DE1549387C - Elektronisches Rechenwerk zur Durchfuhrung von Divisionen - Google Patents

Description

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Impuls, am zweiten Ausgang zwei Impulse usw. anschaulichung einer Anordnung des beispielsweisen

erzeugt, wobei entsprechend dem Wert der gerade Rechenwerkes,

zu addierenden Stelle des Divisors der entsprechende F i g. 3 ein schematisches Blockdiagramm eines

Ausgang des Impulsgenerators mit der zugeordneten Steuersystems, wie es benutzt werden kann, um die

Dekade des Dividendenregisters verbunden wird. 5 Anordnung von F i g. 2 zu steuern und zu modifi-

Bei einem weiteren bekannten Rechenwerk (USA.- zieren,

Patentschrift 2 924 383) sind sowohl das Dividenden- Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm einer

register als auch das Divisorregister als Verschiebe- Anordnung des Rechenwerkes bei einem späteren

register ausgebildet, die unter der Steuerung einer Arbeitsschritt als dem in F i g. 2 veranschaulichten

Taktschaltung arbeiten. Eine bestimmte Dekade io während einer Dividieroperation und

jedes Registers ist mit einer gemeinsamen Summier- F i g. 5 A bis 5 G jeweils einen Teil des logischen

schaltung verbunden, und zur Ausführung von Korn- Schaltbildes des beispielsweisen Rechenwerkes in

plementadditionen müssen die Inhalte der beiden größeren Einzelheiten; und zwar zeigt im einzelnen:

Register so lange verschoben werden bis alle zu _{pi 5A den Zählwert b}
addierenden Dezimalstellen die mit der Summier- 15

schaltung verbundene Dekade durchlaufen haben. Fig. 5B den Zeitgeber,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Fig. 5C den /-Zähler, den ÜT-Zähler, den

Rechenwerk der eingangs genannten Art so auszu- Überlaufschalter, die T-Wähleinheit, die S-Wähl-

bilden, daß der schaltungsmäßige Aufwand, ins- einheit, das Dividier-Regenerations-Flip-Flop

besondere hinsichtlich der verwendeten Register und 20 und den Komplementbildungsverstärker,

deren Steuerung, gering gehalten wird. Fig. 5D die Taktimpulsquelle,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Fig 5E den /-Zähler

elektronische Schaltereinrichtungen zum Unter- _{Fig5F dag Zeichenausgaberegister und}

brechen der Ubertragungsleitungen des zweiten Re- . ° .

gisters, durch einen von einem Zähler gesteuerten 25 Fig. 5G die Treiberschaltung des Ausgabe-Impulsgeber zum Erzeugen von je zehn Impulsen, registers.

durch einen ersten Wählschalter zum Einführen der F i g. 1 zeigt zwei Hauptregister 10 und 11, wie sie erzeugten zehn Impulse in je eine jeweils ausge- auch schon bei den dem Stand der Technik entwählte Dekade des zweiten Registers, durch einen sprechenden Zählgeräten benutzt werden; diese Nulldetektor zur Anzeige des Nulldurchganges jeder 30 können aus einem Ereignisregister 10, das später als Dekade des zweiten Registers, durch logische Tor- 5-Register oder Zählwertgeber (sealer) bezeichnet schaltmittel zum jeweiligen Weiterleiten des sich wird, und einem Zeitgeberregister 11, das später als nach dem Nulldurchgang einer Dekade des zweiten T-Register oder Zeitgeber (timer) bezeichnet wird, Registers ergebenden Restes der zehn Impulse zu bestehen. Fig. 1 zeigt eine zum Zählen von Daten einem synchron zu dem ersten Wählschalter betätig- 35 benutzte Anordnung. Das S-Register 10 enthält eine ten zweiten Wählschalter, der den genannten Rest Reihe von hintereinandergeschalteten Dekaden 12 der zehn Impulse in diejenige Dekade des ersten bis 17, während das T-Register 11 eine Dekaden-Registers einführt, welche mit der gerade gewählten reihe 18 bis 22 enthält. Jede Dekade kann bis zu Schalterposition des zweiten Wählschalters ausgerich- neun individuelle Ereignisse zählen und speichern tet ist, durch ein Ausgangszählwerk zum Empfang 40 und gibt ein Übertragssignal nach dem zehnten der berechneten Ergebnisse und durch Umschalt- eingegebenen Ereignis ab. Die Übertragssignale in mittel zur Veränderung der Ausrichtung der De- dem Zählwertgeber 10 werden zwischen den Dekaden des ersten Registers relativ zu den Schalter- kaden durch die Ubertragsleitungen 23 übertragen, Positionen des zweiten Wählschalters und damit während die Übertragssignale in dem Zeitgeber 11 relativ zu den Dekaden des zweiten Registers um 45 durch die Ubertragsleitungen 24 übertragen werden, jeweils eine Dekade nach Durchführung der bei der Die Aufnahmekapazität des Zählwertgebers 10 und gerade vorhandenen Ausrichtung insgesamt mög- des Zeitgebers 11 hängt von dem Anwendungsfall liehen Subtraktionen des Inhaltes des zweiten Re- ab; die gezeigte Größe ist als typisch anzusehen, gisters von dem Inhalt des ersten Registers. Zur Durchführung der Rechenoperation muß der

Bei dem erfindungsgemäßen Rechenwerk findet 50 Zeitgeber um mindestens eine Stelle kleiner sein als

kein Verschieben der Daten von einer Register- der Zählwertgeber. Dies ist bei solchen Geräten

position zur nächsten statt, so daß hierfür erforder- nicht ungewöhnlich und begrenzt keineswegs deren

liehe elektronische Einrichtungen entfallen können. Anwendbarkeit.

Zur Durchführung der Komplementadditionen ist Um die Berechnungsweise zu erleichtern, wird

eine besondere Summierschaltung oder ein Impuls- 55 der Operationskode für die Dekaden 12 bis 22 so

generator zur Abgabe von unterschiedlichen An- · gewählt, daß das Komplement der in der Dekade

zahlen von Impulsen nicht erforderlich, da diese gespeicherten Zahl leicht erhalten werden kann.

Operation von dem Impulsgeber zum Erzeugen von Zum Beispiel hat der 3-Überschuß-Kode die Eigen-

je zehn Impulsen und dem Nulldetektor durch- schaft, daß er sich selbst komplementiert, d. h., wenn

geführt wird. 60 jedes von vier Bits, die die Zahl darstellen, um-

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der gekehrt wird, wird das Neuner-Komplement der

Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen Zahl erhalten. Der 3-Überschuß-Kode wird leicht

näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt dadurch erhalten, daß die vier Bits in jeder Dekade

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Zählwert- und vor dem Zählvorgang in der Weise zurückgestellt

Zeitregisters, wie sie bei dem Stand der Technik 65 werden, daß die ersten beiden Bits, d. h. die Bits

entsprechenden Zählgeräten benutzt werden, um die geringer Ordnung, eine 1 enthalten, während die

Ereignisse und die dabei verstrichene Zeit zu zählen, anderen auf Null stehen. Jeder andere sich selbst

F i g. 2 ein schematisches Blockdiagramm zur Ver- komplementierende Kode kann ebenfalls benutzt

werden, ebenso jeder andere Kode, bei dem die Komplementierung durch einen einfachen Prozeß herbeigeführt werden kann. Wie schon der Name sagt, ist dieser Kode einfach der gewöhnliche Binärkode, wobei zu jeder Zahl 3 addiert wird. Zum Beispiel wird dabei aus Null (binär 0000) im 3-Überschuß-Kode 0 + 3 (binär 0011). Der Kode wird in Tabelle I gezeigt, die so angeordnet ist, daß die sehr günstige Eigenschaft des sogenannten »Selbstkomplementierens« gezeigt wird.

Wie bei jedem BCD-Kode werden sechs der sechzehn möglichen Bitkonfigurationen nicht gebraucht; in diesem Fall befinden sich diese nicht gebrauchten Bitkonfigurationen symmetrisch oberhalb und unterhalb der zehn gebrauchten Konfigurationen. Es ist zu sehen, daß daraus eine Symmetrie zwischen einer Zahl und ihrem Komplement folgt. Diese Symmetrie ist so vollkommen, daß man das Neuner-Komplement einer Zahl einfach dadurch erhalten kann, daß man alle Bits, welche die Zahl in diesem Kode darstellen, umkehrt. Zum Beispiel wird die Zahl 3 verschlüsselt durch 0110 dargestellt. Wenn man hier alle Bits umkehrt, erhält man 1001, d. h. das verschlüsselte Zeichen für 6, die das Neuner-Komplement zu 3 darstellt (9 — 3 = 6). Da man in dem Gerät zum Zählen und Speichern der Zahlen Flip-Flops benutzt, kann man das Neuner-Komplement einer Zahl durch den einfachen Prozeß der Umkehr des Zustandes aller Flip-Flops sofort erhalten. Da die Komplementbildung einer Zahl gleichwertig ist mit einer Umkehrung der Zahl ins Negative, kann dieses Merkmal des Kodes dazu benutzt werden, eine Zahl von einer anderen zu subtrahieren, indem erst das Komplement der Zahl gebildet wird (Umkehrung ins Negative) und dann die zweite Zahl addiert wird.

Tabelle I

40

45

Verschlüsseltes Zeichen	Dezimalzahl	Neuner- Komplement
0000
0001
0010
nnii	0	9
	1	8
	2	7
	3	6
	4	5
	5	4
	6	3
	7	2
	8	1
	Q	0
■ 0100
. 0101
I— 0110
|- Olli L 1000
— 1001
1010
1011
1101
1110
1111

Anschließend an die normale Datenzählung in dem in F i g. 1 gezeigten System, wo die Dekaden 12 bis 17 die von der Quelle 25 kommenden Ereignisimpulse zählen und die Dekaden 18 bis 22 die dabei verstreichende Zeit aus der Zeitquelle 26 zählen, ist es erwünscht, den Quotienten, also die Zählimpulse pro Zeiteinheit, zu erhalten, und zwar gewöhnlich in der Weise, daß eine Zeichenserie mit der höchsten Ordnung als erstem Zeichen, z. B. zum Ausdrucken mit einem Druckwerk, ausgegeben wird. F i g. 2 zeigt eine Anordnung mit demselben Zählwertgeber 10 und Zeitgeber 11, welche Dekaden von 12 bis 22 aufweisen (es werden gleiche Bezugszahlen für gleiche Schaltungskomponenten in den verschiedenen Figuren benutzt), die dem Beginn der Rechnung entsprechend angeordnet sind. Man sieht, daß die Übertragsleitungen 24 aus dem T-Register 11 eliminiert worden sind, was in einfacher Weise durch impulsbeaufschlagte elektronische Torschaltungen erreicht werden kann. Die beiden Schalter 27 und 28, die mit SSW bzw. TSW bezeichnet sind, stellen in selektiver Weise Zwischenverbindungen her und sind der einfachen Darstellung wegen als mechanische Schalter gezeigt. Normalerweise wurden sie als elektronische Schalter ausgeführt werden. Die Schalter 27 und 28 sind Mehrfachschalter, und ihr Zweck ist es, die Taktimpulse selektiv an das Γ-Register 11 und bei Öffnung des UND-Tores 29, was wiederum durch einen Γ-Nullstellendetektor 30 bewirkt wird, an das 5-Register abzugeben.

Eine Komplementleitung 31 ist vorgesehen und mit jeder der Dekaden 12 bis 17 verbunden, um diesen zwecks Komplementbildung der Inhalte des 5-Registers 10 entsprechende Impulse zuzuführen. Zu Beginn einer Berechnung wird die Komplementleitung 31 einmal mit einem Impuls versehen, was zum Ergebnis hat, daß die in dem Zählwertgeber 10 gespeicherten Zählwerte komplementiert oder negativ gemacht werden. Wenn nun eine Zahl zu den Inhalten des Zählwertgebers 10 addiert wird und dann der Zählwertgeber 10 wieder durch einen Impuls auf der Leitung 31 komplementiert wird, ist das Ergebnis offenbar die Differenz zwischen dem ursprünglichen Inhalt des Zählwertgebers 10 und der dazu addierten Zahl. Dies ist der Wirkungsweise nach eine Methode der Subtraktion.

F i g. 3 zeigt eine Steuerung für das erfindungsgemäße System, auf die während der folgenden Erläuterungen Bezug genommen wird, um den Dividierprozeß zu beschreiben. Um den Dividierprozeß an einem besonderen Beispiel zu veranschaulichen, sei angenommen, daß der in F i g. 2 gezeigte Zählwertgeber 10 und der Zeitgeber 11 die folgenden Zahlen enthalten:

S — 039629
T = 00321

Zu Beginn der Operation entsteht ein Impuls auf der Leitung 31 und komplementiert die in dem Zählwertgeber 10 enthaltene Zahl, so daß die Inhalte des Zählwertgebers 10 und des Zeitgebers 11 nun folgendermaßen sind:

S - 960370
T - 00321

Eine Taktgeberquelle 32 wird nun dazu benutzt, die Taktimpulse über die Schalter 28 und 27, die sich in der in F i g. 2 gezeigten Stellung befinden, an die Dekade 18 der niedrigsten Ordnung des Zeitgebers 11 bzw. an die Dekade 17 der höchsten Ord-

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7 8

nung des Zählwertgebers 10 zu geben. Zur selben Nachdem alle fünf Additionsschritte vollständig

Zeit wird eine Löschimpuls-Quelle 33 dazu benutzt, ausgeführt sind, wird der Überlauf des Detektors 35 den T-Nullstellendetektor 30 zu löschen, so daß geprüft und, wenn ein Überlauf stattgefunden hat, keiner der von der Quelle 32 kommenden Takt- ist die Subtraktion »erfolglos«, d. h., die Subtraktion impulse zu der Dekade 17 gelangt, bis die aus- 5 hat keinen Anstieg der Zahl des Quotienten zur gewählte Zeitdekade 18 einen Zählumlauf bis 0 voll- Folge. Wenn jedoch kein Überlauf stattgefunden führt hat. Dieses Ereignis wird durch den T-NuIl- hat, ist der Subtraktionsschritt »erfolgreich«, und Stellendetektor 30 angezeigt, der wiederum das eine »1« wird in die entsprechende Quotientenstelle UND-Tor 29 zündet, so daß die Taktimpulse der mit Hilfe eines Zeichenausgabezählers 43 in F i g. 3 Quelle 32 durch den Schalter 27 zu der Dekade 17 io addiert. Ferner wird die Subtraktionsoperation gelangen. Die Dekaden 18 bis 22 sind mit dem Null- wieder an derselben Dekade 17 des ^-Registers verDetektor 30 parallel verbunden, z.B. durch die ge- sucht. Dies kommt daher, daß der £-Zähler44 die zeigte Leitungsverbindung. S-Wähleinheit 40 über der Leitung 45 nicht aktiviert

Genau zehn Taktimpulse, die z. B. durch den und diese daher nicht veranlaßt, die von den festen /-Zähler 34 in Fig. 3 gesteuert werden, werden von 15 Kontakten an dem Schalter 27 ausgehende Leitung der Quelle 32 zugeführt, so daß nach Beendigung zu der nächsten Dekade in dem Zählwertgeber 10 der Impulszuführung die Zahl in der Dekade 18 weiterzurücken, da bei Abwesenheit eines von dem wieder ihren ursprünglichen Wert hat. Im Anschluß Überlaufdetektor 35 angezeigten Überlaufes kein an den neunten derartigen Taktimpuls wird der Uberlaufsignal 46 einen Uberlaufschalter 47 in des-T-Nullstellendetektor 30 in dem obigen Beispiel den 20 sen obere Stellung schaltet, wodurch der Ausgang Übergang der Dekade 18 von 9 auf 0 anzeigen und des /-Zählers 38 mit dem Eingang des Dividierwird das Tor 29 zünden, so daß der zehnte Takt- Rückführ-Flip-Flops 48 (DVR) verbunden werden impuls von der Quelle 32 sowohl zu der Dekade 18 würde. Der Ausgang des Flip-Flops 48 ist wiederum des Zeitgebers 11 als auch zu der Dekade 17 des über die Leitung 49 mit dem Z-Zähler 44 verbun-Zählwertgebers 10 gelangen wird. Da die Dekade 25 den, um diesen zu einem Weiterschalten der S-Wähl-17 eine 9 enthält, wird dieser Impuls bewirken, daß einheit 40 zu veranlassen. In dem Fall, in dem kein die Dekade auf 0 geht und einen Übertrag an den Überlauf auftritt, bleibt der Schalter 47 in seiner Überlaufdetektor 35 abgibt, der mit der Dekade 17 unteren Stellung und verbindet den Ausgang des durch die Übertragsleitung 36 verbunden ist. Dies /-Zählers 38 mit dem Zeichenausgabezähler 43 über zeigt an, daß der Wert der höchsten Stelle des 30 die Leitung 50, wodurch in den Stellen des Quo-Quotienten eine 0 ist. tienten gezählt wird. Dieser Vorgang wird fortin Fig. 3 ist der Ausgang des /-Zählers 34 durch geführt, bis eine erfolglose Subtraktion stattfindet, die Leitung 37 mit dem Eingang eines /-Zählers 38 die zur Folge hat, daß ein Überlauf stattfindet und verbunden, den man sich als Steuerung für die be- der Schalter 47 in seine obere Stellung geschaltet weglichen Kontaktteile der mehrpoligen Schalter 35 wird, so daß die 5-Wähleinheit 40 in der oben be- SSW-27 und TSW-28 in F i g. 2 mit Hilfe der Lei- schriebenen Weise geschaltet wird,
tung 39 zu der S-Wähleinheit 40 und mit Hilfe der Arithmetisch ausgedrückt sind die Stellen des

Leitung 41 zu der T-Wähleinheit 42 vorstellen kann. Divisors in den Dekaden 18 bis 22 nacheinander Die S-Wähleinheit 40 und die T-Wähleinheit 42 ent- von den Stellen des Dividenden in den Dekaden 12 halten den SSW-Schalter 27 bzw. den TSW-Schalter 40 bis 17 des Zählwertgebers 10 subtrahiert worden, 28, und zwar jeweils mit angeschlossenen Aktivie- welcher so viele Male wie möglich in diesen Schritt rungsschaltungen. Der /-Zähler 38 geht dann zur einbezogen wird, ohne daß der Dividend negativ nächsten Stellung über, und der Nulldetektor 30 wird oder bei Komplementierung überfließt. Die wird gelöscht. In dieser Stellung werden zehn Takt- Anzahl, wie viele Male dieser Subtraktionsvorgang impulse von der Quelle 32 unter der Steuerung durch 45 erfolgreich ist, wird gezählt, und das Ergebnis des den /-Zähler 34 in die Dekade 19 eingezählt, da der Zählens ist die Zahl des Quotienten.
Schalter TSW-28 auf seine zweite Stellung vor- Da dieser Vorgang erst mit dem resultierenden

gerückt ist. Nach dem achten Impuls wird der Null- Überlauf beendet wird, muß darauf hingewiesen detektor 30 eingestellt, und die letzten beiden Im- werden, daß der Vorgang einen Schritt zu weit gepulse gelangen in den Überlauf detektor 35 über den 50 gangen ist, d. h., daß der Dividend so geändert wor-SSW-Schalter 27, der durch den /-Zähler 38 in seine den ist, daß er negativ geworden ist. Da dieses zweite Stellung umgeschaltet worden ist. Der De- korrigiert werden muß, wird die Komplementleitung tektor 35 ist noch von dem vorhergehenden Schritt 31 wieder mit einem Impuls versehen, wodurch die eingestellt, so daß sich sein Zustand nicht ändert. Inhalte des ^-Registers 10 komplementiert werden

Es ist nun offensichtlich, daß die Anordnung des 55 und eine weitere Addition durchgeführt wird, um Nulldetektors 30, des Zählwertgebers 10 und des den zuletzt subtrahierten Betrag zu addieren. Dieses Zeitgebers 11 eine stufenweise Addition der Inhalte Komplementieren findet dann statt, wenn der Schaldes Zeitgebers 11 in ausgewählte Stellen oder De- ter 47 von F i g. 3 in seine obere Stellung geschaltet kaden des Zählwertgebers 10 zur Folge hat, ohne ist, so daß der Ausgang des /-Zählers 38 nicht nur daß sich der Zustand des Zeitgebers 11 irgendwie 60 mit dem Dividier-Regenerations-Flip-Flop 48, das ändert. In dem oben beschriebenen Schritt wird die die Rückaddition der zuletzt subtrahierten Zahl Zahl 00321 zu dem Komplement des Zählwert- steuert, sondern auch über die Leitung 51 mit dem gebers 10 addiert, und zwar so, als wenn die Zahlen Verstärker 52 verbunden ist, um das Komplementfolgendermaßen zueinander angeordnet wären: Ausgangssignal 53 zu erzeugen, welches auf die

⁶S Komplementleitung 31 von F i g. 2 gegeben wird.

Im Anschluß an diesen Additionsschritt zur Rückaddition der Inhalte des Zeitgebers 11 zu den ent-

XXXX060370 + Überlauf sprechenden Stellen oder Dekaden des Zählwert-

gebers 10 wird der Inhalt des Zählwertgebers 10 durch erneutes Zuführen eines Impulses in die Komplementleitung 31 komplementiert, und der X-Zahler 44 aktiviert die 5-Wähleinheit 40, um eine Verschiebung der von den festen Kontakten 1 bis 5 des Schalters 27 zu dem 5-Register 10 führenden Eingangsleitungen zu bewirken, wodurch die Operation an der nächsten Dekade vorbereitet wird. Die vorangehenden Schritte können folgendermaßen dargestellt werden:

Beim Ende des letzten Schrittes S = 060370

Komplement 939629

Addieren des Zeitgebers 00321

Summe 039629

Erneute Komplementbildung 960370

Algebraisch ausgedrückt bedeutet das: A-B+B = A, was unabhängig von den Werten von A und B richtig ist.

Der Zählwertgeber 10 ist nun wieder mit seinem ursprünglichen Inhalt versehen, und zwar in komplementierter Form, und es ist eine Entscheidung darüber getroffen worden, daß die Stelle der höchsten Ordnung in dem Quotienten 0 ist. Unter der Steuerung des iC-Zählers 44 wird nun die Dekade 16 des Zählwertgebers 10 durch die S-Wähleinheit 40 als Eingangspunkt für die Position 1 des Schalters 27 ausgewählt, und die Dekade 17 wird als Eingangspunkt für die Position 2 des Schalters 27 ausgewählt, während die restlichen Positionen weiterhin mit dem Überlaufdetektor 35 in der in F i g. 2 gezeigten Weise verbunden sind. Offensichtlich ist dieses einer Ausrichtung der Inhalte des Zählwertgebers 10 mit denen des Zeitgebers 11 zur Vornahme einer Subtraktion äquivalent, wobei die Ausrichtung folgendermaßen geschrieben werden kann:

S = 960370
T = 00321

Diese Subtraktion, die ebenso wie die vorangegangene ausgeführt wird, wird immer noch einen Überlauf zur Folge haben, und zwar dieses Mal nach der zweiten Stelle, während die Inhalte der Dekaden 17 und 19 zueinander addiert werden, und die zweite Stelle des Quotienten ist daher ebenfalls eine 0. Bei Fortsetzung des Verfahrens in der oben beschriebenen Weise wird der Dividend wieder auf seinen ursprünglichen Wert gebracht, und die Register 10 und 11 werden für die nächste Subtraktion zueinander ausgerichtet, indem wieder die S-Wähleinheit 40 umschaltet, um die feste Kontaktposition 1 des Schalters 27 mit der Dekade 15 zu verbinden, die Kontaktposition 2 mit der Dekade 16 und die Kontaktposition 3 mit der Dekade 17, wobei die restlichen Positionen wieder mit dem Überlaufdetektor 35 verbunden werden. Dadurch werden die Inhalte der Register 10 und 11 folgendermaßen zueinander ausgerichtet:

S = 960370
T = 00321

Quotienten 0 sind. Erneutes Ausrichten der Inhalte der Register ergibt folgende vierte Ausrichtung:

S = 960370
T = 00321

Summe = 992470

In diesem Fall ist die Subtraktion erfolgreich, da kein Überlauf stattfindet. Eine »1« wird in die entsprechende Stelle des Quotienten über die Leitung 50 in dem Zeichenausgabezähler 43 addiert, während das Dividier-Regenerations-Flip-Flop 48 nicht aktiviert wird, so daß die Subtraktion noch einmal in folgender Weise versucht wird:

S = 992470
T = 00321

Dieses Mal findet ein Überlauf statt, und die Inhalte des Zeichenausgabezählers 43 werden ausgedruckt. _t Das in den Zeichen-Ausgabezähler 43 eingeführte Rückstellsignal 54 stellt diesen auf 0 zurück. Das Dividier-Regenerations-Flip-Flop 48 (DVR) stellt den verkleinerten Dividenden wieder her, und die Operation wird mit dem nächsten Schritt fortgesetzt, der folgendermaßen aussieht:

S = 992470
T = 00321

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Wieder ist das Resultat ein Überlauf, der anzeigt, daß die drei Stellen der höchsten Ordnungen in dem Summe = 995680
Diese Subtraktion ist erfolgreich, ebenso die nächste.

S = 995680
T = 00321

Summe = 998890

Die nächste Subtraktion wird einen Überlauf verursachen; daher ist diese Stelle des Quotienten eine 2. Die Ergebnisse der zwei erfolgreichen Subtraktionen, die in dem Zeichenausgaberegister 43 gezählt worden sind, werden ausgedruckt, und der Zähler 43 wird wieder durch das Signal 54 auf 0 gestellt.

Die Anordnung bei dem nächsten oder sechsten Schritt wird in F i g. 4 veranschaulicht. Der Schalter 27 ist hier mit seiner Position 1 mit der Dekade

12 verbunden, die Position 2 ist mit der Dekade

13 verbunden, die Position 3 mit der Dekade 14, die Position 4 mit der Dekade 15 und die Position 5 mit der Dekade 16. Daraus folgt, daß die Inhalte der Register 10 und 11 in folgender Weise zueinander ausgerichtet sind:

S = 998890
T= 00321

Offensichtlich können ohne Überlauf drei erfolgreiche Subtraktionen gemacht werden, so daß sich ein Quotient von 000123 ergibt. Wenn ein ganzzahliges Ergebnis ausreichend ist, kann der Prozeß abgeschlossen werden. Bei den meisten Geräten sind jedoch zusätzliche Stellen erwünscht. Der Dividierprozeß hat allerdings sämtliche Dekaden in dem 5-Register 10 durchlaufen, nachdem er zuletzt die Dekade 12 der niedrigsten Ordnung durchlaufen hat, und um den nächsten Schritt auszuführen, ist es notwendig, eine Dekade mit niedrigerer Ordnung als die der Dekade 12 zu haben. Die in dem 5-Register 10 verbliebene Zahl stellt den sich aus der Division ergebenden Rest dar und kann auf keinen Fall gleich oder größer sein als die Zahl in dem Zeitgeber 11, die der Divisor ist.

Da die größtmögliche Zahl in dem Zeitgeber 11 99999 ist, ist der größte mögliche Rest in dem 5-Register 10, der nach dem obigen fünften Schritt übrigbleibt, 99998. Da also die Stelle der höchsten Ordnung bei diesem Schritt immer 0 sein wird, kann die Dekade 17 durch eine elektronische Torschaltung gemäß F i g. 4 von ihrer Position gelöst werden und zu einer Position gebracht werden, deren Ordnung niedriger ist als die der Dekade 12. Zur selben Zeit muß das auf der Leitung 23 erscheinende Übertragssignal von der Dekade 16 durch geeignete Torschaltungen zu dem Überlaufdetektor 35 geführt werden. Diese Anordnung erlaubt es, den nächsten Schritt 7 auszuführen, wobei die Inhalte der Register 10 und 11 in folgender Weise zueinander ausgerichtet sind:

S = X998539
T = 00321

Hier zeigt das X die Position an, die die Dekade 17 eingenommen hatte, bevor sie übertragen wurde, und die 9 in der letzten Stelle des 5-Registers 10 ist das Komplement von 0, d. h., daß die Dekade 17 in den nächsten Divisionsschritt wieder mit einbezogen wird. In ähnlicher Weise kann anschließend an Schritt 7 die Dekade 16 nur eine 0 enthalten oder komplementär ausgedrückt eine 9 und kann in derselben Weise in die Position der nächstniedrigeren Ordnung übertragen werden, wobei der Übertrag 23 von der Dekade 15 zwecks Weiterleitung des Überlaufs mit dem Überlauf detektor 35 verbunden werden muß. Diese zyklische Umordnung der Dekaden kann endlos weitergetrieben werden, wird aber in der Praxis durch die Anzahl der in dem ausgedruckten Ergebnis erwünschten wichtigen Kommastellen begrenzt.

In dem Fall, daß die am Ausgang des Gerätes vorgesehene Anordnung erfordert, daß alle Zeichen verfügbar sein müssen, bevor ein Ausdrucken erfolgen kann, wie etwa bei einem Druckwerkregister, kann das Register selbst die einzelnen Quotientenstellen aufsummieren, so daß kein Zeichenausgabezähler 43 erforderlich ist. In diesem Fall können dekodierte Ausgangsleitungen von dem X-Zähler 44 Torschaltungen steuern, um die geeignete Ordnung der Dezimalstelle in dem Ausgangsregister während des Fortschreitens der Operation auszuwählen. In ähnlicher Weise zeigt der von dem ^-Zähler 44 kommende Überlauf an, daß der Dividierprozeß vollendet ist. Der /-Zähler 38 muß dieselbe Anzahl von Positionen aufweisen, wie Dekaden in dem Zeitgeber 11 vorhanden sind. In unserem Beispiel sind 5 Positionen erforderlich. Der X-Zähler 44 muß eine solche Anzahl von stabilen Zuständen enthalten, die gleich der Anzahl der erwünschten Stellen in dem ausgegebenen Quotienten ist. Wie vorher festgestellt wurde, muß der /-Zähler 34 in dem oben beschriebenen Beispiel eine Skala von 10 Positionen aufweisen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Berechnung destruktiv in dem Sinne, daß die Gesamtzahl der Ereignisse in dem S-Register 10 nach der Berechnung nicht mehr verfügbar ist. Deshalb muß die Berechnung dann ausgeführt werden, wenn die Zählung der Ereignisse vollendet ist und die Gesamtzahl der Ereignisse ausgedruckt worden ist, falls diese Information gewünscht wird. Obwohl die beschriebene Ausführungsform das Rechenverfahren beginnt, während die Stelle in der Dekade 18 mit der Stelle in der Dekade 17 ausgerichtet ist, ist es oft so, daß eine geringe Wahrscheinlichkeit oder eine Unmöglichkeit dafür besteht, daß der Divisor oder die in dem Zeitgeber 11 enthaltene Zahl so viel kleiner ist als der größte mögliche Dividend oder die in dem Zählwertgeber 10 enthaltene Zahl, daß diese Ausrichtung notwendig ist. Anders ausgedrückt können in dem jeweiligen Fall angestellte Überlegungen dazu führen, den ersten Schritt oder die ersten beiden Schritte des oben beschriebenen Schemas wegzulassen,

ίο um das Ausdrucken oder das Berechnen derjenigen Quotientenstellen höherer Ordnung zu vermeiden, die immer 0 sind. Es hindert nichts daran, z. B. mit einer anfänglichen Ausrichtung der Dekade 18 mit der Dekade 15 zu beginnen. Falls der erste Schritt oder zwei Schritte übersprungen werden, ist es trotzdem ratsam, dafür Vorsorge zu treffen, daß ein Quotientenüberlauf angezeigt wird. Dieselbe Einrichtung kann einen Versuch, durch 0 zu teilen, anzeigen. Wenn der Zeichenausgabezähler 43 eine Skala von zehn Posiao tionen enthält oder dafür Vorsorge getroffen ist, daß nach dem zehnten Eingangssignal ein Übertragssignal erhalten wird, dann wird ein Übertragssignal vom Zähler 43 einen unmöglichen Zustand anzeigen: entweder einen Quotientenüberlauf, der von einem Veras such, durch eine zu kleine Zahl zu teilen, herrührt, oder vielleicht ein elektronisches Versagen, da eine ordnungsgemäße Arbeitsweise diesen Überlauf ausschließt, wenn alles programmgemäß verläuft.
Während in dem beschriebenen System das T-Register zum Zählen der Zeitimpulse benutzt wird, ist dieses nicht zwangläufig auf diese Funktion beschränkt. Selbstverständlich kann jede Datenakkumulation in dem Register 11 durchgeführt werden. Wenn zwei getrennte Zählkanäle in dem Gerät benutzt werden, wobei der eine in das S-Register 10 einzählt, während der andere in das T-Register 11 einzählt, dann kann das ausgegebene Ergebnis in dem Verhältnis der zwei Zählwerte bestehen; in diesem Fall muß die Zählzeit, falls notwendig, durch andere Schaltkreise bereitgestellt werden. Andere Anwendungsbeispiele für die erfindungsgemäße Methode der Division und der Datenumformung sind dem Fachmann ohne weiteres zugänglich.

Das obige Beispiel der Division durch aufeinanderfolgende Subtraktionen enthält als grundsätzliche Unterkombinationen ein Gerät zur Durchführung von Additionen in dem Fall, daß das ^-Register 10 vor dem Hinzuaddieren der Inhalte des T-Registers 11 nicht komplementiert wird, ein Gerät zur Durchführung von Subtraktionen, wenn das Register 10 komplementiert wird, und ein Gerät zur Durchführung von Divisionen durch Komplementierung, nacheinander erfolgende Subtraktionen und Verschiebungen. Im folgenden werden die im einzelnen gezeigten Ausführungsformen der F i g. 5 A bis 5 G beschrieben, wobei die entsprechenden Schaltungskomponenten der F i g. 2 und 3 wie folgt beschrieben werden: Der Zählwertgeber 10 wird in Fig. 5A veranschaulicht, der Zeitgeber 11 in Fig. 5B, der /-Zähler 38, der Z-Zähler 44, der Schalter 47, die Γ-Wähleinheit 42, die S-Wähleinheit 40, das Dividier-Regenerations-Flip-Flop 48, der Verstärker 52 und der Erzeuger 53 des Komplementsignals in Fig. 5C, die Quelle 32 der Taktimpulse in Fig. 5D, der /-Zähler 34 in Fig. 5E, der Zeichenausgabezähler 43 in Fig. 5F und der Treiber für den Zeichenausgabezähler 43 in Fig. 5G. In Ovale eingeschriebene Signale sind Eingangssignale, in Rechtecke eingeschriebene sind Aus-

gangssignale. Eine Linie über den das Signal bezeichnenden Buchstaben bedeutet »unwahrer« Zustand. Ein Kreis auf einer Eingangsleitung bedeutet eine Invertierung, d. h. ein »wahr« sperrt, während ein »unwahr« zündet. Ein Pfeil auf einer Eingangsleitung bezeichnet eine ^C-Verbindung. Von den Schaltungen der Fig. 5A bis 5G wird nur so viel beschrieben werden, wie zum Verständnis der Dividieroperation nötig ist. Dieselben Schaltkreise können im Zusammenhang mit anderen Schaltungsanordnungen auch viele andere Funktionen bei dem Betrieb des vielseitig anwendbaren Strahlungszählgerätes übernehmen.

Während der Datenzählung gelangen Eingangsimpulse in den Zählwertgeber von Fig. 5A durch den Probenzählereingang SCT-5S und werden in den Dekaden 56 bis 61 gespeichert. Gleichzeitig wird eine Quelle von Zeitbasissignalen NTBS-192, die in der Weise ausgeführt werden kann wie in der USA.-Patentanmeldung 561907 vom 30. Juni 1966 von R. E. Nather mit dem Titel »Combined Data Accumulation Reduction System« beschrieben wird, in den Zeitgeber von Fig. 5B eingeführt, welcher die fünf Dekaden 62 bis 66 enthält. Wie schon vorher erläutert, sind die Dekaden 56 bis 61 und 62 bis 66 in dem 3-Überschuß-Kode verschlüsselt. Dies wird während des Zurücksteilens des Zählwertgebers und des Zeitgebers vor dem Aufsummieren der Daten erreicht. Das Rückstellsignal für den Zählwertgeber tritt als das CSP-Eingangssignal 67 auf den Leitungen 68 auf. Jede dieser Dekaden ist ähnlich der Dekade 56, in welcher Entkopplungsdioden 69 die untere Seite der beiden Flip-Flops 70 und 71 unterer Ordnung mit der Leitung 68 verbinden und eine 1 in diese einschreiben und Entkopplungsdioden 72 die oberen Seiten der beiden Flip-Flops 73 und 74 höherer Ordnung mit der Leitung 68 verbinden und eine 0 in diese einschreiben. In ähnlicher Weise werden die Zeitgeber-Dekaden 62 bis 66 durch die Zeitgeber-Rückstellimpulse CLT-75 über die Rückstelleitungen 76 zurückgestellt. Jede Dekade arbeitet wie ein normal binärkodierten Dezimalzähler, außer daß wegen des Gebrauchs des 3-Überschuß-Kodes eine andere Art des Übertrags vorgesehen ist. Die Impulse werden in der normalen Weise durch die Dekade geführt. Ein kapazitiv angekoppeltes, durch »wahr« gesperrtes ODER-Tor 199 wird kern Signal von der »wahren« (unteren) Seite des Flip-Flops 70, wenn dieses in eine 1 übergeht, zu der »wahren« Seite des Flip-Flops 71 und zu der »unwahren« (oberen) Seite des Flip-Flops 73 durchlassen, es sei denn, daß beide von den »unwahren« Seiten der Flip-Flops 73 und 74 kommenden Signale 0 sind. Dies gilt für alle Zustände außer beim Empfang des zehnten Impulses in der Dekade, wenn diese in dem 3-Überschuß-Kode eine 12 oder 1100 enthält. Der zehnte Impuls wird dann eine 1 in der unteren Seite des Flip-Flops 70 einstellen; es wird zwar kein Übertrag stattfinden, aber das Ausgangssignal von der unteren Seite des Flip-Flops 70 wird durch das Tor 199 gelangen, da die oberen Seiten beider Flip-Flops 73 und 74 0 sind, und wird eine 1 in die untere Seite des Flip-Flops 71 und in die obere Seite des Flip-Flops 73 einschreiben, wodurch ein Übertrag erzeugt wird und eine 1 in den oberen Teil des Flip-Flops 74 eingeschrieben wird. Die unteren Seiten der Flip-Flops werden dann im 3-Überschuß-Kode eine 0 darstellen, d. h. 0011.

Nachdem die Daten in den Registern von Fig. 5A und 5 B auf summiert worden sind, können sie vor dem Divisionsvorgang ausgedruckt werden, falls das erwünscht ist. Auch jeder andere Gebrauch der Inhalte des Zählwertgebers von Fig. 5A muß vor dem Divisionsvorgang stattfinden, da bei diesem Vorgang die Inhalte des Zählwertgebers zerstört werden. Wenn der Divisionsvorgang beginnen soll, ist das Komplementsignal CMS-Il für den Zählwertgeber in dem Zustand »wahr«. Darauf geht in Fig. 5C das Komplementier-Befehlssignal CPL-18 im Zustand »wahr«

ίο in die untere Seite des monostabilen Multivibrators 79. Daraus ergibt sich ein »Unwahr«-Ausgangssignal aus der oberen Seite des Multivibrators 79, das durch die Inverter 80 und 81 geht und zu den Komplementtreibern CMD1-82 bzw. CMD 2-83 gelangt. Die Treiber CMD1 und CMD 2 sind an die anderen Eingänge des UND-Tores 84 und 85 in F i g. 5 A angeschlossen, die vorher durch die Eingangssignale CMS-Π gezündet worden waren. Die Ausgänge der Tore 84 und 85 sind dann im Zustand »wahr« und geben »wahre« Signale auf die Leitungen 86 bzw. 87. Die Leitungen 86 oder 87 sind mit den Eingängen jedes der Flip-Hops in den Dekaden 56 bis 61 in einer ähnlichen Weise verbunden wie bei der Dekade 56, wo die Leitung 87 durch die ODER-Tore 88 bis 91 mit den Eingangen jedes der Flip-Flops 70, 71, 73 und 74 verbunden ist, um deren Zustände zu ändern. Wie schon vorher erläutert wurde, bewirkt beim Gebrauch des 3-Überschuß-Kodes der Wechsel der Zustände jedes der vier Flip-Flops in einer Dekade, daß der Inhalt der betreffenden Dekade komplementiert wird.

Der Eingang eines Flip-Flops 92 ist mit dem Ausgang der Dekade 61 durch ein ODER-Tor 93 verbunden. Das Flip-Flop 92 wird dazu benutzt, um anzuzeigen, wenn eine Million Impulse gezählt worden sind. Es wird ebenfalls durch das Signal auf der Leitung 86, welches durch das ODER-Tor 93 geht, komplementiert.

Für den nächsten Schritt ist es notwendig, das »Warte-auf-den-Drucker«-Signal WFP-94 in Fi g. 5 B zu erzeugen. Das Eingangssignal 94 geht durch die ODER-Tore 95 und 96 zu den Inverterverbindungen an den UND-Toren 97 bzw. 98, so daß die Tore 97 und 98 gezündet werden, wenn das Eingangssignal WFP-94 »unwahr« ist. Dies ist dann der Fall, wenn man sich in diesem Verfahrensschritt befindet und kein Drucken erfolgt ist und es daher notwendig ist, den Berechnungsprozeß zu stoppen, um dem Drucker die Möglichkeit zu geben, Schritt zu halten. Das Signal WFP-94 ist auch mit der Dekade 63 verbunden, und zwar über ein ODER-Tor 99 mit dem invertierenden Eingang an dem UND-Tor 100, und ist auch über die ODER-Tore 101 und 102 mit den invertierenden Eingängen an den UND-Toren 103 und 104 bei den Dekaden 65 bzw. 66 verbunden. Die in den F i g. 2 bis 4 gezeigte Quelle der Taktimpulse 32 wird in größeren Einzelheiten in Fig. 5D gezeigt, wo ein 10-kHz-Oszillator 105 einem Flip-Flop 106 Impulse zuführt, um abwechselnd die Stromtreiber 107 und 108 mit Impulsen zu versorgen, so daß 5-kHz-Taktimpulse CCL-109 und »nicht«-Taktimpulse CCE-110 entstehen.

Im folgenden wird der in der Fig. 5E dargestellte /-Zähler beschrieben. Die Ausgangsimpulse CCL-110 erscheinen als Eingangsimpulse CCE-Hl an dem UND-Tor 112, dessen anderer invertierender Eingang mit einem WFP-Sigaal 94 beaufschlagt wird. Die Impulse werden dann über das UND-Tor 113, dessen anderer Eingang durch Erdung aktiviert ist, in das

Flip-Flop 114 gezählt. Das Flip-Flop 114 ist seinerseits mit den Flip-Flops 115,116 und 117 verbunden, so daß ein Zähler mit einer Skala von zehn Positionen entsteht. Wenn die Stufen 114 bis 117 zu Beginn durch das »NAND«-Tor 118 zurückgestellt werden, bringt die Entkopplungsdiode 119 das Flip-Flop 114 in seinen »1 «-Zustand, und die Entkopplungsdioden 120 bis 122 bringen die Flip-Flops 115 bis 117 in ihren »O«-Zustand. Nachdem neun Impulse CCL-Ul in den /-Zähler gezählt worden sind, befinden sich die Flip-Flops 117 und 115 in dem Zustand »wahr«, da der Inhalt des /-Zählers dann 10 beträgt. Die »unwahren« Seiten der Flip-Flops 115 und 117 erscheinen zusammen mit dem »Zählimpulse-pro-Minute«- Impuls CPM, der sich im Zustand »unwahr« befindet, an dem Ausgang des ODER-Tores 123 als »unwahrer« Ausgangsimpuls, der das UND-Tor 125 über dessen invertierendem Eingang zündet. Der nächste Impuls ÜCE-111 bringt das Flip-Flop 114 in den »!.«-Zustand, so daß dessen untere Ausgangsseite das UND-Tor 125 mit einem »unwahren« Signal versorgt, welches durch das UND-Tor 126 geht und die untere Hälfte des monostabilen Multivibrators CLN-Hl auf »wahr« einstellt. Wenn die obere Seite des Flip-Flops 127 auf »unwahr« übergeht, sind, da CPM ebenfalls »unwahr« ist, beide Eingänge zu dem ODER-Tor 128 »unwahr«, so daß der Ausgang des »NAND«-Tors 118 »wahr« ist und die Flip-Flops 114 bis 117 in dem /-Zähler zurückstellt.

Wenn der monostabile Multivibrator 127 an seiner oberen Seite in seinen »wahren« Zustand zurückkehrt, geht das Ausgangssignal CLN-129 auf »wahr« über. Dieses Signal geht als Eingangssignal CLN-130 in den /-Zähler von Fig. 5C und geht dort durch das UND-Tor 131, da dessen andere invertierende Eingangsseite durch den CFM-Impuls gezündet wird. Der /-Zähler besteht aus drei Flip-Flops 132 bis 134, die als Schieberegister zusammengeschaltet sind, so daß nur eines der drei Flip-Flops jedesmal beim Empfang eines Eingangsimpulses seinen Zustand ändert. Schieberegister werden wegen der einfachen Dekodiermöglichkeit durch die ODER-Tore 200 benutzt. Wenn fünf Impulse in die Flip-Flops 132, 133 und 134 gezählt werden, werden »unwahr«-Signale als dekodierte /-Zählerpositionen auf den Ausgängen TJJT bis 2375, und zwar in dieser Reihenfolge erscheinen.

Der Jf-Zähler, der ebenfalls in F i g. 5 C gezeigt wird, enthält die vier Flip-Flops 135 bis 138, die als Schieberegister in derselben Weise wie die Flip-Flops 132 bis 134 in dem /-Zähler zusammengeschaltet sind. Die Flip-Flops 135 bis 138 werden in der Weise dekodiert, daß »unwahre« dekodierte Z-Zähler-Positionssignale der Reihe nach auf den Ausgängen DKB bis DKT erscheinen. Die Ausgänge TJJT bis Z375 stellen den Γ-Wählschalter 28 von Fig. 2 dar, der die geeigneten Verbindungen zu den Dekaden 62 bis 66 in dem Zeitgeberregister von Fig. 5B herstellt. Die Ausgänge TJK% bis UKT dienen dazu, das Ausgangsregister von F i g. 5 F zu steuern. Die beiden Signalsätze werden durch die ODER-Tore 139 und die UND-Tore 140 dekodiert, um die Positionierungsimpulse SET bis SEK für den Zählwertgeber zu erzeugen, so daß die geeigneten Verbindungen zu den Zählwertgeberdekaden 56 bis 61, zu dem Flip-Flop 92 und zu dem Überlauf-Flip-Flop 141 von F i g. 5 A hergestellt werden.

Während der /-Zähler von Fig. 5E die zehn CC'L-Impulse von Fig. 5D zählt, gehen zehn CCL-Impulse 109 durch das ODER-Tor 97 in der Dekade 62 des Zeitgebers in Fig. 5B, da sowohl DJl als auch WFP-94 »unwahr« sind und das mit einem invertierenden Eingang versehene UND-Tor 97 über das ODER-Tor 95 aktivieren. Wenn die Dekade 62 bis 0 zählt, geht der Überlaufimpuls von dem Ausgang des Flip-Flops 142 durch das UND-Tor 143, das über seinen invertierenden Eingang durch WFP-94 aktiviert wird, und erzeugt ein »Eine-Stelle-ist-O«- Ausgangssignal D/Z-144. Da der Impuls WFP-94 »unwahr« ist, werden gleichzeitig die UND-Tore 198 verriegelt, so daß die Zeitgeberstufen 62 bis 66 voneinander getrennt werden und der Durchgang von Übertragimpulsen verhindert wird.

Dieser Impuls D/Z-144 stellt das »Nullstelle-im-Zeitgeber«-Flip-Flop TDZ145 in Fig. 5A ein. Von der Leitung 146 an, die von dem oberen Teil des Flip-Flops 145 ausgeht, ist TDZ »unwahr«, und da SF3 ebenfalls »unwahr« ist, sind die beiden Eingänge zu dem ODER-Tor 147 beide »unwahr«, so daß das UND-Tor 148 über seinen invertierenden Eingang gezündet wird und die restlichen Impulse CCL-109 durch das UND-Tor 148 in die Dekade 59 gezählt werden. Nach zehn CCL-109- und ÜÜE-110-Impulsen wird der /-Zähler in der vorher beschriebenen Weise zurückgestellt, und das Ausgangssignal CLN-129 erscheint als Eingangssignal CLjV-130, um den /-Zähler weiterzuschalten. Das Signal CLN-130 erscheint auch als Eingangssignal an der oberen Seite des ΓΖλΖ-Flip-Flops 145 in Fig. 5A und stellt die Leitung 146 auf »wahr«. Der Inhalt der Dekade 62 ist dann in die Dekade 59 übertragen worden, und der /-Zähler ist weitergeschaltet worden, so daß das Signal JJJI »unwahr« ist. Dadurch geht das Signal SE5 in »unwahr« über und geht (Fig. 5A) als Eingangssignal 149 durch das ODER-Tor 150, wodurch das UND-Tor 201 über seinen invertierenden Eingang gezündet wird, wenn die Leitung 146 wieder auf »unwahr« übergeht, so daß die überschüssigen CCL-Impulse, die nach dem D/Z-Signal auftreten, dann in die Dekade 60 gezählt werden.

Dieser Prozeß wiederholt sich so lange, bis die Inhalte jeder der Zeitgeberdekaden 62 bis 66 in die Dekaden 59 bis 61 bzw. die Flip-Flops 92 und 141 gezählt sind. Wenn man von TJJT bis Z>75 gegangen ist und wieder zu TJJT in dem /-Zähler zurückgekehrt ist, geht die obere Seite des Flip-Flops 134 auf »wahr« über, wodurch ein »/-Register-Ck-Ausgangsimpuls JRZ-ISl erzeugt wird. Wenn ein Überlauf stattgefunden hat, zündet das Überlauf signal 0VF von dem Flip-Flop 141 in F i g. 5 A die UND-Tore 152 und 153 in F i g. 5 C, und da der Impuls CPM die UND-Tore 154 und 155 über deren invertierende Eingänge zündet, wird das /.RZ-Ausgangssignal 151 das Dividier-Regenerations-Flip-Flop DVR-1S6 in den »1 «-Zustand schalten und den monostabilen Multivibrator 79 triggern, so daß die Komplementimpulse 82 und 83 erzeugt werden, wie vorher beschrieben wurde, wodurch die Dekaden 56 bis 61 und das Flip-Flop 92 in F i g. 5 A komplementiert werden.

Der Zyklus wird dann wiederholt, und die Inhalte der Dekaden 62 bis 66 werden in den Zählwertgeber zurückaddiert, um den Überlauf zu kompensieren.

Nachdem der Zyklus wieder durchlaufen worden ist, erscheint dasselbe Ausgangssignal bei JRZ-IZl, und das DVR-Flip-Flop 156 wird wieder getriggert, wodurch das Ausgangssignal DVR-ISl in »wahr« übergeht und die Zahl in dem 5-Register wieder kom-

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plementiert wird. Dieses Signal geht in den Eingang des Überlauf-Flip-Flops 141 in Fig. 5A, stellt dieses zurück und schaltet den Ä-Zähler nach TTK7 weiter. Dies hat für die S-Wähleinheit den Effekt, daß 3E3 »unwahr« ist, so daß der erste zum Zählwertgeber führende Eingang in die Dekade 58 führt, da das ODER-Tor 158 das UND-Tor 159 über dessen invertierenden Eingang zündet, wenn TDZ das nächste Mal von dem Flip-Flop 145 her »unwahr« wird. Der Prozeß wiederholt sich dann bis zu Z5Z5, wobei der Eingang zu der Dekade 56 führt, während das Signal 5EI durch das ODER-Tor 160 geht. Nach diesem Zyklus geht der Ausgang der unteren Seite des Flip-Flops 138 in dem X-Zähler von Fig. 5C auf »wahr« über und erzeugt ein zyklisches Umordnungssignal EAC-161. Dieses gelangt als EAC-Eingangssignal 161 in F i g. 5 A durch das ODER-Tor 162 und zündet das UND-Tor 163, so daß beim nächsten Zyklus die Überlaufimpulse aus der Dekade 61 durch das Tor 163 gelangen können und ein Ausgangssignal P£CL-164 erzeugen, welches als Eingangssignal PECL-165 zu dem ODER-Tor 88 geführt wird. Das Signal EAC-161 geht auch durch das ODER-Tor 166, wodurch die Verbindung von dem Flip-Flop 92 zu dem Überlauf-Flip-Flop 141 gelöst wird. Da das Signal UK4 dann »unwahr« ist und das UND-Tor 167 über dessen invertierenden Eingang zündet, geht der Übertrag von der Dekade 60 beim nächsten Zyklus durch das Tor 167 zu dem Uberlauf-Flip-Flop 141. Bei den nächstfolgenden Schritten werden die Dekaden 60, 59,... in derselben Weise der Reihe nach zyklisch umgeordnet.

Im Falle einer erfolgreichen Subtraktion bei einem der Schritte entsteht kein Überlaufsignal, und das Ausgangssignal /i?Z-151 des /-Zählers geht nicht durch die Tore 152 oder 153. Statt dessen erscheint es als Eingangssignal JRZ-ISl an dem UND-Tor 168 in F i g. 5 G, an dessen zweiten Eingang das »Zu-weitgegangen«-Signal GTF-169 von der unteren Seite des Flip-Flops 141 von Fig. 5A liegt. Das Signal GTF-169 ist in dem Fall, daß kein Überlauf stattfindet, »unwahr«, da sowohl CPM als auch die untere Seite des Flip-Flops 141, die beide in das ODER-Tor 170 führen, »unwahr« sind. Da die obere Seite des »Addiere-in-den-DruckerÄ-Flip-Flops ATF-YIl »wahr« ist (Fig. 5G), wird das UND-Tor 172 gezündet, und das Signal /i?Z~151 gelangt durch die Tore 168 und 172 und stellt die untere Seite des Flip-Flops 171 auf »wahr« ein. Die obere Seite des Flip-Flops 171, die dann »unwahr« ist, ist an das UND-Tor 173 angeschlossen, dessen Ausgang dann »unwahr« ist und dadurch den Oszillator 174 über dessen invertierenden Eingang aktiviert. Das »wahre« Ausgangssignal von der unteren Seite des Flip-Flops 171 geht in den Eingang des NAND-Tores 175, dessen anderer Eingang ebenfalls mit einem von der oberen Seite des Flip-Flops PCL-176 kommenden »wahren« Impuls beaufschlagt ist. Der »wahre« Zustand der oberen Seite des Flip-Flops 76 wird durch die Rückkopplung 177 sichergestellt. Das Ausgangssignal PAD-IlS ist dann »unwahr«. Es erscheint als Eingangssignal PZ7J-178 in Fig. 5F und adressiert alle Treiberschaltungen 179 bis 186 des Druckerregisters parallel. Die T)Kl- bis DK8-Leitungen, die von dem Ausgang des X-Zählers kommen, stellen sicher, daß

ίο nur eine von diesen Druckerregister-Treiberschaltungen zur gleichen Zeit aktiviert wird. Und zwar wird dies z. B. bei dem Treiberschaltkreis 186 dadurch bewirkt, daß Z5Z8, ΌΡΜ und PAD alle »unwahr« sein müssen, so daß das ODER-Tor 187 ein »unwahres« Ausgangssignal führt und daher ein »wahres« Signal hinter dem Treiber 186 entsteht.

Während der in Fig. 5G gezeigte vorher aktivierte Oszillator 174 arbeitet, ändert der Ausgangsimpuls den Zustand des Flip-Flops 176, indem dessen untere Seite auf »wahr« eingestellt wird, und der Ausgangsimpuls PAD-178 wird dann auf »wahr« gebracht, weil ein »unwahrer« Ausgangsimpuls von dem oberen Teil des Flip-Flops 176 an das Tor 175 abgegeben wird. Dadurch wird das Druckerrelais 188 abgeschaltet. Das »wahre« Signal von der unteren Seite des Flip-Flops 176 zündet eine Seite des UND-Tores 189, dessen andere Seite ein »wahres« Signal von der unteren Hälfte des Flip-Flops 171 erhält. Das Tor 189 zündet wiederum das Tor 190, das Eingangsimpulse CUL durch das Tor 191 erhält, wenn dieses über seinen invertierenden Eingang durch einen Impuls UFM gezündet wird. Der Impuls CCL passiert dann die UND-Tore 190 und 191 und stellt das Flip-Flop 171 in seiner oberen Seite auf »wahr«. Wenn der Oszillator 174 das nächste Mal einen Impuls abgibt, geht die untere Seite des Flip-Flops 176 auf »unwahr« über, und alle drei Eingänge zu dem ODER-Tor 193 führen dann »unwahr«, so daß ein »unwahrer« Ausgangsimpuls WFP-194 entsteht, der die Wiederaufnahme des Dividierprozesses gestattet.

In dem Fall eines Überlaufes von der höchsten Stufe des Druckers, wenn mehr als zehn Ausgangsimpulse von dem Tor 186 zugeführt werden, entsteht ein Rückkopplungssignal aus dem Ubertragimpuls auf der Leitung 195, der ein »unwahres« Ausgangssignal aus dem ODER-Tor 196 zur Folge hat, da sowohl das Signal auf der Leitung 195 als auch das Signal DK8 »unwahr« sind, so daß ein »unwahres« Drucker-Überlaufsignal P0F-197 entsteht. Dadurch wird das System aus der Ereignisse-pro-Zeit-Arbeitsweise herausgebracht, und die Inhalte der Register von Fig. 5F, die nun alle 0 sind, werden ausgedruckt, was anzeigt, daß der Wert der Ereignisse pro Minute der untersuchten Probe eine Million oder mehr betrug, was die Kapazität der Maschine übersteigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 schaltmittel eine Zählstufe (44) enthalten, die Patentansprüche: eine Änderung der Ausrichtung der Dekaden (12 bis 17) des ersten Registers (10) relativ zu

1. Elektronisches Rechenwerk zur Durchfüh- den Schalterpositionen des zweiten Wählschalters rung von Divisionen durch wiederholte Subtrak- 5 (27) bewirkt, wenn der Überlaufdetektor (35) tion eines Operanden mittels Komplement- einen Überlauf (46) des ersten Registers (10) addition, insbesondere zur Auswertung von anzeigt.

Strahlungsmessungen, mit einem ersten und
einem zweiten binär kodierten Dezimalregister,
deren Dekaden durch Übertragleitungen mitein- io
ander verbunden sind und deren Inhalte während der Durchführung der arithmetischen Operationen wiederholt zueinander addiert werden, Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches ohne jeweils den Inhalt des zweiten Registers Rechenwerk zur Durchführung von Divisionen durch zu verlieren, wobei das erste Register komple- 15 wiederholte Subtraktion eines Operanden mittels mentierbar ist und einen Überlaufdetektor zur Komplementaddition, insbesondere zur Auswertung Anzeige eines Überlaufs der Dekade höchster von Strahlungsmessungen, mit einem ersten und einem Ordnung aufweist und eine den Ablauf der Ope- zweiten binär kodierten Dezimalregister, deren Derationen steuernde logische Schaltung vorgesehen kaden durch Übertragleitungen miteinander verbunist, gekennzeichnet durch elektronische ao den sind und deren Inhalte während der Durch-Schaltereinrichtungen (198, 94) zum Unter- führung der arithmetischen Operationen wiederholt brechen der Übertragleitungen (24) des zweiten zueinander addiert werden, ohne jeweils den Inhalt Registers (11), durch einen von einem Zähler des zweiten Registers zu verlieren, wobei das erste (34) gesteuerten Impulsgeber (32) zum Erzeugen Register komplementierbar ist und einen Überlauf von je zehn Impulsen, durch einen ersten Wähl- 35 detektor zur Anzeige eines Überlaufs der Dekade schalter (28) zum Einführen der erzeugten zehn höchster Ordnung aufweist und eine den Ablauf der Impulse in je eine jeweils ausgewählte Dekade Operationen steuernde logische Schaltung vor-(18 bis 22) des zweiten Registers (11), durch gesehen ist. .
einen Nulldetektor (30) zur Anzeige des Null- Bei digitalen Rechnern ist der Dividiervorgang durchganges jeder Dekade (18 bis 22) des zwei- 30 oft recht kompliziert. Bei weniger aufwendigen ten Registers (11), durch logische Torschaltmittel Rechnern kommt daher diese Operation oft gar (29) zum jeweiligen Weiterleiten des sich nach nicht vor, so daß es erforderlich ist, alle Dividierdem Nulldurchgang einer Dekade (18 bis 22) des operationen mit Hilfe eines in dem Rechner zu speizweiten Registers (11) ergebenden Restes der cherden Programms auszuführen. Bei der Zählung zehn Impulse zu einem synchron zu dem ersten 35 von Strahlungsereignissen ist es wünschenswert, das Wählschalter (28) betätigten zweiten Wähl- Zählergebnis in umgerechneter Form zur Verfügung schalter (27), der den genannten Rest der zehn zu haben, z. B. in Zählimpulsen pro Minute, ohne Impulse in diejenige Dekade (12 bis 17) des daß der apparative Aufwand des Strahlungszählersten Registers (10) einführt, welche mit der gerätes dadurch in übermäßiger Weise erhöht wird, gerade gewählten Schalterposition (1 bis 5) des 40 Bei Durchführung einer Division in der eingangs zweiten Wählschalters (27) ausgerichtet ist, durch erwähnten Weise wird der in dem zweiten Register ein Ausgangszählwerk (43) zum Empfang der enthaltene Divisor von dem in dem ersten Register berechneten Ergebnisse und durch Umschalt- enthaltenen Dividenden wiederholt subtrahiert, womittel (40, 44, 45) zur Veränderung der Aus- bei die Dezimalstellen des einen Operanden in berichtung der Dekaden des ersten Registers (10) 45 stimmter Weise mit entsprechenden Dezimalstellen relativ zu den Schalterpositionen des zweiten des anderen Operanden ausgerichtet sind. Wenn die Wählschalters (27) und damit relativ zu den De- wiederholten Subtraktionen zu einem negativen kaden des zweiten Registers (11) um jeweils eine Wert des Dividenden geführt haben, wird diese Aus-Dekade nach Durchführung der bei der gerade richtung der Dezimalstellen der beiden Operanden vorhandenen Ausrichtung insgesamt möglichen 50 zueinander in der Weise geändert, daß für die Subtraktionen des Inhaltes des zweiten Registers nächste Serie von Subtraktionen sämtliche Dezimalvon dem Inhalt des ersten Registers. werte des Divisors relativ zu den Dezimalstellen

2. Rechenwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- des Dividenden um eine Dezimalstelle nach rechts, kennzeichnet, daß zur synchronen Betätigung des d. h. in Richtung zu niedrigeren Dezimalstellen, verersten und zweiten Wahlschalters (28 bzw. 27) 35 schoben werden.

eine Zählstufe (38) vorgesehen ist, die am Ende Bei einem bekannten elektronischen Rechenwerk jeder aus zehn Impulsen bestehenden Impuls- der eingangs genannten Art (schweizerische Patentgruppe die beiden Wählschalter zur nächsten schrift 384 254) wird die vorstehend erwähnte Än-Schalterposition weiterschaltet, so daß je zehn derung der Ausrichtung der Dezimalstellen der tiei-Impulse in jede Dekade (18 bis 22) des zweiten 60 den Operanden zueinander in der Weise bewirkt, Registers (11) eingeführt werden und der sich daß die in dem ersten Register enthaltenen Bezimalnach dem Nulldurchgang der betreffenden De- werte des Dividenden Von einer Registerposition zur kade des zweiten Registers ergebende Rest der nächsten übertragen werden, wozu aufwendige zehn Impulse in die jeweils entsprechende De- Steueroperationen erforderlich sind. Die Subtrakkade (12 bis 17) des ersten Registers (10) ein- 65 tion durch Komplementaddition erfolgt bei diesem geführt wird. bekannten Rechenwerk mit Hilfe eines mit neun

3. Rechenwerk nach Anspruch 1 oder 2, da- Ausgängen versehenen Impulsgenerators, der wähdurch gekennzeichnet, daß die genannten Um- rend eines Arbeitszyklus am ersten Ausgang einen