DE2952689C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwandeln
einer Mehrzahl von BCD-codierten Eingangssignalen,
die die BCD-Ziffern einer Dezimalzahl angeben, in
eine Mehrzahl von äquivalenten Binärsignalen, die die
Dezimalzahl in rein binärer Form angeben; unter Verwendung
einer binären Addierschaltung, der die BCD-codierten
Eingangssignale zuführbar und der die
binärcodierten Signale entnehmbar sind; wobei in der
binären Addierschaltung die um Zweierpotenzen erweiterten
BCD-Ziffern der Dezimalzahl spaltenweise
binär addiert werden.
Im reinen Binärsystem stellt jede Binärziffer eine
Potenz von 2 dar. Das niedrigstwertige Bit bedeutet
2⁰, das nächste Bit bedeutet 2¹, das nächste Bit 2²
und so weiter. So ist beispielsweise die Zahl 11101 in
reiner binärer Darstellung gleich
1 × 2⁴ + 1 × 2³ + 1 × 2² + 0 × 2¹ + 1 × 2⁰ = 29
in dezimaler Schreibweise.
Im binär-kodierten Dezimalsystem, kurz BCD-System,
bilden je vier Bits ein dezimales Zeichen. Die obige
Dezimalzahl 29 ist in BCD-Darstellung zu schreiben als
0010 1001.
Bei automatischen digitalen Computern ist es häufig erforderlich,
eine Umsetzung von BCD-Zahlen in Zahlen in
reiner Binärdarstellung auszuführen. Verschiedene Verfahren
sind für die BCD in die reine Binärumsetzung
bekannt und in dem Artikel "A Method for High Speed
BCD-to-Binary Conversion" von L. C. Beougher in Computer
Design, März-Heft 1973, Seiten 53-59, beschrieben. Auf
diesen Artikel wird hier Bezug genommen.
Dort wird insbesondere ein verbessertes Umsetzverfahren
vom BCD-Code in den reinen Binär-Code vorgeschlagen.
Dieses Verfahren beruht auf der Addition von Spalten
von BCD-Bits, die von einer Zweierpotenz-Erweiterung
jeder BCD-Ziffer erzeugt sind. Beispielsweise schreibt
sich dezimal 89 im BCD-Code als 1000 1001, oder ausführlicher
(1000)₂(10)₁₀ + (1001)₂(1)₁₀ = (1000)₂(8 + 2)₁₀ + (1001)₂(1)₁₀ = (1000)₂(2³ + 2¹)₁₀ + (1001)₂(2⁰)₁₀.
Wie nachstehend erläutert
wird, wird der äquivalente Binärwert 1011001 der BCD-Zahl 89
entsprechend dem obigen Endausdruck erhalten, der die Potenz
einer 2-Erweiterung der BCD-Zahl 89 darstellt, indem die
Spalten der BCD-Bits addiert werden, welche nach Multiplikation
mit der geeigneten Zweierpotenz erhalten werden
(man bedenke, daß die Multiplikation mit einer Potenz von
2 in binärer Arithmetik einfach durch Verschieben der Binärzahl nach links um eine Anzahl von Stellen, die
gleich dem Exponenten der Potenz ist, ausgeführt werden
kann):
Bei der bekannten Vorrichtung nach BEOUGHER ist jedoch
eine komplizierte, sich baumartig verzweigende
Struktur von 4-Bit-Binäraddierern für einen vorausschauenden
Übertrag erforderlich, wie er in dieser
Literaturstelle auch im einzelnen vorgeschlagen wird.
Aus dem Buch "The Structure of Computers and
Computations, volume 1, von David J. Kuck, John Wiley &
Sons, 1978, S. 16 und 17" ist es bereits bekannt,
Additionen mit speziell programmierten ROMs nach den
jeweiligen Erfordernissen durchzuführen. Außerdem ist
es aus den DE-OS 22 38 184 und 22 38 687 bekannt,
Speicher als binäre Addieranordnungen zu verwenden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die für eine Vorrichtung zum Umwandeln einer
Mehrzahl von BCD-codierten Eingangssignalen der eingangs
genannten Art verwendete binäre Addierschaltung
erheblich zu vereinfachen und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit
auszurüsten.
Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch
gelöst, daß mindestens eine Logikstufe mit
einer Mehrzahl von einzeln programmierbaren PROMs vorgesehen
ist und jeder PROM binäre Ausgangssignale
liefert, die der binären Summe einer vorbestimmten
Anzahl von BCD-codierten Eingangssignalen entsprechen,
und daß mindestens einer der PROMs hinsichtlich
der Zuführung der binären Eingangssignale und der
Programmierung derart ausgebildet ist, daß mehr
binäre Ziffern addiert werden als der PROM Eingänge
hat.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die speziellen Merkmale der Erfindung,
die mit ihr erreichbaren
Vorteile und die sie kennzeichnenden Merkmale gehen
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei
auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines
bevorzugten Umsetzters
für den BCD-Code in den reinen Binärcode;
Fig. 2 eine Tabelle zur Erläuterung der vom
Umsetzer aus Fig. 1 ausgeführten Additionen,
wobei eine
Umsetzung eines BCD-Codes in einen
reinen Binärcode ausgeführt wird;
Fig. 3 ein schematisches Diagramm einer bevorzugten
Ausführungsform einer ersten
Logikstufe 12 aus Fig. 1;
Fig. 4 ein schematisches Diagramm einer bevorzugten
Ausführungsform einer zweiten
Logikstufe 14 aus Fig. 2; und
Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer
bevorzugten Ausführungsform der dritten
Logikstufe 16 aus Fig. 1.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Zum besseren Verständnis der Erfindung
wird zur Erläuterung eine spezielle bevorzugte
Ausführungsform derselben betrachtet, bei der beispielsweise
eine siebenziffrige BCD-Zahl, die schematisch
als GFEDCBA, oder einfach als G-A bezeichnet sei, in
eine 24 Bit aufweisende, reine Binärzahl umgesetzt wird, die hier
als b₂₃, b₂₂, b₂₁, . . ., b₀, oder einfacher als b₂₃-b₀
bezeichnet sei. Man sieht, daß A die niedrigstwertige
Ziffer der BCD-Zahl und b₀ das niedrigstwertige Bit der
reinen Binärzahl ist. Weiter wird aus Bezeichnungsgründen
jedes der vier, eine BCD-Ziffer bildenden Bits dargestellt
durch den jeweiligen Buchstaben mit nachfolgender
Zweierpotenz, die ihre Wertigkeit anzeigt. Beispielsweise
wird die BCD-Ziffer A durch die vier Binär-Bits A 8, A 4,
A 2 und A 1 dargestellt, wobei A 1 das niedrigstwertige Bit
ist.
Wie vorstehend ausgeführt, nutzt die Erfindung mit Vorteil
die Zweierpotenz-Erweiterung aus, die in dem oben
angegebenen Beougher-Artikel beschrieben ist. Wenn man
die Potenzen von 2-Erweiterung nach Beougher benutzt,
ergibt sich die in Fig. 2 gezeigte Tabelle I, die die
verschiedenen Spalten von BCD-Bits zeigt, die addiert
werden müssen, um die siebenziffrige BCD-Zahl G-A umzusetzen
in die ihr äquivalente 24-Bit-reine Binärzahl
b₂₃-b₀. Einzelheiten über die Art, mit der die Tabelle I
aus Fig. 2 zur Umsetzung vom BCD-Code in den reinen
Binärcode gewonnen werden kann, sind in dem obenerwähnten
Beougher-Artikel enthalten. Zum Zwecke der Erfindung,
die sich auf eine verbesserte Vorrichtung
zur Verwirklichung einer derartigen
Tabelle richtet, genügt es zu verstehen, daß jede der
Binärziffern b₂₃-b₀ der gewünschten Umsetzung des BCD-Codes
in den reinen Binärcode durch Addieren der Spalte
von BCD-Bits erhalten wird, die direkt unter dem Binärbit
in Tabelle I aus Fig. 2 erscheinen, zusammen mit
Überträgen, die aus den Additionen der vorangehenden
Spalten erzeugt worden sind. Beispielsweise wird die
Binärziffer b₃ durch Addition der BCD-Bits A 8, B 4, B 1, C 2
und D 1 zusammen mit Überträgen erhalten, die als Ergebnis
der Additionen vorhergehender Spalten erzeugt worden
sind.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm der gesamten Vorrichtung einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche eine
Umsetzung eines BCD-Codes in einen reinen Binärcode für
die beispielhafte siebenziffrige BCD-Zahl G-A in die ihr
äquivalente reine Binärzahl b₂₃-b₀ durch Ausführen der
in Tabelle I aus Fig. 2 angegebenen Additionen leistet.
Wie dargestellt, umfaßt die bevorzugte Ausführungsform
gemäß Fig. 1 ein Eingangsregister 10, welches die in
einen reinen Binärcode umzusetzende BCD-Zahl aufnimmt
und speichert, die hier als Beispiel als eine siebenziffrige
BCD-Zahl G-A angenommen ist. Ferner weist die
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine erste
Logikstufe 12 sowie eine zweite Logikstufe 14 auf, die
durch Verwendung spezieller Anordnungen von PROMs gemäß
Fig. 2 aufgebaut sind; weiter weist die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung eine dritte Logikstufe 16 auf,
die mit üblichen Addier- und Übertragerzeugungsverfahren
arbeitet; schließlich weist die bevorzugte Ausführungsform
ein Ausgangsregister 18 auf, das die 24-Bit- Ergebnisbinärzahl
b₂₃-b₀ aus dem Ausgang der dritten (letzte) Logikstufe 16
aufnimmt und speichert. Man sieht, daß wie bei der in
dem erwähnten Beougher-Artikel ausgeführten Volladdierer-Schaltung
die Umsetzung vom BCD-Code in den reinen Binär-Code
gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
nach Fig. 1 auf parallele Weise ausgeführt
wird, ohne daß ein Takt erforderlich ist. Man sieht auch,
daß die Art, in der erfindungsgemäß die Umsetzung von
Dezimalzahlen mit verschiedenen Anzahlen von BCD-Ziffern
geleistet wird, aus der Beschreibung der Umsetzung der
beispielhaften siebenziffrigen BCD-Zahl aus dem BCD-Code
in den reinen Binärcode deutlich hervorgeht.
Man vergegenwärtige sich jetzt, daß nahezu eine unendliche
Vielzahl von logischen Anordnungen für die Anordnung
und Verwirklichung der Logikstufen 12, 14 und 16
aus Fig. 1 möglich sind. Gemäß der Erfindung wird die
jeweilige Logik für jede Stufe wie auch die jeweilige
Unterteilung der Logikstufen 12, 14 und 16 speziell so
gewählt, daß spezielle Eigenschaften des erwähnten
Beougher-Verfahrens sowie der Umsetzung vom BCD-Code
in den reinen Binärcode mit Vorteil ausgenutzt werden.
Ein erstes Ziel der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung nach Fig. 1 besteht darin, die relativ langen
Spalten von BCD-Bits, die gemäß Tabelle I aus Fig. 2
mit den drei Logikstufen 12, 14 und 16 addiert werden
müssen, zunehmend zu reduzieren. Die erste und zweite
Logikstufe 12 und 14 ist in einer besonders zweckmäßigen
Weise unter Verwendung spezieller Anordnungen individuell
programmierter Hochgeschwindigkeits-PROMs in jeder Stufe
12 und 14 ausgeführt, wodurch eine signifikante Reduzierung
in der Anzahl der erforderlichen PROMs erreicht
wird, gegenüber der sonst erforderlichen Anzahl. Die
sich aus den Stufen 12 und 14 ergebende Logik reduziert
die in jeder Spalte zu addierenden Bits auf nicht mehr
als zwei Bits pro Spalte. Dies ermöglicht, daß jedes
der binären Ausgangsbits b₂₃-b₀ der äquivalenten reinen
Binärzahl durch die dritte Logikstufe 16 aus Fig. 1
dann schnell erhalten wird, wobei übliche Addier- und
Übertragerzeugungsverfahren benutzt werden.
Fig. 3 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform
für die erste Logikstufe 12 aus Fig. 1. Man sieht, daß
Tabelle I aus Fig. 2 zur Erläuterung der speziell gewählten
PROM-Anordnung übertragen worden ist, die in
der ersten Logikstufe 12 verwendet wird. Dies ist getan
worden für eine bequeme Identifikation der speziellen
BCD-Bits und ihre jeweiligen Spaltenstellungen, die von
jedem der 12 PROMs P₁-P₁₂ aus der ersten Logikstufe 12
addiert werden sollen. Man sieht, daß die einzelnen
Spalten der von jedem der PROMs P₁-P₁₂ der ersten,
in Fig. 3 gezeigten Logikstufe 12 zu addierenden BCD-Bits
jene Spalten sind, die die innerhalb jeder jeweils
einen PROM darstellenden und eingrenzenden Linie enthalten
sind. Beispielsweise ermöglicht PROM P₁ die
Addition der von den BCD-Bits A 2, A 4, A 8, B 1, B 2, B 4
und C 1 gebildeten Spalten, wobei die BCD-Bits A 2 und B 1
in der b₁-Spalte der Tabelle, die BCD-Bits A 4, B 2 und
C 1 in der b₂-Spalte der Tabelle und die BCD-Bits A 8 und
B 4 in der b₃-Spalte der Tabelle stehen.
An dieser Stelle der Beschreibung soll erläutert werden,
auf welche Weise die PROM-Anordnung in der ersten Logikstufe
12 aus Fig. 3 erfindungsgemäß ausgebildet worden ist.
Viele verschiedene Arten von PROM-Anordnungen sind möglich,
da nicht nur die Größen und die Programmierbarkeit
der PROMs variabel sind, sondern auch die jeweiligen
Kombinationen der Eingänge sind variabel, die für die
PROMs gewählt werden. Man sieht, daß eine direkte Verwirklichung
der PROMs darin bestehen kann, die PROMs so anzuordnen,
daß sich eine direkte Addition jeder der Spalten aus
Tabelle I nach Fig. 2 ergibt. Dies wird erfindungsgemäß
nicht getan. Stattdessen nutzt, wie oben erwähnt,
die Erfindung den Vorteil spezieller Eigenschaften
des erwähnten Beougher-Verfahrens sowie der Umsetzung
von BCD-Zahlen in reine Binärzahlen aus, um eine
vorteilhafte Gesamtvorrichtung zu erhalten. Die
vorteilhafte Verwendung dieser Eigenschaften beeinflußt
die Wahl der speziellen PROM-Anordnung für die
erste Logikstufe 12 aus Fig. 3, worauf nachstehend
eingegangen wird.
Man sieht aus Tabelle I der Fig. 2, die aus dem Beougher-Verfahren
abgeleitet ist, daß gewisse BCD-Bits in mehreren
Spalten der Tabelle auftreten. Man beachte beispielsweise,
daß C 1 in den Spalten b₂, b₅ und b₆ auftreten,
während D 1 in den Spalten b₃, b₅, b₇, b₈
und b₉ erscheinen. Es wird gleich noch im einzelnen
erläutert, daß die Erfindung von dem Auftreten dieser
mehrfachen Bits in Tabelle I in solcher Weise Vorteil
zieht, daß ein PROM Spalten mit einer größeren Anzahl
von Eingangs-BCD-Bits addieren kann, als sonst basierend
auf der tatsächlichen Eingangskapazität des PROM möglich
wäre.
Eine andere Eigenschaft, die bei der Wahl der PROM-Anordnung
bei der ersten Logikstufe 12 aus Fig. 3 vorteilhaft ausgenutzt
wird, leitet sich der Umstand ab, daß
eine BCD-Ziffer den Wert 9 nicht überschreiten kann. Daher
können gewisse BCD-Bit-Kombinationen in Tabelle I, die
BCD-Ziffern oberhalb 9 entsprechen, nicht auftreten. Es
wird gleich weiter im einzelnen erörtert, auf welche
spezielle Weise diese Eigenschaft mit Vorteil zur Wahl
der PROM-Anordnung in der ersten Logikstufe aus Fig. 2
ausgenutzt wird.
Eine weitere Eigenschaft, die mit Vorteil bei der Wahl
der PROM-Anordnung für die erste Logikstufe 12 in Fig. 3
ausgenutzt wird, basiert auf der Wahl der BCD-Eingänge
für jeden PROM, so daß der Ergebnisausgang von jedem
PROM einen Übertrag nicht erzeugt. Dies bringt den Vorteil,
daß keine Überträge mitlaufen müssen oder zwischen
den PROMs in der ersten Logikstufe 12 berücksichtigt
werden müssen, noch bei der zweiten Logikstufe 14 von
Bedeutung sind.
Die oben summarisch aufgezählten Eigenschaften und ihre
Anwendung in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
werden jetzt im einzelnen unter Bezugnahme auf die
Anordnung der PROMs P₁-P₁₂ in der ersten Logikstufe 12
in Fig. 3 erläutert. Jeder der Proms P₁-P₁₂ kann
typischerweise ein 256 × 4 Bit-PROM sein, beispielsweise
in Form eines Fairchild-93427-IC-Chips. Ein derartiger
256 × 4-Bit-PROM hat maximal 8 Eingänge und 4 Ausgänge.
PROM P₅ in der ersten Logikstufe 12 in Fig. 3 gibt ein
gutes Beispiel, wie das Vorhandensein doppelter, in
Tabelle I aus Fig. 2 auftretender BCD-Bits mit Vorteil
im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann, um es
zu ermöglichen, daß ein PROM Spalten aus Tabelle I addieren
kann, die signifikant mehr Eingangs-BCD-Bits enthalten
als die Maximalzahl verfügbarer Eingänge. Man sieht aus
Fig. 3, daß die zwei Spalten, die 12 Eingangs-BCD-Bits
enthalten, vom PROM P₅ addiert werden, obgleich nur 8
Eingänge bei einem 256 × 4-Bit-PROM zur Verfügung stehen.
Dies wird für den PROM P₅ durch die vernünftige Wahl
dieser 12 BCD-Bit-Eingänge aus Tabelle I derart erreicht,
daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind: (1) Nicht
mehr als 8 dieser 12 Eingangs-BCD-Bits sind einmalig,
wobei diese 8 Eingangs-BCD-Bits C 2, C 4, C 8, D 1, D 2, D 4,
D8 und E1 sind (die übrigen 4 Eingangs-BCD-Bits C 4, D 1,
D 2 und D 4 sind Duplikate); und (2) die Summe dieser
12 gewählten Eingangs-BCD-Bits ist niemals größer als 15
oder 1111, um auf diese Weise die Erzeugung eines Übertrags
aus dem PROM zu verhindern.
Die Erfüllung der Bedingung (2) wird durch den Umstand
unterstützt, daß der Wert einer BCD-Ziffer 9 nicht überschreiten
kann. Man bemerke beispielsweise bezüglich
PROM P₅, daß dann, wenn alle der 12 Eingangs-BCD-Bits
gleichzeitig einen binären 1-Wert hätten, die Summe 19
oder 10 011 wäre, in welchem Falle die Bedingung (2)
nicht erfüllt wäre, da ein Übertrag aus dem PROM erzeugt
würde. Da jedoch bekannt ist, daß die 12 Eingänge für
den PROM P₅ BCD-Bits sind, deren entsprechende BCD-Ziffern
niemals größer als 9 sein können, ist es niemals
für beide der höchstwertigen Bits der gleichen BCD-Ziffer
möglich, gleichzeitig einen Binär-1-Wert anzunehmen.
Man beachte beispielsweise, daß die beiden höchstwertigen
BCD-Bits C 4, C 8 und D 8 der BCD-Ziffern C und D in
den beiden 12 Eingängen für den PROM P 5 enthalten sind.
Da beide diesesr höchststelligen BCD-Bits der gleichen
BCD-Zahl nicht gleichzeitig einen Binär-1-Wert haben
können, beträgt die maximal mögliche Summe der beiden
Spalten, die die 12 von PROM P₅ zu addierenden BCD-Bits
enthalten, 15 oder 1111, was innerhalb der Grenze für
die maximale Summe gemäß Bedingung (2) liegt.
Man sieht, daß der vorstehend erläuterte Gedanke für
die Wahl spezieller Spalten von Eingangs-BCD-Bits aus
Tabelle I aus Fig. 2 für die Addition von PROM P₅ auch
dort, wo möglich, für die Wahl von Spalten von BCD-Bits,
die von anderen PROMs in der ersten Logikstufe gemäß
Fig. 3 addiert werden sollen, ausgenutzt wird, so daß
sich als Endresultat ergibt, daß ein signifikat
geringerer Schaltungsumfang erforderlich ist im Vergleich
zu demjenigen, der sonst notwendig wäre. Weiter
ermöglichen diese Einsparungen an Hardware, daß die
von der ersten Logikstufe 12 zu schaffende Logik in
wirtschaftlicher Weise durch Verwendung einer einzigen
Stufe von PROMs geschaffen werden kann, die parallel
und unabhängig voneinander arbeiten, da es nicht erforderlich
ist, daß ein Übertrag zwischen den PROMs mitläuft.
Es wird jetzt die spezielle Art betrachtet, in der jeder
der PROMs P₁-P₁₂ in der ersten Logikstufe 12 aus Fig. 3
einzeln programmiert ist, um die richtige Addition der
speziellen Spalten von BCD-Bits einschließlich der Duplikate
zu schaffen. Dazu beachte man zunächst die folgende
allgemeine Gleichung, die zur Bestimmung der Programmierung
verwendet wird, die für einen PROM in der zweiten
Logikstufe 12 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
geschaffen ist:
wobei S die von dem PROM in Abhängigkeit von den auf ihn
gegebenen Binär-Eingängen gebildete Binärsumme, n die
Maximalzahl von Eingängen, die der PROM aufnehmen kann,
B k = B₁, B₂ - B n die speziellen einmaligen BCD-Eingänge,
die auf den PROM gegeben werden, und W k = W₁, W₂, . . ., W n
die jeweiligen bewichteten Werte der BCD-Eingänge bedeuten,
die der PROM programmgemäß zur Bildung des richtigen Wertes
der Summe S berücksichtigen muß. Jeder bewichtende Wert
wird repräsentativ für die beiden Spaltenstellen wie auch
für das Vorhandensein von Duplikaten gewählt. Dies geschieht
durch Zuordnung von Potenzen von 2 (1, 2, 4, etc.)
zu den Spalten der von dem PROM (gemäß Fig. 3) zu
addierenden BCD-Bits, beginnend mit der niedrigstwertigen
Spalte von Bits (rechteste Spalte) und fortschreitend
bis zur höchstwertigen Spalte (linkste
Spalte). Somit wird der niedrigstwertigen Spalte ein
Wert 1, der nächst-niedrigstwertigen Spalte (links)
ein Wert 2, der nächst-niedrigsten Spalte der Wert 4,
usw., zugeordnet. Wo kein doppeltes BCD-Bit vorhanden
ist, ist der Spaltenwert gleich dem bewichtenden Wert W
in Gleichung (1). Wenn Duplikate vorhanden sind, wird
der bewichtende Wert W durch Addieren der Spaltenwerte
aller Duplikate gewonnen.
Damit außerdem von dem PROM kein Übertrag auftritt, muß
die von jedem PROM gebildete Summe S die Relation erfüllen:
S 2 q - 1 (2)
wobei q die Anzahl der vom PROM verfügbaren individuellen
Binärausgänge bedeutet.
Wie vorstehend ausgeführt, ist bei der für die erste
Logikstufe 12 aus Fig. 3 illustrativen PROM-Anordung
jeder PROM typischerweise ein 256 × 4-Bit-PROM mit
maximal 8 Eingängen und 4 Ausgängen. Somit ist in Relation
(1) n = 8 und in Relation (2) 9 = 4. Damit nehmen
die Relationen (1) und (2) die Formen an:
Um zu erläutern, auf welche Weise die Relationen (1A)
und (2A) bei der Verwirklichung jedes PROM aus Fig. 3
verwendet werden, möge der PROM P₅ erneut als Beispiel
herangezogen werden. Man sieht also aus Fig. 3, daß die
8 einmaligen Eingangs-BCD, die auf den PROM P₅ gegeben
werden, die Werte C 2, C 4, C 8, D 1, D 2, D 4, D 8 und E 1 aus
den Spalten b₇ und b₈ sind. Obige Relation (1A) kann
daher wie folgt ausgeschrieben werden in Anwendung an
den PROM P₅:
S₅ = C 2 + 3 C 4 + 2 C 8 + 3 D 1 + 3 D 2 + 3 D 4 + 2 D 8 + 2 E 1 (1B)
Die bewichtenden Werte für die BCD-Bits aus obiger Relation
(1B) für PROM P₅ werden wie vorher erwähnt so gewählt, daß
sowohl die Spaltenstellung wie auch das Auftreten von
Duplikaten berücksichtigt wird. Im einzelnen ist der bewichtende
Wert für jedes Duplikat der BCD-Bits C 4, D 1, D 2
und D 4 jeweils 3 in Relation (1B), da jedes BCD-Bit einmal
in beiden Spalten b₇ und b₈ aus Fig. 3 vorhanden ist, das
Auftreten des BCD-Bits in Spalte b₇ trägt eine 1 zu dem
bewichtenden Wert bei und das Auftreten des doppelten
BCD-Bits in Spalte b₈ trägt eine 2 zu dem bewichtenden
Wert bei. Bezüglich der übrigen nicht doppelt auftretenden
BCD-Bits bemerke man, daß das BCD-Bit C 2 nur in Spalte b₇
auftritt und somit einen bewichtenden Wert von 1 in Relation
(1B) hat, während die BCD-Bits C 8, D 8 und E 1 jeweils
nur in Spalte b 8 vorhanden sind, so daß jedes einen bewichtenden
Wert von 2 in Relation (1B) annimmt.
Die Art und Weise, in der die Relation (2A) für den PROM P₅
vorteilhafterweise erfüllt wird, ist bereits vorstehend
erörtert und erläutert worden, so daß hier auf Wiederholungen
verzichtet werden kann.
Es dürfte hiermit nun deutlich sein, daß eine Summengleichung
ähnlich zur Relation (1B) für den PROM P₅
ebenso leicht in ähnlicher Weise für jeden der anderen
PROMs der ersten Logikstufe 12 aus Fig. 3 aufgestellt
werden kann, so daß die jeweilige Summengleichung für
jeden PROM nachstehend ohne Schwierigkeit verstanden
werden kann.
PROM P₁: | |
S₁ = A 2 + 2 A 4 + 4 A 8 + B 1 + 2 B 2 + 4 B 4 + 2 C 1 | |
PROM P₂: | S₂ = B 1 + 2 B 2 + 2 B 8 + C 2 + 2 C 4 + 5 D 1 + 2 D 2 + 2 E 1 |
PROM P₃: | S₃ = B 4 + 2 B 8 + 3 C 1 + 2 C 2 + C 8 + D 4 + E 2 + F 1 |
PROM P₄: | S₄ = D 1 + D 2 + D 8 + E 4 + 2 E 8 + F 2 + G 1 |
PROM P₅: | S₅ = C 2 + 3 C 4 + 2 C 8 + 3 D 1 + 3 D 2 + 3 D 4 + 2 D 8 + 2 E 1 |
PROM P₆: | S₆ = 4 D 1 + F 1 + 2 F 2 + F 4 + 2 F 8 + 4 G 1 + G 2 + 2 G 4 |
PROM P₇: | S₇ = C 8 + 3 D 2 + 3 D 4 + 3 D 8 + 3 E 1 + 3 E 2 + 2 F 2 + 2 F 8 |
PROM P₈: | S₈ = 4 E 2 + 2 E 4 + 3 F 1 + F 4 + 2 G 2 + G 8 |
PROM P₉: | S₉ = D 4 + 3 D 8 + 3 E 4 + 3 E 8 + F 2 + 3 F 4 + 6 F 8 + 2 G 8 |
PROM P₁₀: | S₁₀ = E 4 + 2 E 8 + 3 F 1 + 2 F 2 + 2 G 1 + G 2 + 2 G 4 + 4 G 8 |
PROM P₁₁: | S₁₁ = F 2 + 3 F 4 + 6 F 8 + 3 G 1 + 3 G 2 + 2 G 4 + 4 G 8 |
PROM P₁₂: | S₁₂ = G 1 + 3 G 2 + 7 G 4 + 14 G 8 |
Man sieht, daß jeder der PROMs P₁-P₁₂ aus Fig. 3 individuell
vom Fachmann programmiert werden kann, damit sie
entsprechend der jeweils oben angegebenen Summengleichung
arbeiten können, so daß sich eine Ausgangssumme ergibt,
die die Summe der jeweiligen Spalten der bezeichneten,
von dem PROM gemäß Fig. 3 zu addierenden BCD-Bits korrekt
ergibt, obgleich die Anzahl der von einem PROM zu addierenden
BCD-Bits die Eingangskapazität des PROMs überschreiten
kann. Weiter wird, wie oben angegeben, verhindert,
daß die Summe einen Wert erreicht, der einen
Übertrag zur Folge haben kann, indem eine vernünftige
Wahl der speziellen Spalten von BCD-Bits getroffen wird,
die von dem jeweiligen PROM addiert werden müssen, während
außerdem wo immer möglich aus dem Umstand Vorteil gezogen
wird, daß eine BCD-Ziffer keinen Wert haben kann, der
größer ist als 9, um also den Vorteil zu haben, daß eine
Übertraggewinnung von den PROM nicht bedacht zu werden
braucht.
Weiter sieht man, daß die Verwendung von PROMs zur Verwirklichung
der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
gemäß Fig. 3 gut geeignet ist, und zwar wegen der Leichtigkeit,
mit der jeder PROM programmiert werden kann,
um entsprechend seiner jeweiligen Summengleichung wie
oben angegeben die erforderliche individuelle Programmierung
zu schaffen, ohne daß die innere Schaltung des
PROMs verändert oder ergänzt werden müßte.
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der zweiten
Logikstufe 14, die im ganzen in Fig. 1 angegeben ist.
Man versteht aus der vorhergehenden Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsform der ersten Logikstufe 12
gemäß Fig. 3, daß die dargestellte PROM-Ausführung die
Addition speziell gewählter Spalten von BCD-Bits wie
gefordert durch Tabelle I aus Fig. 2 schafft. Die zweite
Logikstufe 14 sorgt für die Addition ausgewählter Spalten
von Bits, die am Ausgang der ersten Logikstufe 14 auftreten,
um die zunehmende Reduzierung an Bits in den
Spalten b₀ . . . b₂₃ aus Tabelle I fortzusetzen, welche
von der ersten Logikstufe 12 begonnen wurde, wobei der
Ausgang der zweiten Logikstufe 14 so gestaltet ist, daß
nicht mehr als zwei Bits pro Spalte am Ausgang der zweiten
Logikstufe 14 addiert werden müssen. Dazu benutzt
die zweite Logikstufe 14 zweckmäßig eine PROM-Ausführung,
deren PROMs in der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 4
als PROMs P₁₃ . . . P₁₇ bezeichnet sind. Man sieht aus einem
leichten Vergleich zwischen Fig. 2 und 3, daß Fig. 4 die
Bezeichnungen b₀ . . . b₂₃ wiederholt. In dieser Hinsicht
erinnere man sich, daß jede der Bezeichnungen b₀ . . . b₂₃
ein Bit aus der äquivalenten reinen Binärzahl repräsentiert,
in die die vorgegebene BCD-Zahl umgesetzt werden
soll. Man erinnere sich weiter, daß der Wert jedes dieser
Bits b₀ . . . b₂₃ durch Addition aller BCD-Bits in der
entsprechenden Spalte in Tabelle I aus Fig. 2 erhalten
wird, wobei Überträge aus den vorhergehenden Spalten
berücksichtig werden müssen.
Wenn man jetzt Fig. 4 mehr im Detail betrachtet, versteht
man, daß sie die restlichen Additionen erläutert,
die entsprechend Tabelle I gemäß Fig. 2 als Folge der
Additionen, die durch die erste Logikstufe 12 aus Fig. 3
ausgeführt worden sind, ausgeführt werden müssen. Wie
in Fig. 3 benutzt Fig. 4 ein ähnliches Format, wobei die
jeweiligen Spalten von durch jeden der PROMs P₁₃ . . . P₁₇
aus Fig. 4 zu addierenden Bits jene sind, die von einer
jeweils einen PROM darstellenden Linie umschlossen sind.
Man sieht aus Fig. 4, daß die Bits A 1, E 1, E 2, E 8, G 1
und G 4, die keinem der PROMs P₁ . . . P₁₂ aus Fig. 3 zur
Addition zugeführt worden waren, zu Fig. 4 unverändert
in ihren richtigen Spaltenstellungen wie dargestellt
übertragen worden sind. Die 4-Bit-Ausgänge, die die
Summen der durch die PROMs P₁ . . . P₁₂ aus Fig. 3 ausgeführten
Additionen repräsentieren, sind ebenfalls in
Fig. 4 an den richtigen Spaltenstellungen eingetragen.
Aus Bezeichnungsgründen werden jeweils 4 Bits, die eine
PROM-Summe darstellen, in Fig. 4 durch den Großbuchstaben
S mit einem Index bezeichnet, der den jeweiligen
PROM mit nachfolgender Zweierpotenz (1, 2, 4 oder 8)
angibt, welche die Wertigkeit des Bits bezeichnet. Beispielsweise
sind die vier Binär-Bits, die die Summe S₅
aus dem PROM P₅ in Fig. 3 darstellen, in Fig. 4 durch
die Bezeichnungen P₅1, P₅2, P₅4 und P₅8 geschrieben,
wobei P₅¹ das niedrigstwertige Bit ist.
Man bemerke außerdem im Zusammenhang mit Fig. 4, daß
die gleiche Art von 256 × 4-Bit-PROMs auch für jeden
der PROMs P₁₃ . . . P₁₇ verwendet werden kann, wie das
auch schon für jeden der PROMs P₁ . . . P₁₂ in Fig. 3
der Fall war. Man bemerke weiter, daß wegen der sehr
signifikanten Reduzierungen in den Bitzahlen in jeder
Spalte, die durch die PROM-Anordnung aus Fig. 3 aufgrund
der speziellen Wahl von PROM-Größe und dem Beispiel der
BCD/Binär-Umsetzung als illustratives Beispiel erhalten
worden war, nur 5 PROMs P₁₃ . . . P₁₇ für die zweite Logikstufe
14 erforderlich sind, um die erwünschte zunehmende
Reduzierung der in jeder Spalte zu addierenden Bits auf
nicht mehr als 2 Bits pro Spalte zu erreichen. Daher
muß die spezielle illustrative PROM-Anordnung gemäß
Fig. 4 nicht den Vorteil des erfindungsgemäßen Merkmals
ausnutzen, der bei der PROM-Ausführung gemäß Fig. 3
benutzt worden ist, so daß eine größere Anzahl von Bits
von einem PROM addiert werden kann, als die PROM-Größe
üblicherweise vorschreibt. Jedoch kann in anderen Umständen
(wo beispielsweise eine andere PROM-Größe gewählt
und/oder andere Zahlen von BCD-Ziffern umgesetzt werden)
ein beträchtlicher Vorteil bei der Benutzung auch dieses
Merkmals in einer oder mehreren nachfolgenden Logikstufen
ebenso wie der ersten Logikstufe erhalten werden, so daß
auch solche Ausführungsformen voll im Rahmen der
Erfindung liegen.
Obgleich die PROM-Ausführung aus Fig. 4 die Addition
größerer Anzahlen von Bits als die normale PROM-Eingangskapazität
ermöglichen muß, ist es dennoch äußerst vorteilhaft,
in der hier erörterten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, daß kein Übertrag aus einem PROM
wie oben erläutert vorhanden ist. Die jeweils zur Aufgabe
auf jeden der PROMs P₁₃ . . . P₁₇ aus Fig. 4 gewählten
speziellen Bits sind so gewählt, daß diese Bedingung in
gleicher Weise erfüllt ist, wie in Verbindung mit der
PROM-Darstellung aus Fig. 3 beschrieben wurde.
Mit der oben angegebenen allgemeinen Relation (1) für
die Summe S und den gleichen Merkmalen wie sie im Rahmen
der PROMs P₁ . . . P₁₂ gemäß Fig. 3 eingesetzt worden sind,
können die folgenden Summengleichungen für jeden der
PROMs P₁₃ . . . P₁₇ in der speziellen Ausführungsform aus
Fig. 4 wie folgt niedergeschrieben werden:
PROM P₁₃: | |
S₁₃ = P₁4 + 2 P₁8 + P₂1 + 2 P₂2 + 4 P₂4 + 4 P₃1 | |
PROM P₁₄: | S₁₄ = P₂8 + P₃2 + 2 P₃4 + P₄1 + 2 P₄2 + 2 P₅1 + 2 P₆1 + 4 P₆2 |
PROM P₁₅: | S₁₅ = P₃8 + P₄4 + P₅2 + 2 P₅4 + 2 P₆4 + 2 P₇1 + 4 P₇2 + 2 P₈1 |
PROM P₁₆: | S₁₆ = 2 G 4 + P₅8 + P₆8 + 2 P₇4 + P₈2 + 2 P₈4 + 4 P₈8 + 2 P₉1 |
PROM P₁₇: | S₁₇ = 2 E 1 + 4 E 2 + 2 E 8 + 4 G 1 + P₇8 + P₉2 + 2 P₉4 |
Wie vorstehend im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dargelegt worden ist, reduziert
die zweite Logikstufe 14 gemäß Fig. 4 die in den Spalten
b₀ . . . b₂₃ aus Tabelle II in Fig. 1 zu addierenden Bits auf
nicht mehr als zwei Bits pro Spalte, so daß eine übliche
Addier- und Übertragerzeugerschaltung in wirtschaftlicher
Weise als dritte Logikstufe 16 gemäß Fig. 1 zum Einsatz
kommen kann, ohne auf den Hochgeschwindigkeitsbetrieb,
wie er durch die PROM-Ausführungen nach der ersten und
zweiten Logikstufe 12 und 14 ermöglicht wurde, zu verzichten.
Eine bevorzugte Ausführungsform der dritten
Logikstufe 16 wird jetzt im einzelnen im Zusammenhang
mit Fig. 5 erörtert.
Man sieht, daß die dritte in Fig. 5 dargestellte Logikstufe
16 ein ähnliches Format wie die Fig. 3 und 4 verwendet,
so daß ähnlich wie in Fig. 4 die Spaltenbezeichnungen
b₀ . . . b₂₃ aus Tabelle I in Fig. 2 wiederholt sind,
um leicht in den richtigen Spalten die verbleibenden von
der dritten Logikstufe 16 auszuführenden Additionen an
den auf diese aus der zweiten Logikstufe gegebenen Bits
anzuzeigen. In dieser Hinsicht bemerke man, daß die vier
Bitausgänge aus jedem der PROMs P₁₃ . . . P₁₇ der zweiten
Logikstufe 14 aus Fig. 2 in der dritten Logikstufe 16
aus Fig. 5 in gleicher Weise wie die Ausgänge der PROMs
P₁ . . . P₁₂ in Fig. 4 dargestellt wird, angegeben sind.
Die bevorzugte Ausführungsform der dritten Logikstufe 16
wird jetzt im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben. Man
sieht, daß die dritte Logikstufe 16 typischerweise vier
4-Bit-Binäraddierer 31 . . . 34, einen einzigen Vorschau-Übertraggenerator
36, der in Verbindung mit jenen arbeitet,
ein UND-Gatter 38 sowie ein Exklusiv-ODER-Gatter 40 aufweist.
Jeder der Addierer 31-34 kann beispielsweise ein
Texas-Instrument-SN-74S181-IC-Chip sein, während der
Übertraggenerator 36 beispielsweise ein Texas-Instrument-
SN-74S182-IC-Chip und die Gatter 38 und 40 beispielsweise
Texas-Instrument SN 74S08 und SN 74S86 sein können.
Die speziellen Spalten der auf jeden Addierer 31 . . . 34
in Fig. 5 zur Addition gegebenen Bits sind innerhalb
des jeweils einen Addierer bezeichnenden Blocks eingetragen.
Die auf das UND-Gatter 38 und auf das Exkulsiv-ODER-Gatter
40 gegebenen Bits sind in üblicher Weise
bezeichnet. Man bemerke weiter, daß die kleinen Buchstaben
c, g und p in Fig. 5 in üblicher Weise den Stellenübertrag
(carry), den Ziffernübertrag (generate carry) und den
fortschreitenden Übertrag (propagate carry) an Eingängen
und Ausgängen bezeichnen.
Man sieht aus Fig. 5, daß die Addierer 31 . . . 34 dazu
dienen, Ausgangs-Bits b₂₃ . . . b₇ der äquivalenten reinen
Binärzahl (das Ausgangs-Bit b₂₃ ist der vom Addierer 34
erzeugte Übertrag) liefern, während das UND-Gatter 38
und das Exklusiv-ODER-Gatter 40 dazu dienen, das Ausgangs-Bit
b₆ wie auch seinen Übertrag für den Addierer 31 und
den Übertraggenerator 36 zu liefern. Für die restlichen
Ausgangs-Bits b₀-b₅ der äquivalenten Binärzahl sieht
man aus Tabelle I in Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3
und 4, daß das niedrigstwertige BCD-Bit A 1 gleich b₀ ist
und somit ohne Veränderung durch die Logikstufen weiterläuft,
daß die Bits b₁ und b₂ direkt von PROM-P₁-Ausgängen
P₁1 und P₁2 erzeugt werden, und daß die Bits b₃, b₄ und
b₅ direkt von PROM-P₁₃-Ausgängen P₁₃1, P₁₃2 und P₁₃4
erzeugt werden.
Die folgenden Gleichungen für die Bits b₀ . . . b₂₃ der
äquivalenten reinen Binärzahl, die die von der dritten
logischen Stufe gemäß Fig. 5 ausgeführten logischen
Funktionen repräsentieren, sind nachstehend angegeben,
wobei ein Übertrag durch den kleinen Buchstaben c mit
einem Index angegeben ist, der der Spalte entspricht,
zu der er gehört:
b₀ | |
= A₁ | |
b₁ | = P₁1 |
b₂ | = P₁2 |
b₃ | = P₁₃1 |
b₄ | = P₁₃2 |
b₅ | = P₁₃4 |
b₆ | = P₁₃8 + P₁₄1 |
b₇ | = P₁₄2 + c₆ |
b₈ | = P₁₄4 + P₁₅1 + c₇ |
b₉ | = P₁₄8 + P₁₅2 + c₈ |
b₁₀ | = P₁₅4 + P₁₆1 + c₉ |
b₁₁ | = P₁₅8 + P₁₆2 + c₁₀ |
b₁₂ | = P₁₆4 + P₁₇1 + c₁₁ |
b₁₃ | = P₁₆8 + P₁₇2 + c₁₂ |
b₁₄ | = P₁₇4 + P₉8 + c₁₃ |
b₁₅ | = P₁₇8 + P₁₀1 + c₁₄ |
b₁₆ | = P₁₀2 + c₁₅ |
b₁₇ | = P₁₀4 + P₁₁1 + c₁₆ |
b₁₈ | = P₁₀8 + P₁₁2 + c₁₇ |
b₁₉ | = P₁₁4 + P₁₂1 + c₁₈ |
b₂₀ | = P₁₁8 + P₁₂2 + c₁₉ |
b₂₁ | = P₁₂4 + c₂₀ |
b₂₂ | = P₁₂8 + c₂₁ |
b₂₃ | = c₂₂ |
Insgesamt wurde ein PROM-Binäraddierer beschrieben, der
in einem Umsetzer für einen BCD-Code in einen reinen Binärcode
sehr nützlich ist, und der die Addition von BCD-Bits
basierend auf einer Expansion von Potenzen von 2 für jede
BCD-Ziffer liefert. Der PROM-Binäraddierer umfaßt eine
PROM-Anordnung, in der wenigstens ein PROM mit der Fähigkeit
vorgesehen ist, eine größere Anzahl von Eingangs-Bits
zu addieren als maximal verfügbare PROM-Eingänge vorhanden
sind, indem eine geeignete Wahl spezieller an ihn gelegter
Eingänge getroffen und der PROM geeignet programmiert wird.
Für den Fachmann versteht sich, daß Abänderungen an dem
vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ohne weiteres im Rahmen der Erfindung liegen.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Umwandeln einer Mehrzahl von BCD-codierten
Eingangssignalen, die die BCD-Ziffern einer
Dezimalzahl angeben, in eine Mehrzahl von äquivalenten
Binärsignalen, die die Dezimalzahl in rein binärer
Form angeben; unter Verwendung einer binären
Addierschaltung, der die BCD-codierten Eingangssignale
zuführbar und der die binärcodierten Signale
entnehmbar sind; wobei in der binären Addierschaltung
die um Zweierpotenzen erweiterten BCD-Ziffern der Dezimalzahl
spaltenweise binär addiert werden;
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Logikstufe mit einer Mehrzahl von einzeln programmierten PROMs vorgesehen ist und jeder PROM binäre Ausgangssignale liefert, die der binären Summe einer vorbestimmten Anzahl von BCD-codierten Eingangssignalen entsprechen; und
daß mindestens einer der PROMs hinsichtlich der Zuführung der binären Eingangssignale und der Programmierung derart ausgebildet ist, daß mehr binäre Ziffern addiert werden als der PROM Eingänge hat.
daß mindestens eine Logikstufe mit einer Mehrzahl von einzeln programmierten PROMs vorgesehen ist und jeder PROM binäre Ausgangssignale liefert, die der binären Summe einer vorbestimmten Anzahl von BCD-codierten Eingangssignalen entsprechen; und
daß mindestens einer der PROMs hinsichtlich der Zuführung der binären Eingangssignale und der Programmierung derart ausgebildet ist, daß mehr binäre Ziffern addiert werden als der PROM Eingänge hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste Logikstufe (12) mit einer Mehrzahl von einzeln programmierten PROMs (P₁-P₁₂) vorgesehen ist;
daß jeder PROM der ersten Logikstufe (12) binäre Ausgangssignale liefert, die der Summe einer vorbestimmten Anzahl von BCD-codierten Eingangssignalen unter Berücksichtigung ihrer Lage in den Spalten entsprechen;
daß jeder PROM der ersten Logikstufe (12) eine solche Größe hat, daß er bei der Addition der empfangenen BCD-codierten Eingangssignale keinen Übertrag erzeugt;
daß eine zweite Logikstufe (14) vorgesehen ist, die die binären Ausgangssignale aus der ersten Logikstufe (12) aufnimmt und mehrere einzeln programmierte PROMs (P₁₃-P₁₇) aufweist;
daß jeder PROM der zweiten Logikstufe binäre Ausgangssignale in Abhängigkeit einer vorgegebenen Anzahl von empfangenen Binärsignalen erzeugt, die von den binären PROM-Ausgangssignalen aus der ersten Logikstufe (12) sowie von noch nicht addierten BCD-codierten Eingangssignalen gebildet sind; und
daß jeder PROM der zweiten Logikstufe eine solche Größe hat, daß er bei der Addition der empfangenen binären Eingangssignale keinen Übertrag erzeugt.
daß eine erste Logikstufe (12) mit einer Mehrzahl von einzeln programmierten PROMs (P₁-P₁₂) vorgesehen ist;
daß jeder PROM der ersten Logikstufe (12) binäre Ausgangssignale liefert, die der Summe einer vorbestimmten Anzahl von BCD-codierten Eingangssignalen unter Berücksichtigung ihrer Lage in den Spalten entsprechen;
daß jeder PROM der ersten Logikstufe (12) eine solche Größe hat, daß er bei der Addition der empfangenen BCD-codierten Eingangssignale keinen Übertrag erzeugt;
daß eine zweite Logikstufe (14) vorgesehen ist, die die binären Ausgangssignale aus der ersten Logikstufe (12) aufnimmt und mehrere einzeln programmierte PROMs (P₁₃-P₁₇) aufweist;
daß jeder PROM der zweiten Logikstufe binäre Ausgangssignale in Abhängigkeit einer vorgegebenen Anzahl von empfangenen Binärsignalen erzeugt, die von den binären PROM-Ausgangssignalen aus der ersten Logikstufe (12) sowie von noch nicht addierten BCD-codierten Eingangssignalen gebildet sind; und
daß jeder PROM der zweiten Logikstufe eine solche Größe hat, daß er bei der Addition der empfangenen binären Eingangssignale keinen Übertrag erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Addierschaltung eine
letzte Logikstufe (16) aufweist, der BCD-codierte
Eingangssignale sowie binäre PROM-Ausgangssignale
vorhergehender Logikstufen (12, 14) zugeführt werden,
die in jeder Spalte noch zur Addition anstehen, wobei
die letzte Logikstufe (16) die für die Spalten der
Eingangs-Binärsignale erforderlichen Addition ausführt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Logikstufen (12, 14,
15) so ausgelegt sind, daß die Anzahl der Bits, die
in jeder Spalte addiert werden müssen, von Logikstufe
zu Logikstufe zunehmend reduziert werden, so daß
nicht mehr als zwei Bits pro Spalte in der letzten
Stufe (16) zur Addition verbleiben.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens einem PROM zugeführten speziellen Binärsignale so gewählt sind, daß die Anzahl der eigentümlichen (nur einmal vorhandenen) Binärsignale nicht größer ist als die zur Verfügung stehende Maximalzahl an Eingängen für den PROM,
daß die restlichen Binärsignale Duplikate sind,
daß die eigentümlichen Binärsignale als PROM-Eingänge diesen zugeführt werden, und
daß die Programmierung des wenigstens einen PROMs so ausgelegt ist, daß bei einer Addition das Auftreten von Verdopplungen der eigentümlichen Eingänge wie auch ihre Stellungen in der Spalte berücksichtigt werden.
daß die wenigstens einem PROM zugeführten speziellen Binärsignale so gewählt sind, daß die Anzahl der eigentümlichen (nur einmal vorhandenen) Binärsignale nicht größer ist als die zur Verfügung stehende Maximalzahl an Eingängen für den PROM,
daß die restlichen Binärsignale Duplikate sind,
daß die eigentümlichen Binärsignale als PROM-Eingänge diesen zugeführt werden, und
daß die Programmierung des wenigstens einen PROMs so ausgelegt ist, daß bei einer Addition das Auftreten von Verdopplungen der eigentümlichen Eingänge wie auch ihre Stellungen in der Spalte berücksichtigt werden.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein PROM entsprechend
der Relation
programmiert ist, wobei S die am Ausgang des PROM
auftretende Binärsumme, n die Maximalzahl der verfügbaren
PROM-Eingänge, B k = B ₁, B₂, . . . B n , die die
eigentümlichen Binärsignale bezeichnen (eventuell zusätzliche
Binärsignale sind Duplikate), und W k = W₁,
W₂, . . . W n bewichtende Werte bedeuten, wobei jeder
bewichtete Wert derart gewählt ist, daß er das Auftreten
des jeweiligen eigentümlichen Binärsignals und
seine Spaltenstellung wie auch das Auftreten jedes
Duplikats und seine Spaltenstellung berücksichtigt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Binärsignale B k die
BCD-Bits repräsentieren.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder PROM zum Verhindern
des Auftretens eines Übertrags eine solche Größe hat,
daß
S 2 q - 1wobei S die Summe ist, die durch die binären PROM-Ausgangssignale
repräsentiert wird und q die Anzahl
der individuellen aus dem PROM verfügbaren Binärausgänge
bedeutet.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: EISENFUEHR, G., DIPL.-ING. SPEISER, D., DIPL.-ING. |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |