DE2138982A1 - Digitalrechner - Google Patents

Description

Hohenhöfen S

Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgsndershelm

Unsere Akten-Nr. 788/263

Burroughs Corporation
Patentgesuch vom 3. August 1971

Burroughs Corporation

6071 Second Avenue

Detroit, Mich. 48232

V.St.A.

Digitalrechner

Die Erfindung betrifft einen Digitalrechner mit einer Vorrichtung zur Auswahl und Eingabe eines Programms in einen Speicher des Rechners.

Beim Programmieren von elektronischen Digitalrechnern und besonders beim Programmieren von relativ kleinen Rechnern ist es wünschenswert, daß die Funktion des Programmierens relativ einfach ist. Dies ermöglicht es einer Bedienungsperson, den Rechner rationell zu verwenden, und zwar ohne längere Ausbildung» Ein Programmiersystem, wie es bei kleinen Rechnern in den U₀S.A. oft verwendet wird, kombiniert neben anderen Bestandteilen eine Tastatur mit mehreren Programmtasten und einen Festspeicher, z.B. eine Diodenmatrix, welche mehrere Maschinenbefehle enthält«, Beim Betrieb eines solchen Rechners repräsentiert jede der Programmtasten eine bestimmte Kombination von Maschinenbefehlen, welche zusammen ein Programm oder eine .Programmroutine enthalten, und durch das Anschlagen einer bestimmten

209809/109S

Bankkonto: Nordäauttcho Landeabani:, Filiale Bad Qanderrhalm, KSs.-Nr.22.f18.SH3 · Postscheckkonto: Hannover C-371Q

Rö/Et

Programmtaste wird ein Programm oder eine Programmroutine von dem Pestspeicher ausgewählt und in den Programmspeicher eingegeben.

Wie erwähnt, kann ein solcher Speicher eine Diodenmatrix sein, welche durch einen ersten Satz von parallelen tastengekoppelten Drähten gebildet wird, von denen jeder elektrisch und schaltbar mit einer Programmtaste verbunden ist, und einen zweiten Satz von parallelen Befehlsdrähten, welcher senkrecht zum ersten Satz von tastengekoppelten Drähten verläuft. Jeder Befehlsdraht repräsentiert nur einen Befehl aus dem Repertoire des Rechners. Dadurch, daß man eine Diode an den Kreuzungspunkt eines tastengekoppelten Drahtes und eines Befehlsdrahtes schaltet, bewirkt ein elektrisches Signal, das durch das Anschlagen einer Taste erzeugt wird, ein elektrisches Signal an dem mit der Diode verbundenen Befehlsdraht. Jede Kombination von Befehlsdrähten kann über Dioden mit jedem tastengekoppelten Draht verbunden werden, um eine gewünschte Kombination von Maschinenbefehlen zu erhalten, die von einer bestimmten Programmtaste repräsentiert wird.

Wenn einmal die Yerbindungsdioden der Diodenmatrix eingelöst sind, ist die Programmierfähigkeit der Maschine festgelegt und nicht leicht zu ändern. Eine Änderung erfordert einen Hand-Lötvorgarg in einer komplex verdrahteten Schaltung, um Dioden zu entfernen und neu zu schalten. Diese Art der Arbeitsweise erfordert ersichtlich Arbeit, die viel Zeit beansprucht und stumpfsinnig ist. Die Fähigkeit eines solchen Rechners, seine Programmierfähigkeiten zu ändern, ist also stark beschränkt durch die relative Unveränderlichkeit der Diodenmatrix«

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile der bekannten Programmiervorrichtungen zu vermeiden und

209809/"10SS

insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, die es einer Bedienungsperson erlaubt, leicht die Programmierfähigkeit eines elektrischen Digitalrechners zu ändern, indem sie einfache Änderungen in dessen Festspeicher vornimmt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Wählvorrichtung zum Wählen eines von mehreren Codes vorgesehen, von denen jeder einem spezifischen Programm für den Digitalrechner entspricht, daß eine Ausgabevorrichtung zum zyklischen Ablesen von einem !'rager vorgesehen ist, der einer Mehrzahl von Programmen entsprechende Information enthält, daß eine elektrisch mit der Ausgabevorrichtung verbundene Zuordnungsvorrichtung vorgesehen ist, welche jedem der von der Ausgabevorrichtung ausgegebenen Programme einen spezifischen Code zuordnet, wobei die zugeordneten Codes jeweils eine bestimmte Beziehung zu den von der Wählvorrichtung wählbaren Codes aufweisen, und daß eine Vergleichsvorrichtung elektrisch mit der Wählvorrichtung und der Zuordnungsvorrichtung verbunden ist und ein Signal erzeugt, wenn der von der Wählvorrichtung gewählte Code und der von der ^uordnungsvorrichtung zugeordnete Code eine bestimmte Beziehung zueinander aufweisen, so daß dieses Signal dazu verwendbar ist, die Eingabe des von der Ausgabevorrichtung ausgegebenen und durch den gewählten Code repräsentierten Programms in den Speicher des Rechners zu aktivieren.

Anstelle der praktisch nicht veränderbaren Pestspeicher vom Diodenmatrixtyp wird ein leicht änderbarer Prograruaträger vorgesehen, so daß änderungen im Pestspeicher mit sehr geringem Zeit- und Arbeitsaufwand vorgenommen werden können. Der Programmträger wird zyklisch abgelesen. Die Wählvorrichtung erlaubt das Wählen mehrerer Codes entsprechend den jeweiligen

209809/1095

Bedürfnissen des Benutzers, und- diese O.ödes entsprechen bestimmten Inf ormationsabsci.nitten oder -Sektoren auf dem 1 rogramrnträger. Wenn letzterer zyklisch von der Ausgabevorrichtung abgelesen wird, wirtf jedem Informationsabschnitt oder -sektor desaelben ein bestimmter Code zugeordnet. Jedem zuordenbaren Code entspricht im Prinzip ein an der ^Zählvorrichtung wählbarer- Code.. Der gewählte Code und der sich zyklisch ändernde zugeordnete Code werden drauf untersucht, ob eine bestimmte Beziehung zwischen ihnen vorliegt, lierm die Tergleichsvorrichtung diese bestimmte Beziehung" erkennt, wird der dem verglichenen zugeordneten Code entsprechende Infor— mationsabsehnitt oder -sektor des J/rogrammträgers auf einen Speicher des Digitalrechners aufgeschaltet und als Programm gespeichert.«

Vieitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sieh aus dem im folgenden beschriebenen und in. der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, sowie aus den Unteransprüchen.

Es zeigen:-

Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Programmiersystems zeigt,

pig» 2 eine teilweise Darstellung einer Programmkarte,

Figo 3 ein Schaltbild eines Registers zum Speichern eines elektronischen Codes, der von einer Codewählvorrichtung erzeugt worden ist,

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische Darstellung einer zyklischen lesevorrichtung für die Programmkarte,

2098Ü9/iü9b

BAD 01¹IiGINAU

Figo 5 ein Bclialtbild eines binären Spaltenzählers mit vier S ehalt zustand en,

Figo 6 ein Schaltbild, welches den zeitlichen Ablauf und die Zeitverhältnisse zwischen verschiedenen Wellenformen darstellt, die von dem Programmiersystem im Betrieb erzeugt werden,

Pigο 7 ein Schaltbild eines binären SektorZählers mit 32 (zweiuna.ireii3ig) Schaltzuständen,

Fig» 8 ein Schaltbild eines !Comparators, und

]?ig. 9 ein Schaltbild eines Flipflop-Programmspeichers einer Art, die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Programmiersystem verwendet werden kann.

Zur Erleichterung des vollständigen Verständnisses der'Erfindung wird im folgenden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Pig. 1 zeigt eine Code-Wählvorrichtung oder Tastatur 21, welche mit einem als Speicher dienenden Auswahlregister 22 verbunden ist, um den Code zu speichern, der durch das Anschlagen einer Taste auf der Tastatur ausgewählt und erzeugt worden ist. Dieser ausgewählte Code stellt eine Programmroutine dar, die von einem geeigneten Träger, z.B. einer Karte, in einem zyklischen oder Kartenleser 23 in einen Programmspeicher 24 eingewiesen wird. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel speichert ein relativ kleines Feld oder Sektor einer l·rοgrammkarte 25 die erforderliche binäre Programmierinformation, die einer der Tasten der Tastatur 21 entspricht. Ss ist deshalb notwendig, Mittel vorzu-sehen, üur-oh die nur derjenige Sektor der Karte 25, der der angeschlagenen Taste der Tastatur 21 entspricht, in den Speicher 24 des Rechners eingegeben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß man vorgegebene Sektoren der

2Ü9809/-J095

Programmkarte entsprechenden Tasten der Tastatur 21 zuordnet.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise eine Karte 25 mit achtzig Spalten in zwanzig gleiche Sektoren von jeweils vier Spalten aufgeteilt, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Die Tastatur 21 weist zwanzig auswählbare ±rograrnmtasten auf, die ebenfalls yoxi eins bis zwanzig codiert sind. Es ist eine Code-Zuordnungsvorrichtung vorgesehen, die einen Karten-Spaltenzähler 26 (Fig. 1) aufweist, der zyklisch vier beiananderliegende Spalten in jedem der zwanzig Sektoren der χ rogrammkarte 25 zählt, sowie ein Sektorzähler 27, der auf jeden vierten Zählimpuls vom Spaltenzähler 26 anspricht; diese Oode-Zuordnungsvorrichtung ordnet jedem vierspaltigen Sektor der Karte 25 einen Code zu, wenn die Karte zyklisch abgelesen wird.

Der von der anschlagenen Taste erzeugte Code, der im Auswahlregister 22 gespeichert wurde, wird mittels eines Vergleichers oder Komparators 28 mit dem zugeordneten Sektorcode des Kartensektorzählers 27 verglichen, um eine vorgegebene entsprechende Beziehung festzustellen. Der Komparator 28 erzeugt ein LADEN-Signal, wenn der vom Sektorzähler 27 zugeordnete Code die entsprechenden Beziehung mit dem im Auswahlregister 22 gespeicherten Code erreicht= -Das LADEN-Signal wird durch logische Schaltungen 29 mit Spaltenzählsignalen vom Kartenspaltenzähler 26 logisch verknüpft, um den Speicher 24 des Rechners in die Lage zu versetzen, das Programm aufzunehmen und zu speichern, das auf demjenigen Sektor der trogramr.ucarte 25 enthalten ist, der der gewählten Programmteste der Tastatur 21 entspricht_o

2 0 9 8 0 a / lO9b

Innerhalb des Systems dient die Tastatur 21 dazu, beim Anschlagen einer gewählten Taste einen fünfstelligen Binärcode zu erzeugen. Es gibt mehrere bekannte Vorrichtungen zum Ausführen dieser Funktion; eine übliche Ausführungsform ist diejenige, jede Taste mit fünf Schaltern zu verbinden, so daß das Anschlagen einer Taste jeweils eine verschiedene Permutation von Schaltern aktiviert, um einen fünfstelligen Binärcode zu erzeugen.

Mit der Tastatur 21 ist elektrisch ein Auswahlregister 22 verbunden, welches dazu dient, den Binärcode zu speichern, der durch das Anschlagen einer gewählten Taste ausgewählt und erzeugt worden ist. Als Beispiel einer binären Speichervorrichtung wird bei der bevorzugten Anordnung ein Flipflop-Register, wie es z.Bc in Fig. 3 gezeigt ist, verwendet. Die Zustände von fünf Flipflops 30 im Register 22 reprädentieren in der binären Schreibweise die Ziffern eins, zwei, vier, acht bzw. sechzehn. Schlägt man Z₀B. eine Taste "ADCR" an, so werden die Flipflors, welche das binäre eins und vier repräsentieren, eingeschaltet, während das Anschlagen einer Programmtaste mit der Aufschrift "DEBIT" Füpflops einschaltet, welche die Ziffern eins und zwei repräsentieren. Ein eingeschaltetes Flipflop wird definiert als ein Flipflop, bei dem ein Q-Zustand des Flipflops auf einem ersten oder "wahren" Spannungspegel und der "Q-Zustand auf einem zweiten oder "falschen" Spannungspegel ist. J-K-Flipflops werden im Auswahlregister 22 verwendet; diese haben die allgemeinen Schaltcharakteristiken ihrer Sattung» d.h. ein elektrischer Impuls am Taktgebereingang 31 des Flipflops ändert dessen Zustand von Q und "ζ, falls der K-Eingang einen "wahren" Spannungspegel aufweist, oder von Q

2Ü98ÜÖ/I09B

BAD ORIGINAL

nach. Q, falls der K-Eingang einen "falschen" Spannungspegel aufweist. Die den Programmtasten der Tastatur zugeordneten Schalter sind elektrisch, mit den J-Eingängen der zugeordneten Flipflops im Auswahlregister verbunden. Ein NICHT-Glied 32 (Inverter), das jeweils elektrisch zwischen dem J-Eingang und dem K-Eingang jedes Flipflops geschaltet ist, stellt sicher, daß der J-Zustand und der K-Zustand stets entgegengesetzte Polarität haben. Falls keine Taste der Tastatur 21 angeschlagen wird, haben die J-Eingänge aller Flipflops des Auswahlregisters 22 einen ''falschen" Spannungspegel. Wenn eine Taste angeschlagen wird, werden bestimmte Schalter, welche der gewählten Taste zugeordnet sind, geschlossen, und die J-Eingänge, die mit diesen bestimmten Schaltern verbunden sind, nehmen einen "wahren" Spannungspegel ein. Der nächste Impuls am Taktgebereingang dieser Flipflops, bei denen der J-Eingang "wahr" ist, triggert diese Flipflops in ihren y-Zustand. Wenn einmal der einer angeschlagenen Taste entsprechende Code in das Auswahlregister eingegeben worden ist, kann ein neuer Code solange nicht durch das Anschlagen einer anderen !trogrammtaste eingegeben werden, bis die Haschine.diejenige Programmroutine fertig bearbeitet hat, die der zuvor angeschlagenen Taste entspricht.

In Fig. 3 ist darauf hinzuweisen, daß die Taktgebereingänge der J-E-Füpflops des Auswahlregisters jeweils mit dem Ausgang eines NAlCD-31 ie des 33 verbunden sind, das ein "nicht belegf'-Signal (BEHEST) und ein TAICTG-EBER-Signal logisch verknüpft. Das TAKTGEBER-Signal wird vom zugeordneten "Rechner mit einer bestimmten Frequenz erzeugt. Das "nicht belegf'-Signal (BELEGT) wird ebenfalls vom zugeordneten Rechner erzeugt und hat einen "wahren" Spannungspegel, wenn der Rechner

209809/1095

6AD ORIGINAL

nicht ein zuvor eingegebenes Programm verarbeitet. Dies stellt sicher, daß kein Taktgeberimpuls erzeugt und deshalb kein neuer Code, im Auswahlregister 22 gespeichert wird, bis der Rechner die zuvor ausgewählte Programmroutine fertig bearbeitet hat.

Zusammengefaßt läßt sich sagen, daß das Auswählregister 22 dazu dient, einen spezifischen binären Code zu speichern, der jeder wählbaren Programmtaste auf der Tastatur 21 zugeordnet ist. Das Auswahlregister 22 hat eine Vorrichtung, um das Entfernen eines zuvor gespeicherten Codes zu verhindern, bis der Rechner den Inhalt des Registers angenommen und die Bearbeitung der vom vorhergehenden Code repräsentierten Programmroutine beendet hat.

Wie in Pig. 1 dargestellt, wird der von der Tastatur 21 erzeugte Code mit der Information verglichen, die von einer Programmkarte 25 abgelesen wird. Die auf der Programmkarte 25 enthaltene binäre Information repräsentiert mehrere Programmroutinen, welche durch den Kartenleser 23 in eine Kette von elektrischen Impulsen übersetzt werden, die dazu dienen, Speicherelemente im Programmspeicher 24 zu aktivieren. Der Kartenleser 23 im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zum Lesen einer 80-spaltigen Karte 25 konstruiert, bei der jede Spalte 10 Zeilen enthält, die, wie in Fig. 2 dargestellt, von 0 bis 9 durchnumeriert sind. Jede Programmtaste der Tastatur 21 ist auf der Programmkarte 25 durch binäre Daten repräsentiert, die in einer Gruppe von beieinanderliegenden Spalten auf den Karten enthalten sind. Das bevorzugte System v/eist 20 Tasten auf, die auf einer Programmkarte repräsentiert sind, wobei jede Taste ein Feld oder Sektor von vier beieinanderliegenden Spalten der Karte augibt. Da pro Zeile 10 Datenpositionen vor-

2 09809/1095

- ίο -

handen sind, enthält ein vierzeiliger Sektor der Karte 40 Positionen, die Programmierinformation enthalten können.

Die in Verbindung mit dem Kartenleser 23 verwendete Programmkarte 25 besteht aus einem durchsichtigen Material, z.B« einem kunststoff, auf dem die Datenpositionen mit einem Bleistift oder dergleichen geschwärzt sind, um die gewünschte Information anzuzeigen. Eine solche Karte erlaubt es der Bedienungsperson, die auf der Karte enthaltene Information auszuradieren und zu ändern, um geänderte Programmerfordernisse zu berücksichtigen. Bei einer Programmkarte, wie sie in Figo 2 dargestellt ist, sind in der fünften Zeile in jeder Kartenspalte Datenbits 34 enthalten, um ein Abtastungssignal zu erzeugen, das von anderen Komponenten des Systems für die zeitliche Steuerung verwendet wird.

Pig. 4 zeigt einen Kartenleser zum zyklischen Ablesen einer solchen Programmkarte. Die durchsichtige Programmkarte 25 wird in eine zylindrische Form gebracht und um ihre Achse an einer stationären lesevorrichtung, ζ.Β« Fotoelementen, vorbeigedreht. Hierzu sind ein Fotoelement 35 saxf einer Seite der rotierenden Karte und eine Lichtquelle 36 auf der anderen Seite auf dem gleichen Radius, bezogen auf die Achse des Zylinders, angeordnet, und jedes Element ist in einer horizontalen Ebene durch jede Zeile der Karte ausgerichtet. Spaltenartige Befest:gnngs vorrichtung en 37 dienen dazu, die Fotoelemente 35 und die Lichtquellen 36 spaltenartig anzuordnen. Um die Karte in der Zylinderform zu halten, liegt ein zylindrisches durchsichtiges Plastikrohr 38 gegen die flache Seite einer darin eingesteckten Programmkarte 25 an. Ein Ende des Rohres 38 ist offen, um ein Einführen der Karte 25 zu ermöglichen, und das

andere Ende des Rohres ist durch einen Deckel 39 geschlossen, der dazu dient, einen oberen axialen.An- . schlag für eine in das Rohr eingeführte Karte 25 zu iefinieren. Ein Karteneinstellvors■-.-rung 40, der vom Deckel 39 im Rohr 38 nach unten ragt, bildet eine schmale iJiut im inneren zylindrischen Umfang des Rohres, um den oberen Abschnitt einer eingeführten Karte in die richtige Lage zu bringen. Ein Karten-Festhaltebügel ■11, der in seiner Mitte an einem Stab 42 befestigt ist, welcher von der zylindrischen ^T<"and des Ohres 38 vor-

ragt, ist an beiden Enden mit Ansätzen 43 versehen, die zum Eingriff mit Löchern 44 im unteren Abschnitt jedes Endes der Programinkarte dienen. Der Haltebügel 41 und der Position!ervorsprung 40 helfen dabei, die Karte 25 richtig in Anschlag gegen die Innenseite des Rohres anzuordnen.

Im Rohr 38 ragt vom Deckel" 3^ eine hohlzylindrische Antriebsverbindungsvielie 45 nach unten, welche einen wesentlich kleineren Durchmesser hat als das Rohr 38 und mit letzterem fluchtet und koaxial mit ihm ist. Das hohle Innere der Antriebsverbindungswelle 45 ist verbunden mit einen Ende einer angetriebenen ' eile 46 von gemeinsamer juerschnitirfornu Bei richtiger Einführung liegt eine flache Seite der angetriebenen Vfeile 46 gegen eine flache Seite des hohlen Inneren der Antriebsverbindungswelle 45 an, um eine drehsteife Verbindung zwischen der angetriebenen ",.'eile und dem verdrehbaren Rohr 38 zu schaffen. Das untere Ende der angetriebenen "Welle 46 ist mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung, z.B. einem Elektromotor 47» gekuppelt, um eine axiale Drehung des verbundenen Rohres 38 und der Karte 25 an den fotoelektrischen Ableseelementen 35 vorbei zu bewirken.

209809/1095

BAD OWGINAU

Figo 5 zeigt einen binären Spaltenzähler 26, der vier stabile Zustände aufweist. Dieser wird durch das vom Kartenleser 23 erzeugte Abtastsignal (Markierungen 34 der Karte 2) durch seine vier Zustände hindurch hinauf gezählte Jeder der Zustände des Zählers 26 entspricht der Einstellung einer anderen Datenspalte der Programmierte 25 bei dem fotoelektrischen Leseelemente 35 des Kartenlesers 23· Im Betrieb wird der Spaltenzähler 26 bei jeder von der Karte 25 abgelesenen Spalte hinaufgezählt, und zwar von eins nach vier. Nach dem Zählen der vierten Spalte ist der Zähler auf seinem Ausgangszustand. Dann zählt er die nächsten vier Spalten von eins nach vier. Bei der Art von Programmkarte 25, wie sie beim bevorzugten System verwendet wird, führt der Spaltenzänler 26 bei jeder zyklischen Kartenablesung zwanzig Zyklen durch, wobei er achtzig Spalten in Gruppen von Tieren zählt.

Der dargestellte Spaltenzähler ist eine an sich bekannte elektrische Schaltung, die auch als Wellenzäbtler bezeichnet wird und die als Grundbestandteile zwei komplementäre bistabile Schaltungen oder Flipflops aufweist. Der erste Flipflop 48 hat einen Taktgebereingang 49t der elektrisch mit dem Abtastsignal (Markierungen 34 der Karte 25; Fig. 2) vom Kartenleser verbunden ist. Der erste Flipflop 48 ändert seinen Zustand bei der Rückflanke jedes Abtastimpulses. Dem Taktgebereingang 51 des zweiten Flipflops 50 wird ebenfalls das Abtastsignal vom Kartenleser 23 zugeführt, und seine J- und K-Eingänge sind elektrisch mit dem Q-Ausgang des ersten FMpflops 48 verbunden. Das Abtastsignal (von den Markierungen 34 der Karte 25) am Taktgebereingang 51 des zweiten Flipflops 50 ändert seinen Zustand nur, wenn der Zustand des mit ihm verbundenen ersten Flipflops

209809/1095

2Ί38982

48 "wahr" ist· Die Q- und Q-Zustände beider Flipflops werden durch vier UMD-Glieder 52 miteinander logisch verknüpft, um Wellenformen zu erhalten, welche repräsentativ für alle vier ihrer permutierbaren binären Zustände, CC1, CC2, CC3 und CC4 sind, wie das in den Darstellungen der Wellenformen nach Fig. 6 dargestellt ist.

Die Zuordnung eines spezifischen Codes zu jedem vierspaltigen Sektor der Programmkarte 25 wird durch einen binären Sektorzähler 27 bewerkstelligt, welcher fünf komplementäre bistabile Elemente enthält, die elektrisch miteinander in einem zweiten Wellenzähler verbunden sind. Jedes bistabile Element oder Flipflop des Sektorzählers, wie er in Fig. 7 dargestellt ist, stellt eine aufeinanderfolgende Potenz der Binärziffer 2 bzw. die Dezimalgrößen 1, 2, 4, 8 bzw. 16 dar. Der vom Sektorzähler 27 repräsentierte Code ist gekennzeichnet durch eine Permutation der Zustände der Flipflops im Zähler. Wie erinnerlich, speichert das Auswahlregister 22 einen Code, der der angeschlagenen Taste der Tastatur 21 entspricht, und zwar in fünf Flipflops, die in derselben Weise codiert sind, wie diejenigen des Sektorzählers.

Bei jedem der fünf FlipfLops des Sektorzählers (Fig. 7) ist der Taktgebereingang 53 elektrisch mit dem Ausgang CC4 des Spaltenzählers (Fig. 5) verbunden. Die Rückflanke jedes CC 4-Impulses zählt die im Sektorzähler gespeicherte binäre Zahl um eins hinauf. Wenn der Sektorzähler zwanzigmal hinaufgezählt worden ist, stellt ein Rückstellimpuls (R₁), der vom Kartenleser am Ende jeder zyklischen Kartenablesung erzeugt wird, den Zähler auf Hull zurück. Der von den Zuständen der Flipflops im Sektorzähler 27 repräsentierte Code

209809/ 109&

2133982

-H-

repräsentiert also denjenigen Sektor der Progranmkarte, der vom Kartenleser zu einem bestimmten Zeitpunkt gelesen wird,,

Wie zuvor erläutert, wird, der Inhalt des Auswahlregisters 22, welches die codierte Wiedergabe einer gewählten Erogrammtaste speichert, in einem Komparator 28, wie er z.B. in Figo 8 dargestellt ist, mit demjenigen Binärcode verglichen, der jedem vierspaltigen Sektor der Programmkarte 25 durch den Sektorzähler 27 zugeordnet wird. Das Register 22 weist zehn NAHD-Glieder auf, wobei jeweils zwei verschiedene von diesen zehn Gliedern mit entsprechenden Flipflops des Auswahlre— gist ers 22 und-des Sektorzählers 27 verbunden sind. Wie dargestellt, wird bei jedem doppelten ΝΑϊίΒ-fflied-Blement 60 des Komparators der Q-Zustand jedes flipflops 30 im Auswahlregister 22 in einem ersten BAMD-Grlied 61 logisch mit dem Q-Zustand seines entsprechenden Flipflops im Sektorzähler 27 verknüpft. In einem zweiten IiANlMxIied 62 jedes doppelten NAND-Glied-Elementes 60 des Komparators wird der Q-Zustand eines Flipflops des Auswahlregisters 22 mit dem Q-äustand seines entsprechenden Flipflops im Sektorzähler 27 verknüpft. Die Ausgänge aller MiuiD-Grlieder sind an einem gemeinsamen Knotenpunkt 63 miteinander verknüpft. Durch diese Verbindung bewirkt ein logisch "falsches" oder Massesignal am Ausgang irgendeines der verbundenen HAiiD—3-lieäer, daß der gemeinsame Knotenpunkt 63 Hassepotential erhält. In gleicher Weise v/erden die Zustände der verbleibenden vier entsprechenden Flipflops durch die übrigen vier doppelten iiAKD-Grlied-Schaltungen verglichen, und mit dem gemeinsamen Knotenpunkt verbunden» Hur wenn der Inhalt des Auswahlregisters 22 und des Sektorzählers 27 identisch sind, hat der gemeinsame

209809/1095 BAD ORIGINAL

Knotenpunkt 6j5 des' !Comparators ein hohes elektrisches Potential bzw. ein logisch "wahres" Signal, das mit "LADEN" bezeichnet wird. Auf diese V/eise überwacht der Komparator den Inhalt des Auswahlregisters 22 und des Sektorzählers 27» und zeigt mit einem hohen Potential oder LADEii-Signal an, wenn er feststellt,« daß der Inhalt des Sektorzählers und des Auswahlregisters identisch sind.

Das LADEi·.-Signal vom Komparator definiert den genauen Zeitpunkt, an dem der Kartenleser auf diejenige Programminformation auf der Programmkarte anspricht, die dem Rechnervorgang entspricht, den die Bedienungsperson durch das Anschlagen einer bestimmten Jfrogrammtaste ausgewählt«hat«, Der Rechner kann mit der Ausführung des gewählten Vorganges beginnen, nachdem er die zugehörige Programminformation, die vom Kartenleser abgelesen wird, in seinem Programmspeicher gespeichert tu.to

Obwohl das vorliegende Programmiersystem mit mehreren verschiedenen Arten von Reebnerspeichern arbeiten würde, wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel angenommen, daß es mit einem Flipflop-Programmregister verbunden ist. Das Register, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, weist eine Anordnung von Flipflops 64 auf, die ähnlich angeordnet sind wie die Datenpositionen auf eineis Sektor der Programmkarte 25« Da in einem Sektor der Programmkarte 25 vier Datenspalten enthalten sind, sind im Register vier Spalten von Flipflops 64 vorgesehen. Jedoch sind nur neun Zeilen von Flipflops im Progranaaregister vorgesehen, anstelle der zehn Zeilen in einem Sektor der Programmkarte; die fehlende Zeile ist die fünfte, zur Abtastung dienende Zeile der Programmkarte 25. Jeder Flipflop 64 im Pfogrammregister stellt einen Maschinenbefehl dar, und

209809/1095 BAD OBIGINAL

zusammen definieren die Flipflops des Registers ein Repertoire von Rechnerbefehlen,

Die durch den Kartenleser abgelesene Programminformation wird dem Plipflopregister zugeführt, um diejenigen Flipflops 64 des Registers in ihren Q-Zustand zu triggern, welche den geschwärzten Datenpositionen auf dem ausgewählten Sektor der Programmkarte 25 entsprechen. Dies wird, wie in Fig. 9 dargestellt, dadurch erreicht,, daß man den Taktgebereingang 65 jedes Flipflops in der ersten Spalte des Registers mit dem Ausgang eines UliD-Gliedes 66 verbindet, das eine logische UfTD-k Verknüpfung des Impulses CG1 vom Spaltenzähler und des Signals LADMi vornimmt„ Die Taktgebereingänge 65 der zweiten, dritten und vierten Spalte des Registers sind jeweils in ähnlicher ¥eise mit dem Ausgang eines UKB-Gliedes verbunden, welches eine logische UND-Yerknüpfung eines LiLDEN-Signa.les mit dem zugehörigen Spaltenzählimpuls vom Spaltenzähler 26 vornimmt. Die J-Eingänge der ersten Zeile von Flipflops 64 im Register sind elektrisch mit den fotoelektrischen Elementen 35 des Kartenlesers 23 verbunden, der die erste Zeile von Daten auf der Programmkarte 25 liest. Ein iJICHi'-Glied 67 verbindet den K-Eingang jedes Flipflops im Register mit seinem J-Singang.

ψ In ähnlicher "veise sind bei jede:-" der restlichen

Zeilen von Flipflops im Register 'lie J-Eingänge elektriseh mit dem fotoelel'trischer: Element des Kartenlesers verbunden, welches eine entsprechende Zeile der irrogrammkarte liest. Ein RUckstellimruls jedes Flipflops im Programmspeicher ist mit einem 1»ΈΪ S-EII.·-Signal verbunden, welches alle Informationen in Speicher löscht, wenn der Rechner eingeschaltet wird.

209809/1095 BAD OWGINAL

Arbeitsweise:

Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß das erfindungsgemäße Programmiersystem in einem kleinen Digitalrechner enthalten ist, der bei einem Vorgang im Bankwesen verwendet wird. Dieses Rechnersystem hat u,a, die Pähigkeitaa zu addieren, zu subtrahieren. Zeichen im Hagnetschriftverfahren (kICR) zu codieren und Zeichen im Magnetschriftverfahren (KIGH) au drucken, E3 sei ferner angenommen, daß ein Bankkassierer, der mit einem solchen Rechnersystem ausgerüstet ist, einen Kunden bedient, der einen Scheck auf sein Sparkonto einzuzahlen wünscht« Der Kunde präsentiert den Scheck und einen Kontozettel dem Kassierer, welcher den Scheck in eine Druckstation eines Druckers für das Magnetschriftverfahren einführt, der als Ausgangsgerät an den Rechner angeschlossen ist. Dann tastet der Kassierer den angegebenen Wert des Schecks auf Datentasten einer Tastatur ein und drückt eine Programmtaste der Tastatur 21, die mit "ADCR" bezeichnet ist_o Wie zuvor beschrieben, wird das Anschlagen einer Programmtaste mit einer fünfstelligen Binärzahl codiert, und diese wird im Auswahlregister nach Figo 3 gespeichert„ Es sei angenommen, daß die mit "ADCR" bezeichnete Programmtaste als binäre 5 codiert wird.

Unterdessen liest der Kartenleser zyklisch eine Programmkarte 25, die in vorgegebenen Positionen eine Binärinformation enthält, welche eine der "ADCR"-Taste entsprechende Programmroutine repräsentiert. Um die Positionen auf der Programmkarte aufzufinden, welche der "ADCR"-irogrammtaste entsprechen, muß eine laufende und genaue Aufzeichnung der Stellung der Karte im Kartenleser geführt werden. Dies wird durch den binären Spaltenzähler 26 nach Eig. 5 erreicht. 3eim Lesen der

20980^/10 9 5

BAD

Karte wird ein Abtastsignal B, wie es in ?ig» 6 dargestellt ist, jedesmal erzeugt, wenn, eine Spalten-.position der Karte durch die Leseposition des Kartenlesers 23 durchläuft. Der binäre Spaltenzähler 26 erzeugt vier Impuls-Vellenformen CC 1, C02, CC 3 und CC 4. Die CC 1-*„^rellenform. wird durch ein hohes Potential während der dazwischenliegenden Periode zwischen dem Ende einer zyklischen Kartenablesung und der Rückflanke des ersten Abtastimpulses 68 des nächsten Lesezyklus der Programmkarte 25 gekennzeichnet. Danach kommt während jedes .uesesyklus der CC 1-Impuls bei jedem vierten Abtastimculs vor, und zwar während einer Dauer, die gleich der Zeitlänge zwischen den Rückfianken zweier aufeinanderfolgender Abtastimrulse ist₀ Jeder der Impulse vom Spaltenzähler ha.t etwa die gleiche Dauer, wobei die Torderflanken der CC 2-Impulse mit den Rückflanken der OC 1-Impulse zusammenfallen-, die Vorderflanke der OC 3-Imoulse mit den Rückflanken der CC 2-Impulse, usw.

Der CC 4-Impuls des Spaltenzählers ruarkiert das Ende jedes vierspaltigen Sektors der Programmkarte und den Anfang des nächstfolgenden Sektors, '.,'ie zuvor angegeben, ist jedes Programm oder Programrnroutine, die von einer Programmtaste auf der Tastatur repräsentiert wird, in einem Sektor von vier aufeinaderfolgenden Spalten der Programmkarte 25 enthalten« Unter Verwendung des CC 4-Impulses als Signal für den Anfang jedes Sektors" der Programmkarte ordnet der Sektorzähler jedem vierspaltigen Sektor eine binäre 3ahl zu. An der Rückflanke des CO 4-Impulses 69 für den vierten Sektor der Programmkarte 25 erzeugt der SektorzMhler 27 eine binäre Zahl 5= Diese Zahl 5 wird also bei jeder Ablesung diesem Sektor zugeordnet»

2 0 9809/1095 BAD ORIGINAL

Der Komparator 2ö erkennt die Identität der im Auswahlregister 22 durch das Anschlagen der ¹¹ADCR¹¹-Taste gespeicherten binären Zahl und der vom Sektorzähler 27 erzeugten binären Zahl und erzeugt ein LADEN-Signal 7O„ Die Daten, welche vom Programmkartenleser während der Dauer des LADEN-Signales abgelesen werden, werden wie oben beschrieben in das Flipflop Programmregister (Pig. 9) geleitet.

Wie in Fig. 2 dargestellt, bestehen die Daten im fünften Sektor 71 der Programmkarte 25 aus drei binären Bits. Jedes dieser Bits dient dazu, ein Plipflop im Programmregister zu aktivieren, und jedes aktivierte Flipflop löst seinerseits einen bestimmten Rechnervorgang oder Befehl aus. Wie man sieht, programmiert das Anschlagen der Taste "ADCR" den Rechner mit einer Dreibefehlsroutine. Bei dem dargelegten Beispiel würde der Rechner den angegebenen Wert des Schecks zu einem bestimmten Register addieren, diesen Wert in MICR-Schrift codieren und diesen Wert in MICR-Zeichen auf den Scheck drucken.

Ersichtlich könnten weit komplexere Programme durch ein Programmiersystem der beschriebenen Art eingeleitet werden, abhängig von den Fähigkeiten des Rechners, in dem das System enthalten ist. Die Sektoren der Karte oder des sonstigen Trägers, die einer Wählvorrichtung, ZeB. einer Taste, entsprechen, könnten so groß" sein, wie es die Komplexität des zugeordneten Rechners erlaubt, oder so klein, wie es die Programmiererfordernisse ermöglichen. Verschiedene Arten von Programmträgern und zyklischen Trägerablesevorrichtungen könnten dazu verwendet werden, dieselben Funktionen zu bewirken, wie die durchsichtige Programmkarte und der zyklische

.2 09809/1095

Kartenleser, wie sie beim bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden» Viele andere Abwandlungen könnten bei dem beschriebenen System vorgenommen werden, ohne den Rahmen zu verlassen, der durch den allgemeinen Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung gegeben ist,

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Koset

2098 0 9/ ι 0 9 B

Claims (19)

DIPL.- ING. HORSTRDSE DjPL^NG. PETER KOSEL % 3353 Bad Gandersheim, 3. August 1971

1.1 iHohenhöTen5

Telefon: (05382)2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Gandersheim

Burroughs Corporation unsere Akten-Nr,: 788/263

Pat ent ge such, -vom 3. August 1971

Patentansprüche

(T) Digitalrechner mit einer Vorrichtung zur Auswahl und Eingabe eines Programms in einen Speicher des Rechners, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wählvorrichtung (21) zum Wählen eines von mehreren Codes vorgesehen ist, von denen jeder einem spezifischen Programm für den Digitalrechner entspricht, dass eine Ausgabevorrichtung (23» Pig· 4) zum zyklischen Lesen von einem Träger (25) vorgesehen ist, der einer Mehrzahl von Programmen entsprechende Information enthält, dass eine elektrisch mit der Ausgabevorrichtung verbundene Zuordnungsvorrichtung (26, 27, Fig. 5, 7) vorgesehen ist, welche jedem der von der Ausgabevorrichtung ausgegebenen Programme einen spezifischen Code zuordnet, wobei die zugeordneten Codes jeweils eine bestimmte Beziehung zu den von der Wählvorrichtung (21) wählbaren Codes aufweisen, und dass eine Yergleichsvorrichtung (28, Pig. 8) elektrisch mit der Wählrvorrichtung (21) und der Zuordnungsvorrichtung (26, 27» Pig. 5» 7) verbunden ist und ein Signal ("IADEN") erzeugt, wenn der von der Wählvorrichtung (21) gewählte Code und der von der Zuordnungsvorrichtung zugeordnete Code eine bestimmte Beziehung zueinander aufweisen, so dass dieses Signal ("LADEN") dazu verwendbar ist,

- II 209809/1095

Bankkonto: Braunschwelglache Stlateblnk, Filiale Bad Gandersheim, Kto.-Nr. 22.118.970 ■ Postscheckkonto: Hannover66715

- vs. -

die Eingabe des von der Ausgabevorrichtung (23, Fig. 4) ausgegebenen und durch den gewählten Code repräsentierten Programms in den Speicher (24) des Rechners zu aktivieren.

2. Digitalrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wählvorrichtung eine Tastatur (21) zum binären Codieren aufweist, welche in an sich bekannter Weise mehrere anschlagbare Programmtasten aufweist, von denen jede einer spezifischen Programmroutine entspricht.

3. Digitalrechner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prograramtasten beim Anschlagen jeweils einen spezifischen Code erzeugen, der einer spezifischen Prograramroutine entspricht.

4. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass mit der Wählvorrichtung (21) ein Speicher (22, Fig. 3) verbunden ist, welcher den von der Wählvorrichtung (22) jeweils erzeugten Code speichert.

5. Digitalrechner nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher als Register (22, Fig. 3) ausgebildet ist, welches eine bestimmte Zahl von komplementären bistabilen Schaltungen (J-K-Flipflops 30) aufweist.

6. Digitalrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Träger (25) enthaltene Information in Sektoren (z.B. 71) angeordnet ist, wobei jeder Sektor binäre Information enthält, die einer spezifischen Programmroutine entspricht,und dass die Zuordnungsvorrichtung zum Zuordnen eines spezifischen Codes zu jedem dieser Sektoren ausgebildet ist.

- III 209809/1095

to

7. Digitalrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabevorrichtung als Kartenleser (23» Fig. 4) zum Lesen einer Programmkarte (25) ausgebildet ist, welch letztere binäre Information enthält, die einer bestimmten Anzahl von Programmroutinen entspricht.

8. Digitalrechner nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmkarte (25) Sektoren (z.B. 71) mit binärer Information enthält, wobei jeder Sektor einer Programmroutine entspricht.

9. Digitalrechner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektoren der Programmkarte (25) jeweils eine gleiche Zahl von aufeinanderfolgenden Spalten mit binären, einer Programmroutine entsprechenden Daten enthalten.

10. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner einen Programmspeicher (24, Fig. 9) mit bistabilen Speichergliedern (64) aufweist, von denen jedes einem Maschinenbefehl aus dem Repertoire des Rechners entspricht, dass die Sektoren (z.B. 71) auf dem Träger (25) jeweils in ähnlicher Weise eine Anordnung von Datenpositionen (Fig. 2) aufweisen, die jeweils repräsentativ für einen Maschinenbefehl aus dem Repertoire des Rechners sind_f und dass diese bistabilen Speicherglieder (64) durch die Daten in dem mittels der Wählvorrichtung (21) ausgewählten Sektor des Träger (25) gezielt aktivierbar sind.

- IV -

209809/1096

11. Digitalrechner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartenleser als elektronischer Kartenleser (Pig.4) zum zyklischen Erzeugen von Ketten elektrischer Impulse ausgebildet ist, wobei diese Impulsketten von den auf der Programmkarte (25) enthaltenen binären Daten abgeleitet sind.

12. Digitalrechner nach einem der Ansprüche 7-11» dadurch gekennzeichnet, dass der Kartenleser (Pig. 4) eine drehbare Haltevorrichtung zum Halten einer Progrararakarte (25) in halbzylindrischer Porm aufweist, dass auf einer Seite der Karte (25) eine lichtquelle (36) vorgesehen ist, dass Photoelemente (35) vorgesehen sind, welche auf dem gleichen Radius wie die Lichtquelle (36) und auf der dieser gegenüberliegenden Seite der Karte (25) angeordnet sind und auf durch die Karte durchtretendes Licht ansprechend elektrische Ausgangssignale erzeugen.

13. Digitalrechner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmkarte (25) aus lichtdurchlässigem Material besteht.

14. Digitalrechner naeh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzelohnet, dass bei Verwendung eines Trägers (25) mit eektorartig angeordneter Information die Zuordnungsvorriehtung einen elektrisch mit der Ausgabevorrichtung (23s ^ig» 4) verbundenen Binärzähler (26, 27₉ Pig. 5» 7) zum Zuordnen eines spezifischen Codes zu jedem von der Ausgabevorrichtung ausgegebenen Sektor von Binärinformatiom aufweist.

-Y-

2 0 9809/1095

-sr- XS

15. Digitalrechner nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Trägers (25) mit in Sektoren (z.B. 71) angeordneter Information, wobei jeder Sektor eine gleiche Zahl von aufeinanderfolgend angeordneten Spalten aufweist, mit der Ausgabevorrichtung (25, Fig. 4) ein binärer Spaltenzähler (26, fig. 5) zum Erzeugen eines ersten Signales (CC4) am Ende jedes Sektors sowie ein mit dein binären Spaltenzähler verbundener binärer Sektorzähler (27, Pig. 7) vorgesehen sind, welch letzterer gesteuert vom Spaltenzähler spezifische Codes erzeugt, die jeweils eine Entsprechung in einem der mittels der Wählvorrichtung (21) wählbaren Coden haben.

16. Digitalrechner nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltenzähler (26, Pig. 5) eine der Anzahl von einem Sektor zugeordneten aufeinanderfolgenden Spalten entsprechende Zahl von stabilen Zuständen (CC1, CC2, CC3, CC4) aufweist, welche jeweils der Ausgabe einer bestimmtten Spalte eines Sektors zugeordnet sind.

17» Digitalrechner naeh Anspruch 15? dadurch gekennzeichnet, dass der Sektorzähler (27§ Fig« 7) jeweils zum Ansprechen auf den der letzten Spalt® eiaes Sektors entsprechenden stabilen Zustand (004) ü<&a Spalt@azäb.lers (26, fig« 5) auegabilö@t ist_? um ©iaem für- ä@a geraö® aus gegebenem Sektor übe 2räg@i?s (-25) spesifisehea Goü® zu erzengea, der eeise Entepr@cb.ung is eimsm i@ff Mittels der Wähl»

YI

2Ü98Ü9/1Ü9B

1S· Digitalrechner nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die einander entsprechenden Codes miteinander identisch sind.

19. Digitalrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ausgabevorrichtung (23, Fig. 4) von dem von der Vergleichse inrichtung (28, Fig. 8) erzeugten Signal ("LADEN") steuerbare Sehaltmittel (66) verbunden sind, um gezielt denjenigen Teil der auf dem Träger (25) enthaltenen Information in einen Speicher (24, Fig. 9) des Rechners zu übertragen, der dem mit der Wählvorrichtung (21) gewählten Code entspricht.

Patentanwälte Dipl.-Ino- Horst Rose Dipi.-ing. Peter Kose!

2 U 9 8 Ü y / !095