DE2442535A1

DE2442535A1 - Funktionswaehleinrichtung fuer elektronischen rechner, insbesondere taschenrechner

Info

Publication number: DE2442535A1
Application number: DE2442535A
Authority: DE
Inventors: Bob Overton Evans
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1975-04-17
Also published as: ES430494A1; SE402656B; FR2247767B1; SE7412660L; FR2247767A1; US3990053A; JPS5333452B2; GB1436071A; IT1020325B; CH566593A5; CA1016658A; JPS5068240A

Description

Funktionswähleinrichtung für elektronischen Rechner, insbesondere Taschenrechner

Die Erfindung betrifft eine Funktionswähleinrichtung für elektronischen Rechner, insbesondere Taschenrechner. Eine kleine Rechenmaschine, beispielsweise ein Taschenrechner, der üblicherweise nur eine Vierspeziesmaschine ist, soll durch den neuen Funktionswahlschalter so verbessert werden, daß er imstande ist, eine Reihe von mathematischen Funktionen auf Abruf ausführen zu können.

Es gibt auf dem Markt bereits sogenannte wissenschaftliche Taschenrechner, welche über die vier Grundrechnungsarten hinaus eine Reihe von fest programmierten mathematischen Funktionen ausführen können, wie beispielsweise Kreisfunktionen, Logarithmusfunktionen, Exponentialfunktionen und ähnliche. Üblicherweise werden diese Funktionen durch zugeordnete Eingabetasten abgerufen, wobei die Kapazität des Tastenfeldes durch einen Umschalter auf das Doppelte oder das Dreifache erweitert sein kann.

Soll jedoch nach mathematischen Formeln gerechnet werden, so sind meistens verschiedenartige Rechenvorgänge miteinander zu verknüpfen, wobei Zwischenwerte und Teilergebnisse gespeichert werden müssen. Bei einfachen Vierspeziesmaschinen kommt man dabei nicht ohne die Notwendigkeit des schrift-

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lichen Notierens von Zwischenwerten aus. Auch mit Speicher ausgerüstete Taschenrechner erfordern die volle Aufmerksamkeit des Benutzers, um die Übersicht über das Rechenprogramm, d. h. den folgerichtigen Ablauf der einzelnen Schritte zu behalten.

Für mittlere bis größere Rechenanlagen ist durch die US-Patentschrift 3 187 321 eine Dateneingabestation bekannt geworden, welche die Benutzung auch für ungeübte Personen erleichtert, die mit der Technik des Programmierens nicht vertraut sind. Eine Konsole mit Schaltern und Kontrollampen erhält je nach auszuführendem Programm eine zu diesem Programm gehörige Auflagefolie mit aufgedruckten Anweisungen, welche Schalter und Tasten in welcher Reihenfolge zu betätigen sind. Eine Lampenanzeige und Bildschirmdarstellung gibt die Antwort der Rechenmaschine und erleichtert somit den Dialog mit dem Benutzer. Es kann also die von der Maschine auszuführende Funktion durch die Auswahl der entsprechenden Auflagefolie vorgewählt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Einrichtung zum Vorwählen der durch den elektronischen Rechner auszuführenden Funktion anzugeben, wodurch dessen Bedienung wesentlich vereinfacht wird und wodurch mögliche Fehlerquellen für den Benutzer ausgeschaltet werden. Diese Einrichtung soll insbesondere für die viel benutzten, zahlreichen Taschenrechner geeignet sein, um deren Benutzung zu erleichtern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in dem Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Vorteile der Erfindung sind durch eine leichte Wählbarkeit der gewünschten Programmroutinen gekennzeichnet sowie durch eine präzise Anzeige der gewählten Funktion.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

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ORIGINAL INSPECTED

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Taschenrechners mit der neuen Funktionswähleinrichtung.

Fig. 2 zeigt schematisch in Blockdarstellung das Zusammenwirken der Teile der Funktionswähleinrichtung.

Fig. 3 ist die Darstellung eines Ausführungsbeispieles eines auswechselbaren Funktionswählers.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Codiereinrichtung für die Eingabe der gewählten Funktion an den Rechner.

Fig. 5 zeigt die auszuführenden Schritte für das Beispiel einer mathematischen Formel. "

Fig. 1 stellt einen elektronischen Rechner 10 mit der neuen Funktionswähleinrichtung dar. Zusätzlich zu dem üblichen Tastenfeld 12 und dem Ergebnis-Anzeigefeld 14 ist hier ein Funktions-Anzeigefenster 16 vorgesehen, wo eine Anzeige der durch den Benutzer eingestellten mathematischen Funktion sichtbar erscheint. Die durch den Rechner auszuführende Funktion wird mittels der gerändelten Einstellscheibe 18 vorgewählt. Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines einstellbaren Funktionswählers 19. Am linken Ende eines Zylinders befindet sich die gerändelte Einstellscheibe 18. Eine Reihe von dargestellten mathematischen Formeln und Programmen ist auf der rechten Seite des Zylinders als Funktions-Anzeigefeld 20 in rund um den Zylinder verteilten gleichabständigen Zeilen angeordnet. Neben dieser für den Benutzer lesbaren Anzeige sind zeilenweise entsprechende für den Rechner lesbare binäre Darstellungen als Rechner-Eingaben 28, 29, 30 vorgesehen.

Das Zusammenwirken der Teile der Funktionswähleinrichtung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die Einstellscheibe 18 ist mit dem Funktionswähler verbunden, der in seinem Funktions-Anzeigefeld 20 als Beispiel einer gewählten Formel

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C = (a + b ) anzeigt. Mit dem Funktionswähler ist ein Eingabewandler 21 gekoppelt, der die Rechner-Eingaben 28, 29 30 abfühlt und als binäre Signale an die Anpassungsschaltung 22 weitergibt. Jede solcher Rechner-Eingabe 28, 29,

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entspricht einer vorgewählten mathematischen Funktion. Sie muß nicht in der gleichen Zeile stehen, wie die zugehörige lesbare Darstellung im Anzeigefeld, sondern es genügt, wenn eine feste Winkelbeziehung zwischen der lesbaren Darstellung und ihrer binär codierten Form besteht. Die Anpassungsschaltung 22 bildet aus dem vom Eingabewandler 21 gelieferten Signal die Startadresse für die aus dem Speicher abzurufende Funktionsbefehlsfolge 24, deren Instruktionen 26 das vom Rechner auszuführende Programm sind.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Eingabewandlers zum Codieren der Rechner-Eingabe. Innerhalb des Zylinders des Funktionswähler 19 ist in integrierter Schaltungstechnik ein Block von Leuchtdioden als optische Eingabesignalquelle 40 angeordnet. Der Funktionswähler ist so eingestellt, daß die Zeile mit der Rechner-Eingabe 29 in gleicher Höhe mit den Leuchtdioden steht. Diese Rechner-Eingabe ist ein Muster von Durchbrüchen im Mantel des Zylinders in der Zeile. Wenn sie durch die Stromversorgung 49 eingeschaltet werden, sendet jede der Dioden der optischen Eingabesignalquelle 40 Strahlung aus, die in der optischen Detektoranordnung 42 durch entsprechende Detektoren als optisches Signal abgefühlt werden kann, abhängig davon, ob der Strahlenvorgang durchgehend oder unterbrochen ist. Die Detektoren können beispielsweise Phototransjstoren sein. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 liefert die optische Detektoranordnung 42 als Ausgangssignal ein fünfstelliges Binärwort, das elektrische Steuersignale verkörpert. Diese Signale bezeichnen ein durch den Rechner auszuführendes Programm, bzw. eine mathematische Formel, und werden anschließend in Adressendecodierer 44 decodiert, um eine Startadresse zum Aufruf des Festwertspeichers 46 zu liefern. Der aufgerufene Festwertspeicher 46 gibt die entnommene Instruktion an den Prozessor 48 weiter, der danach mit der Ausführung der mathematischen Operation beginnt, wobei er seine Befehlsregister, Datenregister, Zähler und Speicher benutzt.

Die Stromversorgung 49 versorgt sowohl die Schaltkreise des Rechners als auch den Eingabewandler mit elektrischer Energie. Bei einem Taschenrechner, der das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, genügen zur Versorgung eine oder mehrere kleine Batterien.

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Einzelheiten des Rechners werden im folgenden nicht beschrieben, weil der Gegenstand der Erfindung der Funktionswähler ist. Die Ausführung eines Programmes ist dem Rechner überlassen, wenn einmal die Startadresse an ihn geliefert wurde. Selbststeuernde Mikroprogramme für Rechner sind an sich bekannt und werden beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 3 400 371 beschrieben.

In Fig. 5 werden die für die Ausführung der Berechnung des bereits mehrfach erwähnten Beispieles einer mathematischen Formel erforderlichen Schritte auf-

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geführt. Es wird beispielsweise von Hand die Formel C = (a + b ) als Funktion

vorgewählt. .

Als nächstes müssen die Operanden eingegeben werden:

1. a - 4, 3 - Speicher

2. b - 5,8 - Speicher.

Die im Anzeigefenster des Funktionswählers sichtbare Formel zeigt, daß a und b die einzigen Operanden sind, die eingetastet werden müssen. Somit ist die Berechnung bereit zur Ausführung. Der Benutzer drückt nun die Starttaste, woraufhin die einzelnen Instruktionen automatisch abgerufen werden, um nach-

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einander die Berechnung von (4,3 +5,8 )^v auszuführen.

Es laufen folgende Schritte ab:

1. Multipliziere a χ a (oder quadriere a), speichere im x-Register,

2. multipliziere b χ b (oder quadriere b), speichere im y-Register,

3. addiere den Inhalt beider Register und speichere im x-Register,

4. ziehe die Quadratwurzel aus dem Wert im x-Register und speichere ihn im C-Register,

5. zeige das Ergebnis im Ergebnis-Anzeigefeld. C = 7,22

In Weiterbildung der Erfindung wird mindestens eine Stelle oder Zeile des Funktionswählers frei gelassen, bzw. als Benutzerprogramm bezeichnet. Dabei kann beispielsweise die Abrufmöglichkeit des Festwertspeichers 46 gesperrt werden, um andere Programme nach Wahl des Benutzers ausführen zu können. Der Funktionswähler kann als austauschbares Bauteil hergestellt sein, um mehrere Sätze von Funktionen für den Rechner frei wählbar zu haben. Auch kann gegebenenfalls der Festwertspeicher 46 in gleicher Weise austauschbar sein.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Jy Funktionswähleinrichtung für elektronischen Rechner, insbesondere

Taschenrechner, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen von Hand einstellbaren Funktionswähler (19; Fig. 3) enthält, der einerseits eine lesbare Anzeige liefert, deren Funktions-Anzeigefeld (20) in einem Funktions-Anzeigefester (16; Fig. 1) sichtbar erscheint, und der andererseits eine codierte Eingabe an den Rechner liefert, welche die auszuführende mathematische Funktion definiert und die zugehörige Speicheradresse der Startposition ausgibt, woraufhin die gespeicherte Befehlsfolge für die auszuführende Funktion automatisch ablaufen kann.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionswähler (19) einen mit einer Einstellscheibe (18) versehenen Zylinder aufweist, auf dessen Mantel in achsenparallelen Zeilen die von dem Rechner auszuführenden Funktionen als mathematische Formeln in lesbarer Form angebracht sind, und daß in korrespondierenden Zeilen des Zylinders entsprechende Steuerbefehle in binär codierter Formals Rechner-Eingabe (28, 29, 30) aufgezeichnet sind, welche mittels eines Eingabewandlers (21) an den Rechner (10) übertragbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingabewandler eine optische Eingabesignalquelle (40) mit einer Anordnung von Leuchtdioden in integrierter Schaltungstechnik im Innern des Zylinders umfaßt, denen außerhalb des Zylinders in einer optischen Detektoranordnung (42) entsprechende Detektoren gegenüberstehen, und daß die binär codierten Steuerbefehle durch Muster von Ausnehmungen in der Zylinderwand gebildet sind, die den jeweilig zugeordneten Strahlengang entsprechend der Codierung durchlassen oder unterbrechen.

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4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassungsschaltung (22) im Rechner (10) vorgesehen ist, welche eingegebene Steuerbefehle mittels eines Adressendecodierers (44) in eine Startadresse zum Aufruf einer ersten Instruktion einer Funktionsbefehlsfolge aus einem Festwertspeicher (46) umwandelt.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Position des Funktionswählers für den Aufruf von Benutzerprogrammen vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionswähler als auswechselbares Bauteil ausgeführt ist.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Festwertspeicher (46) als auswechselbares Bauteil ausgeführt ist.

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