DE870194C - Ausfuehrungsvorrichtung fuer im binaeren System arbeitende elektronische Rechenmaschinen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. MÄRZ 1953

C 4588 IXb 142 m

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für im binären System arbeitende elektronische Rechenmaschinen, bei welcher die von der Rechenmaschine behandelten Zahlen in der Form

a_o2°

erscheinen, wobei die Koeffizienten a₀, a_v a„ a_n

der aufeinanderfolgenden binären Stellen nur die Werte ι oder ο annehmen können und entweder durch einen Impuls, der entsprechend der Stufe der betrachteten binären Stelle gegenüber einem zweckentsprechenden Ausgangspunkt zeitlich geregelt wird, oder durch das Fehlen eines solchen Impulses übertragen werden. Der Einfachheit wegen werden die Impulse, die für die Zahl kennzeichnend sind, im nachfolgenden geschlüsselt genannt. Das bedeutet, daß der zeitliche Ausgangspunkt genau festgelegt ist. In der Praxis verwendet man eine Folge von Steuersignalen, die zeitlich mit den aufeinanderfolgenden binären Stellen, die von einander durch eine sogenannte binäre Periode getrennt sind, zusammenfallen. Der Einfachheit wegen wird hier angenommen, daß diese Periode konstant ist, obwohl eine Vorrichtung gemäß der Erfindung auch mit in unregelmäßigen Abständen folgenden Steuersignalen arbeiten kann, vorausgesetzt, daß die verschiedenen Zeitspannen, die diese Steuersignale trennen, groß genug sind, damit die Arbeitsdauer der einzelnen Teile nicht das Ergebnis verfälscht.

Zweck der Erfindung ist es, eine einfache Ausführungsvorrichtung für Additionen und/oder Sub-

traktionen (einfach Ausführer genannt) zu schaffen, bei der die zu addierenden oder zu subtrahierenden Zahlen in der Form von geschlüsselten Impulsen eintreten und bei welcher das Resultat der Operation ebenfalls in dieser Form durch einen Ausführer gebildet wird, der mit einer Verzögerung um eine binäre Periode gegenüber dem Moment der Einführung der Ausdrücke der Operation arbeitet.

Der Ausführer für die Addition von zwei Ausdrücken to gemäß der Erfindung erhält auf zwei verschiedenen Eingängen die den beiden zu addierenden Zahlen entsprechenden geschlüsselten Impulse und liefert die geschlüsselten Impulse, welche die Summe der beiden Zahlen darstellen, an einen Ausgang. Es sei angenommen, daß die den zu addierenden Zahlen entsprechenden Impulse der beiden Impulsreihen durch das gleiche Steuersignal für jede betrachtete binäre Stelle zeitlich geregelt werden. Anderseits würde der Rahmen der Erfindung nicht verlassen werden _ durch einen einzigen Eingang am Ausführer, wenn nur jeder Impuls einer Reihe um eine passende Zeit gegenüber dem möglichen entsprechenden Impuls der anderen Reihe verschoben ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Ausführungsvorrichtung für eine arithmetische Operation mit mehreren in geschlüsselten Impulsen ausgedrückten Gliedern, die im Laufe jeder binären Periode die Impulse der Ausdrücke der Operation und die im Laufe einer früheren Periode von ihr selbst erzeugten Übertragsimpulse, die beide gegeneinander verschoben sind, empfängt und bei welcher ein Weg zur zirkulierenden Aufspeicherung für die Impulse eines Übertrags vorgesehen ist, der während einer betrachteten binären Periode von ihr selbst hergestellt wird. Genauer gesagt hat eine Vorrichtung dieser Art gemäß der Erfindung eine Kombination von Verzögerungselementen, in welchen, ein von der Vorrichtung erzeugter Übertragsimpuls vor dem Ende der binären Periode, in der er erzeugt worden ist, zirkuliert, wodurch ein statischer Aufspeicherer oder ein Teil eines solchen Aufspeicherers erspart wird. .

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Additionsausführer der geschilderten Art mit einem statischen Aufspeicherer, der bei einem bestimmten Zustand höchstens einen Impuls speichern kann und beim Empfang von zwei oder drei verschiedenen Impulsen einen Übertragsimpuls auf dem Wege zur zirkulierenden Aufspeicherung aussendet. Ein beachtliches Merkmal der Erfindung bei dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Ausführer nur eine einzige elektronische Wippe mit zwei Zuständen stabilen Gleichgewichts hat, die diesen Aufspeicherer darstellt.

Es ist im übrigen möglich, ausgehend von dem .Additionsausführer für zwei Ausdrücke, einen Additionsausführer für drei Ausdrücke zu schaffen, und zwar durch Hinzufügung einer zusätzlichen Wippe, die die Kapazität des Aufspeicherers vergrößert, oder durch Vornahme von zwei aufeinanderfolgenden Additionen in einer binären Periode, von denen die eine für die betrachtete binäre Einheitenstelle die Summe der Impulse der beiden ersten Ausdrücke und die zweite die Summe der Impulse des dritten Ausdrucks und der vorhergehenden Summe bildet.

Gemäß einer der Schaltung des Additionsausführers analogen Schaltung, d. h. also mit einer einzigen Wippe und mit Elementen zur Verzögerung und zum Zusammenfallen, um einen möglichen Übertrag im Laufe der folgenden binären Periode wieder einzuführen, ist nach der Erfindung ein Subtraktionsausführer vorgesehen mit der Möglichkeit, einen kombinierten Aus- führer für Subtraktion und Addition zu schaffen. Alle Ausführer gemäß der Erfindung haben als kennzeichnendes Merkmal gemeinsam, daß in jeder binären Periode ein möglicher Übertrag ohne statische Speicherung in einer Wippe über ein Verzögerungselement gesendet wird, das mit Hilfe eines Koinzidenzstromtors im Laufe einer folgenden binären Periode einen Impuls in die Wippe 20 wieder einführt, welche die Ausgangsimpulse steuert, die mit einer Verzögerung um eine binäre Periode ft gegenüber den entsprechenden Eingangsimpulsen auftreten.

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Es ist

Abb. ι ein Additionsausführer für zwei Ausdrücke, Abb. 2 ein Additionsausführer für drei Ausdrücke einer ersten Ausführungsform,

Abb. 3 ein Additionsausführer für drei Ausdrücke gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Abb. 4 ein kombinierter Ausführer für Subtraktion und Addition,

Abb. 5 eine Ausführereinzelheit des Ausführers der Abb. 4 und

Abb. 6 ein Subtraktionsausführer. Der Ausführer der Abb. i hat eine elektronische Wippe 20, auf welcher über die Leitungen 29, 30 bzw. 31 die geschlüsselten Impulse des Ausdrucks B von EB, die Impulse des Ausdrucks A von EA und die in dem Ausführer hergestellten Impulse eines inneren Übertrags ankommen. Am Ausgang S (A + B) werden die geschlüsselten Impulse der Summe A + B mit einer Verzögerung um eine Periode f gemäß den acht Fällen gesammelt, die in der nachstehenden Tabelle erscheinen.

In jeder Spalte sind hier im binären System die verschiedenen zugeordneten Werte dargestellt, welche innerhalb einer betrachteten binären Periode in α und b die Ausdrücke A und B der Addition, in rr den aus der vorangehenden binären Periode stammenden Übertrag, in s das in S (A + B) gesammelte Resultat und in re den in dieser Periode für die folgende binäre Periode gesendeten Übertrag annehmen können.

22 ist ein Stromtor (gate), welches den Durchgang oder die Wiedergabe eines in ET gegebenen Steuerimpulses veranlaßt, wenn die Wippe in Arbeitsstellung ist. Wenn die Wippe bei Beginn der Periode in Ruhestellung ist, so kann man durch die Überprüfung ihrer Stellung leicht feststellen, daß die vier Fälle I, II, III und VIII erfüllt sind, so daß kein Übertrag eintritt.

	I	II	III	IV	V	Vl	VIi	VIII
a ...	. O	I	O	I	I	O	I	O
b ...	. O	O	I	I	O	I	I	O
rr ..	. O	O	O	O	I	I	I	I
s ...	. O	I	I	■ O	O	O	I	I
re ..	. O	O	O	I	I	I	I	O

Ein innerer Übertrag wird über die Leitung 65, den Polwechsler 64 und das Stromtor 23 in den anderen vier Fällen (IV, V, VI und VII) erhalten; er geht von der Wippe aus, wenn sie aus dem Arbeitszustand in den Ruhezustand übergeht. Die binäre Periode ft ist in vier Teile (41) unterteilt. Der Übertrag erfolgt bei Vernachlässigung der Zeit für das Kippen, die übrigens auch berücksichtigt werden könnte, in den Fällen IV und VII bei 2 t, in den Fällen V und VI bei 3 t. Bei 41 wird die Wippe auf 0 zurückgestellt und es geht ein möglicher Impuls durch das Stromtor 22. Der Steuerimpuls wird bei 4 ί an das Stromtor 23 gegeben. In diesem Augenblick fällt mit Hilfe der Verzögerungselemente 60 und 61, die mit den Gleichrichterzellen 62 und 63 zwei verschiedene Wege mit verschiedenen Verzögerungen bilden, in den Fällen IV, V, VI und VII stets die Ankunft des Übertragungsimpulses auf 65 und des Steuerimpulses zusammen; dieser Impuls kann also hindurchgehen und wird in der nächsten binären Periode mit einer Verzögerung von 3 t, die durch das Element 24 verursacht wird, an die Wippe 20 gegeben. Der Impuls, der von der Wippe erzeugt wird, wenn der Steuerimpuls sie auf 0 zurückstellt, stört nicht, denn er gelangt über die Leitung 65 zum Stromtor 23 mit den Zeiten t und 2 t der binären Periode, die auf den betrachteten Steuerimpuls folgt, d. h. mit Zeiten, wo das Stromtor 23 stets gesperrt ist.

Man stellt die nachstehende Folge von Impulsen her, die in einer binären Periode auf der Wippe ankommen:

0, a, b, rr (mit 0 = Impuls für Rückstellung auf Null). Wohlverstanden haben die in der Wippe 20 über die Leitung 28 ankommenden Steuerimpulse auf die Wippe nur dann eine Wirkung, wenn sie sich vorher im Zustand ι befand.

Die Impulse können an einer beliebigen Stelle unter Vertauschung von a, b, rr mit Hilfe der entsprechenden Werte der Verzögerungselemente in die Wippe eingeführt werden. Das Stromtor 23 kann so ausgewählt sein, daß sich die Anordnung eines Polwechslers 64 erübrigt. Es genügt, daß dies ein Koinzidenzdetektor ist, der den Durchgang entweder für den Impuls eines inneren Übertrags oder für den Steuerimpuls oder für jeden Impuls veranlaßt, der mit diesem Augenblick zusammenfallen kann.

Abb. 2 zeigt ein Schaltungsschema für einen Additionsausführer mit drei Ausdrücken. Es gibt drei Eingangsklemmen EA, EB, EC und zwei mögliche Überträge, also zwei Übertragswege, die nach einer oder nach zwei binären Perioden erfolgen können. Das Stromtor 22 ist wie vorher bei Ungleichheit der Gesamtzahl der in einer binären Periode gegebenen Impulse einschließlich der Übertragsimpulse geöffnet. Der Aufspeicherer hat zwei Wippen 20 und 21 und kann drei aufeinanderfolgende Impulse speichern. Ein vierter Impuls stellt ihn auf 0 zurück und sendet hierbei wie vorher einen Übertrag in die Leitung 65. Die binäre Periode ist hier in 6 ί unterteilt. Damit der Impuls, der von der Wippe 20 erzeugt wird, wenn sie durch den Steuerimpuls auf 0 zurückgestellt wird, nicht die Wippe 21 stört, genügt beispielsweise entweder ein Steuerimpuls von einer Dauer, die groß genug ist, um die Zeit der Rückstellung der Wippe 20 auf 0 zu überdecken, oder die Errechnung der Zeitkonstanten der Wippen 20 und 21, damit die Dauer der Rückstellung der Wippe 21 auf 0 größer ist als bei der Wippe 20. Der von der Wippe 21 bei ihrer durch den Steuerimpuls erfolgenden Rückstellung auf 0 erzeugte Impuls gelangt zum Stromtor 66 und öffnet es in den Zeiten t und 2 t, da der folgende Steuerimpuls erst in der Zeit 61 für den Durchgang durch das Stromtor 66 gegeben wird. Der Empfänger kann höchstens fünf Impulse aufnehmen und muß einen Übertragsimpuls für die erste folgende binäre Stelle und einen anderen Impuls für die zweite folgende binäre Stelle aussenden können. Der Übertragsimpuls für die zweite folgende binäre Stelle, der ausschließlich in den Zeiten 41 und 5 t gesendet werden kann, geht stets, wenn er vorhanden ist, über den von den Elementen 60 und 62 gebildeten oder den von den Elementen 61 und 63 gebildeten Weg und ruft mit Hilfe des Stromtors 66 einen Steuerimpuls hervor, der über die Leitung 41 geht. Der andere Übertragsimpuls für die erste folgende binäre Stelle wird durch den Steuerimpuls über das Stromtor 23, das Verzögerungselement 24 und die Leitung 31 erzeugt. Das Resultat der Addition wird bei S (A + B + C) mit einer Verzögerung von einer Periode ft erhalten.

Abb. 3 zeigt ein weiteres Schaltungsschema für einen Additionsausführer mit drei Ausdrücken, der nur eine einzige Wippe 20 aufweist. Die binäre Periode ist hier in 8 i unterteilt. Während der ersten Hälfte der Periode wird die Operation B-\-C ausgeführt, während A nicht erscheint, weil der den Ausdruck A in der betrachteten binären Periode darstellende, über das Verzögerungselement 25 gehende Impuls um 5 t verzögert ist. Die Schaltung der beim Arbeiten dieses ersten Teils der Operation mitwirkenden Einzelteile entspricht der Schaltung der Abb. 1. Die Steuerimpulse sind auf zwei Wege verteilt, der eine, der über das Gleichrichterelement 73 und das Element 74 mit der Verzögerung 41 führt, stellt am Ende der ersten Halbperiode die Wippe 20 auf 0 zurück und erzeugt zufolge der Regelung (timing) einen möglichen Übertragsimpuls, der über das Stromtor 23 und die Leitung 31 in der Zeit 71 nach dem Ende der ersten Halbperiode zu der Wippe 20 gelangt, d. h. 3 t nach dem Beginn der ersten folgenden Halbperiode. Das Stromtor 67 gestattet in der Zeit 41 über 43 und 44 die Wiedereinführung des Resultats, das sich um 2 t später mit dem über EA gehenden Impuls vereinigt. Die Arbeitsweise in der zweiten Halbperiode entspricht derjenigen der ersten Halbperiode, jedoch tritt der Ausgangsimpuls am Ende der ganzen Halbperiode (8 t = p) über das dem Stromtor 67 entsprechende Stromtor 69 bei S(A + B + C) aus; gleichzeitig wird die Wippe 20 durch das über die Gleichrichterzelle 72 gehende Steuersignal auf 0 zurückgestellt. Der Impuls, der von der Wippe 20 bei ihrer von dem Steuerimpuls bewirkten Rückstellung auf 0 erzeugt wird, ist aus dem gleichen Grunde ohne Wirkung, wie dies bei der Beschreibung des Additionsausführers der Abb. 1 erläutert wurde.

In Abb. 4 ist ein Ausführer dargestellt, der wahlweise die Addition oder die Subtraktion der in geschlüsselten Impulsen dargestellten Zahlen vornimmt. Wenn die Vorrichtung als Subtraktionsausführer ver-

wendet wird, wird die größere Zahl bei der KlemmelM

' eingeführt. Das Resultat wird mit einer Verzögerung von einer binären Periode φ bei S erhalten. Die binäre Periode ist in 4 ί unterteilt. Der allein die Subtraktion betreffende Teil ist aus der Abb. 6 ersichtlich. Der nur die Addition betreffende Teil läßt sich leicht in Abb.

'. erkennen, wo die Bezugszeichen für die gleichen Organe mit denjenigen der Abb. 1 übereinstimmen. Sieht man im Augenblick von dem Stromtor 76 ab, so ist hier die Wippe 20 mit den drei Zuführungsleitungen 29, 30, 31 der Impulse und der Stromkreis für die Überträge, : der über die Leitung 33, das Verzögerungselement 60 bzw. 61, die Leitung 65 und die Leitung 38 geht, vorhanden. Der Stromkreis der Überträge der Subtraktion, der über die' Leitung 75, das Verzögerungselement 78 bzw. 79, das Stromtor 77 und die Leitung

: 81 geht, wird bei der Addition nicht benutzt. Bei der Addition wird das Stromtor 76, das normalerweise beim Fehlen einer Spannung auf der Leitung 99 geschlossen ist, beim Auftreten einer Spannung auf der Leitung 99 geöffnet; ebenso öffnet sich bei der Subtraktion das Stromtor 77 beim Auftreten einer Spannung in der-Xeitung 98.

Das Stromtor 22 ist für die Addition und für die Subtraktion gemeinsam, denn für eine betrachtete binäre Periode ist der Impuls, der die Differenz zwischen den Impulsen der Ausdrücke A und B und gegebenenfalls des Übertrags der vorhergehenden binären Periode bildet, in den gleichen Fällen vorhanden, wie der die Summe darstellende Impuls. Es unterscheidet sich allein der mögliche Übertrags-

-: impuls für die folgende binäre Periode, wie es der Vergleich zwischen.der auf Seite 2 wiedergegebenen Tabelle, welche die acht möglichen Fälle der binären Addition darstellt, mit der nachstehenden Tabelle zeigt, wo die acht entsprechenden Fälle für die Subtraktion zusammengestellt sind:

	I	II	III	IV	V	Vl	VlI	VIII
a ...	. O	I	O	I	I	O	I	O
b ...	. 0	O	I	I	O	I	I	O
: rr .-.	. O	O	O	O	I	I	I	I
ä ...	. O	Ϊ	I	O	O	O	I	I

a, b, rf und re haben die gleiche Bezeichnung'wie in der

: ■ Tabelle der Addition, d steht an der Stelle von s und gibt das bei S gesammelte Resultat der die Differenz der Ausdrücke der Subtraktion darstellenden Impulse

an.

Diese zweite Tabelle zeigt, daß bei der Subtraktion

----- ein Übertragsimpuls re für die nächste binäre Periode oder in den Fällen III, VI, VII und VIII erscheinen muß. Jedesmal, wenn die Wippe 20 in den Zustand I übergeht, was in den Zeiten t (Impuls für den Aus¹-druck B), 2 t (Impuls für den Ausdruck rr) und 3 t (Impuls für den Ausdruckt) geschehen kann, wird ein Impuls in die Leitung 75 gesendet. Diese möglichen Impulse bedienen sich jeweils der Stromkreise der Verzögerungen 78 und 79. Es können also nach Durchgang durch das Stromtor 67 Impulse in den

: Zeiten 3 t, 41, $t,6t bei dem Stromtor 23 ankommen. Allein die Impulse, die das Stromtor 23 in der Zeit 41 steuern, gestatten den Durchgang der Steuerimpulse, die im gleichen Moment an dem Stromtor 23 ankommen. Hieraus ergibt sich, daß die Falle I und II erfüllt sind, da im ersten Fall kein Impuls die Wippe 20 kippt und im zweiten Fall der Impuls EA die Wippe 20 in der Zeit 3 t kippt, wodurch Impulse für das Stromtor 23 in den Zeiten 5 t und 6 t erzeugt werden. In dem Fall III kommt der einzige Impuls, der die Wippe 20 kippt, von EB in der Zeit t; er erzeugt auf diese Weise zwei Impulse in den Zeiten 31 und 41 für das Stromtor 23. Der zweite Impuls öffnet nach dem Durchgang durch den Polwechsler 64 das Stromtor 23 für den Steuerimpuls, der einen Übertragsimpuls re bildet. In dem FaIlIV spielt sich am Anfang der gleiche Vorgang ab, aber der Impuls α kippt erneut die Wippe 20, wodurch ein negativer Impuls über die Leitung 33 gesendet wird, der nach Durchgang durch das Verzögerungselement 80 in der Zeit 41 ankommt, um das Stromtor J¹J zu sperren. Ein Übertragsimpuls re kann für das Stromtor 23 nicht entstehen. In dem Fall V ist das Resultat das gleiche wie im vorhergehenden Fall, jedoch mit dem Unterschied, daß der erste auf die Wippe 20 gelangende Impuls über die Leitung 31 in der Zeit 2 t kommt, wodurch in den Zeiten 4 t und 5 t Impulse zu dem Stromtor 77 geleitet werden. In dem Fall VI wird die Wippe 20 durch je einen Impuls öundrr zweimal gekippt, aber go der Impuls, der über das Verzögerungselement 79 zum Stromtor 77 in der Zeit 41 gelangt, kann durchgehen, weil der Sperrimpuls für das Stromtor 77, der über das Verzögerungselement 80 geht, beim Stromtor 77 in der Zeit 3 t ankommt. In dem Fall VII stimmen die Impulse b und ττ mit dem vorhergehenden Fall überein, und es ist auch das Resultat das gleiche, weil der Impuls α beim erneuten Kippen der Wippe 20 erst in den Zeiten 5 t und 6 t Impulse an das Stromtor 23 gibt. Schließlich entspricht der Fall VIII dem Fall III, jedoch geht hierbei der Impuls über das Verzögerungselement 78, wodurch der Steuerimpuls über das Stromtor 23 zur Wippe 20 gelangt. Dieser mögliche Übertrag geht in der Zeit 4 t, wie bei der Addition, hindurch, um in der nächsten binären Periode über die Leitung 31 an die Wippe 20 gegeben zu werden. Der Impuls, der auf der Leitung durch die Wippe 20 erzeugt wird, wenn sie von dem Steuerimpuls auf 0 zurückgestellt wird, sperrt das Stromtor 77 in der Zeit t, was ohne Wirkung auf das Resultat bleibt.

Es ist zu beachten, daß Abb. 4 nur ein grundsätzliches Schaltungsschema ist; die Stromtore 76 und 77 können auf verschiedene Weise ausgeführt sein. So stellt beispielsweise Abb. 5 das Schema des Teils I dar, das durch strichpunktierte Linien in der Abb. 4 ein- 11g ;egrenzt ist. Hier sind die Stromtore 76 und 77 Trioden, vorteilhaft eine einzigeDoppeltriode für 76 und 77. In der Praxis wird man für 76 und 77 Mehrgitterröhren der Art verwenden, daß die den wirksamen Impulsen dargebotene Impedanz genügend groß bleibt. Die Verzögerungselemente 78 und 79 der Abb. 4 sind in wei gleiche, in Reihe geschaltete Elemente 84 und 85 umgewandelt; desgleichen sind die Elemente 60 und 61 durch die Elemente 88 und 89 ersetzt. Die Anodenspannungen und Gittervorspannungen (mit den Widerfatandsverbindungen 92, 94 und 93, 95) der beiden

Trioden sind so ausgewählt, das der Anodenruhestrom etwas über dem oberen Sättigungspunkt der Charakteristik liegt. Die Anodenspannungen der Trioden 76 und 77 werden über Widerstände 90 und 91 durch positive Spannungen geliefert, die an dem einen oder anderen Ausgang erscheinen, der über die Klemme Ad bzw. 5s einer Signalwippe 95' angeschlossen ist, je nachdem ob eine Spannung an der Klemme A oder S auftritt. Wird ein negativer Impuls über die Leitung 33 an die Triode 76 oder über die Leitung 75 an die Triode 77 gegeben, so folgt hieraus ein positiver Impuls auf die Anode 76 oder 77, der seinerseits durch die Röhre 100, die gleichzeitig als Stromtor 23 und als Polwechsler 64 arbeitet, in einen negativen Impuls auf der Leitung'38 umgewandelt wird; die Röhre 100 ist eine in bekannter Weise als Stromtor geschaltete Schirmgitterröhre mit vollautomatischer Gittervorspannung (Widerstand 97). Dagegen ist ein über die Leitung ^ zur Kathode der Röhre 77 gelangender, negativer Impuls über den Widerstand 96 und das Verzögerungselement 80 äquivalent einem positiven Impuls an das Gitter der Röhre 77, der wirkungslos bleibt; wenn dieser Impuls aber mit einem über die Leitung 75 kommenden negativen Impuls zusammenfällt, so hebt er diesen Impuls auf. Liegt der Arbeitspunkt der Triode 76 genügend über dem unteren Knick der Charakteristik, so sind die Impulse, die an den Klemmen des Widerstands 93 erscheinen können und von einem über die Leitung 75 an die Röhre ηη gegebenen Impuls herrühren, im Fall der Addition ohne Wirkung auf die Röhre 76.

Wenn beim Beginn einer Impulsreihe ein Signalimpuls vorhanden ist, so besteht die Möglichkeit, die auszuführende Operation mit Hilfe der Signalwippe selbsttätig nach Wunsch zu steuern.

Das Schaltungsschema der Abb. 6, das einen Subtraktionsausführer (mit p = 41) darstellt, ist nur ein grundsätzliches Schema, das dem Schema des Ausführers der Abb. 4 entspricht, der als Subtraktionsausführer mit dem Unterschied arbeitet, daß das Stromtor 77 der Abb. 6 gegen die Stromtore 77 und 23 der Abb. 4 vertauscht sind. Das Stromtor 77 sendet einen Impuls in die Leitung 38 in dem Fall, wo es gleichzeitig einen Steuerimpuls und einen von der Leitung 75 herrührenden Übertragsimpuls erhält, ausgenommen, wenn es in diesem Augenblick durch einen aus der Leitung 33 kommenden Impuls gesperrt ist. Dieses Stromtor kann ebenfalls auf verschiedene Art ausgeführt sein.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Addition von p im binären System ausgedrückten Zahlen (p < 4), bei welchem jede Zahl durch aufeinanderfolgende Zahlenimpulse, die in der Reihenfolge ihrer Aussendung Ziffern 1 mit steigender Ordnung entsprechen, dargestellt wird,

   einer bestimmten Anzahl von binären Einheitenstellen eine gleiche Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Intervallen (binäre Perioden) entspricht, im Augenblick des Beginns der ersten Periode (Augenblick 0) ein Steuerimpuls in ein zyklisch arbeitendes System gesendet wird, der es in den Gleichgewichtszustand ο zurückstellt, wenn im betrachteten Augenblick sein Zustand von 0 ver- 6g schieden ist,

   die Sendung der Zahlenimpulse der Stelle 1 in das zyklische System in dieser Periode derart geteilt wird, daß die Verzögerung jedes Impulses gegenüber dem Augenblick 0 eine Funktion der Zahl ist, die er darstellt,

   unter dem Einfluß jedes Zahlenimpulses das System von einem Zustand in den folgenden übergeht,

   von diesem in einem beliebigen Augenblick herrschenden Zustand der Zugang eines Steuerimpulses zu einem Summenregistrierwerk in diesem Augenblick abhängt,

   im Augenblick 1, der den Beginn der- zweiten Periode angibt, ein zweiter Steuerimpuls gesendet wird,

   in dem Summenregistrierwerk die Ziffer der Stelle ι der Summe, die durch den gleichen Code ausgedrückt ist wie die erwähnten Zahlen, registriert wird,

   der Steuerimpuls auf dem oder den Übertragungswegen mit freiem Zugang und mit der Verzögerung auf dem einer bestimmten binären Stelle zugehörigen Wege in Abhängigkeit von dieser Stelle und von den erwähnten Verschiebungen der Zahlenimpulse erfolgt, um dann in der betrachteten Periode getrennt in das System gesendet zu werden,

   und bei welchem in dieser zweiten und in den folgenden Perioden der Kreislauf der für die erste Periode geschilderten Operationen, wobei den Übertragsimpulsen die gleiche Stärke gegeben wird wie den Zahlenimpulsen, von neuem beginnt, bis die letzte Ziffer der Summe registriert ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Zugang eines Steuerimpulses in wenigstens einem Übertragsweg von dem Zustand des Systems in einem bestimmten Augenblick der binären Periode abhängt, die der Sendung dieses Impulses vorangeht.

   2. Vorrichtung zur Addition oder Subtraktion von Zahlen, die einzeln durch aufeinanderfolgende Zahlenimpulse ausgedrückt sind, die durch Zeitteile einer binären Periode p voneinander getrennt werden und in ihrer Sendefolge steigend den Ziffern 1 des Ausdrucks der betrachteten Ziffer im binären System entsprechen und die ferner zu Beginn der binären Perioden gleicher Ordnung in Impedanzen gesendet werden, die sie zeitlich verschieden und geringer als p verzögern,

   welche (Vorrichtung) ein zyklisch arbeitendes System aufweist, das über einen Eingang mit einem Geber von Synchronisierungsimpulsen, die zu Beginn jeder Periode gesendet werden, und über einen zweiten Eingang mit den Ausgängen der Impedanzen verbunden ist, um bei jedem Zahlenimpuls eine Änderung des Gleichgewichtszustandes zu erfahren und bei jedem Synchronisierungsimpuls ohne Rücksicht auf den beim Empfang dieses Impulses bestehenden Gleichgewichtszustand wieder in einen gegebenen Zustand zu gelangen,

   und welche außerdem einen Zugangsweg zu einem mit dem' Impulsgeber verbundenen und mit einem Ausgangsunterbrecher versehenen Summenregistrierwerk sowie wenigstens einen gleichfalls mit dem Impulsgeber verbundenen Übertragsweg hat, der zum zweiten Eingang des Systems führt'und einen Übertragungsunterbrecher sowie Einrichtungen hat, die den Impuls zu einer von den Zeiten der Zahlenimpulse der gleichen Periode verto schiedenen Zeit in das System senden, und bei welcher die Unterbrecher mit wenigstens einem Ausgang des Systems derart verbunden sind, daß sie durch Impulse, die bestimmten Wechseln des Gleichgewichtszustandes des Systems ent-

   1-5 sprechen, gesteuert werden,

   dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Übertragsunterbrecher mit einem Ausgang des Systems für die Addition und mit zwei Ausgängen für die Subtraktion in Verbindung steht und in beiden Fällen zwei parallele Verzögerungsimpedanzen ihn mit einem Ausgang verbinden, von denen die eine einem Impuls, der zu einer Zeit t nach Beginn einer Periode von diesem Ausgang gesendet wird, eine Verzögerung um wenigstens {p —t) erteilt.

   3. Vorrichtung zur Subtraktion oder Addition von wenigstens zwei Zahlen, die beide durch eine Reihe aufeinanderfolgender Zahlenimpulse ausgedrückt sind, die durch Zeitteile einer binären Periode von der Dauer p voneinander getrennt werden und nach ihrer Sendefolge steigend denZiffern ι des binären Ausdrucks der betreffenden 'Zahl entsprechen,

   bei welcher die den Gliedern der Operation entsprechenden Impulse in ein zyklisch arbeitendes System gesendet werden, das beim Empfang irgendeines Impulses eine Änderung seines Gleichgewichtszustandes erleidet, und bei welcher die Impulse steigender binärer Stellen auf nacheinanderfolgende binäre Perioden verteilt Werden, deren Anfang jeweils mit der Sendung von Steuerimpulsen in dieses System zusammenfällt, die es in einen bestimmten Gleichgewichtszustand überführen, wenn es die Impulse in einem abweichenden Zustand erhielt,

   welche ferner einen Weg zur Weitergabe der Steuerimpulse an ein Registrierwerk des Resultats, einen diesen Weg steuernden Ausgangsunterbrecher, wenigstens einen anderen Weg mit einem Verzögerungselement, das die Sendung der Steuerimpulse in das System in Übereinstimmung mit der binären Periode, zu der sie als Übertrag gehören, verzögert und ihnen die gleichen Eigenschaften wie den Zahlenimpulsen mitteilt, sowie einen diesen Weg steuernden Übertragsunterbrecher aufweist, wobei die Ausgangs- und Übertragsunterbrecher derart mit dem System verbunden, sind, daß sie in entsprechender Weise die Impulse, die von dem System ausgehen, wenn es bestimmte Zustandsänderungen durchführt, sammeln und von diesen Impulsen gesteuert werden,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragsunterbrecher mit zwei verschiedenen Ausgängen des Systems derart verbunden ist, daß er die Impulse des einen Ausgangs unter Ausschluß der Impulse des anderen Ausgangs empfängt, daß seine Verbindung mit dem einen Ausgang

   die Additionsüberträge und seine Verbindung mit ' beiden Ausgängen die Subtraktionsüberträge liefert,

   daß die von dem System über die beiden Ausgänge in den Unterbrecher gesendeten Impulse bestimmten Änderungen seines Gleichgewichtszustandes entsprechen,

   daß die Sperrung der Additionsverbindung durch von dem System unabhängige Mittel sicherbar ist und daß die Sperrung der anderen Verbindung gleichzeitig durch entsprechende Mittel und durch die Impulse erfolgen kann, die von einem der beiden Ausgänge kommen,

   und daß schließlich die beiden Verbindungen zwei parallele Impedanzen mit zwei zu verschiedenen Ausgängen führenden Zweigen aufweisen, von denen jeweils der eine Zweig einem Impuls, der von dem entsprechenden Ausgang zu einer Zeit t nach dem Beginn einer Periode gesendet wird, eine Verzögerung von wenigstens (p — t) mitteilt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg zur Ausführung der Überträge, der die hindurchgehenden Impulse um eine Zeit α verzögert, zwischen den Übertragsunterbrecher und das System geschaltet ist und daß die durch je einen Zweig der beiden parallelen Impedanzen eingeführte Verzögerung gleich (f — t) ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zyklisch arbeitende System aus wenigstens einer Wippenschaltung mit zwei Elektronenröhren besteht und daß der Eingang für die Zahlenimpulse ein symmetrischer Eingang ist, der über parallele Verzögerungsleitungen mit einem Zahlenimpulsgeber in Verbindung steht.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 und 5 zur Addition oder Subtraktion von zwei Zahlen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Impedanzen mit verschiedenen Übertragungszeiten δ und c, wobei δ größer als α und c ist, in entsprechender Weise zwischen den symmetrischen Eingang des Wippenkreises des Systems und zwei Sender von Zahlenimpulsen geschaltet sind, deren Sendung mit der Ankunft der Steuerimpulse in diesem Kreise zusammenfällt.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Übertragsunterbrechers mit dem System für die Additionsüberträge ein Sperrorgan mit außerhalb des Systems liegender Steuerung aufweist, das mit einer Impedanz in Reihe liegt, die zwei parallele Zweige hat, deren Übertragungszeiten d bzw. e dargestellt werden durch

   b-\-d = a-\-e = p, wenn b > a > c und 6 -j- at = c -j- e — j>, wenn δ > c > α ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Übertragsunterbrechers mit dem System für

   die Subtraktionsüberträge einen Unterbrecher aufweist, der mit einer Impedanz in Reihe liegt, die zwei parallele Zweige hat, deren Übertragungszeiten e bzw. f dargestellt werden durch

   und daß dieser Unterbrecher einerseits mit einer von dem System unabhängigen Stromquelle und anderseits mit einem weiteren Ausgang des

   ίο Wippenkreises über eine Impedanz verbunden ist, die eine Verzögerung gemäß b + d — ft einführt.

   g. Vorrichtung nach Anspruch 2, 4 und 5 zur

   Addition von drei Zahlen, dadurch gekennzeichnet,

   daß drei Impedanzen mit verschiedenen Übertragungszeiten g, h, i (wobei g > h > i) zwischen den symmetrischen Eingang des Systems mit zwei Wippenkreisen und einen Zahlenimpulsgeber geschaltet sind und daß sie zwei Übertragswege hat, von denen der eine Weg bei der Übertragung eine Verzögerung a < p hervorruft und mit einem Unterbrecher für elektronische Steuerung versehen ist, der mit einem Ausgang des zweiten, mit dem ersten Wippenkreis in Reihe liegenden Wippenkreis in Verbindung steht, während der andere Weg, der bei der Übertragung 1 eine Verzögerung größer als eine binäre Periode erzeugt, durch einen Unterbrecher gesteuert wird, der mit dem gleichen Ausgang des zweiten Wippenkreises über eine Impedanz mit zwei Zweigen verbunden ist, deren Übertragungszeiten k und I dargestellt werden durch

   g ₊ k = h + I = ft.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 2, 4 und 5, gekennzeichnet durch zwei Übertragswege, von denen der erste unmittelbar mit einem Sender für Steuerimpulse in Verbindung steht, während der zweite Weg mit diesem Sender über eine Impedanz verbunden ist, deren Übertragungszeit m die Hälfte einer binären Periode beträgt, und daß dieser zweite Weg von einem elektronischen Unterbrecher gesteuert wird, der unmittelbar mit einem Ausgang des einzigen das System bildenden Wippenkreises verbunden ist, während der erste Weg von einem anderen gleichen Unterbrecher gesteuert wird, der mit dem gleichen Ausgang dieses Wippenkreises über eine Impedanz mit zwei Zweigen in Verbindung steht, deren Übertragungszeiten jeweils den Komplementen der beiden größten Verzögerungen zu ft gleich sind, die den Zahlenimpulsen durch die entsprechenden Verzögerungsleitungen mitgeteilt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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