DE2345839A1 - Aut-gatter - Google Patents

Description

Anwendung "beispielsweise; Elektronische Aufbereitung der Summenziffer der Addiiäon zweier einstelliger Dualzahlen

Elektronische Rechner (Komputer)

Logikschaltung innerhalb von Baukastensystemen zu Demonstrationszwecken

2.) Aufgabe der mit der Erfindung zu lösenden Problematik

Bei der Erstellung von Paralleladdierwerken werden Voll- und Halbaddierer verwendet. Solche Logikbausteine (Gatter) führen mathematische Logikfunktionen auf elektronischem Wege aus« Beispiele:

UND-Gatter; ODER-Gatter? NICHT-Gatter etc.

Solche Logikbausteine werden technisch mit Hilfe von

Transistoren, Widerständen und anderen Schaltelementen

realisiert.

2_e1 Addition zweier Dualzahlen

Die Addition zweier Dualzahlen A,B ist durch folgende Zuordnungstafel allgemein definiert:

Mit Hilfe der disjunktiven Normalform erhält man zur Grundlage einer Halbaddiererschaltung die Punktionsterme:

Ü = A.B und
S = I.B + A.B

A	B	Ü	S
O	O	O	O
O	L	O	L
L	O	O	L
L	L	L	O

509812/0603

- Darstellung der Erfindung -

(NACHiSEREICHT

1 _ ,_ha

Zur Aufbereitung der Summenziffer S sind demnach

2 NICHT-Gatter, 2 UND-Gatter und 1 ODER-Gatter erforderlich (8 Transistoren).,

Die S-Spalte der Zuordnungstafel bietet aber eine bessere (wirtschaftlichere) Lösung an: Der Signalwerteverlauf, von oben nach unten gelesen -OLL 0 - ist gleich dem übertragenen Wahrheitswerteverlauf des Alternate - f w w f -,

2.2 Aufbau der Schaltung (vergleiche Zeichnung):

(Sämtliche Überlegungen sollen an pnp-Transistoren orientiert sein.)

T. und Tg bilden mit den Kollektorwiderständen R. und R₂ und dem Anzeigelämpchen L_g die eigentliche logikschaltungo Die Transistoren sind in Emitterschaltung betrieben; an ihren Basen werden jeweils die Signalwerte für die einstelligen Dualzahlen A und B eingespeist« Die Kollektoren von T₁/T₂ sind über die Beleuchtungsanzeige Lo verbunden. Der,Widerstand R„ ist ersatzweise für die Beleuchtungsanzeige L_g zu verwenden; er liefert die Eingangsspannung für die Diskriminator schaltung»

Das Lämpchen leuchtet für den Pail auf, wenn die Summenziffer ¹L¹ zustande kommen soll; leuchtet es nicht, bedeutet das die Summenziffer ¹O¹ (Optische Anzeige)«, Die angeschlossene Diskriminatorschaltung, bestehend aus den Dioden D. und D₂, den Spannungsteilern R₁₂ u_nd R₂₁ und dem (Anoden-) Widerstand R, , ist bekannt und soll hier verdeutlichen, wie man etwa den aufbereiteten Signalwert der Summenziffer - anstatt optisch - elektrisch einer Folgeschaltung 'mitteilt' (etwa beim Volladdierer)„

Diese Folgestufe isVangedeutet durch (R-* als Baässpannungsteiler im Zusammenhang mit R₁₂ und R_?1 \ T, und Arbeitswiderstand R. . ' ■>

509812/0603 i

- 3 - - Darstellung der Erfindung -

NACHGEREICHT

Funktion_der__Schaltung

2.5 Es gilt: Die Kollektorwiderstände R-j/R₂ haben gleiche liierte; die Transistoren sind gleiche Typen; die Eingangsspannungen der "Geber" A,B sind gleich.

Für den Fall, daß die Geher A,B den Signalwert 0 speisen, soll dies¹ einer Sperrspannung für die Transistoren heim Signalwert L (analog der Dualzahl l) einer Durchschaltung der Spannung (Durch schalt spannung) entsprechen«,

Tragen "beide Geher A und B den Signal wert 0 (1_O Zeile der Zuordnungstafel, siehe 2.1), so sind T₁ und T₂ gesperrt. Folge: Die Kollektorspannungen von T^ und T₂ sind betrags- und richtungsgleicho

Dieser Fall tritt auch nach Zeile 4 der Zuordnungstafel ein, wenn beide Transistoren leiten: die jeweiligen Kollektorströme sind betrage- und richtungsgleich, damit die Spannungsabfälle an R. und R_{2 0}

In beiden Fällen (Zeile 1 und 4) besteht kein Spannungsgefälle zwischen den Punkten, an denen die Anzeigelampe L_G geschaltet ist. Sie leuchtet nicht auf und zeigt somit den Signalwert 0 (analog zur Dualzahl O) an. Entsprechend bereitet die Diskriminatorschaltung auch keine Spannung auf, die T, durchschalten könnte.

In den Fällen der Zeilen 2 und 3 der Zuordnungstafel ist jeweils ein Transistor durchgeschaltet, da entweder der Geber A oder B den Signalwert L trägt« An dem entsprechenden Kollektorwiderstand fällt eine Spannung ab. Somit entsteht zwischen den Kollektoren ein Spannungsgefälle, das die Anzeige L_c betreibt. Entsprechend bereitet die Diskriminatorschaltung stets ein in eine Richtung orientiertes Signal auf, das wiederum die Folgestufe durchschaltet. Die genaue Funktion des Diskriminators brauche ich nicht zu erläutern, da er hier als bereits bekannte Zusatz - bzw. Hilfsstufe für Kopplungsprobleme dient«

509812/0603
_ 4 -

- - Darstellung der Erftidung - 2345839

nachgereioht] 3.) Technischer Fortschritt

Wie angedeutet, werden zur Aufbereitung der Summenziffer nach herkömmlicher Art anstatt 8 Transistoren incl. zugehörigen Schaltelementen lediglich

2 Transistoren

benötigt. Außerdem wird hier eine Logikschaltung verifiziert, wie sie bisher in der Technik nichtybekannt ist.

Die Wirtschaftlichkeit liegt darin, daß neben weniger Materialaufwand weniger Raumaufwand, weniger Kostenaufwand etc, entsteht.

Claims (1)

1. 4.) Patentanspruch.

   Anspruch auf Patenterteilung stelle ich an die funktioneile Zusammengehörigkeit der Teile

   T₁ , T₂, R₁, R₂ und L_g,
   die die Logikschaltung verifizieren.

   _gez,

   509812/0 Π 0 3