Das Rechenwerk nach F i g. 1 enthält den aus vier Ebenen (entsprechend
den 4 Bits je Tetrade) bestehenden Ferritkernmatrixspeicher SP. Die die Dezimalziffern
darstellenden Tetraden werden im Rechenwerk in Serie, die Dualziffern einer Tetrade
parallel verarbeitet. Zur zeitlich und räumlich versetzten Ansteuerung der Matrixspalten
zwecks Lesen und Schreiben einer Zahl Tetrade für Tetrade, ist ein Zähler Z vorhanden,
der bei z. B. zwölfstelligen Dezimalzahlen von eins bis zwölf durchzählt und dessen
Schaltzustände entschlüsselt werden, so daß er nacheinander die erste bis zwölfte
Matrixspalte ansteuert. Befindet siQh der Zähler Z im Ruhezustand Z=O, so wird keine
Matrixspalte angesteuert, und es können also auch keine Zifferninformationen in
andere Rechenwerksteile transportiert werden. Wird der Zähler Z durch einen Steuerimpuls
über die Eingänge VE, F, G oder H auf einen Wert ungleich Null voreingestellt,
so zählt er einmal bis zur Stellung Z = 12 durch und stellt sich dann
wieder in die RuhelageZ=0, um auf den nächsten Steuerimpuls zu warten. Vom Zähler
Z sind neben den Steuergrößen zur Ansteuerung der#Matrixspalten noch zwei Steuergrößen
Z= 0 und Z=L nach außen geführt, die erste nimmt den Zustand L an, wenn der
Zähler auf 0
steht, die andere, wenn er in einem Schaltzustand ungleich
0 steht. Die Ansteuerung der Matrixzeilen erfolgt durch die Schaltnetzwerke
OP und ER. Das Schaltnetzwerk OP entschlüsselt die für den Rechenvorgang benötigenden
Operandenzeilen. Für den Rechenvorgang sind drei Speicherzeilen vorgesehen, und
zwar die Speicherzeilen MR, MD und AC. Das Schaltnetzwerk ER steuert eine
Speicherzeile E an, in die die unabhängig von allen anderen Operationen sich
vollziehende Eingabe von einer Tastatur oder einem dieser gleichgearteten Eingabeaggregate
erfolgt. Speicherzeile E stellt also einen Eingabepufferspeicher dar. Die
Entschlüsselung von Matrixzeile E
im Netzwerk ER wird durch Steuergröße UE
gesteuert und die EntschlÜsselung der Matrixzeilen MR, MD und A C im Netzwerk
OP durch die Steuergrößen G und H. Neben den soeben beschriebenen Einrichtungen
(Z, OP, ER) zur Ansteuerung der Koordinaten der Matrix sind noch Verstärkungs-
und Steuereinrichtungen zur übertragung der Tetraden in und aus dem Speicher vorhanden,
und zwar bedeutet A die Einrichtung fürs Schreiben und B diejenigen fürs
Lesen. Die Tetrade wird in paralleler Form über die Leitungen El bis E4 oder
die, vier mit K bezeichneten Leitungen dem Steuer- und Verstärkerblock
A zugeführt und von da aus auf die vier Ebenen des Matrixspeichers SP verteilt.
Der Steuer-und Verstärkerblock B formt die in den vier Ebenen des Matrixspeichers
gelesenen Impulse und verteilt sie auf die Leitungen M bzw. N, die
in das Addier-Subtrahier-Werk AS. bzw. in die nachfolgend beschriebene Eingabeeinrichtung
führen. Das in F i g. 1
enthaltene Addier-Subtrahier-Werk AS ist für
die tetradenparallele Addition bzw. Subtraktion der in Serie zu verarbeitenden Tetraden
ausgelegt. Es wird SpeicherzelleAC±SpeicherzelleMD gebildet. Das Addier-Subtrahier-Werk
AS ist über die Leitungen M und K mit dem Speicher SP verbunden. über Steuerleitung
G wird durch die Additions- und Subtraktionsvorgänge der Zähler Z und das
Schaltnetzwerk OP gesteuert. Der Zähler Z zählt bei Addition genau einmal durch
und stellt sich danach wieder in seinen RuhezustandZ=ü. Ein SteuernetzwerkMU steuert
die Multiplikation, indem die Multiplikation zweier in SpeicherzeileMR (Multiplikator)
und SpeicherzeileMD (Multiplikand) enthaltener Zahlen auf fortlaufende Additionen
des Multiplikanden zu einem Teilprodukt (in SpeicherzeileAC) und Verschiebungen
zurückgeführt wird. Eine Multiplikatorziffer wird abgefragt. Ist sie ungleich Null,
so wird von ihr- eine 1 subtrahiert und der Multiplikand einmal zum Teilprodukt
zuaddiert. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Multiplikatorziffer
auf 0
abgebaut ist. Ist die abgefragte Multiplikatorziffer eine Null, so erfolgt
eine Relativverschiebung des Multiplikanden gegenüber dem Teilprodukt, und es wird
die nächste Multiplikatorziffer in entsprechender Weise verarbeitet. Die Verschiebungssteuerung
ist im Multiplikationssteuerteil MU mit enthalten und mit VE bezeichnet. Die Verschiebung
erfolgt durch einen verlängerten Umlauf, indem die im Speicher gelesene Tetrade
nicht sofort aus dem Leseregister (aus vier Kippstufen, im Addierwerk
AS enthalten) wieder in den Speicher eingeschrieben, sondern in ein Hilfsregister
eingetragen wird und erst von da aus einen Lese-Schreib-Takt später, also schon
bei Ansteuerung der nächsten Matrixspalte, in den Speicher gelangt. Als Hilfsregister
für den verlängerten Umlauf bei Verschiebung dienen die vier Kippstufen
El, E2,
E 3, E 4 in F i g. 2. Vom Multiplikationssteuerteil
MU (F i g. 1) führt die Steuerleitung C ins Addier-Subtrahier-Werk
und die Steuerleitung G in die Einrichtungen OP und Z zur Entschlüsselung
der Matrixkoordinaten. F i g. 2 zeigt eine Eingabeschaltung zur Eingabe von
Ziffern, z. B. mittels einer Zehnertastatur in die Speichermatrix. Die von den Zifferntasten
0 bis 9 gelieferte Zifferninformation in der 1-aus-10-Darstellung
wird durch die Umschlüssel--einrichtung U umgeschlüsselt in eine Tetrade.
Über die Leitungen Tl, T 2, T 3, T 4 wird diese Tetrade an die Und-SchaltungenKl,
K2, K3 und K4 geführt. Am zweiten Eingang dieser Und-Schaltungen liegt der gesteuerte
Impuls I an. Wenn Impuls I erscheint, wird die eingegebene Tetrade in die Kippstufen
E 1 bis E 4 überführt. Zu diesem Zweck sind die Ausgänge der Und-SchaltungenK1
bis K4 mit Schalteingängen der KippstufenE1 bis E4 verbunden. Der ImpulsI wird in
der Und-Schaltung K5=(Z=0) - VV-f - PV2 -
i gebildet. Der Taktimpuls s leitet jede DualsteRenzeit ein. VV2 ist eine
von einem Univibrator U2 gelieferte negierte Steuera -"röße. Immer, wenn
der Univibrator UV2 nicht ein geschaltet ist, gilt 77V-2=L. Der Univibrator
U2 wird über ODER-SchaltungD1 und Und-SchaltungK6 sofort eingeschaltet, wenn
eine Ziffer getastet wird, und zwar mit dem nächsten Taktimpuls s. Univibrator
U2 soll die anfängliche Zeit der Kontaktprellungen überbrücken, bei den verwendeten
mechanischen Kontaktgebem sind das etwa 5 bis 7 ms. Solange ist der
die Eingabe steuernde Impuls L an Und-Schaltung K5 durch Steuergrößen VV-2 gesperrt.
Sobald eine Tetrade in die KippstufenE1 bis E4 eingegeben
ist,
also mindestens eine der vier Kippstufen den SchaltzustandL angenommen hat (was
durch Oder-SchaltungD2 abgefragt wird), schaltet über Und-Schaltung K7
= (E1VE2VE3VE4) - I
der UnivibratorU1 ein. über Und-SchaltungK8
schaltet dieser Univibrator ein, wenn eine 0 eingegeben wird. Die Steuergröße
77V1 sperrt Und-Schaltung K5 so lange, wie Univibrator Ul eingeschaltet bleibt.
Univibrator UV1 muß so lange eingeschaltet bleiben, bis der Tastenkontakt der Eingabetasten
mit Sicherheit wieder geöffnet hat, um Doppeleingaben durch ein und denselben Tastendruck
zu vermeiden. Der Ausgang ITV 1 des Univibrators UY 1 ist an
den Schalteingang der Kippstufe UE geführt, so daß gleichzeitig mit der Einschaltflanke
von Univibrator UVI auch KippstufeB1 einschaltet. KippstufeB1 bleibt so lange eingeschaltet,
bis der Zähler Z (F i g. 1) einmal durchgezählt hat, also so lange, bis eine
Zahl im SpeicherSP vollständig aufgerufen wurde. Die Ausschaltflanke der SchaltgrößeZ=L,
die an den Ausschalteingang der Kippstufe UE geführt ist, schaltet diese Kippstufen
aus. Zwecks Eingabe einer Tetrade erfolgt eine Verschiebung des Inhaltes der SpeicherzeileE
in der Form, daß die in SpeicherzeileE bereits enthaltenen Ziffern um
je
einen Stellenplatz in Richtung höherer Stellenwertigkeit verschoben werden
und auf den niedrigsten dadurch frei -ewordenen Stellenplatz die eingetastete Ziffer
geschrieben wird. Zur Ausführung dieser Verschiebung wird dieselbe Verschie#ungseinrichtung
wie für die Multiplikation benutzt (VE in F i g. 1),
lediglich daß
eine andere Speicherzeile, nämlich nicht eine der Speicherzeilen MD, MR oder
AG, sondern die SpeicherzeileE, angesteuert wird. Es werden auch dieselben
Schreib- und Lesevorrichtungen (A und B in F i g. 1) wie bei der Entnahme
von Ziffern aus dem MatrixspeicherSP für die arithmetischen Operationen benutzt.
Die Eingabe soll aber unabhängig von allen anderen Operationen verlaufen,
d. h. auch wenn im Rechenwerk zu diesem Zeitpunkt z. B. eine Multiplikation
abläuft, soll von der Tastatur aus eingegehen werden können. Die Multiplikation
dauert z. B. 100
bis 500 ms. In dieser Zeit können eine bis fünf Ziffern
eingegeben werden. Für den Eingabeablauf einerseits und die Multiplikation sowie
andere Operationen andererseits sind aber eine ganze Reihe von Einrichtunaen identisch.
Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit wird ein Verfahren mit Zeitschachtelunaen für
die Eingabe, angewendet. Für den Eingabevorgang einer Ziffer wird der Zeitaufwand
nur einer einzigen Durchzählung des Zählers Z benötigt, für die Multiplikation sind
es sehr viele, so daß es nicht ins Gewicht fällt, wenn die Zeit bis zur Beendigung
des Multiplikationsvorganges um die wenigen Zählerdurchlaufzeiten in Folge gleichzeitiger
Eingabe von Ziffern verlängert wird. Das Zusammenspiel Multiplikation mit Eingabe
ist so organisiert, daß eine Multiplikation zum geeigneten Zeitpunkt unterbrochen
und dann erst die Eingabeoperation zwischengeschoben wird. Ist die Eingabeoperation
beendet, so läuft die Multiplikation von dem Zustand aus, in dem sie unterbrochen
wurde, weiter b. Als Zeitpunkt für die Unterbrechung des Multiplikationsvorgangs
wird immer gerade der Zustand gewählt, wenn der ZählerZ auf 0 geschaltet
ist. Bevor er durch die Multiplikationssteuerung wieder auf einen Wert ungleich
0 eingestellt wird, läuft erst die Eingabeverschiebung ab, der Zähler zählt
dabei einmal durch, während die Multiplikationssteuerung wirkungslos ist. Andererseits
muß mit der Eingabeverschiebung so lange gewartet werden, bis der Zähler Z auf
0 geschaltet wurde. Da die elektronischen Schaltelemente sehr schnell arbeiten,
kann man voraussetzen, daß die durch die Kontaktschließungen an der Tastatur erzeugte
Eingabeinformation im Verhältnis zu elektronischen Teiloperationen, z. B. der des
Durchzählens des Zählers Z, sehr lange ansteht. Ebenso wie die Multiplikation müssen
auch die anderen nicht näher beschriebenen arithmetischen Operationen zur Zwischenschaltung
des Eingabevorganges unterbrochen werden. Einen Spezialfall bilden selbstverständlich
;olche Operationen, die nur eine Durchzählung des Zählers Z andauern, z. B. die
Additionen. Hier muß, wenn gerade beim Erscheinen des Additionsbefehls eine Eingabe
abläuft, mit der Ausführung des Additionsbefehls so lange gewartet werden, bis der
Eingabevorgang beendet ist. Auf dieselbe Weise muß z. B. unter Umständen auch die
Ausführung des anfänglichen Multiplikationsstartes durch den Multiplikationsbefehl
verzögert werden. In F i g. 3 sind einige Details zur Steuerung des zwischengeschalteten
Eingabevorganges dargestellt. Sie sind im Multiplikationssteuerteil MU (F i
g. 1) und dem Additions-Subtrahier-Werk AS (F i g. 1)
enthalten. Eine Und-SchaltungKIO=MB-ITE (in F i g. 3) schaltet eine Kippstufe
B 2 ein, die die Multiplikation steuert. MB ist der Multiplikationsbefehl. Seine
Ausführung wird durch Steuergröße VTE gesperrt, so lange wie die Eingabeverschiebung
abläuft. Eine Und-SchaltungK9=s-(Z=0)-MUL bildet die mit F bezeichnete Ausgangssteuergröße,
die den ZählerZ (Fig.1) voreinstellt, wenn während des Multiplikationsvorganges
eine Additionsperiode beendet ist und eine neue Abfragung der abzubauenden Multiplikatorziffer
eingeleitet wird. Der Eingang Z=O an Und-SchaltungK9 verhindert die Zählerschaltung
während der Eingabeverschiebung, da währendde.ssen Z = L ist. In F
i g. 3 sind ferner die Und-Schaltungen K 11 bis K 14 dargestellt.
Durch sie soll angedeutet werden, wie noch andere Befehle während der Eingabeverschiebung
durch Steuergröße VE gesperrt sind, z. B. der Additionsbefehl AB, der Subtraktionsbefehl
SB und weitere Befehle, die mit B 4
und B5 bezeichnet sind. Wenn gerade eine
arithmetische Operation bzw. eine deren Teiloperationen abläuft, muß der Eingabevorgang
so lange verzögert werden, bis diese beendet ist, d. h. bis der Zähler Z
(F i g. 1) auf 0 gestellt ist. Daher ist an Und-Schaltung
K5 (F i g. 2) eine Sperre vorhanden, die den Eingabevorgang unterbindet,
so lange, wie der Zähler Z auf einem Schaltzustand ungleich 0 steht. Die
Zwischenschiebung des Eingabevorganges in die Operationsteile wird also durch die
unmittelbar vom ZählerZ entschlüsselte SteuergrößeZ=0 selbsttätig ohne besondere
zusätzliche Steuereinrichtungen vor-genommen. Die Auslösung von Schaltvorgängen
durch SteuergrößeF muß gegenüber der Auslösung von Schaltvorgängen durch SteuergrößeI
verzögert sein, so daß I vorrangig schaltet. In der Zeichnung ist diese Verzögerung
angedeutet, indem I synchron mit der negierten Taktgröße j, die eine halbe
Taktzeit früher als Taktimpulse s liegt, eine schaltende Flanke liefert.