DE2032286A1

DE2032286A1 - Rechner

Info

Publication number: DE2032286A1
Application number: DE19702032286
Authority: DE
Inventors: Fabrizio Dr Ing Modena Eccettuato Vittono Dr Ing . Cornaredo Mailand Saitini, (Italien)
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1969-06-21
Filing date: 1970-06-22
Publication date: 1971-02-11
Also published as: SE358490B; FR2047016B1; CH515557A; FR2047016A1; GB1314393A; BE752271A; US3691531A; JPS518541B1

Description

Rechner

Die Erfindung betrifft einen Hechner mit einem von einem leitwerk gesteuerten Rechenwerk, einem Programmspeicher zum Speichern der vom Leitwerk zu verarbeitenden Erogrammbefehle und einer Jedem der Befehle zugeordneten Adresse, wobei das Leitwerk jedesmal die Übertragung eines Programmbefehls aus dem Programmspeicher in ein Befehlsregister veranlasst, das den Befehl während seiner Ausführung speichert.

Insbesondere betrifft die Erfindung Eechner, die zum Zwekke der Optimierung des Verhältnisses zwischen Verarbeitungsgeschwindigkeit und Kosten sowohl einen Speicher mit seriellem Zugriff als auch einen Speicher mit direktem Zugriff enthalten.

Die meisten der heute gebräuchlichen Eechner benutzen einen einzigen Arbeitsspeicher sowohl zur Speicherung des Programms als auch zur Speicherung der zu verarbeitenden Daten. Der Zugriff zu diesem Speicher kann sowohl seriell j wie z.B. bei Platten-, !Trommel- oder Verzögerangsleitungsspeicher, oder direkt» wie z.B. bei Magnetkern- oder Dünnschichtspeichern sein. '

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Systeme, die nur einen der beiden Speicherbypen benutzen, weisen charakteristische Nachteile auf. Serienspeicher sind zwar relativ billig, weisen dafür aber so lange Zugriff zeiten auf, dass sie die maximale Rechengeschwindigkeit der mit diesen Speichern arbeitenden Rechner stark beschränken. Jede mit den in einem solchen Speicher gespeicherten Daten durchgeführte arithmetische oder logische Operation erfordert normalerweise mindestens zwei, häufig jedoch mehr Speicherzyklen. Da die Speicherzyklen dieser Speicher normalerweise im Hillisekundenbereich liegen, ist die für die Ausführung selbst einer einfachen Rechnung erforderliche Rechenzeit für Anwendungsgebiete₉ auf denen eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit gefordert wird, untragbar lang.

Speicher mit direktem Zugriff, die sich durch Zugriffszeiten im Bereich von Mikrosekunden oder weniger auszeichnen, sind bedeutend schneller als Serienspeicher. Speicher mit direktem Zugriff sind jedoch auch sehr viel teurer als Serienspeicher gleicher Kapazität und sind bei einer Grosse, die ausreicht, sowohl das Programm als auch die Daten zu speichern, aus wirtschaftlichen Gründen für viele der preisgünstigen Systeme ungeeignet.

Von einigen Rechnern her ist bekannt, einen Speicher mit seriellem Zugriff zum Speichern des !Programms zu benutzen, und einen Speicher mit direktem Zugriff oder eine Gruppe von Registern zum Speichern der zu verarbeitenden Daten zu benutzen. Der Vorteil solcher Systeme liegt darin, dass der Aufwand an schnellen Speichern so klein wie möglich gehalten werden kann, wodurch ein Kostenminimim für das Gesamtsystem erreicht wird, ohne die hohe Verarbeitungs-

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geschwindigkeit aufgeben zu müssen. Bor das Programm speichernde Serienspeicher kann wechselbar ausgelegt sein, wodurch ein leichtes Austauschen der Programme ermöglicht wird. -..--■.

Auch diese »Systeme-■ sind jedoch insofern mit Nachteilen "behaftet, als ihre GesamtarbeitGeschwindigkeit sowohl aufgrund der allgemeinen öystemorganis§ti|,OQ. als., auch ,durch das _r stets wiederholte-Anfahren, .und .Anhalten des Bandes nach jedem Befehl recht gering ist.

Zum Verschieben von Regleterinhalt en um eine bestimmte An— zahl von Plätzen nach rechts oder links werden in bekannten Rechnern VerschieberepiGter und Walzenschalter eingesetzt. Hit bei den· Vorrichtungen können Registerinhalte zv/ar recht schnell verschoben werden, jedoch erfordern beide Vorrich-■tunrren einen nicht unerheblichen Hardware-Auf v/an d und sind daher für preisgünstige Rechnersysteme häufig zu teuer.

iJolch-c preisgünstigen-Rechnersysteme erfordern ein Verfahren ZUT. Verschieben von Registerinhalten, das keinen grossen Hardware-Auf viand erfordert, wobei zu Gunsten einer billigeren Hardware sogar eine gewisse Einbusse an Arbeitsgeschwin- m digkeit Iv. Kauf genommen werden kann.

Es ist demgemäss die Aufgabe der Erfindung, einen Rechner zu schaffen, der einen Arbeitsspeicher aus einem zyklischen Serienspeicher zum Speichern des Programms, das den Rechner steuert, und einem Hehrregisterspeicher mit direktem Zugriff zum Speichern der zu verarbeitenden Daten und der Ergebnisse der Operationen enthält und der bei möglichst niedrigen Hardware-Kosten eine möglichst hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht.

Dieser Rechner soll ausserdem eine Vorrichtung vorsehen, die

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von den Sprungbefehlen des Programms angesteuert wird und Sprünge zu ausgewählten Stellen im Programm ermöglicht. Die aufeinanderfolgenden Adressen der Programmbefehle können im Serienteil des Arbeitsspeichers in der Weise ineinander verschachtelt sein, dass nach beendeter Ausführung eines Befehls der Zugriff zum nächsten Befehl des Programms erfolgen kann, ohne dass ein Anhalten und erneutes Anfahren des Bandes erforderlich ist. Der Rechner soll ausserdem eine Vorrichtung zum Verschieben des Inhaltes eines ausgewählten Speicherregisters vorsehen, die Mittel zum sequentiellem Austausch der aufeinanderfolgenden Zeichen des angesteuerten Speicherregisters mit einer einzigen Einheit zum Speichern von Zeichen enthält.

Erfindungßgemäss wird ein Rechner vorgeschlagen, gekennzeichnet durch ein vom Leitwerk gesteuertes Adressenregister zum Speichern einer indirekten Adresse und zum Übertragen dieser indirekten Adresse in einen vorbestimmten Bereich des Befehlsregisters, wobei das Leitwerk das Befehlsregister so konditioniert, dass es die indirekte Adresse für den als nächstes auszuführenden Befehl und zu seiner Rückspeicherung in den Programmspeicher benutzt.

Verschiedene weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigern

Fig. Λ ein Blockschaltbild eines Rechners gemäss der Erfindung,

Fig. 2 eine bevorzugte Art der Adressenverschachtelung der Programmbefehle,

Fig. 3 die Organisation des Arbeitsspeicherbereiches mit direktem Zugriff, ο

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. 4 ein detaillierteres Blockschaltbild eines Bechners gemäss der Erfindung,

Fig. 5 ein Zeit diagramm der SpeiciLeradressieroperationen

und ... .-

Fig. 6 die Art und Weise der Verschiebung des Inhaltes eines Speicherregisters in graphischer Darstellung.

Die Befehle des auszuführenden Programms werden nacheinander von der Bandeinheit 11 aus dem seriellen Bereich des Arbeitsspeichers, der als Magnetbandschlaufe ausgebildet sein kann, gelesen und in das Befehlsregister 13 übertragen· Die Adressen der aufeinanderfolgenden Befehle des Programms sind vorzugsweise räumlich voneinander getrennt auf der Bandschlaufe angeordnet, und zwar so, dass für die meisten arithmetischen und logischen Befehle das die Ausführungsdauer des jeweiligen Befehls etwas kürzer ist als die Zeit, die erforderlich ist, um den nächstfolgenden Befehl auf dem Band verfügbar werden zu lassen· Dadurch wird ein kontinuierliches Laufen des Bandes ermöglicht und das jedesmalige Anhalten und Anfahren bei Qe dem Befehl entbehrlich. Zwischen den auf eiian derf olgen den Programmbefehlen können weitere Befehlsadressen eingestreut sein.

Während seiner Ausführung wird der von der Bandschlaufe gelesene Befehl im Befehlsregister 13 gespeichert. Der im Befehlsregister 13 stehende Befehl wird im Decoder 15 deco-.diert, dessen Ausgang mit dem Leitwerk 17 verbunden ist. Das Leitwerk 17 steuert dann die Schaltfolgen des Eechners zur Ausführung dieses Befehls.

Die während der Ausführung des Programms zu verarbeitenden Datei*, sind in dem Speicher mit direktem Zugriff 19 ge spei-

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chert. Daten können in den Speicher 19 vom Tastenfeld 21 aus über das Eingabe-Ausgabe-Register 23 eingegeben werden. Vom Eingabe-Ausgabe-Register 23 können die Daten ent-. weder in den Speicher 19 übertragen werden oder direkt zur Verarbeitung in das Rechenwerk 25. Die im Speicher 19 gespeicherten Daten können ausserdem über das Eingabe-Ausgabe-Register 23 zum Ausdruck auf den Drucker 27 übertragen werden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Tastenfeld 21 ein numerisches Tastenfeld zur Eingabe von Ziffern in das Eingabe-Ausgabe-Register 23, ein alphanumerisches Tastenfeld zum direkten Schreiben der Information durch den Drucker 27 und ein Steuerbefehl-Tastenfeld enthalten, von dem aus Steuerbefehle in das Leitwerk 17 gegeben werden können· Die Betätigung dieser Tastenfelder und die Länge der numerischen Daten, die eingegeben werden können, werden vom Leitwerk 1? in Abhängigkeit von den Programmbefehlen gesteuert.

Das Register 29 kann zur indirekten Adressierung von Plätzen im Speicher 19 und in der das Programm speichernden Bandeinheit 11 benutzt werden.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus einer der Spuren auf der Bandschlaufe wiedergegeben. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann jede dieser Spuren bis zu 256 Befehle enthalten. Das Band ist in fünf Spuren unterteilt. Jeder Befehl ist mit einer Spuradresse 31 verbunden, die unmittelbar vor ihm aufgezeichnet ist, wobei in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung die Jeweiligen Adressen 31 in der lomn ineinander verschachtelt sind, dass zwischen Je zwei aufeinanderfolgend auszuführenden Befehlen weitere 15 Beföhle aufgezeichnet sind.

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Weitere Schemata zur Anordnung der Befehle auf dem Band sind möglich und hängen sowohl von der Bandgeschwindigkeit als auch von der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners ab.

Das im beschriebenen Außführungsbeispiel der Erfindung benutzte Befehlsformat sieht Befehle vor, die aus vier 4-Bit-Zeichen bestehen. Das erste Zeichen ist ein allgemeiner Betriebscode, der anzeigt, wie die folgenden drei Zeichen zu deuten sind. Dieses erste Zeichen kann bei- . spielsweise folgende Operationen andeuten: Arithmetische Operationen, Tabellieren, Eingabe vom Tastenfeld, Ausdrucken, Papiervorschub, Sprung oder Multiplikation.

Die Bedeutung der folgenden drei Zeichen des Befehls hängt vom ersten dieser drei Zeichen ab. Diese drei Zeichen können beispielsweise Adressen für den Speicher 19» spezielle Betriebscodes, Konstanten, Adressen für die Bandeinheit 11 oder Codes zur Steuerung des Tastenfeldes 21 oder des Druckers 27 sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Speicher 19 aus im Handel erhältlichen 32 χ 32-Bit-KagnetkernSpeichermatrizen bestehen, von denen ein 32 χ 16-Bit-Ausschnitt in Fig· 3 dargestellt ist. J3ie 32-Bit-Seite des dargestellten Ausschnittes vom Speicher 19 kann beispielsweise in acht Gruppen zu vier Bitzeilen unterteilt sein, die in Fig. 3 mit den Ziffern O bis 7 bezeichnet sind. Diese acht Gruppen bilden acht Register. Jedes dieser Register hat eine Kapazität von 14 4-Bit-Dezimalziffern, von denen je eine in je einer der Spalten O bis 13 in Fig. 3 gespeichert wird. Spalte 14 enthält acht Gruppen 33 zu je vier Bits, von denen Jede demjenigen Register zugeordnet ist, in dessen Zeile sie steht.

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Das niedrigstwertige Bit Jeder der Gruppen 33 kann dazu benutzt werden, das Vorzeichen der in dem jeweiligen Register gespeicherten Zahl anzuzeigen. Ein anderes Bit dieser Gruppe kann dazu benutzt werden anzuzeigen, dass der Inhalt des betreffenden Registers von 0 verschieden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Eingabe-Ausgabe-Register 23 hardwaremässig ein Teil des Speichers 19 und belegt, wie in Fig. 3 dargestellt, den dem Register Nr. O reservierten Bereich des Speichers 19.

I.

Die Spalte 15 des Speichers 19 kann als Dienstbereich verwendet werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das 4-Bit-Register 29 zum Speichern der indirekten Adressen hardware-mässig ein Teil dieses Dienstbereiches und belegt dieselben Speicherzeilen wie das Eingabe-Ausgabe-Register 23· Ausserdem kann im Dienstbereich weitere Information gespeichert werden, die im Falle eines Spannungsau£alls nicht verlorengehen soll. Die Programmbandadresse des jeweils gerade ausgeführten Programmbefehls wird im 8-Bit-Bereich 35 des Dienstbereiches gespeichert. Ausserdem können beispielsweise auch die Überlaufenzeige einer arithmetischen Operation und ausgewählte Sprungbedingungen im Dienstbereich gespeichert werden.

Auch die andere Hälfte der Kernmatrix des Speichers 19 kann in acht Registern mit einer Kapazität von je 14 Dezimalzeichen unterteilt werden, so dass der Gesamtspeicher mit dem Eingabe-Ausgabe-Register 23 16 Datenregister enthält.

.Wie im vorstehenden bereits ausgeführt wurde, wird die Art der Operation, die ein Befehl erfordert, vom ersten 4-Bit-Zeichen des Befehls festgelegt.

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lür den Fall, dass das erste Zeichen eines Befehls ein arithmetischer Operationscode ist, ist das zweite Zeichen ein de-.taillierter Operationscode, der genau die jeweils auszuführende Operation bestimmt. Das dritte und vierte Zeichen des arithmetischen Befehls bilden die Adressen der beiden Register 19, mit deren Inhalt die Operation durchgeführt werden soll. Die Adressen der Speicherregister sind vier Bit lang und können sowohl in einem als auch in beiden Plätzen des dritten und vierten Zeichens eines arithmetischen Befehls gespeichert sein. Die durch den detaillierten Operationscode jeweils bestimmte Operation kann unterschiedlich sein, o'e nachdem, ob die Adresse des Speicherregisters auf dem Platz des dritten oder vierten Zeichens des Befehls gespeichert ist.

Die arithmetischen Befehle werden in zwei Arbeitszyklen ausgeführt. Die jeweils bestimmte Operation wird zuerst mit dem durch das dritte Zeichen des Befehls adressierten Speicherregister durchgeführt und dann mit dem durch das vierte Zeichen des Befehls bestimmten Speicherregister. Wird das durch das dritte Zeichen eines arithmetischen Befehls bestimmte Register mit R3 bezeichnet und das durch das vierte Zeichen eines arithmetischen Befehls bestimmte Register mit IM- und wird ferner das Eingabe-Ausgäbe-Register 23 mit I/O bezeichnet, so lassen sich die im folgenden zusammengestellten typischen Operationen durchführen:

(1) RJ- I/O R3 R4 - I/O R4 ■

(2) R3 + I/O R3 R4- - I/O R4

(3) R3 I/O R4- - I/O R4

(4) R3 I/O R4 + I/O R4

(5) R3 I/O; O R3 R4- + I/O ΉΜ-

(6) E3 I/O j O R3 R4 - I/O R4

(7) R3 O - m O (S) I/O O

(9) I/O O, mit Ausnahme des niedrigstwertigen Zeichens

des Eingabe-Ausgabe-Registers.

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Üblicherweise werden die Inhalte der Speicherregister beim Lesen zum Zwecke der Ausführung einer Operation automatisch rückgeschrieben,so dass das Lesen effektiv ηichtlö*sehend ist. In den mit 5 und 6 bezeichneten Befehlen wird der Inhalt von R3 jedoch nicht rückgeschrieben,, so dass R3 gelöscht wird, wenn sein Inhalt in das Eingabe-Ausgabe-Register übertragen wird. Die mit 7, 8 und 9 bezeichneten Befehle löschen die jeweils adressierten Register bzw. das Eingabe-Ausgabe-Register 23. Bei der Ausführung der mit 3 "bis 6 bezeichneten Befehle wird der Inhalt von E3 zunächst in das Eingabe-Ausgabe-Register 23 übertragen und wird dann die Operation mit R4- und dem Eingabe-Ausgabe-Register ausgeführt.

Wenn das dritte Zeichen eines arithmetischen Befehls O ist, wird der Inhalt des für die indirekten Adressen reservierten Registers 29 auf den Platz des dritten Zeichens im Befehlsregister 13 unter Steuerung durch das Leitwerk 1? übertragen und als Speicherregisteradresse für den Befehl benutzt. Wenn das vierte Zeichen eines arithmetischen Befehls O ist, dann wird mit diesem Zeichen keine weitere Operation durchgeführt.

Ausserdem ist es möglich, mit Hilfe eines besonderen arithmetischen Befehls den Inhalt des dritten und vierten Zeichen-Speicherplatzes eines Befehls in das Eingabe-Ausgabe-Register 23 zu übertragen. Diese Art der Übertragung ist besonders geeignet für den Fall, dass diese Zeichen*von einem Erogramm als Konstanten benutzt werden.

Für den lall, dass das erste Zeichen eines Befehls ein Tabellier-Operationscode ist, steuert der Befehl die horizontale Tabellierung des Druckers 27· In diesem lyp der Anweisung enthalten die Zeichen 2 und 3 den Endpunkt der Tabellier·^ bewegung, und das vierte Zeichen zeigt an, ob diese Operation sofort ausgeführt werden soll, oder ob der Endpunkt der Tabellierbewegung lediglich mechanisch im Drucker 27 gespeichert werden soll.

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Ein dritter Wert des Anfangszeichens eines Befehls wird zur Kennzeichnung benutzt, dass der Befehl zur Steuerung des numerischen Tastenfeldes, zum Setzen der Bits im Dienstbereich des Speichers 19* zur Anzeige von Sprungbedingungen oder zur Ausführung von Operationen mit dem Eingabe-Ausgabe-Register 23 und/oder mit dem für die indirekten Adressen reservierten Register 29 bestimmt ist· Das zweite Zeichen dieser Art von Befehlen kann dazu benutzt werden, die hoch- ste Zahl der Zeichen zu bestimmen, die vom numerischen Tastenfeld aus in das Eingabe-Ausgabe-Register 23 mit Hilfe der- a jenigen Befehle gegeben werden können, die das numerische Tastenfeld freigeben. Das dritte Zeichen des Befehls kann zum Setzen oder Rücksetzen ausgewählter Bits im Dienstbereich des Speichers 19 benutzt werden, wodurch Sprungbedingungen angezeigt oder gelöscht werden können. Ausserdem kann das dritte Zeichen die übertragung des Inhaltes des niedrigstwertigen Zeichens des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 in das für die indirekten Adressen reservierte Register 29 veranlassen. Mit dem vierten Zeichen des Befehls kann die Freigabe des numerischen Tastenfeldes erreicht werden, wodurch eine Anzahl von Zeichen unter Steuerung des zweiten Befehlszeichens eingegeben werden,kann. Ausserdem kann das vierte Zeichen zur Vorzeichenuinkehr des Eingabe- ^j Ausgabe-Registers 23 oder zum übertragen des Inhaltes des für die indirekten Adressen reservierten Register 29 auf den Platz des niedrigstwertigen Zeichens des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 benutzt werden.

Das Anfangszeichen eines Befehls kann ausserdem einen vierten Wert annehmen, der anzeigt, dass der Befehl den Ausdruck des Inhaltes des Eingabe-Ausgabe-Registers 23.'entweder in schwarzer oder in roter Farbe verlangt. Auch kann ein Befehl dieser Art dazu benutzt werden, das Stanzen des Inhaltes des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 auf Lochstreifen nixtels eines, in den Zeichnungen nicht dargestellten Lochrcifenstancers zu steuern.

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Das zweite Zeichen eines Druckbefehls kann dazu benutzt werden, die Anzahl der Zeichen festzulegen, die der Drucker 27 aus dem Eingabe-Ausgabe-Register 23 ausdrucken soll. Das dritte Zeichen legt fest, ob die auszudruckende Zahl in amerikanischer oder europäischer Dezimalbezeichnung ausgedruckt werden soll, und kann den Ausdruck auch nur auf den Fall beschränken, dass die Zahl im Eingabe-Ausgabe-Register negativ ist. Das vierte Zeichen bestimmt, ob der Ausdruck des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 in roter oder schwarzer Farbe erfolgen soll und ob gleichzeitig ein Lochstreifen gestanzt werden soll. Ausserdem kann durch das vierte Zeichen festgelegt werden, dass der Inhalt des zweiten und dritten Zeichens des Befehls als konstant behandelt werden soll und in das Eingabe-Ausgabe-Register 23 zum Stanzen oder zum Drucken in Rot oder Schwarz übertragen werden soll.

Ein fünfter möglicher Wert des Anfangszeichens eines Befehls zeigt an, dass der Befehl entweder den Papiervorschub im Drukker 27 steuert oder das alphanumerische Tastenfeld freigibt. Das zweite Zeichen steuert dann die verschiedenen Walzen und Zahnräder des Druckers 27 an, die die verschiedenen Bewegungen der Papiervorratsrollen oder Blätter steuern. Das dritte und vierte Zeichen eines solchen Befehls steuert dann den Papiervorschub mit Hilfe der vom zweiten Zeichen angesteuerten Elemente. Durch das dritte und vierte Zeichen kann ausserdem festgelegt werden, ob der Ausdruck der vom alphanumerischen Tastenfeld aus eingegebenen Information in roter oder schwarzer Farbe erfolgen soll und ob die ausgedruckte Information gleichzeitig auf Lochstreifen gestanzt werden soll.

Als Drucker 27 kann ein Drucker eingesetzt werden, der dem indem USA-Patent 3,4-04,765 beschriebenen gleicht.

Ein sechster möglicher Wert des Anfangszeichens eines Befehls zeigt an, dass der Befehl einen Programmsprung fordert. Das zweite Zeichen eines solchen Befehls legt die Art des Sprunges ' fest, während das dritte und vierte Zeichen die 8-Bit-Adresse des Sprungziels auf dem Programmband enthält.

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Typische Sprungarten sind:

(1) Unbedingter Sprung.

(2) Sprung, wenn der Inhalt des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 von O verschieden ist.

(3) Sprung, wenn ein Bit , das einen bedingten Sprung an- - zeigt, im Dienstbereich des Speichers 19 gesetzt ist.

(4-) Sprung, wenn das Überlauf-Bit gesetzt ist.

(5) Unbedingter Sprung auf die durch das dritte Befehlszeichen angezeigte Programmbandspur.

(6) Sprung, wenn das Vorzeichen des Eingabe-Ausgabe-Re- % gisters 23 negativ ist.

(7) Sprung, wenn bestimmte Tasten des Befehlstastenfeldes betätigt worden sind.

Wenn das dritte Zeichen des Befehls O ist, veranlasst das Leitwerk 17 die Übertragung des Inhaltes des für die indirekten Adressen reservierten Registers auf den Platz des dritten Zeichens des Befehlsregisters 13 und seine Benutzung als Teil der Programmbandadresse.

Beim Ausführen eines Sprungbefehls prüft das Leitwerk 17 zunächst, ob eine Sprüngbedingung aufgetreten ist. Venn das der lall ist, dann überträgt das Leitwerk 17 die Sprüngadresse aus dem Befehlsregister 13 in den Bereich 35 des Dienstbereiches des Speichers 19» wo die Adresse des nächsten auszuführenden Befehls gespeichert wird.

Ein siebenter Wert des Anfangszeichens eines Befehls wird für", Multiplikationsbefehle benutzt. Das zweite Zeichen eines solchen Befehls zeigt an, ob die Operation unter Multiplikation des Ergebnisses mit 1Oⁿ oder mit 10"ⁿ durchgeführt werden soll, wobei η Werte zwischen O und 7 annehmen kann. Das dritte Zeichen ist die Adresse des Speicherregisters, das den Multiplika-

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tor enthält, während das vierte Zeichen die Adresse desjenigen Speicherregisters ist, das zur Speicherung des Produktes "bestimmt ist,

Die Multiplikation wird mit dem Inhalt des durch das dritte Befehlszeichen angezeigten Registers und dem Inhalt des Ein-* gabe-Ausgabe-Registers 23 durchgeführt. Wenn das dritte Zeichen des Befehls 0 ist, wird der Inhalt des durch das vierte Befehlszeichen angezeigten Registers um einen durch das zweite Befehlszeichen angezeigten Betrag verschoben. Wenn sowohl das dritte als auch das vierte Befehlszeichen 0 ist, wird der Inhalt des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 um den vom zweiten Befehlszeichen angezeigten Betrag verschoben·

Das erste Zeichen eines Multiplikationsbefehles zeigt ausserdem an, ob die Multiplikation mit Rundung durchgeführt werden soll und welcher Art die vorzunehmende Rundung sein soll.

Anhand des in 3?ig.'4 dargestellten ausführlicheren Blockschaltbildes soll die Arbeitsweise des Rechners bei Ausführung der Programmbefehle genauer beschrieben werden. Die Adressen 31 (lig. 2) der Befehle auf dem Programmband werden von der Bandeinheit 11 gelesen, wenn der Teil des Bandes, auf dem diese Adressen aufgezeichnet sind, unter den lesekopf kommen· Sie werden dann iii das 8-Bit-Adressen-Register 37 übertragen. Die Adresse im Register 37 wird bitweise im Komparator 39 mit der Adresse des als nächstes auszuführenden Befehls verglichen, die im 8-Bit-Adressen-Bereich 35 des Dienstbereiches des Speichers 19 gespeichert ' ist. Bei Gleichheit der Adressen signalisiert der Komparator 39 der Steuerschaltung 41 dieses Ergebnis, worauf die Steuerschaltung 41 der Bandeinheit 11 über den Kanal C das Signal zum Laden des entsprechenden Befehls in das Befehlsregister 13 erteilt. Der Adressen speichernde 8-Bit-Bereich des

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Dienstbereiches wird am Ende der Ausführung jedes Befehls inkrementiert, so dass er die Adresse des als nächstes auszuführenden Befehls enthält. Diese Inkrementierung wird nicht nach ausgeführten Sprungbefehlen vorgenommen.

Das Befehlsregister 13 enthält die vier 4-Bit-Bereiche 43, 45, 47 und 49, die das erste, zweite, dritte bzw. vierte Zeichen des auszuführenden Befehls speichern.

Das erste Zeichen eines Befehls, das im Bereich 43 des Registers 13 steht, wird vom Decoder 15 decodiert und ver- (( anlasst die Steuerschaltung 41, über dem Kanal O Steuerbefehle zur Steuerung der Arbeit des Rechners bei der Ausführung des Befehls auszugeben.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet der Speicher 19 vollständig seriell. Zum Ansteuern der Zeilen eines Speicherregisters wird die Adresse des angesteuerten Registers in den 4-Bit-Zähler 51 des Zählersystems 53 eingeschrieben. Die adressierte Spalte wird mit Hilfe des im Zählersystem 53 enthaltenen 4-Bit-Zählers 55 angesteuert, wobei jedes einzelne der vier Bits in jeder Spalte eines Registers vom 2-Bit-Zähler 57 adressiert wird.

Die Zähler des Zählersystems 53 adressieren de*n Speicher 19 über den Decoder 59· Beim Adressieren der Bits eines Speicherregisters während arithmetischer Operationen, Verschiebungsoder Übertragungsoperationen werden die Zähler 55 und 57 von der Steuerschaltung 41 zunächst auf O gesetzt, um so das niedrigstwertige Bit der niedrigstwertigen Dezimalziffer zu adressieren. Der 2-Bit-Zähler 57 zählt bei jeden einzelnen oder bei jedem zweiten Speicherzyklus, um so der Reihe nach das jeweils nächsthöherwertige Bit zu adressieren. Der Überlauf des Zählers 57 inkrementiert den Zähler 55» um so die nächsthöherwertige Dezimalstelle des angesteuerten Speicherrepisters zu adressieren.

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Zum Adressleren der Bits des Dienstbereiches des Speichers schreibt die Steuerschaltung 41 die angesteuerten Bits des Dienstbereiches direkt in das Zahlersystem 53· Wenn mehrere Bits adressiert werden müssen, wie z.B. im Falle des 8-Bit-Adressen-Bereiches 35» wird die Adresse des niedrigstwertigen Bits des Bereiches 35 von der Steuerschaltung 4-1. in das. Zählersystem 55 geladen, wobei der Zähler 57 dann die Speicherzyklen in derselben V/eise zählt wie oben beschrieben. In diesem Fall jedoch wird der Überlauf des Zählers 57 zum Inkrementieren des 4-Bit-Register-Zählers 51 und nicht zum Inkrementieren des 4— Bit-Spaltenzählers 55 benutzt.

Die Speicherzyklen werden synchronisiert und gesteuert durch die in Fig. 5 dargestellten Speicher-Zeitgebersignale. Diese Zeitgebersignale können durch Frequenzteilung der vom Oszillator 61 erzeugten Systemzeitgebersignale erzeugt v/erden. Das Speicher-Zeitgebersignal ist während der ersten Hälfte des Speicherzyklus hoch, um so das Lesen des adressierten Bits zu ermöglichen, und tief während der zweiten Hälfte des opeicherzyklus, ur. so das Schreiben eines Informationsbits auf den adressierten Platz zu ermöglichen.

Bei der Ausführung eines arithmetischen Befehls, der die Übertragung des Inhaltes des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 in ein adressiertes Speicherregister, das hier Ra genannt wird, erfordert, löscht die Steuerschaltung 4-1-zunächst das Zählersystem 53- In dieser Situation adressiert das Zählersystem 53 das niedrigstwertige Bit des Eingabe-Ausgabe-Registers 23· Die Adressierung des Eingabe-Ausgabe-Registers wird in Fig. in der mit I/O gekennzeichneten Spur durch die höher liegenden Spurbereiche angezeigt. Das adressierte Bit des Eingabe—Ausgabe-Registers 23 wird während der ersten Hälfte des folgenden Speicherzyklus aus dem Speicher gelesen und in dem hier in den Zeichnungen nicht dargestellten Flip-Flop Nr. 1 gespeichert,

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das sich, im Eechenwerk 25 befinden kann. Diese Speicherung wird in Fig. 5 durch die mit "F.F. 1"bezeichnete Spur wiedergegeben. Während der zweiten Hälfte des Speicherzyklus wird das Bit wieder auf denselben Speicherplatz geschrieben, ohne dass es aus dem Flip-Flop Hr. 1 gelöscht wird.

Zu Beginn des nächsten Speicherzyklus überträgt das Leitwerk 11 die auf den Plätzen des dritten und vierten Zeichens des Befehlsregisters 13 gespeicherte Registeradresse Ea in den Zähler 51» ohne dabei die Zeichenplätze des Befehlsregisters 13 zu löschen. Die zeitliche Einordnung dieses Vorganges ist in Fig. 5 in der mit Ea bezeichneten Spur durch, die höherliegenden Bereiche wiedergegeben. Unter diesen Bedingungen wird das niedrigstwertige Bit des Eegisters Ea vom Zählersystem adressiert. Während der zweiten Hälfte dieses nächsten Speicher zyklus schreibt die Steuerschaltung 41 das im Flip-Flop Hr, gespeicherte Bit auf den adressierten Speicherplatz und vollendet damit die Übertragung dieses Bits aus dem Eingabe-Ausgabe Eegister 23 in das Eegister Ea.

Zu Beginn des nächstfolgenden Speicherzyklus wird der 2-Bit-Zähler 57 inkrementiert und der 4-Bit-Zähler 51 gelöscht. Dieser Vorgang wird in Fig. 5 durch den Abfall der mit Bit O bezeichneten Spur und durch den stufenförmigen Anstieg der mit Bit 1 bezeichneten Spur wiedergegeben. Auf diese Weise wird das zweite Bit des niedrigstwertigen Zeichens im Ein-. ■gabe-Ausgabe-Eegister 23 vom Zählersystem 53 adressiert.

Der Eechner setzt die Übertragung der aufeinanderfolgenden Bits aus dem Eingabe-Ausgabe-Register 23 in das Flip-Flop · Hr'. 1 und von dort in das Eegister Ea so lange fort, bis alle Bits übertragen sind. Hach jedem vierten Bit läuft der Zähler 57 über und inkrementiert den Zähler 55» wodurch das nächstfolgende Zeichen adressiert wird.

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Die Übertragung von Information aus einem Register Ra in das 'Eingabe-Ausgabe-Register 23 geschieht im wesentlichen in der gleichen Weise, nur mit der Ausnahme, dass die Steuerschaltung 41 zunächst nur die Zähler 55 und 57 löscht und die Adresse des Registers Ra in den Zähler 51 überträgt·

Bei Operationen, wie z.B. bei der Übertragung einer auf den Plätzen des dritten und vierten Zeichens eines Befehls im Befehlsregister 13 stehenden Konstante, bei denen nur ein Speicherregister adressiert zu werden braucht, wird der 2-Bit-Zähler 57 von der Steuerschaltung 41 bei jedem einzelnen statt bei jedem zweiten Speicherzyklus inkrementiert.

Addition und Subtraktion werden algebraisch im Rechenwerk mit den Inhalten des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 und des durch das dritte oder vierte Zeichen des Befehls im Befehlsregister 13 adressierten Speicherregisters Ra durchgeführt.

Beim Ausführen solcher Befehle führt der Rechner zunächst vorbereitende Operationen aus. Durch Lesen des auf den Plätzen der niedrigstwertigen Bits der Speicherspalte 14 gespeicherten Vorzeichenbits des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 und der Register Ra wird festgestellt, ob eine Addition oder eine Subtraktion durchzuführen ist. Ausserdem prüft die Steuerschaltung 41 das Befehlszeichen auf dem zweiten Zeichenplatz 45 und ob auf dem dritten oder vierten Zeichenplatz des Befehlsregisters 13 Registeradressen enthalten sind.

Wenn eine Subtraktion durchgeführt werdensoll, so führt die Steuerschaltung 41 einen Blindlauf aus, bei dem die Inhalte der Register erhalten bleiben, um zu bestimmen, welche der beiden Zahlen die grössere ist. ..

Dieser Blindlauf wird ausgeführt, da io Abhängigkeit davon, ob der Subtrahend grosser oder kleiner als der Minuend ist,

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unterschiedliche: Algorithmen benutzt werden müssen· Zur Vereinfachung d,er Hardware der in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebenen Ilaschine wird in ihr bei Subtraktion stets die kleinere von der grösseren Zahl abgezogen.

Bei einer Addition geschieht die Adressierung des Speichers in der gleichen Weise, wie sie für die Übertragung einer Zahl aus dem Eingabe-Ausgabe-Register 23 in ein adressiertes Register Ra beschrieben wurde. Auch hier löscht die Steuerschaltung -41 ,zunächst das Zählersystem 531 um so das niedrigstwerti-(το l^;it,des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 zu adressieren, über- A träfrt dieses Bit in das Flip-Flop Hr. 1 und zeichnet das Bit wiederum im Eingabe-Ausgabe-Register 23 auf* Beim zweiten Speichersyklus überträgt die Steuerschaltung 41 wiederum die Repisteradresse aus dem Befehlsspeicher 13 in den Zähler 51. Während der ersten Hälfte dieses zweiten Speicherzyklus jedoch überträft die Steuerschaltung 4-1 das adressierte Bit des Registers Ra in das Flip-Flop Nr. 2, das sich ebenfalls im Rechenwerk 25 befinden kann. Dieser Vorgang ist in Fig. 5 durch die nit F.F. 2 bezeichnete Spur dargestellt. Die Inhalte der Flip-Flops werden von Rechenwerk 25 addiert,, und das Summenbit wird während der zweiten Hälfte des zweien SpeieherZyklus auf den Plats des im Register Ra adressierten Bits geschrieben. Das Übertragsbit wird vom Rechenwerk 25 für den nächsten Ar- % beitszykius gespeichert. Die Steuerschaltung 41. durchläuft alle Bits des-adressierten Registers und inkrementiert den 2-Bit-Zähler 57 bis zum Abschluss der Operation in der—selben Weise wie oben beschrieben; Zum Schluss setzt die Steuerschaltung das Vorzeichen des Ergebnisses auf den Platz des niedrigstwertigen Bits der Spalte 14 des ,jeweiligen Registers Ra.

Die Subtraktion wird in der gleichen Weise ausgeführt vie die Addition rait der einzigen Ausnahme, dass die Steuerschaltung zunächst dec beschriebenen Blindlauf durchführt, um zu best im- '■ men, welche der beiden Zahlen die grössere i_st. Die Steuerschaltung 41 gibt dann Befehle über den Kanal C zum Rechenwerk

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25, die das Rechenwerk veranlassen * den Inhalt des Registers, das die grössere Zahl speichert, vom Inhalt des Registers, das die kleinere Zahl speichert, abzuziehen.

Nach Ausführung der Addition oder Subtraktion müssen an einigen der Ergebnisziffern die bekannten Korrekturen durchgeführt werden, um das Ergebnis einwandfrei in einem Binärdezimalcode auszudrücken. Um diese Korrektur durchzuführen, werden die im Register Ra gespeicherten Ergebnisbits nacheinander in das Rechenwerk 25 übertragen, bearbeitet und wieder in das Register Ra rückgespeichert. Da während dieses Teiles der Operation jeweils nur ein Speicherregister belegt wird, kann der 2-Bit-Zähler 57 nach jedem Speicherzyklus anstatt nach jedem zweiten Speicherzyklus inkrementiert werden.

Das Rechenwerk 25 kann analog dem im USA-Patent 3, 304,418 beschriebenen ausgebildet sein.

Wenn im Befehlsregister 13 ein Sprungbefehl steht, prüft die Steuerschaltung 4-1 zunächst die im zweiten Befehlszeichen spezifizierte Sprungbedingung und führt den Befehl aus, wenn die Bedingung gesetzt ist oder wenn der im zweiten Befehlszeichen spezifizierte Sprung ein unbedingter Sprung ist. Die verschiedenen im zweiten Befehlszeichen spezifizierten Sprungbedingungen können prüfen, ob ein angesteuertes Bit im Dienstbereich des Speichers 19 gesetzt istj, ;o;b das Vorzeichen des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 negativ ist, oder ob der Inhalt des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 ungleich 0 ist. In den ersten beiden Fällen schreibt die Steuerschaltung das adressierte Bit in das Zählersystem 53 und prüft dieses Bit. Im dritten Fall löscht die Steuerschaltung das Zählersystem 53 und lässt es, während es Bit für Bit prüft, das Eingabe-Ausgabe-Register 23 durchzählen.

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Die von den verschiedenen Sprungbedingungen im Dienstbereich geprüften Bits können vom Tastenfeld 21 aus, per Programm oder durch das Auftreten einer Überlaufbedingung bei einer Multiplikation gesetzt werden. . .

Die Programmadresse, zu der gesprungen werden "soll, ist im dritten und vierten Zeichen des Sprungbefehls spezifiziert. Wenn der Sprung unbedingt ist oder die Sprungbedingung aufgetreten ist, schreibt die Steuerschaltung 41 die Adresse des niedrigstwertigen Bits des 8-Bit-Adressenbereiches 35 des Dienstbereiches in das Zählersystem 53 und überträgt die 8-Bit-Sprungadresse aus dem Befehlsregister 13 in den Bereich 35· In diesem Fall wird der Überlauf des 2-Bit-Zählers 57 zum Inkrementieren des Registerzählers 51 und nicht zum Inkrementieren des Spaltenzählers 55 benutzt.

Nach Ausführen der Übertragung veranlasst die Steuerschaltung 51» ohne zuvor die Adresse im Bereich 35 zu inkrementieren, die Bandeinheit 11 den nächsten Befehl in der üblichen Weise in das Befehlsregister 13 zu schreiben. Wenn die Sprungbedingung nicht gegeben war, wird die beschriebene Übertragung nicht ausgeführt. Die Steuerschaltung 41 inkrementiert die Adresse im.Adressenbereich 35 in der üblichen Weise und veranlasst die Bandeinheit 11, den nächsten Befehl in das Befehlsregister 13 zu schreiben.

Wenn der Sprung ausgeführt werden soll und das dritte Zeichen des Sprungbefehls O ist, schreibt die Steuerschaltung 41 die im .für die indirekten Adressen reservierten Register 29 stehende ' Adresse in das Zählersystem 53 und überträgt den Inhalt des Registers 29 auf den Platz 47 des dritten Zeichens im Befehlsregister 13· Dieses Zeichen wird dann als Teil der Programmad-resse im Sprungbefehl benutzt.

Die Multiplikation wird mit den Inhalten des Eingabe-Ausgabe-23 und des vom dritten Sfeichen des Hultiplikations-

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befehle adressierten Register Ra durchgeführt* Das Produkt · wird in dem vom vierten Zeichen des Befehls adressierten Register Rb gebildet. Beim Ausführen der Operation Addiert der Rechner zunächst den im Eingabe-Ausgabe-Register2$stehenden Multiplikanden zum Inhalt, des Registers Rb so; oft wie; das niedrigstwertige Zeichen des Pfiil-feiplikators im Register Ra angibt* Als nächstes wird das im. Register Rb stehende levil«- produkt zyklisch verschoben. Dann addierfe devp Rechner* de» Inhalt des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 so-oft zum, Inhalt des Registers Rb₁ wie die zweite Ziffer des Multiplikators in Ra festlegt. -

Dieses Verschieben und Addieren wird so oft wiederholt, bis 14 Verschiebungen ausgeführt worden sind und die niedrigstwertige Ziffer des Produktes wieder auf dem Platz der niedrigstwertigen Ziffer des Registers Rb steht.

Zum Ausführen dieser Operation löscht die Steuerschaltung 4-1 zunächst das Register Rb und den 4~Bit-Zähler 63 und übertragt dann das niedrigstwertige Zeichen des Registers Ea in den 4—Bit-Zähler 6Jp* Wenn der Inhalt des Zählers 65 von O verschieden ist, dekrementiert die Steuerschaltung 4-1 den Zähler 65 und addiert den Inhalt des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 zum Inhalt des Registers Rb, dessen Inhalt in diesem Fall O ist, und schreibt das Ergebnis in der gleichen Weise in das Register Rb, wie für die Addition beschrieben. Die Steuerschaltung 4-1 wiederholt dieses Dekrementieren und Addieren so lange, bis der Inhalt des Zählers 65 0 ist. Wenn der Inhalt des Zählers 65 O ist, inkrementiert die Steuerschaltung 4-1 den Zähler 63 und verschiebt den Inhalt des Registers Rb rückwärts um eine Stelle in Richtung der niedrigerwertigen Stellen. Danach überträgt die Steuerschaltung 4-1 den Inhalt des Zählers 63 in den Zähler 55 und den Inhalt des Bereiches 4-7 des dritten Zeichens des Befehlsregisters 13 in den Zähler 51· Hierauf schaufelt die Steuerschaltung 4-1 das adressierte Zeichen aus dem Register Ra in das Register Rb.

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Die Steuerschaltung 41 wiederholt dann das Dekrementieren des Zählers 65 und das Addieren des Eingabe-Ausgabe-Re-{-isterc 23 sun Register Rb, bis der Inhalt des Registers 65 wiederum 0 ist, woraufhin von neuem der Zähler 63 inkremontiert wird und ein neuer Multiplikationszyklus beginnt.

Die Steuerschaltung 41 zählt die Verschiebungen des Registers Rb im Zähler 67· Wenn der Zähler 67 anzeigt, dass 14 Verschiebungen vorgenommen worden sind, steht die niedrigstwertige Ziffer des Produktes wieder auf dem Platz der (| niedrigstwertigen Stelle'des Registers Rb und die Multiplikation ist beendet·

Das zweite Zeichen des riultiplikationsbefehls wird dazu · benutzt, anzuzeigen, ob das Produkt der Multiplikation mit 10ⁿ oder mit 10""ⁿ multipliziert werden soll, wobei η Werte zwischen O und 7 annehmen kann. Das wird dadurch erreicht, dass nur 14 -n Verschiebungen ausgeführt werden, wenn das Produkt mit 10ⁿ multipliziert v/erden soll, und das 14 +n Verschiebungen ausgeführt werden, von denen die ersten η Verschiebungen rückwärts durchgeführt werden, wenn die Multiplikation mit 1C~ⁿ durchgeführt werden soll, ~

Wenn nur 14 —η Verschiebungen durchgeführt werden sollen, schreibt die Steuerschaltung 41 einen Anfangswert η in den Zähler 67· Wenn 14 +n Verschiebungen ausgeführt werden sollen, schreibt die Steuerschaltung 41 einen Anfangswert η in den Zähler 6? und setzt ein Flip-Flop, das in den Zeichnungen nicht dargestellt ist· So lange dieses Flip-Flop gesetzt ist, zählt der Zähler 6? bei jeder Verschiebung bis auf 0 rückwärts. Beim Erreichen von O setzt der Zähler das Flip-Flop zurück, wodurch er wieder mit jeder Verschiebung aufwärts zu zählen beginnt. Die ersten η Verschiebungen bei gesetztem Flip-Flop werden rückwärts ausgeführt.

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Das erste Zeichen des Multiplikationsbefehls kann veranlassen, dass die Multiplikation unter Rundung des Ergebnisses durchgeführt wird. Dazu wird, bevor die erste Addition der Inhalte des Registers Rb und des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 durchgeführt wird, die Zahl 5OOOOOO oder 9999999 in das Register Rb geschrieben. Der Rundungsbefehl im ersten Zeichen des Multiplikationsbefehls ist praktisch immer von einem Befehl zur Multiplikation des Produktes

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im Register Rb mit 10 ' begleitet.

Beim Ausführen einer Multiplikation können verschiedene Umstände zum Überlauf des Produktes führen. Als Beispiel sei genannt, wenn die Multiplikation unter Multiplikation des Produktes mit 10" durchgeführt werden soll und die. Anzahl der Ziffern des Multiplikators in Ra +n grosser als 14 ist, oder wenn die höchstwertige Ziffer des Teilproduktes im Register Rb während der Verschiebungs- und -additionsphase der Multiplikation auf die von der niedrigstwertigen Ziffer des Teilproduktes belegten Speicherplätze überläuft. Beim Auftreten eines Überlaufes wird ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Flip-Flop im Rechenwerk 25 gesetzt. Nach beendeter I⁷OiItiplikation wird der Inhalt dieses Flip-Flops von der Steuerschaltung 41 in eine vorbestimmte Stelle des Dienstbereiches des Speichers 19 übertragen.

Verschiebungen der Inhalte von Speicherregistexh'^; treten bei der Ausführung von Befehlen auf, die als erstes Zeichen einen Multiplikations-Operationscode enthalten. Wenn sowohl das dritte als auch das vierte Zeichen dieser Befehle mit Speicherregisteradressen belegt sind, tritt die Verschiebung im Verlauf der Ausführung des MuItipiikationsbefehls in der oben beschriebenen Weise auf. Wenn' das dritte Zeichen des Multiplikationsbefehls 0 ist, wird keine Multiplikation ausgeführt, jedoch wird der Inhalt des Speicher-

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registers, das im vierten Zeichen des Befehls' bezeichnet ist, um den vom zweiten Zeichen des "Befehls angezeigten Betrag verschoben. Wenn sowohl das dritte als auch das vierte Zeichen des Befehls O ist, wird der Inhalt des Eingabe-Ausgabe-Registers 23 um den vom zweiten Zeichen des Befehls angezeigten Betrag verschoben.

Die ersten drei Bits des zweiten Zeichens des Befehls zeigen den Betrag der Verschiebung an und können jeden beliebigen Wert zwischen O und 7 annehmen. Das letzte Bit des zweiten Zeichens zeigt an, ob die Verschiebung die Bedeutung einer Multiplikation des Inhaltes des Speicherregisters mit 1Oⁿ oder mit 1Ο~^η haben soll, wobei η die in den ersten drei Bits des Zeichens verschlüsselte Zahl ist. Bei einer Multiplikation mit 1O~ⁿ wird der Inhalt des Registers rückwärts um η Stellen in Richtung der niedrigerwertigen Stellen verschoben. Im 3?alle der Multiplikation mit 1Oⁿ wird der Inhalt des Registers rückwärts um 14- -n Stellen in Richtung der niedrigerwertigen Stellen verschoben.

In-Fig. 6 ist dargestellt, in welcher Weise der Inhalt eines angesteuerten Speicherregisters 69 rückwärts um eine Stelle in Richtung niedrigerwertiger Stellen verschoben · wird. Die Steuerschaltung 4-1 (Fig. 6A) überträgt zunächst das niedrigstwertige Zeichen des Speicherregisters 69 in ein ein Zeichen speicherndes Register 71 > aas sich im Rechenwerk 25 befinden kann. Während die Steuerschaltung 41 im Verlaufe der ersten Hälfte jedes Speicherzyklus die Bits des niedrigstwertigen Zeichens aus dem Speicherregister 69 in das Register 71 überträgt, überträgt sie im Verlauf der zweiten Hälfte des Speicherzyklus die entsprechenden Bits des Registers 71 auf die entsprechenden Bitplätze des niedrigstwertigen Zeichens des Speicherregisters 69. Auf diese Weise werden die Inhalte der adresderten Zeichenplätze des Registers 69 mit dem Inhalt des Registers 71 ausgetauscht.

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Als nächstes (Fig. 6B) tauscht die Steuerschaltung 41 ;den Inhalt des höchstwertigen Zeichenplatzes des Speicherregisters 69 mit dem Inhalt des Registers 71 aus, wodurch die niedrigstwertige Ziffer aus dem Register 69 in die höchstwertige Stelle des Registers 69 übertragen wird. In der dritten Stufe der Ver schiebung (Fig. 6C) tauscht die Steuerschaltung 41 den Inhalt des nächsthöherwertigen Zeichenpla'tzes des Speicherregisters 69 mit dem Inhalt des Registers 71 aus, wodurch die Verschiebung des Inhaltes der höchstwertigen Stelle des Speicherregisters um einen Platz in Richtung niedrigerwertiger Stellen vollendet ist.

Die Steuerschaltung 41 tauscht die Inhalte der aufeinanderfolgend niedrigerwertigen Stellen des Speicherregisters 69 so lange mit dem Inhalt des Registers 61 aus, bis (Fig. 6E) die Verschiebung durch Austausch des Inhaltes der niedrigstwertigen Stelle des Registers 69 mit dem Inhalt des Registers 71 vollendet ist» Mit diesem letzten Austausch wird auch der ursprüngliche Inhalt des Registers 71 wieder hergestellt.

Um den Inhalt <3,es Registers 69 um mehrere Stellen zu verschieben, müssen so oft Verschiebungen um eine Stelle vorgenommen werden, bis der Inhalt um den gewünschten Stellenbetrag verschobtn ist.

Wenn eine Rückwärtsverschiebung der im Register 69 gespeicherten Zahl gewünscht wird, wird die anfängliche Übertragung des Inhaltes der niedrigstwertigen Stelle der im Register 69 stehenden Zahl in das Register 71 unterbunden. Dadurch wird nur der anfänglich im Register 71 enthaltene Wert auf den Platz der niedrigstwertigen Stelle des Registers 69 übertragen, wobei die niedrigstwertige Ziffer des Inhaltes des Registers 69 verlorengeht.

Die Befehle des Programms sind auf einer Magnetbandschlaufe ge speichert, die von der Bandeinheit 11 gesteuert wird.

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Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Befehle auf dieser Schlaufe in fünf Spuren zu Je bis zu Befehlen aufgezeichnet sein· Eine einzelne Schlaufe kann zum Speichern mehrerer Programme dienen, und die Schlaufen können in Patronen aufbewahrt werden, wodurch eine leichte Austauschbarkeit erreicht wird.

Wie bereits oben ausgeführt, können die Befehle auf dem Band " in der in Fig. 2 gezeigten Weise verteilt sein. Nach der übertragung eines Befehls zur Ausführung in das Befehlsregister 13 hält die Bandeinheit 11 das laufende Band nicht an, sondern lässt es unverändert weiterlaufen. Nach Ablauf einer vorbestimmten Dauer, und zwar bevor die als nächstes auszuführende Anweisung auf dem Band verfügbar wird, prüft die Bandeinheit 11, ob die Ausführung des abgerufenen Befehls vollendet ist. Hur wenn die Ausführung dieses Befehls nicht vollendet ist, hält die Bandeinheit 11 das Band so lange an, bis die Steuerschaltung 41 anzeigt, dass die Ausführung beendet ist. Ist der Befehl Jedoch ausgeführt, so lässt die Bandeinheit 11 das Band weiterlaufen, und die Steuerschaltung 41 vergleicht im Komparator die Adressen der folgenden Befehle mit den Adressen der als nächstes auszuführenden Befehle, die im Bereich des Speichers 19 gespeichert sind. Liefert der Vergl-eich Gleichheit, so wird der zu dieser Adresse gehörende Befehl in das Befehlsregister 13 zur Ausführung übertragen.

Auf diese Weise wird die Zugriffsverzögerung zu aufeinanderfolgenden Befehlen auf dem Band auf ein Minimum herabgesetzt. Kit Ausnahme derjenigen Befehle, die mechanische Einheiten des Rechners steuern, und mit Ausnahme weniger Multiplikationsbefehle hat der Rechner die Ausführung des im Befehlsregister IJ stehenden Befehls vor der durch die Bandeinheit 11 durchgeführten Prüfung beendet. Dadurch wird die Bandeinheit 11 in die Lage versetzt, das Band zum Lesen des nächsten Befehls weiterlaufen zu lassen. Die Dauer zwischen dem Ab-, fragen, ob die Ausführung des in Arbeit befindlichen Befehls vollendet ist und dem Auftreten des als nächstes auszuführen-

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den Befehls auf dem Band muss lang genug sein, um genug Band unter dem hier nicht abgebildeten Schreib- und Lese-Kopf durchlaufen zu lassen, um ein Anhalten und Wiederanfahren des Bandes für den Fall sicherzustellen, dass die Ausführung des im Befehlsregister stehenden Befehls nicht abgeschlossen ist·

Der Inhalt des Bandes kann auf dem Drucker 27 ausgedruckt werden.

Wenn ein Programm auf dem Band aufgezeichnet werden soll, so kann dies durch Befehle vom Benutzer vom Tastenfeld 21 aus geschehen.

Soll eine Information auf dem Band aufgezeichnet werden, so kann auch dies durch Eingabe der aufeinanderfolgenden Befehle vom Tastenfeld 21 aus durch den Benutzer geschehen.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht das Befehlsrepertoire des Rechners auch Befehle zum Steuern des Druckers 2? undcfes Tastenfeldes 21 vor und kam ausserdem weitere Befehle zur Steuerung anderer peripherer Einheiten, die an die Grundausführung des Rechners angeschlossen werden können, vorsehen.

Solche v/eiteren peripheren Einheiten können beispielsweise Lochstreifenleser und -Stanzer, Batenübertragungseinlieiten oder andere Spezialeinheiten sein.

In einigen Fällen können im Rechner gemä-ss der Erfindung die Ausführung zweier oder mehrerer Befehle auch überlappt werden·

Wenn beispielsweise ein erster Befehl zur Steuerung der Tabellierung ausgeführt wird, nachdem die Steuerschaltung 41 die Befehle zur mechanischen Tabelliervorrichtung über- ' tragen hat, kann der Rechner den nächstfolgenden Befehl,

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der die Tabelliervorrichtung nicht¹ ansteuert, ausführen und "braucht nicht erst abzuwarten, bis die Operation auf der relativ langsamen mechanischen Einheit abgeschlossen ist«

Patentansprüche;

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Claims

Pat e η t a n Sprüche

Rechner mit einem von einem Leitwerk gesteuerten Rechenwerk, einem Programmspeicher zum Speichern der vom Leitwerk zu verarbeitenden Programmbefehle und einer jedem der -Befehle zugeordneten Adresse» wobei das Leitwerk jedesmal die Übertragung eines Programmbefehls aus dem Programmspeicher in ein Befehlsregister veranlasst, das den Befehl während seiner Ausführung speichert, gekennzeichnet durch ein vom Leitwerk gesteuertes Adressenregister zum Speichern einer indirekten Adresse und zum übertragen dieser indirekten Adresse in einen vorbestimmten Bereich des Befehlsregisters, wobei das Leitwerk das Befehlsregister so konditioniert, dass es die indirekte Adresse für den als nächstes auszuführenden Befehl und zu seiner Rückspeicherung in den Programmspeicher benutzt.

2· Rechner nach Anspruch 1 mit einem Speicher mit direktem Zugriff, der mehrere Register zum Speichern der vom Rechenwerk zu verarbeitenden Daten enthält, dadurch gekennzeichnet, dass daa Register zum Speichern dep !©.direkten Adressen mit einem vorbestimmten Register des Speichers mit direktem Zugriff gekoppelt ist·

J. Rechner nach Anspruch 2_% dadurch gekennzeichnet, das^Äieses vorbestimmte Register als Eingabe«Ausgahe-*Regis,ter benutzt wird. .· *

4. Rechner nach Anspruch 2 oder- ~$,_% dadurch gekennzeichnet,dass; das Register zum Speichern der indirekten Adressen von einem Teil des Speichers mit direktem Zugriff gebildet wird.

5. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis Λ, dadurch gekennzeichnet, dass der Prograinmspeicher ein zyklischer Speicher mit seriellem Zugriff ist, dass der Rechner eine Vorrichtung zum Inkrementieren der im Serienspeicher gespeicherten Adressen am Ende der Ausführung eines Befehls enthält.

G. Rechner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Serienspeicher eine Magnetbandschlaufe mit mindestens einer Informationsspur zum Aufzeichnen der Befehle und einen Bereich zum Aufzeichnen der mit diesen Befehlen verbundenen Adressen enthält, wobei der Serienspeicher und das Rechenwerk vom Leitwerk gesteuert werden, um die Inkrementierungs vorrichtung zu betätigen.

7. Rechner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die nach einer vorbestimmten Zeit nach übertragung eines Befehls in das Befehlsregister prüfen, ob die Ausführung des übertragenen Befehls beendet ist, v.'otrei diese Kittel zur Früfung eine Vorrichtung enthalte::, die die Bandbewegung so lange anhält, bis die Ausführung des übertragenen Befehls vollendet ist·

c. Kechncr nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Leitwerk eine Vorrichtung enthält, die ih Abhängigkeit -davon,.' ob im Befehlsregister ein Sprungbefehl steht, ^■urdndeet einen Teil des Sprungbefehls in den Bereich des Bandes überträgt, in des die Adresse gespeichert ist.

Q. Rechner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Sprungbefehls in einem vorbestimmten Bereich des Befehlsregisters gespeichert

iO. Rechner nach einem der Ansprüche 3 bis 9, in dem das Leitwerk auf die Anwesenheit eines Hultiplikationsbefehls im Befehlsregister zur Multiplikation eines Multiplikanden,

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der im Eingabe-Ausgabe-Register gespeichert ist, mit einem Multiplikator, der in einem ersten Register des Speichers mit direktem Zugriff gespeichert ist, und zum Akkumulieren des Produktes in einem zweiten Register des Speichers mit direktem Zugriff anspricht, gekennzeichnet durch einen ersten Zähler zum Zählen der aufeinanderfolgenden Plätze der Dezimalstellen des ersten Registers, beginnend von der niedrigstwertigen Stelle, durch einen zweiten Zähler zur Aufnahme der aufeinanderfolgenden Ziffern des ersten Registers unter Steuerung des Leitwerkes und Anzeige des ersten" Zählers, wobei das Leitwerk eine Vorrichtung zum Dekrementieren des zweiten Zählers bis auf O enthält, und wobei das Erreichen von O im zweiten Zähler den ersten Zähler inkrementiert und das Leitwerk veranlasst, die nächste Ziffer des Multiplikators in den zweiten Zähler zu übertragen.

11. Rechner nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Rückwärtsverschieben des Inhaltes des zweiten Registers um eine Dezimalstelle in Richtung der niedrigerwertigen Stellen beim Anlangen des zweiten Zählers auf O, und durcli eine Vorrichtung zum Zählen der Anzahl der von der Verschiebevorrichtung ausgeführten Verschiebungen und zum Beendender I'Iultiplikationsoperation, wenn die niedrigstwertige Dezimalziffer des Produktes auf den Platz der niedrigstwertigen Dezimalstelle des zweiten Registers geschoben ist.

12. Rechner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das "zweite Register mehrere in Reihe angeordnete Zellen enthält, von denen jede ein Zeichen speichern kann, dass die Verschiebevorrichtung ein Register zum Speichern eines einzelnen Zeichens und eine Austauschvorrichtung enthält, die vom Leitwerk gesteuert wird, und ein Zeichen aus einer angesteuerten Zelle des zweiten Registers mit dem Zeichen, das in dem Register zum Speichern eines einzelnen Zeichens' gespeichert ist, austauscht.

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13. Rechner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Austauschvorrichtung zunächst das Zeichen im Register zum Speichern eines einzelnen Zeichens austauscht mit dem Zeichen, das in einer der an einem der "beiden Endpunkte des zwei ten Registers "befindlichen Zellen steht, und dass die nach Ausführung des ersten Austausches in aufeinanderfolgender Reihe die Zeichen des zweiten Registers mit dem jeweils in dem Register zum Speichern eines einzelnen Zeichens gespeicherten Zeichen austauscht, wobei sie mit dem Zeichen in der am anderen Endpunkt des Registers stehenden Zelle beginnt, wobei die Zählvorrichtung dem Leitwerk anzeigt, wann alte Zeichen des zweiten Registers ausgetauscht worden sind, damit das Leitwerk die Arbeit der Austauschvorrichtung unterbricht. ■

14. Rechner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitxierk eine Vorrichtung zum wahlweisen Unterbinden der übertragung des Zeichens an einem der beiden Enden des zweiten Registers in das Register zum Speichern eines einzelnen Zeichens während des ersten Zeichenaustausches unterbindet.

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