DE2353421C3 - Elektronischer Rechner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Rechner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Rechner dienen zur Berechnung bestimmter Funktions-Variablen, welche gemäß einer im Rechner gespeicherten mathematischen Verknüpfung von anderen Variablen abhängen, deren Werte über Zifferntasten in den Rechner eingegeben werden. Dabei umfaßt der Begriff »Zifferntasten« auch solche an sich regelmäßig zur Bezeichnung von Operatoren dienenden Tasten, die das Vorzeichen des numerischen Wertes einer Variablen bezeichnen.

In DT-OS 22 28 742 wird vorgeschlagen, einen ROM-Modul »Statistik« in einen Tischrechner einzustecken, so daß die entsprechenden Variablen in ein X-Register und von diesem wahlweise in Y- und Z-Register eingegeben werden können und dann durch Betätigung einer getrennten Funktionstaste der ziffernmäßige Wert der betreffenden statistischen Funktionsvariablen durch den Tischrechner berechnet wird.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, einen Rechner der im Oberbegriff genannten Art derart auszugestalten, daß dieser mit einem Minimum von Tasten die wahlweise Auflösung einer Gleichung nach verschiedenen Variablen gestaltet, ohne daß der Benutzer den Aufbau der zu berechnenden Gleichung

zu kennen braucht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Demgemäß ist eine Anzahl von Tasten vorgesehen, weiche alle zu wenigstens einer Gleichung gehörenden Variablen bezeichnen; dabei kann für jede Variable eine getrennte Taste vorgesehen sein, oder es kann beispielsweise mehreren- Tasten eine gemeinsame Wähltaste zur wahlweisen Bezeichnung einer ersten oder einer zweiten Variablen zugeordnet sein. Der Rechner ist derart eingerichtet, daß eine dieser Variablen afc die gesuchte Funktionsvariable, d. h. von den ziffernmäßig bestimmten Variablen abhängige Variable, berechnet wird bei Betätigung der diese gesuchte Funktionsvariable bezeichnenden Taste nach einer anderen Variablen-Taste, ohne daß dazwischen eine Zifferntaste betätigt wird. Mittels ein und desselben Satzes von Tasten, die sowohl zur Bezeichnung von ziffernmäßig bestimmten Variablen als auch von gesuchten Funktionsvariablen dienen können, kann somit eine Gleichung wahlweise nach einer von mehreren gesuchten Funktionsvariablen aufgelöst werden.

Um den Benutzer daran zu erinnern, welche Variablen bei der Berechnung der gesuchten Funktionen) zu berücksichtigen sind, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen werden, daß die Tasten zur Bezeichnung der Variablen der betreffenden Gleichungen) geradlinig nebeneinander auf der Tastatur angeordnet sind.

Weitere wesentliche Vorteile ergeben sich durch den wahlweisen Abschluß der Tastenfolge, wenn Tastin vorgesehen sind, welche zur Eingabe der Variablen von zwei (oder mehr) verschiedenen miteinander verknüpften Gleichungen dienen. In diesem Fall ist es möglich, zunächst in den Rechner Werte von Variablen einzutasten, die beiden Gleichungen angehören, und dann weitere Werte von Variablen einzutasten, die der ersten oder der zweiten Gleichung angehören und nach einer gesuchten Funktions-Variablen entweder der ersten oder der zweiten Gleichung aufzulösen oder andererseits wahlweise Werte für weitere Variable einzutasten und nach einer (von mehreren) gesuchten Funktionsvariablen aufzulösen, die sich durch Verknüpfung der Gleichungen ergibt. Beispielsweise sind die Zahl π der Zinsperioden, der Zinsfuß i, der Barwert PV und der Endwert FVgemäß der Kapitalverzinsungsformel und die Zahl η der mit Raten belegten Zinsperioden, der Zinsfuß /der Raten, der Rentenendwert FVund der Rentenbetrag PMT über die Rentenverzinsungsformel miteinander verknüpft Nachdem beispielsweise die Werte für die zu beiden Gleichungen gehörenden Variablen η und i in den Rechner eingetastet wurden, kann beispielsweise der Wert für PV eingetastet und dann direkt durch Betätigen der Taste FV der zukünftige Wert nach der Kapitalverzinsungsformel berechnet werden. Entsprechend könnte die gleiche Formel durch vorherige Eingabe des Wertes für FVund darauffolgende Betätigung der Taste PV nach dem Barwert aufgelöst werden. Andererseits könnte nach Eingabe der Werte für η und / der Wert für FV eingegeben und unmittelbar danach durch Betätigung der Taste PMTder Ratenbetrag gemäß der Rentenverzinsungsformel berechnet werden. Schließlich könnte nach Eingabe der Werte von π und j der Wert PV eingegeben und unmittelbar danach durch Betätigung der Taste PMT der Ratenbetrag durch im Rechner erfolgende Verknüpfung der genannten Gleichungen ermittelt werden. Es wird somit eine optimale Flexibilität für den Benutzer bei der Auflösung von Gleichungen erreicht

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; es stellt dar

F i g. 1 die Tastatur und Anzeigeeinrichtung eines Rechners gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der wesentlichen Schaltungseinheiten des Rechners gemäß F i g. t.

Gemäß F i g. 1 enthält ein Taschenrechner 10 eine Tastatur 12 und eine Anzeigeeinrichtung 14.

Die Tastatur 12 enthält Zifferntasten 0 bis 9 sowie drei Gruppen von Steuertasten:

1) Operatorentasten +, —, χ,:, wobei die Taste » —« auch zur Eingabe des Vorzeichens eines Operanden dienen kann.

2) Variablen-Tasten π (Anzahl der Jahre), /(Zinssatz) PMT (Ratenbetrag), PV (Barwert), FV (Endwert), YTM (Rendite bei Fälligkeit), welche Tasten entweder zusammen mit den Zifferntasten zur Eingabe der ziffernmäßig bestimmten, also unabhängigen Variablen oder zur Eingabe der gesuchten Funktionsvariablen wenigstens einer Gleichung dienen.

3) Allgemeine Steuertasten, wie eine Umschalttaste 15, bei deren Betätigung vor einer der Variablen-Tasten die oberhalb der betreffenden Variablen-Taste angegebene Funktion ausgeführt wird.

Nachfolgend wird die Datenverarbeitung im Rechner anhand der Schaltungseinheiten gemäß F i g. 2 an folgendem Beispiel erläutert

FV = f, (n = 12, /= 3, PV = 45)

Vorab ist zu beachten, daß gemäß dem Konzept des Rechners vor der Betätigung der entsprechenden Variablen-Taste der zugehörige Zahlenwert eingetastet werden muß und daß gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die in der jeweiligen Gleichung vorkommenden Variablen in derjenigen Reihenfolge eingetastet werden, in welcher die Variablen-Tasten geradlinig nebeneinander auf der Tastatur angeordnet sind.

Wird demgemäß die Ziffer 1 eingetastet, so wird durch einen Tastencodierer 13 eine der Ziffer 1 zugeordnete 3inärkombination erzeugt und als Startadresse in ein Adressenregister 58 eines Leitwerks 16 eingespeichert. Dieses Leitwerk bildet zusammen mit einem Taktgeber 22, einer Festwert-Speichereinrichtung 18 und einer Rechen- und Registereinrichtung (Rechenwerk) 20 mit einem Befehlsdecodierer 92 einen Mikroprozessor zur Ausführung von Befehlsfolgen, die in der Festwert-Speichereinrichtung 18 enthalten sind. Die Startadresse im Adressenregister 58 wird an die Festwert-Speichereinrichtung 18 übertragen und ruft in dieser ein spezifisch der Ziffer 1 zugeordnetes Programm mit einer Folge von Befehlen auf, die nach Decodierung durch den Decodierer 92 eine Einspeicherung eines der Ziffer 1 zugeordneten Binärcodes in ein Bodenregister C eines Stapelspeichers in der Rechen- und Registereinrichtung 20 sowie eine Anzeige in der Anzeigeeinrichtung 14 bewirken. Der Taktgeber bestimmt den Arbeitstakt für das Adressieren der Festwert-Speichereinrichtung, die Abgabe von Befehlen durch diese, sowie die Erhöhung des Inhalts des Adressenregisters.

In entsprechender Weise wird dann die Ziffer 2 des Wertes η = 12 eingetastet und eine neue Startadresse

erzeugt und durch Ausführung eines entsprechenden, in der Festwert-Speichereinrichtung gespeicherten Programms bewirkt, daß der der Zahl 12 zugeordnete Binärcode in dem Bodenregister c des Stapelspeichers eingespeichert und in der Anzeigeeinrichtung 14 dargestellt wird.

Wird dann die Variablen-Taste π betätigt, so werden zwei Zustandsbits im Leitwerk 16 gesetzt, von denen das eine anzeigt, daß eine der Variablen-Tasten betätigt worden ist und von denen das andere anzeigt, daß es sich um die Variablen-Taste η handelt. Dadurch wird dem Mikroprozessor signalisiert, daß die vorher eingegebene Zahl abgeschlossen und der Variablen π zugeordnet ist. Außerdem wird durch die Betätigung der Variablen-Taste π die Zahl 12 vom Bodenregister C in das übergeordnete Register D des Stapelregisters dupliziert.

In entsprechender Weise wird nunmehr die Ziffer 3 eingetastet und im Bodenregister Cdes Stapelspeichers gespeichert. Die Betätigung der Zifferntaste 3 besorgt außerdem, daß das Zustandsbit gelöscht wird, welches dem Rechner anzeigt, daß zuletzt eine der Variablen-Tasten betätigt worden ist.

Daraufhin wird die Variablen-Taste / betätigt und wiederum bewirkt, daß wieder das Zustandsbit gesetzt wird, welches die Betätigung einer Variablen-Taste bedeutet und auch das Zustandsbit gesetzt wird, welches speziell der Variablen-Taste /zugeordnet ist. Außerdem bewirkt die Betätigung der Taste i, daß der Binärcode für die Zahl 12 im Stapelregister D in das Stapelregister Everschoben und die Ziffer 3 im Bodenregister Cin das Stapelregisler Ddupliziert wird.

Bei Betätigung der Zifferntasten 4 und 5 sowie der Variablen-Taste PV in der angegebenen Reihenfolge wiederholen sich die vorgenannten Speicherungsvorgänge mit dem Ergebnis, daß im Stapelregister C der Binärcode für die Zahl 12, im Stapelregister D der Binärcode für die Ziffer 3 und im Stapelregister E der Binärcode für die Zahl 45 eingespeichert sind und diesen Zahlen in der genannten Reihenfolge die Variablen η, ι und PV zugeordnet sind. Außerdem sind den einzelnen Variablen zugeordnete Zustandsbits gesetzt, und es ist wiederum ein weiteres Zustandsbit gesetzt, welches dem Rechner anzeigt, daß die zuletzt betätigte Taste eine Variable bezeichnet.

Wenn nunmehr die Taste FV zur Bezeichnung der

ίο gesuchten Funktionsvariablen unmittelbar nach der Variablen-Taste PV betätigt wird, so erkennt der Rechner, daß die zwischen der Eingabe von Zahlen und von Variablen alternierende Tastenfolge geändert worden ist und nunmehr dasjenige Programm aufgerufen werden soll, welches aus den eingetasteten Ziffernwerten für die Variablen n, /und PVden Wert der Funktionsvariablen FVrechnet

In entsprechender Weise hätte beispielsweise auch zuletzt die Variablen-Taste fA/rbetätigt und somit aus denselben ziffernmäßig spezifizierten Variablen nach der Rentenformel (statt vorher nach der Kapitalverzinsungsformel) der Wert von PMT berechnet werden können.
Es können somit je nach der zuletzt betätigten Taste

is beliebige Funktionsvariablen einer oder mehrerer miteinander verknüpfter Gleichungen berechnet werden, unabhängig von der Anzahl der zu den Gleichungen gehörigen Variablen, da der Rechner bei unmittelbar aufeinanderfolgender Betätigung von zwei Variablen-Tasten eindeutig erkennt, wann die Tasteneingabe beendet ist und welche Funktionsvariablen nach welcher Gleichung aufgelöst werden soll.

Es erübrigt sich schließlich, näher auf den Aufbau des Mikroprozessors bzw. dessen im Anspruch 1 angegebenen Funktionen b und e einzugehen, da diese Funktionen für sich als bekannt vorausgesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Rechner mit einer Tastatur mit Zifferntasten zur Eingabe von Ziffern und Steuertasten zur Steuerung des Rechners, einem Tastencodierer zur Erzeugung von Tastencodes entsprechend der jeweiligen Tastenbetätigung, mit einer Festwert-Speichereinrichtung, mit einem Register zum Speichern von über die Tastatur eingegebenen Ziffern und mit einem mit der Registereinrichtung und der Festwert-Speichereinrichtung zusammenwirkenden Rechenwerk zur Berechnung des Ziffernwertes einer Funktionsvariablen bei Betätigung einer entsprechenden die Funktionsvariable bezeichnenden Taste und einer Ausgabeeinrichtung zur Anzeige des Ziffernwertes einer berechneten Funktionsvariablen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es ist ein Satz von Variablen-Tasten (n, i, PMT, PV, FV) vorgesehen, weiche die Variablen wenigstens einer Gleichung bezeichnen, und welche wahlweise zur ziffernmäßigen Eingabe von Variablen in Verbindung mit Zifferntasten oder zur Bezeichnung der gesuchten Funktionsvariablen dienen.

b) Bei Betätigung von einer Zifferntaste (0 bis 9) wird ein Tastencode durch den Tastencodierer (13) erzeugt und in einem Adressenregister (58) eines Mikroprozessors durch dessen Leitwerk (16) eine dem Tastencode entsprechende Startadresse eingespeichert.

c) Die Startadresse wird an die Festwertspeicher-Einrichtung übertragen und löst den Ablauf einer in dieser gespeicherten Befehlsfolge zur Einspeicherung der betreffenden Ziffer in ein Register einer Rechen- und Registereinrichtung (20 aus.

d) Die Befehle der Festwert-Speichereinrichtung werden nacheinander durch einen mit der Rechen- und Registereinrichtung zusammenwirkenden Befehlsdecodierer (92) decodiert.

e) Das Leitwerk ist mit einem Taktgeber (22) verbunden und bestimmt den Arbeitstakt für das Adressieren des Festwert-Speichers, die Abgabe der Befehle der Festwert-Speichereinrichtung an die Register der Rechen- und Registereinrichtung sowie für dift Erhöhung des Inhalts des Adressenregisters.

f) Bei Betätigung weiterer Zifferntasten (2) wiederholt sich dieser Speichervorgang, bis die erste Zahl in ein Register (C) der Rechen- und Registereinrichtung (20) eingespeichert ist.

g) Bei Betätigung einer der Variablen-Tasten (n) speichert das Leitwerk, daß diese Taste betätigt worden ist, wodurch das Ende der vorher eingegebenen Zahl (12) angezeigt und diese der Variablen ^zugeordnet wird.

h) Die Betätigung von weiteren Zifferntasten zur Eingabe der Ziffemwerte (3; 45) weiterer Variablen (i; PV) und die jeweils danach erfolgende Betätigung einer weiteren Variablen-Taste (i; PV) zur Bezeichnung aller zu wenigstens einer Gleichung gehörenden ziffernmäßig spezifizierten Variablen bewirken in entsprechender Weise die Erzeugung neuer Startadressen für in der Festwert-Speichereinrichtung enthaltene Befehlsfolgen zur Abspeicherung der Zahlenwerte für die betreffenden Variablen in weiteren Registern (PVm Register C; i in Register D und η in Register E) der Rechen- und Registereinrichtung (20).

i) Bei Betätigung einer weiteren Variablen-Taste

(FV) nach der vorherigen Betätigung einer anderen Variablen-Taste (PV) ohne zwischenzeitliche Betätigung einer Zifferntaste wird durch das Leitwerk (16) des Mikroprozessors

ίο eine Startadresse einer in der Festwert-

Speichereinrichtung enthaltenen Befehlsfolge in dem Adressenregister (58) eingespeichert welche die Verknüpfung der ziffernmäßig eingetasteten Variablen entsprechend der

'5 durch die zuletzt betätigte Variablen-Taste

gewählten Funktion sowie die Anzeige des berechneten Funktionswertes bewirkt

2. Elektronischer Rechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Tasten zur Bezeichnung der Variablen der betreffenden Gleichungen) auf der Tastatur (12) geradlinig nebeneinander angeordnet sind.

3. Elektronischer Rechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß eine erste Gruppe von Tasten zur Eingabe der Variablen (n, i, PV, FV) einer erster Gleichung und eine zweite Gruppe von Tasten zur Eingabe der Variablen (n, i, PMT, FV) einer zweiten Gleichung vorgesehen sind, in jeder Gruppe jeweils mehrere Variablen-Tasten (n, i, FV) zusammen mit den entsprechenden Zifferntasten zur Eingabe der gleichen Variablen dienen und die wahlweise Betätigung der verbleibenden Variablen-Taste der ersten oder der zweiten Tastengruppe in der Festwert-Speichereinrichtung (20) den Ablauf entsprechender Befehlsfolgen zur wahlweisen Auflösung der der zuletzt betätigten Taste entsprechenden Funktionsvariablen nach der einen oder der anderen Gleichung bewirkt [PV = f(n, i, FV) oder PMT= f(n,i,FVJ\.