DE2700636B2 - Digitale Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen - Google Patents
Digitale Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von GrößenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine digitale Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist einsetzbar als gerätetechnische Erweiterung von Rechenmaschinen
(elektronischen Datenverarbeitungsanlagen, Taschenrechnern. Prozeßrechenanlagen u. ä.), Meß-, Steuer- und
Regelgeräten sowie von Datenerfassungs- und Datenausgabegeräten.
Bekannte Rechner, insbesondere Taschenrechner,
gestatten die Umrechung einer begrenzten Anzahl von jeweils einer bestimmten Einheit in eine andere
bestimmte Einheit dabei handelt es sich meist um Einheiten gleicher Größenart wie z. B. der Länge
(Zentimeter — Zoll, Zoll — Zentimeter), des Volumens (Liter- Barrel. Barrel— Liter), der Zeit (Stunde :Minute
: Sekunde — Stunde, im Dezimalformat) oder des ebenen Winkels (Grad : Minute : Sekunde— Grad im
Dezimalformat). Die Umrechnung erfolgt in der Weise,
daß einer bestimmten Eingabetaste oder einer Kombination von zwei Eingabetasten zur Festlegung des
Umrechnungspaares und der Richtung der Umrechnung, ein fester Koeffizient und eine arithmetische
Operation zugeordnet sind und durch Tastendruck die Umrechnung des Akkumulatorinhaltes ausgelöst wird,
bzw. daß einer bestimmten Eingabetaste oder einer
Kombination von zwei Eingabetasten ein festes Programm zugeordnet ist, durch welches bei Tastenbetätigung
in festgelegten Speichern bereitgestellte Zahlen zu einen; oder zu mehreren Ergebnissen
fortgeschrieben werden. Im technischen Sinn erfolgt kein Rechnen mit den Einheiten der Größen, sondern
ein Rechnen mit Zahlen, die den Tasten für bestimmte zähler mäßige Beziehungen zwischen bestimmten Einheiten
zugeordnet sind.
Bekannte Rechner, enthaltend eine Eingabeschnittstelle, eine Ausgabeschnittstelle und eii.e zentrale
Verarbeitungseinrichtung, insbesondere programmierbare Rechner, können für ein Operieren mit Größen
entsprechend programmiert werden. Wird z. B. für die Eingabe eines Operanden zugelassen, daß er in
Millimeter (mm), Zentimeter (cm) oder Meter (m) eingegeben werden darf, dann ist im Rechenprogramm
nach der Eingabeoperation des Operanden eine
Operand hat und anschließend ist auf eine bestimmte Einheit zu normieren, wobei die gewählte Normierung
bei der Projekterarbeitung festgelegt wird und im weiteren Programmablauf zu berücksichtigen ist.
Für bekannte Rechenmaschinen wird das Rechnen mit Größen durch ein für den speziellen Anwendungsfall zugeschnittenes Rechnen mit Zahlen umschrieben.
Für jeden Operanden wird meist bei der Projekterarbeitung die Einheit festgelegt; eine gegebene allgemeingültige
Größengleichung ist in eine spezielle Zahlenwertgleichung umzuwandeln. Es kann zum Beispiel in der
Größe !gleichung
ν ■ ι
r: Geschwindigkeit
/: Zeit
s: Weg
/: Zeit
s: Weg
der Weg in 19 verschiedenen Einheiten (wie Mikrometer, Meter, Angström usw.), die Zeit in 62 verschiedenen
Einheiten (wie Nanosekunde, Jahr, Lichtjahr) und dementsprechend die Geschwindigkeit in 1178 verschiedenen
Einheiten angegeben werden: die allgemeingültige Programmierung der angeführten Größengleichung
erfordert in diesem Fall 96 596 Programmvarianten, Ausgangspunkt für eine Programmvariante ist eine
Zahlenwertgleichung wie z. B.
rx = 3.6 · I(T2 ^
km/h cm
Es ist bekannt, daß bei Meß-, Steuer- und Regelgeräten
die Vorgabe von definierten Werten über Schalter u. ä. und die Anzeige mit analog arbeitenden Meßgeräten
und Schreibern bzw. optischen oder grafischen Ausgabeeinrichtungen, die jeweils meistens nur für
bestimmte Größenarten ausgelegt sind, erfolgt.
Der technische Entwicklungsstand von Rechenmaschinen zwingt dazu, jedes Operieren mit Größen auf
ein Operieren mit Zahlenwerten zurückzuführen. Damit sind folgende Nachteile verbunden:
— Es sind umfangreiche Vor- und Nacharbeiten notwendig.
— Es sind umfangreiche Vor- und Nacharbeiten notwendig.
— Die gestellten Lösungen (Programme) gelten meistens nur für einen speziellen Anwendungsfall.
— Durch die hohen Anteile manueller Arbeit ist eine Quelle für Fehlinterpretationen und Fehler gegeben.
ι — Eine automatische Auflösung und Verkettung von
Formeln durch eine Rechenmaschine im Sinne einer Systemlösung wird erschwert.
Bei bekannten Meß-, Steuer- und Regelgeräten sind folgende Nachteile festzustellen:
Bei bekannten Meß-, Steuer- und Regelgeräten sind folgende Nachteile festzustellen:
in — Die Vorgabe und Anzeige von Werten wird für den
jeweiligen Anwendungsfall projektiert.
— Es sind keine Vorgabe- bzw..Anzeigegerätc bekannt, die für eine Vielzahl von Größenarten in der dem
Techniker gewohnten Schreibweise für Größen
r, zutreffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur digitalen Umsetzung und Verarbeitung
von Größen in der eingangs genannten Art so
jo — maschinenextarne Größen — die weitgehend der
üblichen Darstellung von Größen entsprechen (z. B. »100MOHM/M«für»100mn/m« - »lOOMilliohm
je Meter«) und die aus einer Fest- oder Gleitpunktzahl und einer maschinenexternen Einheit bestehen
_>-, — unmittelbar, ohne weiteren Vorbereitungsaufwand
und ohne Einschränkung zu den Größenarten und Einheiten eines Größensystems eingegeben
werden können;
— die maschinenexternen Größen ohne weiteren in Vorbereitungsaufwand und ohne Einschränkung zu
den Größenarten eines Größensystems in maschineninterne Größen umgesetzt werden, wobei eine
maschineninterne Größe aus einem Zahlenwert und einer maschineninternen Einheit besteht und eine
η Voraussetzung zur schnellen und unkomplizierten Verarbeitung von maschineninternen Größen durch
die Anordnung bildet;
— eine oder mehrere maschineninterne Größen ohne weiteren Aufwand an Programmierung und ohne
κι Einschränkung zu den Größenarten eines Größensystems
entsprechend gegebenen Operationen miteinander verarbeitet werden;
— die maschineninternen Größen nach verschiedenen Möglichkeiten ohne weiteren Vorbereitungsauf-
j-, wand und ohne Einschränkung zu den Größenarten
und Einheiten eines Größensystems in maschinenexterne Einheiten umgesetzt und zur Anzeige gebracht
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die ,η Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Jnteransprüchen gekennzeichnet.
Bei der Anordnung erfolgt die Eingabe einer Größe, die jeweils aus einer Ziffernfolge und einer bestimmten
Maßeinheit in Form einer Zeichenfolge besteht und deren Maßeinheit eine beliebig gebildete Einheit in
Form eines Potenzproduktes aus Einheitenzeichen zu Basiseinheiten oder abgeleiteten Einheiten mit besonderem
Einheitennamen und aus Vorsatzzeichen eines definierten Vorrats an Einheiten- und Vorsatzzeichen
ist, in eine Dateneingabeeinrichtung, deren Baugruppen diese maschinenexterne Größe in identifizierte Teilzeichenketten
zerlegen und dabei die Struktur der maschinenexternen Größe feststellen, worauf bestimmte
Baugruppen den erkannten Teilzeichenketten bestimmte Zahlen zuordnea aus denen eine arithmetische
Baugruppe der Dateneingabeeinrichtung in Verbindung mit der festgestellten erwähnten Struktur der maschi-
nenexternen Größe eine maschineninterne Größe, bestehend aus einer ersten Ziffernfolge, die den
Zahlenwert der maschineninternen Größe darstellt und aus einer zweiten Ziffernfolge, die die maschineninterne
Einheit der maschineninternen Größe darstellt, ermit- ;
telt.
Die Verarbeitungseinrichtung der Anordnung führt Operationen n::.t maschineninternen Größen aus, dazu
operiert sie unabhängig voneinander mit den erwähnten ersten Ziffernfolgen und den erwähnten zweiten m
Ziffernfolgen und ermittelt eine neue maschineninterne Größe.
Die Ausgabeeinrichtung der Anordnung verfügt über Baugruppen zur Zuordnung von Teilzeichenfolgen für
eine maschinenexterne Größe zu den gegebenen zwei r, Ziffernfolgen einer maschineninternen Größe, sowie
über Baugruppen für die Generierung einer maschinenexternen Größe aus den erwähnten zugeordneten
Teilzeichenfolgen. Für die Ausgabeeinrichtung sind verschiedene Varianten vorgesehen. _>»
Eine mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen ausgerüstete
Rechenmaschine zeigt gegenüber einer nicht durch den Erfindungsgegenstand erweiterten Rechenmaschine
den Vorteil, r,
— daß maschinenexterne Größen — wie z. B. »1 A« (I Ampere), »50 GOHM« (50 Gigaohm), »95 \/M<<
(95 Volt je Meter), »130 KA/HAR« (130 Kiloampere je
Hektar), die entsprechend den allgemein üblichen
Bildungsvorschriften für Einheiten aus Elementen to eines vereinbarten Vorrats an Einheitenzeichen für
Basiseinheiten und abgeleitete Einheiten mit besonderem Einheitennamen und an Vorsatzzeichen
gebildet und mit einem Zahlenwert verkettet sind — als ein Datum direkt und unmittelbar in eine r>
Rechenmaschine eingegeben werden können;
— daß sinnvolle Operationen zwischen Größen oder zwischen Größen und Zahlen unmittelbar und
selbständig durch die erfindungsgemäß ausgerüstete Rechenmaschine gelöst werden, wie ζ. Β. i<
>
15 V :3MA = 5 KOHM .
Es sind dabei Größen all der Größenarten zugelassen, deren Einheit mit Elementen des r>
vereinbarten Vorrats an Basiseinheiten und abgeleiteten Einheiten mit besonderem Einheitennamen als
Potenzprodukt darstellbar sind. Die Rechenmaschine verwendet bei der Ausführung der Operationen
die maschineninterne Darstellungsform der Größen; -,<>
— daß ermittelte maschineninterne Ergebnisgrößen in einer optimalen, überschaubaren und einprägsamen
maschinenexternen Darstellungsform ausgegeben werden; so erfolgt z. B. die Ausgabe von
»0.0351 - 10" WB.S.A« in der Form »331 GOHM«. τ,
Zur Größenart der Ergebnisgröße wird von der Rechenmaschine eine maschinenexterne Einheit mit
einer minimalen Anzahl an Faktoren des Potenzproduktes generiert.
— daß ermittelte maschineninterne Größen zu einer ho
bestimmten Größenart in einer vorgegebenen maschinenexternen Einheit dieser Größenart ausgegeben
werden, d. h. wird z. B. für eine Ergebnisgröße der Größenart Geschwindigkeit die Einheit
»KM/HR« (Kilometer je Stunde) vorgeben, so wird μ das Ergebnis stets in dieser Einheit — unabhängig
von den Einheiten, in denen der Weg (z. B. PM
M TAM, SM, INCH, ANG, ...) oder die Zeit
(z. B. PS S MIN, HR, Dl, ANN,...) gegeben
sind — ausgegeben.
— daß ermittelte maschineninterne Größen zu einer bestimmten Größenart in einer vorgegebenen
maschinenexternen Einheit dieser Größenart — mit Formatierung des Zahlenwertes als Festpunktzahl in
dem Zahlenbereich 0,001 bis 999,999 und Festlegung eines Dezimalvorsatzes zur maschinenexternen
Einheit — ausgegeben werden, d. h. wird z. B. für eine Ergebnisgröße der Größenart Frequenz die
Einheit »HZ« (Hertz) vorgegeben, dann erfolgt z. B. die Ausgabe der Größe »3 · 104S '« in der Form
»30 KHZ« (30 Kilohertz);
— dnß beim Operieren mit Größen umfangreiche Prüfmaßnahmen durchgeführt werden, d. h. z. B. ob
überhaupt sinnvolle Größen zur Verarbeitung bereitgestellt wurden bzw. die Operationen mit
Größen sinnvolle neue Einheiten bzw. Größenarten ergeben (diese Funktion ist gleichzusetzen mit der
»Dimensionsrechnung«, die Techniker und Physiker zur Überprüfung von Formeln durchführen).
Die Vorteile eines erfindungsgemäß erweiterten Meß- bzw. Datenerfassungsgerätes sind dadurch charakterisiert,
— daß an seinem Ausgang eine maschineninterne Größe in Form einer Impulsfolge bereitgestellt wird,
die die zur Verarbeitung bereitgestellte Größe quantitativ und qualitativ eindeutig abbildet;
— daß die am Ausgang des Gerätes bereitgestellte maschineninterne Größe in Form einer Impulsfolge,
ohne Einschränkung der Größenarten des benutzten Größensystems, von allen Baugruppen und Geräteeinheiten
verarbeitet werden kann, ohne eine spezielle Programmierung oder Anpassung vorzunehmen.
Die Vorteile eines erfindungsgemäß erweiterten Meß- bzw. Datenausgabegerätes sind dadurch charakterisiert,
— daß es eine gegebene maschincnintcrnc Größe in
Form einer Impulsfolge zu einer im System gemessenen bzw. bestimmten Größe auf eine
optimale, überschaubare und einprägsame maschinenexterne
Darstellungsform abbildet;
— daß eine im System zu einem definierten Punkt angefallene Größe einer bestimmten Größenart in
einer vorgegebenen maschinenexternen Einheit dieser Größenart ausgegeben werden kann;
— daß es Größen aller mit einem vorgegebenen Vorrat
an elementaren Einheiten darstellbaren Größenarten ausgeben kann.
Die Vorteile eines erfindungsgemäß erweiterten Steuer- bzw. Regelgerätes sind dadurch charakterisiert,
— daß die Vorgabe von Stellgrößen, Meßwertgrenzen u. a. in der gewohnten maschinenexternen Darstellungsform
erfolgt;
— daß Ein- und Ausgabebaugruppen von Steuer- und Regelgeräten ohne Einschränkung der Größenarten
des Größensystems und damit universell einsetzbar sind;
— daß die Ausgabe von Größen als Zeichenfolge in optimaler und überschaubarer maschinenexterner
Darstellungsform erfolgt
Die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Einrichtungen der Anordnung sind technisch
jeweils als ein hochintegrierter Schakkreis realisierbar, das führt zu einer wesentlichen Erhöhung
des Intelligenzniveaus der erwähnten Gerätegruppen bei geringem ökonomischen Aufwand.
Die Realisierung der erfinduRgsgemäßen Lösung ist
an die Einhaltung bestimmter Bedingungen für Einheilen- und Vorsatzzeichen und für die Bildung von
Einheiten/.cichen für abgeleitete Einheiten in Form von Potenzprodukten gebunden:
(1) Die erste Voraussetzung ist das Vorhandensein eines definierten Vorrates an Einheitenzeichen für
Basiseinheiten und abgeleitete Einheiten mit besonderem Namen und an Vorsatzzeichen, dabei muß
dieser Vorrat folgende Bedingungen erfüllen:
— Der Teilvorrat an Einheitenzeichen darf keine
homonymen Einheitenzeichen enthalten.
— Der Teilvorrat an Vorsatzzeichen darf keine homonymen Vorsatzzeichen enthalten.
— Einheitenzeichen, die aus der Verkettung eines
definierten Vorsatzzeichens und eines definierten Einheitenzeichens gebildet werden können
(im weiteren Text »verkettete Einheit« genannt). dürfen weder einem definier**11"1 Vnrs^t/zcichen
noch einem definierten Einheitenzeichen gleichen, iis sei denn, das gebildete Einhtiienzeichen
hat denselben semantischen Inhalt wie sein Homonym (Beispiel: »KG« ist einmal definiertes
Einheitenzeichen der Basiseinheil der Masse (Kilogramm), zum anderen entsteht dieses
Einheitenzeichen bei der Verkettung des Vorsatzzeichens »K« (Kilo) mit dem Einheitenzeichen
»G« für die Masseeinheit Gramm).
(2) Die zweite Voraussetzung /ur Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß
Einheiten mit besonderem Namen F, deren Einheitenzeichen Element des Teilvorrates definierter
Einheitenzeichen sind, mit den K Basiseinheiten B nach der Formel
K = β,"' · ΗΪ ■ ... -B?
(η: ganzzahlijjer Exponent)
darstellbar sind. Die ergänzenden Einheiten werden dabei den Basiseinheiten zugeordnet.
(3) Einheitenzeichen für abgeleitete Einheiten sind entsprechend den Regeln des Standards ISO
2955-74 zu bilden.
Die Erfindung wird nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen
Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Darstellung der Symbole für Baugruppen der F i g. 2 bis 6 und F i g. 8.
Fig.2 schematisch eine Einrichtung zur Umsetzung eingegebener Größen,
F i g. 3 schematisch eine Einrichtung zur Verarbeitung maschineninterner Größen,
Fig.4 schematisch eine erste Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen,
Fig.5 schematisch eine zweite Einrichtung zur
Umsetzung auszugebender Größen,
F i g. 6 schematisch eine Einrichtung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen,
F i g. 7 ein Eingabe-/Ausgabefeld eines wissenschaftlich-technischen
Taschen- bzw. Tischrechners, der durch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur automatischen
Verarbeitung von Größen beliebiger Größenarten eines Größensystems ein auf wissenschaftlich-technische
Aufgabenstellungen erweitertes Anwendungsgebiet erhalten hat und
F i g. 8 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips des in F i g. 7 gezeigten Taschen- bzw.
Tischrechners.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Anlage zur
Umsetzung und Verarbeitung von Größen, die jeweils aus einer Ziffernfolge und einer beliebigen Einheit eines
Größensystems bestehen, ist aus einzelnen, im wesentli-ϊ chen durch ihre Funktion gekennzeichneten folgenden
Baugruppen aufgebaut. Diese Baugruppen siiid:
ein Steuernetzwerk 46, ein Rechenwerk 14.
ein logisches Netzwerke,
κι ein selektiver Umcodierer 31,
κι ein selektiver Umcodierer 31,
ein Prüfcode-Generator 10.
ein erster Einheitengenerator 28 oder ein zweiter EinheitengencratorSl,
ein Dczimalvorsatz-Generator 27 ι >
ein erstes Schieberegister 3, ein zweites Schieberegisters,
ein fünftes Schieberegister 13,
ein sechstes Schieberegister 8. ein •d Einheit-Register 47,
ein Koeffi/ienten-Register48.
ein erster Akkumulator 24,
ein zweiter Akkumulator 25.
ein zweiter Akkumulator 25.
ein erster Festwertspeicher !8. ein zweiter Festwertspeicher 16,
ein dritter Festwertspeicher 20. ein vierter Festwertspeicher 23, in
ein dritter Festwertspeicher 20. ein vierter Festwertspeicher 23, in
eine A nzeigeeinrichtung 50 und eine Eingabetastatur 1.
Das Steuernct/.werk 46 vereinigt in sich die ι-, Funktionen
eines Stcuernetzwerk-I 21,
eines Steuernctzwerk-2 26,
eines Steuernetzvverk-3 32 sowie hi eines Steuernctzwerk-'t 34.
eines Steuernctzwerk-2 26,
eines Steuernetzvverk-3 32 sowie hi eines Steuernctzwerk-'t 34.
Die Zeichenübertragung zwischen den Baugruppen und die Zeichenverarbeitung in den Baugruppen erfolgt
bitseriell und/oder bitparallel.
ii Die Baugruppen
ii Die Baugruppen
Steuernetzwerk 46, Steuernetzwerk-1 21, Steuernetzwerk-2 26, Steuernetzwcrk-3 32.
Stcucrnetzwerk-4 34, logisches Netzwerk 9,
hi selektiver Umcodierer3l. Prüfcode-Generator
10, erster Einheitengenerator 28. zweiter Einheiiengenerator 51 und Dezimalvorsatz-Generator
27, sind als sequentielle Schaltung oder logisches Netzwerk aufge-
-)-, baut, aber gleichermaßen durch ein Mikroprozessorsystem
und einen Festwert-Programmspeicher darstellbar.
Die gesamte Schaltungsanordnung kann in drei sich in ho ihren Funktionen ergänzende Schaltungen zerlegt
werden:
— Einrichtung zur Umsetzung einzugebender G rößen
— Einrichtung zur Verarbeitung maschineninterner Größen
hi — Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen.
Bei der Einrichtung zur Umsetzung auszugebender
Größen sind mehrere Varianten zu unterscheiden. Die die Funktion der Erfindung kennzeichnenden Baugrup-
pen können sowohl Element aller als aiwb Element nur
einer untergeordneten Schaltung sein. Mit den in ihren
Funktionen sich ergänzenden Schaltungen sind sechs Hauptfunktionen realisierbar;
(t) Abbildung tiner maschinenexternen Größe auf eine maschineninterne Größe mit der Einrichtung
zur Umsetzung einzugebender Größen,
(2) Verarbeitung von zwei maschineninternen Größen zu einer maschineninternen Ergebnisgröße mit der
Einrichtung zur Verarbeitung maschineninterner Größen.
(3) Gesteuerte Abbildung einer maschineninternen Größe auf eine maschinenexterne Größe mit einer
ersten Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen, dabei sind in der Schaltung zu einem
bestimmten Vorrat an Größenarten die Einheiten festgelegt
(4) Optimale Abbildung einer maschinenintemen Größe auf eine maschinenexterne Größe mit einer
zweiten Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen, dabei wird von der Schaltung zu jeder
beliebigen Größenart eines Größensystenjs eine
Einheit in Form eines Potenzproduktes mit einer minimalen Anzahl an Faktoren generiert
(5) Parametergesteuerte Abbildung einer maschineninternen Größe einer bestimmten oder beliebigen
Größenart auf eine maschinenexterne Größe, wobei die maschinenexterne Einheit ν jrgegeben ist
und zur Einheit ein Vorsatz generiert wird, mit einer dritten Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen.
(6) Parametergesteuerte Abbildung einer maschineninternen Größe einer bestimmten aber beliebigen
Größenart auf eine maschinenexterne Größe, wobei die maschinenexterne Einheit vorgegeben ist
und zur Einheit kein Vorsatz generiert wird, mit einer vierten Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen.
Gemäß Fig.2 ist die Einrichtung zur Umsetzung
eingegebener Größen eine derartige Kombination von Baugruppen, daß von dem Steuernetzwerk-1 21
das Rechenwerk 14,
das logische Netzwerk 9,
der Prüfcode-Generator 10,
ein drittes Schieberegister 11,
ein viertes Schieberegister 12,
das fünfte Schieberegister 13,
das sechste Schieberegisters,
der erste Feslwertspeicher 18,
der zweite Festwertspeicher 16,
der dritte Festwertspeicher 20,
der vierte Festwertspeicher 23
sowie weitere Schalter und Speicher
dann in geordneter Folge angesteuert werden, wenn das
erste Schieberegister 3 und das zweite Schieberegister 5 geladen sind und die Schaltung z. B. über die
Eingabetastatur 1 aktiviert wird.
Das Laden des ersten Schieberegisters 3 und des zweiten Schieberegisters 5 erfolgt über die Eingabetastatur 1. Die Eingabetastatur 1 für die zeichenweise
Eingabe einer maschinenexternen Größe ist derart ausgelegt, daß für Buchstaben ein Zahlenwert-Code
bereitgestellt wird und Buchstaben durch ein Bit von Ziffern und Sonderzeichen unterscheidbar sind. Auf der
Eingabetastatur 1 werden vier Klassen von Tasten unterschieden:
1. Klasse Operationstasten (z, B,»+«,»;«)
2. Klasse Buchstabentasten (»A«. -. »Z«)
3. Klasse Zahlentasten (»0«... »9«, ».«■ »f«)
und die Sonderzeichentasten
».«,»-«,»/«und»!«
4. Klasse Umschalttasten (z. B. zur
Umschaltung bei mehrfach
belegter Taste, Umschaltung «on
Rechnen mit Größen
auf numerisches Rechnen).
ίο
Die Eingabetastatur 1 ist mit einem Eingabediskriminator 2 verbunden, der in Verbindung mit dem
Steuernetzwerk-1 21 den Eingabevorgang steuert
Beim Rechnen mit Größen muß jede Dateneintastung mit der Betätigung einer Folge von Zahlentasten
beginnen. Diese Zeichen werden in der gegebenen Folge in das erste Schieberegister 3 übernommen. Bei
Betätigung einer Buchstabentaste aktiviert der Eingabediskriminator 2 das Laden des zweiten Schieberegisters
5, in das sowohl dieser Buchstabe als auch alle folgenden Zeichen übernommen werden, wenn die betätigten
Tasten der 2. oder 3. Klasse zugehören. Mit dem Drücken einer Taste der 1. oder 4. Klasse ist die Eingabe
einer Größe beendet
Die Tasten der 2. und 3. Klasse können gleichzeitig als
Eingabetasten für Programm-Befehle genutzt werden, wenn z. B. die 1. Klasse eine Taste »Größeneingabe«
oder die 4. Klasse eine Umschalttaste »Größe« enthält, die vor dem Eintasten einer Größe zu betätigen ist und
bis zur Betätigung einer anderen Taste der 1. oder 4. Klasse aktiviert bleibt
Der Eingabetastatur 1 kann eine Anzeigeeinrichtung 50 zugeordnet sein. Dabei zeigt zu einer eingegebenen
maschinenexternen Größe eine n-stellige numerische Anzeige 4 den Zahlenwert und eine p-stellige
alphanumerische Anzeige 6 die Einheit der maschinenexternen Größe an.
Die Umsetzung des Inhalts des zweiten Schieberegisters 5 in eine maschineninterne Größe erfolgt in
mehreren Taktzyklen.
In der ersten Taktzyklus-Folge wird die maschinenexterne Einheit in Faktoren des Potenzproduktes
aufgelöst; ein Faktor steht stets zwischen zwei Trennzeichen (».« oder »/« oder Leerzeichen). Das
logische Netzwerk 9 zerlegt in Zyklen zeichenweise die maschinenexterne Einheit; dabei nehmen das dritte
Schieberegister 11 jeweils die verkettete Einheit eines Faktors und das vierte Schieberegister 12 jeweils den
Exponenten eines Faktors des Potenzproduktes zur Zwischenspeicherung auf, und es werden ein Schalter
»Exponent-Vorzeichen« J5. ein Schaller »Vorzeichen
nächste Faktoren« 17, ein Schalter »Faktor-Ende« 19 und ein Schalter »Analyse-Ende« 22 vom logischen
Netzwerk 9 als Folge der Potenzprodukt-Zerlegung und zur Beeinflussung der weiteren Taktfolge des Steuernetzwerkes-1 21 geschaltet
Das logische Netzwerk 9 beeinflußt den Ablauf derart, daß beim nächsten Schiebetakt das erste Zeichen
des zweiten Schieberegisters 5
(1) in das dritte Schieberegister 11 übernommen wird,
wenn dieses Zeichen ein Buchstabe ist und wenn im laufenden Zyklus der Abspaltung eines Faktors
bisher nur Buchstaben übertragen wurden oder es sich um das erste Zeichen des Faktors handelt;
(2) ein Schalten des Schalters »Exponent-Vorzeichen« 15 auf »H« bewirkt, wenn dieses Zeichen ein »-« ist.
das der Übertragung eines Buchstaben folgt;
(3) in das vierte Schieberegister 12 übernommen wird, wenn dieses Zeichen eine Ziffer ist, das der
Übertragung eines negativen Vorzeichens oder eines Buchstaben folgt;
(4) ein Schalten des Schalters »Vorzeichen nächste Faktoren« 17 auf »H« bewirkt, die Beendigung der
Abbildung eines Potenzprodukt-Faktors durch Umlegen des Schalters »Faktor-Ende« 19 auf »H«
vorbereitet und die Ablaufsteuerung an den Zyklus Auflösung einer verketteten Einheit übergeben
wird, wenn dieses Zeichen ein »/« ist, welches der
Übertragung eines Buchstaben oder einer Ziffer folgt;
(5) nicht umgespeichert wird, die Beendigung der Abbildung eines Potenzprodukt-Faktors durch
Umlegen des Schalters »Faktor-Ende« 19 auf »H« vorbereitet, sowie die Ablaufsteuerung an den
Zyklus Auflösung einer verketteten Einheit übergeben wird, wenn dieses Zeichen ein ».« ist, welches
der Übertragung eines Buchstaben oder einer Ziffer folgt;
(6) nicht umgespeichert und die Beendigung der Umsetzung einer maschinenexternen Größe durch
Umlegen des Schalters »Analyse-Ende« 22 auf »H« vorbereitet, sowie die Ablaufsteuerung an den
Zyklus Auflösung einer verketteten Einheit übergeben wird, wenn dieses Zeichen ein Leerzeichen ist,
welches der Übertragung eines Buchstaben oder einer Ziffer folgt;
(7) nicht umgespeichert und die Ablaufsteuerung an
den Zyklus Abbruch wegen syntaktischen Fehlers übergeben wird, wenn keiner der Fälle (I) bis (6)
«"jtrifft.
Der Exponent des ersten Faktors des Potenzproduktes wird stets in einem Exponent-1-Register 7
gespeichert.
Die zweite Taktzyklus-Folge beinhaltet den Zyklus
Auflösung einer verketteten Einheit. Es wird die im dritten Schieberegister 11 gespeicherte verkettete
Einheit in ein definiertes Vorsatzzeichen und ein definiertes Einheitenzeichen aufgespaltet. Der Taktzyklus kann in modifizierter Weise mehrmals durchlaufen
werden. Unter Regie des Steuernetzwerk-1 21 führen die Baugruppen Prüfcode-Generator 10, Rechenwerk
14, fünftes Schieberegister 13, erster Festwertspeicher 18 und zweiter Festwertspeicher 16 die Aufspaltung der
aktuellen verketteten Einheit in der Art aus.
daß vom Rechenwerk 14 in maximal m Unterzyklen je Unterzyklus /, beginnend mit /=0, die /-ersten Zeichen
zu einer Ordnungszahl für den ersten Festwertspeicher 18 addiert und von dem Prüfcode-Generator 10 aus der
Folge der /-ersten Zeichen der verketteten Einheit nach einem festgelegten Schema Bits zu einem Prüfzeichen
für das angenommene definierte Vorsatzzeichen zusammengesetzt und zeitlich parallel oder in Reihe dazu alle
Zeichen der verketteten Einheit ab dem (i+1). Zeichen zu einer Ordnungszahl für den zweiten Festwertspeicher 16 addiert und von dem Prüfcode-Generator 10 aus
der Folge aller Zeichen der verketteten Einheit ab dem (7+1). Zeichen nach dem festgelegten Schema Bits zu
einem Prüfzeichen für das angenommene definierte Einheitenzeiehen zusammengesetzt werden.
Die /Unterzyklen werden so oft durchlaufen, bis das über die ermittelte Ordnungszahl für den ersten
Festwertspeicher 18 aus diesem Festwertspeicher gelesene Prüfzeichen dem oben von dem Prüfcode-Generator 10 ermittelten Prüfzeichen für das abgespaltene
Vorsat/zeichen gleich ist — und wenn ebenfalls das über
die ermittelte Ordnungszahl für den zweiten Festwertspeicher
16 aus diesem Festwertspeicher gelesenen Prüfzeichen dem oben von dem Prüfcode-Generator 10
ermittelten Prüfzeichen für das abgespaltene Einheitenzeichen gleich ist und der Prüfcode-Generator 10 ein
Äquivalenz-Bit bereitstellt. Das Schema zur Bildung des Prüfzeichens (Bjtmustermaske) für einen angenommenen
Dezimalvorsatz bzw. für eine angenommene Basiseinheit oder abgeleitete Einheit mit besonderem
Namen kann z. B. in folgender Weise festgelegt werden, daß die ersten 4 bit des 1. Zeichens, die ersten 2 bit des 2.
Zeichens und die ersten 2 bit des 3. Zeichens das Prüfzeichen ergeben.
Nach einem positiv beendeten L Unterzyklus zur Aufspaltung einer verketteten Einheit baut das Rechenwerk 14 den Zahlenwert der maschineninternen Größe
in Stufen auf, indem der Inhalt des ersten Sciriberegisters 3 mit dem Zahlenwert des Vorsatzes, der über eine
aktuelle Ordnungszahl, die aus dem ersten Festwertspeicher 18 in das fünfte Schieberegister 13 umgespeichert worden ist, aus dem dritten Festwertspeicher 20
gelesen wurde, und mit dem Zahlenwert der abgespaltenen Einheit, der über eine aktuelle Ordnungszahl, die aus
dem zweiten Festwertspeicher 16 in das fünfte Schieberegister 13 umgespeichert worden ist, ebenfalls
aus dem dritten Festwertspeicher 20 gelesen wurde, multipliziert und im ersten Schieberegister 3 gespeichert wird. Bei diesen Multiplikationen werden die
Schalterstellungen der Schalter »Exponent-Vorzeichen« 15 und »Vorzeichen nächste Faktoren« 17
berücksichtigt; weiterhin werden vor den Multiplikationen die aus dem dritten Festwertspeicher 20 gelesenen
Zahlen mit dem Inhalt des vierten Schieberegisters 12 unter Berücksichtigung der Stellung der Schalter
»Exponent-Vorzeichen« 15 und »Vorzeichen nächste Faktoren« 17 potenzen.
Weiterhin baut nach einem positiv beendeten /' Unterzyklus zur Aufspaltung einer verketteten Einheit
das Rechenwerk 14 die maschineninterne Einheit der maschineninternen Größe in der Form einer Folge von
Exponenten zu Basiseinheiten in Stufen auf. indem der Inhalt des sechsten Schieberegisters 8 stellungsabhängig
und elementweise zu einer Zählereinheit in Form einer Folge von Exponenten zu Basiseinheiten, die über eine
aktuelle Ordnungszahl, welche aus dem zweiten Festwertspeicher 16 umgespeichert worden ist, aus dem
vierten Festwertspeicher 23 gelesen wurde, und zu einer Nennereinheit in Form einer Folge von Exponenten zu
Basiseinheiten, die über eine weitere akk'ille Ordnungszahl, welche aus dem zweiten Festwertspeicher 23
gelesen wurde, im Rechenwerk 14 addiert und im sechsten Schieberegister 8 gespeichert wird. Bei diesen
Additionen werden die Stellung der Schalter »Exponent-Vorzeichen« 15 und »Vorzeichen nächste Faktoren« 17 berücksichtigt, und vor den Additionen werden
die aus dem vierten Festwertspeicher 23 gelesenen Zahlen mit dem Inhalt des vierten Schieberegisters 12
unter Berücksichtigung der Stellung der Schalter »Exponent-Vorzeichen« 15 und »Vorzeichen nächste
Faktoren« 17 multipliziert.
Wird der i. Unterzyklus ohne Erfolg beendet, dann
folgen so viele Schiebetakte, daß die verkettete Einheit im Register für eine verkettete Einheit 11 einen Umlauf
beendet. Es folgen die Fortschaltung der modifizierten Steuerung und der Beginn des (i+ 1). Unterzyklus der
zweiten Taktzyklus-Folge.
Führt na.'h positiver Heendigting des Takt/yklus
Auflösung c'ner verketteten Einheit der Schalter
»Faktor-Ende« 19 »Η«, so leitet das Steuernetzwerk-I
21 einen neuen Taktzyklus Auflösung eines Potenzprodukt-Faktors ein. Fuhr» nach positiver Beendigung des
Taktzyklus Auflösung einer verketteten Einheit der Schalter »Analyse-Ende« 22 »H«, so wird die Taktfolge
der Einrichtung zur Umsetzung eingegebener Größen
ordnungsgemäß beendet.
Ist eine der genannten Bedingungen nicht erfüllt, dann
erfolgt der Abbruch der Taktfolge wegen eines syntaktischen Fehlers in der maschinenexternen Einheit
Die in der Einrichtung zur Umsetzung eingegebener Größen eingesetzten Festwertspeicher haben folgenden
Aufbau:
— Der erste Festwertspeicher 18 enthält geordnet nach den Summen über den Zahlenwert-Code der
Buchstaben der definierten Vorsatzzeichen zu jedem Vorsatz das nach dem in Abhängigkeit von der
Reihenfolge der Buchstaben gebildete Prüfzeichen und eine Ordnungszahl für den Zahlenwe<t des
Vorsatzes.
— Der zweite Festwertspeicher J.6 enthält geordnet
nach den Summen über den Zahlenwert-Code der Buchstaben der definierten Einheitenzeichen zu
jeder Einheit das nach einem in Abhängigkeit von der Reihenfolge der Buchstaben gebildete Prüfzeichen
und je eine Ordnungszahl für den Zahlenwert, die Zählereinheit und die Nennereinheit zur
betreffenden Einheit
— Der dritte Festwertspeicher 20 enthält in einer festgelegten Ordnung Zahlenwerte zu den Einheiten
und den Virsätzen des definierten Vorrates an Vorsatz- und Einheitenzeichen.
— Der vierte Festwertspeicher 23 enthält in einer
festgelegten Ordnung Folgen von Exponenten zu Grundeinheiten, die Zählereirs..eit oder Nennereinheit
sein können.
Gemäß Fig.3 ist die Einrichtung zur Verarbeitung
maschineninterner Größen eine derartige Kombination von Baugruppen, daß von dem Steuernetzwerk-2 26
das Rechenv.erk !4,
das erste Schieberegister 3,
das sechste Schieberegister 8.
der erste Akkumulator 24 und
der zweite Akkumulator 25
das erste Schieberegister 3,
das sechste Schieberegister 8.
der erste Akkumulator 24 und
der zweite Akkumulator 25
dann in geordneter Folge angesteuert werden, wenn die Register und Akkumulatoren geladen sind und die
Schaltung durch eine Bitfolge zur Ausführung einer bestimmten Operation mit Größen z. B. über die
Eingabetastatur 1 aktiviert wird. Zur Auslösung der Operationen mit Größen enthält die Eingabetastatur I
eine Additionstaste, eine Subtraklionsiaste, eine Multiplikationstaste,
eine Divisionstaste, eine Poten/.iertaslc und eine Radiziertaste, die hier nicht im einzelnen
da/gestellt worden sind.
Die Schaltung addiert oder subtrahiert ohne Einschränkung zu den Größenarten eines Größensystems
zwei maschineninterne Größen gleicher Größenart, sie multipliziert oder dividiert zwei maschineninterne
Größen gleicher oder unterschiedlicher Größenart, und sie potenziert oder radiziert eine inaschineninterne
Darstellungsform stets im ersten Akkumulator 24 und im /weiten Akkumulator 25 bereit.
Bei eier Addition/Subtraktion von zwei maschineninternen
Größen vergleicht das Rechenwerk 14 den Inhalt
des sechsten St Hcberegisters 8 mit dem Inhalt des
/weiten Akkumulaiors 25. addier' subtrahiert bei deren
Gleichheit den Inhalt des ersten Schieberegisters 3 zum/vom Inhalt des ersten Akkumulators 24 und
speichert die Summe im ersten Akkumulator 24,
Bei der Multiplikation/Division von zwei masehinen-
Bei der Multiplikation/Division von zwei masehinen-
-, internen Größen addiert/subtrahiert das Rechenwerk
14 stejlungsabhängig und elementweise den Inhalt des sechsten Schieberegisters 8 zum/vom Inhalt des zweiten
Akkumulators 25, weiterhin multipliziert/dividiert das Rechenwerk 14 den Inhalt des ersten Akkumulators 24
in mit/durch den Inhalt des ersten Schieberegisters 3, die
Ergebnisse werden jeweils im zweiten Akkumulator 25 und im ersten Akkumulator 24 gespeichert
Bei dem Potenzieren/Radizieren einer maschineninternen
Größe prüft das Rechenwerk 14, ob das erste
π Schieberegister 3 einen ganzzahligen Exponenten mit
der Mantisse »1« enthält und ob die Elemente des sechsten Schieberegisters 8 stets »0« sind. Bei erfüllter
Voraussetzung multipliziert/dividiert das Rechenwerk 14 elementweise den Inhalt des zweiten Akkumulators
in 25 mit dem bzw. durch den Exponenten/Wurzelexponenten
des ersten Schieberegisters 3 und schreibt das Ergebnis im zweiten Akkumulator 25 ein, weiterhin
potenziert/radiziert das Rechenwerk 14 den Inhalt des ersten Akkumulators 24 mit dem Inhalt des ersten
>-> Schieberegisters 3 und speichert das Ergebnis im ersten
Akkumulator 24.
Gemäß Fig.4ist die erste Einrichtung zur Umsetzung
auszugebender Größen eine derartige Kombination von Baugruppen, daß von dem Steuernetzwerk-3
das Rechenwerk 14,
der selektive Umcodierer 31,
der erste Einheitengenerator 28,
η der Dezimalvorsatz-Generator 27,
η der Dezimalvorsatz-Generator 27,
der erste Akkumulator 24,
der zweite Akkumulator 25,
das zweite Schieberegister 5,
ein fünfter Festwertspeicher?1},
in ein sechster Festwertspeicher 33 und
in ein sechster Festwertspeicher 33 und
das fünfte Schieberegister 13
dann in geordneter Folge angesteuert werden, wenn durch einen Starlimpuls /. B. über die Eingabetastatur 1
-r, die Schaltung aktiviert wird.
Die Schaltung transformiert eine im ersten Akkumulator 24 und im zweiten Akkumulator 25 gespeicherte
maschineninterne Größe ohne Einschränkung zur Größenart der Größe in eine maschinenexterne Größe,
wobei eine geeignete maschinenexterne Einheit ermittelt wird.
Von der maschinenexternen Größe werden der Zahlenwert im ersten Akkumulator 24 und die
maschinenexterne Einheit im zweiten Schieberegister 5 gespeichert.
Aus dem Inhalt des zweiten Akkumulators 25 ermittelt das Rechenwerk 14 eine gepackte Zählereinheit
und eine gepackte Nennereinheit. Diese gepackten Einheiten sind ausmultiplizierte Potenzprodukte analog
zur maschinenexternen Darstellungsform, wobei für eine bestimmte Basiseinheit kein Einheitenzeichen,
sondern eine bestimmte Zahl gewählt wird. Die gepackte Zählereinheit und die gepackte Nennereinheit
werden vom selektiven Umcodierer 31 auf einen kleinen Zahlenbereich verdichtet. Der selektive Umcodierer 31
ist ein logisches Netzwerk, welches eine bestimmte Bitfolge für eine bestimmte große Zahl reduziert auf
eine Bitfolge für eine bestimmte kleinere Zahl.
Diese kompandierten gepackten Einheiten sind
Ordnungszahlen zum Lesen einer maschinenexternen Einheit aus dem fünften Festwertspeieher 29 in das
zweite Schieberegister 5, Kann zur maschineninternen Größe auf diese Weise keine maschinenexterne Einheit
ermittelt werden, dann generiert der erste Einheitengenerator 28 eine maschtnenexterne Einheit in der
Form eines Potenzproduktes aus Basiseinheiten.
Der Dezinvulvorsatz-Generator 27 spaltet vom Inhalt des ersten Akkumulators 24 in Abhängigkeit von dessen
Wert einen Faktor ab und schiebt dafür als erstes Zeichen in das zweite Schieberegister 5 das entsprechende
Vorsatzzeichen.
Das Steuernetzwerk-3 32 taktet die Umsetzung auszugebender Größen in folgender Weise:
(1) Das Rechenwerk 14 ermittelt in Zyklen aus dem Inhalt des zweiten Akkumulators 25 eine gepackte
Zählereinheit und speichert diese im fünften Schieberegister 13.
(2) In einem Takt wird die gepackte Zählereinheit im selektiven Umcodierer 31 kompandiert und in das
fünfte Schieberegister 13 geschrieben. Ober die gepackte kompandierte Zählereinheit wird aus
dem sechsten Festwertspeicher 33 eine Adresse für einen Speicherbereich des fünften Festwertspeichers
29 gelesen; kann aus dem sechsten Festwertspeicher 33 keine Adresse gelesen werden, setzt
das Steuernetzwerk-3 32 dieTaktfolge nach (7) fort.
(3) Aus dem fünften Festwertspeicher 29 wird in einen
Hilfsspeicher 30 ein Wiederholfaktor k gelesen; k sagt aus, zu wieviel Nennereinheilen der gegebenen
Zählereinheit maschinenexterne Einheiten im fünften Festwertspeicher 29 festgelegt sind.
(4) Ermittlung der gepackten Nennereinheit analog (1)
mit anschließendem Kompandieren analog (2) und Abspeicherung in Hilfsspeicher 30.
(5) Das Rechenwerk 14 ermittelt in k Zyklen (zyklische Erhöhung der Adresse nach (3)), ob die kompandierte
Nennereinheit auf dem fünften Festwertspeicher 21>
enthalten ist. Bei Enthaltensein bewirkt das Steuernetzwerk-3 32, daß eine maschinenexterne
Einheit in das zweite Schieberegister 5 und ein Exponent zum 1. Faktor des Potenzproduktes der
maschinenexternen Einheit in das Exponent-1-Register 7 aus dem fünften Festwertspeicher 29
gelegen werden. Endet die Suohe in allen k Zyklen
negativ, so setzt das Steuernetzwerk-3 32 die Taktfolge nach (7) fort.
(6) Der Dezimalvorsatz-Generator 27 spaltet in Verbindung mit d^m Rechenwerk 14 vom Inhalt
des ersten Akkumulators 24 in Abhängigkeit von dessen Wert und detn Inhalt des Exponent-1-Registers
7 einen Faktor ab; dafür wird in das zweite Schieberegister 5 das entsprechende Vorsatzzeichen
eingeschoben. Die Umsetzung einer maschineninternen Größe in eine maschinenexterne
Größe ist beendet.
(7) Der erste Einheitengenerator 28 erzeugt eine maschinenexterne Einheit. Es werden π Taktzyklen
durchlaufen, wobei π der Anzahl der Basiseinheiten des verwendeten Größensystems gleich ist. In
jedem Zyklus wird dann ein Potenzprodukt-Faktor erzeugt, wenn das entsprechende Element im
zweiten Akkumulator 25 ungleich Null ist. Im ersten Zyklus, der die Generierung eines Faktors
beinhaltet, wird zuerst der Exponent des Faktors aus dem /weiten Akkumulator 25 in das zweite
Schieberegister 5 und im Anschluß darin das
Einheitenzeichen der Basiseinheit aus dem ersten Einheitengenerator 28 übernommen, weiterhin
wird der Exponent des Faktors im Exponent-)-Register 7 gespeichert. Das Steuernetzwerk-3 32 setzt
dieTaktfolge nach (6) fort.
Gemäß Fig.5 ist die zweite Einrichtung zur
Umsetzung auszugebender Größen eine derartige Kombination von Baugruppen, daß von dem Steuernetzwerk-4
34
das Rechenwerk 14,
der zweite Einheitengenerator 51,
der Dezimalvorsatz-Generator 27,
der zweite Akkumulator 25,
der erste Akkumulator 24,
das Exponent-1 -Register 7 und
das zweite Schieberegisters
dann in geordneter Folge angesteuert werden, wenn durch einen Startimpuls die Schalung aktiviert wird.
Die Schaltung setzt eine im ersten Akkumulator 24 und im zweiten Akkumulator 25 gespeicherte maschineninterne
Größe um, wobei die maschinenexterne Einheit in optimaler Darstellungsform generiert wird.
Unter einer optimalen Darstellungsform einer maschinenexternen Einheit wird dabei ein Potenzprodukt
mit einer minimalen Anzahl von Faktoren verstanden, wobei die Faktoren nur bestimmte Einheiten enthalten-,
diese Einheiten können sein
— abgeleitete Einheiten des SI mit besonderem Namen (im folgenden Text »Bezugseinheiten«) wie Newton,
Volt, Pascal,
— Basiseinheiten wie Sekunde, Ampere,
— ergänzende Einheiten wie Radiant.
Beispielsweise wird für Größen der Größenart
Beispielsweise wird für Größen der Größenart
spezifischer Widerstand stets die Einheit OHM ■ M und nicht V · M/A generiert.
Der zweite Einheitengenerator 51 generiert in Verbindung mit dem Rechenwerk 14 eine optimale
Darstellungsform der maschinenexiernen Einheit, dazu
enthält er eine derartige Kombination von Unterbaugruppen,
daß von einer Generator-Steuerschallung 45 in Abhängigkeit vom Steuernetzwerk-4 34
— ein dritter Speicher 39, in dem in festgelegter Ordnung die Exponenten zu Basiseinheiten von
Bezugseinheilen gespeichert sind,
— ein vierter Speicher 44, in welchem in festgelegter Ordnung die Buchstaben für die definierten Einheitenzeichen
der genannten Einheiten zur Generierung der optimalen Darstellungsform sowie für die
definierten Vorsatzzeichen gespeichert sind,
— ein Mangelregister 37, ein Überschußregister 35, ein Mangelspeicher 38 und ein Überschußspeicher 36 —
diese Baugruppen speichern jeweils eine ganze Zahl und bilden mi1 dem Rechenwerk 14 ei'.ie Vergleichscinrichtung,
— ein Bezugseinheitenzähler 40 und ein Bezugseinheitenregister
41,
— ein fünfter Speicher 42, in dem in festgelegter
Reihenfolge Exponenten zu abgespaltenen Einheiten zur Zwischenspeicherung gelangen,
dergestalt gesteuert werden, daß vom Inhalt dos zweiten Akkumulators 25 zuerst nach Möglichkeit
Bezugseinheiten abgespaltet werden und der verbleibende Rest der m.iEchineninternen Einheit mit Basiseinheiten
und ergänzenden Einheiten dargestellt wird.
Der zweite Einheitengencrator 51 arbeitet nach folgendem Schema:
(1) Ein Abspaltungsversuch wird begonnen, wenn die gegebene Einheit mindestens (k—\) Basiseinheiten
einer Gruppe von Bezugscinheilcn enthält, wobei alle Bezugseinheiten einer Gruppe dieselben k
Basiseinheiten enthalten.
(2) Bei Erfüllung von (1) erfolgt eine Bewertung der Abweichung der gegebenen maschineninternen
Einheit von den einzelnen Bezugscinheiten nach Punkten; dabei bedeutet ein Punkt, daß zu den
betrachteten Basiseinheiten eine Basiseinheit mit dem Exponent 1 abweicht. Es werden Mangelpunkte
und Überschußpunktc unterschieden.
(3) Es wird die Bezugseinheit mit der geringsten Abweichung abgespaltet, jedoch sind nicht mehr als
zwei Mangelpunkte zugelassen.
(4) Eine Bezugseinheit kann reziprok und mehrfach abgespaltet werden.
(5) Der nach der Abspaltung von Bezugseinheiten verbleibende Rest der gegebenen maschineninternen
Einheit wird in ein Potenzprodukt aus Basiseinheiten und ergänzenden Einheiten verwan
delt.
Die Generierung einer maschinenexternen Einheit durch den zweiten Einheitengenerator 51 erfolgt in
mehreren Taktzyklen, wie z. B.
(1) Das Rechenwerk 14 bildet elementweise die Differenz zwischen dem Inhalt des zweiten
Akkumulators 25 und einem bestimmten Inhalt des dritten Speichers 39 und summiert getrennt
die Mangel- und Überschußpunkte, die im Mangelregister 37 und im Überschußregister 35
jeweils für die aktuelle Bezugseinheit /gespeichert werden.
(2) Ist der Inhalt des Mangelregisters 37 > 2. wird der
Ablauf nach (1) wiederholt, jedoch mit Vorzeichenumkehr der Elemente des Inhaltes des
zweiten Akkumulators 25.
(3) Ist der Inhalt des Mangelregisters 37 > 2. stellt der
dritte Speicher 39 die Bezugseinheit /+ I bereit: Fortsetzung nach (1). wenn die aktuelle Bezugseinheit des dritten Speichers 39 nicht die letzte
Bezugseinheit ist, sonst Fortsetzung nach (6).
(4) Der Inhalt des Mangelregisters 37. des Überschußregisters 35 und des Bezugseinheitenzählers
40 wird jeweils in den Mangelspeicher 38. den Überschußspeicher 36 und das Bezugseinheitenregister
41 übernommen und die Taktfolge nach (6) fortgesetzt, wenn der Inhalt des Mangelregisters
37 und der Inhalt des Überschußregisters 35 Null sind.
(5) Der Inhah des Mangelregisters 37, des Überschußregisters
35 und des Bezugseinheitenzählers 40 wird jeweils in den Mangelspeicher 38, den
Überschußspeicher 36 und das Bezugseinheitenregister 41 übernommen, wenn der Inhalt des
Mangelregisiers 37 betragsmäßig kleiner als der
Inhalt des Mangelspeichers 38 ist; Fortsetzung der Taktfolge nach (1) mit der Bezugseinheit (7+1).
wenn die aktuelle Bezugseinheit nicht die letzte Bezugseinheit ist.
(6) Entsprechend dem Inhalt des Bezugseinheitenregisters 41 wird in dem fünften Speicher 42 dem
Inhalt des einer bestimmten Bezugseinheit zugeordneten Speicherplatzes ein Bit vorzeichengerecht
zu (2) addiert, wenn betragsrnäßig der Inhalt
des Mangelspeichers 38 < 3 ist. Vom Inhalt des zweiten Akkumulators 25 wird der Inhalt des
dritten Speichers 39 vorzeichengerecht nach (2) von der im Be/iigseinheitenrcgister 41 aufgeführten
Bezugseinheil subtrahiert und das Ergebnis in dem zweiten Akkumulator 25 gespeichert.
Beginn einer neuen Folge von Taktzyklen (I)... (6) mit (I). dazu wird der Mangelspeicher 38 auf 3 gesetzt.
Beginn einer neuen Folge von Taktzyklen (I)... (6) mit (I). dazu wird der Mangelspeicher 38 auf 3 gesetzt.
(7) Ist der Inhalt des Mangelspeichers 38>3, dann
wird der verbliebene Inhalt des zweiten Akkumulators 25 elementweise in den fünften Speicher 42
übertragen.
(8) Während eines zyklischen Lesens des fünften Speichers werden elementweise jeweils eine
Ziffer aus dem fünften Speicher 42 und danach ein Einheitenzeichen aus dem vierten Speicher 44 in
das zweite Schieberegister 5 umgespeichert, wenn die jeweilige Ziffer des Inhaltes des fünften
Speichers 42 >0 ist. dabei wird die erste Ziffer im Exponent-1-Register 7 gespeichert und bei der
ersten negativen Ziffer ein Schalter »negative Elemente« 43 eingeschaltet.
(9) In das zweite Schieberegister 5 wird das Zeichen
»/« geschoben, wenn der Schalter »negative Elemente« 43 »H« führt.
(10) Wenn der Schalter »negative Elemente« 43 »H» führt, schließt vieh ein nochmaliges zyklisches
Lesen des fünften Speichers 42 an. dabei wird zuerst jeueils der Betrag einer Ziffer aus dem
fünften Speicher 42 und danach das entsprechende Einheitenzeichen aus dem vierten Speicher 44
in das zweite Schieberegister 5 umgespeichert, wenn die jeweilige Ziffer des Inhaltes des fünften
Speichers42<0isl.
Der Dezimalvorsatz-Generator 27 spaltet daran anschließend in Verbindung mit dem Rechenwerk 14
vom Inhalt des ersten Akkumulators 24 in Abhängigkeit von dessen Wert und dem Inhalt des Exponent-1-Registers
7 einen Faktor ab; dafür wird in das zweite Schieberegister 5 aus dem Dezimalvorsatz-Generator
das entsprechende Vorsatzzeichen eingeschoben.
Die optimale Abbildung einer maschineninternen Größe auf eine maschinenexierne Größe ist beendet.
Die vierte Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen (s. F i g. 6) bildet eine z. B. von der Einrichtung
zur Verarbeitung maschineninterner Größen ermittelte maschineninterne Größe einer bestimmten Größenart
auf eine als Paramter gegebene maschinenexterne Einheit derselben Größenart ab und erzeugt ein
Vorsatzzeichen zur maschinenexternen Einheit: in diesem Fall darf der erste Faktor des Potenzproduktes
der gegebenen Einheit keinen Vorsatz enthalten. Die dazu notwendige Schaltungskombination erfordert
die Einrichtung zur Umsetzung
eingegebener Größen,
das Exponent-1-Register 7,
das Einheiten Register 47,
das Koeffizienten-Register 48.
den ersten Akkumulator 24.
den zweiten Akkumulator 25,
das zweite Schieberegister 5 und
den Dezimalvorsatz-Generator 27.
das Exponent-1-Register 7,
das Einheiten Register 47,
das Koeffizienten-Register 48.
den ersten Akkumulator 24.
den zweiten Akkumulator 25,
das zweite Schieberegister 5 und
den Dezimalvorsatz-Generator 27.
Das Steuernetzwerk 46 steuert die aufgeführten Baugruppen in der Weise, daß eine zum Zeitpunkt Ti als
Parameter bereitgestellte rnaschirseriexteme Einheit
durch die Einrichtung zur Umsetzung eingegebener Größen in eine maschineninterne Größe umgesetzt
wird, wobei sowohl die maschineninterne Einheit als
auch die maschinenexterne Einheit im Einheiten-Register
47 und der Zahlenwert der maschineninternen Größe im Koeffizienten-Register 48 gespeichert werden.
Die auf den Parameter abzubildende maschineninterne Größe ist Inhalt des ersten Akkumulators 24 und des
zweivn Akkumulators 25 und sei zum Zeitpunkt Ti
gespeichert worden, dabei kann Tj vor oder nach 7Ί
liegen.
Die Ausführung der parametergesteuert .;n Abbildung erfolgt zum Zeitpunkt Ty.
(1) Über das Rechenwerk 14 wird die maschineninterne
Einheit des Einheiten-Registers 47 mil dem Inhalt des sechsten Schieberegisters 8 auf Gleichheit
überprüft und im Anschluß daran der Inhalt des ersten Akkumulators 24 durch den Inhalt des
Koeffizienten-Registers 48 dividiert, das Ergebnis wird im ersten Akkumulator 24 bereitgestellt.
(2) Die maschinenexterne Einheit des Einheiten-Registers
47 wird in das zweite Schieberegister 5 umgespeichert.
(3) Nach Abspaltung eines Faktors vom Inhalt des ersten Akkumulators 24 durch das Rechenwerk 14
in Verbindung mit dem Dezimalvorsatz-Generator 27 und dem Inhalt des Exponent-1-Registers 7 wird
in das zweite Schieberegister 5 ein Vorsatzzeichen eingeschoben. Die ermittelte maschinenexterne
Größe liegt im ersten Akkumulator 24 und im zweiten Schieberegister zur Ausgabe bereit.
Dir fünfte Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen (s. F i g. 6) bildet eine z. B. von der Einrichtung
zur Verarbeitung maschineninterner Größen ermittelte maschineninternc Größe einer bestimmten Größenart
auf eine als Parameter gegebene maschinenexterne Einheit derselben Größenart ab und erzeugt kein
Vorsatzzeichen zur maschinenexternen Einheit, in diesem Fall darf der erste Faktor des Potenzproduktes
der gegebenen Einheit einen Vorsatz enthalten. Die dazu notwendige Schaltungskombination entspricht der
Schaltungskombination der vierten Einrichtung auszugebender Großen, sie enthält jedoch keinen Dezimalvorsatz-Generator
27 und kein Exponent-1 -Register 7.
Die vorgestellten einzelnen Einrichtungen der digitalen
Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen, mit denen, wie schon ausgeführt, sechs
Hauptfunktionen realisiert werden können, sind einsetzbar, wie ebenfalls schon ausgeführt, zur gerätetechnischen
Erweiterung von Rechenmaschinen (elektronische Datenverarbeitungsanlagen, Prozeßrechenanlagen
Tischrechner. Taschenrechner, Mikroprozessorsysteme u. ä.). Meß-, Steuer- und Regelgeräten sowie von
Datenerfassungs- und Datenausgabegeräten. Bei diesen Erweiterungen sind jedoch nicht immer alle drei
Grundschaltungen (Einrichtung zur Umsetzung eingegebener Größen; Einrichtung zur Verarbeitung maschineninterner
Größen; Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen) einzusetzen, sondern stets
mindestens eine davon; dabei sind die dritte und die vierte Einrichtung zur Umsetzung auszugebender
Größen als Erweiterungen der Einrichtung zur Umsetzung eingebener Größen anzusehen.
Bei dem Einsatz der digitalen Anordnung zur automatisierten digitalen Umsetzung und Verarbeitung
von Größen in Gerätesystemen werden zweckmäßigerweise z. B. Datenerfassungsgeräte nur mit der Einrichtung
zur Umsetzung eingegebener Größen ausgerüstet, während Prozessoren in dezentralen Prozeßregelsystemen
nur mit der Einrichtung zur Verarbeitung maschincniiiterncr Größen ausgestattet sind. Können
sinnvollcrweise in einem Tischrechner sämtliche Hauptfunktionen der dititalen Umsetzung und Verarbeitung
von Größen realisiert sein, so wird zweckmäßigerweise
ι ein Taschenrechner neben den Einrichtungen zur
Umsetzung eingegebener Größen und zur Verarbeitung maschineninterner Größen nur über entweder die erste
Einrichtung oder die zweite Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen verfügen.
hi Dei dem in den F i g. 7 und 8 dargestellten
Ausführungsbeispiel wurde die erfindungsgemäße Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen
beliebiger Größenarten eines Größensystems zur Erweiterung des Aufgabenbereiches eines Taschen-
r> oder Tischrechners auf wissenschaftlich-technische Aufgabenstellungen eingesetzt.
Dabei zeigt Fig. 7 die wesentlichen Elemente eines
7iKT»»hnriiJpn Finoahp-/ÄiiQij;»hpfplHp«i ^*5 Fs Hipnt 711m
Eintasten und zur Anzeige der Eingabegrößen und zur
.'(i Anzeige der Ausgabegrößen. Das Eingabetastenfeld
besteht aus 6 Tastenzeilen, dabei sind in der ersten Tastenzeile Operationstasten, in der zweiten Tastenzeile
Zifferntasten und in den folgenden Tastenzeilen die Buchstaben- und Sonderzeichentasten zusammenge-
r, faßt; weiterhin enthält das Eingabetastenfeld Drtick-Schiebetasten
zur Umschaltung von Rechenverfahren. Die Zifferntasten »0« ... »9« und »J« sowie »■« dienen
der Eingabe von Zahlen, Zahlenwerten zu Größen oder Exponenten zu Einheiten. Die Buchstabentasten »A« ...
in »Ζ« und »·« sowie »/« dienen der Eingabe von
Einheiten bzw. nach Umschaltung der Druck-Schiebetasten »MAT« zum Aufruf mathematischer Funktionen.
Mit der Druck-Schiebetaste »KON« wird von Kettenoperationen auf Konstantenoperationen umgeschaltet.
i-> Durch Einrasten der Druck-Schiebetaste »NUM« wird der Taschen- bzw. Tischrechner auf rein numerischen
Betrieb im Sinne einer üblichen Rechenmaschine umgestellt. An Operationstasten werden unterschieden:
+ Additionstaste (mit Umsetzung der zuletzt eingegebenen Größe)
- Subtraktionstaste (mit Umsetzung der zuletzt eingegebenen Größe)
* Multiplikationstaste (mit Umsetzung der zuletzt eingegebenen Größe)
: Divisionstaste (mit Umsetzung der zuletzt
eingegebenen Größe)
U Einheit-Taste (mit Umsetzung der zuletzt eingegebenen Einheit)
= S Ausgabetaste-1 (mit Umsetzung der auszugebenden Größe durch die erste oder zweite
Einrichtung)
= U Ausgabetaste-2 (mit Umsetzung der auszugebenden Größe durch die vierte Einrichtung)
R Register-Taste
" LR Register-Ladetaste
" LR Register-Ladetaste
D Rundungstaste
C Löschtaste
CE Eingabe-Löschtaste
Das Ausgabefeld besteht aus einer Unterspannungsanzeige 56, einer Überfüllungsanzeige 57, einer
12stelligen Zahlenanzeige 58 (auch 1 Osteilige Mantisse, zweistelliger Exponent) zur Darstellung von Zahlen und
Zahlenwerten von Größen, einer 12stelligen alphanumerischen
Einheiten-Anzeige 59 zur Darstellung maschinenexterner Einheiten der Eingabe- oder Ausgabegrößen
und einer Fehleranzeige 60.
Fig.8 zeigt die wichtigsten Funktionsgruppen der
Fig.8 zeigt die wichtigsten Funktionsgruppen der
erweiterten Rechenmaschine mit den wesentlichen Informationsleitungen.
Beim eintasten über das Eingabe-/Ausgabefeld 55 werden von der eingegebenen maschinenexternen
Größe der Zahlenwert im ersten Schieberegister 3 und die maschinene.iterne Einheit im zweiten Schieberegister
5 gespeichert. Die Baugruppe-Eingabe-Transformation 61 (Teil der Einrichtung zur Umsetzung
eingegebener Größen) bildet eine eingetastete maschinenexterne
Größe auf eine maschineninterne Größe ab, wenn eine der Tasten » + , —. *, :« oder »U« gedrückt
wird. Wurde eine der Operationstasten » + . —. *. :« betätigt, dann erfolgt eine Korrektur des Zahlenwertes
im ersten Schieberegister 3, und die maschineninterne Einheit wird im sechsten Schieberegister 8 /wischengespeichert.
Wurde die Operationstaste »U« betätigt, dann werden die maschinenexterne Einheit und die
maschineninterne Einheit im Einheit-Register 47 und
neninternen Größe im Koeffizienten-Register 48 zwischengespeichert.
Die Baugruppe Ausgabe-Transformation 62 (Teil der ersten oder zweiten Einrichtung zur Umsetzung
auszugebender Größen) wird von der Taste » = S« aktiviert, sie setzt die maschineninterne Einheit des
zweiten Akkumulators 25 in eine maschinenexterne Einheit um und füllt damit das zweite Schieberegister 5,
gleichzeitig werden der Zahlenwert des ersten Akkumulators 24 konigiert und der Inhalt des ersten
Akkumulators 24 sowie der Inhalt des zweiten Schieberegisters 5 als maschinenexterne Einheit im
Eingabe-/Ausgabefeld 55 zur Anzeige gebracht.
Bei Verknüpfung (» + , —, *. :«) von zwei maschineninternen Größen verarbeitet die Recheneinheit
die Inhalte des ersten Schieberegisters 3 und des ersten Akkumulators 24 zum neuen Inhalt des ersten
Akkumulators 24 und die Inhalte des zweiten Akkumulators 25 und des sechsten Schieberegisters 8 zum neuen
Inhalt des zweiten Akkumulators 25.
Die Steuer- und Zeitgebereinheit 63 steuert die Verbindungswege zwischen den einzelnen Baueinheiten
in Abhängigkeit von dei betätigten Eingabetaste.
Das Ausführungsbeispiel enthält weiterhin /Größen-Register
64 zur Zwischenspeicherung maschineninterner Größen, die aus den Akkumulatoren 24 und 25
übernommen oder in diese zurückgespeichert werden können.
Die folgenden Rechenbeispiele sollen die Funktionsprinzipien veranschaulichen.
Handhabung eines nicht-programmicrbarcn Taschenrechners
mit automatisierter Verarbeitung von Größen
- Beispiele Beispiel I
3.2 YD+ 11.6 M =a
YD : yard
M : Meter
YD : yard
M : Meter
Schritt Eingabe
Anzeige
3.2 YD
11.6 M
3.2 YD
?.2 YD
li.6 M
14.53 M = a
li.6 M
14.53 M = a
44.2 MIN | + I | .53 HR = b | Eingabe | I IIR | ] I |
44.2 MIN | ] | 1.53 HR | i | Anzeige | HR |
b soll in ' | HR' | c | 0 | HR | |||||||
ausgegeben werden | I | MIN | |||||||||
MIN : Minute | U | I | MIN | ||||||||
Schritt | HR : Stunde | 44.2 | HR | ||||||||
1. [ | +1 | 44.2 | HR = b | ||||||||
2. | 1.53 | ||||||||||
3. ι | =ü | 2.67 | |||||||||
4. | Beispiel 3 | ||||||||||
5. I | |||||||||||
ft. | |||||||||||
T- ! | |||||||||||
20 KW + 23 PFS = c c soll in 'PFS" ausgegeben werden
KW : Kilowatt PFS : Pferdestärke
Schritt Kingahc
Anzeige
I Pl-S I PlS
I PIS
20 KW 20 KW
20 KW
23 PFS 23 PFS
50.19 PFS = c
15 V : 3 MA = d
V : Volt MA : Milliampere
Schritt Eingabe
Anzeige
15 V
3 MA
15 V 15 V
3 MA
5 KOHM = d
KOHM : Kiloohm
27 | :\ 5 | I L | U | II.6M2 | * | 0.85 INCH | An/.ciPc | 27 00 | 636 | 28 | = r | : Meter | 6 | 3 M | ||
B c i s ρ i. | Beispiel | KM/HR' ausgegeben | : Millisekunde | 0 | ||||||||||||
0 | M | : Kilometer | werden | 120 MS | 3 M | |||||||||||
* 0.85 INCH = e | L' ausgegeben werden | I L | MS | : Stunde | ||||||||||||
11.6 M2 | M2 : Quadratmeter | I L | KM | I KM/HR | 20MS | |||||||||||
esoll in ' | INCH: Zoll | I1.6M2 | IIR | 25 M/S | ||||||||||||
L : Liter | 11.6 M2 | 3 M : 120 MS | I KM/HR | |||||||||||||
0.85 INCH | Γ soll in | Hingabe Anzeige | 1 KM/HR | |||||||||||||
liingahc | 250.44 L = 3 | 90 KM/HR = Γ | ||||||||||||||
I lic | 10 | c | ||||||||||||||
Schrill | C | |||||||||||||||
I. | I ") | Schrill | ||||||||||||||
2. | ||||||||||||||||
3. | 1. | |||||||||||||||
4. | "'"U | |||||||||||||||
.γ | 3. | |||||||||||||||
6. | 4. | |||||||||||||||
7. | 5. | |||||||||||||||
r/ii S Hhui / | h | |||||||||||||||
1. | ||||||||||||||||
8. | ||||||||||||||||
\-klinuii' | ||||||||||||||||
Claims (3)
- Patentanspruches1, Digitale Anordnung zur Umsetzung un4 Verarbeitung von Größen, die jeweils aus einer Ziffernfolge und einer bestimmten (MaB-) Einheit bestehen, mit einer zentralen Verarbeitungseinnchtung, einer Dateneingabeeinrichtung, in der digitale Daten in Form der erwähnten Größen in eine von der zentralen Verarbeitungseinrichtung verarbeitba- ι ο re Form gebracht werden und einer Datenausgabeeinrichtung, in der die von der Dateneingabeeinrichtung oder der zentralen Verarbeitungseinrichtung bereitgestellten digitalen Daten in eine den Anforderungen der Dateneingabe entsprechende Form gebracht werden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Umsetzung einer eingegebenen (maschinenexternen) Größe, deren erwähnte bestimmte Einheit eine beliebig gebildete Einheit eines Größensystems in Form eines Potenzproduktes aus Einheitenaexhen zu Basiseinheiten oder abgeleiteten Einheilen mit besonderem Einheitennamen und Vorsatzzeichen aus einem definierten Vorrat an Einheiten- und Vorsatzzeichen ist, in eine erste Ziffernfolge, die eine Zahl darstellt, und in eine zweite Ziffernfolge, deren einzelne vorzeichenbehaftete Ziffern in festgelegter Reihenfolge Exponenten zu Basiseinheiten darstellen, deren Ziffernanzahl gleich der Anzahl der Basiseinheiten des verwendeten Größensystems ist und die selbst eine maschi- to neninterne Einheit darstellt, wobei die Einrichtung eine Kombination von Einzelschaltungen ist, die durch ein Steuernetzwerk-1 (21)gesleuert werden,— mit einer Eingabetastatur (1) die Ziffern-, Buchstaben-, Sonderzeichen- und Operationsta- r> sten sowie eine Codiereinrichtung, deren erzeugte Buchstabencodes sich von den erzeugten Ziffern- und Sonderzeichencodes durch ein bestimmtes Bit unterscheiden, enthält und die über einen Eingabediskriminator (2) in Reihe mit w dem Eingang eines ersten Schieberegisters (3) und dem Eingang eines zweiten Schieberegisters (5) verbunden ist, wobei der Eingabediskriminator (2) von einer eingegebenen Zeichenfolge, die eine maschinenexterne Größe darstellt, die ■'"> Speicherung einer ersten Teilzeichenfolge, die eine Zahl darstellt, in das erste Schieberegister (3) und die Speicherung einer zweiten Teilzeichenfolge, die eine alphanumerische Zeichenfolge ist, mit einem Buchstaben beginnt und eine r>» maschinenexterne Einheit darstellt, in das zweite Schieberegister (5) steuert,— mit einem logischen Netzwerk (9), das an den Ausgang des zweiten Schieberegisters (5) angekoppelt ist und den Transport von Buchstaben r>~> der erwähnten alphanumerischen Zeichenfolge aus dem /weiten Schieberegister (5) in ein drittes Schieberegister (II), welches ebenfalls mil dem Ausgang des zweiten Schieberegisters (5) verbunden ist, bei Auftreten bestimmter Sonderzei- w chen am Ausgang des zweiten Schieberegisters(5) zeitweilig zur stufenweisen weiteren Analyse der maschinenexternen Größe und zum stufenwcisen Aufbau der erwähnten ersten Ziffernfolge und der erwähnten zweiten Ziffernfolgc, die *>r' eine maschineninterne Größe darstellen, unterbricht unr1 das den Transport von einzelnen Ziffern aus dem zweiten Schieberegister (5) in ein viertes Schieberegister (12), das ebenfalis mit dem Ausgong des zweiten Schieberegisters (5) verbunden ist, steuert, sowie einen Schalter »Exponent-Vorzeichen« (15), einen Schalter »Vorzeichen nächste Faktoren« (17) und einen Schalter »Analyse-Ende« (22) in Abhängigkeit vom Auftreten bestimmter Sonderzeichen am Ausgang des zweiten Schieberegisters (5) schaltet,— mit einem Prüfcode-Generator (10), der mit dem Ausgang des dritten Schieberegisters (11) verbunden ist und in Zyklen ein erstes und ein zweites oder nur ein Prüfzeichen erzeugt, wozu er mehrere 1-Bit-Speicher enthält, die mit bestimmten Bits aus einem oder mehreren Zeichen des dritten Schieberegisters (11) geladen werden, und mit einem Rechenwerk (14), das ebenfalls an den Ausgang des dritten Schieberegisters (11) angekoppelt ist und in ZyKlen eine erste und eine zweite oder nur eine Summe errechnet, indem es die Codes der im dritten Schieberegister (Ii) gespeicherten Buchstaben als Zahlen verwendet und jeweils eine bestimmte Teilmenge dieser Zahlen oder alle Zahlen addiert,— mit einem ersten Festwertspeicher (18) und einem zweiten Festwertspeicher (16), deren Adreßleitungen mit dem Ausgang eines fünften Schieberegisters (13) verbunden werden, wobei der erste Festwertspeicher (18) für jedes Vorsatzzeic.hen und der zweite Festwertspeicher (16) für jedes Einheitenzeichen des erwähnten definierten Vorrates an Einheiten- und Vorsatzzeichen einen Speicherbereich enthält, der jeweils mit einem Prüfzeichen beginnt und Zahlen oder Adreßteile zum stufenweisen Aufbau einer der maschinenexternen Größe entsprechenden maschineninternen Größe enthält.— mit dem fünften Schieberegister (13), das entweder als Akkumulator des Rechenwerkes (14) bei der zyklischen Ermittlung der erwähnten Summen oder als Adreßregister zum Lesen von Festwertspeichern geschaltet ist, wobei der stufenweise Aufbau der maschineninternen Größe fortgesetzt wird, wenn der Prüfcode-Generator (10) ein Äquivalenz-Bit bereitstellt, das Gleichheit entweder zwischen dem über die erwähnte erste Summe aus dem ersten Festwertspeicher (18) gelesenen Prüfzeichen und dem erwähnten ersten durch den Prüfcode-Generator (10) zusammengestellten Prüfzeichen sowie dem über die erwähnte zweite Summe aus dem zweiten Festwertspeicher(16) gelesenen Prüfzeichen und dem erwähnten zweiten durch den Prüfcode-Generator (10) zusammengestellten Prüfzeichen oder zwischen dem über die erwähnte Summe aus dem zweiten Festwertspeicher (16) gelesenen Prüfzeichen und dem erwähnten durch den Prüfcode-Generator (10) zusammengestellten Prüfzeichen markiert,— mit einem dritten Festwertspeicher (20) und mit einem vierten Festwertspeicher (23), deren Adreßleitungen mit dem Ausgang des fünften Schieberegisters (13) verbunden werden, wobei der dritte Festwertspeicher (20) Bitkombinationen enthält, die Zahlenwerte inkohärenter Einheiten darstellen, und wobei der vierteFestwertspeicher (23) Bjtkombirmtionen enthält, die Exponenten zu Basiseinheiten darstellen,— wobei das Rechenwerk (14), gesteuert vom Steuernetzwerk-1 (21), den Inhalt des ersten Schieberegisters (3) aus den erwähnten bereitgestellten Bitkombinationen aus dem ersten Festwertspeicher (18), dem zweiten Festwertspeicher (16) oder dem dritten Festwertspeicher (20) und dem vorhergehenden Inhalt des ersten Schieberegister:, (3) in Abhängigkeit vom Inhalt des vierten Schieberegisters (12) und in Abhängigkeit von der Stellung der Schalter »Exponent-Vorzeichen« (i5) und »Vorzeichen nächste Faktoren« (17) ermittelt,— mit einem sechsten Schieberegister (8), das als n-Byte-AkkumuIator des Rechenwerks (14) geschaltet und dessen Byte-Anzahl gleich der Anzahl der Basiseinheiten des erwähnten Größensystems ist, wobei jedes Byte einen Exponenten zu einer Basiseinheit darstellt, und welches bestimmte Bitkombinationen aus dem vierten Festwertspeicher (ZJ) in Abhängigkeit vom Inhalt des vierten Schieberegisters \i2) und in Abhängigkeit von der Stellung der Schalter »Exponent-Vorzeichen« (15) und »Vorzeichen nächste Faktoren« (17) übernimmt, wobei die bestimmten Bitkombinationen aus dem vierten Festwertspeicher (23) über das Äquivalenz-Bit des Prüfcode-Generators (10) festgelegt sind, welches einen Speicherbereich des zweiten Festwertspeichers (16) markiert, das bis zwei höherwertige Adreßteile für den vierten Festwertspeicher (23) enthält,eine Einrichtung zur Verarbeitung maschineninterner Größen, wobei die Einrichtung eine Kombination von Einzelschaltungen ist, die durch ein Steuernetzwerk-2 (26) gesteuert werden,— mit dem Rechenwerk (14), einem ersten Akkumulator (24) und einem zweiten Akkumulator (25), wobei der zweite Akkumulator (25) ein Mehrbyte-Akkumulalor in der Art eines Schieberegisters ist, dessen Byte-Anzahl gleich der Anzahl der Basiseinheiten des erwähnten Grö-Qensystems ist, und wobei der erste Akkumulator (24) eine Bitkombination für den Zahlen wert und der zweite Akkumulator (25) eine Bitkombination für die Einheit einer ersten maschineninternen Größe enthalten,— mit dem erwähnten ersten Schieberegisier (3) und dem erwähnten sechsten Schieberegister (8), die eine zweite maschineninterne Größe speichern, wobei das Rechenwerk (14) unter Steuerung des Steuernetzwerk-2 (26) nach Auslösung eines Signals durch Drücken einer Operationstaste der erwähnten Eingabetastatur (1) die erste und die zweite maschineninterne Größe oder nur die zweite maschineninterne Größe entsprechend der vorgtgebenen Operation zu einer dritten maschineninternen Größe verarbeitet, wobei der erste Akkumulator (24) und der zweite Akkumulator (25) die ermittelten Bitkombinationen als neuen Inhalt übernehmen,— wobei die Eingabetastatur (1) eine Additionstaste, eine Subtraktionstaste. eine Multiplikationstaste, eine Divisionstaste, eine Potenziertaste und eine RadUienaste für die Auslösung von Operationen mit Größen enthält,eine erste Einrichtur.g zur Umsetzung auszugebender Größen, wobei die Einrichtung eine Kombination von Einzelschaltungen ist, die durch ein Steuernetzwerk-3 (32) gesteuert werden,— mit dem ersten Akkumulator (24) und dem zweiten Akkumulator (25), die eine Bitkombination für die zu transformierende maschineninterne Größe enthalten, sowie mit dem Rechenwerk (14) und einem ersten Einheitengenerator (28), der einen ersten Speicher mit einer ersten Folgeκι nicht veränderbarer Bitkombinationen für Zahlen, einen selektiven Umcodierer (31) für bestimmte Zahlen sowie einen fünften Festwertspeicher (29) mit Bitkombinationen für maschinenexterne Einheiten enthält und an denη Ausgang des Rechenwerks (14) gekoppelt ist,wobei das Rechenwerk (14) den Inhalt des zweiten Akkumulators (25) stellungsabhängig mit Bitkombinationen des ersten Speichers multplikativ bewertet und zwei Zahlen bereit-Ji) stellt, wobei der ebenfalls an den Ausgang desRechenwerks (14) angekopp?. ie selektive Umcodierer (31) große Zahlen in kleine Zahlen umcodiert und wobei die Adreßleitungen des fünften Festwertspeichers (29) mit dem Ausgangj-, des selektiven Umcodierers (31) verbunden sind,— mit dem zweiten Schieberegister (5). dessen Eingang mit dem fünften Festwertspeicher (29) verbunden wird und das in Abhängigkeit von den erwähnten zwei Zahlen Bitkombinationen ausso dem fünften Festwertspeicher (£9) übernimmt,— mit dem ersten Schieberegister (3), das als Akkumulator des Rechenwerks (14) geschaltet ist, und mit einem Dezimalvorsatz-Generator (27), dessen Eingang als Ergebnisregister fürsi ganzzahlige Division an den Ausgang desRechenwerks (14) gekoppelt ist. wobei der Dezimalvorsatz-Generator (27) einen zweiten Speicher mit einer zweiten Folge nicht veränderbarer Bitkombinationen enthält und in Abhän-Hi gigkeit vom Ergebnis der Division dem zweitenSchieberegister (5), das gleichfalls mit dem Ausgang des Dezimalvorsatz-Generators (27) verbunden ist, eine bestimmte Bitkombination aus dem zweiten Speicher zur Übernahme γ. bereitstellt,eine zweite Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen, wobei die Einrichtung eine Kombination von Einzelschaltungen ist, die durch ein Steuernetzwerk-4 (34) gesteuert werden,
in — mit dem ersten Akkumulator (24) und dem zweiten Akkumulator (25), die eine Bitkombination für die zu transformierende maschineninterne Größe enthalten, sowie mit dem Rechenwerk (14) und einem zweiten Einheitengenerator (51), Vi der einen dritten Speicher (39) mit einer drittenFolge nich; veränderbarer Bilkorrcbinationen und eine Vergleichseinrichtung enthält, die derart geschaltet sind, daß aus der genannten Bitkombination durch Zuschaltung oder Abhii schaltung bestimmter Bitkombinationen aus derdritten Folge eine weitere Bitkombination mit einer minimalen Anzahl an Bitkombinationcn der dritten Folge erzeugt wird.— mit dem /weiten Schieberegister (5), das an dem i'i Ausgang des zweiten Finheitcngenerators (51)angekoppelt ist und ßitkombinationcn aus einem vierten Speicher (44) in Abhängigkeit von der erzeugten weiteren Bitkombination sowie Teileder erzeugten weiteren Bitkombination übernimmt, wobei die Bitkombinationen aus dem vierten Speicher (44) Einheiten- und Vorsatzzeichen in maschinenexterner Darstellungsform ergeben,— mit dem ersten Schieberegister (3). das als Akkumulator des Rechenwerks (14) geschaltet ist. und mit dem Dezimalvorsatz-Generator (27), dessen Eingang als Ergebnisregister Für ganzzahlige Division an den Ausgang des Rechenwerks (14) gekoppelt ist, wobei der Dezimalvorsatz-Generator (27) mit dem erwähnten /weiten Speicher in Abhängigkeit vom Ergebnis der Division dem zweiten Schieberegister (5). das gleichfalls mit dem Ausgang des Dezimalvorsatz-Generators (27) verbunden ist. eine bestimmte Bitkombination aus dem zweiten Speicher zur Übernahme bereitstellt.eine dritte Hinrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen, die eine erste maschineninterne Größe einer bestimmten Größenart in eine erste maschinenexterne Größe mit einer vorgegebenen maschinenexternen Einheit umsetzt, wobei die Einrichtung eine Kombination von Einzelschaltungen ist. die durch ein Steuernetzwerk (46) gesteuert werden.— mit der Einrichtung zur Umsetzung einzugebender Größen, die die vorgegebene maschinenexterne Einheit in eine zweite maschineninternc Größe umsetzt.— mit einem den Zahlenwert der zweiten maschineninternen Größe speichernden koeffizienten-Register (48) und einem die Einheit der zweiten maschineninternen Größe speichernden Einheit-Register (47), wobei beide Register mit dem Ausgang der Einrichtung zur Umsetzung einzugebender Größen verbunden sind.— mit dem ersten Akkumulator (24) und dem zweiten Akkumulator (25), die Bitkombinationen für die umzusetzende erste maschineninterne Größe enthalten,— mit dem Rechenwerk (14). dessen Eingänge mit dem Koeffizienten-Register (48) und dem ersten Akkumulator (24) zur Berechnung des Zahlenwertes der ersten maschinenexternen Größe verbunden sind, wobei der erste Akkumulator (24) das ermittelte Ergebnis speichert.eine vierte Einrichtung zur Umsetzung auszugebender Größen, die eine erste maschineninterne Größe einer bestimmten Größenart in eine erste maschinenexterne Größe mit einer vorgegebenen maschinenexternen Einheit umsetzt und in Abhängigkeit vom Zahlenwert einen Vorsatz generiert, wobei die Anordnung eine Kombination von Einzelschaltungen ist, die durch ein Steuernetzwerk (46) gesteuert werden.— mit der Einrichtung zur Umsetzung einzugebender Größen, die die vorgegebene maschinenexterne Einheit in eine zweite maschineninterne Größe umsetzt und die zusätzlich ein Exponent-1-Register (7) zur Speicherung des Exponenten vom 1. Faktor des Potenzproduktes enthält— mit dem den Zahlenwert der zweiten maschineninternen Größe speichernden Koeffizienten-Register (48) und dem die Einheit der zweiten maschineninternen Größe speichernden Einheit-Register (47), wobei beide Register mit dem Ausgang der Einrichtung zur Umsetzung einzugebender Größen verbunden sind.— mit dem ersten Akkumulator (24) und dem zweiten Akkumulator (25), die Bitkoinbinationen für die umzusetzende erste maschineninterne Größe enthalten,— mit dem Rechenwerk (14), dessen Eingänge mit dem Koeffizienten-Register (48) und dem ersten Akkumulator (24) zur Berechnung des Zahlenwertes der ersten maschinenexternen Größe verbunden sind, wobei der erste Akkumulator (24) das ermittelte Ergebnis speichert,— mit dem Dezimalvorsatz-Generator (27), dessen Eingang als Ergebnisregister für ganzzahlige Division an den Ausgang des Rechenwerks (14) gekoppelt ist, der den erwähnten zweiten Speicher mit der zweiten Folge nicht veränderbarer Bitkombinationen enthält und der in Abhängigkeit vom Ergebnis der Division dem Einheit-Register (47). das mit dem Ausgang des Dezimaivorsatz-Generators (27) verbunden ist. eine bestimmte Bitkombination, die einen Vorsatz darstellt, aus dem zweiten Speicher zur Übernahme bereitstellt. - 2. Digitale Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppen Steuernetzwerk (46). logisches Netzwerk (9), selektiver Umcodiercr (31). Prüfcode-Generator (10). erster Einhtken-Gcnerator (28) oder zweiter Einheiten-Generator (51) und Dezimal-Vorsatz-Generator (27) durch einen Festwert-Programmspeicher und ein Mikroprozessorsystem dargesttllt sind.
- 3. Digitale Anordnung zur Umsetzung und Verarbeitung von Größen nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabetastatur (1) eine Umschalttaste zur Eingabe von Größen enthält, diese vor dem Eintasten einer Größe zu betätigen ist und bis zur Betätigung einer Operationstaste oder einer anderen Umschalttaste aktiviert bleibt.
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