenden Daten aus und gibt den Schreib-Start-Irnpuls, Die Daten-

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signale haben eine typische Wellenform 306, und das Schreib-Start-Signal 3¹^a wird gleichzeitig damit ausgegeben. Als Antwort auf das Sehreib-Start-Signal überträgt der Speicher die empfangenen Daten aus dem Speieherpufferregister in das Kernfeld.

Aufgrund des Schreib-Start-Impulses beendet der Speicher das aktiv-Signal 302, so dass die Speichersammelleitung zur Durchführung der folgenden Operation zwischen dem Rechenwerk und einer anderen Speichergruppe frei ist.

Wenn das Speicherprogramm ein einfaches Leseprogramm ausführt, wird die aus dem Speicher ausgelesene Dateninformation in die Datenleite^ 36 mittels einer Wellenform j5O8 übertragen.

Gleichzeitig mit der Datenaussendung in das Rechenwerk gibt die Speichergruppe einen Lese-Start-Impuls J12 (Figur 7) für die Speichersteuerstufe 69 des Rechenwerks ab. Der Speicher löscht.intern die Prioritätskippstufen (Figur 4) aufgrund des Lese-Start-Impulses und beendet damit das aktiv-Signal 302. '

" Während eines Lese/Schreib-Programms wird die Dateninformätion 3l0a auf die Datenleiter gebracht und ein

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■■--56 - 1 52A

Lese-Start-Signal 312 wird in gleicher Weise wie während eines einfachen Leseprogramms erzeugt. Zusätzlich löscht jedoch der Lese-Start-Impuls das Speicherpufferregister 23δ, Figur 6, wie durch die gestrichelte Wellenform 292b angegeben. W< nn dann das Rechenwerk: mit der Verarbeitung : des ausgelesenen Wortes zu Ende ist, sendet es einen Schreib-· Start-Impuls 3l4b an die Speichergruppe zurück, um die Zeit- ■ geberschaltung (Figur 7) wieder ingangzusetzen und das aktiv-Signal J02 zu entfernen. Das geänderte Datenwort wird über die Datenleiter 56 in den Speicher W übertragen, wie durch die Wellenform 310b angezeigt.

Mit Beendigung des Speicherprogramms, das durch den letzten Taktimpuls der Zeitgeberschaltung angezeigt wird, wird das Speicherpufferregister (Figur 6) gelöscht und die Anforderungs-Wartekippstufe (Figur 4) wird im Sinne der Erzeugung eines Anforderungswartesignals 294b zurückgestellt.

Die vorstehenden Erklärungen einschliesslich der Datenübertragung in eine Speichergruppe beziehen sich auf, die Übertragung einer einzigen Informationsziffer. Es ist jedoch selbstverständlich, dass für die meisten Fälle eine solche einzige Informationsziffer für eine Ziffergruppe steht, die gleichzeitig auf getrennten Leitern übertragen werden.

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So kann die S pe icher Sammelleitung 10 nach Figur β J>6 Datenleiter genau gleich dem Leiter 56a enthalten, die jeweils an eine Übertragungsschaltung 268 zur Übertragung von Ziffern in die und aus den Speicherpufferregisterstufen 239* die jeweils einen Leseverstärker 244 und eine Kippstufe enthalten, angeschlossen sind.

Die Datenverarbeitungsanlage nach der Erfindung schlägt zusammenfassend eine baugruppenartige Anordnung für die Eingabe-Ausgabe-Geräte/ für die Speichergruppen und die Rechenwerke vor. Dabei kann die Zahl der in einer solchen Anlage zusammenarbeitenden Eingabe-Ausgabe-Geräte allein durch Zusammenstecken zusätzlicher Baugruppen vergrössert werden; die Ausgangsanlage erfordert nur geringfügige Änderungen beim Anschluss neuer Baugruppen.

Die Eingabe-Ausgabe-Verbindungen zwischen jedem Eingabe-Ausgabe-Gerät und einen Rechenwerk sind so angeordnet, dass alle Signale an allen Geräten anliegen, dass jedoch nur ein oder mehrere angewählte Geräte in Empfangsstellung durchgeschaltet werden und damit auf Signale des Rechenwerks ansprechen. ·

Entsprechend sind die Speichergruppen parallel an mindestens eine Speichersammelleitung angeschlossen, Das

tet in einem Zeitintervall jeweils nur eine Speichergruppe für eine Übertragung von Information gegenüber der Sammelleitung. Sobald das Rechenwerk die Signalübertragung mit einer Speichergruppe abgeschlossen hat, setzt dieselbe die TorschaItungen, die die Verbindung zu der Sammelleitung herstellen,' still, damit die Sammelleitung für eine weitere Verwendung frei ist, während- die zuletzt daran angekoppelte Soeichergruppe ihr Speicherprogramm noch abschliesst. Dadurch kann die Anlage aufeinanderfolgende Befehle unter Beanspruchung verschiedener Speichergruppen mit wesentlicher Zeitersparnis durchführen.

Die Rechenanlage überträgt auch Binärziffern zwischen den Eingabe-Ausgabe-Geräten und den Rechenwerken und zwischen den Speichergruppen und den Rechenwerken nach logischen Gesichtspunkten, was die Programmierung vereinfacht und die Programmschrittzahl und damit die für die Durchführung einer logischen Operation erforderliche Zeitdauer vermindert.

Wenn man auch alle Leiter der Eingabe-Ausgabe-Sammelleitung und der Speichersammelleitung vorzugsweise zu jedem Eingabe-Ausgabe-Gerät und zu jeder Speichergruppe führt, so muss die Anlage nicht notwendigerweise auf jedem Übertragüngsleiter auch Signale empfangen können. Beispiels- -e." er.f'ordern Anlagen mit geringerer Kapazität weniger

Befehls- und Datensignale als grössere gleichartige Anlagen.

Die oben genannten, aus der Beschreibung ersichtlichen Ziele werden nach der Erfindung erreicht. Da hinsichtlich des Aufbaus der Anlage zahlreiche Abänderungen erfolgen können, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, sind alle Ausführungen der vorstehenden Beschreibung sowie Darstellungen der Zsichnungen nur in erläuterndem Sinn und nicht einschränkend zu verstehen.

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Claims (2)

Dr. Expl.] Patentansprüche

1. Datenverarbeitungsanlage, gekennzeichnet durch

folgende Merkmale: .

A. Datenübertragungsleitergruppen (20)

B. Wahlleiter für Wahlsignale (64)

C. Befehlsleiter für Steuerbefehle (90 ... lOO)

D. erste und zweite Eingabe-Ausgabe-Geräte (22, 24) mit je

1) einer an die Wahlleiter angeschlossenen Wahlstufe (72), die jeweils auf ein vorgegebenes Wahlsignal anspricht und ein Ausgangssignal abgibt,

2) einer ersten und zweiten Speicherstufe mit je einem Speicherelement (122,142) und einem Datensignalanschluss jeweils Datensignale übertragen werden können,

3) Torschaltstufen (76), die

a) den Speicherelemente (122m, 142) und der Wahlstufe (72) des betreffenden Gerätes zugeordnet sind,

b) mit den ersten und zweiten Speicherstufen, der Datenleitergruppe (52), der Befehlsleitergruppe (90...IQO) und der zugehörigen Wahlstufe (72) verbunden sind und

c) durch ein zugeordnetes Aktivierungssignal derart geschaltet werden können, dass sie eine der Speicherstufen im Sinne einer Datenübertragung auf einen

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Datenleiter (52) in Abhängigkeit von auf der Befehlsleitergruppe empfangenen BefehlsSignalen steuern.

.2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

A. die Datenleitergruppe aus .zwei Untergruppen besteht, die jeweils mit den Tors cha It stufen (7.6) verkoppelt sind, und

B. zu jedem Eingabe-Ausgabe-Gerät dritte und vierte Speicherstufen (118, I32) gehören, die jeweils

1). ein Speicherelement und einen Datenanschluss aufweisen, wobei eine Datenübertragung zwischen dem Speicherelement und dem Datenanschluss möglich ist, und

2) an die zugehörige Torschaltstufe angekoppelt sind, so daß die erste und dritte Speicherstufe gleichzeitig Daten in gleicher Richtung wie die erste und zweite Datenleitergruppe übertragen. " .

3. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Datenleiter mit beiden Speicherstufen beider Eingabe-Ausgabe-Geräte verbunden ist, wobei jeweils die erste Speicherstufe zum Einlesen von Daten in den Datenleiter und die jeweils zweite Speicherstufe zum Alis lesen von Daten aus dem Datenleiter dient.

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ίΐ

4. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis J), dadurch gekennzeichnet, dass die Infor- ' mationssignalleiter (52), die Wahlsignalleiter (64) und die Befehlssignalleiter (90 ... 100) zu einer Eingabe-Ausgabe-Sammelleitung (20) gehören, dass die Wahlstufen (72) der Eingabe-Ausgabe-Geräte parallel an die Wahlleiter der Sammelleitung angeschlossen sind und jede Wahlstufe

ν auf eine bestimmte Wahlsignalkombination anspricht, wobei das jeweilige Ansprechsignal die Torschaltstufen (76) voreinstellt für eine Auslösung durch entsprechende Befehlssignale, und dass an die Sammelleitung (10) ein arithmetisches Register (50) eines Rechenwerks (12) angeschlossen ist, dessen Befehlssteuerteil (68) an die Befehlsleiter (90 ... lOO) angeschlossen ist und für ein Sendeprogramm an die voreingestellten Torschaltstufen zur Übertragung eines Informationssignals entsprechend der an die Tor-

. schaltstufen angeschlossenen zweiten Speicherstufe an den Informationsleiter ein entsprechendes Befehlssignal überträgt, wogegen für ein Empfangsprogramm über die Befehlsleiter ein Befehlssignal an die Torschaltstufen übertragen wird, das die Eingabe eines der Informationsleitersignalspannung entsprechenden Signals in die erste Speicherstufe bewirkt.

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■A -

ti

^. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorspannungsstufe (1O4) innerhalb des Rechenwerks für jeden Informationsleiter (52), damit derselbe normalervfeise an einem vorgegebenen Spannungspegel liegt, und durch eine Rückstelltorschaltung (114) für den Informationsleiter, die denselben jeweils zum Ende eines Sende- bzw. Empfangsprogramm auf den gewünschten Spannungspegel zurückführt.

6. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5/ dadurch gekennzeichnet, dass die als Decodierungsschaltung aufgebaute Wahlstufe (72) jedes Eingabe-Ausgabe-Gerätes auf einen dem betreffenen " rät zugeordneten Wahlcode anspricht, dass mindestens zwei Torschaltungen (80, 86) der Torschaltstufe einerseits an die Wahlstufe, andererseits an die Speicherstufen angeschlossen sind, wobei jede Torschaltung ferner mit einem Eingang neben dem an die Wahlstufe angeschlossenen Eingang an einem Befehlsleiter anliegt und jeweils auf die Koinzidenz des Wahlstufenausgangssignals und mindestens eines Befehlssignals im Sinne der Eingabe eines Spannungsimpulses in die erste Speicherstufe entsprechend dem Spannungspegel des zugehörigen Datenleiters bzw. im Sinne der Weitergabe einer Datenleitersignalspannung entsprechend der Aus gangs spannung der Speicherstufe anspricht., ·

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und dass das Rechenwerk (12) neben einer" Wahlschaltung für die Wahlleiter und einer Befehlssteuerschaltung (68) für die Befehlsleiter ein Register mit ersten Eingangs- und Ausgangsanschlüssen und ein zwischengeschaltetes Pufferregister umfasst, das die Datenleiterspannung auf das genannte Register überträgt und mit der Befehlssteuerschaltung verbunden ist, um auf Steuerübertragungssignale anzusprechen.

7· ■ Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Speicherstufe und das Pufferregister jeweils ein erstes Signalpotential an den ersten Datenleiter legen, wenn eine bestimmte Ziffer von der ersten Speicherstufe und dem Register übertragen werden soll, dass das Pufferregister mit dem ersten Datenleiter und der Steuerschaltung verbunden ist, damit es am Ende jedes Übertragungsprogramms auf ein zweites Signalpotential zurückgestellt wird, und dass das Pufferregister im Ruhezustand den Datenleiter.auf einen dritten Potential zwischen den genannten ersten beiden Potentialen hält.

8. Datenverarbeitungsanlage nach: einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, dass eine Befehls-

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*, ■■*■

steuerschaltung (68) und eine Wahl- bzw, Adressschaltung (62) des Rechenwerks jeweils mit Befehls- und Adressleitern (90 ... lOO) bzw. 64) verbunden ISt₃ dass die Adresswahlstufe (72) jedes Eingabe-Ausgabe-Gerätes an die Adressleiter sowie die TorschaItstufen (7°) und Speicherelemente angeschlossen ist und jeweils entsprechend dem Adressignal die Tcrschaltstufen erregt und für die Befehlssignale empfindlich lacht.

9. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Speicherstufen aus mehreren Einzelstufen, wobei jeder Datenleiter mit mehreren Einzelstufen in jedem Eingabe-Ausgabe-Gerät verbunden ist, und durch Torschaltstufen (78 ... 88) die jeweils einerseits alle mit der Adresswahlstufe (72) des betreffenden Gerätes und andererseits mit nur einer Speicherstufe verbunden sind.

10. Datenverarbeitungsanlage, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

A. eine Speichersammelleitung (ΙΟ) mit Daten-, Wahl-, Adress- und Befehlsleitern,

B. erste und zweite Speichergruppen (14, 16) mit jeweils zugeordneten

1) Wahlstufen (I60) im Anschluss an die Wahlleiter (I62), wobei

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ΕίΛο-oraQiNAL ^r .

a) die Wahlstufe der ersten Speichergruppe, ein Bestätigungssignal abgibt, wenn die Wahlleiter eine erste Sigrialkombination führen und

b) die Wahlstufe der zweiten Speichergruppe ein Bestätigungss.lgnal abgibt, wenn die Wahlleiter eine zweite Signalkombination führen.,

2). einem Adressenspeicher mit ,je

a) einer ersten Torschaltung (243, 250, 252) im Anschluss an die Adressleiter,

b) einer zweiten Torschaltung (268) im Anschluss an die Datenleiter,

c) einer dritten Torschaltung (217, 219, 221, 254·) im Anschluss an die Befehlsleiter,

d) wobei diese Torschaltungen mit der zugeordneten Wahlstufe verbunden sind und von dem Bestätigungssignal eingestellt werden,

3) wodurch jede Speichergruppe Daten-, Adress- und Befehlssignale mit der betreffenenSammelleitung nur in Abhängigkeit von dem Bestatigungssignal austauschen kann.

11. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Wahlstufe an sämtliche Wahlleiter angeschlossen ist und jeweils in Abhängigkeit von einer

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BADORiGiNAi

St.

zugeordneten 'Wallisigna!kombination ein Bestätigungssignal erzeugt, dass jeder Wahlstufe eine Zeitgeberschaltung (182) zugeordnet ist, die aufgrund des zugeordneten Bestätigungssignais eine Taktimpulsfolge erzeugt, dass die normalerweise gesperrten Torschaltungen der S;eicherstufe an die Zeitgeberschaltung angeschlossen sind und aufgrund des zugeordneten Bestätigungssignals voreingestellt werden, damit die aufgrund von Adressignalen und Steuersignalen voreingestellten Torschaltungen die Speichergruppe steuern und Daten mit den Datenleitern austauschen, und dass je eine weitere Torschaltung vorgesehen ist, die .in Abhängigkeit von der Zeitgeberschaltung jeweils mit Beendigung eines Speicherprogramms die Wahlstufe im Sinne einer Sperrung des Bestätigungssignals steuert.

12. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit Beendigung des Bestätigungssignals jede S'peichergruppe normalerweise die während des laufenden Programms ausgelesene Opteninformation wieder einschreibt. _._,.-=,-,-=■--——-:*-■-

13. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet

A. durch ein arithmetisches Rechenwerk (12) mit je

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BADORIGfNAU

1) einem Speicheradressregister (βθ), das an die Wahl- und Adressleiter angeschlossen ist,

2) einem Pufferregister (5^) für die Datenleiter und J>) einer Steuerschaltung (69)

a) angeschlossen an die Befehlsleiter,

b) die Übertragung von Daten zwischen Pufferregister . und-Datenleitern steuernd und

c) zur Ausgabe eines Lesesignals an einen ersten Befehlsleiter,-wenn Daten aus dem Pufferregister auf die Datenleiter übertragen werden sollen, und

B. wobei jede Torschaltung (168) mit dem ersten Befehlsleiter-, verbunden ist. ^

IK, Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung jeder Speichergruppe, die an die Wahlstufe und an das Speicherfeld angekoppelt ist,

a) an die Steuerleiter zum Empfang von Lese-, Schreib-, und Lese/Schreibbefehlen sowie an die Daten- und Adressleiter angekoppelt ist, . .

b) in Abhängigkeit von dem aktiv-Signal der Wahlstufe und mindestens einem Befehlssignal eine Speicherroutine steuert,

009814/1531 ""bad original-

c) auf Lese/SGhreib-Befehle· zur Unterbrechung der Speicherroutine nach Erzeugung des Lese-Signals anspricht,

d) ein Lesesignal erzeugt, wenn Daten von dem betreffenden Speicherelement auf die Datenleiter übertragen werden,

e) auf Lese/Sehreib-Befehle im Sinne der Unterbrechung der Speicherroutine nach Erzeugung des LesesiHgnals anspricht,

f) auf den Befehlsleitern ein Schreibsignal empfängt und darauf hin die Speicherroutine wieder fortsetzt und

dass das Rechenwerk das Schreibsignal an die Befehlsleiter gibt, wenn Daten auf den Datenleitern in die Speichergruppe übertragen werden.

15. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch Ik, dadurch gekennzeichnet, dass

ft. die Steuerschaltung aufgrund eines Lese/Schreib-Befehls die in dem aufgerufenen Speicherelement gespeicherte Inforraation während der Unterbrechung der Speicherroutine löscht und

B. die Speichergruppe . :■

1) eine Speicheradresse auf den Adressleitern im Anschluss an das aktiv-Signal und das zugehörige Lesesignal empfängt und

2) während der Unterbrechung der Speicherroutine den

Speicherinhalt zurückhält.

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1β. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis I5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgeberschaltung

-a) einen ersten Abschnitt (192a) zur Erzeugung einer ersten Teilimpulsfolge,

b) einen zweiten Abschnitt (192b) in Reihe zu dem ersten Abschnitt zur Erzeugung einer zweiten Teilirapulsfolge im Anschluss an die erste Teilfolge aufweist,

c) die jeweils an die Wahlstufe angeschlossen sind, damit der erste Abschnitt in Abhängigkeit von einem aktiv-Signal der Wahlstufeangestoßen wird,

dass in der Speichergruppe ein erstes Register (236) mit

a) einer ersten Torschaltung (217, 219, 221, 2²I-S) in Anschaltung an die Befehlsleiter zur Aufnahme von Lese- und Schreibbefehlen und an die Adressleiter,

b) einer Anschaltung an die Zeitgeberschaltung zwecks Einstellung der ersten Torschaltung durch den ersten Taktimpuls der ersten T-IIfolge und

c) einer zweiten Torschaltung (258) vorgesehen ist, die an die Zeitgeberschaltung zur Ableitung eines Lesesignals in Abhängigkeit von der Koinzidenz eines Lesebefehls und eines zweiten Taktimpulses" der ersten Teilfolge angeschlossen ist, und

dass ein zweites Register (238) vorgesehen ist mit je

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a) einer dritten Torschaltung (282) in Anschluss an die Datenleiter,

b) die an die Wahlstufe im Sinne einer Einstellung durch das aktiv-Signal angeschaltet ist, und

dass ein an die beiden Register angekoppelter Adresspeicher (23¹I-) vorgesehen ist.

17. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rechenwerk ein Adressregister zur Erzeugung von Gruppenwahl- und Adressignalen für die Wahl- und Adressleiter vorgesehen ist, wobei die Wahl- und Adressignale aufgrund des ersten Taktimpulses gelöscht werden, sowie ferner eine Torschaltung mit einem vereiteren Befehlsleiter zur Weitergabe eines Schreibsignals, wenn Daten aus dem Rechenwerk auf die Datenleiter übertragen werden sollen, und dass jede S eichergruppe mit diesem Befehlsleiter in solcher Weise verkoppelt ist, dass das aktiv-Signal der Wahlstufe gelöscht wird, wenn ein Lesesignal und ein Lesebefehl sowie ein Schreibsignal und ein Schreibbefehl in dem ersteh Register gespeichert sind.

■18. ■ Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 16 oder 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitgeberschaltung eine Steuerschaltung zugeordnet ist, die auf die während der er-

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sten Teiltaktimpulsfolge empfangene Kombination eines Lese- und Schreibbefehls anspricht und den zweiten Zeitgeberabschnitt anschaltet, wenn ein Startsignal auf einem bestimmten Befehls leiter empfangen wird.

19« Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgeberschaltung zusammen

ι ■ mit der zugeordneten Steuerschaltung das zweite Register (2^8

jeweils vor Anschaltung der zweiten Teilimpulsfolge löscht, wenn ein Lese- und ein Schreibbefehl währen;! der zugehörigen ersten Teilfolge empfangen worden sind. i

20. Datenverarbeitungsanlage nach!" einem der Ansprüche 10 bis 19j dadurch gekennzeichnet., das'S an mehrere Speichersammelleitungen gleichzeitig mehrere Speichergruppen parallel angekoppelt sind, wobei die jeweilige Wahlschaltung aufgrund eines Wahlsignals in einer Sammelleitung ein Sammelle itungs-aktiv-Signal erzeugt, dass eine Prioritätsinformationen speichernde Prioritätsschaltung an. die aktiv-Signal-.leitungenangekoppelt ist und.ein Anforderungssignal zur Kennung der Sammelleitung höchster Priorität erzeugt, wobei eine Torschaltung zur Abgabe eines Bestätigungssignals an mindestens -einen-Befehls-leiter der Sammelleitung, höchster Priorität angekoppelt ist.

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21. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine "Zuletzt"-Stufe (184) innerhalb der Prioritätsschaltung, die die jeweilige Priorität der ersten und zweiten Sammelleitung in Abhängig!:/jit davon festlegt, welche Sammelleitung zuletzt den höchsten Prioritätsrang hatte.

22. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Abschaltstufe (168) zur Sperrung der Wahlstufen aufgrund eines Anforderungssignals vonselten der Prioritatsschaltung. " ;

23. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass jede Wahlstufe eine Decodierungsschaltung enthält, dass die verschiedenen Sammelleitungen einen verschiedenen Prioritätsrang zuteilende Prioritätsschaltung an die Wahlstufen zur Aufnahme des jeweiligen aktiv-Signals angeschlossen ist und ein Anforderungssignal zur Kennzeichnung der Decodierungsschaltung höchster Priorität, die ein aktiv-Signal erzeugt, abgibt; und dass die Torsehaltungen der betreffenen Speichergruppe mit der Prioritätsschaltung gekoppelt sind, damit die mit der durch das Anforderungssignal bezeichneten Sammelleitungen verknüpften Tarschaltungen angeregt werden.

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24. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 2j5, gekennzeichnet durch eine bistabile Sperrschaltung, die an die Decodierungsschaltung argeschlossen ist und in Abhängigkeit von dem Anforderungssignal in eine erste Stellung und in Abhängigkeit von. einem Taktimpuls in eine zweite Stellung geschaltet wird.

25. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 2J

oder 24, gekennzeichnet durch eine bistabile Prioritätsspeicherstufe (184), die entsprechend den Anforderungssignalen der Sammelleitungen geschaltet wird und ge in äs s dem jeweiligen Schaltzustand den Prioritätsrang der ersten und zweiten Sammelleitung festlegt.

26. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche¹ 23 bis 25, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen der Prioritätsschaltung .

A. zwei Kippstufen (172, 17¹O, die an die beiden ersten Decodierungsschaltungen (I80, I82) angeschlossen sind und aufgrund eines aktiv-Signals der zugehörigen Decodierungs-

-'\ schaltung jeweils geschaltet werden,■ -und;. ·

B. eine dritte bistabile Kippstufe(1B4), die entsprechend der zuletzt durch ein Anforderungssignal erfassten Sammellei-tung eingestellt ist, wobei bei gleichzeitigem Vorliegen

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der aktiv-Signale beider Decodierurigs schaltungen entsprechend der Stellung der dritten Kippstufe nur eine der beiden ersten Kippstufen in den aktiv-Signal-Schaltzustand kommt.,

27. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durch eine dritte Speicher gruppe (l£), die ebenso wie die beiden ersten Speichergruppen an die Sammelleitungen angeschlossen ist, durch ein Adressregister des Rechenwerks, das ein Kennausgangssignal nur abgibt, wenn die jeweilige Adresse einen Adressenplatz der jeweils (n) Plätze der beiden ersten Speichergruppen kennzeichnet, und dieses an die beideneersten Speichergruppen überträgt .

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2i . DatJenverarbe itungsanlage nach Anspruch .27, gekennzeichnet durch einen Betriebsschalter (210), .der eine angeschlossene Torschaltung (212) für die Erzeugung des Kennausgangssignals sperren kann.

29. "Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 27 oder 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Speicher (n) Adressplätze und der erste Speicher (m) Adressplätze aufweist, wobei (n) Adressplätze desselben dieselben Adressen wie die Plätze des dritten Speichers haben, und dass eine

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Wahlstufe in einer ersten Schaltstellung- beim Einlauf von Adresswörtern für einen der (n) Adressplätze die Torschaltung des dritten Speichers durchlässig macht und diejenige des ersten Speichers sperrt und andererseits in einer zweiten Schaltstellung beim Einlauf von Adresswör- tern für einen der (ra) Plätze mit Ausnahme der (n) Plätze P die T rschaltung des dritten Speichers sperrt und. die des ersten Speichers sperrt.

30. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 2"9, gekennzeichnet durch einen mit der Wahlstufe verbundenen Betriebsschalter zur Einstellung der beiden Schaltstellungen.

31. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 27 bis 3Oj gekennzeichnet durch zwei unabhängig voneinander arbeitende Rechenwerke (Pq* Pp) mit gesonderten Speichergruppen und Steuerstufen, zwischen denen mittels erster und zweiter Adressignale .Daten- und Steuersignale übertragen werden, durch erste und zweite Speichergruppen, die jeweils DigitalGpeicherfelder, Ädress- und Befehlsschaltungen, Torschaltungen zur wechselweisen Verbindung der Bauteile mit je zwei Anschaltanschlusspaaren und Wahlstufen umfassen/ die an die Anschaltanschlüsse zur Aufnahme der-Adressignale angeschaltet sind und zur Steuerung der Tor-

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schaltungen dienen, und durch erste und zweita Spei eher sa.tinelleitungen, mit Daten?, ersten und zweiten Adress- und Befehlsleitern, die jeweils mit einen ersten Abschnitt zwischen einem Rechner und einem Anschaltanschluss je eines Paares einer Speichergruppe und mit einem zweiten Abschnitt zwischen dem jeweils anderen Anschaltanschluss des Paares der betreffenden Speichorgruppe und einem Anschaltanschluss der j ewei's anderen Speichergruppe liegen.

32. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch J>1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Speichergruppen parallel an Sanimelleitungsabschnitte angekoppelt sind.

j5j>· Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 32, gekennzeichnet durch erste und zweite Eingabe-Ausgabe-Sammelleiter, die jeweils an das Rechenwerk angeschlossen sind und zur Informationsübertragung zwischen Informationsregistern des Rechenwerks und Eingabe"Ausgäbe-Geräten dienen, die jeweils parallel an die genannten Sammelleitungen angeschlossen sind und Informationsspeicherstufen," TorschaItungen sowie Wahlschaltungen besitzen.

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