DE1052720B - Elektronische Rechenmaschine zur Durchfuehrung von Multiplikationen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Rechenmaschine zur Durchführung von Multiplikationen.

Elektronasche Rechenmaschinen dieser Art sind bereits bekannt. Diese Einrichtungen besitzen außer einem Multiplikanden- und Multiplikatorspeicher einen je mit erforderlicher Stelligkeit ausgeführten Produktenspeicher und verlangen bei Rechnern mit größerer Rechenkapazität einen immerhin erheblichen Aufwand an Schaltelementen, was sich vor allem ungünstig bei transportablen Geräten auewirkt.

Weiterhin ist eine mechanische Recheneinrichtung bekanntgeworden, bei der ein Teil des Resultatzählwerkes, das für die Aufnahme des Produktes während der Rechnung vorgesehen ist, gleichzeitig als Multiplikatorzählwerk dient. Es werden bei dieser Einrichtung zwar Bauelemente für eine gesonderte Speicherung des Multiplikators eingespart, jedoch sind für die Übertragung der eingetasteten Werte in das Produktspeicherwerk und für die Löschung des Multiplikators während einer Multiplikation, um das Resultatzählwerk in vollem Umfange für das Produkt aufnahmefähig zu machen, besondere Mittel erforderlich, die den Wert der Einsparung herabsetzen und deren Erfordernis es auch begründen mag, daß bisher noch keine äquivalente elektronische Rechenmaschine bekanntgeworden ist.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine elektronische Rechenmaschine dahingehend verbessert werden, daß auf einfache Weise ein Doppelausnutzung des Produktspeicherwerkes ohne wesentliche zusätzliche Mittel möglich ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß eine der Stellenzahl des Multiplikators entsprechende und für die Aufnahme der oberen Wertstellen des Produktes vorgesehene Anzahl Zähler des Produktspeicherwerkes durch Relais, welche die Stellenverschiebung ausführen, der Wertordnung entsprechend nacheinander an eine Multiplikatorabfühleinrichtung anschließbar angeordnet sind und daß die Sperrung des Übertragsimpulses während einer Multiplikatorabfühlung durch die gleichen Relais erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist weiterhin, daß jeder eine Multiplikatorziffer beinhaltende Zähler des Produktspeicherwerkes bei der Multiplikatorabfühlung gelöscht und so für die Aufnahme der Ziffern des errechneten Produktes frei wird.

Die Erfindung soll an Hand eines Schaltsohemas an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 ein Anordnungsbeispiel der Schaltglieder zwischen zwei Zählern.

Die Multiplikation erfolgt nach der bekannten Art Elektronische Rechenmaschine
zur Durchführung von Multiplikationen

Anmelder:

VEB

Buchungsmaschinenwerk Karl-Marx-Stadt, Karl-Marx-Stadt, Altchemnitzer Str. 41

Dipl.-Phys. Joachim Schulze, Limbach-Oberfrohna (Sa.), ist als Erfinder genannt worden

der fortgesetzten Addition. Dabei ist, wie bekannt, die Abfühlung des Multiplikanden- und Multiplikatorspeichers erforderlich. Diese Abfühlung wird von einer bekannten Steuereinrichtung durchgeführt, welche deshalb nicht im einzelnen beschrieben wird.

Bei dem vorliegenden Zahlenbeispiel soll mit einem vierstelligen Multiplikator und einem dreistelligen Multiplikanden gearbeitet werden.

Die Multiplikandenspeicher ZO, Zl und Z2 sind über Leitung 10 vS" an die Steuervorrichtung angeschlossen und auf bekannte Art und Weise mit dem Wert »567« aufgefüllt worden, derart, daß sich im Zähler ZO der Wert »7«, im Zahlet Zl der Wert »6« und im Zähler Z2 der Wert »5« befindet. Der Multiplikatorspeicher besteht aus vier Zählern Z13, Z14, Z15, Z16, in die der Wert »1238« in der Folge Z13 Wert »8«, Z14 Wert »3«, Z15 Wert»2«, Z16 Wert »1« eingegeben worden ist.

Diesen Zählern sind in der Zeichnung nicht dargestellte Relais in der Folge Zähler Z13 ein Relais A, Zähler Z14 ein Relais B zugeordnet. Diese Relais haben die Aufgabe, die Umschaltung bei Abfühlung der einzelnen Stellen der Faktoren wie bekannt durchzuführen. Sie werden durch Steuerimpulse RV nacheinander erregt und steuern, wie bekannt, angeschlossene Kontaktschalter α8, α 9, bS, &9 usw., wo-

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durch jeweils einer der Zähler Z13 his Z16 über das Gleichzeitig schaltet der erste über Gate G 2 laufende

Gate G1 und Flip-Flop F-F1 an die Steuervorrichtung Impuls den Flip-Flop FF 3 um, wodurch ein Gate G 3

angeschlossen wird. geöffnet und eine Gate G 4 geschlossen wird.

Weiterhin sind die Zähler ZlO, ZIl und Z12 zur Die aus dem System B austretenden Impulse laufen

Aufnahme der letzten drei Stellen des Produktes vor- 5 nunmehr über Gate G 3 auf die Gates GlOj GIl und

handen. Diese Zähler werden von durch Flip-Flops G12, werden aber nicht durchgelassen, da diese noch

FFlO, FFIl, FF12 gesteuerte Gates GlO, GIl und geschlossen sind. Im dem Augenblick, wo die Zähler

G12 an den Impulsgeber angeschlossen. ZO, Zl und Z2 bis »10« bzw. »0« gefüllt sind, geben

Bei Erregung der nicht gezeigten Relais A, B, C diese entsprechend ihrer Stellung in bestimmten Ab-

und D werden, wie bekannt, die jeweils zugehörigen io ständen einen Impuls an die ihnen nachgeschalteten

Schaltkontakte geschlossen, und die betreffenden Flip-Flops. Diese Flip-Flops FFlO₁ FFIl und FF12

Zähler befinden sich in Operationsstellung. So werden werden dadurch umgeschaltet und öffnen die Gates

bei Anzug des Relais A die Kontakte α0 und al sowie GlO bis G12. Der dritte Impuls des dritten Zehner-

a8 und a9, bei Anzug des Relais B die Kontakte b0, zyklus schaltet also den Zähler ZO auf »10«, den

bl, b8, b9 geschlossen, usw. 15 ZählerZl auf »9« und den ZählerZ2 auf »8«. Der

Der Rechenzyklus wird durch einen Startimpuls auf »0'« schaltende Zähler ZO gibt einen Impuls an den

ausgelöst, das Relais A wird dadurch erregt und die Flip-Flop FF10 ab, welcher wiederum das Gate GlO

Kontakte a0, al sowie a8 und α 9 geschlossen. Mit öffnet. Der dritte aus System B entnommene Impuls

Anziehen des Relais A wird auf VF 7 ein Impuls ge- des dritten Zehnerzyklus- läuft somit über die Gates

geben, welcher von VF 7 um einige Millisekunden 20 G 3 und GlO und den geschlossenen Kontakt α 0 in den

verzögert wird, einen Flip-Flop FF 0 umschaltet und auf »0« stehenden Produktzähler ZlO ein und

damit Gate GO geöffnet wird. schaltet diesen auf »1«. Der vierte aus System ./ί ent-

Der Impulsgenerator M gibt aus einem System A nommene Impuls dieses Zehnerzyklus stellt den

und B wechselseitig Impulse ab, derart, daß immer Zähler Zl auf »10« bzw. »0«, und über Flip-Flop

ein Impuls, beispielsweise des Systems^, genau in 25 FFIl wird das Gate GIl geöffnet. Der vierte aus

der Hälfte des zeitlichen Zwischenraumes zwischen System B entnommene Impuls dieses Zehnerzyklus

zwei Impulsen des Systems B liegt. Die aus System^ gelangt nunmehr über die Gates G3, GIl und GlO

austretenden Impulse gelangen über das geöffnete Gate über die geschlossenen Kontakte a0 und al in die

GO auf einen auf »0« stehenden Zähler Z8. Nach zehn Zähler ZlO und ZIl, wobei der Zähler ZlQ auf »2«

Impulsen gibt der Zähler Z8 einen Impuls an den auf 30 und der Zähler ZIl auf »1« geschaltet wird. Der

»0« stehenden ZählerZ9 ab und schaltet diesen auf fünfte aus System^ kommende Impuls schaltet den

»1«. Gleichzeitig gelangt der aus Zähler Z8 aus- Zähler Z2 auf »0«, den Zähler Zl auf »1« und den

tretende Impuls über ein geöffnetes Gate Gl, den ge- Zähler ZO auf »2«. Der von Zähler Z2 abgegebene

schlossenen Kontakt a8 auf den auf »8« stehenden Impuls schaltet Flip-Flop FF12 um und öffnet Gate

Zähler Z13 und schaltet diesen auf »9«. Bei dem nun 35 G12. Der nun über Gate G3 aus SystemB eintreffende

folgenden zweiten Zehnerzyklus wird der wieder auf fünfte Impuls schaltet nunmehr über Gate G10 und

»0« stehende Zähler Z 8 wieder aufgefüllt, und der den geschlossenen Kontakt α 0 den Zähler Z10, über

zehnte Impuls dieses Zyklus schaltet den auf »1« Gate GIl und Kontaktal den Zähler ZIl und Gate

stehenden Zähler Z9 auf »2« und den Zähler Z13 auf G12 und Kontakt α2 den Zähler Z12 um je einen

»10« bzw. auf »0«. Ein über den geschlossenen Kon- 40 Schritt weiter, so daß ZlO auf »3«, ZIl auf »2« und

takt α 9 abgegebener Impuls schaltet den Flip-Flop Z12 auf »1« steht. Der Zähler Z 8 steht inzwischen

FFl um, wodurch Gate Gl geschlossen und Gate G2 wieder auf »9« und gibt bei Beendigung des dritten

geöffnet wird. Zehnerzyklus also mit dem dreißigsten Impuls einen

Der dabei von Zähler Z13 an Flip-Flop FF1 ab- Impuls an Flip-Flop FF3 ab, dieser wird umge-

gegebene Impuls muß für den nachgeschalteten Zähler 45 schaltet, schließt dadurch das Gate G 3 und öffnet Gate

Z14 wirkungslos bleiben, da dieser Impuls nicht zum G4. Die nunmehr aus System B entnommenen Impulse

eigentlichen Rechenvorgang gehört und zu einem gelangen über Gate G 4 auf die Flip-Flops FF12, FF11

falschen Ergebnis im Zähler Z14 führen würde. Aus und FFlO, diese werden umgeschaltet und schließen

diesem Grunde werden an die Zählerausgänge Wechsel- die nachgeschalteten Gates GlO bis G12, so daß keine

kontakte α9, b9, c9 geschaltet, die während der Ab- 50 Impulse mehr in den Produktenspeicher einlaufen

fühlung der Multiplikatorspeicher die Verbindung zum können. Im Produktenspeicher befindet sich nunmehr

Flip-Flop-FFl herstellen. Nach dem Abfühlen bei- der Wert »765«, und zwar im ZählerZlO der Wert

spielsweise des Zählers Z13 fällt das Relais A ab, und »7«, im Zähler ZIl der Wert »6« und im Zähler Z12

der Kontakt ö9 geht somit in seine andere Stellung. der Wert »5«. Dieser soeben beschriebene Vorgang

Hat sich nun, wie in der folgenden Beschreibung 55 wiederholt sich noch siebenmal, d. h. bis zur Beendinoch näher erläutert wird, während des Rechenvor- gung des zehnten Zehnerzyklus bzw. bis zum hundertganges der Zähler Z13 bis auf »10« gefüllt, so wird sten Impuls. Der Produktenspeicher -erhält über die der aus dem Zähler Z13 austretende Übertragsimpuls geschlossenen α-Kontakte die betreffende Anzahl von über den nunmehr entgegengesetzt geschalteten Impulsen. Die einzelnen Produktzähler zählen eben-Wechselkontakt in den nachgeschalteten Zähler Z14 60 falls bis »10«, schalten mit dem zehnten Impuls auf geleitet. Die erwähnten Wechselkontakte α 9, 69 und »0« um und geben an den nächstfolgenden Zähler c 9 stellen also bei Abfühlung die Verbindung zum einen Impuls ab, wodurch dieser um eine Stelle weiter-Flip-Flop-Fi⁷1 und nach dem Abfüllen die Verbin- geschaltet wird. Ist beispielsweise der Zähler Z12 bis dung zum nächsten Zähler dar. zum Wert »10¹« gefüllt, so gibt dieser seinen Über-

Der nunmehr aus dem System A austretende ein- 65 tragsimpuls an den nach der Abfühlung gelöschten

undzwanzigste Impuls läuft sowohl durch das Gate GO Multiplikatorspeicher Z13 ab. Auf diese Art und

auf den Zähler Z 8 als auch über das nun geöffnete Weise werden die Zähler Z13 bis Z16 einmal als

Gate G 2 auf die Multiplikandenzähler und schaltet Multiplikator-und zum anderen als Produktenspeicher

den Zähler ZO von »7« auf »8«, den Zähler Zl von in Anspruch genommen, also doppelt ausgenutzt. Ist

»6« auf »7« und den Zähler Z2 von »5« auf »6«. 70 der erste Operationszyklus beendet, d.h. der Multi-

plikand mit einer, und zwar der abgefüllten Stelle ausmultipliziert, so sind dem Impulsgeber hundert Impulse abgenommen in Zyklen von jeweils zehn Impulsen. Der hundertste aus System A kommende Impuls schaltet den Zähler Z 8 auf von »9« auf »10«, so daß dieser einen Impuls abgibt, der einmal den Flip-Flop FF3 umschaltet, so daß Gate G 3 geschlossen und Gate G4 geöffnet wird, und zum anderen den auf »9« stehenden Zähler Z9 auf »10« schaltet. Der ZählerZ9 gibt dabei einen Impuls an den Flip-Flop FF 5 und schaltet diesen um. Der hundertste aus System B austretende Impuls läuft über Gate G 4 auf die Flip-Flops FF10, FF12 und schaltet diese um, so daß die Gates GlO und G12 geschlossen werden. Außerdem wird dieser Impuls von der Leitung 15" abgenommen und der Flip-Flop FF 5 umgeschaltet. Dieser gibt dadurch selbst einen Impuls ab, der den Flip-Flop FF1 umschaltet, so daß Gate G1 wieder geöffnet und Gate G 2 geschlossen wird. Weiterhin schaltet der aus Flip-Flop FF 5 austretende Impuls den Flip-Flop FFO um, so daß Gate GO geschlossen wird, und ein aus der anderen Seite des Flip-Flops FFO austretender Steuerimpuls setzt die Programmsteuerung über RV weiterhin in Tätigkeit, und nach entsprechender Verstärkung dieses Impulses wird das Relais B erregt und die Schalterkontakte b geschlossen. Das Relais A fällt ab, und die Schalterkontakte α werden wieder geöffnet.

In den Zählern befinden sich nach Beendigung des ersten Hunderterzyklus folgende Werte:

Im Multiplikandenspeicher steht Zähler ZO auf »7«, Zl auf »6« und Z2 auf »5«. Im Produktenspeicher befindet sich das Ergebnis des ersten Hunderterzyklus, und zwar die achtfache fortgesetzte Addition des Multiplikanden mit dem Wert »4536« in den Zählern ZlO Wert »6« ZIl Wert »3«, Z12 Wert »5« und der abgefühlte Multiplikatorspeicher Z13 Wert »4«.

Die Art der Umschaltung der Relais sowie die Relaiswicklungen A₁ B, C und D selbst sind nicht im einzelnen beschrieben, da Anordnungen und Verfahren dieser Art bekannt sind. Nach dem Umschalten der Relais muß der Beginn der neuen Programmsteuerung etwas verzögert werden, damit die Relais zur Ruhe kommen.

Zu diesem Zweck ist ein bekanntes Verzögerungsglied VF7 zwischengeschaltet. Außerdem sind zur Verhinderung von Spannungssprüngen beim öffnen und Schließen der Relaiskontakte wie bekannt aus Kondensatoren C1 und C10 sowie Widerständen R1 und i?10 bestehende Sicherungsschaltglieder angeordnet. Ein Schaltbeispiel ist in der Leitung des Zählers Z10 gezeigt. Der in VF 7 verzögerte Impuls schaltet bei Beginn des· neuen Hunderterzyklus den Flip-Flop FFO um, so daß das Gate GO geöffnet wird. Dadurch können wieder Impulse aus System A über das Gate GO austreten, und die Schaltung arbeitet wie bereits beschrieben. Jedoch laufen jetzt die aus dem Zähler Z8 austretenden Impulse über den nunmehr geschlossenen C8-Kontakt in den Zähler Z14. Ebenso laufen die über Gate G10 aus System B entnommenen Impulse über Kontakt b0 in Zähler ZIl und/oder über Gate GIl und den Kontakt el, den Kontakt fo2 in den Zähler Z13. Nach Beendigung des zweiten Hunderterzyklus befindet sich im Produktenspeicher infolge der dreifachen fortlaufenden Addition der Wert »6237«. Bei Beginn des dritten Hunderzyklus wird das Relais C erregt und Relais B in Ruhestellung gebracht. Damit werden die 5-Kontakte geöffnet und die c-Kontakte geschlossen. Nach Öffnung des Gates GO läuft jetzt der jeweils zehnte aus Zähler Z8 austretende Impuls über Kontakt c8 in den Zähler Z15 ein. Nach Durchführung des bereits beschriebenen Schaltvorganges und Beendigung des dritten Hunderterzyklus ist im Produktenspeicher ein Wert von »7371« enthalten.

Zur Abiühlung der vierten Stelle des Multiplikators, nämlich des Zählers Z16., muß noch ein vierter Hunderterzyklus gestartet werden. Das Relais D wird erregt, und Relais C fällt ab. Dadurch werden wiederum die cZ-Kontakte geschlossen und die c-Kontakte geöffnet, so daß über den Kontakt d 8 der Zähler Z16

ίο abgefühlt werden kann. Nach Ablauf des erforderlichen Schaltvorganges laufen die den Ergebniswert darstellenden Impulse dieses hundertsten Zyklus über Gate GlO und Kontakte d 0 in den Zähler Z13, über Gate G11 und Kontakt d 1 in den Zähler Z14 und über Gate G12 und Kontakt d2 in den Zähler Z15 ein.

In dem vierstelligen Multiplikator- und dem dreistelligen Produktenspeicher ist nunmehr ein siebenstelliges Produkt enthalten, und zwar das Endergebnis dieser Multiplikation »7938«.

Nunmehr kann durch eine geeignete Umstellung der gesamte Produktenspeicher gelöscht und neue Werte eingegeben werden. Bei Beginn einer neuen. Rechenoperation wird wiederum Relais A erregt, wodurch Relais D abfällt, und der Rechenvorgang wird in der beschriebenen Weise durchgeführt.

In Fig. 2 ist eine andere Schaltmöglichkeit zwischen zwei Zählern Z13 und Z14 dargestellt zur Verhinderung der Abgabe von Abfühlimpulsen auf den nachgeschalteten Zähler. Während der Abfühlung sind die Kontakte α 10 und σ 11 geschlossen. Der aus dem Zähler Z13 austretende Impuls läuft also einmal auf den Flip-Flop FF1 und ist zum anderen über den Widerstand R2 und den Kontakt all an Erde geschaltet, so daß der Zähler Z14 von diesem Impuls unbeeinflußt bleibt.

Nachdem der Zähler abgefühlt und Relais A abgefallen ist, wird sowohl der Kontakt α 10 als auch der Kontakt all geöffnet, so daß während des Rechenvorganges im Falle eines Zählerübertrages der Übertragsimpuls auf den Zähler Z14 läuft.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronische Rechenmaschine zur Durchführung von Multiplikationen mit Röhrenzählwerken für die Aufnahme von Multiplikator, Multiplikand und Produkt, die aus den einzelnen Wertstellen zugeordneten elektronischen Zählern bestehen, nach dem Prinzip der wiederholten Addition mit Stellenverschiebung der Multiplikatorziffernstellen und entsprechender Stellenverschiebung der Produktziffernstellen arbeitend, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stellenzahl des Multiplikators entsprechende und für die Aufnahme der oberen Wertstellen des Produktes vorgesehene Anzahl Zähler (Z 13 bis Z16) des Produktspeicherwerkes durch Relais, welche die Stellenverschiebung ausführen, der Wertordnung entsprechend nacheinander an eine Multiplikatorabfühleinrichtung anschließbar angeordnet sind und daß die Sperrung des Übertragsimpulses während einer Multiplikatorabfühlung durch die gleichen Relais erfolgt.

2. Elektronische Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Sperrung des Übertragsimpulses aus den als Multiplikatorspeicher verwendeten Produktzählern (Z 13 bis Z15) Umschaltkontakte (α 9, b9, c9) vorgesehen sind, die den Ausgang eines dieser Zähler

(Z 13 bis Z15) wechselseitig mit dem Eingang des nachgeschalteten Zählers und mit der Multiplikatorabffülleinrichtung (Gl, FFl, Z 9) verbinden.

3. Elektronische Rechenmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Sperrung des Übertragsimpulses aus den als Multiplikatorspeicher verwendeten Produktzählern (Z 13 bis Z15) ein Arbeitskontakt (öl 1) vorgesehen ist, der von den entsprechenden Spaltenver-

Schiebungsrelais betätigt wird, wodurch ein bekanntes Impulszwistihenspeicherungsglied (i?2) in Ruhestellung gehalten und so der Übertragsimpuls unterdrückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 750 614;
Hollerith-Nachrichten, Heft 74, Juni 1937, S. 1022 bis 1024.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen