DE2624764A1

DE2624764A1 - Serielles rechensystem

Info

Publication number: DE2624764A1
Application number: DE19762624764
Authority: DE
Inventors: Jurij Michailovitsch Polskij
Original assignee: POLSKIJ
Current assignee: POLSKIJ
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1976-12-16
Also published as: FR2313711B1; CA1067620A; IT1063000B; FR2313711A1; GB1510588A; NL7605919A

Description

1. Jurij Michailovitsch Polskij P 63 212

2. Valentin Petrovitsch Zacharov ₀ _ . _1Q7fi

3. Nikolaj Trofimovitsch Golec ^Zm ^{aunl iy/b}

4. Jurij Vasilievitsch Tajakin L/Br

5. Gennadij Petrovitsch Lipoveckij '

6. Valerij Vasilievitsch Procenko

7. Aleksandr Dmitrievitsch Chomenko

8. Vladimir Pavlovitsch Sideorenko ? fi ? A 7 R ^

9. Aleksandr Jakovlevitsch Sirota Z. U Z. H / O ^

10. Jurij Vladimirovitsch Prokoviev

11. Aleksandr Maksimovitsch Kopytov

Kiev/UdSSR

" SERIELIES KBCHSITSISTSIl

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Rechentechnik, insbesondere seriell arbeitende Bechensysteme und kann bei der Entwicklung von Rechensystemen benutzt werden.

Zur Steuerung einzelner Objekte ist gegenwärtig die Anwendung von Sysüamen zweckmäßig, die aus mehreren nach dem Prinzip von Kompaktrechnern (Minicomputern) aufgebauten Rechenmaschinen bestehen·

Die zur Zeit vorhandenen Kompaktrechner, die zur Steuerung verschiedener Objekte bestimmt sind, lassen aber keine effektive Durchführung von Berechnungsarbeiten zu· Für Bechenarbeiten verwendet man gewöhnlich Kalkulations-

gerate (Calculators), von denen die kompliziertesten Typen die Lus^maenarbeit mit anderen Rechenmaschinen ermöglichen sowie periphere Einrichtungen ansteuern können und dadurch den Eigenscheften der Minicomputer näher kommen·

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In der Praxis empfindet man immer häufiger die llotuendigkeit, ein aus mehreren Bechenmaschinen bestehendes Eechensystem zu entwickeln, in dem jede Rechenmaschine als Kompaktrechner organisiert ist, aber auch als Kalkulationsanlage arbeiten kann. Das. Hauptproblem dabei ist die Vereinheitlichung der Rechenmaschine, die einen minimalen Aufwand bei der Herstellung von Rechenmaschinen mit verschiedener Bestimmung für ein Rechensysuem ergeben würde· Das Problem der Vereinheitlichung der Beehenmaachine wird teilweise durch die vorliegende Erfindung gelöst.

Die Erweiterung von Funktionen jeder Be ehe nma schinen eines solchen Rechensystems führt zur bedeutenden Erhöhung des apparativen Aufwandes. Durch die Benutzung des seriellen Verfahrens zur Informationsverarbeitung kann der technische Aufwand in bedeutendem Llaße herabgesetzt werden.

Es ist ein seriell arbeitendes Bechensystem bekannt, das aus einer Rechenmaschine besteht (vgl. das USAVPatent Kr. 3641330).

Diese bekannte Beehenmaschine enthält ein erstes, zweites, dritten und viertes Schieberegister mit je einem Eingang und einem Ausgang. Die Kapazität des vierten Registers beträgt vier Binärstellen.

Der Ausgang des er-sten Registers ist über eine erste

Torschaltung mit seinem Eingang und mit dem Eingang des zweiten Registers verbunden. Der Ausgang des zweiten Registers hat

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übel die zweite Torschaltung mit dem Eingang des dritten Registers und mit dem Eingang des vierten Registers Verbindung· Der .Ausgang des vierten Registers ist über die dritte Torschaltung mit dem Eingang des dritten Registers gekoppelt,·

Die Eeehenmaschine enthält einen Summator mit zwei Eingängen und einem Ausgang. Ein Summatoreingang ist über die vierte Sorschaltung mit dem .ausgang des zweiten Registers verbunden, der zweite Eingang ist über die fünfte Torschaltung an den Ausgang des dritten Registers angeschlossen, während der -Ausgang des Suramators über die sechste Torschaltung am Eingang des ersten Registers liegt. Die Rechenmaschine weist auch eine siebente Torschaltung auf, deren Ausgang an den Eingang des ersten Registers und deren Eingang an die Eingangsschiene angeschlossen sind· Όθσ Ausgang des dritten Registers ist über eine achte Torschaltung mit dem Eingang des ersten Registers verbunden·

Die Rechenmaschine weist auch eine Likrobefehlsmatrix mit Singangsdechiffrator auf, dessen Eingänge mit den Ausgängen eines Adressenzählers verbunden sind· Die Ausgänge der Llikro-

befehlsmatrix sind an die zur Anlegung von Steuersignalen bestimmten Steuereingänge der Torschaltungen gekoppelt, um die Durchführung der Operationen "Addition", "Verschiebung" und "übertragung" zu ermöglichen.

Eine in hohem KaQe reguläre (geordnete) Struktur der be-

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kannten Bechensysteme, die in Beihe geschaltete Register sowie eine Matrix enthalten, ermöglicht den Aufbau von Bechensystemen

*i±t 'Iroßintegrationsschaltungen (LSI).

Die erwähnte bekannte Heehenmaschine funktioniert wie

folgt:.

Dia Begister beinhalten die über die siebente Torschaltuns

eingalesene Information, nachdem auf diese Torschaltung ein Steuersignal von der Mikrobefehlsmatrix gegeben wurde· Den Informations umlauf in den Eegistern bewirken die an die zweite und achte Torschaltung angelegten Steuersignale·

Der Sumoator wird für die Durchführung der Addition verwendet· Nach der Abgabe der Steuersignale an die vierte und fünfte Torschaltung wird der Inhalt des zweiten und des dritten Begisters in den Summator überführt, in dem der Inhalt des adelten und des dritten Begisters summiert wird. ITach Anlegung des Steuersignals an die sechste Torschaltung wird das Additionsergebnis über die geöffnete sechste Torschaltung in das erste

Eegister zur Speicherung übertragen·

Die Übertragung des eingetragenen Inhalts von einem Begister zum anderen erfolgt über den Summator durch Abgabe der

Steuersignale an die vierte und sechste Torschaltung·

Die Übertragung des Inhalts der Eegister in der entgegengesetzten Bichtung, bei der also der Inhalt des ersten Eegisters in des zweite gebracht wird, ohne im ersten Begister gelöscht

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zu werden, erfolgt über die geöffnete erste Torschaltung, Die Operation "Verschiebung" wird durch Anlegung eines

Steuersignals an die dritte, vierte und sechste Torschaltung ausgelöst. Hierbei wird der Inhalt des dritten Begisters in

das vierte Register mit Verschiebung um eine Dezimalstelle übertragen·

Die Operationen "Addition", "Übertragung" und "Verschiebung" ermöglichen die Durchführung von beliebigen Bechenarbeiten.

Die !Reihenfolge der Durchführung der Operationen hangt von Likroprogrammen ab. Ein Mikroprogramm stellt eine Folge von

Mikrobefehlen dar, die in der Mikrobefehlsmatrix aufbewahrt werden.

Eine Folge von Llikrobefehlen wird «it Hilfe des Adressenzählers für Likrobefehle vorgegeben. Jedem Schaltzustand des

Adressenzählers entspricht ein Mikrobefehl·

Die Ausgangssignale des Adressenzählers gelangen zum Dechiifrator der Mikrobefehlsmatrix. Der Dechiffrator wählt von

einer großen Anzahl der Matrixschienen eine Schiene, die eben die Kombination von Steuersignalen bestimmt, welche den Torschsltungen zur Ausführung des vorgegebenen Mikrobefehls zugeführt werden.

Bei Änderung des Adressenzählerzustands wi^d der nächstfolgende Mikrobefehl ausgeführt. Auf diese Weise erfolgt die Auswahl der vorgegebenen Mikrobefehle, die das erforderliche

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Llikroprogramm bilden.

Das bekannte Rechensystem besitzt einen kleinen Llikrobefehlsvorrat und kann deswegen für die Steuerung von externen Einrichtungen und technologisclien Prozessen nicht benutzt werden, Die Yerbindungsart von Baueinheiten und Baugruppen dieses System gibt keine Möglichkeit, das Aggregatprinzip für den Aufbau des Rechensystems anzuwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein seriell arbeitendes Rechensystem zu entwickeln, das wenigstens aus einer Rechenmaschine mit erweitertem Mikrobefehlssatz zur Lösung

von nethematischen .Aufgaben sowie zur Steuerung von externen ' Einrichtungen und technologischen Prozessen besteht und dessen Struktur den Aufbau des Rechensystems nach dem Aggregatprinzip ermöglicht, seine Umprogrammierung zuläßt und eine Regularitat aufweist, bei der die Realisierung des Rechensystems in einem LSI-Kristall möglich wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem seriell

arbeitenden Rechensystem, das zur Lösung von mathematischen Aufgaben sowie zur ^teuarung von externen Einrxchtungen und technologischen Prozessen bestimmt ist und wenigstens eine Serien-Sechenmaschine enthält, die einen zur Informationsverarbeitung bestimmten Summator hat sowie in Beine geschaltete und als arbeitsspeicher der Eeehenmaschine dienende Register

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aufweist, wobei der direkte Ausgang des letzten Registers über eine Torschaltung nit dem ersten Summatoreingang verbunden ist und der Eingang wenigstens eines Registers über entsprechende Torschaltungen mit dem Ausgang des davor liegenden Registers und· mit dem ersten Summat or ausgang Verbindung hat*, und die eine zur Ansteuerung der Tor schaltungen bestimmte Mikrobefehlsmatrix enthält, - erfindungsgemäß mindestens ein zusätzliches Akkumulationsregister verwendet wird, das zur zeitweiligen Speicher unj des vom Sumaatorausgang gelieferten Signals bestimmt ist und dessen Eingang über eine entsprechende 'i'orschaltung mit dem ersten Summatorausgang sowie über eine andere Torschaltung mit dessen direkten Ausgang verbunden ist, wobei der direkte Ausgang und der inverse Ausgang des Akkumulationsregistei's über entsprechende Tor schaltungen an den zweiten S ummat or eingang angeschlossen sind, sowie wenigstens ein einstelliges Link-Rejister zur Speicherung des Übertragungssignals und zur Erzeugung von Steuersignalen für Programmverzweigung je nach den Zwischenergebnissen des Rechenvorgangs benutzt wird, wobei der Eingang des Link-Registers über eine Torschaltung mit seinem direkten Ausgang und über eine andere Torschaltung mit dem zweiten Sumaatorausgang verbunden ist, wobei der Eingang des ersten der in Reihe geschalteten Register über entsprechende Torschaltungen an den Direkt ausgang des letzten der in Reihe liegenden Register, an den Direktausgang des Akkumulationsregisters und

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wenigstens an den .Ausgang eines weiteren Registers der Register-Jieihenschaltung ai^ es chi ο ssen ist, und. die Rechenmaschine weite: hin eine Programmatrix mit einer Einrichtung zur Kommutierung von ringangssignalen der irrogrammatrix und einer Einrichtung zas Kommutierung von Ausgangssignalen der Programmatrix zwecks Speicherung und .Abruf des Programms füi? die zu lösenden Aufgaben enthält, sowie eine Synitfironisationsprogrammatrix aufweist, die eine Einrichtung zu* Ko mm u tie .rung von Eingangs signale η

der cynchronisationsprogrammatrix und einen Ausgangsdechiffrator zur Aufbewahrung und zum Abruf von Synchronisationsprogrammen enthält, von denen jddes Synchronisationsprogramm eine Folge von üikrobefehlsadressen darstellt, und einen gesteuerten Synchronisator zur doppelperiodischen Synchronisation von Purktionseinheiten der Rechenmaschine besitzt, der aus wenigstens drei in Reihe geschalteten Zahlern zur Erzeugung von zeitlich getrennten Taktsignalen und aus wenigstens einem nut einem entsprechenden Zähler des gesteuerten Synchronisators veibundenen Steuersignalformer besteht, wobei die Einrichtung zur· Kommutierung von Eingangssignalen der kikrobefehlsmatrix mi-; dem Ausgangsdeühiffrator der Synchronisationsprogrammatrix verbunden ist, deren Einrichtung zur Kommutierung von Eingangssignalen an die Einrichtung zur Kommutierung von Ausgant;ssignalen der Programmatrix geschaltet ist und ein Zweipegel-Steuersystem zur Steuerung der Informationsverarbeitung bildet, und die Einrichtung zur Kommutierung von Eingangs signal en der

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Synchronisationsprogramtnatrix mit; einem Zahler des gesteuerten

Synchronisators verbunden ist, während der Ausgangsdechiffrator der Synchronisationsprogrammatrix elektrische Verbindung mit den Steuersignalforiner des gesteuerten Synchronisa tors für die BiI-dung einer Llikrobefehlsfolge aufweist, wobei die Eingänge der Einrichtung zur Kommutierung von EingangsSignalen der Programmmatrix an die .Ausgänge des Adressenzählers angeschlossen sind, bei dem eine Gruppe von Eingängen an den entsprechenden Ausgänge:

der Einrichtung zur Kommutierung von Ausgangssifjn&len der Prowährend

gramnatrix liegt, eine andere Gruppe von Eingangen mit den Ausgängen dar Steuereinrichtung des Adressenzählers verbunden ist und eine Gruppe von Eingängen der Steuereinrichtung an die entsprechenden Ausgänge der Einrichtung zur Kommutierung von Auswahrend

gangssignalen der Programnatrix angeschlossen ist, eine andere Gruppe von Eingängen mit den Ausgängen des entsprechenden Zählers des gesteuerten Synchronisators verbunden ist und sein gesonderter Eingang an den Ausgang des einstelligen Link-Eegistera

angeschlossen ist,

Zseckmäßigerweise kann wenigstens eine Rechenmaschine das seriell arbeitenden Hechensystems mit einer zusätzlichen Torschaltung zur Durchführung der Disjunktion ausgestattet werden, wobei die zusätzliche torschaltung zwischen dem Direkteusgang des letzten Registers und dem zweiten Summetoreingsag eingeschaltet wird,

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.lenijstens in einer Eeehenmaschins das seriellen Hechensystems können die in 3sihe geschalteten Eegistei· sowie das .Akkumulationsregister als vierstellige Schieberegister aus^efiihrt werden und alle Tor schaltungen sowie der ,Sumaator als

Einkanalschaltungen aufgebaut sein, wobei der erste Zähler des gesteuerten Synchronisators zur Bestimmung der für die Abarbeitung von vier Informationsbits erforderlichen Zeit verwendet und entsprechend ausgelegt wird·

Mindestens in einer Rechenmaschine des vorgeschlagenen Eechensystems können das Akkumulationsregister sowie die in Eeihe geschalteten Register als Mehrkanal-Schieberegister ausgeführt werden und der Summator sowie alle Torschaltungen mehrkanalig aufgebaut sein, wobei die Steuereingange der LehrkanaMDor schal tunken zusammengeschaltet und mit den Ausgängen der Kikrobefehlsmatrix verbunden werden.

.Venigstens in einer Rechenmaschine des erfindun^sgemäßen seriellen Rechensystems kann die elektrische Verbindung des Ausgangsdechiffrators der Synchronisationsprogrammatrix mit dem Steuersignalformer des gesteuerten Synchronisators bevorzugt über eine Einrichtung zur Kommutierung von Synchronisationsprogramnien erfolgen, die zur Änderung der von der Synchronisationsprogrammatrix vorgegebenen Abruffolge von LHkrobefehlen bestimmt ist, wobei eine Gruppe von Eingängen der Einrichtung ζ'ax Kommutierung von Synchronisationsprogrammen mit den Aus-

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gän.jen des Steuer signalformers des gesteuerten Synchronisators verbunden wird, die andere Gruppe von Eingängen an die entsprechenden Ausgänge der Sinrichtung zur Kommutierung von Ausgangs Signalen der Programmatrix angeschlossen wird und ihre Ausgänge an die Eingänge des Ausgangsdechiffrators der Synchronisations programmatrix geschaltet werden·

Zweckmäßigerweise kann wenigstens eine Rechenmaschine des seriellen --iechensystems ein .Adressenregister zur Organisation von komplizierten Programmverzweigungen enthalten, bei dem eine Gruppe von Eingängen mit den entsprechenden Ausgängen der Einrichtung zur Kommutierung von Ausgangssignalen der ProgruBO-matrix verbunden wird, die zweite Gruppe von Eingängen an die Ausgänge der Steuereinrichtung des Adressenzählers angeschlossen wird, die dritte Gruppe von Eingängen an die Steuereingänge der Bechenmaschine geschaltet wird, wenigstens noch ein Eingang an ein der in Beihe liegenden Register geführt wird und die Ausgänge des Adressensegisters mit entsprechenden Eingängen des Adressenzählers verbunden werden·

Zweckmäßig ist die Ausstattung wenigstens einer Rechenmaschine des seriellen Rechensystems mit einer zur Informationsausgabe bestimmten Ausgangsmatrix nebst einer Einrichtung zur Kommutierung von Eingangssignalen, wobei die Ausgänge der Ausgangsmatrix an die Steuerausgänge der Rechenmaschine angeschlossen werden, sowie mit einem Kode umsetzer, bei dem wenigstens

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ein Eingang mit einem der in. Reihe liegenden Register verbunden, wird, ein anderer Eingang an einen .ausgang des zweiten Zahle2ε des gesteuerten Synchronesators angeschlossen wird und die Ausgange an die Eingänge der Einrichtung zur Kommutierung von Eingangssignalen der Ausgangsmatrix geschaltet werden, wobei die Ausgänge der erwähnten Kommutierungsein^ichtung mit den Eingängen der Ausgangsmatrix Verbindung haben sollen·

■wenigstens in einer Rechenmaschine des Rechensystecs werden die zusätzlichen Steuereingänge aller an den Eingängen der in he ehe geschalteten Register liegenden Torschaltungen bevorzugt; mit den zusätzlichen Ausgängen der Einrichtung zur kommutierung von Ausjangssignalen der Programmatrix verbunden·

Zweckmäßig »ird wenigstens eine Beehenmaschine des Eeeher systems zur Formierung von Eonstanten, die für Operationen mit Ze ζisalzahleη erforderlich sind, mit zwei Kodeformerschaltungen sowie einar ULID-Scheltung ausgestattet, wobei die Eingange der ersten Eodeformerschaltung mit entsprechenden Ausgängen des ersten Zahlers im gesteuerten Synchronisator und der Ausgang der ersten Kodeformerschaltung über eine entsprechende Torschaltung mit dem zweiten Eingang des Summators verbunden werden, die Auegänge des ersuen Zählers des gesteuerten Synchronesators an entsprechende Eingänge der zweiten Kodeformerschaltung angeschlossen werden, deren Ausgang mit dem ersten Eingang der UND-Schaltung verbunden wird und deren zweiter Eingang an den invertier-

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ORIGINAL INSPECTED

lien iusgang des einstelligen Link-Begisters geschaltet wild,

während der Ausgang der ULiD-Schaltung über eine entsprechende Torschaltung an den ersten Sunmatoreingang angeschlossen wird, der über eine entsprechende Torschaltung am invertierten .ausgang des letzten der in Eeihe geschalteten Register liegt, und der dritte 3uomatoreingang über eine entsprechende Tojfchaltung mit dem Direktausgang des einstelligen Link-Registers verbunden wird.

Im Rechensystem kann wenigstens eine Rechenmaschine zwecks Eingabe der Digitalinformation von externen üinrichtunge: in die Bochenmaschine mit einer Triggerschaltung ausgestattet sein, bei der ein Eingang an den Ausgang der cit eirnr Gruppe von Eingängen an entsprechenden Eingängen des ^dres^enregisters liegenden Hehreingang-Torschaltung angeschlossen wird und ein weiterer Eingang mit dem entsprechenden Ausgang der steuereinrichtung das Adressensählers verbunden wird, wobei der Ausgang

der Trxggerschaltung an den entsprechenden Eingang der Steuereinrichtung des Adressenzählers und über eine entsprechende Torschaltung an den dritten Summatoreingang geschaltet wird.

kiur Synchronisierung von Funktionseinheiten des Rechensy£tems wird zweckmäßig, wenigstens in einer Reehennaschine dieses Rechensystems ein Synchronisationseiiiaang und ein Synchronisationsausgang vorgesehen, die mit daDi Eisgang des ersten

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Zahlers bzw· mit dam Ausgang des letzten Zählers des gesteuerten üynchronisators verbunden werden, wobei dei^; entsprechende Ausgang das ersten Zählers über eine dazu angewiesene Torschaltung an den dritten Summatoreingang angeschlossen wird·

«Wenigstens eine Rechenmaschine des Rechensystems kann mit e-ner zusätzlichen (Torschaltung ausgestattet sein, die den direkten Ausgang des Akkumulationsregisters mit dem gesonderten Ausgang der Rechenmaschine verbindet, und kann außerdem mit zusätzlichen in Reihe geschalteten Registern zur Erweiterung der Arbeitsspeichereinrichtung der Reehenciaschine versehen sein, . wobei der Ausgang des letzten der zusätzlichen in Reihe liegenden Segister über eine entsprechende Torschaltung mit demselben gesonderten Ausgang der Rechenmaschine und über eine geeignete Torschaltung mit dem ersten Summatoreingang verbunden wird, während der Eingang des erssen der zusätzlichen in Seihe geschalteten Segister an den getrennten Eingang der Rechenmaschint. angeschlossen wird.

Zweckmäßig ist .der Aufhau des Rechensystems mit einer

vorgegebenen Anzahl von seriell arbeitenden Rechenmaschinen, die so ζusammenge schaltet werden, da3 ein gesonderter Eingang jeder vorgeschalteten Rechenmaschine am gesonderten Ausgang der nachgeschalteten Rechenmaschine liegt und der gesonderte Lingan der letzten Rechenmaschine an den gesonderten Ausgang der erste: lechenmaschine geschaltet ist, deren Synchronisationsausgang

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mit den Synchronisationseingängen alle* nachge schalte ten Rechenmaschinen Verbindung hat·

Das Bechensystem enthält zweckmäßige χ weise wenigstens ei externes Schieberegister mit einer Ausgangs-Puffereinrichtung.^ die. zur Ankopplung des externen Schieberegisters an eine entsprechende Beehenmaschine bestimmt ist, üobei der Linüang des externen Schieberegisters an den gesonderten Ausgang der letzten Ee ehe nma s chine angeschlossen wird und die Ausgangs-Puffereinrichtung mit dem gesonderten Eingang der ersten Rechenmaschi ne verbunden wird·

Im Eechensystem wird die Ausgängs-Puffereinrichtuns des externen Schieberegisters zweckentsprechend mit zwei folgerst ufen ausgestattet, von denen jede Stufe einen ersten Transi-

tor enthält, dessen Drain mit der ersten Taktimpulsschiene,äess

dessen Gate mit dem Eingang der Folgerstufe und Source mit dem Ausgang dar Folgerstufe und mit dem Drain des zweiten Transistors verbunden werden, bei dem das Gate an die zweite Taktimpulsschiene und ^die Source an die gemeinsame Schiene angeschlossen sind, wobei zwischen Gate- und Source des ersten Transistors ein Liitkopplungskondensator geschaltet wird und der Eingang der ersten Folgerstufe am Ausgang eines Inverters liegt, dessen Iingang mit dem Singang der Puffereinrichtung und mit dem Drain eines dritten Transistors Verbindung hat und das Gate des letzteren an der zweiten .!Taktimpulsschiene

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lieg";, während der .ausgang de* ersten Folgerstufe an das Gate eine.'3 vierten Transistors angeschlossen ist, dessen Drain an der

erston Speiseschiene liegt und dessen Source mit dem Drain eines

wobei di

fünften Transistors zusammengeschaltet ist, Source des

dessen

letLi;eren nut der gemeinsamen Schiene, ^un<i Gate mit dem

Ausging der zweiten Folgerstufe und mit dem Gate eines sechsten Transistors verbunden sind, dessen Source an der gemeinsamen Schiene liegt und dessen Drain mit de? Source eines siebenten Transistors einen Yerbindungspunkt bildet, bei dem der Drain an der ersten Speiseschiene liegt und das Gate mit der Source des dritten Transistors und mit dem eingang der zweiten Folgerstufe zusammengeschaltet ist, wobei an den durch d ^e Source des siebenten Transistors und den Drain des sechsten Transistors gebildeten Yerbindung;spunkt das Gate eines achten Transistors angeschlossen ist, dessen Drain an der zweiten Speiseschiene liegt und dessen Source mit dem .ausgang der Puffereinrichtung und mit dem Drain eines neunten Tranistors zusammengeschaltet ist ,und

dessen dessen Source an die gemeinsame Schiene, Gate

an den durch d^ie Source des vierten Transistors, den Drain des

fünften Transistors und das Gate des sechsten Transistors gebildeten Yerbindungspunkt geschaltet sind·

Wenigstens in einer Rechenmaschine des Sechensystems wird der Befehlsadressenzahl er zweckmäßigerweise als ein System von über Torschaltungen in Reihe geschalteten Triggerschaltungen

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ORIGiNAL INSPECTED

ausgebildet, in dem der Ausgang der vorletzten Triggerschaltung über einen Inverter und eine Torschaltung mxt dem Eingang der ersten Triggerschaltung verbunden ist.

Im Rechensystem enthält die Einrichtung zur Kommutierung von Eingangs signale η der Katrizen zweckentsprechend folgende

Funktionseinheiten; einen Dechiffrator, der die leitende Verbindung zwischen dem gemeinsamen Eingang und einem der Dechiffratorausgänge je nach dem Kode sicherstellt, der auf die Adresseneingänge des Dechiffrators gegeben wird; erste und zweite Dechiffrator-Steuerschaltungen, wobei der Ausgang jeder von diesen Schaltungen mit dem entsprechenden Adresseneingang des De c.'iiff rat or s verbunden wird; eine Entlade einrichtung, deren Eingänge an die Dechiffratorausgänge und an die Eingänge der entsprechenden Latrix ge schältet werden; einen Inverter, dessen Ausgang an den gemeinsamen Dechiffratoreingang angeschlossen wird und dessen Eingang an der ersten Taktimpulsschiene liegt,

wobei jede der ersten Dechiffrator-Steuerschaltungen einen ersten Transistor enthält, bei dem der Drain an die Adreßssgnalschiene angeschlossen ist, das Gate an der zweiten Taktimpulsschiene liegt und die bource mit dem Gate eines zweiten Transistors verbunden ist, dessen Source an der dritten Taktimpulsschiene liegt und dessen Drain mit dem Ausgang der De chiff r ator-3te ie r schaltung verbunden ist, wobei zwischen dem Drain und dem Gate des zweiten Transistors ein Mitkopplungskondensator

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liegt, und jede der zweiten Dechiffrator-Steuersciialtungen einer dritten Transistor aufweist, bei dem die Source an die zweite Trakticipulsschiene, das Gate an die Adreβsignalschiene und der Drain an die Source eines vierten Transistors angeschlossen sind, dessen Gate und Drain an der zweiten Traktimpulsschiene liegen, wobei der Drain des dritten Transistors ebenfalls mit dem Gate eines fünften Transistors Verbindung hat, bei den der Drain mit dem Ausgang dieser Steuerschaltung und die Source mit der dritten Takt impuls schiene verbunden sind, während zwischen Source und Gate des fünften Transistors ein umschaltbarer Kondensator liegt, dessen Steuerelektrode an das Gate des fünften Transistors und die andere Elektrode an den Source desselben Transistors angeschlossen sind, wobei die Entladeeinrichtung außerdem Transistoren enthält, bei denen die Drains mit den Eingängen der Entlade einrichtung, die Gates mit der ersten Taktimpulsschiene und die Sourcenmit der gemeinsamen Schiene verbunden sind·

Die Einrichtung zur Kommutierung von Ausgangssignalen der Programmatrix wenigstens einer Rechenmaschine des Bechensystems kann erfindungsgemäß folgende Funktionseinheiten enthalten: einen Dechiffrator, der die leitende Verbindung zwischen seinen Eingängen und Ausgängen je nach dem Kode sicherstellt, der auf die Adresseneingänge des Dechiffrators und auf die ersten und die zweiten Dechiffrator-Steuerschaltungen gegeben wird, wobei der Ausgang ^jedar von diesen Stauerschal-

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tungen cät dem zugeordneten Adresseneingang des Dechiffrators verbunden wird; eine Ladeeinrichtung, deren Ausgänge an die Dechiffratoreingänge and an die Ausgänge der Programiaatrix geschaltet werden, wobei jede erste Dechiffrator-Steuerschaltung einen ersten Transistor enthält, bei dem der Drain mit der Adreßsignalschiene, das Gate mit der zweiten Taktimpulsschiene und cl^le Source mit dem Gate eines zweiten Transistors verbunden sind, dessen Source an der dritten Taktimp ul~-ci.de no und dessen Drain am Ausgang dieser Steuerschaltung liegen, wobei zwischen dem Drain und dem Gate des zweiten Transistors ein r.Iitkopplungskondensator eingeschaltet ist, während jede zweite Dechiffrator-Steuerschaltung einen dritten Transistor enthält, bei dem die Source an die zweite Taktimpulsschiene, das Gate an die Adreßsi^nalschiene und der Drain an di-^e Source eines vierten Transistors angeschlossen sind, und bei letzteren das Gate und dar Drain an der zweiten Taktimpuls schiene liegen, wobei der Drain des dritten Transistors außerdem mit dem Gate eines fünften Transistors Verbindung hat, bei dem der Drain an den Ausgang dieser Steuerschaltung und die Source an die dritte Taktimpulsschiene geschaltet sind, wobei zwischen der Source und dem Gate des fünften Transistors ein umschaltbarer Kondensator liegt, dessen Steuerelektrode mit dem Gate des fünften Transistors

an der verbunden ist und dessen andere Elektrode Source desselben Transistors liegt, wobei zur Ladeeinrichtung außerdem Transistoren gehören, bei denen die Source η mit den Ausgängen der Lade-

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einrichtung, die Gates mit der ersten Taktimpulsschiene und die Dra-.ns nit der Speiseschiene verbunden sind·

' Yorteilhaft ist auch die .Ausführung jeder Eeehenmaschine des Bechensystems auf einem Halbleitersubstiat«

Die Erfindung ergibt einen bedeutend niedrigexen .aufwand bei der Projektierung und bei der Herstellung von Eechensysteiner, da die Eechenmaschinen jedes Systems gleiche Struktur aufweisen und sich voneinander nur durch Fa'delung von Matrizen (zur Lmprogr aminierung der Be ehe nmas chine) unterscheiden, wobei die änderung der Fädelungsart durch änderung nur eines einziges Uaskie-

r rungsele cents bei der Herstellung des integierten Großschaltkreises erreicht wird· Unter einem Maskierungselement wird hierbei eine Schablone mit öffnungen verstanden, die an den vorgegebenen Stellen je nach Bedingungen der Software angeordnet sind·

Das serielle Rechensystem erfüllt die Punktionen eines Linicomputers und kann dadurch zur Steuerung von externen Einrichtungen und technologischen Prozessen sowie zur Lösung von verschiedenen mathematischen Aufgaben benutzt werden· im folgenden wird die Erfindung an einem konkreten Aus-

f Uhrungsbeispiel und anhand der beiliegenden Zeichnungen naher erläutert· Hierbei zeigen

Pig. 1 ein ffunkti ons schalt bild des erfindungsgemä'sen seriellen Bechensystems, das eine seriell arbeitende Rechenmaschine enthält;

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ORIGINAL IMSPECTED

jig· 2 ein Blockschaltbild des seriellen Rechensystens gemäß der Erfindung mit diei seriell arbeitenden Reehenmaschiner. und externen Registern;

Fig· 3 ein Punktionsschaltbild des Befehlsadressenzahlerc der. seriellen Rechenmaschine gemäß dar Erfindung;

Fig. 4 elektrisches Schaltbild d^r .Ausgangs-Puffereinrichtung im externen Begister des seriellen Rechensystems gemäß der Erfindung;

Ifig· 5 elektrisches Schaltbild der Einrichtung zur Kommutierung von Eingangs- und A usgangssignaleη der Programm-, Synchronisationsprogramm- und Likrobeiehlsmatrizen sowie der Ausgangsmatrix des seriellen Rechensystems gemäß der Erfindung;

Fig. 6 a, b Leitdiagramme der Spannungen von Taktimpulse· zur Erläuterung der 7/irkungsweise der zum externen Register des seriellen Rechensystems gehörenden iusgangs-Puffereinrichtunjj gemäß der Erfindung;

Fig. 7 a» b, c Zeitdiagramme der Spannungen von Taktimpulsen Eur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung zur Kommutierung von Eingangs- und .Ausgangs signale η der LIatrizen gemäß der Erfindung;

Fig· δ eine Tabelle mit ingaben der Informationsänderung in den in Reihe /liegenden Registern 2^·.·2,^ bei der Ausführung von iiirkulations-Likrobefehlen gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine Tabelle mit .Angaben über die Informationsänderung in den in Reihe geschalteten Registern 2^·..2,^ beim

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Ersatz des 7,^rortes(a) durch das WoJt(B) gemäß der Exfindung,

Anfangs soll die Ausf uhrungsvariante der Erfindung betrachtet werden, in der das zur Lösung von mathematischen Aufgaben sowie zur Steuerung von externen Einrichtungen und technologischen Prozessen bestimmte serielle Rechensystem eine seriell arbeitende Rechenmaschine 1 (5¹Ig· 1) enthält·

Die Eechenmaschine 1 hat in Heine geschaltete Register 2₁...2_i, 2_k*.,2_n, ..^_n.

ΏβΣ direkte Ausgang 5 ä.es letzten Registers 2 ist über eine Torschaltung 4 mit dem ersten Eingang 5 cLe^s £um::ators 6 verbunden.

Der Eingang des Registers 2_i ist über entsprechende Torschaltungen 7» 8 an den Ausgang des vorgeschalteten Registers 2j ., das in der Zeichnung nicht angegeben ist, sowie an den ersten .ausgang 9 <ie^s Sumtaators 6 angeschlossen·

Die Serienrechenmaschine 1 enthält auch eine Likrobefehlsmatrix 10 mit den Ausgängen 10....10^.

Er findung sgemäß enthält die Re ehe nmas chine 1 auch ein zusätzliches Akkumulationsregister 11, dessen Ξ.ingang über eine Torschaltung 12 mit dem Ausgang 9 cLes Sumaators 6 und über eine weitere Torschaltung 13 mit dem eigenen direkten Ausgang 14 verbunden ist·

Der direkte .ausgang 14 des Akkumulationsregisters 11 hat über eine Torschaltung 15 mit dem z-.veiten Eingang 16 des Summations 6 Verbindung, während der invertierte Ausgang 17 des

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Akkumulationsregisters 11 über eine Tor Schaltung 18 am sv;eiten Eingang 16 des Sumtitators 6 liegt·

Zur Hechenmaschine 1 gehört auch, ein einstelliges Link-Register 19» dessen Eingang über eine Torschaltung 20 ait dem direkten .ausgang 21 dieses Segisters. und über eine andere Torschaltung 22 mit dein zweiten Ausgang 23 des Sumaators 6 verbunden ist·

Der Eingang des Registers 2* ist übel Torschaltungen 24, 25, 26 an den direkten Ausgang 3 des letzten Registers 2_n, an den direkten Ausgang 14 des Akkumulationsregisters 11 und an den Ausgang eines weiteren Registers 2 angeschlossen·

Zur Rechenmaschine 1 gehören weiterhin eine Programmatrix 27 mit Einrichtungen 28 und 29 zur Kommutierung von Eingangs- und Ausgangssignalen, eine 3ynchronisationsprogrammatri>: 30 mit einer Einrichtung 31 zur Kommutierung von Eingangssignalen und cit einem Ausgangsdechiffrator 32 sowie ein gesteuerter Synchronisator·

Der gesteuerte Synchronisator enthält drei in Reihe geschaltete Zähler 33» 34, 35 und einen Steuersignalformer 3°, der mit dem Zähler 35 verbunden ist.

Die Einrichtung 37 2ur Kommutierung von Eingangssignalen der Liikrobefehlsmatrix 1O ist an den Ausgangsdechiffrator 32 der Synchronisationsprogrammatrix 3O angeschlossen·

Die Einrichtung 31 zur Kommutierung von Eingangssignalr, der Eatrix JP und die Einrichtung 29 zur Kommutierung von Aus-

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gangssignalen der Programmatrix 27 sind miteinander verbunden·

Die Einrichtung 31 zur Kommutierung von Eingangs signale η ist an den wähler 34 angeschaltet, während der Ausgangsdschiffrator 32 mit dem Steuersignalformer 36 des gesteuerten Synohxinisator^ elektrisch verbunden ist.

Die Eingänge der Einrichtung 28 zur Kommutierung von Eingangssignaleη der Programmatrix 27 liegen an den Ausgängen des Adrassenzählers 38, bei dem die Eingänge 39 an cLie Ausgäxige

40 Ier rinrichtung 29 zur Kommutierung von Ausgangssignalen der Programmatrix 27 und die anderen Eingänge an die Ausgänge

41 der Steuereinrichtung 42 des .Adressenzählers angeschlossen sini·

Die Eingänge 43 der Steuereinrichtung 4-2 haben mit den entsprechenden Ausgängen der Einrichtung 29 zur Kommutierung von Ausg«ngssignalen der jfrogrammatrix 27 Verbindung, mährend die Eingänge 44 der Steuereinrichtung 42 an entsprechenden Ausgängen des zum gesteuerten Synchronisator gehörenden Zählers 35 liegen und der· gesonderte Eingang 45 auf den Ausgang 21 des einstelligen Link-Registers 19 geführt ist·

Der Eingang des ersten Wählers 33 is* ^i* äeni Synchronisationseingang 46 der Rechenmaschine 1 verbunden, und die Ausgange des Zählers 35 liegen an den Ausgängen 47 und 48, die zur Synchronisier jung der Rechenmaschine 1 dienen·

'Des Ausgang 49 des Zählers 33 ist über eine Torschaltung 5O an den dritten Eingang 51 des Summators 6 angeschlossen·

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ORiGlMAL WSPECTED

Dia anderen Ausgänge 52 äes Zahlers 33 liegen an den Eingängen einer Kodeformer schaltung 531 deren Ausgang über eine Torschaltung 54 mit dem zweiten Eingang 16 des Suiumators 6 verbunden ist.

Die Ausgänge 52 des Zahlers 33 stehen mit den Eingängen einer anderen Kodeformerschaltung 33 in Verbindung, deren Aus an den Eingang 56 einer UliD-Schaltung 37 angeschlossen ist und deren anderer Eingang 58 am invertierten Ausgang des einstelliger Link-Begisters 19 -liegt. Der Ausgang der UND-Schaltung 37 ist über eine Torschaltung 59 an äen ersten Eingang 5 <ie^s Summators 6 angeschlossen·

Der erste Eingang 5 des Summatojs 6 steht auch über eine Torschaltung 60 mit dem invertierten Ausgang 3* des Registers 2 in Verbindung·

jj»er dritte Eingang 51 des Summators 6 ist über eine Torschaltung; 61 an den direkten Ausgang 21 des einstelligen Link-Eegisters 19 angeschaltet·

3riindungsgemä3 weist die Rechenmaschine 1 eine zusätzliche Torschaltung 62 auf, deren Eingang 63 mit dem direkten .ausgang 3 des Registers 2 und mit dem zweiten Eingang 16 des Sumnators 6 verbunden ist.

Die Rechenmaschine 1 enthält erfindungsgemäs auch eine zusätzliche Torschaltung 64, die den direkten Ausgang 14 des Akkumulationsregisters 11 mit dem gesonderten Ausgang 65 der Rechenmaschine 1 verbindet, sowie zusätzliche in Reihe geschal-

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tete iiegister δό. ...66 . Der üusgang des Registers 66 ist über

ι ρ P

eine Torschaltung 67 mit dem erwähnten gesonderten Ausgang 65 der Rechenmaschine 1 und über eine weitere !Torschaltung 68 nit dem ersten Eingang 5 des Suinmators 6 verbunden·

Dor Eingang des Registers 66,. liegt am gesonderten Eingang 69 der Rechenmaschine 1.

In der betrachteten .ausf üiiruntjüVarianta der Rechenmaschine 1 ote'-'.en alle Register 2,_J...2_i, 2., 2·^...2^, 11, 66^...66 vierstellige Schieberegister dar, und dsr Summator 6 sowie alle Torschaltungen 4, 7, 8, 12, 13, 15i 18, 20, 22, 24, 25, 26, pO, 54, 59, 60, 61, 62, c4, 67, 68 sind als Ξinkana!schaltungen ausgeführt.

In einer anderen ^usführungsvarianta der Rechenmaschine 1 können alle Register 2.,.,.,2 , 11, 65....,66 , der Sumniator 6 und alle Torschaltungen 4, 12, 13, 20, 22, 64, 67, 24, 25, 26, 60, 56, 59, 15» 18, 54, 51, 5O, 62, 7, 8 als Lehrkanalschaltungen aufgebaut werden· Die Steuereingänge jeder I.jahrkanal-Torschaltung warden zusammengeschaltet und mit den Ausgängen der Likrobefehlsmatrix verbunden.

Erfindungsgemaß enthält die Rechenmaschine 1 eine Einrichtung 70 zur Kommutierung von Synchronisationsprogramnen, deren Eingänge 71 unmittelbar an den .Ausgängen des oteuersignalformers 36 im gesteuerten Synchronisa tor liegen. Die Eingänge 72 der Einrichtung 7O sind mit den entsprechenden Ausgängen der Einrichtung 29 zur Kommutierung von Ausgangssignalen der Pro-

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grammatrix 27 verbunden, während die Ausgänge 73 Ei- den Eingängen des Ausganjsdechiffrators 32 der Synchronisationsprograinmmatrix £0 in Verbindung stehen·

■Gemäß der Erfindung ist die Rechenmaschine 1 mit einem Adressenregister 74 ausgestattet, bei·dem eine Gruppe 75 von Eingängen mit den entsprechenden .Ausgängen der Steuereinrichtung 42 des Adressenzählers verbunden ist, eine andere Gruppe von Eingängen an die Ausgänge 40 der Einrichtung 29 Äur Kommutierung von Ausgangssignalen der Programmatrix 27 angeschlossen ist, eine Gruppe 76 von Eingängen an die Steuereingänge 77 der Rechenmaschine 1 angeschaltet ist und der Eingang 78 am Ausgang' des Registers 2^ liegt· Die Ausgänge 79 des Adressenregisters 74 sind mit den zugeordneten Eingängen des Adressenzählers 38 verb unden·

Nach der Erfindung enthält die Eeehenmaschine 1 eine Ausgangsmatrix 80, deren Ausgänge auf die Steuer ausgange 81 der !Rechenmaschine 1 geführt sind.

~uT Rechenmaschine 1 gehört auch ein Kode umsetzer 82,

bei dem die Eingänge 83 mit den Ausgängen des Registers 2- ver-

bunden sind· Der Eingang 84 des Kode umsetzer 82 liegt am Ausgang &5 des zum gesteuerten Synchronisator gehörenden *ühlers 34· Die Ausgänge des Kodeumsetzers 82 stehen mit den Eingängen der Einrichtung 86 zur Kommutierung von Eingangssignalen in Verbindung, deren Ausgänge an die Eingänge der Ausgangsmatrix 80 angeschlossen sind.

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sind die zusätzlichen Steuer eingärige der Torschaltungen 7, 8, 24, 25, 26 mit den zusätzlichen .Ausganges. 87 del Einrichtung 29 zur Kommutierung von ausgangs Signalen der Programmstrix 27 verbunden, die ihrerseits in Verbindung mit dem Eingang 88 des Kode Umsetzers 82 stehen.

i (Ve it er hin enthält die Rechenmaschine 1 erfindun^sgemäß eine 'Triggerschaltung 89» deren Eingang an eine mit einer Gruppe von Eingängen an den Eingängen 76 des Adressenregisters 74 liegenden Mehre ingang-Tor schaltung 9^ angeschlossen ist und deren Eingang 91 mit dem .Ausgang der Steuereinrichtung 42 des Adressenzählers verbunden ist·

Dqz Ausgang 92 der !riggerschaltung 89 steht mit den Eingang 93 der Steuereinrichtung 42 des Adressenzählers und über die Torschaltung 9* mit dem dritten Eingang 51 des Suamators 6 in Verbindung·

In Fig· 2 ist eine AusfuhrungsVariante des erfindungsgemä3en riechensystems mit drei üexienrechenmaschinen 1, 1^f, 1" dar gestellt, wobei jede Eeehenmaschine in Übereinstimmung mit Fig· 1 aufgebaut ist·

Diese drei Ke ehe nmas chine η 1, 1', 1", sind so ausauimengeschaltet, daß der gesonderte Eingang 69 der ersten Rechenmaschine 1 am gesonderten Ausgang 65 der zweiten lieciienmaschine 1* liegt, deren gesonderter Eingang 69 mit dem gesonderten Ausgang 65 der dritten Rechenmaschine 1" verbunden ist und der gesonderte Eingang 69 der letzteren an den Ausgang 6^ der erstei

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Rechenmaschine 1 angeschlossen ist, während die Synchronisationseingänge 46 der zweiten und der dritten Rechenmaschine 1*, 1" auf den Synchronisationsausgang 48 der ersten Rechenmaschine 1 geführt sind·

Eei einer anderen Ausführungsvariante enthalt das Rechensystem erfindungsgemäß zusätzliche externe Schieberegister 95^··« 95 , wobei der Eingang des Schieberegisters 95* an den gesonderten .ausgang 65 der Rechenmaschine 1 geschaltet ist und die Ausgangs-Puffereinrichtung 9° ä.es externen leisters 95

gesonderten Eingang 69 der letzten ~echnmaschine 1" angeschlossen ist·

.jie Synchronisationseingänge 46 der zweiten und der dritten Rechenmaschine 1* bzw· 1" sind axt dem nach auaen herausgeführten .ausgang 48 der ersten Rechenmaschine 1 verbunden·

Der .Adressenzähler 38 Cei£· 3) enthält ein System von {Trigger schaltungen 98^·.·98₃, die über Tor schaltungen 97 xj··· 97_σ λ in Reihe geschaltet sind, wobei der Ausgang der Irigger-

schaltung 98_ _Λ über einen Inverter 99 und eine Torschaltung 100 axt dem Eingang der ersten Triggerschaltung 98^ verbunden ist·

Die Steuer e ing ä.rige der Tor schaltungen 97^·· »97- * und 100

I S"" i

sind zus-jmu-enjeschalt^t und an einen Eingang des Zahlers 38 angescixlossen, der mit dem entsprechenden Ausgang 41 (?ig· 1) der Steuereinrichtung 42 des Zahlers verbunden ist. Die Triggerschaltungen 98^...9Sg (Fig· 3) stehen über die Torschaltungen 100»

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uiicL 97i ..· 971 _Λ mit den entsprechenden Eingängen 39 dieses i s— ι

Zahlers 38 in Verbindung· Die Steuer eingange den Torschaltungen 1OO¹ und 97Ji*»«97c α siaä susainmenge schaltet und mit einem anderen Eingang des Zählers 38 verbunden, der an den enüsprechenden Ausgang 4-1 (Fig. 1) der Steuereinrichtung 4-2 des Zahlers angeschlossen ist.

Die Trigger schaltungen 98,, ---9O₀ (Fig. 3) sind über die Torschaltungen 100" und 97¹JL··.97^f^__^ an die entsprechenden Eingänge des Zählers 38 geschaltet, die an den .Ausgängen 79 (Jig. 1) des Mressenregisters 74 liegen.

Die Steuereingänge der Tor schaltungen 100»^f und 97'jJ

97*' _Λ (Fig· 3) sind ζusamnengeschaltet und mit dein dritten Sins'"!

gang des Zahlers 38 verbunden, der am entsprechenden Ausgang £1 (Fig. 1) der Steuereinrichtung 42 des Zahlers liegt.

Zrfindungsgema3 weist das Rechensystein eine ^usgc*rigs-Puifereinrichtung 36 (Fig. 2) auf.

^ur ^usgangs-Puffereinrichtung 95 (Fig. 4) gehören gleich aufgebaute Folgerstufen 101 und 102. Is folgenden soll die Folgerstufe 101 betrachtet ?jerden. Sie enthält einen ersten Transistor 103,. bei dem der Drain an der ersten Takt impuls schiene 104 liegt, das Gat6 an den Eingang IO5 der Folgerstufe 101 geschaltet ist und die bource mit dem .ausgang 106 der Folgerst ufe IO1 und mit dem Drain eines zweiten Transistors IO7 verbunden ist. Das Gate des zweiten Transistors 107 liegt an der zweiten Taktimpulsschiene 108 und seine Soaroa an der gemeinsamen

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Schiene IO9. Zwischen Gate und Source des ersten (Transistors 103 ist ein Lifckopplungskondensator 110 eingeschaltet· 'Der Eingang IO5 der ersten Folgerstufe 1O1 liegt am Ausgang des Inverters 111, dessen Eingang mit deα Eingang 112 der Puffereinrichtung 96 und- mit dem Drain eines dritten Transistors II3 verbunden ist. Das Gate des dritten Transistors 113 steht mit der zweiten Taktimpulsschiene 108 in Verbindung· Ί>^σ Ausgang 106 der ersten Folgerstufe 1O1 ist an das Gate eines vierten Transistors 114 angeschlossen, dessen Drain an die erste Speiseschiene 115 geschaltet ist und dessen Source einen Yerbindungspunkt 116 mit dem Drain eines fünften Transistors II7 bildet. Bei diesem liegt die Source an der gemeinsamen Schiene IO9 und das Gate am Ausgang 118 der zweiten Folgerstufe 102· An den Verbindungspunkt 116 ist außerdem das Gate eines sechsten Transistors 119 angeschlossen, dessen Source mit der gemeinsamen Schiene IO9 verbunden ist und dessen Drain einen Verbindungspunkt 120 mit der Source eines siebenten Transistors 121 bildet. Der Drain des siebenten Tranistors 121 ist mit der ersten Speisoschiene 115 verbunden, während sein Gate mit de^r Source des dritten Transistors 113 und mit dem Eingang 122 der zweiten Tolgerstufe 102 zusammengeschaltet ist· Am Verbindungspunkt 120 liegt das Gate eines achten Transistors 123» bei dem der Drain

die an die zweite Speiseschiene 124 angeschlossen ist und Source

mit dem Ausgang 125 der Puffereinrichtung 96 und mit den Drain eines neunten Transistors 126 zusammengeschaltet ist, dessen

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INSPECTED

Source an der gemeinsamen Schiene 109 liegt und dessen Gate an den Verbindungspunkt 116 geschaltet ist.

Erfindungsgemäß weist die Rechenmaschine 1 (Fig. 1) Einrichtungen 28, 31» 37» 86 zur Kommutierung von Einganejssignalen der L'ajrizen 2?, 30, 1O, 80 auf.

Lie Einrichtung ζ·Β· 28 (Fig. 5) zur Kommutierung von Ungarns signale η der Llatrix 27 enthält beispielsweise einen Dechiffratoc 127, der die leitende Verbindung zwischen dem gemeinsamen Einging 128 und einem der Ausgänge 129 des Dechiffrators 127 3'e nach dem Kode sicherstellt, der auf die Adresseneingänge 13Ο des Dechiffrators 127 gegeben wird· Zur Xommutierungseinriclitung 28 gahören auch erste und zweite Steuerschaltungen 131 bzw, 132 des Dechiffrators 127, eine Entladeeinrichtung 133 und ein Inverter 134·

Jede von den ersten Dechiffrator-Steuerschaltungen 131 enthält einen ersten Transistor 135t bei dem der Drain an der Adre2-signalschiene 136, das Gate an der zweiten Taktimpulsschiene 137 und die Source am Gate eines zweiten Transistors 138 liegen. DTe Source des zweiten Transistors 138 ist an die dritte Taktimpulsschiene 139 und sein Drain an den Ausgang 140 der Dechiffrc tor-3teuerschaltung 131 angeschlossen, wobei zwischen dem Drain und dem Gate des zweiten Transistors 138 ein Litkopplungskondensator 141 liegt· Jeder Ausgang 140 der ersten Dechiffrstor-Steuerschaltungen 131 ist mit einem entsprechenden Adresseneingang 130 des Dechiffrators 127 verbunden.

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ORfGiNAL INSPECTED

_v en

Jede der zweiten Steuerschaltung 132 des Dechiffrators 127

enthält einen dritten Transistor 142, bei dem d ^ieSource an der zweiten T-aktimpulsschiene 137» das Gate an der .Adre3signal-

an der
schiene 136 und der Diain Source eines vierten Transistors 14-3 liegen. Der Diain und das. Gate des vierten Transistors sind an die zweite Taktimpulsschiene 137 angeschlossen. Der Drai: des dritten Transistors 142 ist außerdem mit dem Gate eines fünften Transistors 144 verbunden, dessen Drain an den Ausgang 145 der Steuerschaltung 132 geschaltet ist und dessen Source mit der dritten Taktimpulsschiene 139 in Verbindung steht, wobei zwische: deF Source und dem Gate des fünften Transistors 144 ein umschaltbar ei Kondensator 146 liegt, bei dem die Steuerelektrode mit dem Gate des fünften Transistors 144 und die andere Elektrode mit de? Source desselben Transistors verbunden sind. Jeder .ausgang 145 der zweiten Dechiffrator-Steuerschaltungen 132 ist an einen entsprechenden Eingang 13° des Dechiffrators 127 angeschlossen.

D-: r iusgang des Inverters 134 liegt am gemeinsamen Eingang 128 des Dechiffrators 127i während sein Eingang an die erste Taktimpulsschiene 147 geschaltet ist.

Lie Zntladeeinrichtung 133 enthält Transistoren 148, bei denen die Drains an die Eingänge 149 der Entladeeinrichtung, die Gates an die r-rste Taktimpulsschiene 147 und die Source η an die gene infame Schiene 150 angeschlossen sind. Die Eingänge 149 der E nt la de einrichtung 153 stehen mit den -ausgängen 129 des Dechiffrators 127 und mit den Eingängen der Matrix 27 in Verbindung.

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Die Einrichtung 29 zur Kommutierung von Au^gangssignalen der luatrix 27 umfaßt einen Dachiffrator 151, der die elektrische Verbindung zwischen den Einsangen 152 und den .Ausgängen 153 des Dechiffrators 151 je nach dein Kode sicherstellt, der auf die Adresseneingänge 154 des Dechiffrators 151 gegeben wird, sowie erste und zweite Sue ier schaltungen 131 bzw. 132 für den Dechiffrator 15I und eine Ladeeinrichtung 155·

Jeder Ausgang 140 der ersten Dechiffrator-Steuerschaltunge: 131 ist cit einem entsprechenden Adresseneingang 1>4 des vechiffrators 151 verbunden. Jeder Ausjang 145 der zweiten Steuerschaltungen 132 des Dechiffrators 151 ist an einen entsprechen den Eingang 154 des Dechiffrators 15I angeschlossen.

Die Ladeeinrichtung 155 enthält Transistoren I56, deren Source η cit den iusgängen 157 der Ladeeinrichtung 155 verbunden sind, wahrend ihre Gates an der ersten laktimpulsschiene 147 und die Drains an der Speiseschiene 158 liegen. Die ^usgan^e 157 der Ladeeinrichtung 155 sind an die Eingänge 152 des DechJf-

frators I51 und an die Ausgänge der Llatrix 27 angeschlossen» Die Ausgänge 153 des Dechi£f£ators 151 liegen an den Ausgängen der Einrichtung 29 ßoe Komtsutierung von Ausgangssignalen der Z^trix 27.

ZiUr Erläuterung der Arbeitsweise der Ausgangs-Puff er einrichtung 9ö sind in Fi-]· 6a und 6b Zeitdiagramme der Takticpulsspannungen dargestellt»

Fig. öa zeigt hierbei den eustan Taktiapiils 159 und den

zweiten iaktimpuls 160,

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Fig. 6b zeigt den dritten Taktimpuls 161 und dan vierten Taktimpuls 162·

ule Wirkungsweise der Linrichtungen zur Kommutierung von Eingangs- und jiusgangssignalen der Matrizen veranschaulichen Fig· 7a, b, c, in denen Zeitdiagramme der Taktimpulsspannungen dargestellt sind.

Fig· 7a zeigt hierbei die Taktimpulse 163, 164, I65, Fig, 7b gibt die Taktimpulse 166, I67, 168 wieder.

Fig. 7c zeigt die Taktimpulse I69, 17O, 171.

7or der Betrachtung der .Arbeitsweise des seriellen Rechensystems, das wenigstens eine seriell arbeitende Eechenmaschine (Fig. 1) enthält, soll darauf hingewiesen werden, das die Itechenmaschine 1 eine "n"-Zahl von y - stelligen in Iteihe geschalteten !Registern 2,...· 2_n, ein Akkumulationsregister 11 mit V Stellen, einen Summator 6 und die Zahler 33» 34» 35 des gesteuerten Synchronisators mit den Teilungsverhältnissen y % ^ umfa3t.

Die Signale des Taktimpulsgenerators werden gleichzeitig auf den Uingang des zum gesteuerten Sync.hronisator gehörenden Zahlers 33 und auf die Steuer eingärige der Hegister 2,....2 gegeben (der Taktimpulsgenerator und die Steuereingange der Hegister 2^,..2_n sind in Fig· 1 nicht eingezeichnet).

Vom Ausgang des Zahlers 33 gelangen die Signale zum Zähler 34 und vom Ausgang des letzteren zu den Eingängen des Zahlerc .35.

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Das gemeinsame Teilungsverhältnis "k" der Zahler 35, 35 dos gesteuerten Synchronisators entspricht dem Produkt

k = \) λ/ Λ » und dia Gesamtzahl M von Stellen der in Seihe

liegenden Register 2,....2 ist durch das Produkt LI = ν ' ^ gegeben·

In dem betreffenden Rechensystem ist die Umlaufperiode der Information in den Registern 2,....2^ bei der Abgabe der Steuersignale von den entsprechenden Ausgängen 10 ... 10. der Latrix 10 an die Tor schaltungen 24, 7 gleich der Folgeperiode von iiusgana'ssignalen des Zahlers 35 im gesteuerten Synchronisator, wobei also die Gleichheit k = M erfüllt wird. Dadurch ist die Löslichkeit gegeben, die Speieherstelle der Information in den Registern 2,.·..2 zwecks der Umwandlung dieser Information zu jedem Zeitpunkt eindeutig zu bestimmen.

Die Umwandlung der Information in den Registern 2.·.·2_η erfolgt mit Hilfe von Steuersignalen, die Ό) η den .ausgängen 10... 10. der Matrix 10 in den Zeitpunkten zugeführt werden, in denen die umzuwandelnde Information die Torschaltungen 4, 7» 8» 24, 25, 26, 60 passiert.

Die Gesamtheit der Steuersignale, die von den .ausgängen 10^...10.J. der Likrobefehlsmatrix 10 zum vorgegebenen Zeitpunkt abgegeben werden, stellt einen Llikrobefehl der Rechenmaschine 1 dar. JeCer Llikrobefehl dauert eine Zeit lang, die für die Verarbeitung von γ Informationsbits erforderlich ist. Die kiksobefehlsmatrix 10 enthält einen Mikrobefehlssatz, der für die Lösung

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ORiGiNAL INSPECTED

von Aufgaben der gewählten Klasse, z.B. für die Lösung von mathematischen .Aufgaben notwendig ist.

Der .abruf des erforderlichen Likrobefehls erfolgt mi ir Hilfe der Einrichtung 37 zur Kommutierung von Eingangssignalen der I~ikrobefehlsmatrix 10.

Hierbei werden den Eingängen dieser Kommutierungseinrichtung 37 vom Ausgangsdechiffrator 32 der Synchronisationsprogramtnmatris 30 die entsprechenden Adressenkodes des erforderlichen !Mikrobefehls zugeführt·

Ein Synchronisationsprogramm ist eii* Folge der n-Zahl von Mikrobefehlen, die während eines Zeitintervalls ausgeführt werden, das einem Arbeitszyklus der Sechenmaschine 1 entspricht. Der Arbeitszyklus der Eeehenmaschine 1 ist gleich der urnlaufperiode der Information in den Registern 2„.. «·2_η·

Die Zeitpunkte, in denen der erforderliche Likrobefehl aufgerufen werden soll, werden mit Hilfe des Steuersignalformers ;jo des gesteuerten Synchronisators vorgegeben. Somit bestimmt ein Synchronisationsprogramm nicht nur die Reihenfolge der Llikro befehle, die wahrend eines Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1 ausgeführt werden, sondern auch die Zeitpunkte, in denen diese Mikrobefehle im Laufe eines Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1 abgerufen werden.

Die Synchronisationsprogramuiaurix 30 enthalt einen Satz von Synohronisationsprogrammen, die für die Lösung von Aufgaben der gewählten Klasse erforderlich sind·

Der Abruf des erforderlichen Synchronisationsprogramms 609851/0997

erfolgt mit; Hilfe der Einrichtung 29 aur Kommutierung von .äusgangssignalen der Programciatrix 27 und der Einrichtung 31 Kommutierung von Eingangssignalen der Synchronisationsprogranmmatrix 3^· Hierbei wird den Eingängen der Einrichtung 31 zur Kommutierung von Eingangssignalen der S^-nchronisationsprogrammmatrix von der Einrichtung 29 zur Kommutierung von ^usgangssignalen der Pxogrammatrix 27 der entsprechende Ädressenkode dsr Synchronisationsprograinciadresse zugeführt· Dieser Kode wird für die Dauer eines Arbeitszyklus der Heeheninaschine 1 eingeh stellt.

Ein Programm zur Berechnung von gewählten .Aufgaben stellt eine Folge von Befehlen der Rechenmaschine 1 dar, mit deren rlilfe der Vorgang der .aufgäbenberechnung gesteuert werden kann. Einen Ycriat an solchen Programmen enthält die ProjratnEatrix 27· Ein Befehl umfaßt einen Kode der Synchronisations orograrnmadresse, einen Kode der Adresse eines neuen Befehls, einen ilode für die Bedingung des Überganges zum neuen Befehl, einen Kode für die Lodifikation der Synchrones at ions programme und einen Kode der Modifikation des Likrobefehls,

Dar fur die Berechnung erforderliche Befehl wird mit des Einrichtung 28 zur Kommutierung von !ingangssignalen der Programmetrix Z? ausgewählt·

Hierbei v;ird auf die Eingänge der Einrichtung 28 zur Kommutierung von Eingangssignalen der Programmatrix 27 von gantj des .ädressenzäalers 36 der entsprechende Kode der Lefehlcadresse gegeben. Der Kode der Befehlsadresse wird im

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zähler 38 für die Dauer der Befehlsausführung eingestellt, die der Dauer eines ^rb-uii^zyjtlus der Beeheninaschine 1 entspricht. Eine Kodeänderung im .Adressenzähler 38 erfolgt mit Hilfe der voe Ausgang 41 dei' Steuereinrichtung 42 des .Adressenzählers abgegebenen Signale ,* die deia Kode der Bedingung für den Übergang zum neuen Befehl entsprechen·

Der Adressenkode neuer Befehle wird in den Zähler 38 eingelesen, wenn den St euer eingängen der Tor schaltungen 100» und 97-5...97^₁ (?ig. >) und/oder den Eingängen 100»· und 97'JJ-.· 97¹I λ ein Steuersignal von den .Ausgängen 41 der Steuereinrichtung 42 zugeführt wird und wenn zu den Eingängen 39 des Wählers 38 Signale von den Ausgängen 40 der Einrichtung 29 gelangen und/oder wenn auf die entsprechenden Eingänge des Zählers 38 ein Signal von den Ausgängen 79 des idressenregistei's 74 gegeben wird·

Das Einschreiben des folgenden Befehls in den .Adres ,enzähler 38 erfolgt bei der Abgabe eines Signals vom entsprechender. iusgang 41 der Steuereinrichtung 42 an die Steuereingänge der Torschaltungen 100 und 97^···97₃_^· Dabei wird der Inhalt der ersten Stelle des Zahlers 38 in die zweite Stelle umgeschrieben, der Inhalt der zweiten Stelle wird in die dritte Stelle gebracht u.s.w., und der Inhalt der s-1-Stelle wird über den Inverter und die Torschaltung 100 in der ersten Stelle eingelesen, wobei also im zähler 38 der .Adressenkode des nächstfolgenden Befehls -festgehalten wird.

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BAD QR!O«fML

Die Änderung des Kodezubtands im Adressenzähler 38 erfolgt im Zeitpunkt, der vom Zahler 35 des ge steuerten Synchronisators bestimmt; wird.

Dabei gelangt an den Eingang 44 der Steuereinrichtung 42 des Adressenzählers ein Signal vom Ausgang des zum gesteuerten Synchronisator gehörenden Zahlers 35.

Das Signal, das dem Kode der Bedingung des Übergangs zu einen neuen Befehl entspricht, wird dem Eingang 43 der Steuereinrichtung 42 vom Ausgang der Einrichtung 29 zur Kommutierung von Ausgan^·sSignalen der Programmatrix 27 zugeführt. Dabei werden zum mindesten folgende Arten von übergan^sprüngen zur •Ausführung eines neuen Befehls und zur übertragung des Befehlsadressenkodes realisiert«

- unbedingter Sprung zur Ausführung des neuen Befehls, dessen Mreßkode im übertragenen Befehl angegeben wird;

- Übergang zur Ausführung des neuen Befehls, dessen Adreskode im übertragenen Befehl angegeben ist, wenn das "H"-Signal vom Ausgang 21 des Link-Kegisters 19 auf den Eingang 45 der Steuereinrichtung 42 des Zählers gegeben wird, oder Übergang zur Ausführung des neuen Befehls bei der Ankunft des ^lfL"-Signali vom Ausgang des Link-Registers 19i

- Übergang zur Ausführung des folgenden Befehls, dessen Adreskode im übertragenen Befehl angegeben ist, wenn das "L"-bignal vom Ausgang 21 des Link-Registers 19 auf den Eingang 45 der Steuereinheit 42 gegeben wird, oder übergang zur Ausführung des nächstfolgenden Befehls bei der Ankunft des "H"-Sig-

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. - 41 -

nals vom Ausgang 21 des Link-BegisSers 19;

- übergang zur Ausführung des neuen Befehls, dessen Adre3-kode mittels der Disjunktion (Konjunktion) des Kodes des Adressen^· gisters 74 und des im übertragenen Befehl enthaltenen Adrejkodes gebildet wird; die-Signale, die dem im übertragenen Befe'.xL angegebenen Adreßkode entsprechen, gelangen an die Eingänge 39 des Adressenzählers 38 von den Ausgängen 40 der Einrichtung 29;

- Übertragung des im betreffenden Befehl angegebenen Eefehlsadressenkodes vom Ausgang 40 der Einrichtung 29 zur Komcutierong von Ausgangssignalen der Befehlsmatrix 27 zum Eingang des Adressenregisters 74;

- übertrag des Befehlsadressenkodes vom .ausgang des Registers 2^ zum Eingang 78 des Adressenregisters 74.

Ins Adressenregister 74- kann der im vorgegebenen Befehl der Latrix 27 enthaltene Adre3kode des neuen Eefehls ader der aus dem Register 2, im vorgegebenen Zeitpunkt abgerufene Kode dieses Registers oder der von externen Einrichtungen auf die Steuereingänge 77 der Rechenmaschine 1 gegebene Adreßkode geschrieben werden, iuit Hufe der Disjunktion oder der Konjunktion des Kodes des Adressenregisters 74 und des Kodes der im betreffenden Befehl angegebenen neuen Adresse erfolgt die Verzweigung des Eerechnunosprogramms.

D~s Signal, das dem im betreffenden Befehl enthaltenen Kode für die Lodifikation von Synchronisationsprogramnen entspricht, gelangt vom Ausgang der Einrichtung 29 zur Kommutierung

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von AusgangsSignalen der Programmatrix 27 zu den Eingängen 72 dei' Einrichtung ?O aur Kommutierung von Synchronisationsprogramnen und ermöglicht vexschiedene Lodifikationen der iynciironisationsprogramme, z.B. serielle .ausführ ung aller Likrobefehle einoc: äynchronisationsprogranics, teilweise .ausfuhr ung von !..ikrobefehleides Synchronisationsprogr amins, Abänderung der λusfüiirungsOrdnung eiEßX Likrobefenlsfolge im Eahmen einas Synciironisationsprogracirr.i ^uf diese '.Yeise wird die L-cÄichkeit ge währ le is te t, neue oyn— chronisationrsprogramrne aus den zur Verfügung stehenden Synciironisationsprograminen bei geringem technischem Aufwand zu schaffen.

Das Signal, das dem im betreffenden Befehl enthaltenen Kode für die Liodifikation von Likrobefehlen entspricht, gelangt vom ausgang 87 der Einrichtung 29 zur Kommutierung von ^usgangssigr.cilen der Programmeurix 27 zu den zusätzlichen Steuei'eingänge:. der COrGchaltungen δ, 7ι 26, 27, 25. Dadurch wird die -Durchführung der Operationen zur Prüfung des Inhalts in den Registern 2^»...2 ohne Zerstörung der Information in diesen Registern möglich«

Das vorgeschlagene, wenigstens mit einer Rechenmaschine 1 ausgestattete serielle Rechensystem funktioniert wie folgt.

■änjenomman, befindet sich die Rechenmaschine 1 ic V/artezustand. dieser Zustand wird durch unvorändert bleibende Information in den ßegisiiern 2....2 , im Akkumulationsregister 11 und i:. Link-Register 19 sowie durch die Löglichkeit gekenniaichnet, das ge-.vählte Programm auf Befehl von einer externen Linrichtung abzuarbeiten. Hierbei wird das Programm jeder mit der Rechenmaschine 1 gelösten .aufgäbe mit dem Übergang der Rechenmaschine 1 In

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BAD ORiQiNAL

den Warte zustand abgeschlossen.

Von einer Vielzahl von Kodes des Adressenzählers 38 entspricht dem Wartezustand ein Kode. Dieser zustand v-ird durch den Kode der Übertragshedingung eingestellt, den der Befehl enthält, welcher dem Kode des Adressenzählers 38 entspricht»

In diesem Falle liefert die Steuereinrichtung 42 an den Adressenzähler 38 ein Freigabesignal zur Übernahme des Kodes einer im gewählten Befehl angegebenen neuen Adresse sowie ein Freigabesignal zur Übernahme des Kodes der anfänglichen Adresse von einer externen Einrichtung über das Register 74·.

Der Adreßkode des neuen Befehls, der durch die Übernahme der neuen und/oder der anfänglichen Adresse erhalten wird, ist der Adreßkode des in der Ausführungsfolge ersten Befehls im Programm der zu lösenden Aufgabe, die von einer externen Einrichtung vorgegeben wird·

Der Kode der neuen Befehlsadresse muß beim V/arte zustand mit dem Kode des Adressenzählers 38 übereinstimmen, der dem Wartezustand entspricht, d.h. bis zur Ankunft der anfänglichen Adresse von einer externen Einrichtung wird immer wieder der gleiche Befehl der Programmatrix 27 aufgerufen·

Der Kode der neuen Befehlsadresse gelangt an den Eingang 39 cLös Adressenzählers 38 vom Ausgang der Einrichtung 29 zur Kommutierung von Ausgangssignalen der Programmatrix 27 und wird in den Adressenzähler 38 einmal im Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1 auf ein Signal vom Ausgang des Zahlers 35 des gesteuerten jynchronisators gebracht·

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Beim Vferte zustand wird in jedem Arbeitstakt der Bechenmaschine immer der gleiche ülikrobefehl ausgeführt· lter .Arbeitstakt der Bechenmaschine 1 dauert einen η-ten Teil der Arbeitszykluszeit der Beehenmaschine 1·

Von bestimmten Ausgängen 10....10.^ der Liikrobefehlsmatrix 10 werden an die Torschaltungen 24, 7 sowie 13» 20 Steuersignale abgegeben, die den Durchlauf der Information in den Begistern 2,... ,2 , im Akkumulationsregister 11 und im Link-Segister 19 freigeben, ^ur Gewährleistung des Informationsumlaufs in allen genannten Begistern während des 7/artezustands mu2 das Synchronisations programm die η-Zahl von gleichen Likrobefehlen enthalten. Die in Fig. 8 angeführte Tabelle zeigt die Anordnung und die Änderung der Information in den Takten innerhalb der in Seihe geschalteten Begister 2,.·· .2,^- bei der Abarbeitung des ϊ/artezusüands wahrend eines Arbeitszyklus der Rqehenmaschine 1, und zwar für den Fall, wenn die in den Registern 2....2^ umlaufende Information drei zwölf stellige V/örter (^ (^ (g) umfaßt, wobei jede Stelle der Wörter mit (a^\, (b^\ bzw·^N bei 1= 1, 2...12 bezeichnet ist· Die Spalte T (Takt) enthält die Ordnungsnummern der Takte, die Spalte LK (Mikrobefehl) den Kode der Mikrobefehle (00) und die Spalten der Eegister 2....2^₀ umfassen die entsprechenden Bezeichnungen der Stellen der in den genannten Begistern umlaufenden Wörter, wobei in jeder Zeile der Tabelle der Inhalt der Begister 2_1#..2^₆ angeführt ist, der nach der Ausführung des in der vorhergehenden Zeile angegebenen Kikrobefelils eigelesen wurde.

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Aus Fig· 8 kann man ersehen, daß nach der Abarbeitung von 356 Tc.kten, die einen vollständigen Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1 ergeben, die Information in den Registern 2^·. .2,.^ bei Ausführung entsprechender Mikrobefehle vollständig wiederhergestellt wird·'

Bei der Verarbeitung der Information funktioniert diese Rechenmaschine 1 wie folgt. Jedes Programm, das von der Rechenmaschine 1 abgearbeitet wird, beginnt mit der Eingabe des Kodes der anfänglichen Adresse vom gewählten Programm, der von einer externen Einrichtung den Eingängen 77 (Fig· 1) der Reoueniaaschir:'. 1 und weiter den Eingängen 7° des .Adressenregisters 74 zugeführt wird.

Dabei wird auf den Eingang 75 des Registers 74 ein Freigabesignal zur übernähme des Anfangsadressenkodes gegeben, worau; dieser Kode ins Register 74 eingeschrieben wird·

Da beim Wartezustand, der sich vor dem Betriebsvorgang der Informationsverarbeitung einstellt, das Freigabesignal zur Übernahme des Kodes der Anfangsadresse abgegeben wird, erfolgen nun in dem cit dem Arbeitszyklucbeginn der Rechenmaschine 1 zusammenfallenden Zeitpunkt die Abgabe des Kodes der Anfangsadresse vom Adressenregister 74 und die Übernahme dieses Kodes in den Adressenzähler 38. Gemäs diesem Kode der Anfangsadresse wird in der Prograramatrix 27 der erste Befehl des vorgegebenen Programms aufgerufen. Dieser Befehl enthält den Kode der Bedingung für den Übergang zum nächsten Befehl, den Adressenkode des neuen Bofehls, zu dem im nächsten Arbeitszyklus übergegangen werden soll, sowie

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BAD ORIGINAL

den Adressenkode des Synchronisationsprogramms, das unter Berücksichtigung der Hikrobefehlsmatrix.iO die Reihenfol_ö-e von Operationen bestimmt, denen der Inhalt der Register 2..,.2^ im Laufe des Arbeitszyklus der Eechenniaschine 1 untrerzogen wird· Diese Reihenfolge Von Operationen wird durch den ilikrobefehlssats bestimmt, dessen Mikrobefehle gemäß den im Synchronisationsprogramm enthaltenen Adressen gewählt werden· Hierbei wird von dem gesamten für diese Rechenmaschine 1 vorgesehenen und in der Kikrcbefehlsmatrix 10 gespeicherten Mikrobefehlsvorrat in federn .Arbeitstakt der Rechenmaschine 1 ein Mikrobefehl gewählt·

Angenommen, soll bei der Verarbeitung der drei zwölfstelligeiL 7/örter (§X (^ ©nach dem gegebenen Befehl des Programms das Wort JD durch das 7/ort (2) in den Registern 2^.,.2,^ (Fig. 9) ersetzt werden.

Das Synchronisationsprogramm, dessen üdressenkode im betref!enden Befehl angegeben ist, enthalt eine Folge von Likrobefeiilen, die für die Durchführung des erwähnten Ersatzes erforderlich sind.

5¹Ur den angegebenen Vorgang der Informationsverarbeitung besteht die Llikrobefehlsfolge zum Unterschied vom ffartezustand aus zwei Llikrobefahlen /00/, /01/. Der Mikrobefehl /01/ _V;ird in vorgegebenen Taktzeiten des Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1 ausgeführt.

In den übrigen Taktperioden des Arbeitszyklus wird der L'.ikrobefehl 100 zur Eeibehaltung der Information in den Registern

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befolgt.

r Durchführung der Operation des Ersatzes des Wortes @ durch das Wort O muß der Llikrobefehl /01/ die Abgabe von Steueu Signalen an die Torschaltungen 24, 4, 8 (Fig. 1} in den Zeitp unkten gewahr leisten, in denen auf die Eingänge dieser Tor-Schaltungen die den Stellen des Wortes ^b) entsprechenden Signale abgegeben werden, sowie das Fehlen der Steuersignale an den Torschaltungen 4, 7, 15, 18, 2i?, 26, 5O, 54, 50, 61, 68, 94 zwecks Beibehaltung der Information in den Registern 2>...·2 bewirken·

Hierbei gelangen die den Stellen des Wortes ^p entsprechenden Signale vom .Ausgang 3 des Registers 2 über die Torschaltung 24 an den Eingang des Registers 2,. und über die Torschaltung 4, den Summator 6 und die Torschaltung 8 an den jiingant des Registers 2. · In diesem Falle werden in die Register 2„. und 2. die Stellen des 7/ortes (^B) geschrieben, Somit ist der Ersatz im Register 2_i durchgeführt; anstatt der Stellen des V/ortes a stehen nun in diesem Register die Stellen des Wortes Q3}

Zur Eürüung der Beschreibung von idikrobefehlen werden im folgenden nur die Tor schaltungen angegeben, an deren Steuereingange das Steuersignal angelegt wird.

Fig. 9 zeigt die .Anordnung und die taktgemäße Anderung der Information in den in Reihe geschalteten Registern 2_/-».«2_rg beim Ersatz des Portes (a) durch das Wort φ · Zur Durchführung dieser Ersatzoperation werden in den Takten 2, 3, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 25, 29i 32, 35 während eines Arbeitszyklus der Rechen-

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maschine 1 die IiLkTobefehle /01/ zum Ersatz der Stellen, des '.Vorte; (a) durch entsprechende Stellen des Wortes (b) und in den übrigen Takten die Likrobafehle /00/ ausgeführt, die den Umlauf der Information in den Registers 2....2,g bewirken.

• .Vie aus Fig· 9 zu ersehen ist, befindet sicn ic Register 2 nach Ablauf des zweiten Taktes (vgl· die Zeile des Taktes 5) anstatt der ersten Stelle /aT) des Jortes (a) die erste Stelle rfi^ des Wortes £b) , und nach der Ausführung des Taktes 3o (vgl. die Taktzeile 37) stehen, an allen Stellen des Portes (^ die entsprechenden Stellen des Wortes

Auf ein Signal zum Beginn des nächsten Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1 wird in den Adressenzähler 98 der Kode der im vorhergehenden Befehl angegebenen neuen Adresse eingetragen.

Vorausgesetzt wird als Bedingung des Überganges zum nächsten Befehl des Programms das Vorhandensein des Signals "H" am Ausgang 21 des Link-Registers 19·

Der nächste Befehl des Programms enthält den Kode der Adresse vom Synchronisationsprogramm, nach dem mit Hilfe der Likrobefehlsmatrix 10 folgende Operationen mit dem Inhalt der Register 2^...2^₀ durchgeführt werden:

Schreiben des L-Signals in die erste Stelle /S^ des Wortes (a) ;

Schreiben des L-Signals in die neunte Stelle (O des Wortes (a) ;
Schreiben des L-Signals in die neunte Stelle fc^} des

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BADORiGINAL

7/ortes (gJ ;

Eechtsverschiebung des fortes

[b) um eine Stelle;

Linksver Schiebung der Stellen (a^) - (aT) um eine Stelle;

Addition der zehnten Stelle (^Cq) äes ./ortes (jT) mit der

elften Stelle/oT^ des Wortes ^b) , wobei das Ergebnis der

elften Stelle /6T^ des 7/ortes (j?) zugeordnet wird;

Addition der zwbften Stelle /CJ^) des ',/ortes (3) mit der zwölften Stelle /6J^ des Wortes Q)) und Einschreiben des Übertragasignals ins Link-Registers19 bei der Durchführung der Addition.

Die kikrobefehlsmatrix 10 liefert die Steuersignale an die entsprechenden Torschaltungen, wobei die Durchführung der erwähnten Operationen gewahrleistet wird.

Angenommen, ist die Information in den Registern 2_/....2₇-vor Beginn des ersten Taktes (am Beginn des Arbeitszyklus der Rechenmaschine 1) so verteilt, wie dies Fig. δ (Taktzeile 1) zeigt.

D_.s Schreiben der Hull in die erste Stelle des ./ortes £a) und in die neunten Stellen der Wörter fö) und (6~) erfolgt durch die Abgabe des Steuersignals an den Eingang der Torschaltung 7 (Fig. 1) während der Takte 1, 25, 27 (Fig. 8).

Die Steuersignale werden bei der Ausführung des entsprechenden Likrobefehls der Matrix 10 (Fig. 1) erzeugt. Eeim Fehler des -teuersign«Is am Eingang der Torschaltung 24 während der erwähnten Takte wird die Verbindung zwischen den Registern 2-*_ö und

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2,. unt er br ο eben, wobei infolgedessen in die erste Stelle des "Portes (ζλ und in die neunten Stellen der Wörter AT) und (a^ die Iiull eingeschrieben wird·

Die RechtsverSchiebung dss Wortes ^T) um eine Stelle wird durch .Anlegung der Steuersignale an die Eingänge der Tor schaltungen 26, 7 (3KLg. 1) in den Fakten 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34- (Fig. 8) vorgenommen.

Die Steuersignale werden ebenfalls bei der Ausführung d6s entsprechenden Mikrobefehls .der ^..atrix 10 (Fig. 1) erzeugt.

Dabei wird die Information von .Ausgang des Registers 2_ffi über die Torschaltung 26 ins Register 2, gebracht, weswegen die ReentsverSchiebung der Information um eine Stelle erfolgt.

Die Links verschiebung der zweiten bis achten Stelle des Portes /ζ) um eine Stelle wird mit Hilfe des Sumniators 5 mittels mehrerer verschiedener Ilikrobefehle ausgeführt. So liefert die Likrobefehlsmatrix 10 im vierten Takt die Steuersignale an die Eingänge der Torschaltungen 4, 12, 7 und bewirkt dadurch den übertrag der zweiten Stelle des '«Vortes /a~} vom Sumcator 6 in das ikku::ulationsregister 11. Im fünften und sechsten Takt gibt die Likrcbefeiilamatrix 10 die Steuersignale an die Eingänge der Torschai.tunken 7» 13i 24 und gewährleistet dadurch den umlauf der zweiten 3'jelle des Wortes (a~} im Akkumulationsregister 11. Id siebenten Takt legt die Likrobefehlsmatrix 10 die Steuersignale an die Eingänge der Torschaltungen 4, 7» 12, 25 an und führt somit den Ersatz der dritten Stelle des Portes /a\ durch die zwei-

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te 3-seile herbei, wobei die dritte Stelle des ,Vortes ζ£) in das Akkumulationsregister 11 geschrieben wird. Ähnlich werden die übrigen Stellen des V7ortes (aj nach links verschoben.

Die .addition der zehnten Stelle des Wortes ^T) und der elften Stelle des Wortes fb~) sowie des Einschreiben des Ergebnisses in die elfte Stelle des Wortes ζολ mit der Eingabe des Übertragssignale in das Link-Register 19 erfolgen auf mehrere !Mikrobefehle·

Im Takt 28 liefert die Mikrobefehlsmatrix 10 die Steuersignale an die Eingänge der Tor schaltungen 4·, 7» 12, 14· zur Speicherung der zehnten Stelle des ϊ/ortes £*a} im ikkumulationsregister 11.

während der Takte 29, 30, 31 gibt die !.likro be fehle matrix 10 die Steuersignale an die Eingänge der Tor schaltungen 7» 13» 24 zwecks Speicherung der zehnten Stelle des Yiortes /C^ im .Akl-iumulationsregister 11·

Im Takt 32 liefert die Llikrobefehlsmatrix 10 die Steuersignale an die Eingänge der Torschaltungen 4, 7» 12, 15, 22, 24 und bewirkt dadurch die addition der .sehnten Stelle des Wortes (a) und der elften Stelle des ,Vortes ^T) sowie das Schreiben des Srgebnlo.:e3 iui «ickumulationsregister 11, wobei im Falle eines Übertrags im Idditionsergebnis gleichzeitig ins Link-Hügister eine Eins und bei fehlendem Übertrag die Null eingelesen wird.

Ia Takt 35 gibt die Llikrobefehlsmatrix 1O die Steuersignale an die Eingänge der Torschaltungen 7, 13, 20 ab und geveähr-

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leistet dadurch den Umlauf der Information in Akkuia illations regi5ter 11 und im Link-Bagister 19·

Im Takt 34 werden von der kLkrobefehlsmatrix 10 die Steuersignale an die Eingänge der Torschaltunyen 8, 15, 24 abgegeben, wobei die überführung des Additionsergobnisses vom Akkumulationsregister 11 in die elfte Stelle des ./ortes rfT) möglich wird usw.

Das Ergebnis der Informationsverarbeitung wird von der Aasgcjigsmatrix 80 an die Steuerausgänge 81 der Rechenmaschine 1 und weiter an eine Peripherieeinrichtung ausgegeben· Hierbei gelangt die Information von den .ausgängen des Registers 2. au den

ingangen 83 des Kode Umsetzers 82· Bei der Anlegung der Steuersignale an die Eingänge 88 und 84 dieses Kode Umsetzers 82 von den .ausgängen der Einrichtung 29 bzw· des Zahlers 34 wird die Information in den Parallelkode umgewandelt und über die Einrichtung 86 der Ausgängsmatrix 80 zugeführt. Die umprogrammierte Ausgangsmatrix 80 ermöglicht die Lodifikation des Ausgangskodes, z.3. für verschiedene Inzeigeverfahren sofcie für die Ausgabe von Steuersignalen an externe Einrichtungen, die in der Zeichnung nicht ge zeig* sind·

Die Eingabe der externen Information in die Heehenmaschine 1' erfolgt sowohl mit Hilfe eines Iüikrobefehls, der ein Steuersignal für die Torschaltung 68 erzeugt, als auch mittels der Triggerschaltung 89 und ihres Steuersignals, bei dessen Ankunft der Sumnator 6 das Zahlen der vom Ausgang 49 des Zählers 33 i gesteuerten Synchronisator gelieferten Impulse durchführt·

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Hierbei wird die Dauer des von der Triggerschaltung 89 abgegebenen Steuersignals von der eingegebenen Ziffer bestimmt, und die Ein- sowie Rückstellung des Zustande der Triggerschaltung 89 werden mittels dejc Ausgang ssignale der Mehre ing ang-Tor schaltung 9O vorgenommen, bei der auf eine Gruppe von Eingängen der Kode der eingeführten Ziffer und auf einem Eingang 91 das Freigabeeiignal vom Ausjang der Steuereinrichtung 4-2 des Adressenzählers gegeben werden· Oftmals, besondere bei der Verarbeitung der in der Rechenmaschine 1 als llantisse und Ordnung einer Zahl dargestellten Digitalinformation, werden für eine Gruppe von Zahlens".ellen gleiche Likrobefehle benutzt, wie z.B. Verschiebung der ganzen Lantisse einer Zahl um eine Stelle, Summierung der ganzen LIantisse einer Zahl und der LIantisse einer anderen Zahl usw. Die apparative Zusammenfassung derartiger in einem Zyklus wiederholt vorkommender Ilikrobefehlsgruppen ergibt eine bedeutende Haumersparnis in Geraten (in der Synchronisationsprogrammmatrix), da für eine solche Gruppe von Likrobefehlen il SynchroniGationsprogramm die Adresse nur eines Mikrobefehls angejeben wird. In diesem Falle liefert der Steuer Signalformer 356 im gesteuertem Synchronisa tor während mehrerer Takte die Adressen vor. ein und denselben Likrobefehlen und bewirkt dadurch die doppelperiodische Synchronisation der Rechenmaschine 1·

«us der obigen Beschreibung kann man entnehmen, daß ein zur Losung einer bestimmten Aufgabe bestimmtes Programm aus einer Folge von uyncoronisationsprograminen besteht, deren Adressen in der Programmatrix 27 angegeben sind. Für eine konkrete

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Ausführung der äechenmaschine 1 werden die Synchronisationsprogramme bein üoftwareentwurf gewählt, wobei die Lioglichkeit der universellen, d.h. mehrfachen Benutzung von Synchronisationsprogramnen bei der Lösung von verschiedenen, für die jeweilige Kaschiiienvariante geeigneten -aufgaben-berücksichtigt wird·

Da das Synchronisationsprogramm der Ee eheninaschine 1 die seitliche Folge von Likrobefehlsadressen bestimmt, wird die Formierung verschiedener Likrobefehlsfolgen durch Benutzung von gleichen !.likrobefehlen möglich, wobei auch die Löglichkeit gegeben wird, bei einem bestimmten Volumen der Likrobefehlsmatrix ΊΟ eine Vielzahl von iuikrobefehlsfolgen (Synchronisationsprogrammen) aufzubauen, die für die Lösung von bestimmten Aufgaben erforderlich sind.

^userdem kann die Anzahl von verschiedenen Synchronisationsprogrammen der Becli6nmaschine 1 durch die Einführung der 3inrichtung 7° zur Komcutierung von Synchronisationsprogrammen vergrößert werden, die es ermöglicht, neue Synchronisationsprogramme aus den Elementen dar vorhandenen Synchronisationsprograrme durch Bildung verschiedener Lodifikationen, wie oben beschrieben, zu schaffen, ohne das Volumen der Synchronisationsprogrammmatrix 27 zu vergrößern·

Somit ist die Bechenmaschine 1 durch Zweipegel-Programmie-J ungäsysteme gekennzeichnet.

Der erste Programmierungspegel mit Programmverzweigung und ait dem übergang zu Unterprogrammen wird mit Hilfe der Pro-

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grammatrix 27, der Einrichtungen 28 und 29 zur Kommutierung von Eingangs- bzw· Ausgangssignalen des Zählers 38 und der Steuereinrichtung 42 des Adressensahlers erreicht.

Der zweite Programmierungspegel wird mittels der Synchronisationsprögraranatrix JP und der Llikrobefehlssiatrix 10 verwirklicht. Lit Hilfe der oteuersignale der Hatrix 10 erfolgt die Umwandlung der Information in den Registern 2_x....2_n·

Diese Zweipegel-Organisation des Programmierungεsystems gestattet es, in einem Befehl eine ganze Eeihe von Anweisungen über Verarbeitung, Prüfung, Übernahme von Operanden und der Verarbeitungsergebnisse sowie die Adresse des nächsten Befehls zusammenzufassen und dadurch den technischen Aufwand pro Volumer;

zu
einheit der Programnatrix 27 verringern.

Die Anwendung der Zweipege!programmierung nebst den vorgeschlGbenaB-Verbindungen zwischen den Funktionseinheiten der Heehenmaschine 1, z.B. zwischen den Eegistern 2_/1...2 , zwischen den Eegistern 2^...2_n und dem Summator, zwischen dem Summator und dem Akkumulationsregister 11 u.a., ergibt bei höchst kompaktem Aufbau ein sehr flexibles System von Befehlen und dadurch dJ. Llojliohkeit, He ehe nma schinen mit verschiedener Bestimmung sowohl für die Ansteuerung von externen Gbjekten (als Tnini computer), als auch fur die Durchführung von mathematischen Berechnungen (als Kalkulationsgerät) zu realisieren.

Die zum Eechensystem gehörende Sechenmaschine 1 besteht in der Hauptsache aus den Matrizen 10, 30, 27> 80, den Ein-

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lichtungen 37, 32, 31» 29, 28 und den Registern 2^.,Z_n soväe 66.t..66 · Daraus folgt, daß die Ivlatrizen 10, *0, 27, 60, die Einrichtungen 37, 32, 31, 29, 28 zur Kommutierung von Hingangs- und .nusgangssignalen mit ihrer regulären Verdrahtungsstruktur sowie die inReihe liegenden Register 2....2 , 66....65 , die eine große Anzahl von gleichtyjbigen in Reihe geschalteten Elementen (wie Fegisterstellen) aufweisen, für die Realisierung einer solchen Rechenmaschine 1 in der Art eines integrier· ten Großschaltkreises (LSI) geeignet sind·

3'ür das Rechnen mit Dezimalzahlen wird die Anzahl von oteile η im Akkumulationsregister 11 und in jedem der Kegister 2.·.. 2 gleich 4. (J =4) gewählt, und für die Korrektion wahrend des Additionsvorganges sind von binär- dezimalen Mahlen die Konstanten 0110 und 1O1O eingeführt, wobei die Konstante 1Ο1Ο dem Eingang 5 clös Summators 6 mit Hilfe der ÜLiD-Schaltung 57 beim Tor handensein des Signals am invertierten Ausgang des Link-Registern 19 zugeführt wird·

Die Konstanten Ο11Ο und 1Ο1Ο werden in den Eodefornerschaltungen 53, 55 formiert, auf deren Eingänge Signale von den Ausgängen des Zählers 33 im gesteuerten Synchronisator gegeben weiden·

.4uzerdem werden mehrere (z.B. 4) Zahlenstellen zur Vergrößerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Rechenmaschine 1 parallel abgearbeitet, da die Register 2_1#..2_n, alle Torschaltimgcn, der Summator 6 und das Akkumulationsregister 11 als Llehrkanal-

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schaltungen ausgefίΐΐΐΕΐ sind und in federn Kanal dia Register 2„...2 , Tor schaltungen, einen Summator 6 und ein Akkumulationsregister 11 enthalten, wobei alle Kanäle mit den Signalen vom Ausgang der 1-ikrobefehlsmatrix 10 über Tor schaltungen, parallel gesäuert werden, das Übertragssignal vom Ausgang des Sum:.;ators 6 dfc3 ersten Kanals dem Eingang des Sumoiators 5 des folgenden Kanals zugeführt wird usw., und das Übertrags signal von .ausgang des Sunir.ators 6 des letzten Kanals über eine gesteuerte Torschaltung an den Eingang des Link-Registers 19 gelangt.

Die Ausfuhrungsvariante der Raehenaiaschine 1, in den die Register 2„.,«2 , das Akkumulaüionsregister 11, der Summator

I Il

6 und alle Torschaltungen mehrkanalig ausgeführt sind, ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Aus den obigen Ausführungen kann can ersehen, das der Übergang von seriellen Prinzip der Informationsverarbeitung zum Serien-Parallelprinzip in der beschriebenen Rechenmaschine 1 nur durch Vergrößerung der Kanalzahl ohne Abänderung aller übrigen Punktionsgruppen und -einheiten erfolgt.

Bei Vergrößerung des üofcoigs der zu lösenden Aufgaben werden die beschriebenen Rechenmaschinen 1 zu einem Rechensystem mit mehreren Rechenmaschinen organisiert, die miteinander mit Hilfe der vom Ausgang 48 einer Rechenmaschine 1 en die Eingange 4-5 der anderen Rechenmaschinen 1 gelieferten Signale synchronisiert werden und die Information mit Hilfe der Register οό^.,.οδ austauschen. Die zu diesem System gehörenden Rechen-

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maschinen 1 können sowohl gleichzeitig, als auch abwechselnd arbeiten.

liachstehend wird eine Ausfuhr ungs Variante eines solchen aus drei Rechenmaschinen 1, 1^f, 1" bestehenden Rechensystems näher betrachtet. .Auser den drei Rechenmaschinen 1, 1¹, 11' sind in das System externe Register 95,*·..95_α und eine Puffereinrichtung 9° zusätzlich eingeführt worden·

Die gegenseitige Verbindung der Rechenmaschinen 1, 1', der Register 95^···95_α und. der Puffereinrichtung 9« ist in Fig. 2 dargesuellt·

Jede der Rsehenmaschinen 1, 1^f, 1¹¹ funktioniert wie oben beschrieben wurde·

Die Register 66....65 aller Rechenmaschinen 1, 1¹, 1¹¹; die T'or schalt ung 671 die externen Register 95^···95_α £Q.d die Pu£::ereinrichtung 96 sind in Reihe geschaltet und bilden einen geschlossenen Kreis.

Lit nilfe dieses geschlossenen Kreises erfolgt der übergang zum Rechenprogramn, das einer anderen Rechenmaschine 1' eingestellt wurde·

Ss sei angenomcen, daß die erste Rechenmaschine 1 die Berechnung nach ihrem Programm abgeschlossen hat und das Rechnen nach dem in der dritten Rechenmaschine 1^fI gespeicherten Prograam fortgesetzt werden soll. Su diesem Z',veck wird von der Rechenmaschine 1 der Hummernkode der Rechenmaschine formiert, die den Berechnungsvorgang fortsetzen soll (in unserem Falle

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die dritte Rechenmaschine)· Dieser Ifummernkode wird über die Torschaltung 64 der ersten Beehonmaschine 1 in den geschlossenen Kreis eingetragen, üußer diesem ITumaernkode der Hechelmaschine 1¹¹ bringt die Hechelmaschine 1 in den geschlossenen Kreis die anfängliche.Adresse des Programms, nach dem die dritte Rechenmaschine 1^ff die Berechnung fortsetzen soll, sowie, wenn nötig, die Zwischenergebnisse ihrer Berechnungen·

Die in diesen geschlossenen Kreis eingelesene Information läuft darin um, d· h· durchläuft alle Rechenmaschinen 1, 1*, 1 *' nacheinander·

Damit jede beliebige Rechenmaschine dieses Rechensystems die Berechnung fortsetzen kann, müssen alle Rechenmaschinen

I, 1^f, 1¹¹ des Rechensystems eine Programmunterbrechung gewährleisten· Beim Unterbrechungsbetrieb wird der Inhalt des geschlos· senen Kreises geprüft und der ITumnei'nkode der Rachenmaschine 1 erkannt, der mit dem vorher zugeordneten Kummernkode dieser Rechenmaschine übereinstimmt. Bei gleichzeitigem Betrieb aller Rechenmaschinen 1, 1¹, 1^fl des Rechensysiems wird das ünterbrechungsprograma auf bestimmte Plätze das Rechenprogramms eingeschoben und bei abwechselndem Betrieb der Rechenmaschinen 1,

I^I, 1^fl des Rechensystems müssen alle Rechenprogramme jeder

Rechenmaschine 1, 1' und 1^rt mit dem Unterbrechungsprooramm enden, das im Bedarfsfalle mit dem Wartezustand vereinigt wird·

Vienn die Rechenmaschine 1 beim Unterbrechungsbetrieb im geschlossenen Kreis ihren ITummernkode erkennt, bringt diese

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Beehemaschine 1 den Kode der anfänglichen Adresse vom geschlossenen Kreis in ihre Register 2,... ,2^ und vom Ausgang des He gis te:: 2, in den Adresc-enzähler 28, um das Rechnen nach dem gewählten Programm mit der betreffenden Anfangsadresse fortzusetzen·

V/eiterhin soll die Ausführung eines programmierbaren Rechensyatems betrachtet werden, bei dem eine Rechenmaschine 1 so programmiert ist, daß sie alle übrigen Rechenmaschinen des Rechensystsems steuert·

Die Programmierung eines solchen Rechensystems erfolgt auf dem Pegel von Programmen gesteuerter Rechenmaschinen durch Einschreiben (im Steuerprogramm7der Kodes der anfänglichen Adressen dieser Programme). Das Steuerprogramm wird in den geschlossenen Kreis über die Torschaltung 64- der 3teuerrechenmaschine 1 aus einer externen Einrichtung eingegeben· Die Steuerrechenmaschine 1 wählt aus dem Steuerprogramm die Anfangsadressenkodec der erforderlichen Programme aus und übergibt die Steuerung des Re chenv or ganges dett gesteuerten Rechenmaschinen 1, die diese Programme enthalten· Kach der Abarbeitung eines bestimmten Programms durch die gesteuerte Rechenmaschine 1 erfolgt die Rückkehr zum Steuerprogramm, um den Kode der nächstfolgenden Anfange adresse mit Hilfe der Steuerrechenmaschine 1 zu bestimmen und das Rechnen fortzusetzen·

Die vorgeschlagene Ausgangspuffereinrichtung 96 (Pig· 4) funktioniert wie folgt· Beim Durchgang des an die zweite Taktimpulsschiene 108 (Fig. 4) angelegten Taktimpulses 159 (Pig· 6a)

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wird der Transistor 113 leitend und läßt die am Eingang 112 der Puffereinrichtung 96 anliegende Information zum Eingang 122 der Folgerstufe 102 durch. Gleichzeitig wird die eingegebene Eingangsinformation über den Inverter 11 dem Eingang IO5 der Folgerstufe IO1 zugeführt. Wenn während der i'/irkungszeit des Taktimpulses 159 (Fig· 6a, am Eingang 112 (Fig· 4·) der Puff er einrichtung 96 der höhere Spannungspegel liegt, wird am Eingang IO5 der FoI-gersiufe 101 der niedrige Spannungspegel eingestellt, und der ilitkop__lungskcndensator HO entlädt sich über den Ausgangswiderstand des Inverters 111 und über den Transistor IO7, der in der Wirkingszeit des Taktimpulses 159 (Fig· ^a) geöffnet wird· Am .Ausgang IO6 der Folger stufe ΙΟΙ stellt sich der niedrige Spannung.üpegel ein· Hierbei bleibt der !.litkopplungskondensator 110 bis ;ur Ankunft des nächsten Impulses 160 (Fig. 6a) an der zweiten Taktimpulsschiene IO8 (Fig. 4) im entladenen Sustand, der Transistor IO3 bleibt gesperrt, und am Ausgang 106 der Folgerstufe 1O1 wird der niedrige Spannungspegel erhalten. Ίϊθηη aber bei Einwirkung des Taktimpulses 159 (Fig· 6a) am Hingang 112 (Fig. 4) der Puff er einrichtung 9° cLer niedrige Spann ungspe gel anbiegt, stellt sich am Eingang IO5 der Folgerstufe 1O1 der höhere Spannungspegel ein, wobei der Litkopplungskondensator 110 übei den jr>u£jc.ngGV7iderstand des Inverters 111 und über den beim Durchgang des Taktinpulses 159 (Fig. 6a) geöffneten Transistor 107 (Fig· 4) geladen wird· Am Ausgang 106 der Folgerstufe 1O1 stellt sich der niedrige Spannungspegel ein· Der Lütkopplungskcndensator 110 bleibt hierbei geladen, bis der nächste Impuls 160 (Fig.

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6a) an der zweiten Taktimpuls schiene 108 (Fig. 4) ankommt, und halt dadurch den Transistor IO5 im geöffneten Zustand. Aus diesem Grunde gelangt der an die erste Taktimpulsschiene 104 (Fig. 4) angelegte Taktimpuls 161 (Fig. 6b) über den transistor 103 an den Ausgang 106 der Folgerstufe 1O1. Vfenn am Eingang 112 (Fig. 4) der Puff er einrichtung 96 wahrend der Jirkuiigszeit des Taktimpulses 159 (Fig. 6a) der höhere Spannungspegel liegt, stellt sich am Eingang 122 der Folgerstufe 102 der höhere Spannungspegsl ein, und der Taktimpuls 151 (Fig. 6b) kann den Ausgang 118 (Fig. 4) der Folgerstufe 102 erreichen, da die Folgerstufe 102 ähnlich der Folgerstufe 1O1 aufgebaut ist. Wenn beiEinwirkung des Taktimpulses 159 (Fig. 6a) am Eingang 112 (Fig. ± der Puffereinrichtung 96 der niedrige Spanaungspegel wirksam ist, stellt sich am Lingang 122 der Folgerstufe 102 der niedrige Spannungspegel ein, der auch am Ausgang 118 aufrechterhalten wird. Jeder der Llitkopplungskondensatoren HO dient zur mögliche vollständigen übertragung der Spannung der Taktimpulse 151 und 152 (Fig. 6b) zu den Ausgängen 106 und 118 (Fig. 4), da die Spannung des geladenen L'itkopplungskondensators 110 a.Z. Gate des Tr ar.sist or s 103 zur Sour ce spannung des Transistors 103 hinzuaddiert wird und die Sicherheit der öffnung des Transistors 105 bein; Durchgang der Taktimpulse 161 und 162 (Fig. 5b) erhöht. V/enr. also am Eingang 112 (Fig. 4) der Puff er einrichtung 9° der niecrige Spannunjspegel wirksam ist, wird der Transistor 114 dui'ch. dan vom Ausgang 106 (Fig. 4) der Folger stufe 1O1 zuge-

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führten Taktinipulse 161 (Fig· 6b) geöffnet und läßt den höheren Spannunjspegel von der ersten Speiseschiene 115 zum gemeinsamen Ve r bindung cp unkt 116 und zu den Gates der Transistoren 119 und 126 durch· Diese Transistoren 119 und 126 »erden nun geöffnet. Der leitende Transistor 119 läßt die niedrige Spannung der gemeinsamen Schiene 109 zum Verbindungspunkt 120 und zum Gate des Transistors 123 durch, wobei der letztere sperrt und der .Ausgang 125 der Puffereinrichtung SS über den geöffneten Transistor 126 mit der gemeinsamen Schiene IO9 verbunden wird· Die Transistoren 121 und 117 sind durch niedrige Spannungspegel am Eingang 122 und am Ausgang 118 der Folgerstufe 102 gesperrt.

Liegt an Eingang 112 der Pudereinrichtung 9° der höhere Spannungspegel, so wird der Transistor 117 durch den vom Ausgang 118 (Fig· 4·) der Folgerstufe 102 abgegebenen Taktimpuls 161 (Fig. 6b) geöffnet und läßt den niedrigen Spannungspegel von der gemeinsamen Schiene IO9 zum Verbindungspunkt 116 und zu den Gates der Transistoren 119 und 126 durch, wobei die letzteren gesperrt werden· Der transistor 114· ist durch den niedrigen Spannungspesel am Ausgang 106 der Folgerstufe IO1 gesperrt. Der Transistor 121 wird vom höheren Spannungspegel am Eingang 122 tier Folgerstüfe 102 geöffnet und läßt den höheren Spannungspegel von dar ersten Speiseschiene 115 zum Verbindungspunkt 120 und zum Gate des Transistors 123 durch. Der Transistor 123 wird geöffnet und leitet den höheren Spannungspegel der zweiten Spei-

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se schiene 124· zum Ausgang der Puffer einrichtung 95 durch. Der Zustand am Ausgang 125 der Puffereinrichtung 96 bleibt bis zur

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Ankunft das nächsten Taktimpuls 1o2 (Fig· 6b) erhalten, der auf die erste Taktimpulsschiene 104· (Fig. 4) gegeben wird, da die Transistoren 114 und 117 in cLe* Pause zwischen den Taktiiapulsen 161 und 162 (Fig· 6b) gesperrt sind und die Information an der Gatekapazität der Transistoren 119 und.126 (Jig. 4) erhalten bleibt.

Die vorgeschlagenen Einrichtungen 28 und 29 (lid· 5)» <üe zur Kommutierung von Eingangs- und Ausgangssignalen der Latrix 27 bestinnt sind, funktionieren folgenderweise· Während der Wirkungszeit des Taktimpulses 163 (Fig. 7a), der an die zweite Taktimpulsschi6ne 137 (Fig. 5) angelegt wird, ist der Transistor 135 geöffnet und läßt die Information zum Gate des Transistors 138 durch· Gleichzeitig wird über den durch den Taktimpuls 163 (Fig. 7a) geöffneten Transistor 143 der umschaltbare Kondensator 146 geladen. Der Transistor 144 wird geöffnet und eiiapglicht die Übertragung des niedrigen Spannungspegels zum Ausgang 145 der zweiten Steuerschaltung 132 des Dechiffrators 127. ",Venn dem Adrecseneingang 136 cLe* Kommutierungseinrichtung 28 der höhere Spannungspegel zugeführt wird, lädt sich der Iiitkopplungskondensator 141 über den geöffneten Transistor 135 und den geöffneten Transistor 138 an die dritte Taktimpulsschiene 139 auf, die beim Anliegen des Taktimpulses 163 (Fig. 7a) den niedrigen Spannungspegel besitzt. Hach der Beendigung des Taktimpulses 163 und vor Beginn des Taktimpulses I65 (Fig. 7b) erfolgt die Entladung des umschaltbaren Kondensators 146 (Fig. 5) über den geöffneten

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Transistor 142. Eel Einwirkung des auf die dritte Taktimpulsschiiine 139 (Pi^· 5) gegebenen Taktimpulses 166 (I'ijj. 7b) erfolgj die übertragung des Taktimpulses 166 übex den geöffneten Transistor 133 (Fig. 5) zum .Ausgang 140 der ersten Steuerschaltung 1>1 des" Dechiffrators 12?. Dabei erhält der .ausgang 14-5 der zweiten Steuerschaltung 132 des Dechiffrators 127 den niedrigen Spannungspegel_> da der Transistor 144 gesperrt bleibt. Liegt am .adr essene ingang 1356 der Ko miaut ie rungs einrichtung 28 der niedrige Spannungspegel an, so erfolgt die Entladung des Litkopplungskondensators 141, der Transistor 142 wird gesperrt und am Gate des Transistors 144 bleibt der höhere Spannungspegel erhalten. Während der .Anlegung des Taktimpulses 166 (Fig. 7b) erfolgt die übertragung dieses Impulses 166 über den geöffneten Transistor 144 (iig. 5) zum .ausgang 145 der zweiten Steuerschaltung 132 des Dechiffrators 127. Hierbei erhält der .ausgang 140 der ersten Steuerschaltung 131 des Dechiffrators 127 den niedrigen Spannungspegel weiter, da der Transistor 138 gesperrt bleibt.

Der Llitkopplungskondensator 141 dient zur möglichst vollständigen übertragung der Spannung der Taktimpulse 16o, 1ö7, 16$ (l-'ig. 7b) und zur Erhöhung der Belastbarkeit des iiusgangas 140 (I-ig. 5) der ersten Schaltungen 131» weil die Spannung des geladenen Lütkopplungskondensators 141 am Gate des Transistors 138 mit der Drainspannung des Transistors 138 summiert wird und die Sicherheit der öffnung des Transistors 138 beim Durchgang

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ißAD ORIGINAL

der Taktimpulse 166, 167 und 168 (i'ig. 7b) erhöht·

Der umschultbare Kondensator 146 (Fi_b·. 5) dient ebenfalls zur möglichst vollständigen übertragung der Spannung der Taktiiapulse 166, I67, 168 (Fig. 7b) und zur Erhöhung der Belastbarkeit des -Ausganges 145 (Fig. 5) der zweiten Schaltungen 132, insofern die Spannung des geladenen umsehaltbaren Kondensators am Gate des Transistors 144 zur Spannung der Taktimpulse 165, 167 und 168 (Fig. 7b) hinzuaddiert wird und die Effektivität der öffnung des Transistors 144 (Fig· 5) beim «Virksanmelden der Taktimpulse 166, I67 und 168 (Fig. 7b) erhöht. Der entladene ucschaltbare Kondensator 146 (Fig. 5) weist minimale Kapazität auf, und die Spannung der Taktimpulse 166, I67, 168 (Fig. 7b) wird zum Gate des Transistors 144 (Fig, 5) beim Anlegen dieser Impulse nicht transportiert.

Die Information, die den Adresseneingängen 1556 der Komcutierungseinrichtung 28 beim Anlegen der Taktimpulse an die dritte -aktimpulsschiene 139 zugeführt wird, kann folglich in direkter Form zu den Ausgängen 140 der ersten Steuerbchaltungen 131 des Dechiffrators 127 und in der invertierter Form zu den Ausgängen 145 der zweiten Steuerschaltungen 132 des Dechiffrators 127 gelangen. In den Pausen zwischen den benachbarten Taktimpulsen, die auf die dritte Taktimpulsschiene 139 gegeben werden, haben die Ausgänge 140 und 145 der ersten und der zweiten Steuerschaltungen 131 bzw. 132 des Dechiffrators den niedrigen Spannung spegel.

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BAD

Beim Anlegen des Taktimpulses 169 (Fig. 7c) an die e^ste Schiene 147 (Fig. 5) erfolgt die Vorbereitung der Kommutierungseinrichtungen 28 und 29 zum weiteren Betrieb· Am gemeinsamen Eingang 128 des Dechiffrators 127 stellt sich, der niedrige Spannung^- pegel ein· Die Kapazitäten der inneren Funktionsgruppen des Dechiffrators 127 werden über den Ausgangswiderstand des Inverters 134 und über die geöffneten Transistoren 148 der Entladeeinrichtung 133 entladen· Über denselben Kreis entladen sich die Kapazitäten der Ausgänge 129 des Dechiffrators 127, darunter auch des angewählten Ausganges, da an den Adresseneingängen 13° des Dechiffrators 127 die Information liegt, die von den Ausgängen 132 und 145 der ersten und der zweiten Steuerschaltungen 131 bzw· 132 des Dechiffrators 127 beim Anlegen des Taktimpulses 166 (Pig· 7b) augeführt wird· Gleichzeitig werden die Kapazitäter der Eingänge 152 des Dechiffrators 15I und die Kapazitäten der Ausgänge 153 d.es Dechiffrators 151 von der Speiseschiene 158 übe:¹ die geöffneten Transistoren I56 der Ladeeinrichtung 155 aufgeladen, da an den Adresseneingängen 154 des Dechiffrators 15I die Inforcation liegt, die von den Ausgängen 132 und 145 der ersten und der zweiten Steuerschaltungen 131 bzw· 132 des Dechiffrators 151 beim Anlegen des Taktimpulses 166 (Fig. 7b) zugeführt wird.

liach der Beendigung des Taktimpulses I69 (Fig. 7c) und beim Wirksamwerden des Taktimpulses 166 (Fig. 7b) stellt sich am 'Eingang 128 (Fig. 5) des Dechiffrators 127 der höhere Spannungs-

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pegel ein, der an einen der .Ausgänge 129 des Dechiffrators 127 übertragen wird, In der IUa tr ix 27 erfolgt die '.Vaial der eingelesenen Information. Die Ausgangsinf ormation der LIatrix 27, die als niedriger Spannungspegel den angewählten Ausgängen dieser LIatrix zugeführt wird, gelangt an die Ausgänge 153 des Dechiffrators 151 und folglich an die .Ausgänge der Kommutierungseinrichtung 29 der Matrix 27·

In der Pause zwischen den Taktimpulsen 165 und 167 (Fig. 7b) wird an die Eingänge 13O und iyl· (Fig. 5) der Dechiffratoren 127 und 151 der niedrige Spannungspegel angelegt, und die den Ausgängen der Kommutierungseinrichtung 29 der Latrix 27 nach den Abklingen des Taktimpulses 169 (Fig. 7c) und. bei Einwirkung des Taktimpulses 156 (Pig· 7b) zugeführte Information bleibt an der Ausgangskapaziiiät dieser Ausgänge bis zur Ankunft der nächstfolgenden Taktimpulse 17O (Fig. 7c) und I67 (Fig· 7b) erhalten.

Ähnlich funktionieren die Kocmutierungseinrichtungen 28 und 29 der Latrix 27 auch bei der Ankunft der Impulse 164, I65 (Fig. 7a), 157, 168 (Fig. 7b) und 17O, 171 (Fig. 7c).

Das beschriebene serielle Rechensystem gibt die Löslichkeit, auf der Basis der Beehenmaschine 1 verschiedene Systeme aufzubauen, die sowohl _mit einer Bechenmaschine 1 für die Losung von einfachen Aufgaben, als auch mit mehreren Rechenmaschinen 1 zur Lösung von komplizierten mathematischen Aufgaben, zu Steuertfi^sswecken sowie zur Bildung von programmierbaren Systemer ausgestattet werden.

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in solchen Systemen tint e r scheiden sich die Ke ehe nma schinen 1 nur durch die "Fadelung" der Llatrizen 10, 3O₁ 27» und bei der Ausführung der Sechenmaschine 1 in der .Art eines integrierten Großscaaltkraises (LSI) ist für die Realisierung, von Kechenniaschinen mit verschiedener Bestimnung' (von verschiedenen LSI) nur der Srsatz eines Llaskierungselements (nur einer Schablone) erforderlich·

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Claims

ΡΑΤΞΙΐχ ANSPRÜCHE

M ./.serielles ..echansystem, das zur Lösung von matL.ematischer Aufgaben sowie zur Steuerung von externen EinriQhtungen und technologischen Prozessen bestimmt ist und wenigstens eine Serien-Sechenmaschine enthält, die einen zur Informationsverarbeitung bestimmten Summator hat sowie in P^eihe geschaltete und als .arbeitsspeicher der Rechenmaschine dienende Register aufweist, wobei der direkte .Ausgang des letzten Registers über eine !Torschaltung ei * dem ersten Summatoreingang verbunden ist und uer Singang wenigstens eines Registers über entsprechende Torschaltungen mit dem Ausgang des davor liegenden Registers und

eine

mit dem er stan Sumniat or ausgang Verbindung hat, und die zur Ansteuerung der Torschaltungen bestimmte kikrobefehlsraatrix enthal dadurch gekennzeichnet ,daß mindestens

ein zusätzliches Aiikumulat ions register (11) verwendet wird, das zur zeitweiligen Speicherung des vom Ausgang (9) des Sumaators (6) gelieferten Signals bestimmt ist und dessen Lingang über eine entsprechende Torschaltung (12) mit dem ersten Ausgang (9) des oummators (6) sowie über eine andere Torschaltung (13) mit seine..

direkten Ausgang (14) verbunden ist, wobei der direkte Ausgang (14) und der invertierte Ausgang (17) des Akkumulationsregisterc (11) über entsprechende Tor schaltungen (15) und (18) an den zweiten Eingang (16) des Summators (6) angeschlossen sind, sowie wenigstens ein einstelliges Link-Register (19) zur Speicherung

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des überiragssi^nals und zur Erzeugung von Steuersignalen für Pr ograucverzweigung ;je nach den Zwischenergebnissen des Rechen-Vorgangs benutzt wird, wobei der Eingang das Link-Registers (19) über eine Torschaltung (20) mit seinem direkten Ausgang (21). und über eine andere Torschaltung (22) mit dein zweiten Ausgang (2p) des Summators (6) verbunden ist, und der Eingang des ersten (2,,) der in Reihe geschalteten Register über entsprechende Torschaltungen (24), (25), (26) an den Direktausgang (3) des letzten Registers (2 ) von den in Rsihe liegenden Registern, an den .uirektausgang (Ή) des Akkumulationsregisters (11) und wenigstens an den Ausgang eines weiteren Registers (2 ) der Begisterreihenschaltung angeschlossen ist, und die Rechenmaschine (1) weiterhin eine Programmatrix (27) mit einer Einrichtung (28) zur Kommutierung von EingangsSignaIeη der Programmatrix (27) und einer Einrichtung (29) zur Kommutierung von Ausgan^ssignalen der Programmatrix (27) zwecks Speicherung und Abruf des Programm für die zu lösenden Aufgaben enthält sowie eine Synchronisationsprogrammatrix (3°) aufweist, die eine Einrichtung (31) zur Kommutierung von Eingangssignalen der Syachronisationsprogrammatrix und einen Ausgangsdechiffrator (32) der Synchronisationsprogracici" matrix (3O) zur Aufbewahrung und zum Abruf von Synchronisationsprog.nammen enthält, von denen jedes Synchronisa ti ons programm eine Folge von Likrobefehlsadressen darstellt, und einen gesteusrten Synchronisatox zur doppelperiodischen Synchronisation "von Funktionseinheiten der Rechenmaschine besitzt, der aus wenig-

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stens drei in Reihe geschalteten Lahlern (33)» (34), (35) i-ur Erzeugung von zeitlich getrennten Taktsignalen und aus wenigsjens einem ait einem entsprechenden zähler (35) cLes gesteuerten Synchronisators verbundenen Steuersignalformer (3^)_n besteht, wobei die Hinrichtung (37) zur Kommutierung von Eingangssignalen der LLLkrobeiehlsinatrix mit dem .Äusgangsdechif frator (32) der Synchronisationsprog.-.ainEatrix (30) verbunden ist, deren Einrichtung (31) zur Kommutierung von Dingangssignalen an die Einrichtung (29) zur Kommutierung von ^usgangssignalen der Programmatrix (27) geschaltet ist und ein Zweipegel-Steuersystem zur Steuerung der Informationsverarbeitung bildet, und die Einrichtung (31) zur Kommutierung von EingangsSignalen der Synchronisationsprogrammmatriz (3°) mit einem wähler (34) des gesteuerten Synchronisatore verbunden ist, während der imsgangsdechiffrator (32) der Synchronisationsprogrammatrix (30) elektrische Verbindung mit dem Steuer signalformer (3^) des gesteuerten Synchronisators für die Bildung einer Likiobefehlsfolge aufweist, wobei die Eingänge der Einrichtung (28) zur Kommutierung von Eingangssignalen der Programmmatrix (27) an die Ausgänge des Mressenzählers (38) angeschlossen sind, bei dem eine Gruppe von Eingängen (39) an den entsprechenden .ausgangen (40) der Einrichtung (29) zur Kommutierung

während von ^usgangssignalen der Programmatrix (27) liegt, eine andere Gruppe von Eingängen mit den Ausgängen (41) der Steuereinrichtung (42) des Adressenzählers verbunden ist, und eine Gruppe von Eingängen (43) der Steuereinrichtung (42) an die entsprechenden Aus-

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gärige der Einrichtung (29) zur Kommutierung, von ^ucgc der rrogrammatris: (27) angeschlossen ist ι andere Gruppe von

Eingängen (44-) mit den Ausgängen des entsprechenden Zahlers (35) des gesteuerten Synchronisaters verbunden ist und ^ein gesondorter Eingang '(45) am .Ausgang (21) des einstelligen Link-Registers (19) liegt.

2. Serielles Rechensystem nach .Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausstattung wenigstens einer Rechenmaschine (1) mit einer zusätzlichen Torschaltung (62) zur Durchführung der Disjunktion, wobei die zusätzliche Torschaltung (62) ζwischaL dem Direktausgang (3) des letzten Registers (2_n) und dem zweiten Eingang (16) des Summators ( 6) eingeschaltet

oder 3· Serielles Rechensystem nach Anspruch 1 . 2,

dadurch gekennzeichnet ,da3 die elektrische

Verbindung des Ausgangsdeahiffrators (32) d-r oynchronisationsprogramniatrix (3°) mit dem Steuersignalformer (36) des gesteuerten Synchronesators wenigstens in einer Rgchenoaschine (1) über eine Einrichtung (70) zur Kommutierung von Synchronisationsprog^ammen erfolgt, die zur änderung der von der Synchronisationspro-grammatrix (3°) vorgegebenen Abruf folge von Likrobefehlen bestimmt ist, wobei eine Gruppe von Eingangen (71) der Einrichtung (70) zur Kommutierung von SynchronisationsProgrammen mit den Ausgängen des Steuersignalformers (36) des gesteuerten Synchronisators verbunden ist, die andere Gruppe von Eingängen (72) an die

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entsprechenden Ausgänge der Einrichtung (29) zur Kommutierung von Ausgangssignalen der Programmatrix (27) angeschlossen ist und ihre Ausgänge (73) an die liingänge des Ausgangsdechiffrators (32) der Synchronisationsprogrammatrix (30) geschaltet sind· . 4· Rechensystem nach Anspruch .1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine Sr. cheninas chine (1) ein Adressenregister (74·) zur Organisation von komplizierten Programniverzweigungen enthält, bei dem eine Gruppe von Eingängen mit den entsprechenden -ausgangen (40) der Hinrichtung (29) zur Komriutierung von Ausgangssignalen der Pr ο gramma tr ix (27) verbunden ist, die zweite Gruppe von Eingängen (75) an die Ausgänge der Steuereinrichtung (42) des Adressenzählers (38) angeschlossen ist, die dritte Gruppe von Eingängen (76) an die Steaereingänge {77) der Rechenmaschine (1) geschaltet ist ^und wenigstens noch ein Eingang (78) an ein der in Heine liegenden

wahrend

Register (2·^) geführt ist, ' die Ausgänge (79) des Adressenregisters (74) mit entsprechenden Eingängen des Adressenzähler ε (38) verbunden sind·

5· Rechensystem nach Anspruch 1 bis 4, g e k e η η zeichnet durch die Ausstattung wenigstens einer

Heehenmaschine (1) mit einer zur Informationsausgabe bestimmten Ausgang s ma tr ix (60) nebst einer Einrichtung (85) zcji Eomcutierung von Lingangssignalen, wobei die Ausgänge der AusgöHgsmatrix (80) an die Steuerausgänge (81) der Sechenmaschine angeschlossen sind, sowi6 mit einem Kode umsetzer (82), bei dem

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eine Gruppe von Eingängen (83) mit einem Register (2.) der in S_eihe liegenden Register 2.·.·2_η verbunden ist, ein anderer Eingang (84) an einem Ausgang (85) des tvieixien Lahlers (3-4) des gesteuerten Synchroni sators angeschlossen ist und die Ausgänge an die Eingänge der Einrichtung (85) zur Lom^u^ieiung von Lingangssignalen der Ausgangsmatrix (80) geschaltet sind, wobei die Ausgänge der Komoiutierungseinrichtung (86) mit den Eingängen dsr Ausgangsmatrix (80) Verbindung haben·

6. Kechensystem nach Anspru&h 1 bis 5» dadurch gekennze ichne t ,da3 wenigstens in einer Rechenmaschine (1) die zusätzlichen Steuereingänge allei' an den Eingängen der in Reihe geschalteten Register (2^,·.·2 ) liegenden ü'orschaltungen (7, S, 24, 25_f 26) mit den zusätzlichen Ausgängen (87) der Einrichtung (29) zur Kommutierung von Ausgangssignalen der Prograrnuatrix (27) verbunden sind·

7. Rechensystem nach .Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennze ichne t ,daß wenigstens eine Rechenmaschine zwecks Formierung von Konstanten, die für Operationen mit Dezimalzahlen erforderlich sind, mit zwei Kodeformerschaltungen (55) ι (.53) sowie mit einer UKD-Schaltung (37) ausgestattet ist, wobei die Eingänge der ersten Kodeformerschaltung (53) Qit entsprechenden .Ausgängen (52) des ersten Zählers (33) im gesteuerten oynchronisator und der iusgang der ersten Kodeformersch-ilturt (53) über eine eniisprechende Torschaltung (54) mit dem zweiten Eingang (16) des Summators (6) verbunden sind, und die Ausgänge

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SAD

(52) des ersten Wählers (33) des gesteuerten Synchronisators an entsprechende Eingange der zweiten Lodef ormersciialtung (55) angeschlossen sind, deren Ausgang mit dem ersten Eingang (56) eier UiU)-Schaltung (57) verbunden ist, und deren zweiter Eingang (58) an den invertierten Ausgang des einsü-elligen Link-Regisüers (19) geschaltet ist, während der .Ausgang der UxiD-Schaltung i^>7) über eine entsprechende Torschaltung (59) an den ersten Eingang (3) des ounnators (6) angeschlossen ist, der über eine entsprechende Torschaltung (60) an invertierten Ausgang (3^f) des letzten Begisters (2^) der in Heine geschalteten Eegister (2,-·*·2_η) liegt, und der diitte Eingang (51) des Summators (6) über eine entsprechende Torschaltung (61) mit dem Direktausgang (21) des einstelligen Link-Registers (19) verbunden ist,

8· l^echensysteia nach Anspruch 1,4, dadurch gekennzeichne t ,daß wenigstens eine nochenraaschine (1) zwecks Eingabe der Digitaliniorraation von externen Einrichtungen in die Kechenmaschine (1) mit einer Triggerschaltung (89) ausgestattet ist, bei der ein Eingang εη den Ausgang der mit einer Gruppe von Eingängen an entsprechenden Eingängen (76) des Adressenregisters (74) liegenden Lehreingang-Torschaltung (9°) angeschlossen ist und ein weiterer Eingang (91) mit dem ens sprechenden Ausgang der Steuereinrichtung (42) des Adressenzählers verbunden ist, wobei der Ausgang (92) der Triggerschaltung (89) an den entsprechenden Eingang der Steuereinrichtung (42) des Adressenzählers (38) und über eine entsprechende

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Torschaltung (94) an den dritten Eingang (51) des Sunimators (6) geschaltet ist·

9» Hechensystem nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r c h gekennzeichnet ,daß wenigstens in einer Ee chencias chine (1) zur Synchronisierung von Funktionseinheiten des Rechensyst3ds ein Synchroni sat ionseingang (46) und Synchronisationsausgänge (47), (48) vorgesehen sind, die mit dem Eingang des erstan Zahlers (33) bzw· mit Α**π .ausgängen des letzten Laniers (55) des gesteuerten Synchronisators verbunden sind, wobei der entsprechende Ausgang des ersten Wählers (33) über eine vorgegebene Torschaltung (5^) an den dritten Eingang (51) des Summators (6) angeschlossen ist·

10. Rechensystem nach Anspruch 1, dadurch g e -

ke nnze ichne t ,daß wenigstens eine Rechenmaschine (1) mit ainer zusätzlichen Torschaltung (64) ausgestattet ist, die den direkten Ausgang (14) des Akkumulationsregisters (11) mit dem gesonderten Ausgang (65) der Rechenmaschine (1) verbindet, und außerdem mit zusätzlichen in Reihe geschalteten Registern (όδ^,,.όό ) zur Erweiterung der Arbeitsspeichereinrichtung der Rechenmaschine versehen ist, wobei der Ausgang des letzten der

zusätzlichen in Reihe liegenden Register über eine enjsprechende Torschaltung (67) mit demselben gesonderten Ausgang (65) der Eechenmaschine (1) und über eine geeignete Torschaltung (68) mit dem ersten Eingang (5) des Sumaators (6) verbunden ist, während der Eingang des ersten Registers (66^.) der zusätzlichen

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in Reihe geschalteten Register an den getrennten Eingang (69) der Rechenmaschine (1) angeschlossen ist«

oder

11. Serielles Rechensystem nach Anspruch 1, 7> 9 1O, dadurch gekennzeichnet ,daß die in Reih·= geschalteten Register (2,...,2 ), (66....06 ) sowie das Akkumulationsregister (11) als vierstellige Schieberegister ausgeführt sind und alle Torschaltungen (4, 7, S, 12, 13, 15, 16, 20, 22, 24, 25, 2ö, 50, 54, 59, 60, 61, 62, 64, 67, 68) sowie dar Summator (6) als Einkanalschaltungen aufgebaut sind, wobei der ers-je Zähler (33) des gesteuerten Synchronisa tors zur Bestimmung der für die .Abarbeitung von vier Informationsbits erforderlichen Zeit verwendet wird·

oder

12, Rechensystem nach Anspruch 1, 7$ 9 1°, dadurch gekennzeichnet ,daß das Akkumulationsregister (11) sowie die in Reihe geschalteten Register (2^·.·2 ), (66....66 ) wenigstens einer Rechenmaschine (1) als Lehrkanal-Schieberegister ausgeführt sind und der Sutimator (6) sowie alle Torschaltungen (4, 7» 8, 12, 13, 1p, 18, 20, 22, 24, 25, 26, ^O, 54, 59, 60, 61, 62, 64, 67, 08) mehrk^nalig aufgebaut sind, wobei die Steuereingänge der liehrkanal-Torschaltungen iiusammengeschaltet und mit den Ausgängen (10.... 10 ) der

1 * * t'

Kikrobefehlsniatrix (1O) verbunden sind·

oder

13· Serielles Rechensysiiem nach Anspruch 1,9 1O, gekennzeichnet durch die Ausstattung mit

einer vorgegebenen Anzahl von seriell arbeitenden Rechenniascrii-

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nen (1), die so ζ usamtnenge schaltet sind, daß ein gesonderter Eingang (69) jeder vorgeschatteten Rechenmaschine (1* am gesonderten Ausgang (6^) der nach-jeschalteten Rechenmaschine (1) liegt und der getrennte Singang (69) der letiten Rechenmaschine (1) an den gesonderten Ausgang (65) der ersten Rechenmaschine (1) geschaltet ist, deren Synchronisationsausgang (4c. mit den Synchronisationseingängen (46) aller nachgeschalteten Rechenmaschinen (1) Verbindung hat·

14· Kechensystem nach Anspruch 13f gekennzeichnet durch wenigstens ein externes Schieberegister (95^,) ^π:ίΐ eii3aer Ausgangs-Puffereinrichtung (96), die zur Jmkopplung ras externen Schieberegisters (95_Ü) an eine entsprechende Rechenmaschine (1) bestimmt ist, wobei der Eingang des externen Schieberegisters (95) an den gesonderten Ausgang (65) der letzten Rechenmaschine (1) angeschlossen ist und die üusgangs-Puffereinrichtung (96) mit dem gesonderten Eingang (69) der ersten Rechenmaschine verbunden ist·

15· Rechensystem nach Anspruch 14, d a d u r c h gekennze ichne t ,daß die Ausgangs-Puffereinrichtur^

(96) des externen Schieberegisters (95-) mit zwei ITolgerstufen (ΙΟΙ), (102) ausgestattet ist, von denen jede Stufe einen ersten Transistor (IO3) enthält, dessen Drain mit der ersten Takt imp uis schiene (iO4),^desseⁿGate mit dem Eingang (IO5) der

dessen

Folgerstufe (1O1) und " . Source mit dem Ausgang (IO6) der Folgerstufe (1θΐ) und mit dem Drain des zweiten Transistors

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(107) verbunden sind, bei dem das Gate an die zweite Taktimpuls schiene (108) und dfe Source an die gemeinsame Schiene (IO9) angeschlossen sind, wobei zwischen dom Gate und der Source des ersten Transistors (103) ein Litkopplungskondensator (110) eingeschaltet ist und der Eingang (1Ο5) der ersten Folgerstuie (1O1) am .ausgang eines Inverters (111) liegt, dessen Eingang mit dem Eingang (112) der Puffereinrichtung (95) und nit dem Drain eines dritten Transistors (113) Verbindung hat und das Gate des letzteren an der zweiten Taktimpulsschien-.

(108) liegt, wahrend der Ausgang (IO6) der ersten 5'olgerstufe (IO1) an das Gate eines vierten Transistors (114) angeschlossen ist, dessen Drain an der exsten Speiseschiene (115) liegt und dessen Source mit dem Drain eines fünften Transistors (117, einen Verbindungspunkt (116) bildet und d>fe Source des letzteren mit der gemeinsamen Schiene (IO9), sein Gate aher mit der .ausgang (118) der zweiten Folgerstufe (102) und mit dem Gate eines sechsten Transistors (119) verbunden sind, dessen Source an der gemeinsamen Schiene (IO9) liegt und dessen Dxain mit dar. Source eines siebenten Transistors (121) einen Verbindungspunkt (120) bildet, bei dem der Drain an der ersten S^eiseschiene (115) liegt und das Gate mit der Source des dritten Transistors (113) und mit dem Eingang (122) der zweiten Folgexstufe (102) ζ us eminence schalt et ist, wobei an den durch di< Source des siebenten Transistors (121) und den Drain des sechsten Transistors (113) gebildeten Terbindungspunkt (120)

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das G-ate eines achten Transistors (123) angeschlossen ist, dessen Drain an der zweiten Speiseschiene (124) liegt und. dessen Source mit dem Ausgang (125) der Puffereinrichtung (9^ und mit dem Drain eines neunten !Transistors (126) zusamcengeschaltet ist, und bei welchem· dies_{0U£C8 an} ^±_Q gemeinsame Schiene (1O9), das Gate aber an den aurch die Source des vierten Transistors (114), den Drain des fünften Transistors (117) und das Gr:te des sechsten Transistors (119) gebildeten Verbindungspünkt (115) geschaltet sind,

16. fiechensyütem nach Anspruch 1, dadur ch gekennzeichnet ,da3 der Befehlsadres_enzähler (38) wenigstens einer 2cchenmaschine (1) als ein System von über Torschaltungen (97χ,·..97_σ 1) ⁱⁿ äeihe geschalteten Triggerschaltungen (93....98_ß) ausgebildet ist, in dem der iusgai._ der vorletzten Trigger schaltung (98_ „) über einen Inverter (99) und eine Torschaltung (1OO) mit dem Eingang der ersjon

Trigger-c-.ialtung (93^₁) verbunden ist·

¹ oder

17· Hechonaysteia nach «ns^ruch 1 5» d a ά u rc h •Ζ e Ι·: en II ζ e i c h η e t , daß gede ^inrichüung (2:8, 31» 37■> &6y zur Kommutierung von ün^cmgsSignalen der Matrizen (27, JO, 10, 80) Zeigende Funktionseinheiten enthält: einen De-

chiffrator (127), der die leitende Verbindung dos jauieinsamen Einganges (126) und eines ^ucganges (129) des Dechiffrators (Ί^7) o<3 nach dem Kode sicherstellt, der auf die Adresseneingänge (13Ο) das Dechiffrators (127) gegeben wird; ersüe unc

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zweite Stiier schaltungen (Ip1 bzw. 132) des Decniffrations (127), v*obei der .ausgang (140), (1-V?) jeder von diesen Schaltungen mit dec entsprachenden ^dresseneingang (15O) des Dechiiirators (127) verbunden ist; eine Beladeeinrichtung (153^ deren lirigänge (14-9) an die .Ausgänge (129) des Dechiffrators (127) und an die Zingänge dar entsprechenden La tr ix geschaltet sind; einen Inverter (13·'Ο, dessen .ausgang an den ge ce ins ader. Siring (128) des Dechiffrators (127) angeschlossen ist und dessen Ling^ng an der ersten Taktiapulsschiene (147) liegt, wobei jede der ersten Dechiffrator-Steuerschaltunken (131) einen ersten !Trasistor (135) enthalt, bei dem de χ Drain an die ^dre3sisnalschiene (13°) angeschlossen ist, das Ga^e an ds

lieg*

zweiter- Taktimpulsschien (137) und die Source mit dem Gate eines zweiten Transistors (133) verbunden ist, dessen Source an c.e: dritten ^taktimpulsschiene (139) liegt und dessen Drain nit dee .dusr-ör^ (140) dieser De chif fr at or-Steuer schaltung (131) verbunden ist, wobei zwischen der Source und den Gate des aweiten Transistors (138) ein Ilitkopplungskondansator (141) liegt, und ^ede der zweiten Steuerscndtunjen (152) des Lechiffrators (127) einen dritten transistor (14-2) aufweist,

bei dem die Source an die zweite Taktiiapulsschiene (157), <la^s Gate an die jioressignalschiene (13°) und der Drain an die Source eines vierten Transistors (143) angeschlossen sind, dessen Gate und Drain an der zweiten Taktimpuls schiene (137) liegen, wobei der Drain des dritten Transistors (142) ebenfall

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mit dem Gate eines fünften Transistors (144) Verbindung hat, bei dem der Diain mit dem Ausgang (145) diesel Steuer schaltung (132) und die Source mit der dritten Taktimpulsschiene (139) verbunden sind, während zwischen der Source und dem Gate des. fünften Transistors (144) ein umschaltbarer Kondensator

(145) liegt, de S£en..£teuer elektrode an das Gate des fünften

wahrend

Transistors (144), die andere Elektrode an d^^e Source desselben Transistors (144) angeschlossen sind, wobei die Entlade einrichtung (153)) außerdem Transistoren (14S) enthält, bei denen die Drains nit den Eingängen (149) der Entlädeeinrichtung (153), die Gutes mit der ersten Taktimpulsschiene (147) und die Source/jmit der gemeinsamen Schiene (15Ο) verbunden sind,

18· Rechensystgm nach .Anspruch 1, dadurch ge

kennzeichnet ,daß die Einrichtung (29) i:ur Ilommutierung von lusgangssignalen der Programmatrix (27) folgende Funktionseinheiten enthält: einen Dechiffrato* (151), der die leitende Verbindung zwischen seinen Eingängen (152) und änsgänjen (153) de nach dem Kode sicherstellt, der auf die Adressenoingänge (154) des Dechiffrators (I51) sowie auf die ersten und die zweiten Steuerschaltungen (131 bzw· 132) des Dechiffrators (151) gegeben wird, wobei der .ausgang (140) jeder Dechiffr.Mtor-Steuorsciialtung (131» 132) mit dem zugeordneten ^x JkdresGeneingang (154) des Dechiffrators (151) verbunden ist; • eine Ladeeinrichtung (155), deren Ausgänge (157) an die Sin-

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gänge (152) des Dechiffrators (1>1) und an die .ausgabe aer entsprechenden Programnatrix (27) geschaltet sind, wobei ^e^e erste Steuerschaltung (131) des Dechiffrators (127) einen ersten Transistor (135) enthält, bei dem der Drain mit der .Adre?· SignaIsohiene (15°) » das Gate mit der. zweiten Taktimpulsschiene (137) und die iource mit dem Gate eines zweiten Transistors (138) verbunden sind, dessen Source an der dritten Taktimpuls schiene (139) und dessen. Drain am Ausgang (140) dieser Steuerschaltung (131) liegen, wobei zvaschen dem Drain und dem Gate des zv.eiten Transistors (13S) ein Litkopplungskonden- j sator (1-4-1) eingeschaltet ist, während jede zweite Steuerschaltung (132) des Dechiffrators (127) einen dritten Trasistor (142) enthält, bei dem die Source an die zweite Taktimpulsschiene (137) ι das Gate an die Adre3signalschiene (13°) und der Drain an die oource eines vierten Transistors (143) angeschlossen sind, und beim letzteren das Gate und der Drain an dar zweiten Taktimpulsschiene (137) liegen, wobei der Drain des dritten Transistors (142) außerdem mit dem Gute eines fünften Transistors (144) Verbindung hat, bei dem der Drain an den Ausgang (143) dieser steuerschaltung (132) und die Source an die dritte Taktimpulsschiene (139) geschaltet sind, wobei zwischen der Source und dem Gate des fünften Transistors (144) ein umschaltbarer Kondensator (I4o) liegt, dessen Steuerelektrode mit dem Gate des fünften Transistors (144) verbunden

aer

ist und dessen andere Elektrode ^an Source desselben Transistor;

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4) liegt, wobei zur Ladeeinrichtung (155) außerdem Transistoren (1f>6) gehören, bei denen die oourcen mit den .aus^än^en (157) der Ladeeinrichtung (155)» die Gates mit der ersten
Taktiapulsschiena (14-7) und die jjrains mit der Speise schiene
verbunden sind.

19· Ea Ghalis j s "je in nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet ,daß jede serielle Re chanaas chine (1) auf einem Halbleitersubstrat ausgeführt ist·

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