DE1524200A1 - Elektronisches Datenverarbeitungssystem - Google Patents
Elektronisches DatenverarbeitungssystemInfo
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- DE1524200A1 DE1524200A1 DE19661524200 DE1524200A DE1524200A1 DE 1524200 A1 DE1524200 A1 DE 1524200A1 DE 19661524200 DE19661524200 DE 19661524200 DE 1524200 A DE1524200 A DE 1524200A DE 1524200 A1 DE1524200 A1 DE 1524200A1
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- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
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Description
THE NATIONAL CASH REGISTER COMPANY Dayton, Ohio (V.St.A.)
Patentanmeldung Nr.:
Unser Az.χ 905/Germany
Unser Az.χ 905/Germany
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Ziffernrechner, der eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen magnetischen
Hauptspeicher und eine Zeitgabeeinheit enthält und eine Reihe von Operationszyklen durchführt, in denen
die Zeitgabeeinheit Zeitgabesignale liefert, die einen Zwelschrittspeicherzyklus
festlegen, bei dem im ersten Schritt ein Wort aus dem Speicher abgelesen und im zweiten Schritt
wieder in diesen eingeschrieben werden kann. Sin bekannter Elektronenrechner dieser Art ist in der deutschen Auslegeschrift
1 183 284 beschrieben. Dieser bekannte Rechner ist
so aufgebaut, daß die Zeitspanne zwischen der Ausblendung ("strobe"-Zeitpunkt, d.h. dem Augenblick im ersten Schritt
des Speicherzyklus, wenn das Wort verfügbar wird) und dem Beginn des zweiten Schrittes des Speicherzyklus lang genug
ist, um mit dem gelesenen Wort beliebige logische Operationen durchzuführen. Falls erwünscht, kann somit ein Wort in einem
einzigen Operationszyklus gelesen, bearbeitet und verändert und wieder in die gleiche Speloherstelle zurückgeschrieben
werden.
14. ι. 1966 909865/1318
In dem vorgenannten Rechner beträgt die Länge des OperationsZyklus 6 μββο. Bei Versuchen, die Geschwindigkeit
des Rechners durch Verkürzung der Länge des Speicherzyklus auf eine Zeit in der Größenordnung von 1 μββο wesentlich
zu erhöhen, hat es sich gezeigt, daß die Zeit zwischen der Ausblendung und dem Beginn des zweiten Schrittes des
Speicherzyklus für eine Durchfuhrung sämtlicher gewünschter
logischer Operationen nidit ausreicht. Das bekannte System kann daher nicht in einem Rechner Verwendung finden, dessen
Speicher eine sehr kurze Zykluszelt in der Größenordnung von
1 μβεο besitzt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Mangel zu beseitigen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektronischer Ziffernrechner mit einer zentralen Verarbeitungseinheit,
einem magnetischen Hauptspeicher und einer Zeitgabeeinheit, der eine Reihe von Operationszyklen durchführt, in denen die
im Zweischrittspeicherzyklus festlegen, bei dem/ersten Schritt
ein Wort aus dem Speicher abgelesen und im zweiten Schritt wieder in diesen eingeschrieben werden kann.
Das Kennzeichnende der Erfindung besteht darin, aaü
Operationszyklen, in denen ein Wort in den Hauptspeichr
einzuschreiben ist, so verlängert werden, daß sie einen
zweiten Zweischrittspeicherzyklus enthalten, bei dem int ersten Schritt eine Speicherstelle im Hauptspeicher ge~
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löscht und im zweiten Schritt das Wort in diesen eingeschrieben
wird, und daß die logischen Operationen der zentralen Verarbeitungeeinheit in jedem Operationszyklus gleichzeitig mit
dem zweiten Schritt des ersten, nur der Speicherung dienenden Speicherzyklus durchgeführt werden.
Es werden somit in einem Operationszyklus, in dem ein
Wort in den Speicher eingeschrieben wird, zwei völlig getrennte Speioherzyklen durchgeführt. Dies bedeutet, daB,
wenn ein geändertes Wort eingeschrieben werden soll, die für logische Operationen zur Verfügung stehende Zeit auf
die zwischen der Ausblendung des ersten Speicherzyklus und dem zweiten Schritt des «weiten Speicherzyklus liegende Zeitspanne
verlängert wird, die größer als ein voller Speicherzyklus 1st. Soll das gleiche Wort, das abgelesen worden war,
zurückgeschrieben werden, dann brauchen die logischen Operationen vorher nicht beendet werden. In diesem Falle erfolgt
das Zurückschreiben des Wortes im zweiten Schritt des ersten, nur der Speicherung dienenden Speicherzyklus, und die
Zeit zwischen der Ausblendung und dem Ende des Speicherzyklus steht für loglsohe- Operationen mit dem gelesenen Wort zur Verfügung.
Somit werden logische Operationen gleichzeitig mit dem zweiten Schritt des ersten, nur der Speicherung dienenden
Speicherz.yklus durchgeführt, ganz gleich, ob ein "neues"
oder geändertes Wort einzuschreiben ist. Die Erfindung ermöglicht daher die Verwendung eines extrem schnell arbeitenden
Speichers, wodurch eine Erhöhung der gesamten Arbeits-
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14. ι. 1966
geschwindigkeit dee Rechners erreicht wird.
£s 1st für das erfindungsgemMfle System zweckmäßig,
einen Hilfespeicher vorzusehen. Dieser dient sur Speicherung verschiedener Interner Daten, und verschiedene «einer Teile
werden als Indexregister, Sprungregister, Kurxzeitspeicherregister
und als Akkumulator verwendet. Der Hilfsspeioher
wird In der gleichen Welse wie der Hauptspeicher betätigt,
d.h. bei der Einschreibung neuer Daten besteht der Operationszyklus
aus zwei Speicherzyklen.
Aufgrund der Tatsache, daß das Einschreiben von Daten in den Hauptspeicher (oder den Hilfsspeioher) in einem anderen
Speioherzyklus durchgeführt wird als der, in dem ein Wort gelesen
wird, erhält die Erfindung ein weiteres zweckmäßiges
Merkmal, das In der Anordnung von Zwllllngeadressen- und
"a teure gl stern für beide Speicher besteht. Hierdurch kann
ein Wort aus einer Speicheretelle beispielsweise des Hauptspeichers
gelesen und das gleiche oder ein anderes Wort Im glelohen Zyklus in den Hauptspeicher In eine andere Speloherstelle
eingeschrieben werden. Dies stellt gegenüber dem bekannten Rechner einen weiteren Vorteil dar, da ein Befehl,
z.B. BEWB3EN, bei dem eine Reihe von Wörtern aus einer Reihe
von Speichorstellen in andere im Hauptspeicher gebracht werden,
in etwa der halben Anzahl von Operationezyklen durchgeführt
werden kann, die in dem bekannten Rechner erforderlich wäre».Hierdurch wird ferner die Steuerung der Operationen des
Rechners vereinfacht, da infolge der Tatsache, daß zwei Operati onezyklen durch einen ersetzt werden, die Oesamtzahl der
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ι*, ι. 1966
verschiedenen augliohen Operationssälen verringert wird.
ZweekaäSlg bei der Irfindung ist ferner die verbesserte
F^m der Steuerschaltung tür Bestlsaning der jeweils in eines
Operationaijklue durchzuführenden Operationen. Xn dem bekannten
Rechner wird dieae Steuerung durch «*· twei Matrizen von
Übertragern durchgeführt, deren Ausgangslapulse sur Steuerung
de· Übrigen leohners verwendet werden» In dea erfindungsge-■Iten
Syst··) werden die Übertragers* triien to ersetit, dal
dl· Steuersignale wthrend eines gansen Optratlonssyiaus und
nloht nur wlhrend weniger als Jeweils eines halben Operatlens-■jklus
vernanden Min kennen.
tin Ausfuhrungebeispiel der Irfindung wird lsi folgenden
an Hand der Zeichnungen besehrieben. Zn diesen telgen
Flg. IA bis IC susasaen ein Blockschaltbild eines
elektronischen Ziffernrechners,
Flg. 2A und 2B Schaltbilder der Zeitgabesohaltung,
Fig. 3 ein Zeltgabe- und Slgnalformdlagramm,
Flg. 4 ein Schaltbild einer Speloherseitgabeelnheit,
Flg. 5A ein Blookachaltbild einer Einheit des Hauptspeichers,
Fig. 5B eine Skizze, die die Konstruktion eines Teiles
einer Einheit des Hauptspeichers veranschaulicht,
Fig. 6a und 6b Schaltbilder von Teilen der Frogramm-Bteuereinheit,
Fig. 7 ein vereinfachtes Operatlonsblookflußdiagramm,
Fig. 8 ein Schaltbild einer logischen Speicherschaltung, 909885/1316
14. 1. 1966 BAD ORIGINAL
Pig. 9 ein Sohaltbild einer tJberbrUckungeechaltung und
Fig. 10 ein Schaltbild eines Flipflops.
1. Allgemeine·
1.1 Kurz· Beeohrelbung dee Hauptspeicher·
1.2 Kurs· Be«ohreibung des Hilfsspelohera
2. Bezeichnungen und Definitionen
2.1 Detenstmktur und Datenspeicherung
3. Systeasyklen
4. Register und Treiberschaltungen
4.1 Adressenregister und Datenspeicherregister für den
Hauptspeicher
4.2 Adressenreglster und Datenspeicherregister für den
Hilfsspelcher
4.3 Weitere Register
5. ZeltgAbesteuerung des Systems
5.1 Taktsignalquelle
5.2 Zeitgabesteuerschaltung der Verarbeitungseinheit
5·^ Zeitgabesignale für das System
6. Beschreibung der Speicher
6.1 Zeltgabeeteuerechaltungen für die Speicher
6.2 Ausführliche Beschreibung des Hauptspeichers
7. Programmsteuersystem
8. Struktur der Befehle
9. Typische logische Speicherschaltung —
10. 'tberbrüokungsschaltung BAD
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14. 1. 1966
12. Typische Pllpflopsohaltung
12. Funktionsweise des Rechners
12. Funktionsweise des Rechners
12.1 Blockoperation von als Beispiel gewählten Befehlen
12.2 Blockoperation des LAMN-Defehle
12.3 Funktion des S-Registers und anderer Register als
Adressenreglster fUr den Hauptspeicher
1. Allgemeines
Wie aus den Flg. IA bis IC ersichtlich, enthält der
6·« Rechner
1. einen Hauptspeicher 9 mit magnetischen n-::nnr-, :hichtelementen,
der aus einzelnen Speichereinheiten MUl und MU2 besteht, in denen
Informationen (40.000 Wörter) einschließlich Programmierungedaten, Arbeltsdaten und Zwischenergebnissenin ihren einzelnen Speloherstellen
gespeichert werden kennen, deren Speicherkapazität Jeweils
1 Wort beträgt]
2. einen Hilfsspelcher 13 mit magnetischen Dünnschichtelementen,
der verschiedene besondere bezeichnete Speicherstellen oder Register
enthält und
3. eine Datenverarbeltungseinheit mit (a) Zeltgabesteuertaktsignalen
für die Zeitgabesteuerschaltung 22ι (b) einer Programmsteuereinheit
10 zum Steuern der Operationen des Systems bei der Ausführung von Befehlen; (c) logische Schaltungen 11
mit einem Addierer 11a, Hntscheidungssehaltungen 11b und Sonderschaltungen
lic. Kurz gesagt wird das Arbeiten der Speicher 9 und 13 durch Lese- und Schreibzeitgäbeimpulse Rl und Wl ge-
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1». 1. 1966 -
1». 1. 1966 -
steuert, die von der Zeitgabesteuersohaltung 22 der Datenverarbeitungseinheit
geliefert werden. Diese Impuls© Hl und Vl werden dem Hauptspeicher 9 und dem Hilfsspeicher IjJ sugeführt,
die selbst Zeitgabasteuerschaltungan zum Synchronisieren Ihrer
internen Operationen mit dem Arbeiten der Datenverarbeitungseinheit
besitzen. Wie später näher erläutert, bestimmt die ZeItgabosteuerschaltung
22 während Jedes Operatlonezyklus des Datenverarbeitungssystems
erstens den zeitlichen Ablauf der gegebenen falls durchzuführenden X.ese- und Schreiboperp.tionen von Daten
im Hauptspeicher 9 und im Hilfsspeicher 13 durch Lese- und
Schreibzeitgabelmpulse Rl und Vl und zweitens den zeitlichen
Ablauf df>r Punktionen d?r Proprarrmsteuereinhelt 10, der Int-Enheidungscohaltungen
11b, der Adrosaen- und Speicherregister und anderer logischen Schaltungen durch Anlegen von Zeltgabe·
Steuerimpulsen an die 71ipflop3 und rindere Ionische Speloherüchaltungen,
mn dit» logieohe Folgesteuerung des Rechners welterzuüchalten.
1.1 Kurze Beschreibung uea
Der Hauptspeicher 9 besteht aus zwei Speichereinheiten MUI und MU? irlt Jeweils 20.000 Speicher3tellen# wodurch eine
Gesamtzahl von 40.000 Speicherstellen erhalten wird. Die Orundinforir.ationseiniieit
in dem eri'indungsgemlifien Datenverarbeitungssystem
ist ein Wort, das aue zwölf Bits und einem Paritätsprüfbit,
d.h. insgesamt aus dreizehn Bits besteht. Die 40.000 8pelcheretellen
des Hauptspeichere 9 speichern Jeweils ein Wort und sind einzeln durch gemeinsame Adressenregister adressierter, d.h.
durch die Lese- und Schreib-L-Registerteile (Lal-l8#Ll-l8) oder unter
bestimmten Umstanden durch da* 3-Register (nur 81-18).Die 8pel·
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14. 1. 1966 BADORtGINAL
152A 200
ohersohaltung 819 des S-legieter· speiohert ein FaritMteblt,
da· nloht als Tell der Adresse verwendet wird. Di· Ausginge
Teils
•ines bestiaet*n7dieeer Register (U«18« LaI-l8 oder 81-18) werden den Blagtngen von Adressentreibern LdI-18 lugeftihrt, us Adreβsenausgangssignale M1.^ für di· Adreesenlogi* in Hauptspeicher 9 iu erhalten. Der Hauptspeicher 9 speichert die Prograaslnfoniatlon, d.h. die Befehle, sowie die Arbeitendsten und Zwischenergebnisse, die beliebig auf die vorhandenen Speioherstcllen verteilt werden kennen. Die Informationen werden an die verschiedenen Speicher und Register biw. von und zwischen diesen parallel Übertragen, d.h. sämtliche, der swulf Bits eines einseinen Wortes werden parallel Übertragen. Bs können auch eehrere Wörter gleichseitig swisohen den versohledenen Registern übertragen werden. Auoh in den Rechenoperationen des Addierers 11a werden die Wörter parallel verarbeitet.
•ines bestiaet*n7dieeer Register (U«18« LaI-l8 oder 81-18) werden den Blagtngen von Adressentreibern LdI-18 lugeftihrt, us Adreβsenausgangssignale M1.^ für di· Adreesenlogi* in Hauptspeicher 9 iu erhalten. Der Hauptspeicher 9 speichert die Prograaslnfoniatlon, d.h. die Befehle, sowie die Arbeitendsten und Zwischenergebnisse, die beliebig auf die vorhandenen Speioherstcllen verteilt werden kennen. Die Informationen werden an die verschiedenen Speicher und Register biw. von und zwischen diesen parallel Übertragen, d.h. sämtliche, der swulf Bits eines einseinen Wortes werden parallel Übertragen. Bs können auch eehrere Wörter gleichseitig swisohen den versohledenen Registern übertragen werden. Auoh in den Rechenoperationen des Addierers 11a werden die Wörter parallel verarbeitet.
1.2 Kurse Beschreibung des Hi^fsspeiohers
Der Hilfespeicher 15, der einen Teil der Datenverarbeitungseinheit bildet, cnthXlt verschiedene Sonderregister, d.h. Indexregister
15, Sprungregister 16, Kunieitspeioherregister 19 und
einen Akkumulator 17· Diese Register des Hllfsspeiohers 13 sind
von außen über die Eingabe-Auegabeleiter lh sun 8-Register mittels
Befehlen oder duroh ein nlehtgeiclgtes Tastenfeld sugJtnglloh. Der
Hilfsspeioher 1? besltst aohtsig Speichersteilen. Die Indem- und
Sprungregister 15 und 16 haben susasnen vierundseohslg Speloherstellen,
in denen Jeweils aohtsehn Bits plus ein Paritateprüfbit
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gespeichert werden k&neoDer Akkumulator 17 weist aoht Speioherstellen
zur Speicherung von aoht Wörtern auf, die jeweils normalerweise zwölf Bits plus ein Paritätsbit enthalten, obwohl
sie eine Speicherkapazität von achtzehn Bits und eines Paritätsblt
haben. Das Kurzzeltspeloherreglster 19 besteht aus aoht
epeloherstellen für die kurzzeitige interne Speicherung von
'achtzehn-Bl^Wörtern (plus Paritätsbit), die von der Datenverarbeltungseinheit
während der Durchfuhrung bestimmter Befehle verwendet werden.
Um Zugang zu den 40.000 im Hauptspeicher 9 gespeicherten
Wurtern zu erhalten, ist eine aus achtzehn Bits bestehende
Adresse erforderlich. Diese.Adresse besteht aus vier binärversohlUeselten
Dezimalziffern zu je vier Bits und zusätzlich
zwei Bits. Das Bit mit den höchsten Stellenwert (Id.«) dient
zum Adressleren einer bestimmten der Speioherelnhelten NUl und MU2, während die übrigen Bits Ld1-17 kombiniert verwendet werden,
wie später im Zusammenhang mit der Beschreibung des Hauptspeichers 9 näher erläutert. Zugriff zum Hllfsspeloher 13 erfolgt durch
eine aus sieben Bits bestehende Adresse·
2. Bezeichnungen und Definitionen
Die hier verwendeten Bezeichnungen bestehen aus Kombinationen
von OroBbuohfltaben und Zahlen oder Oroflbuchstaben
mit Kleinbuchstaben und Zahlen zur Bezeichnung mit logischen Schaltungen mit L- und 0-Ausgängen, d.h. Speichersohaltungen
Ml-12, Mal-12, 31-18, Sal-18, Ll-18, LaI-18,
Al-7, Aal«7; Fllpflops Nl-Il, El-2, Pl-3, XRO, KAI, KAj
Doppellnvtrter 00-3; Treiber Kai-3» LdI-18 und eint OberbrUekungssohaltung
HdO. Die Ausgang· dieser Sohaltungen
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«erden duroh entsprechende Großbuchstaben (und Klelnbuohstaben)
alt den sugeordneten Zndexsahien in Tiefstellung
(z.B. S1, Sa1) beseiohnet.itai daa L-Ausgangssignal einer
logiaohen Sohaltung vom O-Ausgangssignal zu unterscheiden,
wird letzteres alt einen Apostroph veraehen (s.B. 3.', Sa1*).
Im allgemeinen werden gruppierte Ausgangseignale, die sowohl L·· als auoh O-Ausgangssignale von Speicherschaltungen, Plipflops
und Treibern einschliefen, duroh die zugeordnete Zahl in
Tiefstellung angezeigt (t.B. S1-18, Sa1-16). Ein einseines
loglsohes eingangssignal für ein Flipflop wird duroh die entsprechenden
OroSbuchstaben und Zahlen bezeichnet, denen der Kleinbuohstabe s vorangestellt ist (s.B. sN. ) ein einzelnes
logisches Eingangssignal für 8pelchersohaltungen und Treiber wird duroh entsprechende droflbuchstaban und Zahlen bezeichnet,
denen der Kleinbuchstabe d vorangestellt wird. Das einzelne Eingangssignal für die Doppelinverter 00-5 wird durch die
Kleinbuchstaben und Zahlen gO-5 angezeigt, während die L- und
O-Ausgangsslgnale die Bezeichnungen 0 _ bsw. Gq.c' erhalten.
Für die Beselohnung von ZeitgäbeSteuerimpulsen wird die
Kombination dt· Qroflbuohstabens P .>
L e4«ee Kleinbuchstaben
verwendet« d.h. Fc. Ff, Wm, Fae, Faf. Der Oroflbuohstabe C
bezeichnet Vctimpulae. Ein einseiner GroBbuohetabe X unmittelbar
vor anderen Qroffbuohstaben bezeichnet Progranraateuersignale
(z.B. XLl). Aufeinanderfolgende Großbuchstaben XX beselolUMtt bestimmte OperationsblOcke. Inverters ehaltungen
für logische Eingangsnetzwerke, ü^Irwinem Blooksohalt-
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ßAD 0RK3INAL
schaltbild angezeigt sind, sind durch den Großbuchstaben
1 und Doppelinverter durch Großbuchstaben D/f angezeigt·
Die Definition für logisohe Signale ist so, daß «In
negativer Pegel ein L-Signal und ein Nullspannungspe^el
ein O-Signal darstellt.
2,1 Datenstruktur und Datenspeicherung
Wie bereits ausgeführt, ist die im Rechner bearbeitete
und gespeicherte Informationseinheit ein 3wolf-Bit-Wort. Ein
Wort kann nureerisoh oder alphanumerisch sein.Im ersten Fallt
besteht das Wort aus drei Ziffern zu je vier Bits, wobei der Begriff "Ziffer" eine der sehn Dezimalziffern oder eine· von
sechs Symbolen bezeichnet. Es wird somit im allgemeinen la blnMrversohlUsselten Dezimalsystem gerechnet. Im zweiten Falle
besteht das Wort aus zwei Sehriftzelohen zu Je sechs Bits, wobei
der Begriff "Sohriftzeiohen" hler einen der seohsundzwanzlg
aroibuohstaben des Alphabets, eine der zehn Dezimalziffern,
einen von bestimmten Kleinbuchstaben oder eines von bestlosten
Symbolen bezeichnet.
Um ha"ufig auftretende Informationseinheiten oder -blöcke
unterzubringen, wird eine Feldstruktur verwendet, d.h..ein
Feld bestehend aus zwischen einem und acht Wörtern. Somit ist die gröflte ipelcherbare Zahl Jx8, d.h. 24, Ziffern lang. Ist
die Zahl negativ, dann darf sie bis zu 23 Ziffern und ein negatives
Vorzeichen aufweisen. Besteht ein Feld aus mehr als einem Wort, dann wird es im Hauptspeicher 9 in der entsprechenden
Anzahl von Speioherstellen mit aufeinanderfolgenden Adressen
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14. l. 1965
gespeichert, wobei das linke, den höchsten Stellenwert auf·
weisende Inde dea Felde· die niedrigste Adresse hat. Das Feld
wird duroh die Adresse seines linken Indes plus einer Feld·
mnmnnii—H gekennseiebnet, die swisehen O und 7 liegen
kann« d.h. ue "l" niedriger als die elgentllohe FeldlKnge.
3. SrstewiYklen
VIe splter näher beschrieben, wird das Arbeiten des
Heohners durch eine frogrejsssteuerelnhelt IO (Flg. l) gesteuert.
Diese durchläuft unter der Steuerung der logiaohsn Kntsoheldungssohaltung 11b und der aus des Hauptspeicher
abgelesenen Befehle eine Folge von Zuständen, die jeweils
einea Operationssäle lus entspreohen· Bin BOglloher Zustand
der FrograjMSteuerelnhelt 10 wird Jeweils als Operationsblook
beseiehnet* Sonit entspricht ein Zyklus des Systems
Jeweils eine« Operatlonsblook, und aufeinanderfolgende
Zyklen des Systea entspreohen novaalerwelee, jedooh nicht
notwendigerweise, verschiedenen OperatlonsblOoken. Sin
Operatlonssyklus wird jeweils duroh einen Taktiepule C
(Flg. 3) eingeleitet.
Der Hauptspeicher 9 und der Hllfsspeloher 13 sind gleichseitig betätigbar. Versohledene OperationsblOoke
erfordern einen verschiedenen Oebrauoh dieser Speicher, d.h. bei einigen OperatlonsblOeken brauoht keiner der
beiden Speicher betätigt tu werden, bei einigen ami nur
ein Lesen aus eine« oder beiden der Speicher erfolgen,
und bei einigen «u* aus bsw./elne· oder beiden Speichern
. 1. 1966
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BAD
sowohl abgelesen als auoh eingeschrieben werden.
Bin Operationszyklus, bei dem keiner der beiden Speioner
betätigt wird oder bei den nur eine Ablesung aus einen oder
beiden Speichern erfolgt, wird als Orundoperationssyklue bezeichnet
und dauert 800 naeo. Ein Operatlonszyklus, bei dem
in zumindest einen der Speicher eingeschrieben wird, wird
als langer Operationsiyklus bezeichnet und dauert 1.600 neeo.
Ein Orundoperatlonszyklus enthalt, wenn in Ihn eine Ablesung
aus einem der Speloher erfolgt, einen R-R-Speicherxyklus, In
den aus dem entsprechenden Speicher gelesen und in diesen eingeschrieben wird. Ein langer Operationeryklus eohließt swei
Speicherzyklen ein, von denen der erste der R-R-Zyklus ist, wie in einem Orundoperationazyklus, wHhrend der zweite Speioherzyklus
ein C-W-Speioherzyklus ist, in dem In dem entsprechenden
Speicher oder beiden Speichern eine Speichersteile gelöscht wird und eine Einschreibung erführt. Ein
Speicherzyklus dauert Jeweils 800 nseo.
Hl-2
und Fl-3 gesteuert, wobei die Fllpflops El-2 den Hllfsspeloher
13 und die Flipflop· Fl-3 den Hauptspeicher 9 steuern. In L-Zustand
leiten die Fllpflops -die-El und Fl R-R-Zyklen des Hilfespeiohers
bsw. des Hauptspeichers ein, während die Fllpflops E2 und F2-3 In L-Zustand C-V-Zyklen des Hilf·«pelohers bzw.
Hauptep·lohers bewirken. Der C-V-Zylus des Hauptspeichers 9
wird duroh dl· beiden Flipflop· F2-3 gesteuert, so dal die
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tell Sohreibadresee entweder aus dea L-8ohrelbraglster Ll-18
(Flipflop Ft la L-Zuatand) oder aus den 8-Leseregletext*1!
31-18 (Flipflop F3 la L-Zuatand) ausgewählt werden kann. Die
Flipflopa Kl-2 und Fl-3 werden von der Frograaaateuerelnheit
10 gesteuert.
Sowohl die Orundoparatlonasyklen ala auoh die langen
Operationasylclan werden alttels eines Flipflops KwI gesteuert. Dlaaaa erführt seinerseits eine Steuerung duroh
die Flipflopa K2 und F2-3, d.h. ea wird In den L-Zustand
geschaltet, wann ein beliebiges der Flipflopa E2 und F2-J
la L-Zuatand alnd. Daa Flipflop KwI let aoalt bei langen
Operationasyklen la L-Zuatand und bei Orundoperationasyklen
la O-Zustand.
4. Redsfcsnp und Ti*elheT*sahalfcunMn
Der Heehar enthält verschiedene Register, die in Fig. 1
In Blookfora gegeigt sind. Diese Register sohlieBen nloht
nur dia elektronlaahen loglsdan Spelohersohaltungen oder
Fllpflop-tohaltungan ein, sondern auch die den entsprechenden
Flipflopa und andere« loglsohen Speiohersohaltungen sugeordneten
loglaohen Metswerke, wie später naher beschrieben.
Xn gleleber Welas gehören la Addierer Ils su den BlOoken für
die Xlngangssohaltungen FaI-12 und OaI-12 die entsprechen·
dan loglaohen Iingangsnstswerke.
4.1 Adreaaenre*^ster und Dat+nspeloherregl^tT fQr Α ΛΤ\ Haupts pelobjsr
Xa folgenden wird jedes der in Fig. 1 geseIgten Register
kurs beschrieben, ua su selgen, wie In den erfindungageaKBen
909885/131G U. 1. 1966
Datenverarbeitungssysteni Informationen übertragen und
verteilt werden, Dens Hauptspeicher 9 sind das L-Register
und das M-Kegister zugeordnet. Das L-Regieter umfaßt jeweils
achtsehn einzelne Speicherschaltungen Li-18 bzw. LaI-I8,
und die Speicherkapazität jedes Registerteils beträgt*
achtzehn Bits. JDie L-Registerteile dienen als Schreib- bzw.
Leseadressenregister für dan Hauptspeicher 9. Die logischen Speioherschaltungen Ll-17 oder LaI-I? können eine Adresse
im Bereich von OOOOO bis 19999 bezeichnen« wodurch Zugriff
zu jeder der 20.000 Speicherstellen Jeder der Spei-
?n
MUl und MU2 geschaffen wird. Die Jeweilige
MUl und MU2 geschaffen wird. Die Jeweilige
-I«. schaltungen Ll-18 bilden den SchreibadreeserRegietertell, der dl·
Adresse der Speicherstelle zum Schreiben liefert, während die Speichersohaltungen LaI-18 den Leseadressen-L-Registerteil dar*
stellen, der die Adresse der Speicherstelle zum Lesen liefert. Demgemäß werden die Auegangesignale der Speicherschaltungen
Ll-18 nur während LOSCHEN-EIWSCHREIBEN-Hauptapeicherzyklen
(C-W) an die Treiber LdI-18 angelegt, während dl· Ausgangssignale
der Spelohersohaltungen Lal-l8 nur während LBSSN-RÜCKSCHRBIBEN-HauptSpeicherzyklen
(R-R) den Treibern LdI-I8 zugeführt werden. Anstelle der Speioherschaltungen L.l-18
können außerdem die Speichersohaltungen 31-18 de* S-Reglsters
die Sohreibadresse während bestimmter Befehle (z.B. während
des BSWSOBN-Befehle) liefern, und die Ausgangeslgn&le der
Speioherschaltungen Sl-18 werden nur während LO"SCHBM-BDi-
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14. 1. 1966
blOoken an dl· Treiber LdI-18 angelegt, wenn das Fllpflop
F3 in L-Zustand iet. In einen Hauptspeiehersyklus wird die
Wahl einer Gruppe von Ausgangsslgnalen der gewünschten Spelohersohaltuagen
U-l8, LaI-18 oder Sl-18 sur Lieferung der
Adresse für den Hauptspeicher 9 Jeweils duroh osee UND-Glieder
17« 18 und 19 durchgeführt, die jeweils Auegangssignale
der entsprechenden Spelehersohaltungen su den Treibern LdI bis 18 durchlassen· Penxufolge gelangen die Schreibadressenausgangssignale
L1-13 der Speiohersohaltungen Ll-I8 infolge des
Sehrelblnpulses Vl und des IcAusgangsslgnals F2 des C-W-Hauptspeiohersyklua-Flipflops
n, die die UMD-Ol ie der 17 Offnen» su
den Treibern LdI-18. Die Leseadressenausgangssignale La1-1Q
der Spelehorsohaltungen LaI-18 gelangen su den Eingingen der
Treiber LdI-18 infolge des Leeeinpulses Kl und des L-Ausgangssignals
F^ des R-R-Hauptspeiohersyklus-Flipflop· Fl, die die
UWD-Olleder 18 Offnen. Die Ausgangssignale der Spelohersohaltungen
81-18 werden von den Sohrolbinpuls Wl und den L-Ausgangs
signal F- des C-W-Hauptspeleheriyklus-Flipflops fj>
durchgelassen, die die UMD-Olioder 19 Offnen. In solchen Systera-•jklen,
die einen C-W-Hauptspeiohersylclus enthalten, liefert
teil Ll-18 in den «eisten Fällen der Sohreib-L-Regieter/Vt-ia-die
Schreibadresee an die Treiber LdI-18, und das Ausgangssignal F8 ist daher "L". In den Übrigen dieser Systeniyklen nit einen
groflen C-W-Hauptspelchersxklus 1st das Ausgangesignal '3 V
und das Ausgangssignal F2 1st "0*· und statt des Sohreib-L-
teils
Register^(Ll-l8) gibt das 8-Register (nur SI-I8) die Schreibadresse an die Treiber Ldl-l8. Öle Ausgangssignale Ld1^18 der
Register^(Ll-l8) gibt das 8-Register (nur SI-I8) die Schreibadresse an die Treiber Ldl-l8. Öle Ausgangssignale Ld1^18 der
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u. 1. 1966 ^ "
BAD
Treiber LdI-I8 werden ihrerseits zwecks Zugriff zu der
adressierten Speiehersteile an nichtgezeigte Speicherdecodler-
und Wählschaltungen angelegt.
Die Datenspeicherung zum Lesen und Schreiben in Hauptspeicher 9 erfolgt durch die Lese- und Schreib-M-Regieterteile
einschließlich der Speicherschaltung«η Ml-12 des Lese-M-Reglstertells
und der Spelchersohaltungen Mal-12 des Sehr«Ib-M-Registerteil8.
Die Speicherschaltungen Ml3 und Mal3 speichern
das Parltätsblt. Somit speichern die Speicherechaltungen Mi-12
dee Lese-M-Reglstertells die aus dem Hauptspeicher 9 abgelesenen
Informationen, während die Speioheraohaltungen Mal-12
ne in den Hauptspeicher 9 eingesohriebe Information speichern.
4.2 Adreasenreglater und Datengpejoherreglster für den Hllfsspelcher (Flg. 1)
PUr den Hllfsspeicher 13 sind das A-Register und das
S-Reglster vorgesehen. Das Α-Register enthält Jedoch nur
sieben Speicherechaltungen Al-7 in seinen Schreibadressenteil und sieben Speicherschaltungen Aal-7 in seinen Lese·
adressentell. Die Funktionen des A-Reglsters gleichen denen
des L-Reglsters. Das A-Register bestinmt, welohe Speichersteile
im Hi IfS spei eher \J>
während Hilfsspeioherxyklen angerufen
werden sollen. Die S-Registerteile enthalten jeweils
neunsehn Speiohersohaltungen 31-19 und 8al-l9 und ihre entsprechenden
logischen Klngangsnetxwerke. Die prlnlre Funktion
des S-Registers gleloht der des M-Reglsters, d.h.
14. 1. I966
909885/1316 ' —■ -*
ewr dal jede aua den Hilfsepeioher 13 abgelesene
oder in diesen eingeschriebene Information das S-Register durchläuft. Außerdem durchläuft des Datenverarbeitungsystem
sugefUhrte und von diesem erhaltene Information das 3-Reglster, wie duroh den Blngabeleiter und Ausgabeleiter
IfO lu dem 8-Register In Fig. 1 geseigt. Diese Informationsübertragung
erfolgt su und von nlohtgeseigten
peripheren Eingabe· und Ausgabegerät?entweder zum Hilfs-βpeicher
IJ direkt vom Sehreibteil des 8-Registers (von
einem nlohtgeselgten Tastenfeld) oder über den Schreibteil
und Leseteil des t-ltegleters sUmHauptspeicher 9
duroh den Schreibteil des M-Reglsters (vom Tastenfeld
oder anderen peripheren Geräten! Die Spelohersohaltungen
31-18 dienen sur Speicherung von Informationsbits, wogegen die Speicherschaltung S19 ein ParitätsprUfbit
während des Ablesens des Hilfsspeiohers 13 speichert.
Die Speicherkapazität von aohtsehn Bits des Hilfsspeiohers
13 und der 8-Regieterteile 1st erforderlioh, um die Adressen
mit höherem Stellenwert von Speloherstellen des Hauptspeichers
9 untersubringen. Während Hllfsspeiohersyklen, bei denen eine
der Speioherstellen des Akkumulators 17 angerufen wird, werden
nur swOlf Informationsbits,d.h. ein Wort, aus der angerufenen
Speicherete11· Übertragen, Die Arbeltsweise des Hilfsspelohers
13 und des S-Registers wird später nooh näher erläutert. Das
S-Register (nur 81-18) wird, wie bereits ausgeführt, in einigen
Tillen auoh anstelle des Schreibteile des !«-Registers (Ll-18)
909885/1316
14. U I966 ■ CiAD ORfG(NAi.
zur Lieferung der Schrelbadresse zum Einschreiben in den
Hauptspeicher herangesogen.
4. "3 Andere Register
In der Programmeteuereinheit 10 sind Flipflope Al-11
*o zum Auswälilen einzelner Traneistoren in Matrlsen 152 und
153 zur Steuerung der Arbelteweise des Rechners vorgesehen.
Die Flipflops N7-II bilden das Befehlsregister und dienen
zur Speicherung des Befehlscodes, während die Flipflops 111-4,
die als die ProgrammsKhlerfllpflops bezeichnet werden, die
Koordinatenauswahl für die Transistoren der Translstornatrlx 152 durchführen. Der hier gebrauchte Begriff "Programrazllhler"
bezieht sich insbesondere auf die Flipflops Wl-4 und dl· diesen
zugeordneten logischen Netzwerke.
mit
Das T-Register eatMll* den Flipflops Tl-Ii, und die
Das T-Register eatMll* den Flipflops Tl-Ii, und die
Flipflope der Übrigen Register TM, TK und TA dienen far
eine kurzzeitige Speicherung bestimmter erforderlicher Zn*
f omationen, die sonst nicht unmittelbar zum Tre ffin von
Entscheidungen in der Steuerung der Operationsfolge des Reohners zur Verfugung stunden. Die Register T, TM, TA
und TK werden intern fUr Befehle benötigt. Einige ihrer
zahlreichen Funktionen werden auf der späteren Beschreibung ersichtlich.
Ώ·τ Addierer lla führt auler seiner normalen Addierfunkt
lon auoh die übertragung von Daten zwlsohen dem
8-Reglster und dem M-Register und von S-Register sum
L-Register ohne Addition oder Subtraktion durch, lomlt
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BAD ORIGINAL
14. 1. 1966
stellt der Addierer eine geeignete logieche Schaltung iur
Verbindung der 8* L-, und M-Rcglster dar« wodurch der tür
Datenübertragung swlsehen diesen Registern erforderliehe
logische eohaltungsaufwand vermindert wird. D ie Obertragung
von Daten ohne Änderung gesehleht duroh Addieren
von null au der gerade Übertragenen Information.
Öle Sprungreglster 16 dienen In erster Linie tür Ipeloherung
der Startadressen von Unterprogrammen, die selbsttätig eingegeben
werden, wenn während der Durchführung bestimmter doppe1-stufiger
Befehle bestimmte unnormale anstände auftreten. Diese UnstMnde betreffen die in Pig. 1 nioht gegeigten perlpheren
Geräte. Ss können dies selni das Abtasten eines Signals, das
das Ende des Papiers in einem Schnelldrucker, das Knde des Bandes In eine« Magnetbandgerät, la Magnetbandgerät festgestellte
Lese· oder Schreibfehler und einen während des Lesens eines Lochstreifens festgestellten Paritätsfehler anselgt.
Alle diese Umstände können während des Zugriffs su pexjpheren
deren
ed etartadressen in den 8prungreg±atern 16 gespeichert
ed etartadressen in den 8prungreg±atern 16 gespeichert
Der Akkuaulator 17 ist ein Register mit einer Speioherkapasltät
von eoht Wörtern su Je swölf Bits. Dl· primäre
Punktion des Akkumulators 17 besteht in der Speicherung von Zwischen - und Endergebnissen von Rechenoperationen. Das Vorselohen
einer Zahl wird nicht la Akkumulator selbst sondern durch das Pllpflop XA in der Oruppe der Sondersohaltun gen lic
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ι», ι. 1966
ι», ι. 1966
gespeichert. Die effektive Länge des Akkumulators kann
zwischen einem bis aoht Wörtern variieren. Dies hingt von der Länge der Information, d.h. der Anzahl von Wörtern, die
si· enthält, ab. Das TA-Register speichert die effektive
Länge des Akkumulators. Befindet sich beispielsweise ein aus vier, fünf oder sechs Ziffern bestehende Zahl In einem
Speloherfeld mit einer Länge von aoht Wörtern und wird das
PeId aus dem Hauptspeloher 9 In den Akkumulator 17 übertragen, dann beträgt die effektive Länge des Akkuaulators
swel Wörter, und die Übrigen Wörter des Speloherfeldes (die
alle Nullen sind) werden apfter aoht gelassen. Bs wird nur
im effektiven Teil des Akkumulators enthaltende Information von Rechner bearbeitet. In dem vorgenannten Beispiel werden
die übrigen seohs Wörter, d.h.die Gesamtlänge von aoht
Wörtern weniger der effektiven Länge von xwel Wörter automatisch außer aoht gelassen, wenn die neue Summe im Akkumulator
für sueätsliohe Rechenoperationen verwendet wird, wenn sie im Hauptspeicher 9 gespeichert werden sollen« oder wem durch einen
Befehl lur Mengenanzeige verwendet werden soll.
Bei der UbertragPäer Zahl aus dem Hauptspeloher 9 4e« zum
Akkumulator 17 werden die Spelohersohaltungen Al-7 im A-Register
und die Flipflops Tl-4 Im T-Reglster auf 7 eingestellt.
Die Wörter im Hauptspeicher 9 werden durch den AddJver 11a
in den Akkumulator 17 übertragen. Während dieser ttbertrgaung
werden die Spelohersohaltungen Al-3 um "1" vermindert. Int-
Bedeutung hält das gerade übertragene Wort eine Ziffer mit o Β·-
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. 1. 1966
, dann werden dl· Flipflope Tl-4 duroh Auegangesignale
der Speienersohaltungen Al-J «Inge·teilt. Nach der übertragung
des letzten Hortes aus de« Hauptspeieher 9 in den Akkuaulator 17
und in dem folgenden Operationssyklus werden die Flipflops TAl-3
des TA-Registers duroh die Ausgangssignale T1^ der Flipflops
Tl-4 eingestellt.
Zu jeder beliebigen 8peloherstelle in den Indexregistern 15,
den Sprungregietern 16 oder demAkkunulator 17 kann ein Zugriff
duroh bestlssjte Befehle oder von Hand von einen nlohtgezeigten
Slngabetastenfeld aus erfolgen, nenn die Zahl in dem angerufenen
Register gespelohert oder gelodert werden soll. Sin Zugriff zu
den Registern des Hllfsspelohers IJ>
erfolgt duroh das S-Register
an der la Α-Register enthaltenen Adresse. Er wird ersielt duroh
Leiter, die direkt vom Bingabetaatenfeid su logischen Netzwerken der Spelohersohaltungen Al-7 und SaI-18 in den entsprechenden
Teilen des A-Reglsters und des S-Registers verlaufen.
5, Zeltgflbcstcucrung des System?
Die Schaltung für die ZeItgäbesteuerung des Systeme besteht
aus der Taktlnpulaquelle 20 und der Zeitgabesteuersohaltung
S8 für die Datenverarbeitungseinheit (Fig. 1). Diese werden an Hand der Flg. 2A bsw SB beschrieben, wonaoh eine Erläuterung
der Zeltgabe des 8ysteme und der Signal· naeh Fig. 3 gegeben
wird.
5.1 Taktslgnalauelle
Die Taktsignalquelle 20 1st in vereinfachter Form in der
Flg. 2A gezeigt. Wird zunächst angenommen, dafl keine externen
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14. 1. 1966
.24- 152420C
(E inga b e - A u ε ga be )
Einheiten/ arbeiten , dann liefert das UND-Glied 24b ein L-Aus gangs signal und demzufolge da6 ODER-Glied 28 ebenfalls ein L-Ausgangssignal. Wird ferner angenommen, dafi kein Operationszyklus durohgeführt wird, dann weist der Leiter Jl aer L-Potential (negative Spannung) auf. Das vom UND-Olled 21 kommende Auegangssign&l ist daher "L*, der Doppe!inverter GO empfängt ein L-EIngmng»signal gQ und sein Auegangssignal U0 ist '*!.", DI see« Ausgangssignal GQ wird sum ODER-Glied 28 üurUokgeführt (wodurch der Doppe!inverter GO im L-Zustand gehalten wird), und es wird ferner &n eine Verzögerungsleitung 4J angelegt, Bi.es® beßitsist *w*i Abgriffe, und zwar den einen an Ihrem Anfang und den anderen etwa» weiter Innen. Die Ausgangssignale dieser Abgriffe gelangen über ein UND-Glied 25 au einer« zweiten Doppel inverter Gl. Nach einer Verzögerung, die gleich der Verzögerung zwischen den beiden Abgriffen der Verzögerungsleitung 4.3 Is^, wird daher das Eingangesignal gx für den Doppellnverter Gl NL" und das Ausgangssignal Q1*
Einheiten/ arbeiten , dann liefert das UND-Glied 24b ein L-Aus gangs signal und demzufolge da6 ODER-Glied 28 ebenfalls ein L-Ausgangssignal. Wird ferner angenommen, dafi kein Operationszyklus durohgeführt wird, dann weist der Leiter Jl aer L-Potential (negative Spannung) auf. Das vom UND-Olled 21 kommende Auegangssign&l ist daher "L*, der Doppe!inverter GO empfängt ein L-EIngmng»signal gQ und sein Auegangssignal U0 ist '*!.", DI see« Ausgangssignal GQ wird sum ODER-Glied 28 üurUokgeführt (wodurch der Doppe!inverter GO im L-Zustand gehalten wird), und es wird ferner &n eine Verzögerungsleitung 4J angelegt, Bi.es® beßitsist *w*i Abgriffe, und zwar den einen an Ihrem Anfang und den anderen etwa» weiter Innen. Die Ausgangssignale dieser Abgriffe gelangen über ein UND-Glied 25 au einer« zweiten Doppel inverter Gl. Nach einer Verzögerung, die gleich der Verzögerung zwischen den beiden Abgriffen der Verzögerungsleitung 4.3 Is^, wird daher das Eingangesignal gx für den Doppellnverter Gl NL" und das Ausgangssignal Q1*
wird "0", wodurch ein positives Signal erzeugt wird. Dieses positive Signal G1' wird en die Zeitgab*steuerschaltung 22
der Datenverarbeitungseinheit angelegt, woduroh «in Operationszyklus
eingeleitet wird, und die Schaltung 22 erzeugt daraufhin ein 0-Slgnal auf den Leite1* 31 (wie In
nächsten Kapitel beschrieben) bis der Operationazyklus
beendet ist. Somit wird, sobald der Operationszyklus beginnt, das Ausgangssigna^^es UHD-Olledee 21 "0", wodurch
der Doppelinverter 00 frei, das Signal 0Q "0" und das
Signal R1 "0* werden* und das Signal O1 f somit zu dem
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14. l. 1966
- 85 -
negativen Pegel L surtlokkehrt. Om Auegangssignal O1*
des Doppelinvertors Ol 1st daher «in O-Inpuls, d.h. «in
positiver Inpule, der als Taktlnpuls C be«·lohnet und
dessen Dauer dureh die den Leiter 31 enthaltende RUokkopptaingssohlelfe
be« tint wird.
Als nächstes sei angenonnen, dal eine externe Bandeinheit
betätigt wird. Dies wird daduroh geteigt, dal das Flipflop IQl (Flg. IB) "L* wird. Olclohioltlg wird das Flipflop
ItI (Fig. IB) Χ«- oder 0*ge«teilt, us) ansuseigen, dal eine
Aufseiohnung auf den Band bsw. eine Ablesung von diesen
durchgeführt wird. Das eine oder andere von UND-Ollcdorn
87a und 87b (Flg. SA) wird daher in die Lage vcraetst. Signale
durehsulasscn, die von Zeitgabefllpflops IwI bsw. IrI (Fig. IB)
können. Diese beiden Fllpflops steuern die Zeltgabe der Bandeinheit.
Oenauer ausgedruckt bedeutet dies» dal inner dasjenige
dieser beiden Flipflop«, das die Zeitgabeeinheit (sun Aufzeichnen
0 bsw. Lesen) steuert» normalerweise In Ihtü-Zustand 1st und in
den L-Zustand gelangt« wenn die Bandeinheit bereit ist, 9in
aufsuselohnendes Zeiohen tu empfangen oder ggf. ein gerade abgelesenem
Zeloben absugeben. Oelangt das entsprechende der Flipflops IwI und ItI in den L-Zu*tand, dann wird das Ausgangsslgnal
des einen oder anderen der üMD-01leder 87a und
87b "L", und es wird, wie in vorangegangenen beschrieben,
ein Oporatlonasyklua eingeleitet. Das UWD-Olied 84b hat
IU diesen Zeitpunkt ein 0-Ausgangssignal, was auf das an
dieses Olied angelegte 0-*ignal IQ1* »urüolciufUhren ist.
8onit werden la diesen Falle die OperationsiTklen unter
903885/1316 -
BAD ORfGINAL 14. 1. 1966
der Steuerung der B&ndelnheit mittels der Fllpflopa IwI oder
Schließlich sei angenommen, daS eine niedrige Arbeitsgeschwindigkeit,
die von Rechner synchronisiert und gesteuert wird, erforderlioh ist. Hierfür sei angenommen, daJ ein eine
Extravermögerung erfordernder Operationsblock durchgeführt
wird, der dadurch angezeigt wird« daβ das Signal XHLC "L"
1st, Dieses Signal wird zusammen alt einen Signal 0^1 (ein
In jedem Operationszyklus erzeugtes Zeitgabesignal) Über ein
UHD-Olied 24a an eine tfberbrflokungssohaltung HdO angelegt.
Das Auegangssignal Hd0 1 der Uberbrflokungssohaltung HdO wird
daher "θ" und bleibt eine bestimmte Zelt lang« z.B. 10 μββο,
so. Während dieser Zeitspanne wird daher das Ausgangssignal des UND-Oliedes 24b N0" und wird an Ende dieser Zeit dann
wieder "L" (unter der Annahme, daβ die Bandeinheit su diesem
Zeltpunkt nicht in Tätigkeit ist, so dafl sich da« Flipflop IQl la 0-Zustand befindet). Somit wird in diesen Falle
«to
der niohste Operationszyklus um 10 (!«gerechnet von Beginn
des Signale Q^, verzögert.
Es können weitere Eingangssignale von UND-Gliedern gleioh
den UND-01ledern 27a und 27b und OberbrUOkungeeohaltungen gleioh
der tfberbrUckungsschaltung HdO an das ODER-Olled 28 vorgesehen
werden, um die Taktimpilsquelle In dl· Lage su versetzen« Taktlmpulse
in rlohtiger zeitlicher lage su erzeugen« so daS andere
Arten externer Einheiten mit den erflndungegemäJen System arbeiten
und andere VerzOgerungsselten tür bestimmte Operationsblöoke
909885/1316 ?b.\d
14. 1. 1965
im Rechner vor gesehen werden kOnnen.
Somit kann die Taktalgnalquelle 20 die Operationszyklen so steuern, da· sie normalerweise einander unmittelbar folgen,
jedoch verzögert werden, wenn dies für Eingabe- oder Ausgabeoperationen
erforderlich ist. Die Verzögerungsleitung 43 gewährleistet,
da· keine Störiapulee die Operation beeinträchtigen,
da ein Impuls länger als die Verzögerungezeit zwischen ihren beiden Abgriffen sein mtlfte, um die Erzeugung eines
Takteignale duroh den Doppelinverter 01 zu bewirken.
5.2. Zeitgabesteuerschaltunn der Verarbeitungseinheit
Wie aua Flg. 2B ersichtlich, enthält diese Schaltung im
wesentlichen eine /ersOgerungsleitung, die aus sechs duroh
Verstärker 41 verbundenen Abschnitten 44 bis 49 besteht. Sämtliche der Verstärker 41 und das Ende des letzten VersOgerungsleltungsabsohnltts
sind entsprechend an die Verzögerungsleitung angepaft, um die Reflexion so gering wie
mOglloh zu halten. SMatllohe Absohnltte 44 bis 49 sind mit
■ehrfaohabgrlffen versehen.
Wie angezeigt, wird ein Taktsignal C an den Eingang 44a
der Verzögerungsleitung angelegt und läuft auf dieser weiter. Sind kurze Zeltgabesignale erforderlich, dann wird ein entspreohender
Abgriff der Verzögerungsleitung direkt mit einem Doppelinverter· z.B. dem Doppelinverter O4, verbunden, der
Zeltgabesimnale Pao und Faf erzeugt. Werden lange Zeitgabesignale benOtigt, dann werden die entsprechenden Abgriffe
14. l. 1966 909885/1316
der Verzögerungsleitung zu einem Doppelinverter, ι.Β. 05,
über Dioden 35 geführt, wie gezeigt. Somit 1st für die
Zelt, wehrend der Taktimpuls C die entsprechenden Teile der Verzögerungsleitung durohläuft, das Eingangssignal
ge für den Doppelinverter 05 "0" und das Ausgangssignal
Die einzelnen Abgriffe der Versögerungeleitung sind
Über eine entsprechende Diode 23 mit dem Leiter 31 gekoppelt.
Somit 1st dieser im O-Zustand, solange der Taktimpuls C sioh In der Verzögerungsleitung befindet. Wie
bereits beschrieben, verläuft der Leiter 31 sur Taktsignal
quelle 20 (Flg.2A).
Damit sowohl lange als auch kurze Operationszyklen
ordnungsgemäß zeitlich ablaufen können« enthält dl· Verzögerungsleitung
swlsohen den Abschnitten 46 und 47 ein
ODER-Olled 23« Dieses wird ebenfalls mit dem Ausgang··
signal Af1 1 des Flipflops KwI (Flg. IB) gespeist, da·
-L" ist (das flignal Kk1 1 1st "0"), wenn ein langer Operationszyklus
durchzuführen ist und "0* 1st, wenn ein
kurser Operatlonssyklus durchgeführt werden nut« Dft·.ODER·
Glied 22 wird somit so gesteuert, daf der positiv· (d.h.
0*)Taktlmpuls bis zum Ende 49b der Verzögerungsleitung
weiterlaufen kann, wenn lange Operationszyklen durchzuführen sind, jedooh für die Durchführung von Orundope*
ratlonszyklen, d.h. kurzen Operationszyklen, am
Olled 23 festgehalten wird.
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Fig. J 1st ·1η Zcltgabe· und Blgnalf ondiagma, aus
des di· Zeltgabe und dj.· Besiehungen swlsohcn verschiedenen
!■pulsen in swel aufeinanderfolgenden Operationsiyklcn CyI
und CyI (Stil· a) ,hervorgehen, you denen der erst· tin kurser
oder ein Orundojpiiratlonssrklus und der «weit· ein langer
Operatlonssyfelus ist. Der Qpcratlonssyklus O7I uafajt einen
X«ft-apelohorsyklus, «führend der Operatlonssyklus Cj2 au·
eines ft-X-ipeiehemyklua und einen O-W-Bpeloheriyklu· be*
steht (Zeile b). Hie in Zelle 0 geselgt, enthalt ein X*·
ipeiohenyklu· jeweils eine Periode Deo, in der die Adresse
der ansurufenden fpeleherstelle deoediert wird, sowie iwei
Perloden 1 und H tue tosen biw. ZurOoksehreiben. Der C-W·
8peloh*vsyklus enthalt eine feeeodlerperiode und swei Perioden c und V sua XAsohen und Xinsehrelben in der Speleherstelle,
in deren Adresse In der fieeodlerperlod· deeodiert
wurde« Die übrigen Perloden und die DeeodierperiodenAraOgliehe»
eine Regeneration der Lteeveretlrker der Ipeleher.
BIe leltgabe. für die allgeaelM loglsehe Sehaltung des
Rechners ist in der Zelle d gateigt. Die Hauptlogik (Rechnen
usw.) wird wahrend der Perioden X1Og und die Bntsoheldungs·
logik (die Bestiaming weloher Pregraeebleek tea laufenden
PrograMtbloek folgen soll) wird wVhyend der Perioden D.L.
durchgeführt·
Die Seltgabealgnale sind in den ntehsttn Zellen e bis
η der Flg. 3 dargestellt · Zn der Zelle e 1st dm« Blngangs-
14. 1. 1966
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- JO -
Signalen g für den Doppelinverter OO (Fig* 2A) ge·
»•igt, das von der Vctslgnalquelle 20 könnt. Die An·
stiegsflanke des Ausgang«eignale OQ des Inverters OO
wird duroh die Verzögerungsleitung 4} und das UND-Glied
25 (Fig* AA) verzögert. Dieses Signal wird duroh den
und
Doppelinverter 01 verstlrkt7 invertiert und wird dann
der (O-) Taktimpuls C gemltß Zeile f. Dieser Taktimpuls
C wird auoh als Ltisohinpuls Po duroh den Rechner ge·
sohlokt, und seine Umkehrung, die vom L-Ausgang des
Doppelinverter Ol kommt, wird ebenfalls als L-Impuls
Pf (Zeile g) duroh den Reohner geleitet.
Die Schaltungen der Flipflops und die logischen epelohersohaltungen werden splter nMher beschrieben.
Ia folgenden wird ledlglloh ihre Betriebscharakteristik erläutert. An die meisten der logisohen Spelohersohaltungen
wird der Löeohirapuls Po angelegt, der sie su Beginn
jedes Operatlonasyklus in den 0-Zuatand sohaltet. Naohden
der LOaohlapuls Po geendet hat, d.h. während des verbleibenden
grOBeren Teils des Operatlonssyklus, bleiben
die logisohen Speicher·ehaltungen la O-Zuetand, können Jedooh
wMhrend des Operationsiyklus duroh andere Signale in
den L-Zuatand gesohaltet werden. Aa Bnde des Operationsijklus
werden etwaige in den L-Zustand geeehalte te logische
Sehaltungen duroh den nHehsten LOsehlapuls Po wieder In den
O-Zustand gesohaltet. Slatliehe Flipflops auier einem werden
alt dem Lösohiapuls Po gespeist, der sie in der glβlohen Welse
beeinfluit, wie er dies bei den loglsohsn Speionereohaltungen
Λ 909885/1316 RföiNAt
14. 1. 1966
tut. Dl· FXlpflops b«sltt«n jedooh auoh «ine Eingangsschaltung,
an dl· d«r logisch« Impuls Ff (der gleichseitig mit den LBsoh-*
impuls Pe erscheint) angelegt wird, eo daf aa Inde de· Logi-•ohen
Impul··· Ff« d.h. unmittelbar naoh dem Beginn eines
Operationssyklus, die Fllpflops in Zustünde geschaltet werden,
die den an ihr· Eingangssohaltungen aa End· dee vorangehenden
Operatlonsiyklus angelegten Signalen entsprechen.
Durch ZurUokftihren des Ausgangesignals eines Flipflops an
sein· Eingangsschaltung kann somit dor Zustand «Ines Fllpflops
während mehreren Operationasyklen beibehalten werden.
Sine der Operationen« die duroh den USsoh impuls Fo und
den logischen Impuls Ff gesteuert wird» 1st die Einstellung der epelehersteuerflipflops Bl-2 und Fl-J. Diese Fllpflops
werden gemäi Signalen eingestellt, die von der Frogranm-Bteuerelnhelt
IO und den RnteoheidungslO£ik-Sohaltungen
11b kommen und An Kombination anteigen, welche Speicher-Operationen
in dem gerade beginnenden Operatlonssyklus durchgeführt werden. Die Fllpflops Ks und F2-3 steuern
das Flipflop KwI, das eine Ausnahme darstellt, da es
direkt von einer logischen GQBR-8ohaltung betätigt wird,
de die logische Summe Bg plus F2 plus F, bildet, wobei
das Flipflop KWl nicht duroh den LOsohimpuls Fo und den
logischen Impuls Ff "getaktet" wird. Der Zustand des Fllpflops HmI 1st in der Zelle η der Fig. 3 geselgt, wobei das
O-Ausgangsslgnal Kw1** dae an das B BlUd 23 (Flg. 2B)
angelegt wird, dargestellt 1st.
U. 1. 1966 909885/1316 ,
Das Signal Rl (Zelle h), das in jedem Operationsxyklus
"L* wird, sowie das Signal Wi (Zelle l), das in
langen Operationssyklen "L" wird, dienen sur Steuerung
der Zeitgabe der R-R-Spelohersyklen btw C-W-flpeichercyklen.
Diese Signale werden später im Zusammenhang mit der Beschreibung der Speicher näher erläutert.
Wird angenommen, dafi der Zyklus CyI gerade beginnt
und ein R-R-Hauptspelohenyklus durchzuführen 1st, dann
werden die Lese-Adressenregleter-Fllpflops LaI-18 so eingestellt,
daß sie die Adresse des gewünschten Wortes duroh den logischen Impuls Pf spelohern. Der Impuls Rl leitet
dann den R-R- Hauptepeiohersyklus ein, und etwas früher als naoh der halben Dauer des Impulses Rl wird das aus
dem Hauptspeicher 9 abgelesene Wort an sein«Ausgängen ami-15 verfügbar. Genauer ausgedrückt wird das Wort
während einer Ausblendperlode fltr (Zelle h) verfügbar.
Dieses Wort wird dem Lese-M-Reglste»tell Ml-15 iugefUhrt,
das das gerade abgelesene Wort dann spelohert.
O
das Flipflop Fl im Ntribi-Zustand 1st, dann erscheint an den Ausgängen ami-15 des Hauptspeichers 9 kein Wort. In diesem Falle wird das Im Sohrelb-M-Reglstertell Mal-15 befindliche Wort in den Lese-M-ReglsterteiX*l-15 kopiert. Dies wird duroh den Impuls Ps2 gesteuert, der von dem Verknüpfungsglied 52b etwa zur selben Zeit erzeugt wird (Flg. 2B), su der die Ausblendperiode aufträte, wenn ein R-R-Spelohersyklus durchgeführt würde.
das Flipflop Fl im Ntribi-Zustand 1st, dann erscheint an den Ausgängen ami-15 des Hauptspeichers 9 kein Wort. In diesem Falle wird das Im Sohrelb-M-Reglstertell Mal-15 befindliche Wort in den Lese-M-ReglsterteiX*l-15 kopiert. Dies wird duroh den Impuls Ps2 gesteuert, der von dem Verknüpfungsglied 52b etwa zur selben Zeit erzeugt wird (Flg. 2B), su der die Ausblendperiode aufträte, wenn ein R-R-Spelohersyklus durchgeführt würde.
909Ö85/1316 1
BAD OF 14. 1. 1966
Xn gleioher V«lM wird der Uee-8-Registerteii 81-19
entweder In der Auablendperiode 8tr Ober dl· Auegangeleiter
«•1-19 d·· Hilfsspeiohers 13 von diesem her gefüllt, wenn
•In R-R-HlIfsspelehermyklue durchgeführt wird« oder vom
Sohreib-8-Regieterteil 8*1-19, «um kein R-R-Hilfsspeioherijrklus
stattfindet. Aas Kopieren vom eohreib-S-Regieterteil
8*1-19 in den Use-8-Regieterteil 81*19 wird duroh einen
Iapuls FeI (Seile 1 der Fig. 3) goteuert, der von eine«
signal
gAntvd*· O-Austvngealgnftl B1 1 des Flipflope Bl ist. Dl····
gAntvd*· O-Austvngealgnftl B1 1 des Flipflope Bl ist. Dl····
Ausgunfsslgnal let "L*, wenn kein JUR-Hilfsspeioher*yklus
durohgeführt wird,
OleiehJWitii alt den Xapul»«n FaI und Fs2 oder der Aueblendperiode
8tr wird ein Inpul· Fa erieu^t, deaiufolge der
Inhalt des Lese-L-Registerteils DA-18 In dft Sohreib-L-Regieterteil
U-18 und ferner dar Inhalt de· Use-A*Registerteils
M-7 In den Sohreib*A-legleterteil A1-7 kopiert wird.
Dieser Iepul· wird In jede« Operatlonsiyklus eirmeugt, ohne
RUokBicht darauf· ob R-l-8p*iehenyklen durehgeftlhrt wurden.
BestlMite Ie vorangegangenen bereits «rwihnt· 8peiehersohaltungen
werden nieht dursh den UJeohiepuls Fc und den
logisehen Iapul··« Ff g«et^t*rt. 8tattd«*»en erhalten dl·
vier "a" -K«glsterteile φφ9 d.h. dl· Reglst«rt«il· Aal·?·
LaI-18, Mal-13 und 8al-l9 dl· Iepul»· Fae und Faf, dl· Jeweil·
ein Maahlapula und ein loglsoh«r Iapul· sind und
genau dl· glelob· Funktionen wl· dl· Iapul»· H und Ff«
J«do«h naoh «lnea R-R-8pelehertrklu· (od«r, fall· kein
•elater durahg«ftlhrt wird, naah «lner üntepreenend^n B«lt·
, spann·) dur«hfahv«n. Dl· !«lUpann· iwleehen d*r Auablend-
\k . 1n-üt 909885/1316 " ^
14. 1. 1966 PAn ORDINAL
periode Str oder den Impulsen Pe, FeI und Ps2 und den
Impulsen Pac und Paf wird für loglsohe Operationen (log
Zeile d der Flg. 3) verwendet.
Naoh dieser Zelt ^Qg für loglsohe Operationen werden
die "a'-Reglstertelle wie folgt eingestelltι Der Lese-A-Reglstertell
Aal-7 erführt seine Einstellung entweder vom 8ehrelb-A-Regl8tertell Al-7 oder bestimmten Speiohersohaltungen
des Lese-M-Reglstertells MI-I3. Das Lese-L-Reglster
LaI-18 wird entweder vom 8ehrelb-L-Reglster Ll-I8, einem
"Aufiähl"-Ausgang des Sohrelb-L-Reglsterteils Ll-18 oder
den Ausgingen der Treiber. JaI-18 des Addierers 11a eingestellt. Der 8ohrelb-M-Reglstert«ll Mal-13 wird vom Lese-M-Reglstertell
MI-13 eingestellt, und der 8ohrelb-8-Reglsterteil
«al-19 erfährt seine Einstellung entweder vom Sohrelb-L-Reglstertell
Ll-19 oder dem Ausgang der Treiber JaI-18
des Addierers 11a.
Der Aufsuhl-Ausgang des 8ohrelb-L-Reglsterteile Ll-18
wird duroh eine logische Schaltung geliefert, die einen Ausgang erseugt, der den Inhalt des Sohrelb-L-Reglsters Ll-18
plus "1" darstellt. Duroh die Anordnung dieser fAufsMhl"-8ohaltung
werden aufeinanderfolgende 8peloherstellen im
Hauptspeicher 9 automatlseh sum l»B9n oder Spelohern von
Mehrwortdatenfeldern sugMnglleh.
Oleiohseitig mit und naoh der Perlode für loglsohe
Operationen tog, Zelle d. Flg. 3) wird die loglsohe Operation
O,L« für die Progresaasteuereinheit 10 durchgeführt.
909885/1316
14. 1. 1966
14. 1. 1966
Di·a geschieht duroh die logische Bntsoheidungssohaltung
11b, dl· Treiber Ke1-3 enthält, deren Ausgänge die Programmsteuern
inhe it 10 steuer-. Aa Inde dieser Periode
P.L., d.h. su Beginn des nächsten Operatlonszyklus, erfolgt
eine kurse Pause SetN (Zelle ■), die durch den
Lttsohimpuls Po und den logischen Impuls Pf gesteuert
wird und während der die Plipflops Nl-Il der Programmsteuerelnheit
10 ihren neuen Zustand annehnen. Bs folgt dann eine «eitere Pause DeoN, während der der neue Zustand
der Plipflope Ml-Il deeodlert wird. Am Ende dieser
Perlode DeoN erteugt die Programnsteuereinhelt 10 ein Programmsteuereignal,
das in Zeile m der Fig* 3 als X— dargestelt
1st und bis sum näohsten Operationssyklus dauert.
6. B·söhre1bung der Speicher
Dl· Haufrtspelcherelnhelten NUl und MU2 und der Hilfsspeloher
13 sind Speicher mit magnetischen Dünnschichtelementen.
Der Hllfsspeioher 13· der verhältnismäiig klein 1st
(Speicherkapazität 80 Wttrt-er) 1st im wesentlichen von herkömmlicher
Bauart und wird hier nloht im einseinen beschrieben.
Die 8pelohereinheiten NUl und NU2 des Hauptspeichers 9 sind jedoch sehr grof (Speleherkapasltät je 20.000 Wörter).
Sie sind auierdem von niohtherkommlloher Bauart und werden
im Übernächsten Kapitel näher beschrieben. Es folgt sunächst
eine Beschreibung der Zeitgabesteuersohaltungen der Speicher.
909685/1316 "*00RiQINAU
6.1 Zeltffabesteuerschaltungen für die Speloher
Da der Hauptspeicher 9 aus zwei getrennten Speichereinheiten
NUl und MU2 besteht« enthält der Reohner effektiv drei
getrennte Speicher, d.h. die Speioherelnheiten NUl und MU2 sowie den Hllfsspeloher 13. Diese Speicher werden jeweils
durch eine entsprechende von Zeitgabeeinheiten TUl, TU2 und
TUs (Flg. 1) gesteuert. Da sämtliche Zeitgabeeinheiten annähernd gleich aufgebaut sind, wird im folgenden nur die Zeltgabeeinhelt
TUl näher beschrieben.
Die Zeltgabeeinheit TUl steuert das Arbeiten der Speiohereinhelt
NUl. Genauer gesagt steuert sie im einzelnen die folge von Vorgängen, die bei der Durchführung eines R-R-Speicherfklus
auftreten, bei dem das Ablesen des In der angerufenen Speioherstelle
gespeicherten Wortes und das Zurückschreiben dieses Worte· in die angerufene Speloherstelle erfolgt, sowie die Folge von
Vorgängen, die bei der Durchfuhrung eines C-W-epeioherzyklus
auftreten, d.h. das Lusohen «eVrfr. (Ablesen ohne Verwendung
der Ausgänge) des In der angerufenen 8peloherstelle befindlichen
Wortes und das Einschreiben eines neuen Wortes in diese Speieherstelle. Die beiden Speicherfklen R-R und C-W unterscheiden
sich nur in Bezug auf das, was mit der Information (den Wörtern)
außerhalb der Speiehernatrix geschieht, d.h. bei Ihres
Durchgang zwischen den Leseverstärkern und den Bittreibern der
Spelohermatrix. Die Zeitgabe der beiden Speioherzjrklen ist genau
die gleiche, und die Zeitgabeeinheit TUl erzeugt die gleiche
Folge von ZeitgabeSignalen für beide Arten von Speloherzyklen.
909885/1318 ' ^ oRKäiNAJ.
14. 1. 1966
Di« UastMnde, unter denen di· Zeitgabeeinheit TUl einen
Speiehersyklua der zugeordneten Spelohereinheit NIfI einzuleiten
hat» sind folgend·ι FUr ·1η·η R-R-ipeiohersyklua mu· das Flipflop Fl 1« !»»Zustand »«in, wMhrtnd für «inen C-W-SpeioheriykluB
beid· Flipflop· Fa-3 sieh ie L-Zustand befinden aUssen. Desjpfelteren
auf für einen B+l*8peioheri7klus da· Signal Kl "L" sein· wehrend
für eine C-W-Jpeioheriyklue das Signal Vl *L* sein aufl. Sohlieftlioh
au· der Treiber LdId ein L»Ausgangssignal (Signal Ld16
"L") erseugen· Dieser Treiber steuert die Auswahl der Speiohereinheit
Wl oder Ml».
Oeall Fig, 4 gewMhrleisten die VerknUpfungsgiieder 323,
324, 326 und 327 susaaaen, daf das Ausgangssigna^ des ODBR-Oliedes
326 "L* ist» wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt
sind. Das !»-Signal voe OOgR-Olied 326 wird Über ein UM)-Olled
325 # von dessen andere« Bingang angenoMnen wird« da β er "L*
ist» einer VersVgerungsleitung gugeftthrt» die aus swei Verstärkern
338 und swei VersOgerungsleitungsabsohnitten381 und
Bin Inverter 331 wird von eines Leiter 330 gespeist« der
mit mehreren Abgriffen der TersOgerungsleitung Über entspreohende
Dioden 328, wie »geseigt« verbunden 1st} ge langt ein L-Signal
auf die Verzögerungsleitung und erreicht dort den ersten Abgriff»
der mit de« Leiter 330 gekoppelt ist» dann wird dieser in den
L-Sustand geschaltet, Der Inverter 331 speist das ÜMD-Olled 385#
so da·» wean das L-Sigaal voa COPUOlied jtf den ersten Abgriff
der VersOgerungsleitung, der «it dee Leiter 330 gekoppelt ist»
erreloht» der Ausgang de« OHMUiedes 385 "0* wir«· Dies« An·
Ordnung definiert daher einen Xtapu«, dessen Breite gleioh der
OesaMtvermegerung in der den Inverter 331« das OMD-aiied 3«5 und
900865/1316
U. 1. 1966 ' ^
den zwisohen dem UND-Olled 325 und dem genannten ersten Abgriff
liegenden Abechnitt der Verzögerungsleitung enthaltenden Sohlelfe
1st. Öle Übrigen Abgriffe su dem Leiter 33O sind so voneinander
beabstandet, dai das UKD-Olled 325 eo lange kein L-Signal durchlassen
kann, bis dieser Impuls die Verzögerungsleitung verlassen
hat.
Weitere Abgriffe der VentSgerungsleitung sind Über entsprechende
Dioden 333 mit Ausgangesignalen K^ und B^ und über
UND-Olleder 334 mit Ausgangesignalen E^p, S8 und E^ gekoppelt.
Diese Ausgangseignale liefern Impulse, deren Breiten gleich oder grOfler als die Breite des die Verzögerungsleitung durohlaufenden
Impulses ist und die tür Steuerung des Arbeltens der versohle·
denen Schaltungen der Speioherelnhelt MUl dienen.
6.2 Ausführliche Betehrelbung des Hauptspeichers
Der Hauptspeicher 9 besteht aua zwei Speichereinheiten MUl und MU2, die jeweils durch die Erregung der einen oder
anderen der beiden entsprechenden Speloherteltgabeelnheiten TUl und TU2 angerufen werden. Bei eines langen Operatlonssyklue
führen die Zeitgabeeinheiten zwei aufeinanderfolgende Anrufe duroh, so daß ein Wort aus der einen Spelohereinheit
abgelesen und in die ander· eingeschrieben werden kann« falls dies erwünscht 1st.
Anhand von VIg. 3A wird in folgenden eine vereinfachte
Beeohreibung der Anordnung der Speichereinheit MUl gegeben.
Bin· Vielzahl von für das Verständnis der Erfindung nioht
erforderliehen Einzelheiten wurden hierbei «eggelassen, die aus der deutschen Fatentanaeldung N 26 839 DCo/21al iu entn.h-n.lnd.
901835/1318
1*. 1. 1966
» 59 -
Die Spelohereinhelt MUl enthält eine Matrix 231 aus 260.000 magnetischen Elementen, die in 4.000 Zeilen mit
je 65 magnetischen Elementen angeordnet sind. Die 4.000 bilden wieder eine Anordnung von 50 χ 80. Es wird das
übliche Treiber/Brdsohalter-Verfahren sum Ansteuern eines
beliebigen der 50 χ 80 Zellen angewandt, wobei eine Treiberquelle 235 vorgesehen ist, die mit Signalen Ld1^ gespeist
wird und einen Decodierer 235« mit .50 Ausgängen speist, sowie
eine Erdsohalteransteuerquelle 245, die mit Signalen LGg-1^
gespeist wird und einen Decodierer 245a mit 80 Ausgängen speist. Es sind Lese- und 8ohreibstromquellen 230 bsw. 232 vorgesehen,
die unter der Steuerung der Zeitgabeeinheit TUl (Fig. IA und 4) erregt werden und bewirken, dafi Lese· und Sohreibströme zu den
entsprechenden Zelten in der angesteuerten Zeile fließen.
Die Matrix 231 besitzt ferner 65 Wicklungen, die jeweils
mit 50 χ 80 Elementen in jeder der 50 χ 80 Zellen gekoppelt
sind. Diese Wicklung sind ferner mit einem Satz von 65 Leseverstärkern 262 und einem Satz von 65 Treibern 260 verbunden.
Durch Aufblenden der Leseverstärker 262 und Erregen der Treiber;? 0
zu entsprechenden Zeitpunkten unter der Steuerung der Speichereinheit MUl zusannen mit den Lese- und Sohreibströmen von den
Lese- und Sohreibstromquellen 230 und 232 kann Information auoh aus den eine Speicherkapazität von 65 Bits aufweisenden Einheiten
abgelesen und in diese zurückgeschrieben «erden.
Der Aufbau der Matrix 231 wird Im folgenden kurz anhand
der Fig. 5B beschrieben. Die Matrix enthält 50 χ 65 Stäbchen
bzw« Drähte 213 von denen eines bzw. einer in vergrößerter
teilweise
Form"geneigt ist. Jedes dieser Stäbchen 213 besteht aus einem
Form"geneigt ist. Jedes dieser Stäbchen 213 besteht aus einem
909805/1316
elektrlschieitendem, nlohtmagnetisehen, drahtfttrmlgem Träger
mit kleinem Durohmeeeer (z.B. 25 μ), dessen garne Länge nit
einer dünnen Schioht aus magnetischem Material Überzogen ist
(Dicke beispielsweise 1.000 X). Jeder der drahtfurmlgen Träger
trägt eine Wicklung 216, die sioh Über seine gange Länge
erstreckt. Die Wicklungen 216 entsprechender Stäbchen in senkreohter
Ebene (siehe Fig. 5B) sind in Reihe geschaltet und bilden
eine der 65 Wicklungen« die mit den Treibern260 und den
Leseverstärkern 262 verbunden sind.
Durch die Matrix 231 verlaufen ferner 50 χ 80 Zeil· 211,
von denen jede 65 in Reihe gesohaltete Wicklungen 210 umfaSt,
von denen je eine auf Jedem Stäbchen vorgesehen 1st, das die Zeile kremt. Somit befinden sioh auf jedem Stäbchen 213 insgesamt
80 Wicklungen 210, die in Abständen auf ihm angeordnet sind. Die Zeilen 211 sind über nioht{geieigte, entsprechend gepolt·
eee Dioden jeweils mit einer anderen Kombination bestehend
aus einem Ausgang des Deoodierers 235a und einen Ausgang des Deoodlerers 245a verbunden.
Somit stellt Jede der Wicklungen 210 ein entsprechende*
magnetisches Element 212 dar. Dieses besteht aus demjenigen
unter
Im I der Wicklung 210 befindet. Somit trägt ein Stäbchen
Im I der Wicklung 210 befindet. Somit trägt ein Stäbchen
213 Jeweils 80 magnetische Elemente 212.
Beim Ablesen einer Zelle 211 der Matrix 231 wird die Zelle
mit einem Vollwählstrom in Leserlohtung erregt. Dieser Strom fließt durch Jede der Wicklungen 210 der Zelle und schaltet
sämtliche mit dieser gekoppelten magnetischen Elenente in den
90 9885/1316 u . ORIGINAL '
14. 1. 1966 __. t
0-Zustand, web·! all· ggf. la L-Zustand befindliehen Elemente
•in Signal in dar Wieklung 216 des entsprechenden atlbohena indusieran
und den entsprechenden der Leseverstärker 262 erregen. Bela Einsohreiben neuer Daten in eine Zeile der Matrix 231
wird dl··· alt einem Zweldrlttelwlhlstroa in der entgegen*
gesetiten, d.h. Sohreibriohtung erregt. Oleichteitig werden
bestlaate der Treiber 260 erregt, so dal sie DrittelwählstrOae
in Sohrelbrlohtung erieugen, wKhrend dl« Übrigen
Treiber 260 DritteIwIhIströme in der entgegengesetiten, d.h.
Sperrlohtung»erseugen. Boalt eapfangen sämtliche nioht in der
angesteuerten Zeile befindlichen Elemente Drittelwählströae
in der einen oder anderen Richtung» ao dai sie nioht bei Inflult
werden, während dl· Eleeente in der angesteuerten Zeile NetistrOae entweder alt Vollwählamplitude oder Drittelwählamplitude
Je naoh dar Riohtung des von den entsprechenden Treibern 260 koaeenden Stromes eapfangen. 01· einen VoIlwählstrom
empfangenden Bleaente werden in den L-Zuatand ge·
aohaltet, während die anderen Ileaente nieht beeinfluft werden
und la O-Zustand bleiben, floalt kann in eine gerade abgelesene
Zeil· neu· Information eingeschrieben werden.
Jede 69 Bit-Inforaationaeinheit, die in der Matrix 2}1
anateuerbar 1st» besteht aus fttaÄ Speloherstellen, die Jeweils
•in aus dvelsehn Bits bestehendes Reehnervort (twOlf Datenbits
plus einea raritätsbit) enthalten oder enthalten können. Beia
Ablesen eines Wertes aus dem Bauptepeleher 9 1st ·· daher er-
forderlioh, eine der beiden Speiehereinheiten Mn und MDt« eine
leiXen
dir 5Ox 8O7Ia der anfesteueytea Spelehefeinheit und eine· der
909665/1316 -
BAD I*. 1. 1966
fünf Wörter in der Angesteuerten Zelle anzusteuern. Diese
Ieti» Ansteuerung des gewttnsohten Wortes in der angesteuerten
Zelle erfolgt unter Steuerung einer bsw. eines alt Signalen Ld1-J7 gespeisten Wortansteuerquelle und Deoodierers 233
(Fig. 5A).
Die Ausgänge der Leseverstärker 262 sind in fünf Oruppen
von je dreisehn Leitern aufgeteilt« desgleichen die Eingänge su den Treibern 260. Die Ansteuerung des gewUnsohten Wortes«
d.h. der gewtlnsohten dieser fünf Gruppen, erfolgt unter der Steuerung des Deoodierers 23? . Der Blnfaohhelt halber 1st nur
die den gans rcobts befindlichen Wort sugeordnete Schaltung
ge «β igt, d.h. eine Gruppe 'von dreizehn Leitern (Flg. 5A).
Ss sei angenommen, dal dieses Wort gelesen werden soll.
Der Decodierer 233 besltst fUnf Ausgänge, von denen einer
(Xl) ium Ansteuern dieses Wortes erregt wird. Die Gruppe
von Leitern von den Leseverstärksrn 26a, die dieses Wort
tragen, führen su einer Gruppe von dreisehn UND-Gliedern 291 (von denen nur eines geselgt ist), während der andere
Bingang su den UND-Gliedern 291 Jeweils der Leiter Xl ist.
Die Ausgänge der UND-Glieder 291 werden einer Gruppe von dreisehn ODEH-Olledern 300 sugeführt, die ebenfalls von den
entsprechenden UW)-Glledern der andern vier werter gespeist
werden» und deren Ausgänge susamaen «it den entsprechenden
Ausgängen der Spelohereinheit MÜ2 die Ausgänge (Signale am^,)
des Hauptspeiehers 9 liefern.
Zum Sohreiben 1st eine Gruppe von dreliehn UND-Gliedern
vorgesehen» die (susasusen mit den entsprechenden vier Oruppen
von UND-Gliedern der anderen vier Wörter) mit den Eingangssignalen
9096*85/1316
ÜAD ORHStNAL
u. 1. 1966
Ma1 el- gespeist werden. Die UMD-Olleder 303 empfangen Ihre
anderen Eingangesignale von einen UND-Glied 301» das von
Leiter Xl Bit einem Signal XW1 gespeist wird, das "L" 1st,
wenn ein C-W-Spelohersyklus stattfindet. Die Ausgangseignale
der UND-Olieder 303 werden Über eine Gruppe von dreisehn
ODER-Olieder 305 der gans rechts befind^ β hen Oruppe von
dreisehn Treibern 260 sugefUhrt.
Wird ein R-R-Spelohersyklua durchgeführt, dann eni8 das
aus der Matrix 2}1 abgelesene Wort unverändert surUckgesohrleben
werden.
Die gesohleht durch Anlegen der dreisehn gans reohts befindlichen
Ausgangseignale der Leseverstärker 262 an die dreisehn QDBR-Olieder 305 über eine Oruppe von dreisehn UND-Oliedern
anderen
304. Die/Einganges lgnale für die UWD-Olleder 304 können von
ODER-Olied 302, das durch ein Signal XR1 gespeist wird« welches
bei der Durchführung eines R-R-Spelohenyklum "L* ist.
Munaehr sei angenoeaen, dal das gans rechts beflndlclhe
Wort, das an den Ausgingen der Leseverstärker 262 erscheint, nloht das gewtlneehte Wort lit. In diesen Falle wurde dieses
unerwünschte Wort trotsden aus der Matrix 231 abgelesen und ■uf surtlokgesohrleben werden« damit es nicht verloren geht.
Dies geschieht unter Verwendung der bereits erwlhnten UND-Glieder 304 und ODÄR-Qlieder 305. In diesen Falle nul Jedoch
das Zurückschreiben unter folgenden twei Bedingungen durohgeftthrt
werden, und swar erstens, wenn ein C-W-apeiehersrklus
stattfindet» (81gnal XW1 "L") und «weiten«,wenn das Wort
nicht angesteuert wird (0-Bignal auf den Leiter Xl). Denge-■IB
1st ein UND-Glied 306 vorgesehen, das von Leiter Xl über
90Ö885/13te
14. 1. 1966
einen Inverter nit den Signal XW1 gespeichert wird. Das Auegangeslgnal
dee UND-Gliedes 306 wird über das ODER-Glied 302
den UND-Qlledern 304 zugeführt.
Die Leseverstärker 262 enthalten Jeweils ein Monoflop,
das dasu dient, das Ausgangesignal des Leseverstärker so lange ku speichern, daß das Wort In die Matrix 231 zurüokgesohrleben
werden kann, falls dies erforderlieh 1st· Die Zelt, während der diese Monoflop« In L-Zustand bleiben, muß
so kurz sein, daß das Rückstellen sämtlicher von ihnen in den
O-Zustand zu Beginn des zweiten der aufeinanderfolgenden Speieherzyklen
gewährleistet 1st. Aufgrund dieses Erfordernisses sind zwei getrennte Speioherzyklen R-R und C-W nötig üb ein neues
Wort in den Speicher einzuschreiben. Würde der Versuch genaoht
werden, die Zeltspanne «wischen den Lese- und RUokschreibteil
eines R-R-Speioherzyklus zu verzögern, um ein neues Wort einzuschreiben,
dann würden die Monoflop« derjenigen Leseverstärker 262, die die vier nloht angesteuerten Wörter der angesteuerten
Stäbohen in der Matrix 231 speichern, in ihren ursprünglichen
Zustand surUokkehren und diese vier Wörter würden verloren
gehen.
Die Speicherung von fünf Wörtern auf Jeder Zelle der
Matrix 231 1st erforderlich, da der Hauptspeicher 9 fine
sehr groß· Kapazität haben soll. Durch die hler angewandte
Technik w4ve* wird mit nur zwei Speichereinheiten MUl und MU2
eine Speicherkapazität von 40.000 Wörtern geschaffen, während
BAD 14. 1. 1966
909885/1316
©el der bekannteren Teohnlk der Speloherung von nur «in··
Wort pro felle sur Erreichung der vorgenannten fpeloherkapasltltt
•in« wesentlich grOfere Aniahl von Speloherelnhelten nutlg
wir··
Unter Besugnahs* auf dl· FrogrMMtouerelnhelt 10 der
FIg, IB und «hand d#r ng· (A und (B wird la folgenden da·
FrocrMMteuereyateB nlher toeeohrleben.
Wie »erelte erwKhnt» führt der Reehner eine folg· von
Operatlonasyklen duroh, «oeel ein Befehl jeweils In »ehreren
Operatleneayklen eusgeitlhrt wird· Dl· Vunktlon der eg«
■%euerelnhelt 10 beeteht darin, dl· DurohfOhrung der entapreohenden
Operationen In jede« Operatlonasyklua iu veranlassen
und dl· leltllohe Aufelnanderfolce der Operation··
syklen ·· iu steuern« dal dl· Befehle durohgefllhrt werden.
01· BOgUohen versohledenen OperatlonssTklen sind Jewell·
duroh einen Teraobiedenen Instand der FUpflops Vl-Il der fr·-
grMMteuerelnhelt 10 gekennselehnet. Dieser Suatand wird als
Operatloasblook beielohnet und duroh das Unsehalten «ine·
elnielnen Transietor· In der einen oder anderen der beiden
Traiulstorenaatrtien 19a und 199 angeselgt. Die TransistorsrntrUi
199 1st für die AnfengsoperatlensDleoke bestlMt, die
tu Beginn der Ausführung eines Befehl· durohgefflhrt werden
und die »«lsplelsw«l·· das Avlesen des Befehl· «m de·)
•peloner et^Mrn» wtnrend die Bauptsatrlx 198 rar Steuerung
der Auefehrung de· HaupttelUa de· Befahl· dient.
1«. 1.1966 909885/1316 ^
BAD0RK3INAL
Zu Beginn der Ausführung eines Befehls sind sMmtllohe
Fllpflops Nl-6 Im O-Zuetand. Der Zustand der Flipflop M7-11
1st ohne Bedeutung, Wie aus Flg. IB ersichtlich, speisen die
Fllpflops Nl-4 einen Decodierer 170, der seohtehn Ausgangsslgnale
(entsprechend den seohsehn möglichen Zustünden der Fllpflops Nl-4) liefert, während die Fllpflops N5-6 einen
Decodierer 168 speisen, der vier Ausgangsslgnale abgibt.
Die Ausgangssignale des Decodierere 168 werden Über eine
Gruppe von In Flg. IB nicht geselgten vier Treibern 176
an die Matrix 153 angelegt, und die ersten vier der Ausgänge
des Decodierer« 170 werden der Matrix 153 direkt zugeführt.
Die Matrix 153 besteht, wie geseIgt, aus seohsehn
Transistoren vm4 l*>0, die in einer ¥·» er-Matrlx angeordnet
sind. Wie durch die Signalformen In Flg. 6A gezeigt,
wird an einen der Spaltenleiter 154 der Matrix 153 durch
einen der Treiber 176 ein negatives Signal angelegt, während eine« der lelhenlelter 156* ein positives Signal zugeführt
wird. Duroh diese Signale wird einer der sechzehn Transistoren
150 eingeschaltet, so daß ein negatives (L-)Signal an seinem Kollektor erzeugt wird. Die Kollektoren sämtlicher
der anderen Transistoren 150 bleiben "schwebend", d.h. es
werden effektiv 0-Slgnale an Ihnen erzeugt. Die Transistoren
150 entsprechen jeweils einem anderen Operationsblook, und
somit wird durch den Zustand der Fllpflops Ml-6 festgelegt, welcher
Operationablook gerade durchgeführt wird, vorausgesetzt, daß die
Fllpfleps Ml·* einen der ersten vier Leiter des Decodierersi70
ansteuern·
n/'.ü
l».-l. X966 909885/1316
mit Di« Translatoren 150 sind jeweils/der Bezeichnung d«e
entsprechenden Operationsblooks, d.h. XX-OO-O bis
wl« gegeigt« be««lehnet. Die loglsohen 8ohaltunken dee
übrigen Reohner· müssen In Allgemeinen fUr bestimmte dieser
Operatlonsblttokt erregt werden. Dies geschieht mittels
einer In Flg. IB nloht geieigten Diodenmatrix l60, die In
sehr stark vereinfachter Font In Flg. 6B dargestellt 1st.
Wie getelgt« werden die Ausgangslelter XLl, XL2, XTM2 usw,
die die loglsohen 8ohaltungen des Übrigen Reohners steuern,
von den Kollektoren der Transistoren 150 mittels Dioden l60a gesteuert« die se gepolt sind» daß ale negative (L-)Signale
wenn Übertragen. Somit 1st der Leiter XLl im L-Zustand, wodurch
die entsprechenden logischen Schaltungen wXhrend der OperationsblOeke
XX-OO-O und XX-02-0 usw. erregt werden sollen.
Die erforderliche seltllohe Aufeinanderfolge der OperationsblOoke
wird wie folgt erreicht ι Die Flipflops Nl-6 sind als ZKhler angeordnet« so dafl die Operationeblöcke normalerweise
in numeriseher Folge durchgeführt werden. Diese Zählung kann
jedoch unterbrochen werden« so das die Flipflops In ihrer
laufenden IKhlung bleiben oder auf eine nloht In der Folge
vorhandene ZKhlung .springen. Dies geschieht mittels von den
drei BntBoheidungssohaltungstrelbern Ksl-3 (Flg. IB) kommenden
Signalen. Die hierfür dienende Schaltung wird durch die Ausgangssignale
der Diodenmatrix 160 gesteuert. Duron die Anordnung der Bntsoheldungssohaltungen Hb (Flg. IB) wird es möglich, die
seitliche Aufeinanderfolge der Operationsblocke In Abhängigkeit
von den in Rechner verarbeiteten Daten zusteuern, so dal s.B.
ein kurse Aufeinanderfolge von OperationsblOoken so oft wleder-
909885/1316
1*. 1. 1966
1*. 1. 1966
holt werden kann wie Wörter In einem Mehrwortfeld, das gerade
verarboltet wird, vorhanden sind.
WHhrend der durch die Transistonnatrlx 155 gesteuerten
OperationeblöoUe wird der auszuführende Befehl aus dem Hauptopelcher
9 (Flg. IA) abgelesen. Der entsprechende Tell*(Operations
teil) diesen Befehls wird In die Flipflops N7-11 eingespeist,
die Ihren Inhalt dann co lange festhalten, biß sie für den
nächsten De fehl neu eingestellt werden. Am Ende der Vorbereitungen
zum .''Hohen des Befehle wird der Zustand des Flipflops
Nl-4 welterpesohaltet, um einen der zwölf übrigen Leiter
vorn Decodierer 170 zu erregen. Es wird daher die Transistormatrix 152 erregt, die gleich der Tranßistortnatrix 155 iet,
jedoch mehr Reihen und Spalten aufweist. Jeder der verschiedenen,
Jeweils einem anderen Zustand der Flipflops N7-11 entsprechenden Befehle steuert daher zwisohen einer und vier
entsprechende Spalten der Matrix 152, Je nachdem, wie viele
verschiedene Operntionsblöoke für den Befehl erforderlich sind,
wobei eine Spalte Jeweils bis zu wolf Operationabluoke unterbringen
kann. Die Spaltenaneteuerung erfolgt durch einen Decodierer 166 (Flg. IB). In denjenigen Füllen, wo mehr als eine
Spalte erfordern el) 1st, wird das Auegangesignal des Flipflops
N5 allein oder zusammen mit dem Ausgangeslgnal dee Flipflops
N6 zur vollständigen Spaltenansteuerung benötigt. Wie In Flg. 6A gezeigt, fUhren die Kollektoren der Transistoren der Matrix
zur Diodenmatrix 160 in der gleichen Welse wie die Kollektoren
der Transistoren der Matrix 153.
l4· *' 1966 BADORfQlNAL
fi (J 9 B 8 b / 1 3 Hi
Pig. 7 let ein vereinfachtes, nicht vollständiges
Flufldiagramm der Operationsblöcke. Ein Operatloneblook
entspricht jeweils einem entsprechenden Traneistor in
einer der Transistormatrizen 152 und 153. Gemäß Pig. 7
sind die Operationsblöoke in Positionen angeordnet, die den Positionen der entsprechenden Transistoren in den
Matrizen 152 und 15? entsprechen. Der obere Teil der
Pig. 7 entspricht der Matrix 153, während ihr unterer Teil der Matrix 152 entspricht. Die Spalten des unteren
Teils der Pig. 7 sind Jeweils mit einer aus zwei Ziffern bestehender Zahl bezeichnet, die dem Jeweiligen Befehl entspricht,
und Jede Reihe ist mit einer Bezugszahl zwischen vier und sechzehn bezeichnet, entsprechend den letzten
zwölf Ausgangssignalen des Decodierers 170 (Pig. IB).
Die einzelnen Operationsblöeke sind in der entsprechenden Reihenfolge mit den Reihen- und Spaltenbezugszeichen versehen.
Wie aus den drei veranschaulichten Befehlen (01-Folge = LADEN-Befehl, 02-Polge » SPEICHERN-Befehl und 23-Folge »
BEWETEN-Befehl) ersichtlich, erfordert die Ausführung eines
Befehls das «4-fc Durohschreiten einer Folge von Operationsblöoken,
wobei Veränderungen die Wiederholung von Operationsblöcken oder ein Zurückspringen oder Vorwärtsspringen in der
Folge gestatten^und endet mit einem Zurückspringen zum Operationsblock
XX-OO-O, der das Suchen des nächsten Befehls einleitet.
Es versteht sich, dafl die Verwendung von Transistoren
für die Matrizen 152 und 153 anstelle von als %ertragern
wirkenden Magnetkernen, wie In dem genannten bekannten Reohner,
909885/1316 ßAD
14. 1. 1966
deshalb vorteilhaft ist, well die ProgrammsteuereIgnale
(XLi, XL2, XTM2 usw) während fast der ganzen Dauer Jedes
Operationszyklus und nicht nur wahrend der Hälfte des Operationszyklus, wie in der bekannten Anordnung, zur
Verfügung stehen. Hierdurch können während der ganzen Dauer eines Operationszyklus logische Operationen durchgeführt
werden, und es geht nicht die Hälfte jedes Operationszyklus größtenteils mit dem Rückstellen der Programms
teuerkerne verloren.
8. Struktur der Befehle
Es gibt zwei Arten von Befehlen, d.h. Einzeladressen-
und Doppeladressenbefehle, die aus zwei bzw. vier Wörtern bestehen. Bei einem Einzeladressenbefehl enthält das erste
Wort einen die Art der zu verwendeten Adressierung beschreibenden Teil sowie eine Indexzahl, einen die Feldlänge des Operanden
kennzeichnenden Teil (j. bis 8 Wörter)* sowie einen Befehlsteil. Das zweite Wort enthält die Adresse des Operanden. Es
sind die Ubliohen Adressierungsarten vorgesehen, d.h. implizites Adressieren, bei dem das zweite Wort des Befehls selbst der
Operand ist, direktes Adressieren, bei dem die Adresse des Operanden der Inhalt des zweiten Wortes des Befehls ist, sowie
relatives Adressieren, bei dem die Adresse des Operanden die Summe des Inhalts des zweiten Wortes des Befehls und des
beschriebenen Indexregisters ist. Im Falle des relativen Adressieren ergibt sich eine a-htzehn-Bit-Adresse, da die
14·. 1. 1966 909885/1316
-5Ϊ -
Indexregister 15 eine Länge von 18 Bits haben« Bei einMn
Doppeladressenbefehl werden die ersten beiden Wörter in genau der gleichen Weise wie bei einem Einzeladressenbefehl
verwendet, d.h. sie enthalten den Befehl und kennzeichnen den ersten Operanden. Die andern beiden Wörter
dienen zur Kennzeichnung eines zweiten Operanden und enthalten
in einigen Fällen auch eine Befehlsänderung. In
BlImX Hohen Fällen wird ein Befehl durch die Adresse seines
ersten Wortes gekennzeichnet, während das übrige Wort oder
die übrigen drei Wörter in den nächstfolgendf-n Adressen gespeichert
werden.
9* Logische Speicherschaltung;
In Fig. 8 ißt eine typische logische Speicherschaltung
S] gezeigt, die die Speicherschaltung mit der niedrigsten
Stellenwert innerhalb des S-Registers (Fif. IC) ist. Das
Kernstück der Schaltung ist die Einheit 70, die eigentlich
ein Phaeenteiler mit langem AbfalIflenkenpaar iut.
Im einzelnen sind die Emitter von zwei Transistoren f>3a
und 51b miteinander und über einen Widerstand r0 mit
einer negative Speisespannung liefernden Quelle -V8 verbunden.
Die Basis des Traneistors £>lb liegt direkt an einer
Quelle für negative Spannung -Vl, und es werden Eingangssignale an die Basis des Transistors SIa Über einen Leiter
57 angelegt, der durch Dioden 56 so begrenzt ist, daß er
nur mit verhältnismäßig kleinen Assa um die Spannung
-Vl schwingen kann. Wird ein Signal an den Leiter 57 angelegt,
9 0 9 8 8 6/ ^Uk
14. 1. 1966 SAb<ÖR{Q,NAL
14. 1. 1966 SAb<ÖR{Q,NAL
dann erscheint ein verstärktes Signal am Kollektor des
Transistors 51b und ein verstärktes und invertiertes Signal erscheint am Kollektor des Transistors 51a. Die
Transistoren 54a und 54b verstärken und invertieren die
an den Kollektoren der Transistoren 51a bzw. 51b ersoheinenden
Signale, so daß eine Änderung im Signal US1 auf dem Leiter
57 zu einer Änderung im gleichen Sinne im Signal S1 führt,
das am Kollektor des Transistors 54a erscheint. Das Komplement
des Signals S1 (das Signal S1 1) erscheint am Kollektor des
Transistors 54b.
Diese Schaltung vermag Information durch das Verknüpfungsglied 55 zu Epeichern, an das die Signale Sj und Pc angelegt
werden. Das logische Produkt dieser beiden Signale wird durch Dioden 58 gebiJdßt und iiber fine Diode 55a an den Leiter 57
angelegt. Letzterer wird über die Dioden 52a und 53a mit den
Auegangssignalen von UND-Gliedern 52 bzw. 53 gespeist, wobei
das UND-Glied 5j5 nur ein einziges Eingangssignal aSj und da«
UHD-Glled 52 die EingangseigneIe Psi und Saj liefert. Somit
bilden die Dioden 52a, 53a und 55a zusammen ein ODER-Glied.
Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, ist
der Lüschimpuls Pc ein O-Impuls, der kurze Zelt nach dem Beginn
Jedes Operationszyklus erscheint. Somit wird d%· Speicherschaltung
Sl (Einheiten 55 und 70) zu Beginn jedes Operationszyklus
gelöscht. Durch ein an den Leiter 57 während eines Operationszyklus angelegtes L-Signal wird die Speicherschaltung
BAD 0fif3INAL
14. 1. 1966
Ö Ü 9 8 8 5 / 1 3 1 6 Γ
Si jedoch fUr den Rest desselben In den L-Zustand geschaltet.
In der gezeigten Schaltung kann ein solches L-Signal auf zweierlei
Weise erzeugt werden. Bei Ablesung des HilfsspeioherB IJ
schaltet das Leseverstärkerausgangssignal as., wenn es NL" ist«
die Speicherschaltung Sl in den L-Zustand. Wird kein R-R-Speichersyklus
im Hilfsspeioher 13 durchgeführt, dann wird die Speicherschaltung
Sl durch das Signal PsI1 das das Ausgangssignal Sa1
der Speicherschaltung Sal durchläßt, in den Zustand der Spelohersohaltung SaI geschaltet«
Die In Fig. 8 veranschaulichte Schaltung wird durch
folgende logische Gleichung beschrieben!
=* as, + Sa1.PsI + S1.Pc.
Is versteht sich, daß die logischen Gleichungen für die,
logischen Speicherschaltungen im allgemeinen weit komplizierter sind als die vorstehende Gleichung.
Diese Speicherschaltung arbeitet sehr zuverlässig und schnell, ist infolge der Dioden 56 nicht anfällig gegen Störsignale und
weist weitere Merkmale auf, die ein verbessertes Arbeiten des ReeiBni
ermöglichen.
10. überbrüokungssohaltung
In Fig. 9 1st eine typische UberbrUckungsschaltung HdO
gezeigt, die auf dem gleichen Schaltungsblook 70 (in Flg. 9
nicht vollständig gezeigt) beruht, wie er in der logischen Speicherschaltung (siehe Flg. 8) verwendet wird,
und weitere im Block 63 gezeigte Schaltungsanordnungen
909885/1316
14. 1. 1966 -.'
14. 1. 1966 -.'
enthält. Die überbrückungßschaltung hat im wesentlichen die
Form eines Monoflops.
Der Block 63 besteht aus drei Abschnitten» einer Zeitgabeschaltung
63a, einer Einstellschaltung 63b und einer Rückstellschaltung
65c.
Die Zeitgabeschaltung 63a enthält einen Kondensator 58,
der über einen einstellbaren Wi/derstand 62 von einer durch
eine Zeu^ierdiode 61 geregelten Speisespannungsquelle V3 aufgeladen
wird. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 62 mit dem Kondensator 58 ist mit dem Leiter 57 verbunden, der der
Eingangsleiter zum Block 7© ist.
Die Einstellschaltung 63b enthält einen Transistor 59,
der an dem Kondensator 58 der Zeitgabeschaltung 6j5a liegt
und vom Eingang dHdO über einen Inverter- und Verstärkertransistor 60 gesteuert wird. Ein negativer, d.h. L-Impuls,
der, wie gezeigt, an den Eingang dHdO angelegt wird, wird daher durch den Transistor 60 Invertiert und schaltet den Transistor
59 ein, wodurch der Kondensator 58 entladen wird. Am Ende des
^anstieg am Ausgang stand 62 allmählich auf, wodurch ein SpannungSyfcuegaag entsteht.
An den Schaltungsblook 70 wird dann eine Spannung angelegt, die
scharf negativ wird und dann langsam wieder auf einen positiven Pegel ansteigt. Aus diesem Gründe erzeugt der Block 70 an seinem
0-Ausgang Hd0* eine Spannung, die anfangs negativ 1st, dann mit
der negativ werdenden Änderung auf dem Leiter 57 positiv wird und schließlich bei ausreichendem Ansteigen der Spannung auf
dem Leiter 57 wieder negativ wird. Das L-Ausgangesignal HdQ
909885/1316 „ιΛΜΚ1Α1
BAD ORIGINAL
14. I.I966 — ■ *
ist daß Komplement hierzu.
Die Rückstellschaltung 6}c enthält einen als Inverter
wirkenden Transistor 68, an den rtas Ausgangssignal Hd,/ des
Blockes 70 über Dioden 67 angelegt wird. Aus diesem Grunde
das Auegangssignal des Traneistors 68 eine Signalform,
die anfangs positiv ist, dann mit der Anstiegsflanke des Eingangssignals negativ wird^und wieder positiv wird,
wenn das Signal auf dem Leiter 57 tiber die Spannung anbei
steigt, auf der sich das Auegangssignal des Blockes 70 ändert. Dieses Ausgangssignal des Transistors 68 wird über ein paralleles RC-Qlied 69 und eine Diode 66 an den Kondensator 58 angelegt. Die Diode 66 gewährleistet, daß während die Rückstellschaltung 6j5c ein negatives AuegangsBignal erzeugt, letztere durch die Diode 66 von der Zeitgabeschaltung 63a isoliert ist, Sobald sich das Ausgangssignal des Blockes 70 zu ändern beginnt, wird jedoch über die Diode 66 ein positives Signal an den Kondensator 58 angelegt, so daß dieser noch weiter positiv wird. Es besteht somit zu diesem Zeitpunkt eine positive Rückkopplungs· schleif·, und der Kondensator 56 wird daher durch die Rückstellschaltung 63c extrem schnell aufgeladen, und zwar so lange, bis die Ausgänge des Blockes 70 ihre endgültigen Pege] angenommen haben.
steigt, auf der sich das Auegangssignal des Blockes 70 ändert. Dieses Ausgangssignal des Transistors 68 wird über ein paralleles RC-Qlied 69 und eine Diode 66 an den Kondensator 58 angelegt. Die Diode 66 gewährleistet, daß während die Rückstellschaltung 6j5c ein negatives AuegangsBignal erzeugt, letztere durch die Diode 66 von der Zeitgabeschaltung 63a isoliert ist, Sobald sich das Ausgangssignal des Blockes 70 zu ändern beginnt, wird jedoch über die Diode 66 ein positives Signal an den Kondensator 58 angelegt, so daß dieser noch weiter positiv wird. Es besteht somit zu diesem Zeitpunkt eine positive Rückkopplungs· schleif·, und der Kondensator 56 wird daher durch die Rückstellschaltung 63c extrem schnell aufgeladen, und zwar so lange, bis die Ausgänge des Blockes 70 ihre endgültigen Pege] angenommen haben.
Das Ausgangssignal der überbrückungsschaltung ist daher
scharf abgegrenzt und wird felcht von StSrungsimpulsen
beeinflußt. Ferner wird eine genaue Verzögerung von der ab-
909885/131 6v
14. 1. 1966
BAD ORfQINAL
fallenden
eee (positiven) Flanke des Eingangssignal am Eingang
eee (positiven) Flanke des Eingangssignal am Eingang
dHdO erreicht.
11, Flipflopsohaltun«
In Fig. 10 1st eine typische Flipflopsohaltung Nl dargestellt. Diese Schaltung basiert auf der logischen
Speicherschaltung nach Fig. 8 und besteht aus den beiden Sohaltungsblöcken 55 und 70 (Block 70 nicht vollständig
gezeigt) zusammen mit einem weiteren Schaltungsblock 72.
An den Leiter sN. des Blockes 72 werden Eingangssignale
angelegt. Diese werden während eines Operationszyklus erzeugt, und das Flipflop Nl muß entsprechend dem
sein. Operationszyklus eingestellt Genauer ausgedrückt
heißt dies, daß das Signal auf dem Leiter sR, am Ende eines
Operationszyklus vorhanden ist, und das Flipflop zu Beginn
des nächsten Operationszyklus durch den Lüschiapuls Po ruckgestellt
wird und entsprechend eingestellt sein muß, wenn der Impuls Pc endet.
Der Eingangeleiter 8N1 ist alt einer Drosselspul· 71
verbunden, die eine kurze Verzögerung liefert. Hierdurch wird gewährleistet, daß ggf. auftretende Änderungen dee
Eingangssignals während des Lösohimpulses Pc (d.h. während
die andern Flipflops ihre Zustände ändern) so lange verzögert werden, bis das Flipflop Nl richtig eingestellt iet.
Die Drosselspule 71 liegt an der Basis eines Transistors 77,
der als Emitterfolger geschaltet ist. Der Emitter des Transistors
90988 5/1316 :4. i. 1965
77 let über eine Diode 75 mit dem Leiter 57 verbunden, und
der logische Impuls Pf wird Über eine Diode 76 ebenfalls an
den Emitter des Transistors 77 angelegt, um xu gewährleisten,
daß das Ausgangssignal des letzteren nur während des logischen Impulses Pf (Fig. 3) "L" (negativ) werden kann* Das in der
Drosselspule 71 gespeicherte und verzögerte Signal wird daher wahrend der Zeitspanne an den Leiter 57 angelegt, während der
der logische Impuls Pf "L" ist. Während dieser Zeitspanne ist
Halt·- ein Löschimpuls Pc vorhanden, so daß der * oder Rüekkopplungspfad
durch den Schal tungsblook 55 abgeschaltet ist. Mit dem Leiter 57 ist daher ein Kondensator 85 verbunden,
wodurch das Signal auf dem Leiter 57 so lange gespeichert wird, daß das Flipflop nach Beendigung des Löschimpulses Pc
ordnungsgemäß "gehalten" werden kann.
Es ist ferner ein direkter Eingangsleiter 73 vorgesehen,
der mit dem Leiter 57 verbunden ist. Ein Signal auf dem Eingangsleiter
73 bewirkt, daß das Flipflop sofort seinen Zustand ändert, falls nicht der Lösehimpuls Pc vorhanden ist.
Unter Außerachtlassung des direkten Eingangssignals auf dem Leiter 73 wird die logische Gleichung für das Eingangssignal
zu dieser Schaltung einfach als die logische Gleichung für das Eingangssignal SM1 wiedergegeben. Da sämtliche Flipflops mit Ausnahme des F-ipflops KRO mit den Impulsen Pc und
Pf gespeist werden, werden diese Impulse nicht ausdrücklich in ihren Gleichungen geschrieben. Es sei jedooh daran erinnert,
daß die Flipflops nur beim Impuls Ff ihren Zustand ändern.
909 885/1316
14. 1. 1966
14. 1. 1966
12. Funktionsweise des Rechners
Im Laufe der weiteren Beschreibung wird eine ausführliche Erläuterung der Funktionsweise des Rechners während vier aufeinanderfolgenden
Operationszyklen gegeben. Der Rechner arbeitet in aufeinanderfolgenden Operationszyklen, d.h. in Grundoperations·
zyklen und langen Operationszyklen far Grundoperationsblöcke bzw.
lange Operationsblöcke. Im folgenden wird mit Hilfe des Zeitgabediagramms
nach Fig. J> kurz beschrieben, wie die logischen Operationen
jedes Operationsblocks in den Operationszyklen durchgeführt werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird ein Systemzyklus jeweils durch
einen Taktimpuls C eingeleitet, der an die Verzögerungsleitung 40 (Flg. 2B) angelegt wird, um die zur Durchführung der erforderlichen
logischen und Steueroperationen benötigten Zeitgäbeimpulse
und die Speieherimpulse zur Einleitung von Speieherzyklen
Im Operationszyklus zu erzeugen. In einem Grundoperationszyklus
werden folgende Operationen durchgeführt»
la) Löschen der Lesedaten-M-und S-Registerteile (Ml-13, 31-19)
durch den Löschimpuls Pc in Vorbereitung zum Empfang der aus dem Haupt- bzw. Hilf«speicher abgelesenen Daten (siehe
Abs.
Ib) Lösohen der Schrelbadressen-L-und A-Registerteile (Ll-I8,
in
A1-7) durch den Löschimpuls Pc/Vorbereitung zum Kopieren
A1-7) durch den Löschimpuls Pc/Vorbereitung zum Kopieren
entsprechender Leseadressen in diesen (siehe Abs. Jb)i
Ik. 1. 1966
90988 5/1316
2) Einleiten von R-R-Speichersyklen, falls erforderlich,
Im Haupt- und HilfsSpeicher durch Anlegen eines Leseimpulses Rl an die entsprechenden Speicherzeitgabesteuerschaltungßnj
Ja) Kopieren der Leeeadressen in die Schrelbadressen-L-und
A-Registerteile (Ll-13, Al-7) aus den Leseadressen-L-
und A-Regiaterteilen (LaI-I8, Aal-17) zum Zeltpunkt des
Zeitgabeimpulses Ps, so daß geänderte Daten in der gleichen
Adresse eingeschrieben werden können, wenn ein C-W-Speicherzyklue
folgt;
3b) Einstellen der Lesedaten-M- und S-Registerteile (MH3,
Sχ-19) durch die Leseverstärkerausgangssignale viährend der
Ausblendperiode Str des Haupt- bzw. Hilfsspeichera wHhrend R-R-Speicherzyklenj
J5c) wird kein R-R-Hauptspeicherzyklus durchgeführt, dann wird
ein Zeitgabeimpuls Ps2 erzeugt, um Daten in den Lesedaten-M-Registerteil
(MI-I3) aus dem Schreibdaten-M-Registerteil
(Mal-13) zu kopieren} wird kein R-R-HiIfespeicherzyklus
durchgeführt, dann wird ein Zeitgabeimpuls PsI erzeugt,
um Daten in den LeBedaten-S-Registert«il (SI-I9) aus
de τι Schreibdaten-S-Registerteil (Sal-19) zu kopierenj
4a) Löschen der Leseadressen-L-und A-Reglsterteile (LaI-18,
Aal-7) für eine neue Leseadresse und Löschen der Schrelbdat*n-M-unä
S-Registerteile (Mal-13, Sal-19) für neue
Daten durch einen Löschimpuls Pac;
U. 1. 1966 909885/1316
4b) Einstellen der Leseadressen-L-und A-Registerteile
(LaI-18, Aa^JL-7) auf die neue Leseadresse in Vorbereitung
zum Lesen im nächsten Systemzyklus und Einstellen der Schreibdaten-M-und S-Registertelle (Mal-IJ,
SaI-19) auf neue Daten durch den logischen Impuls* Paf
entsprechend den Ergebnissen der während der vorangehenden logischen Zeitperiode Log durchgeführten logischen
Operationen;
i>a) Löschen sämtlicher Flipflops einschließlich der Flipflops
Ni-Il für die Procrammsteuerung durch den Löschimpuls
Pci
5b) Einstellen sämtlicher Flipflops auf neue Daten'entsprechend
den Ergebnissen der logischen Operation, die während der vorangehenden logischen Zeitperlode
<£ur Zeit d·« logischen Impulses Pf^durchgeführt wurden; die Flipflope Nl-Il der
Programmsteuereinheit werden auf neue Programmsteuerdaten entsprechend den Ergebnissen der während der vorangehenden
logischen Entsoheldungszeitperiode durchgeführten logischen
Entsoheidungsoperationen eingestellt.
Der lange Operationszyklue, z.B. Cy2 (Flg. 2), enthält die
Operationen des Qrundoperationszyklus und einen C-W-Speicherzyklus.
Ein langer Operationszyklus ist nur für solch« Operationsblöcke vorgesehen, bei denen ein C-W-Speiohersyklus
entweder im Hauptspeicher 9 oder im Hilfsspeicher 13 oder
in beiden erforderlich 1st. In einem langen Operationszyklus wird jeweils ein Schreibimpuls Wl erzeugt und ein C-W-Speicherzyklus
im Hauptspeicher und im Hilfsspeieher dadurch eingeleitet,
909885/1316
14. 1. 1966
daß der Schreibimpuls Wl an die entsprechenden Speicheraeitgabesteuerschaltung*?angelegt
wird. Während der C-W-Speicherzyklen werden die in den Sehreibdaten-M-und S-Registerteilen
(Mal-13, SaI-19) gespeicherten Daten in
die Speicherstellen zurückgeschrieben, die durch die Adresse bezeichnet werden, die zur Zeit des Impulses
Ps aus den Leseadressen-L- und A-Registerteilen (LaI-18,
Aal-7) in die Schreibadressen-L-und A-Registerteile (Ll-18,
Al-7) kopiert wurde.
12.1 Blockoperation von als Beispiel gewählten Befehlen;
SUCHEN-Befehl
Im folgenden werden die Aufeinanderfolge von Operationsblöcken und die in diesen durchgeführten Operationen für bestimmte
Befehle oder Teile hiervon beschrieben, wobei es sich versteht, daß nur ein kleiner Teil sämtlicher möglicher Operationen
beschrieben und zahlreiche für das große Prinzip des erfindungsgemäßen Systems nicht wesentliche Einzelheiten
weggelassen werden.
Wie bereits-ausgeführt, ist Fig. 7 ein vereinfachtes
Flußdiagramm der Operationsblöoke. Die Blöcke XX-OO-O und
XX-Ol-O im oberen Teil sind sämtlichen Befehlen gemeinsam; die Blöcke XX-02-0 und XX-03-0 mit Andeutung der Möglichkeit
des ttberspringens sind sämtlichen Einstufenbefehlen gemeinsam; die Blöcke XX-00-1 bis XX-0J5-1 mit Andeutung der
Möglichkeit des tJberspringens sind sämtlichen Doppelstufenbefehlen
gemeinsam.
909885/131 6 14. 1. 1966
- o2 -
Im folgenden wird die Aufeinanderfolge von Operationsblöcken für das Aufsuchen eines typischen Einstufenbefehls,
d.h. de.3 LADEN-Befehls, beschrieben. Die Beschreibung eines
Operationsblocks beginnt jeweils mit dem Blocketite1 (XX-OO-O
usw)> wonach eine kurze Angabe der in dem betreffenden Operationsblock durchgeführten Operationen und eine Angabe der ggf. stattfindenden
Speicherzyklen und dann eine genauere Erläuterung des
jeweiligen Blocks mit *nf ührung von logischen Gleichungen, wo
erforderlich, folgt.
XX-OO-O: Suchen der Kontrollnummer
Lesen der Kontrollnummer (Adresse des ersten Wortes des Befehls) aus dem Hilfsspeiehsr in das S-Regiater.
Kopieren der Kontrollnummer aus dem S-Register itber den Addierer
in das L-Register.
Einstellen des Programmzählers, so daß dieser zu Block XX-Ol-O
geht.
Ist das Flipflop KRO im L-Zustand, dann wird stattdessen zum
"Ruheblock" XX-00-3 gegangen, um den nächsten Befehl zu erwarten.
Grundoperationszyklus: R-R-HiIfεSpeicherzyklus.
Grundoperationszyklus: R-R-HiIfεSpeicherzyklus.
Die Funktion dieses Blocks besteht im Aufsuchen der
Indexre-Kontrollnummer,
die normalerweise in einem der gister 15 gespeichert ist und im Einbringen der KontrollnunBcer
in das L-Regieter. Die Kontrollnummer ist die Adresse des ersten
Wortes des nächsten Befehls, d.h. des jetzt auszuführenden Befehls.
14. 1. 1966
BAD
909885/1316
Der Operationsblock beginnt mit dem O-Schalten der
Flipflops Nl-Il der Frogrammsteuereinhelt, um den Block
XX-OO-O anzusteuern. Dieser Block wird gekennzeichnet durch dao Einschalten des Transistors XX-OO-O (Fig. 6A) und Anlegen
von logische Produkte darstellenden Eingangesignalen an die log!sehen Schaltungen, deren Gleichungen unten angegeben sind.
Der Einfachheit halber sind die von der Matrix 160 (Fig. 6B)
gelieferten logischen Multiplikatorbezeichnungen nicht in den nachstehenden Gleichungen enthalten. Wenn dieser Block beginnt,
dann werden ferner das Flipflop El in den L-Zustand und die Flipflops E2 und Fl-3 in den 0-Zustand geschaltet.
Die erste Operation in dem hier beschriebenen Operationsblook
ist ein R-R-HlIfsspeichersyklus, als desßen Folge die
Kontrollnummer aus einem Indexregister 15 abgelesen wird (die
Flipflops Al-T wurden in dem vorangehenden Operationsblock
so eingestellt, daß sie dieses Indexregister auswählten), im S-Registertell Sl-18 gespeichert und in das entsprechende
Indexregister aurUokgesohrieben wird. Es vereteht sich, daß der
S-Registerteil Sl-18 durch den Luschlmpuls Pc asu Beginn des
Blockes gelöscht wurde. Diese Vorgänge werden durch die Gleichung
03I-IS ' asl-i8 + si-i8'Pc
festgelegt. (In der folgenden Beschreibung werden die Paritätsbitspeiohersohaltungen
außer acht gelassen).
14. 1. 1966
9 0 9 8 8 5/1 31 6
Als nächstes wird die Operation betraohtet. In
die Adresse der Kontrollnummer zur Verfügung gehalten wird»
Zur Zeit des Impulses Ps, d.h. etwa su der Zeit« wenn der Hilfespeicher 12 ausgeblendet wird, wird der Inhalt des
A-Registerteils Aa1-7 in den A-Reglstertell Al-7 übertragen
und zur Zelt des Impulses Pao wird der A-Registerteil AaX-7
gelöscht und durch den gleichseitigen Impuls Paf auf den Inhalt des A-Registertells Al-7 eingestellt. Dies wird durch die
Gleichungen
dAj « » Aa1 „,Pe + A1 «.Po
dAax «« A1 «.Paf + Aa1 „.Pao
dAax «« A1 «.Paf + Aa1 „.Pao
festgelegt.
Die als nächstes betrachtete Operation in den hler beschriebenen
Operationablook 1st das Kopieren der Kontrollnumner
aus dem 3-Registerteil 31-18 in den L-Reglstertell
LaI-18 über d%i Addierer Ha (Fig. %), Die Treiber Oa des
Addierers werden von den untersten «wolf Stufen Sl-12 dts
S-Register· gespeist, während seinen Treibern Fa keine
Signale zugeführt werden. Die Ausgangesignale der Treiber Fa und Oa werden an dl· untersten «wolf Stufen des Addierers,
d.h. die Treiber JaI-12, angelegt, während den obersten seohs
Stufen JaI3-18 des Addierers die Ausgangssignale der obersten
sechs Stufen Sl]J-18 des S-Registers und ein Übertragssignal
ren von den untersten »wolf Stufen des Addierers sugeführt
wird. Die Ausgangssignale der Treiber Jal-l8 des Addierers
werden an den L-Registerteil LaI-I8 zusammen mit dem Impuls
Paf angelegt. Dies wird durch folgende Gleichungen festgelegt» Δ .
§09885/1316 BADORIGINAL
14. l. 1966
daal-12 * Sl-12
dJal-12
dJa15-l8
dJa15-l8
dLai-i8 " Jai-i8'Paf
Die nächste Operation des hler beschriebenen Operationsblocks,
die nun betrachtet wird, ist die Entseheidungslogik
zur Bestimmung des nächsten zu besinnenden Operationsblooks. Hierfür werden die Entscheidungstreiber Ks1-3 benötigt. Nach
diesem Block ist der nächste Block derjenige alt der nächstfolgenden
Nummer (XX-Ol-O)1 is sei denn, daß das Flipflop
KRO wurde eingestellt, das von Hand steuerbar 1st und in den L-Zustand geschaltet wird, damit der Rechner in den
"Ruhezustand" eintritt, in dem er so lange bleibt und
keine Rechnungen durchführt, bis er durch eine weitere Betätigung von Hand wieder in Gang gesetzt wird. Di« Entscheidungstreiber KsI-2 müssen daher immer O-Ausgangsslgnale
erzeugen, und der Entsoheidungstreiber K»3 wird von Flipflop
KRO gesteuert. Die Flipflops Nl-Il werden durch ihren bisherigen
Zustand und durch die Entscheidungetreiber Ke1-3 gesteuert.
In den Gleichungen für Flipflops sind keine ZeItgabebegriff·
angegebene«, doch sei daran erinnert, daß die Impulse Fo und
Pf verwendet werden, um sicherzustellen, daß ihre Zustandsänderungen
zu Beginn dea nächstfolgenden Operationsblockes stattfinden. Die dies festlegenden logisohen Gleichungen sind
folgende ι
900085/1316
U. 1. 1966
U. 1. 1966
152420C
dKe1-2 = O
dKs, = KR0
SN1 = Ks '
SN2-4 - O
dKs, = KR0
SN1 = Ks '
SN2-4 - O
8li5-6 - 10JJ
Hieraus 1st ereiohtlioh, da8 die Flipflops Nl-Il die
Programmeteuereinheit 10 zu Beginn des nächsten Operat1onszyklus
auf den Zustand XX-Ol-O oder XX-00-3 In Abhängigkeit
vom Zustand des Treibers Ksj) weiterschalten.
Die nächste Operation des hler beschriebenen Operationsblocks XX-OO-O, die nun betrachtet werden 3oll, ist die
Steuerung der T-, TM-, TA- und TK-Regleter. Alle diese
bleiben unverändert mit Ausnahme des TK-Registers, das O-gestellt wird. Dieser Vorgang wird durch die logischen
Gleichungen
βΤ1-12 β Tl-12 usw·
STK1 , - 0
STK1 , - 0
festgelegt. (Bs versteht sich, dafl diese Operation zum Zeitpunkt
des Impulses Pc im nächsten Operationszyklus erfolgt.)
Die letzte Operation dieses OperatlonsbloekB ist die
richtige Einstellung der Flipflops £1-2 und Fl-3 für den
näohsten Operationsblock. Ist dies der Block XX-Ol-O, dann
müssen die Flipflops El-2 und Fl in den L-Zustand geschaltet
werden, während die Flipflops F23in den O-Zustand gebracht
werden nüssen. Ist der nächste Blook XX-00-3 (der "Ruhfblock")
ι* ι ^c^ 909885/1316
14. 1. i96
14. 1. i96
dann nüssen slntlieh· Flipflops £1-2 und Pl-3 In den O-Zustand
gesahaltet werden. Dies wird durch folgende logische Gleiohungen festgelegt ι
•=1-2 * "^
"8-3
in das M-Register.
"2N und surUcksohrelben·
Die erste Operation dieses Blocks,die betrachtet wird»
1st das Lesen des ersten Wortes des Aufzusuchenden Befehls
aus den Hauptspeieher· Zu Beginn des Blocks befindet βloh
die Kontrollmaaer in L-Reglsterteil LaI-18 und wird sofort
in den L-Reglsterteil Ll-18 Übertragen. Diese Kontrollmuner
dient dann sun Ansteuern der Speiche rs te lie, in der das erste
Wort des Befehls gespeichert 1st. Es wird ein R-R-Hauptspelohersyklus
durchgeführt und das erste Wort des Befehle in das M-Re-
14. l. 1966
909885/1316 „
BAD
gleter eingeschrieben. Dies wird durch folgende Gleichungen
festgelegt!
dLi-i8 β ^i-ie·1* ♦ Li-i8-Fe
dMl-12 * Aral-12 + Ml-12*Pc
Die nächste hler beschriebene Operation 1st das Ansteuern
der nächsten Adresse des Hauptspeichers. Dies 1st die Adresse des zweiten Wortes des Befehls, die sich in der
nächsten Speicherstelle (aufwärts geiählt) nach der gerade abgelesenen Speicherstelle befindet. Dieser Vorgang wird
in Bereiteste llung fur den nächsten Opera tionsxylclus duroh
eine logisohe "Aufsählsohaltung" festgelegt ι
+ La1-1Q.Pao
Die nächste hler betrachtete Operation ist die Verteilung der verschiedenen Teile des ersten Wortes des Befehls.
Zwei Teile davon, die das ggf. zu verwendend· Indexregister definieren, werden in das A-Register kopiert. Das
des
wird in einen Tell/N-Regieters kopiert. Die entsprechenden
wird in einen Tell/N-Regieters kopiert. Die entsprechenden
dAa | 1-4 | = "9-12* | Paf | + Aa. | -4 | .Pac |
dAa | 5 " | Mg.Paf + | Aa5 | .Pao | ||
ST1 | -12 | * Ml-12 |
*N7-l0 - Ml-4
14. 1. 1966
909885/ 1316
Die näohste hler betraohtete Operation ist das Lesen
der Kontrollnummer aus dem Hllfsspeioher und das ZurUok-Bohreiben
dieser Nummer, naohdem sie um "2* vermehrt wurde. Zu Beginn des Blocks wird die Adresse der Kontrollnumner
in A-Registertell Aal-7 gespeichert. Dieser Registerteil
(Aal-7) dient zum Ansteuern der Adresse zum Lesen der Kontrollnusner im R-R-Hilfsspeioherzyklus. Zur Zeit des
Impulses Ps wird diese Adresse in den A-Registerteil A1-7
kopiert und wird später la Operationszyklus zum Ansteuern
der Adresse zum Zurückschreiben der erhöhten Kontrollnummer im C-W-Hilfsspeieherzyklus verwendet. Dies wird durch die
Gleichung
-.Ps + A1 ».Pe
festgelegt.
Die nächste Operation, die beschrieben wird, 1st die Addition von n2n zur Kontrollnummer. Im R-R-Hilfsspeioherzyklus
wird die Kontrollnummer in den S-Registerteil Sl-I8
eingeschrieben. Von dort wird sie duroh den Addierer geleitet und in den S-Registerteil Sal-l8 zurückgeführt, wobei eine "2"
In den anderen Eingang des Addierers eingegeben wird. Aus dem
S-Registerteil Sal-l8 wird die erhöhte Kontrollnummer (die nunmehr die Adresse des nächsten Befehls 1st, wenn der vorliegende
Befehl ein Einstufenbefehl ist, d.h. nur aus zwei Wörtern besteht) in einem C-W-HiIfssoeicherzyklus in den
Hilfsspeioher zurückgeschrieben. Dies wird duroh folgende Gleichungen festgelegt!
909885/1316 U. ι. 1966
dS
1-18 = asi-i8 + si-i8'Pc
dPa2 - ι
dOal-12 - Sl-12
dJal-12 = (Surame Pai.
dJal>l8 " ('^ertrag)
dJal-12 = (Surame Pai.
dJal>l8 " ('^ertrag)
Die nun beschriebene Operation 1st die Entsoheldungstreibereteuerung.
Ia- DLesem Operationsblock: (XX-Ol-O) können
drei mögliche Blöcke folgen und zwar
XX-00-1 Doppelstufenbefehl; dieser 1st dadurch gekennzeichnet,
dafl sich die Fllpflops Ml-4 alle im
gleichen Zustand befinden, d.h. die dritte
Ziffernposition ist "0" oder "-",
gleichen Zustand befinden, d.h. die dritte
Ziffernposition ist "0" oder "-",
XX-0J5-0 sofortiges Adressieren; der Operand braucht nicht
gesucht zu werden; dies 1st dadurch gekennzeichnet, daS die Flipflops M9-12 sämtliche im L-Zustand
sind, d.h. die erste Ziffernposition ist "-",
XX-02-0 der** nächste Block, wenn keiner der beiden vorgenannten
Blöcke zutreffend 1st.
Die Entscheidung treiber sind so angeordnet, dafl der Treiber
KeI ein L-Signal abgibt, wenn der Befehl ein Doppelstufenbefehl
1st, während der Treiber Ks2 ein L-Signal liefert, wenn
der Befehl ein Doppelstufenbefehl ist oder ein sofortiges
U, l. 1966 909685/1316
Adressieren erfolgt. Die «ntsprechenden Gleichungen sind
folgend« t
dK8x · M1.M2.MyM
dKsa - dKSj ♦ M9-
dKsa - dKSj ♦ M9-
Die als nKohstes beschriebene Operation 1st das Einstellen
der Pllpflops Nl-6 für den nttohsten Operationablock. Dies
wird dureh die Entsoheidungstreiber. nach folgenden Gleiehungen
gesteuert1
slL· -
der 8peiohersteuerflipflops. Diese werden von den Entseheldungs·
für
trelbem gesteuert -βΛ» verschiedene mögliche OperationstolOoke,
trelbem gesteuert -βΛ» verschiedene mögliche OperationstolOoke,
die ggf. folgen kOnnen. Die entsprechenden Gleichungen sindi
Sl1 - SP1 - Ke1.Ke2 ♦ Ks1'.Ks2 1
Es versteht si oh, da* die Betätigung der Pllpflops tatsächlich
su Beginn des nächsten Operatlonssyklus erfolgt.
Bs sei hler angenosMen, dal der in Ausführung befindliche
Befehl ein normaler Einstufenbefehl ist« so daß der nächste Operatloneblock XX-02-0 ist.
in das M-Register. 909885/1316
14. 1. 1966
Lesen des Indexregisters aus dem Hllfsspeleher In das S-Reglster.
Addieren des swelten Wortes des Befehls la N-Reglster tun Inhalt des 8-Regletere und Hinbringen der Suaae In das L-Register.
Kopieren der Feldlänge tob T-Reglster In das TM-Register,
einstellen des Prograassählere, so dal dieser nach XX-OJ-O
geht.
Orundoperatlonsiykluss R-R-Haupt- und Hllfsspelehersjrklen«
Orundoperatlonsiykluss R-R-Haupt- und Hllfsspelehersjrklen«
Die erste hler betrachtete Operation 1st der R-R-Hauptspeiohersyklus;su
Beginn des Operationssyklus enthält der L-Regietertell
LaI-18 die Adresse des nächsten Wortes des Befehls. Dies
wird aus den Hauptspeieher gelesen, und der Inhalt der L-Reglstertelle
LaI-I8 in den L-Reglsterteil LI-I8 kopiert. Die
sugehurlgen Olelohungen slndt
dLi-i8 " ^i-ie·'1 ♦ Li-i8#Fc
^1-12 * •■l-ia * Ml-i2#Fo
der Die näehste hler beschriebene Operation ist/it-R-Hilfe-
epelohersyklus. Zu Beginn des tperatlonsiyklu* enthält der
A-Registerteil Aal-7 die Adresse des erforderlichen Indexregisters.
Diese wird abgelesen und der Inhalt des A-Reglstertelis
Aal-7 in den A-Registerteil A1-7 kopiert. Die
dies festlegenden Gleichungen sind folgendet
dSl-l8 " Ml-l8
909685/ 1316
Zn der nächsten hier beschriebenen Operation wird die
Bildung und Speicherung der Adresse des ersten Operanden durchgeführt# Diese Adresse wird gebildet duroh Addieren
der aus den Indexregister abgelesenen Orundadresse sun
«weiten Wort des Befehls. Das Brgebnls wird sur Zeit des Impulses Paf (d.h. naoh Beendigung des R-R-Hauptspeioher*
syklus) in den L-Registerteil Lal-l8 eingegeben. Ferner
wird der Inhalt des A-Registerteile Al-7 in den A-Registerteil
Aal-7 Übertragen. Diese Vorgänge werden duroh folgende
Gleichungen festgelegt:
dFa | 1-12 * | "l-12 |
dGa | 1-12 " | Sl-12 |
dJa | 1-12 * | (Sumne von |
dJa | 1>18 s | = (ftbertrag |
dLa | 1-18 " | Ja1-18.Paf |
dAa | 1-7 "' | I1..Paf ♦ |
Die näohste hler beschriebene Operation 1st die Steuerung
der T und TM-Register. Der Inhalt des T-Reglsters wird unverändert
gelassen, und die Peldlänge des Operanden« die zu Anfang in den Flipflope T5-7 gespeichert ist, wird in das TM-Register
kopiert. Dies wird duroh die Gleichungen
8T1-12 = Tl-12
e™i-5 - T5-7
e™i-5 - T5-7
festgelegt.
14. 1. 1966
909885/1316
betreffen
Entseheidungslogik, die Programmsteuereinheit und die
Speichersteuerflipflops. Der nächste Operationsblook 1st
ohne Alternative XX-OjJ-O, in dem keine Spei ehe rzyklen stattfinden.
Die logischen Gleichungen, die diese Operationen fest· legen, sind daher sehr einfach und lautem
N7-10 = N7-l0
^1-2 - 8P1.) - °
Die den Befehlscode enthaltenden Flipflops N7-1O werden
selbstverständlich unverändert gelassen.
XX-O^-Oi Vorbereitung des Aufeuchens des Operanden.
übertragen der Peldlänge voa TM-Register in das TK-Ieglster.
Kopieren der Adresse im L-Reglster in das S-Reglster.
Einstellen des Programmzählers auf Reihe - 04 - (z.B. LADEN-Befehl,
Block 01-04-0).
Orundoperatlonszyklust Keine Speicherzyklen.
Orundoperatlonszyklust Keine Speicherzyklen.
Die hier als erstes betrachtete Operation 1st die ffbertragung
der Adresse im L-Reglster zwischen den L-Reglsterteil
Ll-I8 und LaI-18 ohne besondere Wirkung. Die L-Adreese wird
auch in den S-Registerteil 3al-l8 kopiert. Dies· Vorgänge
werden duroh folgende Gleichungen festgelegt ι
14. 1. 1966
909885/1318
" I*l-l8'Pe + Ll-l8*Fe
«"•ΐ-ιβ " Li-i8eFaf
♦ 8i.l8-Fc
01« nftohate hler beaohrtebene Operation lit dl· Übertragung
d·· Wort·· la IMUgleter iwleoh»n «·■ Il-R*gl*t«rt*ll«n
Ml-12 waä Mal-18. Dl··· wir« «uroh dl· 01*lohun««n
feetgelegt.
be*ohi*l«b·!)· Opttmtlon. D*r A-R*clet*rt«ll Al-7 wird duroh
ά»η Iabalt d·· A-H«gl*t«rt«ll· A*l-7 la vor*iig«h«nd«n Op·-
ratlonssfkl«· «lQg«atelltv und dl· Iln·teilung d·· Α-β·-
g;l*t*rt«ll·· Aal -7 «rfolgt sub Anat«u«m d·· «raten Wort·· d·» AJdaaiilatera 17· Dl· dl·· f«atl«genden Olelehungen «lnd folgend·!
g;l*t*rt«ll·· Aal -7 «rfolgt sub Anat«u«m d·· «raten Wort·· d·» AJdaaiilatera 17· Dl· dl·· f«atl«genden Olelehungen «lnd folgend·!
- 0
dAa» *> Vaf 4 Aa-.ra«
Dl· nlebat· hler beaohrlebene Operation lat dl«
Steuerung (Hr T-, TH- end TK-Reglater. Die T- und TM-
«erden dann unverändert gehalten, und da·
wird aus de« f -eglater gefüllt.
Steuerung (Hr T-, TH- end TK-Reglater. Die T- und TM-
«erden dann unverändert gehalten, und da·
wird aus de« f -eglater gefüllt.
14. l. 1966 909885/1316
lTi.i2 - Ti-ia
Dl« letzten hler betrachteten Operationen sind dl·
JBnteeheidungseteuerung, dl· Steuerung d«r Frograranateuarelnhelt
und die Steuerung der Spelcherflipflopa. Se let
keine Entscheidung erforderlich, und der niohete Operatlone
blook lat ein langer Operatlonaiyklu·* Die entsprechenden
Vorginge werden dureh folgende Oleiohunf^festgelegtι
-2, 4-6 * °
BN, - 1
BN, - 1
βΝ7-10 " N7-10
βΒ,-0
βΒ,-0
- 1
0
0
ia.2 Blockooratlon
t»m UJMM-B*f hits
Der LADBN-Befehl dient «ue Einbringen eine· Operanden»
der In einer Reihe von la Befehl festgelegten Adressen geepeichert
ist, In den Akkumulator 17 dea Hilfsspeiohers I3.
U. 1. I966 BAD OR'GINAL
909885/ 1316
Es sei hier angenommen, da0 der Befehl ein/Adressenteil
(zweites Wort) und «ine Indexregisternuiner enthält, und
daß die Sumse des Adressenteils und dea Inhalte des entapreohenden
Indexregisters 5.150 ist. Xs sei ferner angenommen,
da0 der Befehl eine Feldlängen*iffer 5 enthält,
so daß die Anjiahl von Wörtern im Operanden 5 4 I4 d.h.
die
6, ist« und dafl der Operand eine positive Zahl ist, 4e#en
ohne Beaohtung führender Nullen e deeae Seewert 3.256.15* i«t. ftonit wird
der Operand anfange im Hauptspeicher gespeichert wie folgt Adresse Inhalt
5150 000
5151 000 515a 000
5153 003
5154 256
5155 15*
Der Einfachheit halber wurde der Inhalt in Desimalforn
geschrieben, obwohl er selbstverständlich in fcwölf-Bit-Binärform
vorhanden ist. Wäre die Zahl negativ, dann würde dies durch ein "-" in der Position mit den höchsten Stellenwert
angezeigt werden, d.h. der Inhalt der Adresse 515O würde
"-00N sein, was in binttrversohlUsselter Fora "1111 0000 0000*
1st.
u. 1. 1966
909885/1316
152420G
Zu Beginn der LADEN-Befehl-Operatlonebloolcfolge, d.h.
im Block 01-04, enthalten die L-Regletertelle Ll-I8 und
LaI-18 sowie der S-Regietertell SaI-18 sämtliche die
Adresse des ersten Wortes des Operanden (d.h. 5150). Ferner ist die Feldlänge (5) im AM- und TK-Register
gespeichert (siehe die vorangehende Beschreibung des
Blockes 00-03-0).
0er erste Operationsblook im LADEN-Befehl 1st der
Block 01*04. In diesem wird das erste Wort des Operanden aus dem Hauptspeicher in den M-Registerteil Ml-12 eingebracht,
und die erste DezJ.nullziffer dieses Wortes (Speicherschaltungen
M9-12) wird geprüft, um festzustellen, ob es oder nicht
"-" isto? d.h. ob der Operand positiv oder negativ ist. Das
Vorzeichen des Operanden wird im Flipflop KA gespeichert, wahrend im Akkumulator nur eine Speicherung des absoluten
des In Block 01-04 wird ferner der Inhalt7S-Registerteils
Sml-l8 zur Zelt des Impulses Ps in den S-Registerteti Sl-18
übertragen, und der Inhalt des letzteren, der soeben gefüllt wurde, wird zusammen mit · der FeldlXnge aus dem
Register TM oder TK an den Addierer 11a angelegt. Das Ausgangssignal des Addierers Ha, das die Adresse des Operandenwortes
mit dem niedrigsten Stellenwert 1st, wird dann bein Impuls Paf im S-Registerteil SaI-18 gespeichert.
14. 1. 1966
909885/1316
Ia Blook 01-04 wird ferner auch dl· Adresse In
A-Reglstertell A*1-7 auf die Adresse des Akkumulators
nit den niedrigsten Stellenwert geändert. Bs 1st dies
117, wobei die Akkuaulatoradreaaen von 110 bis 117 gehen.
Die letste Xiffer der Adresse in A-Registerteil Aal-7
ist in den Flipflop· Tl-4 des T-Registers gespeichert,
wobei diese Plipf lope als Nerkregister «ur Anzeige beetinnter
Wörter in Akkunulator dienen. Der Blook 01-04 schreitet autoaatleeh tun Blook 01-05 weiter.
Per Bleok 01-05 wird so viele Male wiederholt, wie
viel der Operand werter enthält. Beginnend nit den Wort nit den niedrigsten Stellenwert (dessen Adresse in Blook
01-04 beschrieben wurde) werden die Wörter des Operanden jeweils nacheinander aus den Hauptspeicher abgelesen und
über den Addierer lla und den Registerteil SaI-18 in einer
Folge langer Operationssyklen in den Akkumulator eingesehrieben.
Bei der lotsten übertragung, d.h. der übertragung des
Operandenworte· nit den höchsten Stellenwert, wird die an
Anfang stehende Position "-■ duroh "0" ersetst, wenn der
Operand negativ 1st. so dal nur der absolute Wert des Operanden in Akkumulator gespeichert wird.
Bei jeder Durchführung des Operationsblocks 01-05 sänlen die/A- und L-Adre««enregi»ter*o oao%oo
Aal-7 und IaI-7 un "1" abwärt« sur nlohetniedlgeren
Adresse. Ferner wird das in jeden Operatlonssyklus von
14. 1. 1966
909885/1316
Hauptepeioher in den Akkumulator übertragene Wort geprüft,
und der Inhalt der A-Regieter-flpeioherschaltungen Al-3 wird
in die Flipflope Tl-4 dee T-Regietere kopiert, wenn'das Wort
eine Ziffer ungleich Null enthält, d.h. wenn ale weder 000 noch -00 ist. An Snde des LADEN-Befehl· enthalten
die Flipflops Tl-4 des T-Regietere daher die Ansahl von Operandenwörtern ohne führende Nullen, so dai für naohfolgende
Befehle nur Wörter ohne führende Nullen verarbeitet werden brauchen. In den hler betrachteten Beispiel 1st der
Inhalt der Flipflope Tl-4 dee T-Regietere an Inde des LADEN-Befehls
*3".
In den Blook 01-05 erfolgt ferner eine Prüfung, ob
noch weitere Wörter su übertragen sind; nachdem «Amtliche
Wörter des Operanden in den Akkumulator übertragen (kopiert)
wurden, beginnt der näohate Operationsblook 01-06*
In diesen werden einige weniger wichtige Vorginge durchgeführt. Die Adresse des Operandenwortes nlt den höchsten ge
Stellenwert in Hllfsspeloher (d.h. eine der Akkumulatoradreeeen)
wird in TA-Register gespeichert, so dafl sie in
nMchsten Befehl verwendet werden kann, und die Prograansteuerelnhelt
10 wird so eingestellt, daß «ie in nächsten Operattnesyklue in den Operationsblook XX-OO-O eintritt
und das Aufsuchen des nächsten Befehls begonnen wird.
14. 1. I966
909885/1316
12.3 Funktion des β-Regjstors und anderer Register
als Adressenreglater für den Hauptspeicher
Im folgenden wird die Ausführung des BEVE mn-Befehle,
der ein Doppelstufenbefehl 1st, kurs beschrieben, um zu
demonstrieren, wie leicht und einwandfrei Speioherstellen
Im Hauptspeicher 9 (Fig. IA) unter Verwendung des Sohreib-S-Reglsters
(Teil Sl-13) angesteuert werden können. Dieser
Befehl, der duroh das FluBdlagramm naoh Flg. 7 veranschaulicht
1st, enthält die Operational» löoke 2>04 bis2>l6.
Die Funktion des BEWE JBN-Befehls besteht darin, eine Reihe
von in einer ersten Reihe von Speicherstellen im Hauptspeicher 9 gespeicherten Datenwörtern in eine neue Reihe
von Speloherstellen in diesem Speicher zu bewegen. In dem
Befehl sind zwei Adressen vorgesehen, d.h. eine erste Adresse, die duroh relatives Adressleren die Anfangsadresse des ersten zu übertragenden Wortes bezeichnet,
und eine zweite Adresse, die ebenfalls duroh relatives Adressieren die Schlufladresse des ersten zu Übertragenden
Wortes angibt. Die Anzahl der von einer epeioherstelle
in die andere zu·bringenden Wörter wird duroh die im Merkregister
TA gespeicherte Zahl angegeben. Die eigentliche übertragung geschieht dadurch, daß der Operatlonsblook 25-16
so lange nloht verlassen wird, bis slatIiehe der Jeweiligen
Anzahl von Wörtern aus der alten Speioherstelle im Hauptspeicher in die neue Speioherstelle in diesem Übertragen
wurden.
Bei einer Durchführung des Operationskodes 83-16 werden
jeweils folgende logischen Operationen ausgeführt!
909885/1316
U. 1. 1966
U. 1. 1966
1) Lesen eines Wortes aus der durch den Leseadressen-L-Reglstertell
LaI-18 bezeichneten Adresse und Einbringen
dieses Wortes In den M-Reglsterteil Ml-12 In einem
R-R-Hauptspeloherzyklus, sowie Kopieren des Inhalts
des L-Reglsterteils LaI-18 in den L-Reglsterteil Ll-18;
2) Kopieren des Wortes aus dem M-Registerteil Ml-12 In den
M-Registerteil Mal-12 und Zurtiokschrelben des Wortes aus
diesem In den Hauptspeicher an der durch den S-Register-
In elnesrm
teil 31-18 bezeichneten Adresse/C-W-Hauptspelcherzyklusj
3) Vermehren des Inhalts des L-Registerteils Ll-18 während
des Zeltabschnitts, in dem die logischen Verknüpfungen
stattfinden/ mittels einer Aufzählschaltung; Einbringen des Ergebnisses in den L-Reglsterteil L&1-18;
4) Vermehren des Inhalte des S-Registerteils 31-18 durch
Hindurchleiten durch den Addierer 11a und Addieren von Nln; Einbringen des Ergebnisses In den S-Registerteil
SaI-18 und Zurüokkopieren dieses Ergebnissee in den
3-Reglsterteil 31-18.
Es versteht sioh, dafl eine !übertragung eines Wortes aus
der Anfangsadresse In die Schlußadresse jeweils In einen
einzigen langen Operationszyklus durchgeführt wird. Wenn
der S-Reglsterteil Sl-18 nicht als Adressenreglster für den
Hauptspeicher 9 verwendet werden könnte, wM/fen zwei Operationszyklen,
von denen zumindest einer ein langer Operations· zyklus sein müßte, für diese Übertragung erforderlich.
*. 1. 1966 90988B/13ie
-83 -
ta versteht «ich, daf auch noch ander· Regiater vorgeaahan
und «la Adreaeenreglater für dan Hauptspeicher 9 verwendet
werden kamen. 8o könnte beispielsweise ein Kontrollnuaaerreglster
Torgeaehen werden, da· aehtsahn Speicher·
••haltung·)» wX% dan antapraohandan logiaohan 11 ngsnga leitern
und von Ihnlleheai Aufbau «1« dl· tpaloharaahaltungan Lal-l8
UBfalt« Auf dl··· V·!·· kflhnt· dar Oparationablook XX-OO-O
wagg«laaa«n «ardan. Ia Oabrauoh würde dl···· abetwandalta
dia. L—aadr—aa
aularda« wlhrand dee Operationabloeka XZ-Ol-O/dlrekt an
dan Hauptapalabar liefern. Dl·· 1st leicht daraua su eraehen,
d«J die elnslgen la Operatlonabloak XX-OO-O erfordern
oben loclaohan Oparmtlonan folgende alndi Ltaen der
Kontrollnueear aua den Hllfaapeloher und dann Einbringen
deraeiben In daa Leee*dre»sen-L-Regieter (Tall Lal-ΐβ),
ua daa arete Wort daa auaauführenden Befehle a.u leaen.
Auf dleaa WHm «Orden anat«lle daa "Leaeaf dar Kontrollnuaaar
au· d«a Hllfaapalaher In daa 8-llaglat^ (Tall 81-18)
duroh einen R-R-Hllfaapeloheriyklus und dea anaohlleienden
übertragen· dar Koetrollmaaaer In das L-llegleter (Tell IaI-18)
dia Auagangaalgnale des gelndarten Kontrollni—■■ iraglatara
lu dan Treibern LdI-18 In einer Mhnllonan Velae durohgelaeeen
werden, «1· dl· Auagangsalgnale (^1.jg) daa 8-Raglatera an die
und dar
flop P* "^balafiLaaalBipula Rl verwendet warden, vm die Ausgangssignale dar Spelohersohaltungen des geänderten Kontrollnummerregisters jeweils den Treibarn LdI-Iβ wKhrend daa Operations-
flop P* "^balafiLaaalBipula Rl verwendet warden, vm die Ausgangssignale dar Spelohersohaltungen des geänderten Kontrollnummerregisters jeweils den Treibarn LdI-Iβ wKhrend daa Operations-
bad
909885/1316 14. 1. 1966
blocks XX-Ol-O εusufUhren, und die Auegangseignal· der
L-Regieterteile Lal-l8 würden nicht verwendet werden. 86-
tell·
mit würden die für die L-Register im Operationeblock XX-Ol-O vorgesehenen logischen Operationen durch das Kontrollnummerregister durchgeführt werden und der
eonst erforderliche Operationsblock XX-OO-O würde in Wegfall kommen.
mit würden die für die L-Register im Operationeblock XX-Ol-O vorgesehenen logischen Operationen durch das Kontrollnummerregister durchgeführt werden und der
eonst erforderliche Operationsblock XX-OO-O würde in Wegfall kommen.
14. l. 196£ . 909885/1316
Claims (1)
- Faf ntansortloh· ι1. Elektronischer Ziffernrechner mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, einem magnetischen Hauptspeicher und einer Zeitgabeeinheit, der eine Reihe von Operationssälen durchführt, in denen die Zeitgabeeinheit jeweils Zeitgabesignale liefert, die einen Zwelsohrlttspeiohersyklus festlegen, bei dem im ersten Schritt ein Wort aus dem Speloher abgelesen und im zweiten Schritt wieder in diesen eingeschrieben werden kann, daduroh gekennzeichnet, dafl Operatlonasyklen, in denen ein Wort in den Hauptspeicher einzuschreiben ist, so verlängert werden, daß sie einen sweiten Zweisohrittspeioherzyklus enthalten, bei dem im ersten Sohrltt eine Speieherstelle Im Hauptspeicher gelöscht und im sweiten Schritt das Wort in diesen eingeschrieben wird, und dal die logisohen Operationen der zentralen Verarbeltungselnhelt in jedem Operatlonssyklus gleichseitig mit dem sweiten 8ohritt des ersten, nur der Speicherung dienenden Speiohersyklus durchgeführt werden.2. Ziffernrechner naoh Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher aus magnetischen Dünnschichtelementen aufgebaut 1st·3. Ziffernrechner naoh Anspruoh 2, daduroh gekennzeichnet, da8 in einem Speioherzyklue des Hauptspeichers eine Anzahl von Wörtern aus dem Hauptspeicher abgelesen werden, von denen eines angesteuert und der zentralen Verarbeitungseinheit zugänglich gemacht oder duroh ein neues Wort aus der zentralen009885/1316U. 1. 1966Verarbeitungeeinheit ersetzt wird und die Anzahl von VOrtern In den Hauptepeleher zurückgeschrieben wird.4. Ziffernrechner nach einen oder mehreren der vorangehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgabeeinheit eine Verzögerungsleitung mit mehreren Abgriffen enthält, an denen Zeitgabesignale erzeugt werden, wenn ein Taktimpuls duroh die Verzögerungsleitung läuft, und dafl in die Verzögerungsleitung ein Verknüpfungsglied eingefügt 1st, das einen Taktimpuls In gesperrtem Zustand nur entlang eines ersten Teiles der Leitung laufen läßt, wenn kein Wort in den Speicher oder einen der Speicher während eines Operation*- zyklus einzuschreiben ist, und In geöffnetem Zustand entlang der ganzen Länge der Verzögerungsleitung laufen läßt, wenn während eines Operatlonszyklus ein Wort in den oder einen der Speicher einzuschreiben ist.5. Ziffernrechner naoh einem oder mehreren der vorangehenden AnsprUohe, dadurch gekennzeichnet, dafl er einen Hilfsepeioher enthält, und daß Operationszyklen, in denen ein Wort in den Hllfsspelcher einzuschreiben ist, die gleiche Zeltgabe wie Operationszyklen haben, in denen ein Wort in den Hauptspeicher einzuschreiben ist.6. Ziffernrechner nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder beide Speicher mit zwei Adressenreglstern ausgestattet sind, von denen jedes zum Ansteuern einer darin befindlichen Speicherzelle ver-IA. l. 1966 909885/1316} .-RiGlNAJL 'wendet werden kann, sowie mit swei Datenregietern, von denen Jedes zur Speicherung eines Wortes verwendet werden kann, das In Speicher angesteuert wird.7. Ziffernrechner nach einen oder mehreren der vorangehenden Ansprüche alt einer Programs teuerelnheit, die für jeden Operatlonssyklus Signale erzeugt, die die während dieses Operations· syklus durchzuführenden logischen Operationen beBtImmen, und die zumindest eine Matrix aus nit Reihen- und Spaltenleitern gekoppelten Elementen enthalt, von denen jeweils eines für Jeden Spelohersyklus erregt wird, daduroh gekennzelehnet, dafl diese Elemente Transistoren sind, deren Emitter und Basen alt den Reihen- bsw. Spaltenleitern gekoppelt sind und deren Kollektoren so angeordnet sind, dafl sie die genannten Signale über eine Diodenmatrix abgeben.909885/131614. ι. 1366
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- 1965-01-18 US US426105A patent/US3426328A/en not_active Expired - Lifetime
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-
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1968
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