DE1127632B

DE1127632B - Zaehlwerk mit binaeren Parametron-Rechenstufen

Info

Publication number: DE1127632B
Application number: DEG19647A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Goto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-05-21
Filing date: 1956-05-17
Publication date: 1962-04-12
Also published as: CH359301A; FR1162582A; NL207281A; US3011706A

Description

Die Erfindung betrifft ein Zählwerk, welches mit dem Modul N arbeitet und aus einer Anzahl η in Serie geschalteter binärer Rechenstufen besteht, wobei 2»;>iV ist; die binären Rechenstufen des Zählwerkes bestehen aus Parametron-Resonatoren.

Unter einem Parametron-Resonator versteht man gemäß einem älteren Vorschlag einen Resonanzkreis, bei dem die die Parameter desselben bildenden und die Resonanzfrequenz bestimmenden Schaltelemente durch Zuführung einer getasteten Erregerschwingung, die ungefähr die doppelte Resonanzfrequenz besitzt, verändert werden und dem eine getastete 180° phasenmodulierte Steuerschwingung von der Periodizität der Resonanzfrequenz zugeführt wird, welche zu der ersten Halbphase der getasteten Erregerschwingung in der entsprechenden Tastphase derselben gleichphasig bzw. gegenphasig liegt; ein derartiger Resonanzkreis liefert als Modulationsprodukt in den Tastphasen eine Schwingung von der Periodizität der Resonanzfrequenz und einer der Steuerschwingung entsprechenden, eine wiederzugebende Binärziffer charakterisierenden Phasenlage.

Ein erfindungsgemäßes Modul-iV-Zählwerk, bestehend aus einer Anzahl η in Serie geschalteter binärer Rechenstufen (2„ = N) unter Anwendung von Parametron-Resonatoren, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die binären Rechenstufen je eine Mehrzahl, vorzugsweise drei, in Serie zu einem Ring geschalteter und nacheinander überlappend zyklisch erregter Parametron-Resonatoren umfassen und daß mindestens zwei dieser Parametrons mindestens drei Eingangsklemmen besitzen und an zwei der Eingangsklemmen Eingangssignale zugeführt werden, während der dritten eine Bezugsschwingung zugeführt wird, deren Phasenlage dafür maßgeblich ist, ob die Parametronstufe eine »Und«- Funktion oder eine »Oder«-Funktion ausübt, und daß der Ringschaltung in jeder Rechenstufe ein »Und«-Funktionen ausübendes, eingangsseitig von der Eingangsschwingung der Rechenstufe und der Ausgangsschwingung der Rechenstufe gesteuertes, der Kopplung dienendes Parametron nachgeschaltet ist, an dessen dritte Eingangsklemme die die »Und«- Funktion bewirkende Schwingung geführt wird und vondessenAusgangsklemmendieEingangsschwingung für die folgende binäre Rechenstufe und in Komplementärform die eine Eingangsschwingung des vorgenannten »Und«-Parametrons der Ringschaltung entnommen werden, wobei das diesem »Und«-Parametron in der Ringschaltung vorgeschaltete Parametron eine »Oder«-Funktion ausübt.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung Zählwerk
mit binären Parametron-Rechenstufen

Anmelder:
Eiichi Goto, Tokio

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 21. Mai und 31. August 1955

(Nr. 13 965 und Nr. 23 186)

Eiichi Goto, Tokio,
ist als Erfinder genannt worden

kennzeichnet sich dadurch, daß in der Parametron-Ringschaltung jeder zweiten binären Rechenstufe als erste »Oder«-Stufe ein fünf Eingangsklemmen besitzendes Parametron vorgesehen ist und diesem Parametron an zwei Klemmen die Eingangsschwingung und die Ausgangsschwingung der vorausgehenden binären Rechenstufe und an weiteren zwei Klemmen die Ausgangsschwingung der betreffenden Ringschaltang und an der fünften Klemme die die »Oder«-Funktion bestimmende Bezugsschwingung zugeführt werden und daß das nachgeschaltete, als »Und«-Stufe wirkende Koppelparametron ein ebenfalls fünf Eingangsklemmen besitzendes Parametron ist, dem die Eingangsschwingung dieser binären Rechenstufe und die Ausgangsschwingungen der beiden Ringschaltungen, welche derselben binären Rechenstufe wie das Koppelparametron bzw. der vorausgehenden binären Rechenstufe angehören, an drei der Klemmen zugeführt werden und dessen vierter und fünfter Klemme die die »Und«-Funktion bestimmende Bezugsschwingung zugeführt wird.

Zwecks Erzielung eines Moduls N<L 2" wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das Ausgangssignal des letzten nachgeschalteten Koppelparametrons einer der »Oder«-Stufen der vorgeschalteten Ringschaltungen zugeleitet, so daß in dieser Rechenstufe gewisse Binärkombinationen unterdrückt werden. Zu dem gleichen Zweck ist die eine Eingangsklemme des letzten nachgeschalteten Koppelpara-

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metrons mit dem Ausgang eines Parametrons einer der vorgeschalteten Ringschaltungen verbunden.

Für ein subtrahierendes Zählwerk sind gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung Mittel vorgesehen, um die den »Und«- bzw. »Oder«-Stufen zugeführten Erregerschwingungen phasenmäßig umzukehren und bei diesen Arbeitsbedingungen der Parametrons einen Zählvorgang durchzuführen, wobei der zu zählende Impuls ebenfalls phasenmäßig umgekehrt dem Eingang des Zählwerkes zugeführt wird.

Die Erfindung, sowohl ihre Durchführung wie ihre Wirkungsweise, ist im nachstehenden im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert. Von den Abbildungen bedeutet

Abb. 1 ein Schaltungsschema eines parametrisch erregten Resonators, d. h. also eines Parametrons, wie es gemäß der Erfindung als Schaltorgan verwendet werden soll,

Abb. 2 a, 2 b, 2 c, 2d, 2e und 2f je ein schematisches Symbol, welches im nachstehenden zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsformen der Erfindung Anwendung finden soll,

Abb. 3 eine Darstellung der Erregerströme, welche dem Parametronkreis einer erfindungsgemäßen Rechenstufe zugeführt werden,

Abb. 4 ein Schema einer Binärziffer-Zählwerksstufe, welche aus Parametrons zusammengesetzt ist,

Abb. 5 a, 5 b, 5 c, 5d, 5e und 5f je ein schematische Darstellung eines entsprechenden Parametronkreises,

Abb. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Konstruktionsprinzips eines umkehrbar rechnenden Kreises unter Anwendung von Parametrons,

Abb. 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anwendung einer erfindungsgemäßen umkehrbar rechnenden binären Rechenstufe,

Abb. 8 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise eines Teiles der genannten umkehrbar rechnenden Rechenstufe,

Abb. 9 eine schematische Darstellung eines anderen Teiles der genannten Rechenstufe,

Abb. 10 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer binär-addierenden Rechenstufe,

Abb. 11 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise einer umkehrbar rechnenden Rechenstufe, welche mit dem Zahlenwert 4 als Radix arbeitet,

Abb. 12 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise einer Rechenstufe, welche mit Zahlenwert 3 als Radix arbeitet,

Abb. 13 a, 13 b, 13 c, 13 d je eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise von vier Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen quinären Rechenstufe,

Abb. 14 a und 14b je eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise von zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Rechenstufe unter Benutzung der Zahl 6 als Radix,

Abb. 15 a und 15 b je eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise von zwei Ausführungsformen einer Rechenstufe gemäß der Erfindung unter Benutzung des Zahlenwertes 7 als Radix,

Abb. 16 a, 16 b, 16 c und 16 d je eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise von vier verschiedenen Ausführungsformen einer dezimalen Rechenstufe gemäß der Erfindung,

Abb. 17 a, 17 b, 17 c und 17 d je eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise von vier Ausfuhrungsformen einer erfindungsgemäßen Rechenstufe unter Benutzung der Zahl 11 als Radix,

Abb. 18 a, 18 b und 18 c je eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise von drei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Rechenstufe unter Benutzung der Zahl 17 als Radix,

Abb. 19 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rechenstufe unter Verwendung der Zahl 57 als Radix.

Hinsichtlich des parametrisch erregten Resonators, der im Rahmen der Erfindung Anwendung finden soll, soE dessen Wirkungsweise im nachfolgenden nur in ihren grundsätzlichen Zügen wiedergegeben werden, da dieser Resonator im einzelnen in der Beschreibung behandelt ist, die der Erfinder der vorliegenden Erfindung unter dem Aktenzeichen N 10704 IXb/42 m = deutsche Auslegeschrift 1 025 176 eingereicht hat.

Die Erscheinung, daß eine Schwingung eines Resonators oder elektrischen Resonanzkreises parametrisch erregt wird, soll zum Ausdruck bringen, daß, wenn die Resonanzfrequenz eines Resonators dadurch variiert wird, daß der Resonator durch einen Strom der Frequenz 2/ erregt wird, wobei die Frequenz 2/ ungefähr doppelt so groß ist wie die Resonanzfrequenz, sich im Resonator die halbe subharmonische Schwingung von der Frequenz / ergibt (vgl. N. W. MacLachlan: »Ordinary non linear Differential equation in engineering and physical sciences«, Oxford, 1950).

Im nachfolgenden soll ein parametrisch erregter Resonator der vorstehend erörterten Art als Parametron bezeichnet werden. Grundsätzlich hat die parametrische Schwingung eines Parametrons der Frequenz / die besondere Eigenschaft, daß ein Schwingen nur mit zwei bestimmten voneinander 180° verschiedenen Phasen auftreten kann, wobei die beiden Schwingungen als O-Radian-Schwingung und π-Schwingung bezeichnet werden. Es ist möglich, eine Binärziffer dadurch zum Ausdruck zu bringen, daß das Parametron in einer O-Radian-Schwingung oder einer ^-Schwingung schwingt. Im nachfolgenden soll angenommen werden, daß die Binärzahl 0 und die Binärzahl 1 durch die O-Radian-Schwingung bzw. die π-Radian-Schwingung zum Ausdruck gebracht wird.

Die Tatsache, ob die parametrische Schwingung eine O-Radian-Schwingung oder eine π-Radian-Schwingung ist, hängt davon ab, ob ein schwacher steuernder Strom der Frequenz /, der dem Resonanzkreis des Parametrons zugeführt wird und der gerade vor dem Einsetzen des erregenden Stromes des Parametrons eingeschaltet wird, eine 0-Radian- oder eine π-Radian-Schwingung ist. Es ist daher möglich, einen Signalstrom der Frequenz/, der eine Binärinformation in Form einer Phasendifferenz von 180° trägt, zu verstärken, wobei die Binärinformation genau erhalten bleibt; ein solches Signal soll in nachfolgendem als binärphasiges Signal bezeichnet werden. Ein solches binärphasiges Signal soll auch als phasensteuerndes Signal eines Parametrons benannt werden.

Ein Parametron hat noch weitere Eigenschaften, die es dazu befähigen, verschiedene logische Binär-

operationen auszuführen, abgesehen davon, daß es imstande ist, daß zuvor erörterte binärphasige Signal zu verstärken; auf solche Eigenschaften soll noch im nachfolgenden die Erörterung gebracht werden.

In Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Parametronkreises gezeigt, wie er als Schaltelement in binären Rechenstufen gemäß der Erfindung Anwendung finden kann.

Jeder der toroidförmigen Kerne L₁ und L₂ hat einen Durchmesser von 4 mm und einen Innendurchmesser von 2 mm bei einer Dicke von 1 mm und besteht aus ferromagnetischem Material, wie beispielsweise Kupfer-Zink-Ferrit. Auf einen solchen Kern ist eine Primärwicklung mit Eingangsklemmen 1 und la und eine Sekundärwicklung aufgebracht, wobei die beiden Primärwicklungen und die beiden Sekundärwicklungen in Serie geschaltet sind mit entgegengesetzter Polarität. Parallel zu den beiden Ausgangsklemmen 2 und 2 a der genannten Sekundärwicklungen ist ein Kondensator C geschaltet, der mit den Sekundärwicklungen einen Resonanzkreis bildet. Es werde angenommen, daß die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises / ist. Wenn sodann die Induktivität der Sekundärwicklung des Parametrons mit der Frequenz 2/ durch Zuführen eines Wechselstromes der Frequenz 2/ (im nachfolgenden soll dieser Strom als Erregerstrom bzw. Erregerschwingung bezeichnet werden) zu den Klemmen 1 und la verändert wird, wird in dem Resonanzkreis eine Schwingung der Frequenz/ erzeugt. In diesem Falle heben sich die Ströme der Frequenz 2/, die in der Sekundärwicklung erzeugt werden, gegenseitig auf. In den Primärwicklungen wird zusätzlich ein Gleichstrom hervorgerufen, der als Vorspannung ein magnetisches Feld in den Kernen L₁ und L₂ erzeugt, um eine möglichst starke Variation der Induktivität in dem Sekundärkreis zur Wirkung kommen zu lassen.

Die Phase des Schwingungsstromes hat eine bestimmte Relation zu der Phase des erregenden Stromes, der den Klemmen 1 und la zugeführt wird. Es ist ferner möglich, Schwingungen von zwei gegeneinander 180° versetzten Phasenwinkeln zu erzeugen, und der Schwingungsstrom kann von den Ausgangsklemmen 2, la abgenommen werden.

Wenn daher ein schwacher Wechselstrom der Frequenz / dem Schwingungskreis über einen Widerstand R von den Eingangsklemmen 3 und 3 a gleichzeitig oder kurz vor der Zuführung des erregenden Stromes den Erregerklemmen 1 und la zugeführt wird, wird die Schwingungsphase durch die Phase des genannten schwachen Stromes so gesteuert, daß eine von zwei umeinander um 180° versetzten Phasenwinkeln angenommen wird, d. h., wenn angenommen wird, daß die Phasen 0 Radian und Jt Radian betragen, wird eine Schwingung von 0 Radian erzeugt, wenn der Steuerstrom, der an den Klemmen 3, 3 a zugeführt wird, in der Phase zwischen 0 und ±"y liegt, und eine Schwingung von π Radian wird erzeugt, wenn die Phase des Steuerstromes im Bereich zwischen π und π ± ~ liegt. Der

in Abb. 1 dargestellte Kreis ist so ausgebildet, daß er bei parametrischer Erregung des Resonanzkreises eine Schwingung erzeugt, wobei der Resonanzkreis eine nichtlineare Reaktanz umfaßt, die aus einem ferromagnetischen Kern und darauf aufgebrachten Windungen besteht.

Als nichtlineare Reaktanz des Resonanzkreises kann indessen auch eine andere nichtlineare Reaktanz verwendet werden, beispielsweise eine Kapazität, die eine ferroelektrische Substanz, wie beispielsweise Bariumtitanite, umfaßt. Es ist ferner möglich, zur Dämpfung einen Parallelwiderstand R_a vorzusehen, um zu bewirken, daß die Schwingung schnell gedämpft wird, wenn der Erregerstrom abgeschaltet wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt eine elektrische Ziffernrechenstufe eine Anzahl von in Kaskade geschalteten Parametrons, wobei sämtlichen Parametrons eine erregende Schwingung der Frequenz 2/ zugeführt wird.

Es führen daher sämtliche Parametrons eine parametrische Schwingung der Frequenz / aus, deren Phase entweder 0 Radian oder π Radian ist. Es wird die Ausgangsschwingung von jedem Parametron dem nächsten Parametron zugeführt. Es können daher binärphasige Signalströme angezeigt werden, je nachdem, ob die Schwingung der Frequenz / die Phasenlage 0 Radian oder π Radian hat.

In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, daß eine Binärzahl 0 oder 1 angezeigt wird, je nachdem, ob die Phase des Wechselstromes der Frequenz / 0 Radian oder π Radian ist, und es wird das Eingangssignal, das imstande ist, die Phasenlage des Wechselstromes von 0 Radian auf π Radian zu verändern, im nachstehenden Signal 0 oder Signal 1 bezeichnet.

In den nachfolgenden Abbildungen ist eine Parametronstufe gemäß Abb. 1 schematisch durch einen kleinen Kreis angedeutet.

In Abb. 2 a entsprechen die Klemmen 4 und 5 den Eingangsklemmen 3, 3« des die Phase steuernden Stromes bzw. den Ausgangsklemmen 2, 2 a des Schwingstromes der Abb. 1; die Eingangsklemmen zur Zuleitung des erregenden Stromes sind nicht gezeichnet.

Das Parametron kann eine ungerade Anzahl von parallel geschalteten Eingangsklemmen zur Zuführung von Steuerstrom besitzen.

In Abb. 2 b ist ein Parametron mit drei Eingangsklemmen 4, 4ö und 4 b gezeichnet, wobei jeder dieser Klemmen ein Steuerstrom der Frequenz/ zugeführt wird, wobei die Amplituden dieser drei steuernden Ströme wesentlich gleich sind.

Die Phase jedes dieser steuernden Ströme nimmt den Wert 0 Radian oder π Radian an, je nachdem, ob es sich um das Signal 0 oder 1 handelt. Wenn daher das Signal 0 zwei von den Eingangsklemmenpaaren 4, 4ß und 4 b zugeführt wird und das Signal 1 an ein Klemmenpaar, so wird die Phase des resultierenden steuernden Stromes 0 Radian sein, so daß die Parametronschwingung die Phase 0 erhält. Es gibt in diesem Falle also das Parametron ein Signal 0 ab. Wenn aber ein Signal 1 an zwei oder drei Eingangsklemmen 4, 4a und 4b gelegt wird und gegebenenfalls ein Signal 0 nur an die eine Klemme geleitet wird, so ist die Phase des resultierenden Steuerstromes π Radian. In diesem Falle gibt also das Parametron ein Signal 1 ab.

Wenn daher eine ungerade Anzahl Eingangsklemmen am Parametron vorgesehen sind und jeder der Klemmen ein binäres Eingangssignal zugeführt wird, bestimmt sich die resultierende Schwingung entsprechend einer Entscheidung nach der Majorität der Eingangssignale.

Wenn daher an irgendeine der Klemmen 4, 4 a und 4 b der Abb. 2 b beispielsweise an die Klemme 4 ständig das Signal 1 gelegt wird, ergibt sich als Ausgangsschwingung ein Signal 1, wenn ein Signal 1 an irgendeine der Klemmen 4 α und 4 b gelegt wird; die Ausgangsschwingung aber wird ein Signal O nur, wenn die den Klemmen 4 α und 4 b zugeführten Signale O sind. Ein solches Parametron soll im nachfolgenden als »Oder«-Kreis bezeichnet werden. In der Zeichnung ist in dem kleinen Kreis das +-Zeichen angedeutet, um die ständige Anwesenheit des Signals 1 zu charakterisieren, wobei die Klemme 4, welcher ständig das genannte Eingangssignal 1 zugeführt ist, nicht wiedergegeben ist. Das Parametron, welches den »Oder«-Kreis bildet, ist in Abb. 2c wiedergegeben.

Wenn andererseits daß der Klemme 4 in Abb. 2 b zugeführte Signal das Signal 0 ist, wird die Ausgangsschwingung nur 1, wenn beide Signale, die den beiden Klemmen 4 α und 4 b zugeführt werden, 1 sind, und die Ausgangsschwingung wird 0, wenn eines oder beide der den Klemmen 4 α und 4 b zugeführten Signale 0 ist. Ein solcher Parametronkreis soll im nachfolgenden als »Und«-Kreis bezeichnet werden. In den Abbildungen wird ein —Zeichen in einem kleinen Kreis verwendet, um anzuzeigen, daß es sich um die ständige Zuführung eines Signals 0 zu der Klemme 4 handelt, wobei die Klemme 4 selber, der ständig das Eingangssignal zugeführt wird, fortgelassen ist. Eine solche Stufe, die einen »Und«-Kreis bildet, ist in Abb. 2d dargestellt.

Es wird auch ein spezieller Stromkreis verwendet, welcher imstande ist, die Phasenlage eines Wechselstromes umzukehren mit Hilfe einfacher Vorrichtungen, wie eines die Phase umkehrenden Transformators. In einem solchen Kreis wird das Signal 1 oder 0 umgekehrt, so daß ein solcher Kreis einen »Nein«- Kreis (Komplementkreis) bildet; ein solcher Kreis wird durch das Symbol gemäß Abb. 2e wiedergegeben.

Es soll ferner das in Abb. 2f gezeichnete Symbol, welches das Zeichen χ in einem kleinen Kreis enthält, der das Parametron wiedergeben soll, verwendet werden, um zum Ausdruck zu bringen, daß irgendein anderes Signal, abgesehen von den Eingangssignalen, welche den Eingangsklemmen 4 α und 4 b zugeführt werden, ebenfalls zugeführt werden kann.

Eine solche Parametronstufe soll im nachfolgenden kurz als »Element« bezeichnet werden.

Wenn eine Mehrzahl von Elementen in Kaskade geschaltet wird, indem nacheinander die Ausgangsklemmen jedes Elementes mit den Eingangsklemmen eines folgenden Elementes verbunden werden, so bilden die Elemente jeder Kaskadenstufe hintereinander eine erste, zweite und dritte Gruppe. Diesen drei Gruppen werden nacheinander drei Arten von erregenden Strömen, wie in I, II und III in Abb. 3 angedeutet, zugeführt. Diese Ströme überlappen sich gegenseitig etwas, so daß, wenn die Elemente der ersten Stufe den Strom I erhalten, die Elemente der IL, III. und IV. ... Stufe die erregenden Ströme II, III, I, II ... erhalten. Die Ausgangsschwingungen der Elemente der I. Stufe werden den Elementen der II. Stufe in einem Zeitpunkt zugeführt, wenn die Schwingungen der letzteren Elemente beginnen. Andererseits werden, wenn die Elemente der III., IV., V. ... Stufe ihre Schwingungen beginnen, diesen Elementen nacheinander die Ausgangsschwingungen der Elemente der II., III., IV. ... Stufe zugeführt. Dementsprechend kann die Ausgangsschwingung eines jeden Elementes dem Element der folgenden Stufe als steuernder Strom zugeführt werden. Dabei ist das Element irgendeiner Stufe nicht in Schwingzustand, wenn die Schwingung des gerade vorangehenden Elementes beginnt, so daß die Schwingphase des Elementes irgendeiner Stufe nicht durch die Ausgangsschwingung des Elementes der folgenden Stufe beeinflußt wird. Dementsprechend ist es unter Anwendung eines Systems, welches aus einer Mehrzahl in Kaskade verbundener Elemente besteht und die Zuführung von aufeinanderfolgenden erregenden Strömen I, II und III gemäß Abb. 3 zu den Elementen jeder Stufe vorsieht, mit Sicherheit möglich, ein Signal nur in einer Richtung weiterzuleiten. Eine solche Erregungsmethode soll im folgenden als Dreiphasen-Erregungsmethode beschrieben werden. In den folgenden Abbildungen bedeuten I, II und III die Arten von Erregungsströmen, wie sie in Abb. 3 durch I, II und III dargestellt sind.

Bei der Erfindung wird ein Binär-Rechenstufenkreis als grundsätzliches Schaltelement verwendet, der schematisch in Abb. 4 dargestellt ist.

In Abb. 1 sind drei Parametrons 1, 2 und 3 in Ringform hintereinandergeschaltet, und die Parametrons werden durch die in Abb. 3 dargestellten Erregerschwingungen I, II und III erregt. Die Phase der von dem Parametron 2 an das Parametron 3 abgebenen Schwingungen wird dabei durch die Phase der von dem Parametron 1 an das Parametron 2 abgegebenen Schwingungen bestimmt.

Die Parametrons 1, 2 und 4 haben je zwei Eingangsklemmen und zusätzlich die Klemme/, der die Erregerschwingungen zugeführt werden. Der einen Eingangsklemme des Parametrons 1 und des der Kopplung mit der nächsten binären Rechenstufe dienenden Koppelparametrons 4 werden die bei 6 zugeführten Eingangsschwingungen zugeleitet. Die von dem Parametron 3 abgegebenen Schwingungen werden der zweiten Eingangsklemme der beiden genannten Parametrons 1 und 4 zugeleitet. Die Ausgangsschwingung des Koppelparametrons 4 werden der zweiten Eingangsklemme des Parametrons 2 mit um 180° gedrehter Phasenlage zugeführt.

Die Wirkungsweise der Ringschaltung gemäß Abb. 4 wird noch anschließend im Zusammenhang mit Abb. 7 zur näheren Erörterung gelangen, wobei den Parametrons 1, 2, 3 und 4 in Abb. 7 die Parametrons 711, 712, 713 und 721 entsprechen.

In Abb. 5 sind eine Anzahl von Kreisen wiedergegeben, die Parametronkreisen entsprechen, wie sie bereits in bezug auf ihre symbolische Wiedergabe erörtert wurden. Ein Parametron, welches einen »Nein«-Kreis an seiner Eingangsklemme, wie in Abb. 5 a gezeigt, besitzt, hat dieselbe Funktion, wie ein Parametron, welches einen »Nein«-Kreis an seiner Ausgangsklemme hat, so daß Abb. 5 a und 5 b einander äquivalent sind. Ebenso sind Abb. 5 c und 5e einerseits den Abb. 5d und 5f andererseits äquivalent. Es können daher die Schaltkreise in den folgenden Zeichnungen durch Benutzung äquivalenter Stufen abgewandelt werden.

Abb. 6 zeigt im Prinzip, wie additives und subtraktives Hinzuzählen gleichzeitig durchgeführt werden können, indem ein additives Signal und ein subtraktives Signal den beiden Eingangsklemmen A und S einer Zählvorrichtung, die imstande ist, eine

Binärzahl X_k, welche die Zahl 2^k im Binärsystem darstellt, zu speichern, wobei Ic=O, 1, 2 ... n—l ist.

Angenommen, die Klemme S ist ständig an ein konstantes Eingangssignal entsprechend der Binärziffer 0 angeschlossen, während der Klemme A nicht ein Signal konstanter Phasenlage zugeführt wird, und ferner angenommen, der Zähler ist so ausgebildet, daß er die Zahl entsprechend der Zuführung des Signals 1 an die Klemme A zahlt, ,so ergibt sich folgendes: wenn das Signal 1 dem Zähler, in welchem die Ziffer

X₀ = Z₀

21+... Z_n. !

gespeichert ist, so wird die gespeicherte Zahl in eine Zahl χ übergeführt, die gegeben ist durch

χ = X₀ + a ... (mod 2").

Es sei ferner angenommen, daß, wenn beide den Klemmen S und A zugeführten Signale geändert werden, so daß sie den Signalwert 1 annehmen, und beide so geändert werden, daß sie wieder das Signal 0 annehmen, sich in der gespeicherten Zahl keine Änderung ergeben möge. In dem Zählwerk, welches sich aus Parametrons als wirksame Elemente zusammensetzt, sind die Signale 1 und 0 durch zwei Wechselströme verschiedener Art, aber gleicher Frequenz/ repräsentiert, wobei die Phasen der Ströme um 180° auseinanderliegen, so daß, wenn der Anfangszeitpunkt entsprechend der Periodendauer Va/ verschobenwird durchzuführen des Signals 0 zur Klemme ,4 und des Signals 1 zur Klemme S, sich der Zustand ergibt, daß das Signal 1 der Klemme A zugeführt wird und das Signal 0 der Klemme S. Gleichzeitig damit kehren sich sämtliche angezeigten Signale um und werden das Komplement zur Zahl 1, d. h. die gespeicherte ZaMx₀ ändert sich in die Komplemen-

tärzahl X₀ .

x₀ = (2« -I)-X₀... (mod 2").

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Wenn andererseits das Signal 1 der Klemme A zugeführt wird, so wird der umgewandelten Zahl x~₀ die dem Signal 1 entsprechende Binärziffer hinzuaddiert.

Wird jetzt wiederum der ursprüngliche Zeitanfangspunkt wiederhergestellt, indem der genannte Punkt um die Periodendauer Va/ verschoben wird, so wird die gespeicherte ZaMx gemäß der nachfolgenden Formel angezeigt:

x= (2"-1) - QT₀ + 1) = x₀-1... (mod 2").

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist es möglich, in der binären Zählanordnung, die binärphasige Signale, wie Parametronsignale, ausnutzt, gleichzeitig additive und subtraktive Zählung auszuführen, indem den beiden Eingangsklemmen additive und subtraktive Signale zugeführt werden. Auf diese Weise erhält man einen umkehrbar arbeitenden ZäMer.

In Abb. 7 ist schematisch das Schaltschema eines umkehrbar arbeitenden Zählwerkes gemäß der Erfindung wiedergegeben, welches für sechsstellige Binärzahlen verwendet werden kann; das Schaltungsschema bedient sich der zuvor erörterten Symbole. In dem Zählwerk werden den Eingangsklemmen A und S die Signale 0 oder 1 synchron mit dem Erregerstrom/ zugeführt, so daß die Binärziffer 1 addiert wird, wenn das Signal 1 der Klemme A zugeführt wird und die Binärziffer 1 subtrahiert wird, wenn das Signal 1 der Klemme S zugeführt wird.

Die addierende und die subtrahierende Zählung erfolgt unter Benutzung des Zahlenwertes 2⁶ (64) als Modul. Wenn die gespeicherte Zahl den Wert 64 übertrifft, entsteht ein Signal 1 an der Ausgangsklemme O. Die KlemmeR bewirkt Löschen des Zählwerkes dergestalt, daß die im Zählwerk gespeicherte Zahl auf 0 gebracht wird, wenn der Klemme R das Signal 1 zugeführt wird. Von den Bezugszahlen der Elemente bezeichnet die erste Ziffer die Zeichnungsnummer (hier also 7), und die letzte Nummer bezeichnet die Kategorie des erregenden Stromes; diese Art der Bezeichnungsweise soll auch bei den nachfolgenden Abbildungen beibehalten werden. In Abb. 7 sind jeweils die drei Elemente 711, 712, 713; 722, 723, 731; 733, 741, 742 usw. Gruppen, welche einen ringförmigen geschlossenen Stromkreis bilden und eine Speicherstufe für je eine Binärziffer darstellen. Wenn daher das Signal 1 in der Speicherstufe, welche der sechsten Ziffernstelle entspricht, gespeichert ist, so daß es in dieser Stufe umläuft, wobei die genannte Stufe aus den Elementen 773, 781 und 782 besteht, und wenn das Signal 0 in allen übrigen binären Speicherstufen gespeichert ist und in denselben umläuft, so enthält das Zählwerk die aus Binärziffern zusammengesetzte Zahl 100 000 gespeichert. Wenn jetzt ein bestimmter Erregerstrom einem jeden Element zugeführt wird unter der Voraussetzung, daß der Eingangsklemmevl, der Klemme S und der Klemme R das Signal 0 zugeführt wird, so ergibt sich in allen binären Zählstufen als gespeicherter Wert das Signal 1 oder 0, welche zufälligen Erscheinungen auch vorherrschen mögen.

Wenn indessen der Klemme R das Signal 1 zugeführt wird, werden komplementäre Signale zu dem der Klemme/? zugeführten Signal und zu dem der Klemme S zugeführten Signal 0 dem Element 793 zugeführt, welches ein »Und«-Kreis ist.

Es sendet daher das Element 793 das Signal 0 aus, und dieses Signal wird nacheinander den Elementen 791, 792 und 7103 zugeführt, so daß diese Elemente sämtlich das Signal 0 abgeben. Diese abgegebenen Signale werden den Elementen 711, 722, 733, 751, 762 und 773 über die Klemmen α,β,γ und ö zugeführt, wobei die genannten Elemente in der ersten Stufe jeder Binärzifferstufe der Binärzifferstellen liegt. In diesem Falle bildet das Element 7133 einen »Und«-Kreis und gibt das Signal 0 ab. Dementsprechend senden die Elemente 7101, 7102 und 7123 ebenfalls 0-Signale aus. Diese 0-Signale werden der Reihe nach den verschiedenen Binärzifferstufen zugeführt, die zu den verschiedenen Stellen der Binärzahl gehören, und zwar durch die Klemmen α, β, γ und ö, und werden dann den Elementen 721, 732, 743, 761, 772 und 783, welche sämtlich Kopplungsstufen zwischen den verschiedenen Binärziffer-Speicherstufen bilden, und den Elementen 712, 723, 741, 752, 763 und 781 in den verschiedenen Binärziffer-Speicherstufen zugeführt, wobei die genannten Elemente die zweite Stufe der Binärziffer-Speicherstufe in jeder Stelle bilden. Dementsprechend sind das erste und zweite Element in den Binärziffer-Speicherstufen der verschiedenen Ziffernstellen und die Kopplungselemente zwischen den Binärziffer-Speicherstufen »Und«-Kreise. Unter dieser Bedingung und unter der Annahme, daß an der Klemme A das Signal 0 liegt, so daß das Element 7133 das Signal 0

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abgibt und das Signal dem ersten Element 711 der Binärziffer-Speicherstelle, welche der ersten Zahlenstelle angehört, und dem Kopplungsorgan 712 zuführt, sendet das erste Element 711 der Binärziffer-Speicherstufe, welche der ersten Stelle der Zahl entspricht, das Signal 0 aus, gleichgültig, welches Signal vom Element 713 und den nachgeschalteten Stufen abgegeben wird; es wird das Signal 0 in der ganzen Binärziffer-Speicherstufe, die der ersten Ziffernstelle entspricht, aufrechterhalten. Weiter sendet das Kopplungselement 721 ebenfalls das Signal 0 aus und leitet es dem ersten Element 722 der Binärziffer-Speicherstufe zu, welche der zweiten Ziffernstelle entspricht, so daß in der Binärziffer-Speicherstufe, die der zweiten Ziffernstelle entspricht, in derselben Art, wie zuvor erörtert, das Signal 0 aufrechterhalten wird. Es nehmen daher die Signale in sämtlichen Binärziffer-Speicherstufen, welche der dritten, vierten, fünften und sechsten Ziffemstelle entsprechen, den Wert 0 an. Das heißt, die gespeicherte Zahl wird vollständig 0, und es ist daher der Anfangszustand des Zählens erreicht. Danach wird das der Klemme R zugeführte Signal in den Wert 0 umgewandelt, und es werden Signale, die gezählt werden sollen, den Eingangsklemmen A und S zugeführt. Wenn beide Signale, die man den Klemmen R und S zuführt, den Wert 0 haben, sendet das Element 793 das Signal 1 aus, und ebenso sind alle Signale der Klemmen ä, Jf, γ und δ gleich 1. Andererseits sind die Ausgangssignale des Elementes 7113 und die Signale α, β, γ 3«> und δ sämtlich 0. Die ersten Elemente 711, 722, 733, 751, 762 und 773 der Binärziffer-Speicherstufen sind »Oder«-Kreise, und die Kopplungselemente 721, 732, 743, 761, 772 und 783 und die zweiten Elemente

712, 723, 741, 752, 763 und 781 der Binärziffer-Speicherstufe sind »Und«-Kreise. Wenn daher zu irgendeinem Zeitpunkt der Klemmet das Signall zugeführt wird, sendet das Element 7133 das Signal 1 aus und führt dieses Signal den Elementen 711 und 721 zu; das Element 711 stellt einen »Oder«- Kreis dar und sendet das Signall aus und führt es dem Element 712 zu. Das Element 712 ist indessen ein »Und«-Kreis und erhält das Signal 1 von dem Element 7133 und das Signal 0 von dem Element 713, so daß das Element 721 das Signal 0 aussendet.

Es wird daher das Signal 0 dem ersten Element 722 der zweiten Stellen-Speicherstufe zugeführt und ebenso auch dem Element 739, welches die zweite und dritte Ziffernstelle koppelt; die Speicherstufen, welche der Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle folgen, erfahren keine Veränderung.

Da aber dem zweiten Element 712 der Speicherstufe der ersten Ziffemstelle das Ausgangssignal 1 des Elementes zugeführt wird und das komplementäre Signal des Ausgangssignals 0 des Kopplungselementes 721, nämlich das Signal 1, ebenfalls dem Element 712 zugeführt wird, sendet das Element 712 das Signal 1 aus. Wenn indessen das Signal der Klemme A den Wert 0 annimmt, sendet das Element 721 das Signal 0 aus, wobei das zweite Element 712 der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle von dem Element 721 ständig das Signal 1 erhält. Das erste Element 711 ist nun ein »Oder«-Kreis und sofern nicht ein Signal 1 der Subtraktionsklemme S zügeführt wird. Es wird daher das Signal 1 von dem Element 712 abgegeben und wird in dem Ringspeicher

713, 711, 712 zirkulieren und gespeichert bleiben.

Das heißt, daß das Signal 1 der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle 1 wird und die Binärzahl 000001 gespeichert wird.

Wenn nun das Signal 1 wiederum der Klemme A zugeführt wird, sendet das Element 7133 das Signal 1 aus und leitet dieses Signal den Elementen 711 und

721 zu; das Element 711 ist ein »Oder«-Kreis und sendet daher das Signal 1 aus. Das Element 721 ist ein »Und«-Kreis und erhält das Signal 1 von dem Element 713, so lange, wie das Signal 1 in der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle gespeichert ist, so daß das Kopplungselement 721 das Signal 1 aussendet und es dem ersten Element 722 der Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle zuführt, wobei das Element

722 ein »Oder«-Kreis ist. Es wird daher das Signal, das in der Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle gespeichert war, in den Zahlenwert 1 übergeführt, genauso wie das in der Speicherstufe der ersten Ziffemstelle gespeicherte Signal 0 in den Zahlenwert 1 übergeführt wurde.

Andererseits wird das Komplementärsignal zu dem von dem Kopplungselement 721 abgegebenen Signal 1, nämlich das Signal 0, dem zweiten Element

712 der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle zugeleitet, so daß das Element 712, welches einen »Und«- Kreis bildet, das Signal 0 aussendet, gleichgültig, was auch das Ausgangssignal des Elementes 711 sein mag.

Es wird daher das Signal der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle so lange in den WertO übergeführt, wie den Klemmen A und S ein Signal 0 zugeführt wird. Es wird daher nur die Speicherstufe der zweiten Ziffemstelle das Signal 1 enthalten, und die gezählte Zahl entspricht der Binärzahl 000010. Dieser Zustand ergibt sich dadurch, daß zweimal das Signal 1 der Klemme A zugeführt wurde.

Wenn das Signal 1 ein drittes Mal der Klemme A zugeführt wird, wird in der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle das Signal 1 aufrechterhalten, in derselben Weise, wie das Signal 0 der Speicherstufe der ersten Zifffernstelle in das Signal 1 übergeführt wurde, als das erste Mal das Signal 1 zugeleitet wurde. Da aber dem Element 721, welches die Speicherstufe der ersten Ziffemstelle mit der Speicherstufe der zweiten Ziffemstelle koppelt, das Ausgangssignal 1 des Elementes 7133 und das Ausgangssignal 0 des Elementes

713 zugeführt wird, sendet das genannte Element 721 das Signal 0 aus. Infolgedessen ergibt sich in der Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle keine Änderung, und die gezählte Zahl wird 000011; wenn nun weiter das Signal 1 ein viertes Mal der Klemme A zugeführt wird, wird das Signal 1 dem Koppelelement 721 von den Elementen 7133 und 713 zugeführt, und das Element 721 sendet daher das Signal 1 aus, wodurch das Kopplungselement 732 von den Elementen 721 und 731 das Signal 1 erhält, so daß das Element 732 ebenfalls das Signal 1 aussendet und in der Speicherstufe der dritten Ziffernstelle, welche sich aus den Elementen 733, 741 und 742 zusammensetzt, das Signal 1 gespeichert wird. Gleichzeitig wird das Komplementärsignal 0 zu dem Signal 1, welch letzteres Signal von den Kopplungselementen 731 und 732 ausgesendet wird, dem zweiten Element 712 der ersten Speicherstufe und dem Speicherelement 723 der Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle zugeführt, so daß die Elemente 712 und 713 das Signal 0 abgeben, wodurch die gespeicherten Signale der Speicherstufen der ersten und zweiten Ziffemstelle

den Wert O erhalten und die gespeicherte Zahl den Wert annimmt 000100.

In genau derselben Weise, wie zuvor beschrieben, nimmt die gespeicherte Zahl, wenn das Signal 1 dreiundsechzigmal der Klemme A zugeführt wird, den Wert 111111 an. Wenn nun das Signal 1 das vierundsechzigste Mal der Klemme A zugeführt wird, so wird das erste Mal das Signal 1 von der Ausgangsklemme O abgegeben, und alle Speicherstufen der verschiedenen Ziffernstellen nehmen den Wert 0 an. Es ist daher das in Abb. 7 dargestellte Zählwerk ein additives Zählwerk des Moduls 64, in welchem, wenn vierundsechzigmal hintereinander der Zahlenwert 1 zugeführt wird, das Signal 1 von der Ausgangsklemme O abgegeben wird und die gespeicherte Zahl wieder ihren Ursprungswert 0 annimmt.

Im nachfolgenden wird erläutert, in welcher Weise das Signal der Subtraktionsklemme S des Speicherwerkes der Abb. 7 zugeführt wird, nachdem in demselben zuvor irgendeine Binärzahl gespeichert wurde.

Es wird angenommen, daß die Zahl 0 in der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle gespeichert ist und daß das Signal, welches an der addierenden Eingangsstufe/i liegt, ständig 0 ist. Wenn unter diesen Umständen das Signal 1 nur einmal der subtrahierend zählenden Klemme 5 zugeführt wird, so wird dem Element 793 das Komplementärsignal 1 zu dem Signal 0 der Klemme R und das Komplementärsignal 0 zu dem Signal 1 der Klemme S zugeführt, so daß das Ausgangssignal des Elementes 793 0 wird. Daher wird das Signal 0 den ersten Elementen 711, 722, 733, 751, 762 und 773 der Speicherstufen sämtlicher Ziffernstellen von den Klemmen α,β,γ und 'S zugeführt.

Andererseits werden dem Element 7113 das Komplementärsignal 1 zu dem Signal 0 der Klemme R und das Signal 1 der Klemme S zugeführt, und das Ausgangssignal des Elementes 7113 nimmt den Wert 1 an, wodurch das Signal 1 den Kopplungselementen 721, 732, 743, 761, 772 und 783 und ebenso den zweiten Elementen 712, 723, 741, 752, 763 und 781 von den Klemmen α, β, γ und δ zugeführt wird. Infolge der Zuführung des Signals 1 zu der Klemme S senden die Elemente 711 und 721 das Signal 0 aus, aber das Element 712 bildet einen »Oder«-Kreis für das Ausgangssignal 0 des Elementes 711 und das Komplementärsignal 1 zu dem Ausgangssignal 0 des Elementes 721, so daß das Ausgangssignal des Elementes 713 1 wird. Wenn dieses Signal 1 dem Element 722 über das Element 731 zugeführt wird, wird das Signal der Klemme S wieder auf 0 gebracht, und das Signal der Klemme ä wird 1, so daß das Element 711 einen »Oder«-Kreis bildet. Es wird daher in der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle der Zahlenwert 1 aufrechterhalten, bis das Signal 1 wiederum der Klemme A oder S zugeführt wird. Nimmt man an, daß die Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle zuvor das Signal 0 gespeichert enthält, ebenso wie die Speicherstufe der ersten Ziffernstelle, so wird das in der Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle aufrechterhaltene Signal in das Signal 1 übergeführt, wenn das Signal 1 der Klemme 5 zugeführt wird, nämlich in derselben Weise, wie das bei der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle der Fall war, weil nämlich das Kopplungselement 721 das Signal 0 aussendet. Nimmt man weiter an, daß die Speicherstufe der dritten Ziffernstelle zunächst das Signal 1 gespeichert erhält, so sendet das Kopplungselement 743 das Signal 1 aus, weil es in Anbetracht des Signals 1 an der Klemme γ einen »Oder«-Kreis bildet und das Signal 1 vom Element 742 zugeführt wird. Gleichzeitig bildet dabei das erste Element 733 der Speicherstufe der dritten Ziffernstelle einen »Und«-Kreis wegen des Signals 0 von der Klemme γ, und es wird das Signal 0 von dem Element 732 zugeführt, so daß das Element 733 das Signal 0 aussendet; es wird dabei dem zweiten Element 741 das Komplementärsignal 0 zu dem Signal 1 des Elementes 743 und das Ausgangssignal 0 des ersten Elementes 733 zugeführt, so daß das Ausgangssignal des Elementes 741 den Wert 0 annimmt. Mit anderen Worten ist das Signal, das in der Speicherstufe der dritten Ziffernstelle gespeichert wird, in den Wert 0 umgewandelt. In diesem Falle bildet das erste Element 751 der Speicherstufe der vierten Ziffernstelle einen »Und«- Kreis in Anbetracht des Signals 1 an der Klemme S, aber das Ausgangssignal des Elementes 751 fällt mit dem Ausgangssignal des dritten Elementes 753 zusammen, weil das Element 751 das Signal 1 von dem Kopplungselement 743 erhält. Andererseits bildet das Element 752 einen »Oder«-Kreis in Anbetracht des Signals 1 der Klemme ß, aber das Kopplungselement

761 sendet ebenfalls das Signal aus, ebenso wie es das Element 743 tat, und sendet das Komplementärsignal 0 des Signals 1 zu dem Element 752.

Daher fällt das Ausgangssignal des Elementes 752 mit dem Signal des ersten Elementes 751 zusammen.

Es wird daher in der Speicherstufe der vierten Ziffernstelle keine Änderung bedingt, und das gespeicherte Signal wird aufrechterhalten. In gleicher Weise erfolgt in der fünften und sechsten Speicherstufe keine Änderung.

Wird nun angenommen, daß das Signal 1 zuvor in der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle gespeichert war, bevor das Signal 1 der Klemme 5 zugeführt wird, so wird gleichzeitig mit dieser Signalzuführung das Kopplungselement 721 ein »Oder«-Kreis und erhält von dem Element 713 das Signal 1. Ferner wird das erste Element 711 ein »Und«-Kreis und erhält das Signal 0 von dem Element 7133, so daß das Element 711 das Signal 0 aussendet, wodurch das Ausgangssignal am zweiten Element 712 ebenfalls 0 wird und das in der Speicherstufe der ersten Ziffernstelle gespeicherte Signal in den Wert 0 übergeführt wird. Infolgedessen wird das Ausgangssignal des Kopplungselementes 721 gleich 1, so daß keine Veränderung sich in den Speicherstufen, welche auf die Speicherstufe der zweiten Ziffernstelle folgen, ergibt.

Wie oben beschrieben, wird also, wenn das Signal 1

einmal der Klemme S des in Abb. 7 beschriebenen Zählwerkes zugeführt wird, die Zahl 1 von der im Zählwerk gespeicherten Ziffer abgezogen. Der Modul der Subtraktion ist 2⁶ oder 64, und das Signal 0 wird von der Ausgangsklemme O abgegeben, wenn die gezählte Ziffer den Wert 0 annimmt. Wenn darauf das subtrahierende Signal 1 ein zweites Mal der Klemme S zugeführt wird, so wird die gezählte Zahl in den Wert 63 übergeführt.

Wenn bei dem in Abb. 7 dargestellten Zählwerk das Signal 1 gleichzeitig den Klemmen A und S zu geführt wird, so erfolgen gleichzeitig eine Addition und eine Subtraktion, und es ergibt sich keine Änderung der zuvor gespeicherten Zahl. Nimmt man an, daß die Binärzahl x₀ zuvor in dem Zählwerk gespeichert ist, so wird, wenn das Signal 1 der Klemmet nacheinander a-mal zugeführt wird und der Klemme S

nacheinander j-mal zugeführt wird, die gespeicherte Zahl χ den nachfolgenden Wert annehmen:

x-

■ X₀ + a — s ... (mod 64).

Es kann daher mittels eines Zählwerkes additives Zählen eines der Klemme A zugeführten Signals und negatives Zählen eines der Klemme S zugeführten Signals gleichzeitig vorgenommen werden.

Wenn bei dem in Abb. 7 dargestellten Zählwerk das Signal 1 immer gleichzeitig den Klemmend und S zugeführt wird, so erfolgt, wie zuvor erläutert, additives und subtraktives Hinzuzählen gleichzeitig, und es ergibt sich keine Änderung der gespeicherten Zahl. Wenn aber das der Klemme A zugeführte Signal einmal Null gemacht wird und einmal der Klemme S der Wert 1 zugeführt wird, erfolgt von der zuvor gespeicherten Zahl eine Subtraktion des Zahlenwertes 1. Und wenn das Signal an der Klemme 0 gemacht wird und das Signal 1 nur der Klemme A zugeführt wird, wird der Zahlenwert 1 zu der zuvorgespeicherten Zahl hinzuaddiert. Es ist daher möglich, eine Zahl abzuziehen entsprechend der Anzahl von O-Signalen, die der Klemme A zugeführt wird, und eine Zahl zu addieren entsprechend der Zahl von O-Signalen, die der Klemme S zugeführt wird, während normalerweise das Signal 1 an den Klemmen A und S liegt.

Andererseits kann, wenn das Signal 0 normalerweise an den beiden Klemmen liegt und vor die Eingangsklemmen A und S »Nein«-Kreise eingeschaltet werden, das Signal 1 der Klemme A subtrahiert werden und das Signal 1 der Klemme S addiert werden.

Bei dem in Abb. 7 dargestellten Zählwerk werden die Ströme an den Klemmen ö, a, ~ß, ß, y, γ, Έ, δ jeweils zwei bis vier Elementen zugeführt. Es ist indessen möglich, wie dies in Abb. 8 gezeigt ist, in Kaskade hintereinander die Elemente 811,812,833,831, 832 und 853 anzuordnen und die Elemente 821,822, 843, 841, 842, wobei diese Kaskadenschaltungen an die Ausgangsklemmen der Elemente 813 bzw. 823 angeschlossen sind, welch letzteren die Signale der Klemmen RmxdS zugeführt werden; es ergeben sich auf diese Weise zeitverzögert wirkende Kreise für die Signale, sojlaß die Belastung der Eingangsklemmen ä, a, ß, /3j γ, γ, Έ, δ verringert wird. Zu diesem Zweck werden die Klemmen a, ä in Abb. 8 mit den Elementen 721 und 711 der Abb. 7 verbunden; es werden die Klemmen ß, /Mn Abb. 8 mit den Elementen 712, 732 und 722 der Speicherstufen der ersten, zweiten und dritten Ziffernstelle der Abb. 7 verbunden; es werden die Klemmen γ, γ in Abb. 8 mit den Elementen 723, 743 und 733 der Speicherstufen der zweiten, dritten und vierten Ziffernstelle der Abb. 7 verbunden; die Klemmen δ und δ in Abb. 8 werden mit den Elementen 741, 761 und 751 der dritten vierten und fünften Ziffernstellen-Speicherstufen verbunden; die Klemmen ε und ε in Abb. 8 werden mit den Elementen 752, 772 und 762 der Speicherstufen der vierten, fünften und sechsten Ziffernstelle verbunden; die Klemmen ξ und £ in Abb. 8 werden mit den Elementen 763, 783 und 773 der der Speicherstufe der fünften Ziffernstelle der Abb. 7 folgenden Speicherstufe verbunden. Die Klemme η der Abb. 8 wird mit dem Element 783 der Abb. 7 verbunden.

Wenn das Signal, welches dem in Abb. 7 dargestellten Zählwerk von den Eingangsfclemmen A oder S zugeführt wird, ein binärphasiges Wechselstromsignal ist, welches durch Modulation des Stromes, beispielsweise des Gleichstromes, mittels eines geeigneten Gegentaktmodulators erzeugt ist, kann das Element 7133 an der Eingangsklemme A nicht in Fortfall kommen. Wenn indessen das Element 7133 in Fortfall kommen soll, kann dies geschehen dadurch, daß der Ausgangsstrom eines anderen Parametron-Elementes, welches ähnlich ist den in dem Zählwerk benutzten Parametrons, verwendet

ίο werden.

Wenn in dem Zählwerk gemäß Abb. 7 irgendeine Binärzahl zuvor gespeichert ist und das Signal 1 der Klemme R zugeführt wird, so wird die zuvor gespeicherte Zahl gelöscht und das Zählwerk wieder in die Ausgangsstellung gebracht. Wenn indessen die Löschklemme R, wie zuvor beschrieben, überflüssig ist und die Löschung durch andere geeignete Mittel erfolgt, so kann die Anordnung, die für das subtrahierende Zählen an die Klemme S angeschlossen ist,

ao vereinfacht werden durch den Verzögerungsstromkreis gemäß Abb. 9.

Die in Abb. 7 und 10 dargestellten Zählwerke besitzen Speicherstufen für sechs Signale und führen daher umkehrbares Zählen nach dem Modul 64 aus; es kann aber auch ein umkehrbares Zählen des Moduls 2^X (x ist dabei eine ganze positive Zahl) durchgeführt werden, indem eine entsprechende Anzahl von Kopplungselementen zwischen den Signalstufen und den Ziffernstellen der Speicherstufen verwendet wird.

Es ist ferner klar, daß, wenn nur additives Zählen durchgeführt werden soll, ein konstantes Eingangssignal des Ziffernwertes 0 der der Subtraktion dienenden Klemme S in Abb. 7 nur zugeführt zu werden braucht, selbst wenn ein umkehrbar zählfähiges Zählwerk benutzt wird; es werden dann ständig Signalwerte 0 von den Klemmen α, β, γ und δ und Signalwerte 1 von den Klemmena, ~ß, γ, δ abgegeben. Wenn hierbei ein additives Zählwerk des Moduls 2⁵

(32) benutzt wird, erhält man den Stromkreis, der in Abb. 10 dargestellt ist. Die Schaltungsanordnung des Zählwerkes der Abb. 10, welche der Zuführung des zu addierendes Signals 1 zur Klemme A dient, ist die gleiche wie in Abb. 7. Die Klemmen r erhalten konstant ein Signal des Zahlenwertes 1, so daß die Elemente 1112, 1113, 1111, 1122 und 1123 »Oder«- Kreise bilden, was durch das Bezugszeichen + angedeutet ist. Wenn indessen an die Klemmen r das Signal 0 gelegt wird, werden die Elemente, die an die genannten Klemmen angeschlossen sind, in »Und«- Kreise umgewandelt, und alle Ausgangsklemmen der Kopplungselemente 1132, 1133, 1121, 1142 und 1143 geben das Signal 0 ab, so lange, wie das der Eingangsklemme A zugeführte Signal den Zahlenwert 0 hat. Es senden daher die ersten Elemente 1112, 1113, 1122 und 1123 sämtlicher Binärziffer-Speicherstellen das Signal 0 aus, gleichgültig, welche Signale von den Elementen 1141, 1152, 1153, 1151 und 1162 abgegeben werden, wodurch die Signale in sämtlichen Speicherstufen in den Ziffernwert 0 übergeführt werden und das Zählwerk gelöscht wird, indem die im Zählwerk gelöschte Zahl den Wert 0 annimmt.

Das in Abb. 11 dargestellte Zählwerk stellt ein umkehrbar zählendes Zählwerk der Radix 4 dar, in welchem Speicherstufen für Binärziffern gruppenweise zu je zwei Stufen zusammengefaßt sind mit entsprechenden Zwischenkopplungsstufen. In Abb. 11

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bilden die Elemente 1211, 1212 und 1223 der ersten Elementen der zweiten quaternären Speicherstufe zu-

Binärspeicherstufe und die Elemente 1231, 1222 und geführt wird.

1233 der zweiten Binärspeicherstufe eine Gruppe, In dem Zählwerk gemäß Abb. 11 werden die welche eine quaternäre Speicherstufe der ersten Qua- Signale der Klemmen a, a, ß, Ji, γ, γ und δ vollternärziffer darstellt; die Elemente 1232, 1243 und 5 ständig umgekehrt, wenn ein Eingangssignal des 1251 der dritten Binärspeicherstufe und die Elemente Wertes 1 der Eingangsklemme S zugeführt wird und 1252, 1253 und 1261 der vierten Binärspeicherstufe keine andere konstante Eingangsspannung dem Zählbilden die zweite Gruppe und bilden dadurch die werk zugeführt wird. Es ergibt sich daher, ent-Speicherstufe der zweiten Quaternärziffer. Diese bei- sprechend der Betriebsweise gemäß Abb. 6, daß, den quaternären Speicherstufen sind durch das Kopp- io wenn die Subtraktionsklemme S den Zahlenwert 1 erlungselement 1241 miteinander verbunden. Die Binär- hält, der Wert 1 im Zählwerk subtrahiert wird und Stufenelemente 1263, 1271 und 1272 bilden die qua- also die Arbeitsweise wesentlich dieselbe ist wie im ternäre Speicherstufe der dritten Ziffernstelle. Falle der Abb. 7.

Die zweite und dritte quaternäre Speicherstufe sind Das in Abb. 11 dargestellte Zählwerk besitzt, vermittels des Kopplungselementes 1262 verbunden. Da- 15 glichen mit den Zählwerken Abb. 7 und 10, den Vordurch, daß die Bezugszeichen 2α, 2β und 2γ in den teil, daß die Zeitverzögerung zwischen der Zuführung Symbolen der Elemente 1241, 1262 und 1293 einge- des Signals 1 zu der Eingangsklemme A und dem Ersetzt sind, wird zum Ausdruck gebracht, daß die scheinen des Ausgangssignals 1 an der Ausgangs-Ausgangsklemmen α, β und γ mit zweifacher Stärke klemme O wesentlich geringer ist. Es hat indessen den des Normalwertes den Stufen zugeführt werden. 20 Nachteil, daß Parametrons Anwendung finden müssen, Ebenso wird ein Eingangssignal von doppelter Stärke welche fünf Eingangssignale haben, und es ist zusätzden Eingangsklemmen der Elemente 1231, 1232 und lieh erforderlich, die Amplitude der Schwingungen auf 1283 zugeführt, was durch Wiedergabe der Eingangs- einem konstanten Wert zu halten. Die zuvor erörterten klemmen in Form paralleler Linien zum Ausdruck Beispiele zeigen Binärzahlwerke, die als Modul die gebracht wird. 25 Zahl 2„ haben, wobei η eine positive ganze Zahl ist. Wie zuvor erörtert, bezieht sich die Darstellung Es ist indessen auch möglich, Zählwerke zu erhalten, der Abb. 11 auf ein Zählwerk, welches je eine qua- die irgendeine andere Zahl als Radix verwenden, unter ternäre Speicherstufe in der ersten, zweiten und Anwendung der zuvor erörterten Speicherstufen für dritten Gruppe enthält, wobei jede Gruppe aus zwei Binärziffern als grundsätzliches Schaltelement, binären Speicherstufen besteht; es ergibt sich ein um- 30 Dies kann in einfacher Weise dadurch erzielt werkehrbar zählendes Zählwerk des Moduls 4³ (64). den, daß eine Reihe von Rückkopplungen und Zwi-Das in Abb. 11 dargestellte Zählwerk hat, ver- schenstufenkopplungen in den zuvor erörterten Binärglichen mit den Zählwerken der Abb. 7 und 10, den zählwerken verwendet werden. Die Radixzahl kann Vorteil, daß zwischen der Zuführung des Signals 1 an dadurch geändert werden, daß einige der Zustände die Eingangsklemme A des Zählwerkes und dem Er- 35 von den 2"-Zuständen der Binärzählwerke mittels der scheinen eines Ausgangssignals 1 an der Ausgangs- genannten zusätzlichen Kopplungselemente in Fortfall klemme O eine sehr viel geringere Zeitverzögerung kommen. Es kann beispielsweise ein Radix-3-System entsteht. Das Zählwerk besitzt indessen den Nachteil, erhalten werden, dadurch, daß ein Zustand des daß Parametrons mit fünf Eingangssignalen ver- Radix-4 (2²)-Systems unterdrückt wird; ein Radix-5-wendet werden müssen, und es ist ferner erforderlich, 40 System kann erhalten werden, daß drei Zustände des die Schwingamplitude der Parametrons konstant zu Radix-8-Systems (2³) unterdrückt werden; ein Radixhalten. 11-System kann erhalten werden, indem man fünf Zu-

Die Wirkungsweise der in Abb. 11 dargestellten stände des Radix-16-Systems (2⁴) unterdrückt usf. Anordnung entspricht praktisch vollständig der Die im nachfolgenden wiedergegebenen Ausfüh-Abb. 7. Da indessen die Eingangsklemme 1231 der 45 rungsformen beziehen sich auf Zählwerke mit Radixersten quaternären Speicherstufe ein Element ist, Systemen verschieden von 2" (n ist hierbei eine posiwelches fünf Eingangsklemmen besitzt, wird der tive ganze Zahl) und beruhen auf dem zuvor erKlemme α das Signal 1 zugeführt, wenn das der wähnten Prinzip.

Klemme S zugeführte Signal 0 ist. Wenn daher das Die in Abb. 12 wiedergegebene Ausführungsform

Signal 1 mit der Intensität des zweifachen Normal- 50 zeigt ein additives Zählwerk der Radixzahl 3; das

wertes von dem Element 1233 zugeführt wird, sendet Signal 1 wird abgegeben an der Ausgangsklemme O,

das Element 1231 ständig das Signal 1 aus. Wenn in- wenn drei Eingangssignale 1 der Klemme A zugeführt

dessen das Signal 0 von dem Element 1233 abge- worden sind.

geben wird und der Klemme A das Signal 1 zugeführt In dem Zählwerk gemäß Fig. 12 wird der Zuwird, sendet das Element 1231 so lange das Signal 1 55 stand 00 von den vier Zuständen 00, 01, 10 und 11 aus, wie die Speicherstufe der ersten Ziffernstelle der eines Radix-4-Kreises unterdrückt. Wenn das Signal 1 Speicherung des Signals 1 entspricht. von der Ausgangsklemme nach dreimaligem Addieren Das Element 1241 erhält das Signal 0 der Inten- des Eingangssignals 1 abgegeben wird, ändert dieses sität, welche das Zweifache des Normalwertes ist Signal 1 das Signal der zweiten Binärzählstufe in den von der Klemme a, so daß das Element 1241 das 60 Zahlenwert 0. Gleichzeitig indessen wird das Signal 1 Signal 1 so lange abgibt, wie das Signal 1 der der Ausgangsklemme O dem dritten Element 1311 Klemme A zugeführt wird, und es sind daher die der ersten Binärziffer-Speicherstufe zugeführt, und es Elemente 1223 und 1233 in dem Zustande, welcher wird das Signal 1 in der ersten Binärziffer-Speicherder Speicherung des Signals 1 entspricht. Das heißt, stufe aufrechterhalten. Wenn daher das nächste Mal das Zählen beginnt von dem Zustand, daß die Signale 65 das Signal 1 der Eingangsklemme A zugeführt wird, der beiden ersten Binärspeicherstufen 0 sind und das sendet das Kopplungselement 1312 das Ausgangsvierte Signal 1 der Klemme A zugeführt wird; dann signal 1 aus, so daß in der zweiten Binärspeicherstufe gibt das Element 1241 ein Signal 1 ab, welches den das Signal 1 gespeichert wird. Wenn das dritte Signal 1

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der Eingangsklemme A zugeführt wird, wird das dem Ausgangssignal 1 der Ausgangsklemme O der Signal, welches in der ersten Binärzifferstufe gespei- Binärspeicherstufe der ersten und dritten Zifiernslelle chert ist, gleich 1. Ähnlicherweise werden die nach- zugeführt wird.

folgenden Operationen durchgeführt, so daß das Si- In Abb. 13 c ist ein Zählwerk gezeigt, in welchem

gnal 1 von der Ausgangsklemme O abgegeben wird, 5 das Signal 1 in dem Binärspeicherwerk der ersten wenn drei Signale 1 der Eingangsklemme A zugeführt Ziffernstelle gespeichert wird, wenn ein Signal 1 von wurden. Durch Wiederholen dieses Vorganges kann dem Ausgangselement 1441 abgegeben wird und das das Zählwerk ternäre Addition mit dem Radixwert 3 Signal 1 von der Ausgangsklemme O abgegeben wird, ausführen. wenn fünf Signale 1 an der Eingangsklemme A addiert

Die Zählwerke in Abb. 13 a, 13 b, 13 c, 13 d sind io wurden und die Ziffernwerte, welche in der zweiten addierende quinäre Zählwerke. und dritten Speicherstufe gespeichert wurden, den

In dem Zählwerk gemäß Abb. 13 a sind die drei Zahlenwert 1 angenommen haben. Zustände 000, 001 und 010 von den acht Zuständen In Abb. 13 d ist ein Zählwerk gezeigt, in welchem

000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 und 111 eines die in der ersten und zweiten Speicherstufe gespei-Radix-8-Systems beseitigt. Wenn das Ausgangssignal 1 15 cherten Ziffern in den Zahlenwert 1 übergeführt wervon der Ausgangsklemme O abgegeben wird, wird das den, wenn das Signal 1 von dem Ausgangselement Signal 1 der ersten und zweiten binären Speicherstufe 1451 ausgesendet wird, und dabei das in der dritten zugeführt, so daß diese beiden Speicherstufen das Stufe gespeicherte Signal den Wert 0 erhält, so daß Signal 1 erhalten. Wenn daher das erste Signal 1 nun die Anfangsbedingung wiederhergestellt wird, der Eingangsklemme A zugeführt wird, wird das ge- 20 Während dem Element 1432 in Abb. 13 c fünf Einspeicherte Signal der dritten Speicherstufe 1, und die gangssignale zugeführt werden, wird in Abb. 13 d zubeiden gespeicherten Signale der ersten und zweiten sätzlich das Element 1442 angewendet, so daß das Speicherstufe werden 0. Im Wege wiederholter Addi- Element 1452 nur drei Eingangsklemmen erhält, tion des zweiten, dritten... Signals 1 in den binären Es ist dementsprechend möglich, Fehlzählungen zu

Speicherstufen wird die in die Speicherstufen ein- 25 vermeiden, selbst wenn die Zahl der ausgesendeten addierte Zahl gespeichert, und das Signal 1 wird von Signale, die gezählt werden sollen, sehr groß ist. der Ausgangsklemme O abgegeben bei dem fünften in Abb. 14 a und 14 b sind addierende Zählwerke

Signal des Zahlenwertes 1. In diesem Falle ist das des Radixwertes 6 gezeigt. Das Zählwerk gemäß eine Eingangssignal des Elementes 1412, welches die Abb. 14 a ist so angeordnet, daß, wenn das Ausgangserste und zweite Stufe koppelt, so lange 0, wie das 30 element 1511 das Ausgangssignal 1 aussendet, dieses Augangselemente 1421 den Wert 0 abgibt. Signal 1 den Elementen der zweiten und dritten Spei-

Es bildet daher das Element 1412 einen »Und«- cherstufe zugeführt wird und dadurch das in der Kreis in bezug auf die beiden anderen Eingangssignale, zweiten Stufe gespeicherte Signal und das in der d. h. in bezug auf das Ausgangssignal der ersten dritten Stufe entsprechend den Wert 1 und 0 erhalten. Ziffernspeichenstufe und das Eingangssignal des EIe- 35 In diesem Falle wird das Signal 1 nur in den Elementes 1411, so daß das Element 1412 in gleicher menten, welche der zweiten Speicherstufe angehören, Weise wirkt wie das Kopplungselement 1132 der im Endzustand aufrechterhalten, da das gespeicherte Abb. 10. Wenn indessen das Ausgangselement 1421 Signal der ersten Stufe bereits durch das Ausgangsdas Signal 1 abgibt, dann wird das Element 1412 zu signal des Elementes 1512 umgewandelt wurde. Es einem »Oder«-Kreis in bezug auf die beiden eingangs 40 sendet daher das Ausgangselement 1511 ein Signal 1 erwähnten Eingangssignale. Wenn in diesem Fall das aus, nachdem sechs Signale gezählt wurden. Signal 1 zusätzlich dem Element 1411 zugeführt wird, In dem Zählwerk gemäß Abb. 14 b wird der Zusendet dieses Element das Signal 1 aus und führt es stand als Ausgangszustand gewählt, in welchem die dem Kopplungselement 1413 zu. Gleichzeitig hiermit Signale in allen Speicherstufen den Wert 0 haben. Die wird das Ausgangssignal des Elementes 1421 dem 45 gespeicherten Signale der Elemente, welche der Element 1422, welches der zweiten Ziffernstelle ange- zweiten und dritten Speicherstufe angehören, erhalten hört, zugeführt, so daß dieses Element 1422 das Si- den Zahlenwert 1, wenn sechs Signale 1 der Eingangsgnal 1 abgibt. Es erhält daher das Element 1413 das stufe zugeführt wurden. Es sendet in diesem Fall das Ausgangssignal 1 des Elementes 1412 und das Aus- Ausgangselement 1521 das Signal 1 aus, und es wergangssignal 1 des Elementes 1422, so daß das Element 50 den durch dieses Signal die Signale, die in den EIedas Signal 1 aussendet und dieses Signal in der menten der zweiten und dritten Stufe gespeichert sind, Binärspeicherstufe der dritten Stelle aufrechterhalten auf den WertO gebracht, so daß der Zustand, der wird. Es ist auf diese Weise durch Zuführung von anfänglich herrschte, wiederhergestellt ist. Dieses Ausgangssignalen des Ausgangselementes zu dem Zählwerk der Radixzahl 6 ist so ausgebildet, daß zwei Kopplungselement möglich, die binärphasigen Signale, 55 Zählwerke in Serie geschaltet sind, von denen das die der Klemmet zugeführt werden, zu zählen, ohne eine mit der Radixzahl 2 und das andere mit der daß ein Zahlenirrtum stattfindet, wenn die Zahl der Radixzahl 3 arbeitet.

ausgesendeten Signale sehr groß wird. I_n Abb. 15 a und 15 b sind addierende Zählwerke

In Abb. 13 b ist ein Zählwerk gezeigt, in welchem gezeigt, welche mit der Radixzahl 7 arbeiten. In Ausdie Ausgangsbinärziffern sämtlicher binärer Speicher- 60 führungsform gemäß Abb. 15 a beginnt der binäre stufen 0 sind und in welchem fünf Signale so addiert Zählvorgang, von dem Zustand, daß das Signal 1 nur werden, daß das Signal des Ausgangselementes 1431 in der ersten Speicherstufe gespeichert ist und diese zur Abgabe gelangt, wenn die in der ersten und dritten Anfangsbedingung wieder dadurch hergestellt wird, Speicherstufe gespeicherte Ziffer den Wert 1 annimmt. daß das Ausgangssignal 1, welches an der Ausgangs-In dieser Weise sind die drei Zustände 101, 110 und 65 klemme O des Zählwerkes erzeugt wird, der ersten des Radix-8-Systems beseitigt. Es werden in dem Binärspeicherstufe wieder zugeführt wird. Zählwerk die gespeicherten Signale wieder auf den In Abb. 15 b beginnt der binäre Zählvorgang von

Wert 0 gebracht, indem das Komplementärsignal 0 zu dem Zustand, daß sämtliche gespeicherten Binär-

ziffern O sind. Wenn die Binärziffern sämtlicher drei Binärzifferstellen 1 wird, entsteht ein Ausgangssignal 1 an der Ausgangsklemme O. Die Anfangsbedingung wird wieder dadurch hergestellt, daß das Komplementärsignal des Ausgangssignals 1, nämlich das Signal 0, rückgekoppelt wird.

Die Abb. 16a, 16b, 16c, 16d zeigen dezimale Zählwerke. Die Zählwerke, die in Abb. 16 a, 16 b und 16 c dargestellt sind, bilden eine Kombination eines einstufigen binären Zählwerkes und eines quinären Zählwerkes gemäß Abb. 13 a, 13 b und 13 c. In dem Dezimalzählwerk gemäß Abb. 16 d ist als Grundkreis ein Zählwerk des Radixwertes 4, wie es in Abb. 12 beschrieben wurde, verwendet. Das binäre Zählen beginnt von dem Zustand, daß die Elemente, die der zweiten Binärspeicherstufe und der dritten Binärspeicherstufe angehören, das Signal 1 haben, und das Ausgangssignal 1 wird geliefert, wenn wiederum ein Signal 1 zugeführt wird, nachdem das Signal 1 in sämtlichen binären Speicherstufen gespeichert wurde, wobei das Ausgangssignal wiederum die Anfangsbindgung hergestellt.

In Abb. 17 a, 17 b, 17 c und 17 d sind Zählwerke der Radixzahl 11 gezeigt.

In dem Zählwerk gemäß Abb. 17 a und 17 d wird das Ausgangssignal 1 der Ausgangsklemme O den Elementen zugeführt, die der ersten und dritten Binärspeicherstufe angehören, um die Anfangsbedingung wiederherzustellen.

In dem Zählwerk gemäß Abb. 17 b beginnt der Zählvorgang dadurch, daß die gespeicherten Signale sämtlicher Elemente der Binärzifferstufen auf 0 gebracht werden, und es wird ein Ausgangssignal abgegeben, wenn die gespeicherten Signale der Elemente, welche der ersten, zweiten und vierten Binärspeicherstufe angehören, den Wert 1 annehmen.

Das in Abb. 17 c gespeicherte Zählwerk beginnt _ von dem Anfangszustand, daß die Binärziffer in der ersten Binärspeicherstufe die Ziffer 1 ist, und es wird ein Ausgangssignal 1 abgegeben, wenn die gespeicherten Ziffern der Elemente der dritten und vierten Binärstufe 1 werden.

In Abb. 18 a, 18 b und 18 c sind Zählwerke der Radixzahl 17 gezeigt.

In dem Zählwerk gemäß Abb. 18 a beginnt der Zählvorgang, wenn das Signal 1 in der ersten, zweiten, dritten und vierten Binärspeicherstufe gespeichert ist, und es wird das Ausgangssignal der fünften Binärstufe als Ausgangssignal verwendet.

In dem Zählwerk gemäß Abb. 18 b beginnt der Zählvorgang von dem Zustand, in welchem die Ziffer 0 in sämtlichen Speicherstufen gespeichert ist, und das Ausgangssignal 1 wird ausgesendet, wenn das gespeicherte Signal der ersten und fünften Stufe 1 wird.

In dem Zählwerk gemäß Abb. 18 c beginnt der Zählvorgang von dem Zustand, daß die Speicherstufen der ersten, zweiten, dritten und vierten Binärziffer das Signal 1 enthlten; dieses Zählwerk ist eine Abänderung der Zählwerke gemäß Abb. 16 c und 18 a.

In Abb. 19 ist ein Zählwerk dargestellt, welches das Signal 1 abgibt, wenn siebenundfünzigmal das Signal 1 der Eingangsklemme A zugeführt wurde. Das Binärzählwerk gemäß Abb. 19 ist eine Abwandlung des Zählwerkes gemäß Abb. 18 c, wobei die Stromkreisanordnung der Abb. 11 als Grundlage benutzt wird. Das binäre Zählen beginnt von dem Zustand, daß die erste, zweite und dritte binäre Speicherstufe das Signal 1 aufweisen.

Wie dargelegt, setzen sich die binären Speicherwerke gemäß der Erfindung gruppenweise aus binären Speicherstufen zusammen, wobei jede drei parametrisch erregte Resonatoren (Parametrons) in Kaskadenschaltung umfaßt und eine Gruppe von Kopplungs-Parametrons Anwendung findet, welche die gespeicherten Signale nach Maßgabe der gespeicherten Signale der genannten Binärspeicherstufen und des Eingangssignals ändern.

In den Zählwerken werden Wechselströme verwendet, welche Binärsignale in Form von zwei Arten der Phasenlage wiedergeben, wobei die Phasen der beiden Signalarten um 180° gegeneinander versetzt sind; durch Zuführung solcher Signale werden nacheinander die Signale in den Binärspeicherstufen verändert. Die erörterten Speicherwerke beruhen auf binärer Ziffernzählung. Es kann indessen ein Zählwerk so abgeändert werden, daß es als Radixwert eine Zahl besitzt, die nicht 2" ist, wobei η eine ganze Zahl bezeichnet; dies kann erhalten werden durch Anwendung geeigneter Rückkopplungsmittel, welche das Ausgangssignal den Signalspeicherstufen wieder zuführen und in dem Signale entsprechender Binärspeicherstufen dem Ausgangsorgan zugeführt werden.

Die Binärzählwerke gemäß der Erfindung stellen Zählwerke dar, welche binär phasenmäßig versetzte Signale zählen; sie können aber auch verwendet werden zum Zählen anderer Signale, beispielsweise intermittierender Gleichstromsignale durch Anwendung entsprechender Umformungsmittel, welche phasenmäßig binäre Signale liefern.

Es wurde im Rahmen der Erfindung bei praktischen Versuchen Parametrons gemäß Abb. 1 benutzt. Die Erregerfrequenz 2/ betrug 2MC je Sekunde, und die Parametrons hatten eine Resonanzfrequenz von 1 MC je Sekunde. Der Wert der Kapazität C des Dämpfungswiderstandes R_a und des Kopplungswiderstandes R in Fig. 1 betrugen 5000 pF, 3000 Ohm und 10 kOhm. Ein fünfstufiges binäres Zählwerk gemäß Abb. 10 wurde konstruiert und verschiedene Versuche durchgeführt. Die maximale Zählgeschwindigkeit betrug 70 KC je Sekunde. Während eines Dauerversuches über 1 Monat wurde keine Fehlzählung festgestellt; während eines Dauerversuches über 6 Monate ergab sich kein Versagen der Schaltelemente.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Modul N = Zählwerk, bestehend aus einer Anzahl η in Serie geschalteter binärer Rechenstufen (2" ;> N) unter Anwendung von Parametron-Resonatoren, bei denen die die Parameter des Resonanzkreises bildenden und die Resonanzfrequenz bestimmenden Schaltelemente durch Zuführung einer getasteten Erregerschwingung, die ungefähr die doppelte Resonanzfrequenz besitzt, verändert werden und dem Resonanzkreis eine getastete 180° phasenmodulierte Steuerschwingung von der Periodizität der Resonanzfrequenz zugeführt wird, welche zu der ersten Halbphase der getasteten Erregerschwingung in der entsprechenden Tastphase derselben gleich- bzw. gegenphasig liegt, zu dem Zweck, als Modulationsprodukt in den Tastphasen eine Schwingung von der Periodizität der Resonanzfrequenz und einer der Steuerschwingung entsprechenden, die Binärziffer charakterisierenden Phasenlage abzuleiten, da durch gekennzeichnet, daß die binären Rechen-

stufen je eine Mehrzahl, vorzugsweise drei, in Serie zu einem Ring geschalteter und nacheinander überlappend zyklisch erregter Parametron-ResonatorenQL, 2, 3 bzw. 711, 712, 713) umfassen und daß mindestens zwei (1, 2 bzw. 711, 712) dieser Parametrons mindestens drei Eingangsklemmen besitzen, und an zwei der Eingangsklemmen Eingangssignale zugeführt werden, während der dritten (r) eine Bezugsschwingung zugeführt wird, deren Phasenlage dafür maßgeblich ist, ob die Parametronstufe (1, 2 bzw. 711, 712) eine »Und«- Funktion (&) oder eine »Oder«-Funktion (v) ausübt, und daß der Ringschaltung in jeder Rechenstufe ein »Und«-Funktionen ausübendes, eingangsseitig von der Eingangsschwingung der Rechenstufe und der Ausgangsschwingung der Rechenstufe gesteuertes, der Kopplung dienendes Parametron (4 bzw. 721) nachgeschaltet ist, an dessen dritte Eingangsklemme (r) die die »Und«- Funktion bewirkende Schwingung geführt wird und von dessen Ausgangsklemmen die Eingangsschwingung für die folgende binäre Rechenstufe und in Komplementärform die eine Eingangsschwingung des vorgenannten »Und«-Parametrons (2 bzw. 712) der Ringschaltung entnommen werden, wobei das diesem »Und«-Parametron (2 bzw. 712) in der Ringschaltung vorgeschaltete Parametron (1 bzw. 711) eine »Oder«-Funktion ausübt (Abb. 1, 7).

2. Zählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Parametron-Ringschaltung jeder zweiten binären Rechenstufe als erste »Oder«-Stufe ein fünf Eingangsklemmen besitzendes Parametron (1231) vorgesehen ist und diesem Parametron an zwei Klemmen die Eingangsschwingung und die Ausgangsschwingung der vorausgehenden binären Rechenstufe und an weiteren zwei Klemmen die Ausgangsschwingung der betreffenden Ringschaltung und an der fünften Klemme die die »Oder«-Funktion bestimmende Bezugsschwingung zugeführt werden und daß das nachgeschaltete, als »Und«-Stufe wirkende Koppelp^rametron (1241) ein ebenfalls fünf Eingangsklemmen besitzendes Parametron ist, dem die Eingangsschwingung dieser binären Rechenstufe und die Ausgangsschwingungen der beiden Ringschaltungen, welche derselben binären Rechenstufe wie das Koppelparametron (1241) bzw. der vorausgehenden binären Rechenstufe angehören, an drei der Klemmen zugeführt werden und dessen vierter und fünfter Klemme die die »Und«-Funktion bestimmende Bezugsschwingung zugeführt wird (Abb. 11).

3. Zählwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung eines Moduls iV< 2" das Ausgangssignal des letzten nachgeschalteten Koppelparametrons einer der »Oder«- Stufen der vorgeschalteten Ringschaltungen zugeleitet wird (Abb. 13).

4. Zählwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung eines Moduls N<C 2" die eine Eingangsklemme des letzten nachgeschalteten Koppelparametrons mit dem Ausgang eines Parametrons einer der vorgeschalteten Ringschaltungen verbunden ist (Abb. 13).

5. Zählwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Subtrahierens Mittel vorgesehen sind, um die den »Und«- bzw. »Oder«-Stufen zugeführte Erregerschwingung phasenmäßig umzukehren und bei diesen Arbeitsbedingungen der Parametrons einen Zählvorgang durchzuführen, wobei der zu zählende Impuls ebenfalls phasenmäßig umgekehrt dem Eingang des Zählwerkes zugeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: , Deutsche Patentschrift Nr. 965 710;

Buch von CW. Tompkins, J. H.Wakelin und W. W. Stifler, »High-Speed Computing Devices«, McGraw Hill Book Comp. Inc., New York— Toronto—London, 1950, S. 276 bis 280.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

1 209 559/273 4.62