DE4304884A1 - Multiplizier-Dividierschaltung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Type B der Rechenschaltung nach P 43 02 710.3. Bei dieser Rechenschaltung ist nur ein Ergebnis-Schieberegister 22 angeordnet und sind anderer­ seits 32 parallele Leitungen zur Anzeigeschaltung 45 ange­ ordnet, in denen eine 32fache Tor-Schaltung angeordnet ist. Die Eingabezahlen werden nicht nur in ihr Schieheregister (12a oder 14) eingetippt, sondern gleichzeitig auch in das Ergebnis-Schieberegister 22 eingetippt und werden somit vom Ergebnis-Schieberegister 22 aus angezeigt.

In der vorliegenden Patentanmeldung sind in abgeänderter Form die Fig. 2a und 2b und 3a und 3b dargestellt; diese Figuren wurden bereits bei der ersten Zusatz-Patent­ anmeldung verbessert und berichtigt (P .. .. ...). Die Fig. 2a hat in der vorliegenden Patentanmeldung die Nummer 1. Die Fig. 2b hat in der vorliegenden Patentanmeldung die Nummer 2. Die Fig. 3a hat in der vorliegenden Patent­ anmeldung die Nummer 3. Die Fig. 3b hat in der vorliegen­ den Patentanmeldung die Nummer 4. In Fig. 5 ist die Im­ puls-Schaltung 27 dargestellt. In Fig. 6 ist die Anzeige- Schaltung 45 dargestellt. In Fig. 7 ist die Gesamt-Dar­ stellung dargestellt.

Das Steuerwerk 15 (Fig. 1 und 2) besteht aus der Schaltung 35 und der Schaltung 16 und der Impuls-Schaltung 27 und 4 Tipp-Schaltern 10 und den Flip-Flops 11 bis 13 und 17 bis 20 und den Und-Schaltungen 24 und 26 und 28 und 29 und 31 bis 34 und 37 und 47 mit je 2 Eingängen und den Oder-Schaltungen 36 und 38 bis 40 und 43 und 45 mit je 2 Eingängen und den Und-Schaltungen 25 und 44 mit je 3 Eingängen und den Negier- Schaltungen 23 und 41 und 42 und der Oder-Schaltung 46 und den zugehörigen Leitungen. Das Ergebnis-Schieberegister hat die Nummer 22.

Die Ziffern-Eingabeschaltung 20 (Fig. 3) besteht aus 11 Tipp-Schaltern 26 und der Oder-Schaltung 1 mit 9 Eingängen und der Oder-Schaltung 2 mit 2 Eingängen und der Oder-Schalt­ ung 3 mit 5 Eingängen und 2 Oder-Schaltungen 4 mit je 4 Ein­ gängen und der Oder-Schaltung 5 mit 8 Eingängen und den Tor- Schaltungen 6 und 7, bestehend aus je 4 Und-Schaltungen mit je 2 Eingängen und der Negier-Schaltung 9 an den Oder-Schalt­ ungen 10 und 11 mit je 2 Eingängen und den zugehörigen Leit­ ungen.

Das Schieberegister- und Komma-Steuerwerk 15/2 (Fig. 4) be­ steht aus den Flip-Flops 11 und 13 und 14 und den Und-Schalt­ ungen 17 bis 20 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 21 mit 2 Eingängen und den zugehörigen Leitungen. In dieser Fig. 4 ist vereinfacht das Ergebnis-Schieberegister 22 dar­ gestellt und sind die Komma-Schieberegister 40a und 40b und das neu hinzugekommende Komma-Schieberegister 40c dar­ gestellt, das im vorliegenden Fall nur aus 8 Teil-Schalt­ ungen besteht.

Der Ausgang A steuert den Eingang a an. Der Ausgang 3 steu­ ert den Eingang b an. Der Ausgang A2 steuert die Eingabe des Dividenden "1" in das Schieberegister 12b an. Der Aus­ gang A3 steuert die Rückstellung des Komma-Schieberegis­ ters 40b an. Der Ausgang B2 steuert die Einblendung des Dividenden vom Schieberegister 12a in das Schieberegister 12b an. Der Ausgang B3 steuert den Eingang b3 der An­ zeigeschaltung 45 mit H-Potential an. Der Ausgang E steuert die Rückstellung des Schieberegisters 12c an. Der Ausgang F steuert die Tor-Schaltung 52 an und somit die Einblendung der vorherigen Zwischen-Ergebniszahl von der Speicherreihe 25 in das Schieberegister 12c an. Der Ausgang H steuert die Rückstellung der Speicherreihe 25 an. Der Ausgang K steuert den Eingang k an. Der Ausgange S1 steuern die Ein­ gänge s1 an. Die Ausgänge S2 steuern die Eingänge s2 an. Der Ausgang C steuert die Einblendung des Multiplikanden A vom Schieberegister 12a in das Schieberegister 12b an. Der Ausgang D steuert die Einblendung des ersten Quotienten vom Schieberegister 22 in das Schieberegister 14 an. Der Ausgang D2 steuert die Einblendung des Komma-Index n2, welcher bei der ersten Mul-Division nach rechts getaktet wurde, in das Komma-Schieberegister 40b an. Der Ausgang L steuert die Rückstellung der Impuls-Schaltung 52 an. Der Ausgang N steu­ ert die Rückstellung des Schieberegisters 22 an. Die Ein­ gänge t1 und t2 werden mit der Takt-Frequenz angesteuert. Die Eingänge u2 liegen im Betriebszustand ständig an H- Potential. Der Ausgang P steuert den Eingang p an. Der Aus­ gang U steuert den Eingang u an. Die Ausgänge N, K steuern die Eingänge n, k an.

Mittels Antippen der Taste M wird die Eingabe des zweiten Multiplikanden (3) vor-angesteuert. Mittels Antippen der Taste D wird die Eingabe des Divisors vor-angesteuert. Mit­ tels Antippen der Taste G wird der Divisions-Ablauf oder der Multiplikations-Ablauf ausgelöst. Mittels Antippen der Taste R wird die gesamte Rechenschaltung rückgestellt.

Die Ausgänge 1 bis 9 der Schaltung 15/2 liefern folgende Ansteuerungen: Der Ausgang 1 liefert beim Eintippen der er­ sten Zahl (Multiplikand A oder Dividend) die Links-Verschie­ betakte für das Schieberegister 12a. der Ausgang 2 liefert beim Eintippen des Multiplikanden 3 oder des Divisors die Links-Verschiebetakte für das Schieberegister 14. Der Aus­ gang 3 liefert für das Komma-Schieberegister 40c die Links- Verschiebetakte. Der Ausgang 4 liefert für die Schieberegis­ ter 12b und 12c die Links-Verschiebetakte. Der Ausgang 5 liefert für das Komma-Schieberegister 40b die Links-Ver­ schiebetakte. Der Ausgang 6 liefert für das Komma-Schiebe­ register 40b die Rechts-Verschiebetakte. Der Ausgang 7 lie­ fert für das Ergebnis-Schieberegister 22 die Links-Verschie­ betakte. Der Ausgang 8 liefert für das Komma-Schieberegister 40a die Rechts-Verschiebetakte. Der Ausgang 9 liefert für das Ergebnis-Schieberegister 22 und das Komma-Schieberegis­ ter 40b die Rechts-Verschiebetakte.

Beim Dividieren von zwei Komma-freien Zahlen ergibt sich die Wirkungsweise dieser Rechenschaltung wie folgt: Zu­ nächst muß diese Rechenschaltung mittels Antippen der Taste R rückgestellt werden, sofern sie nicht schon rückgestellt ist. Nach dieser Gesamt-Rückstellung befinden sich die Komma- Indexe n1 und n2 und m in der dargestellten Stellung und wird über die Tastatur 26 der Dividend in das Schieberegis­ ter 12a eingetippt. Hierbei liegt die Tor-Schaltung 7 vom Ausgang der Negier-Schaltung 9 an H-Potential und ist somit die Eingabe der ersten Zahl in das Schieberegister 12a vor­ angesteuert. Nun wird die Taste D (Division) angetippt, wo­ mit vom Ausgang 3 über den Eingang b die Tor-Schaltung 6 vor-angesteuert ist und somit die Eingabe des Divisors in das Schieberegister 14 vor-angesteuert ist. Nun wird über die Tastatur 26 der Divisor in das Schieberegister 14 einge­ tippt. Beim Antippen der Taste D wird außerdem mittels H- Impuls vom Ausgang B 2 die Einblendung des Dividenden vom Schieberegister 12a in das Schieberegister 12b angesteu­ ert, womit sich nun der Dividend im Schieberegister 12b be­ findet und der Divisor im Schieberegister 14 befindet. Nun folgt das Antippen der Taste G und somit die Auslösung des Divisions-Ablaufs, bei dem die Impuls-Schaltung 32 der Schaltung 35 rundum Takt-durchgesteuert wird. Hierbei wird, wie bei einer normalen Dividierschaltung dieser Art, der Divisor von links nach rechts so lange vom Dividenden sub­ trahiert, bis der Dividend aufgearbeitet ist und die Ergeb­ niszahl im Schieberegister 22 gespeichert ist. Hierbei wird somit in jeder Relativ-Stellung der beiden Eingabezahlen der Divisor so lange vom betreffenden Kopfstück des Dividen­ den subtrahiert, bis die Schaltung 10a an ihrem Übertrag- Ausgang P H-Potential hat und dann die Subtraktionen-Anzahl als Ergebnisziffer in das Schieberegister 22 eingetaktet. Dann wird der Dividend und das bereits vorhandene Teilstück der Ergebniszahl so lange nach links weiter-getaktet, bis der Übertrag-Ausgang P der Schaltung 10a während der Im­ pulszeit wieder L-Potential hat. Dann folgt die nächste Sub­ traktions-Serie, bis der Übertrag-Ausgang P während der Im­ pulszeit wieder H-Potential hat. Die Ausschaltung dieses Divisions-Ablaufs erfolgt von der letzten Zeile des Schiebe­ registers 22 über die Und-Schaltung 28 der Schaltung 15 a, indem hierbei über die Oder-Schaltung 36 das Flip-Flop 11 in seine Rechts-Stellung gekippt wird. Damit befindet sich die Ergebniszahl (Quotient) im Schieberegister 22 und folgt nur noch die automatische Nach-Rechts-Taktung dieser Ergeb­ niszahl im Schieberegister 22, welche vom Ausgang f der Anzeigeschaltung 45 vor-angesteuert ist. Der Eingang b3 der Anzeigeschaltung 45 liegt hierbei an H-Potential; somit wird hierbei die Ergebniszahl nur bis zur End-Ziffer (rechts-seitigen End-Ziffer) nach rechts getaktet.

Falls die Eingabezahlen (der Dividend und der Divisor) Kom­ mastellen aufweisen, wird zunächst bei den Komma-Stellen des Dividenden der Komma-Index n1 um diese Komma-Stellen-An­ zahl nach links getaktet. Beim anschließenden Eintippen des Divisors wird dann dieser Komma-Index n1 nach rechts getak­ tet. Somit wird dieser Komma-Index n1 dann nur noch gemein­ sam mit dem Dividenden und dem bereits fertigen Teilstück der Ergebniszahl nach links getaktet und befindet sich dann in bezug auf die Ergebniszahl genau an der richtigen Stelle. Auch in diesem Fall folgt dann die automatische Nach-Rechts- Taktung der Ergebniszahl bis zum H-L-Potential-Wechsel des Ausgangs f der Anzeigeschaltung 45.

Falls eine Multiplikation zur Ausführung kommt, wird auch die erste Zahl, in diesem Fall der Multiplikand A, über die Tastatur 26 in das Schieberegister 12a eingetippt, weil hierbei auch die Tor-Schaltung 7 vor-angesteuert ist. Dann wird die Taste M (Multiplikation) angetippt und damit die Eingabe des Multiplikanden 3 in das Schieberegister 14 vor­ angesteuert und dann der Multiplikand 3 in das Schieberegis­ ter 14 eingetippt. Hierbei ist die Tor-Schaltung 6 vom Aus­ gang A vor-angesteuert. Der Ausgang A2 steuert hierbei mit einem H-Impuls die Setzung des Dividenden "1" im Schiebe­ register 12b an. Der Ausgang A3 steuert hierbei die Rück­ stellung des Komma-Schieberegisters 40b an, womit sich auch der Komma-Index n1 wieder in der dargestellten Stellung be­ findet und sich somit diese beiden Komma-Indexe n1 und n2 in der dargestellten Stellung befinden. Dann wird die Taste G angetippt und damit der Ablauf der Division 1 : Multipli­ kad 3 ausgelöst. Diese Division ist dann zu Ende, wenn in der Zeile 7 des Ergebnis-Schieberegisters 22 die erste Zif­ fer (keine Ziffer 0) der Ergebniszahl gespeichert ist. Die Komma-Stellen dieser ersten Divisions-Ergebniszahl liefert der Ausgang 8; mit diesen Komma-Stellen-Takten wird der Komma-Index n2 nach rechts getaktet. Wenn diese erste Di­ vision zu Ende ist, ist auch die Und-Schaltung 28 der Schalt­ ung 15a vor-angesteuert und kippt in diesem Fall effektiv wirksam das Flip-Flop 18 in seine Links-Stellung, weil hier­ bei die Und-Schaltung 25 vor-angesteuert ist. Somit wird nun die Impuls-Schaltung 27 Takt-durchgesteuert. Hierbei steuert der Ausgang G mit einem H-Impuls die Einblendung des Mul­ tiplikanden A vom Schieberegister 12a in das Schieberegis­ ter 12b an. Der Ausgang D steuert hierbei mit einem H-Im­ puls die Einblendung des ersten Quotienten vom Schieberegis­ ter 22 in das Schieberegister 14 an. Der Ausgang L steuert hierbei mit seinem H-Impuls die Rückstellung der Impuls- Schaltung 32 an. Der Ausgang D2 steuert die Einblandung des Komma-Index n2, welcher zu diesem Zeitpunkt im Normalfall um ein großes Stück nach rechts verlagert ist, in das Komma- Schieberegister 40b an. Der Schluß-Ausgang dieser Impuls- Schaltung 27 löst mit seinem H-Impuls über die Leitung e mittels Rechts-Kippung des Flip-Flops 19 den zweiten Divi­ sions-Ablauf aus, bei dem die Impuls-Schaltung 32 der Schalt­ ung 35 zum zweiten mal rundum Takt-durchgesteuert wird. Wenn der Quotient eine Länge von 8 Stellen aufweist, wird über die Und-Schaltung 28 und die Und-Schaltung 26 und die Oder-Schaltung 58 dieser zweite Divisions-Ablauf auf Weg 2 ausgeschaltet und befindet sich die Ergebniszahl im Schiebe­ register 22, welches das Ergebnis-Schieberegister ist. Somit ist nun im Schieberegister 22 derjenige Quotient gespeichert, welcher die Multiplikations-Ergebniszahl der beiden Multi­ plikanden ist. Dann folgt die automatische Nach-Rechts-Takt­ ung der Ergebniszahl, welche auch dann abgebrochen wird, wenn der Ausgang f der Anzeigeschaltung 45 von H-Potential auf L-Potential wechselt. Am Eingang b3 der Anzeigeschalt­ ung 45 liegt hierbei nur L-Potential an; somit wird hierbei die Ergebniszahl so lange nach rechts getaktet, bis alle Klasse-1-Komma-Stellen weg sind und somit die Ergebniszahl eine ganze Zahl ist. Dann wird noch das Komma-Schieberegis­ ter 40c über eine Tor-Schaltung, bestehend aus acht Und- Schaltungen mit je 2 Eingängen direkt in die Anzeigeschalt­ ung 45 eingeblendet, aber ohne effektive Wirkung, weil in diesem Fall zwei Multiplikanden ohne Komma-Stellen verarbei­ tet wurden.

Wenn der Multiplikand A und der Multiplikand B Komma-Stellen aufweisen, sind im Komma-Schieberegister 40c additiv diese beiden Komma-Stellen-Anzahlen gespeichert und kommen diese dadurch zur Verarbeitung, daß, wie bereits erwähnt, zum Schluß das Komma-Schieberegister 40c direkt in die Anzeige­ Schaltung 45 eingeblendet wird und das Komma-Schieberegis­ ter 40b rückstell-angesteuert wird. Wenn die Zahl 48 mit der Zahl 24 multipliziert wird, liefert die zweite Division die Ergebniszahl 1152,0018. Bei der automatischen Nach- Rechts-Taktung der Ergebniszahl wird diese Zahl in die Zahl 1152 umgewandelt, weil hierbei der Eingang b3 der Anzeige­ Schaltung 45 nur mit L-Potential angesteuert wird. Falls die beiden Multiplikanden je eine Komma-Stelle aufweisen, befindet sich der Komma-Index m zwei Stellen weiter links und wird somit die Zahl 1152 bei der Einblendung des Komma- Schieberegisters 40c in die Anzeigeschaltung in die Zahl 1152 umgewandelt.

In der Gesamt-Darstellung (Fig. 7) ist für 4 Leitungen je­ weils nur eine Leitung dargestellt, um die Darstellung zu vereinfachen und klein zu halten.

Bei der Ausführung 3 dieser Rechenschaltung haben die Schieberegister 12a und 12b und 12c und 14 und 22 eine Länge von 10 Teil-Schaltungen, ebenso die Speicher­ reihe 25 und ist diese Rechenschaltung Ausführung B auch in sonstiger Beziehung dementsprechend ausgebildet.

Bei der Ausführung G dieser Rechenschaltung haben die Schieberegister 12a und 12b und 12c und 14 und 22 eine Länge von 10 Teil-Schaltungen, ebenso die Speicher­ reihe 25 und ist diese Rechenschaltung Ausführung G auch in sonstiger Beziehung dementsprechend ausgebildet.

Claims (5)

1. Elektronische Multiplizier-Dividierschaltung, welche auf echte Weise die Quotienten-Zahlen erzeugt und mit­ tels zwei Divisionen die Produkt-Zahlen (Multiplika­ tions-Ergebniszahlen) erzeugt und diese Ergebniszahlen mittels Ziffern-seriellen Divisions-Subtraktionen er­ zeugt und außerdem so ausgebildet ist, daß sie auch Eingabezahlen mit Komma-Stellen verarbeiten kann, da­ durch gekennzeichnet, daß sie nur 5 Haupt-Schiebere­ gister aufweist.

2. Elektronische Multiplizier-Dividierschaltung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Haupt- Schieberegister als Ergebniszahl-Schieberegister (22) angeordnet ist.

3. Elektronische Multiplizier-Dividier-Schaltung nach An­ spruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie 3 Komma-Schieberegister (40a und 40b und 40 c) aufweist.

4. Elektronische Multiplizier-Dividier-Schaltung nach An­ spruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Eingabe­ zahl in das Schieberegister (12a und in das Schiebe­ register (22) eingetippt wird und die zweite Eingabe­ zahl nur in das Schieberegister (22) eingetippt wird.

5. Elektronische Multiplizier-Dividierschaltung nach An­ spruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß sie eine zusätzliche Impuls-Schaltung (27) aufweist, welche beim Wechsel von der ersten Division auf die zweite Division die Umsteuer-Impulse liefert.