DE1774987B2 - Elektronische Rechenmaschine. Ausscheidung aus: 1549455 - Google Patents

Elektronische Rechenmaschine. Ausscheidung aus: 1549455

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Description

weise vorgesehen, daß die elektronischen Schalteinrichtungen in zwei Gruppen eingeteilt sind und jede elektronische Schalteinrichtung der ersten Gruppe je einem Unterprogrammschaltkreis und jede elektronische Schalteinrichtung der zweiten Gruppe je einem Befehlsschaltkreis zugeordnet ist.
Die elektronische Schalteinrichtung, welche wahlweise die Anschlüsse der Stromversorgungseinrichtung mit den jeweils Logikfunktionen ausführenden Schaltkreisen verbindet, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch ausgestp.'iet werden, daß jede elektronische Schalteinrichtung eine erste normalerweise abgeschaltete Schalteinheit mit einer ersten mit einer zugeordneten Treiberleitung verbundenen Elektrode und einer zweiten mit der Stromversorgungseinrichtung verbundenen Elektrode und eine zweite, normalerweise abgeschaltete Schalteinheit mit einer ersten Elektrode, die mit einer dritten Elektrode der ersten Schalteinheit verbunden ist, einer zveiten Elektrode, die mit dem Schwellwertpotential der Stromversorgungseinrichtung verbunden ist und einer dritten Elektrode für das sich durch die Kodekombination der binären Signale ergebende Steuersignal zu: Einschaltung der ersten und zweiten Schalteinheiten aufweist. Vorzugsweise können die ersten und zweiten Schalteinheiten Transistoren und deren erste, zweite und dritte Elektroden Kollektor-, Emitter- und Basiselektroden sein.
Zusammengefaßt wird durch das Anlegen einer Vorspannung an die elektronische Schalteinrichtung rieht nur sichergestellt, daß nur die jeweils genötigten Teile der Rechenmaschine mit Energie gespeist werden, sondern es wird gleichzeitig einer der beiden Schaltpegel festgelegt und darüber hinaus ein Schwellpertpotential gegenüber Rauschspannungen geschaffen.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung sind eine Logikschaltung A zur Dekodierung bzw. Adressierung von Unterprogrammtreiberleitungen K, weitere mit der Logikschaltung A zusammenwirkende Logikschaltungen B, C, D zur Identifizierung von Unterzuständen innerhalb eines Unterprogramms und eine Diodenmatrix E dargestellt. Die Logikschaltungen A bzw. B, C, D dienen dazu, in einer Rechenmaschine, entsprechend bestimmten Schaltzuständen und daraus abgeleiteten logischen Verknüpfungen zu bewirken, daß zugeordnete Treiberleitungen selektiert bzw. jeweils mit einem Anschluß der Stromversorgungseinrichtung verbunden werden.
Die Logikschaltung A enthält ein mit Dioden, Widerständen, einem Anschluß für 15 V der Stromversorgungseinrichtung und einem Anschluß für 2,2 V aufgebautes UND-Verknüpfungsglied sowie eine mit einem pnp-Transistor H und einem Widerstand L und einem npn-Transistor G aufgebaute elektronische Schalteinrichtung H, G, L.
Der Transistor H ist mit dem Emitter an das Potential + 15 V, mit dem Kollektor an eine Treiberleitung 5 0101 für einen Unlerprogrammschaltkreis und mit der Basis über einen Widerstand L an den Kollektor des Transistors G angeschlossen. Dieser Transistor ist über den Emitter an das Potential + 2,2 V und mit der Basis über eine Diode einerseits an einen gemeinsamen Diodenanschluß von fünf par-
40
45 allelen Eingangsdioden und andererseits über einen Widerstand an das Potential von + 15 V angeschlossen.
Die Logikschaltung C bzw. das Freigabeverknüpfungsglied G 0210 weist drei anodenseitig verbundene Eingangsdioden auf und bildet den Eingang der Schaltung B.
Die Schaltung B weist einen Widerstand auf, der an die Anoden zweier Dioden angeschlossen ist. Das andere Ende des Widerstands ist mit der Treiberleitung S 0101 für einen Unterprogrammschaltkreis verbunden, und die beiden Dioden sind einerseits mit dem Verknüpfungsglied C und andererseits mit der Basis eines Transistors einer anderen elektronischen Schalteinrichtung D verbunden.
Die Schalteinrichtung D weist zwei untereinander und mit den Potentialen + 15 V und + 2,2 V (ebenso wie die Transistoren H und G) verbundene Transistoren auf. Der Kollektor des über den Emitter an + 15 V angeschlossenen Transistors ist mit einer /fSF-Befehistreiberleitung für einen Befehlsschaltkreis verbunden, die ihrerseits über Widerstände E mit einer Diodenschaltung verknüpft ist.
Die beschriebene Schaltung realisiert die folgenden logischen Verknüpfungen:
50101 = E03FQ2EQIFOOYLCY
G0210 = E13F11E10
IESF = S 0101 G 0210
K24 = IESF ESO
/24 = IESFFSO
A-SO = IESFE24
/50 = IESF F 24
Dabei sind FOO, £01, F 02, £03, YLCY Eingangssignale der Schaltung Λ, £10, £11, £13 Eingangssignale der Schaltung C, F 24, £ 24, F 50, £ 50 Eingangssignale und / 50, K 50, / 24, K 24 Ausgangssignale der von der Leitung IESF für einen Befehlsschaltkreis angesteuerten Diodenschalumgen. Diese Bezeichnungen sind in Übereinstimmung mit der Patentanmeldung P 15 49 455 bzw. dem britischen Patent 1 197 292 gewählt, um den Zusammenhang mit der dort beschriebenen Gesamtschaltung erkennen zu lassen. Dabei ergibt sich formal, daß die nicht negierten und negierten Eingänge von Flip-Flops mit J bzw. K und die nicht negierten bzw. negierten Ausgänge von Flip-Flops mit £ bzw. F bezeichnet werden, wobei die nachgestellten Ziffern den einzelnen Flip-Flop angeben.
Bevor die Funktion der beschriebenen Schaltung im einzelnen erläutert wird, erscheint es sinnvoll den Zusammenhang mit einer Rechenmaschine klarzustellen, wie sie in dem britischen Patent 1 197 292 beschrieben ist.
Nicht dargestellte Flip-Flops FFOO, FFOl, FF 02, FF 03 dienen zur Identifizierung von Unterprogrammen; die Flip-Flops FF 10, FFIl, FF12, FF13 dienen zur Identifizierung von Zuständen innerhalb eines Unterprogramms; die Leitungen £24 und F 24 gehören zu einem Flip-Flop FF 24 aus einer Gruppe von Bit-Flip-Flops, die als Datenregister verwendet werden, um Information im Kernspeicher zu speichern oder aus diesem herauszulesen; es handelt sich also um ein Speicherzugriffsregister. Die Leitungen K 50 und / 50 gehören zu einem Zwischen-Flip-Flop 50, der ebenso wie ein Flip-Flop 51 als Pufferspeicher zur zeitweiligen Aufnahme von Information, beispielsweise von Übertragsbits während einer Addition, dient.
Das Verknüpfungsglied G 0210 kann eines von G, L an das Potential + 15 V der Stromversorgungs-
80 nicht dargestellten Verknüpfungsgliedern sein, die einrichtung angeschlossen. Die übrigen Unterpro-
in dem ternären Zahlensystem von G OWK) bis G 2221 grammtreiberleitungen befinden sich weiterhin auf
durchnumeriert sind. Die ternäre Ziffer »0« bedeutet einem Potential in der Nähe von 0 V. Wenn dagegen
den Zustand »E« (bzw. »0«) eines Flip-Flops, wäh- 5 das Signal YLCY den Wert »0« hat, werden alle
rend die Ziffer »1« den Zustand »F« des Flip-Flops Untcrprogrammtreiberleiturtgen abgeschaltet. Das
angibt. Die Ziffer »2« bedeutet, daß das ent- Freigabeverknüpfungsglied G 2010 kann nun über die
sprechende Flip-Flop nicht mit dem betreffenden Signalkombination E10, F11 und E13 zur Bestim-
Verknüpfungsglied verbunden ist. Die Ziffern be- mung der internen Funktionsfolge innerhalb eines
zeichnen, mit der höchsten Stelle beginnend, die er- j ο Unterprogramms auf getastet werden. Dabei wird
forderlichen Eingangssignale von den Flip-Flops 13, eine /ESF-Befehlstreiberleitung an + 15 V ange-
12, 11 und 10. Das Verknüpfungsglied G 0210 ist schlossen, und es fließt ein Strom durch Wider-
dementsprechend an die Leitungen E13, F11 und stände E. Dieser Befehl bewirkt dann, daß die In-
E10 angeschlossen. halte eines Flip-Flops F 50 und eines Flip-Flops F 24
Außer den erwähnten 80 Freigabeverknüpfungs- 15 gegeneinander eingetauscht werden, das heißt, der gliedern können noch spezielle Freigabeverknüp- AusgangE50 treibt den EingangKTAu. dgl.
fungsglieder verwendet werden; so kann in einem Jede der Flip-Flop-Z-K-Eingangsleitungen oder nicht dargestellten Leitwerk ein Freigabeverknüp- jeder der Befehle kann entsprechend einer Unterfungsglied für den Befehl »logischer Zyklus durch- programmtreiberleitung angeschlossen und bei Erführen« vorgesehen sein, dessen Ausgangsleitung 20 füllung der Freigabebedingungen ausgeführt werden. YLCY einen der Eingänge der Logikschaltung A Der Leistungsverbrauch wird dadurch gering gebildet, halten, daß die jeweilige elektronische Schalteinrich-
Die in der Zeichnung dargestellte Treiberleitung tung D so lange gesperrt bleibt, wie die zugehörige 50101 für eine Unterprogrammschaltkreisgruppe Treiberleitung nicht in Betrieb ist. Es wird daher nur kann eine von Io derartigen Leitungen sein, die in 25 für diejenigen Treiberleitungen Leistung verbraucht, binärer Notierung mit S 0000 bis 51111 bezeichnet die tatsächlich zu dem betreffenden Zeitpunkt Nutzsind. Dabei gibt jede Ziffernstelle an, ob das Ein- arbeit leisten. Durch das Sperren der Schalteinrichgangssignal dem 1- oder dem 0-Zustand eines Flip- tung D wird außerdem der eine logische Signalpegel Flops entspricht. Die Stellen entsprechen, mit der erzeugt, der sonst durch zusätzliche Bauteile einhöchsten Stelle beginnend, den Zuständen der Flip- 30 gestellt werden mußte, ohne daß der Leistungsver-FlopsF03, F 02, FOl bzw. FOO. Zu jedem Befehl brauch herabgesetzt wurde. Diese Schalteinrichtungehört der fünfte, bereits im Zusammenhang mit dem gen machen die Schaltung außerdem gegen Störungen Leitwerk erwähnte Eingang vom Bewertungsvcrknüp- unempfindlich, da die gesteuerte Spannung, die bei fungsglied YLCY. D und G mit 2,2 V angegeben ist, ein Schwellweri-
Der dargestellte Schaltkreis arbeitet folgender- 35 potential erzeugt, das die Signale überschreiten
maßen: Bei einem Signal auf der Leitung YLCY müssen, um die Schalteinrichtung aufzutasten. Die
wird gemäß den Ausgangssignalen E 03, F 02, E 01 Eingangsspannung an der Basis des Transistors G
und F 00 die Treiberleitung S 0101 für eine Schalt- muß also 2,2 V übersteigen, bevor dieser Transistor
kreisgruppe über die Logikschaltung A selektiert. einschaltet, so daß Störsßannungen ohne Wirkung
Diese Leitung wird durch die Schalteinrichtung if, 40 bleiben, deren Amplitude unter 2,2 V liegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ι 2 7 ersten und zweiten Schalteinheiten Transistoren Patentansprüche: ^ φ und deren erstej ^^^ und äntte Elek-
1. Elektronische Rechenmaschine mit einer troden Kollektor-, Emitter- und Basiselektroden Eingabeeinheit zur Dateneingabe, einer Speicher- sind.
einheit, in welche Daten eingelesen und aus 5
welcher Daten ausgelesen werden können, Logilr-
schaltkreisen, welche während diskreter Zeit- Elektronische Rechenmaschine mit einer Eingabeintervalle logische Funktionen für ausgewählte einheit zur Dateneingabe, einer Speichereinheit, in Berechnungen ausführen, wobei Daten aus der welche Daten eingelesen und aus welcher Daten aus-Eingabeeinheit und/oder der Speichereinheit ver- io gelesen werden können, Logikschaltkreisen, welche wendet werden, einer Ausgabeeinheit zur Anzeige während diskreter Zeitintervalle logische Funktionen der Ergebnisse solcher Berechnungen und einer für ausgewählte Berechnungen ausführen, wobei Da-Einrichtung zur Stromversorgung der einzelnen ten aus der Eingabeeinheit und/oder der Speicher-Logikschaltkreise, dadurch gekennzeich- einheit verwendet werden, einer Ausgabeeinheit zur net, daß die Stromversorgungseinrichtung meh- 15 Anzeige der Ergebnisse solcher Berechnungen und rere Anschlüsse für einen Logikspannungspegel einer Einrichtung zur Stromversorgung der einzelnen (+15V) bereitstellt und jeder Gruppe von Logikschaltkreise.
wenigstens einem Logikschaltkreis eine durch Bei herkömmlichen elektronischen Rechnern wird
wenigstens eine vorbestimmte Kodekombination die Leistung üblicherweise allen Teilen des Rechners
aus binären Logiksignalen ansteuerbare, elektro- 20 zugeführt, wenn irgendein Befehl oder ein Programm
nische Schalteinrichtung (H, G, L) zugeordnet ist, ausgeführt werden soll, selbst wenn viele Teile bei
welche nach Maßgabe der anliegenden Kode- der Ausführung dieses Befehls oder Programms nicht
kombination (£03, £02, £01, FOO) die jeweilige benötigt werden. Dadurch ergibt sich ein erhöhter
Schaltkreisgruppe (S 0101) mit dem einen Logik- Leistungsverbrauch und eine erhöhte Wärmeentwick-
spannungspegel der Stromversorgungseinrichtung 15 lung, und es ist ein größeres und schwereres Netzteil
nur dann und während derjenigen diskreten Zeit- erforderlich.
Intervalle verbindet, in welchen die angesteuerte Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ins-
Schaltkreisgruppe eine Logikfunktion ausführen besondere diesen Nachteil der bekannten elektroni-
soll, während die Stromversorgungseinrichtung sehen Rechner zu vermeiden,
sonst im wesentlichen nicht belastet ist. 30 Ausgehend von einer Rechenmaschine der ein-
2. Elektronische Rechenmaschine nach An- gangs genannten Gattung wird diese Aufgabe erfinspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom- dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stromversorversorgungseinrichtung ein über dem Störpegel gungseinrichtung mehrere Anschlüsse für einen der Rechenmaschine liegendes Schwellwertpoten- Logikspannungspegel bereitstellt und jeder Gruppe tial (+ 2,2 V) an die elektronische Schalteinrich- 35 von wenigstens einem Logikschaltkreis eine durch tung anlegt und diese nur durch Logikpotentiale wenigstens eine vorbestimmte Kodekombination aus betätigt wird, deren Betrag über dem Betrag des binären Logiksignalen ansteuerbare, elektronische Schwellwertpotentials liegt. Schalteinrichtung zugeordnet ist, welche nach Maß-
3. Elektronische Rechenmaschine nach An- gäbe der anliegenden Kodekombination die jeweilige spruch 1 oder 2, mit Logikschaltungen zur Aus- 40 SchaUkreisgruppe mit dem einen Logikspannungsführung von Unterprogrammen und Befehlen, pegel der Stromversorgungseinrichtung nur dann dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen und während derjenigen diskreten Zeitintervalle ver-Schalteinrichtungen in zwei Gruppen eingeteilt bindet, in welchen die angesteuerte Schaltkreissind und jede elektronische Schalteinrichtung gruppe eine Logikfunktion ausführen soll, während (H, G, L) der ersten Gruppe je einem Unter- 45 die Stromversorgungseinrichtung sonst im wesentprogrammschaltkreis(SOlOl) und jede elektro- liehen nicht belastet ist.
nische Schalteinrichtung (D) der zweiten Gruppe Falls die Schaltkreisgruppen, wie bei dem bevor-
je einem Befehlsschaltkreis (IESF) zugeordnet ist. zugten Ausführungsbeispiel über Dioden-AVider-
4. Elektronische Rechenmaschine nach einem stands-Logikschaltungen wahlweise angesteuert werder Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 50 den, wird die Stromversorgungseinrichtung während daß jede elektronische Schalteinrichtung eine der passiven Zeitintervalle einer SchaUkreisgruppe erste normalerweise abgeschaltete Schalteinheit durch die zugeordnete elektronische Schalteinrich- (H) mit einer ersten mit einer zugeordneten tung von dieser Gruppe abgeschaltet, und es fließt Treiberleitung verbundenen Elektrode und einer lediglich ein gegenüber dem durchgeschalteten Zuzweiten mit der Stromversorgungseinrichtung 55 stand vernachlässigbarer Sitrom über einen htn-(+ 15 V) verbundenen Elektrode und eine reichend hoch bemessenen Widerstand der Dioden-/ zweite, normalerweise abgeschaltete Schaltein- Widerstands-Logikschaltung.
heit (G) mit einer ersten Elektrode, die mit einer Ein wirksamer Schutz gegen Störspannungen wird dritten Elektrode der ersten Schaheinheit (H) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erverbunden ist, einer zweiten Elektrode, die mit 60 findung dadurch erreicht, daß die Stromversorgungsdem Schwcllwertpotcntial (+ 2,2 V) der Strom- einrichtung ein über dem Störpegel der Rechenversorgungseinrichtung verbunden ist und einer maschine liegendes Schwellwertpotential an die elekdritten Elektrode für das sich durch die Kode- tronische Schalteinrichtung anlegt und diese nur kombination der binären Signale ergebende durch Logikpotentiale betätigt wird, deren Betrag Steuersignal zur Einschaltung der ersten und 65 üb?r dem Betrag des Schwellwertpotentials liegt,
zweiten Schalteinhcitcn aufweist. Bei elektronischen Rechenmaschinen, insbesondere
5. Elektronische Rechenmaschine nach An- Tischrechnern, welche in Unterprogrammschaltkreise spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die und Befehlsschaltkreisc gegliedert sind, wird Vorzugs-
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