DE2632438A1 - Elektronische vorrichtung zum speichern und ablesen von zustaenden und/oder werten - Google Patents

Description

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CHLUSS; iü'MERSTR. 299
COüO WÜNChEN 40

JAEGER , Levallois-Perret Hants de Seine, Frankreich

Elektronische Vorrichtung zum Speichern und Ablesen von Zuständen und/oder Werten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern und Ablesen von Zuständen und/oder Werten, die im Laufe eines vorbestimmten Zyklus, der eine Funktion eines dieser Parameter ist, durch verschiedene Parameter gewonnen werden, wobei ein Untergang bzw. eine Löschung der ältesten gespeicherten Informationen bei jedem Eintritt der jüngsten Information erfolgt.

Die Vorrichtung ist insbesondere für die Speicherung bzw. Registrierung von Parametern verwendbar, die die Fahrt eines Fahrzeuges definieren, insbesondere eines schienengebundenen Fahrzeugs, um die Analyse von Erscheinungen zu erlauben, die einem anormalen Ereignis vorausgegangen sind, beispielsweise einem Unfall, wobei dieses Ereignis die Unterbrechung der Registrierung hervorruft. In diesem Fall sind die zu registrierenden Parameter: die Geschwindigkeit, die Zeit und logische Signale, die für verschiedene Funktionen repräsentativ sind, die für die Fahrt des Fahrzeuges von Wichtigkeit sind (Signallichter, Schließen der Türen, automatische Steuerung, Bremssteuerung usw.).

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Erfindungsgentäß werden die Informationen, ihre Speicherung und ihre Ablesung elektronisch verwirklicht, wobei der Speicherzyklus derart gewählt ist, daß er einer vorbestimmten Strecke entspricht, die vom Fahrzeug durchfahren wird. Die Vorrichtung weist zwei praktisch voneinander unabhängige Einrichtungen auf, was eine diskontinuierliche Speicherung bzw. Registrierung erlaubt, sowie ein Ablesen, und zwar seitens der einen Vorrichtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Zeit, gemäß einer Periodizität, die einen ganzzahligen Teil des für den Zyklus vorbestimmten Wertes darstellt, und seitens der anderen Einrichtung der Zustandsänderung der logischen Signale, die für verschiedene Funktionen mit Bezug auf die Fahrt des Fahrzeuges repräsentativ sind, ebenso wie der Strecke, bezüglich letzterer die Ortsbestimmung des Anfangs, an welchem die Zustandsänderung hervorgerufen wurde. Die Unabhängigkeit der beiden Einrichtungen erlaubt es tatsächlich, über die Angabe der Strecke, bei welcher die Zustandsänderung eines Signals erfolgt, eine größere Genauigkeit zu erhalten als diejenige, die für die Periodizität der Speicherung der Geschwindigkeit und der Zeit gewählt worden ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Äusführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein synoptisches Schema der Behandlung der die Geschwindigkeit und die Zeit betreffenden Informationen;

Fig. 2 ein synoptisches Schema der Behandlung der Informationen, die die logischen Signale betreffen, die für die für die Fahrt des Fahrzeugs wichtigen Funktionen repräsentativ sind .

Die Geschwindigkeit wird in Form einer Botschaft aus η binären bits berücksichtigt, die Zeit wird durch n¹ binäre bits repräsentiert, die Botschaft umfaßt somit (n + n¹) bits die in regel-

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mäßigen Streckenintervallen gespeichert werden, beispielsweise alle χ Meter. Bei Benutzung eines Speicherregisters, in welchem N Botschaften von (n + n¹) bits berücksichtigt werden können, erhält man einen Registrierzyklus von χ N Metern. Jeder Halt des Fahrzeugs, wie groß auch immer die Strecke sei, nach welcher er hervorgerufen wird, wird registriert, und die Zählung bzw. Rechnung von χ Metern wird nachfolgend, von dieser Registrierung ab, wieder beginnen. Der Eingang der Geschwindigkeitsinformation geschieht bei E (Fig. 1) in analoger Form und diese Information muß in die numerische Form umgewandelt werden. Um dies durchzuführen empfängt ein Divisor (Teileinrichtung) ein inkrementales Signal der durchlaufenen Strecke I, wobei dieser Divisor einen geeigneten Wert hat, um entsprechend der bestimmten Frequenz einen Impuls zu ldßEern, hier alle χ Meter. Dieser Impuls wird anschließend einem der Eingänge des Tors 2 zugeführt, dessen Ausgang die Nullstellung eines binären Zählers 3 zu η bits steuert, der seinerseits die Eingänge eines Digital-Analog-Wandlers 4 steuert. Die Spannung des Ausgangs des Wandlers 4 ist in jedem Augenblick dem numerischen Wert proportional, der durch den Zustand des Zählers 3 dargestellt wird. Die Nullstellung dieses Zählers ruft den Beginn einer Umwandlung hervor. Diese Ausgangsspannung wird in dem Komparator 5 mit der Spannung E verglichen, die für die Geschwindigkeit repräsentativ ist. Wenn diese gleich Null ist, öffnet der Komparator 5 das Tor 6 und die am zweiten Eingang des Tors 6 erhaltenen Zeitimpulse 7 treten in den binären Zähler 3 ein. Sobald die Ausgangsspannung des Wandlers 4 gleich der Eingangsspannung E ist, schließt der Komparator 5 das Tor 6. Die in diesem Moment in den Zähler 3 eingeschriebene binäre Zahl repräsentiert den numerischen Wert der Information; er wird in ein Parallel-Reihen-Register 8 übertragen, sobald die Zählung beendet worden ist. Wenn ein Halt des Fahrzeugs geschieht, wird ein Impuls nach A geschickt, über den Divisor 1 und über den zweiten Eingang des Tors 2, derart, daß der Divisor 1 auf Null zurückgestellt wird und daß mittels des Tors 2 die Rückstellung des binären Zählers 3 auf Null gesteuert wird, was die Erzeugung der Registrierung der Information Halt darstellt, und zwar durch den Vermerk der Geschwindigkeit Null.

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Die Information Zeit T wird in Form einer Frequenz über einen der Eingänge eines Tors 9 abgegeben, dessen Ausgang einen binären Zähler 1o steuert. Der Zustand dieses Zählers wird zum Parallel-Reihen-Speicher 8 transferiert sobald ein Geschwindigkeitsmaß bestimmt worden ist. Der Zeitzähler 1o ist bei einem Halt des Fahrzeugs blockiert, und zwar durch das Tor 9, welches über das zweite Tor den Impuls empfängt, der für den Halt des Fahrzeugs repräsentativ ist; der Zustand des Zählers wird zur gleichen Zeit registriert wie die Geschwindigkeit Null.

Der Speicher 8 mit Paralleleingang und Serienausgang-in den die η bits der Geschwindigkeit und die n¹ bits der Zeit eingespeist worden sind, ist mit seinem Ausgang mit einem der Anschlüsse einer Umkehreinrichtung 11 verbunden, entsprechend der Stellung "Registrierung" e dieser Umkehreinrichtung. In dieser Stellung etabliert die Umkehreinrichtung 11 eine Verbindung zwischen dem Speicher 8 und einerseits einem Adaptionsschaltkreis 12, der in der Lage ist, eine Serienbotschaft abzugeben, die dazu verwendet werden kann, eine Nebenfunktion zu realisieren, und andererseits einem Schieberegister.das von einem Modul 13 mit Parallel- und Reihenausgang von (n + η') bits und einem Modul 14 mit Reihenausgang von (N-I) (n + n¹) bits gebildet ist. Die (n + n¹) bits des Speichers 13 erlauben die Speisung der Anzeigeeinrichtung 18. In der Botschaft bzw. "message" passieren die η bits "Geschwindigkeit vor den n¹ bits "Zeit". Sobald ein Maß für die Geschwindigkeit bestimmt worden ist.empfangen die Speicher 8, 13, 14 ebenso wie der Zähler durch (n + n¹) 15, der beim Auslösen des Geschwindigkeitsmasses auf Null zurückgestellt worden ist, die Zeitimpulse 7 über das Tor 16. Die (n + n') bits der Botschaft sind ferner durch die Speicher 13 und 14 eingeführt worden und der Zähler 15 arretiert die Übertragung. Jede neue Botschaft wird am Kopf bzw. am Anfang der Registrierung eingeführt während, durch Verschiebung sämtlicher vorhergehender Botschaften^die älteste Botschaft eliminiert wird. Während der Übertragung sind die Zeitimpulse am Ausgang h, der zu diesem Zweck vorgesehen ist,

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des Adaptionsschaltkreises 12 disponibel und konnrnfür eine Nebenfunktion verwendet werden, beispielsweise für eine Übermittlung der Strecke.

Wenn die Umkehreinrichtung 11 in einer Position "Ablesen" 1 ist, werden die Speicher 13 und 14 auf sich selbst reboukliert (reboucles). Bei Betätigung des Knopfes 17 stellt man den Zähler 15 auf Null zurück und löst eine Reihe von (n + n¹) Zeitimpulsen aus, die älteste Botschaft bzw. Information, die sich am Ende des Speichers befand, findet sich zum Kopf bzw. Anfang übertragen wieder und wird durch eine Anzeige auf der geeigneten Einrichtung 18 sichtbar gemacht. Während der Übertragung kann er über den Ausgang s des Adaptors 12 rekopiert werden, welcher Ausgang zu diesem Zweck vorgesehen ist.

Ein Zähler bis N 19 avanciert Schritt für Schritt und steuert die Anzeige- Matrize 2ο, die es erlaubt, jede Position der Ablesung entsprechend einer der N Botschaften des Zyklus sichtbar zu machen. Die Ablesung des Zyklus kann erneut beginnen so oft man dies wünscht, unter der Voraussetzung, daß keine Löschung der Speicher durch die Lektüre vorgesehen ist.

Der Zweitschaltkreis, der in Figur 2 dargestellt ist, erlaubt die Registrierung und das Ablesen des Zustandswechsels der Signale "alles oder nichts", die für die Fahrt des Fahrzeuges und die Strecke repräsentativ sind, gemessen mit Bezug auf die letzte Ortsbestimmung, bei welcher sich dieser Zustandswechsel ergab.

Die Signale werden von einem geeigneten Modul 21 in Form gebracht (zum Beispiel durch Fotokupplungen) um eine Isolierung zwischen den Schaltkreisen, die diese Signale erzeugen, und der Vorrichtung zu erhalten. Nach Formung steuern diese Signale die Paralleleingänge eines Registers 22 mit Paralleleingang und Serienausgang. Jede Änderung des Zustands eines Signals wird in dem Schaltkreis 25 entdeckt und steuert über die Tore 26

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und 27 und die Umkehreinrichtung 11 die Aufnahme bzw. Berücksichtigung der Botschaft durch den Speicher 22 und löst die Übertragung in das Speicherregister mit Verschiebung 23 - 24 aus. Das für einen Halt des Fahrzeugs repräsentative Signal, das zum Eingang A des Tors 26 geschickt worden ist, löst den gleichen Prozeß aus und, sobald die Botschaft gespeichert worden ist, wird der Streckenzähler 28 auf Null zurückgestellt.

Die inkrementale Information bezüglich der durchfahrenen Strecke I wird dem Eingang des Zählers 28 zugeführt, der eine Zahl von bits trägt, die derjenigen gleich ist, die erforderlich ist, um die zurückbehaltene Strecke für die Länge des Speicherzyklus zu zählen. Diese bits steuern die Paralleleingänge des Speichers 22. Im übrigen sind die für die Anzeige der dem Speicherzyklus entsprechenden Entfernung erforderlichen bits dekodiert, und zwar durch den Detektor 29, um die Information zu geben, die einem Ende des Zyklus entspricht, der die Speicherung der Botschaft über die Tore 26 und 27 steuert. Wenn die Umkehreinrichtung 11 in die Position "Registrierung" e gebracht worden ist, wird der Ausgang des Parallel-Reihen-Umwandlungsspeichers 22 einerseits mit dem Eingang des Adaptionsschaltkreises 3o verbunden, der den Ausgang, bei s, der Information erlaubt, und zwar für eine Nebenverwendung (Registrierung oder Übertragung auf Distance bzw. der Strecke, beispielsweise) und andererseits mit dem Eingang des Schieberegisters 23, 24. Das Register 22 mit Serienausgang trägt (y + Υ¹) bits, wobei y die Zahl der bits ist, die für eine Speicherung der Signale erforderlich ist, und y¹ diejenige Anzahl bits ist, die erforderlich ist, um die Strecke zu speichern. Die y-bits der Signale befinden sich am Anfang der Botschaft und sind gefolgt durch die y'-bits "Entfernung", sie steuern die Anzeige durch 31. Das Schieberegister 24 besitzt einen Reihenausgang und trägt (y -1) (y + y¹) bits, wobei Y die Anzahl der Botschaften darstellt, die man zu registrieren bzw. zu speichern wünscht. Bei jeder Modifikation der logischen Informationen, die in Betracht gezogen werden, beim Passieren auf einer Strecke von χ Ν Metern,

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entsprechend einem Ende des Zyklus und im Moment des Anhaltens, wird die Berücksichtigung der Botschaft über das Tor 26 gesteuert; der Zähler 32 bis (y + y¹) wird auf Null zurückgestellt und das Signal H mit Herkunft von der Uhr 7 (Fig. 1) wird nun über das Tor 27 zu den Speichern 22, 23, 24 geschickt und durch 32 gezählt, welcher die übertragung stoppt, sobald die (y + y¹) Impulse vorbei sind. Jede neue Botschaft wird am Anfang des Registers bzw. Speichers eingeführt. Durch Verschiebung der vorhergehenden Botschaften findet sich die älteste Botschaft, die sich am Ende des Registers befand, eliminiert. Während der übertragung der Botschaft sind die Zeitimpulse über den Ausgang h des Adaptionsschaltkreises 3o disponibel. Der Ausgang h ist für diesen Zweck vorgesehen.

Wenn die Umkehreinrichtung 11 sich in der Stellung "Ablösung" befindet, wird der Speicher 23, 24 über sich selbst rebukliert. Bei Betätigung des Knopfes 33 stellt man den Zähler bis (y + y¹) 32 auf Null zurück, eine Reihe von (y + y¹) Impulsen wird auf diese Weise ausgelöst, die älteste Botschaft wird angezeigt; während der Übertragung ist sie gleichfalls am Ausgang s des Adaptionsschaltkreises 3o disponibel. Ein Zähler durch Y 34 avanciert mit jedem Schritt und steuert die Anzeigematrize 35, die es erlaubt, jede Position der Ablösung sichtbar zu machen; der Zyklus kann erneut begonnen werden, so oft man dies wünscht.

Um die registrierten Informationen nicht zu verlieren ist es nötig, in allen Fällen eine Speisung für die Register 13, 14, 23 und 24 zu erhalten. Diese Speisung wird durch eine Pufferbatterie gewährleistet, die in normalen Abständen aufgefüllt wird. Im Falle einer Unterbrechung der normalen Versorgung wird übrigens die Gesamtheit der Schaltkreise, abgesehen von der Sichtbarmachung, über die Pufferbatterie für eine ausreichende Zeit aufrechterhalten, um die Vollendung einer Übertragung zu erlauben (etwa 1 Sekunde). Im übrigen ist ein Schaltkreis vorgesehen, der es erlaubt, die Zähler auf Null zurückzustellen,

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sobald die Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird.

Die beschriebene Vorrichtung erlaubt die Registrierung bzw. Speicherung und Sichtbarmachung von Informationen in binärer Form. Es ist, wohl^bemerkt, möglich, in Dezimalform eine direkte Sichtbarmachung der Parametergeschwindigkeit, Zeit und Strecke zu erhalten. Die binäre Umwandlung BCD (Binär-Dezimal-Code) läßt sich durchführen entweder auf dem Niveau einer zu lesenden Botschaft, in diesem Fall wird die von den Speichern ausgegebene Serienbotschaft in binärer Form abgegeben, oder auf dem Niveau einer Speicherung; in diesem letztgenannten Fall wird die Geschwindigkeit in Form einer BCD-Botschaft berücksichtigt. Um dies durchzuführen müssen die folgenden Modifikationen in dem Schema der Figur 1 vorgenommen werden: Ein Zähler BCD empfängt die Zeitsignale und die Nullstellung, welche den Binärzähler 3 des Digital-Analog-Wandlers 4 steuern. Die Ausgänge des Zählers BCD werden auf den Speicher 8 mit Parallel-Reihen-Umwandlung übertragen.

Der Binärzähler 1o, der die Zeit totalisiert, wird durch einen BCD-Zähler ersetzt. Das Prinzip der Ablesung bleibt das gleiche: Das Schieberegister 19 ist durch einen BCD-Zähler ersetzt. Bei Beginn eines Lesezyklus entsprechen die angezeigten Geschwindigkeits- und Zeitangaben der letzten vorgenommenen Registrierung, erhält man die Anzeigeposition öl, sobald man auf den Knopf 17 drückt; es handelt sich dabei um die älteste registrierte Botschaft, die nun sichtbar wird; man läßt daraufhin sämtliche Botschaften bzw. Informationen defilieren bis zur Nten und letzten, das ist diejenige, die sich bei der Abreise angezeigt fand. Die Angabe N wird dekodiert und erlaubt die Weichenstellung bzw. Steuerung bezüglich des Impulses, der bei Betätigung des Knopfes 17 ausgegeben wird zur Rückstellung des Zählers 19 auf Null, ohne daß dieser Impuls während der Übertragung der Botschaft auftritt. Man erhält aufs neue den Zustand bei Beginn des Zyklus; ein anderer Zyklus kann hervorgerufen werden.

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Was die Registrierung von Signalen angeht, die für die Fahrt des Fahrzeugs repräsentativ sind, so wird lediglich die Angabe der Strecke dezimal repräsentiert. Um dies durchzuführen (Fig. 2) muß der Streckenzähler 28 ein BCD-Zähler sein, ebenso wie das Schieberegister bzw. der Schiebespeicher 34. Das verwendete Ableseprinzip ist das gleiche, wie es weiter oben beschrieben wurde.

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Claims (8)

1. **· 2632A38

   ANSPRÜCHE

   = 1. Elektronische Vorrichtung zum Speichern und Ablesen von Zuständen und/oder Werten, die im Laufe eines vorbestimmten Zyklus, der eine Funktion eines dieser Parameter ist, durch verschiedene Parameter gewonnen werden, wobei ein Untergang bzw. eine Löschung der ältesten gespeicherten Information bei jedem Eintritt der jüngsten Information erfolgt, insbesondere für die Speicherung bzw. Registrierung der Geschwindigkeit, der Zeit und von logischen Signalen, die für verschiedene, für die Fahrt eines Fahrzeugs wichtige Funktionen repräsentativ sind, dadurch gekennzei ch net , daß der den Zyklus definierende Parameter die von dem Fahrzeug durchlaufene Strecke ist und die Speicherung der Geschwindigkeit und der Zeit durch einen ersten Schaltkreis bewirkt wird, dessen Eingang die inkrementale Information der durchfahrenden Entfernung zugeführt wird, wobei dieselbe dem Eingang einer Divisionseinrichtung zugeführt wird, die geeignet ist, in regelmäßigen Intervallen einen Impuls zu liefern, wobei diese Intervalle eine von dem Fahrzeug durchlaufende Wegstrecke darstellen, die einen Teil der für die Darstellung des Registrierungszyklus gewählten Strecke bildet, welcher Teil, mit einer ganzen Zahl multipliziert, die letztgenannte Strecke ergibt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Speicher mit Paralleleingang und Serienausgang, in welchem η Geschwindigkeitsinformationen und n¹ Zeitinformationen eingespeichert sind, die eine Botschaft bzw. Information bilden, wobei dieser Speicher selbst mit einem Schiebespeicher verbunden ist, der einen Parallelausgang von (n + n¹) bits und einen Reihenausgang mit (N 1) (n + n¹) bits aufweist, wobei N diejenige Zahl ist, mit welcher die zwei Speicherungen trennende Strecke zu multiplizieren ist, um die vorbestimmten, den Zyklus definierende Strecke zu erhalten, und wobei jede neue Information am Kopf des Speichers eingeführt und durch Verschiebung der vorhergehenden Informationen die je-

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   weils älteste Information, die sich am Ende des Speichers befindet, gelöscht wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Umkehreinrichtung, welche ein Rebouclieren des Schieberegisters auf sich selber erlaubt, zwecks Ablesens des Speichers, durch einen Zähler (n + n')_r welcher in diesem Fall das Schieberegister steuert, durch eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von N Informationen, die in dem Register bzw. Speicher enthalten sind, durch einen Zähler bis N, der Schritt für Schritt fortschreitet und eine Anzeigeeinrichtung steuert, der es erlaubt, jede der Ablesepositionen sichtbar zu machen, die einer der N Informationen des Speicherzyklus entsprechen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzei ch net durch einen zweiten Schaltkreis zur Gewährleistung der Speicherung und der Ablesung einerseits der Änderung des Zustands der Signale, die alle oder keines von ihnen für die Fahrt des Fahrzeuges repräsentativ sind, und andererseits der Wegstrecke, die bezüglich des Anfangs des Zyklus gemessen wurde, auf den sich die Zustandsänderung bezieht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Zähler, dessen Eingang die inkrementale Information der durchfahrenen Strecke zugeführt iwrd, welche eine Anzahl von bits umfaßt, die derjenigen gleich ist, die erforderlich ist, um die die Länge des Speicherzyklus definierende Strecke zu zählen, wobei diese bits die parallelen Eingänge eines Registers bzw. Speichers mit Paralleleingang und Reihenausgang steuern.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung, die die vom Zähler ausgegebenen Informationen empfängt und in der Lage ist, die gleichzeitige Zustandsänderung der alleinigen bits zu dekodieren, die für die

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   Anzeige der Wegstrecke erforderlich sind, die dem SpeicherZyklus entspricht, um die Speicherung dieser Information in der geeigneten Einrichtung zu steuern.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Schieberegister mit Parallelausgang zu (y + y¹) bits, wobei y die Zahl der bits darstellt, die für die Speicherung der Signale erforderlich ist, und y¹ diejenige Zahl von bits darstellt, die für die Speicherung bzw. Registrierung der Wegstrecke erforderlich sind, und mit Reihenausgang zu (Y - 1) (y + y¹) bits, wobei Y die Anzahl der Botschaften bzw. Informationen ist, die man zu speichern wünscht, jede neue Information am Kopf des Speichers eingeführt wird und, durch Verschiebung der vorhergehenden Informationen, die älteste Information, die sich am Ende des Registers befindet, gelöscht wird.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Umkehreinrichtung zum Rebouklieren des Schieberegisters selber, zwecks Ablesung der Speicherung durch einen Zähler bis (y + γ¹), der in diesem Fall das Schieberegister steuert, durch eine Anzeigeeinrichtung für Y Informationen, die in dem Register bzw. Speicher enthalten sind, durch einen Zähler bis Y, der Schritt für Schritt fortschreitet und eine Anzeigeeinrichtung steuert, die es erlaubt, jede der Ablesepositionen, die einer der Y Informationen des Speicherzyklus entspricht, sichtbar zu machen.

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