Steuervorbereitung 1950: „Programmieren“ des IBM 403 mithilfe eines Plug-In-Panels

Lange vor dem Aufkommen moderner Computer verwendete das Unternehmen elektromechanische Abrechnungsmaschinen (BMs), um Daten zu verarbeiten. Diese tonnenschweren Maschinen wurden über Kabel auf dem Plug-in-Bedienfeld „programmiert“, sodass sie komplexe Geschäftsberichte auf der Grundlage von Daten auf Lochkarten erstellen konnten. Und obwohl sie keine Elektronik hatten und rotierende mechanische Räder verwendeten, um die Daten zusammenzufassen, konnten diese Maschinen mehr als zwei Karten pro Sekunde verarbeiten.


Ein Plug-In-Panel, das einen IBM 403-Steuerabzug durchführt

Zu Ehren des 15. April [dem traditionellen Tag der Abgabe von Steuererklärungen in den USA] werde ich das Plug-in-Panel (SC) studieren, das 1950 zur Vorbereitung von Steuern verwendet wurde, und die vergessene Kunst der Programmierung des SC erläutern und zeigen, wie das Interlacing von Drähten den Datenverarbeitungsalgorithmus implementieren kann. Durch Anbringen des Panels am BM kann der Bediener eine bestimmte Datenverarbeitungsaufgabe ausführen. Obwohl das Panel wie ein physisch verkörperter Spaghetti-Code aussieht, zeigt die Verfolgung von Verbindungen seine Funktion: Es berechnete Steuerabzüge, summierte Datensätze aus vielen Feldern, zeigte einen Bericht mit Zwischensummen und Summen an und stanzte einen kleineren Satz von Summenkarten und zeichnete diese Beträge auf.

Lochkartenübersicht

Lochkarten dienten von den 1890er bis 1970er Jahren als Grundlage für die Datenverarbeitung und wurden für Buchhaltungsvorgänge, Inventar, Gehaltsabrechnung und viele andere Aufgaben verwendet. Typischerweise enthielt eine einzelne Lochkarte mit 80 Spalten einen Datensatz, und die Daten wurden in festen Feldern auf der Karte gespeichert. Das Foto unten zeigt eine Karte mit Spalten, die in Felder wie Datum, Verkäufernummer, Bestellnummer und Menge unterteilt sind. BM verarbeitete diese Karten, addierte die Zahlen und gab einen Bericht mit Zwischensummen für Konten und Abteilungen heraus, wie unten gezeigt.



Das Lochkartenverarbeitungssystem wurde von Herman Hollerith für die US-Volkszählung von 1890 erfunden, bei der der einfachste Tabulator verwendet wurde , der Datensätze nach Löchern in den Karten zählte. Zusammenfassend verwendeten die Tabulatoren ein Modul namens „Batterie“, dessen runde Zifferblätter Dezimalstellen enthielten. Die Batterie gab dem bis heute verwendeten Prozessorregister den Namen. Beispielsweise haben Intel x86-Prozessoren ein EAX-Register, d. H. Einen erweiterten Speicher. Diese Maschinen, die nach und nach Chancen erhalten, sind zu komplexen BMs geworden, die Geschäftsberichte erstellen können. Sie wurden im Geschäftsumfeld populär und bis 1944 lieferte IBM bereits 10.000 Tabs und BMs. Im Juli 1948 stellte IBM die 402 Accounting Machine vor, die die von mir in Betracht gezogenen Silos verwendete. Die Maschinenmodelle 402. und 403. verfügten über umfangreiche Funktionen: Sie verfügten über 16 Zähler, viele Ebenen für Zwischensummen, vertikale Abstandskontrolle zur Unterstützung von Formularen, Vergleiche, bedingte Operatoren und das Entfernen führender Nullen.


IBM 403 mit Lochkartensortierer Typ 82

Was an dieser Geschichte überrascht, ist, dass Unternehmen Jahrzehnte vor dem Erscheinen von Computern Daten von Lochkarten verarbeiteten, rein elektromechanische Maschinen verwendeten und nicht einmal elektronische Lampen verwendeten. Diese Ausrüstung bestand aus Komponenten wie einer Drahtbürste zum Lesen von Löchern in Lochkarten, Relais zur Überwachung von Schleifen und mechanischen Zählrädern zum Hinzufügen von Werten. Diese technologisch primitiven Systeme revolutionierten die Verarbeitung von Unternehmensdaten und ebneten den Weg für elektronische Geschäftscomputer wie den IBM 1401 .

Plug-in-Panel-Programmierung

BMs wurden so programmiert, dass sie eine bestimmte Aufgabe ausführen, indem Drähte auf das Silo gelegt werden. Da jede Anwendung Karten mit Feldern an verschiedenen Stellen verwendete, benötigte BM eine Möglichkeit, den Wert jedes der Felder zu bestimmen. Verschiedene Berichte wurden basierend auf Werten erstellt, die sich in verschiedenen Teilen der Seite befinden. Anwendungen, die zur Berechnung von Zwischensummen und Gesamtsummen verschiedener Werte benötigt werden. Bevor Computer Programme speichern konnten, war Technologie erforderlich, um das System einfach für eine bestimmte Anwendung zu konfigurieren. Als Ergebnis erschien ein System zum Verlegen von Drähten auf dem Silo.



Auf dem Foto ist das Panel in der Nähe dargestellt. Sie hat ein Gitter von Löchern (Knoten) mit beschrifteten Funktionen. Durch Einführen eines Kabels in das Bedienfeld verbinden Sie zwei Knoten, wodurch der BM eine bestimmte Operation ausführt. Ein Satz Drähte definiert die Operationen, die an jeder der Karten ausgeführt werden.



Wenn ein Draht in die Platte eingeführt wird, ragt der Stecker an seinem Ende wie oben gezeigt aus der Rückseite der Platte heraus. Wenn das Bedienfeld auf dem BM (unten) platziert wird, berühren die Stecker das Gitter der BM-Anschlüsse und schließen die erforderlichen Stromkreise (achten Sie auf die Einstellungsschalter, die ich unten erläutern werde).



Da die Sammelschiene abnehmbar ist, können Unternehmen die Schalttafeln leicht wechseln, um andere Aufgaben auszuführen (es wäre zu zeitaufwändig, Drähte für eine neue Funktion in die Schalttafeln zu stecken). Infolgedessen hatten Unternehmen ganze Regimenter mit Panels verstopft, die für alle Operationen konfiguriert waren. In dieser Form nimmt „Software“ einen greifbaren physischen Raum ein. Das Foto unten zeigt eine Sammlung von Panels eines der Unternehmen, die für verschiedene Aufgaben entwickelt wurden.

Steuerprogramm

Ich habe die Position der Drähte auf der Steuer-NN sorgfältig untersucht, um zu verstehen, was sie tun. Der erste Schritt besteht darin, jedes Kabel zu verfolgen und mit dem Schaltplan (unten) zu vergleichen, in dem alle Panel-Anschlüsse dargestellt sind. Wenn Sie das Diagramm mit dem Foto des Panels am Anfang des Artikels vergleichen, werden Sie feststellen, dass es dieselbe Verkabelung zeigt, nur in einer viel besser lesbaren Form.



Ich fand heraus, dass das Programm, das in den Drähten "aufgezeichnet" ist, Karten liest und die Zwischensummen und Summen der Daten von den Karten berechnet. Insbesondere gibt es auf jeder Karte sieben lesbare Felder. Die erste ist eine Kennung, und alle Karten mit einer Kennung werden summiert, wodurch Summen für jedes der fünf Felder angegeben werden. Es scheint mir, dass diese ID dem Mitarbeiter zugewiesen wurde und jede Karte einer Zahlungsperiode entsprach. Oder die ID könnte zur Abteilung eines Unternehmens gehören, und die Karte könnte zu einer Abteilung gehören. Aufgrund des Fehlens von Variablennamen kann dies nicht genau bestimmt werden.

Durch Summieren der Datensätze für jede ID werden die gesamten Steuerabzüge für diesen Mitarbeiter (ab Beginn des Kalenderjahres ) ermittelt. Die fünf zusammengefassten Felder können sich auf Lohnabzüge beziehen, wie z. B. Bundeseinkommensteuer, Landessteuer, Sozialversicherungssteuer, Krankensteuer und Rentenbeiträge. Nach dem Lesen der Karten, die sich auf den Mitarbeiter beziehen, perforiert BM eine neue, endgültige Karte mit den Gesamtbeträgen der Abzüge und druckt eine Zeile des Berichts. Zwischensummen für alle Mitarbeiter werden summiert, um die Gesamtsumme zu erhalten.

Und so funktionieren die Silos. Beim Lesen einer 80-Karten-Karte ist jede Ziffer auf einem der Leseknoten verfügbar, die von 1 bis 80 nummeriert sind. Durch Anschließen des Kabels an den Knoten können Sie die Ziffer auf einen anderen Teil des Geräts übertragen. Nehmen wir zum Beispiel an, dass die Spalten 28-33 eine 6-stellige Nummer enthalten, und wir möchten diese Nummern hinzufügen. Dies erfolgt durch Verbinden der 28. Lesespalte mit einem Draht mit der höchsten Ziffer des Zählers, der 29. Spalte - mit der nächsten Ziffer usw. - nur 6 Drähte.

Das Foto unten zeigt sechs rote Drähte, die das Feld zum 6C-Zähler übertragen. 80 Spalten der Karte lesen zwei Knotenreihen unter der Aufschrift „Dritte Lesung“. Vier Knotenreihen unter der Zählereintragsbeschriftung gehen zur Zählereingabe. Die übrigen Felder werden auf die gleiche Weise durch Drähte mit Zählern verbunden.



Es ist schwierig, die Verkabelung auf dem Foto zu verstehen. Daher wird normalerweise das Anschlussdiagramm des Panels im Diagramm angezeigt. Darunter ist die Verbindung der Lesespalten (rechts) mit dem Zähler 6C (links) dargestellt. Sechs Drähte im Diagramm werden im Stil der Bilddiagramme von IBM durch einen dargestellt. Horizontale Streifen, die durch eine Linie verbunden sind, zeigen sechs parallel verlaufende Drähte an.



Zur Anzeige des Gesamtbetrags wird der Zählerausgang mit den gewünschten Druckerspalten verbunden. Auf dem Bedienfeld sind diese Spalten als „Druckeintrag“ gekennzeichnet: 43 „alphanumerische Druckpositionen“, mit denen Buchstaben oder Zahlen gedruckt werden können, gefolgt von 45 digitalen Positionen, mit denen nur Zahlen gedruckt werden können. Das folgende Diagramm zeigt vier Drähte vom Zähler 4C zu den Druckpositionen von 1 bis 4 (gelb) und sechs Drähte vom Zähler 6C (rot) zu den gedruckten Spalten 35-40.



BM enthält 16 Dezimalzähler. 4 von ihnen sind 8-Bit, sie heißen 8A, 8B, 8C und 8D. Vier 6-Bit (6A - 6D), vier 4-Bit (4A - 4D) und vier - 2-Bit (2A - 2D). Zusätzlich können zwei Zähler kombiniert werden, um einen größeren Zähler zu erhalten. Es gibt auch Verknüpfungen zwischen den Zählern zum Zählen von Zwischensummen. Zum Beispiel sammelt der Zähler 8A eine laufende Summe für Mitarbeiter. Diese Summen werden zum 8B-Zähler addiert und bilden eine Summe.

Eine weitere wichtige Operation ist der Vergleich der ID zweier Karten. Wenn sie dieselbe ID haben, müssen sie zusammen gezählt werden. Wenn sie unterschiedlich sind, müssen Sie die Zwischensumme anzeigen und die Zähler zurücksetzen. Der Vergleich wird durchgeführt, indem zwei Felder in zwei Zeilen geschrieben werden, um die vergleichenden Eintragseinträge zu vergleichen. Wenn sie unterschiedlich sind, geht das Signal zum Vergleichsausgang. Da wir die aktuelle Karte mit der nächsten vergleichen möchten, nehmen wir ein Feld aus der „zweiten Lesung“ und eines aus der „dritten Lesung“. Die Karte, die wir verarbeiten, befindet sich in der dritten Lesestufe und die Karte danach in der zweiten Lesestufe. Schließlich wird der Vergleichsausgang mit dem Knoten „Programmstart (Moll)“ verbunden. Infolgedessen startet BM einen zusätzlichen Zyklus mit dem Drucken von Zwischenergebnissen der Junior-Stufe „Moll“ und setzt die Zähler zurück. BM hat zwei weitere Ebenen von Zwischensummen, "Mittelstufe" und "Hauptfach" (Mittel- und Oberstufe).


Die Spalten 1 bis 4 der Karten werden verglichen, um herauszufinden, ob Zwischensummen gedruckt werden müssen.

In der obigen Abbildung sind die Spalten 1 bis 4 aus der zweiten und dritten Lesung mit den Knoten der Vergleichsdatensätze verbunden. Die vier ihnen entsprechenden Ausgangsknoten sind durch ein Kabel (grau) und mit dem Junior (MI) -Programmstartknoten (gelbes Kabel zum PRG START oben rechts) verbunden. Das vergrößerte Foto unten zeigt die Position der Drähte.



Ein weiteres interessantes Merkmal von Silos ist das bedingte Verhalten mit Schaltern. Die Anschlüsse können je nach Signal umgeschaltet werden, sodass die Maschine das Verhalten abhängig von den Vergleichsergebnissen oder dem Zustand der Schalter auf dem Bedienfeld ändern kann. Dieses CW ändert sein Verhalten basierend auf dem Schalter „Setup Change 1“, einem der Schalter am BM oben im Bedienfeld. Sie können sich dies als Prototyp der Befehlszeileneinstellungen vorstellen. Entsprechend der Aufschrift auf dem Silo schaltet der Schalter den Modus „ab Beginn des Kalenderjahres“ ein. Es beinhaltet die Verarbeitung eines Feldes und wechselt auch zwischen den Konstanten 2 und 5, die dem Zähler 2B hinzugefügt wurden (der Zweck dieser Konstanten bleibt mir ein Rätsel).



Die Drähte auf der rechten Seite der Sammelschiene steuern das Verhalten des Zählers - zum Beispiel die Ansammlung von Zwischen- oder Gesamtergebnissen. Sie verbinden auch mehrere Zähler miteinander, um sie zu vergrößern. Beispielsweise werden die 2C- und 4D-Zähler kombiniert, um als ein einzelner 6-stelliger Zähler zu arbeiten.

Die folgende Tabelle zeigt den Silo-Schaltplan, der die Beziehung zwischen Eingabefeldern und Druckerausgabe zeigt.

Kartenlautsprecher	Ausgangslautsprecher	Zwischenzähler	Gesamtzähler
1-4	1-4	4C
34-38	5-10	8D	4A / 2D
44-45	11-18	8A	8B
61-66	19-26	6A	2C / 4D
67-71	27-32	6B	2A / 4B
28-33	35-40	6C	8C
14-17		4D
Vom Kippschalter		2B

Die Spalten 14-17 sind zusammengefasst, aber nicht gedruckt. Vielleicht brechen ihre Werte auf der letzten Lochkarte durch. Die Spalten 34-38 werden nur verarbeitet, wenn der Kippschalter „Setup Change 1“ eingeschaltet ist. Der 2B-Zähler wird durch einen Kippschalter auf dem Bedienfeld gesteuert, bei jedem Schritt werden 2 oder 5 hinzugefügt.

Ein weiteres interessantes Merkmal der Maschine ist das Stanzen von Summen. Sie können damit eine große Packung Lochkarten verarbeiten und eine kleine Datei mit den Beträgen ausgeben. Das Steuerkennzeichen ist so konfiguriert, dass für jeden Mitarbeiter eine Lochkarte gestanzt wird. Somit wird ein Satz von Mitarbeiterkarten mit Daten für jeden Zahlungszeitraum auf eine Karte mit jährlichen Beträgen reduziert. Diese Karte kann bereits zur Weiterverarbeitung verwendet werden.


Bukhmashina IBM 403 an die Stanzvorrichtung des 519. Modells angeschlossen

Die Perforation der Ergebnisse erfolgt durch Anbringen einer Perforiermaschine mit einem dicken Kabel am BM. Ein Draht, der in einen der Siloknoten eingeführt wird, steuert den Einschluss der Perforation und in den anderen den Moment, in dem er verbraucht wird. Eine Steuerrolle wird so eingerichtet, dass die endgültige Karte für jede Zwischensumme durchbricht. Ein separates Silo an der Stanzmaschine steuert, welche Säulen auf die Karte gestanzt werden müssen.


Die Drähte, die die Perforation der endgültigen Karte steuern. Die SP.SW-Knoten (Totals Punch Switch) sind durch einen grauen Draht verbunden (unten links).

Die Innenseiten der Abrechnungsmaschine Nr. 403

Es ist erstaunlich, welche Funktionalität diese BMs ohne elektronische Komponenten mit nur ausgeklügelter Elektromechanik bieten könnten. In der Maschine befindet sich ein Labyrinth aus Motoren, rotierenden Wellen, Nocken und Griffen. Es sieht eher aus wie ein Auto als wie ein Computer - es hat sogar eine Ölpumpe! Und mit all diesen mechanischen Teilen wiegt der BM mehr als eine Tonne (1143 kg).



Auf einem Überweisungsdraht wird eine bestimmte Spalte auf die Karte übertragen. Aber wie wird das Symbol von der Karte über das Kabel übertragen? Wie fügt der Zähler hinzu? Wie wird das Ergebnis angezeigt? BMs verwenden ausgefeilte Mechanismen, die eng mit der Struktur einer Lochkarte zusammenhängen.

In der modernen Sprache wird ein Symbol nacheinander codiert - es gibt einen Impuls entlang des Drahtes, dessen Dauer mit der Position des Lochs auf der Karte zusammenhängt. Impulse starten und stoppen Zähler. Sie steuern auch die Druckköpfe, die das Ergebnis anzeigen.

Der 403. arbeitet mit der Zeit basierend auf der Drehung der Wellen und nicht auf der Uhr. Jede Umdrehung der Welle entspricht dem Zyklus des Kartenlesens und -verarbeitens. Die grundlegende Zeiteinheit ist eine Drehung um 18 °: Dies ist die Zeit zwischen dem Lesen der aufeinanderfolgenden Löcher der Karte, dem Bewegen des Druckkopfs um ein Zeichen und dem Drehen des Zählers um ein Zeichen. Bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 150 Karten pro Minute ergeben sich etwa 400 ms pro Karte und 20 ms pro Umdrehung bei 18 ° - überraschend schnell für den Mechanismus.

Karten lesen

Um zu verstehen, wie BM funktioniert, müssen Sie verstehen, wie Daten auf Lochkarten gespeichert werden. Eine Lochkarte speichert 80 Zeichen, von denen jedes durch eine Reihe von Löchern in einer Spalte dargestellt wird. Das Foto zeigt eine Karte mit der Speicherung von Zahlen und Buchstaben des Alphabets. Jedes Zeichen wird oben auf die Karte gedruckt, und die entsprechenden Löcher werden unten in die Spalte gestanzt. Eine Ziffer ist nur ein Loch in der gewünschten Zeile von 0 bis 9 (beachten Sie, dass die Zahlen nicht binär, sondern dezimal gespeichert werden). Um die Buchstaben über den digitalen Zeilen zu unterstützen, wurden zwei zusätzliche „zonale“ Buchstaben eingeführt. Der Buchstabe A wird durch zwei Löcher in der Spalte angezeigt - zonal und digital.

Die zonale Reihe über der Null wird als 11. oder X bezeichnet, und die Reihe darüber wird als 12. bezeichnet. Bei einigen Buchstaben wird Zeile 0 eher als zonal als als digital verwendet. Damit sind einige Schwierigkeiten verbunden, beispielsweise die Notwendigkeit eines speziellen Mechanismus, der "digitale Null" anstelle von "zonal" druckt. Diese Codierung für Lochkarten wurde anschließend in EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) umgewandelt, der auf IBM-Computern anstelle von ASCII verwendet wird. Viele Artefakte dieses Codes, insbesondere eine Verletzung der alphabetischen Reihenfolge, stammen genau aus Lochkarten.



Sie könnten denken, dass BM Karten spaltenweise liest und jeweils ein Zeichen verarbeitet. Aber die Karten werden tatsächlich seitlich gelesen, beginnend von unten. Alle 80 Spalten werden parallel gelesen, beginnend mit der 9. Zeile und endend mit Null und dann mit zonalen Zeilen. Zum Lesen von Karten verwendet BM einen Satz von 80 Drahtbürsten, eine für jede Spalte. Befindet sich ein Loch in der Bürste, besteht Kontakt mit der Metallwelle unter der Karte, wodurch der Stromkreis geschlossen und ein Impuls erzeugt wird. Jede Spalte hat einen Impuls, der dem Loch entspricht. In diesem Fall arbeitet zuerst die 9. Zeile, dann die 8. Zeile usw., die mit 0 endet. Daher wird jedes Zeichen nacheinander codiert und jeder CIP-Draht sendet eines dieser Signale, aber alle Spalten werden verarbeitet parallel.

Drucken

Druckköpfe der 402. Maschine

Der BM-Druckmechanismus besteht aus 88 Druckköpfen. Jeder Kopf enthält alle Zeichen, die gedruckt werden können. Der Kopf bewegt sich vertikal und stoppt beim gewünschten Symbol. Dann schlägt der Hammer darauf und das Symbol wird durch den Tintenfilm gedruckt. Daher werden alle Zeichen in einer Textzeile parallel gedruckt.

Die Drähte von der Sammelschiene bestimmen, was gedruckt werden muss, und stoppen jeden der Köpfe zum richtigen Zeitpunkt, damit das richtige Zeichen ausgewählt wird. Die Bewegung der Köpfe ist genau mit dem Lesen der Karte synchronisiert. Nehmen wir also an, die 3. Reihe der Karte wird zur gleichen Zeit gelesen, zu der sich die „3“ am Druckkopf in die Druckposition bewegt. Wenn die Bürstenbaugruppe mit der Druckeinheit der Säule verbunden ist, versorgt der Impuls den Magneten mit Strom, löst den Verriegelungsmechanismus, klammert sich an die Zähne des Druckkopfs und stoppt ihn, sodass das Symbol „3“ gedruckt wird. Wenn „2“ von der Karte gelesen wird, befindet sich der Pinsel eine Zeiteinheit später gegenüber dem Loch, der Druckkopf steigt um eine weitere Position an und „2“ wird gedruckt.

Der Druckmechanismus besteht aus einer komplexen Artikulation mechanischer Teile: Nocken, Hunde, Führungen, Federn und Klemmen sowie Elektromagneten, die diese Teile zum richtigen Zeitpunkt aktivieren. Der Mechanismus kann 100 Zeilen pro Minute drucken, sodass die Teile schnell hin und her huschen und präzise synchronisiert werden müssen. Die Druckköpfe werden alle 18 ° Drehung der Welle um eine Position verschoben und synchronisieren sich dabei mit dem Lesen der Karte.

Zähler

Die Basis von BM - elektromechanischen Zählern, die die Werte zusammenfassen. Jede Ziffer ist ein separates Rad, das sich zum Hinzufügen dreht. Die Position des Rades entspricht dem Wert dieser Kategorie. Um beispielsweise 27 zum Zähler hinzuzufügen, dreht sich das Rad für Zehner um zwei Positionen und das Rad für Einheiten um sieben. Um den Wert der Karte zu addieren, müssen sich die Räder um die entsprechende Anzahl von Umdrehungen drehen. Das Rad dreht sich, wenn ein Loch angetroffen wird, dreht eine Position für jede weitere Zeile und hört auf, in Zeile 0 zu lesen. Da die 9. Zeile zuerst und die 0. zuletzt gelesen wird, dreht sich der Zähler um die Anzahl der Positionen, die durch die Position des Lochs angezeigt werden.


Elektromechanisches Messgerät der 403. Maschine

Oben befindet sich ein zweistelliger Zähler. Die Räder sind links. Start- und Stoppspulen zwingen die Räder, zum richtigen Zeitpunkt zu starten und zu stoppen, und aktivieren die Hebel, die die Stopps steuern. Die Übertragung erfolgt mit Nocken unter den Rädern, wobei die Kontakte geschlossen werden. Hinter dem Panel befinden sich elektrische Kontakte, die den auf dem Zähler gespeicherten Wert lesen - sie sind mit dem Kontakt auf der rechten Seite verbunden.



Der SP bestimmt, welche Spalten von der Karte zu welchen Zählern hinzugefügt werden. Um dem Zähler einen Feldwert hinzuzufügen, wird die Bürste des Lesegeräts über das Bedienfeld mit dem Zähler verbunden. Daher steuert die Karte die Drehung des Gegenrads. Das Signal schaltet die Startspule des Zählers ein, der Stopper gibt das Rad frei und es beginnt sich zu drehen. In Position 0 gibt die Haltespule den Stopper frei und stoppt das Rad. Wenn der Pinsel beispielsweise den Wert „7“ von der Karte anzeigt, durchläuft der Zähler 7 Positionen und stoppt dann. Wenn der Pinsel „1“ anzeigt, dreht der Zähler nur eine Position. Alles funktioniert durch die Synchronisation von Kartenbewegung und Gegenrotation. Eine Drehung um 18 ° entspricht der Bewegung der Karte um eine Reihe und der Drehung des Zählers um eine Position. Der Zähler hat 20 Positionen, die 18 ° voneinander entfernt sind. Durch Hinzufügen von 10 wird eine halbe Umdrehung gedreht. Die Subtraktion erfolgt durch Additiondurch Addieren zu neun (Subtrahieren der Ziffer n wird durch Addieren von 9-n ersetzt, wonach die Korrektureinheit hinzugefügt wird). Dazu startet der Zähler an Position „9“ und stoppt beim Lesen des Lochs. Wenn beispielsweise an Position 7 ein Loch gemacht wird, dreht der Zähler 2 Positionen.

Die Übertragung von einer Kategorie in eine andere führt einen komplexen Mechanismus durch. Man könnte erwarten, dass ein Rad, wenn es von 9 auf 0 geht, das Rad des nächsten Ranges dreht, wie bei Kilometerzählern, aber für mehrwertige Zähler wäre es zu langsam. Der Zähler addiert 150 Zahlen pro Minute und dreht sich sehr schnell. Stattdessen verwenden Zähler ein Schema, das einem beschleunigten Carry-Lookahead ähnelt. Befindet sich das Rad in Position 9, schließt es den Kontakt und das Gerät bewegt sich vom unteren zum oberen Auslass. Wenn das Rad von 9 auf 0 wechselt, wird ein weiterer Kontakt geschlossen, wodurch eine Nummer erstellt wird, die "im Auge" behält. Nach allen Hinzufügungen werden alle "Mind" -Nummern parallel erstellt und gleichzeitig hinzugefügt. Daher werden Ergänzungen wie 99999999 + 1 nicht durch Kettenübertragung verzögert - sie drehen sich alle gleichzeitig.

Relais

BM wird von Hunderten von Relais, elektromechanischen Schaltern und Managern der "Steuerlogik" des Systems gesteuert. Das Foto zeigt die Rückseite des BM, gefüllt mit einem Relais. Ein weiteres Relais befindet sich auf der Extremplatte. Um Zeitsignale zu erzeugen, öffnen und schließen sich die Schalter mit den Nocken auf der rotierenden Welle. Daher ist das gesamte System mit einer rotierenden Welle synchronisiert.

Fazit

Jetzt ist die Lochkartenverarbeitung fast vergessen, aber sie verwaltet die Datenverarbeitung seit fast hundert Jahren. Schon vor der Existenz von Computern verwendeten Unternehmen Lochkarten und Registerkarten für die Buchhaltung. IBM Buchhaltungsmaschinen waren in der Lage, erstaunlich komplexe Aufgaben auszuführen, obwohl sie aus scheinbar primitiven Komponenten bestanden. BM- und NW-Programmierung waren bis in die 1960er Jahre beliebt, als Unternehmen allmählich auf Geschäftscomputer mit Speicherprogrammen wie IBM 1401 umstellten. Dennoch setzte IBM die aktive Förderung von BM bis 1976 fort. Interessanterweise verwendet ein Unternehmen in Texas immer noch den IBM 402 BM , der die erstaunliche Langlebigkeit der Lochkartentechnologie demonstriert.

Anweisungen für verschiedene BMs können von der Bitsavers-Website heruntergeladen werden:

• IBM 402-, 403- und 419-Buchhaltungsmaschinen: Betriebshandbuch
• IBM 402, 403, 419 Field Engineering-Handbuch
• IBM Funktionsprinzipien