DE1574660B2

DE1574660B2 - Schieberegister hoher geschwindigkeit

Info

Publication number: DE1574660B2
Application number: DE19681574660
Authority: DE
Inventors: Thomas Frederick Plainfield N J Arnold (V St A)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1967-03-06
Filing date: 1968-03-05
Publication date: 1973-05-30
Also published as: JPS5229132B1; BE711677A; US3496475A; DE1574660C3; FR1559910A; SE351312B; GB1206701A; NL6802727A; DE1574660A1

Description

M₁(O, M_{1 + 1}(O (mod«),... M_i+„__t(t) (mod n)

zu einer Zeit t in mehrere neue Bitfolgen zu reorganisieren, wobei die erste neue Folge zur Zeit (t + 1) die Form

M)(t -f 1) mod n, M) + f (t + 1) (mod n),

6. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkopplungsschaltung (520) η Reorganisationswege (522) zwischen den Stufen enthält.

7. Schieberegister nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkopplungsschaltung (520) η Schiebewege (526) zwischen den Stufen enthält.

8. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkopplungsschaltung (520) mehr als η Schiebewege (526) zwischen den Stufen und η Reorganisationswege (522) zwischen den Stufen enthält.

9. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkopplungsschaltung (520) η Schiebewege (526) zwischen den Stufen und mehr als η Reorganisationswege (522) zwischen den Stufen enthält.

10. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkopplungsschaltung (520) η primäre und η sekundäre Reorganisationswege (522) enthält.

wobei ferner die erste neue Bitfolge eine Ver-Schiebungsspannweite K hat und schließlich nachfolgende neue Bitfolgen jeweils eine verschiedene Verschiebungsspannweite K entsprechend den aufeinanderfolgenden Ausdrücken einer Potenzreihe einer Reorganisationskonstante Q haben.

4. Schieberegister nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (521) eine Reorganisationsimpulsquelle (40) enthält, um die Reorganisationswege in vorbestimmter Weise so oft zu betätigen, daß die Bitfolge über einen Zyklus von verschiedenen Folgen, der in der anfänglichen Folge endet, verändert wird.

5. Schieberegister nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkopplungsschaltung (520) Schiebewege (526) enthält, um Bits, die in Stufen (z. B. 407, 408) gespeichert sind, zu benachbarten Stufen (z. B. 408, 409) zu übertragen, und daß die Steueranordnung (521) eine Schiebeimpulsquelle (60) enthält, um die Schiebewege (526) mit Reihen von Schiebeimpulsen zu betätigen, die so ausgewählt sind, daß sie eine gewünschte Gesamtverschiebung während des Zyklus der verschiedenen Folgen vornehmen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schieberegister, enthaltend einen in sich geschlossenen Kreis von η Speicherstufen und eine Steueranordnung zum Verschieben der Datenbits zwischen den Stufen.

Bei der Steueranordnung eines bekannten Schieberegisters dieser Art (USA.-Patentschrift 3 239 764) dient eine Vielzahl von auswählbaren Wegen von jeder Stufe dazu, die ursprüngliche Folge von Datenbits über verschiedene Sprungentfernungen unverändert zu einer neuen Gruppe von Stufen zu verschieben. Die verschiedenen Sprungentfernungen entsprechen aufeinanderfolgenden Ausdrücken einer Potenzreihe und ergeben die Möglichkeit, jede gewünschte kurze oder lange Gesamtverschiebung zu erzielen. Während jeder Verschiebeoperation werden alle Bits immer in ihrer ursprünglichen Reihenfolge belassen. Die Zeit, die zur Durchführung langer Gesamtverschiebungen notwendig ist, wird dadurch verkürzt, daß Schiebewege für immer höhere Ausdrücke der Potenzreihe hinzukommen. Daher wird bei diesem Schieberegister zur Verschiebung gemäß Potenzreihen eine große Anzahl von Stufenverbindungswegen pro Stufe benötigt, wenn das Schieberegister recht lang ist. Mit der Zunahme der Stufen η werden die Schwierigkeiten durch unhandlichen Aufbau immer größer. Zum Beispiel bei einem Register aus 40 Stufen sechs Stufenverbindungswege je Stufe erforderlich, um die minimale Verschiebungszeit gemäß Potenzreihen zu erzielen. Wenn die Anzahl der Stufen η bei noch längeren Schieberegistern zunimmt, wächst ebenfalls die Anzahl der Stufenverbindungswege pro Stufe, und diese Wege können so zahlreich weden, daß sie die Ausführung in Form von praktischen Schaltungen unmöglich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schieberegister der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß man mit einer relativ kleinen Anzahl von Stufenverbindungswegen pro Stufe auskommt, auch wenn das Schieberegister viele Stufen aufweist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steueranordnung eine Verkopplungsschaltung mit folgenden Merkmalen aufweist:

a) Die Verkopplungsschaltung stellt die Ursprungliehe Reihenfolge der Datenbits in neue Reihen- !folgen von Datenbits periodisch um;

b) Jede neue Reihenfolge der Datenbits wird auf Grund einer besonderen Verschiebespannweite (K) gebildet;

c) Die einzelnen Verschiebespannweiten entsprechen den bekannten aufeinanderfolgenden Ausdrücken einer Potenzreihe einer Reorganisationskonstanten (Q).

Um jede gewünschte Gesamtverschiebung zu erhalten, werden ausgewählte Bitfolgen über herkömmliehe Schiebewege verschoben, die wegen der reorganisierten Bitfolgen eine effektive Verschiebung hervorbringen, die gleich der zu dieser Zeit vorhandenen Schiebespannweite ist. Die Datenbits werden zu einer vorbestimmten Anzahl von Folgen umgestellt oder reorganisiert, derart, daß die Bits nach der Durchführung der Gesamtschiebeorganisation wieder in ihrer ursprünglichen Reihenfolge stehen, ohne Rücksieht darauf, wie oft sie verschoben worden sind. Am Ende einer Gesamtschiebeorganisation stehen die Bits in Positionen, die gegenüber ihren Ursprungliehen Positionen um die gewünschte Anzahl von Registerpositionen verschoben sind. Die Schaltung bewerkstelligt eine Datenverschiebung gemäß Potenzreihen mittels nur zwei oder drei Stufenverbindungswege pro Stufe. Wenigstens einer dieser Wege dient zur Umstellung oder Reorganisation der Reihenfolge der Datenbits in dem Schieberegister. Auf Grund dieser Wege zur Umstellung der Reihenfolge der Datenbits kann man mit einer kleinen Anzahl von Stufenverbindungswegen pro Stufe bei dem Schieberegister mit Datenverschiebung gemäß Potenzreihen auskommen.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben, es zeigt

F i g. 1 ein Blockschema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 2 ein Blockschema eines weiteren Ausf ührungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 3 A und 3 B Schemen einer binären Stufe und einer Gatteranordnung, die in verschiedenen Ausführungen der Erfindung benutzt werden,

F i g. 4 und 5 in der in F i g. 6 dargelegten Weise aneinandergelegt ein Blockschema einer weiteren Ausführung der Erfindung und

F i g. 7 und 8 Diagramme (Zeitdiagramme) für die Ausführungen der Erfindung.

Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung reorganisieren Kontrollschaltungen Datenbits einer anfänglichen Folge zu aufeinanderfolgenden neuen Folgen, die jeweils von Haus aus eine Verschiebungsspannweite zu der anfänglichen Folge aufweisen. Die Dabenbits werden periodisch von Folge zu Folge während der Zeitelemente oder Intervalle reorganisiert, die zwischen andere Intervalle eingefügt sind, während derer eine Reihe von Schiebeimpulsen angelegt wird. Die aufeinanderfolgenden Folgen haben jeweils eine Verschiebungsspannweite, die jeweils einen der aufeinanderfolgenden Ausdrücke einer Potenzreihe darstellt. Weitere Steuerschaltungen erzeugen die Verschiebungsimpulsreihen, welche die Datenbits, die in ausgewählten Folgen angeordnet sind, nur verschieben, wenn es erforderlich ist, um die gewünschte Gesamtverschiebung vorzunehmen. Nach Beendigung einer vorbestimmten Anzahl von Reorganisations- und Schiebeoperationen sind die Datenbits in der Reihenfolge ihrer anfänglichen Folge angeordnet, doch ist jedes Bit um die Anzahl von Registerpositionen verschoben, die der gewünschten Gesamtverschiebung entspricht.

Eingehende Erläuterung

. .

^L Schieberegister mit η Stufen

In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführung sind verschiedene Stufen 402, 404, 406, 407, 408 und 409 in einem geschlossenen Kreis mit Hilfe einer Verkopplungsschaltung 520 in einer Steueranordnung 521 angeordnet. Die Verkopplungsschaltung 520 verkoppelt die Stufen 402, 404, 406, 407, 408 und 409 so, daß die gespeicherte Datenfolge periodisch in neue Folgen reorganisiert wird und daß die Daten in vorbestimmten Folgen dieser Datenfolgen Verschoben werden. Die Verkopplungsschaltung 520 enthält eine Gruppe von Reorganisationswegen 522, die auf periodische Reorganisationsimpulse einer ReOrganisationsimpulsquelle 40 ansprechen, um Datenbits zwischen den Stufen zu übertragen und hierdurch die neuen Datenfolgen herzustellen. Die Verkopplungsschaltung 520 enthält ferner eine Gruppe von Verschiebungswegen 526, die auf Verschiebeimpulsreihen einer Verschiebeimpulsquelle 60 ansprechen, um jedes gespeicherte Bit auf eine benachbarte. Stufe in dem geschlossenen Kreis zu übertragen. Bits, die nur in ausgewählten Folgen der verschiedenen Folgen angeordnet sind, werden über Verschiebungswege übertragen, um eine gewünschte Gesamtverschiebung zu erzielen.

Eine gemeinsame Steuerschaltung 39 legt die Re-Organisationsimpulse der Reorganisationsimpulsquelle 40 und die Schiebeimpulse der Schiebeimpulsquelle 60 in getrennnten Zeitintervallen fest. In allen Fällen steuert die gemeinsame Steuerschaltung 39 die Schiebeimpulsquelle 60 unmittelbar. Wie durch die gestrichelten Linien angegeben ist, steuert die gemeinsame Steuerschaltung 39 bei einigen Ausführungen die Reorganisationsimpulsquelle 40 unmittelbar, während bei anderen Ausführungen die gemeinsame Steuerschaltung 39 die Reorganisationsimpulsquelle 40 mit Hilfe der Schiebeimpulsquelle 60 mittelbar steuert.

Bei allen Ausführungen legt ein Zeitgeber 42 die Zeitsignale unmittelbar an die gemeinsame Steuerschaltung 39 und an die Schiebeimpulsquelle 60 an, um ihre Arbeitsweise zu koordinieren. Die Zeitsignale werden ferner bei einigen Ausführungen an die Reorganisationsimpulsquelle 40 angelegt, um ihre Arbeitsweise zu koordinieren, wie es durch eine gestrichelte Linie vom Zeitgeber 42 zur Reorganisationsimpulsquelle 40 angegeben ist.

Die Folge von binären Daten ist in ihrer anfängliehen Reihenfolge in den Stufen 402, 404, 406, 407, 408 und 409 gespeichert. Diese Stufen sind sämtlich gleich, sie können geeignete bistabile Kreise bekannter Art sein. Ein derartiger bistabiler Kreis ist gezwungen, den einen oder den anderen seiner beiden stabilen Zustände anzunehmen, um binären Signalen zu entsprechen, die an die Eingangsklemmen angelegt werden. Diese Stufen enthalten ferner Ausgangskreise, die eine Doppelschienenanzeige des Zustands der

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Stufe zu jeder Zeit liefern. Nachdem die Daten an- hohem Potential, wobei angenommen wird, daß die fangs in den Stufen gespeichert sind, werden sie über Schaltung 30 eine binäre Ziffer »0« speichert, die Reorganisationswege 522 periodisch reorganisiert Ein Einstelleiter S und Rückstelleiter R werden und über die Verschiebewege 526 intermittierend verwendet, um den Kreis 30 zur Speicherung einer verschoben, um eine gewünschte Gesamtverschiebung 5 binären Ziffer »1« oder »0« unter dem Einfluß von im Register zu erzielen. Nach Beendigung einer vor- Eingangssignalen zu veranlassen, die eine binäre bestimmten Anzahl von Reorganisationsoperationen, Ziffer oder ein Bit einer anfänglichen Datenfolge die später eingehender beschrieben werden, werden darstellen. Am Einstelleiter S und dem Rückstelldie Daten in einer endgültigen Folge vom Register leiter/? werden jeweils komplementäre Signale, die abgelesen, wobei diese Folge die gleiche Bitreihen- io ein Bit darstellen, angelegt, um einen anfänglichen folge wie die anfängliche Folge hat. Die Bits in der Leitungszustand herzustellen. — Nachdem ein anendgültigen Folge sind sämtlich gegenüber ihrer an- fängliches Datenbit in jeder Stufe mit Hilfe des Einfänglichen Position um die Anzahl der Positionen stelleiters S und des Rückstelleiters R jeder Stufe der gewünschten Gesamtverschiebung verschoben. gespeichert ist, werden in F i g. 2 die Datenbits von

„ _ ,. , . „ . „ „ . 15 der einen Stufe über Verkopplungsschaltungen unter

2. Schieberegister mit η Stufen —Ein Reorgani- _{dem Einfluß VOQ an dag R} ^F _{egister ang}elegten Über-

sationsweg und em Verschiebungsweg je Stufe tragungssignalen während der Übertragungsintervalle In F i g. 2 ist eine erste Ausführung eines Schiebe- oder Zeitgeberzyklen zu einer anderen Stufe Überregisters 20 hoher Geschwindigkeit dargestellt, das tragen. Diese Übertragungssignale werden durch zwei die Informationsbits in vorbestimmten Folgen reorga- 20 Impulsquellen erzeugt, die als Reorganisationsimpulsnisiert, um lange Gesamtverschiebungsoperationen quelle 40 und als Schiebeimpulsquelle 60 bezeichnet zu beschleunigen. Das Schieberegister 20 enthält eine sind. Die Reorganisationsimpulsquelle 40 und die Reihenanordnung von η Registerstufen, die in einem Schiebeimpulsquelle 60 sprechen auf Signale von fortlaufenden Ring oder in einem Kreis angeordnet einer gemeinsamen Steuerschaltung 39 und einem sind. Die η Stufen sind als Beispiel in Form der 25 Zeitgeber 42 an. Die Schiebeimpulsquelle 60 spricht Stufen 402, 404, 406, 407, 408 und 409 dargestellt, ferner auf Einlese-Gattersignale einer Einlese-Gatterdie jeweils ein anderes Bit einer anfänglichen Daten- quelle 45 an.

folge während der Intervalle einer Gesamtverschiebe- In Fig. 7 sind der Ausgang 25 des Zeitgebers 42

operation speichern. In der Zeichnung sind einige und der Ausgang 26 der Einlesegatterquelle 45 für

der Stufen durch gestrichelte Linien verbunden, um 30 die Ausführung der F i g. 2 in einem Zeitdiagramm

anzudeuten, daß weitere Stufen einzufügen sind, wenn dargestellt.

die gestrichelten Linien auftreten. Wenn auch in Eine erste Art von Übertragungssignal wird in

F i g. 2 nur sechs Stufen des Registers 20 zur Erläute- Form von Reorganisationsimpulsen erzeugt, die von

rung der Erfindung dargestellt sind, kann doch die der Reorganisationsimpulsquelle 40 geliefert werden,

Erfindung mit größerem Nutzen bei Registern ver- 35 die die Reorganisationsimpulse über eine Sammel-

wendet werden, die wesentlich mehr als sechs Stufen leitung 41 gleichzeitig an die Reorganisationsgatter

aufweisen. 422, 424, 426, 427, 428 und 429 anlegt, die jeweils

Die einzelnen Stufen 402, 404, 406, 407, 408 und mit einem Eingang mit einer getrennten Registerstufe

409 sind bistabile Speichereinrichtungen, die unter verbunden sind.

dem Einfluß von Eingangssignalen mit zwei Pegeln, 40 Wenn auch in der Gruppe der Reorganisationsweiche Bits binärer Daten darstellen, einen von zwei wege 522 der Fig. 2 nur sechs Reorganisationsgatter stabilen Zuständen annehmen müssen. Eine Art einer dargestellt sind, so ist doch selbstverständlich ein derartigen Stufe ist ein bistabiler Multivibratorkreis, und nur ein Reorganisationsgatter mit dem Eingang wie der in Fig. 3 A dargestellte Kreis 30. Im Kreis jeder Stufe des Schieberegisters 20 verbunden. Daher 30 befinden sich die vier npn-Transistoren 32, 33, 34 45 sind entlang der Sammelleitung 41 gestrichelte Linien und 35, die so über Kreuz gekoppelt sind, daß sie angebracht, um weitere Verbindungen zwischen der komplementäre Ausgangssignale mit hohem und Sammelleitung 41 und den Reorganisationsgattern niedrigem Pegel am »!.«-Ausgang 37 und »0«-Aus- für nicht dargestellte Registerstufen anzudeuten, gang 38 liefern, und zwar je nach dem Leitungszu- Jedes der Reorganisationsgatte 422, 424, 426, 427, stand der Transistoren. Der »1 «-Ausgang 37 ist mit 50 428 und 429 (sowie weitere nicht dargestellte Reder Emitterelektrode des Transistors 35 verbunden, Organisationsgatter) ist ein Gatterkreis, der eine einwährend der »0«-Ausgang 38 mit der Emitterelek- zelne Stufe dazu veranlaßt, unter dem Einfluß des trode des Transistors 33 verbunden ist. Wenn der gleichzeitigen Anlegens von binären Eingangssignalen Transistor 32 leitet, sind die Transistoren 33 und 34 und eines Reorganisationsimpulses den einen oder gesperrt, so daß am »0«-Ausgang 38 ein niedriger 55 den anderen seiner zwei stabilen Zustände anzuneh-Pegel entsteht, wobei der Transistor35 leitet, so daß men. Eine Art von Reorganisationsgatter, z.B. das am »!.«-Ausgang 37 ein hoher Pegel entsteht. Wenn Gatter 428 in Fig. 2, ist ein Steuerkreis 50, wie er in der Transistor 32 gesperrt ist, leiten die Transistoren F i g. 3 B dargestellt ist. Der Steuerkreis 50 enthält die 33 und 34, so daß am »0«-Ausgang 38 ein hoher Doppelschieneneingangsleiter X1 und XO, die je-Pegel entsteht, wobei der Transistor 35 gesperrt ist, 60 weils mit dem »!.«-Ausgang und dem »0«-Ausgang so daß am »!.«-Ausgang 37 ein niedriger Pegel ent- irgendeiner Stufe im Schieberegister 20 verbunden steht. Wenn immer der »1 «-Ausgang 37 einen hohen sind. Ein Verfahren zur Bestimmung der Stufe, mit Pegel mit positivem Potential aufweist, hat der »0«- dem die Leiter Xl und XO verbunden sind, wird Ausgang 38 einen niedrigen Pegel mit positivem später beschrieben. Vorerst sei bemerkt, daß eine Potential, wobei angenommen wird, daß Schaltung 65 einfache Linie 434 in F i g. 2 eine Doppelschieneneine binäre Ziffer »1« speichert. Wenn umgekehrt verbindung zwischen »1«- und »0«-Ausgängen der der »1 «-Ausgang 37 einen Pegel mit niedrigem Poten- Stufe 404 und den Leitern Xl und XO des Gatters tial hat, besitzt der »0«-Ausgang 38 einen Pegel mit 428 darstellt.

In Fig. 3B ist der LeiterZl über einen Widerstand 52 und einen Kondensator 53 in Reihenschaltung mit einer Zeitklemme TX verbunden, die so bezeichnet ist, damit sie den Leitern Xl und XO entspricht. In F i g. 2 ist die Sammelleitung 41 mit den Klemmen TX jedes der Reorganisationsgatter einschließlich des Gatters 428 verbunden. In Fig. 3B verbindet eine Diode 55 eine Klemme A1 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 52 und dem Kondensator 53 derart, daß die Kathode der Diode 55 mit dem Verbindungspunkt verbunden ist. Der Leiter ZO ist über einen Widerstand 56 und einen Kondensator 57 in Reihenschaltung mit der Zeitklemme TX verbunden. Eine Diode 58 verbindet eine Klemme A 2 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 56 und dem Kondensator 57 derart, daß die Kathode der Diode 58 mit diesem Verbindungspunkt verbunden ist. Die Klemmen Al und A 2 der F i g. 3 B sind jeweils mit den in gleicher Weise bezeichneten Klemmen A1 und A 2 des Kreises 30 in Fig.3A verbunden, wenn die Kreise der F i g. 3 A und 3 B zusammen in einem Schieberegister, z.B. dem Schieberegister20 der Fig.2, verwendet werden sollen.

In F i g. 3 A sind die Klemmen A1 und A 2 jeweils mit den Basiselektroden der Transistoren 32 und 34 verbunden, um Eingangssignale von den Leitern Xl und ZO anzulegen, damit der Leitungszustand des Kreises 30 weiter gesteuert wird, nachdem die anfänglichen Eingangssignale vom Einstelleiter S und Rückstelleiter R entfernt sind. Wenn ein Reorganisationsimpuls über die Sammelleitung 41 der F i g. 2 an die Klemmen Tx in F i g. 2 und damit auch der F i g. 3 B angelegt wird, während komplementäre Doppelschienensignale an die Leiter Zl und ZO angelegt werden, veranlaßt die Schaltung 50 die Schaltung 30 der Fig. 3A, den einen oder den anderen ihrer stabilen Leitungszustände anzunehmen.

Als Beispiel sei angenommen, daß vor dem Anlegen eines Reorganisationsimpulses an die Klemme TX an den Leiter Zl ein Signal mit hohem Pegel und an den Leiter ZO ein Signal mit niedrigem Pegel angelegt ist. Ferner sei angenommen, daß die Transistoren 32 und 35 gesperrt sind, während die Transistoren 33 und 34 leiten, so daß die Klemme Al über einen Widerstand im Emitterkreis des gesperrten Transistors 35 mit Erde verbunden ist, während die Klemme .4 2 über den Basis-Emitterübergang des leitenden Transistors 35 mit Erde verbunden ist. Dann wird die Kathode der Diode 58 auf einem niedrigen Potential nahe Erde gehalten, das durch ein Potential an der Klemme A 2 und dem niedrigen Pegel auf dem Leiter ZO bestimmt ist. Die Kathode der Diode 55 wird auf einem Pegel mit hohem Potential gehalten, weil der hohe Pegel auf dem Leiter Zl über den Widerstand 52 angeschlossen ist. Die Diode 55 ist daher in Sperrichtung vorgespannt und gesperrt, weil an der Klemme A1 ein vergleichsweise niedrigeres Potential als auf dem Leiter Z1 liegt.

Die Reorganisationsimpulsquelle 40 erzeugt positive Pegel und Pegel mit dem Potential Null, die durch Übergänge in positiver und negativer Richtung getrennt sind, wobei die Flanke in negativer Richtung benutzt wird, um die Reorganisationsoperationen einzuleiten. In F i g. 7 ist der Ausgang 46 der Reorganisationsimpulsquelle 40 dargestellt. Wenn auch sowohl Impulsflanken in positiver als auch in negativer Richtung der Quelle 40 über die Kondensatoren 53 und 57 der F i g. 3 B mit den Kathoden der Dioden 55 und 58 gekoppelt sind, so sind doch nur die Flanken in negativer Richtung in der Lage, den Leitungszustand der Schaltung 30 zu beeinflussen. Wenn die Flanke jedes Reorganisationsimpulses in negativer Richtung über die Kondensatoren 53 und 57 mit den Kathoden der Dioden gekoppelt wird, wird das Kathodenpotential der Diode 58, an die vom Leiter ZO ein geringes Signal angelegt ist, auf einen negativen

ίο Wert gezwungen, so daß sie so vorgespannt wird, daß sie leitet. So werden die Klemme A 2 und die Basis des Transistors 34 auf ein Potential gebracht, das negativer als das Bezugspotential ist, wobei der Transistor 34 gesperrt wird. Da die Schaltung 30 so angeordnet ist, daß entweder die Transistoren 32 und 35 oder die Transistoren 33 und 34 leiten, leiten die Transistoren 32 und 35, wobei angenommen ist, daß die Schaltung 30 eine binäre Ziffer »1« speichert.

Umgekehrt wird die Schaltung 30 gezwungen, eine binäre »0« zu speichern, wenn eine Flanke eines Reorganisationsimpulses in negativer Richtung an die Klemme TX angelegt wird, während an den Leiter ZO ein hoher Pegel und an den Leiter Zl ein niedriger Pegel angelegt wird.

In F i g. 2 sind die Stufen 402, 404 und 406 jeweils voneinander durch irgendeine konstante Anzahl von Stufen getrennt, um eine Übertragungsoperation im Register 20 darzustellen, wenn ein Reorganisationsimpuls auftritt. Die konstante Anzahl von Stufen, welche die Stufe 402 und die Stufe 404 von der der Stufe 406 trennen, bestimmt, wie viele Positionen diese Stufen gegeneinander verschoben werden. Die Anzahl von Positionen, um die die Stufe 404 gegen die Stufe 402 und die Stufe 404 gegen die Stufe 406 verschoben ist, wird nachfolgend als Reorganisationskonstante Q bezeichnet, die irgendeinen ganzzahligen Wert haben kann, wobei η und Q keinen gemeinsamen ganzzahligen Divisor außer 1 aufweisen.

Ein vorher erwähntes Bild für das Verbinden der Stufen mit den Reorganisationsgattern kann dadurch verwirklicht werden, daß der Ausgang einer ersten Stufe, z. B. der Stufe 404, mit dem Eingang des Reorganisationsgatters 428 verbunden wird, das zum Eingang der Stufe 408 gehört. Danach wird der Ausgang einer zweiten Stufe 406 mit dem Eingang des Reorganisationsgatters 429 verbunden, das zum Eingang der Stufe 409 gehört. Die Stufe 406 ist in eine Position verschoben, die gegenüber der ersten Stufe 404 um eine Anzahl von Positionen verschoben ist, die gleich der Reorganisationskonstanten Q ist. Stufen 408 und 409 befinden sich in benachbarten Positionen in der Reihenanordnung der Registerstufen. Diesem Bild ist zu folgen, bis der Ausgang jeder Stufe mit dem Eingang eines der Reorganisationsgatters verbunden ist. So wird der Ausgang jeder Stufe mit dem Eingang eines getrennten Reorganisationsgatters verbunden und der Eingang jedes Reorganisationsgatters mit dem Ausgang einer getrennten Stufe.
Eine Reorganisations-Operation kann nunmehr erklärt werden, wenn angenommen wird, daß sämtliche Reorganisationswege angeschlossen sind, daß jedes der Reorganisationsgatter mit seiner zugehörigen Stufe verbunden ist, daß in allen Stufen Daten gespeichert sind und daß ein Reorganisationsweg über die Sammelleitung 41 an die Klemmen TX angelegt ist. Da man es mit einer Reorganisationsoperation zu tun hat, wird die Aufmerksamkeit auf die in den Stufen 402, 404 und 406 gespeicherten

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Daten konzentriert und der Rest zeitweise außer acht gelassen. Nunmehr wird ein erstes Bit, das gerade vor dem Reorganisationsimpuls in der Stufe 402 gespeichert ist, mit Hilfe der Leitung 436 und des Gatters 427 zur Stufe 407 übertragen, ferner wird ein zweites Bit, das gerade vor dem Reorganisationsimpuls in der Stufe 404 gespeichert ist, mit Hilfe der Leitung 434 und dem Gatter 428 zur Stufe 408 übertragen, schließlich wird ein drittes Bit, das gerade vor dem Reorganisationsimpuls in der Stufe 406 gespeichert ist, mit Hilfe des Gatters 429 zur Stufe 409 übertragen. In gleicher Weise wird jedes Bit, das während eines Intervalls gerade vor dem Reorganisationsimpuls im Register 20 gespeichert ist, zwischen den Stufen übertragen, um eine neue Datenfolge für die Dauer des nächsten Intervalls (r + 1) herzustellen. In der neuen Folge ist wiederum jedes Bit in einer Stufe für die Dauer des Intervalls (τ + 1) gespeichert. Während des Intervalls (r + 1) speichern benachbarte Stufen Bits, die vorher während des Intervalls τ in Stufen gespeichert waren, die gegeneinander um eine Anzahl von Registerpositionen verschoben sind, die gleich der Reorganisationskonstante Q ist. Selbstverständlich werden Bits, die gerade vor dem Reorganisationsimpuls in der rechten Stufe gespeichert sind, im Ring so übertragen, daß sie von links wieder eingeführt werden.

Durch die Schiebeimpulsquelle 60 wird eine zweite Art von Übertragungssignalen in Schiebeimpulsreihen erzeugt, wobei die Quelle die Schiebeimpulse über eine Sammelleitung 59 in F i g. 2 gleichzeitig an die Schiebegatter 462, 464, 466, 467, 468 und 469 anlegt, die jeweils zu einem Eingang einer getrennten Registerstufe gehören. Wenn auch in der Gruppe der Schiebewege 526 der F i g. 2 nur sechs Schiebegatter dargestellt sind, so gehört doch selbstverständlich zu einem Eingang jeder Stufe des Schieberegisters 20 ein und nur ein Schiebegatter. Deshalb erstrecken sich von der Sammelleitung 59 gestrichelte Linien, um weitere Verbindungen zwischen der Sammelleitung 59 und Schiebegatter für nicht dargestellte Registerstufen anzudeuten.

Jedes der Schiebegatter 462, 464, 466, 467 468 und 469 (sowie weitere nicht dargestellte Schiebegatter) ist ein Gatterkreis, der eine einzelne Stufe des Registers 20 dazu veranlaßt, unter dem Einfluß des gleichzeitigen Anlegens von binären Eingangssignalen und eines Schiebeimpulses den einen oder den anderen ihrer zwei stabilen Zustände anzunehmen. Eine Art von Schiebegatter, z. B. das Gatter 468 in F i g. 2, ist ein Steuerkreis 50" der Fig. 3B. Der Steuerkreis 50" ist ein Duplikat des Steuerkreises 50. Die Bezeichnung mit " wird verwendet, um den Kreis 50" vom Kreis 50 zu unterscheiden. Wenn der Kreis 50" in ein Register eingeschaltet ist, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, sind die Doppelschieneneingangsleiter Zl und ZO des Kreises 50" jeweils mit dem »1«- Ausgang und dem »0«-Ausgang einer benachbarten Stufe verbunden. Ein Verfahren zur Bestimmung der Stufe, mit dem die Leiter Zl und ZO verbunden sind, wird später beschrieben. Vorerst sei bemerkt, daß eine einfache Linie 471 in F i g. 2 eine Doppelschienenverbindung zwischen den »1«- und »0«- Ausgängen der Stufe 407 und den Leitern Zl und ZO des Gatters 468 darstellt.

In F i g. 3 B ist eine Zeitklemme TZ so bezeichnet, damit sie den Leitern Zl und ZO entspricht. In F i g. 2 ist die Sammelleitung 59 mit der Klemme TZ jedes der Schiebegatter einschließlich des Gatters

468 verbunden. Wie vorher erwähnt, sind in F i g. 3 B die Klemmen A1 und A 2 jeweils mit den in gleicher Weise bezeichneten Klemmen A1 und A 2 des Kreises 30 in F i g. 3 A verbunden, so daß die Kreise 50, 50" und 30 in F i g. 2 als Reorganisationsgatter 428, als Schiebegatter 468 und als Registerstufe 408 verwendet werden. In gleicher Weise gehört ein Schiebegatter und ein Reorganisationsgatter zu jeder Stufe

ίο des Registers 20. Das Gatter 50', das ebenfalls ein Duplikat des Kreises 50 ist, wird bei der Ausführung der F i g. 2 nicht benutzt.

In F i g. 7 ist der Ausgang 47 der Schiebeimpulsquelle 60 dargestellt. Ein Schiebeimpuls, der über die Sammelleitung 59 an die Klemmen TZ gleichzeitig mit den über die Leitung 471 angelegten komplementären Doppelschienensignalen angelegt wird, bringt das Schiebegatter 468 in einen Zustand, der die Stufe 408 veranlaßt, den einen oder den anderen ihrer stabilen Zustände anzunehmen. Dies ist dem Anlegen von komplementären Signalen über die Leiter Zl und ZO der Fig. 3B analog, um die Schaltung 30 der F i g. 3 A zu veranlassen, den einen oder den anderen ihrer stabilen Zustände in einer Schiebeoperation anzunehmen, die in gleicher Weise wie eine Reorganisationsoperation arbeitet. Der einzige Unterschied besteht darin, daß Schiebeimpulse an die Zeitklemmen TZ und nicht Reorganisationsimpulse, wie sie den Zeitklemmen Tx zugeführt wer- den, angelegt werden. Jeder Schiebeimpuls ist jedoch ein Übergang in negativer Richtung zwischen Signalen mit hohem und niedrigem Pegel, ähnlich dem Reorganisationsimpuls.

Es sei angenommen, daß die Kreise 50 und 50" der F i g. 3 B im Register 20 der F i g. 2 für jedes Reorganisationsgatter und jedes Schiebegatter benutzt werden und daß die Schaltung 30 der F i g. 3 A für jede Stufe des Registers 20 benutzt wird. Jedes Paar von Reorganisations- und Schiebegattern im Register 20 weist Klemmen A1 und A 2 auf, wie sie für die Kreise50 und 50" der Fig. 3B dargestellt sind. Beide Klemmen A 1 und A 2 jeden Paars von Reorganisations- und Schiebegattern sind jeweils mit den Klemmen A1 und A 2 der zugehörigen Stufe verbunden, die in der in F i g. 3 A gezeigten Weise aufgebaut ist. In F i g. 2 sind die Verbindungen des Reorganisationsgatter 428 und des Schiebegatters 468 über die Klemmen A1 und A 2 mit der Stufe 408 schematisch als Linien 74 dargestellt. Die Leiter Xl und XO des Reorganisationsgatters 428 sind schematisch als einfache Linie 434 dargestellt. Die Leiter Zl und ZO zum Schiebegatter 468 sind ebenfalls schematisch als einfache Linie 471 dargestellt. In gleicher Weise sind die Leiter Xl und XO zu jedem Reorganisationsgatter und die Leiter Zl und ZO zu jedem Schiebegatter als einfache Linien im Schieberegister 20 dargestellt.

In F i g. 2 sind die Stufen 407, 408 und 409 aufeinanderfolgende oder benachbarte Stufen des Registers 20, die nur durch die Schiebegatter 468 und

469 getrennt sind, um Übertragungsoperationen darzustellen, die unter dem Einfluß jedes Schiebeimpulses auftreten. In Verfolgung eines vorher erwähnten Bildes zur Verbindung der Schiebegatter sei bemerkt, daß der Ausgang der Stufe 407 mit dem Eingang des Schiebegatters 468 verbunden ist, das zum Eingang zur Stufe 408 gehört, die der Stufe 407 benachbart ist, und daß der Ausgang der Stufe 408

mit dem Eingang des Schiebegatters 469 verbunden ist, das zum Eingang der Stufe 409 gehört, die der Stufe 408 benachbart ist. In gleicher Weise ist der Ausgang jeder Stufe mit dem Eingang des Schiebegatters zu verbinden, das zum Eingang der rechts benachbarten Stufe gehört, oder in der Vorwärtsrichtung der Verschiebung.

Eine Schiebeoperation kann nunmehr erklärt werden, wenn angenommen wird, daß sämtliche Schiebewege angeschlossen sind, daß ein Bit in jeder der Stufen gespeichert ist und daß ein Schiebeimpuls über die Sammelleitung 59 angelegt wird. Da man es mit einer Schiebeoperation zu tun hat, soll die Aufmerksamkeit auf die Bits konzentriert werden, die in den Stufen 407 und 408 gespeichert sind, und der Rest zeitweilig außer acht gelassen werden. Das gerade vor dem Schiebeimpuls in der Stufe 407 gespeicherte Bit

wird mit Hilfe des Schiebegatters 468 zur Stufe 408 übertragen, während das Bit, das gerade vor dem Schiebeimpuls in der Stufe 408 gespeichert ist, mit Hilfe des Schiebegatters 469 zur Stufe 409 übertragen te wird. In gleicher Weise wird jedes Bit um eine Stufe

■ ' nach rechts oder in Vorwärtsrichtung unter dem Einfluß des über die Sammelleitung 59 angelegten Schiebeimpulses übertragen. Selbstverständlich wird das Bit, das gerade vor dem Schiebeimpuls in der Stufe am weitesten rechts gespeichert ist, auf dem Ring zur Stufe am weitesten links übertragen.

Die maximale Zeit der Übertragungsintervalle oder Zeitgeberzyklen, die erforderlich ist, um eine ge-

! samte Schiebeoperation im Register 20 zu beenden,

kann dahingehend bestimmt werden, daß sie gleich

(O)(I+ (logo»))

Intervallen oder Zeitgeberzyklen ist, indem die Anzahl der Ubertragungsintervalle betrachtet wird, die für die Schiebeübertragungen erforderlich ist, die bei jeder neuen Datenfolge durchgeführt werden, zusammen mit der Anzahl der Datenfolgen, die für jede gesamte Schiebeoperation notwendig ist. Eine gesamte Schiebeoperation ist die Neuanordnung einer anfänglichen Datenfolge, um eine vorbestimmte Anzahl von Positionen entfernt von ihrer anfänglichen Position im Register. Eine gesamte Schiebeoperation umfaßt ein Intervall für jede Übertragungsoperation. Sie beginnt mit dem Eintritt einer anfänglichen Datenfolge und setzt sich über alle Operationen fort, die erforderlich sind, um die vorbestimmte gesamte Anzahl von Registerpositionen zu verschieben. Das Register 20 erfordert Q Übertragungsintervalle während des Vorhandenseins jeder Datenfolge, weil (<2"1) Übertragungsintervalle erforderlich sind, um die in jeder Folge angeordneten Bits zu verschieben, wobei ein Ubertragungsintervall erforderlich ist, um die Daten in jeder Folge zu reorganisieren. Während einer gesamten Verschiebeoperation fordert das Register 20 (1 + (log₀n)) Datenfolgen, um alle möglichen Gesamtverschiebungsoperationen durchzuführen. Der Ausdruck (log₀n) gleicht numerisch der größten ganzen Zahl, die kleiner als der Wert von log_Qn ist.

Da (1 + (log₀w)) Datenfolgen erforderlich sind, um eine gesamte Verschiebungsoperation durchzuführen, und da Q Übertragungsintervalle für jede Folge erforderlich sind, sind

(ß)(l + (log_Qn))
Übertragungsintervalle oder Zeitgeberzyklen während jeder gesamten Verschiebeoperation notwendig, um die längstmögliche Verschiebung durchzuführen, wenn immer sie auftreten soll.

Wenn man sich nun ins Gedächtnis zurückruft, daß jede Reorganisationsoperation nicht mehr tut, als eine neue Folge im Register herzustellen, kann man annehmen, daß der Eintritt von Daten in das Register 20, d. h. die Einleseoperation, eine Ubertragungsoperation ist, welche die anfängliche Folge von Daten

ίο im Register speichert. Bei dieser Betrachtungsweise treten die Intervalle für die Übertragungsoperationen in folgender Reihenfolge auf: Intervall für die anfängliche Folge, Schiebeintervall (oder Intervalle), Reorganisationsintervall, Schiebeintervall (oder Intervalle), Reorganisationsintervall, Schiebeintervall (oder Intervalle) in einer Anzahl von Intervallen oder Zeitgeberzyklen, die gleich

(Ö)(l + (lo_gQn))
ao ist.

Als Ergebnis des Eintritts der anfänglichen Folge und des Durchführens jeder Reorganisationsoperation in den eben erwähnten Übertragungen wird eine Schiebespannweite K, die gleich irgendeiner Potenz der Reorganisationskonstante Q ist, im Register hergestellt, so daß ein an das Register während der bezeichneten Intervalle angelegter Schiebeimpuls bewirkt, daß jedes Bit der Daten sich über zahlreiche Positionen der anfänglichen Folge als die vorhandene Schiebespannweite K in einen Schiebeintervall oder Zeitgeberzyklus verschiebt. Wenn die Daten in der anfänglichen Folge gespeichert sind, ist eine Schiebespannweite

K = QO = 1

zwischen den benachbart gespeicherten Bits vorhanden. Für jeden Schiebeimpuls der auftritt, während die Schiebespannweite K = Q₀ vorhanden ist, wird jedes Bit effektiv um Q⁰ = 1, oder um eine Position in der anfänglichen Folge verschoben. Nach einem ersten Reorganisationsimpuls ist eine Verschiebespannweite K = Q¹ = Q zwischen benachbart gespeicherten Bits vorhanden. Für jeden Verschiebeimpuls, der auftritt, während die Verschiebespannweite K = Q¹ vorhanden ist, wird jedes Bit effektiv um Q¹ = Q Positionen in der anfänglichen Folge verschoben. Ein weiterer Reorganisationsimpuls erzeugt eine Verschiebespannweite K = Q- = Q · Q zwischen benachbart gespeicherten Bits. Für jeden Schiebeimpuls, der auftritt, während die Verschiebespannweite K = Q² vorhanden ist, wird jedes Bit effektiv um Q² = O ■ Q Positionen in der anfänglichen Folge verschoben. Die Verschiebespannweite K nimmt in einer Potenzreihe von Q infolge jeder nachfolgenden Reorganisationsübertragung zu, bis

(G)(I+(log₀n))

Intervalle oder Zeitgeberzyklen verstrichen sind, wobei angegeben wird, daß eine ausreichende Zeit verstrichen ist, um die längstmögliche Verschiebung im Register zu beenden. Daher können die Daten im Register abgelesen werden, das Register kann frei gemacht werden, und es kann eine weitere neue Datenfolge in das Register eintreten, um eine weitere gesamte Schiebeoperation zu beginnen.

Die Tabelle I ist eingefügt, um Schiebeimpulsreihen für eine Reihe von gewünschten gesamten Schiebeübertragungen für ein Schieberegister zu

zeigen, ähnlich dem Register 20 der Fig. 2, die jedoch speziell so angeordnet sind, daß sie eine Reorganisationskonstante β = 2 haben. Die Reorganisationskonstante β = 2 wird dadurch erhalten, daß die Reorganisationsgatter und die Zellen wie vorher beschrieben miteinander verbunden werden.

Tabelle I

N ist eine ungerade Zahl, β	= 2	Schiebe spannweite K	Gewünschte Gesamtverschiebung 0001 0011 0101 Olli 1001 0000 0010 0100 0110 1000 0123456789
	Intervall	ß⁰ = 1 ßi = 2 ß2 = 4 ß3 = 8
Einlesen Anfangsfolge Reorganisation Folge Nr. 2 Reorganisation Folge Nr. 3 Reorganisation Folge Nr. 4	T₃ 4 ^r5* ^T6 ^T7 ^T8		0101010101 1111111111 0011001100 1111111111 0000111100 1111111111 0000000011

In der Tabelle I gibt die linke Spalte eine Operation oder eine wichtige Beziehung an, die während der Reihe von Zeitgeberzyklen oder Intervallen auftritt, welche in der zweiten Spalte dargestellt sind. Die dritte Spalte gibt an, daß die Verschiebungs-Spannweite K gleich der Reorganisationskonstanten ß, erhoben in irgendeine Potenz, ist, während aufeinanderfolgende Bitfolgen während der Intervalle zur Verschiebung, z. B. der Intervalle r₂, T₄, T₆ und T₈, vorhanden sind. Jede Schiebespannweite K gibt die Anzahl der Positionen an, um die die Datenbits effektiv in der anfänglichen Folge verschoben sind, wenn ein Schiebeimpuls während des Vorhandenseins der jeweiligen Folge angelegt wird. Die Spaltenreihen unter der Überschrift »Gewünschte Gesamtverschiebung« geben vor allem an, daß eine Einleseoperation während des Intervalls τ stattfindet, um jede Gesamtverschiebeoperation zu beginnen. Die anfängliche parallel über die Einstelleiter 5 und die Rückstell-Bitfolge wird in die Stufen des Registers 20 in F i g. 2 parallel über die Einstelleiter S und die Rückstellleiter R unter dem Einfluß des Einleseimpulses eingelesen. Zweitens geben die Spalten an, ob ein Reorganisationsimpuls oder ein Schiebeimpuls während jedes nachfolgenden Intervalls angelegt wird. Die binären Zahlen (Basis 2) und die dezimalen Zahlen (Basis 10) stehen über jeder Spalte, um die Anzahl von Positionen anzugeben, um die die Datenbits bei der gesamten Verschiebung zu verschieben sind. Zum Beispiel ist eine Gesamtverschiebung von 5 eine fünfstufige Verschiebung in den η Stufen des Schieberegisters 20 (wobei η größer als 5 ist).

In den Spalten unter »Gewünschte Gesamtverschiebung« zeigen die Einlesereihe und die Reorganisationsreihen eine »1« für jede mögliche gewünschte Gesamtverschiebung. Hierdurch wird die Tatsache dargestellt, daß eine Einleseoperation und eine Reorganisationsoperation stets während der angegebenen Intervalle auftritt. Die Schiebeimpulse treten in Reihen auf, die von der Anzahl von Positionen in der anfänglichen Folge abgeleitet sind, um die die Bits während der gesamten Verschiebeoperation verschoben werden sollen. In dieser Spalte ist eine Reihe von Schiebeimpulsen vorhanden. Die Schiebeimpulsreihen sind von den Positionsangaben der binären Zahlen abgeleitet, die sich über jeder Spalte befinden. Ein Schiebeimpuls wird angelegt, wenn in der binären Zahl eine »1« auftritt, er wird weggelassen, wenn in der binären Zahl eine »0« auftritt. So hat man z. B. bei einer Gesamtverschiebung von 5 Positionen eine binäre Zahl 0101, wobei man findet, wenn man die binäre Zahl von rechts nach links betrachtet, daß Schiebeimpulse während der Intervalle T₂ und T₆ angelegt werden, wenn Schiebespannweiten K = ß° = 1 und K = ß² = 4 vorhanden sind, weil in den entsprechenden Positionen der binären Zahl »Einsen« auftreten. Die Schiebeimpulse werden während der Intervalle T₄ und T₈ weggelassen, wenn die Schiebespannweiten K = ß¹ = 2 und K — Q³ = 8 vorhanden sind, weil in den entsprechenden Positionen der binären Zahl »Nullen« auftreten. Durch Betrachten der Tabelle I kann bestimmt werden, daß die Reihe von Schiebeimulsen für jede gewünschte Gesamtverschiebung direkt in Beziehung zur gewünschten Gesamtverschiebung steht, ausgedrückt in Positionsangaben der binären Zahlen.

Die Tabelle I ist eine allgemeine Tabelle, die in der Breite und Tiefe so erweitert werden kann, daß sie größere Gesamtverschiebungen umfaßt. Die Breite und Tiefe der Tabelle I hängt von der Anzahl der Stufen η in einem bestimmten Register ab, für das sie vorbereitet ist. Die Tabelle I muß groß genug sein, um eine gesamte Verschiebung von (rc—1) Positionen zu umfassen, und tief genug, um ein Intervall zu umfassen, während welchem die Verschiebungsspannweite K=Q 0°8 On) beträgt. Die Tabelle kann unterhalb der untersten Reihe abgeschnitten werden, die mit »Folge« bezeichnet ist, wobei wenigstens ein Schiebeimpuls für eine gewünschte Gesamtverschiebung angelegt werden soll.

Es sei ein hypothetisches Schieberegister mit 215 Stufen betrachtet, die für eine Reorganisationskonstante β = 2 angeordnet sind und die eine anfängliche Folge von Daten speichern, welche um 93 Positionen verschoben werden sollen. Es ist ein Intervall τ, erforderlich, um diese Daten in das

Register zu schieben. Die betreffende Spalte »Gewünschte Gesamtverschiebung« einer erweiterten Tabelle I zeigt eine binäre, Zahl 01011101 für die gewünschte Gesamtverschiebung von 93. Wenn man die binäre Zahl von rechts nach links nimmt, erhält man eine Schiebeimpulsreihe mit einem Schiebeimpuls der Schiebeimpulsquelle 60 während jedes der Intervalle τ₂, τ₆, τ₈, T₁₀ und T₁₄, die aber keine Schiebeimpulse der Schiebeimpulsquelle 60 während der Intervalle T₄, T₁₂ und T₁₆ aufweist. Während jedes der Intervalle T₃, T₅, T₇, T₉, T₁₃, T₁₅ wird ein Reorganisationsimpuls der Reorganisationsimpulsquelle 40 angelegt. Die gesamte Schiebeoperation von 93 Stufen in dem Register mit 215 Stufen erfordert nur 16 Intervalle. In der Tat kann jede gewünschte Gesamtverschiebung in den 215 Stufen in den 16 Intervallen durchgeführt werden.

Sobald das letzte Schiebeintervall in einer Gesamtverschiebungsoperation entsprechend der Tabelle I verstrichen ist, können die Daten im Schieberegister sortiert und parallel über die Ausgangsleiter der Stufen ausgelesen werden. Wenn auch die Bits periodisch zu neuen Folgen reorganisiert sind, so daß zu erwarten ist, daß sie nunmehr durcheinandergebracht sind, sind die Reaktionsoperationen doch so gleichförmig, daß man tatsächlich genau kennt, wo irgendein bestimmtes Bit der anfänglichen Folge nach (Q)(I-T (log₀ra)) Operationen zu finden ist.

Wenn man ein Bit durch eine Gesamtverschiebungsoperation verfolgt, kann es am einfachsten gefunden werden, indem man eine gewünschte Gesamtverschiebung von null Positionen betrachtet. Die Daten werden eingelesen und Reorganisationsimpulse zyklisch angelegt, jedoch werden keine Verschiebungsimpulse während der gesamten Verschiebeoperation angelegt. Da während der gesamten Verschiebeoperation keine Schiebeimpulse angelegt werden, ist am Ende dieser Operation zu erwarten, daß die Daten in der anfänglichen Folge und in ihrer ursprünglichen Prosition angeordnet sind. Während der gesamten Schiebeoperation kann jedes Bit leicht durch die neuen Folgen verfolgt werden, die sich durch die Reorganisationsübertragungen ergeben, bis die letzte Folge auftritt. Die Daten in dieser letzten Folge werden in den Stufen gespeichert, so daß die Ausgangsleiter der Stufen nur so angeordnet zu werden brauchen, daß die Bits in ihren ursprünglichen Positionen in der anfänglichen Folge liegen. Wenn somit

(O)(I+ (log« «))

IO

Intervalle bei irgendeiner Gesamtverschiebeoperation aufgetreten sind, befinden sich die Daten in den Ausgangsleitern in der richtigen Position und brauchen nur von den Ausgangsleitern abgenommen zu werden, um die Sortierung durchzuführen.

Nachdem die Ausgangsleiter für ein spezielles Register auf diese Weise angeordnet sind, sollen sie in der angeordneten Weise bleiben. Für andere gewünschte Gesamtverschiebungsoperationen von 1 bis n— 1 Positionen werden die Bits über dieselben Ausgangsleiter in der anfänglichen Folge sortiert, jedoch wird die Datenfolge um eine Anzahl von Registerpositionen verschoben, die gleich der gewünschten Gesamtverschiebung ohne weitere Sortierungslogik ist.

Die Tabelle II ist eingefügt, um eine Folge von Übertragungen für ein Schieberegister zu zeigen, das gleich dem Register der F i g. 2 ist, das jedoch so angeordnet ist, daß es eine Reorganisationskonstante Q = 3 hat. Die Reorganisationskonstante Q = 3 erhält man, indem man die Reorganisationsgatter und die Stufen in der vorher beschriebenen Weise schaltet. Die Ausgänge der Stufen, die sich im Register drei Positionen voneinander entfernt befinden, sind jeweils mit den Eingängen von Reorganisationsgattern verbunden, die zu benachbarten Stufen gehören. Wenn z. B. in F i g. 2 die Reorganisationskonstante ö = 3 ist, befinden sich zwei Stufen zwischen den Stufen 402 und 404, während die Stufen 407 und 408 benachbart sind. Der Ausgang jeder Stufe ist ferner mit dem Eingang des Schiebegatters verbunden, das zur benachbarten Stufe gehört.

Tabelle II

Einlesen

Anfängliche Folge
Anfängliche Folge
Reorganisation ...

Folge Nr. 2

Reorganisation ...
Folge Nr. 3

Intervall

Schiebespannweite K

ß° = 1

Ö¹ = 3 Qi = 3 Gewünschte Gesamtverschiebung
000 002 011 020 022

001 010 012 021 100

0123456789

1
0
0
1
0
0
1
0

1
1
0
1
0
0
1
0

1
1
1
1
0
0
1
0

1
0
0
1
1
0
1
0

1
1
0
1
1
0
1
0

1
1
1
1
1
0
1
0

1
0
0
1
1
1
1
0

1
1
0
1
1
1
1
0

1
1
1
1
1
1
1
0

In der Tabelle II gibt die linke Spalte eine Opera- 65 schrift »Intervall« dargestellt ist. Die Spalte unter tion oder eine wichtige Beziehung an, die während der Überschrift »Schiebespannweite« gibt an, daß die der Reihe von Zeitgeberzyklen oder Intervallen vor- Schiebespannweite K gleich der Reorganisationshanden ist, die in der zweiten Spalte unter der Über- konstanten Q ist, in irgendeine Potenz erhoben, wäh-

309 522/376

17 18

rend jede Bitfolge während der Intervalle τ₂, T₃, τ₅, τ₆ mit 415 Stufen betrachtet, die für eine Reorganisa-

und T₈ vorhanden ist. Jede Schiebespannweite K gibt tionskonstante Q = 3 eingerichtet sind und die eine

die Anzahl von Positionen an, um die die Datenbits anfängliche Folge von Daten speichern, die um

effektiv in der anfänglichen Folge verschoben sind, 96 Positionen verschoben werden sollen. Es war ein wenn ein Schiebeimpuls während des Vorhandenseins 5 Intervall T₁ erforderlich, um diese anfängliche Daten-

der bestimmten Folge angelegt wird. folge in das Register zu schieben. Die entsprechende

Die Reihe von Spalten unter der Überschrift »Ge- Spalte »Gewünschte Gesamtverschiebung« einer

wünschte Gesamtverschiebung« geben an, daß eine erweiterten Tabelle II zeigt eine ternäre Zahl 010120

Einleseoperation während des Intervalls T₁ auftritt, für die gewünschte Gesamtverschiebung von 96. die jede Gesamtverschiebeoperation in Gang setzt. io Wenn man die ternäre Zahl von rechts nach links

Die Datenbits werden in das Register 20 in der oben- nimmt, erhält man eine Schiebeimpulsreihe mit einem

erwähnten Weise eingelesen. Die Spalten geben ferner Schiebeimpuls der Schiebeimpulsquelle 60 während

an, daß Reorganisationsimpulse der Reorganisations- jedes der Intervalle T₅ und T₆, wenn die Verschiebe-

impulsquelle 40 periodisch an das Register 20 wäh- Spannweite K — Q¹ = 3 vorhanden ist. Ferner tritt rend jeder Gesamtverschiebeoperation angelegt wer- 15 ein Verschiebungsimpuls während jedes der Inter-

den. Dezimalzahlen (Basis 10) und ternäre Zahlen valle τ₈ und T₁₄ auf, wenn die entsprechenden Schiebe-

(Basis 3) stehen über jeder Spalte, um jeweils die Spannweiten K = Q² = 9 und K = Q} = 81 vor-

Anzahl von Positionen anzugeben, um die die Daten- handen sind. Es treten keine Schiebeimpulse während

bits verschoben werden sollen, ferner das Auftreten des Vorhandenseins der Schiebespannweiten
von Schiebeimpulsen in der Schiebeimpulsreihe, die 20 K = Q° = 1, K = Q³ — 27 und K = Q⁵ = 243

erforderlich sind, um jede gewünschte Gesamt- während der jeweiligen Intervalle T₂, r₃, T₁₁ und T₁₂

verschiebung durchzuführen. und T₁₇ und T₁₈ auf. Ferner sind keine Schiebeimpulse

Die Schiebeimpulsreihen werden durch das Auf- während der Intervalle T₉ und T₁₅ vorhanden,
treten eines Schiebeimpulses oder einer »1« oder das Die gesamte Schiebeoperation von 96 Stufen erfor-Nichtauftreten eines Schiebeimpulses oder einer »0« 25 dert nur 18 Intervalle. In der Tat kann jede gewährend ausgewählter Intervalle für irgendeine ge- wünschte Gesamtverschiebung in den 415 Stufen wünschte Gesamtverschiebung dargestellt. In der innerhalb der 18 Intervalle durchgeführt werden.
Tabellen werden (Q-1) = 3 — 1 = 2 Intervalle für Sobald das letzte Schiebeintervall in einer Gesamtmögliche Schiebeübertragungen während des Vor- Verschiebeoperation nach Tabellen verstrichen ist, handenseins jeder Folge verwendet. 30 können die Daten im Schieberegister über Leiter

Die Reihe von Schiebeimpulsen in jeder Spalte sortiert werden, die den Leitern gleichen, die an Hand

steht direkt zu der ternären Zahl (Basis 3) in Bezie- der Tabelle I beschrieben wurden. Die Leiter vom

hung, welche die jeweilige gewünschte Gesamt- Ausgang jeder Stufe sind so angeordnet, daß sie die

verschiebung darstellt. Wenn eine »0« in der rechten Daten nach dem letzten Übertragungsintervall in ihre

Position der ternären Zahl auftritt, gibt es keinen 35 anfängliche Folge bringen. Diese Leiteranordnung

Schiebeimpuls der Schiebeimpulsquelle 60 während erfolgt am einfachsten für eine Verschiebung von

der Intervalle T₂ und T₃. Wenn in der rechten Position null Positionen. Wenn die Leiter erst einmal richtig

der ternären Zahl eine »1« auftritt, gibt es einen angeordnet sind, wird ihre Position gesichert, so daß

Schiebeimpuls der Schiebeimpulsquelle 60 während die Daten über die Leiter in ihre richtigen Positionen

des Intervalls T₂, jedoch keinen Schiebeimpuls wäh- 40 von den Stufen abgelesen werden. Daher sortiert eine

rend des Intervalls T₃. Wenn eine »2« in der rechten einfache Leitergruppe die Daten in die richtigen

Position der ternären Zahl auftritt, gibt es zwei Positionen.

Schiebeimpulse, angelegt von der Schiebeimpuls- Bei einer Anordnung ähnlich der Anordnung der

quelle 60, und zwar einen während jedes der Inter- Tabellen I und II können zusätzliche Tabellen für

valle T₂ und T₃. Eine ähnliche Untersuchung der 45 Schieberegister zusammengestellt werden, die dem

zweiten Position der ternären Zahl zeigt, ob 0, 1 Register 20 gleichen, bei dem jedoch die Reorganisa-

oder 2 Schiebeimpulse während der Intervalle T₅ tionskonstante Q gleich irgendeiner ganzen Zahl

und T₆ auftreten. größer als 1 ist. Diese zusätzlichen Tabellen können

So hat man z. B. bei einer gesamten Verschiebung leicht dadurch entwickelt werden, daß über jeder

von fünf Positionen eine ternäre Zahl 012, wobei 50 Spalte die gewünschte Gesamtverschiebung in dezi-

man bei Betrachtung der ternären Zahl von rechts malen Zahlen (Basis 10) und Zahlen mit der Basis Q

nach links findet, daß Schiebeimpulse während der aufgeschrieben wird. Ein Einleseintervall ^₁ gibt eine

beiden Intervalle T₂ und r₃ angelegt werden, wenn »1« in jeder Spalte unter der Überschrift »Gewünschte

die Schiebespannweite K = ß° = 1 vorhanden ist, Gesamtverschiebung« an. Die »Anfängliche Folge«

und während des Intervalls T₅, wenn die Schiebe- 55 muß in (Q-1) Intervallen oder Reihen dargestellt

Spannweite K — Q¹ = 3 vorhanden ist. Während des werden, die mit t₂, t_s ... t_Q bezeichnet sind. Ein

Vorhandenseins der Schiebespannweite K = Q¹ = 3 Reorganisationsintervall t_{0 + 1} zeigt eine »1« in jeder

im Intervall T₆ tritt kein anderer Schiebeimpuls auf, Spalte unter der Überschrift »Gewünschte Gesamt-

ebenso nicht während des Vorhandenseins der verschiebung« an. Die »Folge Nr. 2« ist in (Q-1)

Schiebespannweite K = g² = 9 im Intervall r₈. 60 Intervallen t_Q+2 ... t_2Q dargestellt. Die Intervalle

Die Tabelle II ist allgemein und kann der Breite treten von oben nach unten in die Tabelle ein, bis

und Tiefe nach so erweitert werden, daß sie größere (Q)(l + (log₀rc)) dargestellt sind.

Gesamtverschiebungen umfaßt. Die Tabelle II muß Die Zahl mit der Basis Q über jeder Spalte unter

breit genug sein, um eine gesamte Verschiebung von der Überschrift »Gewünschte Gesamtverschiebung«

n—l Positionen zu umfassen, ferner muß sie tief 65 gibt die Schiebeimpulse an, die während des Vor-

genug sein, um ein Intervall zu umfassen, während handenseins jeder Folge angelegt werden. Wenn

welchem die Schiebespannweite K = ß(^Iogß) ist. eine »0« in der Position am weitesten rechts von der

Es sei nunmehr ein hypothetisches Schieberegister Zahl mit der Basis Q auftritt, treten während des

19 20

Vorhandenseins der anfänglichen Folge keine den. Der Rest ist die richtige ganze Zahl zum Aus-Schiebeimpulse auf. Wenn eine »1« in der Position drücken der größeren Zahl. So ist 32 durch 12 am weitesten rechts von der Zahl mit der Basis Q gleich 2 mit einem Rest von 8. Daher ist
auftritt, tritt während des Vorhandenseins der anfänglichen Folge ein Schiebeimpuls auf. Wenn eine »2« 5 32 = 8 (mod 12).
in der Position am weitesten rechts von der Zahl mit

'■ der Basis Q auftritt, treten während des Vorhanden- Da das Schieberegister 20 eine geordnete Reihe

; seins der anfänglichen Folge zwei Schiebeimpulse von η binären Stufen ist, kann eine Reihe von ganzen

auf. Eine ähnliche Untersuchung ist zu verwenden, Zahlen mit einem Modul η benutzt werden, um die

ι um die Zahl der Schiebeimpulse zu bestimmen, die io Elemente des Registers und ihrer Operation darzuwährend des Vorhandenseins einer zweiten Folge stellen. Vor jeder Übertragungsoperation sind die »Folge Nr. 2« und nachfolgender Folgen angelegt η Stufen als eine Reihe von ganzen Zahlen Mi (t) zu werden. bezeichnen, wobei ζ = 0, 1, 2... (π— 1) ist. Nach Jede Folge hat (Q-1) Intervalle, bevor die Folge jeder Übertragungsoperation sind die η Stufen mit reorganisiert wird, so daß genügend Zeit vorhanden 15 einer anderen Reihe von ganzen Zahlen M/ (i + 1)

; ist, Schiebeimpulse anzulegen, deren Anzahl gleich (mod n) zu bezeichnen, wobei i = 0, 1, 2 ... («—1) der größten Zahl des Zahlensystems mit der Basis Q ist. und 7 = 0, 1, 2 ... (n—l) ist. Jedes j bezeichnet eine Die Schiebeimpulsreihe für jede mögliche Gesamt- Stufe, in der ein bestimmtes Bit nach der Überverschiebung ist die Gruppe des Auftretens und tragungsoperation gespeichert ist, wobei jedes i die Nichtauftretens von Schiebeimpulsen, die in jeder 20 Stufe bezeichnet, in der dieses Bit vor der Über-Spalte der sich ergebenden Tabelle dargestellt ist. tragungsoperation gespeichert war.

!, Die Reorganisationsimpulsquelle 40 und die Bei der vorher beschriebenen Schiebeoperation,

|j! Schiebeimpulsquelle 60 enthalten Gruppen von logi- die jedes Bit von der Stufe, in der es gespeichert war,

'" sehen Gattern mit Eingangsfunktionen, die so gewählt während eines Intervalls t zu der nächsten Stufe im

sind, daß Ausgangssignale entsprechend den vorher 25 Ring für das nächste Intervall (i+1) überträgt, ergibt

beschriebenen Tabellen entstehen. Die gemeinsame sich die folgende Reihe von ganzen Zahlen als Be-

! Steuerquelle 39 enthält einen Schiebeübertragungs- zeichnung für die Folge der Stufen nach der Ope-

zähler und einen Folgezähler, der unter dem Einfluß ration:
von Zeitgebersignalen zählt. Ausgewählte Ausgänge

der Zähler werden den Eingängen der Gatter in der 30 M) (t +1) (modn), M)\\ (t +1)(modή),

; Reorganisationsimpulsquelle zugeführt, um zyklische _{Mi%2(t +} _{1} (mod b)j} ... _M«+.₌i _{(i +1} (mod B)}.

Reorganisationsimpulse zu erzeugen. Weitere aus- ^T j ι- χ ν /ν /
gewählte Ausgänge der Zähler werden verwendet,

um nacheinander die Gatter in der Schiebeimpuls- Das (mod n) gilt sowohl für die i- als auch für

quelle während Intervalle in Tätigkeit zu setzen, die 35 die /-Ausdrücke der Reihe, wobei jedes / gleich

zwischen die Reorganisationsimpulse eingeschoben 0 + 1) ist Eine derartige Schiebeoperation tritt im

sind. Daten in binärer Darstellung der Zahlen mit Schieberegister 20 jedesmal auf, wenn ein Schiebe-

der Basis Q werden in Registerkreisen gespeichert, impuls durch die Schiebeimpulsquelle 60 erzeugt wird,

die zu getrennten Gattern in der Schiebeimpulsquelle Bei der vorher beschriebenen Reorganisations-

gehören, so daß, wenn jedes Gatter durch die Zähler 4° operation wird jedes Bit von der Stufe, in der es

in Tätigkeit gesetzt wird, es einen Schiebeimpuls während eines Intervalls t gespeichert war, zu einer

erzeugt oder nicht, entsprechend den vorher beschrie- anderen Stufe im Ring für das nächste Intervall

benen Tabellen. (t+1) übertragen, so daß eine neue Datenfolge ent-

Ein Schieberegister, das in einem fortlaufenden steht. Eine derartige Reorganisationsoperation ergibt

Ring angeordnet ist wie das Schieberegister 20, ist 45 die folgende Reihe von ganzen Zahlen als Bezeich-

ein System, in dem eine endliche oder geschlossene nungen für die Folge von Stufen nach der Operation: Reihe von ganzen Zahlen wiederholt in zyklischer

Weise benutzt werden kann, um in Beziehung M)(t + 1)(mod«), M'^f (i + 1)(mod«),

stehende Elemente zu bezeichnen. Bei einer der- _M)Xl° (t+1)(modn),... M)Xt~™ (t + 1) (modn).

artigen geschlossenen Reihe von Zahlen wird die 5° '^{+2 v} ^JX ' ¹⁺" * ^v ' ^v ' Anzahl der bestimmten ganzen Zahlen ein Modul

genannt. Bei einem Modulsystem von ganzen Zahlen Das (mod n) gilt sowohl für die i- als auch für die werden alle Zahlen als ganze Zahlen kleiner als oder /-Ausdrücke der Reihe. Diese Reorganisationsoperagleich dem Modul ausgedrückt. Bei einer Modul- tion tritt im Schieberegister 20 jedesmal auf, wenn ein arithmetik, die mit einer derartigen geschlossenen 55 Reorganisationsimpuls durch die Reorganisations-Reihe von ganzen Zahlen durchgeführt wird, werden impulsquelle 40 erzeugt wird.

die Ergebnisse von Operationen ebenfalls als ganze Wie vorher erwähnt wurde, erzeugen aufeinänder-

Zahlen kleiner oder gleich dem Modul ausgedrückt. folgende Reorganisationsoperationen mit Hilfe der

So ist bei einem System mit dem Modul 12 Reorganisationswege nachfolgende neue und andere

60 Folgen der Daten, die in den Stufen des Registers 20

32 = 8 (mod 12). gespeichert sind. Wie in den Ausdrücken M,- beschrieben, wobei jedes Bit durch die Position der Stufe dar-

Da der Modul 12 beträgt, werden alle Zahlen gestellt ist, in der das Bit in der anfänglichen Folge

einschließlich 32 in ganzen Zahlen kleiner als 12 gespeichert war, erscheinen die aufeinanderfolgenden

ausgedrückt. Dies geschieht in gleicher Weise, wie 65 Bilder, die bei einer Gesamtverschiebeoperation zur

die Zeit von einem Zifferblatt abgenommen wird. Verschiebung der anfänglichen Datenfolge um null

Eine Zahl, die größer als der Modul ist, kann durch Positionen auftreten, während der Intervalle t₂, t_A

Teilen der Zahl durch den Modul ausgedrückt wer- und t₆, wie aus der Tabelle III folgt.

Tabelle III Registerstellen M₁

Intervall	A oder 0	B oder 1	C oder 2	Z) oder 3	£ oder 4	F oder 5	G oder 6
f.	M₀ M₀ M₀	M₁ M₂ M₄	M₂ M₄ M₁	M₃ M₀ M₅	M₄ M₁ M₉	M₅ M₃ M₀	M₆ M₅ M₃
2 t, . .
i '6

In der Tabelle III sind die einzelnen Schieberegisterstufen durch die Quadrate innerhalb der Reihen dargestellt. Jede Reihe stellt sämtliche Stufen im Register während eines der gewählten Intervalle t₂, t_A und t₆ dar. Selbstverständlich sind in dieser Tabelle die Schiebegatter und die Reorganisationsgatter der Einfachheit halber weggelassen. Während jedes ausgewählten Intervalls wird jede Stufe durch das Bit der ursprünglichen Datenfolge bezeichnet, die in der Stufe für dieses Intervall gespeichert ist. Wie aus der Tabelle III hervorgeht und wie vorher festgestellt wurde, können die Bits der ursprünglichen Datenfolge leicht durch die aufeinanderfolgenden Folgen verfolgt werden, die sich durch die Reorganisationsoperationen ergeben. Wenn einmal die Ausgangsleiter so angeordnet sind, daß sie die Bits sortieren, welche in der letzten während des Intervalls i₆ gespeicherten Folge organisiert sind, kann jede gesamte Verschiebeoperation durchgeführt werden, weil irgendwelche Schiebeimpulse, die zwischen die Reorganisationsimpulse eingeschoben sind, die endgültige Reihenfolge der Bits im Register 20 nicht umwerfen.

3. Schieberegister mit η Stufen —

Zwei Reorganisationswege und ein Schiebeweg

je Stufe

In den F i g. 4 und 5, die in der in F i g. 6 dargestellten Weise angeordnet werden sollen, ist eine Ausführung eines Schieberegisters 400 hoher Geschwindigkeit dargestellt, das Informationsbits in vorbestimmten Folgen reorganisiert und Daten verschiebt, die in ausgewählten Folgen angeordnet sind, um lange Gesamtverschiebungsoperationen zu beschleunigen. Wenn die Daten über die Gruppen von Reorganisationswegen 522 reorganisiert werden, werden sie manchmal über eine Gruppe von primären Reorganisationswegen reorganisiert, die die Daten nur in eine neue Folge in einer Weise reorganisieren, die bei der Ausführung der F i g. 2 benutzt wurde. Zu anderen Zeiten werden die Daten über eine Gruppe von sekundären Reorganisationswegen reorganisiert, welche eine Schiebeübertragung und eine Reorganisationsübertragung in einer einzigen Reorganisationsoperation beeinflussen, die nur ein Ubertragungsintervall oder Zeitgeberzyklus erfordert.

Das Schieberegister 400 erhält eine Reihenanordnung von η Registerstufen, die in einem fortlaufenden Ring angeordnet sind. Die η Stufen sind als Beispiel in Form der Stufen 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408 und 409 dargestellt, von denen jede ein anderes Bit einer ursprünglichen Datenfolge während der Intervalle einer Gesamtverschiebeoperation speichert. Es sind gestrichelte Linien gezeichnet, welche die Stufen 402-403, 404-405 und 406-407 verbinden, um anzuzeigen, daß zusätzliche Stufen eingefügt werden können, wo die gestrichelten Linien auftreten. Wenn auch in den F i g. 4 und 5 nur 9 Stufen des Registers 400 zur Erläuterung der Erfindung dargestellt sind, so kann doch die Erfindung mit größerem Nutzen bei Registern mit mehr als 9 Stufen angewendet werden.

Die einzelnen Stufen 401 bis 409 sind bistabile Speichereinrichtungen, die veranlaßt werden, einen von zwei stabilen Zuständen unter dem Einfluß von Eingangssignalen mit zwei Pegeln anzunehmen, welehe Bits oder binäre Daten darstellen. Eine Art einer derartigen Stufe ist eine bistabile Multivibratorschaltung wie die Schaltung 30 in F i g. 3 A. Eine Einstellklemme 5 und eine Rückstellklemme R jeder Stufe wird verwendet, um eine anfängliche Datenfolge im Register 400 zu speichern, damit jede Gesamtverschiebeoperation in Gang gesetzt wird.

Nachdem ein Bit einer anfänglichen Datenfolge in jeder Stufe des Registers 400 mit Hilfe des Einstellleiters S und des Rückstelleiter R der einzelnen Stufen gespeichert ist, werden die Datenbits von einer Stufe zur anderen während der Übertragungsintervalle oder Zeitgeberzyklen unter dem Einfluß von an das Register angelegten Ubertragungssignalen übertragen. Diese Ubertragungssignale werden durch zwei Impulsquellen erzeugt, die als Reorganisationsimpulsquelle 420 und als Schiebeimpulsquelle 460 bezeichnet sind. Die Reorganisationsimpulsquelle 420 spricht auf Signale der Verschiebeimpulsquelle 460 an. Die Verschiebeimpulsquelle 460 spricht auf Signale einer gemeinsamen Steuerschaltung 480 an, ferner auf Signale eines Zeitgebers 42 und schließlich auf Einlesegattersignale einer Einlesegatterquelle 45.

In F i g. 8 sind der Ausgang 25 des Zeitgebers 42 und der Ausgang 26 der Einlesegatterquelle 45 in einem Zeitdiagramm für die Ausführung der F i g. 4 und 5 dargestellt. Zusätzlich ist in F i g. 8 der Ausgang 73 der Verschiebeimpulsquelle 460 und der primäre Impulsausgang 76 sowie der sekundäre Impulsausgang 78 der Reorganisationsimpulsquelle 420 dargestellt.

Die primären und sekundären Reorganisationsimpulse werden durch die Reorganisationsimpulsquelle 420 erzeugt, die diese Impulse an eine Sammelleitung 41 oder eine Sammelleitung 432 anlegt, und über diese an die Gruppe der Organisationswege 522. Die primären Reorganisationsimpulse, die mit X bezeichnet sind und die an die Sammelleitung 41 angelegt werden, werden gleichzeitig an die Zeitleiter TX der primären Reorganisationsgatter 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428 und 429 angelegt, die jeweils zu einem Eingang einer getrennten Registerstufe gehören. Die sekundären Reorganisationsimpulse, die mit Y bezeichnet sind und die an die Sammelleitung 432

23 24

angelegt werden, werden gleichzeitig an die Zeitleiter pulse Z und Y ist jedoch von der zeitlichen Lage ver-

TY der sekundären Reorganisationsgatter 441, 442, schieden, die bei der Ausführung der F i g. 2 benutzt

443, 444, 445, 446, 447, 448 und 449 angelegt, die wurde, sie wird später eingehender beschrieben,

jeweils zu einem Eingang einer getrennten Register- In den F i g. 4 und 5 sind die Stufen 402 und 403,

stufe gehören. Wenn auch 9 Reorganisationsgatter 5 404 und 405 sowie 406 und 407 im allgemeinen

dargestellt sind, die mit den Sammelleitungen 41 und keine aufeinanderfolgende Stufen, es wird später an-

432 verbunden sind, so ist doch selbstverständlich genommen, daß sie voneinander durch irgendeine

ein Reorganisationsgatter zwischen jede der Sammel- konstante Anzahl von Stufen getrennt sind, um eine

leitungen 41 und 432 und jede einzelne Stufe des Re- Übertragungsoperation im Register 400 darzustellen,

gisters 41 und 432 gestrichelte Linien auf, die von io wenn ein primärer oder sekundärer Reorganisations-

ihnen ausgehen, um eine Verbindung zwischen jeder impuls auftritt. Die Stufen 401 und 402, 403 und 404

Sammelleitung und einem Reorganisationsgatter jeder sowie 405 und 406 sollen benachbart angeordnet

der η Stufen des Registers 400 anzugeben. sein, wobei der Ausgang beider Stufen jeden Paars

Jedes der primären Reorganisationsgatter 421 bis über Reorganisationswege zum Eingang einer Stufe

429, jedes der sekundären Reorganisationsgatter 441 15 geleitet wird. Die konstante Anzahl von Stufen von

bis 449 und jedes zusätzliche Reorganisationsgatter, der Stufe 402 zur Stufe 404 und von der Stufe 404

das nicht dargestellt ist, ist ein Gatterkreis, der eine zur Stufe 406 bestimmt, um wie viele Positionen

einzelne Stufe des Registers 400 veranlaßt, den einen diese Stufen gegeneinander verschoben sind. Die kon-

oder anderen ihrer zwei stabilen Zustände unter dem stante Anzahl von Positionen, um die die Stufe 404

Einfluß des gleichzeitigen Anlegens von binären Ein- 20 gegen die Stufe 402 verschoben ist oder um die die

gangssignalen und eines Reorganisationsimpulses an- Stufe 406 gegen die Stufe 404 verschoben ist, wird

zunehmen. Die Steuereingangskreise 50 und 50' in nachfolgend als Reorganisationskonstante Q bezeich-

Fig. 3B, die an Hand der Ausführung der Fig. 2 net. Es sei wiederum bemerkt, daß η und Q kernen

beschrieben wurden, stellen Anordnungen von Gattern gemeinsamen ganzzahligen Divisor außer Eins auf-

dar, die für die primären und sekundären Reorgani- 25 weisen.

sationsgatter benutzt werden können, die zum Ein- Das vorher erwähnte Bild zur Verbindung der Stu-

gang einer Stufe gehören, z. B. für die Gatter 428 und fenausgänge mit den Eingängen der primären Re-

448inFig. 5. Organisationsgatter kann dadurch erhalten werden,

Es sei angenommen, daß die primären Reorgani- daß der Ausgang einer ersten Stufe, z. B. der Stufe

sationsgatter 421 bis 429 der Schaltung 50 gleichen 30 402, über einen Weg 436 mit dem Eingang des Gat-

und daß sie verwendet werden, um die im Register ters 427 verbunden ist, das zum Eingang der Stufe

400 gespeicherten Daten unter dem Einfluß jedes 407 gehört. Dieses Bild kann durch eine derartige

primären Reorganisationsimpulses X, der an die Verbindung zwischen zwei Stufen begonnen werden,

Zeitleiter TX angelegt wird, zu einer neuen Folge zu doch ist es oftmals zweckmäßig, durch die Verbin-

reorganisieren. 35 dung des Ausgangs einer ausgewählten Stufe mit dem

Die Doppelschieneneingangssignale auf den Leiter Eingang ihres eigenen primären Reorganisationsgat-

Xl und ZO der Schaltung 50 führen vom »1«-Aus- ters zu beginnen. Danach wird der Ausgang einer

gang und »O«-Ausgang irgendeiner Stufe zum Schie- zweiten Stufe 404 über den Weg 434 mit dem Ein-

beregister 400. Ein Verfahren zum Bestimmen der gang der Stufe 428 verbunden, die zum Eingang der

Stufe, von der die Leiter Xl und XO ausgehen, 40 Stufe 408 gehört. Die zweite Stufe 404 befindet sich

gleicht dem Verfahren, das an Hand der Ausführung in einer Position, die gegen die erste Stufe 402 durch

der F i g. 2 beschrieben wurde. Es sei bemerkt, daß eine Anzahl von Positionen verschoben ist, die gleich

ein einziger Weg 434 in den F i g. 4 und 5 eine Dop- der Reorganisationskonstanten Q ist. Die Stufen 407

pelschienenverbindung von den »1«- und »0«-Aus- und 408 befinden sich in benachbarten Positionen im

gangen der Stufe 404 zu den Leitern Xl und ZO des 45 Register. Das Bild kann weiter verfolgt werden, bis

primären Reorganisationsgatters 428 darstellt. der Ausgang jeder Stufe über einen Weg mit dem

Es ist angenommen, daß die sekundären Reorgani- Eingang eines der primären Reorganisationsgatter

sationsgatter 441 bis 449 sämtlich dem Kreis 50' glei- verbunden ist. Somit ist der Ausgang jeder Stufe mit

chen, sie werden benutzt, um eine vorhandene Daten- dem Eingang eines einzigen primären Reorganisa-

folge um eine Registerposition effektiv zu verschieben 50 tionsgatters verbunden, während der Eingang jedes

und um die vorhandene Folge zu einer neuen Daten- primären Reorganisationsgatters vom Ausgang einer

folge unter dem Einfluß jedes an die Zeitleiter TY einzigen Stufe abgeht.

angelegten sekundären Reorganisationsimpulses Y zu Über die Reorganisationswege kann eine Reorga-

reorganisieren. Die Doppelschieneneingangssignale nisationsoperation durchgeführt werden, wenn alle

auf den Leitern Yl und YO jedes Kreises 50' gehen 55 Wege geschaltet sind, jedes primäre Reorganisations-

jeweils vom Ausgang »1« und vom Ausgang »0« gatter mit seiner zugehörigen Stufe verbunden ist, ein

irgendeiner Stufe im Register 400 aus. Ein Verfahren Bit in jede der Stufen gespeichert ist und ein Re-

zur Bestimmung der richtigen Stufe wird später be- Organisationsimpuls über die Sammelleitung 41 an

schrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß ein einzelner die Zeitleiter TX angelegt ist.

Weg 435 in den F i g. 4 und 5 eine Doppelschienen- 60 Ähnlich der Reorganisation der Daten bei der

verbindung von den Ausgängen »1« und »0« der Ausführung der Fig. 2 werden nun Bits, die jeweils

Stufe 403 zu den Leitern Yl und YO des sekundären in den Stufen 402, 404 und 406 gerade vor dem pri-

Reorganisationsgatters 448 darstellt. mären Reorganisationsimpuls Z auf dem Leiter 41

Wie aus F i g. 8 hervorgeht, zeigen die sekundären gespeichert sind, mit Hilfe der Gatter 427, 428 und

und primären Reorganisationsimpulse Z und Y, die 65 429 zu den Stufen 407, 408 und 409 übertragen. In

durch die Reorganisationsimpulsquelle 420 erzeugt gleicher Weise wird jedes Bit, das im Register 400

werden, die in der Ausführung der F i g. 2 erzeugten während eines Intervalls t gerade vor dem primären

Reorganisationsimpulse. Die zeitliche Lage der Im- Reorganisationsimpuls Z gespeichert ist, unter dem

25 26

Einfluß des Impulses zwischen den Stufen übertragen, der F i g. 2 nach einem Schiebeimpuls und einem Re-

um eine neue Datenfolge für die Dauer des nächsten Organisationsimpuls wäre. Daher sind keine zwei

Intervalls (t + 1) herzustellen. Während des Inter- Zeitgeberzyklen oder Übertragungsintervalle erfor-

valls (t + 1) speichern benachbarte Stufen Bits, die derlich, vielmehr wird die Schiebeübertragung und vorher während des Intervalls t in Stufen gespeichert 5 die Reorganisationsübertragung gleichzeitig in einem

waren, die gegeneinander um eine konstante Anzahl Übertragungsintervall mit Hilfe der Gruppe von

von Registerpositionen verschoben waren, die gleich Wegen über die sekundären Reorganisationsgatter

der Reorganisationskonstante Q ist. Daten von den durchgeführt.

rechten Stufen gerade vor dem primären Reorganisa- Ein Verfahren zur Bestimmung, ob die Daten über tionsimpuls werden auf dem Ring übertragen, um von io die primären oder die sekundären Reorganisationslinks entsprechend dem Bild für die primäre Reorga- gatter zu reorganisieren sind, wird später beschrienisation wieder eingeführt zu werden. ben.

Das vorher erwähnte Bild zum Verbinden der Stu- Es werden Schiebeimpulsreihen durch die Schiebefenausgänge mit den Eingängen der sekundären Re- impulsquelle 460 erzeugt, welche die Schiebeimpulse Organisationsgatter kann hergestellt werden, indem 15 über eine Sammelleitung 459 in den Fig. 4 und 5 der Ausgang einer dritten Stufe 401 über einen Weg gleichzeitig an die Schiebegatter 461, 462, 463, 464, 437 mit dem Eingang des Gatters 447 verbunden 465, 466, 467, 468 und 469 anlegt, die jeweils zu wird, das zum Eingang der Stufe 407 gehört. Danach einem Eingang einer getrennten Registrierstufe gewird der Ausgang einer vierten Stufe 403 über den hören. Wenn auch in den F i g. 4 und 5 neun Schiebe-Weg 435 mit dem Ausgang des Gatters 448 verbun- ao gatter dargestellt sind, so gehört doch selbstverständden, das zum Eingang der Stufe 408 gehört. Die dritte Hch zu einem Eingang jeder Stufe des Schieberegi- und vierte Stufe 401 und 403 sind jeweils um eine sters 400 ein und nur ein Schiebegatter. Daher gehen Position in Rückwärtsrichtung des Registers gegen von der Sammelleitung 459 gestrichelte Linien aus, die erste und die zweite Stufe 402 und 404 verscho- um weitere Verbindungen zwischen der Sammelleiben. Dieses Bild der Wege zu den Eingängen der 25 tung 459 und den Schiebegattern für die nichtdargesekundären Reorganisationsgatter kann verfolgt wer- stellten Stufen anzudeuten.

den, bis der Ausgang jeder Stufe über einen Weg mit Jedes der Schiebegatter kann ein Steuerkreis 50"

dem Eingang eines sekundären Reorganisationsgat- sein, wie er in F i g. 3 B dargestellt und an Hand der

ters verbunden ist. Somit ist der Ausgang jeder Stufe Ausführung der F i g. 2 beschrieben wurde. Wenn der

mit dem Eingang eines einzigen sekundären Reorga- 30 Kreis 50" in ein Register eingeschaltet ist, wie es in

nisationsgatters verbunden, während der Eingang den F i g. 4 und 5 dargestellt ist, werden die Doppel-

jedes sekundären Reorganisationsgatters vom Aus- Schieneneingangssignale auf den Leitern Zl und ZO

gang einer einzigen Stufe ausgeht. des Kreises 50" vom Ausgang »1« und vom Ausgang

Eine Reorganisationsoperation, die eine effektive »0« emer benachbarten Stufe in umgekehrter Rich-

Schiebeübertragung und eine Reorganisationsüber- 35 tung des Registers geführt. Es sei bemerkt, daß Dop-

tragung der Datenfolge umfaßt, kann über die sekun- pelschienenverbindungen durch eine einzige Linie

dären Reorganisationswege durchgeführt werden, dargestellt sind, z. B. durch den Weg 471 von den

wenn diese Wege sämtlich geschaltet sind, jedes Ausgängen »1« und »0« der Stufe 407 zu den Leitern

sekundäre Reorganisationsgatter mit der zugehörigen Zl und ZO des Gatters 468.

Stufe verbunden ist, ein Bit in jeder der Stufen ge- 40 In den Fig. 4 und 5 wird die Schiebeoperation in

speichert ist und ein Reorganisationsimpuls über die einer Weise durchgeführt, die der bei der Ausfüh-

Sammelleitung 432 an die Zeitleiter TY angelegt ist. rung der F i g. 2 beschriebenen Schiebeoperation

Bits, die jeweils in den Stufen 401, 403 und 405 gleicht. Jedes Datenbit bewegt sich von der Stufe, in

gerade vor dem sekundären Reorganisationsimpuls Y der es gespeichert wurde, zu einer benachbarten Stufe

auf dem Leiter 432 gespeichert sind, werden nun- 45 nach rechts. So wird das Bit, das in der Stufe 407

mehr über die Gatter 447, 448 und 449 zu den Stufen gerade vor einem Schiebeimpuls gespeichert ist, mit

407, 408 und 409 übertragen. In gleicher Weise wird Hilfe des Schiebegatters 468 zur Stufe 408 übertra-

in einem Zeitgeberzyklus jedes Bit, das im Register gen, während das Bit, das in der Stufe 408 gerade

400 gespeichert ist, während eines Intervalls t gerade vor dem Schiebeimpuls gespeichert ist, mit Hilfe des

vor dem sekundären Reorganisationsimpuls Y zwi- 50 Schiebegatters 469 zur Stufe 409 übertragen wird,

sehen den Stufen unter dem Einfluß des Impulses In gleicher Weise wird jedes Bit um eine Stufe nach

übertragen, um die vorhandene Folge um eine Regi- rechts oder in Vorwärtsrichtung unter dem Einfluß

sterposition effektiv zu verschieben und eine neue des über die Sammelleitung 459 angelegten Schiebe-

Datenfolge für die Dauer des nächsten Intervalls impulses verschoben. Selbstverständlich wird das Bit,

(t + 1) herzustellen. Während des Intervalls (/ + 1) 55 das in der Stufe am weitesten rechts gespeichert ist,

speichert jede Stufe ein Bit, das vorher während des gerade vor dem Schiebeimpuls auf dem Ring zur

Intervalls t in einer Stufe gespeichert war, die der Stufe am weitesten links verschoben.

Stufe benachbart ist und die in der umgekehrten Die maximale Zeit der Übertragungsintervalle oder

Richtung zu der Stufe liegt, von der ein Bit unter Zeitgeberzyklen, die erforderlich ist, um eine ge-

dem Einfluß eines primären Reorganisationsimpulses 60 samte Verschiebeoperation im Schieberegister 400

kommen würde. Daten von den rechten Stufen wer- zu beenden, kann dahingehend bestimmt werden, daß

den gerade vor dem sekundären Reorganisations- sie gleich

impuls auf dem Ring übertragen, um entsprechend (ß—1 (1 + (log_Qn)) + 1
dem Bild für die sekundäre Reorganisation von links

wieder eingeführt zu werden. 65 Intervallen oder Zeitgeberimpulsen ist, indem die

Das Ergebnis der sekundären Reorganisation be- Anzahl von Übertragungsintervallen betrachtet wird,

steht darin, daß jedes Bit der Daten im Register 400 die erforderlich ist, um jede neue Datenfolge zusam-

in eine Stufe kommt, in der es bei der Ausführung men mit der Anzahl von Datenfolgen zu verschieben,

27 28

die für jede Gesamtverschiebeoperation erforderlich führung der F i g. 2 gleicht Der sekundäre Reorgani-

ist. Die Intervalle, die zur Beendigung einer Gesamt- sationsimpuls Y bewirkt, wenn er während der be-

verschiebeoperation erforderlich sind, werden in glei- zeichneten Intervalle angelegt wird, daß jedes Bit in

eher Weise ausgedrückt, wie es bei der Ausführung einem Intervall über so viele Positionen der anfängder Fig. 2 beschrieben wurde. Jedoch ist der Multi- 5 liehen Folge wie die vorhandene Schiebespannweite K

plikator (Q — 1) für die Ausführungen der F i g. 4 verschoben wird, wenn der sekundäre Reorganisa-

und 5 kleiner als der Multiplikator Q für die Aus- tionsimpuls auftritt. Ferner wird eine neue Datenfolge

führung der Fig. 2. hergestellt.

Bei der Ausführung der F i g. 4 und 5 erfordert Der primäre Reorganisationsimpuls X bewirkt, die gesamte Verschiebeoperation nur (Q — 1) Über- io wenn er über die Sammelleitung 41 an die Klemmen tragungsintervalle während des Vorhandenseins jeder TX angelegt wird, eine Reorganisation der Daten-Datenfolge, weil (Q — 1) Übertragungsintervalle er- folge über die primären Reorganisationsgatter zu forderlich sind, um die in jeder Folge angeordneten einer neuen Folge, und zwar in einer Weise, die eben-Bits zu verschieben. Alle Verschiebe- und Reorgani- falls der Ausführung der F i g. 2 gleicht. Somit wird sationsoperationen, mit Ausnahme der anfänglichen 15 ein Bit, das in einer Stufenposition M^t) gespeichert Einleseoperation, werden bei jeder Folge innerhalb ist, zu einer Stufenposition M/(t+ l)(modn) über- (Q — 1) Intervallen beendet, weil die Reorganisa- tragen, wobei dort die folgende Reihe von ganzen tionsübertragung, wie sie bei der Ausführung der Zahlen wird, welche die Folge der Stufen während Fig. 2 zur Erzeugung jeder neuen Folge verwendet des Intervalls (t + 1) bezeichnen,
wurde, zeitlich mit der letzten Schiebeübertragung 30

für die vorangehende Folge bei der Ausführung der Μ')(ί + 1 (mod ή), M)Xf (t + 1) (mod ti),

Fig. 4 und 5 zusammenfällt. Die Einleseoperation _Μ,+_{|β( + 1)(modn)} _ _, M'fc^l\^Q (t + l)(modn).

die als erste Operation angenommen wird, fallt nicht ^{1+2 K} ^/v -" /+«-1 ν ' ;v /
mit ihr zusammen, wodurch die »+1« am Ende des

Ausdrucks entsteht. Während einer gesamten Schie- 25 Das (mod«) gilt sowohl für die i- als auch für die

beoperation erfordert das Register 400 (1 + (log^rc)) /-Ausdrücke der Reihe.

Folgen von Daten, um alle möglichen gesamten Der sekundäre Reorganisationsimpuls Y, der über

Schiebeoperationen durchzuführen. Der Ausdruck die Sammelleitung 432 an die Klemmen TY angelegt

(log_Q«) ist wiederum numerisch gleich der größten wird, bewirkt eine Reorganisation der Datenfolge

ganzen Zahl, die kleiner als logg« ist. 30 über die sekundären Reorganisationsgatter in eine

Da (1 + (logqn)) Datenfolgen erforderlich sind, neue Folge, und zwar in einer Weise, die von der

um eine gesamte Schiebeoperation durchzuführen, Ausführung der F i g. 2 etwas verschieden ist. Ein Bit,

sind (Q-1) Ubertragungsintervalle für jede Folge das in einer Stufenposition (M₁-_^i) gespeichert ist,

erforderlich, während (1) Übertragung für das Ein- wird im Verhältnis zu einem Bit, das über den primä-

lesen erforderlich ist und (Q — 1) (1 + (log_Qn)) +1 35 ren Reorganisationsweg zu einer Stufenposition

Übertragungsintervalle oder Zeitgeberzyklen wäh- M/(t + 1) (mod n) übertragen würde, unter dem Ein-

rend jeder gesamten Schiebeoperation notwendig nuß des über die Sammelleitung 432 angelegten Im-

sind. pulses zum

Wenn man sich nun ins Gedächtnis zurückruft,

daß jede Reorganisationsoperation eine neue Folge 40 ^Mi->- W ~*" ^M? V + l)(^mod«)
im Register herstellt, sieht man, daß der Eintritt von

Daten in das Register 400, d. h. die Einleseoperation, übertragen. Somit werden eine Schiebeübertragung

eine Übertragungsoperation ist, welche die anfäng- und eine Reorganisationsübertragung nicht in zwei

liehe Folge von Daten im Register speichert. Bei getrennten Übertragungsintervallen durchgeführt,

dieser Betrachtungsweise treten die Intervalle für die 45 vielmehr wird jedes Bit direkt in einem Übertragungs-

Übertragungsoperationen in folgender Reihenfolge Intervall als Ergebnis einer sekundären Reorganisa-

auf: Intervall der anfänglichen Folge (Q — 2) Schie- tionsübertragung zu einer Position übertragen, in der

beintervalle, primäres oder sekundäres Reorganisa- es sich bei der Ausführung der F i g. 2 sowohl infolge

tionsintervaÜ (Q — 2) Schiebeintervalle, primäres einer Schiebeübertragung als auch einer Reorganisa-

oder sekundäres Reorganisationsintervall, bis eine 50 tionsübertragung befindet.

Anzahl von Intervallen oder Zeitgeberzyklen, die Die Steuerschaltungen der Ausführungen der

gleich F i g. 4 und 5 gleichen den Steuerschaltungen, die bei

(Q _ i) (i -f (log_Qn)) + 1 der Ausführung der F i g. 2 benutzt wurden.

In F i g. 8 sind die Impulse X und Y als ausgezo-

beträgt, aufgetreten ist. 55 gene Linien und als gestrichelte Linie während jedes

Als Ergebnis des Eintritts der anfänglichen Folge geeigneten Intervalls dargestellt, um anzudeuten, daß und der Durchführung jeder Reorganisationsopera- diese Impulse während jedes Reorganisationsintertion (primär oder sekundär) bei den eben erwähnten valls alternativ auftreten. Es werden primäre ReÜbertragungen wird im Register eine Verschiebungs- organsationsimpulse erzeugt, wenn ein X in der Taspannweite K hergestellt, die gleich irgendeiner 60 belle IV erscheint, während sekundäre Reorganisa-Potenz der Reorganisationskonstanten Q ist. Jeder tionsimpulse erzeugt werden, wenn in dieser Tabelle Schiebeimpuls, wenn er über die Sammelleitung 459 ein Y erscheint.

an die Klemmen TZ während der bezeichneten Inter- Nach einer primären oder einen sekundären Re-

valle angelegt wird, bewirkt, daß jedes Bit der Daten Organisationsoperation werden die Daten entspre-

in einem Schiebeintervall oder Zeitgeberzyklus über 65 chend einer Schiebeimpulsreihe weiterverschoben

so viele Positionen der anfänglichen Folge wie die oder nicht. Somit geht die gesamte Schiebeoperation

vorhandene Schiebespannweite K in einer Weise ver- stufenweise vor sich, bis (Q — 1 (1 -f (log_(;rc)) + )1

schoben wird, die der Schiebeoperation bei der Aus- Übertragungsoperationen stattgefunden haben.

Tabelle IV

Intervall

Schiebespannweite K Gewünschte Gesamtverschiebung
000 002 011 020 022

001 010 012 021 100

0123456789

Einlesen

Anfängliche Folge 1

Reorganisation .

Folge Nr. 2

Reorganisation

Folge Nr. 3

ß⁰ = 1 Ö⁰ = 1 Q¹ = 3 ßi = 3 ö² = 9

0 0

1
1
Γ
0

1
0
X
1

1
1

X
1

1
0

Y X X Y
1111
YYY

XXXXXX
000000000

1
0
X
0
X
1

Die Tabelle IV ist eingefügt, um Impulsreihen für eine Reihe von gewünschten Gesamtverschiebungen für ein Schieberegister zu zeigen, das dem Register 400 der F i g. 4 und 5 gleicht, das jedoch speziell so angeordnet ist, daß es eine Reorganisationskonstante Q = 3 aufweist. Die Reorganisationskonstante β = 3 wird erhalten, indem man die primären und sekundären Reorganisationsgatter und die Zellen in der vorher beschriebenen Weise verbindet

Die Tabelle IV gleicht der Tabelle II in jeder Hinsicht, abgesehen davon, daß das letzte Intervall zur Verschiebung des Vorhandenseins jeder Folge, z. B. der anfänglichen Folge und der Folge Nr. 2, mit dem Reorganisationsintervall verschmolzen ist, das den entsprechenden Intervallen für die Verschiebung folgt. In der Tabelle IV ist ein Reorganisationsimpuls Y oder X dargestellt, der während jedes Intervalls zur Reorganisation der Datenfolge auftritt. Der Reorganisationsimpuls X tritt in der Tabelle TV auf, wenn immer eine »0« in dem entsprechenden letzten Intervall für jede Folge der Tabelle II auftritt. Der Impuls X wird über die Sammelleitung 41 an die Klemmen TX angelegt, um die primären Reorganisationsgatter zu betätigen. Der Reorganisationsimpuls Y tritt in der Tabelle IV auf, wenn immer eine »1« in dem entsprechenden letzten Intervall für jede Folge der Tabelle II auftritt. Der Impuls Y wird über die Sammelleitung 432 an die Klemmen TY angelegt, um die sekundären Reorganisationsgatter in Tätigkeit zu setzen.

Die Tabelle IV ist eine allgemeine Tabelle, die in der Breite und Tiefe erweitert werden kann, um größere Gesamtverschiebungen zu umfassen, als sie in dem Register mit zehn Stufen möglich sind. Die Breite und Tiefe der Tabelle IV hängt von der Anzahl der Stufen η in einem bestimmten Register ab, für das die Tabelle IV hergestellt ist. Die Tabelle IV muß breit genug sein, um eine gesamte Verschiebung von /7 — 1 Positionen zu umfassen, ferner tief genug, um ein Intervall zu umfassen, während dessen die Verschiebungsspannweite K-Q(log_Qrc).

Sobald das letzte Schiebeintervall in einer Gesamtschiebeoperation nach Tabelle IV verstrichen ist, sind die Daten im Schieberegister 400 bereit, um über Ausgangsleiter der Stufen sortiert zu werden, wie es für die Ausführung der F i g. 2 beschrieben wurde.

Bei einer Anordnung, die der Anordnung der Tabelle IV gleicht, können zusätzliche Tabellen für Verschieberegister zusammengestellt werden, die dem Register 400 gleichen, die jedoch eine Reorganisationskonstante Q aufweisen, welche gleich irgendeiner ganzen Zahl größer als Eins ist, solange η und Q keinen gemeinsamen ganzzahligen Divisor haben.

Diese zusätzlichen Tabellen können leicht entwikkelt werden, indem über jeder Spalte die gewünschte Gesamtverschiebung in dezimalen Zahlen (Basis 10) und Zahlen mit der Basis Q (Basis Q) geschrieben wird. Die Reihe für ein Einleseintervall t_t gibt eine »1« in jeder Spalte unter der Überschrift »Gewünschte Gesamtverschiebung« an. Die »Anfängliche Folge« muß für (Q-2) Intervalle oder Reihen dargestellt werden, die mit t₂, /₃ ... i_Q__x bezeichnet sind. Ein Reorganisationsintervall oder eine Reihe, die mit t_Q bezeichnet ist, gibt ein »X« oder ein »F« an, je nachdem, ob die ganze Zahl mit der Basis Q in der Position am weitesten rechts über der Spalte geringer als ihr Maximalwert oder gleich ihrem Maximalwert ist. Die Folge Nr. 2 ist für Q—2-Intervalle darzustellen, die mit t_Q+1... t„_Q_₂ bezeichnet sind. Dann tritt eine weitere primäre oder sekundäre Reorganisationsübertragung während eines Intervalls t_iQ__x auf. Diese Intervalle sind von oben nach unten in die Tabelle eingesetzt, bis (Q — 1) (1 + (log_Q n)) + 1 Intervalle dargestellt sind.

Man hat festgestellt, daß ein günstiges Verhältnis von Zeitgeberzyklen zu den gesamten Registerstufen« für Schieberegister vorhanden ist, die entsprechend dem Schieberegister 400 angeordnet sind. Da die Schieberegisterlänge mit der Anzahl der Stufen η zunimmt, wird dieses Verhältnis fortlaufend günstiger.

Die Reorganisationsimpulsquelle 420 und die Schiebeimpulsquelle 460 enthalten Gruppen von logischen Gattern, die Eingangsfunktionen aufweisen, die so ausgewählt sind, daß sie Ausgangssignale entsprechend Tabellen erzeugen, die der Tabelle IV gleichen. Die gemeinsame Steuerquelle 480 enthält einen Schiebeübertragungszähler und einen Folgezähler, der unter dem Einfluß von Zeitgebersignalen zählt. Die Daten in binärer Darstellung der Zahlen mit der Basis Q werden in Registerkreisen der Schiebeimpulsquelle gespeichert. Diese gespeicherten Daten und die ausgewählten Ausgänge der Zähler gehen zu den Gattern in der Reorganisationsimpulsquelle 420 und zu den Gattern in der Schiebeimpulsquelle 460, um Reorganisationsimpulse und Schiebeimpulse entsprechend den vorher erwähnten Tabellen zu erzeugen.

Es sei bemerkt, daß der Ausdruck (Q-1), der die Anzahl der Übertragungsoperationen darstellt, die während des Vorhandenseins jeder Folge einer gesamten Schiebeoperation auftreten, sich auf Q —1 = 1 vermindert, wenn ein Register so angeordnet wird.

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daß es eine Reorganisationskonstante Q = 2 auf- Gesamtverschiebungsoperation in einem Register

weist. Da die letzte Schiebeoperation für jede Folge durchzuführen, bei dem Q gleich einer ungeraden

mit der Reorganisationsoperation verschmilzt, sind Zahl ist.

keine getrennten Schiebeimpulse notwendig. Die Wenn man annimmt, daß das Einlesen von Daten

Impulsreihen vermindern sich auf eine Reihe von 5 in ein derartiges Register eine erste Reorganisations-

Reorganisationsimpulsen, die in Reihe zur abwech- übertragung ist, treten die Intervalle der Übertra-

selnden Reorganisation über primäre und sekundäre gungsoperationen in folgender Reihenfolge auf: Ein-

Schiebewege angeordnet sind. Bei einem derartigen lese- oder erstes Reorganisationsintervall, Schiebe-

Register sind die Sammelleitung 459 und sämtliche Intervall (vorwärts, rückwärts oder keine Verschie-

Gatter, die zur Belieferung der Sammelleitung 459 io bung), Schiebeintervall (vorwärts, rückwärts oder

verwendet werden, unnötig und können im Register keine Verschiebung) ... (Q—1)/2 des Verschie-

400 weggelassen werden. bungsintervalls (vorwärts, rückwärts oder keine Ver-

Es können weitere Ausführungen der Erfindung Schiebung), Reorganisationsintervall, Verschiebezusammengestellt werden. Zum Beispiel können die Intervall (vorwärts, rückwärts oder keine Verschie-Stufen eines Schieberegisters durch eine Gruppe von 15 bung), Verschiebeintervall (vorwärts, rückwärts oder Reorganisationswegen 522 verbunden werden, die keine Verschiebung) ... (Q-1)/2 des Verschiebeeinen Weg je Stufe umfassen. Ferner können die Stu- Intervalls (vorwärts, rückwärts oder keine Verschiefen durch eine Gruppe von Schiebewegen 526 mit- bung) ... bis eine Anzahl von Übertragungsintervaleinander verbunden werden, die zwei derartige len gleich (Q + l)/2 (1 + (log_Qra)) in einem Register Schiebewege je Stufe umfassen. Ein erster Schiebe- 20 aufgetreten ist, bei dem Q gleich einer ungeraden weg je Stufe überträgt die Daten an eine benachbarte Zahl ist.

Stufe in Vorwärtsrichtung des Schieberegisters, wie Die maximale Zeit für Übertragungsintervalle oder vorher beschrieben, während ein zweiter Schiebeweg Zeitgeberzyklen, die erforderlich ist, um eine Geje Stufe die Daten an eine benachbarte Stufe in Rück- samtverschiebungsoperation in einem derartigen Rewärtsrichtung des Schieberegisters überträgt. Es wer- 25 gister durchzuführen, kann dahingehend bestimmt den Reorganisationsimpulse erzeugt und in einer werden, daß sie gleich Weise angelegt, wie es vorher an Hand der F i g. 2
beschrieben wurde. Es können Schiebeimpulse entsprechend der Schiebespannweite, die während jedes /Q\fj" /1 — η + ng Y]I Intervalls vorhanden ist, angelegt werden, wobei die 30 \~ "· "ΤΊ ] ~M &^Q 1 q Jr Möglichkeit von Vorwärts- oder positiven Verschie- ■ *■ ·- ' bungen wie auch von Rückwärts- oder negativen Verschiebungen in Betracht gezogen wird.

Die maximale Zeit der Übertragungsintervalle oder Intervallen ist, wenn Q eine gerade Zahl ist, indem

Zeitgeberzyklen, die zur Beendigung einer Gesamt- 35 die Anzahl der Übertragungsintervalle betrachtet

verschiebungsoperation in einem derartigen Register wird, die während des Vorhandenseins jeder neuen

erforderlich ist, kann dahingehend bestimmt werden, Folge von Daten erforderlich ist, zusammen mit der

daß sie gleich (Q + 1)/2(1 + (log^n)) Intervallen ist, Zahl von Datenfolgen, die für jede Gesamtverschie-

wenn Q eine ungerade Zahl ist, indem die Anzahl der bungsoperation notwendig ist.

Übertragungsintervalle betrachtet wird, die während 40 Während des Vorhandenseins jeder Datentfolge

des Vorhandenseins jeder neuen Folge von Daten er- /ß \ _{übertxagungsintervalle vornanden}. Es

forderlich sind, zusammen mit der Anzahl von Daten- \2 ' ) & &"

folgen, die für jede Gesamtverschiebungsoperation werden Q/2 Schiebeintervalle während des Vorhanerforderlich sind. denseins jeder Folge benutzt. Zusätzlich zu den

Während des Vorhandenseins jeder Datenfolge 45 Schiebeintervallen ist das Einleseintervall oder Regibt es (Q +1)/2 Datenintervalle. Es werden organisationsübertragungsintervall vorhanden, das (Q-1)/2 Verschiebungsintervalle während des Vor- für jede Folge erforderlich ist. Die Summe des Rehandenseins jeder Folge verwendet. Zusätzlich zu Organisationsintervalls und der Q/2 Schiebeintervalle den Schiebeintervallen ist für jede Folge das Einlese- / Q λ _{übertragungsinterval}i_en; di_{e je} Intervall und das Reorganisationsubertragungsinter- 50 ^& \2 ~ j ^B ^& ' ^J vall erforderlich. Die Summe des Reorganisations- Folge erforderlich sind.

Intervalls und der (Q —1)/2 Verschiebeintervalle ist Während jeder Gesamtverschiebeoperation sind gleich der (Q + l)/2 Übertragungsintervalle, die je

Folge erforderlich sind. , .. . o\11

Während jeder Gesamtverschiebungsoperation 55 J 1 -f- log_Q [ — " | y

sind (1 + (log₀w)) Datenfolgen notwendig, um alle [ [ \ Q /Jj möglichen Gesamtverschiebungsoperationen in einem
Register durchzuführen, dessen Reorganisationskonstante Q gleich einer ungeraden Zahl ist. Der Aus- Datenfolgen erforderlich, um alle möglichen Gesamtdruck (log_Q7i) ist numerisch gleich der größten gan- 60 Verschiebungsoperationen in einem Register durchzen Zahl, die kleiner als \og_(in ist. zuführen, dessen Q gleich einer geraden Zahl ist. Der

Da (1 + (logg/t)) Datenfolgen notwendig sind, um Ausdruck

eine Gesamtverschiebungsoperation durchzuführen, r / -, _ ,

während (Q + 1)12 Übertxagungsintervalle für jede logQ I

Folge notwendig sind, sind nur 65 L \ δ

Übertragungsintervalle notwendig, um jede mögliche ist numerisch gleich der größten ganzen Zahl die klei-

33 34

ner als die Zahl Übertragungsintervalle für jede Folge erforderlich

, _Λ , „ \ sind, sind nur

1 — η + nQ ^N

^ist-^Da , , " . '.„ ⁵ ί-^ + ιΠ+ιΙΐο^^¹-"

Datenfolgen erforderlich sind, um eine Gesamtver- Übertragungsintervalle zur Durchführung jeder mög-... . j , ,.., ■, λ IQ , Λ ^ίο lichen Gesamtverschiebeoperation in einem Register

schiebeoperaüon durchzufuhren, und da^ + l) notwendig, wenn β gleich einer geraden Zahl ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schieberegister, enthaltend einen in sich geschlossenen Kreis von η Speicherstufen und eine Steueranordnung zum Verschieben der Datenbits zwischen den Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (521) eine Verkopplungsschaltung (520) mit folgenden Merkmalen aufweist:

a) Die Verkopplungsschaltung (520) stellt die ursprüngliche Reihenfolge der Datenbits in neue Reihenfolgen von Datenbits periodisch um;

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (521) mit i bzw. (i + Q) (mod n) bezeichnete Reorganisationswege (436, 434) von beliebigen Stufen (z. B. 402, 404) während eines ersten Intervalls (r) bereitstellt, um in diesen Stufen gespeicherte Bits auf j bzw. (/ + 1) (mod n) bezeichnete Stufen (z. B. 407, 408) während eines zweiten Intervalls (τ + 1) zu übertragen, wobei (Q) für jede Stufe des Registers eine Konstante ist.

3. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (521) Reorganisationswege (522) enthält, um eine Folge von Bits