DE1286789B - Einrichtung an einem elektronischen Ziffernrechner zum schnellen Datenaustausch zwischen der Verarbeitungseinheit und dem zentralen Speicher - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einem diese Schrittfolge mit einer Geschwindigkeit durchelektronischen Ziffernrechner zum schnellen Daten- führen, die nur durch die zur Durchführung der austausch zwischen der Verarbeitungseinheit und dem logischen Operationen dieser Verarbeitungsschritte zentralen Speicher, der aus einem Hauptspeicher hoher erforderliche Zeit begrenzt ist, und somit könnten die Kapazität und einem Schnellzugriffshilfsspeicher ge- 5 jeweils zu lösenden Aufgaben wesentlich schneller ringer Kapazität besteht. durchgeführt werden.

Es ist allgemein bekannt, daß jede Datenverarbei- Gegenstand der Erfindung ist somit, wie bereits eintungsaufgabe in eine Folge von einfachen arithme- gangs ausgeführt, eine Einrichtung an einem elektronitischen und logischen Operationen oder Schritten auf- sehen Ziffernrechner zur Durchführung eines schnellen geteilt werden kann, von denenjede bzw. jeder während io Datenaustausches zwischen der Verarbeitungseinheit eines Grundoperationszyklus durch mit sehr hohen und dem zentralen Speicher, der aus einem Haupt-Geschwindigkeiten arbeitende elektronische Bauteile speicher hoher Kapazität und einem Schnellzugriffsdurchführbar ist. Eine Vielzahl solcher Operationen hilfsspeicher geringer Kapazität besteht, oder Schritte kann durch eine Steuerschaltung so zu Das erfindungsgemäße Merkmal besteht nun darin, einem selbsttätigen Ablauf gebracht werden, daß be- 15 daß jedem Wortbereich des als assoziativer Speicher stimmte »Routinen« durchgeführt werden. Jede dieser ausgebildeten Hilfsspeichers eine Vorrichtung zuge-Routinen wird durch· einen Befehl festgelegt. Eine ordnet ist, die die Aufruf häufigkeit des in diesem Wort-Folge solcher Befehle wird als Programm bezeichnet. bereich gespeicherten Wortes registriert, und daß bei Dieses Programm und sämtliche anderen Informa- Aufruf einer Adresse eines nicht im Hilfsspeicher enttionen, die zur Durchführung einer bestimmten Auf- so haltenen Wortes durch die Verarbeitungseinheit eine gäbe erforderlich sind, werden in den Hauptspeicher Steuereinheit den Wortbereich des am wenigsten verdes Datenverarbeitungsgerätes eingebracht. Dieses wendeten Wortes entleert und in diesen das neu aufführt dann die Befehle selbsttätig und mit hoher gerufene Wort einschreibt. Geschwindigkeit aus. Ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung

Bei den meisten der durch ein Datenverarbeitungs- 25 wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher be-

gerät ausgeführten Grundoperationszyklen erfolgt eine schrieben, in diesen zeigt

Übertragung von Informationen oder Daten zwischen F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Datenverarbeitungs-

dem Hauptspeicher und der eigentlichen Verarbei- anläge,

tungseinheit. Beispielsweise werden dem Haupt- F i g. 2 ein Blockschaltbild, das die Einzelheiten der speicher Daten entnommen, der Verarbeitungseinheit 3° in F i g. 1 dargestellten Speichersteuereinheiten zeigt, zugeführt und dann häufig in abgeänderter Form in F i g. 2 a eine schematische Darstellung einer Ebene den Hauptspeicher, normalerweise in die gleiche des in F i g. 1 gezeigten Hauptinformationsspeichers, Speicherstelle, zurückgegeben. Bei fast allen bekannten Fig. 2 b ein Blockschaltbild einer Zeitgabesteuer-Datenverarbeitungsgeräten ist die für die Verarbeitung schaltung und eines Magnettrommelspeichers, der Daten durch die Verarbeitungseinheiten erforder- 35 F i g. 3 ein Blockschaltbild eines Teils der Flip-Flopliche Zeit äußerst kurz, während die zum Auffinden Schaltungen für die Adressenregister, und Übertragen der Daten zwischen dem Haupt- Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Teiles der Flipspeicher und der Verarbeitungseinheit benötigte Zeit Flop-Schaltungen für die Informationsspeicherregister, im allgemeinen relativ lang ist. So ist bei bekannten F i g. 5 ein Blockschaltbild von Teilen der logischen Geräten in jedem Grundoperationszyklus, während 4° Schaltung der Adressenvergleichseinheit, des Adressendem ein Schritt einer bestimmten Aufgabe durchge- registers für den Speicher und eines der in F i g. 1 geführt wird, im allgemeinen zum Auffinden und Lesen zeigten Adressenspeicherregisters, von Daten aus einer bestimmten Adresse des Haupt- F i g. 6 ein teilweise in Blockform gezeigtes Schaltspeichers die erste Hälfte jedes Operationszyklus vor- bild einiger der in F i g. 1 gezeigten Analogarbeitsgesehen, während die_; logischen Operationen mit den 45 anzeigevorrichtungen,

abgelesenen Daten und das Zurückschreiben der ver- F i g. 7 ein Blockschaltbild eines Teils der Ände-

änderten Daten in die gleiche Adresse des Haupt- rungsanzeigevorrichtungen,

Speichers während des zweiten Teils des Grund- F i g. 8 ein Zeitgabediagramm, das die Operationen

Operationszyklus durchgeführt werden. Diese Arbeits- veranschaulicht, die auftreten, wenn ein aufgerufenes

weise beansprucht nicht nur viel Zeit für das Auffinden 50 Datenwort in einem der Informationsspeicherregister

der aus dem Hauptspeicher auszulesenden Daten, des in Fig. 1 gezeigten Hilfsspeichers gespeichert

sondern es wird auch ein verhältnismäßig großer Teil ist, und

des Operationszyklus zur Durchführung des Speicher- F i g. 9 ein Zeitgabediagramm, das die Operationen Zugriffs benötigt, da die Speicherelemente im Haupt- veranschaulicht, die auftreten, wenn das aufzurufende speicher des Datenverarbeitungsgerätes verhältnis- 55 Datenwort nicht in einem der Informationsspeichermäßig langsam arbeiten. Demgegenüber ist für die register der in Fig. 1 gezeigten Hilfseinheit geDurchführung der logischen Operationen mit den ab- speichert ist.

gelesenen Daten nur eine relativ kurze Zeit, d. h. nur In den Figuren geben eingeklammerte Bezugsein Bruchteil eines Operationszyklus erforderlich. zeichen die Herkunft oder den Bestimmungspunkt

Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, während 60 eines Leiters an.

eines Operationszyklus den Hauptspeicher so selten Um Unklarheiten bei den in der folgenden Bewie möglich anzurufen. Wenn es somit möglich wäre, Schreibung verwendeten Ausdrücken zu vermeiden, die während eines Operationszyklus oder -Schrittes zu wird zunächst eine kurze Erläuterung von Datenbearbeitenden Daten verfügbar zu machen, ohne daß Speichersystemen gegeben.

der Hauptspeicher angerufen werden muß und ohne 65 In Speichersystemen der der Erfindung zugrunde

daß nach der logischen Verknüpfungsoperation Daten liegenden Art werden Daten in Form von Wörtern

in den Hauptspeicher zurückgeschrieben werden einer festen Länge gespeichert. Die Länge eines Wortes

müssen, dann könnte das Datenverarbeitungsgerät hängt von dem jeweiligen Elektronenrechner ab. Im

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allgemeinen liegen die Wortlängen zwischen 12 und beispiel hat die zentrale Verarbeitungseinheit 21 über 128 Bits. Hierbei sind Werte wie 32, 36, 48 und 64 Bits die L- und M-Register Zugang zu sämtlichen Wörtern pro Wort am gebräuchlichsten. Ein Wort ist die Infor- des Speichers 20. Befindet sich die Adresse eines gemationseinheit in einem Elektronenrechner, die im wünschten Daten- oder Befehlswortes im L-Register allgemeinen angerufen oder einer Verarbeitung unter- 5 und das gewünschte Wort selbst in dem HilfsSpeicher zogen wird. Jedes Wort besitzt eine Adresse. Dies ist 24, dann erfolgt die Übertragung von Informationen eine Zahl, durch die ein bestimmtes Wort in einem aus dem Hilf sspeicher 24 in das M-Register in einem Maschinenbefehl gekennzeichnet ist. Der die von der Hilfsoperationszyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit. Maschine verwendeten Informationen enthaltende Befindet sich dagegen das Wort, dessen Adresse sich Speicher ist in eine Anzahl Zellen oder Speicher- io gerade im L-Register befindet, zu diesem Zeitpunkt stellen unterteilt, von denen jede ein Wort enthält. So nicht in dem HilfsSpeicher 24 und ist der Hauptkann beispielsweise in einem dreidimensionalen Kern- speicher 22 nicht in Tätigkeit, dann werden für eine speicher jede senkrechte Kernspalte eine Speicherstelle Schreiboperation die Adresse und das Wort in die darstellen. Hilfseinheit übertragen, oder falls eine Leseoperation

In einfachen Systemen, die mit einem Kernspeicher 15 durchzuführen ist, werden Operationszyklen imHauptausgestattet sind, ist jeder Speicherstelle eine einzige speicher 22 eingeleitet, um dieses Wort aus dem Hauptfeste Adresse zugeordnet, und das dieser Adresse züge- speicher 22 in die Hilfsspeicher 24 zu bringen,
ordnete Wort ist immer in dieser Speicherstelle ge- Der Hilfsspeicher 24 besteht aus einer Adressenverspeichert. In einem solchen Falle wird, wenn ein Wort gleichseinheit 25 und Hilfsregistern, die Informationsaus dem Speicher gelesen oder in diesen eingeschrieben ao Speicherregister 10 bis 16, Adressenspeicherregister 10a werden soll, die Speicherstelle durch eine Entschlüsse- bis 16 a, Analogarbeitsanzeigevorrichtungen 10 b bis lungsschaltung unter direkter Steuerung des Adressen- 16b und Änderungsanzeigevorrichtungen 10c bis 16c teiles des Befehls ausgewählt. Somit ist die Adresse enthalten. Jedes der Informationsspeicherregister 10 jedes Wortes als gedachte Ordnungszahl, jedoch nicht bis 16 ist in der Lage, den Inhalt einer beliebigen als dem betreffenden Wort zugeordnete gespeicherte 25 Speicherstelle des Hauptspeichers 22 zu speichern. Nummer vorhanden. Jedes der Adressenspeicherregister 10a bis 16a kann

In hochwertigen Systemen ist nicht jeder Speicher- die Adresse eines beliebigen Wortes des Elektronenstelle eine eigene Adresse zugeordnet, sondern das rechners speichern. Die Analogarbeitsanzeigevorrich-Wort mit einer gegebenen Adresse kann in jeder be- tungen 10 b bis 16 b geben an, wann ein in einem der liebigen Speicherstelle gespeichert werden. Eine be- 3° Informationsspeicherregister 10 bis 16 gespeichertes stimmte Speicherstelle kann also ein Wort mit einer Wort das letzte Mal verwendet wurde. Die Ändebeliebigen Adresse enthalten. In diesem Falle ist die rungsanzeigevorrichtungen 10c bis 16c geben an, ob Adresse jedes Wortes in einem der das Wort enthalten- ein in einem der Informationsspeicherregister 10 bis 16 den Speicherstelle zugeordneten Adressenregister ge- des Hilfsspeichers 24 gespeichertes Wort durch Schreispeichert. Um ein Wort aus dem Speicher zu lesen, 35 ben in das entsprechende Informationsregister gemuß die Adresse des gewünschten Wortes mit den ändert worden ist oder nicht. Der Einfachheit halber Adressen sämtlicher Wörter des Speichers verglichen sind die Register 10 a, 10, 16 a und 16 als F-, G-, H-werden, um das die erforderliche Adresse enthaltende bzw. /-Register bezeichnet.

Adressenregister ausfindig zu machen. Aus der diesem Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausfüh-

Adressenregister zugeordneten Speicherstelle muß das 40 rungsbeispiel der Erfindung besteht jedes der Infor-

darin gespeicherte Wort gelesen werden. Um ein Wort mationsspeicherregister 10 bis 16 aus zwölf Flip-Flops

zu speichern, muß eine leere Speicherstelle ausgewählt, zum Speichern eines Datenwortes mit einer Wortlänge

das Wort in sie eingeschrieben und die Adresse des von zwölf Binärstellen. Die Wortlänge der Infor-

Wortes in das ihm zugeordnete Adressenregister einge- mationsspeicherregister 10 bis 16 entspricht daher der

schrieben werden. Für ein solches Speichersystem wird 45 Länge des in einer beliebigen Speicherstelle des Haupt-

der Begriff »Zuordnungsspeicher« oder »Assoziativer Speichers 22 speicherbaren Wortes. Dementsprechend

Speicher« verwendet. Wie aus der nachstehenden bestehen auch die Register M und B aus jeweils zwölf

Beschreibung deutlich wird, ist der erfindungsgemäße Flip-Flops zum Speichern der Wörter während einer

Hilfsspeicher ein kleiner »Zuordnungsspeicher«. Zugriffsperiode. Die Adressenspeicherregister 10 a bis

Wie aus den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, 5° 16a sowie dasL- und das ^4-Adressenregister bestehen

hervorgeht, besteht ein Ausführungsbeispiel der Erfin- aus jeweils zwölf Flip-Flops zum Speichern von

dung aus einem Datenverarbeitungssystem, das einen Adressen mit jeweils zwölf binären Ziffern, wodurch

Speicher 20, eine zentrale Verarbeitungseinheit 21, ver- Adressen für jedes beliebige der im Hauptspeicher 22,

schiedene periphere Einheiten 23 sowie ein Adressen- der eine Speicherkapazität von 4096 Wörtern besitzt,

register L und ein Informationsregister M enthält, die 55 gespeicherten Wörtern in diesen Registern gespeichert

zwischen dem Speicher 20 und der zentralen Ver- werden können.

arbeitungseinheit 21 angeordnet sind. Der Speicher 20 Wie in F i g. 1 gezeigt, ist die Speicherkapazität des enthält einen Hauptinformationsspeicher 22, in dem Hilfsspeichers 24 des bevorzugten Ausführungsbeidie die Durchführung der Programme bestimmenden spiels der Erfindung sehr klein (sieben Wörter) im VerInformationen gespeichert werden. Ferner enthält der 60 gleich zu der Speicherkapazität von 4096 Wörtern des Speicher 20 einen Hilfsspeicher 24, eine Speichertakt- Hauptspeichers 22. Der Hauptspeicher 22, bei dem es impulsquelle 27, eine Steuereinheit 28 sowie ein Adres- sich um einen Magnetkernspeicher handeln kann,, senregister A und Informationsregister B. Die Steuer- stellt somit die Hauptspeicherkapazität für die Dateneinheit 28 steuert das Arbeiten des gesamten Speichers Verarbeitungsanlage dar. Es sei angenommen, daß die 20 und liefert außerdem das Ende von Hilfsspeicher- 65 Daten aus diesem Speicher zerstörungsfrei abgelesen Operationszyklen anzeigende Signale an die Ver- werden. Die in den Registern des Hilfsspeichers 24 gearbeitungseinheit 21. speicherten Wörter müssen in Abhängigkeit von dem

In dem beschriebenen bevorzugten Ausführungs- laufenden Bedarf an darin gespeicherten Wörtern aus

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dem Hilfsspeicher entfernt werden, um einen schnellen liefert. Das Ausgangssignal Ks₁₀ wird an das Register Zugriff zu den laufend von der Verarbeitungseinheit 10 angelegt und bewirkt die Übertragung des in diesem aufgerufenen Wörtern zu ermöglichen. Register gespeicherten Wortes in das Af-Register.

In den Informationsspeicherregistern 10 bis 16 des Diese Steuersignale bewirken also während des folgen-HiIfsspeichers 24 sind solche Datenwörter kurzzeitig 5 den Hilfsoperationszyklus die Übertragung eines gespeichert, die bei der Durchführung des von der Wortes aus dem jeweils ausgewählten Register 10 bis 16 Verarbeitungseinheit 21 geforderten Programms lau- in das Af-Register.

fend aufgerufen werden. Diese Wörter sind Befehls- Als nächstes wird die Schreiboperation bei Vorwörter und Daten für eine Routine oder Subroutine handensein des aufgerufenen Wortes in dem Hilfsdes von der Datenverarbeitungsanlage gerade durchge- io speicher 24 allgemein beschrieben. Das Wort wird in führten Programms. Der Zugriff zu den in dem Hilfs- den Hilfsspeicher 24 mit der Geschwindigkeit einer speicher 24 gespeicherten Wörtern erfolgt mit einer logischen Operation in einem vollständigen Schreib-Geschwindigkeit, die wesentlich höher als die Zugriffs- hilfsoperationszyklus eingeschrieben. Während des geschwindigkeit zu den im Hauptspeicher 22 ge- Arbeitens der Verarbeitungseinheit 21 werden eine speicherten Wörtern ist. 15 Adresse und ein Wort im L-Register bzw. im M-Re-

Um die in dem Hilfsspeicher 24 gespeicherten gister untergebracht. Außerdem wird durch die Datenwörter auf dem Laufenden mit den Befehls- Verarbeitungseinheit 21 ein in der Speichersteuerwörtern oder Daten zu halten, die bei der Durcbfüh- einheit 28 befindliches Schreibsteuer-Flip-Flop Tl rung der Programmroutinen aus dem Speicher 20 ab- (F i g. 2) so eingestellt, daß es die Schreiboperation gerufen werden, wird jeweils die letzte Verwendung der ao einleitet. Unter der Annahme, daß die in dem L-Rein dem Hilfsspeicher 24 gespeicherten Wörter durch gister befindliche Adresse der in dem Register 10 a die Analogverwendungsanzeigevorrichtungen 10 έ bis gespeicherten entspricht, erzeugt die Vergleichseinheit 16b angezeigt. Diese Analogverwendungsanzeigevor- 25 Ausgangssignale .Ks₁ und Ks₁₀. Daraufhin erzeugt richtungen 10ή bis 16 b geben ständig an, welches der die Speichersteuereinheit 28 Steuersignale, die dem Register 10 bis 16 das am längsten nicht aufgerufene 25 Register 10 zugeführt werden. Das hohe Ausgangs-Wort enthält. Dieses Wort wird aus dem Hilfsspeicher signal Ay₁₀ wird ebenfalls an das Register 10 angelegt, entfernt, wenn ein neues Wort aus dem Hauptspeicher Die Kombination der Steuersignale mit dem hohem 22 gelesen und in den Hilfsspeicher 24 eingeschrieben Ausgangssignal Ks₁₀ bewirkt die Übertragung des wird. Auf diese Weise werden die Wörter in den Datenwortes aus dem M-Register in das Register 10 Registern 10 bis 16 selbsttätig mit den bei der Durch- 30 innerhalb eines vollständigen Schreibhilf soperationsführung des Programms aufgerufenen Wörtern auf zyklus. In dem gleichen Zyklus wird die Änderungsdem Laufenden gehalten. Die Entscheidung darüber, anzeigevorrichtung 10c so eingestellt, daß sie die welche Wörter aus dem Hilfsspeicher 24 geschoben Durchführung einer Änderung des in dem Register 10 werden sollen, beruht demzufolge auf der Tatsache, gespeicherten Wortes angezeigt, daß bei der Durchführung eines Programms laufend 35 Die als nächstes allgemein zu beschreibende Opeaufgerufene Wörter in den meisten Fällen innerhalb ration ist die Leseoperation, wenn ein neues Wort, das einer sehr kurzen Zeitspanne wiederholt aufgerufen aufgerufen werden soll, nicht im Hilf sspeicher 24, werden. Das wiederholte Aufrufen eines bestimmten sondern im Hauptspeicher 22 gespeichert ist. Diese Wortes oder bestimmter Wörter hat somit zur Folge, Operation wird genauso eingeleitet wie die im vorandaß das betreffende Wort oder die betreffenden Wörter 40 gegangenen beschriebene Leseoperation. Bei einem während der Zeitspanne, in der diese Aufrufe erfolgen, Vergleich in der Vergleichseinheit 25 wird jedoch ein in dem Hilfsspeicher 24 bleiben. Ausgangssignal Ks₁ erzeugt, das an die Speicher-

An Hand der F i g. 1 wird nachstehend eine allge- Steuereinheit 28 angelegt wird und dort Steuersignale meine Beschreibung typischer Operationen des Spei- zum Aufrufen des Wortes aus dem Hauptspeicher 22 chers 20 gegeben. Eine genaue Beschreibung hiervon 45 erzeugt. Während der Operationen zum Aufrufen des erfolgt später. Die erste Operation, die allgemein be- neuen Wortes aus dem Speicher 22 wird das am schrieben werden soll, ist eine Leseoperation, bei der wenigsten benutzte in einem der Informationsspeicherdas aufzurufende Wort in dem Register 10 gespeichert register 10 bis 16 gespeicherte Wort entfernt. Die ist. Dieses oder ein beliebiges anderes in den Registern Anzeige dafür, welches Register das am wenigsten 10 bis 16 gespeichertes Wort kann in einem vollstän- 50 verwendete Wort enthält, liefert eine der Analogdigen Lesehilfsoperationszyklus mit der Geschwindig- Verwendungsanzeigevorrichtungen 10 έ bis 16b. Zeigt keit einer logischen Operation gelesen werden. Die beispielsweise die Anzeigevorrichtung 10 b, daß das Adresse des aufzurufenden Wortes ist im L-Register Register 10 das am wenigsten verwendete Wort enthält, untergebracht. Ein in der Speichersteuereinheit 28 be- dann werden zusammen mit der Einstellung der Ändefindliches Lesesteuer-Flip-FlopTl (Fig. 2) wird 55 rungsanzeigevorrichtung 10c das am wenigsten verdurch ein von der Verarbeitungseinheit 21 kommendes wendete Wort und seine Adresse im Register 10 a in Signal Z₁ so eingestellt, daß es die Leseoperation ein- das B- bzw. ^-Register übertragen. Von hier aus leitet. In der Adressenvergleichseinheit 25 wird nun werden sie in den Hauptspeicher 22 zurückgeschrieben, ein Vergleich der im !,-Register befindlichen Adresse Anschließend, jedoch noch während des gleichen mit den Adressen in den Adressenregistern 10a bis 16a 60 Hilfsoperationszyklus, wird die im L-Register befinddurchgeführt. Da angenommen wurde, daß das aufzu- liehe Adresse des neuen Wortes in das Adressenrufende Wort im Register 10 gespeichert ist, werden register 10 a übertragen. Zu einem noch späteren beim Vergleich der Adresse im £-Register mit der Zeitpunkt während des genannten Hilfsoperations-Adresse im Register 10 a infolge deren Übereinstim- zyklus wird durch ein von der Speichersteuereinheit 28 mung in der Vergleichseinheit 25 hohe Ausgangs- 65 kommendes Steuersignal ein Operationszyklus im signale Ks₁ und Ks₁₀ erzeugt. Das hohe Ausgangs- Hauptspeicher 22 eingeleitet. Schließlich wird das signal Ks₁ wird an die Speichersteuereinheit 28 ange- Lesesteuer-Flip-Flop Tl (F i g. 2) in der Speicherlegt, das daraufhin Steuersignale an das Af-Register Steuereinheit 28 rückgestellt, damit die Hilfsoperations-

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zyklen zum Aufrufen anderer Datenwörter, deren Schreibzyklen), in denen das aufzurufende Wort im

Adressen im L-Register untergebracht sind, während Hilfsspeicher 24 gespeichert ist, werden von dem

der Dauer der Operationszyklen des Hauptspeichers Arbeiten des Hauptspeichers 22 nicht beeinflußt, so

fortgesetzt werden können. daß normalerweise während der Operationszyklen

Der Operationszyklus des Hauptspeichers 22, der 5 des Hauptspeichers 22 im Hilfsspeicher 24 gespeicherte in der im vorangegangenen beschriebenen Weise ein- Wörter aufgerufen werden können. Falls im Hauptgeleitet wurde, schreibt das ursprünglich im Register 10 speicher 22 eine Operation durchgeführt wird und gespeicherte Wort aus dem .B-Register in den Haupt- im !,-Register eine Adresse untergebracht ist, die dazu speicher 22, und zwar in die im ^-Register gespeicherte dient, ein Wort aufzurufen, das nicht im Hilfsspeicher Adresse. Nachdem dieser erste Operationszyklus io 24 gespeichert ist, beendet jedoch die Speichersteuerdes Hauptspeichers 22 beendigt ist, wird die im einheit 28 die Operationen im Hilfszyklus, liefert Register 10 a befindliche Adresse des neuen Wortes in Steuersignale an die Verarbeitungseinheit 21, um diesen das ^-Register übertragen, und ein zweiter Operations- Zustand anzuzeigen, und trifft außerdem Vorbereizyklus des Hauptspeichers 22 wird zum Lesen des tungen zum Anrufen eines anderen Wortes (dessen neuen Wortes eingeleitet. Am Ende dieses zweiten 15 Adresse ebenfalls im !--Register untergebracht wird) Operationszyklus des Hauptspeichers 22 befindet sich in dem folgenden Hilfsoperationszyklus.
das neue, aus dem Hauptspeicher 22 gelesene Wort Soll ein Wort von der Verarbeitungseinheit 21 in im 5-Register. Von hier aus wird es in einem be- den Speicher 20, beispielsweise in die Adresse Z, gesonderen Hilfsoperationszyklus in das Register 10 über- schrieben werden, dann gelangt das Wort in den Hilf stragen. Damit ist die Leseoperation für den Fall, 20 speicher 24, während die Adresse Z im Hauptspeicher daß sich das aufzurufende Wort nicht im Hilfsspeicher immer noch den bisherigen Wert des betreffenden 24 befindet, beendet. Im Zusammenhang mit dem Wortes enthält. Es ist nicht möglich, dieses Wort im vorangegangenen sei noch bemerkt, daß, wenn die Hauptspeicher aufzurufen, solange sich die Adresse Z Änderungsanzeigevorrichtung 10 c nicht eingestellt ist im Hilfsspeicher befindet. Das Wort in der Adresse Z und dadurch anzeigt, daß das zu verschiebende Wort 25 des Hauptspeichers wird jedoch sofort gelöscht, wenn nicht geändert worden ist, der erste Operationszyklus das Wort mit dieser Adresse aus dem Hilfsspeicher des Hauptspeichers 22 weder erforderlich ist noch geschoben wird. Somit ist nur das jeweils auf dem durchgeführt wird, und daß nur ein Operationszyklus neuesten Stand befindliche Wort in der Adresse Z des Hauptspeichers 22 durchgeführt wird, um das aufrufbar,
neue Wort zu lesen. 30 An Hand der F i g. 1 bis 8 wird nachstehend eine

Als nächstes wird nun die Schreiboperation erläutert, genauere Beschreibung typischer Operationen des für den Fall wenn das aufzurufende Wort nicht in dem Speichers 20 (F i g. 1) während eines Hilfsoperations-Hilfsspeicher 24 gespeichert ist. Dieses Wort und seine zyklus gegeben, wenn das aufzurufende Wort in einem Adresse befinden sich im Ai-Register bzw. im L-Re- der Register des Hilfsspeichers, beispielsweise im gister, und das Schreibsteuer-Flip-Flop Tl (F i g. 2) 35 Register 10, gespeichert ist. Die Verarbeitungseinheit in der Speichersteuereinheit 28 ist eingestellt. Während 21 leitet das Arbeiten des Speichers 20 dadurch ein, des nun folgenden Hilfsoperationszyklus wird ein daß sie die Adresse eines Wortes im L-Register unter-Ausgangssignal Ks₁ in der Vergleichseinheit 25 er- bringt und das Lesesteuer-Flip-Flop Tl (F i g. 2) in zeugt, wodurch angezeigt wird, daß sich die Adresse der Speichersteuereinheit 28 für eine Leseoperation des Wortes nicht in den Registern 10 a bis 16 a des 40 einstellt oder daß sie eine Adresse im L-Register und Hilfsspeichers befindet. Es sei auch hier angenommen, ein Datenwort im M-Register unterbringt und ein daß das Wort im Register 10 zu verlagern ist, wie durch Schreibsteuer-Flip-Flop Tl (F i g. 2) für eine Schreibein hohes Ausgangssignal der Analogverwendungs- operation einstellt. Wird eine Schreiboperation oder anzeigevorrichtung 10 b angezeigt. Das Wort im eine Leseoperation in der voranstehenden Weise einRegister 10 und seine Adresse im Register 10 a werden 45 geleitet, dann wird ein Vergleich zwischen der Adresse in das B- bzw. in das ^-Register übertragen. Als im L-Register und sämtlichen Adressen in den Adressennächstes werden das neue Wort im M-Register und seine Speicherregistern 10 a bis 16 a in der Vergleichseinheit Adresse im L-Register in das Register 10 bzw. das 25 (F i g. 5) durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Register 10 a übertragen. Am Ende dieser Operation aufzurufende Wort eines der in den Hilfsregistern 10 wird die Änderungsanzeigevorrichtung 10 c eingestellt. 50 bis 16 gespeicherten Wörter ist.
Hiermit ist die Schreiboperation beendet, wenn das Für die folgende Beschreibung wurde angenommen, verschobene Wort nicht geändert wurde, was durch daß die im L-Register untergebrachte Adresse die die anfangs nicht eingestellte Änderungsanzeigevor- Adresse eines Wortes ist, das vorher bei der Durchrichtung 10 c angezeigt wird. Wurde das verschobene führung einer Programmroutine aufgerufen wurde und Wort dagegen geändert, dann wird ein von der Ände- 55 nun im Informationsspeicherregister 10 gespeichert ist. rungsanzeige 10 c geliefertes Ausgangssignal Fj₁(FIg.?) Bei dem in der Vergleichseinheit 25 durchgeführten mit hohem Spannungspegel an die Speichersteuer- Vergleich der in dem L-Register gespeicherten Adresse einheit 28 angelegt, wodurch ein Speicherschreibsteuer- und der in dem Adressenregister 10 a gespeicherten Flip-Flop TS (F i g. 2) eingestellt wird und Steuer- Adresse werden daher an den Ausgängen Ks₁ und Ks₁₀ signale zum Einleiten eines Hauptoperationszyklus 60 [F i g. 8, (d) und (/)] der Treiberschaltungen KsI und zum Zurückschreiben des verschobenen Wortes in KsIO der Vergleichseinheit 25 (F i g. 5) Ausgangsden Hauptspeicher 22 liefert. signale hoher Spannung erzeugt. Das hohe Ausgangs-

Der vorangehenden Beschreibung der Arbeitsweise signal Ks₁ zeigt an, daß gleiche Adressen verglichen

des Speichers 20 lag die Annahme zugrunde, daß der wurden und daß das aufzurufende Wort in einem der

Hauptspeicher 22 nicht in Tätigkeit war, d. h., daß 65 Register 10 bis 16 gespeichert ist. Das hohe Ausgangs-

sich der Hauptspeicher 22 während der Hilfsoperations- signal Ks₁₀ zeigt an, daß sich gleiche Adressen im

zyklen nicht in einem Hauptspeicheroperationszyklus L-Register und im Register 10 a befinden und daß das

befand. Hilfszyklen (gleichgültig ob Lese- oder aufzurufende Wort im Register 10 gespeichert ist. Dieser

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Vergleich erfolgt während des Hilfsoperationszyklus ODER-Gatter 46 koppeln. Die UND-Gatter 45 werden L-A O. Cl (Fi g. 8). durch hoheSignalpegelvomAusgangKs₁₀ [F i g. 8, (/)]

Wird das Lesesteuer-Flip-Flop Tl (F i g. 2) für eine und vom UND-Gatter 52 geöffnet. Der Ausgang Leseoperation eingestellt, dann erfolgt während des des UND-Gatters 52 [F i g. 8, Qc)] weist während des nächsten vollständigen Hilfsoperationszyklus eine 5 Zeitgabeimpulses P5 [F i g. 8, (c)] hohes Potential auf Übertragung des im Informationsspeicherregister 10 (O V)₃ wenn sich gleichzeitig die Ausgänge T₂ und T₃ gespeicherten Wortes in das M-Register. Wie in [F i g. 8, Qi) und (z)] und der Ausgang Ks₁ [F i g. 8, (d)] F i g. 8 gezeigt, ist der nächste vollständige Hufs- auf hohem Potential befinden. Somit wird die Überoperationszyklus nach dem Einstellen des Flip- tragung von Information aus dem M-Register in das Flops Tl zum Erzeugen eines hohen logischen Signal- io Register 10 im Hilfszyklus L-A O. C 2 zum Zeitpunkt pegels am Ausgang T₁ [F i g. 8, (g)] der Hilfsopera- des Zeitgabeimpulses P5 [F i g. 8, (c), L-A O. C. 2] tionszyklus L-AO. C.2. Ein Steuer-Flip-Flop T3 beendet. Außer dieser Übertragung von Informationen (F i g. 2) wird zu Beginn dieses Hilfszyklus eingestellt, wird die Änderung von Informationen im Register 10 da ein hohes Ausgangssignal T₃ erforderlich ist, um als Folge der Schreiboperation dadurch angezeigt, daß Lese- oder Schreiboperationen in einem Hilfszyklus 15 das Flip-Flop DlO so eingestellt wird, daß es einen durchzuführen. Dies ist nötig, um die Operationen hohen Ausgang D₁₀ (F i g. 8, Qi)] in der in F i g. 7 des Speichers 20 und der Verarbeitungseinheit 21 zu gezeigten Änderungsanzeigevorrichtung 10 c erzeugt, synchronisieren, da angenommen wird, daß diese Durch den hohen Ausgang Ks₁₀ wird ein UND-Gatter beiden Einheiten asynchron arbeiten. 70(Fi g. 7) geöffnet und läßt den Impulsausgang eines

Die logische Schaltung zum Übertragen von Infor- 20 UND-Gatters 71 (F i g. 7) durch, dessen auf hohem mationen aus dem Register 10 in das M-Register Potential Hegenden Eingänge T₂, T₃ und Jo₁ das während eines Hilfsoperationszyklus für eine Lese- Gatter öffnen, um den Impuls PS [F ig. 8, (c), operation ist in F i g. 4 schematisch dargestellt. Das L-A O. C. 2] durchzulassen.

logische Potential (O V) mit hohem Pegel (»L«) des Um eine Anzeige der vorhergehenden Verwendung

Ausgangs Ks₁₀ [F i g. 8, (J)] Öffnet UND-Gatter 41 25 des im Register 10 gespeicherten Wortes zu schaffen, in den Ausgangsstromkreisen der Flip-Flops Gl bis erzeugen sowohl Lese- und Schreiboperationen im G12 des Registers 10, um die Informationen aus dem Hilfsregister 10 einen Aufladeimpuls ep (F i g. 8, Q)] Register 10 in das MrRegister zu übertragen. Die durch Öffnen eines UND-Gatters 156 der in F i g. 6 Ausgänge der Gatter 41 sind über ODER-Gatter 42 gezeigten Analogyerwendungsanzeigevorrichtung 10 b. mit UND-Gattern 43 gekoppelt, die über ODER- 30 Hohe Ausgänge T₃ [F i g. 8, Q)] und Ks₁₀ [F i g. 8, (/)] Gatter 44 mit den entsprechenden Eingängen der bewirken, daß das UND-Gatter 156 den Zeitgabe-M-Register-Flip-Flops Ml bis M12 verbunden sind. impulsP5 [Fig. 8, (c), L-A O. C. 2] durchläßt, wo-Die Übertragung des Wortes aus dem Register 10 in durch der Aufladeimpuls ep am Ausgang eines ODER-das M-Register wird durch den durch die Eingänge Gatters 155 erzeugt wird. Der Impuls ep schaltet einen eines die UND-Gatter 43 speisenden UND-Gatters 56 35 Transistor 100 so ein, daß dadurch ein Kondensator erzeugten Impuls mit,hohem logischen Signalpegel 110 vollständig aufgeladen wird, wie später an Hand [F i g. 8, (j)] beendet. Dieser Impuls wird am Ausgang der F i g. 6 näher beschrieben. Ferner wird auch ein des UND-Gatters 56 durch die hohen Signalpegel des Impuls Xl [F i g. 8, (o)], der die Beendigung einer Ausgangssignals Us₁ [Fig. 8, Qi)], des Ausgangssignals HilfsOperation anzeigt, unmittelbar nach jeder der T₁ [Fig. 8, (g)\, des AusgangssignalsT₃ [Fig. 8 ,(z)] 40 beschriebenen Lese- und Schreiboperationen dadurch und des Zeitgabeimpulses PS [F i g. 8, (c), erzeugt, daß ein in F i g. 2 gezeigtes UND-Gatter 33 Zyklus L-A O. C. 2] erzeugt. Es sei bemerkt, daß durch den hohen Ausgang T_ä und den hohen Ausgang das Steuer-Flip-Flop Γ3 (F i g. 2) kurz nach Beginn eines ODER-Gatters 34 geöffnet wird, das mit einem des Hilfsoperationszyklus L-A O. C. 2 durch den Aus- hohen Ausgang Ks₁ [F i g. 8, (d)] verbunden ist, um gang eines UND-Gatters 31 (Fi g. 2) eingestellt wird, 45 den Zeitgabeimpuls Pl [F i g. 8, (c), ZyklusL-AO.C.2) dessen Eingänge aus einem Zeitgabeimpuls Pl [Fig. 8, durchzulassen. Das Rückstellen der Flip-Flops Tl (c), Zyklus L-A O. C. 2] und dem Ausgang des ODER- bis T3 am Ende jedes der im vorangegangenen beGatters 32 (F i g. 2) bestehen. Auf diese Weise wird schriebenen Hilfsoperationszyklen L.-A O. C. 2 erfolgt das aufgerufene, im Register 10 befindliche Wort in durch Öffnen eines UND-Gatters 35 (F i g. 2), woeiner Leseoperation während des Hilfsoperations- 50 durch der Zeitgabeimpuls P7 an ein ODER-Gatter 35a zyklus L-A O. C. 2 (F i g. 8) in das M-Register über- gelangt und ein Rückstellimpuls rt [F i g. 8, (p)] an tragen. den Rückstelleingängen ^₁ bis ₀t₃ der Flip-Flops Tl

Bei einer Schreiboperation in dem HilfsSpeicher 24 bis Γ3 erzeugt wird. Durch Rückstellen der Flip-Flops wird nicht das Lesesteuer-Flip-Flop Tl, sondern das Tl bis T3 wird die Speichersteuerejnheit 28 (F i g. 1) Schreibsteuer-Flip-Flop T2 (F i g. 2) eingestellt, und 55. für den nächsten Hilfsoperationszyklus vorbereitet, es wird ebenfalls durch einen Vergleich der Adressen Damit ist die Einzelbeschreibung der während voll-

im Z-Register und im Adressenregister 10 a in der ständiger Hilfsoperationszyklen für Lese- und Schreib-Vergleichseinheit 25 (F i g. 5) eine Übertragung des operationen, in denen das aufzurufende Wort im im M-Register untergebrachten Datenwortes in das Hilfsregister 10 a gespeichert ist, durchgeführten Ope-Inf ormationsspeicherregister 10 bewirkt. 60 rationen beendet. Die für die anderen Register 11 bis

Wie aus der logischen Schaltung nach F i g. 4 16 durchzuführenden Operationen gleichen diesen hervorgeht, wird die Übertragung von Informationen als Beispiel angeführten Operationen. Bevor nun aus dem M-Register in das Hilfsregister 10 während eine Einzelbeschreibung der das Aufruf en von Wörtern, eines Hilfsoperationszyklus L-A O. C. 2 (Fi g. 8) die nicht in einem der Register 10 bis 16 gespeichert dadurch erreicht, daß UND-Gatter 45 eingeschaltet 65 sind, betreffenden Operationen des Speichers gegeben werden, die die Ausgänge der M-Register-Flip-Flops wird, sei die Speichersteuereinheit 28 kurz erläutert, Ml bis Ml 2 mit den entsprechenden Eingängen der um die vorgenannten Operationen besser verständlich Flip-Flops Gl bis G12 des Hilfsregisters 10 über die zu machen.

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Wie aus F i g. 2 hervorgeht, enthält die Speicher- Rückstelleingängen φ_χ bis ₀b₁₂ von Flip-Flops Bl

Steuereinheit 28 eine Zeitgabeimpulsquelle zum Takten bis 512 (Fi g. 4) verbunden, um das .B-Register vor

von Hilfsoperationszyklen, zum Steuern der Flip-Flops dem Lesen aus dem Hauptspeicher 22 zu löschen.

Tl bis Γ8 und der ihnen zugeordneten logischen Schal- An Hand der F i g. 1, 2 bis 7 und 9 wird nachstehend

tungen, sowie eine Speicherzeitgabesteuerung 29 zum 5 eine nähere Beschreibung der Arbeitsweise des

Steuern von Operationszyklen des Speichers 22. Die Speichers 20 und insbesondere von Lese- und

Speicherzeitgabeimpulsquelle 30 enthält einen Takt- Schreiboperationen in diesem Speicher gegeben, in

Verzögerungsleiter 35 b, beispielsweise einen Verzöge- denen das aufzurufende Wort nicht in den Registern 10

rungsleiter, der eine Verzögerung von 1000 Nano- bis 16 gespeichert ist. Es sei bemerkt, daß, sobald ein

Sekunden liefert und an den Ausgang einer Speicher- io neues Wort aufgerufen werden soll, das nicht in

taktquelle 27 mit einer Taktfrequenz von beispiels- Registern 10 bis 16 gespeichert ist, eines der Worter

weise 1 Megahertz angeschlossen ist. Der Verzöge- in einem bestimmten der Hilfsregister 10 bis 16 ver-

rungsleiter 35 b besitzt acht Ausgangsleiter, wobei der schoben werden muß, um dort Platz für das neue Wort

erste Ausgangsleiter keinen Ausgangsanschluß auf- zu schaffen.

weist, während die übrigen sieben mit entsprechenden 15 Ist in einer Leseoperation die Adresse eines neuen UND-Gattern 36 verbunden sind, die gleichmäßig Wortes im .L-Register untergebracht und befindet sich voneinander beabstandete Zeitgabeimpulse Pl bis Pl diese nicht in den Adressenspeicherregistern 10a bis [F i g. 8, (c) und 9, (c)] liefern, um die Operationen in 16a, dann erfolgt nach einem Hilfsoperationszyklus jedem der Hilfsoperationszyklen zu takten. Die L-A O. C. zumindest ein Operationszyklus des Haupt-Gatter 36 werden durch einen hohen Ausgang (O V) ap Speichers 22, um das neue Wort aus diesem Speicher vom ODER-Gatter 36 a während sämtlicher Hilfs- zu lesen. Außerdem ist ein Hilfsoperationszyklus zyklen außer einem Hilfsoperationszyklus zum Be- zum Beenden eines Speicherzyklus L-A O. C. S(FIg. 9) endigen eines Speicherzyklus geöffnet. Zeitgabeim- erforderlich, um das neue Wort, das aus dem Speicher pulse β5 und Ql [F i g. 8, (b)] werden in jedem Hilfs- 22 gelesen wird, in dem ausgewählten der Register 10 zyklus erzeugt und, wie aus F i g. 2 ersichtlich, direkt 35 bis 16 unterzubringen. Der Hilfsoperationszyklus zur den Ausgangsleitern des Verzögerungsleiters 35 b ent- Durchführung einer Leseoperation wird in dem Hilfsnommen, um Operationen des Hilfsoperationszyklus speicher 24 durch Einstellen des Lesesteuer-Flipzum Beendigen eines Speicherzyklus (L-A O. C. S in Flops Tl, wie in F i g. 2 gezeigt, eingeleitet. Da an-F i g. 9) zu takten. Die Steuer-Flip-Flops Tl bis T3 genommen wurde, daß sich das anzurufende Wort steuern die Operationen des HilfsSpeichers 24 während 30 nicht in den Hilfsregistern 10 bis 16 befindet, was sämtlicher Hilfsoperationszyklen außer dem Hilfs- der Fall ist, wenn beispielsweise das aufzurufende Wort Operationszyklus zum Beenden eines Speicherzyklus zum ersten Mal aufgerufen wird, bewirkt der Vergleich L-A O. C. S, wie in F i g. 9 gezeigt. Die Steuer-Flip- der Adresse im L-Register und der Adressen in den Flops TA bis T6 steuern bestimmte Operationen des Adressenregistern 10 a bis 16 a in der Vergleichs-Hilfsspeichers 24 während Operationszyklen des Haupt- 35 einheit 25, daß die Vergleichseinheit-Treiberschaltung Speichers 22 während Flip-Flops Tl und T8 bestimmte KsI, wie in F i g. 5 gezeigt, einen Ausgang Ks₁ Operationen während des Hilfszyklus zum Beenden [F i g. 9, (e)] mit hohem logischem Signalpegel abgibt, eines Speicherzyklus, der jedem der Leseoperations- Dieser Ausgang .&/ zeigt an, daß die in dem L-Register zyklen des Speichers 22 folgt, steuern. untergebrachte Adresse sich nicht in den Hilfsregistern

Die in F i g. 2 gezeigte Speicherzeitgabesteuerung 29 4° befindet und daß ein Wort in einem der Hilfsregister 10 steuert die Operationen des Hauptspeichers 22 während bis 16 verschoben werden muß, um darin einen Speicherdessen Operationszyklen. Die Speicherzeitgabesteue- platz für das angerufene neue Wort zu schaffen,
rung 29 enthält einen Verzögerungsleiter 37, dessen Auf Grund der kurz vorhergehenden Verwendung Ausgangsleiter mit Zeitgabe-Flip-Flops verbunden der in den Registern 10 bis 16 gespeicherten Wörter sind, zu denen auch die Zeitgabe-Flip-Flops El und El 45 zeigt eine der Analogverwendungsanzeigevorrichtungehören. Die Flip-Flops El und El werden durch gen 10Z> bis 16Z> (F i g. 6) an, daß das ihr zugeordnete von den Verzögerungsleiterausgangsleitern gelieferte Register das Wort enthält, das am längsten nicht mehr aufeinanderfolgende Impulse eingestellt und rück- verwendet wurde und daher zu verschieben ist.
gestellt, wenn ein vom ODER-Gatter 76 kommender Es sei angenommen, daß von allen in den Registern 10 Impuls durch den Verzögerungsleiter 37 geht. Die 50 bis 16 gespeicherten Wörtern das im Register 10 ge-L-Ausgänge der Flip-Flops El und El liefern die speicherte Wort am längsten nicht mehr verwendet Zeitgabesteuersignale zum Steuern von Treiberschal- wurde, oder daß das Wort im Register 10 gleichzeitig tungen 64 und Blockiertreiberschaltungen 65 des Spei- mit mehreren anderen Wörtern in den Registern 10 chers 22, von denen in F i g. 2 a die Treiber 64 und 65 bis 16 am längsten nicht mehr verwendet wurde, wobei für eine von zwölf Kernebenen des Hauptspeichers 22 55 sich dieses Wort aber in dem Register mit der niedrigdargestellt sind. Ein Steuer-Flip-Flop T9 (F i g. 2) sten Ordnungsnummer befindet. Somit ist das Wort in ist während Operationszyklen zum Lesen aus dem Register 10 zu verschieben, was durch einen hohen Hauptspeicher22 eingestellt und liefert einen Aus- AusgangR₁₀ [Fig. 9, (I)] des Flip-FlopsR10 in der gang T9, der ein UND-Gatter 68 (F i g. 2a) öffnet und Analogverwendungsanzeigevorrichtung 10έ (F i g. 6) dadurch den Austastimpuls sp zu den Abfühlver- 60 angezeigt wird, um in den Registern 10 bis 16 einen stärkern (beispielsweise Abfühlverstärker 66 inFig. 2a) Speicherraum für das neue, aus dem Hauptspeicher 22 des Hauptspeichers 22 durchläßt, was zur Folge hat, zu lesende Wort zu schaffen. Es sei bemerkt, daß der daß die verstärkten Ausgänge der Kernanordnungen hohe Ausgang der Analogverwendungsanzeigevordes Hauptspeichers 22 während der Operationszyklen richtungen (z. B. R₁₀) die ausgewählte Gruppe von zum Lesen aus dem Speicher in das 5-Register ge- 65 Adressen- und Informationsspeicherregistern (z. B. 10 langen. Der Impulsausgang eines ODER-Gatters 77, und 10a) zum Übertragen von Adressen und Inforder das Flip-Flop T9 für Leseoperationszyklen des mationen in und aus dem HilfsSpeicher 24 beHauptspeichers 22 einstellt, wird ebenfalls mit den zeichnet.

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Bevor das neue Wort aus dem Hauptspeicher 22 dem Hauptspeicher 22. Um dies vorzubereiten, wird gelesen werden kann, muß das aus dem Register 10 der Impuls ws nun an einen Eingang eines UND-gerade verschobene Wort, wenn es geändert wurde, Gatters 61 (F i g. 2) angelegt, das durch hohe Ausd. h., wenn eine Schreiboperation mit dem Wort durch- gänge T₄ des Flip-Flops TA und T₉' des Flip-Flops T9 geführt wurde, während es in dem Hilfsregister 10 5 geöffnet wird. Der Ausgang des Gatters 61, d. h. der gespeichert war, in den Speicher 22 zurückgeschrieben Impuls rsl, wird an ein UND-Gatter 59(Fi g. 3) anwerden. Die Änderungsanzeigevorrichtung 10 c, die gelegt, wodurch ermöglicht wird, die Adresse aus dem ein in Fig. 7 gezeigtes Flip-Flop Z> 10 enthält, zeigt Adressenregister 10a in das ^-Register (Fig. 3) zu an, ob das Wort im Register 10 geändert wurde oder übertragen, um das Lesen des neuen Wortes aus dem nicht. Wurde das Wort in dem ausgewählten Register io Hauptspeicher 22 in das 5-Register vorzubereiten. 10 geändert, dann befindet sich der Ausgang D₁₀ Der Impuls rsl [F i g. 9, (y)] wird an folgende Stellen [Fig. 9, Qn)] des Flip-Flops Z>10 ebenso wieder Aus- angelegt: An den Eingang des Verzögerungsleiters 37 gang VS₁ [Fig. 9,(p)] der Treiberschaltung VsI (Fig. 2), um einen Leseoperationszyklus 5-22 O.CR (F i g. 7) auf hohem Potential. Bei Vorhandensein im Hauptspeicher 22 einzuleiten, an den Eingang t₉ des hohen Ausgangs Fi₁ und anderer Eingänge am 15 über ein ODER-Gatter 77, um das Flip-Flop T9 einUND-Gatter 53 (Fig. 3) wird der Impuls sah zustellen, sowie an die Rückstelleingänge _ob_x bis J)₁₂ [F i g. 9, (p)] zum Zeitpunkt des Impulses PA erzeugt, der Flip-Flops Bl bis 512(Fi g. 3), um sämtliche um das Wort in dem ausgewählten Register 10 in das Flip-Flops Bi bis 512 in einer Löschoperation zu U-Register (F i g. 4) und. seine im Adressenregister 10 a Beginn des Leseoperationszyklus des Hauptspeichers befindliche Adresse in das ^-Register (Fig. 3) in ao 22 rückzustellen. Der hohe AusgangT₉ des Flip-Vorbereitung für einen Schreiboperationszyklus im Flops T9 öffnet das UND-Gatter 68, wodurch ein Speicher 22 zu übertragen. Zum Zeitpunkt des Ausblendeimpuls sp an die Abfühlverstärker, beiImpulses PA wird auch das Lesesteuer-Flip-Flop TA spielsweise den Abfühlverstärker 66 des Hauptspeichers (Fig.2) in der Speichersteuereinheit28 durch den 22 (Fig.2a), gelangt.

Ausgang eines UND-Gatters 81 eingestellt, um die »5 Am Ende des Leseoperationszyklus 5-22 O. CR des richtigen Steuersignale für eine einen Operationszyklus Hauptspeichers 22 wurde das aufgerufene Wort aus des Hauptspeichers 22 einschließende Leseoperation dem Hauptspeicher 22 gelesen und in das 5-Register zu liefern. Zum Zeitpunkt des Auftretens des Zeit- eingebracht und ferner in die aufgerufene Speicherzelle gabeimpulses P5 [F i g. 9, (c)], der an ein UND- des Hauptspeichers 22 zurückgeschrieben. Um das in Gatter 55 (F i g. 3) angelegt wird, wird ein Impuls Ims 30 dem 5-Register gespeicherte Wort in das Register 10 [F i g. 9, (q)] erzeugt. Der Impuls Ims und der hohe zu übertragen, ist ein Hilf soperationszyklus zum Be-Ausgang jR_1o öffnen UND-Gatter 48, die mit den Ein- enden eines Speicherzyklus (L-A O. CS in F i g. 9) ergangen von in F i g. 3 gezeigten Flip-Flops Fl bis F12 forderlich. Es sei hier bemerkt, daß die Hilf soperationsverbunden sind, um die Adresse im L-Register in das zyklen während der Operationszyklen des Haupt-Adressenregister 10a zu übertragen. 35 Speichers 22 nicht unterbrochen wurden. Um eine Nachdem das verschobene Wort und seine Adresse Lese- oder Schreiboperation in dem das L- und das aus den Hilfsregistern 10 und 10 a in das 5-Register Ai-Register enthaltenden Hilfsspeicher 24 zu verhin- bzw. in das ^-Register übertragen wurden, wird der dem, wenn das Wort aus dem 5-Register 10 übertragen nächste ZeitgabeimpulsP6 [Fig. 9, (c)] durch das wird, werden die UND-Gatter 36 der Zeitgabesteue-UND-Gatter38 (Fig.2) durchgelassen und erzeugt 40 rung30 (Fig. 2) durch niedrige logische Signalpegel einen Ausgangsimpuls ws [Fig. 9, (r)], der an den (—10 V) UT₄' undT₈' an den Eingängen zum ODER-Informationsspeicherverzögerungsleiter 37 (F i g. 2) Gatter 36a abgeschaltet. Die Impulse Pl bis Pl wer- und ferner an den Rückstelleingang _oi_B des FliprFlops den daher in einem Hilf soperationszykluszum Beenden T9 angelegt wird, um einen Schreiboperationszyklus eines Speicherzyklus [L-A O, C. S in Fi g. 9, (c)] S-22 O. C. W im Hauptspeicher 22 einzuleiten. Zur 45 blockiert. Dieser besondere Hilfsoperationszyklus wird Zeit des nächsten Zeitgabeimpulses Pl [F i g. 9, (e)] durch Einstellen der Flip-Flops Tl und Γ8 ermöglicht, und während des vorgenannten Operationszyklus des Der Impuls rsl kann nach seinem Durchgang durch Hauptspeichers 22 wird der Hilfszyklus durch folgende den Verzögerungsleiter 37 das UND-Gatter 62 passie-Vorgänge zu Ende geführt: Einstellen des Flip-Flops ren und erzeugt einen Impuls st [Fig. 9, (z)], der an T6 (F i g. 2), um anzuzeigen, daß der Hauptspeicher 22 5° den Einstelleingang f ₇ angelegt wird, um das FHpnun arbeitet, Rückstellen der Flip-Flops Tl bis Γ3, um Flop Tl einzustellen. Das Flip-Flop Γ8 (F i g. 2) wird den nächsten Hilfsoperationszyklus vorzubereiten, so- durch den Impuls Pl eingestellt, der durch das durch wie Erzeugen eines Impulses X2 [Fig. 9,- («)]. Der den hohen Ausgang T₁ [F i g. 9, (ad)] geöffnete UND-ImpulsZ2, der am Ausgang des UND-Gatters 39 Gatter 63 durchgelassen wird. (F i g. 2) auftritt, wird an die Verarbeitungseinheit 21 55 Die Übertragung des in dem 2?-Register gespeicherangelegt, um anzuzeigen, daß der Hilf szyklus beendet ten Wortes in das Register 10 während des Hilfsist, während die Leseoperation noch nicht zu Ende Operationszyklus zum Beenden eines Speicherzyklus geführt ist, da das aufgerufene Wort sich nicht in den wird dadurch ermöglicht, daß das UND-Gatter 58 Registern 10 bis 16 befindet. Der Impuls Z2 zeigt auch (Fig. 4) den Impuls Q 5 [Fig. 9,(b)] durchläßt, an, daß das gewünschte Wort gerade vom Speicher 22 60 Dieses Gatter wird durch die hohen Ausgänge T₄ündr₈ her aufgerufen wird und sich daher nicht im ikf-Register [Fig. 9, (v) und (bb)] geöffnet. Die UND-Gatter 47 befindet. des ausgewählten Registers 10 werden durch den hohen Nach Beendigung des Schreiboperationszyklus S-22 Ausgang des Gatters 58 und den hohen Ausgang R₁₀ O. C. W im Hauptspeicher 22 und Zurückschreiben [Fig. 9, (I)] geöffnet, um den Inhalt des 5-Registers in des aus dem Register 10 verschobenen Wortes in den 65 das Register 10 zu übertragen. Speicher 22 hat der Impuls ws [F ig. 9, (r)] den Ver- Außerdem wird der Zeitgabeimpuls QS durch ein zögerungsleiter 37 (F i g. 2) durchlaufen. Die nächste durch hohe Ausgänge T₄ und T_s geöffnetes UND-Operation besteht im Lesen des neuen Wortes aus Gatter 151 (Fig. 6) und durch ein durch den hohen

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AusgangJ?₁₀ geöffnetes UND-Gatter 154 geleitet, wo- Schreibhilfszyklen wird die Adresse des neuen einzu-

durch der Aufladeimpuls ep [F i g. 9, (Jc)] zum voll- schreibenden Wortes im !,-Register und das neue Wort

ständigen Aufladen eines Kondensators 110 in der im M-Register untergebracht. Außerdem wird das

Analogverwendungsanzeigevorrichtung 10b erzeugt Schreibsteuer-Flip-Flop Tl eingestellt. Da angenom-

wird. Durch das Aufladen des Kondensators 110 wird 5 men wurde, daß sich die Adresse des neuen Wortes

ein Analogausgangssignal in der Anzeigevorrichtung nicht in den'Registern 10 a bis 16 a befindet, wird das

10b erzeugt, das anzeigt, daß das betreffende Wort in am längsten nicht mehr verwendete Wort verschoben.

Register 10 kurze Zeit vorher verwendet wurde. Ferner Zum Zwecke der Erläuterung sei wiederum ange-

wird der Zeitgabeimpuls Q5 durch hohe Ausgänge T₄, nommen, daß das Register 10 das Wort enthält, das

T₈ bzw. R₁₀ geöffnete UND-Gatter 72 und 73 geleitet, io am längsten nicht mehr verwendet wurde und ver-

um das Flip-Flop DlO, wie in F i g. 7 und 9, (m) ge- schoben werden soll, um Platz für das neue, in das

zeigt, rückzustellen. Register 10 einzuschreibende Wort zu schaffen. Aus

Der nächste Zeitgabeimpuls Q 7 [Fig. 9,(6)] be- diesem Grunde besitzt das Flip-Flop R10 (F ig. 6) der

endet den Hilfsoperationszyklus zum Beenden eines Analogverwendungsanzeigevorrichtung 10 b einen

Speicherzyklus L-A O.C.S. durch Rückstellen der 15 hohen Ausgang R₁₀. Wurde das aus dem Register 10

Steuer-Flip-Flops TA bis 7"8 (Fig. 2). Ein UND- zu verschiebende Wort noch nicht geändert, dann

Gatter 75 (F i g. 2) wird durch die hohen Ausgänge T₄ reicht ein einziger Hilfsoperationszyklus aus, um das

und T₈ geöffnet und leitet den Impuls Ql durch ein neue Wort und seine Adresse in den Registern 10 bzw.

ODER - Gatter 85, wodurch ein Rückstellimpuls 10a zu speichern. Ein Hilfsoperationszyklus, bei dem

[F i g. 9, (cc)] an die Rückstelleingänge _oi₄ bis ₀i₈ ge- 20 geschrieben wird, wurde bereits für den Fall erläutert,

langt. bei dem sich das aufzurufende Wort in einem der

Der vorangegangenen Beschreibung einer Lese- Informationsspeicherregister, beispielsweise im Re-

operation im Speicher 20 lag der Fall zugrunde, daß gister 10, befindet. Diese Vorgänge werden somit nicht

ein geändertes Wort aus dem Register 10 verschoben noch einmal beschrieben.

werden mußte, um in letzterem einen Speicherplatz zu 25 Für die weitere Beschreibung des Schreibvorgangs schaffen. Da das ursprünglich darin enthaltene Wort in den Speicher 20 für den Fall, daß die Adresse des geändert wurde, war der Ausgang D₁₀ der Änderungs- Wortes sich nicht in den Registern 10a bis 16a beanzeigevorrichtunglOc (Fig. 7) hoch und zeigte da- findet, sei nun angenommen, daß das aus dem Redurch an, daß der Schreiboperationszyklus im Haupt- gister 10 zu verschiebende Wort geändert worden ist. speicher 22 erforderlich ist. Wäre dieses Wort nicht 30 Aus diesem Grunde besitzt die Treiberschaltung VsI geändert worden, dann wäre kein Schreiboperations- (F i g. 7) der Änderungsanzeigevorrichtung einen Auszyklus im Hauptspeicher 22 nötig gewesen, da der gang Vs₁ [F i g. 9, (o)]. Unter dieser Bedingung muß Schreiboperationszyklus für den Hauptspeicher 22 nur das aus dem Register 10 zu verschiebende Wort in den dazu gebraucht wird, um ein in diesem enthaltenes Hauptspeicher 22 zurückgeschrieben werden. Um Wort auf den neuesten Stand zu bringen. Da kein 35 einen Schreiboperationszyklus in der Speichereinheit 22 Schreiboperationszyklus erforderlich ist, wenn das aus durchzuführen, wird das Schreibsteuer-Flip-Flop T5 dem Register 10 zu verschiebende Wort nicht geändert (Fig. 2) beim Auftreten des Impulses P4. (F ig. 9) wurde, wird die Adresse des neuen Wortes beim Auf- durch den hohen Ausgang eines UND-Gatters 82 eintreten des ImpulsesP6 [Fig. 9, (e)] vom Register 10a gestellt, wodurch das am Eingang des Verzögerungsin das ^-Register (F i g. 3) übertragen, um Vorbe- 40 leiters 37 vorgesehene UND-Gatter 38 geöffnet wird, reitungen für einen Leseoperationszyklus im Haupt- um den Zeitgabeimpuls P 6 durchzulassen. Die anderen speicher 22 zu treffen. Das UND-Gatter 57 (F i g. 3), dazugehörigen Operationen wurden bereits beschrieben das einen Ausgangsimpuls Ja [Fig. 9, (t)] liefert, be- und seien deshalb nur noch kurz erwähnt: Übertragen wirkt die Übertragung aus dem Hilfsregister 10 α in des Inhalts der Register 10 a und 10 in die Register ,4 das ^(-Register zum Zeitpunkt des Impulses P 6. 45 bzw. B beim Auftreten des Impulses PA, Übertragen

Der Leseoperationszyklus im Hauptspeicher 22 wird des Inhalts der Register L und M in die Register 10a unter den vorgenannten Bedingungen, wie in F i g. 2 bzw. 10 beim A uftreten des Impulses P5 sowie Eingezeigt, eingeleitet. Ein UND-Gatter 69 erzeugt einen leiten eines Schreiboperationszyklus im Hauptspeicher Ausgangsimpuls rsl, der über ein ODER-Gatter 76 an 22 beim Auftreten des Impulses P6.
den Speicherverzögerungsleiter 37 und über ein ODER- 50 Da das neue Wort am Ende des Hilfsoperations-Gatter 77 an den Einstelleingang i₉ des Flip-Flops T9 zyklus (F i g. 9) im Register 10 gespeichert ist, wird angelegt wird. Durch das Anlegen des Impulses rs2 an beim Auftreten des Impulses Pl [F i g. 9, (c)] am Ausden Speicherverzögerungsleiter 37 erzeugt dieser die gang des UND-Gatters 33 ein Impuls Xl [F i g. 9, (s)] erforderlichen Ausgangssignale, um einen Leseopera- erzeugt, um das Ende des jeweiligen Hilfsoperationstionszyklus des Hauptspeichers 22 herbeizuführen. 55 zyklus anzuzeigen. Es sei ferner bemerkt, daß das im Am Ende des Leseoperationszyklus des Haupt- Register 10 gespeicherte Wort über das L-Register in Speichers 22 wird der Impuls rsl, wenn er den ganzen unmittelbar folgenden Hilfsoperationszyklen für einen Verzögerungsleiter 37 durchlaufen hat, an das UND- Zugriff verfügbar ist, obwohl noch ein Operations-Gatter 62 angelegt, das durch hohe Ausgänge T_a und zyklus des Hauptspeichers 22 durchgeführt wird. Wie T₄ geöffnet wurde. Die übrigen Operationen, die dem 60 in F i g. 5 gezeigt, wird der hohe Ausgang des UND-Leseoperationszyklus in der Speichereinheit 22 folgen, Gatters 50 durch das ODER-Gatter 51 durchgelassen, sind einschließlich des Hilfsoperationszyklus zum Be- um das UND-Gatter 52 zu öffnen, wenn ein Vergleich enden eines Speicherzyklus die gleichen wie im voran- der Adressen im !--Register und im Register 10 a in den gegangenen beschrieben. unmittelbar folgenden Hilfszyklen eine Übereinstim-

Das Arbeiten des Speichers 20 für den Fall, daß eine 65 mung ergibt. Die anderen Eingänge zum ODER-

Adresse nicht in den Registern 10 a bis 16a gespeichert Gatter 51 sind niedrig, da der Ausgang R₁₀ sowie das

ist, und ein Schreibvorgang durchgeführt werden soll, Signal T₅' am Eingang des UND-Gatters 53 niedrig ist.

wird nun als nächstes beschrieben. Wie in anderen Bei der vorangegangenen Beschreibung der Arbeits-

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weise des Speichers 20 wurde angenommen, daß der während Hilfsoperationszyklen und Operationszyklen Hauptspeicher 22 zu Beginn eines Hilfszyklus sich des Hauptspeichers 22. . nicht bereits in einem eigenen Operationszyklus be- Die Vergleichseinheit 25 ist in F i g. 5 so dargestellt, fand. Wird beim Vergleich von Adressen in der Ver- daß ihre Arbeitsweise daraus ohne weiteres verständgleichseinheit 25 (Fig. 5) ein AusgangKs₁ erzeugt, 5 lieh ist. Der besseren Übersicht wegen sind nur die hat die Tätsache, daß der Hauptspeicher 22 gerade Anschlüsse für Flip-Flops des Registers 10 a und des arbeitet, keine Wirkung, und ein vollständiger Hilfs- !-Registers gezeigt. Die Ausgänge der Flip-Flops des Operationszyklus wird durchgeführt. Wird jedoch bei J7-Registers 10a und des L-Registers sind in der geeinem Vergleich von Adressen in der Vergleichsein- zeigten Weise miteinander verbunden, um einen Verheit25 ein hoher Ausgang Ks₁ erzeugt, dann öffnen ίο gleich der darin gespeicherten Adressen zu ermögdie hohen Ausgänge T_e und Ks₁ das UND-Gatter 67 liehen. Für jedes der anderen Adressenregister 11a bis (Fig. 2), wodurch ein ImpulsX3 [Fig. 9,(J)] beim 16a (in Fig. 5 nicht gezeigt) ist eine gleichartige Auftreten des Impulses P4 [F i g. 9, (c)] erzeugt wird. logische Schaltung vorgesehen, um einen Vergleich der Der Impuls X3 [F-i-g. 9, (J)] entsteht auf dem mit dem Adresse im !,-Register mit allen in den Adressen-Ausgang des UND-Gatters 67 verbundenen Leiter 86 15 registern 10a bis 16a gespeicherten Adressen durch-(F i g. 2) und wird an die Verarbeitungseinheit 21 an- führen zu können. Die logische Schaltung der in gelegt, um anzuzeigen, daß die durchzuführende Fig. 5 gezeigten Vergleichseinheit weist bei einem Operation nicht beendet wurde, da ein Zugriff zu dem Vergleich gleicher Adressen im !-Register und im Wort mit der im !-Register befindlichen Adresse nicht Register 10 a an jedem ihrer ODER-Gatter 57 a einen mögüch war. Der Ausgang des UND-Gatters 67 wird ao Ausgang mit hohem logischem Signalpegel (OV) auf, auch an die Rückstelleingänge Qi₁ bis ₀i₃ gelegt, um die der an das UND-Gatter 52 a angelegt wird. Dieses Flip-Flops Tl bis -73 rückzustellen und dadurch die Gatter wird auch durch das ODER-Gatter 51 gespeist, Operationen des HilfsQperationszyklus zu beenden und das Eingänge von den UND-Gattern 50 und 53a und den nächsten Hilfszyklus vorzubereiten. einen Eingang R₁₀ erhält. Das vom ODER-Gatter 51

Nachstehend wird an Hand von F i g. 3 eine kurze 25 zum UND-Gatter 52 a gelieferte Signal zeigt durch

Beschreibung der Speicheradressenregister gegeben., ' einen höhen logischen Signalpegel (0 V) an, daß das

In Fig. 3 sind lediglich das erste und das letzte Datenwort im Register 10 eine gültige Information ist.

Adressenspeicherregister, nämlich das ^-Register 10 a Ein Ausgangssignal dieses ODER-Gatters 51 mit

und das fT-Register 16a schematisch dargestellt, niedrigem logischen Pegel (—10 V) zeigt an, daß die

Außerdem sind in dieser Figur das Adressenregister A, 3<* Information im Register 10 ungültig ist und daß das

d. h. das Ädressenregister für den Hauptspeicher 22, gewünschte Wort gerade von der Hauptspeichereinheit

sowie das Adressenregister L, d. h. das Adressen- aus aufgerufen wird. Der Ausgang des Gatters 52a

register für den Speicher 20, gezeigt. Diese Register wird an die Treiberschaltung Ks 10 angelegt, der einen

ermöglichen die Übertragung und Speicherung von !-Ausgang Ks₁₀ und einen 0-Ausgang Ks₁₀ hat. Der

Adressen bei der Betätigung des Speichers 20. Die 35. Ausgang des Gatters 52a wird auch an das ODER-

Ausgänge R_la und Ji₁₆ der Flip-Flops RIO und R16 Gatter 54 angelegt. Ein !-Ausgang JSj₁₀ zeigt an, daß

(F i g. 6) der Analogverwendungsanzeigevorrichtungen die im !-Register enthaltene Adresse sich im Register

10 ό bzw. 16b sind, wie gezeigt, über UND-Gatter mit 10 a befindet und daß das Wort im Register 10 gültig,

den Eingängen und Ausgängen der Flip-Flops Fl bis ist. Das ODER-Gatter 54 erhält Eingänge von anderen

FU und der Flip-Flops JiI bis H12 der Register 10a 40 UND-Gattern 52a (nicht gezeigt) für jedes der anderen

bzw. 16a gekoppelt. Solche UND-Gatter sind für Adressenregister 11 α bis 16a. Somit zeigt ein hoher

jedes der Register 10a bis 16a vorgesehen, um eine Ausgang vom ODER-Gatter 54 an, daß die Adresse

wahlweise Übertragung des Inhalts des !-Registers in des aufzurufenden W°rt^es-(die Adresse im !-Register)

eines der Adressenregister 10a bis 16a und eine wahl- sich in einem der Adressenregister 10a bis 16a befindet,

weise Übertragung des Inhalts eines der Adressen- 45 Der Ausgang des ODER-Gatters 54 wird mit der einen

register 10 a bis 16 a in das ^-Register zu ermöglichen. !-Ausgang Ju₁ und einen 0-Ausgang J&/ aufweisen-

Diese Übertragungen von Adressen erfolgen bei der den Treiberschaltung KsI gekoppelt. Somit zeigt ein

Betätigung des Speichers 20, wenn ein Wort aus den !-Ausgang Ks₁ an, daß das aufzurufende Wort sich in

Hilfsregistern 10 bis 16 verschoben und ein neues Wort einem der Register 10 bis 16 befindet und ein gültiges

darin gespeichert wird, wie in der bereits vorange- 50 Wort ist. Ein 0-Ausgang Ks₁ zeigt dagegen an, daß das

gangenen Beschreibung der Arbeitsweise des Speichers aufzurufende Wort sich nicht in einem der Hilf s-

20 erläutert, d. h., wenn die im !-Register enthaltene register 10 bis 16 befindet.

Adresse nicht in einem der Register 10 bis 16 ge- Nachstehend wird an Hand der Fig. 6 eine ausspeichert ist. führliche Beschreibung der Analogverwendungsan-

F i g. 4 zeigt die Inforinationsspeicherregister, denen 55 zeigevorrichtungen 10 έ bis 16 b gegeben. In Fig. 6 die in F i g. 3 gezeigten Adressenregister zugeordnet sind die Anzeigevorrichtung 10έ, lib, 12b und 16b sind. Das J?-Register, d.h. das Pufferregister für den ausführlich gezeigt, an Hand deren ein Verständnis der Hauptspeicher 22, speichert das Wort, dessen Adresse Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichsich im ^-Register (F ig. 3) befindet. Das M-Register, tungen 10έ bis 16έ möglich ist. Die Anzeigevorrichd. h. das Pufferregister für den Speicher 20, speichert 60 rung 10 έ enthält eine Analogschaltung, die den Kondas Wort, dessen Adresse sich im !-Register befindet. densator 110 enthält, der eine Spannung speichert, die Die Informationsspeicherregister 10 und 16 (G- und eine Funktion der Verwendungshäufigkeit des zuge-/-Register) dienen zur Speicherung der Wörter, deren ordneten Hilfsregisters 10 ist. Der Kondensator 110 Adressen in den Adressenspeicherregistern 10 a bzw. wird immer darm voll aufgeladen, wenn die Infor-16a (Register Fund Hin F i g. 3) gespeichert sind. Wie 65 mation im Hilfsregister 10 zum Lesen oder Schreiben bereits bei der Beschreibung der Arbeitsweise des aufgerufen wird, während er sich über einen WiderSpeichers 20 erläutert, ermöglichen die in Fig. 4 ge- stand 120 ständig langsam entladen kann. Jede der zeigten Register die Übertragung von Information Anzeigevorrichtungen 11 έbis 16 b enthält einen solchen

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Kondensator 111, 112 bis 116 sowie einen solchen wenn sämtliche der Kondensatoren 110 bis 116 die

Widerstand 121 bis 126, die so miteinander verbunden gleiche Spannung haben, auch alle von ihneö leiten

sind, daß sie in den entsprechenden Analogschaltungen und der Spannungsabfall an jedem ihrer Kollektor-

der Anzeigevorrichtungen Ub bis 16Z> in der gleichen widerstände groß genug ist, um die Schmitt-Trigger 160

Weise wie der Kondensator 110 und der Widerstand 5 bis 166 einzuschalten. Zusammenfassend kann gesagt

120 in der Anzeigevorrichtung 10b arbeiten. werden, daß der Spannungsabfall an den Kollektor-

Die Spannungen der Kondensatoren 110 bis 116 widerständen nur derjenigen Transistoren 130 bis 136,

werden an die Eingänge einer Vergleichsschaltung an- deren Basisspannung dem negativsten Wert sehr nahe

gelegt, die diejenige der Anzeigevorrichtungen 10 b bis ist, ausreicht, die ihnen zugeordneten Schmitt-Trigger

16Z> kennzeichnet, deren Kondensator die niedrigste io einzuschalten; sind jedoch sämtliche Basisspannungen

Spannung besitzt. Der Ausgang der Vergleichsschal- annähernd gleich, dann werden sämtliche Schmitt-

tung dient zur Einstellung des entsprechenden der Trigger eingeschaltet.

Flip-Flops RIO bis JR16, so daß, falls erforderlich, die Ist nur ein Schmitt'Trigger eingeschaltet, dann ist es

Speichersteuereinheit 28 in Tätigkeit treten kann,, um klar, daß das ihm zugeordnete der Register Ift bis 16

die Information in demjenigen der Register 10 bis 16 15 am längsten nicht mehr verwendet worden ist- Da

zu verschieben, das am längsten nicht mehr verwendet jedoch mehrere Schmitt-Trigger gleichzeitig einge-

wurde. schaltet sein können, muß durch das Einstellen eines

Die beiden Operationen der Speichereinheit 20, die der Flip-Flops RIO bis i?16 sichergestellt werden, daß das Aufladen des Kondensators110 bewirken, sind nur eines der Register 10 bis 16 ausgewählt wird, die Lese- oder Schreiboperationen im dem Register 10 20 Haben mehr als eines dieser Register 10 bis 16 an-(F i g. 1). Jede der vorangehenden Operationen erzeugt nähernd die gleiche Verwendungshäufigkeit, dann läßt einen Aufladeimpuls ep, der an die Basis des Tran- sich mit dem Versuch, das betreffende Register aus den sistors 100 angelegt wird, um den Kondensator 110 Registern 10 bis 16 auszuwählen, das am längsten nicht vollständig aufzuladen. Die UND-Gatter 151 und 156 mehr benutzt wurde, nicht sehr viel erreichen. Es wird für die Anzeigevorrichtung 10 ό sind beispielsweise in as deshalb in diesem Fall von denjenigen Anzeigevorrichder gezeigten Weise verbunden, so daß sie den Auf- tungen 10 b bis 16 &, deren zugeordneter Schmitt-Trigger ladeimpuls ep erzeugen, wenn eine beliebige Lese- oder eingeschaltet ist, derjenige mit der niedrigsten Ord-Schreiboperation im Register 10 durchgeführt wird. nungszahl ausgewählt. Dies wird durch die die Tran-Wird dem Kondensator 110 kein Aufladeimpuls ep zu- sistoren 140 bis 146 enthaltende Schaltung bewirkt, geführt, dann wird er über den Widerstand 120 lang- 3» Diese Schaltung stellt eine negierte Widerstand-Transam entladen. sistor-ODER-Schaltung (NOR-Schaltung) dar, die der-

Für die Analogverwendungsanzeigevorrichtungen art geschaltet ist, daß derjenige der Transistoren 140'

10 έ bis 16 b ist eine Vergleichsschaltung vorgesehen, bis 146, der nicht leitet, die übrigen Transistoren mit

die sämtlichen dieser Vorrichtungen gemeinsam ist einer höheren Ordnungszahl zum Leiten zwingt. Um

und Transistoren 130 bis 136;, 140 bis 146 und Schmitt- 35 logische Potentiale mit hohem Pegel (0 V) aus dem

sehe Triggerschaltungen 160 bis 166 enthält. Diese ausgewählten der nichtleitenden Transistoren 140 bis

Triggerschaltungen ändern die Spannungspegel an den 146 zu erhalten, werden diese an die 0-Ausgänge 160 a

Kollektoren der Transistoren 130 bis 136 in digitale bis 166 α der Schmitt-Trigger gelegt,

Spannungspegel. Die Ausgänge der Transistoren 140 bis 146 werden

Die Basen der Transistoren 130 bis 136 sind, wie ge- 4° an UND-Gatter 170 bis 176 angelegt. Ein hoher Auszeigt, an die Kondensatoren 110 bis 116 angeschlossen. gang (0 V) des Transistors 140 öffnet beispielsweise das Die Emitter der genannten Transistoren liegen über UND-Gatter 170 und läßt einen von einem UND-einem Widerstand 157 an einer gemeinsamen +75-V- Gatter 177 kommenden hohen Impuls (0 V) zu dem Spannungsquelle. Mit diesem Schaltungsaufbau wird Eingang F₁₀ des Flip-Flops R10 durch, um dieses eineine gemeinsame Emitterspannung erzeugt, die der 45 zustellen. Das Flip-FlopJ? 10 liefert einen hohen Aus-Spannung desjenigen der genannten Kondensatoren gang .R₁₀, ,wodurch angezeigt wird, daß das im Renahekommt, die den negativsten Wert hat. Die nega- gister 10 enthaltene Wort eines von denjenigen ist, die tivste Spannung tritt an demjenigen der Konden- am längsten nicht mehr gebraucht wurden, und daß es satoren der Anzeigevorrichtungen10 b bis 16 b auf, der das Wort ist, das verschoben werden muß, wenn am längsten nicht mehr durch den Impuls ep aufge- 50 Speicherraum für ein weiteres Wort in den Hilfsladen wurde, und zeigt an, daß das entsprechende registern 10 bis 16 benötigt wird. Wenn der Haupt-Register 10 bis 16 am längsten nicht mehr benutzt speicher 22 nicht in Tätigkeit ist, wird das Flip-Flop wurde. Von den Transistoren 130 bis 136 leitet immer i?10 vorher rechtzeitig beim Auftreten des Impulses P 2 derjenige, der mit dem Kondensator verbunden ist, der bereits früh in einem Hilfszyklus durch den hohen Ausdie negativste Spannung hat. Einige der genannten 55 gangsimpuls (0 V) des UND-Gatters 178 rückgestellt. Transistoren 130 bis 136 sind in Sperrichtung vorge- Auf diese Weise liefern die Flip-Flops illO bis R16 eine spannt und leiten nicht, wenn die Spannung an den laufende digitale Anzeige des Zustandes der Analogentsprechenden Kondensatoren wesentlich positiver schaltungen der Anzeigevorrichtungen 10έ bis 16έ.
ist als der Kondensator mit der negativsten Spannung. In F i g. 7 sind die Änderungsanzeigevorriehtungen Ist die Spannung an einigen der Kondensatoren 110 bis 60 10c, lic, 12c und 16c gezeigt. Aus der genannten 116 positiver, jedoch näher am Wert der negativsten Figur ist ihre Arbeitsweise zu entnehmen, die für Spannung der Kondensatoren, dann sind die mit diesen sämtliche Änderungsanzeigevorriehtungen 10 c bis 16 c Kondensatoren verbundenen Transistoren ebenfalls gleich ist. Allen Änderungsanzeigevorriehtungen 10c leitend, jedoch ziehen sie einen geringeren Strom als der- bis 16 c sind UND-Gatter 71 und 74 gemeinsam. Ein jenige der Transistoren 130 bis 136, dessen Basis mit 65 hoher Ausgangsimpuls (OV), der entweder vom dem die negativste Spannung aufweisenden Konden- Gatter 71 oder vom Gatter 74 kommt, zeigt an, daß sator verbunden ist. Die Parameter dieser Schaltung ein Wort gerade in eines der Register 10 bis 16 gefür die Transistoren 130 bis 136 sind so gewählt, daß, schrieben wird. Durch den geöffneten Zustand der

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UND-Gatter 70 oder 78 wird beispielsweise angezeigt, Adressenregisters A ist. Ist dies der Fall, dann erzeugt daß das Wort gerade in das Register 10 geschrieben die Vergleichseinheit 80 a einen »Gleich«-Ausgangswird. Ein hoher Ausgangsimpuls des Gatters 70 wird impuls, .der durch das UND-Gatter 80 durchgelassen an den Eingang d₁₀ des Flip-Flops DlO angelegt, um wird und einen Ausblendimpuls (spl) verursacht, der dieses einzustellen. Ein hoher Ausgang D₁₀ zeigt bei- 5 an die Leseverstärker gelangt, so daß das Wort auf der spielsweise an, daß das Wort im Register 10 geändert Trommel an der im ^[-Register gespeicherten Adresse wurde und in die Speichereinheit 22 zurückgeschrieben gelesen wird. Außerdem gelangt dieser Impuls auch an werden muß, wenn es aus dem Hilfsregister 10 ver- die Schreibverstärker, so daß ein Wort an der im schoben wird. Der hohe Ausgang D₁₀ wird an ein ^-Register gespeicherten Adresse auf die Trommel geUND-Gatter 79a angelegt, dem außerdem z. B. ein io schrieben wird. Ferner wird der Ausgang des UND-Einschalteingang H₁₀ des Flip-Flops RIO der Analog- Gatters 80 über eine Verzögerungsvorrichtung 82 und Verwendungsanzeigevorrichtung 10b zugeführt wird. den Ausgangsleiter 83 an die Gatter 60, 61 und 62 Der Ausgang des UND-Gatters79α ist mit einem CFig. 2) und an den Rückstelleingang ₀i₁₀ angelegt, ODER-Gatter 79 gekoppelt, das der Treiberschaltung um das Flip-Flop TlO für den nächsten Operations-FiI einen hohen Eingang (0 V) liefert. Ein X-Ausgang 15 zyklus des Magnettrommelspeichers rückzustellen. Fj₁ der Treiberschaltung FjI gibt an, daß das Wort, Die Verzögerungsvorrichtung bewirkt eine Verzögedas aus dem Register 10 verschoben wird, geändert rung, um ein Lesen oder Schreiben vor dem Rückwurde und in den Hauptspeicher 22 zurückgeschrieben stellen des Flip-Flops TlO zu ermöglichen, werden muß. Es versteht sich, daß der effektive Wert eines Hilf s-

In Fig. 2b ist eine andere Ausführungsform für ao Speichers, d.h. die durch sie bewirkte effektive Geeine Zeitgabesteuer schaltung 29 α und ein Magnet- schwindigkeitszunahme, von dem jeweiligen Programm trommelspeicher für den Hauptspeicher 22 gezeigt. abhängt, das der einen solchen Hilfsspeicher auf-Diese Zeitgabesteuerung 29 a ist in der Speichersteuer- weisende Elektronenrechner durchführt. Besteht ein einheit28 (Fig. 1) an Stelle der Zeitgabesteuerung29 Programm vorwiegend aus langen Befehlsfolgen, in (Fig. 2) vorgesehen, falls als Hauptspeicher22 nicht aj denen lange Gruppen von Datenwörtern verarbeitet ein Magnetkernspeicher, wie in den F i g. 1 und 2 a werden, dann enthält der Hilfsspeicher nur selten das gezeigt, sondern ein Magnettrommelspeicher 22MD als nächstes im Programm erforderliche Wort und verwendet wird. Wie allgemein bekannt, enthalten bringt somit nur geringen Nutzen. Enthält jedoch das herkömmliche Magnettrommelspeicher eine Gruppe betreffende Programm viele kurze Befehlsfolgen, dann von Lese-Schreib-Köpfen (nicht gezeigt) zum Lesen 30 enthält der Hilfsspeicher, nachdem jede Befehlsfolge und Schreiben von Daten auf die Oberfläche des einmal durchlaufen wurde, sämtliche Befehle und viele Magnettrommelspeichers sowie eigene Verstärker der Datenwörter, die das Programm für die betreffende (nicht gezeigt) zum Verstärken der Impulse zu den ver- Befehlsfolge benötigt. Die Anzahl der Zugriffe zum schiedenen Lese-Schreib-Köpf en. Die Ausgänge der Hauptspeicher wird in einem solchen Fall wesentlich Verstärker werden für Lese- oder Schreiboperationen 35 verringert. Ein weiterer Vorteil ist hierbei, daß Indexgetrennt offengetastet. Die Zeitgabesteuerung 29 a zahlen in normalen Speicheradressen festgehalten wer-(F i g. 2 b) enthält ein Zeitgabesteuer-Flip-Flop T9 mit den können und keine speziellen Indexregister vorgeeinem Ausgang T₉ zum Offentasten der Ausgänge sehen werden müssen, da diese Adressen sehr schnell dieser Leseverstärker für einen Leseoperationszyklus in dem Hilfsspeicher untergebracht und ebenso schnell des Magnettrommelspeichers und einen Ausgang T₉' 40 wieder abgerufen werden können, zum Offentasten der Ausgänge der Schreibverstärker In dem im vorangegangenen beschriebenen, bevor-

für einen Schreiboperationszyklus des Magnettrom- zugten Ausführungsbeispiel kann der Hauptspeicher melspeichers. Das Flip-Flop T₉ wird durch die Aus- zerstörungsfrei abgelesen werden. Hierdurch kann in gänge der Gatter 77 oder 38 (Fig. 2) geschaltet, um Verbindung mit den Änderungsanzeigevorrichtungen die Lese- bzw. Schreibverstärker offenzutasten. Außer- 45 die Anzahl von Hauptspeicherschreibzyklen vermindern wird ein Zeitgabesteuer-Flip-Flop TlO durch das dert werden. Es liegt auf der Hand, daß, wenn beim Ausgangssignal des ODER-Gatters 76 (Fig. 2) ge- Lesen aus dem Hauptspeicher die gelesenen Daten verschaltet. Dieses Ausgangssignal wird zuvor durch die lorengehen, jedem Lesezyklus ein Zyklus zum Zurück-Verzögerungsvorrichtung 81 verzögert, um vor dem schreiben des gelesenen Wortes folgen muß. Unter Einstellen des Flip-Flops TlO Zeit zum Einstellen oder 50 bestimmten Umständen können jedoch auch Ände-Rückstellen des Flip-Flops Γ9 zu erhalten. Der Aus- rungsanzeigevorrichtungen verwendet werden. Ist die gang T₁₀ öffnet ein UND-Gatter 80, so daß das auf Art des Programms so, daß nur wenige Wörter in ihm einem Ausgangsleiter 79 vorhandene Ausgangssignal verändert werden, und sind die Geschwindigkeiten der einer Vergleichseinheit80a, wie in Fig. 2b gezeigt, Haupt- und Hilfsspeicher nicht zu unterschiedlich, das UND-Gatter 80 passieren kann. 55 dann ist es vorteilhaft, jedes aus dem Hauptspeicher

Ein Trommeladressenzähler 78 α und die vorge- abgelesene Wort sofort zurückzuschreiben. Ändenannte Vergleichseinheit 80 α werden in der üblichen rungsanzeigevorrichtungen sind erforderlich, um änzu-Weise angewandt, d. h., der Zähler wird durch Trom- zeigen, daß ein Wort geändert worden ist. Wird melimpulse schrittweise geschaltet. Diese Trommel- ein Wort verschoben, dann wird es nur dann wieder in impulse werden mittels eines nicht gezeigten Lese- 6o- den Hauptspeicher zurückgeschrieben, wenn seine kopfes von einer Taktspur auf der Trommeloberfläche Änderungsanzeigevorrichtung eingestellt worden ist. erzeugt, so daß der Inhalt des Zählers 78a der Adresse Durch dieses Verfahren ist es möglich, daß sich einige des Wortes entspricht, das an den vorgenannten Lese- der Schreibzyklen mit solchen Operationen überlappen, Schreib-Köpfen vorbeiläuft. Werden, wie im voran- in denen nur der Hilf sspeicher verwendet wird, gegangenen beschrieben, die richtigen Signale durch 65 Weitere Abwandlungen des beschriebenen Ausdas Flip-Flop T9 geliefert, dann findet so lange keine führungsbeispiels sind möglich. Es wurde bereits aus-Lese- oder Schreiboperation statt, bis der Inhalt des geführt, daß, wenn ein Wort aus dem Hauptspeicher Trommeladressenzählers 78 a gleich dem Inhalt des abzulesen ist, dieser Zugriff so lange verzögert werden

muß, bis ein Wort aus dem HilfsSpeicher verschoben wurde. Diese Verschiebung macht häufig das Schreiben des verschobenen Wortes in den Hauptspeicher erforderlich. Die hierfür erforderliche Zeit kann die Gesamtgeschwindigkeit stark beeinträchtigen. Dieser Nachteil kann dadurch behoben werden, daß jeweils eines oder mehrere Register in dem HilfsSpeicher leer gelassen werden. Somit wird, sobald ein Wort aus dem Hauptspeicher in den HilfsSpeicher eingelesen wird und somit ein leeres Register füllt, das am längsten nicht mehr verwendete Wort aus der Hilfseinheit verschoben, wodurch dann wieder eine bestimmte Anzahl von leeren Registern in der Hilfseinheit vorhanden sind. Dies erfordert einen Hilfsoperationszyklus, jedoch überlappt sich der Schreibzyklus des Hauptspeichers dann mit den folgenden Hilfsoperationszyklen. Es liegt auf der Hand, daß durch diese Verfahrensweise die Anzahl der Register des Hilfsspeichers beträchtlich verringert wird.

Selbstverständlich sind auch noch verschiedene ao andere Abwandlungen und Veränderungen der im vorangegangenen beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele möglich, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung an einem elektronischen Ziffernrechner zur Durchführung eines schnellen Datenaustausches zwischen der Verarbeitungseinheit und dem zentralen Speicher, der aus einem Hauptspeicher hoher Kapazität und einem Schnellzugriffshilfsspeicher geringer Kapazität besteht, d adurchgekennzeichnet, daß jedem Wortbereich (z. B. 10,10a) des als assoziativer Speicher ausgebildeten Hilfsspeichers (24) eine Vorrichtung (z. B. 10 V) zugeordnet ist, die die Aufruf häufigkeit des in diesem Wortbereich gespeicherten Wortes registriert, und daß bei Aufruf einer Adresse eines nicht im HilfsSpeicher enthaltenen Wortes durch die Verarbeitungseinheit (21) eine Steuereinheit (28) den Wortbereich des am wenigsten verwendeten Wortes entleert und in diesen das neu aufgerufene Wort einschreibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung (z. B. 10Z») zum Registrieren der Aufrufhäufigkeit ein Analogwertspeicherelement (z. B. Kondensator 110 in F i g. 6) enthält, das bei jedem Aufruf des zugeordneten Wortbereiches (z. B. 10, 10 a) in einen ersten Zustand eingestellt wird und anschließend langsam auf einen zweiten Zustand übergeht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedem Wortbereich (z. B. 10, 10 a) des Hilfsspeichers (24) zugeordnetes Speicherelement (z. B. 10 c) in seinen Arbeitszustand geschaltet wird, wenn das in diesem Bereich gespeicherte Wort durch einen Schreibvorgang aus der Verarbeitungseinheit (21) geändert wurde, und daß dieser Zustand des Speicherelementes beim Entleeren des zugeordneten Wortbereiches das Zurückschreiben des darin gespeicherten Wortes in den Hauptspeicher (22) bewirkt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 809702/1378