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Magnetische Speichereinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Speichereinrichtung.
Es sind bereits magnetische Speichereinrichtungen mit einer Anzahl von Kernen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife bekannt, die in Reihen und Spalten in einer Matrix angeordnet sind, wobei durch die Kerne derselben Reihe und durch die Kerne derselben Spalte ein oder mehrere Drähte geführt sind, während gegebenenfalls für besondere Zwecke noch weitere Drähte durch die Kerne geflochten sind.
Solche Speicher werden in sehr grosser Zahl z. B. in Rechenmaschinen, Buchhaltungsmaschinen u. dgl. angewendet und ihr Preis bildet einen erheblichen Teil des Gesamtkostenaufwandes.
Die Kosten eines Matrixspeichers werden nicht an erster Stelle durch den Preis der Magnetkerne selber, sondern vielmehr durch die Kosten für das Einflechten der Kerne bestimmt, was eine grosse Genauigkeit erfordert und viel Zeit beansprucht.
Es liegt daher ein grosser Bedarf an Speichern vor, die unter Vermeidung des umständlichen Flechtverfahrens nahezu völlig auf mechanischem Wege hergestellt werden können, und die bei der Massenherstellung viel billiger sind.
Es ist bereits ein magnetischer Speicher mit einer Anzahl übereinander angeordneter Platten bekannt, die mit je in Reihen und Spalten angeordneten Öffnungen versehen sind und die wenigstens in der Umgebung der Öffnungen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife bestehen, wobei die Umgebung der Öffnungen ein Speicherelement bildet. Auf den Platten sind gedruckte Verdrahtungen angebracht, die eine leitende Verbindung durch die Öffnungen bilden und die den Steuerdrähten bei Matrixspeichern mit getrennten Kernen entsprechen. Dabei sind z. B. leitende Verbindungen vorgesehen, die sich je durch die Öffnungen derselben Reihe erstrecken.
Die Erfindung schafft für dieses Problem eine andere Lösung.
Der magnetische Speicher nach der Erfindung enthält ebenfalls eine Anzahl übereinander angeordneter Platten, die mit je nach einem zweidimensionalen Muster angeordneten Öffnungen versehen sind und die wenigstens in der Umgebung dieser Öffnungen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife bestehen, durch welche Öffnungen mindestens zwei mit den Platten fest verbundene leitende Verbindungen geführt sind, und wobei auf jeder Platte eine Anzahl leitender Verbindungen angebracht sind, die sich je durch die Öffnungen derselben Reihe erstrecken.
Nach der Erfindung sind bestimmte Kontaktpunkte beiderseits der Platten mittels fest mit den Plat- ten verbundener, durch die Öffnungen geführter elektrischer Leitungen miteinander verbunden und die Kontaktpunkte sind derart angeordnet und die Platten derart übereinander angebracht, dass die Kontaktpunkte auf benachbarten Oberflächen der Platten miteinander in Berührung sind und ununterbrochene leitende Verbindungen durch Sätze von Öffnungen in den Platten vorgesehen sind.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l schematisch eine Draufsicht auf einen Teil einer Speicherplatte ; Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Satz von
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Speicher platten tiber eine Reihe von Öffnungen in Richtung der Linie II-II in Fig. und und Fig, 3 in einem solchen Querschnitt schematisch den Verlauf eines Lesedrahtes S.
In den Zeichnungen sind nur eine beschränkte Anzahl von Platten mit einer beschränkten Anzahl von Öffnungen dargestellt, aber es leuchtet ein, dass in der Paraxis diese Anzahl viel grösser ist.
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ken auf im übrigen bekannte Weise durch Träger aus einem nichtmagnetischen Material gebildet sein, wobei in Aussparungen der Platten Ringe aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife eingebettet sind.
Die Umgebung der Öffnungen wirkt als ein Speicherelement, d. h., dass die Richtung der remanenten Magnetisierung im Material für die gespeicherte Information charakteristisch ist. Durch jede Öffnung sind vier gegeneinander isolierte Durchführungsleiter geführt, die um den Rand herum greifen und Kontaktpunkte auf den oberen und auf den unteren Flächen der Platten miteinander verbinden. Diese Leiter können auf bekannte Weise nach der Technik der gedruckten Verdrahtungen auf den Platten angebracht werden.
Die Durchführungsleiter X11, X12, X13 usw. auf der"Südseite"der Öffnungen K11, K12, K13 derselben waagrechten Reihe sind auf den Platten abwechselnd auf der Ober- und auf der Unterseite der Platten derart miteinander verbunden, dass ununterbrochene leitende Verbindungen vorhanden sind, die sich auf jeder Platte durch die Öffnungen derselben Reihe erstrecken. Diese Leiter entsprechen den "Reihen-
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der oberen Platte zum Erhalten der Anschlüsse, aber auf den weiteren Platten nicht miteinander verbunden sind. In Fig. l ist die Stelle der Öffnungen K21, K22 usw. in der angrenzenden untenliegenden Platte P2 gestrichelt dargestellt.
Aus dem Querschnitt in Fig. 2 geht hervor, dass beim Aufstapeln der Platten die Kontaktstellen dieser Durchführungsleiter der angrenzenden Platte einander gegenüber, u. zw. die untere Seite des Leiters Yll der oberen Seite des Leiters Y20 gegenüber, die untere Seite des Leiters ZU der oberen Seite des Leiters Z21 gegenüber, die untere Seite des Leiters Z21 der oberen Seite des Leiters Z31 gegenüber, angeordnet sind. Indem die Platten aneinander angedrückt werden, werden somit ununterbrochen durchgehende Verbindungen Yl- Zl, Y2 - Z2 usw. gebildet, Zum Beispiel erstreckt sich die Verbindung Y1 durch die Öffnungen K11, K20, K31, K40, K51, die Verbindung Zl durch die Öffnungen K11, K21, K31, K41, K51, die Verbindung Y2 durch die Öffnungen K12, K21, K32, K41, K52.
Zur Sicherung eines Kontaktes kann vor dem Aufstapeln der Platten eine genau abgemessene Lotmenge auf die Kontaktstellen aufgebracht werden, so dass nach der Erhitzung der aufgestapelten Platten an den Kontaktstellen ein guter Kontakt gebildet wird.
Die Durchführungsleiter auf der"Nordseite"der Öffnungen sind mit in entgegengesetzten Richtungen abgebogenen Kontaktfahnen Sll, S12 usw. versehen.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die nach rechts abgebogene Fahne Sll der Öffnung Kll auf der unteren Seite mit der nach links abgebogenen Fahne S21 der Öffnung K21 in Berührung. Die nach rechts abgebogene Fahne der Öffnung K21 ist mit der nach links abgebogenen Fahne der Öffnung K32 (Fig. 2) in Berührung, usw. Auf diese Weise entstehen Verbindungen, die sich stufenweise durch die Platten erstrecken, wie in Fig. 3 dargestellt. Weiterhin sind die auf der oberen Fläche der oberen Platte und auf der unteren Fläche der unteren Platte befindlichen Fahnen miteinander verbunden, wie schematisch in Fig. 3 dargestellt ist, so dass eine leitende Verbindung S gebildet wird, die sich durch sämtliche Öffnungen einer bestimmten Reihe erstreckt. Dieser Leiter kann als Leseleiter beim Auslesen der Infor mation verwendet werden.
Sowohl die Y-Verbindungen als auch die Z-Verbindungen entsprechen grundsätzlich den "Spaltenleitern" in einem Matrixspeicher mit Kernen und als solche könnte auch einer der beiden Sätze, z. B. die Z-Leiter, fortgelassen werden, in welchem Falle die Öffnungen Kll, K20, K31, K40, K51 als zu derselben Spalte gehörend betrachtet werden müssen,
Die Information eines bestimmten Speicherelementes kann dann auf bekannte Weise dadurch geändert werden, dass gleichzeitig ein Strom durch die mit der betreffenden Öffnung gekoppelten X-bzw. Y-Leiter geschickt wird, dessen Stärke gleich der Hälfte der kritischen Stromstärke ist, die (in einem einzigen
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Leiter in der Öffnung) zum Überwinden der Koerzitivkraft und zum Überführen der Magnetisierung von einem Remanenzzustand in den entgegengesetzten erforderlich ist.
Beim selektiven Auslesen der Information aus einem bestimmten Speicherelement kann dann dem Abtastleiter S ein Ausgangsimpuls entnommen werden.
Im Vergleich zu Matrixspeichern mit gesonderten Ringen weisen magnetische Speicher mit gelochten, völlig aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife bestehenden Platten im allgemeinen den Nachteil auf, dass die"wirksame"Hystereseschleife, d. h. die Beziehung zwischen dem Magnetfluss rings um eine Öffnung und dem Strom in einem Leiter in der Öffnung, nicht so genau rechteckig wie die Hystereseschleife des Materials selber, d. h. die Beziehung zwischen der magnetischen Induktion B und der magnetischen Feldstärke H, ist.
Dieser Nachteil kann in erheblichem Masse dadurch beseitigt werden, dass sich nicht nur die X- und Y- Leiter, sondern auch die Z- Leiter an der Steuerung beteiligen. Sowohl die Y- als auch die Z- Leiter erstrecken sich durchgehend durch die Öffnungen, aber nur eine gewisse Anzahl der Öffnungen ist ihnen gemeinsam. Die Leiter Yl und ZI erstrecken sich z. B. beide durch die Öffnungen Kll, K31 und K51, die Leiter ZI und Y2 durch die Öffnungen K21, K41 usw.
Die mit demselben Satz von Leitern Y und Z gekoppelten Öffnungen können nun als zu derselben Spalte gehörig betrachtet werden. Die Elemente einer bestimmten Spalte, z. B. die Elemente Kll, K31, K51, können in einen bestimmten Anfangsremanenzzustand, z. B. in den Zustand "0", geführt werden, indem gleichzeitig ein Strom einer bestimmten Polarität und mit einer Stärke, die einem Drittel der kritischen Stärke entspricht, durch die mit den Öffnungen gekoppelte Leitung, d. h. durch die Leiter Y1 und ZI sowie durch die betreffenden X- Leiter in den verschiedenen Platten, geschickt wird.
Lediglich durch die betreffenden Öffnungen fliesst dann ein Strom, der gleich der kritischen Stärke ist, während durch alle mit nur einem dieser Leiter gekoppelten Öffnungen nur ein Strom fliesst, dessen Stärke nur gleich einem Drittel der kritischen Stärke ist.
Zum Aufzeichnen einer bestimmten Information in den Elementen einer Spalte wird durch die dieser Spalte entsprechenden Y-und Z-Leiter ein Strom entgegengesetzter Polarität geschickt, dessen Stärke gleichfalls ein Drittel der kritischen Stärke ist. Ausserdem wird durch die X- Leiter der Elemente, in denen die Information "1" aufgezeichnet werden muss, ein Strom derselben Stärke und entgegengesetzter Polarität geschickt, in der Weise, dass er die Wirkung der Ströme durch die Y-und Z-Leiter fördert, während durch die X-Leiter der Elemente, die im Zustand "0" verbleiben müssen, ein Strom derbestimmten Polarität geschickt wird, so dass er der Wirkung der Ströme durch die Y-und Z-Leiter entgegenwirkt und der gesamte wirksame Strom in der Öffnung nur ein Drittel der kritischen Stärke ist.
Bei selektiven Auslesen der Information aus einem bestimmten Speicherelement wird ein Strom der bestimmten Polarität durch die der betreffenden Öffnung entsprechenden X-, Y und Z- Leiter geschickt, wobei in Abhängigkeit vom Informationszustand ein Ausgangsimpuls am Leseleiter S auftritt.
PATENTANSPRÜCHE : l. Magnetische Speichereinrichtung mit einer Anzahl übereinander angeordneter Platten, die mit je nach einem zweidimensionalen Muster angeordneten Öffnungen versehen sind und die wenigstens in der Umgebung der Öffnungen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife bestehen, durch welche Öffnungen mindestens zwei fest mit den Platten verbundene leitende Verbindungen geführt sind, wobei auf jeder der Platten eine Anzahl leitender Verbindungen angebracht sind, die sich je durch die Öffnungen derselben Reihe erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die fest mit den Platten verbundenen leitenden Verbindungen durch die Öffnungen bestimmte Kontaktpunkte beiderseits der Platten miteinander verbinden, wobei die Kontaktpunkte derart angeordnet und die Platten derart übereinander angebracht sind,
dass die Kontaktpunkte auf den benachbarten Oberflächen der Platten miteinander in Berührung und ununterbrochene leitende Verbindungen durch Sätze von Öffnungen in den Platten vorgesehen sind.
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