DE1524178C3 - Vorrichtung zum Umsetzen einer Ausgangszahl, die in einer ersten Basis ausgedrückt ist in eine Ergebniszahl, die in einer zweiten größeren Basis ausgedrückt ist - Google Patents
Vorrichtung zum Umsetzen einer Ausgangszahl, die in einer ersten Basis ausgedrückt ist in eine Ergebniszahl, die in einer zweiten größeren Basis ausgedrückt istInfo
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Description
m= C"(PC+ 1)
mit ganzzahligem Pund n, wobei die Ausgangszahl bzw. der jeweils durch Division errechnete Quotient durch
die Basis der Ergebniszahl.aufeinanderfolgend dividiert
werden und die dabei erhaltenen Divisionsreste, beginnend mit der niedrigsten Stelle, die Ergebniszahl
darstellen.
Bei der Darstellung der Zahlen im Restklassensystem ist es bekannt, die Reste von beliebigen Zahlen modulo
einer gegebenen Basis zu bestimmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art die erforderliche Division zu
vereinfachen.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Speicher, in welchem die Ausgangszahl bzw. der in der
voraufgehenden Zyklenfolge errechnete Quotient gespeichert ist, und der seriell über eine im Bittakt
gesteuerte Torschaltungskombination an gewichtete Eingangsanschlüsse eines Sammlers angeschlossen ist,
in welchem durch serielle Summierung unter Fallenlassen der sich dabei, bezogen auf die zweite Basis,
ergebenden Überträge der Rest ergibt; durch einen an andere gewichtete Eingänge des Sammlers angeschlossenen
Zwischenspeicher, in welchem der gewonnene Rest, ausgedrückt in der ersten Basis, zwischengespeichert
ist, um diesen Rest von der in dem Sammler eingespeicherten Ausgangszahl bzw. dem in der
voraufgehenden Zyklenfolge errechneten Quotienten zu subtrahieren; durch einen Verzögerer, der die um den
Rest verminderte Ausgangszahl bzw. den um den Rest verminderten, in der voraufgehenden Zyklenfolge
errechneten Quotienten seriell durch Verzögerung nach rechts stellenverschiebt, um so viele Stellen, wie die
erste Basis als Faktor in der zweiten Basis enthalten ist, und durch einen mit dem jeweils niedrigstwertigen
gewichteten Eingang der an dem Zwischenspeicher anschließbaren Eingangsgruppe des Sammlers und der
niedrigstwertigen Stelle der gewichteten Ausgänge des Sammlers verbundenen weiteren Verzögerer, um die
durch C" dividierte Zahl seriell und bitweise im Sammler mit den in dem Verzögerer stellenversetzten, errechneten,
endgültigen Quotienten — ausgehend von bekannten Nullbits in den Stellen niedrigster Ordnung dieses
endgültigen Quotienten — zu den nachfolgenden Stellen des endgültigen Quotienten zu summieren,
wobei die durch C" dividierte Zahl dem Speicher jeweils bitweise entnommen und dem Sammler über die erste
Eingangsgruppe zugeführt und das Ergebnis wieder in den Speicher eingeschrieben wird.
Nach der Erfindung werden erst die Reste bestimmt, die bei der Division auftreten, so daß nach Abzug des
Restes von der Ausgangszahl die Division dann immer ohne Rest aufgeht und durch einfache Stellenverschiebung
und Subtraktion ausführbar ist.
Eine Weiterbildung, durch die ein Sammler auf verschiedene Werte der zweiten Basis bei minimaler
Anzahl der gewichteten Eingangsanschlüsse und damit geringerem Aufwand umschaltbar ist, ist Gegenstand
des Anspruchs 2.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 Schaltmittel zur Durchführung des ersten Zyklus bei einer Transformation von der Basis 2 auf die
Basis 10 oder 12,
F i g. 2 ein Taktimpulsdiagramm zu F i g. 1 und 3,
F i g. 3 die Schaltmittel für den zweiten Zyklus der Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10 oder 12,
Fig.4 die Schaltmittel für den dritten Zyklus zur
Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10 oder 12,
F i g. 5 ein Taktimpulsdiagramm zu Fig. 4,
Fig.6 die Schaltmittel für den vierten Zyklus der
Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10 oder 12,
F i g. 7 Schaltmittel für den ersten Zyklus der Umwandlung von der Basis 3 auf die Basis 10 oder 12,
F i g. 8 ein Taktimpulsdiagramm zu F i g. 7 und 9,
F i g. 9 Schaltmittel zur Durchführung des zweiten Zyklus bei der Umwandlung von der Basis 3 auf die
Basis 10 oder 12,
Fig. 10 Schaltmittel zur Durchführung des dritten Zyklus bei der Umwandlung von der Basis 3 auf die
Basis 10 oder 12,
Fig. 11 ein Zeitimpulsdiagramm zu Fig. 10 und
Fig. 12 Schaltmittel zur Durchführung des vierten
Zyklus bei der Umwandlung von der Basis 3 auf die Basis 10 oder 12.
Die Fig. 1 bis 6 einerseits und 7 bis 12 andererseits
sind bei der nun folgenden Figurenbeschreibung zusammen zu betrachten.
Im folgenden und in der Zeichnung sind einige Abkürzungen verwendet, und zwar wie folgt:
A zeitweise speichernde Verriegelungsschaltung A 1, A 2, A 4, A 8 usw.,
Basis | summerische Basis, Basis 10, Basis 2 usw., |
C | ursprüngliche Grundzahl, |
m | Divisor oder Grundzahl der neuen Basis in die |
umgewandelt werden soll, | |
η | eine ganze positive Zahl, |
N | umzuwandelnde Ziffer abzüglich Rest R, |
N + | /NV |
V Basis/ | |
O | logischer ODER-Kreis, |
P | positive ganze Zahl, |
S | Gedächtnisspeicherschaltung, |
Si | speichert den ersten Bit nach der Basis 3, |
S2 | speichert den zweiten Bit nach der Basis 3, |
TO | logisches Nicht- TO, |
TO | Zeitperiode 0, |
Tl | Zeitperiode 1, |
T2 | Zeitperiode 2, |
Γ3 | Zeitperiode 3, |
T4 | Zeitperiode 4, |
T5 | Zeitperiode 5, |
T6 | Zeitperiode 6, |
Tl | Zeitperiode 7, |
W | Datenschreibzyklus; in Figur auch »Schrei |
ben«, | |
& | logischer UND-Kreis, |
R | in Figuren »Lesen«, |
BA | in Figuren für »Basis«. |
In dieser Gleichung ist m der Divisor, also die Basis
oder Grundzahl, auf die die vorliegenden Daten umgewandelt werden sollen, und C die Basis oder
Grundzahl der vorliegenden Daten. Die Faktoren fund η sind positive ganze Zahlen. Wenn Werte für P und π
die Gleichung für m einer bestimmten Basis C erfüllen, dann kann eine Division durch m durchgeführt werden.
Zunächst wird geprüft, ob die Gleichung für die vorliegenden Daten erfüllt ist, um die Schaltungen für
die Umwandlung auf eine andere Grundzahl aufzubauen. Wenn z. B. die Daten mit einer Basis 4 vorliegen,
dann können sie dann, und nur dann, umgewandelt werden auf eine andere Grundzahl, wenn diese
Gleichung erfüllt ist. Grundzahlen, auf die Ziffern, die mit der Basis 4 vorliegen, umgewandelt werden können,
ergeben sich aus der folgenden Tabelle A:
Ursprüngliche Basis (C = 4)
π | P | m | 1 |
0 | 0 | 5 | |
0 | 1 | 9 | |
0 | 2 | 13 | |
0 | 3 | 17 | |
0 | 4 | 21 | |
0 | 5 | 25 | |
0 | 6 | 29 | |
0 | 7 | 33 | |
0 | 8 |
Grundzüge der Umwandlung
Die Umwandlungskreise nach der Erfindung beruhen auf der Tatsache, daß Ziffern, die in einer ersten
Grundzahl vorliegen, dann auf eine zweite Grundzahl umgewandelt werden können, wenn die folgende
Gleichung erfüllt ist:
m = C(PC + 1),
m = CX.
m = CX.
0 4
1 20
2 36
3 52
4 68
5 84
6 100 1 7 116 1 8 132
2 0 16
2 1 80
2 2 144
2 3 208
usw.
Aus der Tabelle A ist ersichtlich, daß Ziffern mit der Basis 4 auf eine Grundzahl 1 (gleiche Basis) 5,9,13 usw.
umgewandelt werden können.
Bei einem anderen Beispiel liegen die Daten mit der Basis 10 vor, und diese können auf andere Grundzahlen
nach Tabelle B umgewandelt werden:
Ursprüngliche Basis (C = 10)
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 11 |
0 | 2 | 21 |
0 | 3 | 31 |
Fortsetzung
41
1 | 0 | 10 |
1 | 1 | 110 |
1 | 2 | 210 |
1 | 3 | 310 |
1 | 4 | 410 |
2 | 0 | 100 |
2 | 1 | 1100 |
2 | 2 | 2100 |
2 | 3 | 3100 |
2 | 4 | 4100 |
IO Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10
oder auf die Basis 12
Es wird auf die F i g. 1 bis 6 Bezug genommen, wo die Schaltungen angegeben sind, die zur Umwandlung mit
binärer Basis 2 (Grundzahl C) vorliegenden Ziffern auf die Dezimalbasis 10 (Grundzahl m 1) oder die
Duodezimale-Basis 12 (Grundzahl m2) erforderlich sind.
Zur Erläuterung sei angenommen, daß die Ziffer »255« in binärer Form in dem Gedächtnis 1 aus F i g. 1
gespeichert ist. Die Ziffer 255, die binär gespeichert ist, wird nach den folgenden Schritten in Dezimalform
umgewandelt.
1. Umwandlungsschritt (Basis 2 in Basis 10) Ursprüngliche Ziffer (N + R)
Rest R
usw.
Wenn entschieden worden ist, welche Divisoren m aus der Gleichung abgeleitet werden können, dann
erfolgt die Umwandlung der mit der ursprünglichen Basis vorliegenden Ziffer auf die neue Basis nach
folgenden Schritten:
1. Es wird der Rest ermittelt, mit dem die neue Basis in dem Dividenden mit der alten Basis enthalten ist.
2. Der Rest wird von dem ursprünglichen Dividenden abgezogen.
3. Es folgt eine schnelle Division, wobei ein Subtrahend verschoben und entwickelt wird, um
aus den Daten gewichtete Repräsentanten für den folgenden Umwandlungszyklus zu erzielen.
4. Der während des ersten Schrittes entwickelte Digit und Rest wird gespeichert und ausgedruckt, und
zwar nach Maßgabe der in Frage kommenden Grundzahl.
Die eben angegebenen vier Umwandlungsschritte werden so oft wiederholt, wie es erforderlich ist, um die
ursprünglichen Daten auf die neue Grundzahl umzuwandeln, also bis die ursprünglichen Daten auf Null
reduziert sind.
Nach Verschiebung und Division (neu N + R)
2. Umwandlungsschritt
Ziffer (neu N +R)
Rest R
Ziffer (neu N +R)
Rest R
Nach Verschiebung und Division
(neuer R) 2
3. Schritt
Letzter Digit (R) 2
(N + R wurde auf Null reduziert)
Die Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10 beispielsweise führt zur Entwicklung eines Restes (R) in
aufeinanderfolgenden Zyklen. Im ersten Zyklus ist der dezimale Rest eine 5, desgleichen im zweiten Umwandlungsschritt.
Im Anschluß an den zweiten Umwandlungsschritt verbleibt nur noch eine »2« von der
ursprünglichen Ziffer 255, und es ist keine weitere Umwandlung erforderlich.
Wenn eine Ziffer von einer Grundzahl auf die andere umgewandelt werden soll, dann können die Reste leicht
durch Ansammeln entsprechender Werte für die Ordnungszahlpositionen der ursprünglichen Daten nach
einem Muster — wie in der folgenden Tabelle C angegeben — entwickelt werden:
Tabelle C | Status | (100) | 1 | Basis-10-Wert | Einheiten | Jt | Basis-12-Wert | Einheiten | ■ | 41 |
Binärer Bit | 1 | 2 | (Grundzahl ml) | 1 | ) | (Grundzahl ml) | 1 | 8/ | ||
(Grundzahl C) | 1 | (10) | 2 | J | (144) (12) | 2 | ||||
O | 4 |
4I
J |
4I 81 |
|||||||
1st | 1 | 8 | 2 Λ | '4D | ||||||
2nd | 4 IJ | |||||||||
3rd | 1 | 6 | 8 Γ | |||||||
4th | Musterwiederholung | 6J | Musterwiederholung | |||||||
1 | 1 | 1 | ||||||||
5th | 0 | |||||||||
0 | 3 | 2 | ||||||||
6th | 0 | 6 | 5 | |||||||
7th | 2 | (10) | ||||||||
8th | 5 | |||||||||
9th | 1 9 | |||||||||
(Relative Werte von binären Bits ausgedrückt in Basis-10- und Basis-12-Werten. Das Beispiel zeigt die Ziffer 59 binär
gespeichert).
Die Tabelle C zeigt die gewichteten Gleichungen für jede Grundzahlposition einer binären Ziffer für die
Basis 10 und die Basis 12. Mit dem Wiederholungsmuster 2, 4, 8, 6, 2, 4, 8, 6 usw. werden die Reste schnell
entwickelt und angesammelt. Zu diesem Zweck werden die entsprechenden gewichteten Gleichungen mit
ignorierten Trägern versehen. Eine abschließende, totale Akkumulation, bei der die Träger ignoriert
werden, ergibt einen Ausdruck für die Digits in der neuen Grundzahl.
Diese Grundzüge werden bei der Umwandlung von der binären Basis 2 auf die Basis 12 mit einem
Wiederholungsmuster 4,8,4,8,4,8 angewendet.
Die Schaltung nach F i g. 1 kann zur Entwicklung der Reste (R), bezogen auf die Basis 10 oder die Basis 12, bei
Ausgangsdaten (N + R) in der Basis 2 angewendet werden.
In der nachfolgenden Tabelle D sowie in den weiter unten folgenden Tabellen I, P, Q, R und S sind neben den
in den angegebenen Schaltungsanordnungen zu verarbeitenden Werten »0« und »1« noch andere Ziffern
angegeben, wie z. B. »2«, »3«, »4«, »6«, »8«. Da diese Ziffern ganz bestimmten bewerteten Sammlereingängen
zugeordnet sind, genügt es für diese Ziffern in den Tabellen Ziffer 1 zu schreiben.
Basis 2 (Grundzahl C) auf Basis 10, (Grundzahl m 1), erster Zyklus — Bestimmung des Restes (R)
Zeitperiode | lesen | 2 | Von der | Zur Gedächt- Sammler- | 8-4-2-1 | 1 | 2 | 1 | 4 | 1 | 8 | 1 | 4-2 | 1 | 2 | 1 | 4 | 1 | 8 | 1 | Basis 10 | -2-1 | 1 | Sammler | -4-2-1 | 0 | 1 | Sammler- |
schreiben | tin | Gedächtnis | nisspeicher- eingang | 1 | 0 | Register | 0 | 1 | Register- | |||||||||||||||||||
lesen | + R): | speicher | Schaltung | Sammler | 1 | 0 | 1 | 1 | Zählung | |||||||||||||||||||
schreiben | Schaltung | ausgang | 1 | 8- | 0 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||
TO Bit 20 | lesen | 1 | C-8-4 | 1 | 0 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||
0) | schreiben | 0 0 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | ||||||||||||||||||||
Ti Bit 2' | lesen | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |||||||||||||||||||||
(2) | schreiben | 0 0 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 3 | ||||||||||||||||||||
T2 Bit 22 | lesen | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |||||||||||||||||||||
(4) | schreiben | 0 0 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 7 | ||||||||||||||||||||
T3 Bit 23 | lesen | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||
(8) | schreiben | 10 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 5 | ||||||||||||||||||||
TA Bit 2" | lesen | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||
(16) | schreiben | 1 0 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | ||||||||||||||||||||
T5 Bit 25 | lesen · | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |||||||||||||||||||||
(32) | schreiben | 0 0 0 | 0 | 0 | 1 | 3 | ||||||||||||||||||||||
Γ6 Bit 26 | Ursprüngliche | 1 | 0 | 1 | ||||||||||||||||||||||||
(64) | Ziffer-Basis | 0 0 1 | 0 | 7 | ||||||||||||||||||||||||
Tl Bit 2? | 3 ausgedrücki | 1 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
(128) | Basis 10 (N | ΐ | 1 0 1 | 0 | 5 | |||||||||||||||||||||||
Rest (R) | ||||||||||||||||||||||||||||
Basis 10: | ||||||||||||||||||||||||||||
I | ||||||||||||||||||||||||||||
255 | ||||||||||||||||||||||||||||
5 | ||||||||||||||||||||||||||||
Tabelle D zeigt die Entwicklung des Restes »5« aus der ursprünglichen Ziffer »255«. Die ursprüngliche
Ziffer 255 wird aus dem Gedächtnis 1 gemäß F i g. 1 während der Zeitperioden TO bis Tl gemäß Fig.2
gelesen. Tabelle D zeigt, daß die Bits von dem Gedächtnis an die Gedächtnisspeicherschaltung 2
gelangen. Die Bits, die in der Gedächtnisspeicherschaltung 2 gespeichert sind, passieren allgemein mit 3
bezeichnete UND-Kreise sowie ODER-Kreise, gesteuert über Steuerleitungen Γ0 bis TT. Die erwähnten
Kreise 3 weisen UND-Kreise 4-13 sowie ODER-Kreise 14-16 auf. Die UND-Kreise werden nur bei Umwandlung
von der Basis 2 auf die Basis 10 konditioniert Der UND-Kreis 10 wird nur konditioniert bei Umwandlung
von der Basis 2 auf die Basis 12. Die anderen UND-Kreise werden gemeinsam konditioniert bei
Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10 oder von der Basis 2 auf die Basis 12.
Mit der Torschaltung nach F i g. 1 werden die Eingänge 8, 4, 2 und 1 des Sammlers 17 getastet nach
Maßgabe der gewichteten Gleichungen für die neue Basis zur Entwicklung der Reste. Die Ausgänge des
Sammlers 17 werden über Torschaltungen 18 bis 21 in vier zeitweise speichernde Verriegelungsschaltungen
A8, A4, A2 und A1 eingespeist. Die in diesen
Verriegelungsschaltungen gespeicherten Werte gelangen an zugeordnete Eingänge des Sammlers 17 während
der folgenden Taktperioden, um die Reste zu sammeln.
Der zweite Zyklus des Umwandlungsvorganges ist in Tabelle E angegeben.
609 524/168
Basis 2 auf Basis 10, zweiter Zyklus — subtrahiere den Rest (R) von N + R
Zeitperiode Von der Zum Ge- Samm- Basis 10 Sammler- Sammler-Gedächtnis-
dächtnis- ler- Sammler- Register Registerspeicher- sammler 1 eingang ausgang Zählung
schaltung Ausgang 8-4-2-1 C-8-4-2-1 8-4-2-1
TO 2° lesen
schreiben
Ti 2i lesen
Ti 2i lesen
schreiben
T2 22 lesen
T2 22 lesen
schreiben
T3 23 lesen
T3 23 lesen
schreiben
T4 24 lesen
T4 24 lesen
schreiben
T5 25 lesen
T5 25 lesen
schreiben
Γ6 26 lesen
Γ6 26 lesen
schreiben
Tl Ι· lesen
Tl Ι· lesen
schreiben
Ursprüngliche Ziffer N + R
abzüglich Rest R
abzüglich Rest R
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
255
5_
5_
250
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
T | |||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
T | |||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
T | |||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
T | |||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |||||
Während des zweiten Zyklus werden die vorher entwickelten Reste von den ursprünglichen Daten der
Basis 2 abgezogen. Die dafür vorgesehene Schaltung ist in F i g. 3 dargestellt und weist die Gedächtnisspeicherschaltung
1 und den Akkumulator 17 mit einem Verzögerungskreis 54 zur verzögerten Übertragung des
Übertragausganges des Sammlers um einen Zyklus auf. Die Reste, die in den Verriegelungsschaltungen A
gespeichert sind, gelangen in den Zeitperioden TO, Ti, T2 und T3 in den Sammler, während entsprechende
Bits der ursprünglichen Basis 2 (N + R) aus der Gedächtnisspeicherschaltung 1 zur Entwicklung der
Ziffer Af ausgelesen werden.
Die Subtraktion des Restes von der ursprünglichen Ziffer (N + R) führt zu einem Dividenden, der ein
ganzzahliges Vielfaches des Divisors ist und im vorliegenden Fall zur Zahl 10, in die die Ziffer
umgewandelt werden soll.
Die Reste gelangen an eine weiterverarbeitende Vorrichtung, wie z. B. ein Gedächtnis oder einen
Drucker, und zwar über Leitungen 83 bis 86 gemäß Fig. 3.
An Hand der F i g. 4 bis 6 wird nun die Division erläutert. Die Division besteht in einer Kombination von
Verschiebevorgängen und/oder Subtraktionen nach Maßgabe eines entwickelten Subtrahenden.
Das Schema hängt wesentlich davon ab, daß der Dividend ein ganzzahliges Vielfaches des Divisors ist.
Die nun folgende Gleichung ergibt den Subtrahenden, der entwickelt wird, um die Division durch serienweise
Subtraktion durchzuführen.
Für die Division von N durch m ist die folgende Gleichung maßgebend:
JV-(W-I)- =» N/m.
m
Diese Gleichung bestimmt, daß die gewünschte Antwort erhalten wird, wenn (m — l)-mal die Antwort
erhalten wird. (Einfacher also sollte m als positive ganze Zahl behandelt werden, während die Vorzeichensteuerung
separat erfolgt.) Die Antwort wird also benötigt, ehe der tatsächliche Subtrahend entwickelt werden
kann. Dies ist jedoch nur teilweise richtig. In einer Serienmaschine wird die Subtraktion zunächst nach
Maßgabe der Bits niedrigerer Ordnung durchgeführt, um den Übertrag entsprechend zu verarbeiten. Wenn
demzufolge (m — l)-mal die Antwort entwickelt wurde, nach einem Verfahren, das nur verzögerte Ausdrücke
verwendet, dann ist der eine Bit des Subtrahenden immer als Null bekannt, so daß der eine Bit der Antwort
entwickelt werden kann. Sobald dieser Bit erzeugt wurde, liegt er für eine entsprechende Verzögerung zur
Erzeugung des Subtrahenden vor. Die so begonnene Folge kann bis zum Ende des Wortes fortgesetzt
werden.
Die Tatsache, daß die Multiplikation mit (m — 1) nur durch verzögerte Ausdrücke durchgeführt werden kann,
führt zu Schwierigkeiten, wenn m sehr groß ist. Die Division wird unterstützt, wenn man das höchste
Vielfache von zwei eines Faktors von m durch einfache binäre Verschiebung nach rechts der Nummernposition
entfernt. Das bedeutet, daß, wenn m = (2") ATist, N um
η Positionen verschoben wird, und XaIs neues m für den
Rest der Division verwendet wird. Wenn X gleich »1« ist, dann genügt die Verschiebung nach rechts
endgültig.
Die nun folgende Tabelle F zeigt die Subtraktions-Gleichungen
und die erforderlichen Verschiebungen für die Umwandlung von der Basis 2 in irgendeine andere
Basis von 1 bis 32.
Verschiebung
nach rechts
/2-Positionen
nach rechts
/2-Positionen
Subtraktions-Gleichung
1 | 0 |
2 | 1 |
3 | 0 |
4 | 2 |
5 | 0 |
6 | 1 |
7 | 0 |
8 | 3 |
9 | 0 |
10 | 1 |
11 | 0 |
12 | 2 |
13 | 0 |
14 | 1 |
15 | 0 |
16 | 4 |
17 | 0 |
18 | 1 |
19 | 0 |
20 | 2 |
21 | 0 |
22 | 1 |
23 | 0 |
24 | 3 |
25 | 0 |
26 | 1 |
27 | 0 |
28 | 2 |
29 | 0 |
30 | 1 |
31 | 0 |
32 | 5 |
O | μ κι | |
1 | O | |
K 1 | ||
1 | O | |
Kl | h /ei | |
3 | KX | |
Kl H | μ /C2 | |
1 | O | h KX |
K3 | μ /C2 η | |
5 | Kl | |
Κ3 H | ||
3 | KX | |
Κ3 H | μ KX | |
7 | Kl H | |
Κ3 H | μ /C2 | |
1 | O | μ KX |
KA | μ Κ2 - | |
9 | Κ3 | |
Κ4Η | μ Κ3 | |
5 | Kl | μ Κ2 |
KA H | μ ΑΓ3 ~ | |
11 | Κ3 H | μ /Π |
KA H | μ ΑΓ3 - | |
3 | /Π | μ Ki -, |
K 4 - | μ Κ3 η | |
13 | Κ3 H | |
K 4 H | ||
7 | Kl H | |
K 4 - | ||
15 | Κ3 Ί | |
/C4 H | ||
1 | O | |
μ α:ι | ||
μ^ι | ||
μ /Ci | ||
μ ΑΓ2 | ||
μ κχ | ||
l· Kl + KX | ||
Antwort verzögert um 1 Bit
Antwort verzögert um 2 Bits Antwort verzögert um 1 Bit Summe der Antwort verzögert um
2 Bits + Antwort verzögert um 1 Bit
Antwort verzögert um 3 Bits usw.
Die Verschiebeoperation kann entweder vor oder nach der Division durch ^vorgenommen werden.
Nach den oben angegebenen Grundzügen erfolgt im dritten Zyklus bei der Umwandlung der Ziffer »255« im
Anschluß an die Subtraktion des Restes »5« eine Verschiebung nach Maßgabe der folgenden Tabelle G.
Basis 2 in Basis 10, dritter Zyklus, Rechtsverschiebung um η Positionen.
Für Basis 2 in Basis 10 Verschiebung nach rechts um eine Position
m = TX 2i ■ 5
Zeitperiode
Von Gedächt- Zum Genisspeicher dächtnisschaltung 5 sammler 1
Ausgang
TJ V | lesen | 1 | 0 |
schreiben | |||
T6 26 | lesen | 1 | 1 |
schreiben | |||
T5 25 | lesen | 1 | 1 |
schreiben | |||
TA 24 | lesen | 1 | 1 |
schreiben | |||
45
55
6o
Zeitperiode | lesen | Von Gedächt | Zum Ge |
schreiben | nisspeicher | dächtnis | |
lesen | schaltung S | sammler 1 | |
schreiben | Ausgang | ||
Γ3 23 | lesen | X | |
schreiben | 1 | ||
Τ2 22 | lesen | 0 | |
schreiben | 1 | ||
Tl 21 | 1 | ||
0 | |||
ΓΟ 20 | 0 | ||
1 | |||
Verschiebung N rechts η Positionen Ergebnis N+ 125
Für die erforderliche Verschiebung dient ein Verzögerungskreis 55 gemäß F i g. 4 mit einem UND-Kreis
56, der für die Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis 10 konditioniert wird. Während der Verschiebung der
Daten aus dem Gedächtnis laufen die Zeitperioden umgekehrt, also von Tl bis TO, wie in Fig.5
angegeben.
Im Anschluß an den Verschiebevorgang werden die Daten durch den entwickelten Subtrahenden X gemäß
der nun folgenden Tabelle H dividiert.
14
Basis 2 auf Basis 10, vierter Zyklus — dividiere durch X
Für die Basis 2, X = 5
m = 2" X =2ΐ·5
m = 2" X =2ΐ·5
Zeitperiode
Von der Gedächtnisspeicher schaltung 5
Zur Gedächtnis- speicherschaltung Vom Gedächtnis
zum Sammler
8-4-2-1
zum Sammler
8-4-2-1
Verzögert zum Sammler 8-4-2-1
Basis Sammlerausgang ß-8-4-2-1
TO | 20 | lesen | 1 | 1 |
schreiben | ||||
Ti | 2» | lesen | 0 | 0 |
schreiben | ||||
T2 | 22 | lesen | 1 | 0 |
schreiben | ||||
T3 | 23 | lesen | 1 | 1 |
schreiben | ||||
T\ | 24 | lesen. | 1 | 1 |
schreiben | ||||
T5 | 25 | lesen | 1 | 0 |
schreiben | ||||
Ts | 26 | lesen | 1 | 0 |
schreiben | ||||
ti | T | lesen | 0 | 0 |
schreiben | ||||
1 | 0 |
0 | 0 |
1 | 1 |
1 | 0 |
1 | 0 |
1 | 1 |
1 | |
0 | 0 |
Im Gedächtnis gespeichert bei
Beginn des vierten Zyklus N+ = 125 im Gedächtnis gespeichert am
Ende des vierten Zyklus: 25
Beginn des vierten Zyklus N+ = 125 im Gedächtnis gespeichert am
Ende des vierten Zyklus: 25
Ergebnis: Speicherung im
Gedächtnis bei der
Basis 10: 25
Gedächtnis bei der
Basis 10: 25
F i g. 6 zeigt die Schaltungen einschließlich des Gedächtnisses und des Sammlers 17. Diese Phase der
Übertragung ist im wesentlichen eine Division der Ziffer N+. Bei der Übertragung von der Basis 2 auf die Basis 10
wird ein UND-Kreis 25 gemäß F i g. 6 konditioniert, der dann mit Verzögerungskreisen 26 und 27 den Subtrahenden
gemäß Tabelle H entwickelt.
Nachdem die vier Zyklen aus den Tabellen D, E, G und H abgeschlossen sind, speichert das Gedächtnis die
Ziffer »25« in benärer Form und ist nun bereit, für eine neue vier Zyklen umfassende Betriebsfolge, wie sie
gerade beschrieben wurde.
Umwandlung von der Basis 2 auf die Basis
Die Schaltungen gemäß F i g. 1 bis 6 sind durch entsprechende Konditionierung für die Umwandlung
von der Basis 2 auf die Basis 12 geeignet. Die nun folgenden Tabellen I, J, K und L zeigen diese vier Zyklen
für die Umwandlung von der Basis 2 im Gedächtnis gespeicherten Daten in die Basis
Basis 2 (Grundzahl C) auf Basis 12 (Grundzahl /77 2), erster Zyklus
Bestimmung des Restes (R)
Leitperiode Von der Zum Ge- Samm- Basis 12 Sammler- Sammler-Gedächtnis-
dächtnis- ler- Sammler- Register Registerspeicher- ■ sammler 1 eingang ausgang Zählung
schaltung Ausgang 8-4-2-1 C-8-4-2-1 8-4-2-1
ro | Bit 20 | lesen | 1 | 1 |
(1) | schreiben | |||
Ti | Bit 21 | lesen | 1 | 1 |
(2) | schreiben | |||
T2 | Bit 22 | lesen | 1 | 1 |
(4) | schreiben | |||
T3 | Bit 23 | lesen | 1 | 1 |
(8) | schreiben | |||
ΤΛ | Bit24 | lesen | 1 | 1 |
(16) | schreiben | |||
T5 | Bit 25 | lesen | 1. | 1 |
(32) | schreiben | |||
0 0 0 0 1
0 0 0 11
0 0 111
10 0 11
0 0 111
10 0 11
0 0 0 1
0 0
0.111
0 0
0 1117
0 0
15
16
Fortsetzung | Von der Gedächtnis speicher schaltung |
Zum Ge dächtnis sammler 1 Ausgang |
Samm ler eingang 8-4-2-1 |
Basis 12 Sammler ausgang C-8-4-2-1 |
Sammler- Register 8-4-2-1 |
Sammler- Register- Zählung |
Leitperiode | 1 1 |
1 1 |
4 8 |
0 0 111 10 0 11 |
Olli 0 0 11 |
7 3 |
Te Bit 26 lesen (64) schreiben Tl Bit 27 lesen (128) schreiben Original Ursprüngliche Ziffer: 255 (N + R) |
||||||
Rest (R), Basis 12:
Basis 2 auf Basis 12, zweiter Zyklus — subtrahiere den Rest (R)
Zeitperiode | lesen | Von der | Zum Ge | Samm | -2- | -1 | Basis 12 | 0 | -1 | Sammler- | -1 | Sammler- |
schreiben | Gedächtnis | dächtnis | ler | 0 | 1 | 0 | Register | 1 | Register- | |||
lesen | speicher | sammler 1 | Sammler | 0 | T | Zählung | ||||||
schreiben | schaltung | Ausgang | eingang | 0 | 1 | ausgang | 0 | 8-4-2- | 1 | |||
TO 2" | lesen | 1 | 8-4- | 0 | 0 0 1 | |||||||
schreiben | 0 | 0 0 | 0 | 1 | C-8-4-2 | 1 | 3 | |||||
Ti 2' | lesen | 1 | 0 0 0 | 0 | 0 0 1 | |||||||
schreiben | 0 | 0 0 | 0 | 1 | 1 | t | 3 | |||||
T2 22 | lesen | 1 | 0 0 0 | 0 | ||||||||
schreiben | 1 | 0 0 | 0 | 1 | 1 | |||||||
Γ3 23 | lesen | 1 | 0 0 0 | 0 | ||||||||
schreiben | 1 | 0 0 | 0 | 1 | 1 | |||||||
TA 24 | lesen | 1 | 0 0 0 | 0 | ||||||||
schreiben | 1 | 0 0 | 0 | 1 | 1 | |||||||
T5 23 | lesen | 1 | 0 0 0 | 0 | ||||||||
schreiben | 1 | 0 0 | 0 | 1 | 1 | |||||||
T6 26 | Ursprüngliche Ziffer (N + | 1 | 0 0 0 | |||||||||
abzüglich Rest (R) | 1 | 0 0 | ||||||||||
Tl T | 1 | 0 0 0 | ||||||||||
1 | 0 0 | |||||||||||
R): 255 | 0 0 0 | |||||||||||
3 | ||||||||||||
N 252
Basis 2 in Basis 12, dritter Zyklus, Rechtsverschiebung um η Positionen
Für Basis 2 in Basis 12, Verschiebung nach rechts um zwei Positionen
m32nX= 22 · 3
Zeitperiode
Von Gedächtnisspeicherschaltung
Zum Gedächtnissammler 1 Ausgang
Tl | Ί* | lesen | 1 |
schreiben | |||
Te | 26 | lesen | 1 |
schreiben | |||
T5 | 25 | lesen | 1 |
schreiben | |||
T4 | 24 | lesen | 1 |
schreiben | |||
T3 | 23 | lesen | 1 |
schreiben |
0 0 1 1 1
Fortsetzung
Zeitperiode
Von Gedächtnisspeicherschaltung
5
5
Zum Gedächtnissammler 1
Ausgang
Ausgang
T2
Ti
το
lesen | 1 |
schreiben | |
lesen | O |
schreiben | |
lesen | O |
schreiben |
N =252
252
Verschiebungsergebnis -— = N+ = 63
4
4
Basis 2 auf Basis 12, vierter Zyklus — dividiere durch X
Für die Basis 2 in Basis 12, X = 3
m = 2" X = 22 · 3
Zeitperiode
Von eier
Gedächtnisspeicher
schaltung S
Gedächtnisspeicher
schaltung S
Zur
Gedächtnisspeicher schaltung S Vom
Gedächtnis
zum Sammler
8-4-2-1
zum Sammler
8-4-2-1
Verzögert
zum
zum
Sammler
8-4-2-1
8-4-2-1
Sammler
Ausgang
Ausgang
ß-8-4-2-1
TO 20 lesen | 1 | ί | 1 |
schreiben | = 63 | ||
Ti 2' lesen | 1 | 0 | |
schreiben | |||
T2 22 lesen | 1 | 1 | |
schreiben | |||
T3 23 lesen | 1 | 0 | |
schreiben | |||
T\ 24 lesen | 1 | 1 | |
schreiben | |||
TS 25 lesen | 1 | 0 | |
schreiben | |||
T6 26 lesen | 0 | 0 | |
schreiben | |||
Tl 2? lesen | 0 | 0 | |
schreiben | |||
Im Gedächtnis gespei | |||
chert bei Beginn des | |||
vierten Zyklus N+ | |||
Im Gedächtnis gespei | ί | ||
chert am Ende des | 21 | ||
vierten Zyklus | |||
Ergebnis: Speicherung | |||
im Gedächtnis bei | 21 | ||
der Basis 12 |
1 | 0 |
1 | 1 |
1 | 0 |
1 | 1 |
1 | 0 |
1 | 1 |
0 | 0 |
0 | 0 |
Während des ersten Zyklus nach Tabelle I wird der Rest — im vorliegenden Fall »3« — im Sammler 17
gemäß F i g. 1 entwickelt.
Während des zweiten Zyklus wird der Rest »3« von der ursprünglichen Ziffer »255« in den Schaltkreisen
gemäß F i g. 3 abgezogen. Nach den Tabellen K und L wird eine neue Zahl im Gedächtnis 1 gespeichert, indem
die Ziffern Num zwei Positionen — gesteuert durch den
UND-Kreis 57 gemäß F i g. 4 — verschoben wird, und eine Division durch 3 — gesteuert durch den
UND-Kreis 28 nach F i g. 6 — vorgenommen wird. Das Ergebnis im Gedächtnis ist eine »21«, die dort mit einem
Rest 2, der nach der Tabelle I entwickelt wurde, in der
6o Basis 2 gespeichert ist. Die Zyklen verlaufen nach den Zeitperioden Γ0 bis T7 gemäß F i g. 2 mit Ausnahme
des dritten Zyklus, der mit umgekehrter Zeitperiodenfolge Tl bis TO gemäß F i g. 5 abläuft.
Umwandlung von der Basis 3
auf die Basis 10 oder 12
auf die Basis 10 oder 12
Um die Vorzüge, die mit der vorliegenden Erfindung erzielbar sind, vor Augen zuführen, ist in den F i g. 7 bis
12 ein zweites Ausführungsbeispiel für die Umwandlung von der Basis 3 auf die Basis 10 oder 12 dargestellt.
Gemäß Fig.7 ist mit 30 ein Gedächtnis, zur
Speicherung von Daten der Basis 3 bezeichnet. Dem
20
Gedächtnis 30 sind Gedächtnisspeicherschaltungen S1
und 52 zugeordnet, die auf der Basis 3 Ordnungszahlen während der Zeitperioden TO bis Tl gemäß Fig.8
erzeugen. Eine Basis-3-Repräsentation kann die Formen 0,1 oder 2 während einer Periode annehmen. Wenn
die Basis-3-Repräsentation »0« ist, dann ist keine der Gedächtnisspeicherschaltungen St und 52 beaufschlagt.
Bei einer Repräsentation »1« ist nur die Gedächtnisspeicherschaltung S1 beaufschlagt, und bei
einer Repräsentation »2« ist nur die Gedächtnis- ι ο speicherschaltung 52 beaufschlagt. Mit 31 ist ein
Sammler bezeichnet, dem zeitweise speichernde Verriegelungsschaltungen /4 1, A 2, A3 und A6 zugeordnet
sind. Ein eingangsseitiges Torschaltungsnetzwerk weist eine Vielzahl von UND-Kreisen 32 bis 52 sowie eine
Vielzahl von ODER-Kreisen 60 bis 65 auf. Die Ausgänge des Torschaltungsnetzwerks entwickeln die Reste zur
Basis 10 bzw. 12. Restkreise, die beiden Basen 10 und 12
zugeordnet sind, sind mit Ausgängen Xi und X 2
anderer UND-Kreise, wie z. B. der UND-Kreise 40,41, 45 und 46 beaufschlagt.
m = 3"(3P+ 1) = 3nX
Zunächst wird die gegebene Gleichung geprüft, um zu untersuchen, ob die Basis 3 (Grundzahl C) korrekt in die
Basis 10 (Grundzahl m 2) oder die Basis 12 (Grundzahl m 1) übertragen werden kann. Die folgenden Gleichungen
sind für eine solche Übertragung maßgebend:
/77 = O(PC+ 1),
m = σχ,
m = 3"(3P + 1).
Der Divisor m kann dann benutzt werden, wenn
ganze Zahlen η und /Miese Gleichung erfüllen.
Die Division durch 12 oder 10 ist z. B. zulässig, wenn
gilt:
(ml) 12 = 3i(3 · 1 + 1) = 3 (4)12,
(/n2)10 = 3°(3 · 1 + 1) = 1 (10) = 10.
(/n2)10 = 3°(3 · 1 + 1) = 1 (10) = 10.
Die nun folgende Tabelle M zeigt die Grundzahlen, auf die die Basis 3 nach Maßgabe der eben angegebenen
Gleichungen übertragen werden kann.
Zulässige
Divisoren
Divisoren
N_
m
Ψχ
JV
Verschiebung nach rechts um η Positionen
erzeuge
Subtrahenden-Gleichung
Subtrahenden-Gleichung
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
1
2
3
4
3
4
4
7
7
10 «-
13
13
12 <■
21
30
39
21
30
39
117
0 0 0 0 0
1 1 1 1
2 2 2 2 2
Verzögerung 1
Verzögerung 1 + Verzögerung 1
Verzögerung 2
Verzögerung 1 + Verzögerung 2
usw.
Verzögerung 1
Verzögerung 1 + Verzögerung 1
Verzögerung 2
Verzögerung 1 + Verzögerung 2
usw.
Verzögerung 1
Verzögerung 1 + Verzögerung 1
Verzögerung 2
Verzögerung 1 + Verzögerung 2
usw.
Aus der Tabelle M ist ersichtlich, daß der Divisor m 65 Basis 3, der Basis 10 oder der Basis 12 stehen können, je
gleich 10 oder m gleich 12 neben anderen zulässig ist. nachdem, welche Übertragung vorgesehen ist. Die
Für den Sammler 31 gemäß F i g. 7 sind gewichtete Sammlerrepräsentationen und dezimalen Äquivalente
Positionen 6,3,2 und 1 ausgewählt, die für die Daten der sind aus der folgenden Tabelle N ersichtlich.
Tabelle N | Bits |
Sammler-Code | 6-3-2-1 |
Ziffer | 0 0 0 0 |
0 0 0 1 | |
0 | 0 0 10 |
1 | 0 10 0 |
2 | 0 10 1 |
3 | 0 110 |
4 | 10 0 0 |
5 | |
6 | |
Ziffer | Bits |
6-3-2-1 | |
7 | 10 0 1 |
8 | 10 10 |
9 | 110 0 |
10 | 110 1 |
11 | 1110 |
Die einzelnen Verfahrensschritte zum Umwandeln der Daten der Basis 3 auf solche der Basis 12 mit Hilfe
von Resten, Verschiebevorgängen, Divisionen und Subtraktionen nach Maßgabe der F i g. 7 bis 12 ergeben
sich aus den nun folgenden Tabellen P, Q, R und S.
Basis 3 (Grundzahl C) auf Basis 12 (Grundzahl m 1) Erster Zyklus: Erzeuge Reste für m — 12 durch Addition
Zeit | Digit | lesen/ | 1 | S\ | Sammler | Sammlerausgang | Verriegelungs |
schreiben | eingang | Übertrag | schaltungen A | ||||
(R/W) | 0 | 1 | »Rest« | ||||
3° | R | 6-3-2-1 | I 6-3-2-1 | 6-3-2-1 | |||
Zeit | W | 1 | |||||
periode | 3' | R | |||||
W | 0 | ||||||
TO | 32 | R | 0 | 0 0 2 0 | 0 0 0 2 0\ | 0 0 0 0 | |
W | 0 | --* 0 0 2 0 | |||||
Ti | 33 | R | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 0 2 0--^ | 0 0 2 0 | |
W | 0 | N0020 | |||||
Tl | 34 | R | 0 | 6 0 0 0 | 0 6 0 2 0\ | 0 0 2 0 | |
0 | ■^6020 | ||||||
TZ | 35 | R | 0 | 0 0 0 0 | Ü602ÜV | 6 0 2 0 | |
W | 0 | Ν6020 | |||||
T4 | 36 | R | 1 | 6 3 0 0 | C 0 3 2 0^^ | 6 0 2 0 | |
W | ^ 0 3 2 0 | ||||||
Γ5 | 37 | R | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 3 2 0\^_ | 0 3 2 0 | |
W | ^* 0 3 2 0 | ||||||
Γ6 | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 3 2 O^ | 0 3 2 0 | |||
"-* 0 3 2 0 | |||||||
Tl | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 3 2 0-^ | 0 3 2 0 | |||
Nö3 20 | |||||||
Schreibe zurück auf Speichere von dieser Date Dividiere die Zahl 101 durch 12 = 8, Rest =
101, Basis 10 = 00010202, Basis N+R= N+ R
Basis 3 auf Basis 12 Zweiter Zyklus: Subtrahiere Rest von den Basis-3-Daten
Zeit | Digit | lesen/ | Si | S2 | Sammler | Sammler | Sammlereingang aus den |
schreiben (R/W) |
eingang | ausgang | Verriegelungsschaltungen | ||||
30 | R | A (beaufschlagt im ersten | |||||
Zeit | W | Übertrag | Übertrag | z,yKius; | |||
periode | 31 | R | J6-3-2-1 | J6-3-2-1 | 6-3-2-1 | ||
TO | W | 2 | 0 | 0 2 0 | 0 0 0 | 2 0 | |
32 | R | ||||||
Ti | W | 0 | 0 | 0 0 0 | ^. B 2 0 | 0 3 | |
33 | R | ||||||
T2 | W | 2 | 0 | B *"2 0 | 0 0 1 | ||
34 | R | ||||||
T3 | W | 0 | 0 | 0 0 0 | 0 0 0 | ||
T4 | 0 | 1 ' | 0 0 1 | 0 0 1 | |||
23
24
Fortsetzung
Zeitperiode
Digit
Si | S2 Sammler | Sammler | Sammlereingang aus den | |
eingang | ausgang | Verriegelungsschaltungen | ||
A (beaufschlagt im ersten Zyklus) |
||||
lesen/ | Übertrag | Übertrag | 6-3-2-1 | |
schreiben (R/W) |
J6-3-2-1 | J6-3-2-1 | ||
R | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 0 | |
W | ||||
R | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 0 | |
W | ||||
R | 0 | 0 0 0 0 | 0 0 0 | |
W | ^^ | |||
Schreibe zurück in " | ||||
den Speicher von | ||||
dieser Date |
T5
T6
Tl
35 36 37
101 - 5 = 96, Basis
0, Basis
Basis 3 in Basis
Dritter Zyklus: Verschiebe nach rechts um eine Digit-Position für
m = 12 = 31 (4)
Zeit | Digit | lesen/schreiben | S3 | Schreibe zurück in |
(R/W) | den Speicher | |||
Verzögerung eins R/W | ||||
Zeit | ||||
periode | 2-1 | |||
Tl T6 T5 T4 T3 T2 Ti TO
37 36 35
34 33 32
31 30
0 0 0 0 0 0 2 0
Ergebnis = N+
Basis 3 in Basis
Vierter Zyklus: Dividiere N+ durch X, X = 4 m = 31 X = 31 (4)
Zeit
Zeitperiode
Digit
52 | & | Sammler | Sammler | |
eingang | ausgang | |||
Übertrag | Übertrag | |||
1 2-1 | I 2-1 | |||
lesen/ | ||||
schreiben | ||||
(R/W) | ||||
R | 2 | 0 | 0 2 0 | 0 2 0 |
W | ||||
R | 0 | 1 | 0 1 | ^B 2 0 |
W | ||||
R | 0 | 0 | BOO | ^- B 0 0 |
W | J^ | |||
R | 0 | 1 | B 0 1 | 0 0 0 |
W |
Verzögernder Sammlereingang Subtrahend i 2-1
TO
Ti T2 T3
Ti T2 T3
30 31 32
33
Fortsetzung | Digit | lesen/ | S2 | Sx | Sammler | Sammler | Verzögernder |
Zeit | schreiben | eingang | ausgang | Sammlereingang | |||
(R/W) | Übertrag | Übertrag I' 9 1 |
Subtrahend I 9 1 |
||||
34 | R | * — | J Z-X | ||||
Zeit | W | ||||||
periode | 35 | R | |||||
W | 0 | 0 | 0 0 0 | 0 0 0 | 0 0 | ||
7*4 | 36 | R | |||||
W | 0 | 0 | 0 0 0 | 0 0 0 | 0 0 | ||
T5 | 37 | R | |||||
W | 0 | 0 | 0 0 0 | 0 0 0 | 0 0 | ||
T6 | Schreibe in den Speicher von dieser Date | ||||||
Ergebnis = 0000002 2, Basis 3 | 0 | 0 | 0 0 0 | 0 0 0 | 0 0 | ||
Tl ' | — | ||||||
_-—■ ■ | |||||||
= 8, Basis 10) | |||||||
Während des ersten Zyklus wird der Rest, bezogen auf die Basis 12, entwickelt, und zwar in den Schaltungen
gemäß F i g. 7 nach den Zeitperioden gemäß Fi g. 8.
Die Restentwicklung basiert auf dem Wiederholungsmuster gemäß der folgenden Tabelle T.
Basis 3
(Rundzahl Q
(Rundzahl Q
Wert in der Basis 10
(Grundzahl ml)
103 102 (101)
Rest Wert in der Basis 12
(Grundzahl ml)
123 122 121
Rest
(30) 1. Digit O | 1 | 1 | 1 | 0 1 | \ | ι | ι | 1 | 1 | 1 | 0 | \ | Oi |
1 | 1 | \ | / | 2 | Wieder- | 3 | |||||||
2 | 2 | 2 | 2 | 2 | \ | 1 | 2 | 1 | holungs | 6 | |||
(31) 2. Digit O | 4 | 4 | 5 | 0 | Wieder | 3 | 4 | 2 | muster | 0 | |||
1 | 3 | holungs- | Ol | 9 | |||||||||
2 | 7 | 8 | 6 | muster | 5 | 6 | 3 | / | 6 | ||||
(32) 3. Digit 0 | 4 | 6 | 0 | I | (10) | 1 | 6 | ||||||
1 | 9 | 0 | |||||||||||
2 | 1 | 4 | 8 | 3 | 8 | 9 | |||||||
(33) 4. Digit 0 | 3 | 8 | 0 | 6 | 4 | 6> | |||||||
1 | 7 | Ol | |||||||||||
2 | 2 | 4 | 0 | 3 | 0I | ||||||||
(34) 5. Digit 0 | 5 | Oi | 1 | 6 | 3 | ||||||||
1 | 1 | 0 | 6 | ||||||||||
2 | 8 | 2 | 2 | 9 | |||||||||
(35) 6. Digit 0 | 7 | 0 | 4 | 6J | |||||||||
1 | 3 | ||||||||||||
2 | 6 | ||||||||||||
(36) 7. Digit 0 | 0 | ||||||||||||
1 | CTl | ||||||||||||
2 | 8 | ||||||||||||
(37) 8. Digit 0 | 0 | ||||||||||||
1 | 7 | ||||||||||||
2 | 4J | ||||||||||||
Wenn eine Umwandlung von der Basis 3 in die Basis 10 vorgenommen wird, dann ist das Wiederholungsmuster
0, 1, 2, 0, 3, 6, 0, 9, 8, 0, 7 und 4, wie aus Tabelle T ersichtlich. Im vorliegenden Beispiel, wo die Umwandlung
von der Basis 3 zur Basis 12 vorgenommen wird, ist das Wiederholungsmuster 0, 3, 6, 0, 9 und 6 gemäß
Tabelle T. Während der Zeitperioden TO bis Tl, während derer die Reste entwickelt werden, gelangen
demzufolge die gewichteten Repräsentationen für die Basis 12 an die Eingänge 6, 3, 2 und 1 des Sammlers 31,
um auf diese Weise den endgültigen Rest zu entwickeln, der gemäß Tabelle P eine »5« ist. Diese Repräsentation
ist in den Verriegelulngsschaltungen A 3 und A 2, die dann eingeschaltet sind, und die gemeinsam eine »5«
repräsentieren, niedergelegt.
Während des zweiten Zyklus werden die vorher entwickelten Reste von den Daten der Basis 3 durch die
Verriegelungsschaltungen A gemäß F i g. 9 abgezogen. Konditionierung ist dabei nur während der Zeitperioden
TO und Ti erforderlich, und alle Repräsentationen in
den Verriegelungsschaltungen A gelangen an die Eingänge 1 oder 2 des Sammlers 31, und zwar gesteuert
durch die UND-Kreise 70 bis 73 sowie die ODER-Kreise 74 und 75. Während der Zeitperiode Γ0 sind
demzufolge die Verriegelungsschaltungen A 1 und A 2 konditioniert und die Eingänge 1 und 2 des Sammlers 31
beaufschlagt, während in der Zeitperiode Ti die Verriegelungsschaltungen A 3 und A 6 konditioniert
sind und die Eingänge 1 und 2 des Sammlers 31 beaufschlagt sind. Die daraus resultierenden Daten
werden in das Gedächtnis 30 über die UND-Kreise 80 und 81 eingeschrieben und entwickeln dort Repräsentationen
»0«, »1« und »2«. Wie aus Tabelle Q ersichtlich, repräsentieren die in das Gedächtnis 30 zurückgespeisten
Daten »96« in der Basis 3, also »101« abzüglich »5«. Die Reste gelangen an eine Weiterverarbeitungsvorrichtung
über die Leitungen 91 bis 94 gemäß F i g. 9.
Die aus Tabelle R ersichtliche Verschiebung der Daten im dritten Zyklus erfolgt nach der Schaltung
gemäß Fig. 10. Die Schaltung nach Fig. 10 weist eine
um eine Einheit verzögernden Verzögerungskreis 90 auf, die die Werte der Basis 3 aus dem Gedächtnis 30 um
einen Zyklus, wie erforderlich, verzögert. Hierbei ■ werden die Zeitperioden umgekehrt in die Zeitperiodenfolge
Tl bis TO, wie aus F i g. 11 ersichtlich.
Die Tabelle S zeigt den vierten und letzten Schritt der Umwandlung des ersten Digit nach der Schaltung
gemäß F i g. 12. In diesem Fall wird das aus dem dritten Zyklus resultierende N+ durch Subtraktion dividiert,
wobei der Subtrahend, gesteuert durch die UND-Kreise 95 und 96, gemäß Fig. 12, entwickelt wird. Diese
UND-Kreise sind bei der Umwandlung der Basis 3 in die Basis 12 konditioniert. Bei dem dargestellten Fall der
Umwandlung der gespeicherten Dezimalzahl »101« der Basis 3 in die Basis 12 entsteht eine der Basis 12 Rest von
»5« und eine Speicherung im Gedächtnis von »8«, bezogen auf die Basis 3. Da die Ziffer im Gedächtnis 30
verbleibt und kleiner als die Basis ist, auf die die Umwandlung zielt — die Ziffer »8« ist kleiner als die
Basis 12 — kann die gespeicherte Ziffer nun einfach in die Basis 12 übertragen werden, und es ist kein weiterer
Verschiebe- oder Divisionsvorgang erforderlich, Damit ist die Umwandlung der Daten der Basis 3 in die Basis 12
vollzogen.
Umwandlung von Daten der Basis 3
auf die Basis 10
auf die Basis 10
Die Daten der Basis 3 (Grundzahl C) sind in dem Gedächtnis 30 gemäß F i g. 7 gespeichert und können
über geeignete Torkreise gemäß Fig.7 bis 12 auf die Basis 10 (Grundzahl /n2) umgewandelt werden. Die
Zeitperioden sind vergleichbar mit denen aus F i g. 6 und 11. Nachdem die Reste der Basis 10 entwickelt
wurden und von den Daten der Basis 3 subtrahiert sind, ist keine Verschiebung erforderlich, und deshalb kann
der dritte Zyklus ausgelassen werden. Im vierten Zyklus wird die Ziffer TV, die mit der Ziffer N + synonym ist,
durch 10 dividiert mittels der UND-Kreise 97 und 98 gemäß Fig. 12.
Zusammenfassung
Aus der vorgehenden Beschreibung ergibt sich, daß das erfinderische System vielfältig anwendbar ist Wenn
man der Erfindung zugrunde liegende Prinzipien anwendet, kann eine Ziffer, die in irgendeiner Basis
vorliegt, in eine andere Basis umgewandelt werden, wenn die vorgegebene Gleichung erfüllt ist Diese
Gleichung wird im folgenden wiederholt und lautet:
m=>O(PC + 1).
Wenn positive ganze Zahlen Pund η ausgewählt sind,
so daß die Gleichung erfüllt ist, dann kann eine Ziffer, die ursprünglich unter der Basis Cgespeichert wurde, in
eine neue Basis m (Basis m 1, m2 usw.) umgewandelt
werden.
Die hier dargestellten Schaltungen sind nur bei eingeschränkter Betrachtung den verschiedenen Umwandlungen
zugeordnet. Durch entsprechende Auswahl der gewichteten Positionen in dem Sammler, wie zum
Beispiel 6, 3, 2 und 1 gemäß Fig.7 bis 12 und entsprechende Ausgestaltung der Torschaltungsnetzwerke
und entsprechende Verschiebe- und Divisionskreise sind sie geeignet, eine mit einer ersten Grundzahl
gespeicherte Ziffer auf verschiedene andere Grundzahlen m 1, m 2 usw. umzuwandeln, solange die Umwandlungskreise
der vorgegebenen Gleichung und den gewichteten Bit-Repräsentationen der in Frage stehenden
Grundzahlen entsprechen.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Umsetzen einer Ausgangszahl, die in einer ersten Basis (C) ausgedrückt ist, in
eine Ergebniszahl, die in einer zweiten, größeren Basis (^ausgedruckt ist, für den Fall
m =
+ 1)
mit ganzzahligem P und n, wobei die Ausgangszahl bzw. der jeweils durch Division errechnete Quotient
durch die Basis der Ergebniszahl aufeinanderfolgend dividiert werden und die dabei erhaltenen Divisionsreste, beginnend mit der niedrigsten Stelle, die
Ergebniszahl darstellen, gekennzeichnet durch einen Speicher (1), in welchem die
Ausgangszahl (N + R) bzw. der in der voraufgehenden Zyklenfolge errechnete Quotient gespeichert ist,
und der seriell über eine im Bittakt (Ti bis T7)
gesteuerte Torschaltungskombination (4 bis 16) an gewichtete Eingangsanschlüsse eines Sammlers (17)
angeschlossen ist, in welchem durch serielle Summierung unter Fallenlassen der sich dabei,
bezogen auf die zweite Basis, ergebenden Überträge der Rest (R) ergibt (F i g. 1); durch einen an andere
gewichtete Eingänge des Sammlers (17) angeschlossenen Zwischenspeicher (83 bis 86), in welchem der
gewonnene Rest (R), ausgedrückt in der ersten Basis, zwischengespeichert ist, um diesen Rest von der in
dem Sammler (17 eingespeicherten Ausgangszahl bzw. dem in der voraufgehenden Zyklenfolge
errechneten Quotienten zu subtrahieren (Fig.3); durch einen Verzögerer (55), der die um den Rest
verminderte Ausgangszahl bzw. den um den Rest verminderten, in der voraufgehenden Zyklenfolge
errechneten Quotienten seriell durch Verzögerung nach rechts stellenverschiebt, um so viele Stellen,
wie die erste Basis als Faktor in der zweiten Basis enthalten ist, und durch einen mit dem jeweils
niedrigswertigen gewichteten Eingang der an dem Zwischenspeicher (83 bis 86) anschließbaren Eingangsgruppe
des Sammlers und der niedrigstwertigen Stelle der gewichteten Ausgänge des Sammlers verbundenen weiteren Verzögerer (26,
27), um die durch C" dividierte Zahl seriell und bitweise im Sammler (17) mit den in dem Verzögerer
stellenversetzten, errechneten, endgültigen Quotienten — ausgehend von bekannten Nullbits in den
Stellen niedrigster Ordnung dieses endgültigen Quotienten — zu den nachfolgenden Stellen des
endgültigen Quotienten zu summieren, wobei die durch C" dividierte Zahl dem Speicher (1) jeweils
bitweise entnommen und dem Sammler über die erste Eingangsgruppe zugeführt und das Ergebnis
wieder in den Speicher eingeschrieben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Sammler (31) die für
verschiedene zweite Basen erforderlichen gewichteten Eingänge ohne Wiederholungen aufweist, von
denen diejenigen, die für die der gerade betriebenen Quotientenbildung zugrunde liegenden zweiten
Basis zugeordneten, durch eine vorgeschaltete Torschaltungskombination (35 bis 46) ausgewählt,
ansprechbar sind. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Ausgangszahl, die in einer ersten Basis (C)
ausgedrückt ist in eine Ergebniszahl, die in einer zweiten größeren Basis (m) ausgedrückt ist für den Fall
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US51776465 | 1965-12-30 | ||
DEJ0032394 | 1966-12-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1524178C3 true DE1524178C3 (de) | 1977-01-27 |
Family
ID=
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