147135. lajstromszámú szabadalom • Logiaki műveletek elvégzésére szolgáló készülék
I 147.135 1 V 1 = 0, 1 V 0 = 1, 0 V 1 = 1, 0 Y o = o. Az implikációé: 1 -> 1 = 1, 1 -» 0 = 0, 0 -» 1 = 1, 0 -> 0 = 1. Az ekvivalenciáé: 1«1 = 1, 1 +_,. o = ö, 0 +-». i = 0, 0-*-> 0 = 1. Végül a negáció műveletéé: T= 0, U = i. A matematikai logika ezekre a logikai alapműveletekre vezeti vissza a bonyolultabb logikai műveleteket úgy, hogy minden lehetséges, akárhány tagú logikai művelet eredményét a hat logikai művelet megfelelően kombinált alkalmazásával fejezi ki. Továbbmenően, ehhez már pl. a konjunkció és a negáció megfelelően kombinált alkalmazása is elegendő; de ilyenkor ezeket a műveleteket többször kell alkalmaznunk, mint amikor mind a Ihat logikai alapműveletet használjuk. A logikai műveletek elvégzésére már ismeretesek villamos készülékek. így ,pl. a Ferranti-féle elektromechanikus logikai gép arra szolgál, hogy bármely olyan logikai formulának, amely az 1 és 0 logikai értékeket felvevő változókból (ún. logikai változókból), a hat logikai alapművelet tetszőleges kombinált alkalmazásával épül fel, kiszámítsuk az értékét a logikai változók összes lehetséges értékeloszlása esetén. De a szorosabb értelemben vett, a Ferranti-féle géphez hasonló óéira készült logikai gépeken kívül más készülékek és berendezések esetén is sokszor előfordul, hogy rendeltetésszerű feladatuk megoldása köziben, bizonyos meghatározott logikai műveleteket kell elvégezniük. Pl. az elektronikus számológépek rendeltetésük szerint elsősorban összetett számtani műveletek elvégzésére szolgálnak; azonban, mint ismeretes, a számítást rendszerint a kettes számrendszerben végzik, amelyben csak 1 és 0 szerepelhetnek számjegyek gyanánt. Ezért azok a 'műveletek, amelyeket két szám számjegyein kell végezni ahhoz, hogy valamely számtani alapművelet eredményének számjegyeit megkapjuk, a logikai művelet fogalma alá esnek és így visszavezethetők a logikai alapműveletek kombinált alkalmazására. Az elektronikus számológépek szerkesztésekor valóban fel is használják e visszavezetés lehetőségét úgy, hogy azok végső elemzésben bizonyos meghatározott logikai műveleteket végző berendezések. A korszerű elektronikus számológépek rendszerint a következő1 öt részből állnak: bemenő egység, ímemória-egység, aritmetikai egység, kimenő egység és vezérlő egység. A bemenő egység arra szolgál, hogy a számítások kiinduló adatait, valamint az azokon elvégzendő számtani alapműveletekre vonatkozó ún. utasításokat valamely jelkulcs segítségével jelző, szalagra vagy kartonlapokra lyukasztott, vagy 'mágneses szalagra felvitt jeleket a számológép részére villamos jelekké (pl. feszültség-impulzusokká) alakítsa át. A memóriaegység tárolja ezeket a kiinduló adatokat és utasításokat, valamint a számítások részleteredményeit is, villamos vagy mágneses jelek alakjában, mindaddig, amíg felhasználásuk!a sor kerül. Az aritmetikai egység végzi el azokat a logikai alapműveieteket, amelyekre a tulajdonképpeni számtani műveletek visszavezethetők. A kimenő egység a számítások végeredményeit leírja, vagy más formában (pl. ismét szalagra lyukasztott jelek segítségével) közli a számológép felhasználójával. Végül a vezérlő egység arra szolgál, hogy az összes felsorolt rész között az éppen végrehajtandó utasításhoz szükséges kapcsolatokat létrehozza, továbbá az utasítás végrehajtásához szükséges részműveleteket .megfelelő villamos jelek segítségével a megfelelő sorrendben megindítsa. Más olyan készülékek, amelyek logikai műveleteket végeznek, másféle alkatrészekből állnak; így pl. a Ferrantiféle logikai gépnek nincs memória-egysége, bemenő egység helyett elektromágneses jelfogókból és számjegygépekből összeállított ún. variátoregysóge állítja elő egymás után azokat a villamos jeleket, amelyek a logikai változók összes lehetséges értékének felelnek meg, a műveleti utasításokat pedig az egyes logikai alapműveletek elvégzésére szolgáló cserélhető ún. műveleti dobozoknak az éppen vizsgálandó logikai formula szerkezetének megfelelő összedugaszolásával adjuk meg. Kimenő egység helyett a Ferranti-féle logikai gép olyan eredményjelző (indikátor) egységet tartalmaz, amely az egyes eredményeket színes villamos lámpákkal jelzi. Azonban akármilyen egységből áll is a villamos készülék, amelyben a logikai műveletek elvégzése történik, fontos, mindegyiknek azonos alkatrésze a műveletvégző rész, amely az egyes logikai műveleteknek villamos úton való elvégzésére szolgál. Ez a 'műveletvégző rész az elektronikus számológépek esetén az aritmetikai egység, a Ferranti-féle logikai gép esetén pedig az, esetenként változó összeállítású műveleti dobozokból áll. Minden ilyen műveletvégző résznek vannak olyan villamos csatlakozó pontjai — ún. bemenő pontok —, amelyeken át a végzendő .művelet tagjai értékének megfelelő villamos jeleket kapja a készülék más alkatrészei felől, és olyan villamos csatlakozó pontjai — az ún. kimenő pontok —, amelyeken át a készülék más alkatrészei felé a 'művelet eredményének megfelelő1 villamos jeleket adja. Az, hogy a műveletvégző rész bemenő és kimenő pontjai a készülék mely további részeivel vannak villamos kapcsolatban, függ a készülék működésmódjától; ezek a kapcsolatok változhatnak is a készülék működése során. így pl. az elektronikus számológép aritmetikai egységének kimenő pontjait a vezérlő egység a memória-egységhez, vagy a kimenő egységhez kapcsolja aszerint, hogy későbbi felhasználásig tárolandó részleteredményről, vagy a számológép, felhasználójával közlendő, végeredményről van-e szó. Az eddig ismeretes készülékekben azok a villamos jelek, amelyek a műveletvégző rész bemenő pontjain jelzik, milyen értékeken kell végrehajtani a műveletet, valamint azok a villamos jelek