DE1424751B2 - Addiervorrichtung zur unmittelbaren Addition eines Addenden zum Inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern - Google Patents

Description

In der Datenverarbeitung ist es üblich, zur Addition einer Zahl zum Inhalt eines Registers oder Speichers das betreffende Wort aus dem Register oder aus der Speicherzelle herauszulesen und durch eine Addiervorrichtung um den Wert des Addenden zu erhöhen, um dann das Resultat wieder in der Speicherzelle zu speichern. Für diese Operation wird jedoch relativ viel Zeit benötigt.

Durch die USA.-Patentschrift 2 843 317 (entspricht der deutschen Auslegeschrift 1 099 235) ist bereits eine Addiervorrichtung zur Addition einer Zahl zum Inhalt eines Registers bekanntgeworden, bei der keine Notwendigkeit zum Herauslesen des Augenden besteht. In dieser Literaturstelle wird jedoch nicht gezeigt, wie eine unmittelbare Addition eines Addenden zum inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern vorgenommen werden soll, ohne daß hierfür Zwischenspeicher erforderlich sind. Außerdem ist die vorgeschlagene Vorrichtung verhältnismäßig aufwendig, da sie pro Stelle nebst einer Anzahl von Schaltelementen vier Magnetverstärker benötigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Addiervorrichtung zu schaffen, welche sieh zur unmittelbaren Addition eines Addenden zum Inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern eignet, ohne daß hierfür Zwischenspeicher erforderlieh sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) jedes der wählbaren Register bildet die Zeile einer Matrix, wobei jedes einzelne Matrixelement in bekannter Weise ein Speicherelement aufweist, welches durch eine erste Steuerleitung in einen einer binären »1« entsprechenden Schaltzustand und durch eine zweite Steuerleitung in einen einer binären »0« entsprechenden Zustand schaltbar ist und ferner mit einer Leseleitung versehen ist, welche bei einer Änderung des Schaltzustandes ein Sienal abeibt·

b) jeder Matrixzeile 4t eine an sich bekannte Zeilenauswahleinrichtung zugeordnet;

c) jeder Matrixspalte ist eine mit den einzelnen Stellen eines den Addenden speichernden Addendenregisters verbundene Spaltenauswahleinrichtung zugeordnet, wobei

aa) jeweils der Eingang einerseits an die erste Steuerleitung gekoppelt ist und andererseits über eine Verzögerungsschaltung an einen Eingang eines UND-Gliedes und an einen Einging einer Sperrschaltung gekoppelt ist,

bb) die Leseleitung an einen weiteren Eingang des UND-Glieds und den Sperreingang der Sperrschaltung gekoppelt ist,

cc) der Ausgang der Sperrschaltung an die zweite Steuerleitung gekoppelt ist

dd) die einzelnen Spaltenauswahleinrichtungen mit ODER-Gliedern in einer Ringschaltung zusammengeschaltet sind, wobei je ein Eingang eines Oder-Gliedes zur Aufnahme einer Addendenstelle j· _t

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Durch die Erfindung wird somit eine Einrichtung geschaffen, die im Aufbau außerordentlich einfach ist und pro Binärstelle der gespeicherten Information lediglich ein einziges Speicherlement benötigt. Sie eignet sich besonders für den Fall, wo es notwendig ist, eine große Anzahl von Wörtern durch entsprechende Additionsoperationen zu verändern.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Addiervorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer ersten und einer zweiten Steuerleitung nur eine Steuerleitung vorgesehen ist, wobei in jeder Spaltenauswahleinrichtung Mittel zur Erzeugung von Signalen vorgesehen sind, die einen einer binären »1« oder »0« entsprechenden Schaltzustand erzeugen. Dadurch wird noch eine weitere Vereinfachung des Aufbaus erzielt.

Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend beschrieben, wobei Bezug auf die Zeichnung genommen wird. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Addiervorrichtung zur unmittelbaren Addition einer Eins zum Inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern und

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Addiervorrichtung zur unmittelbaren Addition eines Addenden zum Inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung ist so ausgebildet, daß ein in einem Register gespeichertes Wort bei Anschalten eines Zählimpulses an die Eingangsleitung 10 um den Wert 1 erhöht werden kann.

Jedes Binärwort wird in ein Wortregister Rl bis R5 eingespeichert, das aus einer Anzahl von bistabilen Speicherelementen besteht, von denen jedes einzelne zwischen dem ersten und dem zweiten stabilen Zustand umgeschaltet werden kann. So kann ζ B. das Wort

^Nr·^],'" ^{das aui}\ ^de _D ⁿ bistabilen Stufen 12 14, 16 18 ^{und 20} bestehende Register-Rl eingespeichert werden, ^dlf Binärwörter 2 3 4 und 5 in aus den

^{42 bis 50 u}°^{d 52 bl}* ⁶⁰ bestehenden Register Rl UsRS eingespeichert werden. Jedes Speicherelement besteht zweckmaßigerweise aus einem bistabilen ferromagnetischen Film, der eine einachsige Anisotropie aufweist. ^Die?^icl?^ei°^es^^tigenFümes beträgtvorzugsweise ^nichj ^mehr ** ^{eme emzi}S^e, Domäne Filme dieser Art ^werd?f_f ¹F¹ allgemeinen als dünne Filme bezeichnet. ^Ef;^{alt der} Speicher nicht nur ein, sondern mehrere ^solche,^r Register, so ist es zweckmäßig, unter diesen verschiedenen Registern jeweils das gewünschte aus-™^ahl|ⁿ ^ können. Zu diesem Zweck ist fur jede Zeile ^des Speichers eine an sich bekannte Zeilenauswahleinrichtung vorgesehen die im vorliegenden Falle die Form einer Kippschaltung 62 64 66 68 und 70 aufweist Sobald eme dieser Kippschaltungen durch ^{eine m}?^{ht d}"gesteilte Vorrichtung in ihren Steuer- *^ustand umgeschalte wird, wird dem entsprechenden Vorspannungsgenerator B em Ausgangss.gnal zuge- ^f' ^{so da}« dieser Generator auf einer der zuge^ordneten Leitungen 72 bis 80 ein Signal erzeugt. Dieses Signal erzeugt ein Feld, das quer zur leichten Magnetisierungsachse der einzelnen zugeordneten magnetischen Speicherelemente hegt. Bei solchen Speicherelementen kann das Anlegen eines Feldes angs zur leichten Magnetisierungsachse die Umschaltung des Films bewirken, jedoch nur, wenn das genannte Querfeld vorhanden ist. Mit anderen Worten: das längs der leichten Magnetisierungsachse angelegte Feld, das im allgemeinen mit Längsfeld bezeichnet wird, kann so schwach ausgebildet werden, daß es nur bei gleichzeitiger Anwesenheit eines Querfeldes die Umschaltung des Filmes vornehmen kann.
Der auf der Leitung 10 ankommende Zählimpuls

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wird einer Verzögerungsschaltung 82 sowie einer geschaltet, obwohl beide Leitungen auch parallel mit-Treiberstufe 84 parallel zugeführt. Jedesmal, wenn von einander verbunden sein können. Die Leitung 104 der Treiberstufe 84 ein Signal auf ihrer Ausgangs- koppelt jedes der Speicherelemente der untersten Stelle leitung 86 erscheint, die gleichzeitig eine Eingangs- in der entgegengesetzten Richtung zur Kopplung derleitung für die in einer Reihe angeordneten Speicher- 5 selben Elemente durch die Leitung 86. Auf diese Weise elemente bildet, hat dieses Signal die Wirkung, eines veranlaßt jedes die Schaltung 94 durchlaufende und der magnetischen Elemente 12 22, 32, 42, 52 für die auf der Leitung 104 auftretende Signal, daß ein vorunterste Stelle in den Zustand »1« umzuschalten, vor- magnetisiertes Speicherelement der untersten Stelle ausgesetzt, daß es durch ein Querfeld vorgespannt ist. in seinen Zustand »0« umgeschaltet wird. Dieser Vor-Dieser Zustand entspricht der binären »1« der un- io gang wird beim Speicherelement 22 durch die untertersten Stelle eines gespeicherten Wortes. Befindet sich halb der Leitung 74 liegende Zahl angedeutet. Die Leidas vorgespannte Speicherelement der untersten Stelle tung 104 kann also als eine Eingangsleitung angesehen bereits in seinem Zustand »1«, so wird es durch das auf werden, mit deren Hilfe die Speicherelemente in ihren der Leitung 86 auftretende Eingangssignal nicht mehr Zustand »0« umgekippt werden, umgeschaltet. Befindet sich dagegen dieses Speicher- 15 Wenn das Speicherelement 22 das ausgewählte, also element in seinem Zustand »0«, so bewirkt das auf der vormagnetisierte Speicherelement der untersten Stelle Leitung 86 auftretende Eingangssignal, daß das Spei- ist, wird dieses Element durch ein auf der Leitung 86 cherelement in den Zustand »1« umgeschaltet wird. Die auftretende Eingangssignal nicht umgeschaltet, da es Leitung 86 kann also als eine Eingangsleitung zur sich bereits im Zustand »1« befindet. Das vom Ein-Umschaltung auf den Zustand »1« des Speicher- 20 gangssignal erzeugte Feld weist eine solche Polarität elementes für die unterste Stelle angesehen werden, auf, daß das Element 22 in seinem Zustand »1« vergleichgültig ob ein auf dieser Leitung auftretendes bleibt. Da also keine Umschaltung stattfindet, tritt Signal das vorgespannte Element nun tatsächlich vom auf der Leitung 104 ein Signal auf, wodurch das Zustand »0« in den Zustand »1« umkippt oder es im Speicherelement 22 in den Zustand »0« umgekippt Zustand »1« beläßt. Entsprechend hierzu stellt die 25 wird. Handelt es sich dagegen bei dem ausgewählten, Treiberstufe 84 die Stufe zum Umschalten auf den also vormagnetisierten Speicherelement der untersten Zustand »1« dar. Die beiden Möglichkeiten werden Stelle um das Element 32 und befindet sich dieses durch die innerhalb der Speicherelemente 22 und 32 Speicherelement 32 zunächst in seinem Zustand »0«, waagerecht angeordneten Ziffern dargestellt, die sich so wird es durch ein auf der Leitung 86 auftretendes oberhalb der ihnen zugeordneten Leitungen 74 und 76 30 Signal in den Zustand »1« umgeschaltet. Dadurch wird befinden, die das Querfeld erzeugen. Die Ziffer links der Sperrschaltung 94 ein Signal zugeführt, welches von der Leitung 88 stellt dabei sowohl den Anfangs- verhindert, daß der verzögerte Zählimpuls diese Schalzustand des Elementes als auch den Anfangsbinärwert tung durchläuft. Es wird also auf der Leitung 104 kein der untersten Stelle des betreffenden gespeicherten Signal auftreten, das eine Umschaltung in den ZuWortes dar. 35 stand »0« veranlassen würde. Anders ausgedrückt: inWenn das Speicherelement 32 umgeschaltet wurde, folge der Sperrwirkung der Schaltung 94 wird ein vorerscheint auf der Ausgangsleitung 88 ein meßbares magnetisiertes Speicherelement der untersten Stelle nur Signal, das sämtlichen Speicherelementen der untersten dann durch den auf der Leitung 104 auftretenden ver-Stelle zugeführt wird. Wenn also dieses auf der Lei- zögerten Zählimpuls von seinem zweiten Zustand »1« tung 88 auftretende Signal über den Leseverstärker 90 4° in seinen ersten Zustand »0« umgeschaltet, wenn dieses dem Sperreingang 92 einer Sperrschaltung 94 zu- Element ursprünglich nicht von dem auf der Leitung 86 geführt wird, so genügt dies, um den Durchgang des auftretenden Zählimpuls von seinem ersten Zustand »0« verzögerten Zählimpulses auf die Ausgangsleitung 96 in seinen zweiten Zustand »1« umgeschaltet wurde. Der der Sperrschaltung zu verhindern. Handelt es sich da- Verzögerungsfaktor der Schaltung 82 hängt von den gegen bei dem vormagnetisierten Speicherelement um 45 Schaltungskonstanten ab und ist so bemessen, daß er ein nichteingeschaltetes Element, z. B. das Element 22, ein Ausgangssignal zur Sperrschaltung genau zu der das sich bereits in seinem Zustand »1« befindet, so hat gleichen Zeit vorsieht, in der ein Ausgangssignal vom das auf der Leitung 86 auftretende Eingangssignal keine Verstärker 90, das durch ein auf der Leitung 86 aufWirkung, und der Zustand dieses Speicherelementes tretendes Signal verursacht wurde, an der Sperrbleibt unverändert. Dem Verstärker 90 wird daher 5° schaltung 94 eintrifft. Im allgemeinen kann festgestellt über die Ausgangsleitung 88 kein meßbares Signal zu- werden, daß die Verzögerung des Zählimpulses durch geführt, und der verzögerte Zählimpuls, der zu dem die Verzögerungsschaltung 82 im wesentlichen gleich der um eine der Verzögerungszeit der Verzögerungs- Summe der Verzögerungen ist, die durch die Treiberschaltung entsprechende Zeit (180°) verschobenen Aus- stufe 84, den Leseverstärker 90, die Leitungen 86 und gangssignal des Verstärkers 90 hinzuaddiert wird, ge- 55 88 und selbstverständlich auch die Schaltzeit des Films langt somit zum Ausgang 96 der Sperrschaltung 94. verursacht werden. Die Verzögerung für die Schaltung Dieses Ausgangssignal wird sodann einer Verzöge- 98 sowie die anderen in F i g. 1 angegebenen Verzögerungsschaltung 98 und einer Treiberstufe 100, die zum rangen lassen sich auf ähnliche Weise berechnen. Umschalten der Speicherelemente der zweiten Stelle Nach Durchlaufen der Sperrschaltung 94 bewirkt in den Zustand »1« vorgesehen ist, parallel zugeführt. 60 der auf der Leitung 10 auftretende Zählimpuls über Das von der Treiberstufe 100 erzeugte Signal wird die Treibersufe 100 und die Leitung 102 die Umüber die Leitung 102 als Ausgangssignal den einzelne.. schaltung des vormagnetisierten Speicherelementes der Speicherelementen 14, 24, 34, 44, 54 (d.h. an die Elemente 14, 24, 34, 44, 54 der zweiten Stelle in den Speicherelemente der zweiten Stelle zugeführt, um Zustand »1«, sofern sich dieses nicht bereits in diesem diese in derselben Weise zu beeinflussen, wie es das 65 Zustand befindet. Die Umschaltung erfolgt dabei auf Eingangssignal auf der Leitung 86 im Falle der dieselbe Weise wie im Falle der Umschaltung des vor-Speicherelemente der niedrigsten Ordnung ist. Die magnetisierten Speicherelementes der untersten Stelle, Leitung 102 ist außerdem mit der Leitung 104 in Reihe das durch den Zählimpuls über die Treiberstufe 84

umgeschaltet wird. Wird das vormagnetisierte Speicherelement der zweiten Stelle durch ein auf der Leitung 102 auftretendes Signal von seinem Zustand »0« in den Zustand »1« umgeschaltet, so wird auf der Ausgangsleitung 106 ein Impuls erzeugt, der dafür sorgt, daß der in diesem Falle durch die Verzögerungsschaltung 98 erneut verzögerte Zählimpuls gesperrt wird und die Sperrschaltung 108 nicht durchlaufen kann. Das auf der Leitung 106 auftretende Ausgangssignal kann gegebenenfalls durch einen Verstärker 110 verstärkt werden. Befindet sich das vormagnetisierte Speicherelement der zweiten Stelle beim Auftreten eines Impulses auf der Leitung 102 jedoch bereits in seinem Zustand »1« und behält somit diesen Zustand bei, so durchläuft der verzögerte Zählimpuls die Sperrschaltung 108. Dieser Impuls wird sodann der Verzögerungsschaltung 112 der dritten Stelle sowie der Treiberstufe 114 der dritten Stelle parallel zugeführt. Der Ausgang dieser Treiberstufe ist über die Leitung 116 mit dem Eingang jeder der bistabilen Speichertung 86 auftritt, hat auf das vormagnetisierte Speicherelement 22 keine Wirkung, da sich dieses Element bereits in seinem Zustand »1« befindet. Es tritt also auf der Leitung 88 kein nennenswertes Signal auf, und die Sperrschaltung 94 der ersten Ordnung gestattet somit das Durchlaufen des verzögerten Zählimpulses. Das Ausgangssignal der Sperrschaltung 94 kann als ein Übertragssignal angesehen werden, das beim Zuführen an jedes der Speicherelemente der zweiten Stelle über die Treiberstufe 100 nicht nur gewährleistet, daß sich das Element 24 in seinem Zustand »1« befindet, sondern darüber hinaus über die Erdleitung 104 das Element 22 in den Zustand »0« umschaltet. Da sich das Element 24 bereits in seinem Zustand »1« befand, wurde es durch den auf der Leitung 102 auftretenden Impuls nicht mehr umgeschaltet. Es tritt also auf der Leitung 106 ein nennenswertes Signal auf, und die Sperrschaltung 108 wird nicht gesperrt, so daß der verzögerte Übertragsimpuls den Elementen der dritten Stelle zugeführt wird.

Das Ausgangssignal der Treiberstufe 114 wird über die Leitung 116 sämtlichen Speicherelementen der dritten Stelle zugeführt und veranlaßt die Umschaltung des vormagnetisierten Speicherelementes 26 von seinem

elemente 16, 26, 36, 46, 56 der dritten Stelle verbunden, wobei dieser Eingang zur Umschaltung in den Zustand »1« dient. Darüber hinaus ist der Ausgang dieser Treiberstufe 114 außerdem über die Leitung 118 mit einem Eingang der Speicherelemente der zweiten Stelle 25 Zustand »0« in den Zustand »1«. Darüber hinaus ververbunden, wobei dieser Eingang zum Umschalten in anlaßt dieses Signal über die Leitung 118, daß das

Element 24 von seinem Zustand »1« in den Zustand »0« umgeschaltet wird. Durch das Umschalten des Speicherelementes 26 wird auf der Leitung 120 ein Ausgangssignal erzeugt, das über den Verstärker 122 verhindert, daß ein von der Verzögerungsschaltung 112 kommender Impuls die Sperrschaltung 124 durch-

den Zustand »0« dient. Die Speicherelemente der zweiten Stelle werden also genauso umgeschaltet wie die Speicherelemente der ersten Stelle. Da die Speicherelemente der übrigen Stellen ebenfalls eine Treiberstufe und einen Eingang zum Umschalten in den Zustand »1« sowie einen Eingang zum Umschalten in den Zustand »0« besitzen und da ihnen außerdem jeweils eine Verzögerungs- sowie eine Sperrschaltung zulaufen kann. Dadurch erhält weder die Verzögerungsschaltung 126 noch die Treiberstufe 128 ein Eingangs

geordnet ist, wobei der Ausgang einer Sperrschaltung 35 signal. Dies bedeutet, daß weder die zum Umschalten

jeweils mit dem Eingang der nächsthöheren Verzögerungsschaltung und dem Eingang der zum Umschalten in den Zustand »1« vorgesehenen Treiberstufe D der nächsthöheren Stelle parallel geschaltet ist, ergibt sich somit, daß die Speicherelemente sämtlicher Stellen genauso umgeschaltet werden wie die Speicherelemente der ersten und zweiten Stelle.

Nachfolgend wird nunmehr die Gesamt-Arbeitsweise der Addiervorrichtung an Hand eines Beispieles beschrieben. Dabei sei angenommen, daß die Binärzahl, die in dem aus den Speicherelementen 22 bis 30 bestehenden Register/?2 eingespeichert ist, die Zahl 10011 darstellt, die der Dezimalzahl 19 entspricht. Bei dieser Binärzahl befindet sich das Speicherelement 30 in seinem Zustand »1«, während sich die Speicherelemente 26 und 28 im Zustand »0« und die Speicherelemente 22 und 24 wiederum im Zustand »1« befinden. Das in diesem Register R 2 enthaltene Wort bzw. die in diesem Register enthaltene Zahl soll also nun um den Wert 1 erhöht werden. Um dieses Register/?2 anzusteuern, muß die zugehörige bistabile Stufe vorgespannt werden. Die Kippschaltung 64 wird daher eingestellt, um über ihren Vormagnetisierungsgenerator B ein Signal auf der Leitung 74 zu erzeugen, das für jedes der im Register R2 enthaltenen bistabilen Elemente ein Querfeld erzeugt. Diese Vormagnetisierung an jedem dieser Elemente strebt danach, die Magnetisierungsrichtung der Elemente von der leichten Magnetisierungsachse wegzudrehen.

Zur gleichen Zeit bzw. anschließend, wenn das Querfeld noch vorhanden ist, wird an die Leitung 10 ein Zählimpuls angeschaltet. Das sich daraus ergebende Ausgangssignal der Treiberstufe 84, das auf der Leiin den Zustand »1« vorgesehene Eingangsleitung 130 der Speicherelemente der vierten Stelle noch die zum Umschalten in den Zustand »0« vorgesehene Eingangsleitung 131 der Speicherelemente der dritten Stelle ein Signal erhält. Die Speicherelemente 26 und 28 bleiben daher in ihrem Zustand »1« bzw. »0«. Da das Speicherelement 28 nicht umgeschaltet wird, tritt somit auch kein Impuls auf der Ausgangsleitung 132 auf. Die Sperrschaltung 134 ist also nicht gesperrt. Da jedoch die Sperrschaltung 124 kein Signal für die Verzögerungsschaltung 126 bereitstellte, ergibt sich somit auch kein Ausgangssignal von der Sperrschaltung 134. Der zum Umschalten in den Zustand »0« vorgesehenen Eingangsleitung 140 der Speicherelemente der vierten Stelle wird also über die Treiberstufe 136 und die Leitung 138 kein Signal zugeführt. Das Element 28 verbleibt daher in seinem Zustand »0«. Aus demselben Grunde wird auch der Zustand des Elementes 30 nicht geändert. Das heißt, wenn auf der Leitung 138 kein Eingangssignal auftritt, so ergibt sich auch kein Ausgangssignal auf der Leitung 140, die zur Sperrschaltung 142 führt. Wenn aber auch der Verzögerungsschaltung 144 kein Signal zugeführt wird, so gelangt durch die Sperrschaltung 142 kein Signal zur Treiberstufe 146. Es tritt also auf der Leitung 148, die zu dem Umschalten in den Zustand »0« vorgesehenen Eingang der Speicherelemente der fünften Stelle führt, kein Signal auf, so daß das Element 30 im Zustand »1« bleibt. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, stellt das so entstandene Wort die Binärzahl 10100 dar, die der Dezimalzahl 20 entspricht. Mit anderen Worten, die im Register befindliche Zahl ist um den Wert 1 erhöht worden.

Das zweite Ausfiihrungsbeispiel einer Addiervorrichtung zur unmittelbaren Addition eines Addenden zum Inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern ist in F i g. 2 dargestellt. Der Speicher ist ebenso wie der in F i g.l dargestellte Speicher in Wortregister Rl,R2usv/. unterteilt. In der Zeichnung sind lediglich zwei Register R1, Rl mit je drei bistabilen Stufen oder Speicherelementen dargestellt. Jedoch kann die Anzahl dieser Register und Stufen wie im Falle des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 vermehrt oder verringert werden. Das erste Register Rl besteht aus den bistabilen Stufen 150, 152,154 und das zweite Register Rl aus den bistabilen Stufen 156,158,160. Die beiden Stufen sind im Prinzip genau so angeordnet wie die in F i g. 1 dargestellten Stufen und werden nachfolgend so beschrieben, als ob jede von ihnen ein magnetisches Element darstellte. Zur Auswahl eines der beiden Register Rl, R2 können die Kippschaltungen 162 und 164 vorgesehen werden, um über die ihnen zugeordneten Vormagnetisierungs-190 die Weiterleitung des verzögerten Signals. Es wird also kein Ausgangssignal von der Treiberstufe 192 erzeugt, so daß das bereits zuvor umgeschaltete Element in dem Zustand bleibt, in den es durch das Signal der Treiberstufe 180 umgeschaltet wurde. Mit anderen Worten, ein vormagnetisiertes Element der niedrigsten Stufe wird infolge der Sperrwirkung der Sperrschaltung 190 nur dann durch den über die Treiberstufe 192 gelangenden verzögerten Impuls von

ο seinem zweiten Zustand »0« in seinen ersten Zustand »1« umgeschaltet, wenn es zuvor noch nicht durch den Impuls der Treiberstufe 180 von seinem ersten Zustand »1« in den zweiten Zustand »0« umgeschaltet worden ist.

Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 178 wird außerdem dem UND-Glied 194 zugeführt, an dessen zweitem Eingang die über den Verstärker 188 gelangenden Ausgangssignale anliegen. Bei Koinzidenz von Eingangsimpulsen am UND-Glied 194 werden diese

generatoren 8 ein Signal auf einer der beiden Leitungen 20 Eingangssignale effektiv addiert und lassen dadurch

166 und 168 zu erzeugen. Durch solch ein Signal wird ein Feld erzeugt, das senkrecht zur leichten Magnetisierungsachse der magnetisierbaren Elemente verläuft. Sind sämtliche Elemente eines Registers Rl, Rl vormagnetisiert, so bedeutet dies, daß dieses Register ausgewählt worden ist, damit sein Inhalt entsprechend dem Inhalt des Addendenregisters 170 verändert werden kann. Jede Binärstufe des Addendenregisters ist mit ihrem Ausgang an ein ODER-Glied angekoppelt. So ist z. B. die niedrigste Stufe des Registers mit dem ODER-Glied 172, die mittlere Stufe mit dem ODER-Glied 174 und die höchste Stufe mit dem ODER-Glied 176 verbunden.

Beim Anschalten eines Signals an das ODER-Glied 172 wird dieses Signal der Verzögerungsschaltung 178 sowie einer Treiberstufe 180 parallel zugeführt. Der Ausgang dieser Treiberstufe ist mit der Leitung 182 verbunden, die mit jedem magnetisierbaren Element der niedrigsten Stufe verbunden ist. Jedes auf dieser ein Ausgangssignal auf der Leitung 196 entstehen. Dieses Signal wird dem ODER-Glied 174 zugeführt, das sonst noch ein Eingangssignal von der zweiten Stufe des Addendenregisters 170 erhalten kann.

Die mit den Elementen der zweiten und dritten Stufe verbundenen Treiberstufen, Verknüpfungsglieder und Verzögerungsschaltungen arbeiten ähnlich wie die Treiberstufe, Verknüpfungsglieder und Verzögerungsschaltung der Elemente der ersten Stufe.

Nachstehend wird nunmehr die Arbeitsweise an Hand eines Beispiels beschrieben. Dabei sei angenommen, daß die der Dezimalziffer 3 entsprechende Binärzahl 011 in dem ausgewählten Register, z. B. Rl, in den magnetisierbaren Elementen 150 bis 154, gespeichert sein soll und daß dieselbe Binärzahl im Addendenregister 170 eingespeichert ist. Unter diesen gegebenen Voraussetzungen erscheint ein die binäre Ziffer »1« darstellender Impuls auf den beiden unteren Ausgangsleitungen des Addendenregisters 170. Dieser

Leitung auftretende Signal hat daher infolge seiner 4° Impuls wird dem ODER-Glied 172 bzw. dem ODER-

Polarität das Bestreben, jedes vormagnetisierte Element in den der Polarität dieses Signals entsprechenden Zustand umzuschalten. Im vorliegenden Falle ist die Treiberstufe 180 zum Umschalten in den Zustand »0« vorgesehen. Wird also davon ausgegangen, daß sich das Element 150 ursprünglich im Zustand »1« befand, so wird dieses Element nunmehr in den Zustand »0« umgeschaltet, wenn gleichzeitig auf der Leitung 166 ein Signal erscheint. Befindet sich dagegen das vorGlied 174 zugeführt, wodurch das magnetisierbare Element 150 von seinem Zustand »1« in den Zustand »0« umgeschaltet wird und das UND-Glied 194 ein Übertragssignal für das ODER-Glied 174 bereitstellt. Gleichzeitig mit dem Umschalten des Elementes 150 wurde auch das Element 152 umgeschaltet. Diese letztere Umschaltung erfolgte jedoch durch die zweite Leitung des Addendenregisters. Mit anderen Worten: der von dieser zweiten Leitung über die Treiberstufe

magnetisierte Element im Zustand »0«, wie im Falle 50 geleitete Impuls schaltete das Element 152 von seinem des Elementes 156, wird der Zustand durch ein auf der Zustand »1« in den Zustand »0« um und erzeugte auf Leitung 182 auftretendes Signal nicht geändert. der Leseleitung 200 ein Ausgangssignal. Die Sperr-

Ändert also das vormagnetisierte Element unter dem schaltung 202 wurde dadurch gesperrt, während da-Einfluß eines Signals auf der Leitung 182 seinen Zu- gegen das UND-Glied 204 veranlaßt wurde, den vom stand nicht, so wird auch auf der Ausgangsleitung 184 55 Addendenregister über die Verzögerungsschaltung 206

kein nennenswertes Signal erzeugt. In diesem Falle kann daher der Sperreingang 186 nicht durch ein über den Verstärker 188 laufendes Signal gesperrt werden. Die Sperrschaltung 190 leitet also den verzögerten Impuls zu einer zum Umschalten in den Zustand »1« vorgesehenen Treiberstufe 192, deren Ausgang ebenfalls an die Eingangsleitung 182 angekoppelt ist. Durch ein Ausgangssignal dieser Treiberstufe wird daher das vormagnetisierte, jedoch noch nicht umgeschaltete ankommenden Impuls dem ODER-Glied 176 als Übertragsimpuls zuzuleiten. Zur gleichen Zeit hat der auf der. Leitung 196 auftretende Übertragsimpuls, der dem Element 152 über die in den Zustand »0« umschaltende Treiberstufe 198 zugeführt wurde, keine Wirkung auf dieses Element, da es sich bereits im Zustand »0« befindet. Durch diese Nichtumschaltung wird der Sperrschaltung 202 jedoch kein Sperrimpuls zugeführt, so daß der verzögerte Übertrags-

Element in den Zustand »1« umgekippt. Ist dagegen 65 impuls über diese Sperrschaltung zur Treiberstufe 208 ein vormagnetisiertes Element der niedrigsten Stufe gelangt, die nunmehr das Element 152 wieder in den Signal

bereits durch ein Signal der Treiberstufe 180 umgeschaltet worden, so verhindert die Sperrschaltung Zustand »1« umschaltet.

Durch die ursprüngliche Umschaltung des Elemen-

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tes 152 vom Zustand »1« in den Zustand »0« wurde von der Koinzidenzschaltung 204 ein Ausgangssignal erzeugt, das über das ODER-Glied 176 der Verzögerungsschaltung 210 sowie der in den Zustand »0« umschaltenden Treiberstufe 212 zugeführt wird. Da sich das Element 154 bereits ursprünglich im Zustand »0« befand, wird es somit nicht mehr umgeschaltet. Infolge dieser Nichtumschaltung kann jedoch der von der Verzögerungsschaltung 210 ankommende Übertragsimpuls die Sperrschaltung 214 durchlaufen und die in den Zustand »1« umschaltende Treiberstufe 216 veranlassen, das Element 154 in den Zustand »1« umzuschalten. Durch dieses Umschalten des Elementes 154 wird auf der Ausgangsleitung 218 ein Signal erzeugt, das jedoch infolge seiner falschen Polarität nicht zu dem an das UND-Glied 220 anliegende Signal der Verzögerungsschaltung 210 hinzuaddiert werden kann. Es entsteht also auf der Leitung 222 kein Ringlauf-Übertragssignal, das an das ODER-Glied 172 angeschaltet werden könnte.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich somit, daß die Elemente 152 und 154 in den Zustand »1« umgeschaltet worden sind, während das Element 150 in den Zustand »0« umgeschaltet worden ist, wobei als Ergebnis die der Dezimalzahl 6 entsprechende Binärzahl 110 entstanden ist. Die Addierung der im Addendenregister 170 enthaltenen Binärzahl zu dem Inhalt des betreffenden Registers ist also genau durchgeführt worden.

Die in F i g. 2 dargestellte Addiervorrichtung kann demnach ähnlich wie jene in F i g. 1 gezeigte auch dazu benutzt werden, den Inhalt des Speichers um die Dezimalziffer 1 zu verändern, wenn kein Ringlaufübertrag benutzt wird und dem ODER-Glied 172 der Zählimpuls zugeführt wird.

Zur besseren Übersicht sind die üblichen Lese- und Schreibleitungen, die zum Ein- und Ausspeichern von Information für die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Speicher erforderlich sind, weggelassen wurden. Sie können jedoch erforderlichenfalls hinzugefügt werden, wobei die oben beschriebenen Ein- und Ausgangsleitungen für diesen zusätzlichen Zweck benutzt werden können.

Claims (4)

Patentansprüche: 45

1. Addiervorrichtung zur unmittelbaren Addition eines Addenden zum Inhalt eines von mehreren frei wählbaren Registern, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) jedes der wählbaren Register (Rl bis R5) bildet die Zeile einer Matrix, wobei jedes einzelne Matrixelement in bekannter Weise ein Speicherelement aufweist, welches durch eine erste Steuerleitung (z. B. 86 in F i g. 1, 182 in F i g. 2) in einen einer binären »1« entsprechenden Schaltzustand und durch eine zweite Steuerleitung (z. B. 104 in F i g. 1, 182 in F i g. 2) in einen einer binären »0« entsprechenden Zustand schaltbar ist und ferner mit einer Leseleitung (z. B. 88, 184) versehen ist, welche bei einer Änderung des Schaltzustandes ein Signal abgibt;

b) jeder Matrixzeile ist eine an sich bekannte Zeilenauswahleinrichtung (z. B. 62 in F i g. 1; 162 in F i g. 2) zugeordnet;

c) jeder Matrixspalte ist eine mit den einzelnen Stellen eines den Addenden speichernden Addendenregisters (170) verbundene Spaltenauswahleinrichtung zugeordnet, wobei

aa) jeweils der Eingang einerseits an die erste Steuerleitung (z. B. 182 in Fig. 2) gekoppelt ist und andererseits über eine Verzögerungsschaltung (178, 206, 210) an einen Eingang eines UND-Glieds (194, 204, 220) und an einen Eingang einer Sperrschaltung (190, 202, 214) gekoppelt ist,

bb) die Leseleitung (184, 200, 220) an einen weiteren Eingang des UND-Glieds (194, 204, 220) und den Sperreingang der Sperrschaltung (190, 202, 214) gekoppelt ist,

cc) der Ausgang der Sperrschaltung (190, 202, 214) an die zweite Steuerleitung (z. B. 182 in F i g. 2) gekoppelt ist,

dd) die einzelnen Spaltenauswahleinrichtungen mit ODER-Gliedern (172, 174, 176) in einer Ringschaltung zusammengeschaltet sind, wobei je ein Eingang eines ODER-Glieds (172, 174, 176) zur Aufnahme einer Addendenstelle dient.

2. Addiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer ersten und einer zweiten Steuerleitung nur eine Steuerleitung (182) vorgesehen ist, wobei in jeder Spaltenauswahleinrichtung Mittel (160, 192) zur Erzeugung von Signalen vorgesehen sind, die einen einer binären »1« oder »0« entsprechenden Schaltzustand erzeugen.

3. Addiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an und für sich bekannter Weise die Steuerleitungen (86, 102, 116, 130,138,104,118,131,140,148,182 usw.) nur einen Halbstrom führen, wenn sie erregt sind, und daß jeder Steuerleitung mehrere Speicherelemente zugeordnet sind, die durch Selektionsleitungen (72, 74, 78, 80, 166, 168) in einzelne Register (Rl bis R5) zusammengefaßt werden, wobei jeweils nur Speicherelemente derjenigen Register geschaltet werden, deren Selektionsleitung (z. B. 72, 166) ebenfalls mit einem Halbstrom beschickt wird.

4. Addiervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherelemente dünne magnetisierbare Filme verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen