DE964445C - Elektrische Schaltungsanordnung fuer die Addition und Subtraktion von Zahlen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 23. MAI 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42m GRUPPE 14 INTERNAT. KLASSE G06f

S 28160 IX/42m

S. E, A. Societe d'Electronique et d'Automatisme, Societe Anonyme, Courbevoie, Seine (Frankreich)

Elektrische Schaltungsanordnung für die Addition und Subtraktion

von Zahlen

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom ,18., April 1952 an Paitentasimeldung bekanntgemachi am 6. Dezember 1956

Patenterteilung bekanntgemadit am 9. Maiiil957 Die Priorität der Anmeldung in Frankreich vom 17. April 1951 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische

Schaltungsanordnung für die Addition und/oder Subtraktion von Zahlen, die nach binärer Zählweise durch elektrische Kodeimpulsgruppen wiedergegeben werden.

Bekanntlich kann jede Zahl nach der binären Zählweise in Form einer Reihe

a₀ + (I₁ 2 + a₂ 2² + · · · + O_n 2ⁿ+ ...

ίο geschrieben werden, wenn man den Koeffizienten a₀, a_v a₂.. . a_n... der Glieder der Ordnung o, i, 2 ... η.. . in passender Weise die Werte ο und ι zuordnet.

Eine solche Reihe kann auf elektrischem Wege . mit Hilfe einer Kodeimpulsgruppe dargestellt werden, deren Zusammensetzung (durch Anwesenheit von Impulsen in aufeinanderfolgenden Takten) die Folge der Koeffizienten O₀, a_v a₂ . . . a_n .. . (z. B. im Sinne zunehmender Ordnungszahlen der Glieder) wiedergibt.

Zur Ausführung einer Addition und/oder Subtraktion zweier Zahlen, die in dieser Weise durch

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zwei Kodeimpulsgruppen wiedergegeben werden, werden im allgemeinen Schaltungen benutzt, welche die beiden ankömmenden Gruppen mit gleicher Phase ihrer entsprechenden Takte aufnehmen, wobei die Zusammensetzung Takt für Takt verglichen wird. Es muß also dabei dar Vergleich zweier Zahlen Glied für Glied oder Ziffer für Ziffer vorgenommen werden, indem man mit den Gliedern der Ordnung ι beginnt und in Richtung zunehmender ίο Größen 2, 4, 8 ... fortschreitet.

In diesen Schaltungen sind Einrichtungen vorgesehen, die nach Maßgabe des Vergleiches zwei Impulsgruppen erzeugen. Die eine dieser Gruppen, die Gruppe R, stellt die Folge der aufeinanderfolgenden Zahlen der vorzunehmenden Überträge dar, während die andere Gruppe, nämlich die Gruppe S, die Folge der aufeinanderfolgenden Zahlen des Endergebnisses darstellt. Diese letztere Gruppe wird nach. Maßgabe der Entstehung abgenommen und in einen Ausgangskanal für das Endergebnis der Rechnung geschickt. Die Gruppe der Überträge wird an, den Eingang des Rechenwerks zurückgeführt, jedoch mit einer Phasenverzögerung von einem Kodetakt gegen die beiden ankommenden Gruppen A und B, damit die Überträge richtig durchgeführt werden·.

Es ist bekannt, Rechenwerke zur Addition und/

oder Subtraktion so aufzubauen, daß man zwei Halbaddierstufen, die je eine Vergleichsvorrichtung für zwei Kodegruppen enthalten, in Kaskade schaltet.

Eine Halbaddierstufe empfängt zwei Kodeimpulsgruppen an ihren beiden Eingängen und ist jedenfalls im Falle der Addition mit zwei Ausgangen versehen. Der eine dieser Ausgänge liefert eine Kodeimpulsgruppe, welche das Ergebnis der logischen Verknüpfung »ODER« der den beiden • Kodeimpulsgruppen entsprechenden Zahlen darstellt, während der andere Ausgang eine Kodeimpulsgruppe liefert, welche das Ergebnis der lo·- gischen Verknüpfung »UND« zwischen den Ausgangszahlen darstellt.

Eine derartige Halbaddierstufe kann, ferner so ausgestaltet werden, daß sie auch im Bedarfsfälle eine Impulsgruppe liefert, welche die Subtraktionsüberträge darstellt.

Um eine Zahl B zu einer Zahl A zu addieren und diese Zahl B von dieser Zahl A zu subtrahieren (wobei beide Zahlen nach binärer Zählweise ausgedrückt und folglich nur mit den Ziffern ο und 1 geschrieben werden), gibt es eine einfache Regel für die ziffernweise vorzunehmende Operation, welche in der folgenden Tabelle wiedergegeben ist

Werte der Ziffern von: A : B : S: R (+) : R (—)

0:0:0:0 : ο

0:1:1:0 : ι

1:0:1:0 : ο

1:1:0:1 :ο

Der Wert der Ausgangs- oder Ergebnisziffer 5" ändert sich nicht, ob die Operation eine Addition oder eine Subtraktion ist. Es ändern sich nur die Werte der Übertragsziffern. Wie ersichtlich, erhält man den Übertrag bei Subtraktion, wenn die folgenden, hinreichenden Bedingungen erfüllt sind:

A = o und B= 1; B= 1 und S=I A = o und S=I]B=I und R (+) = ο

Aus diesen vier Operationen ergeben sich somit vier Anordnungen für ein Subtraktionsgerät, welches die Überträge R (—) gleichzeitig mit den Ausgangsimpulsen iT liefert (wobei diese letzteren immer durch, den Ausgang »ODER« einer Halbaddierstufe der gekennzeichneten Art abgegeben werden):

r. Der Übertrag R (—) wird von einem Schaltkreis abgegeben, welcher jedesmal einen Impuls liefert, wenn er in einem Kodetakt einen konkreten Impuls der Gruppe JS, aber keinen konkreten Impuls der Gruppe A empfängt; wenn er diesen letzteren Impuls empfängt, liefert er keinen Impuls, gleichgültig ob in diesem Takt ein Impuls der Gruppe B auftritt oder nicht.

2. Der Übertrag R (—) wird von einem Schaltkreis geliefert, welcher einen Impuls jedesmal abgibt, wenn er einen konkreten Impuls von 5" (des Ausganges »ODER« der Halbaddierstufe), aber keinen konkreten Impuls der Gruppe^ in einem Kodetakt empfängt; wenn er den letzteren Impuls empfängt, liefert er keinen Übertragsimpuls, auch wenn in diesem Takt ein Ergebnisimpuls der Gruppe i¹ vorhanden ist.

3. Der Übertrag R (—) wird von einem Schaltkreis geliefert, welcher dde Koinzidenz von konkreten Impulsen, in den Gruppen B und 5" in einem Kodetakt feststellt; er liefert keinen Ubertragimpuls, wenn ein Impuls dieses Taktes in den Gruppen B und 5* fehlt. xoo

4. Der Übertrag R (—) wird von einem Schaltkreis geliefert, welcher bei Empfang eines konkreten Impulses der Gruppe B einen Impuls abgibt, wenn in diesem Zeitpunkt kein Übertragsimpuls R (+) für Addition vorhanden ist, mit anderen Worten kein an der Klemme »UND« der Halbaddierstufe abgehender Impuls; wenn an dieser Klemme ein Impuls auftritt, liefert d.eser Kreis keinen Übertragsimpuls für Subtraktion, auch wenn er in diesem Kodetakt einen Impuls der Gruppe B empfängt.

Jeder dieser Schaltkreise wird praktisch mittels einer Stufe mit einer Röhre hergestellt, welche die Koinzidenz (im dritten Falle) bzw. Antikoinzidenz der Impulse (im ersten, zweiten und vierten Fall) feststellt. Um eine Halbaddierstufe in eine solche für Subtraktion umzuwandeln, braucht man daher nur einen dieser Schaltkreise einzuschalten und die Rückführschleife für die Additionsüberträge zu sperren. Hingegen kann dieselbe Verzögerungs- iao leitung für die eine und/oder andere Rückführung der Additions- und Subtraktionsüberträge beibehalten werden.

Wenn die beiden in Kaskade geschalteten Halbaddierstufen so angeordnet sind, daß die erste die beiden Impulsgruppen A und B empfängt, wird der

Ausgang »UND« der ersten Haibaddiierstufe mit einer Verzögerung um einen Kodetakt mit dem einen Eingang der zweiten Halbaddierstufe verbunden, während der Ausgang »UND« der zweiten Halbaddierstufe mit Verzögerung um einen Kodetakt auf den erwähnten Eingang der zweiten Halbaddierstufe rückgekoppelt ist. Um das Rechenwerk zur Subtraktion vorzubereiten, müssen dann beide Halbaddierstufen so umgeschaltet werden, daß sie ίο die Subtraktionsüberträge liefern.

Wenn dagegen die Impulsgruppe B an einem Eingang der ersten Halbaddierstufe und die Impulsgruppe A an einem Eingang der zweite«' Stufe zugeführt wird, verbindet man den Ausgang »ODER« der ersten Halbaddierstufe mit dem anderen Ausgang der zweiten Stufe und stellt für die Addition Verbindungen, mit Verzögerung um einen Kodetakt zwischen den Ausgängen »UND« beider Halbaddierstufen und dem anderen Eingang der ersten Stufe her. Zur Ausführung der Subtraktion genügt es dann, die zweite Halbaddierstufe als Subtrahierwerk umzuschalten, um den Ausgang für die Subtraktionsüberträge unter Verzögerung um einen Kodetakt auf den erwähnten Eingang der ersten Halbaddierstufe zurückzuführen.

In beiden Fällen besteht also gemäß dem gegenwärtigen Stand der Technik ein Rechenwerk, das wahlweise zur Addition und Subtraktion herangezogen werden kann, aus zwei in Kaskade geschalteten Halbaddierwerken. Offenbar könnte ein derartiges Rechenwerk immer nur eine einzige Addition oder Subtraktion zweier Zahlen auf einmal vornehmen.

Ziel der Erfindung ist demgegenüber, die Schaffung einer elektrischen Schaltungsanordnung für die wahlweise Addition und/oder Subtraktion, die nur eine Halbaddierstufe benötigt. Hierdurch wird die Rechenanlage, in der sich die erfindungsgemäße Anordnung befindet, offenbar ganz wesentlich verkleinert. Ferner soll das Rechenwerk so aufgebaut sein, daß es gegebenenfalls die Ausführung mehrerer gleichzeitiger Additionen und/oder Subtraktionen an verschiedenen Zahlenpaaren vorzunehmen gestattet. Dieses Merkmal ergibt eine weitere Vereinfachung der Reihenanlage.

Gemäß der Erfindung ist eine elektrische Schaltungsanordnung für wahlweise Addition und/oder Subtraktion von numerischen Größen, die nach binärer Zählweise durch Kodeimpulsgruppen dargestellt werden, deren. Kodetakte im Sinne wachsender Stellenwerte der Ziffern der zu kombinierenden Größen auftreten, indem. dlie Anordnung in zwei aufeinanderfolgenden Halboperationen arbeitet, deren erste aus zwei Kodeimpulsgruppen eine erste Antikoinziidenzimpulsgruppe und eine erste Übertragsimpulsgruppe bildet, während dlie zweite Halboperation aus der ersten Antikoinzidenzgruppe und einer anderen Kodegruppe eine zweite Antikoinzidenzgruppe, welche das Ergebnis der Rechnung darstellt, sowie eine zweite Übertragsgruppe bildet, wobei eine der Kodeimpulsgruppen, aus der ersten und zweiten Übertragsgruppe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Halbaddierstufe 1 vorgesehen ist, deren Ausgang 7 für die Antikoinzidenzimpulse C mit ihrem einen Eingang 5 über einen Leitungszug 16-19 verbunden ist, in den außerdem ein Impulsventil 18 eingeschaltet ist, während der Ausgang 8 für die Übertragsimpulse R mit dem anderen Eingang 6 über einen Leitungszug 21-26 verbunden ist, in dem ein Impulsventil 25 mit zwei vorgeschalteten Verzogerungsgliede.ni 19', 2o' vorgesehen ist, deren Verzögerungen mit der Steuerung der Impulsventile 18, 25 eine störungsfreie Beeinflussung der einzigen Halbaddierstufe ι ermöglichen, an deren Eingang die zu kornbinierenden Kodegruppen A, B gelangen, während die das Rechenergebnis darstellende Impulsgruppe S in dem Leitungszug für die Antikoinzidenzimpulse zwischen dem Verzögerungsglied 15 und dem Impulsventil 18 über eini weiteres Impulsventil 29 ab' genommen wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. ι ein Schaltungsschema eines ersten Ausführungsbeispieles eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Rechengerätes,

Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm des Rechengerätes nach Fig. 1 für ein besonderes Zahlenbeispiel,

Fig. 3 und 4 zwei ausführliche Beispiele für die Ausführung des Rechengerätes nach Fig. 1; bei dem Schema der Fig. 3 wird durch die Halbaddierstufe keine Verzögerung in die Ausbildung der Ergebnis- und Übertragsgruppen eingeführt, und es müssen an ihren beiden Klemmen die ankommenden Gruppen in Phase zugeführt werden; bei dem Schema der Fig. 4 erfordert die Halbaddierstufe eine zeitlich gestaffelte Zuführung der an ihren beiden. Klemmen ankommenden Gruppen und außerdem eine gewisse Verzögerung für die Ausbildung der _1Oo Ergebniis- und Übertragsgruppen,

Fig. 5 ein Schema für die Anwendung des Ge-rätes der Fig. 1 in dem Falle, wo zwei Operationen gleichzeitig an zwei Paaren von ankommenden Kodegruppen durchgeführt werden,

Fig. 6 ein Arbeitsdiagramm für das Rechengerät der Fig. 5,

Fig. 7, 8 und 9 drei Abwandlungen des Schemas der Fig. 1 gemäß den verschiedenen möglichen Anordnungen für die Ausbildung des Kreises zur _no Herstellung der Subtraktionsübertragsimpulse,

Fig. 10 eine Abwandlung des Schemas der Fig. 1 für den Fall, wo die ankommende Kodegruppe B um einen gewissen Wert, der kleiner ist als ein Kodetakt, verzögert wird, bevor sie an der Klemme ng der Halbaddierstufe zugeführt wird, welche auch die Übertragsimpulse empfängt,

Fig. 11 ein Arbeitsdiagramm der Abwandlung nach Fig. 10 für den Fall der Addition und der Subtraktion; dieses Diagramm zeigt außerdem, daß (nur im Falle der Addition) das Schema der Fig. 10 ebensogut benutzt werden kann, indem man die Kodegruppe A an der Klemme für verzögerten Eingang des Rechengerätes zuführt,

Fig. 12 eine Abwandlung des Schemas der Fig. 1 in dem Falle, wo die ankommende Kodegruppe Ά

um einen gewissen Wert, der kleiner ist als ein Kodetakt, verzögert wird, bevor sie an der Klemme e'er Halbaddierstufe zugeführt wird, welche auch die Übertragsimpulse empfängt, und zwar ebensp für den Fall der Addition wie für den.Fall der Subtraktion.

Fig. 13 ein Arb<?itsdiagramm des Rechengerätes

nach Fig. 12 im Falle der Subtraktion, wobei die Arbeitsweise im Falle der Addition aus dem unteren Teil des Diagramms der Fig. 11 ohne weiteres hervorgeht,

Fig. 14 schließlich eine Abwandlung der Halbaddierstufe, welche bei irgendeinem vorstehend erwähnten Schema verwendet werden kann und be- = 5 sonders den Vorteil aufweist, daß sie keine besondere -Einrichtung benötigt, um die Additionsüberträsfe und die Subtraktionsüberträge zu unterscheiden.

Nach dem Schema der Fig. 1 enthält die HaIbaddierstufe ϊ einen Eingangs- und Vergleichskreis 2 und zwei Ausgangskreise 3, 4, wobei der Ausgangskreis 3 die Impulsgruppe »ODER« und -!er Ausgangskreis 4 die Ausgangsgruppe »UND« abgibt. Die Eingangsklemmeii sind bei dieser HaIbaddr*rstute mit 5, 6 und d^;e Ausgangsklemmen mit 7, 8 bezeichnet.

Die Klemme 5 empfängt die Impulse der an der Eingr.ngsklemme 10 des Rechengerätes zugeführten Kodegruppe A über eine Kopplungsstufe 11 durch die Verbindung 9. Die Klemme 6 empfängt in gleicher Weise die Impulse der an der Eingangsklemme ?4 des Rechengerätes zugeführten Kodegruppe B über eine Kopplungsstufe 13 durch die Verbindung 12.

Die Ausgangsklemme 7 der Gruppe »ODER« ist zunächst mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes, etwa einer Verzögerungsleitung 15 verbunden. Von dem Ausgang 16 dieser Leitung geht die Rückführungsleitung 17 ab, welche über das Impulsventil 18 die verzögerteil Impulse »ODER« durch die Verbindung 19 an der Klemme 5 zuführt. Dieses Impulsventil wird von der Klemme 20 aus im Rhythmus der Kodetakte so gesteuert, daß es Impulse nur in passenden Zeitpunkten hindurchgehen läßt, welche von den Zeitpunkten verschieden sind, in welchen die Impulse der Kodegruppe A an der Klemme 5 zugeführt werden.

Die Ausgangsklemme 8 der Gruppe »UND« ist mit dem Eingang einer Verzögerungsleitung verbunden, die aus zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten 19' und 20' besteht, wenn man zunächst von dem eingeschalteten Impulsventil 33 absieht, von dem unten die Rede sein wird. Der Ausgang 22 des Abschnittes 19' äst durch eine direkte Verbindung 23 mit dem Ausgang der Leitung 20' verbunden. Dieser gemeinsame Ausgang 24 führt zu einem Impulsventil 25, dessen Ausgang 26 mit der Klemme 6 des Komparators verbunden ist. Dieses Impulsventil 25 wird von der Klemme 27 aus el>enfalls im Rhythmus der Kodetakte so gesteuert, daß es Impulse nur in passenden Zeitpunkten hindurchgehen läßt,.welche von den Zeitpunkten verschieden sind, in denen die Impulse der Kodegruppe B an der Klemme 6 zugeführt werden. Man kann (wie dies in gewissen Fällen erforderlich ist) an Stelle der dargestellten Anordnung für die Erzeugung zweier Verzögerungen in diesem Leitungszug zwei getrennte Leitungszüge, von denen der eine die Verzögerung des Abschnittes 19' und der andere eine Verzögerung gleich der Summe der Verzögerungen der Abschnitte 19' und 20' aufweist, parallel zwischen den Punkten 21 und 24 vorsehen. In dem Punkt 16 ist eine Abzweigung 28 mit dem Eingang eines Impulsventils 29 verbunden, dessen Ausgang 30 zur Entnahme der Impulse der Endergebnisgruppe der Operation bei der verzögerten Gruppe »ODER« dient. Das Impulsventil 29 wird von der Klemme 31 im Rhythmus der Kodetakte in passenden Zeitpunkten gesteuert, so daß aus der verzögerten Gruppe »ODER« als Ergebnisimpulse nur diejenigen Impulse entnommen werden, welche wegen ihrer Phase nicht durch das Impuls ventil 18 in den Eingang 5 der Haibaddierstufe zurückgeführt werden können.

Es sei nun eine Haibaddierstufe betrachtet, welche zwischen ihren Klemmen 5, 6 und 7, 8 keine Verzögerung der Übertragung aufweist, wenn die Kodegruppen A und B in Phase an den Klemmen 5, 6 zugeführt werden. Bezeichnet man mit Θ die Dauer eines Kodetaktes, so können die Ver- g₀ zögerungsleitungen 15 und 20' eine solche elektrische Länge erhalten, daß die Impulse, welche sie durchlaufen, um Θ/2 verzögert werden, während die Leitung 19' eine elektrische Länge mit der Verzögerung Θ erhalten kann. Das Impulsventil 29 g₅ wird dann so gesteuert, daß bei 31 ein Puls T₁ im Rhythmus Θ gleichzeitig mit den Zeitpunkten zugeführt wird, in denen die Kodegruppen A und B an den Klemmen 5, 6 zugeführt werden. Die Impulsventile 18 und 25 werden so gesteuert, daß an ihren Klemmen 20 bzw. 27 ein Puls T₂ im Rhythmus Θ zugeführt wird, wobei diese Impulse gegen die Zeitpunkte, in welchen die Kodegruppen A und B an den Klemmen 5, 6 zugeführt werden, und somit gegen den Puls T₁ um ΘΙ2 verschoben sind.

Die bisher beschriebene Anordnung der Fig. 1 ergibt die Arbeitsweise als Additionsgerät. Um die Anordnung als Subtraktionsgeräte arbeiten zu lassen, muß bei dieser Anordnung die Bildung der Überträge geändert werden. Bei dem Schema der uo Fig. ι geschieht diese Änderung dadurch, daß die Ausgangsklemmen an den Punkt 21 der Rückführschleife für die Überträge über ein Impulsventil 32 angeschlossen wird, das durch eine an der Eingangsklemme S (oder an besonderen, gemeinsam mit dieser Abzweigung 53" verbundenen' Ausgängen der Kreisen und 18) abgezweigte Leitung 53 so gesteuert wird, daß es in jedem Takt gesperrt wird, in welchem ein, konkreter .Impuls in der einen oder anderen der an der Klemme 5 zugeführten Kodegruppen auftritt, hier die Kodegruppe A und die wieder eingeführte Kodegruppe des Teilergebnisses C.

Wenn die beiden Operationsarten bei der Ausbildung des Rechengerätes vorgesehen werden sollen, muß dar Anschluß der Klemme 8 (für die Addi-

tion) und der Klemme 7 (für die Subtraktion) so eingerichtet werden, daß er jeweils nur in dem entsprechenden Falle wirksam wird. Zu diesem Zweck gehen die Verbindungen von der Klemme 8 und 7 zu dem Punkt 21 über Impulsventilei33 bzw. 34, welche durch ihre Klemmen 35 bzw. 36 abwechselnd stromführend gemacht werden, um die Überträge für Addition und Subtraktion umzuschalten. Dies könnte erreicht werden, wenn man diese beiden Impulsventile normalerweise gesperrt läßt und einem von ihnen im Rhythmus Θ einen Entriegelungsimpuls phasengleich mit den Ausgangsimpulsen der Halbaddierstufe zuführt; oder auch, indem man eines dieser Impulsventile nur in den ge~ wünschten Intervallen der Operation dadurch stromführend macht, daß ein Schalter geschlossen wird, um die normalerweise abgeschaltete Anodenspannung zuzuführen. Man kann auch die umgekehrte Anordnung mit zwei offenen Impulsventilen vorsehen, von denen eines wahlweise gesperrt wird.

Da diese Entriegelung einen vollständigen Arbeitszyklus andauern muß und im allgemeinen durch das- Programm der Maschine oder der Anlage, welche das Rechenwerk umfaßt, gesteuert wird, besteht eine zweckmäßige Einrichtung darin, daß, wie angegeben, die Klemmen 35 und 36 mit den betreffenden Anodenausgängen der beiden Röhren einer bistabilen Kippstufe verbunden werden.

Es braucht dann zu Beginn einer Rechnung an der Klemme 38 der Kippstufe nur ein Kippimpuls zugeführt zu werden oder nicht, um die Art der eingeleiteten Rechnung zu bestimmen. Die Kippstufe des Schemas ist in der Lage für Addition dargestellt. Wenn bei 38 ein Impuls zur Betätigung der bistabilen Kippstufe 37 zugeführt wird, kehren sich somit die Zustände ihrer beiden Röhren um, und das Impulsventil 33 wird verriegelt, während das Impulsventil 34 stromführend gemacht wird, so daß die Anordnung als Subtraktionsgerät arbeitet.

Wenn die Halbaddierstufe 1 zwischen ihren Klemmen 5, 7 und 6, 8 eine Übertragungsverzögerung aufweist, ohne deshalb eine Phasenverschiebung zwischen den ankommenden Gruppen zu erfordern, braucht man, um die oben, beschriebenen A'erhältnisse wieder herzustellen, nur die Länge der Leitungen 15 und ig' um diese Verzögerung zu verkürzen und um denselben W^rert die Impulse A auf der Verbindung 53 zu verzögern. Wenn die Stufen I2i und 34 durch Pulse gesteuert werden, werden dieselben ebenfalls um diesen Wert verzögert.

Wenn dann die Halbaddierstufe mit Eigenverzögerung außerdem eine gewisse Phasenverschiebung an seinen Eingängen 5 und 6 erfordert, kann man zwischen den Gruppen A und C einerseits an der Klemme 5 und zwischen den Gruppen B und R an der Klemme 6 andererseits einen Abstand von 6V2 vorsehen, wobei man jedoch durch eine zusätzliche Verzögerung in dem einen und/oder anderen Eingang eine Verschiebung des einen und/oder anderen dieser Gruppenpaare herbeiführt.

Da derartige Abwandlungen die Arbeitsweise eines Rechengerätes nach Fig. 1 nicht wesentlich j ändern, wird dieselbe ausführlicher für den Fall eines Rechengerätes erläutert, bei welchem keine Eigenverzögerung und auch keine Phasenverschiebung der Eingangsimpulse vorgesehen ist. Dieser Eiläuterung wird das Zahlenbeispiel zugrunde gelegt, welches in dem Impulsdiagramm der Fig. 2 wiedergegeben ist, wonach die Kodegruppe A die Zahl 53 und die Kodegruppe B die Zahl 27 darstellt. In dem ersten Kodetakt tritt ein Impuls in der Gruppe A und ein Impuls in der Gruppe B auf. Diese Impulse bewirken, wenn sie der Halbadditionsstufe £ zugeführt werden, die Abgabe eines Impulses der Gruppe »UND« an der Klemme 8. Betrachtet man zunächst den Fall der Addition, so ist das Impulsventil 33 geöffnet und das Ventil 34 verriegelt. Der Impuls »UND« wird an den Punkt 21 übertragen, welcher der Eingang für die Rückführungsschieife ist, und er erscheint mit Verzögerung bei 24 über den Ausgang 22 des Abschnittes ic/, im Zeitpunkt des Beginns des zweiten Kodetaktes, in welchem das Impulsventil 25 geschlossen ist. Der Impuls wird daher nicht übertragen. Er erscheint jedoch erneut bei 24 nach einer zusätzlichen ^verzögerung in 20' in dem Zeitpunkt θ/2 dieses zweiten Kodetaktes, und in diesem Zeitpunkt ist das Impulsventil 25 durch einen Impuls T₂ geöffnet worden. Er wird daher an die Klemme 6 in _go diesem Zeitpunkt zugeführt, und zwar als erster Impuls der Gruppe der Adddtionsüberträge R_a.

Zu Beginn des zweiten Kodetaktes tritt ein Impuls der Gruppe B bei 6 auf und dieser Impuls bewirkt allein die Abgal>e eines Impulses der Gruppe »ODER« an der Klemme 7. Dieser Impuls wird in dem Verzögerungsglied 15 um Θ/2 verzögert und über das Impulsventil 18, das in diesem Zeitpunkt durch einen Impuls T₂ geöffnet wurde, an die Klemme 5 zugeführt. Im Zeitpunkt Θ/2 des zweiten Kodetaktes treten somit zwei Impulse (ein Impuls der Gruppe C und ein Impuls der Gruppe R_a) zusammen an den Klemmen 5, 6 der Halbaddierstufe auf, so daß diese an der Klemme 21 einen Übertragsimpuls abgibt.

Dieser Impuls wird durch den Abschnitt 19' um Θ verzögert und gelangt nach 24 in dem Zeitpunkt Θ/2 des dritten Kodetaktes. In diesem Zeitpunkt ist das Ventil 25 geöffnet, so daß ein Übertragsimpuls an die Klemme 6 zugeführt wird. Zu Beginn des dritten Kodetaktes hat die Eingangsklemme 5 jedoch einen Impuls der Gruppe ./ί empfangen, welcher allein das Auftreten eines Impulses der Gruppe »ODER« bei 7 bewirkt. Dieser Impuls wird bei 15 um Θ/2 verzögert, geht durch das Im- n₅ pulsventil 18 und gelangt an die Klemme 5 in demselben Zeitpunkt wie der Übertragsimpuls an der Klemme 6 ankommt. Die Halbaddierstufe liefert an ihrer Klemme 8 erneut einen Impuls der Gruppe »UND«. .

Hingegen gelangt der Übertragsimpuls, welcher in den Abschnitten 19', 20' insgesamt um 1,5 Θ verzögert wurde, an die Stufe 25, während diese verriegelt ist, so daß dieser Impuls der Klemme 6 nicht zugeführt wird. Im folgenden werden nur diejenigen aktiven Übertragsimpulse betrachtet, welche

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von der Klemme 22 oder der Klemme 24 der Rückführschleife der Überträge abgehen. In Fig. 2 sind außerdem nur die wirksamen Verzögerungen für die Übertragsimpulse angegeben. Zu Beginn des vierten Kodetaktes bewirkt der allein auftretende Impuls der Gruppe B die Abgabe eines Impulses der Gruppe »ODER«, welcher mit Verzögerung um Θ/2 bei 5 als Impuls der Gruppe C wieder eingeführt wird. Der Übertragsimpuls R_a des dritten Kodetaktes gelangt in demselben Zeitpunkt des vierten Kodetaktes an die Klemme 6 und die Halbaddierstufe liefert an seiner Klemme 8 einen Impuls der Gruppe »UND«. Dieser Übertragsimpuls wird an die Klemme 6 zurückgeführt, und zwar als Übertragsimpuls in der Zeit Θ/2 des fünften Kodetaktes.

Bisher ist kein Impuls der um Θ/2 verzögerten Gruppe »ODER« bei 16 in Phase mit den Impulsen T₁ aufgetreten. Es wurde daher kein Impuls am Ausgang erzeugt, da das Impulsventil 29 nicht in den Zeitpunkten geöffnet war, in welchen bei 28 Impulse auftraten.

Zu Beginn des fünften Kodetaktes werden ein Impuls der Gruppe A und ein Impuls der Gruppe B gleichzeitig an den Klemmen 5, 6 der Halbaddierstufe zugeführt, so daß diese an seinem Ausgang 8 einen Impuls abgibt. Der Übertrags impuls des ' vierten Kodetaktes kommt allein im Zeitpunkt Θ/2 des fünften Kodetaktes an und folglich wird ein Impuls der Gruppe »ODER« in diesem Zeitpunkt abgegeben. Dieser Impuls wird um Θ/2 bei 15 verzögert und gelangt dann nach 16 in dem Zeitpunkt, in welchem das Impulsventil 29 durch einen Impuls der Folge T₁ geöffnet wurde. Es wird dann auf die Leitung 30 ein Ausgangsimpuls 5 des Additionsergebnisses übertragen. Der verzögerte Impuls der Gruppe »ODER« wird durch das geschlossene Impulsventil 18 nicht übertragen.

Zu Beginn des sechsten Kodetaktes erscheint nur ein Impuls in der Gruppe^, und das Rechenwerk liefert bei 7 einen Impuls, welcher nach Verzögerung bei 15 im Zeitpunkt Θ/2 dieses sechsten Kodetaktes bei 5 einen Impuls der Gruppe C ergibt. Dieser Impuls der Gruppe C tritt zusammen mit einem Übertragsimpuls auf, welcher aus dem Ausgang 8 im fünften Kodetakt stammt. Der Arbeitskreis 1 gibt bei 8 erneut einen Impuls der Gruppe »UND« ab.

Im siebten Kodetakt ist im Zeitpunkt ©/2 nur

So der Übertragsimpuls R_a des sechsten Kodetaktes vorhanden. Es wird ein Impuls der Gruppe »ODER« abgegeben, welcher nach einer Verzögerung in 15 zu Beginn des achten Kodetaktes nach 16 gelangt.

In diesem Zeitpunkt, wird der Impuls als Ergebnisimpuls der Gruppe S_a über das Impulsventil 29, das in diesem Augenblick offen ist, entnommen.

Da an den Eingangsklemmen 5, 6 des Rechenwerks kein Impuls mehr zurückgeführt oder zugeführt wird, ist die Tätigkeit beendet und die Addition durchgeführt. Es ist zu beachten, daß die bei 30 entnommene Additdonsgruppe gegen die ankommenden Gruppen A und B um einen Kodetakt verschoben ist. Um die Wertigkeit der Takte an den verschiedenen Stellen des Rechengerätes festzulegen, sind die Stellenwerte· unter den Zeitpunkten der Impulse in Fig. 2 vermerkt.

Für die Durchführung einer Subtraktion wird das Impulsventil 33 geschlossen und das Ventil 34 geöffnet. Unter Zugrundelegung derselben Zahlenbeispiele ist die Arbeitsweise die folgende:

Im ersten Kodetakt ist ein Impuls in der Gruppe A und ein Impuls in der Gruppe B vorhanden. Der Kreis 1 gibt an seinem Ausgang 8 einen unwirksamen Impuls ab.

Im zweiten Kodetakt bewirkt der Impuls der Gruppe B allein die Abgabe eines Impulses der Gruppe »ODER« an der Klemme 7. Dieser Impuls geht durch das Impulsventil 34 und auch durch das Impulsventil 32, das geöffnet ist, weil in der Kodegruppe! A kein Impuls auftritt. Der Impuls wird so<mit im Zeitpunkt ©/2 des dritten Kodetaktes als Übertragsimpuls an die Klemme 6 übertragen.

Zu Beginn dieses dritten Kodetaktes erzeugt der allein zugeführte Impuls der Gruppe A bei 7 eiinen Impuls, welcher jedoch nicht durch das Impulsventil 32 gehen kann, da dieses durch den Impuls der Gruppe ./i gesperrt wurde. Es wird jedoch in diesem Zeitpunkt durch das Impulsventil 29 ein Ausgangsimpuls entnommen. Dieser Ausgangsimpuls ergibt sich aus dem Impuls der Gruppe C, _go welcher im Zeitpunkt Θ/2 des zweiten Kodetaktes durch das Impulsventil 18 ging und, nachdem er bei τ 5 erneut um Θ/2 verzögert wurde, in diesem Zeitpunkt des Beginns des dritten Kodetaktes bei 16 auftritt.

Der Impuls, welcher bei 7 zu Beginn des dritten Kodetaktes abgegeben und bei 15 verzögert wurde, wird über das'Impulsventil 18 an die Klemme 5 zurückgeführt. Es treten somit im Zeitpunkt 0/2 des dritten Kodetaktes zusammen zwei Impulse auf, ein Impuls der Gruppe C an der Klemme 5 und ein Impuls der Subtraktionsübertragsgruppe R_s an der Klemme 6, wobei dieser letztere von dem Übertragsimpuls des zweiten Kodetaktes stammt. Das Rechenwerk 1 liefert bei 8 einen unwirksamen Impuls.

Es ist zu beachten, daß im Zeitpunkt β/2 des zweiten Kodetaktes ein störender Übertrag durch den Ausgangsimpuls »ODER« dies-es Taktes hätte ausgelöst werden müssen. Da der Impuls der Gruppe C durch die Abzweigung 53 auch an die Stufe 32 zugeführt wird, wurde der störende Übertrag nicht weitergegeben. Tatsächlich würde in diesem Falle dieser störende Übertrag nicht schädlich gewesen sein, weil seine Ankunft mit der Ankunft des Übertragsimpulses zusammengefallen wäre, welcher durch den Impuls der Gruppe B dieses zweiten Kodetaktes erzeugt wurde. Es wäre jedoch nicht so gewesen, wenn der Impuls C durch einen Impuls der Gruppe A allein erzeugt worden wäre, da der störende Übertrag, wenn er nicht gesperrt worden wäre, tatsächlich die Klemme 6 in einem unerwünschten Zeitpunkt erreicht und somit eine unrichtige Rechnung verursacht hätte. Daraus ergibt sich, daß jeder Impuls der Gruppe C in gleicher Weise wie jeder Impuls der Gruppe A hin-

sichtlich der Subtraktionsüberträge mitwirken muß, und daß die Stufe 32 ebenso durch die Gruppe A wie durch die Gruppe C verriegelt werden muß.

Im vierten Kodetakt der Subtraktion wird nur ein Impuls der Gruppe B an der Klemme 6 zugeführt. Die Halbadditionsstufe liefert einen Impuls an der Klemme 7, und dieser Impuls wird einerseits nach einer Verzögerung um Θ/2 wieder an die Klemme 5 zugeführt. Daraus ergibt sich ein neuer Impuls bei 7, welcher, ohne einen Übertrag zu bewirken, bei 16 um Θ/2 später erscheint, d. h. zu Beginn des fünften Kodetaktes, und als Ergebnisimpuls durch das Impulsventil 29 abgegeben wird, welches zu diesem Zeiitpunkt durch einen Impuls T₁ geöffnet wurde. Andererseits wird deir erste Impuls, welcher in diesem vierten Kodetakt auf Grund eines Impulses der Gruppe B bei 7 abgeht, von dem geöffneten Impulsventil 32 als Übertragsimpuls entnommen, und der entsprechende Übertragsimpuls gelangt in dem Zeitpunkt Θ/2 des fünften Kodetaktes zu dem Impulsventiil 25, welches dann durch einen Impuls T₂ geöffnet wurde.

In diesem fünften Kodetakt empfangen dieKlemmen 5 und 6 zunächst je einen Impuls der Kodegruppe A und B, so daß bei 8 ein unwirksamer Impuls abgegeben wird. Im Zeitpunkt Θ/2 dieses fünften Taktes kommt der erwähnte Übertragsimpuls an, welcher die Abgabe eines Impulses der Gruppe »ODER« an der Klemme 7 veranlaßt. Dieser Impuls wird durch die Stufe 32 für einen späteren Übertrag übertragen. Er wird außerdem nach Verzögerung bei 15 als Impuls der Ergebnisgruppe durch das Impulsventil 29 abgegeben, kann aber die Stufe 18 nicht durchlaufen.

Bei dem behandelten Zahlenbeispiel erscheint an der Klemme 5 zu Beginn des sechsten. Kodetaktes ein Impuls der Gruppe A. Der Impuls, welcher daraus an der Klemme 7 hervorgeht, wird durch die Stufe 32 nicht übertragen, gelangt aber mit Verzögerung an das Impulsventil 18 in einem Zeitpunkt, in welchem dieses geöffnet ist. Es tritt daher im Zeitpunkt Θ/2 des sechsten Kodetaktes an der Klemme 5 ein Impuls der Gruppe C gleichzeitig mit dem Übertragsimpuls der Gruppe R_s an der Klemme 6 auf. Das Rechenwerk gibt nur einen Impuls an seinem unwirksamen Ausgang 8 ab. Die Tätigkeit wird unterbrochen, nachdem die Subtraktion in richtiger Weise ausgeführt wurde. Die Ergebnisgruppe ,S₅ ist jedoch wie im Falle der Addition um die Dauer eines Kodetaktes gegen die ankommenden Gruppen A und B verschoben.

Die Schal tungselementeder beschriebenen Rechenanordnung sind an sich in der Technik der Kode^ impulsübertragung bekannt. Die praktische Ausführung solcher Schaltungen wird an zwei Schal-_t tungsbedspielen gemäß der Anordnung-nach Fig. 1 an Hand der Fig. 3 und 4 erläutert.

Nach Fig. 3 besitzt die Halbadditionsstufe 1 zwisehen den Klemmen 5, 6 und 7, 8 eine Eingangsstufe 2, welche aus zwei Kopplungsröhren 39, 40 (z. B. Trioden) besteht, an deren Gittern die Kodegruppen A, C bzw. B, R mit negativer Polarität der Impulsspannungen zugeführt werden. Diese Röhren geben demnach positive Impulse ab. Ihre Anodenausgänge sind einerseits mit den beiden Enden einer Widerstandsmischanordnung 41, 42 verbunden, an deren elektrischen Mittelpunkt die Verbindung 43 zu der Stufe 3 angeschlossen ist, welche die Impulse »ODER« an die mit ihrem Anodenausgang verbundene Klemme 7 abgeben soll. Die Werte der Widerstände 41, 42 sind so gewählt, daß die von der einen Röhre gelieferten Impulse das Ausgangspotential der anderen nicht wesentlich verändern können. Andererseits führt der Anodenausgang der Röhre 40 über die Verbindung 44 z. B. an das Steuergitter einer Röhre 4, während der Anodenausgang der Röhre 39 über die Verbindung 45 zu dem Bremsgitter der Röhre 4 führt. Diese Röhre für den Vergleich der Ausgangsspannungen der Röhren 39 und 40 ist demnach als Koinzidenzglied geschaltet, d. h. daß sie an ihrer Anode einen Impuls nur abgibt, wenn die beiden Röhren 39, 40 gleichzeitig Strom führen, wenn also in den ankommenden Gruppen A, B und C₁ R gleichzeitige Impulse auftreten, Der Ausgang der Röhre 4, welcher mit der Klemme 8 verbunden ist, liefert folglich die Impulse »UND«.

Dieser Ausgang dient außerdem mittels der Gleichstromverbindung 46 dazu, die Röhre 3 so zu steuern, daß diese jedesmal stromlos wird, wenn die Röhre 4 stromführend ist. Die Röhre 3, welche durch die Mischung der Gruppen A, B und C, R bei dem Amplitudenpegel 1 oder 2 ohne Unterschied Strom führen würde, läßt infolge der Verbindung 46 an ihrem Ausgang nur die an ihrem Eingang zugeführten Impulse durchgehen, welche der Anwesenheit eines konkreten Impulses in der einen oder anderen ankommenden Gruppe A, B oder C, R, nicht aber in beiden Gruppen zugleich, entsprechen. Sie liefert somit die Kodegruppe »Oder«, welche oben definiert wurde, durch Unterdrückung der Spannungen der Gruppe »Und« an ihrem Bremsgitter über die Verbindung 46.

Nach Fig. 3 sind ferner aie Ausgangsklemmen 7 und 8 über Umkehrstufen 47 bzw. 48 mit den Steuergittern ihrer betreffenden Übertragröhren für Subtraktion 32/34 bzw. Addition 33 verbunden. Die Röhre 32/34 erfüllt durch ihre Schaltung die beiden Aufgaben der Impulsventile 32 und 34 der Fig. ι; diese Zusammenfassung ist jedoch nicht unerläßlich, vielmehr können zwei Röhrenstufen in Kaskade beibehalten werden, wenn die Verhältnisse bei der doppelten Steuerung einer einzigen Stufe für die Betriebssicherheit zu kritisch werden. Wie dargelegt wurde, ist nur eine der Röhren 33 und 32/34 bei einer Rechenart wirksam, entsprechend der Betätigung durch das Schirmgitterpotential, welches sie z. B. von den Anoden einer bistabilen Kippstufe empfangen. Die Schaltung dieser bei 37 dargestellten Kippstufe ist in der üblichen Weise ausgebildet und braucht nicht näher erläutert zu werden. Die stromführende Röhre der Kippstufe vermindert die Schirmgitterspannung der entsprechenden Übertragröhre, um sie stromlos zu machen.

An dem Bremsgitter der Röhre 32/34 werden mit negativer Polarität die Impulse der Gruppen A und C zugeführt, welche an der Klemme 5 in zeitlicher Mischung auftreten. Das normale Potential des Schirmgitters der Röhre 32/34 ist so gewählt, daß die Röhre stromführend ist (annähernd Potential der Masse), und die negativen Impulsspannungen vermindern dieses Potential, um die Verriegelung zu bewirken.

Die Übertragröhren 33 und 32/34 sind mit ihren Ausgängen mit dem Eingang 21 einer Verzögerungsleitung verbunden, welche aus den beiden in Reihe liegenden Abschnitten 19' und 20' besteht, die durch die um Θ/2 versetzten Abgriffe 22 und 24 bestimmt sind. Der Punkt 24, mit welchem der Punkt 22 durch die Verbindung 23 verbunden ist, ist über die Torröhre 25 an die Eingangsklemme 6 des Addierwerkes angeschlossen, wobei an dem Bremsgitter 27 Impulse T₂ mit positiver Polarität zugeführt werden, bei deren Auftreten die Röhre 25 entriegelt wird.

Die Verzögerungsleitung 19', 20' ist auf ihren Wellenwiderstand geschlossen, aber an der Eingangsseite kurzgeschlossen. Der Eingangsabgriff 21 ist an einer von dem Kurzschluß entfernten Stelle der Leitung vorgesehen, so daß die von der einen oder anderen Röhre 33 bzw. 32/34 mit negativer Polarität gelieferten Impulse sich in beiden Richtungen ausbreiten und bei ihrer Reflexion an dem Kurzschluß in positive Impulse umgewandelt werden. Jeder ankommende Impuls wird dann in ein mit zwei Wechseln pulsierendes Signal umgeformt, und es braucht folglich die Gleichstromkomponente der Gruppe der Übertragimpulse am Ausgang der Leitung nicht wiederhergestellt zu werden. Die Abstände zwischen dem Eingangsabgrifr 21 und den Ausgangsabgriffen 22 und 24 sind so vorgesehen, daß die abgegriffenen positiven Halbwechsel der Steuergitter der Röhre 25 in den Zeitpunkten erreichen, wo die Impulse T₂ bei 27 an dieser Röhre zugeführt werden. In diesen Zeitpunkten wird daher jeder empfangene Impuls der Leitung nach Form und Dauer durch den entsprechenden Impuls T₂ entzerrt, so daß die Stufe 25 einen klären Übertragimpuls abgibt.

Die Röhre 13, welche mit der Röhre 25 einen gemeinsamen Anodenausgang hat, empfängt die Impulse der Kodegruppe B, welche an ihrem Steuergitter von der Klemme 14 ankommen, und diese Röhre wird ebenfalls durch Entzerrungsimpulse T₁ gesteuert.

Die Impulse der Gruppe C werden aus den bei 7 abgehenden Impulsen entnommen, welche in einer Leitung 15 verzögert werden, die in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie die Leitung 19', 20', d. h. mit einem kurzgeschlossenen Ende. Die Verzögerung, welche den so erzeugten positiven Halbwechseln auferlegt wird, ist Θ/2.

Von. dem Punkt 16 geht die Abzweigung 28 aus, welche zu dem Steuergitter der Röhre 29 führt Dieses Impulsventil wird nur in den Zeitpunkten geöffnet, in welchen die Impulse T₁ an seinem Bremsgitter zugeführt werden. Die Impulse der Ergebnisgruppe 6* werden also nach Maßgabe ihrer Entstehung entnommen.

Die Abzweigung 28 könnte auch unmittelbar an der Klemme 7 angeschlossen und die Röhre 29 dann durch die Impulse T₂ gesteuert werden. Die Entnahme der Ausgangsgruppe würde dadurch nicht geändert, aber es würde an den ankommenden Impulsen eine Verschiebung um einen halben Kodetakt eintreten. Es ist daher zweckmäßiger, die Ausgangsgruppe, das Endergebnis, um einen vollständigen Kodetakf gegen die beiden Eingangsgruppen zu verschieben, ohne daß man, um die relative Phase wieder herzustellen, einen neuen Leitungsabschnitt mit der Verzögerung 6V2 nach der Entnahme zu Hilfe nehmen muß.

Durch die Leitung 17 ist der Punkt 16 mit dem Steuergitter der Röhre 18 verbunden, welche nur in den Zeitpunkten leitend gemacht wird, in denen die Impulse T₂ an ihrem Bremsgitter zugeführt werden. Die Impulse der Gruppe C werden daher ausgewählt, bevor sie an die Klemme 5 übertragen werden. An dieser Klemme werden ferner in den Zeitpunkten T₁ die Impulse der Kodegruppe A über die Eingangsstufe 11 zugeführt, deren Anodenausgang mit der Stufe 18 gemeinsam ist. Die Stufe 11 .empfängt an ihrem Steuergitter die Ködegruppe A und an ihrem Bremsgitter aus der Klemme 49 die Entriegelungs- und Entzerrungsimpulse T₁.

Ein typisches Beispiel für den Fall, das die Halbaddierstufe eine gewisse Übertragungsverzögerung sowie eine relative Verschiebung der an ihren Klemmen ankommenden Gruppen bewirkt, ist in dem Schema der Fig. 4 gezeigt. In diesem Falle besteht das Rechenwerk 1 im wesentlichen aus einer bistabilen Kippstufe mit den beiden Röhren 50 und 51, welche z. B. durch i?C-Glieder zwischen Anode und Steuergitter symmetrisch verbunden sind. Der Betätigungseingang 52 der dargestellten Kippstufe führt symmetrisch zu den Steuergittern. Außerdem ist ein Nullstellungseingang bei 54 vorgesehen, um die Kippstufe in den Ruhezustand, in welchem die Röhre 50 entriegelt und die Röhre 51 verriegelt ist, zurückzuführen, wenn sie vorher in den Arbeitszustand gebracht war, in welchem die Röhre 51 entriegelt und die Röhre 50 verriegelt ist. Über den Spannungsteiler 55 führt der Anodenausgang der Röhre 50 zu den Bremsgittern des »ODER«-Gliedes 3 mit dem Ausgang 7 und des Impulsventils 34 mit dem Ausgang 7' für die Überträge bei Subtraktion. Der Anodenausgang der Stufe 34 führt zu dem Steuergitter der Stufe 32 für die eigentlichen Subtraktionsüberträge, welche stromlos sein muß, wenn ein Impuls der .Kodegruppe A oder der Kodegruppe C in demselben Kodetakt anwesend ist.

Der Anodenausgang der Röhre 32 ist mit tier Ausgangsklemme 8 des Gerätes verbunden, welche bei 21 zu der Verzögerungsleitung für die Überträge führt. Diese Verzögerungsleitung ist in ähnlicher Weise ausgebildet wie die Leitung 19', 20' in Fig. 3, jedoch werden ihre Verzögerungswerte unten näher angegeben. Der Ausgang der Leitung führt zu dem Steuergitter der Stufe 25, welche die

Überträge an den Eingang des Rechenwerkes zurückführt.

Der Anodenausgang der Röhre 51 ist einfach über den Spannungsteiler 56 mit dem Bremsgitter der Stufe 4 verbunden, welche bei 8 die Gruppe »UND« abgibt, wenn sie für eine Addition geöffnet wird. Entweder die Stufe 4 oder die Stufe 34 ist bei einer Addition bzw. Subtraktion allein wirksam, indem beispielsweise ihre Schirmgitterspannungen entsprechend den Anodenspannungen der beiden Röhren der Kippstufe 37 gesteuert werden. Wenn die doppelte Steuerung der Röhren 4 und 34 durch ihre Schirmgitter und ihre Bremsgitter im Hinblick auf die Betriebssicherheit unerwünscht erscheint, können diese Stufen in zwei in Kaskade liegende Stufen aufgeteilt werden, von denen die eine von dem Rechenwerk, die andere von der Vorzeichenkippstufe gesteuert wird.

Der Ausgang 7 des Rechenwerkes ist mit dem Steuergitter der Entnahmeröhre 29 für die Impulse der Ergebnisgruppe S verbunden. Diese Röhre empfängt an ihrem Bremsgitter die Folge der Entriegelungsimpulse T₁. Es wird noch ausgeführt, daß das Rechenwerk an seinen Klemmen 7, 8 eine Veras zögerung ΘΙ2 einführt, so daß die Abgabe der Ausgangsimpulse gleichzeitig mit dem Auftreten der Impulse bei 7 ohne zusätzliche Verzögerung erfolgt. Der Ausgang 7 ist ferner mit dem Steuergitter der Stufe 18 für die Wiedereinführung der Impulse der Gruppe C über die Verzögerungsleitung 15 verbunden, welche bis auf die Verzögerungszeit in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie die entsprechende Leitung der Fig. 3. Diese Leitung 15 besitzt einen zusätzlichen Abgriff 57, um die Impulse der Gruppe C bei 59 zur Verriegelung der Stufe 32 zuzuführen, nachdem bei 58 die Polarität umgekehrt wurde. Das impulsventil 58 für die Impulse der Gruppe C wird nur in den Zeitpunkten geöffnet, in denen sein Bremsgitter die Impulsfolge T₁ empfängt.

Die Röhre 32 muß in den Zeitpunkten der Kodetakte verriegelt werden, in welchen sie Subtraktionsübertragsimpulse durch den Ausgang 7' empfangen kann und in welchen außerdem konkrete Impulse in den Gruppen A und C vorhanden sein können. Ihre Verriegelung wird bewirkt, indem mit negativer Polarität an den Spannungsteiler 59 zwei Impulsfolgen A und C zugeführt werden. Die Impulse der Gruppe C kommen demnach von der Röhre 58, die Impulse der Gruppe A kommen von einer Hilfsröhre 60, an deren Steuergitter die Impulse der Gruppe A während der Zeitpunkte zugeführt werden, in denen die Impulsfolge T₂ an ihrem Bremsgitter ■ zugeführt wird. Die Gruppe A wird vorher, bevor sie an der Röhre 60 zugeführt wird, durch die Verzögerungsleitung 61 um ©/2 verzögert. An einem anderen Abgriff 62 dieser Leitung wird die Kodegruppe A für ihre Zuführung an die Röhren abgenommen.

Die Kodegruppe B wird an der Röhre 13 über eine Verzögerungsleitung 63 zugeführt.

Eine Kippstufe kann offenbar nur mit aufeinanderfolgender Zuführung der ankommenden Impulse arbeiten. Die zeitliche Verteilung der Impulse ist in einem Diagramm in Fig. 4 oben angegeben. Ein Kodetakt von der Dauer Θ ist in sechs Teile von je Θ/6 unterteilt. In den Zeitpunkten Null und ΘΙ2, werden die Impulse für die Rückstellung der Kippstufe mit einer kleinen Verzögerung zugeführt, welche darauf beruht, daß die Ablesungen des Zustandes der Kippstufe vorgenommen werden, indem in diesen Zeitpunkten T₁ und T₂ Impulse im Rhythmus ©/2 mit dieser Phase an den Steuergittern der Röhre 3, 4 und 34 zugeführt werden. In der ersten Hälfte jedes Taktes werden in den Zeitpunkten Θ/6 bzw. 2 ©/6 (oder Θ/ζ) die in den Leitungen 61 und 63 in der Phase verschobenen Gruppen A und B an den Eingangsröhren 11 bzw. 13 zugeführt, während in der zweiten Hälfte jedes Kodetaktes in den Zeitpunkten 4Θ/6 (oder 2Θ/3) und 5 Θ/6 die Gruppen R und C an den Eingangsröhren 25 bzw. 18 zugeführt werden, Die Impulse der Gruppe R können in den Zeitpunkten T₁ und T₂, nämlich Null und Θ/2 jedes Kodetaktes erzeugt und müssen der Stufe 25 wäh- 8g rend des folgenden Kodetaktes im Zeitpunkt 2 Θ/3 zugeführt werden. Der Abschnitt 19' der Verzögerungsleitung der Überträge hat eine Länge 2 ©/3 und der Abschnitt 20' eine Länge Θ/2. Die Übertragsimpulse gelangen daher an die Röhre 25, um an die Kippstufe 2 in den richtigen Zeitpunkten übertragen zu werden, in. denen die Röhre 25 durch die Folge von im Rhythmus Θ und mit der Phase 2Θ/3 wiederkehrenden Impulsen entriegelt wird, die unter der Bezeichnung T₅ an dem Bremsgitter der Röhre 25 zugeführt werden.

Die Impulse »ODER« werden in den Zeitpunkten T₁ und T₂' erzeugt, d. h. in den Zeitpunkten Null und Θ/2 jedes Kodetaktes. Die in den Zeitpunkten T₁ erzeugten Impulse sollen als Ausgangsimpulse entnommen werden, während die in den Zeitpunkten T₂ erzeugten Impulse an dem Eingang der Kippstufe als Impulsgruppe C wieder eingeführt werden sollen. Die Verzögerungsleitung 15 besitzt bis zu ihrem Abgriff für die Zuführung der Impulse an die Stufe 18 eine Länge ©/3, entsprechend dem Abstand zwischen den Zeitpunkten T₂ und T₆ des Diagramms der Fig. 4. Das Bremsgitter der Röhre 18 empfängt zur Entriegelung eine Folge von wiederkehrenden Impulsen T₆ im Rhythmus © und mit der Phase 5 ©/6.

Die Impulse der ankommenden Kodegruppen A und B müssen um ©/3 und Θ/6 verzögert werden, bevor sie ihren Eingangsröhren n bzw. 13 zugeführt werden, deren Bremsgitter die Entriegelungspulse T₄ (Folge T₁ mit Verzögerung θ/3) und T₃ (Folge T₁ mit Verzögerung ©/6) erhalten.

Unter diesen Umständen arbeitet das Rechengerät in derselben Weise, wie dies oben erläutert wurde. Für das besondere Zahlenbeispiel, welches der Fig. 2 zugrunde gelegt wurde, wäre das Arbeitsdiagramm das gleiche, abgesehen von den zeitlichen Verschiebungen der Impulse gemäß dem für einen Kodetakt wiedergegebenen Diagramm der Fig. 4. Der Vorgang der Operationen bleibt, wie sich leicht nachprüfen läßt, un-

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verändert und braucht somit nicht erneut beschrieben zu werden.

Wie erwähnt, können die erfindungsgemäßen Rechengeräte so ausgebildet werden, daß sie gleichzeitig mehrere Additionen und/oder Subtraktionen ausführen können. Dies setzt allerdings eine gewisse Begrenzung hinsichtlich der kleinsten Dauer der Kodetakte voraus, da ein zeitlicher Multiplexbetrieb an sich schon eine zeitliche Unterteilung jedes Kodetaktes in so viele Teile, wie Rechnungswege vorgesehen sind,-bedingt.

Um beispielsweise gleichzeitig zwei Additionen und/oder Subtraktionen an zwei Zahlenpaaren auszuführen, die durch zwei Paare von ankommenden Kodegruppen wiedergegeben werden, muß jeder Kodetakt in zwei Hälften zerlegt werden, und für die praktische Ausführung der Erfindung unter Verwendung einer einzigen Halbaddierstufe in der beschriebenen Art muß jede Kodetakthälfte wieder in zwei Kodetaktviertel zerlegt werden.

Fig. 5 zeigt als Ausführungsbeispiel die Anpassung des Schemas der Fig. 1 für eine derartige Akwendung. Man braucht nämlich nur zwei zusätzliche Eingänge an den Klemmen 10' und 14' für zwei weitere Kodegruppen A' und B', welche an diesen Klemmen mit einer Verschiebung von ΘΙ2 in bezug auf die an den Klemmen 10 und 14 zugeführten Gruppen A und B zugeführt werden, vorzusehen sowie einen zusätzlichen Leitungszug 28'-30' für die Entnahme des Ergebnisses der an den Gruppen^' und B' durchgeführten Rechnung. Es wird sogar häufig nicht nötig sein, die zusätzlichen Eingänge vorzusehen, wenn die Mischung der beiden zeitlich ineinandergreifenden Gruppen A und A' bzw. B und B' vor Zuführung an das Rechengerät vorgenommen wird. Diese Mischungsgruppen mit dem Rhythmus Θ/2 werden dann an einem einzigen Paar von Eingängen zugeführt.

Die Impulsventile 18 und 25 für die Rückführung der Teilergebnis- und Übertragungsimpulse werden durch eine Folge von Entriegelungsimpulsen T₇ im Takt Θ/2 gesteuert, welche gegen die ankommenden Kodegruppen um ΘΙ4. verschoben ist. Die Verzögerung der Leitung 15 und ebenso die Verzögerung des Abschnittes 20' ist Θ/4, während die Verzögerung des Abschnittes 19' auf Θ eingestellt ist. Die Stufe 29 kann durch die Impulsfolge T₂ geöffnet werden, um das Ergebnis der Rechnung zu entnehmen, die an den in den Zeitpunkten T₁ an den Eingangsklemmen zugeführten Gruppen ausgeführt wurde. Die Stufe 29' kann durch die Impulsfolge T₁ gemacht werden, um das Ergebnis der Rechnung zu entnehmen, welche an den in den Zeitpunkten T₂ an den Eingangsklemmen zugeführten Gruppen durchgeführt wurde. Als Abwandlung kann eine Verzögerung 'Θ/2 in einem der Leitungszüge 28 und 28' eingeführt werden, oder einer dieser Leitungszüge kann direkt mit der Klemme 7 verbunden werden, um die beiden Ergebnisgruppen gleichphasig entnehmen zu können, wobei dieselbe Folge von Entriegelungsimpulsen, T₁ oder je nachdem T₂, dann zugeführt wird, um die beiden Stufen 29 und 29' stromführend zu machen. Die Ausgänge dieser Stufen können zweckmäßig an ein Eingangsklemmenpaar zurückgeführt werden, und zwar nach einer Verzögerung T, wenn T die Höchstdauer einer beliebigen Gruppe bezeichnet, an welcher eine Addition und/oder Subtraktion der von den beiden Ergebnisgruppen übermittelten Zahlen auszuführen ist. Es kann jede Rechnung, welche Additionen und Subtraktionen in verschiedenen Kombinationen umfaßt, also in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen an vier Zahlen durchgeführt werden, welche durch vier Kodegruppen wiedergegeben sind. Eine der gleichzeitig durchgeführten Rechnungen kann eine Addition und die andere eine Subtraktion sein, da es immer möglich ist, im Takt Θ/2 die Umschaltung der Leitungszüge für die Wiedereinführung der Übertragungsimpulse über die Impulsventile 33 und 34 zu steuern,

Das Diagramm der Fig. 6 veranschaulicht beispielsweise eine doppelte Rechnung, nämlich eine Addition und eine Subtraktion, welche durch das Rechengerät der Fig. 5 ausgeführt wird, wobei im übrigen angenommen ist, daß die Gruppen A und A\ B und B' dieselben Zahlen darstellen.

Fig. 7 bis 9 gehen von dem Schema der Fig. 1 aus und zeigen verschiedene Abwandlungen dieser Anordnung, welche zur Erzeugung der Übertragsimpulse bei Subtraktion verwendet werden können.

Bei der Abwandlung der Fig. 7 verläuft der Vorgang bei der Erzeugung dieser Übertrags impulse bei Subtraktion so, wie er zu Beginn der Beschreibung unter 4. erläutert wurde: Die Stufe 32 empfängt an ihrem Steuergitter, z. B. mit positiver Polarität, die Impulse zur Mischung der Gruppen B und 'R, welche zeitlich ineinandergreifend an der Klemme 6 auftreten. Die Röhre 32 1°° ist normalerweise offen, und ihr Bremsgitter empfängt mit negativer Polarität die Ausgangsimpulse der Klemme 8, nämlich die Impulse der Gruppe »UND« der Überträge für Addition. Jeder von der Klemme 8 kommende Impuls sperrt die Stufe 32, weil die Koinzidenz eines Impulses bei 6 und eines Impulses bei 8 keinen effektiven Übertrag veranlassen soll. Die Stufe 34 kann gegebenenfalls auch bei 34' eingefügt werden.

Bei der Abwandlung nach Fig. 8 verläuft der Vorgang bei der Erzeugung der Übertragsimpulse für Subtraktion so, wie er zu Beginn der Beschreibung unter 1. erläutert wurde. Die Stufe 32 empfängt wiederum an ihrem Steuergitter das zeitlich ineinandergreifende Gemisch der Gruppen B ^1X5 und R an der Klemme 6. Ihr Bremsgitter empfängt das zeitlich ineinandergreifende Gemisch der Gruppen A und C an der Klemme 5 mit negativer Polarität, um die Stufe 32 jedesmal zu sperren, wenn ein konkreter Impuls in diesen Gruppen A und C auftritt.

Bei der Abwandlung der Fig. 9 empfängt die Stufe 32 an ihrem Steuergitter über die Verbindung 65 oder über die gestrichelte Verbindung 66' die von der Klemme 6 bzw. 7 kommenden Impulse. Ihr Bremsgitter empfängt über die Ver-

bindung 66 bzw. über die gestrichelte Verbindung 65' die von der Klemme 7 bzw. 6 mit positiver Polarität kommenden Impulse, um die Stufe 32 stromführend zu machen, die normalerweise durch ihre Bremsgittervorspannung verriegelt ist. Dieser Vorgang der Erzeugung entspricht, der Beschreibung unter 3., wobei ein Subtraktionsübertrag jedesmal erzeugt werden soll, wenn in einem Kodetakt ein Impuls der Gruppe B (oder R) und ein Impuls der Gruppe »ODER« des Rechengerätes auftritt.

Bei einer Addition oder Subtraktion spielen, wie hervorgehoben wurde, die Zahlen B und R gegenüber der Zahl A vollkommen die gleiche Rolle.

Man kann daher in den Schaltungen nach Fig. 1 bis 9 die Zuführung der Gruppen B und R an der Klemme 6 unmittelbar vertauschen. Fig. 10 zeigt eine solche Anordnung, die man erhält, indem, man bei 67 zwischen den Eingang 14 der Gruppe B und die Klemme 6 ein Verzögerungsglied einschaltet, z. B. mit der Verzögerung Θ/2, um die oben angegebenen Abmessungen beizubehalten. Da die Überträge R vor den Impulsen B ankommen sollen, muß jeder der Abschnitte 19' und i9'-2o' des dop-

pelten; Leitungszuges für die Übertragsrückführung um ΘΙ2 verkürzt werden, was praktisch darauf hinausläuft, daß der bisherige Verzögerungsabschnitt 20', dessen neuer Verzögerungswert 0 nun ΘΙ2 wird, um ΘΙ2 verkürzt werden muß.

Außerdem muß das Impulsventil 25 durch die Impulsfolge T₁ anstatt durch die Impulsfolge T₂ gesteuert werden.

Unter Beibehaltung des schon behandelten Zahlenbeispieles gehen die Impulsdiagramme der Fig. 2 für die Linien B₁ bis S₁₈ in die Diagramme der Fig. 11 über. Die Vorgänge bei der Erzeugung der Ausgangsimpulse an den Klemmen .7 und 8 und der Teilergebnis-, Endergebnis- und Übertragsimpulse bleiben dieselben wie im vorhergehenden Falle. Beispielsweise bewirkt im ersten Kodetakt der Impuls der Gruppe A, welcher zu Beginn dieses Taktes an der Klemme 5 auftritt, bei 7 das Auftreten eines Teilergebnisimpulses, welcher im Zeitpunkt ΘΙ2 dieses Kodetaktes nach 5 zurückgeführt wird,, während bei 6 der verzögerte Impuls B_t der Gruppe B in seinem ersten Takt auftritt: Es wird daher der Übertragsimpuls R₁₁₁ für Addition erzeugt, welcher nach einer Verzögerung ΘΙ2 an der Klemme 6 im Beginn des zweiten Kodetaktes ankommt, die Erzeugung des zweiten Impulses der Gruppe C₁₀ im Zeitpunkt ΘΙ2 dieses Kodetaktes bewirkt usw. gemäß den Gruppendiagrammen nach Fig. 11.

Es ist hervorzuheben, daß, wenn man in dem Schema der Fig. 10 die Zuführung der Kodegruppen A und B an den Klemmen 10 und 14 vertauscht und die dann um ΘΙ2 verzögerte Kodegruppe A an der Klemme 6 ankommt, das Rechengerät bei einer Addition in der richtigen Weise arbeitet, wie dies die Diagramme A₂ bis S_2a in Fig. 11 zeigen.

Diese Umkehrung kann jedoch nicht direkt erfolgen, wenn die Anordnung als Subtraktionsgerät arbeiten soll, weil in diesem Falle das Rechengerät im ersten Arbeitstakt dauernd arbeiten muß, um die Summe (B + R) zu bilden, während es in dem zweiten Arbeitstakt von A das Endergebnis der Addition (B + R) subtrahieren soll. Es müssen dann zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden, um die richtige Arbeitsweise des Rechengerätes zu gewährleisten, wenn in dem Schema der Fig. 10 die Kodegruppe A an der Klemme 14 und die Kodegruppe B an der Klemme 10 zugeführt wird. Diese Einrichtungen können einmal darin bestehen, daß im Rhythmus ΘΙ2 eine Umschaltung der Stufen 33 und 34 vorgenommen wird, wobei dann im Falle der Subtraktion die Stufe 33 durch die Impulsfolge T₁ und die Stufe 34 durch die Impulsfolge T₂ entriegelt wird, während im Falle der Addition die Stufe 33 durch die beiden zeitlich gemischten Impulsfolgen T₁ und T₂ entriegelt würde.

Andererseits könnte eine Abänderung des Rechengerätes vorgenommen werden in der Art, wie sie beispielsweise in Fig. 12 gezeigt ist.

In dieser Figur sind die beiden Zweige des doppelten Leitungszuges für die Wiedereinführung der Überträge getrennt angeordnet, so daß die Klemme 8 der Halbaddierstufe (Ausgang der Gruppe »UND«) dauernd mit dem Eingangspunkt 21 des Verzögerungsgliedes 68 mit der elektrischen Länge Θ verbunden ist. Das Impulsventil 25 wird geöffnet, indem an seiner Klemme 2γ die Impulsfolge T₁ gleichphasig mit der Kodegruppe B zugeführt wird, welche über die Klemme 14 der Klemme 5 ohne Verzögerung zugeführt wird. Diese Anordnung gewährleistet in allen Fällen die Addition der Kodegruppen B und R, da dieselbe Klemme 8 auch mit dem Punkt 21' des zweiten Zweiges, welcher das Verzögerungsglied 19' mit der elektrischen Länge Θ/2 enthält, über das Impulsventil 33 verbunden ist, das im Falle der Addition geöffnet ist: Die beiden Folgen von Additionsüberträgen, welche an der Klemme 8 in den Zeitpunkten T₁ und T₂ abgegeben werden, werden somit in den Zeitpunkten T₁ an das Impulsventil 25 zurückgeführt.

Im Falle der Subtraktion müssen die bei 8 in den Zeitpunkten T₂ abgegebenen Übertragsimpulse zum Verschwinden gebracht werden, was dadurch nc erreicht wird, daß die Stufe 33 gesperrt wird. Die ■Impulse dieser Überträge in den Zeitpunkten T₂ können an die Stufe 25 über die Leitung 68 mit der Verzögerung Θ nur in den Zeitpunkten T₂ der Kodetakte gelangen, d. h. in den Zeitpunkten, in welchen die Stufe 25 verriegelt ist.

Hingegen können die Subtraktionsüberträge, welche in den Zeitpunkten T₂ durch Vergleich der Gruppen der Gemische B-C und A-R an den Klemmen 5 bzw. 6 gebildet werden, da die Verbindung 12c 65 die durch die Leitung 53 gespeiste Stufe 32 sperrt, zu ■ dem Punkt 21' (Eingang des Verzögerungsabschnittes 19') nur in den Zeitpunkten T₂- gelangen, und zwar über das Impulsventil 69, an dessen Steuergitter die erwünschten und unerwünschten Subtraktionsübertragsimpulse zu-

geführt werden, an dessen Bremsgitter jedoch für die Entriegelung nur die Impulse T₂ zugeführt werden. Bei Abwesenheit von Impulsen T₂ bleibt die Stufe 69 verriegelt, und folglich dürfen diese Impulse ihr nur während einer Subtraktion·, aber nicht, während einer Addition zugeführt werden. Es müssen daher die bei 71 zugeführten Impulse T. die Stufe 34 durchlaufen, bevor sie die Leitung 70 erreichen, damit das Rechengerät in der "richtigen Weise arbeitet. Die Stufe 34 ist die gleiche wie in den vorhergehenden Figuren.

Die Impulsdiagramme für eine Subtraktion in einem gemäß Fig. 12 ausgebildeten Rechengerät sind in Fig. 13 dargestellt, wobei das oben behandelte Zahlenbeispiel beibehalten wurde. Diese Diagramme bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Wie ohne weiteres verständlich, wird jeder Impuls der Gruppe B, welcher als Impuls der Gruppe C nicht mit einem Impuls A₂ der verzögerten Gruppe A zusammenfällt, einen Ergebnisimpuls S₂₈ und einen (jbertragsimpuls R_2S veranlassen. Der Übertragsimpuls R_2S wird, wenn er nicht mit einem Impuls der Gruppe B zusammenfällt, als Impuls der Gruppe C zurückgeführt und, wenn er mit einem Impuls der Gruppe B zusammen auftritt, durch den Ausgang 8 und die Schleife 68 übertragen. Jeder Übertragsimpuls zwischen A und C wird nicht durch das Ventil 25 zurückübertragen, da er in einem Zeitpunkt T₂ ankommt, in welchem dieses Ventil gesperrt ist.

Die praktische Ausführung der Erfindung läßt zahlreiche Abwandlungen zu, welche sich insbesondere auf die Ausbildung der Halbaddierstufe ι beziehen. Fig. 14 zeigt ein weiteres Beispiel, welches die Beispiele der Fig. 3 und 4 ergänzt und einen Aufbau der Halbaddierstufe vorsieht, bei welchem ein Gleichrichternetzwerk benutzt wird. Dieses Netzwerk wird von den Kodegruppen und den Spannungen für die Vorzeichensteuerung -40 (Addition oder Subtraktion) gesteuert und bewirkt die passende Verteilung von Impulsspannungen, welche aus einer konstanten Spannung gebildet werden, zu den beiden Ausgängen S und R für das Ergebnis bzw. für den Übertrag.

Zu dem Schema der Fig. 14 braucht man nur die zwei Leitungszüge für die Wiedereinführung des Teilergebnisses und des Übertrages nach Fig. 1, 5 und 7 bis 10 hinzuzufügen, ohne besondere Einrichtungen für die Bildung der Subtraktions-Überträge vorzusehen, außer denjenigen, welche unmittelbar in dem Gleichrichternetzwerk enthalten sind. Die Gruppen^ und C werden beispielsweise an der Klemme 5, die Gruppen B undi? an der Klemme 6 und die Spannung für die Einstellung der Rechenart (Addition oder Subtraktion) an der Klemme 37 zugeführt. Die Leitungszüge für die Wiedereinführung und den Ausgang sind bei 7 bzw. 21 angeschlossen.

Von dem Punkt 72, an welchem eine hohe Gleichspannung angelegt wird, gehen über die Widerstände 73, 74 und 75 drei verschiedene Leitungen aus. Die beiden ersten sind über die Gleichrichter 78, 79 mit dem Punkt 7 verbunden. Die dritte ist über den Gleichrichter 86 mit dem Punkt 21 verbunden. Die zweite Leitung ist durch die Widerstände 82, 83 aufgespalten, und der Widerstand 83 ist über die Gleichrichter 88 mit dem Punkt 21 verbunden. Falls erforderlich kann diese Aufspaltung in der Weise vorgenommen werden, daß an der angegebenen Stelle eine Entkopplungsstufe vorgesehen wird, die vorzugsweise als Kathodenfolger geschaltet ist (ihr Gitter ist an den Widerstand 74 angeschlossen, während die Ausgänge 82 und 83 an den Klemmen des Belastungswiderstandes in der Kathodenleitung der Stufe ab- gehen).

An die Leitung 73-78 sind zwei Abzweigungen angeschlossen, welche die Gleichrichter 76 bzw. 77 enthalten. An die Leitung 74-79 sind vor dem Verzweigungspunkt die Abzweige mit Gleichrichtern So 80 und 81 angeschlossen. An die Leitung 75-86 sind Abzweigungen mit Gleichrichtern 98, 84, 85 angeschlossen. An dem Weg 83-88 ist die Abzweigung mit Gleichrichtern 87 angeschlossen.

Die Enden der Gleichrichter 76 und 98 sind mit der Anode ο der Triode 89 einer Doppeltriode 89-90 verbunden. Die Anode 1 der Triode 90 dieser Doppelröhre ist mit dem Gleichrichter 80 verbunden. Die Gleichrichter 81 und 84 sind mit der Anode ο der Triode 92 einer Doppelröhre 92-93 verbunden. Die Anode 1 der Triode 93 ist mit dem Gleichrichter 77 verbunden. Die Gleichrichter 87 und 85 sind mit je einer Anode (+) bzw. (—) der Trioden 95 bzw. 96 einer dritten Doppelröhre verbunden. .

Durch ihre Gittervorspannungen ist die Leitfähigkeit der Trioden 89-90, 92-93 und 95-96 einander jeweils entgegengesetzt. Im Ruhezustand sind die Trioden 89, 92 und 95 stromführend und die Trioden 90, 93 und 96 nicht stromführend. Da ihre Kathoden an Masse liegen, wird die Masse über die Dioden 76 bzw. 81 bzw. 98 und 84 bzw. 87 mit den Leitungen 73-78, 74-79, 75-86 und 83-88 verbunden. Die bei 72 angelegte Spannung kann auf keinem Wege zu den Punkten 7 und 21 gelangen, da sie von allen Leitungen zur Masse abgeleitet wird. Damit diese positive Spannung einen dieser Punkte oder beide Punkte erreichen kann, ist es erforderlich, daß eine der zu diesen Punkten führenden Leitungen keine Ableitung zur Masse mehr besitzt, "oder mit anderen Worten müssen die entsprechenden Trioden gesperrt werden und die Abzweigdioden dieser Leitungen von der Masse isolieren.

Die Leitfähigkeitsverhältnisse der Elemente 89-90, 92-93 und 95-96 können bei jeder Doppeltriode durch eine Steuerspannung umgekehrt werden, welche mit positiver Polarität an der Klemme 5, 6 oder 37 für den Eingang einer Triode 91, 94 bzw. 97, die im Ruhezustand (bei Ab-Wesenheit dieser Spannung) nicht stromführend ist, angelegt wird. Dies folgt daraus, daß die Anode der Triode 91 mit dem Gitter der Triode verbunden ist, während die Kathode der Triode mit dem Gitter der Triode 90 verbunden ist. Daher wird ein bei 5 zugeführter positiver

Spannungsimpuls die Triode 91 stromführend machen, so daß ein negativer Impuls zur Verriegelung der Triode 89 an der Anode und ein positiver Impuls zur Entriegelung der Triode 90 an der Kathode der Röhre 91 abgegeben wird. Dasselbe gilt für die beiden anderen Stufen mit Doppel triode und S teuer röhre.

Es ist zu beachten, daß die Dauer der Zuführung einer Steuerspannung bei 5, 6 oder 37 ohne Bedeutung für die Zustandsumkehrung der Doppeltriode ist. Folglich kann bei der Stufe 95-96, welche die Rechenart bestimmt, die die Subtraktion herbeiführende Spannung bei 37 gegebenenfalls während eines ganzen Rechenzyklus zugeführt werden, wobei die Wirkung dieselbe ist, wie wenn die Klemme 37 während dieses Zyklus eine Folge von wiederkehrenden Impulsen empfangen würde.

Wenn beispielsweise in einem Zeitpunkt der

Rechnung ein Impuls bei 5 zugeführt wird, ohne daß ein Impuls bei 6 oder eine Vorzeichenspannung bei 37 zugeführt wird, ist die Leitung 73-78 von der Masse isoliert, weil die Triode 89 nicht stromführend wird und die Triode 93 nicht stromführend bleibt. Bei 7 tritt ein Ergebnisimpuls auf, dessen Dauer durch die Dauer des Impulses bei 5 bestimmt wird. Die Leitungen 74 und 75 bleiben durch die stromführende Triode 92 an Masse. Man erhält dann das Ergebnis der Addition oder Subtraktion A = 1, B = 0, somit S = 1 und R = o.

Wenn in einem Zeitpunkt der Rechnung ein Impuls bei 5 und ein Impuls bei 6 zugeführt werden, bleiben die Leitungen. 73 und 74 über die stromführende Triode 93 bzw. die stromführende Triode 90 an Masse. Die Leitung 75 wird von Masse isoliert und ist im Falle der Addition von 'der Masse vollständig isoliert, weil die Triode 96 nicht stromführend ist. Es wird daher bei 21 ein Übertragsimpuls abgegeben. Im Falle einer Subtraktion bleibt die Leitung 75 durch die stromführende Triode 96 an Masse, und es erfolgt kein Übertrag. Für A= ι und B=X erhält man demnach S = o und R (■+) = ι oder R (—) = o.
Wenn schließlich in einem Zeitpunkt der Operation bei 5 kein Impuls, aber ein Impuls bei 6 zugeführt wird, ist nur die Leitung 74 von Masse isoliert, und bei 7 tritt ein Impuls au". Im Falle einer Addition bleibt die Leitung 83-88 an Masse, und es wird kein Übertragsimpuls abgegeben. Im Falle einer Subtraktion wird die Leitung 83-88 von Masse isoliert, und über die Abzweigung der Leitung 74 tritt ein Übertragsimpuls auf. Für A = o, B = ι erhält man demnach S = 1, R (+') = ο ouer R (—) = 1.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Schaltungsanordnung für wahlweise Addition und/oder Subtraktion von numerischen Größen, die nach binärer Zählweise durch Kodeimpulsgruppen dargestellt werden, deren Kodetakte im Sinne wachsender Stellenwerte der Ziffern der zu kombinierenden Größen auftreten, indem die Anordnung in zwei aufeinanderfolgenden Halboperationen arbeitet, deren erste aus zwei Kodeimpulsgruppen eine erste Antikoinzidenzimpulsgruppe und eine erste Übertragsimpulsgruppe bildet, während die zweite Halboperation aus der ersten Antikoinzidenzgruppe und einer anderen Kodegruppe eine zweite Antikoinzidenzgruppe, welche das Ergebnis der Rechnung darstellt, sowie eine zweite Übertragsgruppe bildet, wobei eine der Kodeimpulsgruppen aus der ersten Und zweiten Übertragsgruppe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß , nur eine Halbaddierstufe (1) vorgesehen ist, deren Ausgang (7) für die Antikoinzidenzimpulse (C) mit ihrem einen Eingang (5) über einen Leitungszug (16-19) verbunden ist, in den außerdem ein Impulsventil (18) eingeschaltet ist, während der Ausgang (8) für die Übertragsimpulse (R) mit dem anderen Eingang (6) über einen Leitungszug (21-26) verbunden ist, in dem ein Impulsventil' (25) mit zwei vorgeschalteten Verzögerungsgliedern (19', 20') vorgesehen ist, deren Verzögerungen mit der Steuerung der Impulsventile (18, 25) eine störungsfreie Beeinflussung der einzigen Halbaddierstufe (1) ermöglichen, an deren Eingang die zu kombinierenden Kodegruppen (A, B) gelangen, während die das Rechenergebnis darstellende Impulsgruppe (S) in dem 'Leitungszug für die Antikoinzidenzimpulse zwischen dem Verzögerungsglied (15) und dem Impulsventil (18) über ein weiteres Impulsventil (29) abgenommen wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Halbaddierstufe ohne innere Verzögerung arbeitet und die beiden zu kombinierenden Kode^- impulsgruppen den beiden Eingängen der Halbaddierstufe phasengleich zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung in der Rückführschleife (7, 19) für die Antikoinzidenzimpulse kleiner als die Dauer eines Kodetaktes der zu kombinierenden Eingangsimpuilsgruppen gewählt ist, und die eine Verzögerung in der Rückführschleife (8, 26) für die Übertragsimpulse gleich der Dauer eines Kodetaktes und die andere Verzögerung gleich der Summe der Dauer eines Kodetaktes und der in der Rückführschleife für die Antikoinzidenzimpulse eingestellte Verzögerung ist, "5 daß ferner die Impulsventile (18, 26) beider Rückführschleifen zu Zeitpunkten geöffnet sind, die gegen die Anfangszeitpunkte der eintretenden zu kombinierenden Kodegruppen um die Verzögerung in der Rückführschleife für die Antikoinzidenzimpulse phasenverschoben sind, während das Impulsventil (29) zur Abnahme der Ergebnisgruppe in Zeitpunkten geöffnet ist, die gegen die erwähnten Anfangszeitpunkte der Kodetakte um das Doppelte der Verzögerung in der Rückführschleife für

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   die Antikoinzidenzimpulse phasenverschoben sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung in der Rückführschleife (7, 19) für die Antikoinzidenzimpulse gleich der halben Dauer eines Kodetaktes ist, während das Impulsventil· (29) für die Abnahme der Ergebnisgruppe in Phase mit dem Beginn der Kodetakte der eintretenden zu kombinierenden Impulsgruppen geöffnet wird.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige eintretende Kodegruppe (B), die über denjenigen Ein-

   ■15 gang (6) der Halbaddierstufe geführt wird, auf welchen die Übertragsimpulse (R) zurückgeführt werden, eine Verzögerung erhält, die kleiner als die Dauer eines Kodetaktes ist, während die Verzögerung in der Rückführschleife (7, 19) für die Antikoinzidenzimpulse gleich dieser Verzögerung gewählt ist, daß ferner die eine Verzögerung in der Rückfü'hrschleife (8, 26) gleich der Dauer eines Kodetaktes und die andere Verzögerung in dieser Rückführschleife gleich der Dauer eines Kodetaktes,, vermindert um die der eintretenden Impulsgruppe (B) erteilte Verzögerung ist, daß ferner das Impulsventil (18) in der Rückführschleife für die Antikoinzidenzimpulse in Zeitpunkten geöffnet wird, die gegen den Beginn der Kodetakte der unverzögerten Eingangsgruppe um die Verzögerung in dieser Rückführschleife phasenverschoben sind, während das Impulsventil (25) in der Rückführschleife für die Übertragsimpulse in Zeitpunkten geöffnet ist, die mit dem Beginn der eintretenden unverzögerten Kodegruppe in Phase sind, und daß das Impülsventil (29) zur Abnahme der Ergebnisgruppe in den Zeiten geöffnet ist, die g^eS^Gn dten Beginn der Kodetakte der eintretenden unverzögerten Kodegruppe um das· Doppelte der Verzögerung in der Rückführsdileife für die Antikoinzidenzimpulse phasenverschoben sind.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der eintretenden zu kombinierenden Impulsgruppe (B) erteilte Verzögerung gleich der halben Dauer eines Kodetaktes ist, wodurch sämtliche Impulsventile in Phase mit dem Beginn der Kodetakte der nicht verzögerten Eingangsgruppe geöffnet werden.
6. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbaddierstufe mit einer Eigenverzögerung arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Verzögerungen in den Rückführschleifen um die Eigenverzögerung der Halbaddierstufe vermindert sind.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 2, 4 oder 6, bei der mehrere Paare von Eingangsklemmen vorgesehen sind, an die gegeneinander verschobene Paare von zu kombinierenden Impulsgruppen mit einer Phasenverschiebung kleiner als die halbe Dauer eines Kodetaktes der einzelnen Impulsgruppen angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsventile (18, 25) in den Rückführschleifen jeweils mit den erwähnten Phasenverschiebungen gegenüber den einzelnen zu kombinierenden Paaren von^r Kodeimpulsgruppen gesteuert werden^ während ebenso viele Impulsventile (29, 29') an die Rückführschleife (17) für die Antikoinzidenzimpulse angeschlossen sind, wie Paare von Kodeimpulsgruppen vorgesehen sind und diese Impulsventile ebenfalls mit den erwähnten Phasenverschiebungen gegenüber den einzelnen zu kombinierenden Paaren von Kodeimpulsgruppen gesteuert werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Buch von Tomphins, Wahelin und Stifler. »High-Speed Computing Devices«, We Graw HiI! Book, Comp. Inc. New York-Toronto-London, 1950, (S. 265ff.).

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

   © 609 710/171 11.56 (709 522/280 5.57)