Vízügyi Közlemények, 1968 (50. évfolyam)

2. füzet - Déri József: Az elektronikus számológép és a vízimérnök

Az elektronikus számológép 183 három számítási lépés közül az ember csupán egyet végez el: a számítási feladatot ún. számítási program alakjában határozza meg, ami tulajdonképpen a számítási feladat megoldásának előkészítését jelenti. A második és harmadik lépést, vagyis a számadatok, utasítások, valamint a közbenső eredmények tárolási műveletét, továbbá az előírt programnak megfelelő számításokat a számológép önműködően végzi el. A számológép elvi felépítésének vázlatát a 3. ábra mutatja be. Az ábrán a folytonos vonal az információ átvitelt, a szaggatott vonal pedig az irángítást (vezérlést) jelzi. A számítási űrlapokhoz hasonlóan a memória-egység tartalmazza a probléma számadatait, a közbenső eredményeket és a program utasításait. A memória az aritmetikai (számoló) egységgel kétirányú kapcsolatban áll. Az egyik irányban átveszi az elvégzendő műveletek adatait, a másik irányban pedig átveszi a tárolandó részeredményeket. A korszerű elektronikus számológépek aritmetikai egysége elektronikus számoló áramkörökből áll, amelyek igen nagy sebességgel hajtják végre a különböző műveleteket. A vezérlő egység a memóriából egymás után kapott utasítások hatására vezérlő jeleket ad a többi egységeknek, és ezáltal biztosítja a program utasításainak helyes sorrendben történő végrehajtását. Végül a gép kezelőjének olyan egységek állnak rendelkezésére, amelyek lehetővé teszik az adatok bevezetését a gépbe (bevivő egység) és azok, amelyek közlik a kapott eredményeket (kihozó egység). A számológép memória-egységébe juttatott minden egyes utasítás végrehajtása három ütemben történik. Az első ütemben a memóriából kivett utasítás ideiglenesen a vezérlő egység utasításregiszterében tárolódik. A második ütemben történik az utasítások értelmezése (dekódolása). Ekkor kerülnek a vezérlő egységbe a vezérlő jelek, amelyek a meghatározott gépi műveletek elvégzését jelölik ki. Ezek végrehajtása a harmadik gépi ütemben történik. Az egyes számítási ütemek (fázisok) egymásbakapcsolódását egy szinkronizáló szerv irányítja, amit gyakran óraműnek vagy szinkrongenerátornak neveznek. A digitális gépek egyik fontos problémája a számrendszer megválasztása. A gépek leegyszerűsítése érdekében általában a kettes számrendszert fogadták el, olyat tehát, amelyben csak két számjegy fordul elő: 0 és 1. A tízes- és a kettes számrendszer közti különbségre a következő példák szolgálnak: például a 210 (tízes rendszerű) szám értelmezésekor az alábbi műveletsort végezzük: 2-10

2-f-í-lO

1-^-10° vagyis hallgatólagosan a 10 megfelelő hatványát a számrendszer 0, 1, 2 ... 8, 9 megfelelő jegyeivel szorozzuk és a részlet-szorzatokat összegezzük. A kettes számrendszerben a 2 megfelelő hatványait a számrendszer 0, 1 számjegyeivel szorozzuk és az alábbiakban mondottak szerint elvégezzük a részletszorzatok összegzését. A 210 kettes alapú számrendszerben így írható fel: 11010010 A fentieknek megfelelően értelmezve a számot ez adódik: l-2

7 + l-2

t + 0-2

í+l-2

i+0-2

3 + 0-2

2 + l-2

1 + 0-2°, amelynek tízes rendszerbeli alakját a 2 megfelelő hatványainak képzésével és a