DE1524163B1

DE1524163B1 - Binärer Akkumulator

Info

Publication number: DE1524163B1
Application number: DE1966I0031287
Authority: DE
Inventors: John Goodell Earle
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-07-12
Filing date: 1966-07-09
Publication date: 1970-03-05
Also published as: NL6609727A; SE324474B; US3340388A; FR1485087A; GB1104570A; NL152997B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen binären Kippglieder einer Selbsthalteschaltung im Gegen-

Akkumulator mit hintereinandergeschalteten Voll- takt zur Wertaufnahme derart steuert, daß im

addierern, von denen jeder nach dem Prinzip der ersten Takt das erste Kippglied das entsprechende

separaten Übertragsverarbeitung zu den Ergebnis- Volladdierer-Ergebnis unter Sperrung des zwei-

ziffern (Summe und Übertrag) des vorausgehenden 5 ten Kippgliedes übernimmt und im zweiten Takt Volladierers einen Operanden addiert, und mit einer das Ergebnis vom ersten Kippglied in das zweite

Speicherschaltung zwischen dem letzten und dem Kippglied zur Weiterleitung an den nächsten

ersten Volladdierer der Reihe, über welche die wäh- Volladdierer übernommen wird;

rend einer Akkumulationsoperation gebildeten Er- _c) ^ _Taktsignaleingänge der Selbsthalteschaltungebnisse des letzten Volladdierers rn der nächsten io aufeinanderfolgender VoUaddierer empfan-

Akkumulaüonsoperation dem ersten VoUaddierer als ^B _{Taktsignale; d}f_e unterschiedlichen Maschi-

Eingangswertezugeführt werden. _ nenzyklen angehören.

Bei derartigen Einrichtungen ist es bekannt, m

einem ersten Zeittakt oder Maschinenzyklus die in Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

Reihe geschalteten Volladdierer gemeinsam zur Wir- 15 den Unteransprüchen gekennzeichnet. Das erste der kung zu bringen und das Resultat aus der Addition beiden bistabilen Kippglieder kann in vorteilhafter mehrerer Operanden, beispielsweise einem ersten und Weise aus einer Anzahl die Summenverknüpfung der einem zweiten Teilprodukt einer vorangegangenen verschiedenen Binärwertkombinationen der Operan-Multiplikationsoperation, mit einem Akkumulator- den durchführenden logischen Verknüpfungsschalwert zu bilden und einem ersten Speicherregister einer 20 tungen des zugehörigen Volladdierers gebildet wervon der Rechenschaltung getrennten Speicherschal- den, die über ein NOR-Glied zu einer Selbsthaltetung zuzuführen. In einem zweiten Zeittakt oder schaltung rückgekoppelt sind. Da hierdurch die Maschinenzyklus wird daraufhin das Resultat in ein summenbildenden Verknüpfungsschaltungen eines zweites Speicherregister der Speicherschaltung ein- Volladdierers einen Teil der ihm zugeordneten Vergegeben, deren Ausgang mit dem ersten Volladdierer 25 riegelungsschaltungen bilden, wird nur ein geringer gekoppelt ist. Der nächste Maschinenzyklus führt Aufwand an Schaltmitteln für die Verriegelungsschalwieder eine Akkumulation durch, indem diesmal der tungen benötigt.

im vorausgehenden Maschinenzyklus eingestellte Nachfolgend wird an Hand von Zeichnungen ein

Akkumulatorwert und die nächste Operandengruppe Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt zu einem neuen Akkumulatorwert addiert werden. In 30 Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer bedieser Weise setzt sich die Operation fort, bis alle kannten Akkumulatorschaltung der eingangs erwähn-Operandengruppen alckumuliert sind. ten Art, .-.-...

Da die aufeinanderfolgenden Maschinenzyklen Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines bi-

üblicherweise gleich lang sind, arbeitet eine solche näreh Akkumulators gemäß vorliegender Erfindung, Anordnung nur dann wirtschaftlich inbezug auf ihren 35 Fig. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild der in der Ausnutzungsgrad, wenn der Akkumulationszyklus und Schaltung nach Fig. 2 verwendeten zweistufigen der Speicherzyklus tatsächlich die gleiche Zeit zur Selbsthalteschaltungen,

Ausführung der erläuterten Operationen erfordern. Fig. 4 ein detalliertes Blockschaltbild einer

Dies ist jedoch nicht der Fall. Im Akkumulations- vorteilhaften Ausführungsform eines binären Vollzyklus haben die Datensignale eine größere Anzahl 40 addierers, wie er in der Schaltung nach Fig. 2 verLogik-Stufen, d.h. logische Verknüpfungs- und Über- wendet wird.

tragungsoperationen zu durchlaufen, während im Der in F i g. 1 gezeigte bekannte Addierer wird vor

Speicherzyklus üblicherweise nur eine Übertragungs- allem für die Multiplikation mit hoher Geschwindigoperation erfolgt. Die Zeit des Speicherzyklus ist da- keit benutzt. In diesem Addierer wird ein erster her nicht voll ausgenutzt. . . ;..-.-" 45: Operand, der ein Vielfaches eines Multiplikanden

Insbesondere in sehr schnell arbeitenden Daten- sein kann, über eine Gruppe von Leitungen 5 einem Verarbeitungsanlagen, deren Zykluszeit in dem Be- der Eingänge des Addierers 6 mit separater Überreich von etwa 20 Nanosekunden kommt, wirkt sich tragsverarbeitung zugeführt. Der Addierer 6 besitzt dieser Nachteil sehr störend aus. Da die Datendurch- zwei weitere Operandeneingänge 7 und 8 sowie zwei laufzeit durch die in Serie geschalteten Volladdierer 5° Resultatausgänge 9 und 10 für Überträge und Sumgrößer ist als ein Maschinenzyklus, wären mehrere men; jeder Eingang und jeder Ausgang besteht aus Maschinenzyklen für einen Datendurchlauf durch die mehreren Leitungen zur parallelen Übertragung aller Addierkette notwendig. Hierdurch würde der gleich-- Signale eines Operandwortes. Der Addierer 6 umfaßt mäßige Datenfluß in der Maschine gestört; in anderen für jede Ziffernstelle einen binären Volladdierer eines Einheiten der Maschine entständen Wartezeiten und 55 bekannten Typs (z. B. Addierer, wie sie auf Seite 92 der Wirkungsgrad der Maschine würde reduziert. von »Arithmetic Operations in Digital Computers«,

Aufgabe der Erfindung ist es, einen binären Akku- vonR. K.Richards, veröffentlicht 1955 vonD.Van mulator der eingangs erläuterten Art anzugeben, der Nostrand Co., gezeigt sind).

gleichmäßig ausgenutzte Maschinenzyklen mit kurzer Die" beiden Ausgänge 9 und 10 des Addierers 6

Zykluszeit gestattet. Erfindungsgemäß wird dies durch 60 sind an zwei der drei Eingänge eines zweiten Addierers folgende Merkmale erreicht: 12 mit separater Übertragsverarbeitung angeschlossen,

a) Mit dem Summen- und Übertragsausgang eines ^{dessen dritter} Einganges so geschaltet ist daß er jeden Volladdierers ist jeweils eine aus zwei in ^einen zweiten Operanden fur eine Multrplikations-Serie geschalteten bistabilen Kippgliedern be- operation empfängt. Durch jeden der Addierer 6 und stehende Selbsthalteschältung verbunden; ^{6s 12} ™*I also die Zahl der Faktoren um eins verringert; d. h., drei Eingangsschaltungen werden auf zwei

b) jedes Kippglied einer Selbsthalteschaltung weist reduziert. Wenn mehr als zwei Operanden in einer einen Taktsignaleingang auf, der die beiden Operation kombiniert werden müssen, können natür-

3 '...-■ ■■:■"■■■:■■ 4

lieh weitere Addierer inSerie und parallel angeordnet gangsleitungen 26, 27'bzw. 28. Die Übertrags- und

werden, um die Zahl der Ausgänge auf zwei zu Summenausgangssignale-- des Addierers 25 werden

reduzieren. - . dann durch ein Taktsignal C auf Leitung 32. in zwei

Es versteht sich, daß die Übertrags-und Summen- Selbsthalteschaltungen "3.0 und 31 gespeichert. Das ausgangswerte, die aus den entsprechenden Stellen- 5 Signal C ist wahrend der ersten Hälfte des Maschineneingangswerten einer Ziffernstelle eines Addierers Umlaufs wirksam, und sobald es vorliegt, stellt es die resultieren, tatsächlich in verschiedenen Ziffernstet Selbsthalteschältungen 30 und 31 so ein, daß die len liegen und in jeder beliebigen Schaltung von Werte der dann an den Ausgängen des Addierers 25 Addierern der oben angedeuteten Art die entspre- erscheinenden Resultate darin festgehalten werden. chendenStellenverschiebungen vorgenommen werden io Sobald die Selbsthalteschaltungen 30 und 31 durch müssen.:.^y~:'■.-:..'-,..-:'.. . :' : ; . das Signal C eingestellt sind, werden ihre Ausgangs-

Die beiden Ausgangssignale auf den Leitungen 15 signale auf den Leitungen 34 und 35 mit einer Veründ 16 des letzten Addierers 12 stellen Teilprodukt- zögerung gleich der Schaltzeit von nur einer Logikfaktoren der bisher addierten Operanden dar und ' ebene zu den die: Übertrags- und Summenfaktoren können in zwei Registern 18 und 19 gespeichert wer- 15 darstellenden Signalen umgeschaltet, und diese Fakden. Die Register 18 und 19 bestehen in herkömm- toren werden dann mit einem zweiten Operandeinlicher Weise aus mehreren Stufen, die eine Selbst- gangswert auf den Leitungen 36 in einem zweiten haltefunktion haben und von denen jede einer Ziffern- Addierer 38 kombiniert, an dessen Ausgangskreisen stelle des Registers zugeordnet ist. Jede dieser Stufen die Selbsthalteschaltungen 39 und 40 liegen. Während umfaßt zwei bistabile Kippglieder. Das erste Kipp- 30 des restlichen Teils des ersten Teils des Maschinenglied wird während einer ersten Hälfte (C) eines Umlaufs erreichen die Schaltungen des Addierers 38 Maschinentaktumlaufs in den aktiven Zustand ge- ihren stabilen Zustand, so daß beim Anlegen des bracht, wenn ein Datensignal an seinem Eingang an- Signals C auf Leitung 42 an die Selbsthalteschaltunliegt, und in den Ruhezustand gebracht, wenn kein gen 39 und 40 während der zweiten Half te des Takt-Eingangssignal vorliegt. Das zweite^! bistabile Kipp- 25 Umlaufs die erzeugten Ausgangsfaktoren des Addierers glied wird in den gleichen Zustand gebracht wie das 38 in den Selbsthalteschaltungen 39 und 40 gespeierste Kippglied, aber in einer späteren Phase (C) des chert werden und sofort auf den Eingangsleitungen Maschinentaktumlaufs. Das Ausgangssignal des zwei- 27 und 28 des Addierers 25 zur Verfügung stehen, ten bistabilen Kippgliedes eines Registers kann also um beim nächsten Auftreten des Signals C verarbeitet über eine Funktionslogik zurückgeschaltet werden 30 zu werden. Bei dieser Anordnung wird.erreicht, daß zum Eingang desselben Registers, ohne einen un- die Datenverarbeitung in jeder Hälfte des Taktumlaufs kontrollierten Schwingungs- oder »Übergangs«-Zu- den gleichen Umfang hat. Durch die Ausschaltung stand zu verursachen, in welchem das Ausgahgssignal unbenutzter Zeit im zweiten halben Umlauf und eine Änderung des Eingangssignals bewirkt, durch durch eine Verkürzung der in jedem halben Umlauf die das Eingangssignal verändert wird usw. Gemäß 35 für die Weiterleitung von Signalen durch Logikebenen Fig. 1 werden die Ausgangssignale ,der Register 18 benötigten Zeit ist es also möglich, einen schnelleren und 19 zu den Leitungen 7 und 8 ausgegeben. Diese Maschinentaktumlauf zu verwenden, als es bisher Signale werdenzuEingangssignalen für dieAddierer6, nötig war. In vorläufigen Modellen von Maschinen, um zu der nächsten Gruppe von Eingangsoperanden in denen Erfindungsprinzipien verwendet werden, addiert zu werden. Nach Abschluß solcher Übertrags- 40 haben die dort-benutzten Taktumläufe eine Länge additionen aller Eingangsoperanden stellt die Kombi- von einer Hälfte bis zu zwei Dritteln der Länge der nation der Zustände der zweiten Selbsthalteschaltung Umläufe, die Bauelemente gleicher Geschwindigkeit in den Registern 18 und 19 das Endprodukt dar, und für das Ausführen der gleichen Funktion benötigen die Ausgangssignale der beiden Register werden in würden, wenn sie entsprechend dem Stand der Techeinem Paralleladdierer mit-zwei Eingängen .(nicht 45 nik (Fig. 1) geschaltet wären,
gezeigt) zueinander addiert, wodurch Signale ent- - ^:Um eine solche Schaltung besonders vorteilhaft stehen, welche das Endprodukt darstellen. ausnutzen zu können, ist für die Selbsthalteschaltun-.-■ In solchen zum Stand der Technik gehörenden gen 30, 31, 39 und 40 eine neuartige Schaltungsan-Anordnungen erfolgen die ganze Datenverarbeitung Ordnung entwickelt worden. Diese neue Selbsthalte- und das Einstellen des ersten Kippgliedes-einer jeden 50 schaltung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt und Registerstufe in der ersten Hälfte (C) des Maschinen- besteht aus vier Logikblöcken, die in der dargestelltaktumlaufs, und nur das zweite Kippglied einer jeden ten Art und Weise untereinander verbunden sind, Registerstufe wird in der zweiten Hälfte (C) des Ma- Jeder Logikblock ist effektiv ein NOR-Glied (O-I) schinenumlaufs eingestellt. Da die beiden Hälften des und kann in bekannter Weise, z. B. wie in dem USA.-Umlaufs aber nahezu gleich lang sind, wird in dieser 55 Patent 2 964 652 (H. S. You r k e), dargestellt, aufAnordnung eine beträchtliche Zeit in der zweiten gebaut sein. Die NOR-Glieder 50, 51 und 52 sind nur Hälfte des Umlaufs nicht ausgenutzt; mit der Komplementausgangsleitung versehen und

Das in Fi g.-2 gezeigte Aüsführungsbeispiel verteilt arbeiten in der Weise, daß sie die Spannung auf der die Datenverarbeitungs- und Selbsthaltefunktionen Ausgangsleitung immer dann senken, wenn eine beannähernd gleichmäßig auf die beiden Hälften eines 60 liebige Eingangsleitung einen positiven, die binäre Maschinenumlaufs, um die obenerwähnte Zeitver- »1« darstellenden Signalpegel aufweist. Der Logikschwendung zu beseitigen, und. kombiniert darüber block53ist ein Oder-Glied, das sowohl eine Regulärhinaus die Logik- und Selbsthalte-Bauelemente zu als auch die Komplementausgangsleitung aufweist, einer einzigen Schaltung mit weniger Schaltebenen, so daß also beide Phasen des Ausgangssignals zur damit kürzere Maschinenumläufe ermöglicht werden. 65 Verfugung stehen; der Block ist zur Kennzeichnung In Fig. 2 empfängt ein Addierer 25 den ersten einer Oder-Funktion mit »O« bezeichnet.
Operanden und die beiden Faktoren, die ein vorher In Fig. 3 weist das NOR-Glied 50 mehrere Eingebildetes Teilprodukt darstellen, auf den drei Ein- gänge auf, von denen einer eine Leitung 54 ist, die

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mit dem Ausgang des NOR-Gliedes Sl verbunden ist, 58, um ein Ausgangssignal auf den Leitungen 56 und und die anderen Datenleitungen sind, welche korn- 60 für den restlichen Teil des vollständigen Taktumplementäre Datensignale führen, d. h., das Vorliegen laufs aufrechtzuerhalten.

eines »!«-Signals wird durch eine niedrige Spannung Die Schaltung von Fi g. 4 zeigt eine Ziffernstelle

auf einer der betreffenden Leitungen dargestellt. Der 5 eines Ubertragsaufspar-Addierers mit einer Speicher-Ausgang 55 des NOR-Gliedes 50 bildet einen Ein- selbsthalteschaltung, wie sie in Verbindung mit gang zu den Blöcken51 und53, und der komplemen- Fig. 4 beschrieben ist. Hier tragen die den Blöcken täre (obere) Ausgang 56 des Oder-Gliedes.53 bildet 51, 52 und 53 von Fig. 3 entsprechenden Logikeinen Eingang eines NOR-Gliedes 52, dessen Aus- blöcke die gleichen Bezugsziffern mit Indexstrich, gang 57 als Eingang für das Oder-Glied 53 dient, ία und auch für übereinstimmende Ausgangsleitungen Eine Taktsignalleitung 58 dient als Eingang für beide werden gleiche Bezugsziffern mit Indexstrich verNOR-Glieder 51 und 52. wendet. Auf der linken Seite der Fig. 4 ist dasNOR-Im Betriebszustand werden die Datenleitungen 59 Glied 50 von Fig. 3 durch vier NOR-Glieder 65, 66, des NOR-Gliedes 50 auf Spannungen (komplementär) ' 67, 68 ersetzt worden, die je vier Eingangsleitungen eingestellt, welche die Daten darstellen, die während 15 aufweisen, von denen eine die Leitung 54' aus dem der Zeit, in der die Taktleitung 58 ihre niedrigere zugeordneten Block 51' ist. Die anderen Eingangslei-Spannung aufweist, gespeichert werden sollen. Die tungen führen ausgewählte Kombinationen der RegueingesteUte Datenspannung muß während der Zeit, in lär- und Komplementsignale der drei Eingänge ^4, B der die Leitung 58 ihre höhere Spannung aufweist, und C, welche die Eingangssignale einer Ziffernstelle beibehalten werden. Sobald die Spannung auf Leitung ao des Addierers darstellen. Das erste NOR-Glied 65 58 auf ihren oberen Pegel ansteigt, spricht das NOR- besitzt die Eingangsspannungen —A, —B und — C, Glied 51 an, indem es seine Ausgangsspannung auf wobei das Minuszeichen anzeigt, daß die Datenspan-Leitung 54 senkt, und falls alle Datenleitungen 59 nung sinkt, wenn ein Signal vorliegt. Die anderen den niedrigeren Spannungspegel aufweisen, spricht NOR-Glieder 66, 67 und 58 empfangen die Einnun das NOR-Glied 50 an, indem es seine Ausgangs- 25 gangssignalkombinationen —A, B, C bzw. A, —B, spannung auf Leitung 55 erhöht, wodurch dann das C bzw. A, B, —C. Die Ausgänge der NOR-Glieder NOR-Glied 51 unabhängig von der Spannung auf 65, 66 und 67 sind in Oder-Verknüpfung auf der Leitung 58 im aktiven Zustand gehalten wird. Falls Leitung 70 zusammengeführt, welche als Eingang für es also die Spannungen der Datenleitungen 59 ge- die Blöcke 51' und 53' dient. Der Ausgang des NOR-statten, wird die Selbsthalteschaltung 90 beim Anstieg 3° Gliedes 68 ist in Oder-Verknüpfung mit dem Ausder Spannung auf Leitung 58 eingestellt und bleibt gang des NOR-Gliedes 52' auf einer Leitung 71 zudann im Einstellzustand unabhängig von weiteren sammengeführt, die ebenfalls als Eingang für die Spannungsänderungen auf Leitung 58, jedoch nur so BlöcheSl' und 53' dient. Bei den hier verwendeten lange, wie sich die Dateneingangssignale auf den Lei- Bauelementen können bis zu vier Ausgänge in Odertungen 59 nicht ändern. 35 Verknüpfung auf einer einzigen Leitung zusammen-Die Ausgangsspanhung des NOR-Gliedes 50 auf geführt werden, und daher können ziemlich viele Leitung 55 wird außerdem als Eingangsspannung des Ausgangssignale von Verknüpfungsschaltungen zum Oder-Gliedes 53 zugeführt, so daß sofort nach dem Steuern der höchstens vier Eingänge eines NOR-Einstellen der Selbsthalteschaltung 90 das Oder-Glied Gliedes verwendet werden. Das Taktsignal auf Lei-53 anspricht, indem es seine Ausgangsspannung auf 4° tung 58, die beispielsweise der Leitung 32 entLeitung 56 senkt und die Spannung auf seiner Aus- sprechen kann, ist ein direktes Eingangssignal für das gangsleitung 60 erhöht, wodurch angezeigt wird, daß NOR-Glied 51', gelangt aber durch einen Verstärker die Kombination von Selbsthalteschaltungen in den 72 zu einer Ausgangsleitung 73, die einen Eingang Einstellzustand gelangt ist. des NOR-Gliedes 52' bildet. Der Verstärker 72 Da die aus den NOR-Gliedern 50, 51 bestehende 45 gleicht die Laufzeit in den Verknüpfungsschaltungen Selbsthalteschaltung 90 jedoch, falls sie eingestellt ist, in den Stromwegen von der Taktleitung 58 zu den in den nicht eingestellten Zustand zurückkehrt, so- Ausgangsleitungen 56' und 60' für die beiden Hälften bald sich die Daten auf Leitung 59 ändern, und da es des Taktumlaufs aus und verhindert das Auftreten erwünscht ist, die Datenausgangssignale auf den Lei- von eventuellen Spannungsspitzen in den Ausgangstungen 56 und 60 festzuhalten bis zum Anstieg des 50 leitungen. Bei den gezeigten Eingangsverbindungen nächsten Taktsignals auf Leitung 58, selbst wenn neue stellt der Ausgang 60' auf der rechten Seite von Daten empfangen werden, ist das NOR-Glied vorge- Fig. 4 die Summe (Modulo 2) der drei Eingangssehen, das mit dem Oder-Glied 53 eine zweite Selbst- signale A, B und C dar.

halteschaltung 91 bildet. Während die Taktleitung 58 Um eine binäre Volladdierschaltung zu vervoll-

ihre höhere Spannung aufweist, hält das NOR-Glied 55 ständigen, ist es nötig, einen Übertrag zu erzeugen. seine Ausgangsleitung 57 auf einer niedrigen Dies geschieht durch die untere Hälfte von F i g. 4. Spannung. Wenn jedoch die Selbsthalteschaltung 90 Hier entsprechen die Blöcke 51", 52" und 53" ebeneingestellt worden ist, weisen beim Abfall der Span- falls den Blöcken 51, 52 und 53 von Fig. 3, von nung auf Leitung 58 beide Eingänge des NOR- denen sie durch Doppelindexstriche unterschieden Gliedes 52 eine niedrige Spannung auf, und die Span- 60 sind. Drei Blöcke 77, 78 und 79 empfangen alle die nung auf seiner Ausgangsleitung 57 steigt auf den Ausgangssignale des Blocks 51" über die gemeinhöheren Wert, um dann das Oder-Glied 53 im ak- same Eingangsleitung 54 sowie Zwei-Signale-Kombitiven Zustand zu halten, ohne Rücksicht auf den Ab- nationen der Signale auf den drei Eingangsleitunfall der Spannung auf Leitung 55, wenn die Daten- gen —A, —B, —C, nämlich —A-B, -A-C bzw. leitungen 59 in den »Kein-Signal«-Zustand über- 65 -B-C. Die Ausgänge der Blöcke 77, 78 und 79 sind wechseln. Wenn also die Selbsthalteschaltung 90 ein- in Oder-Verknüpfung mit dem Ausgang des Blocks gestellt ist, wird eine zweite Selbsthalteschaltung 91 52" auf einer einzigen Leitung 80 zusammengeführt, eingestellt beim Abfall des Taktsignals auf Leitung welche einen Eingang für die Blöcke 51" und 53"

bildet. Bei diesen. Eingängen für Block 53" ist das Ausgangssignal auf Leitung 60" das Ubertragssignal des binären Volladdierers,

Wenn also eine Schaltung von F i g. 4 für jede der Ziffernstellen der Addierer 25 und 38 verwendet wird, empfängt sie die Eingangssignale auf den drei Leitungen der betreffenden Ziffernstelle und reduziert sie auf zwei gespeicherte Signale. Durch die Benutzung abwechselnder Hälften des Taktsignals auf den beiden Steuerleitungen 32 und 42 wird die in jeder Hälfte stattfindende Verarbeitung etwa ausgeglichen, wodurch die Verkürzung der Gesamtlänge eines Taktumlaufs ermöglicht wird. Da die Ausgangssignale an den Klemmen 56', 56", 60' und 60" der Addierer 25 oder 38 mit einer Verzögerung von nur drei NOR-Glied-Schaltzeiten nach dem Anstieg des Taktimpulses vorliegen und für die volle Dauer eines Taktumlaufs dort bleiben, erfolgt eine vollständige Überlappung der Eingangssignale eines der Addierer mit dem positiven Teil des Taktumlaufs, der das Eingangssignal in den Selbsthalteschaltungen »verriegelt«. Es kann also keine unerwünschte Durchschaltung erfolgen, und der verwendete Taktumlauf braucht nur um sehr wenig länger zu sein als die Zeit, die benötigt wird, um sicher zu sein, daß die richtigen Daten über den schlechtestmöglichen Kanal verarbeitet und in einer Selbsthalteschaltung gespeichert werden. Die Verringerung der Zahl der Verknüpfungselementeebenen, welche die Daten durchlaufen müssen und der Ausgleich zwischen der Verarbeitung der Daten in den beiden Hälften eines Taktumlaufs ermöglichen also eine wesentliche Verkürzung der Zeit, die für die Verarbeitung benötigt wird, oder die Ausführung von mehr Arbeit in einer gegebenen Zeit.

Claims

Patentansprüche:

1. Binärer Akkumulator mit hintereinandergeschalteten Volladdierern, von denen jeder nach dem Prinzip der separaten Übertragungsverarbeitung zu den Ergebnisziffern (Summe und Übertrag) des vorausgehenden Volladdierers einen Operanden addiert, und mit einer Speicherschaltung zwischen dem letzten und dem ersten Volladdierer der Reihe, über welche die während einer Akkumulationsoperation gebildeten Ergebnisse des letzten Volladdierers in der nächsten Akkumulationsoperation dem ersten Volladdierer als Eingangswerte zugeführt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Mit dem Summen- und Ubertragsausgang eines jeden Volladdierers (25, 38) ist jeweils eine aus zwei in Serie geschalteten bistabilen Kippgliedern (90,91) bestehende Selbsthalteschaltung (30, 31 bzw. 39, 40) verbunden;

b) jedes Kippglied einer Selbsthalteschaltung weist einen Taktsignaleingang (58, 58') auf, der die beiden Kippglieder einer Selbsthalteschaltung im Gegentakt zur Wertaufnahme derart steuert, daß im ersten Takt das erste Kippglied das entsprechende Vonaddierer-Ergebnis unter Sperrung des zweiten Kippgliedes übernimmt und im zweiten Takt das Ergebnis vom ersten Kippglied in das zweite Kippglied zur Weiterleitung an den nächsten Volladdierer übernommen wird;

c) die Taktsignaleingänge (32, 42) der Selbsthalteschaltungen aufeinanderfolgender Volladdierer (25,38) empfangen Taktsignale, die unterschiedlichen Maschinenzyklen angehören.

2. Akkumulator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Das erste Kippglied besteht aus zwei in Serie geschalteten NOR-Gliedern (50, 51), von denen der Ausgang des zweiten NOR-Gliedes mit einem Eingang des ersten NOR-Gliedes verbunden ist und wobei der zweite Eingang des ersten NOR-Gliedes Informationssignal-Eingang und der zweite Eingang des zweiten NOR-Gliedes Taktsignal-Eingang ist;

b) das zweite Kippglied besteht aus einem NOR-Glied (52) und einem nachgeschalteten Oder-Glied (53), dessen Normalausgang mit einem ersten Eingang des NOR-Gliedes verbunden ist und wobei der zweite Eingang des NOR-Gliedes Taktsignal-Eingang und der zweite Eingang des Oder-Gliedes mit dem Ausgang des ersten Kippgliedes verbunden ist.

3. Akkumulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Kippglied an Stelle des ersten NOR-Gliedes mehrere die Summenverknüpfung der verschiedenen Binärwertkombinationen der Operanden bzw. des Übertrags bildenden NOR-Glieder (65 bis 68) treten, wobei je ein Eingang dieser NOR-Glieder mit dem Ausgang (54') des zweiten NOR-Gliedes (5Γ) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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