DE1549395B2 - Elektronischer Kleinrechner, insbesondere Tischrechner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Kleinrechner, insbesondere Tischrechner, zur Ausführung der vier arithmetischen Grundrechenarten mit einer Eingabeeinrichtung, mit zur Aufnahme der Operanden dienenden Schieberegistern, von denen ein Anzeigeregister genanntes Schiebregister an eine Anzeigeeinrichtung angeschaltet ist und ein weiteres, Akkumulatorregister genanntes Schieberegister an eine Additions-Subtraktionsschaltung angeschaltet ist, und mit einer Steuerschaltung.

Bei bekannten Rechnern dieser Art ist neben dem

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Akkumulatorregister und dem Anzeigeregister immer ist, so stimmen die Kommastellen von Augend und mindestens ein weiteres Register erforderlich. Da Addend überein und es ist möglich, die Rechnung so Multiplikationen als wiederholte Additionen des auszuführen, wie die Zahlen eingegeben worden sind. Multiplikanden ausgeführt werden, müssen der Stimmt jedoch \a\ mit \b\ nicht überein, ist also Multiplikand und der Multiplikator, der die Zahl der 5 j a j größer oder kleiner als \b\, so muß der Augend durchzuführenden Additionen bestimmt, während bzw. der Addend in seinem Register verschoben des ganzen Rechenvorganges gespeichert sein, be- werden, um eine Übereinstimmung in den Kommalegen also zwei Register. Für das Ergebnis der Addi- stellen zu erhalten, worauf die Addition ausgeführt tion wird das dritte Register benötigt. Entsprechen- werden kann,
des gilt für Divisionen, die in Form wiederholter io Falll· Initial
Subtraktionen des Divisors vom Dividenden ausge- ' ¹^' '
führt werden. Auch hier müssen der Divisor und der Ist die Zahl der Stellen | α \ hinter dem Komma Dividend während der gesamten Berechnung verfüg- größer oder gleich der Zahl der Stellen | b | hinter bar sein. Der Quotient, der sich aus der Anzahl der dem Komma, so wird der Augend Α,α im Anzeigedurchgeführten Subtraktionen ergibt, belegt das 15 register abgespeichert, wobei gleichzeitig die Zahl dritte Register. der Stellen | α | hinter dem Komma von einem

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, zur Kommastellenzähler gezählt und von diesem geVerringerung des Aufwandes einen elektronischen speichert wird.

Kleinrechner zu schaffen, der mit nur zwei Registern Danach wird die Zifferntaste der höchsten Wertauskommt. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Er- 20 stelle des Addenden betätigt und diese in das Anfindung aus von einem Rechner der eingangs ge- Zeigeregister eingespeichert. Gleichzeitig wird der nannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Augend Α,α vom Anzeigeregister in das Akkumuerster Zähler vorgesehen ist, der bei Eingabe von latorregister übertragen und die Zahl der Stellen | a \ zwei getrennten, die Operanden darstellenden Zahlen hinter dem Komma wird vom Kommastellenzähler in ein einziges der Schieberegister die Ziffernzahl 25 auf einen Hilfszähler gegeben, wonach die erste einer der beiden Operanden zu deren Unterschei- höchstwertige Ziffer vor dem Komma des Addenden dung zählt. B,b in das Anzeigeregister eingespeichert wird. An-

Durch die Eingabe beider Operanden in ein Re- schließend werden der Reihe nach alle Ziffern der gister werden insgesamt nur zwei Register benötigt. Zahl B vor dem Komma des Addenden B,b einge-Die Stellenzahl des Registers, das die beiden Ope- 30 geben. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich Α,α im randen aufnimmt, braucht dazu nicht vergrößert zu Akkumulatorregister und B im Anzeigeregister. Der werden, denn zur Errechnung beispielsweise eines Kommastellenzähler hat eine 0 gespeichert und der Produktes mit vorgegebener Maximalstellenzahl Hilfszähler die Anzahl der Stellen | a j.
dürfen der Multiplikand und der Multiplikator zu- Danach werden die Kommastellen des Addenden sammen ohnehin nur so viel Stellen besitzen, wie die 35 ^B>^b eingegeben, und während die Zahl | b | hinter vorgegebene Maximalzahl. Entsprechendes gilt für dem Komma eingegeben wird, zählt der Komma-Divisionen, denn dort nimmt mit zunehmender Stellenzähler dieselben, wobei der Hilfszähler um die Stellenzahl des Quotienten im Verlauf der Berech- Zahl der gezählten Kommastellen zurückgestellt nung gleichzeitig die Stellenzahl des Dividenden ab. wird, d.h., die von ihm gespeicherte Zahl \a\ wird

Weiterbildungen der Erfindung, die sich auf be- 40 um die eingegebene Kommastellen-Anzahl \b\ resondere Ausgestaltungen zur Durchführung von duziert.

Multiplikationen und Divisionen sowie auf die Sind alle Stellen des Addenden in das Anzeige-Kommarechnung beziehen, sind Gegenstand der register eingegeben, so hat der Kommastellenzähler Unteransprüche: die Kommastellenzahl \b\ gespeichert, während der

Nachfolgend wird zur Erläuterung der Erfindung 45 Hilfszähler den Zählerstand
die Durchführung von arithmetischen Operationen ist auch der Fall, wenn \b

a\~ < a

b\ aufweist. Dies ist, so daß der

zunächst allgemein erläutert. Anschließend wird ein Hilfszählerinhalt

Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Ij8| = |a| — |6|
Zeichnungen genauer beschrieben.

50 einer Zahl größer oder gleich 0 entspricht.

1. Addition — Subtraktion Durch die Betätigung der Additionstaste erfolgt ,.,,.. . nun die Zuordnung der Kommastellen,
a) Addition — Subtraktion von Zahlen Zunächst wird entschieden, ob der Inhalt \ß | des mit Kommasteüen Hilfszählers größer oder gleich 0 ist. Entspricht der Es sei angenommen, daß der Augend Α,α und der 55 Inhalt des Zählers nicht 0, so wird der Addend im Addend B,b entspricht, wobei A und B die Ziffern Anzeigeregister nach links verschoben, wobei die vor dem Komma und α und b die Ziffern hinter dem Stellenverschiebung gleichzeitig vom Kommastellen-Komma sind, zähler und vom Hilfszähler gezählt wird. Während Demgemäß entspricht \A\ und |B| der Anzahl von der Inhalt B,b im Anzeigeregister einen Zyklus um-Ziffern vor dem Komma und \a\ und \b\ der Anzahl 60 läuft, kann der Inhalt \ß\ des Hilfszählers auf 0 zuvon Ziffern hinter dem Komma. Die Erläuterung er- rückgestellt werden. In diesem Fall stimmen die folgt nachstehend an Hand des Additionsbeispiels Kommastellen des im' Akkumulatorregister ge- (Am + B,b). speicherten Augenden Α,α mit den Kommastellen Zunächst werden der Augend Α,α in das Akku- des im Anzeigeregister untergebrachten Addenden mulatorregister und der Addent B,b in das Anzeige- 65 B,b überein. An dem Augenblick, wenn der Inregister eingegeben, und zwar jeweils vom rechten halt \ß\ des Hilfszählers gleich 0 wird, wird die Ende des Akkumulatorregisters und des Anzeige- Schiebeoperation des Anzeigeregisters gestoppt und registers aus. Liegt der Fall vor, daß |α| gleich \b\ die Kommazuordnung beendet.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Addend B,b im Anzeigeregister um \ß\ Stellen nach links verschoben, der Inhalt des Kommastellenzählers hat die Größe i b j -r ' β I gespeichert und der Hilfszähler ist auf 0 zurückgestellt.

Danach wird die Addition der beiden Zahlen durchgeführt. Dabei übernimmt das Akkumulatorregister die Funktion eines Addierers. Es werden die im Akkumulatorregister und im Anzeigeregister befindlichen Zahlen addiert und das Ergebnis im Akkumulatorregister abgespeichert. Der Additionsvorgang wird durch Betätigung der Additionstaste ausgelöst, und nach der Addition des Akkumulatorinhalts A,a mit Anzeigeregisterinhalt B,b steht im Akkumulatorregister das Ergebnis A,a + B,b, das anschließend in das Anzeigeregister übertragen wird. Damit ist die Rechnung beendet.

Fall 2: \a\^\b\

Ist die Zahl der Stellen \b\ hinter dem Komma des Addenden B,b größer als die Zahl der Stellen j a j hinter dem Komma des Augenden A,a, so sind die Operationen vor dem Eingeben der Zahl hinter dem Komma des Addenden genau die gleichen wie im Fall 1. Es befinden sich der Augend A,α im Akkumulatorregister und die Zahl B vor dem Komma des Addenden B,b im Anzeigeregister; der Kommastellenzähler steht auf 0, und der Hilfszähler hat die Zahl der Stellen | α | hinter dem Komma des Augenden A,a gespeichert.

Danach wird, wie im Fall 1, die Zahl hinter dem Komma des Addenden eingegeben. Dabei wird der Inhalt des Hilfszählers zu 0, wenn die Zahl hinter dem Komma des Addenden B,b auf eine bestimmte Stellenzahl | α | eingestellt wird. Hierbei ist j«j kleiner als I b \, weil | α | kleiner als | b | ist.

In diesem Fall entspricht der Inhalt des Kommastellenzählers

während im Anzeigeregister der Teilwert B,b — des Addenden B,b eingestellt ist. Danach wird der Rest des Addenden B,b in das Anzeigeregister eingegeben, und gleichzeitig wird der im Akkumulatorregister befindliche Augend Α,α stellenweise nach links verschoben.

Nach vollständiger Eingabe des Addenden B,b bleiben die Kommastellen des Augenden und des Addenden als in Übereinstimmung. Der Inhalt des Hilfszählers bleibt auf 0 eingestellt, während der Kommastellenzähler die Zahl der Stellen hinter dem Komma des Addenden B,b synchron mit der Eingabe des Restes von b weiterzählt.

Sind die Zahlen eingegeben, so treten sie in den Additionszyklus ein. Da |a| kleiner als \b\ ist, wird der Inhalt des Hilfszählers, d. h. 0, erkannt, wenn der Additionsbefehl kommt. Deshalb ist es nicht notwendig, eine Kommastellenzuordnung einzuleiten. Die Zahlen treten in den Additionszyklus direkt ein.

Rechenoperationen, bei welchen | b | < | α | ist, werden in der gleichen Weise wie im Fall 1 ausgeführt.

Die Erklärung der Additionsoperation ist damit abgeschlossen. Bei der Durchführung der Subtraktion wird das Akkumulatorregister als Subtrahierer betrieben, wobei alle übrigen Rechenoperationen wie im Falle einer Addition ausgeführt werden.

b) Addition und Subtraktion
von Zahlen ohne Komma

Die Addition und Subtraktion zweier Zahlen, die

kein Komma haben, erfordert keine Zuordnung des Kommas. Deshalb kann eine Rechenoperation in der gleichen Weise wie eine Addition und Subtraktion von Zahlen mit Kommastellen ausgeführt werden.

Es sei angenommen, daß die beiden Zahlen A und B sind. Zuerst wird der Augend^l in das Anzeigeregister eingegeben. Danach wird der Addend B in das Anzeigeregister eingegeben, wobei gleichzeitig der im Anzeigeregister stehende Augend^ in das Akkumulatorregister übertragen wird.
Der im Anzeigeregister befindliche Addend B wird nun zum im Akkumulatorregister befindlichen Augend A addiert und das Ergebnis A + B im Akkumulatorregister abgespeichert.

Danach wird A + B aus dem Akkumulatorregister in das Anzeigeregister übertragen.

Im Falle einer Subtraktion wird die gleiche Operation ausgeführt, wobei aber das Akkumulatorregister als Subtrahierer betrieben wird.

2. Komplementrechnung

Ist ein Rechenergebnis negativ, so wird es durch eine Komplementzahl angezeigt. Wird die Rechnung mit diesem Ergebnis kontinuierlich weitergeführt, so stellt dies kein Problem dar. Ist es aber beabsichtigt ein Teilergebnis darzustellen, so muß das Komplement der Komplementzahl in bestimmter Weise angezeigt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn diese Operation mit Hilfe eines einzigen Tastendrucks eingeleitet werden kann.

In einem Rechner, in welchem das Dezimalsystem angewendet wird, ist bei einer Komplementzahl 6 der Absolutbetrag der Zahl 4 und das Komplement zeigt an, das — 4 gemeint ist.

Beim Umsetzen einer Komplementzahl in den Absolutbetrag rechnet man also 0 — 6 = 4 (1 entlehnt), wobei die entlehnete Ziffer ignoriert wird und die Komplementzahl von 0 abgeleitet werden kann.

Die Umwandlung der Komplementzahl wird nach folgender Methode ausgeführt:

Wird zunächst die Subtraktionstaste gedrückt, so wird die Additions-Subtraktionsvorrichtung des Akkumulatorregisters auf den Subtraktionsbetrieb umgeschaltet. Gleichzeitig wird die im Akkumulatorregister verbliebene Zahl auf 0 gebracht und die Subtraktion ausgeführt, d. h. vom Inhalt des Akkumulatorregisters wird der Inhalt des Anzeigeregisters abgezogen. Es wird also der Minuend gleich 0 gemacht und von letzterem die Komplementzahl abgezogen. Das führt zu dem Ergebnis, daß der Absolutbetrag der Zahl im Akkumulatorregister verbleibt, danach zum Anzeigeregister übertragen und von dort weitergegeben wird.

Falls es notwendig ist, kann die Subtraktionstaste erheut gedruckt werden, um den Absolutbetrag zurück in die Komplementzahl C umzuwandeln.

3. Multiplikation

Nur zwei Register verknüpfen alle Zahlen, also den Multiplikanden und den Multiplikator und nehmen auch das Produkt auf, und zwar nach folgender Methode:

a) Multiplikation mit automatischer
Kommazuordnung

In der nachstehenden Beschreibung ist A,a der Multiplikand, B,b der Multiplikator und C,c das Produkt, wobei A, B und C die Zahlen vor dem jeweiligen Komma, und a, b und c die Zahlen hinter dem jeweiligen Komma darstellen.
Sie können folgender Form entsprechen:

A ⁼⁼ Atf - Atf ^₁ A^-A₁

^a — ^an · ^an-i ^a2 ' "l

DD DD

— jö_M · %₍ 15.-,-O₁

b=b_m- b_m_

= c_r c_Ul

b, ■ b,

el · C₁

Ferner bedeuten die Ausdrück \A\, \B\, \C\ so wie \a\,\b\ und \c\ die Stellen-Anzahl vor bzw. hinter dem Komma des Multiplikanden Λ,α, des Multiplikators B,b bzw. des Produkts C,c.

Wenn die Rechnung A,a · B,b = C,c ausgeführt wird, so erhält man für die Gesamtzahl der Stellen des Produkts

Wenn daher die Summe der Stellenzahlen aller zu verarbeitender Zahlen kleiner gemacht wird als

ja; -ι- \B\ + \b\,

ist es möglich, den Multiplikanden und den Multiplikator in einem Register als

A\,\a\X\B\,\b\

gleichzeitig darzustellen, wobei χ eine Grenzmarkierung bedeutet.

Der Multiplikand A ,a und der Multiplikator B,b werden ohne Zwischenraum in normaler Anordnung von rechts in das Anzeigeregister eingeführt.

Dabei wird die Stellenzahl |B| + \b\ des Multiplikators vom Steuerzahler gezählt. Die Grenze zwischen dem Multiplikanden und dem Multiplikator im Anzeigeregister, d. h. die Stellung der Markierung x, wird also vom Stellenzäiüer angezeigt, so daß ein Register an Stelle von zwei Registern verwendet werden kann. Die Zahl der Stellen hinter dem Komma des Produkts C,c beträgt ja] + \b\. Deshalb werden die Zahl der Stellen \a\ hinter dem Komma des Multiplikanden A ,a und die Zahl der Stellen j b \ hinter dem Komma des Multiplikators B,b durch den Kommastellenzähler als Summe gezählt und so die Lage des Kommas für das Produkt C,c gespeichert.

Als nächstes werden der im Anzeigeregister befindliche .Multiplikand A ,a und der Multiplikator B,b gemeinsam nach rechts rotiert, wobei unter »Rotieren« eine Verschiebung im Kreis zu verstehen ist, bei der auf der einen Seite ausgeschobene Daten auf der anderen Seite des Registers wieder eingegeben werden, bis der Inhalt des Zählers, d.h. |SJ + |ö|, zu 0 wird.

Wenn der Stellenzähler den Wert 0 annimmt, steht der Multiplikand A,α mit seiner niedrigsten Wertstelle O₁ am rechten Ende des Anzeigeregisters, während der Multiplikator B,b sich auf der linken Seite des Anzeigeregisters befindet. Außerdem ist im Rahmen dieser Operation der Inhalt des Stellenzählers, J. h. B\ -r \b\ auf einen weiteren Hilfszähler überlasen. Der Kommastellenzähler speichert weiterhin a"- bK

Nach Vollendung der vorstehend erwähnten Operation wird der Multiplikand^,a im Anzeigeregister öj-mal addiert, d. h. so oft, wie die niedrigste Wertstelle des Multiplikators angibt. Das Ergebnis steht im Akkumulatorregister.

Bei jedem Additionsvorgang wird die Ziffer O₁ in der niedrigsten Wertstelle des Multiplikators B,b um eins reduziert. Wird dann b_t gleich 0, so wird die Additionsoperation abgestoppt...

ίο Es steht jetzt A,a- b₁ am rechten Ende des Akkumulatorregisters, und der Multiplikator B,b im Anzeigeregister ist geändert in B,b — O₁.

Ist die Multiplikation mit einer Stelle des Multiplikators B,b durchgeführt, so wird der Multiplikand A,a um eine Stelle nach links verschoben. Gleichzeitig wird der Inhalt des Hilfszählers, nämlich \B\ + \b\, um eins reduziert und dieselbe Addieroperation wie vorher ausgeführt, also die Multiplikation mit der zweitniedrigsten Stelle des Multiplikators B,b durchgeführt. ,'

Die Operation läuft weiter bis der Hilfszählerinhalt 0 wird. Dann steht das Produkt ^4 ,α -B,b im Akkumulatorregister. Das Komma des Produkts liegt entsprechend dem vom Kommastellenzähler beim Eingeben der Zahlen gezählten · Wert um j α | + | b | Stellen von der niedrigsten Wertstelle entfernt. Schließlich wird zur Vervollständigung der Multiplikationsoperation das im Akkumulatorregister befindliche Produkt zum Anzeigeregister übertragen.

Soll eine Multiplikation von Zahlen ohne Komma durchgeführt werden, so werden die vorstehend beschriebenen Operationen in der gleichen Weise ausgeführt, ausgenommen diejenigen Operationen, weiche die Zuordnung des Kommas betreffen.

b) Multiplikation mit einem konstanten Faktor

Zum Zeitpunkt der Beendigung der oben beschriebenen Multiplikation ist der Multiplikand^,« nach höheren Stellenwerten (nach links) um \B\ -f- \b\ ver-

schoben worden. Bei Durchführung der Multiplikation wird der Zählwert im Hilfszähler jedesmal um eins reduziert, wenn eine Stellenberechnung im Multiplikationsprozeß ausgeführt ist; gleichzeitig wird der Stellenzähler um eins vorgerückt. Bei Beendigung der Rechnung speichert dann der Stellenzähler die Zahl der Stellen, um die der Multiplikand A ,a nach links verschoben worden ist. Daher wird zum Zeitpunkt des Rechnungsschlusses der Multiplikand A,a in Richtung niedriger Stellen (nach rechts) um die vom Stellenzähler gezählte Stellenzahl verschoben; er befindet sich dann in der gleichen Stellung wie unmittelbar nach seiner ersten Eingabe.

Danach wird der Befehl zur Multiplikation mit einer vorbestimmten Zahl (konstanter Faktor) gegeben, wodurch der Multiplikand A,a, der in das Akkumulatorregister übertragen worden ist, wieder in das Anzeigeregister übertragen wird. Als Folge hiervon ergibt sich der gleiche Zustand wie nach der ursprünglichen Eingabe des Multiplikanden A,a.

Anschließend wird der Multiplikator eingegeben, und die Multiplikation läuft wie vorstehend ab. Es ist also möglich, eine fortlaufende Multiplikation mit einer vorbestimmten Zahl auszuführen, die gleich dem Multiplikanden A,α ist.

c) Multiplikation mit automatischer Registerlöschung

Wird eine Multiplikation ausgeführt, wenn das Ergebnis einer vorausgegangenen Rechnung im An-

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Zeigeregister steht, so wird, wenn die erste Stelle des Multiplikanden eingegeben wird, das Ergebnis der vorausgegangenen Rechnung vom Anzeigeregister in das Akkumulatorregister übertragen werden. Wenn daher die Multiplikationstaste gedrückt wird oder der Inhalt des Akkumulatorregisters vor Beginn der Rechnung gelöscht wird, ist es möglich, die Register automatisch zu löschen.

Wenn eine Rechnung ohne automatische Registerlöschung ausgeführt wird, kann die Additions-Multiplikation und die Subtraktions-Multiplikation, wie nachstehend erläutert, ausgeführt werden.

4. Additions- und Subtraktions-Multiplikation

Bei der Durchführung einer Additions- und einer Subtraktions-Multiplikation befindet sich das Resultat C,c einer vorausgegangenen Rechnung, wie vorstehend beschrieben, im Akkumulatorregister. Der Multiplikand A ,a wird dann schrittweise so oft zu C,c addiert bzw. von C,c subtrahiert, wie der Multiplikatorß,ö angibt. Es muß jedoch vorher die Zuordnung der Kommas des Resultats C,c und des Produkts A ,a -B,b ausgeführt werden. Dies ist möglich, weil die Zuordnung des Kommas für das Resultat der Multiplikation A,a ■ B,b vom Kommastellenzähler bereits bei der Zahleneingabe ausgeführt wird. Es können also die Stellung des Kommas für das Resultat der MultiplikationA,α-B,b, d.h. j«I H- Sέ»! und die Stellung j c j des Kommas für das Resultat C,c einer vorausgegangenen Rechnung im Akkumulator zugeordnet werden, bevor die Multiplikation durchgeführt wird.

Die Methode zur Zuordnung der Kommastellen ist genau die gleiche wie im Falle der Addition und Subtraktion von Zahlen mit Kommastellen.

Nach der Beendigung der Kommazuordnung wird der Multiplikand A,α entsprechend dem Multiplikator B,ö-mal zum Inhalt C,c des Akkumulators addiert bzw. von diesem abgezogen. Auf diese Weise kann die Additions- und Subtraktions-Multiplikation ausgeführt werden.

5. Division

Bei dem Ausführungsbeispiel des beschriebenen elektronischen Rechners wird die Division derart ausgeführt, daß der Divisor laufend von dem Dividenden abgezogen wird und daß die Anzahl der Subtraktionen zu Erhalt des Quotienten gezählt wird. Dabei wird das Register zum Aufzeichnen der Zahl der Subtraktionen auch als dasjenige Register benutzt, in welchem der Dividend eingestellt wird. Die Zahl der Subtraktionen wird jeweils an der niedrigsten Wertstelle des Dividenden aufgezeichnet. Hierdurch ist es möglich, die Rechnung mit zwei Registern auszuführen.

Es ist jedoch notwendig, daß der Dividend eine Zahl ist, deren Stellen um mindest zwei Stellen kleiner sind als die Stellen des Registers, in dem der Divisor abgespeichert ist. Die Zahl der Stellen des Quotienten, die ausgerechnet werden kann, ist die Zahl der Stellen, bevor sich die höchste Wertstelle des Quotienten und die niedrigste Wertstelle des Divisors bei der Subtraktionsoperation überlagern.

Nachstehend wird die Rechenmethode nach dem Ausführungsbeispiel des Rechners erläutert.

G5 a) Allgemeine Division

Zunächst wird der Divisor B im Anzeigeregister untergebracht und der Dividend A im Akkumulatorregister. Außerdem werden der Dividend A und Divisor B jeweils nach links bis zur höchsten Wertstelle minus der ersten Stelle verschoben, d. h. die höchste Wertstelle des Anzeigeregisters und des Akkumulatorregisters bleiben frei. Danach wird die Operation ausgeführt, in deren Verlauf vom Dividenden A der Divisor B innerhalb des Akkumulatorregisters abgezogen wird. Jedesmal wenn die Subtraktion durchgeführt wird, wird schrittweise 1 als Quotient zur niedrigsten Wertstelle des Akkumulatorregisters addiert. Falls dann das Resultat negativ ist, wird der Divisor einmal zum Dividenden addiert. Gleichzeitig wird die niedrigste Wertstelle des Quotienten innerhalb des Akkumulatorregisters um 1 reduziert und der Rest, d. h. der Dividend für die nächste Rechnung, wird nach links um eine Stelle verschoben, wonach die Subtraktion zur Gewinnung der nächsten Stelle des Quotienten wiederholt wird. Jedesmal dann, wenn der Dividend um eine Stelle nach links verschoben wird, wird eine 1 dem Hilfszähler hinzuaddiert und die Zahl der Stellen des Quotienten gespeichert.

Es wird also dieselbe Operation immer wieder wiederholt, bis die höchste Wertstelle des Quotienten und die niedrigste Wertstelle des Divisors einander überlagern, und zwar unter Prüfung des Hilfszählers (die Zahl der Stellen des Quotienten).

Dann ist die Rechnung beendet, und der Quotient C und der Rest D stehen im Akkumulatorregister.

Die Zahl der Stellen des Quotienten kann dargestellt werden durch folgende Formel:

Stellenzahl des Quotienten = Stellenzahl des Akkumulatorregisters = Stellenzahl des Divisors — 2.

Wenn als nächstes der Rest D und der Quotient C vom Akkumulatorregister gleichzeitig zum Anzeigeregister übertragen werden, lassen sich Quotient C und Rest D voneinander durch den Inhalt des Hilfszählers unterscheiden.

Der Divisor B im Anzeigeregister wird bei der besagten Übertragungsoperation in das Akkumulatorregister gegeben.

b) Automatische Division von Zahlen
mit Kommastellen

Beim Ausführen der Rechnung A ,a :B,b wird zunächst der Dividend A ,a in das Anzeigeregister eingespeichert und es wird die Stellenzahl | α | hinter dem Komma des Dividenden^,« vom Kommastellenzähler gezählt.

Danach wird mit dem Divisionsbefehl der Dividend A,α nach links bis zur zweithöchsten Wertstelle des Anzeigeregisters verschoben. Hierbei wird die Anzahl |«| der Stellenverschiebungen vom Kommastellenzähler gezählt. Letzterer hat daher nach Beendigung der Verschiebung \a\ + |«| Stellen gezählt.

Wenn dann die Zahl B vor dem Komma des Divisors B,b eingespeichert wird, wird der Dividend in das Akkumulatorregister übertragen. Hierbei wird der Inhalt des Kommastellenzählers auf den Hilfszähler übertragen, und zwar als Komplement der Stellenzahl des Akkumulatorregisters, worauf der Kommastellenzähler gelöscht wird.

Der Inhalt des Kommastellenzählers ist sonach 0, und der des Hilfszählers entspricht — (ja] + |«l). Das —Zeichen bedeutet, daß es sich um das Komplement zur Registerlänge handelt.

Danach wird die Kommataste gedrückt, und die Zahl b hinter dem Komma des Divisors B,b wird ein-

gegeben. Gleichzeitig hiermit werden der Kommastellenzähler und der Hilfszähler zur Zählung angestoßen.

Als Folge hiervon hat nach Beendigung der Zahleneingabe der Kommastellenzähler \b\ gezählt,während der Hilfszähler — (\a\ + j α I) + \b\ gespeichert hat.

Als nächstes wird der Befehl zum Rechnungsbeginn erteilt, um den Divisor B,b nach links in Richtung der höchsten Wertstelle des Anzeigeregisters zu verschieben, die jedoch nicht belegt wird.

Hierbei wird die Stellenverschiebungszahl j β | vom Kommastellenzähler und vom Hilfszähler gezählt. Nach Beendigung dieser Verschienung beträgt der Zählwert des Kommastellenzählers j b \ + j β i und der des Hilfszählers

Dabei ist zu beobachten, daß die Zähler als Ringzähler ausgebildet sind und die gleiche Stellenzahl wie das Akkumulatorregister und das Anzeigeregister aufweisen, so daß

\b\

Deshalb wird der Inhalt des Hilfszählers, d. h. -(.a\ + |_α|) + (|ΐ| + [/φ, gleich \A\ -\B\.

Die Größe j A \ — \ B j bestimmt die Lage des Kommas des Quotienten und sie entspricht der Stellenzahl für die Verschiebung (nach rechts) des Kommas in Richtung auf niedrigere (rechte) Wertstellen, und zwar ausgehend von der höchsten Wertstelle des im Akkumulatorregister stehenden Quotienten.

Es wird also mit Hilfe der Kommastellen-Zuordnungsoperation der Inhalt des Hilfszählers, d. h. \A\ — \B\, auf den Kommastellenzähler übertragen, wodurch die Lage des Kommas gegenüber der höchstwertigen Ziffer des Quotienten bestimmt ist.

Somit ist es während der Rechnung möglich, auf einfachste Weise die automatische Division von Zahlen mit Kommastellen auszuführen, und zwar durch Verschieben der Lage der Kommas zusammen mit dem Quotienten.

c) Endlosquotient-Division

Nach Beendigung der Divisionsrechnung wird der im Anzeigeregister angezeigte Quotient C gelöscht, der Rest D auf das Akkumulatorregister übertragen, der Divisor B erneut in das Anzeigeregister eingegeben und der Rest D als neuer Dividend behandelt. Sodann wird die Rechnung immer wieder wiederholt und durch Anfügung des neuen Quotienten an den bei der vorherigen Rechnung erhaltenen Quotienten C ist es möglich, den endlosen Quotienten zu erhalten.

Nachfolgend werden Aufbau und Arbeitsweise eines Ausführungsbeispiels des elektronischen Kleinrechners erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Blockschaltung des Rechners,

F i g. 2 A die Blockschaltung der Register und der zugehörigen Steuerung,

Fig. 2B die in den Steuerschaltungen benutzten Tore,

F i g. 3 das Blockschaltbild des Steuersystems,

F i g. 4 und 5 die Speicherstellen des Anzeige- und Akkumulatorregisters,

F i g. 6 die Unterbringung einer Dezimalziffer bzw. eines Zeichens im Speicher,

F i g. 7 die Unterbringung einer Ziffer einschließlich einer Freisteile in dem dem Akkumulatorregister zugeordneten Addierer-Subtrahierer,

F i g. 8 die Synchronisierimpulse,

F i g. 9 den Aufbau des Befehlsregisters,

Fig. 10 die Flip-Flop-Steuerschaltung,

Fig. 11 den Startimpuls, der beim Niederdrücken einer Taste erzeugt wird,

Fig. 12 die Betriebsweise der Zähler,

Fig. 13 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehungen zwischen dem Anzeigeregister und dem Zähler,

F i g. 14 den Zeitsteuerungszähler,

Fig. 15 das Blockschaltbild eines Teils des Steuerregisters,

Fig. 16 und 17 die Schaltung von Schiebeimpulsverteilem,

Fig. 18 die Beziehung zwischen den Taktimpulsen und anderen Impulsen,

Fig. 19 das Flipflop des Taktsystems,

Fig. 20 und 21 Flußdiagramme für Multiplikationen bzw. Divisionen,

F i g. 22 die Wirkungsweise des Steuerbefehls im Zeitpunkt der Rechenoperation,

F i g. 23 bis 25 der Operationsablauf der verschiedenen Rechnungsarten.

Wie die F i g. 1 zeigt, besteht der Kleinrechner nach dem nachfolgend beschriebenem Ausführungsbeispiel aus den fünf Hauptteilen: der Anzeigevorrichtung 1, dem Tastenfeld 2, der Verarbeitungsvorrichtung 3, der Steuervorrichtung 4 und dem Impulsgenerator 5. Das Tastenfeld 2 enthält die Zifferntasten 0 bis 9 und die Befehlstasten zum Eintasten der Rechen- und Steuerbefehle.

Die Verarbeitungsvorrichtung 3 umfaßt das Anzeigeregister 3-1, das an die Anzeigevorrichtung 1-1 für die Wiedergabe des Rechenresultats angeschlossen ist. Ferner umfaßt die Verarbeitungseinrichtung das Akkumulaiorregister 3-2 und die Additions-Subtraktions-Einrichtung 3-3.

Die Steuervorrichtung 4 steuert die Verarbeitungsvorrichtung und sorgt für die Übertragung der Ziffern und Beträge. Gleichzeitig ist die Steuervorrichtung 4 mit der Stellenanzeigeeinrichtung und mit der Kommastellenanzeigeeinrichtung verbunden. Der Impulsgenerator 5 dient zur Erzeugung der Synchronisierimpulse, die als Taktimpulse, Zeitsteuerimpulse, Ziffernimpulse und Schiebeimpulse verwendet werden.

Die Fig. 2 A zeigt die Blockschaltung der Verarbeitungsvorrichtung. Das Anzeigeregister 3-1 ist ein Schieberegister, das gemäß F i g. 4 und 6 aufgebaut ist. Dabei entsprechen jeder Dezimalziffernstelle gemäß dem binären Zahlensystem 4 Bits und ein Wort besteht aus 10 Stellen. Das Schieberegister ist auf Flip-Flop-Schaltungen aufgebaut, die in Serie vom höchsten bis zum niedrigsten Bitwert geschaltet sind. Der Schiebeimpuls für das Register ist mit SP-R bezeichnet und wird gleichzeitig allen Flip-Flops einer Stelle zugeführt, wodurch eine Verschiebung der Ziffern erfolgt.

Das Akkumulatorregister 3-2 ist in gleicher Weise aufgebaut wie das Anzeigeregister 3-1. Es speichert aber, wie die F i g. 5 und 6 zeigen, nur 9 Stellen, weil seine zehnte Stelle, d. h. die höchstwertigste Stelle, dem Addierer-Subtrahierer 3-3 zugeordnet ist. Der Schiebeimpuls des Akkumulatorregisters 3-2 und der Addierer-Subtrahiererschaltung 3-3 ist im Diagramm mit SP-A bezeichnet.

Der Addierer-Subtrahierer 3-3 führt die Additionsund Subtraktionsoperationen aus. Er umfaßt nach F i g. 7 fünf Bits, nämlich eine Stelle mit 4 Bits und eine zusätzliche Bitstelle zur Speicherung des Übertrags CA mit positiven und negativen Vorzeichen. Die Ansteuerung des Addierers-Subtrahierers erfolgt für die Addition mit dem Signal S-ADD und für die Subtraktion mit dem Signal S-SÜB. Beim Anliegen des Addiersignals S-ADD gleich 1 arbeitet der Addierer nach dem Binärcode 8.4.2.1, und im Falle des Subtrahiersignals S-SUB gleich 1 arbeitet er als Subtrahierer, zwischen diesen beiden Signalen besteht noch die Beziehung, daß S-ADD gleich J^ÜB ist. Mit dem Signal SCA wird das Übertragsbit CA eingestellt, und mit dem Signal RCA wird diese Stelle gelöscht.

Die Zahlen werden mit der höchsten Ziffernstelle zuerst eingegeben, wobei G-I, G-2 .. . G-6 die Eingabetore für die Ziffern sind. Das Öffnen und Sperren dieser Tore erfolgt mittels der Signale 5-1, S-2 ...5-6.

Der an das Tastenfeld 2 angeschlossene Ziffernumsetzer 3-5 setzt die von den Zifferntasten 2-1 kommenden Dezimalziffern in den Binärcode 8.4.2.1 um und bewirkt gleichzeitig das Einstellen der Ziffern, das Öffnen des Tores mittels des Signals S-W und die Einspeicherung des Signals in die niedrigste Stelle LSD des Anzeigeregisters 3-1.

An das Anzeigeregister 3-1 ist ein Subtrahierer 3-4 angeschlossen, der jeweils von der. höchsten Stelle dieses Registers 1 subtrahiert, wenn das Signal 5-7 anliegt, wobei bei einem ununterbrochenem Anliegen dieses Signals das zuständige Flip-Flop das Anzeigeregister zum Schieberegister macht.

Bei der Ziffemeingabe werden die Tore G-I und G-3 geöffnet. Wird bei diesem Torzustand die Zifferntaste erneut gedruckt, so werden die im Anzeigeregister eingestellten Zahlen um eine Stellenzahl verschoben, die um 1 kleiner ist als die im Anzeigeregister abgespeicherte Stellenzahl. Danach wird das Signal S-W vom Ausgang des Tores des Ziffernumsetzers zugeführt, so daß die Ziffer der gedrückten Taste in die niedrigste Stelle des Anzeigeregisters 3-1 eingespeichert wird.

Wie bereits erwähnt, ist der beschriebene Rechner mit 10 Speicherstellen ausgestattet, die gemäß dem binären Zahlensystem auf 4 Bits aufgebaut sind, so daß der Schiebeimpuls SP-R dem Anzeigeregister 3-1 36mal zugeführt werden, muß, d. h. (10-1)-4 = 36, wobei eine Verschiebung nach rechts um 9 Stellen stattfindet, was im Ergebnis einer Verschiebung um eine Stelle nach links entspricht. Danach wird die nächst eingetastete Ziffer in der niedrigsten Stelle abgespeichert, und der aufgezeigte Vorgang wiederholt sich, bis alle Ziffern eingetastet sind. Das Anzeigeregister 3-1 ist mit der Anzeigevorrichtung 1-1 verbunden, so daß es möglich ist, zu beobachten, ob die abgespeicherte Zahl richtig ist. Nach Beendigung der Rechenoperation befindet sich das Rechenergebnis im Akkumulatorregister 3-2, deshalb werden die Tore G-I, G-4 und G-6 geöffnet und die Tore G-2, G-3 geschlossen. Liegt der Schiebeimpuls SP-R und der Schiebeimpuls SP-A an allen 10 Stellen der beiden Register (40mal) gleichzeitig an, so wird das Rechenergebnis vom Akkumulatorregister in das Anzeigeregister übertragen.

Beim Ausführen einer Rechenoperation werden die Tore G-I, G-5, G-6 geöffnet, und das Steuersignal S-ADD oder S-SUB liegt entweder an der Addierer- oder Subtrahiererschaltung an. Werden nun die 40 Schiebeimpulse gleichzeitig an die beiden Schieberegister gegeben, so wird der Inhalt des An-Zeigeregisters 3-1 vom Inhalt des Akkumulatorregisters 3-2 abgezogen oder eine Addition ausgeführt. Das Resultat dieser Rechenoperation wird wieder in das Akkumulatorregister 3-2 abgespeichert und von diesem zur Anzeige in das Anzeigeregister 3-1 übertragen.

Das Anzeigeregister 3-1 arbeitet als Schieberegister nur in besonderen Fällen, deshalb ist im Normalfall das Tor G-I bei (5-1) = 0 und bei (5-2) = 0 geöffnet, und das Tor G-2 ist geschlossen. In diesem Fall arbeitet der Subtrahierer 3-4 nicht.

Die F i g. 3 zeigt den Steuerteil des beschriebenen Rechners.

Der Impulsgenerator 5 liefert die Synchronisierimpulse und ist von bekannter Bauart. Fig. 8 zeigt die Impulse des Generators in der zeitlichen Zuordnung in der Steuervorrichtung 4.

In bezug auf Synchronisierimpulse liefert der Impulsgenerator 5 die Taktimpulsfolgen CPA und CPB, die gegeneinander um eine halbe Bit-Zeitdifferenz versetzt sind. In dem Diagramm der F i g. 8 sind 4 Zeitsteuerimpulsfolgen TB1, TB2, TB4 und TBS dargestellt. Jeder Zeitsteuerimpuls erscheint nur alle 4 Bits, also pro Stelle nur einmal. Daher sind die Zeitsteuerimpulse gegeneinander um einen Bitabstand versetzt, wobei die Anstiegs- und Abfallzeit der Impulse mit den Taktimpulsen CPA übereinstimmt. Deshalb stimmt auch der Bitwert innerhalb einer Stelle beginnend mit der niedrigsten Stelle des Akkumulatorregisters 3-2 und des Anzeigeregisters 3-1 überein.

Der im Diagramm der F i g. 8 noch dargestellte Ziffernimpuls DP wird für die Synchronisierung der Taktimpulse CPA mit den Zeitsteuerimpulsen TB1 benutzt, so daß folgende Beziehung gegeben ist:

DP = CPA-TBl.

Die Befehlstasten 2-2 setzen sich zusammen aus einer Additionstaste (+, =), einer Subtraktionstaste ( —, =), einer Multiplikationstaste (X) und einer Divisionstaste (:) sowie aus einer Löschtaste (CL) und einer Übertragstaste (T).

Die Signale der Zifferntasten und der anderen Befehlstasten erzeugen bei Niederdrücken ein L und beim Loslassen eine 0.

Das Befehlsregister 4-1 speichert den Inhalt der Befehlstasten und besteht aus dem Multiplikations-Flip-Flop F 2, dem Divisions-Flip-Flop F 3, dem Subtraktions-Flip-Flop F 4, die mit den Taktimpulsen CPB synchronisiert werden (F i g. 9).

Die Steuerschaltung 4-2 erzeugt die Steuersignale für den gesamten Rechner, die Schiebesignale für die Schieberegister und Zählimpulse für die entsprechenden Zähler. Die Steuerschaltung umfaßt logische Elemente, Inverter, ein Synchronisier-Flip-Flop und weitere Flip-Flops. Die Flip-Flops der Steuerschaltung sind in Fig. 10 dargestellt. Als Hauptsteuer-Flip-Flop wird hier die Flip-Flop-Schaltung Fl verwendet, die Zählimpulse an die Zähler und Schiebeimpulse an die Schieberegister liefert.

Das Einstellesignal 5Fl des Flip-Flops Fl wird wirksam, wenn die Signale TD 0 und TB1 des Impulsgenerators am Tor G-I anliegen, und zwar unter Synchronisierung durch den Taktimpuls CPB. Daher

ist die Zeit, für die das Flip-Flop Fl eingestellt ist, immer konstant. Das Verzögerungs-Flip-Flop F 5 wird um ein halbes Bit später mit dem Signal TD10 in noch zu beschreibender Weise betätigt. Der Zähler FF.F 6 steuert die Impulsgatter des Zählers 4-7 und des Zählers 4-3, wie in F i g. 3 dargestellt.

Die Unterscheidungs-Flip-Flops F 7 und F 8 speichern die abzufragenden Zustände temporär.

Die Startimpulse werden von einem monostabilen Multivibrator OS zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn die Zifferntaste und die Befehlstaste gedrückt werden. Dabei wird, wie aus Fig. 11 ersichtlich, der Startimpuls um eine Zeit verzögert, die zur Stabilisierung des Signals erforderlich ist. Danach wird er mit dem Signal DP synchronisiert, wobei die Impulsbreite langer als eine halbe Bitzeit, aber kürzer als Vi Bit-Zeiten gewählt wird.

Die drei Zähler 4-5, 4-6 und 4-7 sind Dezimalzähler mit der gleichen Stellenzahl wie das Anzeigeregister 3-1. Sie zählen die Ziffernimpulse DP, und während der Zeit, wenn diese Impulse an den Gattern G-8, G-9 und G-IO der Zähler anliegen, werden diese Tore mit den Signalen 5-8, 5-9, 5-10 durchgesteuert und damit das Flip-Flop Fl eingestellt. Wie bereits erwähnt, zählt der Zähler 4-5 die Kommastellen der eingestellten Zahl und steuert gleichzeitig über den Dekoder die Anzeigevorrichtung, während der Zähler 4-6 die Zahl der Stellen des Multiplikators zum Zeitpunkt der Multiplikation zählt und auch zum Auszählen der Stellenzahl verwendet werden kann. Der letztgenannte Zähler zeigt auch die Zahl in der gleichen Weise wie der Zähler 4-5 an. Der Zähler 4-7 dient zur Steuerung der Rechenoperation und zur Unterstützung der Zähler 4-5 und 4-6.

Wie bereits erwähnt, sind die drei genannten Zähler Dezimalzähler, deren Stellenzahl gleich der des Anzeigeregisters 3-1 ist. Ihre zehn verschiedenen Zählstufen sind mit den Ziffern 0 bis 9 numeriert. Der Zustand, in dem ein Zähler zurückgestellt ist, entspricht 0, und jedesmal wenn ein Impuls gezählt wird erhöht sich sein Inhalt um 1. Die Ziffern, die von den Dekodierern den einzelnen Zählern zugeordnet werden, entsprechen den zuständigen Zählerstufen. Der Zählerstand oder -inhalt der Zähler 4-5, 4-6, 4-7 wird nachfolgend zur Vereinfachung auch mit C₁, C, bzw. C₃ bezeichnet. So gilt z. B. für den in der fünften Stufe belegten Zähler 4-5 C₁ = 5, wobei diese fünfte Stufe mit einem positiven Signal, also mit einer 1, eingestellt wird.

Die Inhalte C₁, C₂ der Zähler 4-5 und 4-6 entsprechen immer der" Zahl und den Stellen der im Anzeigeregister dargestellten Ziffern, wie aus Fig. 13 hervorgeht. Der Inhalt des Zählers 4-7 wird in den meisten Fällen C₃ = 0 sein, weil der Ausgang des Dekodierers diesen Zustand benötigt und nur dann einen Inhalt C„ = 1 oder C- = 2 usw.

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speichert, wenn ihm eine Sonderaufgabe übertragen wird.

Der Zähler 4-8 ist ein Binärzähler, der die Frequenz der Operationsabläufe und Umwandlungen prüft, die nachfolgend noch beschrieben werden. Wenn der Inhalt C₄ dieses Zählers 1 entspricht, so erfolgt eine Anzeige.

Der Zeitsteuerzähler 4-3 prüft die Zahl der Stellen der im Schieberegister verschobenen Zahlen. Seine Kapazität ist mindestens um eine Stelle größer als die Zahl der Stellen des Anzeigeregisters. Im vorliegendem Fall handelt es sich um einen Dekahexagonal-Systemzähler. Wie aus F i g. 14 ersichtlich, zählt er die Ziffemimpulse'DP, wenn Fl und das Signal 5-11 an dem Tor G-Il anliegen. In den meisten Fällen wird das Signal 5-11 nicht erzeugt, so daß das Tor mit den beiden Impulsen DP und Fl allein durchgesteuert wird. Daraus ergibt sich, daß der Zeitzähler 4-3 die Ziffernimpulse DP immer dann zählt, wenn das Flip-FlopFl. eingestellt ist, d.h.

ίο eine 1 enthält.

Wird das Flip-Flop Fl über das Tor G-12 gesperrt und auf 0 eingestellt, so wird auch der Zeitsteuerungszähler 4-3 zurückgestellt. Dieser Zähler ist mit einem Dekodierer gekoppelt, und obwohl er die Signale TD von 0 aufwärts zählen kann, ist er dafür eingerichtet, nur die Signale

TD = 0, TD = 1, TD = 9 und TD = 10

zu erzeugen, weil die anderen Signale in der Steuerschaltung nicht benötigt werden. TD = 0 wird erzeugt, wenn der Ausgangszustand benötigt wird, TD = 1 wird erzeugt, um eine Stelle nach rechts und TD = 9, um eine Stelle nach links zu verschieben; mit dem Signal TD = 10 wird eine Gesamtverschiebung eingeleitet.

Der Zeitsteuerungszähler 4-3 prüft nur die Frequenz der Ziffernverschiebungen, er kann deshalb nicht als Vorrückzähler bezeichnet werden.

Das Steuerregister 4-4 bestimmt den Ablauf der Operationen. Wie aus der Fig. 15 hervorgeht, besteht es aus drei Flip-Flops und speichert drei Bits mit der Bewertung 1, 2 oder 4. Es kann daher 8 Zustände 0 bis 7 annehmen und liefert die Signale CR = 0, 1 ... 7 an die Steuerschaltung 4-2 über einen Dekodierer, wobei die Signale den 8 Zuständen entsprechen. Es kann auch mit einem der Signale SC = 0, 1... 7 der Steuerschaltung in jeden beliebigen Zustand eingestellt werden.

Fig. 16 und 17 zeigen den Verteiler der Schiebeimpulse für das Anzeigeregister und das Akkumulatorregister, die von der Steuerschaltung erzeugt werden. Aus den Figuren ist auch ersichtlich, daß der Schiebeimpuls SP-R des Anzeigeregisters

SP-R = CPA · F₁ · 3=13"

entspricht.

In der Zeit, wenn das Signal 5-13 gleich 0 ist, ist

das Tor G-13 geöffnet, so daß das Flip-Flop F₁ eine 1 erzeugt. Dadurch wird das Signal CPA erzeugt, das zur Erzeugung des Schiebeimpulses SP-R verstärkt und invertiert wird.

In gleicher Weise werden die Schiebeimpulse SPA für das Akkumulatorregister 3-2 erzeugt:

SP- A = CPA ■ F₁ · 5-14

Fig. 18 zeigt als Beispiel das Verhältnis der Synchronisierimpulse des Hauptsteuer-Flip-Flops F₁, des Zählers 4-5, des Taktzählers 4-3 und deren Schiebeimpulse SP-R und SP-A.

Fig. 19 zeigt die Operationen des Flip-Flops F im Synchronisiersystem. Das Einstellsignal SF liegt an der Anschlußklemme (1) an, während das Rückstellsignal RF an der Klemme (2) liegt. Die Synchronisierung erfolgt mit Impulsen P auf die Klemme (5), mit welchen das Flip-Flop eingestellt und zurückgestellt werden kann. Das Ausgangssignal F auf der Ausgangsklemme (3) ist immer dann 1, wenn das Flip-Flop eingestellt ist und es ist gleich 0, wenn das

409 507/289

Flip-Flop zurückgestellt ist. Auf der Klemme (4) erscheint das Komplementsignal F von F.

In der beschriebenen Rechnersteuerung werden die Triggersignale synchronisiert verzögert. Wenn daher das Eingangssignal vor dem Erscheinen des Synchronisierimpulses an einem Flip-Flop anliegt, kann das Πϊρ-Flop eingestellt oder zurückgestellt werden. Kommt aber das Eingangssignal gleichzeitig mit dem Synchronisiersignal auf dem Eingang des Flip-Flops an, so wird das Flip-Flop augenblicklich eingestellt oder zurückgestellt.

Die Ziffernanzeigevorrichtung 1-1 zeigt die umgesetzten Dezimalzahlen an, wie sie in binärer Form im Anzeigeregister 3-1 gespeichert sind. Für die Sichtbarmachung des Speicherinhalts in Form von Ziffern wird eine Dekodierung angewendet. Die entsprechenden Stellen des Anzeigeregisters R sowie die entsprechenden Stellen des Zahlenanzeigers 1-1 haben ein gegenseitiges 1-zu-l-Verhältnis.

Die Anzeigevorrichtung 1-1 kann auch zum Anzeigen des Kommas verwendet werden. In diesem Fall wird die Kommataste gedrückt und das Zählerflipflop F₆ eingestellt. Das Ausgangssignal F-S liegt am Impulstor G-8 des Zählers 4-5 an. Hierdurch wird die Kommastelle vom Zähler 4-5 gezählt und das der Stellenzahl entsprechende Signal in den Dekodierer übertragen. Mit dem Ausgangssignal des Zählers 4-5 wird dann die Kommastelle angezeigt.

Es ist auch möglich, bei der Ausführung einer Multiplikation das Multiplikationszeichen » X« zwischen dem Multiplikator und dem Multiplikand im Anzeigeregister 3-1 mit Hilfe des Zählers 4-6 und des Stellenanzeigers 1-3 (vgl. Nr. 8 bis 12 in F i g. 24) sichtbar zu machen. Beim Drücken der Multiplikationstaste (X) wird das Multiplikations-Flip-Flop F₂ eingestellt und das Ausgangssignal 5-9 an das Tor G-9 des Zählers 4-6 gelegt. Dadurch wird das Tor G-9 durchgesteuert, und die Stellen des Multiplikators werden gezählt. Das der Stellenzahl entsprechende Signal wird zum Dekodierer übertragen.

Der Dekodierer hat die gleiche Stufenzahl wie das Anzeigeregister 3-1. Deshalb steuern die Ausgangssignale des Anzeigeregisters die Anzeigelampen an, wodurch auch das Multiplikationszeichen zwischen dem Multiplikator und Multiplikand angezeigt wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Rechners erläutert. F i g. 22 zeigt ein Diagramm der Steuerbefehle CR = 0 bis CR = 7 für die entsprechenden Rechenoperationen.

Multiplikation und Additions-Multiplikation

Additions-Multiplikation:
K + A-B = 3,45 + 2,35 · 12,4 = 32,590

Die Zahl 3,45 wurde auf Grund irgendeiner früheren Aufgabe errechnet und sie steht nunmehr im Anzeigeregister 3-1, so daß der Zustand C₁ des Zählers 4-5 C₁ = 8 ist und der Zustand Ci? des Steuerregisters 4-2 CR = 0 ist.

Beim Drücken der Zifferntaste (2) wird der Inhalt des Anzeigeregisters 3-1 in das Akkumulatorregister 3-2 wie bei einer Addition übertragen. Dabei ist der Zähler 4-5 in Betrieb und seine Komplementwerte gelangen in den Zähler 4-7, wobei das Steuerregister 4-2 vom Zustand CR = O in dem Zustand Ci? = 1 überführt und die Ziffer 2 in die niedrigste Stelle des Anzeigeregisters 3-1 eingeschoben wird.

Es wird nun die Kommataste (,) gedrückt, so daß das Zählerflipflop F₈ eingestellt wird. Danach wird die Zifferntaste (3) gedrückt und die Ziffer 3 in das Anzeigeregister eingegeben. Die Inhalte der Zähler 4-5 und 4-7 entsprechen C₁ = 9 und C₃ = 1. Anschließend wird die Zifferntaste (5) gedrückt und die 5 in das Anzeigeregister eingeschoben, so daß C₁ = 8 und C₃ = 0 entspricht.

Für die angeführten Operationen wird noch kein

ίο Multiplikator benötigt, so daß zunächst eine Addition abläuft.

Daraus ist zu ersehen, daß das Anzeigeregister 3-1 und das Akkumulatorregister 3-2 sowie die Zähler 4-5 und 4-7 in der gleichen Weise ausgeführt sein können.

Wird zuerst die Löschtaste (ACM) betätigt und danach die Multiplikationstaste gedrückt, so werden die Tore G-5 und G-6 geschlossen, und zwar mit dem Signal^S-5 der Taste (X) in Verbindung mit dem

Signal SF₁/dieser Taste und mit dem Signal OS + ... sowie dem Signal 5-14 und einen Signal der Löschtaste. Gleichzeitig werden 40 Schiebeimpulse SP-A erzeugt, und der Inhalt des Akkumulatorregisters 3-2 wird gelöscht, wobei auch der Zähler 4-7 auf C₃ = 0

mit Hilfe des Signals

RC-3 = (Taste [X]) ■ (Taste [ACM]) + ...

zurückgestellt wird. Beim Niederdrücken der Multiplikationstaste (X) wird mit dem Tastensignal SR₂ das Multiplikationsflipflop F₂ eingestellt. Gleichzeitig wird das Zählerflipflop F₆ zurückgestellt, wobei die Bedingung für die Rückstellung einerseits

(i?F₆) = (CR = I)- (Taste [Z]) + ...

oder andererseits die Einstellung des Flipflop F₀ durch das Signal 5-9 an dem Tor G-9 des Zählers 4-6 erfüllt ist (5-9 = F₂).

Der Zähler 4-6 zählt nun die Zahl der Stellen des Multiplikators bei der Eingabe und Verschiebung im Anzeigeregister 3-1, wobei stets die niedrigste Stelle des Multiplikanden angezeigt wird.

Beim Niederdrücken der Taste (X) wird auch das Zählerflipflop F₆ zurückgestellt, so daß die Zähler 4-5 und 4-7 zum Zählen der Kommastellen angestoßen werden.

Die Eingabe des Multiplikators kann in gleicher Weise erfolgen und auch die Übertragung des Multiplikators in das Anzeigeregister sofort nach dem Multiplikanden erfolgen. Die Anzeige der Markierung χ zwischen Multiplikator und Multiplikand im Stellenanzeiger 1-3 steuert der Zähler 4-6.

Beim Drücken der Kommataste (,) wird das Zählerflipflop F₆ eingestellt; hierbei ist

(SF₆) = (CR = 1)· (Taste[.]).

In diesem Fall befindet sich wie bei einer Addition der Zähler 4-7 im Zustand C₃= 0. Es liegt also die Bedingung vor, daß das Unterscheidungsflipflop F_ eingestellt wird.

Die Bedingung für das Einstellen des Unterscheidungsflipflop F₇ lautet:

(SF₁) =(CR = I)-F₁ · F₀ · (C₃ = 0) · (TB8) +

Die Zuordnung der Kommastellen erfolgt nach dem Grundsatz, daß die Zahl der Kommastellen von Multiplikator und Multiplikand gleich der Stellenzahl der multiplizierten Zahl hinter dem Komma ist und daß die Stellenzuordnung bei der Ausführung einer

Additions-Multiplikation in gleicher Weise wie bei einer Addition ausgeführt werden kann.

Wird die Starttaste (Additionstaste) (4-.=) gedruckt, so wird der Zustand CR = 2 des Steuerregisters 4-4 eingestellt, und zwar unter der Bedingung, daß (Ci? = 1) ■ OS ■ [Taste (+.=) oder Taste (-.=)]. F₃ ist. Beim Zustand Ci? = 2 wird das Zählerflipflop F₀ eingestellt, so daß die Kommastellenzuordnung anläuft. Im vorliegenden Beispiel nimmt der Zähler 4-7 aber den Zustand von C₃=O an, so daß es nicht notwendig ist, eine Kommastellenzuordnung auszuführen. Wie bereits erwähnt, wird dann, wenn der Inhalt C₃ des Zählers 4-7 nicht dem Zustand C₃=O entspricht, der Inhalt des Anzeigeregisters 3-1 so lange verschoben, bis der Zähler 4-7 den Zustand 0 erreicht hat. Daraus ergibt sich, daß im Fall des Beispiels 3,45 + 23,5 · 124 die Aufgabe auf 3,45 + 23,5 · 124,0 korrigiert wurde.

Befindet sich beim Zustand Ci? = 2 des Steuerregisters 4-2 der Zähler 4-7 im Zustand C₃ = 0, so wird das Steuerregister auf den Zustand CR = 3 eingestellt, und zwar unter der Bedingung

SC-3 = (Ci? = 2) · (C₃ = 0) · F₂ + . ..

Außerdem wird der Inhalt des Anzeigeregisters 3-1 verschoben, bis auch der Zähler 4-6 den Zustand C₂ = 0 erreicht, und zwar unter der Bedingung

RF₁ = (CR = 3) · F₂ · (C₂ = 0) + . . .

und bis der Multiplikator und der Multiplikand voneinander getrennt sind.

Der Zähler 4-5 zeigt die richtige Kommastelle an und es ist daher nicht notwendig, denselben zu betätigen. Aber selbst dann, wenn eine Betätigung aus irgendeinem Grunde erfolgen sollte, wird sein Inhalt nicht beeinflußt.

Wird bei dem Zustand CR = 2 des Steuerregisters 4-2 keine Operation ausgeführt, so läuft der Zähler 4-7 mit, weil das Flipflop F_n nicht zurückgestellt worden ist. Der Zähler 4-7 zeigt in diesem Fall, wenn er nicht abgetrennt ist, die Lage der niedrigsten Stelle von 124, d. h. des Multiplikators, an, während der Zähler 4-6 die niedrigste Ziffer des Multiplikanden 23,5 anzeigt. Durch die Verbindung der Zähler 4-6 und 4-7 läuft die Operation weiter.

Bei einer Trennung wird das Steuerregister 4-4 auf den Zustand CR = 5 eingestellt, und zwar durch SC - 5 = (CR = 3) · F₂ · (C₂ = 0). Die Rechnungsoperation läuft wie mit" dem"Flußdiagramm F i g. 28 dargestellt ab. Es handelt sich dabei um eine wiederholte Addition mit den im gleichen Register abgespeicherten Multiplikator und Multiplikand, wobei folgendes zu beachten ist:

a) falls die Inhalte des Anzeigeregisters addiert werden, wird nur der Multiplikand addiert;

b) die niedrigste Stelle des Multiplikators wird abgetastet, und es wird unterschieden ob der Inhalt dieser Stelle sich von 0 unterscheidet. Falls dies der Fall ist, erfolgt eine Subtraktion mit der 1.

Das Steuerregister 4-2 wird nun auf den Zustand Ci? = 5 eingestellt, und zwar durch F., · CRz ■ (C, = 0) +. . ., so daß der Inhalt C₃ = 0 des" Zählers 4-7 festgestellt wird. Ist der Inhalt nicht gleich 0, so findet eine Gesamtstellenverschiebung im Anzeigeregister 3-1 mit Hilfe von 40 Verschiebeimpulsen SP-R statt. Während dieses Prozesses wird der Zähler 4-7 auf O zurückgeschaltet und der Inhalt der nächsten Operation während einer Bitzeit geprüft.

Die niedrigste Stelle des Multiplikators entspricht immer den Signalen LSD und deshalb wird zu diesem Zeitpunkt entschieden, ob ihr Inhalt 0 ist oder nicht. Ist das nicht der Fall, wird das Unterscheidungsflipflop F₇ eingestellt, und zwar durch

SF. = F₂ · (CR = 5) · (C₃ = 0) · ISTJ

Dadurch wird das Torsignal 5-3 und das Subtraktionssignal 5-7 zur Steuerung des Tores G-3 und des Subtrahierers 3-1 erzeugt, wodurch der Wert 1 von der niedrigsten Stelle des Multiplikators abgezogen wird:

5-3 = (CR = 5) · F₇ · (C₃ = 0) · TB8'+ ...
5-7 = (CR = 5) · F₇ · (C₃ = 0) · TB8 + .. .

Bei der Verschiebung der niedrigsten Wertstelle des Multiplikators auf die höchste Wertstelle wird eine 1 subtrahiert. Nach der Gesamtstellenverschiebung, d. h. nach Beendigung des Zustandes CR₅ des Steuerregisters 4-2, wird das Unterscheidungsflipflop F₇ zurückgestellt, und zwar durch

²S sC-4 = (CR = 5) -F₂ -F₇! TDlO ■ TBl -f- .. .

und die Addition ausgeführt wird. Während dieser Operation wird der Multiplikator ebenfalls addiert, w'enn daher der Zähler 4-7 auf den Stand C₅ = O gebracht wird durch 5C-5=F, · (C₃ = O) · (Ci?=4) ■f..., wird der Zustand CR — 5 des Steuerregisters 4-2 eingestellt, und wenn das Tor G-6 geschlossen ist, wird die Unterscheidungsoperation ausgeführt:

SP-A = (CR = 4) + (CR = 5) + . ..
G-6 = (CR = 4) + ...
RF₇ = T₁-TBl.

Die erwähnte Operation wird im vorliegenden Fall viermal wiederholt. Bei der vierten Abtastung wird aber festgestellt, daß die zu multiplizierende Stelle eine 0 enthält, so daß das Unterscheidungsflipflop F₇ nicht mehr eingestellt wird. Damit wird der Zustand CR = 5 des Steuerregisters 4-2 beendet und gleichzeitig der Zustand CR = 6 durch

SC-6 = F₂-(CR = 5)-T₇-TDlO+ ...

eingestellt.

Bei dieser Operation wird der Multiplikand innerhalb des Anzeigeregisters 3-1 stellenweise nach links um 9 Stellen verschoben, nämlich RF₁ = (CR = 6) ■ TD 9. Um zu verhindern, daß auch der Multiplikand beim Schiebeprozeß verschoben wird, wenn durch

SF₃ = F₂ · (CR = 6) · (C₃ = 0) · F₁ + .. . C₃=O

ist, wird das Unterscheidungsflipflop F₃ eingestellt. Durch öffnen des Tores G-I sowie durch Schließen des Tores G-I mit Hilfe des Torsignals 5-1 = 5-2 — (CR — 6) · F₂ · F₈ wird der Multiplikator nicht

verschoben. Die" Zähler 4-6 und 4-7 zählen schrittweise 9 Impulse. Danach wird durch 5C-5 = F., · (CR = 6) · (TD 9) + ... wiederum CR = S eingestellt und das Flipflop F₈ durch RF_a = F₁ · TB 2 zurückgestellt, wobei die Endoperation ausgeführt wird. Nach dreimaliger Ausführung der CR = 6-Operation wird CR = 5 eingestellt, und der Zähler 4-7 nimmt den Zustand C₁=O an, wodurch die Rechenoperation beendet wird.

Danach wird CR =7 eingestellt, und zwar durch 5C-7 = F₂ ■ (CR = 5) · F₁ · (C₃ = O), und das Anzeigeregister wird allein verschoben, bis C₂ = 0 wird, und zwar bei angehaltenem Zeitsteuerungszähler 4-3, der mit den Signalen 5-11 = (CR = 7) ■ F₂ · F₈ gesperrt ist. Nach Zurückbringung des Multiplikanden in seine Ausgangsstellung wird das Unterschiedsflipfiop F- eingestellt, wobei die Tore G-4 und G-6 geöffnet werden. Da F₇= 1 ist, muß für die Ansteuerung des Zeitzählers 5-11 gleich 0 werden, so daß nach Übertragung des Inhalts des Akkumulatorregisters 3-2 in das Anzeigeregister 3-1 sowie des Multiplikanden aus dem Anzeigeregister in das Akkumulatorregister das Endsignal wie bei einer Addition erzeugt wird.

Bei diesem Signal werden der Zähler 4-7 das Befehlsregister 4-1 und das Steuerregister 4-4 zurückgestellt und die Rechnung mit folgendem Ablauf beendet:

SF. = (CR = 7) · F, · (C, = 0) + ... 5-3 = (CR = 7) +".. .
5-4 = (CR = 7) ■ F₀ · F₇ + . . . 5-5= (Ci? = 7)-F₈"+ ...
S-6 = (CR = 7) · F., + ... 5-14 = (CR = 7) -F₂-F₇ + ...

Bei einer Multiplikation ohne Komma werden die gleichen Operationen wie vorstehend ausgeführt, mit der Ausnahme, daß der Kommastellenzähler 4-5 nicht wirksam ist.

Subtraktions-Multiplikation

Bei einer Subtraktions-Multiplikation laufen die Operationen in gleicher Weise ab wie bei einer Additions-Multiplikation mit der Ausnahme, daß die Subtraktion vom Inhalt des Akkumulatorregisters wiederholt ausgeführt wird und daß die Subtraktionsschaltung und die Multiplikationsschaltung gleichzeitig betätigt werden.

Division

Die Rechenoperation einer Division läuft in dem Ausführungsbeispiel des Rechners wie bei anderen bekannten Rechnern ab. Da aber für die Zahlen nur das Akkumulatorregister und das Anzeigeregister zur Verfügung stehen und weitere Zahlenregister nicht vorhanden sind, unterscheidet sich der Operationsablauf durch die Behandlung der Kommastellen.

Beispiel
0,166:3,3 = 0,0503030 (Fig. 25)

Die Eingabe des Dividenden erfolgt über die Tasten (0) (,), (1), (6). Beim Drücken der Divisionstaste (:) werden das Zählerflipflop F₆ durch SF₆ = (CR = 3) und CR = 3 durch 5C-3 = (CR = 1) · OS · (Taste (:)) + ... eingestellt. Das Anzeigeregister wird schrittweise nach links um eine Stelle verschoben (und zwar mit Hilfe von RF₁ = (CR = 3) · TD 9, um eine Verschiebung nach rechts um 9 Stellen zu erreichen. Dabei wird wenn der Inhalt der Stelle, die um 1 kleiner ist als die höchste Stelle, d. h. die neunte Stelle nicht gleich 0, ist das Flipflop F., mit Hilfe von SF₃=T, ■ (CR = 3)-T₁- (R„= 0) eingestellt, und da das Signal von 5C-0 = (CR = 3) · F₁ · F₂ · F., · (i?_n = 0) + ... an der Steuerschaltung anliegt, wird CR = 0 eingestellt. Das Signal 7ζ = ö wird dann erzeugt, wenn die neunte Stelle nicht gleich 0 ist, und wenn der Zustand des Steuerregisters 4-2 CR = 0 wird, ist die Schiebeoperation unterbrochen.

Mit einem Tastensignal (3) wird der Inhalt des Anzeigeregisters 3-1 in das Akkumulatorregister 3-2 übertragen, und der Inhalt C₁ des Zählers 4-5 erscheint im Komplement im Zähler 4-7. Danach nimmt wie im Additionsprozeß der Zustand CR des Steuerregisters wieder CR = 1 an und die Zahl 3 wird eingespeichert.

ίο Bei CR = 1 weicht die Operation von den oben erklärten Operationen der Kommastellenzuordnung ab, wenn das Flipflop F₃ und das Zählerflipflop F₆ eingestellt ist. Bei C₃= 0 wird F₃. Deshalb wird hier das Unterscheidungsflipflop F- nicht eingestellt durch

¹^ F₃-(CA = I)-F₁-F₆-(C₃ = O)-(TSS)H-...

so daß der Zähler 4-7 mit der Zähloperation fortfährt.

Bei der Betätigung der Divisionsstarttaste (+ . =) (Additionst'aste) wird CR = 3 erneut durch 5C-3 = (CR = 1) · OS[■ (Taste (+.=))· F₃ + ... eingestellt. Ebenso wird das Zählerflipflop F₆ eingestellt und eine Zahlenverschiebung, wie oben erklärt, eingeleitet, bis die Stelle, die um 1 niedriger ist als die höchste Stelle (die neunte Stelle), nicht 0 ist. Es werden also die Zahlen in der höchsten Stelle, die nicht gleich 0 sind, im Divisor und Dividenden bei der neunten Stelle einander zugeordnet, wobei mit Hilfe von

5C-2 = (CR = 3) -F₁ -F₃ · (R₀ = 0) + .. . CR = 2

eingestellt wird.

Danach wird bei RC₁= (CR = 3) ■ F₃+ ... der Zähler 4-5 auf C₁ = 0 zurückgestellt. Zu diesen Zeitpunkt gibt der Zählerstand C₃ des Zählers 4-7 die Differenz der Stellenzahl vor dem Komma des Divisors und die Stellenzahl vor dem Komma des Dividenden an.

Die Division erfolgt durch wiederholte Subtraktion des Divisors vom Dividenden und das Rechenergebnis wird durch sukzessive Teilquotienten gebildet. Folglich kann die Ziffer der höchsten Stelle des Rechenergebnisses in der niedrigsten Stelle des Akkumulatorregisters 3-2 untergebracht sein. Da ferner alle Kommastellen dem jeweiligen Stand C₃ des Zählers 4-7 entsprechen, weil der Zähler 4-7 das Komplement des Zählers 4-5 enthält, braucht der Inhalt dieses Zählers C-5 nicht übertragen und die Lage des Kommas nicht geändert zu werden.

Während der Division steht der Zähler 4-7 in vorbestimmter Beziehung zu den Ziffern der höchsten Stelle des Resultats der Teiloperation. Deshalb wird, wenn die Beziehung bis zum Ende der Operation nicht unterbrochen wird, die Kommastelle stets vom Zähler 4-5 angezeigt.

Mit Hilfe des Signals 5-13 = (CR = 3) ■ F₃ wird SP-R, d. h. die Verschiebung des Anzeigeregisters, angehalten. Dabei werden die Zähler 4-5 und 4-7 gleichzeitig angesteuert, bis C₃=O wird. Der Zustand

CR = 4 des Steuerregisters 4-2 wird von Ci? = 2 aus eingestellt mit dem Signal 5C-4 = (CR = 2) · F₂ · (C₃ = 0) + . .., und, wie aus Fig. 21 ersichtlich, wird der Inhalt des Anzeigeregisters 3-1 vom Akkumulatorregister 3-2 subtrahiert, wobei das Subtraktionsflipflop F₄= 1 ist, da SF₁= (CR = 3) ■ F„. Nach Löschung des Übertrags durch das Signal (Ci? = 4) · TDlO -TBl + ... und Feststellung, daß der Inhalt ACC des Akkumulatorregisters 3-2 kleiner als

O ist, wird durch 5F₄= (CR = 3) · F₃ der Inhalt R des Anzeigeregisters 3-1 zum Inhalte CC des Akkumulatorregisters 3-2 addiert und in den Ursprungszustand durch F₄=O zurückgebracht, dadurch, daß

RF_i = (Ci? = 4) -F₃ · CA ■ TDlO ■ TBl + ...

ist. Die Ziffer in der niedrigsten Stelle (LSD) im Akkumulatorregister ist der Teil quotient, der im Rechenergebnis die höchste Stelle erhält und im vorliegenden Beispiel 0 entspricht.

Der Zähler 4-7 zeigt immer die höchste Stelle des Rechenergebnisses an. Wenn daher der Zählerinhalt C₃-I ist, wird LSD, d. h. die niedrigste Stelle abgetastet, ob sie gleich 0 ist. Entspricht sie 0 (was im Beispiel der Fall ist), wird das Unterscheidungsflipflop F₇ eingestellt, und zwar durch

AR₇ = F₃ · (CR = 4) -F₄- (C₃ = I)-(LiD = 0) + ...

Der Zählerinhalt C₃ wird zeitweilig gespeichert, so daß die Rechnung fortgeführt werden kann. Nach dieser Operation wird^: · der Zustand CR = 6 des Steuerregisters 4-2 durch

SC-6 = F₇-F₃-T^- (CR = 4) · TDlO · TBl + ...

eingestellt.

Bei CR = 6 wird die Verschiebung SP-R des Anzeigeregisters 3-1 angehalten durch 5-13=(Ci?=6)· F₃, und auch das Steuersignal SP-A für das Akkumulatorregister 3-2 wird erzeugt durch das Signal S-14 = (CR = 6) ■ F₃ + .. . Ferner wird der Inhalt ACC des Akkumulatorregisters 3-2 allein um eine Stelle nach links verschoben, und die Inhalte C₁ und C₃ der Zähler 4-5 und 4-7 werden um 1 durch 9 Zählimpulse zurückgestellt, so daß am Ende von CR = 6 der Zustand CR = 4 durch SC-4 = (CR = 6)F₃ · TD 9 + .. . eingestellt wird.

Die Verschiebung des Inhalts des Akkumülatorregisters 3-2 und des Anzeigeregisters 3-1 wird bei Ci? = 4 (F i g. 21) durch die Einstellung des Flipflops F₄ = 1 eingeleitet, und zwar durch 5F₄ = F₃ ■ T₇ · (CR = 6) + ... Ist der Inhalt des Akkumulatorregisters 3-2 positiv, so wird CR = 5 durch

(SCS = (CR = 4) -F₄ -F₃ -F₅ · (CA = 0) + ...

eingestellt. Danach wird, wenn der Quotient 1 entspricht, dieser zur niedrigsten Stelle des Akkumulatorregisters addiert.

Bei der obenerwähnten Addition wird der Übertrag im Addierer gleich 1 unter folgenden Bedingungen:

(SCA) = F₃ · (CR = 5) · F₄ · (TDO) -(TBl) + ...

Der Übertrag 1 wird nun auf die niedrigste Stelle des Akkumulatorregisters 3-2 durch eine Ringverschiebung gebracht. Dies geschieht durch die Erzeugung des Signals SP-A mit Hilfe von 5-14 = (CR = 5) + . . . Danach wird CR = 4 durch SC-4 = (CR = 5) · F₃ · TD10 · Ti? 1 + ... eingestellt, um erneut die Operation Akkumulatorregister-Änzeigeregister durchzuführen. Nach einer fünfmaligen Wiederholung wird CR — 4 eingestellt. Bei der sechsten Subtraktion wird der Inhalt des Akkumulatorregisters kleiner als 0 und eine Kommastellenzuordnung findet nicht mehr statt.

Die gleiche Operation wie bei der Additions-Multiplikation mit einem sechsstelligen Teilquotienten kann auch in diesem Fall ausgeführt werden. Dabei wird der Inhalt des Akkumulatorregisters 3-2 um eine Stelle nach links verschoben (CR = 6) und bei (CR = 4) zu Beginn der Berechnung der siebenten Stelle des Quotienten festgestellt, daß der Inhalt A CC des Akkumulatorregisters 3-2 kleiner als 0 (CA = 1)

S ist.

Wie bei Subtraktions- und Additionsoperationen wird der Inhalt des Akkumulatorregisters 3-2 und des Anzeigeregisters 3-1 addiert und verknüpft. Bei C₃ == 1 wird entschieden, daß die niedrigste Stelle

ίο nicht gleich 0 ist, d. h. daß die Kommastellen nicht übereinstimmen und daß das Unterscheidungsflipflop F₇ nicht eingestellt wird. Dadurch wird angezeigt, daß die Rechnung nicht ausgeführt werden kann. Der Grund hierfür ist, daß die Zahl der Stellen des Anzeigeregisterinhalts B um eine Stelle größer ist als die höchste Stelle des Quotienten im Akkumulator (F₇ = 0). Bei der Weiterführung der Rechnung wird die höchstwertige Stelle des Quotienten als die niedrigste Stelle des Dividenden betrachtet und de/ Divisor wird hiervon abgezogen. Am Ende dieser Operation ergibt sich für das vorliegende Beispiel ein Rest und der Quotient befindet sich in der niedrigsten Stelle.

Beim Zustand CR = 7 des Steuerregisters, welcher durch

5C-7 = F₇ -F₃ -F₄ · (CR = 4) · TDlO + .. .

eingestellt wird, findet eine Übertragung vom Akkumulatorregister 3-2 in das Anzeigeregister 3-1 statt. Bei C₂ = 1 des Zählers 4-6, d. h., wenn, alle Stellen des Quotienten im Anzeigeregister sind, wird ■· das Unterscheidungsflipflop F₈ eingestellt, und zwar durch SF₃ = (CR = I)-F₃-F₁ ■ (C₃ = 0)-TB8+ ...'.

Außerdem wird das Tor G-4 des Akkumulatorregisters 3-2, das durch 5-4 = (CR = 7) · F₃ · F₈ bei CR = I geöffnet worden ist, durch das Signal von F₈ geschlossen, wobei gleichzeitig das bisher geschlossene Tor G-5 durch 5-5 = (CR = 7) · F₈ geöffnet

7/ird. Bei der weiteren Gesamtstellenverschiebung wird der Quotient, d. h. das Ergebnis der Rechnung, vom Anzeigeregister 3-1 und die Kommastelle vom Zähler 4-5 in die Anzeigeeinrichtung 1-1 übertragen. Daher wird als Ergebnis 0,0503030 angezeigt und der Rest im Akkumulatorregister 3-2 gespeichert. Danach werden alle Register mit Ausnahme des Akkumulatorregisters und des Zählers 4-5 gelöscht, und die Rechnung ist beendet. Wird der verbliebene Rest benötigt, so kann er mit Hilfe der Übertragungstasten (T) und (OS) weiter verknüpft werden, wobei der Zustand CR = 7 des Steuerregisters 4-2 und das Flipflop F₁ eingestellt wird. Dadurch wird der Inhalt des Akkumulatorregisters 3-2 in das Anzeigeregister 3-1 wie bei einer Anzeigeoperation übertragen.

Multiplikation mit einer konstanten Zahl

Wie oben erwähnt, bleibt bei einer Multiplikation der Multiplikand im Akkumulatorregister 3-2 gespeichert stehen, wenn die Rechnung beendet ist. Die Übertragung des Multiplikanden bei CR = 7 in das Anzeigeregister 3-1 durch Drücken der Übertragungstaste (T), d. h. unter der Bedingung von (5C-7) = (Taste [T]) · OS hat zur Folge, daß das Ergebnis der Multiplikation im Anzeigeregister 3-1 gelöscht wird, weil bei CR = 7 und Drücken der Taste (T) S-6 = 0 wird. Durch unmittelbares nachfolgendes Drücken der Taste (X) wird die Zahl erneut zum Multiplikand.

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Wenn daher diese Zahl wiederholt multipliziert werden soll, d. h.

A ■ B₁ = C₁ · A ■ B₂ = C₂, . ..,

braucht nur einmal die konstante Zahl als Multiplikand eingesetzt werden und die Multiplikation wird unter Verwendung der Übertragungstaste (Γ) ausgeführt.

Endlos-Quotienten-Division

Wenn bei der Division nach der Rechenoperation die Endlos-Quotienten-Divisionstaste (/) bei Ci? = 7 gesperrt ist, werden der Quotient und der Rest nicht getrennt, weil das Flipflop F₈ bei

(CR = 7) ■ F₃ · F₁ · (C₃ = 0) · TB₈ ■ Taste [/])

daß am Ende von Ci? = 7 die Zahl der Stellen komplementär im Zähler 4-7 gespeichert ist.

Die Unterscheidung von Quotient und Rest ergibt sich dadurch, daß der Rest in den höherwertigen Stellen und der Quotient in den niedrigerwertigen Stellen (F i g. 13) des Anzeigeregisters 3-1 steht.

Beim Betätigen der Dauerdivisionstaste (5) werden die Signale SP-R, SP-A und 5-4 erzeugt und CR = O eingestellt, wodurch die Schiebeoperation des An-Zeigeregisters 3-1 und des Akkumulatorregisters 3-2 beginnt. Hierbei wird der Divisor in das Anzeigeregister 3-1 übertragen, und der Zähler 4-6 beginnt zu zählen. Bei C, = 0, d. h. wenn die Quotienten gelöscht sind und der Rest sich im Anzeigeregister befindet, wird das Unterscheidungsflipflop F. eingestellt, und zwar bei

nicht eingestellt wird. Andererseits werden die Signale 5-4 und 5-6 durch (CR = 7) · (Taste [/]) erzeugt, und das Tor G-4 des Akkumulatorregisters 3-2 und das Tor G-6 des Anzeigeregisters 3-1 werden geöffnet, so daß der Quotient und der Rest aus dem Akkumulatorregister zum Anzeigeregister übertragen und dort angezeigt wird. Außerdem wird der Divisor vom Anzeigeregister in das Akkumulatorregister übertragen und nach Rechnungsschluß dort gespeichert.

Der Zähler 4-6 zum Speichern der Zahl der Stellen des Quotienten, der in der vorstehend beschriebenen Division nicht benutzt worden ist, wird unter der Bedingung (Taste [/]). [(CR = 4) + (CR = 5) + (CR = 6) + (CR = 7)]

betätigt, und zwar unter der gleichen Bedingung wie der Zähler 4-7, während der Divisionsoperation, so (CR = 0) · (Taste [5]) · (C₂ = 0) · F₁,

so daß das Signal 5-6 erzeugt wird. Deshalb wird das Tor G = 6 geöffnet und der Rest der vorausgegangenen Operation, d. h. der Dividend allein, aus dem Anzeigeregister 3-1 in das Akkumulatorregister 3-2 übertragen. Nach der Verschiebung um 10 Stellen wird das Steuerregister 4-2 von CR = 0 auf CR = 4 unter der Bedingung (CR = 0 ■ (Taste [5]) ■ F₅ gebracht. Gleichzeitig wird das Flipflop F₃ eingestellt, um die Divisionsoperation automatisch fortzusetzen. Die Division läuft weiter wie vorstehend ausgeführt, weil die Taste (7) gesperrt ist und der Zähler 4-6 sowie die Steuerschaltung mit Ci? = 7 im Betrieb ist. Wenn die Dauerdivisionstaste (5) gedrückt wird, hat der dem zuerst erhaltenen Quotienten folgende Quotient die gleichen Stellen, so daß es möglich ist, einen endlosen Quotienten zu erhalten.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Kleinrechner, insbesondere Tischrechner, zur Ausführung der vier arithmetischen Grundrechenarten mit einer Eingabeeinrichtung, mit zur Aufnahme der Operanden dienenden Schieberegistern, von denen ein Anzeigeregister genanntes Schieberegister an eine Anzeigeeinrichtung angeschaltet ist und ein weiteres, Akkumulatorregister genanntes Schieberegister an eine Additions-Subtraktionsschaltung angeschaltet ist, und mit einer Steuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Zähler (4-6) vorgesehen ist, der bei Eingabe von zwei getrennten, die Operanden darstellenden Zahlen in ein einziges der Schieberegister (3-1, 3-2) die Ziffernzahl einer der beiden Operanden zu deren Unterscheidung zählt.

2. Rechner nach Anspruch 1 zur Durchführung der Multiplikation, wobei eine Einrichtung jedesmal dann eins vom Wert der jeweiligen Ziffernposition des Multiplikators subtrahiert, wenn der Multiplikand zum Inhalt des Akkumulatorregisters addiert wird, und eine wiederholte Addition des in bezug auf den Akkumulatorinhalt um eine Stelle verschobenen Multiplikanden für die nächste Ziffernposition des Multiplikators beginnt, wenn der Wert der jeweiligen Ziffernposition auf 0 reduziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Operanden der Multiplikand und der Multiplikator sind, die ins Anzeigeregister (3-1) eingegeben werden und der erste Zähler (4-6) die Ziffernanzahl des Multiplikators zählt und daß eine Einrichtung (4-2) vom Inhalt des Zählers immer dann eins subtrahiert, wenn die wiederholte Addition für eine Ziffernposition des Multiplikators beendet ist und die Multiplikation beendet, wenn der Inhalt des ersten Zählers (4-5) Null wird.

3. Rechner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zweiten Zähler (4-7), der seinen Zählwert immer dann um 1 erhöht, wenn die Additionsoperationen für eine Ziffernposition des Multiplikators beendet sind und durch eine Einrichtung (4-2), die den Multiplikanden in Riehtung auf niedrigere Ziffernstellen um so viele Ziffernpositionen verschiebt, wie der Zählwert des zweiten Zählers (4-7) nach Beendigung der Multiplikation angibt.

4. Rechner nach Anspruch 1 zur Durchführung der Division, wobei eine Einrichtung den Divisor und Dividenden zu höheren Ziffernstellen im jeweiligen Register verschiebt, eine Einrichtung wiederholt den Divisor vom Dividenden subtrahiert, eine Einrichtung als Quotient die Anzahl der Subtraktionen des Divisors in eine niedrigere Ziffernstelle speichert und wobei bei Beendigung der Operation für die jeweilige Ziffernstelle des Quotienten eine Einrichtung den Dividenden um 1 zur nächst höheren Ziffernstelle für die nächstfolgende Operation verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (4-2) den Divisor im Anzeigeregister (3-1), den Dividenden im Akkumulatorregister (3-2) und den Quotienten ebenfalls im Akkumulatorregister speichert, daß der erste Zähler (4-6) die Anzahl der Ziffernsteilen des Quotienten durch Addieren von 1 immer dann, wenn der Dividend zu der nächst höheren Ziffernstelle verschoben wird, zählt, um den Divisor vom Quotienten im Akkumulatorregister (3-2) zu unterscheiden, und daß eine Einrichtung (4-2) unter Überwachung des Zählerinhaltes feststellt, ob der Abstand zwischen der höchstwertigen Ziffernstelle des Quotienten und der niedrigstwertigen Ziffernstelle des Dividenden im Akkumulatorregister (3-2) eine vorbestimmte Anzahl von Ziffernstellen erreicht und dann die Operation beendet.

5. Rechner nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4-2), die gleichzeitig den im Akkumulatorregister (3-2) stehenden Quotienten und den Divisionsrest zum Anzeigeregister (3-1) überträgt, und eine Einrichtung (4-7), die nur den Quotienten löscht, den Divisionsrest zum Akkumulator überträgt und den Divisor wieder in das Anzeigeregister eingibt.

6. Rechner nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen dritten Zähler (4-5), der die Summe der Ziffern hinter dem Komma des Multiplikators und des Multiplikanden zählt und speichert, und eine Einrichtung, die die Lage des Kommas für das durch die Multiplikation erhaltene Produkt entsprechend dem Zählwert des dritten Zählers (4-5) festlegt.

7. Rechner nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: ein dritter Zähler (4-5) zählt die Anzahl der Ziffernstellen des Dividenden hinter dem Komma; ein vierter Zähler (4-8) zählt und summiert die Anzahl der Ziffernstellen des Divisors hinter dem Komma, das Komplement bezüglich der Ziffernstellen des Akkumulatorregisters für die Summe der Ziffernstellen des Dividenden hinter dem Komma und die Anzahl der Ziffernstellen, um die der Dividend im Akkumulatorregister (3-2) zur Erreichung der höheren Ziffernstellen verschoben worden ist; eine Einrichtung verschiebt auf Grund eines Startbefehls den Divisor zu den höchsten Ziffernstellen des Anzeigeregisters (3-1) und gibt die Anzahl der Ziffernstellenverschiebungen an den vierten Zähler (4-8); eine Einrichtung überträgt den Inhalt (C₄) des vierten Zählers (4-8) in den dritten Zähler (4-5); eine Einrichtung addiert immer dann 1 zum Inhalt (C₁) des dritten Zähler (4-5), wenn bei Beendigung der Berechnung einer Ziffernstelle des Quotienten der Dividend um eine Ziffernstelle zur nächsthöheren Ziffernstelle verschoben wird; eine Einrichtung bestimmt die Kommaposition des Quotienten entsprechend dem Inhalt des dritten Zählers.