DE2022921A1 - Verarbeitungseinheit fuer Buchungsmaschinen - Google Patents

Description

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PATENTANWALT D)PL-ING. R. MOLLER-BORNER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY BE RU N-DAHLEM 33 . PO DB IELSKI ALLEE 68 8MO NCHEN 22 -WIDENM AYER ST RASSE TEL. 0311 . 762907 · TELEGR. PROPlNDUS · TELEX 0184057 TEL 0811 . 225585 · TELEGR, PROPlNDUS . TELEX 0524244

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Ing. C. Olivetti & G., S.p.A„ Ivrea/ltalien

Verarbeitungseinheit Tür Buchungsmaschinen

Die Erfindung betrifft eine elektronische Datenverarbeitungseinheit für mechanische Buchungs- oder Fakturiermaschinen« Insbesondere betrifft die Erfindung Verbesserungen an Verarbeitungseinheiten zur Erweiterung des zu erfassenden Datenflusses und der Verarbeitungskapazität mechanischer Fakturier- und Buchungsmaschinen.

Mechanische Buchungsmaschinen wurden über viele Jahre weit verbreitet in Büros angewendet und bieten z. T. noch heute wesentliche Kostenersparnisse gegenüber elektronischen Buchungsmaschinen ähnlicher Kapazität. Für viele Anwendungsgebiete Jedoch werden mehr Akkumulatoren und gr'oß^v Verarbeitungskapazitäten erfordert als sie vernünftigerweise in vollkommen mechanischen Maschinen •ingebaut werden können. Durch eine zu große Anzahl an Akkumulatoren würden derartige Maschinen zu langsam und

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zu kompliziert werden. Die Probleme des kompliziertem Aufbaus und der Arbeitsgeschwindigkeit habeas. auch aime Erweiterung der praktischen nieehanisehen BuclMmgsiaa·- schinen zu Fakturiermaschinen durch Hinzufügen eines Multiplizierwerkes verhindert.

Um die Kapazitäten einer mechanischen Buchungsmaschine zu erweitern ohne dadurch ihre Arbeite ges chwindigkeit zu verrringern, wurde bereits vorgeschlagen, eine elektronische Verarbeitungseinheit mit dem mechanischen Grundsystem so zu koppeln, daß dadurch mehr Akkumulatoren zur Verfügung stehen. Solch eine Verarbeitungseinheit erfüllte auch die Aufgabe eines Zwischengeräibes zwischen der mechanischen Buchungsmaschine und einem elektronischen Multiplizierwerk, wodurch das Gesamtsystem auch zu Fakturieraufgaben eingesetzt werden konnte.

Wenn auch durch den Einsatz solcher Verarbeitiragseinheit en die Kapazität mechanischer Maschinen wesentlich erweitert werden konnte, so blieben doch wesentliche Probleme ungelöst» So ist es für verschiedene Anwendungsgebiete z« B. unbedingt wünschenswert, zur Speicherung unterschiedlicher Mengen von Konstanten, die je nach Betrieb unterschiedlich anfallen, einen Read-only-Spa±c&ex> in der elektronischen Verarbeitungseinheit vorzusehen. Außerdem ist es für verschiedene Einsatzbereiche durchaus wünschenswert, in der Verarbeitungseinheit die Möglichkeit dynamischer Speicherung vorzusehen, wodurch saenae Daten, die auf bestimmte Speicherplätze geschrieben werden, die auf diesen Plätzen stehenden älteren Datasi übersehrei-

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ben und nicht akkumuliert werden. Die speziellen,jeweils benötigten Maschinencharakteristiken sind von Anwendung zu Anwendung verschieden, so daß häufig sogar ein und derselbe Benutzer eine Gruppe von Charakteristiken bzw. Möglichkeiten zur Bearbeitung einer Aufgabe und eine vollkommen andere Maschinencharakteristik zur Bearbeitung einer anderen Aufgabe benötigt. Keine der bekannten Verarbeitungseinhe'iten stellt jedoch so weitreichende Möglichkeiten zur Verfügung, da die Kosten zur Herstellung derartig flexibler Einheiten unwirtschaftlich hoch liegen würden.

Eine weitere Schwierigkeit beim Einsatz mechanischer Buchungsmaschinen liegt darin, daß sie,selbst wenn sie mit den bekannten elektronischen Verarbeitungseinheiten gekoppelt sind, nur sehr umständlich und in begrenztem Umfang zu programmieren sind. Bei bekannten Systemen dieser Art hat der Benutzer nicht die Möglichkeit, von der Tastatur her in ein laufendes Programm einzugreifen und neue Entscheidungen zu treffen, wie die gerade bearbeiteten Daten in anderer Weise als vom Programm vorgeschrieben bearbeitet werden sollen« Alle benötigten Adressen der Speicherregieter müssen in den bekannten Systemen bereits ±m Programm zusammengestellt sein und werden dann -von der Naschine automatisch während der Programmausführung angesteuert. Diese Notwendigkeit begrenzt den Einsatzbereich und die Flexibilität solcher Systeme ganz erheblich.

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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Verarbeitungseinheit Adressen enthaltende Befehle von der mechanischen Maschine erhält, die die Dateneingabe bzw. -ausgabe in die bzw. aus der mechanischen Maschine steuern und daß sie einen Speicher, ein Rechenwerk und eine Steuereinheit enthält, wobei der Speicher

ψ mehrere Register und diesen zugeordnete setzbare Elemente, die ausgewählte Register zu Read-only-Speichern erklären, enthält, wobei das Rechenwerk Daten verarbeitet, die es aus der mechanischen Maschine erhält» in Verbindung mit Daten, die in dem durch die in dem Befehl enthaltene Adresse bestimmten Speicherregister .stehen, und wobei das Rechenwerk ferner das Ergebnis der Operation in das adressierte Register schreibt, und wobei die Steuereinheit den Betrieb der Verarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit den von der mechanischen Maschine erhaltenen Befehlen steuert und wobei die Steuereinheit ferner die duroh die setzbaren Elemente erfolgte Er-

^ klärung eines Speioherregisters zum Read-öniy-Speicher zur Verhinderung jeder Veränderung des Inhaltes; des so bezeichneten Registers berücksichtigt und weiterhin angesteuert wird von einem Bezugscode von der mechanischen Maschine zur Substitution einer dariii enthaltenen Adresse für eine Adresse, die mit dem nächsten Befehl,

wird¹, der von der mechanischen Maschine erhalten, verbunden ist.

Die elektronische Verarbeitung«einheit gemäß der Erfindung enthält ferner einen Mehrregfeterspeieher mit Elementen,

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die es ermöglichen, ausgewählte Register zu Akkumulatoren oder zu dynamischen Speichern oder auch zu Read-only-Speichern zu erklären. Die zur Betriebssteuerung der Verarbeitungseinheit dienende Steuereinheit, die ihre Befehle von der angeschlossenen mechanischen Einheit erhält, kann, ebenfalls von der mechanischen Einheit aus, von Bezugscodes angesteuert werden, die ein Übergehen der mit der nächstfolgenden Anweisung verbundenen Adresse ermöglichen.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, wobei weitere Nachteile der bekannten Systeme sowie weitere Charakteristika der Verarbeitungseinheit gemäß der Erfindung verdeutlicht werden. Es zeigern

Fig, 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer elektronischen Verarbeitungs-•inheit gemäß der Erfindung,

Fig, 2 die Unterteilung der zur Speicherung von Konstanten benutzten Speicherregistor,

Fig. 3 «in ausführlicheres Blockschaltbild einer elektronischen Verarbeitungseinheit ^* maß der Erfindung und

FIg, 4 eine der möglichen Konfigurationen dee Speichers der Verarbeitungseinheit,

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Die Figur 1 zeigt die elektronische Verarbeitungseinhext 11, die die Steuereinheit 13 enthält, die ihrerseits den Informationsfluß zwischen der mechanischen Buchungsmaschine 15 den anderen Teilen der Verarbeitungseinheit 11 und der Multipliziereinheit 17 steuert. Die mechanische Buchungsmaschine 15 kann beispielsweise ψ wie in der deutschen Patentschrift 1 182 453 beschrieben aufgebaut sein.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel werden von der mechanischen Einheit 15 und von der elektronischen Einheit 11 binär-dezimal-codierte Daten verarbeitet, bei denen jede Dezimalziffer aus einer Kombination von vier binären Zeichen dargestellt wird. Die Daten-Übertragung zwischen der mechanischen Einheit 15 und der Steuereinheit 13 ist bit-parallel, jedoch hinsichtlich der Dezimalzeichen seriell, wohingegen die elektronische Einheit 11 insgesamt vollständig seriell ^ arbeitet. Einerseits ermöglicht der serielle Betrieb wesentliche hardware-Einsparungen, andererseits wird die durch parallelen Betrieb der elektronischen Einheit 11 erzielbare höhere Arbeitsgeschwindigkeit nicht ausgenutzt, da die mechanische Einheit ohnehin nur mit langsamerer Geschwindigkeit arbeiten kann.

Di· Steuereinheit 13 erhält die Befehle und Daten, die in Übereinstimmung mit diesen Befehlen bearbeitet werden sollen, von der mechanischen Einheit 15· Die Steuereinheit 13 überträgt die Datenzahl seriell in das Eingabe-

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register 21, veranlaßt die Verarbeitung dieser Datenzahl entsprechend der ihr zugeordneten Anweisung im Rechenwerk 23 und überträgt das Ergebnis in ein ausgewähltes Register des Speichers 19.

Wenn die Steuereinheit I3 einen Befehl zum Abrufen eines Datenwortes aus einem ausgewählten Speicherbereich erhalt, dann liest sie das adressierte Wort seriell aus dem Speicher 19 und überträgt es in die mechanische Einheit 15 in bit-paralleler Weise, jedoch seriell hinsichtlich der Dezimalzeichen.

Der Speicher 19 kann ein Magnetkernspeicher sein und enthält acht Register, von denen Jedes eine zwölfziffrige Dezimalzahl und ein Vorzeichen-Bit speichern kann. Jedem der Register sind zwei Markierungs-Bits zugeordnet, die dazu benutzt werden, das Register beim Ausführen spezieller Aufgaben auf einen bestimmten Betriebsmodus festzulegen. Jedes der Speicherregister kann sowohl als Akkumulator oder als dynamischer Speicher oder auch ale Read-only-Speicher zum Speichern von zwei oder drei Konstanten dienen. Der Speicher 19 enthält außerdem einen Service-Bereich zum Speichern von Postenoder Bezugscodes und unterschiedlicher Kontroll-Bits.

Der manuell auf fünf verschieden« Stellungen setzbare Wähler 25 kann vom Bedienenden auf eine der drei ersten Stellungen gesetzt werden, wenn ein Programm gestartet werden soll oder in die vierte oder fünfte Stellung gesetzt werden, wenn Konstanten in ein Register geschrieben werden

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sollen, das als Read-only-Speicfteaii: benutzt werden soll. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann ein Sgeiciierregiater entweder zur Speicherung von zwei Konstanten zm vier und acht Dezimalzeichen oder zur SpeicherurEg vom drei Konstanten zu vier, fünf und. drei Dezimalzeichen benutzt werden. Im Ersten Fall werden wie i.xi Fig. 2Jk gezeigt, beide Marfcierungs-Bits gesetzt,· wohingegen ™ im zweiten Fall wie in Fig« 2® undi 2G: gezeigt- bkp

ein Markierungs-Bit gessetzt wird:.

Bei der Eingabe von Konstanten, in, eines: diesr wird eine z^iölfsiteilige: DÄzinraizahii: eiing«g/esb:eaaE_K Ziffern den gewünschtem Zifferit^©!gern der Kbaffis;-fea«teenv auf den jeweils znget>srd!nei£ön: Speficiher^Ja Wenn der Wähler 2.5 aa;fT du« Stelliiingr 1% g«s;evtezrfe w?irdi_r wird: die in: e>in Register eingeTge^&eme MiE aJlsr smm-Konstanten bestehend gedemine* uaradi: gjEeüd&zseKiiifciEgf wlrdE ein einzi-gea; MarfeierungsE—Bit; gseeei-tzrte",, tun.; diiei»«s& für die ap&tere Verarb»i;tAangc d»ir JMtirm&i βκΐβί esin». |l· zu kennzeichnen, das; dire>dl Jiltomg&smfäem,. eaiühiä-lfe,. Ein»

ziffrige Zahl_r die in da»; KegisHieiif eiragp^pfeeaiE wirdr_r wahrende der· Wähler 25 auf die S-fceJUtong; 5 ge»e=€z* iistfe_fi wird; zwei Konstanten, darsteüendv gjecd^etffeet xmM werden zwei Msarkierungs-Bitsc geswtzitr^ uims dlasi^ «<* Register für die spätere; T^r«rfe«i:tu«cg; eMt»p)i!»isEiend; zu kennze i chnen.,

Wenn beispielsweise die Konstanten Jf, 4555f umdi 25 iit einem- Register^ gespei.ch'er:t. werden; ataJ£3L«ra.-_r W5£3adl^:- dieacr^

auf die Stellung 4 gesetzt und die zwölfziffrige Zahl O31453IOO25 wird von der Tastatur der mechanischen Einheit 15 aus in das angesteuerte Register eingegeben. Beim Eingeben dieser Zahl wird dadurch, daß der Wähler 25 auf die Stellung 4 gesetzt ist, automatisch ein Markierungs-Bit in dem Register gesetzt. Zum Starten eines Programms wird der Wähler 25 auf eine der ersten drei Stellungen zurückgesetzt, wodurch die Bearbeitung beginnt. Die Inhalte der durch ein oder zwei Markierungs-Bits gekennzeichneten Register können gelesen,nicht aber gelöscht oder die Inhalte verändert werden, während der Wähler 25 in einer der drei ersten Stellungen gesetzt bleibt. Jedesmal wenn die Steuereinheit 13 einen Befehl zum Schreiben von Daten in ein angesteuertes Register erhält, prüft sie zunächst die Markiθrungs-Bits des Registers und wenn eines der Markierungs-Bits gesetzt 1st, dann führt die Steuereinheit 13 diesen Befehl nicht durch, sondern schreibt die Eingabedaten direkt in das Eingaberegister 21,

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In der hier-¥«%chriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wit*d eine im Register 8 gespeicherte Konstante stets als eine zwölfziffrige Konstante gedeutet, unabhängig davon, ob sie eingegeben wurde,während der Wähler 25 auf der Stellung 4 oder auf der Stellung 5 stand. Diese Organisation hat sich als besonders nützlich für den Fall erwiesen, daß die Multipliziereinheit 17 mit dem System verbunden ist und wenn ein Folge von Zahlen durch ein und dieselbe Konstante dividiert werden soll. Es wird dann

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zweckmäßigerweise für diesen Fall der reziproke Wert der Konstanten im achten Register gespeichert und die Division wird durch Multiplikation mit dem reziproken Wert ausgeführt.

Eine Schwierigkeit, die bisher die Erweiterungsfähigkeit mechanischer Buchungsmaschinen durch Hinzufügen elektronischer Verarbeitungseinheiten begrenzt hat, ist die Tatsache, daß die mechanischen Einheiten nur eine relativ kleine Anzahl verschiedener Befehlscodes vorsehen. Dadurch steht auch nur eine relativ kleine Anzahl von Befehlscodes zur Steuerung und zum Betrieb der elektronischen Einheit zur Verfügung, so daß die Anzahl der Funktionen, die die elektronische Einheit ausführen kann, von dieser Seite her begrenzt ist.

Diese Schwierigkeit wird in der vorliegenden Erfindung dadurch behoben, daß für die mechanische Maschine 15 mehrere Zustände vorgesehen sind, und daß gleichzeitig die Steuereinheit 13 mit einer logischen Schaltung versehen ist, die die Befehlsoodes unterschiedlich deutet und zwar in Abhängigkeit von dem jeweiligen Zustand, in dem die Maschine I.5 sich befindet. Ein und derselbe Befehlscod· kann also eine bestimmte Bedeutung haben, wenn die Maschine I5 in einem Zustand ist, und kann eine andere Bedeutung haben, wenn die mechanische Maschine I5 in einem anderen Zustand ist.

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Zum Abrufen der Konstanten aus den Konstanten speichernden Registern in die mechanische Einheit 15 sind zwei

verschiedene Befehle vorgesehen« Diese Befehle sind einein mal ein linker Rückruf be fehl (LR) und /rechter Rückrufbe'fehl (.RR)* Pur den Fall, daß zwei Konstanten in einem Register gespeichert sind, d. h. daß beide Markierungs-Bits gesetzt sind,, adressiert der linksabrufende Befehl die aehtziffrige Konstante, während der rechtsabrufende Befehl die vierzriffrige Konstante abruft, Die Abrufbefehle LR und RR sind für das Register, das zwei Konstanten speichert, in Fig, 2A wieder ge ge-ben. Diese Art des Ab— rraf ©s ist unabhängig vom Zustand;, in dem sich die mechanische' Maschine 15 befindet*

drei Konstanten in einem Register gespeichert aind_t diann ist die Beutung des links abruf enden und des jreeÄfeaaB&EttfeaiHlesn Befehl» durch die Steuereinheit 13 vom Zustand: drer mechanischen Maschine 15 abhängig. Normalerwe>mlsem der linksabruf*nd· Befehl und. der rechtsab-

B»f«hl in. dear gleichen fffeise- gedeutet wie oben. für den FaIl₁, daß zwei Kornstaitten im Register gespeichert: sind,, b.·schrieben wird·. Diese Art. der Dvutung ist in Fig* 2G wi«dergegebe>n. Durch diese- Art des Abrufes, kann j edo eh nur dl» re>cht se t ehend » vierzif f rl ge Kons t ant· geeondert abgeruf«En werden«, Um di· linksstehenden fünfziffrdge U3td die dr*iz±ffrige Konstante abzurufen» muß die Maschine 15 in einem: beepnderen, hier mit. C2 bezeichneten Zustand »ein. Wenn die mechanische Maschine 15 in dieseitt Zustand ietr, dann -deutet die Steuereinheit 13 d:en\ liu&aa&rrafenden Befehl «le Abruf für die drei.z±ffar±ge

Konstant« und dmn rechtsabrufenden Befehl als Abruf für die fünfziffrige Konstant«. Diese Art des Abrufes ist in Fig. 2B dargestellt.

Wenn in einem Register keines der beiden Markierungs-. Bits gesetzt ist, dann kann das Register entweder als Akkumulator oder als dynamischer Speicher benutzt «erden. Normalerweise werden die nichtmarkierten Register als Akkumulatoren benutzt, die die neuen Dätenwörte zum im Register stehenden Inhalt addieren oder subtrahieren und das Ergebnis im adressierten Register speichern« Befindet sich die mechanische Maschine Jedoch im Zustand C2, dann reagieren die Register wie ein dynamischer Speicher, d, h* daß die neueingegebenen Daten die bereits im Register stehenden Daten überschreiben«

Wie in Fig, 3 dargestellt, enthält die Steuereinheit 1J des hier beschriebenen Ausführungsfeeispiels d«r JD3?findtsftg ein Eingabe-Ausgabe-Nahtstellenregister 27 als Baten« und Befehls-Interface zur mechanischen Einheit 15, Wenn die mechanische Einheit 15 Baten in die Verarbeitungseinheit 11 zur Eingabe in d#n Speicher 19 übergibtj dann übergibt βie zunächst «in 4~Bi*-Signal zum Auswählen d«r Verarb«itungs»inheit in den Datenbereich 29 d«s Registers 27. Außerdem wird di· 3-Bit-Adr«s*· ums gewünschten Speicherregisters in den Adress«nt*il 31 und das Vorzeichen d«r zu übertragenden Baten iai d*n 1-Bit*"Ftinlctic>neb#r«ich 33 übergeben. Der Empfang des 4-Bit-Auswahleignais veranlaßt di· Steueriogik 35 die folgenden Datenzeichen in

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das Eingaberegister 21 zu übertragen, das in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung hardwaremäßig ein Teil des Speichers 19 ist.

Die Adressierung des Speichers wird durch den Adressenteil 31 des Registers 27 und durch ein Zählersystem 37 bewirkt, dessen Ausgangssignale von einem Decoder 39 entschlüsselt werden. Der Adressenteil 27 steuert eines der Speicherregister an, Das Zählersystem 37 enthält einen 4-Bit-Zähler zum Ansteuern der Zeichen des ausgewählten Registers und einen 2-Bit-Zähler zum Ansteuern eines der vier Bits, die zur Verschlüsselung eines Dezimalzeichens dienen.

Wie in Pig, k dargestellt, kann in der hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Speicher 19 aus im Handel erhältlichen JZ χ 16 Bit großen Magnetkern-Speichern aufgebaut sein, -Die 32-Bit-Seite des Speichers kann in ach,ta>Gruppen zu Vier*-Bit-Zeilen aufgeteilt sein, wodurch die ä^roh±i Register, die .in der Zeichnung durch die Ziffern Oisbisi. 7¹ gekennzeichnet sind, erhalten werden. Da die Registerkapazität auf zwölf Dezimalzeichen begrenzt ist, werden nur die zwölf Spalten, die in der Zeichnung mit k - 15 gekennzeichnet sind, entlang der 16-Blt-Seite des Speichers 19 für das Register benutzt. Die dreizehnte Spalte, die Spalte 3, enthält acht Gruppen kO zu Je 4 Bits, wobei jede dieser Gruppen dem Register zugeordnet 1st, in dessen Zeile sie steht. Zwei Bits dieser Vierergruppe können als Markierungs-Bits verwendet werden und ein drittes zur Anzeig· des Vorzeichens

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der im jeweiligen Register gespeicherten Zahl. Das Eingaberegister 21 kann aus zwei Spalten, die in der Zeichnung mit O und 1 beziffert sind, und. aus sechs Gruppen zu je 4-Bit-Zeilen, die 'in der Zeichnung mit 2 - 7 bezeichnet sind, bestehen. Der Service- oder Betriebsk bereich kl kann aus den verbleibenden zwei Gruppen zu je 4-Bit-Reihen, die in der Figur mit O und 1 beziffert sind, in den Spalten O und 1 bestehen.

Der ^-Bit-Zähler des Zählersystems 37 kann ebenfalls zum Ansteuern der Zeichen des Eingaberegisters 21 benutzt werden. Die drei höchstwertigen Bits des Zählers zeigen an, welches der acht Register adressiert ist, während das niedrigstwertige Bit anzeigt, ob die Spalte O oder die Spalte 1 adressiert sindv Wenn das Eingaberegister 21 adressiert ist, veranlaßt die Steuerlogik 35 d»n Decoder 39 die Ausgangssignale des 4-Bit-Zählers in entsprechender Weise zu deuten. Der Überlauf des ψ 2-Bit-Zählers inkrementiert den 4-Bit-Zähler.

Die Daten, die einen Eingabebefehl begleiten, werden zeichenweise von der mechanischen Einheit 15 empfangen. Bei der Eingabe dieser Daten in das Eingaberegister 21 schreibt die Steuerlogik 35 zunächst «ine binäre 2 in den !(—Bit-Zähler. Die Steuerlogik 35 startet dann einen Speicherzyklus zum Übertragen des niedrigstwertigen Bits des Dezimalzeichens im Datenbereich 29 des Registers 27 auf den Platz des niedrigstwertigen Bits des Eingaberegisters, wobei beide niedrigstwertigen Plätze durch den 2-Bit-Zähler angesteuert werden, der zu Anfang auf O gesetzt ist,

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Die Verarbeitungseinheit benutzt die Speicherzyklen als Zeitgeber und hat daher Zeitgeberimpulse nur dann zur Verfügung, -wenn der Speicher 19 in Betrieb ist. Jeder Speicherzyklus inkrementiert den 2-Bit-Zähler, der seinerseits die Steuerlogik 35 veranlaßt, einen neuen Speicherzyklus zu starten. Dieser ProzeS dauert so lange an, bis alle 4-Bits des Dezimalzeichens in den niedrigstwertigen Dezimalzeichenplatz des Eingaberegisters 21 eingelesen sind. Der Überlauf des 2-Bit-Zählers inkretnentiert den 4-Bit-Zähler auf 3 und unterbricht die Arbeit der Steuerlogik 35. Die Verarbeitungseinheit 11 wartet dann ab, bis das nächste Dezimalzeichen "von der mechanischen Einheit 15 in den Datenbereich 29 geschrieben ist, wobei dieses Einschreiben dann erneut eine Eingabeoperation zur Eingabe dieses Dezimalzeichens in den nächst höherwertigen Dezimalzeichenplatz des Eingaberegisters 21 startet« Dieses Verfahren wird so lange wiederholt, bis alle Dezimalzeichen im Eingaberegister 21 stehen«

Die Bedeutung des im Funktionsteil 33 de» Registers ZJ gespeicherten Bits hängt davon ab, ob «in Ausgabesignal von der mechanischen Einheit 15 in den Bereich hl des Registers 27 gelangt, und ob das adressierte Register ein Konstantenapeicherregister ist oder nicht« Beim Fehlen eines Ausgangesignals, d. h, wenn der Befehl jgur Dateneingabe dient, zeigt das Funktions-Bit 33 an, ob das begleitende Datenwort algebraisch addiert oder subtrahiert werden soll vom im adressierten Speicher stehenden Inhalt«

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Wenn im Bereich 43 ein Ausgangssignal gespeichert ist und ein Markierungs-Bit im adressierten Register steht, dann deutet das Funktions-Bit entweder den rechtsabrufenden oder den linksabrufenden Befehl an. Wenn im adressierten Register kein Markierungs-Bit gesetzt ist, dann deutet das Funktions-Bit 33 ^an» ⁰^ das im adressierten Register P stehende Datenwort als Endsumme oder als Zwischensumme abgerufen werden soll, d. h. ob der Abruf den Speicherinhalt gleichzeitig löschen soll oder nicht«

ein_
Wenn Daten inpunmarkiertes Register eingegeben werden, das als Akkumulator benutzt wird, d, h. wenn die.Maschine nicht im Zustand C2 ist» dann prüft die Steuerlogik 35, nachdem sie die Daten in das Eingaberegister 21 übertragen hat, das Funktions-Bit 33 des Befehls und das Vorzeichen der im adressierten !Register des Speichers 19 stehenden Zahl, um zu entscheiden, ob eine Addition oder eine Subtraktion durchzuführen ist,

Um die logischen Schaltungen des Rechenwerks 23 und der Steuerlogik 35 ^zvt vereinfachen, wird die arithmetische Operation zwischen dem Inhalt des Eingaberegisters 21 und dem adressierten Register dee Speichers 19 zweimal durchgeführt« Das erstemal wird das Ergebnis nicht in den Speicher 19 gegeben, sondern werden die ursprünglichen Inhalte zunächst wiederhergestellt. Erst beim zweiten Durchlauf wird das Ergebnis eingeschrieben,

Di« Operation wird aus dem Gründe in der beschriebenen Weisa durchgeführt, da für Subtraktionen unterschiedliche Algorithmen benutzt ward·* mussan, ja nachden ob dar

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Minuend oder der Subtrahend, größer ist. Die logischen Schaltungen lassen sich daher ganz wesentlich vereinfachen, wenn stets entweder die kleinere von der größeren Zahl oder stets die größere von der kleineren Zahl subtrahiert wird.

So dient die erste Subtraktion lediglich dem Zweok, herauszufinden, welche der beiden Zahlen größer ist. Der zweite Durchlauf dient dann der Subtraktion der kleineren von der größeren Zahl und das Ergebnis wird dann in das adressierte Register des Speichers 19 geschrieben. Das richtige Vorzeichens des Ergebnisses wird, dann von der Steuereinheit 13 bestimmt und ebenfalls in den Speioher 19 geschrieben.

Es ist dabei nicht nötig zu wissen, welcher der beiden Operanden bei einer Addition der größere ist, jedoch wird auch die Addition in der gleiohen Weise zweimal ausgeführt wie die Subtraktion, wodurch eine Vereinfachung der logisehen Schaltungen ermöglicht wird.

Die arithmetischen Operationen werden vollständig seriell durchgeführt. Die entsprechenden Bits werden,beginnend mit dem niedrigstwertigen Bit der niedrigstwertigen Dezimalziffer, unter Steuerung der Steuerlogik 35 aus dem Eingaberegister 21 und aus dem adressierten Register des Speichers 19 durch das Rechenwerk 23 gelesen, verarbeitet und das Ergebnis-Bit wird im adressierten Speioherregister auf dem Platz gespeichert, von dem das Operanden-Bit abgerufen worden war« Vie bereits im vorhergehenden Ausgeführt, wird dabei beim ersten Reohendurohlauf das gebildete Ergeb-

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nis-Bit nicht in den Speicher 19 geschrieben.

Beim Ansteuern des Speichers 19 wird, jeder aufeinanderfolgende Wert des 4-Bit-Zählers dazu benutzt, sowohldas adressierte Dezimalzeichen im adressierten Register . als auch das entsprechende Dezimalzeichen des Eingaberegisters 21 anzusteuern. Der 2—Bit-Zähler adressiert die entsprechenden Bits in beiden Registern. Vor-Beginn der arithmetischen Operation schreibt die Steuerlogik 35 eine binäre 2/Ln den'4-Bit-Zähler. Der Überlauf des k~Blt-Zählers zeigt so das Ende der Operation an.

Das Rechenwerk 23 kann in gleicher Weise wie im USA- . Patent 3 3O^ ^18 beschrieben aufgebaut sein. ■

Es ist dabei klar, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Rechenwerks 23 durch zusätzliche logische Elemente dadurch sehr viel schneller gestaltet werden könnte, wenn die Additionen und Subtraktionen in einem einzigen Ar-' beitszyklus durchgeführt werden könnten und wenn die Daten parallel verarbeitet würden. Im vorliegenden Fall würden diese Maßnahmen jedoch keinen' Vorteil erbringen," da die elektronische Einheit 11 bereits' sehr viel schneller ist als die mechanische Einheit ϊ'5.

Wenn ein Register als dynamischer Speicher benutzt wirdβ, d. h. wenn sich die Maschine im Zustand 02 befindet, ist ein Lesen des Inhalts des adressierten Registers durch das Rechenwerk 23 während der arithmetischen Operation unterbunden, so daß die Inhalte des Eingaberegisters 21

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effektiv zu O addiert und in das adressierte Speicherregister eingeschrieben werden. Wenn von der mechanischen Einheit aus Daten aus der Verarbeitungseinheit 11 abgerufen werden sollen, so wird das 4-Bit-Signal zum Auswählen der Verarbeitungseinheit in den Datenbereich 29 des Registers 27 geschrieben, wird das Ausgabe-Bit 43 gesetzt und die Adresse des gewünschten Speicherregisters in den Adressenteil 31 geschrieben. Zum Abruf des Inhalts des Eingaberegisters werden von der mechanischen Einheit 15 nur das Ausgabe-Bit und der Auswahlcode gegeben.

Z«r Ausführung eines Abrufes gibt die Steuerlogik 35 zunächst eine binäre 2 in den 4-Bit-Zähler und veranlaßt den Decoder 39 »i* dem Abruf zu beginnen, wobei der Abruf mit der höchstwertigen Dezimalziffer beginnt«

Die Steuerlogik 35 überträgt dann die Bits des Dezimalzeichens in den 4-Bit-Datenausgabebereich 45 ^*s Registers 27 und setzt das Ausgabe-Bit 43 zurück. Danach wartet die Ve i-arbei tungs einheit 11 ,bis von der mechanischen Einheit 15 wiederum das Ausgabe-Bit 43 gesetzt wird, das einen neuen Abrufzyklus startet. Dieses Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis alle zwölf Dezimalzeichen des adressierten Registers abgerufen sind.

Überlauf des 4-Bit-Zählers zeigt an, daß die zwölfte Ziffer abgerufen worden ist und daß das nächste Bit. das abgerufen wird, das Vorzeichen-Bit ist, Wenn die mechani sche Einheit I5 dann das Ausgabe-Bit 43 setzt, veranlaßt

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die Steuerlogifc 35_fdaÄ das ■yorzeichen-Bit, das vorzugsweise auf dem Platz des niedrigstwertigen Bits der entspr©eilenden 4— Bit-Gruppe 40 in Spalte 13 gespeichert isMs,/ in de» Vorzeichen—-Bit—Bereich 47 «3Ees Registers 27 iibertragen wird.

¥enn das abgerufene Register Konstanten speichert, k kann der Abrufbefehl auch das Funktions-Bit 33 setzen. Wenn die Steuerlogik in dem durch den Äbruifbefehl adressierten Register ein gesetztes Märkierungs-Bit feststellt,. dann bestimmt das Funktions-Bit 3%_t ob der Befehl &xm linksabrxif ender oder ein re cix ts abrufend er Befelil ist» Das Zählersystem 37 zähtlt das gesamte Register¹ in dmxf gleiciien· Weis· durch* wie oben beschrieben!, Jedoch- ermöglicht die Stetierlogifc dem Speicher nur jene Ziffer in de» Batenbereich 45 des Registers ZJ zti schi*eibeia_f die dtjrcfe das Funktions-Bit 33^i-⁶ Markierungs—Bits und de?* Zustand der* mechanischen Einiieit 15 bezeichnet

Anstatt sich der Adressen zu bedienen_r die mit einem Eingäbe— oder Auagab»b«fehl übertragen werden, ist. es euch möglich_r das jeweils gewünschte Speicherregiet*r mit Hilfe eines Posten— oder Beztigscod.*s zu adr*s»i«r«i£* Bi·- ser Bezugscode kann vom- Bedienenden vom Hand von der Tastatur aus ·ing·geben werden od#r kann, auch νοκ der mechenisehen Maschin· 15 erzeugt werden» Dieser B*zug*cod· kenn die Bedeutung einer God «-Zahl oder- tintr JMod»ll»umm*r für einen bestimmten Posten haben, die den Jeweiligen Po*t«n sowohl für d*n Bedienenden als «uch für die Kftvohln» kennzeichnet oder aber *r kann irgendein· weiter· B*d»utuÄg₍ di· ihm der Pr^grammier·!? beigibt,,

Die mechanische Einheit 15 sendet den Posten-Code in den Service-Bereich 41 des Speichers 19f indem sie zunächst •inen bestimmten Auswahl-Code in den Datenbereich des Registers 27 schreibt, indem sie die Adresse eines vorbestimmten Bereiches des Service-Bereiches 41 in den Adressenteil 31 überträgt, und indem sie außerdem ein Code-Bit in den Punktionsbereich 33 schreibt, das anzeigt, ob die niedrigstwertige oder die nächst höherwertige Ziffer der Dezimalzahl des Posten- oder Bezugscod.es, der im Service-Bereich 41 steht, benutzt werden soll. Darauf folgt der Datenblock, der zu diesem Posten- oder Bezugs-Code gehört, in der üblichen Weise Zeichen für Zeichen. Die Steuerlogik jedoch, die ihrerseits vorji&inem besonderen Auswahl-Code angesteuert wird, schreibt nur die erste oder die zweite der erhaltenen Dezimalziffern in den Service-Bereich 41 je nachdem, ob das Funktions-Bit 33 gesetzt war oder nicht, Die restlichen Ziffern des Datenblockes werden überlesen.

Wenn die ausgewählte Ziffer den Wert 0 hat, so zeigt dies an, daß die Registeradresse, die den folgenden Befehl begleitet, als Adresse benutzt werden soll. Die Werte zwisehen 1 und 8 bedeuten, daß die jeweilige Ziffer im Adressenteil 31 diejenige Adresse ersetzen soll, die dem nächsten Befehl zugeordnet ist, der von der mechanischen Einheit 15 erhalten wird. Wenn dagegen die. Ziffer den Wert 9 hat, so zeigt dies an, daß der nächste Befehl von der Verarbeitungseinheit 11 nicht ausgeführt werden soll. In diesem Fall wird der entsprechende Befehl nur von der mechanischen Einheit 15 ausgeführt.

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Jedesmal, wenn das Register 27 einen Befehl von der me chanischen Einheit 15 erhält, prüft die Steuerlogik 35 den vorbestimmten Speicherplatz im Service-Bereich .4-1 dee Speichers 19» um festzustellen, ob dort bereits eine Ziffer gespeichert ist. Wenn dies so ist, so wird die dort gefundene Ziffer in der im vorhergehenden beschriebenen Weise gedeutet. Nachdem diese Ziffer des Service-Bereiches 41 von einem Befehl benutzt worden ist, wird sie automatisch aus dem Service-Bereich 41 gelöscht, so daß der nächste Befehl die ihn begleitende Adresse benutzt, wenn nicht zwischenzeitlich ein neuer Bezugs-Code eingeschrieben worden ist.

Wie im Vorhergehenden geschildert, werden die ersten drei Stellungen des Wählers 25 zum normalen Betrieb des Systems benutzt. Wenn der Wähler 25 auf die Stellung T gesetzt wird, dann können sämtliche zur Verfügung stehenden Befehle ausgeführt und benutzt werden. Wenn der Wähler 25 dagegen auf eine der Stellungen 2 oder 3 gesetzt ist, so werden bestimmte Befehle des Gesamtprogramms nicht von der Verarbeitungseinheit 11 ausgeführt. Diese Vorkehrung ermöglicht es, gewisse Befehle nur auf der mechanischen Einheit I5» nicht aber in der elektronischen Verarbeitungseinheit 11 zu verarbeiten.

Durch Hinzufügen einer Multipliziereinheit I.7 kann das System so erweitert werden, daß es auch als Fakturiermaschine eingesetzt werden kann« Die Daten und Befehle für die Multipliziereinheit 17 werden von der mechanischen Einheit I5 aus über die Steuereinheit 13 übertragen. Einige Anweisungen werden sowohl in der Verarbeitungseinheit

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als Addition oder Subtraktion- als auch in der Multipliziereinhe.it als Multiplikation durchgeführt,, In diesel» Fall-überträgt die Steuereinheit 13 ^die entsprechenden Daten sowohl in die Multipliziereinheit 17 als auch in das Eingaberegister 21»

Wiederum andere Befehle worden n«r entweder in der einen oder in der anderen Einheit ausgeführt. In diesem Fall überträgt die -Steuereinheit die Daten und Befehle nur entweder in die Multipliziereinheit 17 oder führt sie i» der Verarbeitungseinheit 11 aus,.

In dem hler beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung müssen Daten, die im Speicher T9 gespeichert sind und in das Multiplizierwerk 17 übertragen werden sollen, zunächst in die mechanische Einheit 15 übertragen werden und -von dort anschließend in die Multi-

geschrieben werden»

Patentansprüche t

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Claims (2)

1. PATEN T ANSPR Ü C H E

   /Iy

   Iy Elektronische Datenverarbeitungeinheit für mechanische Buchungs- oder Fakturiermaschinen, dadurch gekennzeichnet , daß die Verarbeitungseinheit Adressen enthaltende Befehle von der mechani-

   fc sehen Maschine erhält, die die Dateneingabe bzw. -ausgabe in die bzw. aus der mechanischen Maschine steuern und daß sie einen Speicher, ein Rechenwerk und eine Steuereinheit enthält, wobei der Speicher mehrere Register und diesen zugeordnete setzbare Elemente, die ausgewählte Register zu Read-only-Speichern erklären, enthält, wobei das Rechenwerk Daten verarbeitet, die es aus der mechanischen Maschine erhält In Verbindung mit Daten, die in dem durch die in dem Befehl enthaltene Adresse bestimmten Speicherregister stehen, und wobei das Rechenwerk fernerdas Ergebnis der Operation in das adressierte Register schreibt, und wobei die Steuereinheit den Betrieb der Verarbeitungse,inheit in Übereinstim-

   w mung mit den von der mechanischen Maschine erhaltenen Befehlen steuert und wobei die Steuereinheit ferner die durch die setzbaren Elemente erfolgte Erklärung eines Speicherregisters zum Read-only-Speicher zur Verhinderung jeder Veränderung des Inhaltes des so bezeichneten Registers berücksichtigt und weiterhin ausgesteuert wird von einem Bezugsoode von der mechanischen Maschine zur Substitution einer darin enthaltenen Adresse für «ine Adresse, die mit dem nächsten Befehl, der von der mechanisohen Maschine erhalten wird, verbunden ist.

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2. 2. Verarbeitungseinheit nach. Anspruoh 1, dadurch, gekennzeichnet , daß die setzbaren Elemente derart setzbar sind, daß sie die Speicherung unterschiedlicher Mengen von Konstanten in dem zugeordneten Speicherregister anzeigen und daß die Steuereinheit zum Abrufen zur mechanischen Maschine von ausgewählten Konstanten aus den in- einem angesteuerten, markierten Register gespeicherten Konstanten von einem Befehl von der mechanischen Maschine und den setzbaren Elementen gesteuert wird,

   3, Verarbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheit eine Steuerlogik und ein Nahtstellenregister enthält, das Befehle von der mechanischen Maschine sowie Daten zum Übertragen zwischen der mechanischen Maschine und dem Speicher erhält, wobei der Speicher ein Eingaberegister enthält, das unter Steuerung durch die Steuerlogik vom Nahtstellenregister die aus der mechanischen Masohine stammenden Daten erhält und wobei weiterhin die Steuerlogik Elemente enthält, die im Eingaberegister stehende Daten zur Verarbeitung entspachend den ihnen zugeordneten Befehlen in das Rechenwerk übertragen.

   Dr. Jae/kl

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