DE4241877A1 - Rechenschaltung für alle 4 Rechenarten - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist die eingebaute Anordnung der Schaltung 85 bei der Rechenschaltung nach P . . . . . . ., welche mittels dieser Schaltung 85 so ausgebildet ist, daß auch im Minus-Bereich addiert und subtrahiert werden kann. Die Speicherreihe 25 ist nun auch in waagrechter Anordnung dargestellt und somit in gleicher Anordnung dargestellt, wie die Schieberegister 21a und 21b und 22, welche auch Bestandteil der Haupt-Schaltung 10 sind.

In Fig. 1a bis 1d ist die Haupt-Schaltung 10 dargestellt, welche aus den Teil-Schaltungen 10a bis 10d besteht. In Fig. 1e ist die Schaltung 38 dargestellt. In Fig. 2a bis 2e ist das Haupt-Steuerwerk 12 dargestellt, welches aus den Teil-Schaltungen 12a bis 12e besteht. In Fig. 3 ist die Ziffern-Eingabeschaltung 20 dargestellt. In Fig. 4a und 4b ist das Schieberegister- und Komma-Steuerwerk 70 dargestellt. In Fig. 5 ist die Schaltung 60 dargestellt. In Fig. 6 ist die Schaltung 18 dargestellt. In Fig. 7a und 7b ist die Impuls-Schaltung 32 dargestellt. In Fig. 8 ist die Tetraden-Schaltung 6b dargestellt. In Fig. 9 ist die Teil-Schaltung 41 der Tetraden-Schaltung 6b dargestellt. In Fig. 10 ist die Teil-Schaltung 42 der Tetraden-Schaltung 6b dargestellt. In Fig. 11 ist die Neuner-Komplementschaltung 23b der Tetraden-Schaltung 6b dargestellt. In Fig. 12 ist die Schaltung 55 dargestellt. In Fig. 13 ist die Impuls- Schaltung 24 dargestellt. In Fig. 14 ist die Impuls- Wechselschaltung 36 dargestellt. In Fig. 15 ist die Schaltung 43 der Schaltung 70 dargestellt. In Fig. 16 ist die Anzeigeschaltung 45 dargestellt. In Fig. 17 ist die Anordnung des Schieberegisters 90 und der Anzeigeschaltung 45 und der Tor-Schaltung 71 bis 73 in bezug auf die Haupt- Schaltung 10 dargestellt.

Diese Rechenschaltung für alle 4 Rechenarten besteht aus der Haupt-Schaltung 10, welche in Fig. 1a bis 1d dargestellt ist und aus den Teil-Schaltungen 10a bis 10d besteht und dem Haupt-Steuerwerk 12, welches in Fig. 2a bis 2e dargestellt ist und aus den Teil-Schaltungen 12a bis 12e besteht und der Ziffern-Eingabeschaltung 20 (Fig. 3) und dem Komma- und Schieberegister-Steuerwerk 70, welches in Fig. 4a und 4b dargestellt ist und der Schaltung 60 (Fig. 5), welche Bestandteil der Schaltung 12b ist und der Schaltung 18 (Fig. 6), welche Bestandteil der Schaltung 12a ist und der Impuls-Schaltung 32 (Fig. 7a und 7b), welche Bestandteil der Schaltung 12d ist und der Tetraden- Schaltung 6b (Fig. 8), welche Bestandteil der Haupt- Schaltung 10 ist und mit Teil-Schaltungen nach Fig. 9 bis Fig. 11 versehen ist und der Schaltung 55 (Fig. 12) und der Impuls-Schaltung 24 (Fig. 13), welche Bestandteil der Schaltung 12c ist und der Impuls-Wechselschaltung 36 (Fig. 14), welche Bestandteil der Schaltung 12d ist und der Schaltung 43 (Fig. 15), welche Bestandteil der Schaltung 70 ist und der Anzeigeschaltung 45 (Fig. 16) und der Start- Schaltung 38 (Fig. 1e), welche Bestandteil der Schaltung 60 ist. Der Impuls-Zähler 80 der Schaltung 60 ist in P 42 39 964.5 in Fig. 6 dargestellt.

Die Schaltung 18 ist in P 42 23 125.6 beschrieben. Das Haupt-Steuerwerk 12 ist in P 42 37 758.7 beschrieben. Die sonstigen, hier nicht beschriebenen Schaltungen und Teil- Schaltungen sind in P 42 34 975.3 und in P 42 38 695.0 und in P 42 32 471.8 beschrieben. Die Schaltung 85 der Patentanmeldung P 42 39 964.5 ist in der vorliegenden Patentanmeldung eingebauter Bestandteil der Haupt-Schaltung 10.

Die Tetraden-Schaltung 6b (Fig. 8) ist auf Addition vor- angesteuert, wenn am Eingang c1 und am Eingang c2 H-Potential anliegt und dann auf Subtraktion vor-angesteuert, wenn die Potentiale H und L oder L und H an diesen beiden Eingängen anliegen. Wenn am Eingang c2 H-Potential anliegt und am Eingang c1 L-Potential anliegt, welche die links-seitig durchlaufenden Ziffern als Subtrahenden-Ziffern verarbeitet; im gegenteiligen Fall werden die rechts-seitig durchlaufenden Ziffern als Subtrahenden-Ziffern verarbeitet.

Diese Tetraden-Schaltung 6b (Fig. 8) besteht aus den Übertrag-Teil-Schaltungen 41 und 42 und den Neuner-Komplementschaltungen 23a und 23b und 5 Und-Schaltungen 1 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 2 und 3 Oder-Schaltungen 3 mit je 2 Eingängen und 5 Und-Schaltungen 4 mit je 2 Eingängen und 5 Oder-Schaltungen 5 mit je 2 Eingängen und 7 Und-Schaltungen 6 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 7 und 2 Oder-Schaltungen 8 mit je 2 Eingängen und 2 Oder-Schaltungen 9 mit je 3 Eingängen und den zugehörigen Leitungen. Der Übertrag-Eingang hat die Bezeichnung x. Der Übertrag-Ausgang hat die Bezeichnung y.

Die Haupt-Schaltung 10 (Fig. 1a bis 1d) besteht aus den Teil-Schaltungen 10a bis 10d.

Die Teil-Schaltung 10b (Fig. 1b) besteht aus dem Schieberegister 22 und 8 vierfachen Tor-Schaltungen 52 und den Dioden 72 und der Tetraden-Schaltung 6b und dem Übertrag- Speicher 8 und den Und-Schaltungen 9 und 10 mit je 2 Eingängen und den Oder-Schaltungen 11 und 12 mit je 2 Eingängen und den Negier-Schaltungen 13 bis 15 und den zugehörigen Leitungen.

Die Teil-Schaltung 10c (Fig. 1c) besteht aus dem Schieberegister 21b und 8 vierfachen Tor-Schaltungen 51 und den Dioden 72 und den Flip-Flops 17 bis 19 und den Und-Schaltungen 24 bis 29 mit je 2 Eingängen und den Und-Schaltungen 31 und 32 mit je 3 Eingängen und den Oder-Schaltungen 33, 34 mit 2 Eingängen und den zugehörigen Leitungen.

Die Teil-Schaltung 10d (Fig. 1d) besteht aus dem Schieberegister 21a.

Die Teil-Schaltung 10a (Fig. 1a) besteht aus der Speicherreihe 25 und 8 vierfachen Tor-Schaltungen 53 und den zugehörigen Leitungen.

Die Schieberegister 21a und 21b und 22 sind vierfach und haben nur Links-Verschiebung und bestehen aus je 8 Teil- Schaltungen. Auch die Speicherreihe 25 besteht aus 8 Teil- Schaltungen; diese Teil-Schaltungen der Speicherreihe 25 bestehen aus nur je 4 Potential-Speicher-Flip-Flops.

Die Impuls-Schaltung 24 (Fig. 13) ist ein Bestandteil der Schaltung 12c und besteht aus den einfachen Flip-Flops 1 bis 6 und 4 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Eingängen und 4 Und- Schaltungen 12 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 13 mit 3 Eingängen und dem weiteren einfachen Flip-Flop 14 und den Und-Schaltungen 15 und 16 mit je 2 Eingängen und zwei Negier-Schaltungen 17 und der Und-Schaltung 18 und den zugehörigen Leitungen. Der Voransteuer-Eingang hat die Bezeichnung d. Der Frequenz-Eingang hat die Bezeichnung b. Der Rückstell-Eingang hat die Bezeichnung r. Die Impuls-Ausgänge haben die Bezeichnungen a bis c.

Die Impuls-Wechselschaltung 36 (Fig. 14) besteht aus den einfachen Flip-Flops 1 und 2 und den Und-Schaltungen 3 bis 5 mit je 2 Eingängen und der Negier-Schaltung 6 und den zugehörigen Leitungen. Der Frequenz-Eingang hat die Bezeichnung d. Die Impuls-Ausgänge haben die Bezeichnungen a und b. Der Rückstell-Eingang hat die Bezeichnung r.

Die Schieberegister werden von den Ausgängen 1 bis 7 der Schaltung 70 wie folgt angesteuert: Vom Ausgang 1 wird das Schieberegister 22 links-verschiebend Takt-angesteuert. Vom Ausgang 2 werden die Schieberegister 21a und 21b links- verschiebend Takt-angesteuert. Vom Ausgang 3 wird das Schieberegister 90 links-verschiebend Takt-angesteuert. Vom Ausgang 4 wird das Schieberegister 90 rechts-verschiebend Takt-angesteuert. Vom Ausgang 5 wird das Komma-Schieberegister 50c/1/2 links-verschiebend Takt-angesteuert. Vom Ausgang 6 wird das Komma-Schieberegister 50c/1/2 rechts-verschiebend Takt-angesteuert. Vom Ausgang 7 wird das Komma- Schieberegister 50a links-verschiebend Takt-angesteuert.

Mittels Antippen der Taste M wird die Eingabe des Multiplikators vor-angesteuert. Mittels Antippen der Taste D wird die Eingabe des Divisors vor-angesteuert. Mittels Antippen der Taste A wird die Eingabe des zweiten Summanden vor- angesteuert. Mittels Antippen der Taste S wird die Eingabe des Subtrahenden vor-angesteuert. Mittels Antippen der Taste G wird der Rechenablauf ausgelöst. Mittels Antippen der Taste R wird die gesamte Rechenschaltung rückstell-angesteuert.

Die sonstigen Ansteuerungen ergeben sich wie folgt: Der Ausgang ND steuert den Eingang nd an. Der Ausgang A1 steuert den Eingang a1 an. Der Ausgang A3 steuert den Eingang a3 an. Der Ausgang A7 steuert den Eingang a7 der Schaltung 10c an. Der Ausgang M6 steuert den Eingang m6 an. Der Ausgang M8 steuert den Eingang m8 an. Der Ausgang B1 steuert den Eingang b1 an. Der Ausgang B3 steuert den Eingang b3 an. Der Ausgang B8 steuert den Eingang b8 an. Der Ausgang E8 steuert den Eingang e8 an. Der Ausgang B9 steuert die Rückstellung des Komma-Schieberegisters 50a an. Der Ausgang M7 steuert den Eingang m7 an. Der Ausgang B3 steuert den Eingang b3 der Schaltung 10c an. Der Ausgang A5 steuert den Eingang a5 der Schaltung 70 mit einem H- Impuls an. Der Ausgang B5 steuert den Eingang b5 der Schaltung 70 mit einem H-Impuls an. Der Ausgang C5 steuert den Eingang c5 der Schaltung 70 mit einem H-Impuls an. Die Ausgänge S1 steuern die Eingänge s1 an. Die Ausgänge S2 steuern die Eingänge s2 an. Die Ausgänge W steuern die Eingänge w an. Die Ausgänge F steuern die Eingänge f an. Die Ausgänge NK steuern die Eingänge nk an. Der Ausgang I steuert den Eingang i an. Der Ausgang K steuert den Eingang k an. Der Ausgang E steuert den Eingang e an. Der Ausgang Q steuert den Eingang q an. Der Ausgang V steuert den Eingang v an. Der Ausgang C steuert den Eingang c an. Der Ausgang F4 steuert den Eingang f4 an. Der Ausgang F5 steuert den Eingang f5 an. Der Ausgang P steuert den Eingang p an. Die Eingänge t1 und t2 und t3 werden mit der Takt-Frequenz angesteuert. Die Eingänge u2 liegen im Betriebszustand ständig an H-Potential. Die Eingänge r werden von Abzweigungen des Ausgangs R1 rückstell-angesteuert. Vom Ausgang N1 wird das Schieberegister 90 rückstell-angesteuert. Vom Ausgang N2 wird das Komma-Schieberegister 50c/1/2 rückstell- angesteuert. Von Abzweigungen des Ausgangs R2 werden die Eingänge r2 rückstell-angesteuert. Der Ausgang L1 steuert die Rückstellung des Schieberegisters 21b an. Der Ausgang L2 steuert den Eingang l2 an und somit die Einblendung der Zwischen-Ergebniszahl von der Speicherreihe 25 über die Tor-Schaltung 71 in das Schieberegister 21b an. Der Ausgang L3 steuert die Rückstellung der Speicherreihe 25 an. Der Ausgang H1 steuert die Rückstellung des Komma- Schieberegisters 50a an. Der Ausgang H2 steuert die Rückstellung des Schieberegisters 90 an. Der Ausgang H3 steuert den Eingang h3 an. Der Ausgang H4 steuert die Einblendung des Komma-Index n vom Komma-Schieberegister 50c/1 in das Komma-Schieberegister 50a an. Der Ausgang H5 löst die automatische Rechts-Taktung der Ergebniszahl aus. Der Ausgang Z5 steuert den Eingang z5 an. Der Ausgang C6 steuert die eingeschränkte Gesamt-Rückstellung an, bei der nur die Schieberegister 90 und 50c/1/2 und die Eingänge r2 nicht rückstell-angesteuert werden. Der Ausgang C7 steuert den Eingang c7 an. Der Ausgang L5 steuert den Eingang l5 an. Der Ausgang L6 steuert den Eingang l6 an. Der Ausgang L7 steuert den Eingang l7 an. Der Ausgang Z1 steuert den Eingang z1 an. Der Ausgang Z2 steuert den Eingang z2 an. Der Ausgang Z3 steuert den Eingang z3 an. Der Ausgang G2 steuert den Eingang G2 an. Der Eingang d6 wird bei Division über eine Tor-Und-Schaltung von der Zeile 8 des Schieberegisters 90 angesteuert; diese Und-Schaltung ist nur bei Division vor-angesteuert.

Die Wirkungsweise dieser Rechenschaltung ist ohne Einbeziehung der Schaltung 85 in P . . . . . . . beschrieben.

In bezug auf die Schaltung 85 ergibt sich die Wirkungsweise wie folgt: Wenn eine Ergebniszahl im Minus-Bereich liegt, hat der Ausgang Y2 H-Potential. Dieses H-Potential des links-seitigen Ausgangs des Flip-Flops 18 wird auf das Flip- Flop 19 dann übertragen, wenn der nächste Rechen-Vorgang eingeleitet wird und somit vom Ausgang B3 der Eingang b3 mit einem H-Impuls angesteuert wird. Somit hat nun der Ausgang e des Flip-Flops 19 H-Potential und wird die Schaltung 82 mit L-Potential vor-angesteuert und somit in der Tetraden-Schaltung 6b eine Subtraktion durchgesteuert, wenn am Eingang a7 H-Potential anliegt und eine Addition durchgesteuert, wenn am Eingang a7 L-Potential anliegt. Somit wird in diesem Fall (H-Potential am Ausgang e des Flip- Flops 19) bei Addition subtrahiert und bei Subtraktion addiert.

Wenn zu einer vorherigen Minus-Ergebniszahl eine andere Zahl addiert wird, welche größer ist, als diese vorherige Minus- Ergebniszahl, wird somit auch subtrahiert. Hierbei löst die erste Subtraktion nur eine Links-Kippung des Flip-Flops 17 aus, womit der Ausgang Y3 H-Potential hat. Damit wird vom Ausgang Y3 der Eingang y3 mit H-Potential angesteuert und damit eine zweite Takt-Durchsteuerung der Impuls-Schaltung 32 ausgelöst, bei der der Minuend vom Subtrahenden subtrahiert wird, weil nun der Eingang a der Schaltung 6b mit L- Potential angesteuert wird und der Eingang b mit H-Potential angesteuert wird. Während dieser zweiten Subtraktion hat der Ausgang der Und-Schaltung 27 H-Potential, womit das Flip-Flop 18 in seine Rechts-Stellung kippt. Damit zeigt der Ausgang Y2 mit seinem L-Potential an, daß die neue Ergebniszahl im Plus-Bereich liegt und kippt am Ende dieser zweiten Subtraktion nur das Flip-Flop 17 wieder in seine andere Stellung. Somit befindet sich die richtige Ergebniszahl erst am Ende der zweiten Takt-Durchsteuerung der Impuls- Schaltung 32 in der Speicherreihe 25 und zeigt der Ausgang Y2 mit seinem L-Potential an, daß die neue Ergebniszahl im Plus-Bereich liegt.

Wenn von einer vorherigen Plus-Ergebniszahl eine andere Zahl subtrahiert wird, wird die Schaltung 83 nicht umgeschaltet und am Ende der Durch-Steuerung dieser Subtraktion auch nur das Flip-Flop 17 in seine Links-Stellung gekippt, sofern der Subtrahend größer ist als der Minuend. Damit wird auch vom Ausgang Y3 der Eingang y3 der Schaltung 12c mit H- Potential angesteuert und damit auch eine zweite Takt-Durchsteuerung der Impuls-Schaltung 32 ausgelöst, bei der der Minuend vom Subtrahenden subtrahiert wird, weil nun auch der Eingang a der Tetraden-Schaltung 6b mit L-Potential angesteuert wird und der Eingang b dieser Schaltung 6b mit H-Potential angesteuert wird. Während dieser zweiten Subtraktion hat der Ausgang der Und-Schaltung 26 H-Potential, womit das Flip-Flop 18 in seine Links-Stellung kippt. In diesem Fall zeigt der Ausgang Y2 mit seinem H-Potential an, daß die neue Ergebniszahl im Minus-Bereich liegt und kippt am Ende dieser zweiten Subtraktion auch nur das Flip-Flop 17 wieder in seine andere Stellung (Rechts-Stellung). Somit befindet sich die richtige Ergebniszahl auch erst am Ende der zweiten Takt-Durchsteuerung der Impuls-Schaltung 32 in der Speicherreihe 25 und zeigt der Ausgang Y2 mit seinem H-Potential an, daß die neue Ergebniszahl im Minus- Bereich liegt.

Der Ausgang W2 hat dann H-Potential, wenn die Ergebniszahl die Zahl 99999999 überschreitet oder die Zahl 99999999 unterschreitet.

Diese Rechenschaltung kann auch so ausgebildet werden, daß die Schieberegister 90 und 21a und 21b und 22 und die Speicherreihe 25 eine Länge von 10 Teil-Schaltungen oder eine Länge von 12 Teil-Schaltungen aufweisen.

Claims (2)

1. Elektronische Rechenschaltung für alle 4 Rechenarten, deren Haupt-Schaltung (10) aus einer umschaltbaren Tetraden- Schaltung (6b) für Addition und Subtraktion und einem Tor-Schaltungs-System (100) besteht und welche mittels Einblendung von der Speicherreihe (25) in das Schieberegister (21b) die hauptsächlichen Zahlen- Transfer-Aktionen zur Durchführung bringt und für die Zahlen-Verlagerungen vom Schieberegister (90) in das Schieberegister (21b) oder vom Schieberegister (90) in das Schieberegister (22) oder vom Schieberegister (90) in das Schieberegister (21a) die Schieberegister-Takt- Verschiebung zur Anwendung bringt und auch die vorherige Ergebniszahl als erster Summand oder als Minuend oder als Multiplikand oder als Dividend weiterverarbeiten kann und mittels einer zusätzlichen Schaltung (85) so ausgebildet ist, daß auch im Übergangs-Bereich und im Minus-Bereich addiert und subtrahiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Ausführung (A) der Schaltung (85) so ausgebildet ist, daß für die Vor-Ansteuerung der Schaltung (82) der Schaltung (85) keine zusätzliche Negier-Schaltung (20) erforderlich ist.

2. Elektronische Rechenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung (B) dieser Rechenschaltung die Speicherreihe (25) in derselben Richtung angeordnet ist wie die Schieberegister (21a und 21b und 22).