171187. lajstromszámú szabadalom • Févezető LSI egységekkel megvalósított elektronikus számológép letapogatott billentyűzettel és kijelzővel

3 171187 4 6. ábra a találmány szerinti számológép egy lehetséges billentyűzet elrendezését mutatja, a 7. ábra a billentyűzet bemenő mátrixának sémája, a 8A ábra a billentyűzet regiszterben a K információ és a D idő kódolását mutatja, a 8B ábra a billentyűzet kódtáblázata, a 8C ábra egy példaképpeni billentyűzet bemenet kódolását mutatja, a 9. ábra a 9A—9W ábrák elrendezését mutató rajz, a 9A—9W ábrák a találmány szerinti számológép adategysége egy kiviteli alakját szemléltető áramköri rajzok, a 10. ábra a 10A—10E ábrák elrendezését mutató rajz, a 10A—10E ábrák a találmány szerinti számológép ROM egysége egy kiviteli alakját szemléltető áramköri rajzok, a 11A—1 ÍR ábrák a 9. és 10. ábrákon ismertetett rendszer egyes áramköreinek részletezett felépítését mutatják, a 12. ábra a 9. és 10. ábrák szerinti programozható logikai tömb részletes felépítését mutatja, a 13A—13D ábrák egy push-pull mátrix bemenő és kimenő jeleit, cellaelrendezését és villamos kapcsolását mutatják, és a 14A—14B ábrák az adat egység és a ROM egység félvezető szeletének kialakítását mutatják. Az 1. ábra elektronikus asztali 10 számológép képét mutatja, olyan típusút, amelyet a találmány szerint lehet kialakítani. A 10 számológépnek 11 háza, 12 billentyűzete és 13 kijelzője van. A 13 kijelző valamely kiviteli alakban tizenhárom vagy tizennégy számjegyet, vagy karaktert valósít meg, mindegyik egy-egy Nixie csővel, folyadékkristály kijelző egységgel, fénykibocsátó dióda tömbbel, vagy egyéb kijelző eszközzel rendelkezik. Általában a 13 kijelző ún.hét vagy nyolc szegmens változatú, ahol bármely számjegypozíciónál lehetőség van a tizedes pont kijelzésére. A 12 billentyűzet tartalmazza az egytől kilencig terjedő számok 14 kulcsait, egy 25 kulcsot a nulla számára, tizedespont 16 kulcsot, ezenkívül körülbelül húsz funkció 17 kulcsot és tizenkettő tizedespont 18 kulcsot. A 13 kijelző rögzített tizedespontos pozíciója a tizedespont 18 kulcsokat helyettesítő homlokkerékkel is beállítható. A funkció 17 kulcsok olyan funkciókat valósítanak meg, mint a plusz egyenlő, mínusz egyenlő, szorzás, osztás, általános törlés, valamint több speciális funkciót, ahogy azt majd ismertetjük. Adatok vagy számok bevitele a 14, 15 és 16 kulcsok segítségével, utasítások bevitele pedig a funkció 17 kulcsok segítségével történik, ez utóbbiakkal belső, tárolt programból szubrutinok hívhatók a kívánt műveletek végrehajtására. A számítások átmeneti és végső eredményeit a 13 kijelző mutatja. A 10 számológép felépítését és működését a 2. ábra tömbvázlata kapcsán magyarázzuk, amely tömbvázlat egy előnyös kiviteli alakot szemléltet. A számológép vezérlő programot tároló 20 ROM-ot tartalmaz, ez csupán kiolvasható memória, amely néhány száz, vagy még több sokbites szót tároló rekeszből áll. Az utasításszavak kiolvasása a 20 ROM-ból „egyidőben egy" elven történik, és tartalmuk 21 utasítás regiszterbe kerül. Ezt a tartalmat 22 vezérlő logika dekódolja és hajtja végre. A 22 vezérlő logikát a 20 ROM-ból származó utasításszavak, a 12 billentyűzetről érkező utasítások, különösen a funkció 17 kulcsokról jövők, valamint a számológép rendszer belső állapotai vezérlik. Az adatok tárolása 23 regiszterekben történik, amelyek alapvetően szekvenciális címzésű, véletlen elérésű memória elemek, és amelyek négy adattároló regiszterből állnak, egyenként tizenhat digit tárolására. A 23 regiszterek között találtunk két jelző regisztert és egy billentyűzet interface regisztert, vagy 5 speciális célú regisztert. A 23 regiszterekbe már bekerült adatokon minden műveletet aritmetikai logikai egység, a továbbiakban 24 ALU végez el, amely bitenként párhuzamos, digitenként soros működésű. A 22 vezérlő logika működtet egy 25 program számlálót is, amely 10 alkalmas a 20 ROM valamennyi címezhető rekeszének megcímzésére. Ennek hatására a rekeszekben tárolt utasításszó kiolvasása és a 21 utasítás regiszterbe való töltése megtörténik. Rendszerint a 25 program számláló tartalma eggyel nő minden egyes új utasítás ciklusban, 15 ahogy az időzítő áramkörök vezérlik, így valamely, a 20 ROM-ban tárolt szubrutin utasításai egymás után kerülnek kiolvasásra. Azonban a 22 vezérlő logika felismeri, ha a 21 utasítás regiszterben ugró utasítás jelenik meg, és ennek megfelelően módosítja a 25 program 20 számláló tartalmát. A 2. ábra tömbvázlatán látható a 13 kijelző is, ami valamelyik regiszter tartalmát jelzi ki. Mind a 12 billentyűzet, mind a 13 kijelző időnként van letapogatva, és a találmánynak megfelelően nincs folytonosan a 22 vezérlő logikára kötve. 25 A3, ábrán az adattároló 23 regiszterek láthatók részletesebben a 24 ALU egy részével együtt. Az ábrán az adatutakat is jelöltük. A 3. ábrán nem ábrázoljuk a 22 vezérlő logikát, az időzítést és a 2. ábra egyéb részeit. A számológépnek négy 30—33 regisztere (A, B, C és 30 D regiszter) van. Ez a négy regiszter szolgál alapvetően adattárolásra. Ezen regiszterek mindegyike tizenhat digitet vagy karaktert tartalmaz, négy bitet karakterenként binárisan kódolt decimális vagy hexadecimális formában. A legtöbb asztali elektronikus számológépben adattáro-35 lásra rendszerint alkalmazott shift regiszterek helyett ezek a regiszterek szekvenciálisan címzett író-olvasó memóriával vannak ellátva, amint azt a 104 465 sz. NDK szabadalmi leírásban és a továbbiakban ismertetjük. A 34 és 35 jelzőregiszterekben kétszer tizenhat jelző-40 bit is rendelkezésre áll. Nyolcbites, speciális célú 36 regiszter (REG8) biztosítja a jelzőbitek csoportos továbbítását, valamint a billentyűzet interface illesztését. A 3. ábrán a 24 ALU négybites, BCD kódban működő párhuzamos összeadó. A 30 regiszter és a 32 regiszter 37, ill. 45 38 kimenetei 39 X-busra vannak kötve, a 31 regiszter és a 33 regiszter 40, ül. 41 kimenetei pedig 42 Y-busra. Noha egyetlen vonalként jelöli az ábra, a 37, 38, 40 és 41 kimenetek, valamint az X- és Y-busok ténylegesen négynégy vonalat tartalmaznak, és a BCD kód 1, 2, 4 és 8 50 súlyait reprezentálják. Ugyanez érvényes a 3. ábra legtöbb adatvonalára is. Egy előre meghatározott N állandó és a 42 Y-buson levő jel logikai VAGY kapcsolata valósítható meg 43 bemeneten, vagy a 36 regiszter legkisebb helyi értékű négy bitjének és 42 Y-buson levő jel logikai 55 VAGY kapcsolata valósítható meg 44 bemeneten. A 24 ALU-nak az Y- és X-busról származó bemenetei így tartalmazhatják a 30—33 regiszterek bármelyikének kimeneteit, a 36 regiszter tartalmát, vagy egy N állandót. A 24 ALU létrehozza az átvitel/áthozat jelet, ami egy-60 részt 45 flip-flopot (COND) állít be, másrészt ezt a jelet használjuk aritmetikai műveleteknél. A 24 ALU T regiszterének 46 kimenete 48 vonalon és 47 S-buson keresztül közvetlenül, shiftelés nélkül lehet visszacsatolva, vagy egybites 49 késleltetőn keresztül 65 lehet a 47 S-busra csatlakoztatva, biztosítva ezzel a bal-2