DE2365569A1 - Elektronischer rechner - Google Patents

Description

PATENTANWALT D-7261 C-echi^n/Bergwa.d

L'nd-'rrir. 16

DIPL-ING. KNUD SCHULTE Te.efon: .07031)067432

(07056) 1367

Telex: 07-265739 · Hep-d

fetentanwalt K, Schulte, D-7261 Gechingen. Lindenstr. 16 2365569

Hewlett-Packard Company

Case 747 Tr. A. V 20. Dezember 1974

ELEKTRONISCHER RECHNER

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Rechner mit einem Eingabe-Tastenfeld für die Eingabe von Zeilen aus alpha-numerischer Information, einem Speicher und einer Verarbeitungseinheit.

Bekannte Rechner dieser Art sind bauartbedingt in ihrer Rechenleistung begrenzt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rechner der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er ohne räumliche Vergrößerung auch sehr umfangreiche Rechnungen bewältigen kann. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Der erfindungsgemäße Rechner kann demnach über Telefonleitungen an einen größeren Computer angeschlossen werden und sich dessen Kapazität zunutzemachen. Gegenüber den üblichen Computer-Terminals hat der erfindungsgemäße Rechner dabei den Vorteil, daß einfachere Rechnungen in ihm selbst ausgeführt werden können, so daß der zentrale Computer von einfacheren Aufgaben entlastet wird.

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Volksbank Böblingen AG, Kto. 8458 (BLZ 60390 220) · Postscheck: Stuttgart 996 55-709

Bevorzugte Ausfuhrungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Demnach sind insbesondere die Übertragung und Verarbeitung von Freitext sowie der Betrieb des Rechners mit an ihn angeschlossenen Peripheriegeräten möglich. Der Rechner erhält dadurch ein sehr breites Anwendungsgebiet und läßt sich leicht an die verschiedenartigsten Einsatzbedingungen anpassen.

Gemäß einem bevorzugten (in der Zeichung dargestellten) Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung v/erden verwendet: eine Tastatur-Eingabeeinheit, eine Lese- und Aufnahmeeinheit für Magnetbandkassette^ eine Festkörper-Ausgangs-Wiedergabeeinheit, eine wahlweise anzuschließende externe Ausgangs-Druckeinheit, eine Eingangs-/Ausgangs-Steuereinheit_f eine Speichereinheit und eine zentrale Prozessoreinheit, um einen anpaßbaren, programmierbaren Rechner vorzusehen, der manuell und automatisch betrieben werden kann, in den ein Programm eingegeben v/erden' kann, der Magnetbänder lesen und aufnehmen kann und bei dem eine alphanumerische Anzeige und ein alpha-numerischer Druck möglich ist. Die Tastenfe'ld-'Eingabeeinheit enthält eine Gruppe von Datentasten zur Eingabe numerischer Daten in den Rechner, eine Gruppe von Steuertasten für die Steuerung der verschiedenen Betriebsarten und Arbeitsabläufe des Rechners sowie des Formates der Ausgangsanzeige, eine Gruppe von alpha-numerischen Tasten, die als Schreibmaschinentastatur angeordnet sind, um Anweisungen einzugeben, und schließlich eine Gruppe von Tasten, die vom Benutzer definiert werden können. Alle Daten- und alpha-numerischen Tasten sowie einige der Steuertasten können auch für die Programmierung

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des Rechners eingesetzt werden. ■ · __ 2 365569·

Die Lese- und Aufnahmeeinheit für die Magnetbandkassette ent- . . hält einen Lese- und Aufnahmekopf, einen Antrieb, um ein Magnetband am Lese- und Aufnahmekopf vorbeizuführen, sowie Ansteuerschaltungen für Lesen und Aufnehmen, die an den Lese- und Aufnahmekopf angeschlossen sind, um zwischen dem Magnetband und ,dem Rechner Sn Jbei&en JR,i.chtiinge.n Xnfoxjnationen zu übertragen, wie es durch Tastenbefehle oder solche Befehle festgelegt ist, die ein Teil eines gespeicherten Programmes sind.

Die Eingabe-/Ausgabe-Steuereinheit enthält ein 16-Bit-üniversal-Schieberegister, das als Eingabe-/Ausgabe-Register dient und in das Information seriell von der zentralen Prozessor-Einheit oder parallel von der Tastenfeld-Eingabe und von den Lese- und Äufnahmeeinheiten für die Magnetbandkassette übergeben werden können und aus dem Information seriell an die zentrale Prozessoreinheit oder parallel an die Festkörper-Ausgabeanzeige, die

die

Lese- und Aufnahmeeinheit füryMagnetbandkassette und an Ausgabe-Druckeinheiten übergeben werden kann. Sie enthält weiterhin eine Steuerlogik, die in Abhängigkeit von der zentralen Prozessoreinheit die Übergabe von Information zwischen diesen Einheiten steuert. Die Eingabe-ZAusgabe-Steuereinheit kann auch eingesetzt werden, um die gleichen Funktionen zwischen der zentralen Prozessoreinheit und peripheren Einheiten durchzuführen, welche z. B* eine externe Druckeinheit, ein Analog-Digital-Umsetzer, ein Lochkartenleser, ein X-Y-Plotter, eine externe Magnetbandeinheit, eine Magnetplatte, eine Schreibmaschine oder ein Modem sein können. An die Eingabe-/Ausgabe-Steuereinheit kann gleichzeitig eine Vielzahl von peripheren Einheiten angeschlossen sein und zwar einfach dadurch, daß den ausgewählten peripheren Einheiten zugeordnete Verbindungsmodule in dafür in der Rückwand des Rechnergehäucos vorgesehene Aufnahmevorrichtungen eingesteckt werden.

Die SpeichereinKeit enthält ein modulares Lese-/Schreibregistcr

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für direkten Zugriff mit einem dem System zugeordneten Bereich und einem separaten Benutzerbereich für die Speicherung von Programmanweisungen und/oder Daten. Der Benutzerteil des Lese-/ Schreibregisters kann ohne Vergrößerung der Gesamtabmessungen des Rechners durch Zufügung eines Programm-Speichermodules erweitert werden; Das zusätzliche, für den Benutzer verfügbar gemachte Lese-/Schreibregister wird automatisch, vom Rechner eingepaßt, und der Benutzer wird automatisch informiert, wenn die Speicherkapazität des Lese-/Schreibregisters überschritten worden ist.

Die Speichereinheit enthält auch einen modularen Hur-Lese-Speicher, in welchem Routinen und Subroutinen von Instruktionen in Assemblersprachen zur Durchführung der verschiedenen Funktionen des Rechners gespeichert sind« Diese Routinen und Subroutinen des Nur-Lese-Speichers Tconnen äurch 3en Benutzer erweitert un3' angepaßt werden, um zusätzliche, an den speziellen Problemen des Benutzers orientierte Funktionen durchzufuhren. Dies geschieht dadurch, daß einfach zusätzliche Nur-Lese-Speicher-Module in Aufnahmevorrichtung en eingesteckt werden, die für diesen Zweck in einer Seitenwand des Rechnergehäuses vorgesehen sind. Hinzugefügte Nur-Lese-Speicher-Module werden vom Rechner automatisch eingepaßt und stehen dem Zugriff des Rechners über eine Serie von mnemonischen Tabellen zur Verfügung. Diese Tabellen enthalten mnemonische Ausdrücke, welche .Zusätze zu der Programmiersprache des Rechners sind.

Einsteckbare Nur-Lese-Speicher-Module enthalten z, B. einen Matrix-Modul, eine STRING-Variablen-Modul, einen Plotter-Modul, einen erweiterten Eingabe-/Ausgabe-Modul und einen Endgerät-Modul. Der Matrix-Modul macht für den Benutzer Matrixfunktionen in Standard-BASIC-Sprache verfügbar plus eine zusätzliche Funktion, die die Determinante einer zuvor definierten quadratischen Matrix zurückgibt. Der STRING-Variablen-Modul macht für den Benutzer STRING-Variablen-Operationen in Standard-BASIC-Sprache verfügbar. Der Plotter-Modul ermöglicht es dem Benutzer, auf einem externen X-Y-Plotter in zweckmäßiger Weise Kurven zu zeichnen und zu etikettieren. Der erweiterte Eingabe-/Ausgabe-Modul erlaubt, den Rechner • ' 509824/0790

jnit einer großen Vielfalt von peripheren Eingabe-/Ausgabe-Einheiten zu benutzen. Der Endgetät-Modul ermöglicht es, den Rechner mit einem Modem zur Kommunikation zu verbinden, z.B. mit entfernt angeordneten Teilnehmer-(time-sharing-)Computersystemen.Er erlaubt weiterhin eine freie Textaufbereitung und .-speicherung. ' . .

Jttie ,Speichereinheit enthält weiterhin ein Paar von umlaufenden seriellen 16-Bit-Schieberegistern. Eines dieser Register dient als Speicheradressenregister für die serielle Aufnahme von Information von einer in der zentralen Prozessoreinheit enthaltenen arithmetisch-logischen Einheit, für die parallele Adressierung jedes durch die empfangene Information festgelegten Speicherplatzes zurück zur arithmetisch-logischen Einheit. Das andere dieser Register dient als Speicherzugriffsregister für den seriellen Empfang von Information von der arithmetisch-logischen Einheit, zum Schreiben von Information parallel in jeden adressierten Speicherplatz, zum Lesen von Information parallel aus jedem adressierten Speicherplatz und für die serielle übergabe von Information zur arithmetisch-logischen Einheit. Es dient außerdem als paralleles 4-Bit-Schieberegister für die Übergabe von 4 Bits von binär kodierter dezimaler Information parallel in öie arithmetisch-logische Einheit.

Die zentrale Prozessoreinheit enthält 4 umlaufende serielle 16-Bit-Schieberegister, ein serielles 4-Bit-Schieberegister, die arithmetisch-logische Einheit, einen programmierbaren Zeitgeber und einen Mikroprozessor. Zwei dieser seriellen 16-Bit-Schieberegister dienen als Akkumulator-Register für den seriellen Empfang von Information von und die serielle Übergabe von Information zu der arithmetisch-logischen Einheit. Das verwendetet Akkumulator-Register wird durch ein Steuer-Flip -Flop gekennzeichnet. Eines der Akkumulator-Register dient auch als paralleles 4-Bit-Schieberegister für den Empfang von 4 Bits einer binär kodierten dezimalen Information parallel von und zur übergabe von 4 Bits einer solchen Information parallel zu der arithmetisch-logischen Einheit. Die beiden verbleibenden seriellen 16-Bit-Schiebercgister

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dienen als ein Programm-Zähler-Register bzw. ein Qualifikationsregister. Sie werden auch eingesetzt'für den seriellen Empfang von Information von und die serielle Übergabe von Information zu der arithmetisch-logischen Einheit. Das serielle 4-Bit-Schieberegister dient als ein Erweiterungsregister, für den seriellen Empfang von Information von entweder dem Speicher-Zugriffs-Register oder der arithmetisch-logischen Einheit und für die serielle Übergabe von mitarmatlOn ^zujfcx -axlirhirietiisch-logischen Einheit.

•Die arithmetisch-logische Einheit wird benutzt für die Durchführung von serieller 1-Bit-Arithmetik/ 4-Bit-paraller binär kodierter dezimaler Arithmetik und logischer Operationen. Sie kann auch durch den Mikroprozessor gesteuert werden, um direkte und indirekte Arithmetik in .beiden Richtungen zwischen jedem aus einer Vielzahl der arbeitenden Register und jedem der Register des Lese-/Schrej.bregisters durchzuführen.

• Der programmierbare Zeitgeber wird verwendet/ um eine veränderliche Anzahl von Schiebe-Impulsen an die arithmetisch-logische Einheit und an die seriellen Schieberegister der Eingabe-/Ausgabe-Einheit, der Speichereinheit und der zentralen Prozessoreinheit abzugeben. Er v/ird außerdem eingesetzt, um Zeitgabe-Steuersignale an die Eingabe-/Ausgabe~Steuerlogik und an den Mikroprozessor abzugeben.

Der Mikroprozessor enthält einen Nur-Lese-Speicher, in dem eine Vielzahl von Mikroinstruktionen und Kodes gespeichert sind. Diese Mikroinstruktionen und Kodes werden verwendet, um die grundlegenden Instruktionen des Rechners durchzuführen. Sie enthalten eine Vielzahl von kodierten und nicht-kodierten Mikroinstruktionen für die Übergabesteuerung zur Eingabe-/Ausgabe-Steuerlogik, für die Steuerung der Adressierung und des Zugriffes der Speichereinheit und für die Steuerung des Betriebs der zwei Akkumulatorxegister, des Programm-Zähler-Registers, des Erweiterungsregisters und der arithmetisch-logischen Einheit, Sie enthalten außerdem eine Vielzahl von Zeitgabe-Kodes für die Steuerung des Betriebes des programmierbaren Zeitgebers, eine Vielzahl von Qualifizicror-

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Äuswahlkodes, mit denen die Qualifizierer ausgewählt werden und die als primäre .Adressenkodes für die Adressierung des Nur-IJese-Speichers des Mikroprozessors dienen, sowie eine Vielzahl von sekundären Adressen-Kodes für die Adressierung des Nur-Iese-Speichers des Mikroprozessors. Ih Abhängigkeit von einem Steuersignal aus einem für den Rechner vorgesehenen Energierversorgungsteil, von Steuersignalen für den programmierbaren " Zeitgeber und von Qualifizierer-Steuersignalen aus der. zentralen Prozessor-Einheit und der Eingabe-/Äusgabe-Steiiereinheit gibt der Mikroprozessor die in seinem Nur-Iese-Speicher gespeicherten Mikroänstruktionen und -Kodes aus und zwar entsprechend wie sie benötigt werden, um entweder binäre oder binärkcdierte dezimale information zu verarbeiten, die in den Rechner eingegeben worden ist oder in ihm gespeichert ist. * .

JDn ITastenbetrieb wird der Pechner durch Tasten-Kodes gesteuert, die nacheinander in den Rechner durch den Benutzer von der Tastenfeld-Eingabeeinheit aus eingegeben werden. Die Festkörper-Ausgabe-Anzeigeeinheit gibt entweder die alphanumerische Darstellung der Tasten,__ sowie sie gedrückt werden, wieder oder eine numerische Darstellung von Ausgabedaten oder alphanunerischen Benutzer-Instruktionen oder Programm-Ergebnisse. Ein externer Ausgabe-Drucker kann durch den Benutzer so gesteuert werden, daß er selektiv eine numari^che Darstellung aller numsrischen Daten druckt, die in den Rechner vom Tastenfeld aus eingegeben werden, daß er eine numerische Darstellung jedes vom !Rechner errechneten Ergebnisses druckt oder daß er eine Prograimiliste auf Zeile-bei-Zeile-Basis der eingegebenen Anweisungen druckt.

Im Tastenbetrieb kann der Rechner auch im "Alles -Drucken-Betrieb" arbeiten. Der Ausgabedrucker druckt" dann jede PDrogrammzeile aus, ■wem-sie-vom-Benutzer eingegeben worden ist.

3m Programmablauf-Betrieb wird der Rechner dadurch gesteuert, daß automatisch eine interne Darstellung der gespeicherten Programmanweisungen im Benutzer-Speicherbereich des Lese-z^Schreib-Spcichers erhalten wird. Während des automatischen Arbeitens des Rechners können Daten erhalten werden von der Speichereinheit, wie sie durch das Programm gekennzeichnet ist, von der Tastenfeldeingabeeinheit, wobei der Betrieb des Rediners gestoppt wird entweder für Daten van Programm oder von Benutzer, oder erhalten werden von

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der Magnetbandkassetteneinheit, wie sie vom Programm gekennzeichnet ist.

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Wenn der Rechner sich im Programmablauf-Betrieb bef indet, - kann der Benutzer euch selektiv einen Verfolgungsbetrieb benutzen, um die. Ausführung des Programms Zeile bei Zeile zu überprüfen, um festzulegen, ob das Progrtiram, • wie es in den Rechner eingegeben worden ist, tatsächlich die erwünschte Folge von Anweisungen ausführt. ' ' ^ ■

Im Programtraingabe-Betrieb werden vom Benutzer nacheinander Anweisungen Ai den Rechner von der Tastatur aus eingegeben und in ein intern gespeichertes Format umgesetzt, das aus einer Serie von Operations-Kodes und Operanaen-Namen steht, und werden danach als Programmanweisungen im Benutzer-Speicherbereich des Lese-z^Schreib-Speichers gespeichert. ·

. Die Lese- und Aufnahroeeinheit für Magnetbandkassetten kann van Benutzer eingesetzt werden, um Daten, Programme in BASIC-Sprache, Programms in" fesembler-Sprache oder Sätze von Benutzer-de-finierbaren Tastendefinitionen getrennt in den Bechner von einer externen Magnetbandkassette aus zu laden.

Die Lese- und Aufnahmeeinheit für Magnetbandkassetten kann vom Benutzer außerdem dazu verwendet v/erden um Daten, Programme ±n BASIC-Sprache oder Sätze von B&nutzer-definierbaren Tastendefinitionen, die im Benutzerbereich des Lese-/ Schreib-Speichers gespsichert sind, getrennt auf eine externe Magnetbandkassette aufzunehmen. Programms oder Teile davon können vom Benutzer kodiert werden, damit sie sicher sind, wenn sie auf eine externe Magnetbandkassette aufgenommen werden. Der Rechner erfasst solche Programm=, wenn sie wieder in den Rechner surückgeladen v/erden, und verhindert, daß der Benutzer sie nocheirmial aufnimmt oder irgendeine Auflistung oder andere Kennzeichnung von den individuellen Programmschritten erhalten kann, die in den gesicherten Teilen solcher Programme

elthalten sind. · .

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"■ 9 ■*

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Frontansicht eines anpassbaren,

programmierbaren Rechners entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 A-B ein vereinfachtes Blockdiagramm des anpassbaren, programmierbaren Rechners nach Fig. 1;

Fig. 4 A-F ein Speichefbild der in dem anpassbaren, programmierbaren Rechner nach Fig. 1 und 3 verwendeten Speichereinheit;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Tastenfeld-Eingabeeinheit, die in dem anpassbaren, programmierbaren Rechner nach Fig. 1 und 3 verwendet wird;

Fig. 77 ein Flußdiagramm einer Ersteingangs-Routine, die verwendet wird, wenn der Nur-Lese-Speicher-Modul für ein Terminal in den Rechner eingesteckt worden ist;

Fig. 78 A-W ein Flußdiagramm einer Routine für die Tastenfeld-Eingabe und -Aufbereitung, die benutzt wird, wenn der Nur-Lese-Speicher-Modul für ein Terminal in den Rechner eingesteckt ist; Fig. 79 A-B ein Flußdiagramm einer Routine zur Bedienung einer Modem-unterbrechung, die benutzt wird, wenn der Nur-Lese-Speicher-Modul für ein Terminal in den Rechner eingesteckt ist;

Fig. 80 ein Flußdiagramm einer Sekundär-Eintritts-Routine, die benutzt wird, wenn der Nur-Lese-Speicher-Modul für ein Terminal in den Rechner eingesteckt ist.

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Allgemeine Beschreibung

In Figuren 1 und 2 ist ein anpaßbarer, programmierbarer Rechner 10 dargestellt, der sowohl eine Tastenfeld-Eingabeeinheit" 12 zur Eingabe von Informationen in den Rechner und zur Steuerung von dessen Betrieb als auch eine Lese- und Aufnahmeeinheit 14 für Magnetbandkassetten enthält, um innerhalb des Rechners gespeicherte Informationen auf eine oder mehrere externe Bandkassetten 16 aufzunehmen, und um anschließend die auf diesen und auf ähnlichen Magnetbandkassetten gespeicherten Informationen wieder zurück in den Rechner zu laden. Der Rechner enthält auch eine Festkörper-Ausgabe-Anzeigeeinheit 18 zur Wiedergabe von im Rechner gespeicherten alphanumerischen Informationen. Alle diese Eingabe- und Ausgabeeinheiten sind innerhalb eines einzigen Rechnergehäuses 24 montiert, das sich an dessen gewölbte Frontplatte ,Anschließt.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, können an den Rechner gleichzeitig eine Vielzahl von peripheren Eingabe- und Ausgabeeinheiten angeschlossen werden, zum Beispiel ein Zeilendrucker, ein Analog-Digital-Umsetzer, ein Lochkartenleser, ein X- Y-Plotter, eine Schreibmaschine, eine Fernschreibmaschine, eine erweiterte Lese-Schreib-Speichereinheit, eine Lese- und Aufnahmeeinheit für Magnetplatten und ein Modem zum Anschluß des Rechners über Telefonleitungen an einen entfernt angeordneten Computer. Der Anschluß geschieht einfach- dadurch, daß den ausgewählten peripheren Einheiten zugeordnete Verbindungs-Module 30 in irgendeine von vier Aufnahmevorrichtungen 32 gesteckt werden, die zu diesem Zweck in einer Rückwand 34 des Rechnergehäuses vorgesehen sind. Wenn jeder Verbindungs-Modul 30 in eine dieser Aufnahmevorrichtungen eingeführt wird, schwingt eine federbelastete Klappe 38 am Eingang der Aufnahmevorrichtung nach unten und erlaubt den Durchtritt des Verbindungs-Moduls. Sobald der Verbindungs-Modul voll eingeführt ist, ragt ein Terminal-Brett 40 mit gedruckter Schaltung, das in dem Verbindungs-Modul enthalten ist, in eine Paßleistenkupplung hinein, die im Inneren des Rechners montiert

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ist. Falls irgendwelche der ausgewählten peripheren Einheiten Wechselspannungs-Leitungsenergie benötigen, können ihre Energieversorgungs-Anschlußschnüre in einen von zwei Wechseispannüngs-Eneirgieausgängen 42 eingesteckt werden, die zu diesem Zweck an der Rückwand des Rechnergehäuses 24 vorgesehen sind.. "

Aus dem in Figuren 3Ä-B dargestellten vereinfachten Blockdiagramm kann man ersehen, daß der Rechner außerdem eine Eingabe-Ausgabe-Steuereinheit 44 (im folgenden als I/O-Steuereinheit bezeichnet) enthält,' um die übergabe von Informationen zu und von den Eingabe- und Ausgabe-Einheiten zu steuern, eine Speichereinheit 46- enthält, um in den Rechner eingegebene Information zu speichern und zu manipulieren und um Routinen und Subroutinen von durch den Rechner ausgeführten Basis-Instruktionen zu speichern, sowie eine zentrale Prozessoreinheit 48 (im folgenden als CPU bezeichnet) enthält, um die Ausführung der Routinen und Subroutinen von in der Speichereinheit gespeicherten Basis-Instruktionen zu steuern, sofern sie für die Verarbeitung für die in den Rechner eingegebenen oder· in Hrr, gespeicherten Informationen benötigt werden. Der Rechrc^r enthält außerdem ein Sammelschienen-System, das eine S-Sammeischiene 50, eine T-Sammelschiene 52 und eine R-Sammelschiene 54 für die übergabe von Informationen von der Speicher- und der I/0-Steuereinheit an die CPU, von der CPU an die Speicher- und die I/O-Steuereinheit und zwischen verschiedenen Teilen der CPU aufweist, Es v/eist weiterhin eine Energieversorgung für die Versorgung des Rechners und der mit ihm verwendeten peripheren Einheiten mit Gleichspannungsenergie und für die Ausgabe eines Kontrollsignals POP auf, wenn dem Rechner Energie zugeführt wird.

Die Speichereinheit 4 6 enthält einen modularen Lese-Schreib-Speicher 78 (im. folgenden als RWM bezeichnet) für direkten Zugriff, einen modularen Nur-Lese-Speicher 80 (im folgenden als ROM bezeichnet), ein Speicheradressenregister 82 (im folgenden als M-Register bezeichnet), ein Speicherzugriffsregister 84 (im folgenden als T-Register bezeichnet) und eine Kontroll-

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Schaltung 85 für diese Speicher und Register. Das RWM 78 -und •das ROM 80 enthalten Halbleiterspeicher vom MOS-Typ. Wie im Speicherbild der Figuren 4A-F dargestellt ist,, enthält das Basis-RWM 78 einen zugewiesenen System-Speicherabschnitt von 256 Sechzehn-Bit-Worten, der sich von Adresse 1400 bis Adresse 1777 erstreckt, sowie einen separaten Programm- und/oder Datenspeicherabschnitt für den Benutzer mit 179 2 Sechzehn-Bit-Worten, der sich von Adresse 40400 bis Adresse 43777 erstreckt. Alle Adressen, im Speicherbild sind in oktaler Form dargestellt.

Ein wahlweiser Teil des RWM mit 2048 Sechzehn-Bit-Worten kann für den Benutzer bei den Adressen 44000-47777 verfügbar gemacht werden. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Deckplatte 90 des in Fig. 1 gezeigten Rechnergehäuses- entfernt wird und eine zusätzliche gedruckte Schaltungsplatte eingefügt wird, die den v/ahlweisen Speicher enthält._Der zusätzliche RWM wird automatisch vom Rechner eingepaßt.

Wie in den mehr detaillierten Speicherbildern der Figuren 5A-B dargestellt ist, v/eist der zugewiesene System-Speicherabschnitt des RWM 5 2 Worte (Adressen 1400-1463 auf, die Information in Form von mnemonischen Variablen enthalten, welche durch die Firmware-Routinen gemäß Fig. 8 benutzt werden. Eine mehr detaillierte Beschreibung dieser mnemonischen Variablen ist auf Seite 21 der aufgelisteten Basis-System-Firmware gegeben, die an anderer Stelle in dieser Beschreibung enthalten ist. _;pie Adressen 1466-1477 und 1701-1737 werden als Zwischenspeicher von den verschiedenen in Fig. 8 gezeigten Routinen benutzt. Die Adressen 1500-1550 enthalten einen 41-Wort-Puffer, der benutzt wird, um die Eingabezeichen während der Syntaxanalyse festzuhalten. Die Adressen 1551-1621 enthalten einen 41-Wort-Speicher, der von der in Fig. 8 dargestellten Routine zur Erneuerung einer einzelnen Zeile benutzt wird. Für diese 41 Worte nebst 42 zusätzlichen Worten (Adressen 1622-1673) werden als Syntax-Puffer während der Syntaxanalyse benutzt. Vier von diesen Worten

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(Adressen 1622-1625) werden als Zwischenspeicher-Register ■ von verschiedenen Routinen zur Anweisungsausführung nach Fig. benutzt. Acht Worte (Adressen 1630-1637) werden als zwei Gleitkomma?;ahl-Zwischenspeicherregister von 6.en Formel-Auswertungs-Routinen nach Fig. 8 benutzt. Die Adressen 1640-1677 enthalten 32 Worte, die von den Routinen zur Anweisungsausführung nach Fig. 8 benutzt werden. Acht Worte (Adressen 1744-1747 und 1754-1757) werden als Arbeitsregister "ARl" und"AR2" mit je vier Worten eingesetzt, um binär kodierte dezimale Arithmetik durchzuführen. Zusätzliche acht Worte (Adressen 1740-1743 und 1750-1753) werden als Arbeits-Datenregister "X " und "Y₁" eingesetzt, um die trigonometrischen Funktionen in Wirkung zu setzen. Diese-·· sechzehn Worte (Adressen 1740-1757) v/erden als Zwischenspeicher-Register von allen Routinen nach Fig, 8 benutzt, mit Ausnahme der Routinen zur Anweissungsaus führung und zur Formalauswertung. Ein "System-Subroutine-Stapelspeicher" von variabler Länge {Adressen 1760-1772) wird benutzt, um Rückkehradressen zu speichern, die von Programmen benötigt werden, Vielehe'im ROM 80 gespeichert sind. Vier Worte (Adressen 1773-1776) werden benutzt, um das Ergebnis der letzten Tastenfeld-Rechnung zu speichern. Das letzte Wort in dem Systcm-RWM (Adresse 1777) wird benutzt, um eine Hinweismarke zu speichern, welche die nächste verfügbare Platzierung für die Rückkehradresse des nächsten Subroutinen-Rufs innerhalb des Basissystemes anzeigt. Eine komplette Assemblersprachen-Beschreibung des System-RWM ist auf den Seiten 21-24 der Liste der Basissystemfirmware des Rechners enthalten.

Wie in dem Speicherbild der Figuren 4A-F und dem mehr detaillierten Speicherbild der Fig. 6 dargestellt ist, enthält der Benutzerabschnitt für Programm- und/oder Datenspeicherung des RWM 78 1760 für den Benutzer verfügbare Worte (Benutzeradressen 40440-43777) für die Speicherung von Programmen und/oder Daten, 20 für die Benutzung durch die Untorbrechungsroutine der Figuren 8 und 67Λ-Β bestimmte Worte und 12 für die Benutzung

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durch einsteckbare ROM-Module verfügbare Worte. Zusätzliche 2048 Sechzehn~Bit-Worte können für den Benutzer verfügbar gemacht werden (als Benutzeradresse 44OOO-47777)..

Wie in dem Speicherbild der Figuren 4A-B gezeigt ist, enthält das Basis-ROM 80 außerdem 7680 Sechzehn-Bit-Worte, die sich von Adresse 0000 bis Adresse 1377, von Adresse 2000 bis Adresse 16777 und von Adresse 40000 bis Adresse 40377 erstrecken. In diesen Teilen des ROM 80 sind Routinen und Subroutinen von Basisinstruktionen zur Durchführung der grundsätzlichen Funktionen des Rechners sowie von diesen Routinen und Subroutinen verwendete Konstanten gespeichert- Zusätzliche 819 2 Sechzehn-Bit-Worte des ROM können außerdem bei Adressen 20000-37777 in Schrittsn von 512 und 1024 Worten hinzugefügt v/erden. Dies wird einfach dadurch erreicht, daß einsteckbare ROM-Module 9 2 in hierfür im Rechner vorgesehene Aufnahritevor-richtungen eingesteckt werden, welche über eine Klappe in der linken Seitenwand des Rechnergehäuses zugänglich sind, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn ein einsteckbarer ROM-Modul 9 2 in eine dieser Aufnahmevcrrichtungen eingesteckt wird, ragt eine mit einer gedruckten Schaltung versehene Abschlußplatte 96, die sich in dem einsteckbaren ROM-Modul befindet, in eine Kontaktleiste hinein, die innerhalb des Rechners befestigt ist. Ein schwenkbar am oberen Ende jedes einsteckbaren ROM-Moduls 9 2 angebrachter Handgriff erleichtert die Entfernung dos einsteckbaren ROM-Moduls, nachdem dieser voll in eine der AufnahftiGVOrrichtungen eingeschoben worden ist.

In jedem einsteckbaren ROM-Modul 92 sind Routinen und Subroutinen von Basis-Instruktionen (und alle benötigten Konstanten) gespeichert, um den REchner zu befähigen, viele zusatzliehe Funktionen durchzuführen. Der Benutzer selbst kann daher schnell und einfach den Rechner so anpassen, daß er viele an den speziellen Erfordernissen des Benutzers orientierte zusätzliche Funktionen durchführen kann, indem er einfach ROM-Module nach eigener Wahl *in den Rechner einsteckt. Hinzugefügte einsteckbare ROM-Module werden vom Rechner automatisch eingepaßt. ,.

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TASTENFELD-OPERATIONEN

Alle durch den Rechner ausgeführten Operationen können durch die Tastcnfeld-Eingabeeinheit und /oder durch Tasten-Kodes gesteuert und inganggesetzt werden, welche in den Rechner von der Tastenfeld-Eingabeeinheit, der Lese- und Aufnahmeeinheit für Magnetbandkassetten oder von peripheren Einheiten aus, wie zum Beispiel dem Kartenleser, eingegeben und als Programmschritte im Programmspeicherabschnitt des RWM gespeichert worden sind. Es wird daher nun eine Beschreibung der Arbeitsweise der Tastenfeld-Eingabeeinheit gegeben, wobei speziell auf die perspektivische Ansicht des Rechners in Fig. 1-und die Draufsicht auf das Tastenfeld in Fig. 8 Bezug genommen wird, es sei denn, daß etwas anderes angezeigt ist.

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EINSTECKBARER WUR-LESE-SPEICHER-MODUL FÜR EIN TERMINAL

Der einsteckbare Nur-Lese-Speicher-Modul für ein Terminal, der mit dem Rechner benutzbar ist, erlaubt dem Benutzer, freien. Text einzugeben, zu speichern und aufzubereiten. Es erlaubt außerdem dem Benutzer, mit einem anderen Rechner, Computer oder Teilnehmer-Computer-System in Kommunikation zu treten, entweder direkt oder über ein externes Modem. Der Rechner , kann Programme in BASIC—Sprache oder freien Text abgeben oder empfangen. - ..-..."..

Um den Rechner in den Terminal-Betrieb zu versetzen, tastet der Benutzer TERM ein und betätigt die EXECUTE-Taste. Wenn er den Rechner für Datenübertragung benutzen will, kann er ein oder zwei wahlweise Parameter spezifizieren, die der TERM-Mnemonik folgen. Der erste Parameter ist der Auswahlkode des Modem-Verbindungsmoduls. Wenn ein anderer Auswahlkode nicht spezifiziert ist, nimmt der Rechner den Auswahlkode 4 an. Der zweite Parameter ist die Baud-Rate der übermittelten Daten. Wenn nicht spezifiziert, nimmt der Rechner 110 Baud an, v/elches die gleiche Rate ist, wie bei einem Standard-Fernschreiber ASR232. Um zum Beispiel auf Auswahlkode 6 mit 300 Baud zu übertragen oder zu empfangen, gibt der Benutzer TERM,6,300 ein und .betätigt anschließend die EXECUTE-Taste. Die wählbare Baud-Rate ist in ganzzahligen Zunahmen von 3 bis 300 kontinuierlich. Die Umwandlung von Zeichen von parallelem in serielles Format erfolgt automatisch in der festverdrahteten Software (Firmware) des Rechners, so daß die Modem-Verbindungsschaltung vereinfacht wird und keine Schalter benötigt werden, um die Baud-Rate zu ändern.

Während der Rechner im Terminal-Betrieb arbeitet, können vom Tastenfeld aus Textzeilen eingegeben werden und durch die END~OF~LINE-Taste abgeschlossen werden. Diesen Zeilen muß eine Zcilennummer vorangehen, aber es gibt keine Syntaxerfordernissc für den Rest der Zeile. Alle Zeile-bei-Zeile-und Zeichcn-bei-Zeichen-Aufbereitungsmöglichkeiten des Rechners sind, bei dieser

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Betriebsart verfügbar. Diese schließen Auflisten, Rücksprung, Vorwärtssprung, Zeicheneinfügung, Zeichenherausnahme und Wiedergabe-Verschiebungssteuerung ein. Auch eine automatische Zeilennumerierung ist verfügbar. Zusätzlich arbeiten normalerweise die Bandkassetten-Befehle, der' PTAPE-Befehl" der "ALLES DRUCKEN"-Befehl und der AUFLIST-Befehl. Die Syntax des AUFLIST-Befehls ist erweitert worden und schließt LISTX ein, was eine Auflistung ohne Zeilennummern bedeutet. Weiterhin v/erden eingeschlossen LIST/fSC oder LISTX#SC, wobei SC der Auswahlkode der Modem-Verbindung ist, was bedeutet, daß die Information über das Modem zu dem entfernten System übertragen wird.

" Wenn der Rechner im Terminalbetrieb arbeitet, können fünf der benutzer-definierbaren Tasten spezielle Bedeutungen annehmen. 'Die Taste f5 wird eine Fernschreib-Umschalttaste, und f6 wird eine Fernschreib-Steuertaste. Diese Tasten und die Umschalttaste für Kleinbuchstaben erlauben es dem Benutzer, jeden 7-Bit-ASCII-Kode zu erzeugen. Um ein Fernschreib-Umschalt- oder -Steuer-Zeichen zu erzeugen, betätigt der Benutzer zunächst die Taste f5 oder £6 und betätigt dann die passende Taste auf dem alphabetischen Abschnitt des Tastenfeldes. Um zum Beispiel • "C-Steuern" zu erzeugen, v/erden nacheinander die Taste f6 und die Taste C betätigt. Solange die gewählte alphabetische Taste nicht gedrückt ist, v/ird kein Zeichen in die Anzeige eingegeben. Das in die Anzeige eingegebene Zeichen kann dasselbe wie das alphabetische Zeichen sein oder auch nicht. Zum Beispiel erzeugt ein "Umschalten 0" das Symbol —j .

Die Taste fO v/ird im Terminal-Betrieb benutzt, um gerade oder ungerade Parität für übertragende Zeichen auszuwählen. Wenn der Terminal-Betrieb zum ersten Mal eingegeben wird, wird gerade Parität angenommen. Der Benutzer kann dann durch Betätigung der Taste f8 zur ungeraden Parität überwechseln. Es wird dann ODD angezeigt. Um wieder zur geraden Parität zurückzukehren, betätigt der Benutzer wiederum die Taste f8, und es wird EVEN angezeigt.

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- χβ; -

Die Taste f9 wird im Terminal-Betrieb als Über tr aguiigs taste benutzt. Um eine Nachricht durch die Modem-Verbindung hindurch

• zu übertragen, wird die Nachricht vom Tastenfeld aus in die Anzeige eingetastet, und dann wird die Zeile.durch Drücken der Taste f9 beendet. Der Rechner serialisiert dann die eingegebenen Zeichen und überträgt sie mit der ausgewählten Baud-Rate. Um zum Beispiel eine Auflistung eines Programms von einem entfernten Teilnehmer-Computerdienst zu erhalten, gibt der Benutzer LIST f9 ein. Die Übertragungstaste kann auch benutzt werden, um die Antworten in einem "Sign-Ori'-Vorgang für einen

. Teilnehmerdienst einzugeben.

Die Taste f7 wird benutzt, um den Rechner in einen Betrieb zu versetzen, bei dem ein ankommendes Programm im Speicher festgehalten wird. Um zum Beispiel ein Programm von einem Teilnehmer-Computerdienst zu empfangen und zu speichern, betätigt der Benutzer die Taste f7, gefolgt von LIST f9. Wenn das Programm von dem Teilnehmerdienst aufgelistet wird, werden die Zeilen im Benutzerspeicher des Rechners" als freier Text gespeichert. Wenn die Taste f7 nicht unmittelbar vor der Eingabe von LIST f9 betätigt wird, wird das Programm auf dem externen Zeilendrucker gedruckt.

Sobald ein Programm, entweder von einer entfernten Quelle oder vom Tastenfeld aus als freier Text eingegeben worden ist, und wenn es ein BASIC-Programm ist, kann es auf Syhtaxfehler geprüft v/erden und im Speicher in BASIC-Programmformat umgewandelt v/erden. Dies wird dadurch erreicht, daß COMP eingetastet wird und. darauf die EXECUTE-Taste betätigt wird. Alle Syntaxfehler v/erden aufgelistet, und nur die Zeilen, die korrekte BASIC-Syntax haben, werden übersetzt. Unrichtige Zeilen bleiben im Freitext-Format. Nachdem ein.Programm durch den COMP-Befehl übersetzt worden ist, kann es an Ort und Stelle ausgeführt werden, indem irgendeiner der normalen Ausführungsbefehle, zum Beispiel RUN, CONT usw. benutzt wird. Ein Versuch, eine nichtübersetzte Zeile auszuführen, führt dazu, daß eine Fehlermeldung (FEHLER 79) angezeigt wird.

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Der Empfangsabschnitt der Modem-Ansteuerungs-Routine arbeitet unter Unterbrechungssteuerung, die es dem Benutzer erlaubt, Programme zur gleichen Zeit an Ort und Stelle und an entfernter Stelle auszuführen. ■ Zum Beispiel ist es möglich/ daß der Benutzer auf einem Teilnehmer-Cbmputersystem ein Programm ablaufen lasseil will, das bis zu seinem Abschluß mehrere Minuten benötigt. Er kann dieses Programm starten, indem er einen RUlJ-Befehl überträgt. Während dieses Programm ausgeführt wird, ist der Rechner für normalen Tastenfeld-Betrieb oder für die Programm-Ausführung frei. Die einzige Begrenzung im Betrieb besteht, darin, daß der Rechner nicht zur gleichen Zeit die Anzeige oder den Drucker benutzen k"ami, v/ährend er Information von einem entfernten Programm empfängt.

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Claims (9)

1. Hewlett-Packard Comp. 20. Dezember 1974

   Case 747/ Tr .A. V

   Patentansprüche

   ( 1/ Elektronischer Rechner mit einem Eingabe-Tastenfeld für die Eingabe von Zeilen aus alpha-numerischer Information, einem Speicher und einer Verarbeitungseinheit/ dadurch g e k e η η ζ. e i c h η e t , daß er ein Modem für die Aussendung und den Empfang von alpha-numerischer Information über Telefonleitungen aufweist und daß eine mit dem Tastenfeld (12) und dem Modem verbundene logische Schaltung vorgesehen ist, die bei Eingabe eines Terminal-Steuerbefehls aus einer Vielzahl von Baud-Raten eine auswählt, mit welcher die Aussendung bzw. der Empfang erfolgt.
2. 2. Rechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung bei Eingabe eines Paritätsbefehls aus einer Vielzahl von Paritätszuständen einen auswählt und ihn der vom Rechner,ausgesandten alpha- , numerischen Information zuordnet.
3. 3. Rechner nach Anspruch 1_;, dadurch gek.e η η ζ e i ch net, daß er eine logische Schaltung aufweist, die bei Eingabe eines Terminal-Befehls den Rechner so einstellt, daß er Zeilen von alpha-numerischer Eingangsinformation in Freitext-Form empfangen kann. "
4. 4. Rechner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine oder mehrere Peripherie-Einheiten für die Eingabe von Information aufweist.
5. 5. Rechner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ,gekennzeichnet, daß das Tastenfeld (12) eine Vielzahl

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   von Überarbeitungstasten enthält und daß die logische
   Schaltung bei Betätigung von ausgewählten Überarbeitungstasten Zeilen der eingegebenen Freitext-Information überarbeitet.
6. 6. Rechner nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß er eine mit dem Tastenfeld (12) , dem Speicher und der logischen Schaltung verbundene magnetische Aufnahmevorrichtung aufweist, mittels welcher der Inhalt des Speichers auf einem externen magnetischen
   Aufnahme-Medium speicherbar ist, und daß die logische
   Schaltung bei Eingabe eines Aufnahmebefehls eine Aufnahme von Zeilen aus im Speicher enthaltener Freitext-Information auf das Aufnahmemedium bewirkt.
7. 7. Rechner nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung bei Eingabe eines Terminal-Auflistbefehls die im Speicher enthaltenen Zeilen aus Freitext-Information über das Modem
   aussendet, und bei Eingabe eines Terminal-Empfangsbefehls den Empfang von Zeilen aus Freitext-Information von einer entfernten Quelle über das Modem bewirkt.
8. 8. Rechner nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung bei aufeinanderfolgender Eingabe einer Zeile aus Freitext-Information vom Tastenfeld (12) oder einem Peripheriegerät her sowie eines Termin^l-Sendebefehls diese Zeile
   über das Modem aussendet. _χ
9. 9. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß er einen Pufferspeicher (84) für die Speicherung einer Zeile aus alpha-numerischen
   Zeichen sowie eine logische Schaltung aufweist, die mit
   dem Tastenfeld (12), dem Speicher, dem Pufferspeicher und

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   der Verarbeitungseinheit verbunden ist und bei Betätigung einer im Tastenfeld enthaltenen Terminal-Sendetaste über das Modem die jeweils im Pufferspeicher enthaltene Zeile aussendet und auf ein ünterbrechungssignal hin während der Eingabe von Zeilen vom Tastenfeld her oder während der Ausführung von Zeilen durch die Verarbeitungseinheit eine solche Eingabe oder Ausführung für den Empfang von alphanumerischer Information von einer entfernten Quelle durch das Modem unterbricht.

   IO. Rechner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er für die Eingabe, die Speicherung, die Verarbeitung und die übertragung über das Modem von Programmanweisungen in der Programmiersprache BASIC eingerichtet ist.

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