DE1079359B - Aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der Inversion der exklusiven Oder-Bedingung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der Inversion der exklusiven Oder-Bedingung, auch Identitätsbedingung genannt.

Bei Rechenautomaten tritt häufig das Problem auf, zwei binär codierte Zeichen miteinander zu vergleichen und bei Identität beider Zeichen irgendeinen Vorgang auszulösen. Als Beispiel sei die Adressenauswahl bei einer Magnettrommel genannt.

Jedes binär codierte Zeichen besteht aus- «-Elementen, die jeweils nur den Wert »1« oder »0« annehmen können. So besteht das Zeichen A z. B. aus den Elementen a_v a₂ ... bis a_n. Hat man zwei Zeichen

A = (a_v a₂ B=(b_v b_%

K),

die miteinander verglichen werden, so sind sie nur dann identisch, wenn

für alle k = 1,2 . .. n; also nur, wenn jeweils alle Elemente der beiden Zeichen mit dem gleichen Index identisch sind.

Die beiden Zeichen sind nicht identisch, wenn as

für mindestens ein k; wenn also auch nur zwei Elemente mit dem gleichen Index nicht identisch sind.

In der Schreibweise der Booleschen Algebra wird die Funktion g_k für die Identität zweier Elemente folgendermaßen dargestellt:

Sk= [(akt>k)v(äkh)]

Die Funktion f_k für die Ungleichheit zweier EIemente wird folgendermaßen dargestellt:

Ferner ist

fk= [(β*»&*) (β* w 6*)]

fk = Sk-

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Zum Vergleich zweier Elemente a_k und b_k bedarf es daher, wie die angeführten Gleichungen zeigen, eines aus Und-Schaltungen, Oder-Schaltungen und Inverter-Schaltungen aufgebauten Netzwerkes. Ein bekanntes Netzwerk dieser Art ist in Fig. 1 dargestellt.

Für jedes Element a_k und b_k ist ein Eingang vorhanden. Die Eingänge werden einerseits direkt auf eine erste Und-Schaltung geführt, an deren Ausgang man die Funktion a_k · b_k erhält, und andererseits über je eine Inverterschaltung auf eine zweite Und-Schaltung geführt, an deren Ausgang man die Funktion &_k-F_k erhält. Die Ausgänge der beiden Und-Schaltungen führen auf eine Oder-Schaltung, an deren

bestehende Anordnung zur Bildung

der Inversion der exklusiven

Oder-Bedingung

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhaus en,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Phys. Jürgen Lösch, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

Ausgang man die Funktion

Sk= (flk-bk) ν (flk-bk)
erhält.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den recht beträchtlichen Aufwand in diesem Netzwerk zu verringern. Zu diesem Zweck wird die Schaltung, deren Ausgang nur dann markiert ist, wenn beide Eingänge^ und b_k gleichzeitig markiert sind oder wenn beide Eingänge gleichzeitig nicht markiert sind, wenn also a_k mit b_k identisch ist, ersetzt durch eine aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der Identitätsbedingung, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder der beiden Eingänge mit dem Emitter eines zugeordneten Transistors verbunden ist und über einen Eingangswiderstand an einem ersten festen Potential, über einen Spannungsteiler an einem zweiten festen Potential liegt, daß die Abgriffe der Spannungsteiler jeweils mit der Basis des Transistors des anderen Eingangs verbunden sind, und daß die Kollektoren der Transistoren über einen gemeinsamen Ausgangswiderstand, an dem das Ausgangssignal abgenommen wird, an einem dritten festen Potential liegen.

Es ist zweckmäßig, das Markierpotential am Eingang so groß wie das dritte feste Potential zu wählen.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 2 bis 4 beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine symbolhafte Darstellung der Schaltung zur Bildung der Identitätsbedingung,

90*769/272

Fig. 4 die Verwendung der Identitätsschaltung in einer Vergleichsschaltung.

In der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Eingang a_k mit dem Emitter eines Transistors T₁, der Eingang b_k mit dem Emitter eines Transistors T₂ verbunden. Ferner liegt der Eingang a_k über den Widerstand R₁ an Erdpotential, über den Spannungsteiler R₁, R₆ an einem festen Potential U_{B 2}. Ebenso liegt der Eingang b_k über einen Widerstand R₂ an Erdpotential und über den Spannungsteiler R₃, R₅ an dem Potential U_B2. Der Abgriff des Spannungsteilers R₃, R₅ ist mit der Basis des Transistors T₁, der Abgriff des Spannungsteilers .R₄, R₆ mit der Basis des Transistors T₂ verbunden. Die Kollektoren der beiden Transistoren T₁ und T₂ liegen über den gemeinsamen Widerstand R₁ an dem festen Potential U_Bl. An diesem gemeinsamen Widerstand R₁ wird das Ausgangssignal abgenommen. Bei pnp-Transistoren ist U_Bl negativ, U_B2 positiv, bei npn-Transistoren ist U_Bl positiv, U_B2 negativ.

Bei der Funktionsbeschreibung der Schaltungsanordnung sind drei Fälle zu unterscheiden:

1. a_k und b_k sind nicht markiert.

2. a_k und b_k sind markiert.

3. a_k ist markiert, b_k ist nicht markiert bzw. b_k ist markiert, a_k nicht markiert.

Dabei ist das Eingangspotential bei Markierung = U_{B v} bei Nichtmarkierung = Erdpotential.
1. a_k=b_k = OVoIt.

Die Transistoren T₁ und T₂ sind hochohmig, da an die Basiselektroden über R₃, R₅ bzw. i?₄, R₆ Sperrspannung gelegt ist. Über R₁ fließt nur der geringe Reststrom der Transistoren. Am Ausgang c_k steht also nahezu die Spannung U_Bl zur Verfügung; der Ausgang c_k ist also markiert.

auswirken, wenn R^R₆-U_Bi'-U_B2 gewählt wird. Es fließt also ein Strom vom Eingang b_k über T₂ und R₁ nach U_Bl; dadurch entsteht am Ausgangc_k eine Spannung nahe Null. Der Ausgang c_k ist also ■ nicht markiert.

Analog liegen die Verhältnisse, wenn b_k=U_Bl und a_k = 0 ist. Es ist für diesen Fall in obiger Beschreibung nur a_k mit b_k, R₃ mit i?₄, R₅ mit R₆ und T₁ mit T₂ zu vertauschen.

Die Widerstände R₁ und R₂ können von Fall zu Fall auch von den den Eingängen a_k und b_k vorgesehenen Schaltkreisen gebildet werden, ebenso wie der Widerstand R₁ vom Eingangswiderstand der nachfolgenden Schaltung gebildet werden kann.

Fig. 3 zeigt eine symbolhafte Darstellung der beschriebenen Identitätsschaltung. Am Ausgang dieser Identitätsschaltung erhält man also sofort die Funktion.

Auch in diesem Fall liegt an den Basiselektroden Sperrspannung. Es fließt aber nicht einmal ein Reststrom, da zwischen Emitter und Kollektor praktisch kein Spannungsgefälle besteht. Am Ausgang c_k steht wieder die Spannung¹ U_{B t} zur Verfugung, er ist also auch in diesem Fall markiert. 3. a_k=U_Bl, b_k = 0.

Der Transistor T₁ ist gesperrt, da sein Emitter auf Kollektorpotential liegt, an die Basis aber über R₃, R₅ Sperrspannung gelegt wird. Der Emitter des Transistors T₂ liegt auf Erdpotential. Der Transistor T₂ ist niederohmig, da an seine Basis über i?₄ Durchlaßspannung gelegt wird. Die über R₆ anliegende Sperrspannung U_B2 kann sich nicht

d. h. der Ausgang ist nur dann markiert, wenn die Elemente mit gleichem Index identisch sind.

In Fig. 4 ist eine Schaltanordnung gezeigt, die eine Identitätsschaltung für ein vollständiges Zeichen bildet. Die Ausgänge der den einzelnen Indizes k zugeordneten Identitätsschaltungen sind in der w-fachen Und-Schaltung zusammengefaßt,- damit erhält man am Ausgang dieser Und-Schaltung die Funktion

= [0, bj) ν (ä, F₁)] [O₂ b₂) ν O₂ F₂)] [O₃ ..-)]...

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aus elektronischen Schaltmitteln bestehende Anordnung zur Bildung der Identitätsbedingung

   dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Eingänge (a_k; b_k) mit dem Emitter eines zugeordneten Transistors (T₁; T₂ verbunden ist und über einen Eingangswiderstand (R₁; R₂) an einem ersten festen Potential, über einen Spannungsteiler (R₃, R₅; R₁, R₆) an einem zweiten festen Potential liegt, daß die Abgriffe der Spannungsteiler jeweils mit der Basis des Transistors des anderen Eingangs verbunden sind, und daß die Kollektoren über einen gemeinsamen Ausgangswiderstand (R₁), an dem das Ausgangssignal abgenommen wird, an einem dritten festen Potential liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 909 769/272 3.60