DE3009692C2 - Elektronischer Rechner mit akustischer Datenausgabe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Rechner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches. Ein derartiger Rechner ist aus der DE-CIS 28 08 577 bekannt Durch Betätigen der Taste zur Sprachausgabe können einzelne eingegebene Ziffern, abeir auch ganze Zifferngruppen, also Zahlen, akustisch ausgegeben wer-"den. Es ist jedoch nicht möglich, umfangreichere Rechendaten, wie ganze Gleichungen oder mathematische Ausdrücke wiedergeben zu können. Auch besteht der Nachteil, daß die Durchsage einer zuvor eingegebenen Zahl nicht mehr wiederholt werden kann, falls die erste Durchsage nicht richtig verstanden worden ist

Aus der DE-OS 28 06 429 ist ein elektronischer Rechner bekannt, der Tonsignale nicht nur für numerische Information, sondern auch für bestimmte Bedienungsinformationen erzeugt Bei diesem Rechner ist es aber ebenfalls nicht möglich, bereits akustisch ausgegebene Informationen nochmals anzuhören oder Rechnungen aufgrund von früher eingegebenen Daten durchzuführen. Vielmehr macht es die Wiederholung einer Rechenaufgabe erforderlich, sämtliche dazu erforderlichen Tastenbedienungen erneut durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Rechner der im OberbegrifTdes Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß umfangreichere Rechendaten, wie ganze Gleichungen oder mathematische Ausdrücke, wiederholt ohne eine neue Eingabe akustisch wiedergegeben werden können.

Die Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs gegeben. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß einmal in den Recl.enspeicher eingegebene Daten erhalten bleiben. Beim Bedienen der Wiederholvorrichtung wird lediglich die Steuereinheit?", den ursprünglichen Zustand zurückgeführt,jedoch bleiben die Daten des Rechenspeicherü erhalten. Die den Rechenspeicher adressierenden Zähler werden rückgejetzt, wodurch ein erneutes Berechmen von Anfang an ^folgen kann. Dadurch lassen sich Berechnungen und akustische Ausgaben beliebig oft wiederholen.

Die Erfindung wird irn folgenden anhand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rechner mit synthetisch erzeugter Sprachausgabe,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltung des Rechners von Fig. 1,

Fig. 3 ein weiter unterteiltes Blockschaltbild der Schaltung von Fig. 2, Fig. 4 ein Flußdiagramm zu der Schaltung in Fig. 3,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zu einer Bestimmungssclraltung in der Schaltung von Fig. 3, Fig.6 eine Anzeigeart in Verbindung mit der Schaltung von Fig. 3, 45 Fig. 7, 8 und 9 Tabellen mit angezeigten und gesprochenen Ergebnissen verschiedener Betriebsabläufe, ■ Fig. 10 ein Flußdiagramm zu einem konstanten Rechenablauf in dem Rechner von Fig. 1,

» Fig. U ein zweites Ausfiihrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rechners mit synthetisch erzeugter

Sprachausgabe,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Schaltung in dem Rechner von Fig. 11 uod Fig. 13 ein Flußdiagramm zu der Schaltung von Fig. 12.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte elektronische Rechner mit synthetisch erzeugter Sprachausgabe enthält in seiner Frontplatte eine Anzeige DP, ein Betriebsartenwählfeid und ein Tastenfeld.

Die Anzeige DP ist in einen Datenanzeigeabschnitt DPI zu. Darstellung von über das Tastenfeld eingegebenen Daten und von durch eine oder mehrere Rechnungsgleichungen ausgedrückten errechneten Daten, und in einen Rechnungsanzeigeabschnitt DPI zur Darstellung von benutzten Rechengleichungen bzw. einer Anzahl von Berechnungs- oder errechneten Daten unterteilt.

Das Betriebsartenwählfeid enthält einen mit »Volume« bezeichneten Lautstärkewählabschnitt, einen Geschwindigkeitswählabschnitt, einen »Key · Vw-Wählabschnitt, einen Formulierungs-Wählabschnitt, einen »ΡΒκ-Wählabschnitt, eine »ACUM«-Einheit und einen »TABw-Wählabschnitt. Im Lautstärkewählabschnitt kann die Lautstärke zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert verändert werden. Der Geschwindigkeits-Wählabschnitt ermöglicht eine Änderung der Sprachgeschwindigkeit zwischen einer unteren und oberen Grenze, und über den Key · V-Wählabschnitt kann die Sprachausgabe ein- und ausgeschaltet werden. Wird der Formulierungs-Wählabschnitt auf »PLANE« gestellt, dann wird beispielsweise ein im Datenaus-

gabeabschnitt DPI erscheinender Zahlenwert »123« in englischeroderdeutscherSprache»eins«,»zwei«,»drei« w 65 gesprochen. In Stellung »RANK« wird dieser Zahlenwert fortlaufend ausgesprochen, also beispielsweise »einhundertdreiundzwanzig«.

Steht der »PB«-Wählabschnitt auf »AUTO«, dann werden gewisse, in einem Speicher gespeicherte Rcchnungsgleichungen und Rechendaten nacheinander automatisch entwickelt. In Stellung »ST« werden sie nach-

einander jeweils nach Betätigung eines Wiedergabe-Tastenschalters erzeugt, und in Stellung »ST · (ACUM)« werden sie nur bei Betriebsart »ACUM« jeweils nach Betätigung des Wiedergabe-Tastenschalters nacheinander entwickelt.

Über dis »ACUM«-Einheit können Rechenarten gewählt werden. »N« bedeutet einen normalen Rechenvorgang, »GT« bedeutet Summenbildung, beispielsweise die Errechnung einer Summe von aus Gleichungen gewonnenen Ergebnissen, und »F Σ Μ« ermöglicht eine Summierung von zwei oder mehr »ersten Faktoren« in zwei oder mehr Rechnungsgleichungen. Über den »TAB«-Wählabschnitt kann das Komma für die Dezimalstellen verschoben werdea.

Das Tastenfeld in Fig. 1 enthält außer zehn Zifferntasten eine Anzahl von Funktionstasten, eine Eingabelöschtaste CE, eine Löschtaste C und zusätzliche Tasten in Verbindung mit der Erfindung.

Zu den zehn Zifferntasten 0,1,2,3,... 9 gehört eine Kommataste zur Bestimmung der Dezimalstellen. Zu den Funktionstasten gehören vier mit +, -, X und 4· gekennzeichnete Tasten für die vier Grundrechenarten, eine mit = gekennzeichnete Gleichheitstaste, und vier Speicheroperationstasten M+, M-, CM und RM. Ferner

gibt es eine %-Taste, eine Vorzeichenänderungstaste + —und eine Kennzeichentaste MU.

Zusätzliche Tasten sind mit AVG, GT, ADD/C, i, ^NO>|J|J$ £^ ^d »PLAYBACK« für Wiedergabe gekennzeichnet. Davon dient die Taste AVG einer Mittelwertsbildung, die Taste GT einer Summenbildung und die Taste ADD/C der Löschung von unmittelbar vorher eingegebenen numerischen und Funktionsdaten. Ist der Rechnungsgang beendet und liegen Rechenergebnisse vor, dann werden durch Betätigung diese: säste ADD/C die unmittelbar zuvor eingegebenen numeri-ichen und Funktionsdaten gelöscht, die Rechnung ka^n wiederholt werden.

Wird die Taste »t« betätigt, dann erfolgt zwischen Registern Xund ^ein Austausch ihrer Inhalte. Durch Betätigung der Taste NO kann in Verbindung mit den zehn Zifferntasten eine Adresse in dem Speicher angewählt werden, die durch Betätigung der Wiedergabetaste »PLAYBACK« wiedergegeben werden soll. Wird die Taste

gedrückt, dann werden die im Datenanzeigeabschnitt DPI erscheinenden Daten akustisch gesprochen.

Mit Betätigung der »PLAYBACK«-Taste (nachstehend kurz PBK-Taste bezeichnet) erfolgt eine sog. »Wiedergabe«-Operation, d. h. eine oder mehrere über das Tastenfeld eingegebene Rechnungsgleichungen und numerische Daten werden wieder auf der Anzeige DP dargestellt und, falls gewünscht, in synthetischer Sprache angesagt.

Die Frontplatte des in F i g. 1 dargestellten Rechners enthält ferner neben dem Tastenfeld einen Lautsprecher SP sowie eine Ohrhörerbuchse EAR für die Abgabe akustischer Information.

Das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild des Rechners von Fig. 1 enthält hauptsächlich das mit K U bezeichnete Tastenfeld, eine Steuereinheit CU, eine Festspeichereinheit ROM..., einen Speicher mit freiem Zugriff RAM, einen Sprach-Synthesizer DSB und die Anzeige DP.

Tastenfeld KU und Anzeige flfsind identisch mit den entsprechenden Elementen in Fig. 1. Der zugriffsfreie Speicher RAM dient als Register, und in den Festspeichern ROMsind verschiedene Mikroprogramm-Anweisungen ges-eichert. Die Steuereinheit CU verarbeitet die Daten. RAM, ROM und Steuereinheit CU sind zu einem oder mehreren hochgradig integrierten (LSI-) Halbleite^r-Chip zusammengefaßt. Der zugriffsfreie Speicher RAM \sl ein Random Access Memory, und die ROM-Einheit umfaßt zwei Festspeicher (Read Only Memories) ROMl und ROMZ.

Die Steuereinheit CU enthält zwei Zähler/Vl,/V2, einen Adreß-Zähler VAC, einen Accumulator A CC und ein PufTerregister B. Die beiden Zähler /Vl und Nl dienen der Bestimmung von Spalten- und Zeilen-Adressen im RAM, und der Adreß-Zähler VACzrr Bestimmung einer Adresse in der ROM-Einheit. Der Sprach-Synthesizer OSB enthält einen D/A-Wandler, ein Tiefpaßfilter LPFand einen Sprachverstärker D für den Lautsprecher SP. Statt dessen kann ein Ohrhörer angeschlossen werden.

Im Beirieb wird über das Tastenfeld KU eine bestimmte codierte Information in den Accumulator Λ CC eingegeben, über diesen in eir^r RAM-Adresse gespeichert. Diese gespeicherte Information wird über den Accumulator ACC und das Pufferregister B an die Anzeige OPausgegeben. Die ROM-Einheit speichert eine vorher digital oder quantitativ eingegebene Sprachinformation, welche sich über die zehn Ziffern 0 bis 9 erstreckt und auch das De/imal-Komma als Mikroprogramm-Steuerinformation enthält.

Zur Abgabe der gesprochenen Information »eins«, »zwei<., »ore,« in Deutsch oder einer anderen Sprache durch den Sprach-Synthesizer OSB wird der Adreß-Zähler VA C auf eine Anfangsadresse gesetzt. Die ROM-Einheit enthalt im Anschluß an die Anfangs-Adresse ein gewähltes Wort in einer oder mehreren folgenden Adressen. Daraufhin entwickelt die ROM-Einheit eine von der Steuereinheit CU bezogene digitale oder quantitative Sprachinformation, die dann akustisch ausgegeben wird. In der Betriebsart »RANK« wird diese akustische Information so umgesetzt, daß sie als zusammenhängender Zahlenwert ertönt.

Die durch den D/A-Wandler analog umgesetzte Digital-Information wird durch das Tiefpaßfilter LPF'm goeignetet Weise aufbereitet und über den Lautsprecher SP hörbar abgegeben.

In Fi g. 3 ist die Schaltung von Fig. 2 teilweise weiter untergliedert^ gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die RAM-Einheit umfaßt vier Register X, Y, Zund GTsowie mehrers Speicherregister Ml... Mi. In den verschiedenen Registern sind Speicherabschnitte mit// (/ = 0,... /) bezeichnet. ROM! ist weggelassen, und in ROMl sind verschiedene Digital-Informationen zu verschiedenen Wörtern in japanischer (oder in deutscher oder einer anderen geeigneten Sprache) fest eingespeichert. Diese japanischen Wörter betreffen numerische Daten, andtrg Wörter und einige Begriffe von Rechenfunktionen. Ins Deutsche übersetzt bedeuten die in Fig. 3 enthaltenen japanischen Wörter:

1. Numerische Daten:

eins, zwei, drei, vier, fünf... neun, null und zehn

2. Rechenbegriffe:

gleich, plus, minus, multipliziert und subtrahiert
S 3. Stellenwerte:

einhundert Millionen, zehntausend, eintausend, einhundert, und zehn

Bei den verschiedenen Betriebsarten des sprechenden Rechners wird jeweils ein bestimmtes Flip-Flop FO., Fl bis F3 bzw. PB gesetzt. Außer einem Datenwort-Zähler A Cgibt es einen Zähler ac für Funktionsarten u. dgl.

Eine Erkennungsschaltung J erkennt eine Übereinstimmung zwischen den Zählern ACvmd ac, und erst bei vorhandener Übereinstimmung erfolgt eine optische Darstellung in der Anzeige DP und eine akustische Ansage durch den Synthesizer OSB. Voraussetzung für diese Anzeige und die Ansage ist ferner, daß die Inhalte de«: Datenwort-Zählers zu der Adresse passen, die durch eine der Zifferntasten gewählt wurde. An die Zahler AC und ac ist ein Dekodierer D angeschlossen, und mehrere UND-Glieder Al bis ^l7 sind verbunden.

IS Nachstehend wird der Betriebsablauf der Schaltung von Fig. 3 in Verbindung mit dem Flußdiagramm von Fig.4 erläutert.

Beispiel für das Rechnen einer Gleichung:

1234 -S- 564 * 301 ! 78 + HO + 220 + 360 + 560 + 70 - 90 = 3334 (1.Ϊ

Innerhalb der vorstehenden Gleichung sind mehrere Additionen und eine Subtraktion durchzuführen. Werden die Zifferntasten des Eingabe-Tastenfeldes gemäß Fig. 7 betätigt, dann erfolgt in der Anzeige DP eine entsprechende optische Darstellung und gleichzeitig eine akustische Ansage der eingegebenen Ziffern- und Funktionsdaten durch den Sprach-Synthesizer OSB. Bei der akustischen Ansage wird jeweils das Symbol dei betätigten Taste gesprochen. Die entsprechend codierte Information der Ziffern- und Funktionsdaten geht gemäß Fig. 6 in die Rechenregister. Jeweils nach beendeter Eingabe der codierten Information gelangt sie in eines der Speicherregister Λ/l bis Mi in Fig. 3.

In den Fig. 7 bis 9 ist die Sprach-Information jeweils in japani,?!her Sprache angegeben, selbstverständlich kann die Ansage in jeder gewünschten anderen Sprache erfolgen. Zum besseren Verständnis sind nachstehend die japanischen Begriffe in der jeweils rechten Spalte von Fig. 7, 8 und 9 in die deutsche Sprache übersetzt:

Deutsche Übersetzung der rechten Spalte in Fig. 7:

Betätigte Taste	Sprache
1	eins
2	zwei
3	drei
4	vier
+	plus
5	fünf
6	sechs
4	vier
+	plus
7	sieben
0	null
-	minus
9	neun
0	null
=	gleich
	dreitausenddreihunderisieben-
	undvierzig

	30	09 692
Fig.8:
Betätigte Taste	DPI	Sprache
PLAYBACK (=PBK)	1234 564 1564	zwölfhundertvierunddreißig fünfhuridertvierundsechzig
	70 70 90 3347	minus siebzig gleich neunzig dreitausenddreihundert- siebenundvierzig
Fig. 9:
Betätigte Taste	DPi	Sprache
PBK PBK	1234 564 (1798)	zwölfhundertvierunddreißig fünfhundertvierundsechzig
PBK PBK	70 (3437) 90 (3347)	plus siebzig gleich neunzig

Nachdem die Tasten so betätigt wurden und als Rechenergebnis die Summe von Fi g. 9 erarbeitet worden ist, erfolgt die Betätigung der Wiedergabetaste PBK in Fig. I unter der Annahme, daß die PB-Wähleinheit in Stel-

K.«n ^AIIT/V. tRwxA Α',α ΑΓΪ IX^i.ninköt* αιιΓ r.Armalen Dt>/«hAnH<»trif»k »"KL·/ f»inoActi»lIt ict T I nt/* Γ HlACAn Rp.fJin- ^IUII5 *T"»V^ « ¹Vr"^ ^UIIU **·** J-l-V-f ^^ X-rx Ullllivi· ^Uu> ■ »ve »···«■■»*■ «-»vw ■■■—·»*·■■·■··■ ■-—-W- »-·■.— '""U^-'-' " """— ·■*·■-· w»«--«.-- — .— ' ' "

gungen werden die Rechnungsgleichung und die numerischen Daten fortlaufend im Speicher gespeichert und entsprechend der Gleichung normal ausgerechnet.

Ein solcher Rechenvorgang wird nachstehend in Verbindung mit Fig.3 und 4 beschrieben:

Durch Unischaltung des PB-Wählabschnitts auf »AUTO« wird das Flip-Flop Fl, und bei dieser Lage durch Betätigung der Wiedergabetaste PBK anschließend das Flip-Flop PB gesetzt. Dadurch wird das UND-Glied AI durchgeschaltet, und daraufhin erfolgt die Durchführung der Berechnungsschritte ml bis m8 in dem Flußdiagramm von Fi g. 4. Wird in Schritt m3 die NO-Taste zur Auswahl einer Speicheradresse nicht betätigt, wird der anschließende Schritt /n4 gewählt und in Schritt mS der Setzzustand von Flip-Flop PB ermittelt. In den Schritten m 6 und m 7 werden die Zähler A Cund Nl beide um eins erhöht. In Schritt m 8 erhält das ^"-Register in Form eines in Schritt ml erzeugten Mikrobefehls 0 die Inhalte eines gewählten Speicherabschnitts in einem der Register der RAM-Einheit. In diesem Fall ist der gewählte Speicherabschnitt identisch mit dem Register Ml, wenn die NO-Taste nicht betätigt wird. Die Inhalte aus dem X-Register werden in das /-Register übertragen. Die Schritte m3 — /»13 — mi werden weiter unten erläutert.

In Schritt m9 wählen die gerade in das A'-Register übertragenen Inhalte des M 1-Registers eine Serie digitaler Sprachinformation aus SpeicherÄOMl mit Hilfe des Adreß-Zählers VAC. Diese Serie von digitaler Sprachinformation gelangt über den D/A-Wandler, das Tiefpaßfilter LPF'jnd den Tonverstärker D in den Lautsprecher SP und wird akustisch angesagt. In Schritt m 10 erfolgt eine Entscheidung / darüber, ob mit der ersten Funktionsanweisung die Addition, die Subtraktion, Multiplikation oder Division gewählt, nach der zweiten Funktionsanweisung beispielsweise Gleichheit gewählt wurde, um A [x] Q zu erzielen, oder ob weitere numerische Daten vorhanden sind, um beispielsweise A [x] B zu bilden.

Nach dem Schritt »1234 -H< in Gleichung (I) erfolgt bei Schritt m 10 eine Rückkehr nach Schritt m5, und dann werden die Schritte m5 bis mlO wiederholt Wenn die Einleitung von »1234 + 564« endet, erkennt die Erkennungsschaltung J eine andere numerische Datenkombination »564« nach der ersten Funktionsanweisung »+«, die im J-Register gespeichert ist. Die Addition »1234 + 564« in Schritt mil fuhrt zu dem Rechenergebnis »1798«.

In Schritt m 12 wird die Beendigung einer Rechnungsserie der eingegebenen und in einem Speicherregister gespeicherten numerischen und Funktionsdaten festgestellt, eine codierte Schlußinformation erzeugt und anschließend in ein vorhergehendes Speächerregister übertragen. Da in diesem Fall die Berechnungsserie nicht beendet ist, erfolgt von Schritt m 12 die Rückkehr nach Schritt mS, wo durch Drücken der Wiedergabetaste PBK der Setzzustand von Flip-Flop PB festgestellt wird. Durch nochmaliges Drücken der Wiedergabetaste wird Flip-Flop PB rückgesetzt und dadurch weitere Operationen verhindert Beim nächsten Eetätigen der Wiedergabe-

10

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

I 1

taste PBK wird Flip-Flop PB wieder gesetzt und dadurch Schritt m 6 gewählt. Damit ist die Wiedergabcoperation zeitweilig gesperrt. Flip-Flop PB kann deshalb ein T-Typ sein.

Schritte m6 bis m 12 werden ausgeführt bis zum Berechnungsschluß, indem die Operationsdaten in einem die codierte Schlußinformation enthaltenden Speicherregister m 10 gespeichert werden; in diesem Fall enthält M10 die Operationsdaten »Neunzig« und die Funktionsanweisung »=«. In Schritt in 12 wird der Schluß der Berechnung bis zum Speicherregister MIO festgelegt, nämlich »1234 + 564 + 301 + 78 + 110 + 220 + 360 + 500 + 70 - 90«. Damit erfolgt eine Wiedergabeoperation gemäß Fig. 8, optisch auf der Anzeige ßJ°und akustisch durch den Sprcoh-Synthesizer OSB.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden keine Zwischenresultate, nur die ίο endgültigen Rechenergebnisse und diesbezügliche numerische Daten angesagt oder dargestellt.

Bei einem anderen Operationsablauf erfolgt bei jedem durch eine Funktionsanweisung an einer Gruppe

numerischer Daten ausgeführtem Rechenschritt eine Wiedergabe, s. hierzu Fig. 3,4 und9. Die PB- Wähleinheit wird in Position »ST« gebracht, um die Gleichungen und Gruppen von Rechnungsdaten mit jeder Betätigung der Wiedergabetaste PBK zu entwickeln. In Pos. »ST« sind die Flip-Flops Fl und F3 rückgesetzt und Flip-Flop Fl gesetzt. Folgende Schrittfolge wird durchgeführt:

m\ - ml - ml4 - ml5 - ml6 -ml7 -/nl8 - ml9 ~ mlO — w21 - m22 -» /w23 ■* ml4 .

Im Verlauf einer Schrittfolge /nl5 bis /n24 erfolgt die gleiche Operation wie bei den zuvor beschriebenen Schritten m 4 bis m 12. Bei jeder Betätigung der Wiedergabetaste PBK wird Schritt m 16 durchgelRihrt. In Position oder Betriebsart »AUTO« wird gemäß Gleichung (I) die Berechnung unter Verwendung der numerischen Daten und Funktionsdaten durchgeführt, die in den Speienerregistern Λ/l bis MIO gespeichert sind. Bei »AUTO« werden keine Zwischenergebnisse angesagt oder angezeigt.
In Pos. »St · (ACUM)« der PB-Wähleinheit werden die Flip-Flops Fl und Fl rückgesetzt und Flip-Flop Fl gesetzt. Bei jedem Drücken der Wiedergabetaste PBK wird Schritt mlS ausgeführt, um die Rechenergebnisse anzugeben. In Fig. 9 sind Zwischenergebnisse im Datenanzeigeabschnitt DPI eingeklammert. In Schritt /n3 und /n 14 wird bei Wiedergabe festgestellt, ob eine Adresse, aus der die Berechnung wiederholt wird, durch Kombination der NO-Taste und einer numerischen Taste gewählt ist. Beispielsweise soll bei Ausrechnung der Gleichung (I) eine sich an die numerischen Daten »110« anschließende Rechnung in Verbindung mit einigen numerischen Rechendaten und Funktionsanweisungen bestätigt werden. Darum wird die NO-Taste gedruckt, um die laufende Nummer dieser numerischen Datengruppe in der Gleichung durch eine der Zifferntasten einzugeben. Jetzt ist »110« die fünfte Gruppe in Gleichung (I), folglich wird die Taste »5« gedrückt und die entsprechende Zahl zum Zähler ac zugefügt.
In den Schritten m 13 und ml6 in Fig. 4 ist mit »key« die Zifferntaste für die Angabe der laufenden Nummer gemeint. Die Information »key-1« wird in den Zähler ac eingegeben, um durch Verminderung der laufenden Nummer um eins in Schritt m6 »AC + 1 ■* AC« zu erreichen. So wird die Wiedergabe wie oben beschrieben durchgeführt. Anzeige und Ansage von Daten und Anweisungen werden jedoch solange verhindert, bis die zähierinhaite von AC und ec gleich sind.

JSobald die Inhalte des Datenwortzählers AC und des Zählers ac übereinstimmen, wird durch Mikrobefehle ~) das Flip-Flop FO gesetzt, um UND-Glieder A3 und A 4 durchzuschalten, was zur optischen Anzeige der im Zähler A C und J-Register gespeicherten Information auf der Anzeige DP, und zur akustischen Ansage der numerischen Rechendaten und Funktionsdaten, die von den Registern Mi in das X-Register gelangen, führt. Der Funktionsablauf in Verbindung mit den Registern der RAM-Einheit erfolgt in Fig. 4 auf herkömmliche Weise und wird daher nicht besonders beschrieben.

Der Datenanzeigeabschnitt DPI entspricht einer gewöhnlichen Rechneranzeige, und der Rechnungsanzeigeabschnitt DPI gibt die Nummer eines oder mehrerer Speicherregister an, die für die Rechnung auf der Basis der Inhalte des Datenwortzählers ACbenutzt werden. Wenn der ACUM-Wähler auf »GT« oder »FXM« steht, wird der Zähler A Cjeweils nur einmal am Schluß einer Berechnungsserie erhöht, nämlich mit Betätigung der Taste »=«. Die Inhalte werden auf DPI angezeigt.

Bei den Betriebsarten »GT« und »FXM« wird z. B. folgende Rechnung fortlaufend ausgeführt:

AXB =
AXD =
E + FXG =

Da »E + F x G =« keine Konstanten-Rechnung ist, wird bei Erkennung von »E -H< der Datenwortzähler A C rückgesetzt und so an der Abgabe eines Ausgangs verhindert, damit keine Inhalte zur Anzeige oder Ansage gelangen.

Bei automatischer Konstanten-Berechnung werden die Speicherregister auf folgende Weise gesteuert:
Angenommen, folgende Konstanten-Berechnungen werden fortlaufend ausgeführt

0) AXB = C

(ii) DXB = E

(iii) FXB = G

(iv) HXB=I

Für diesen Zweck werden folgende Tasten des Rechners auf diese Weise gedruckt:

(i) AEBB

Oi) D 0

(iü) F B

(iv) H B

Mit jedem Drücken der Gleichheitszeichen-Taste ergeben sich die entsprechenden Rechenergebnisse, weil die Konstante »B« ständig, auch nach Rechenschluß im Rechenregister gespeichert bleibt.

Wenn der erfindungsgemäße sprechende Rechner in Wiedergabe-Operation die folgenden Gleichungen berechnet, sind einige Unterlassungen möglich:

(i)	A	X	B =
(ü)	D	X	B =
(iü)	F	X	Ö *
(iv)	H	+	I X
(V)	L	X	M =
■■ C
■■ E
G
J =
= N

Bei einem herkömmlichen Konstanten-Rechner werden folgende Tasten betätigt und danach folgende Rechnungen ausgeführt:

(i)	A	X	B =
(ü)	D	=
(iü)	F	=
(iv)	H	+	IXH =
(v)	L	X	M =

Tasten Rechenoperation

(i) A0B0 AXB=C

(ii) DB DxB=E "

(iü) FB FXB=G

Hierin ist »B« eine Konstante.

Bei dem erfindungsgemäßen sprechenden Rechner enthält das Speicherregister Daten, die über das Tastenfeld wie folgt eingegeben werden:

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Hierbei sind bei der Wiedergabeoperation die Rechengänge »A x B = C, D x B = E und F X B = G« nicht verfügbar. Zum Ausgleich wird die nicht über das Tastenfeld eingegebene Konstante in dem zweiten und den weiteren Rechengängen bei Konstanten-R·=' mg automatisch in das Speicherregister eingeführt.

Fig. 10 enthält ein Flußdiagramm für ei>._v operation mit Konstanten-Daten. Darin dienen zwei Flip-Flops R und A zur Speicherung von Schaltungszuständen. Flip-Flop R wird durch Eingabe numerischer Daten gesetzt und bei Betätigung einer der vier Funktionstasten +, -, x und -4- rückgesetzt. Flip-Flop A wird durch Betätigung einer der vier Funktionstasten gesetzt und durch die Löschtaste rückgesetzt. Die durch eine der Funktionstasten bezeichnete Funktion wird durch ein anderes Flip-Flop zeitweilig gespeichert.

In einem Rechengang ® wird »A +« berechnet, in Rechengängen @ — ®—@ wird »Α Χ B Χ (oder +, -^, -)« durchgeführt. In Rechengängen @ —(§)—(Ö) wird »A XB =« gerechnet. Die in der Konstanten »B« enthaltene 'Zahl (oder ggf. errechnete Zahl) bleibt in dem Rechen-Register Y. Ohne Betätigung einer der Funktionstasten erfolgt durch Eingabe des numerischen Wertes »D« die Berechnung von»Y-* Y(verarbeitete Größe Y wird nach Speicher Y abgelegt) und »D — X«. Mit Drücken der Gleichheitszeichen-Taste erfolgt automatisch die Durchführung der Rechnung »D X B = E«, das gleiche gilt für die Rechnung »F XB = G«.

Durch die Kombination aus der Einführung der numerischen Daten nach der Rechnung »AX B =« und der Gleichheitszeichen-Taste erfolgt die Verarbeitung der Konstante »B« in »Y -► Y« (verarbeitete Größe Y wird nach Speicher Y abgelegt) und »D — X«. Da »A x« im ersten Speicherregister Ml und »B=« im zweiten Speicherregister Ml gespeichert sind, sind die Dateninformationen von »D« und »B« (Konstante) in dritten und vierten Speicherregistern Λ/3 und Af 4 gespeichert. Bezüglich »F X B = G« erfolgt F -♦ AfS und B -*■ M6 nach Einführung von »F =«. Bei der Konstanten-Rechnung wird die nicht über Tasten eingegebene Zahl (oder Rechenwert) in einem Speicherregister gespeichert, um mit der Wiedergabeoperation die Konstanten-Rechnung zu wiederholen.

Der erfindungsgemäße sprechende Rechner zeichnet sich vorzugsweise durch folgende Merkmale oder Eigenschaften aus:

(a) der Rechner kann eine Serie aus einigen Rechengleichungen mit Hilfe mehrerer Speicherplätze durchrechnen. Die Serie der Gleichungen und die Rechendaten werden fortlaufend in Speicherplätzen gespeichert. Bei Rechenschluß werden die Gleichungen und Daten angezeigt Unter Verwendung der so erzeugten Gleichungen und Daten kann der Rechner weitere Berechnungen durchführen.

(b) Gleichungen und ermittelte Daten werden angesagt.

(c) Sind mehrere Berechnungsgleichupgen ausgeführt, dann wird der Ausgangszustand vor der Durchrechnung mehrerer Gleichungen herausgestellt. Von diesem Ausgangszustand erfolgt eine Wiederholung mehrerer Berechnungsgleichungen.

(d) Nach Durchführung einer Rechnung bereitzustellende Rechnungsgleichungen und numerische Daten werden durch eine der Zifferntasten ausgewählt

(e) Nach der Durchführung einer Berechnung bereitgestellte Rechnungsgleichungen und numerische Daten können zeitweilig auf dem Wege angehalten werden.

(0 Nach dem Anhalten gemäß (e) wird die Erzeugung oder Bereitstellung der Rechnungsdaten und numerischen Daten wiedereröffnet,

(g) Die Anzeige stellt die Nummer der Summe von Rechnungsgleichungen dar, die bereits gerechnet wurden oder derzeit gerechnet werden, oder die Anzahl der rechnenden oder berechneten numerischen Daten, die zuvor oder jetzt für die Berechnung verwendet werden.

(h) Eine bei einer Konstanten-Berechnung verwendete Konstante wird in einem Speicherregister abgespeichert und muß nicht über Zifferntasten eingegeben werden.

(i) Die Adresse eines Speicherregisters, in dem für die Verwendung bei einer Rechnung bestimmte Daten gsspeichert sind, wird gemeinsam mit den Daten selbst angezeigt

Ein abgewandelter erfindungsgemäßer Rechner informiert seine Bediener, wenn nach Errechnung der Summe von Rechenergebnissen bei normalem Rechenablauf eine Taste zwecks Durchführung einer abnormalen Rechenart gedrückt wird, daß die Summe ungültig ist.

Ein in Fig. 11 schematiäch dargestellter abgewandelter erfindungsgemäßer Rechner enthält in seiner Anzeige DP eine Summenanzeige DPI sowie eine Rechnungsdatenanzeige DPI, einen Lautsprecher SP, mehrere Tasten K, eine Summentaste Kl und einen Betriebsartwähler M. Auf der Summenanzeige DPI erscheint eine unter Verwendung von Rechnungsgleichungen ermittelte Summe, und in der Datenanzeige DPI erscheinen Rechnungsdaten und Rechnungsergebnisse. Durch Drücken der Summentaste JfI wird eine Summe einiger Rechnungsdaten ermittelt. Diese Summenermittlung erfolgt aber nur in Betriebsart GT, nicht in der Normal-Betriebsart N des Betriebsartwählers M.

Wie das Blockschaltbild in Fig. 12 des Rechners von Fig. 11 zeigt, umfaßt dieser Rechner ein Tastenfeld KP, einen Kodierer EC, eine Registereinheit R mit einem Anzeige- und Rechenregister X, Rechenregistern Y, Z und einem Summenregister GT, den Betriebsart-Wählschalter M, eine Recheneinheit CU, einen Sprach-Synthesizer FCCmit Lautsprecher SP, zwei Dekodierer DCl und DCl, die beiden Anzeigen DPI und DPI, einen Zähler A C, eine Additionsschaltung AD, Flip-Flops Fl bis F3, UND-Glieder A1 bis A 6 und eine Mittelwerttaste A VE. Ferner werden mehrere Mikrobefehle (T) bis ©, ©, @, 0,0,(+), (5) und 0 den Schaltungselementen zugeführt. Eine abweichende Ausführung ist in Fig. 12 mit unterbrochenen Linien angedeutet.

Das in Fig. 13 dargestellte Flußdiagramm bezieht sich auf die Durchführung von normalen Rechnungen sowie auf abnormale Rechnungen mit gesperrter Summenbildung·, beide Operationsarten werden durch Betätigung einer der Funktionstasten kontrolliert. In dem Flußdiagramm sind die nachstehend aufgeführten vier Rechenarien enthalten:

(1) Multiplikation (ml - ml -» mb -* ml — /n8):

Diese Rechenart dient der Durchführung von Multiplikationen, insbesondere bei Serien-Berechnungen.

(2) Gesperrte Summenbildung bei Betriebsart Summenbildung (ml-* ml -► m6 — ml -* m9 [/7/1O]):

(3) Normaler Rechenablauf mit Summenbildung (ml — ml — m3 -» /n4):

(4) Normaler Rechenablauf ohne Summenbildung (ml - ml - /w3 -* m5):

Die Summe einiger Rechenergebnisse erhält man in den Rechenarten (2) und (3), und zusätzlich wird nur in Rechenart (3) die Summe gezählt und das Ergebnis in der Summenanzeige DPI dargestellt.

Zur Durchführung der Betriebsart (2) wird (s. Fig. 12) der Betriebsart-Wählschalter Mbei Betriebsart Summenbildung auf Crgestellt, und das Flip-Flop F3 wird über das UND-Glied A 6 gesetzt. Bei Summenbildung erscheint der Mikrobefehl @, so daß die Inhalte des ^-Registers zu denen des GTRegisters addiert und eingeführt werden.

Durch Drücken der Mittelwerttaste A VE wird in Verbindung mit dem UND-Glied A 4 ein Mittelwert gebildet. Dies ist nur bei normaler Rechenart möglich.

Durch den Mikrobefehl 0 bei Betätigung der Taste [x] wird das Flip-Flop Fl gesetzt, durch Betätigung anderer Tasten [JJ, Q oder [JJ und entsprechende Mikrobefehle 0,0 oder 0 wieder rückgesetzt. Das Flip-Flop Fl verhindert mit Hilfe des UND-Gliedes A 1 eine Anzeige der Inhalte des Zählers AC auf der Rechnungsdatenanzeige DPI. Wird eine der Tasten [x|, [JJ, [TJ und E] nach Betätigung der Multiplikatortaste \x\ gedruckt, dann wird Flip-Flop Fl gesetzt. Das Rücksetzen erfolgt durch Mikrobefehle @ oder (c).

In der normalen Betriebsart /V ohne Summenbildung wird der Mikrobefehl @, und bei Betätigung der Lösch-

taste wird der Mikrobefehl © erzeugt. In Verbindung mit dem Mikrobefehl 0 der Gleichheitszeichen-Taste

führt die Additionsschaltung AD eine Addition von Zähler ACüber UND-Glied Al durch. Die Mikrobefehle © bis © werden in entsprechenden Adressen m 4, m 5, m 8, m 9 bzw. m 10 in jedem Rechenartablauf erzeugt, um die Register der Registereinheit R zu steuern.

Beispielsweise werden normale Rechnungen und abnormale Rechnungen folgendermaßen durchgeführt: 65·

(1) AXB = C Betriebsart GT

(2) DXE = F

(3) GxHXI=J

(4) KXL = M

Bei (1) erfolgt der Rechengang /n 1 -m2 -* m3 ^/n4, die Ergebnisse C werden im ^-Register und G7-Register gespeichert. Der Zähler A C fuhrt durch »AC + 1 — AC« und speichert so »1«. In (2) wird der gleiche Ablauf wie in (1) durchgeführt, und die Ergebnisse F werden im «Y-Registergespeichert. Die Summe von C in (1) und F in (2) werden im Cr-Register gespeichert. Der Zähler ,4Cwirdauf»2« erhöht. Dann werden die Inhalte des ^-Registers und des Zählers A Cjeweils in der Summenanzeige DPI bzw. der Rechnungsdatenanzeige DPI dargestellt.

Durch zusätzliches Drücken der Summentaste GTwerden die Inhalte des GT-Registers in das A'-Registerübertragen, und damit können sie in der Summenanzeige DPI dargestellt werden.

Unter (3) wird durch Betätigung der Tasten »G X H« der Schritt m 1 gewählt. Mit Betätigung der Multiplikationstaste [x] werden die Schritte ml — m6~*m9 ausgeführt. Durch Drücken der Tasten »G X H X« werden die Flip-Flops Fl und Fl gesetzt sowie das UND-Glied A1 gesperrt. Der Rücksetzausgang von Flip-Flop Fl ist nicht vorhanden. Die Inhalte des Zählers A C können nicht in der Anzeige DPI dargestellt werden. Jetzt wird Schritt /w9 durchgeführt, und der veranlaßt, daß der Zähler AC entsprechend der Betätigung der Gleichheitszeicr.jntaste aufwärtszählt, und das (^Register hat die Summe.

Wird statt m 9 der Schritt m 10 ausgeführt, wobei das UND-Glied A 3 und der Zähler A Cgesperrt und durch das Flip-Flop Fl das UND-Glied A 2 ebenfalls gesperrt wird. Der Grund ist, daß die nachfolgende Summe für ungültig erklärt ist, ein weiteres Zählen seitens des Zählers .4C wird verhindert. In diesem Fall wird auch eine Datenanzeige durch die Rechnungsdatenanzeige DPI verhindert, aber es ist möglich, daß sie fortlaufend die Null-Information des Zählers AC darstellt.

Unter (3) erfolgt durch Betätigung der Tasten »I =« die Ausführung der Schritte m 1 — m 2 - m 6. Da Flip-Flop Fl gesetzt ist, können die Inhalte des Zählers AC nicht angezeigt werden. Andererseits kann der Zähler AC gesperrt werden, damit er nicht weiterzählt.

Danach wird die Betriebsart GTduch die Normalbetriebsart Versetzt und dann Betriebsart GTnoch einmal gewählt. Alternativ dazu werden die Schritte ml - ml - /n3 - mb ausgeführt, weil das Flip-Flop Fl bis zur Durchführung einer Löschoperation im Setzzustand bleibt.

Zur akustischen Ausgabe von Rechendaten werden die im A'-Register und (^Register gespeicherten Daten über die Recheneinheit CU in den Sprach-Synthesizer VCC übertragen und angesagt. Beispielsweise kann der Wert des im Speicher /iCgespeicherten Summenergebnisses in deutscher, englischer oder japanischer Sprache anges?^t werden:

(i) »Zähiwert zwölf«, oder

(ii) »Der Zähiwert der Addition iauiei zwölf«

sä SJ

Wenn der Summen-Rechenwert ungültig ist, dann werden die Mikrobefehle (J) und (T) erzeugt, um den i|

Bediener in seiner Landessprache folgendermaßen davon zu informieren: I

(i) »Ergebnis ungültig«, oder |'

(ii) »Der Wert der Summen-Berechnung ist ungültig«

Wenn der Mittelwert einiger normaler Rechenergebnisse in Verbindung mit Rechnungsgleichungen erwünscht ist, kann der Bediener in anderer Weise über die Ungültigkeit der Summen-Bildung informiert werden. Zu diesem Zweck wird die Weitergabe des Signals der Mittelwerttaste A VE durch die Ausgangssignale des Flip-Flop Fl verhindert. Außerdem meldet das UND-Glied A 5 jede Betätigung der Mittelwerttaste A VE durch an den Sprach-Synthesizer abgegebene Signale, die zu folgender akustischer Ansage in der Landessprache des Bedieners fuhren:

(i) »Mittelwertbildung nicht möglich«,
(ii) »Mittelwert ist ungültig«, oder
(iii) »Du.'chschnittswert ist ungültig«. |

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektronischer Rechner mit einem Rechenspeicher sowie mit einem einen Sprachsignalspeicher aufweisenden Sprachsynthesizer zur akustischen Ausgabe von Eing.tb.e- und Ausgabedaten, der über eine Taste der Tastatur des Rechners zur Ausgab?, aller im Speicher befindlichen Daten an den Sprachsynthesizeransteuerbar ist, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß eine mit dem Rechenspeicher {RAM) verbundene Wiederholvorrichtung (CU, Nl, N2) vorgesehen ist, durch die nach Ausführung mehrerer Rechengleichungen der ^ursprüngliche Zustand vor der Ausführung der Rechengleichungen durch Rücksetzen der den Rechenspeicher (RAM) adressierenden Zähler OVl, NT) der Wiederholvorrichtung wiederherstellbar ist, um vom ίο ursprünglichen Zustand ausgehend die Berechnungen zu wiederholen, und daß die Wiederholvorrichtung (CU, Nl, Nl) über eine auf der Tastatur (KU) des Rechners angeordnete Taste (PBK) einschaltbar ist und bei einer Betätigung der Taste (PBK) jeweils erneut für die ganze im Rechenspeicher (RAM) gespeicherte Rechengleichung eine akustische Ausgabe auslöst