DE1044465B - Schieberegister mit einer Kette von Triggerkreisen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In modernen Rechenanlagen werden die Daten im allgemeinen in Form von binären Angaben (bits) dargestellt, d. h. in Form von elektrischen Impulsen mit einem oder zwei bestimmten Strom- oder Potentialwerten, entsprechend einer binären Null oder einer binären Eins. Solche Impulse werden in zeitlich bestimmter Folge an eine Stelle der Schaltung übertragen, an der der Wert einer bestimmten Angabe zu einem bestimmten Zeitpunkt angezeigt werden soll. Ist der Wert der aufeinanderfolgenden Angaben derselbe, so ändert sich der Strom oder das Potential während zweier aufeinanderfolgender Zeitabschnitte nicht. Häufig sollen auch derartige Angaben eine Zeit lang für eine spätere Verwendung gespeichert werden oder auch eine Serien-Parallelumwandlung oder umgekehrt bewirkt werden. Unter Serien-Parallelumwandlung wird dabei verstanden, daß eine Serie von in bestimmter Reihenfolge aufeinanderfolgenden Angaben entweder gleichzeitig oder aber zeitlich nacheinander, aber über getrennte Wege weitergeleitet werden muß. Parallel-Serienumwandlung ist der umgekehrte Vorgang. Die zeitliche Speicherung, die Umwandlung und ähnliche Aufgaben können bekanntlich mittels eines Schieberegisters durchgeführt werden.

Ein solches Schieberegister enthält gewöhnlich eine Anzahl von in Kaskade geschalteten Triggern. Ein Trigger ist eine bistabile Kippschaltung, die von einem stabilen, eine binäre Null darstellenden Zustand in einen anderen stabilen, eine binäre Eins darstellenden Zustand umgeschaltet wird, und umgekehrt. Die Umschaltung erfolgt durch aufeinanderfolgende Impulse. Werden solche Trigger in Kaskade geschaltet, so sind sie derart verbunden, daß jeder von ihnen Eingangsimpulse vom Ausgang des vorangehenden Triggers empfängt. In einem Schieberegister werden die zu speichernden und zu verarbeitenden elektrischen Impulse einem Dateneingang der ersten Stufe zugeführt, und es wird ein Synchronisierimpuls auf alle Stufen gegeben. Der Synchronisiereingang erhält von einem geeigneten Generator Signale, die mit der zeitlich bestimmten Folge der Angaben synchronisiert sind. Läuft ein Synchronisiersignal durch diesen Eingang, so wird der Zustand jedes Triggers im Register gewechselt, so daß er den Zustand des vorhergehenden Triggers annimmt. Die Trigger werden nur in Abhängigkeit von den Synchronisierimpulsen umgeschaltet. Die Ausgänge der in Schieberegistern verwendeten Trigger sind doppelt benutzbar, d. h., sie werden zur Darstellung komplementärer'Angaben benutzt werden.

Die Kopplung der kettenartig aufeinanderfolgenden Trigger eines Schieberegisters erfordert besondere Maßnahmen. Zwei verschiedene Kopplungsarten sind Schieberegister mit einer Kette
von Triggerkreisen

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. November 1954

Genung Leland Clapper, Vestal, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

üblich. Die eine verwendet Verzögerungsglieder zwischen den aufeinanderfolgenden Triggern, die eine Art Zwischenspeicher darstellen. Werden derartige Verzögerungsglieder benutzt, werden alle eine Eins speichernden Trigger durch einen Vorrückimpuls der Synchronisierleitung auf Null rückgestellt und erzeugen dabei einen Ausgangsimpuls, der in der Zwischenspeicheranordnung eine bestimmte Zeit lang gespeichert wird, um danach den nächsten Trigger von dem Null- in den Eins-Zustand zu schalten. Dies bewirkt eine Verschiebung des gespeicherten Wertes, erfordert jedoch eine Verzögerungszeit, die notwendigerweise mindestens gleich der Triggerauslösezeit gewählt wird (d. h. die zur Umschaltung eines Triggers vom Null- in den Eins-Zustand oder umgekehrt erforderliche Zeit). Weiterhin muß die Zeit, die jeder Trigger die Angabe speichert, mindestens so lang wie die Triggerauslösezeit sein, so daß die Zeit zwischen Synchronisierimpulsen und Vorrückimpulsen mindestens das Doppelte der Triggerauslösezeit sein muß. Wenn auch diese Auslösezeit sehr kurz ist, so bringen diese Verzögerungszeiten doch eine gewisse Geschwindigkeitsbegrenzung für ein Schieberegister mit sich, bei dem die Trigger über Verzögerungsanordnungen gekoppelt sind.

Die andere gebräuchliche Kopplungsart besitzt gleichlaufende Vorrückimpulse, die gleichzeitig jedem der den beiden Triggerkreiseingängen vorgeschalteten

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steuerbaren Kopplungsglieder zugeführt werden. Die Kopplungsglieder werden von der in der Kette vorhergehenden Triggerstufe derart gesteuert, daß dem Eingang eines Triggers ein Vorrückimpuls zugeführt · wird, der den Trigger in den dem in der Kette vorhergehenden Trigger entsprechenden Zustand versetzt.

Wenn also in einer solchen Anordnung zwei benachbarte Trigger beide eine Eins speichern, wird dem zweiten Trigger ein Impuls zugeführt, der ihn in den Eins-Zustand zu versetzen sucht, obwohl er bereits auf Eins steht. Wenn in einem solchen System ein Trigger seinen Zustand während des Vorrückimpulses wechselt, kann leicht ein Fehler entstehen, so daß die Zeiten der SvHchronisierimpulse sorgfältig eingehalten werden müssen.

Es wurden daher auch schon Schieberegister gebaut, die die Übertragung der Schiebe- oder Vorrückimpulse auf eine Stufe nicht nur vom Zustand der vorhergehenden, sondern auch vom Zustand der betrachteten Stufe abhängig steuern. Bei derartigen Registern werden die Schiebeimpulse über Kapazitäten und Dioden den beiden Eingängen jeder Stufe zugeführt. Die Dioden sind außerdem mit der vorhergehenden Stufe verbunden. Diese bekannten Schieberegister erfordern Trigger, die auf die positiven (Potentialanstieg) und negativen (Potentialabfall) Teile der Rechteckeingangsimpulse unterschiedlich reagieren müssen. Während z. B. der negative Teil eine Umschaltung des Triggers bewirken soll, darf der darauffolgende positive Teil keine Umschaltung bewirken. Dieses Erfordernis bringt Beschränkungen für den Aufbau der Trigger mit sich, welche die maximale Betriebsfrequenz verringern. Neben diesem Nachteil vereinfacht die Erfindung die Ausbildung der Kopplungsglieder bei Schieberegistern mit einer Kette von Triggerkreisen, denen eine Schiebespannung über vom Zustand benachbarter Stufen gesteuerten Kopplungsgliedern zugeführt wird, dadurch, daß als Schiebespannung Impulszüge unterschiedlicher Polarität, vorzugsweise gegenphasig verlaufende Impulszüge, verwendet werden, deren einer zur AUS-Schaltung und deren anderer zur EIN-Schaltung der Triggerkreise dient.

Weitere Merkmale der Erfindung enthält die durch Zeichnungen erläuterte Beschreibung. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 die Schaltung eines einzelnen Triggers des Schieberegisters,

Fig. 2 die graphische Darstellung gewisser Potentialzustände an verschiedenen Punkten der Triggerschaltung nach Fig. 1 während des Betriebes,

Fig. 3 die Schaltung mehrerer Trigger nach Fig. 1, die als Schieberegister in Kaskade geschaltet sind,

Fig. 4 die graphische Darstellung des Potentialverlaufes in der Schaltung der Fig. 3 während des Betriebes.

Fig. 0 die Schaltung einer abgeänderten Form des Triggerkreises, der einen weiteren Eingang, einen Seiteneingang, enthält,

Fig. 6 die Schaltung mehrerer Trigger nach Fig. 5 ais Schieberegister,

Fig. 7 die graphische Darstellung des Potentialverlaufes in der Schaltung der Fig. 6 während des Betriebes,

Fig. 8 die Schaltung eines Triggerkreises mit Vorwärts- und Rückwärtsein- und -ausgängen,

Fig. 9 die Schaltung mehrerer Trigger nach Fig. S, die als umkehrbares Schieberegister geschaltet sind, Fig. 10 die Schaltung einer Schieberegisterniatrix mit Triggern nach Fig. 8, Fig. 11 ein Schaubild, das Triggerkreise nach Fig. 5 enthält, die als Schieberegister mit Seitenausgang zusammengeschaltet sind,

Fig. 12 die Schaltung zur Erzeugung der gegenphasigen Synchronisierimpulse,

Fig. 13 die Schaltung eines Kathodenverstärkers gemäß der Erfindung,

Fig. 14 die Schaltung des Gegentaktumkehrkreises, Fig. 15 die Schaltung einer Anodenumkehrstufe,

Fig. 16 die Schaltung eines Transistortriggers ähnlich dem der Fig. 8,

Fig. 17 ein Schaltschema eines selbstkomplementierenden Schieberegisters,

Fig. 18 ein Schaltschema eines vertauschenden Registers,

Fig. 19 die Schaltung eines Triggers als Einheit einer κ-dimensionalen Schieberegistermatrix.

Fig. 1 stellt einen Triggerkreis dar, der zur Bildung eines Schieberegisters durch Kaskadenschaltung mehrerer solcher Kreise geeignet ist. Er enthält ein Paar Trioden 1 und 2 mit Anoden 1 α und 2 a, Gittern Ig- und 2 g und Kathoden Ic und 2c.

Die Anodenkreise der Trioden 1 und 2 werden von den Batterien 3 und 4 in der aus der Figur ersichtlichen Weise gespeist und enthalten einen mit den Kathoden verbundenen Widerstand 5 und getrennte, mit den entsprechenden Anoden verbundene Widerstände 6 und 7. Anode la ist über Leitung 8, Widerstand 9 und Parallelkondensator ID mit einem Verbindungspunkt 9a und sodann über Schutzwiderstände 11 mit dem Gitter Ig verbunden. Anode 2α liegt über Leitung 12 und Widerstand 13 an Gitter 1 g\ Gitter 1 ist über Widerstand 14 an den negativen Pol der Batterie 15 angeschlossen, deren positiver Pol mit dem negativen Pol der Batterie 4 verbunden ist. Der positive Pol der Batterie 4 ist — wie bei 16 gezeigt — geerdet. Gitter 2 g ist ober Widerstand 11 und Widerstand 17 an den negativen Pol der Vorspannbatterie 15 angeschlossen. Ein Ausgangspol 18 liegt an der Leitung 8.

Anode 2 α ist über Leitung 12, Widerstand 19, Verbindungsleitung 20 und Widerstand 21 an die Signaleingangsklemme 22 angeschlossen. Leitung 20 liegt über Kondensator 23 an Gitter 1 g. Eine Plus-Synchronisierimpulsleitung 24 ist über Diode 25 an die Verbindungsleitung 20¹ angeschlossen. Die Minus-Synchronisierimpulslettung 26 liegt über Diode 27 an Leitung 20. Die Dioden 25 und 27 sind in bezug auf Leitung 20 entgegengesetzt gepolt.

Fig. 2 zeigt die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1. Linie 28 gibt die zeitliche Veränderung des Potentials auf der Minus-Synchronisierimpulsleitung 26 wieder, Linie 29 die der Plus-Synchronisierimpulsleitung 24. Linie 30 stellt eine Serie von ankommenden, an der Eingangsklemme 22 empfangenen Signalen dar. Die dargestellten Signale wurden willkürlich zur Erläuterung gewählt.

Linie 31 zeigt die Potentialänderung an der Leitung 20 in Abhängigkeit von den Synchronisiersignalen der Linien 28 und 29 und der Eingangssignale der Linie 30. Linie 32 gibt die gleichzeitigen Potentialschwankungen am Gitter 1 g wieder, Linie 33 die an der Anode 2 a, Linie 34 die am Verbindungspitnkt 9 a und Linie 35 die am Äusgangspol 18.

In der folgenden Beschreibung sind bestimmte Potentiale bestimmten Zeiten und Schaltungspunkten zugeordnet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Potentiale beschränkt.

Zunächst seien die Schaltnngszustände zu der dnrch die vertikale Linie 36 der Fig. 2 angegebenen Zeit be-

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trachtet. Die Potentiale der Synchronisierleitungen 26 klemme 22 als auch die Anode 2 α ein Potential von und 24 sind + 25 V und — 25 V. Das Potential an + 25 V, so daß auch die Verbindung 20 + 25 V ander Eingangsklemme 22 ist das Ruhe- oder Klein- zunehmen versucht. Dieser Anstieg ist jedoch nicht signalpotential von — 25 V. Der Trigger ist in seinem plötzlich. Während eines Synchronisierimpulses kann AUS- oder binären Nullzustand, und die Triode 2 ist 5 das Potential der Verbindung 20 wegen der sonst so-AUS, d.h. nichtleitend. Das Potential der Anode2α fort einsetzenden Richtströme nicht wechseln. Weiterist infolgedessen nahezu gleich der Spannung der hin erfolgt der Anstieg wegen der Aufladung des Batterie 3, nämlich + 25 V. Das positive Potential Kondensators 23 verzögert, wie es durch die Linie 31 wirkt über Widerstand 13 der negativen Vorspannung der Fig. 2 dargestellt ist. Wird der nächste Synchroam Widerstand 14 entgegen, und die Spannung am io nisierimpuls zur Zeit 38 in Fig. 2 empfangen, so beGitter lg· schaltet die Triode 1 EIN, d.h., macht sie wirkt der Minus-Synchronisierimpuls auf Leitung26 leitend. Infolgedessen tritt an dem Widerstand 6 ein ein Abfallen des Sperrpotentials an Diode 27 und eine Spannungsabfall auf, so daß das Potential an der Entladung des Kondensators 23, wodurch das Gitter Ausgangsklemme 18 —25 V beträgt. Das 2g-Gitter lg· negativer wird. Wie mit Linie 32 in Fig. 2 angewird durch den Spannungsteiler 6, 9 und 17 auf 15 deutet, sinkt das Potential des Gitters Ig unter sein

— 100 V (dem Sperrpotential) gehalten, so daß Sperrpotential und sperrt die Triode 1. Hierdurch Triode 2 AUS-geschaltet wird. Gitter Ig- erhält über wird das Potential der Anode Iß und der Ausgangsden Spannungsteiler 17, 13 und 14 eine Spannung von klemme 18 unmittelbar auf + 25 V gehoben. Dieser

— 88 V. Da das Sperrpotential der Trioden 1 und 2 in Wechsel wird über Widerstand 9 und Kondensator 10 diesem speziellen Kreis — 100 V beträgt, ist Triode 1 20 auf Gitter 2g· der Triode 2 übertragen, schaltet diese EIN. EIN und erniedrigt das Potential der Anode 2 α auf

Die Widerstände 19 und 21 sind gleich groß, Ein- —25 V. Der Trigger befindet sich nun in dem dem

gangsklemme 22 führt — 25 V, die Anode 2 a + 25 V. Anfangszustand entgegengesetzten EIN- oder binären

Das Potential auf Leitung 20 beträgt daher die Hälfte Eins-Zustand. Er bleibt in. diesem Zustand, solange sich

von diesen beiden, d. h. 0 V. 25 das Potential an der Eingangsquelle 22 nicht ändert.

Wie durch Linie 28 in Fig. 2 dargestellt, liefert die Zu dem durch die Linie 39 in Fig. 2 angedeuteten Minus-Synchronisierimpulsleitung 26 an den Trigger Zeitpunkt wechselt die Spannung des Eingangseine Serie von negativen Impulsen. Jeder von ihnen signals an Klemme 22 von +25V auf —25 V. Nach ruft einen Potentialwechsel von + 25 V auf 0 V auf der zur Aufladung des Kondensators 23 notwendigen der Synchronisierimpulsleitung hervor. Das Potential 30 Zeit ändert sich das Potential des Verbindungspunkwird für kurze Zeit auf OV gehalten und kehrt dann tes 20 erneut, wie durch die Kurve 31 der Fig. 2 anauf sein Ruhepotential von + 25 V zurück. gedeutet ist. Da beide, Eingangsklemme 22 und Anode

Die positive Synchronisierimpulsleitung 24 liefert 2 a, nun auf — 25 V sind, nimmt auch die Verbindung

eine entsprechende Serie von positiven Impulsen, wie 20 ein Potential von — 25 V an. Sobald der nächste

sie durch die Linie 29 der Fig. 2 angedeutet sind. Das 35 Synchronisierimpuls zu der durch die vertikale Linie

Potential der Leitung 24 wechselt dabei von seinem 40 in Fig. 2 angedeuteten Zeit empfangen wird, be-

Ruhepotential von — 25 V auf 0 V. Die Impulse auf wirkt der Plus-Synchronisierimpuls auf der Leitung

den beiden Leitungen 24 und 26 fallen zeitlich zu- 24 einen positiven Impuls an das Gitter 1 g, der die

sammen. Röhre 1 EIN-schaltet. Anode la wird negativ, und ihr

Die Triode 1 der Fig. 1 kann als Ausgangsröhre des 40 Potentialwechsel wird über Widerstand 9 und Kon-Triggers angesehen werden, da ihre Anode 1 α mit der densator 10 an das Gitter 2 g· übertragen, wo es Ausgangsklemme 18 verbunden ist. Triode 2 anderer- Triode 2 ausschaltet. Der Trigger ist nunmehr in seits kann als Umkehr- oder Ergänzungstriode des seinen ursprünglichen binären Nullzustand zurück-Triggers angesehen werden. Wenn der Trigger in dem versetzt worden.

oben beschriebenen AUS- oder binären Null-Zustand 45 Wenn das Eingangssignal + 25 V beträgt, so wird ist, beträgt sein unmittelbares Ausgangspotential angezeigt, daß der vorangehende Trigger EIN-ge-(Anode 1 a) — 25 V und das dem Komplementwert schaltet ist. Wenn der in Fig. 1 gezeigte Trigger ebenentsprechende Ausgangspotential (Anode 2 a) +25 V. falls EIN ist, so ist die Triode 2 EIN, und Anode 2 a Die Widerstände 19 und 21 und die Dioden 25 und 27 befindet sich auf — 25 V. Die Widerstände 19 und 21 bilden ein steuerbares Kopplungsglied, ein sogenanntes 50 bewirken wiederum eine Spannungsteilung zwischen Tor, das das Ausgangspotential der Ergänzungs- + 25 V und — 25 V, so daß der Verbindungspunkt 20 triode 2 mit dem Ausgangspotential der vorangehenden ein Potential von 0 V führt. Wenn die Synchronisier-Stufe des Schieberegisters, das hier als Potential der impulse empfangen werden, liegt keine Potential-Eingangsklemme 22 erscheint, vergleicht. differenz an den Dioden 25 und 27, es fließt kein Strom

Wenn die vorangehende Stufe sich in demselben hinä- 55 durch sie, und am Gitter Ig- wird kein Signal emp-

ren Null-Zustand wie der Kreis der Fig. 1 befindet, fangen.

sind die Zustände so, wie sie zur Zeit 36 in Fig. 2 Fig. 3 zeigt etwas schematisch die Kaskadenschal-

dargestellt sind. tung einer Anzahl von Triggern der in Fig. 1 gezeigten

Eingangsklemme 22 befindet sich auf — 25 V wie Art als Schieberegister. Jede Stufe des Registers ent-

die Ausgangsklemme 18. Der Komplementausgang, 60 hält einen Trigger mit den Trioden 1 und 2 und ihren

Anode 2 α, liegt auf +25V. Die gemeinsame Ver- zugehörigen Schaltelementen. Die Trigger der Re-

bindung 20 liegt daher auf 0 V. Die Synchronisier- gisterstufen sind durch Kästen T₁, T₂.. .T_n angedeu-

impulse werden auf den Leitungen 24 und 26 emp- tet. Am Eingang jedes Triggers befindet sich ein Tor

fangen und wirken über die entsprechenden Dioden 25 (Fig. 1) mit den Widerständen 19 und 21 und den

und 27, so daß die Verbindung 20 auf 0 V gehalten 55 Dioden 25 und 27, die an die Synchronisierimpuls-

wird. Unter diesen Verhälnissen bleiben die Synchro- leitungen 24 und 26 angeschlossen sind,

nisierimpulse auf den Triggerkreis ohne Wirkung. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung

Wenn nun das Potential der Eingangsklemme 22 nach Fig. 3 wird vorausgesetzt, daß die Wirkungs-

von — 25 V auf + 25 V wechselt, wie es zur Zeit 37 weise jeder einzelnen Stufe des Schieberegisters an

in Fig. 2 dargestellt ist, so führt sowohl die Eingangs- 70 Hand der Fig. 1 und 2 erklärt worden ist. Sobald eine

Serie von Signalen am Eingangspol der ersten Stufe empfangen wird, spricht das Register an, indem es die verschiedenen Trigger entsprechend den Eingangssignalen in leitenden Zustand versetzt.

Nach einer der Anzahl von Stufen des Registers entsprechenden Zahl von Signalen wird also die letzte, d. h. vom Eingang am weitesten entfernte Stufe einen Zustand einnehmen, der dem ersten eingegebenen Signal entspricht. Die anderen Stufen werden die restlichen Impulse anzeigen bzw. speichern, und die erste Stufe, d. h. die dem Eingang am nächsten liegende, ist entsprechend dem zuletzt übertragenen Zeichen eingeschaltet. In Fig. 3 sind drei Stufen eines Schieberegisters gezeigt, die mit 41, 42 und 43 bezeichnet sind. Die Stufen 41 und 42 bilden die ersten beiden, die Stufe 43 die letzte des Registers.

In den Fig. 4 sind mit den Linien 44 und 45 die negativen und positiven Synchronisierimpulse auf den Leitungen 26 und 24 dargestellt. Linie 46 gibt eine Serie von Eingangssignalen wieder, die am Eingang 22 der ersten Stufe auftreten. Linie 47 stellt die Ausgangssignale an Pol 18 der ersten Stufe dar und Linie 48 die Ausgangssignale am Ausgangspol 18 der zweiten Stufe 42. Die Signale in jeder der Linien 46, 47 und 48 sind in bezug auf die Signale der darüber befindlichen Linien um ein Synchronisierungsintervall nach rechts verschoben. Dieser Vorgang ist für ein Schieberegister typisch. Bei jedem Synchronisierimpuls wechseln — wie in Fig. 3 gezeigt — die in den verschiedenen Triggern gespeicherten Signale einen Trigger nach rechts. Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Triggerkreise arbeiten mit Synchronisierimpulsen von 125 kHz.

Die Fig. 5 zeigt eine andere Art von Triggern, die zum Aufbau eines Schieberegisters in Kaskadenschaltung verwendet werden können. Viele Schaltelemente der Figuren stimmen mit den entsprechenden der Fig. 1 überein. In diesem Fall sind diesen Elementen dieselben Bezugszeichen gegeben worden. Sie werden im folgenden daher nicht näher beschrieben.

Einer der Hauptunterschiede zwischen den Schaltungen nach den Fig. 5 und 1 ist der, daß in Fig. 5 die Gittervorspannung die negativen Schwingungen des Gitters begrenzt. Dadurch wird die Auslösezeit der Trigger so verkürzt, daß mit Synchronisierimpulsen von 25OkHz gearbeitet werden kann.

Ein anderer Hauptunterschied zwischen der Schaltung nach Fig. 5 und der nach Fig. 1 ist, daß die Trigger in Fig. 5 einen weiteren Eingang zur Eingabe von Signalen aufweisen. Mit anderen Worten, bei dem Trigger nach Fig. 5 sind zwei Eingänge vorgesehen. Der eine ist die schon erwähnte Klemme 22 (Fig. 1), die zum \^rerschieben der Signale dient, und der andere Eingang gestattet, in die Trigger Signale unabhängig von den anderen Triggern des Registers einzuführen, z. B. in Parallelform, d. h. gleichzeitig.

Die Gittervorspannbatterie der Fig. 1 ist in Fig. 5 durch Batterie 49 ersetzt, die eine höhere Klemmenspannung aufweist. Die Gittervorspannwiderstände 50 und 51 der Fig. 5 weisen entsprechend höhere Werte auf. Ein Kondensator 52 liegt parallel zu Widerstand 13, um das Ansprechen des Gitters lg· auf Potentialwechsel der x\node2c zu beschleunigen. In Serie mit Widerstand 5 liegt in den Kathodenkreisen der Trioden 1 und 2 ein Widerstand 53. Eine Diode 54 ist zwischen Gitter Ig und dem Verbindungspunkt der Widerstände 5 und 53 geschaltet.

In Serie miteinander liegen zwischen Verbindungspunkt 9« und dem Verbindungspunkt 57 der Widerstände 5 und 53 zwei-Dioden 55 und 56, während in Serie mit den Gittern Ig und 2 g Schutzwiderstände 58 und 59 liegen.

Die Seiteneingangsklemme 60 ist über einen Widerstand 61 an Verbindungspunkt 62 zwischen den Dioden 55 und 56 angeschlossen. Zwischen Verbindungspunkt 62 und dem negativen Pol der Batterie 49 liegt der Gittervorspannwiderstand 51.

Der Verbindungspunkt 9 α ist an den negativen Pol der Batterie 49 über einen Gittervorspannwiderstand

ίο 63 angeschlossen. Die Dioden 54, 55 und 56 arbeiten mit dem Widerstand 53 und der Batterie 5 zusammen und begrenzen die Gitter Ig und 2g, d. h., sie begrenzen deren negative Schwankungen auf — 100 V, entsprechend dem Potential der Batterie 4. Wenn das Potential am Gitter dieses Potential zu unterschreiten bestrebt ist, werden die Dioden 54, 55 und 56 leitend und halten die Gitterpotentiale auf dem genannten Wert. Damit vermögen die Gitter wohl zu sperren, werden aber potentialmäßig festgehalten, wodurch die

so Zeit zum Umschalten des Triggers verringert wird. Die Fig. 6 zeigt die Verbindung von mehreren Triggern gemäß Fig. 5 als Schieberegister. Zur Speicherung von η Angaben ist ein Schieberegister mit n+1 Triggern erforderlich. Die Schaltung gemäß Fig. 6 zeigt fünf solcher Trigger, bezeichnet mit SR₁, SR₂, SR₅, SR_n und SR_n+1. Alle Trigger bis auf den letzten weisen Seiteneingangsklemmen 60 auf. Das Schieberegister nach Fig. 6 kann natürlich wie das der Fig. 3 zur Speicherung von dem Eingang 22 des ersten Triggers zugeführten binären Angaben benutzt werden. Andererseits können die binären Angaben dem Register über die Seiteneingänge 60 zugeführt werden und nach der Verschiebung nacheinander am Serienausgang 18 des Triggers SR_n+1 entnommen werden.

Werden die Seiteneingänge der Trigger benutzt, so bleiben während dieser Zeit die Schiebeimpulsleitungen 26 und 24 auf 0 V, und die Eingangssignale werden den Seiteneingangsklemmen 60 zugeleitet.

Dieses Verfahren kann z. B. zur Übertragung der Daten einer Lochkarte in Form einer Serie von Impulsen verwendet werden. Jeder Trigger im Register wäre dann einer Zählpunktstelle auf der Karte zugeordnet. Jedem Trigger würde ein bzw. kein Signal zugeführt werden, je nachdem, ob die betreffende Stelle gelocht war oder nicht. Nachdem alle Trigger entsprechend den Angaben auf der Karte in den Nulloder Eins-Zustand versetzt sind, werden den Synchronisierimpulsleitungen 26 und 24 wieder Impulse zugeführt, worauf die in den einzelnen Triggern gespeicherten Angaben an der Ausgangsklemme 18 des letzten Triggers erscheinen. Während dieser Operation muß die Eingangsklemme 22 des ersten Triggers ein Keinsignalpotential (— 25 V) führen. Der letzte TriggerSR_n+1 dient als Tor, d.h., er stellt, während die Seiteneingänge benutzt werden, eine binäre Null dar, so daß der Eingabevorgang mittels der Seiteneingänge kein Ausgangssignal am Register erzeugen kann.

Fig. 7 erläutert graphisch die eben beschriebenen Vorgänge. Die Linien 61 und 62 stellen die Potentiale der Synchronisierimpulsleitungen dar. Linie 63 entspricht dem Potential an der Seiteneingangsklemme 60 des Triggers SR_n. Linie 64 entspricht dem Ausgangspotential der Ausgangsklemme 18 des Triggers SR_n und Linie 65 dem Ausgangspotential an der Ausgangsklemme des-Triggers SR_n+1.

Zum Zeitpunkt entsprechend der vertikalen Linie 66 sind die Leitungen 26 und 24 auf 0 V. Später, zur Zeit 67, wird ein Signal an den Seiteneingang 60 des Triggers SR_n angelegt.

Dieses Signal wird in dem Trigger SR_n so lange gespeichert, wie die Synchronisierimpulsleitungen gesperrt bleiben. Wenn die Synchronisierimpulse wieder einsetzen, schaltet der erste Synchronisierimpuls zur Zeit 68 den Trigger SR_n AUS und den Trigger SR_n+1 EIN, so daß vom Schieberegister ein Ausgangsimpuls erzeugt wird. Dieser Ausgangsimpuls endet zur Zeit 69. Dabei wird angenommen, daß der dem Trigger SR_n vorangehende Trigger während der Seiteneingabe nicht EIN-geschaltet wurde.

Das Register der Fig. 6 kann dann also für eine Parallel-Serienumformung benutzt werden, wie sie oben erklärt wurde.

Die Fig. 8 gibt eine andere Abänderung des Triggerkreises nach Fig. 1 wieder, der zur Zusammenschaltung mit einer Anzahl ähnlicher Trigger zur Bildung eines umkehrbaren Schieberegisters geeignet ist. Der in dieser Figur gezeigte Triggerkreis enthält einen der Fig. 1 ähnlichen Trigger, jedoch mit zwei Toren, eines auf jeder Seite des Kreises, während der Trigger nach Fig. 1 nur ein Tor auf seiner linken Seite aufweist. Die beiden Tore, die auch als steuerbare Kopplungsglieder bezeichnet werden können, sind künftig als Vorwärts- und Rückwärts-Eingangstore bezeichnet.

Viele Schaltelemente der Fig. 8 ähneln denen der Fig. 1 und 5. Diese Elemente haben daher dieselben Bezugszeichen und werden nicht näher beschrieben.

In Fig. 8 sind die beiden Dioden 55 und 56 der Fig. 5 durch eine einzige Diode 71 ersetzt worden. Die den Seiteneingang betreffenden Schaltelemente wurden fortgelassen. Auf der rechten Seite der Fig. 8 sieht man ein Umkehreingangstor, das einen Widerstand 72, eine Verbindungsleitung 73 und einen Widerstand 74 enthält, dessen einer Anschluß an eine Umkehreingangsklemme 75 führt.

Ein Paar von Rechts-Links-Synchronisierimpulsleitungen 76 und 77 (zur Verschiebung der gespeicherten Angaben von rechts nach links) sind vorgesehen, von denen die Leitung 76 die negative Impulsleitung und die Leitung 77 die positive Impulsleitung ist. Zwischen Leitung 77 und Verbindungsleitung 73 ist eine Diode 78 geschaltet. Eine weitere Diode 79 liegt zwischen Leitung 76 und Verbindungsleitung 73.

Die Anode 2 α ist an der Umkehrausgangsklemme 80 angeschlossen. Umkehreingangsklemme 75 ist mit der Umkehrausgangsklemme 80 der nächsten rechts folgenden Stufe verbunden.

Die Fig. 9 stellt fünf Trigger nach Fig. 8 dar, die entsprechend mit 81, 82, 83, 84 und 85 bezeichnet sind und zusammen ein Umkehrschieberegister bilden. Soll das Register der Fig. 9 die Speicherwerte von links nach rechts verschieben, so müssen die Umkehrsynchronisierimpulsleitungen 76 und 77 auf 0 V bleiben, und die Vorgänge laufen in genau derselben Weise ab, wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben. Soll die Schieberichtung umgekehrt sein, so werden die Synchronisierimpulsleitungen (normaler Richtung) 26 und 24 auf 0 V gehalten, und Synchronisierimpulse werden den Umkehrschiebeimpulsleitungen 76 und 77 zugeführt. Die Wirkungsweise ist dann analog der der Fig. 1 mit der Ausnahme, daß die gespeicherten Signale nunmehr von rechts nach links laufen statt von links nach rechts.

Die Fig. 10 stellt neun Triggerkreise nach Fig. 8 dar, die mit RSR bezeichnet sind und zusammen eine Schieberegistermatrix bilden. Diese Matrix enthält drei horizontale, mit 86,87 und 88 bezeichnete Reihen. Jede Reihe ist in sich ein Schieberegister. Wenn auch jede Reihe drei Trigger enthält, so kann die Triggerzahl natürlich auch größer oder kleiner sein. In der Schaltung nach Fig. 10 ist die Umkehreingangsklemme 75 jedes Triggers mit der Umkehrausgangsklemme des unmittelbar darunter befindlichen Triggers verbunden, und die Umkehrausgangsklemme 80 jedes Triggers ist mit dem Umkehreingangspol 75 des unmittelbar darüber befindlichen Triggers verbunden. Bei der Matrix nach Fig. 10 können Signale in jedes der Register 86, 87 und 88 von links nach rechts oder entsprechend den vertikalen Spalten der Trigger verschoben werden. Wenn Signale von links nach rechts verschoben werden sollen, dann müssen die aufwärts führenden Schiebeleitungen auf 0 V gehalten werden, und wenn die Signale aufwärts verschoben werden sollen, dann müssen die von links nach rechts führenden Schiebeleitungen auf 0 V gehalten werden.

Durch diagonale Anordnung der vertikalen Verbindungen kann auch eine diagonale Verschiebung der gespeicherten Daten erreicht werden.

Die Fig. 11 zeigt ein Schieberegister, das einen Seitenausgang zur Entnahme der gespeicherten Daten, z. B. in Parallelform, besitzt. Es enthält drei Trigger T₁, T₂, T_n, dieselben, wie z. B. in Fig. 1 gezeigt. Mit dem Ausgang 18 jedes Triggers ist ein Relaiskreis verbunden, der ein Relais 89, eine Triode 90 mit Anode 90 a, Gitter 90 g· und Kathode 90 c enthält. Die Anode 90 α liegt in Serie mit der Relaiswicklung 89 und einer Batterie 91. Zwischen der Anode 90 a und dem Gitter 90 g liegt ein Kondensator 92, zwischen Gitter 90 g· und Ausgangsklemme 18 des Triggers liegt ein Widerstand 93. Mit Batterie 91 liegen in Serie ein Schalter 94 und die Wicklungen aller Relais 89. Werden Signale in das Schieberegister eingeführt, ist Schalter 94 offen, und alle Relais 89 sind ausgeschaltet. Nachdem die Signale in dem Register gespeichert sind, werden die Schiebeimpulsleitungen 26 und 24 auf 0 V gehalten, und der Schalter 94 wird geschlossen. Die eine EINS speichernden Trigger erzeugen dann eine positive Vorspannung am Gitter der zugeordneten Röhre 90, so daß das Relais erregt wird und zur Auslösung von Signalimpulsen oder anderen geeigneten Vorgängen benutzt werden kann.

Die an Hand der Fig. 11 beschriebene Schaltung dient also zur Serien-Parallelumwandlung von Wertdarstellungen. Der Schalter 94 kann auch weggelassen werden, wenn ■— wie üblich — die zur Einführung von Daten und zu ihrer Entnahme erforderliche Zeit gegenüber der Ansprechzeit des Relais sehr klein ist.

In diesem Falle werden die Relais wahlweise durch die Einschaltung der Impulsleitungen 26 und 24 betätigt. Die Relais können durch Löschung des Registers abgeschaltet werden.

Die Schaltung nach Fig. 12 erzeugt die Schiebeimpulse für die Impulsleitungen. Der schematisch dargestellte Rechteckwellengenerator 97 ist mit der Eingangsklemme 95 und der Begrenzungsspannungsgenerator 98 an die Eingangsklemme 96 angeschlossen. Der Rechteckwellengenerator erzeugt Rechteckimpulse, die zwischen einem Keinsignalpotential von — 25 V und einem Signalpotential von + 25 V schwanken. Der Begrenzungsgenerator 98 ist in ähnlicher Weise zur Erzeugung von Keinsignalspannungen von — 25 V und Signalspannungen von + 25 V geeignet. Seine Ausgangsspannung ist jedoch konstant. Eingangsklemme 95 ist über Diode 99 an eine Verbindungsleitung 100 angeschlossen. Eingangsklemme 96 liegt über Diode 101 an derselben Leitung 100. Zwei Trioden sind vorgesehen, 102 und 103. Triode 103 ist mit einem Umkehrverstärker zur Erzeugung der Minus-Sychronisierimpulse verbunden

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und Triode 102 mit einer Kathodenfolgeschaltung zur Erzeugung der Plus-Impulse.

Triode 102 hat eine Anode 102 a, ein Gitter 102 g und eine Kathode 102 c. Der Anodenkreis geht von dem positiven Pol einer Batterie 104, über Widerstand 105, Anode 102 a, Kathode 102 c, Widerstände 106, 107 und 108 und Batterien 109, 110 und 111 in Serie zu dem negativen Pol der Batterie 104. Gitter

102 g- liegt über Schutzwiderstand 112 und Widerstand 113 an dem negativen Pol einer Batterie 109. Der Verbindungs-Punkt der Widerstände 112 und 113 ist über Widerstand 114 und Parallelkondensator 115 an die Verbindungsleitung 100 angeschlossen. Andererseits ist er über Diode 116 geerdet. Eine Ausgangsklemme 117 ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 106 und 107 angeschlossen. Eine negative Begrenzung für die Ausgangsklemme 117 enthält eine Diode 118, einen Widerstand 119, der mit dem negativen Pol der Batterie 110 verbunden ist. Zwischen Erde und der Verbindung der Diode 118 mit dem Widerstand 119 liegt ein Kondensator 120.. Die Wirkung des Kreises besteht, "in einer Begrenzung der negativen Potentialschwankungen am Ausgangspol 117 auf das Potential des negativen Pols der Batterie 110, im vorliegenden Beispiel — 25 V. Die Diode 116 begrenzt die positiven Schwingungen des Gitterpotentials auf OV (Erde).

Triode 102 arbeitet als gewöhnliche Kathodenfolgeschaltung und gibt die positiven, vom Rechteckwellengenerator 97 empfangenen Impulse weiter und erzeugt an ihrer Ausgangsklemme 117 eine Rechteckwelle, die zwischen einem Keinsignalpotential von —25 V und einem Signalpotential von 0 V schwankt.

Die Schaltung der Triode 103 entspricht einem Umkehrverstärker. Triode 103 enthält eine Anode

103 α, ein Gitter 103 g· und eine Kathode 103 c. Der Anodenkreis der Triode verläuft vom positiven Pol der Batterie 111, Leitung 122, Widerstand 123, Anode 103 ff, Kathode 103 c, Widerstand 124 und Batterien 109 und 110 zum negativen Pol der Batterie 111.

Gitter 103 g" liegt über Schutzwiderstand 125 am Verbindungspunkt 126, der über Widerstand 127 und Parallelkondensator 128 an der Verbindungspunktleitung 100 liegt. Punkt 126 ist über Widerstand 129 auch an den negativen Pol der Vorspannbatterie 130 angeschlossen.

Mit der Anode 103 a ist die Ausgangsklemme 131 verbunden. Eine Diode 132 liegt zwischen Ausgangsklemme 131 und Erde und dient dazu, die negativen Potentialschwingungen des Ausgangspoles 131 auf Erdpotential (0 V) zu halten. Zwischen Kathode 103 c und Erde liegt noch ein Kondensator 133.

Wenn das Eingangssignal auf der Verbindungsleitung 100 positive Werte annimmt, wird es auf Gitter 103g- übertragen, und Triode 103 wird leitend, so daß das Potential der Anode 103 α und Klemme 131 negativer wird, bis es durch Diode 132 auf 0 V gehalten wird. Nimmt das Eingangssignal negative Werte an, sperrt Triode 103, und Anode 103 α und Klemme 131 nehmen positive Werte an, bis das Potential der Batterie 111 (+ 25 V) erreicht ist.

Die Fig. 13 stellt eine Kathodenfolgeschaltung dar, an welche die Ausgangsklemme des Schieberegisters angeschlossen werden kann. Zweck dieser Schaltung ist, die Belastung des Endtriggers des Registers zu \*ermeiden und die vom Register gelieferten Ausgangssignale, die zwischen — 25 V und + 25 V schwanken, auf die in handelsüblichen Zählschaltungen gebräuliche Form zu bringen, nach der die Signalimpulse zwischen — 25 V und + 25 V schwanken.

Die Schaltung nach Fig. 13 enthält eine Triode 134 mit Anode 134 a, Gitter 134 g und Kathode 134 c. Der Anodenkreis der Triode 134 verläuft vom positiven Pol der Batterie 135, deren negativer Pol geerdet ist, über Widerstand 136, Anode 134 a, Kathode 134 c, Widerstände 137 und 138, Batterie 139 zur Erde. Der mit dem Gitter 134 g verbundene Punkt 140 ist über Widerstand 141 an dem Ausgang 18 des Schieberegisters angeschlossen, das irgendeines der vorher

ίο beschriebenen Schieberegister sein kann. Steuergitter 134g ist mit den als Begrenzerkreis wirkenden Elementen, Diode 142, Widerstand 143 und Batterie 144 verbunden, um die positiven Gitterschwankungen auf + 15 V zu begrenzen. Die Verbindung zwischen Diode 142 und Widerstand 143 ist über die Kondensatoren 145 und 146 an die Anode 134 α angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren 145 und 146 ist geerdet. Punkt 140 ist über Widerstand 147 an den negativen Pol der Batterie 139 angeschlossen.

Das Gitter 134g sucht den Eingangssignalen an Klemme 18 potentialmäßig zu folgen, wird aber durch den obenerwähnten Begrenzerkreis daran gehindert, in positiver Richtung weiter als 15 V zu steigen. Triode 134-arbeitet als gewöhnliche Kathodenfolgeschaltung, indem das Potential ihrer Kathode 134 c den Potentialabänderungen des Gitters 134 g folgt. Infolgedessen ändert sich die Spannung der Kathode 134 c ebenfalls zwischen —25 V und +15V. Diese Schwankung wird auf die Ausgangsklemme 200 übertragen, der an den Verbindungspunkt der Widerstände 137 und 138 angeschlossen ist.

Die Fig. 4 stellt eine Gegentaktumkehrschaltung dar, die an Stelle der Kathodenfolgeschaltung nach Fig. 13 verwendet werden kann, wenn eine größere Leistung gewünscht wird, als sie mit der Kathodenfolgeschaltung erzielbar ist.

Die Schaltung nach Fig. 14 enthält zwei Trioden

148 und 149 mit Anoden 148 a und 149 a, Gittern 148g und 149g und Kathoden 148c und 149c.

4.0 Die Anodenkreise beider Röhren liegen in Reihe. Der vollständige Kreis verläuft vom positiven Pol der Batterie 162, deren negativer Pol geerdet ist, über Widerstand 163, Anode 149 a, Kathode 149 c Widerstand 154, Anode 148 a, Kathode 148 c, Widerstand 155, Batterie 150 zur Erde. Gitter 148 g ist über Widerstand 156 mit dem Punkt 157 verbunden, der über Widerstand 158 und Kondensator 159 an die Registerausgangsklemme 18 angeschlossen ist. Punkt 157 liegt über Widerstand 160 und Batterie 161 auch an Erde. Gitter 149 g ist über Widerstand 201 an Anode 148 α angeschlossen.

Der positive Potentialschub der Anode 148a ist durch einen aus Diode 164, Widerstand 165 und Batterie 166 bestehenden Kreis begrenzt. Der Verbindungspunkt der Diode 164 und des Widerstandes 165 ist über Kondensatoren 167 und 168 an die Anode

149 angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren 167 und 168 liegt an Erde.

Die Schaltung nach Fig. 14 kehrt die Ausgangssignale vom Ausgang 18 des Schiebefegisters um, indem sie an ihrem Ausgang 171 eine Signalspannung von +15V erzeugt, wenn eine Keinsignalspannung von —25 V an ihrem Eingang 18 erscheint. Umgekehrt wird eine Keinsignalspannung von —25 V am Ausgang 171 erzeugt, wenn eine Signalspannung von +25 V an der Eingangsklemme 18 empfangen wird. Der die Diode 164 enthaltende Kreis dient zur Begrenzung des positiven Potentialhubes der Ausgangsklemme 171 und der die Diode 153 enthaltende Kreis zur Begrenzung des negativen Potentialhubes.

1 U 44 4 ob

Die Fig. 15 stellt eine andere Art der Umkehrschaltung dar, die an Stelle der Schaltung nach Fig. 14 verwendet werden kann und insofern etwas einfacher ist, als sie nur eine Triode 172 mit Anode 172 a, Gitter 172 g- und Kathode 172 c benutzt. Der Anodenkreis der Triode verläuft vom positiven Pol der Batterie 173, deren negativer Pol geerdet ist, über Widerstand 174, Anode 172 a, Kathode 172 c, Widerstand 175, Batterie 176 zur Erde. Gitter 172g ist über Widerstand 176 an Verbindungspunkt 177 angeschlossen, der seinerseits über Widerstand 178 und Kondensator 179 mit dem Registerausgang 18 verbunden ist. Verbindungspunkt 177 liegt gleichzeitig über Widerstand 180 und Batterie 181 an Erde. Mit der Anode

172 a ist die Ausgangsklemme 182 verbunden, und zwischen Kathode 172 c und Erde liegt ein Kondensator 183.

Wenn an Klemme 18 das Eingangssignal von + 25 V erscheint, so ist Triode 172 leitend und erzeugt einen Spannungsabfall am Widerstand 174, der das Potential der Anode 172a und der Ausgangsklemme 182 auf —25 V herabdrückt. Liegen —25 V an der Eingangsklemme, so sperrt die Triode 172, und die Ausgangsklemme 182 führt das Potential der Batterie

173 — nämlich +15 V. , Die Fig. 13, 14 und 15 stellen Schaltungen zum

Anschluß eines Schieberegisters an eine andere Einrichtung dar. Zum Beispiel kann ein Schieberegister mit Seiteneingang durch Abfühlung einer Lochkarte eingestellt werden, und der Serienausgang, der eine Kathodenfolgeschaltung antreibt, kann zur Speicherung von Angaben auf einer Magnettrommel benutzt werden. Zum Antrieb von Einheiten mit geringem Leistungsverbrauch kann das Register auch unmittelbar benutzt werden.

Ein Schieberegister gemäß der Erfindung kann außer aus Vakuumröhren auch aus anderen Elementen aufgebaut sein. Fig. 16 stellt z. B. einen Triggerkreis für ein umkehrbares Schieberegister ähnlich dem der Fig. 8 dar, das Transistoren statt der Trioden 1 und 2 der Fig. 8 benutzt. Die Schaltelemente in den Vorwärts- und Rückwärtstoren können dieselben, wie in Fig. 8 gezeigt, sein, nur müssen die Werte der Widerstände und Kondensatoren den Transistoren angepaßt sein.

Wie ersichtlich, enthält der Trigger 184 zwei Spitzentransistoren 185 und 186 mit Emitterelektroden

185 e und 186 e, Basiselektroden 185 b und 186 & und Kollektorelektroden 185 c und 186 c. Die Kollektorelektroden 185 c und 186 c sind über Widerstände 187 und 188 an den negativen Pol einer Speisebatterie 189 angeschlossen. Die Emitterelektroden 185 e und

186 t' sind miteinander und sodann über Widerstand 198 mit Erde verbunden. Die Basiselektrode 185 b ist über einen Widerstand 190 und Parallelkondensator 191 an den Kondensator 186 c angeschlossen. Basiselektrode 186 b liegt über Widerstand 192 und einen Parallelkondensator 193 an Kollektor 185 c. Zwischen Basis 185 b und Erde liegt ein Widerstand 194 und parallel hierzu eine Diode 195. Ebenso liegen ein Widerstand 196 und parallel hierzu eine Diode 197 zwischen Basis 186 b und Erde.

Die Wirkungsweise der Transistorschaltung nach Fig. 16 ist im großen und ganzen analog der des Triggers nach Fig. 8 mit kleinen Abänderungen, die 6g von den Eigenheiten der Transistoren herrühren und in der einschlägigen Literatur im einzelnen beschrieben sind.

Fig. 17 zeigt eine Anzahl von Triggern gemäß Fig. 8 zur Bildung eines selbstkomplementierenden Registers. In der Figur sind drei mit 201, 202 und 203 bezeichnete Trigger gezeigt, deren Ausgang 18 mit dem Rückeingang 75 desselben Triggers verbunden ist. Zwei Sätze von Impulsleitungen sind vorgesehen, der Satz 26, 24, der einen Hub der gespeicherten Werte von links nach rechts durch das Register bewirkt, und der Satz 204, 205, der den Rückimpulsleitungen 76, 77 der Fig. 8 entspricht und eine Verschiebung von rechts nach links verursacht.

Wird ein Schub von links nach rechts gewünscht, so werden die Impulsleitungen 204 und 205 auf 0 V gehalten, und die Schiebeimpulse werden, wie an Hand der Fig. 8 beschrieben, Leitungen 26 und 24 zugeführt.

Soll das Register das Komplement der ursprünglich darin gespeicherten Daten darstellen, dann werden die Leitungen 26 und 24 auf 0 V gehalten, und es wird ein Schiebeimpuls den Leitungen 204 und 205 zugeführt. Bei jedem der diesen Leitungen 204, 205 zugeführten Impulse wird jeder Trigger in seinen entgegengesetzten Leitungszustand eingeschaltet.

Die Fig. 18 stellt ein Schieberegister dar, das eine Anzahl von in Kaskade geschalteten Triggern gemäß Fig. 8 enthält und für die Verbindung der im Register gespeicherten Daten eingerichtet ist. Die Schaltung enthält vier mit 206, 207, 208 und 209 bezeichnete Trigger. Die Trigger 206 und 207 bilden den ersten und zweiten, die Trigger 208 und 209 den vorletzten und letzten Trigger des Registers.

Rückausgangsklemme 80 des Triggers 206 ist über Leitung 212 mit der Rückeingangsklemme 75 des Triggers 209 verbunden. Rückausgangsklemme 80 des Triggers 209 ist über Leitung 213 mit der Rückeingangsklenlme 75 des Triggers 206 verbunden. In ähnlicher Weise sind die Rückausgangsklemmen des zweiten Triggers 207 über Leitungen 214 und 215 mit den Rückeingangs- und -ausgangsklemmen des vorletzten Triggers 208 verbunden. Es sind zwei Sätze von Impulsleitungen vorgesehen, nämlich die üblichen Links-Rechts-Schubimpulsleitungen 26 und 24 sowie die Vertauschleitungen 210 und 211, die den Rechts-Links-Leitungen 76 und 77 der Fig. 8 entsprechen.

Die Daten werden in gewöhnlicher Weise in das Register eingeführt, indem die Leitungen 210 und 211 auf 0 V gehalten und den Leitungen 26 und 24 Impulse zugeführt werden.

Sollen die im Register gespeicherten Daten vertauscht werden, so bleiben die Leitungen. 26 und 24 auf festem Potential, und es wird den Leitungen 210 und 211 ein Schiebeimpuls zugeführt. Die im Trigger 206 gespeicherte Angabe wird dann zum Trigger 209 und die im Trigger 209 gespeicherte zum Trigger 206 weitergegeben. In ähnlicher Weise wird die im Trigger 207 mit der im Trigger 208 ausgetauscht. Das Register kann natürlich eine beliebige Anzahl von Triggern enthalten, sofern entsprechende Verbindungen zwischen zusammengehörigen Ein- und Ausgangsklemmen vorgesehen sind. Enthält das Register eine ungerade Zahl von Triggern, so ist keine Verbindung mit der Rückeingangsklemme des mittleren Triggers erforderlich, da er seinen Zustand während der Vertauschung beibehält.

Die Fig. 19 stellt einen Trigger 216 und ein Eingangstor, die als Einheit eines K-dimensionalen Schieberegisters benutzt werden können, dar. Der Trigger 216 entspricht der Schaltung nach Fig. 8 und ist zwischen Komplementausgangsleitung 219 und Direkteingangsleitung 220 auf der linken Seite, Ausgangsleitung 221 und Rückeingangsleitung 222 auf der rechten Seite angeordnet. Ein Links-Rechts-Ein-

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gangstor 217 ist mit den Links-Rechts-Synchronisierleitungen 26 und 24 verbunden. Jeder Trigger enthält auch. ein Rechts-Links- oder Rückeingangstor 218, das an die Rechts-Links-Synchronisierleitungen 76,77 angeschlossen ist.

Die Schaltelemente der Gates 217 und 218 entsprechen denen der Fig. 8. Sie wurden daher auch mit denselben Bezugszeichen versehen. Trigger 216 und Gates 217 und 218 entsprechen völlig der Schaltung nach Fig. 8, die als Triggereinheit eines eindimensionalen, umkehrbaren Schieberegisters bezeichnet werden kann. Die Ausgangsklemme 18 ist mit dem nächstliegenden Trigger in der \^rorwärtsrichtung verbunden und die Rückausgangsklemme 80 mit dem nächstliegenden Trigger in der entgegengesetzten Richtung verbunden.

Parallel zu den Eingangstoren 217 und 218 liegt ein zweiter Satz von Eingangstoren 223 und 224. Das Tor 223 dient zur Abwärtsbewegung und das Tor 224 zur Aufwärtsbewegung. Die Ausgangsklemme 18 ist an den unterhalb des Triggers 216 liegenden Trigger und die Ausgangsklemme 80 an den über dem Trigger 216 liegenden Trigger angeschlossen.

Der Trigger 216 kann zusammen mit sieinen Eingangstoren 217, 218, 223 und 224 mit anderen solchen Triggern zu einer zweiditnensionalen Matrix verbunden werden, die z. B. im wesentlichen der Matrix der Fig. 10 entspricht. Die in dieser Matrix gespeicherten Daten können in jeder Richtung bzw. Dimension verschoben werden. Im einzelnen kann die Angabe von links nach rechts (West—Ost) oder von rechts nach links (Ost—West) und von oben nach unten oder von unten nach oben verschoben werden. Bei der Verschiebung darf nur ein Satz von Synchronisierlei tun- _: gen benutzt werden, alle übrigen Synchronisierleitungen müssen auf festem Potential, z. B. 0 V, bleiben.

Versieht man jeden Trigger 216 mit zwei zusätzlichen Eingangstoren 225 und 226, so können mehrere solcher Triggereinheiten zu einer dreidimensionalen Matrix vereinigt werden. In jedem Trigger ist das Eingangstor 225 an die Eingangsleitung 220 und an die Rückausgangsleitung 219 angeschlossen und das Eingangstor 226 an die Rückeingangsleitung 222 und an die Ausgangsleitung 221.

Nach diesem Prinzip und Hinzufügen weiterer Paare von Vorwärts- und Rückeingangstoren, entsprechend den Toren 227 und 228 der Fig. 19, kann eine Matrix mit η Speicherdimensionen geschaffen werden. Für jeden Satz von Eintrittstoren muß ein Satz von Synchronisierimpulsleitungen vorgesehen werden. Wie oben erwähnt, darf bei jeder Verschiebung nur ein Satz von Synchronisierleitungen benutzt werden, und alle übrigen müssen zu dieser Zeit auf 0 V gehalten werden.

Braucht das Register nicht in jeder Dimension nach beiden Richtungen zu schieben, so kann entweder das Vorwärts- oder Rückeingangstor in dieser Dimension fortgelassen werden.

Trotz Parallelschaltung mehrerer Eingangstore an jedem Trigger können Schiebeimpulse den Trigger

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55 nur über das eine Eingangstor erreichen, dessen Schiebeimpulsleitungen nicht gesperrt sind. Die parallel geschalteten Eingangstore können sich somit nicht gegenseitig beeinflussen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schieberegister mit einer Kette von Triggerkreisen, denen eine Schiebespannung über vom Zustand benachbarter Stufen gesteuerten Kopplungsgliedern zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Schiebespannung Impulszüge (28, 29) unterschiedlicher Polarität, vorzugsweise gegenphasig verlaufende Impulszüge, verwendet werden, deren einer zur AUS-Schaltung und deren anderer zur EIN-Schaltung der Triggerkreise dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Kcpplungsglieder (Tore) aus zwei gleichsinnig in Reihe geschalteten Dioden (25, 27) bestehen, deren freien Anschlüssen die Schiebespannungen zugeführt werden und deren Verbindungspunkt (20) über einen Widerstand (19) mit der zugeordneten Triggerstufe und über einen Widerstand (21) mit der in der Reihe benachbarten Triggerstufe verbunden ist, während eine Kapazität (23) die gesteuerten Schaltimpulse auf den Trigger überträgt.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den EIN- und den AUS-Zustand eines Triggers darstellenden Potentiale gleich dem Ruhepotential der Impulszüge gewählt werden.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerkreise jeweils einen weiteren Eingang (60) zur Eingabe von Werten in Parallelform aufweisen.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Schaltelementen (1, 2) jeder Triggerstufe steuerbare Kopplungsglieder (Tore) (19, 21, 25, 27—72, 74, 78, 79) zur Verschiebung der gespeicherten Werte in entgegengesetzten Richtungen zugeordnet sind.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Trigger einen den Komplementwert der gespeicherten Angaben darstellenden Ausgang (80) besitzt.

7. Verwendung der Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6 zum Aufbau einer mehrdimensionalen Speichermatrix, bei der jedem Schaltelement des Triggers eine der Dimensionszahl entsprechende Anzahl von durch getrennte Schiebeimpulse steuerbaren, parallel geschalteten Kopplungsgliedern (Toren) zugeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Buch von C. W. Tompkins, J. H. Wakelin und W. W. S tif ler, »High-Speed Computing Devices«, Mc. Graw Hill Book Comp. Inc., New York-Toronto-London 1950, S. 297 bis 301;

Electronics, Dez. 1949, S. 186 bis 192.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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