DE1176197B - Elektronischer Festwertspeicher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 al-37/00

N 18289 IX c/21 al

6. Mai 1960

20. August 1964

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Festwertspeicher, bei dem die einzelnen Speicherelemente aus wahlweise induktiv koppelbaren Erreger- und Ableseschleifen bestehen, deren Kopplungsgrad als Kriterium für die gespeicherten Informationen ausgewertet wird.

Derartige Speicher finden vielfach Anwendung, wenn es gilt, zu einer Vielzahl von gespeicherten Informationen, die entweder gar nicht oder sehr selten geändert werden, einen schnellen Zugriff zu haben. Dies ist z.B. in der Telefonvermittlungstechnik und bei datenverarbeitenden Anlagen, insbesondere elektronischen Rechenmaschinen der Fall.

Es sind bereits Informationsspeicher mit Lochkarten bekannt. In der F i g. 1 ist eine solche Anlage im Prinzip dargestellt, bei der die Informationen auf mit Löchern versehenen Karten gespeichert sind. Sollen die Informationen aus einer dieser nebeneinanderliegenden Karten, z.B. der Karte B gelesen werden, so wird diese beispielsweise elektrisch ausgewählt und aus dem Stapel herausgehoben. Auf diese Karte werden jetzt Lichtstrahlen L geworfen, die durch die Löcher der Karte hindurchdringen und auf die lichtempfindlichen elektrischen Elemente T fallen, so daß an diesen die gespeicherten Informationen als elektrische Spannungen zur Verfügung stehen.

Dieser bekannte Informationsspeicher hat jedoch den Nachteil, daß das Auswählen einer Karte auf mechanischem Wege geschieht, das bedeutet, daß die Karten einer mechanischen Abnutzung unterliegen und außerdem der Auswahlvorgang der gewünschten Karte ziemlich viel Zeit in Anspruch nimmt.

In der Fig. 2 ist nun ein bekannter Festwertspeicher mit Ringkernen zu sehen. Die Erregerwicklungen a-n sind entsprechend den gespeicherten Informationen mit den Ringkernen verknüpft. Jeder dieser Ringkerne l-m trägt eine Ablesewicklung, die entsprechend der Erregung des Ringkernes eine Ausgangsspannung abgibt oder nicht. Diese Schaltungsanordnung ist etwa mit einem Ringkernzuordner zu vergleichen, bei dem die zugeordnete Codeart die Information des Festwertspeichers darstellt.

Bei diesem bekannten Festwertspeicher mit Ringkernen treten die Nachteile der Lösung nach der Fig. 1 zwar nicht auf, jedoch ist es sehr schwierig, eine Änderung der gespeicherten Informationen vorzunehmen. Hierzu müssen nämlich die Wicklungen der Kerne geändert werden, was einen erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand bedeutet. Außerdem ist es nicht möglich, diese Speicher auf dem Wege der automatischen Massenproduktion herzustellen.

Elektronischer Festwertspeicher

Anmelder:

Nippon Telegraph & Telephone

Public Corporation, Tokio

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Boshart, Dipl.-Ing. W. Jackisch,

Patentanwälte, Stuttgart N, Birkenwaldstr. 213 D

Als Erfinder benannt:

Junji Yamato,

Yasunobu Suzuki, Koganei-shi, Tokio (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 8. Mai 1959 (SHO 34-14444),
vom 25. Dezember 1959
(SHO 34-40265, SHO 34-40266)

Weiterhin sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen sich zwei Leiterzüge im rechten Winkel kreuzen, so daß normalerweise zwischen diesen beiden Leiterzügen keine induktive Kopplung besteht. Durch Einsetzen von magnetisch leitenden Kopplungselementen kann eine bestimmte Zuordnung der beiden Leiterzüge zueinander erreicht werden. Diese Verknüpfung an bestimmten Kreuzungspunkten kann auch dadurch geschehen, daß die beiden sich kreuzenden Leitungen an dieser Stelle als Schleifen ausgebildet sind, und die Koppelwirkung kann außerdem noch weiter erhöht werden, wenn man in diese beiden Leiterschleifen ein Stück magnetisch leitendes Material steckt.

Diese letzteren Schaltungsanordnungen eignen sich sehr gut für schnelle Festwertspeicher, jedoch haben sie den erheblichen Nachteil, daß die festgespeicherten Informationen ebenso wie bei den vorherigen Anordnungen nur auf mühsame Weise abgeändert werden können. Hier müssen nämlich für jeden Kreuzungspunkt die Kopplungselemente einzeln entfernt bzw. hinzugefügt werden. Ein Auswechseln der verschiedenen Bit einer Information mit einemmal ist also unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Festwertspeicher zu schaffen, der vollelektronisch arbeitet und damit eine kurze Zugriffszeit zu allen

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Speicherplätzen besitzt. Außerdem sollen die gespeicherten Informationen auf einfache Weise von außen geändert werden können, ohne daß hierzu ein direkter Umbau der Verdrahtung usw. des Speichers notwendig ist. Weiterhin soll der Speicher auf einfache Weise, gegebenenfalls automatisch, herstellbar sein.

Die Erfindung betrifft demnach einen elektronischen Festwertspeicher, bei dem die einzelnen Speicherelemente aus wahlweise miteinander induktiv koppelbaren Erreger- und Ableseschleifen bestehen, deren Kopplungsgrad als Kriterium für die gespeicherten Informationen ausgewertet wird. Gemäß der Erfindung dienen als eigentliches Speichermedium Lochkarten od. dgl. aus elektrisch leitendem, magnetisch abschirmendem Material, die zwischen den Erreger- und Ableseschleifen angeordnet sind und an den einzelnen Speicherplätzen den entsprechenden Koppelschleifen gegenüber je nach den zu speichernden Informationen ein Koppelloch besitzen oder geschlossen sind.

Bei einer Ausführungsform sind pro Speicherelement eine Erregerschleife und eine Ableseschleife vorhanden. Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß pro Speicherelement zwei Erregerschleifen mit gegensinnigem Windungsverlauf, eine zwischen diesen angeordnete Ableseschleife und zu beiden Seiten der Ableseschleife je eine Lochkarte od. dgl. vorgesehen sind, daß weiterhin immer nur eine der beiden Lochkarten an den einander entsprechenden Speicherplätzen mit einem Koppelloch versehen ist und daß schließlich die Phasenlage der Leseschleifen-Ausgangsspannung als Ausgangskriterium der gespeicherten Informationen ausgewertet wird. Die Koppelschleifen bestehen dabei vorzugsweise aus nur einer Einzelwindung. Zur Erregung wird den Erregerschleifen ein Hochfrequenzstrom zugeführt.

Die zwischen den Koppelschleifen angeordneten Lochkarten, auf denen die.Informationen gespeichert sind, sind vorzugsweise austauschbar ausgeführt, um jederzeit die gespeicherten Informationen verändern zu können. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die einzelnen Speicherelemente in Matrixform angeordnet, wobei die Erregerwicklungen zeilenweise und die Ablesewicklungen spaltenweise oder umgekehrt in Serie geschaltet sind. Die Erregerschleifen und die Ableseschleifen sind vorzugsweise auf je einer Leiterplatte als gedruckte Schaltungen ausgeführt.

Weitere Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen in Verbindung mit den Zeichnungen und der Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße elektronische Festwertspeicher hat neben der schnellen Zugriffszeit besonders den Vorteil, daß die Informationen des Speichers durch einfaches Auswechseln der Speicherplatten geändert werden können. Da diese mit Löchern versehenen Speicherplatten eine Vielzahl von Speicherplätzen enthalten, können also zur gleichen Zeit sehr viele Informationen geändert werden.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 3 bis 5 beispielsweise näher erläutert.

In den Fig. 3a bis 3e ist das Prinzip der Erfindung dargestellt. Wie aus Fig. 3a ersichtlich ist, sind zwei Drahtschleifen 1 und 1' einander gegenüberliegend angeordnet. Wenn einer der beiden Drahtschleifen ein Hochfrequenzstrom zugeführt wird, dann wird durch die elektromagnetische Induktion in der gegenüberliegenden Ableseschleife eine Hochfrequenzspannung erzeugt. Liegt eine Metallplatte zwischen den beiden Schleifen, wie in F i g. 3 b dargestellt, dann wird der magnetische Kraftfluß zwischen der Schleife 1 und der Schleife 1' durch diese Metallplatte P abgeschirmt und keine Spannung innerhalb der Schleife 1' erzeugt. Enthält dagegen

ίο die Metallplatte eine öffnung entsprechender Größe (vgl. Fig. 3c), so kann der magnetische Fluß durch die Platte P' hindurchtreten und in der Schleife 1' eine Spannung e' induzieren.

Wie die Fig. 3d zeigt, können mehrere Schleifen in Reihe geschaltet sein. Eine für alle diese Schleifenpaare gemeinsame Metallplatte ist an den gewünschten Stellen entsprechend den zu speichernden Informationen mit Löchern versehen. Die Platte wird dabei zwischen den gegenüberliegenden Schleifen angeordnet. So ist z.B. für die binäre Information »1« eine öffnung und für die binäre Information »0« keine öffnung in der Platte vorgesehen. Diese Metallplatte wird zwischen die einander gegenüberliegenden Drahtschleifen derart eingeschoben, daß ihre öffnungen bzw. die Punkte, wo eine Öffnung sein könnte, genau mit den hintereinandergeschalteten Schleifen zusammenfallen. Nun wird ein Hochfrequenzstrom durch diese Gruppe von in Serie geschalteten Erregerschleifen geschickt, wodurch in den auf der anderen Seite der Platte befindlichen Ableseschleifen entsprechend der Anordnung der Löcher Spannungen erzeugt werden. Auf diese Weise wird das Ablesen der auf den als Karten ausgebildeten Platten gespeicherten Informationen ermöglicht, die durch die Anordnung der Öffnungen festgelegt sind und in elektrische Signale in den Ableseschleifen umgewandelt werden.

Die Ableseschleife 1' kann auch zwischen zwei Erregerkreisen I₁ und I₂ angeordnet werden (vgl.

Fig. 3e). Diese beiden Erregerschleifen I₁ und I₂ sind dann so geschaltet, daß sie vom Erregerstrom gegensinnig durchflossen werden. Wird nun eine geschlossene Metallplatte P₁ z.B. zwischen die Erregerschleife 1 und die Ableseschleife 1' und eine Metallplatte P., mit einem Loch zwischen die Schleifen I₂ und V geschoben, so läßt sich die durch die beiden verschiedenen Metallplatten und ihre Lage dargestellte Information durch die Polarität, d. h. durch die Phasenlage der in der Ableseschleife induzierten Spannung elektrisch ablesen. Werden nämlich die Platten P₁ (ohne Loch) und P₂ (mit Loch) gegeneinander vertauscht, so ist die in der Ableseschleife induzierte Spannung der Ablesespannung des ersten Falles entgegengesetzt gerichtet.

In der Fig. 4a bis 4d ist nun eine weitere Ausführungsform eines Festwertspeichers gemäß der Erfindung mit größerer Speicherkapazität dargestellt. Hier sind z. B. m Einheiten der in F i g. 3 d gezeigten Stromkreise zeilenweise in einer Ebene angeordnet, während die zugehörigen Ablesekreise spaltenweise in Serie geschaltet sind.

In Fig. 4a ist die Platte für die Erregerkreise gezeigt. Die Platte besteht aus /«Einheiten (Zeilen) zu je η in Serie geschalteten Erregerschleifen.

F i g. 4 b zeigt die Platte für die Ablesekreise. Diese bestehen aus η spaltenweise hintereinandergeschalteten Gruppen von je m Ableseschleifen. Die Erreger- wie auch die Ablesekreise sind als auf Isolier-

stoffplatten gedruckte Schaltungen ausgeführt. Jede Schleife besteht dabei aus einer Einzelwindung.

F i g. 4 c zeigt zwei Sätze von Platten nach F i g. 4 b in zusammengesetzter Form, worin S eine Abschirmplatte, R eine Platte mit Ablesekreise, W eine Platte mit Erregerkreisen, Sp ein Abstandshalter und C die Lochkarte mit den gespeicherten Informationen ist. Die auf den Platten R und W angeordneten Koppelschleifen liegen in einem durch die Abstandshalter Sp bestimmten Abstand einander gegenüber. Die ge- ίο maß den gespeicherten Informationen an den entsprechenden Stellen mit Löchern versehenen Metallkarten (s. hierzu die Fig. 4d) sind in die Zwischenräume zwischen den Platten R und W eingeschoben.

Wenn die in einer der Karten gespeicherten Informationen abgelesen werden sollen, so wird der dieser Karte entsprechenden Gruppe (Zeile) von Erregerkreisen I—m ein Hochfrequenzstrom zugeführt. Hierdurch wird in den Ablesekreisen je nach der Lage der Plattenöffnungen in den entsprechenden Ableseschleifen eine Spannung induziert. Auf diese Weise werden die η Bit der auf der Lochkarte gespeicherten Informationen als Ausgangsspannungen in den spaltenweise hintereinandergeschalteten Ablesekreisen dargestellt.

Fig. 5 zeigt die Zusammenschaltung von Speicherelementen zu einer Speichermatrix mit L Gruppen zu je χ Spalten und y Zeilen. Diese Matrix besitzt eine größere Speicherkapazität als das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4. Jede der Erregerkreis- gruppen besteht aus χ Schleifen in Form von Einzelwindungen, die zur Erzeugung der χ Bit jeder Information (Wort) in Serie geschaltet sind. Diese L Erregerkreisgruppen (L Wörter) sind dann wiederum hintereinandergeschaltet, so daß jede Erregerzeile aus x-L Bit besteht. Für jede Ablesekreisgruppe (Spalte) sind y Schleifen, die jeweils aus Einzelwindungen bestehen, in Serie geschaltet. Die χ · L Ablesekreisgruppen ergeben dann die je χ Bit der L gespeicherten Wörter.

Die Ablesung des ersten Wortes wird für die erste Gruppe der Erregerkreise im folgenden erläutert:

In diesem Fall wird über den elektronischen Schalter S₁ (z. B. einen Transistorschalter) ein Hochfrequenzstrom durch die erste Gruppe (Zeile) der Erregerkreise geschickt, wodurch die zu dieser Kreispumpe gehörenden Schleifen erregt werden. Durch das Schließen des dieser Gruppe zugeordneten Gruppenschalters S₁' werden die dieser Ablesekreisgruppe zugeordneten elektronischen Diodenschalter durch den Strom der links unten gezeichneten Batterie leitend, wodurch die Ablesekreise dieser Gruppe an die Ausgangsklemmen O₁ bis Θ_χ gelegt werden.

Der gesamte Speicher enthält bei y Zeilen und L Gruppen von je χ Spalten y · L Informationen (Wörter) zu je χ Bit. Alle diese Informationen sind ohne mechanische Bewegung direkt aufrufbar durch Schließen der entsprechenden Schalter S_y und S_x'. Weiterhin können die gespeicherten Daten leicht durch Austauschen der Lochkarten geändert werden.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Festwertspeicher, bei dem die einzelnen Speicherelemente aus wahlweise miteinander induktiv koppelbaren Erreger- und Ableseschleifen bestehen, deren Kopplungsgrad als Kriterium für die gespeicherten Informationen ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als eigentliches Speichermedium Lochkarten od. dgl. aus elektrisch leitendem, magnetisch abschirmendem Material dienen, die zwischen den Erreger- und Ableseschleifen angeordnet sind und an den einzelnen Speicherplätzen den entsprechenden Koppelschleifen gegenüber je nach den zu speichernden Informationen ein Koppelloch besitzen- oder geschlossen sind.

2. Elektronischer Festwertspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Speicherelement eine Erregerschleife (1) und eine Ableseschleife (1') vorgesehen sind (Fig. 3b und 3 c).

3. Elektronischer Festwertspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Speicherelement zwei Erregerschleifen (I₁ und I₂) mit gegensinnigem Windungsverlauf, eine zwischen diesen angeordnete Ableseschleife (1') und zu beiden Seiten der Ableseschleife je eine Lochkarte od. dgl. (P₁, P₂) vorgesehen sind, daß weiterhin immer nur eine der einander entsprechenden Speicherplätze der Lochkarten mit einem Koppelloch versehen ist und daß schließlich die Phasenlage der Leseschleifen-Ausgangsspannung als Kriterium für die gespeicherten Informationen dient (Fig. 3e).

4. Elektronischer Festwertspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschleifen aus je einer Einzelwindung bestehen.

5. Elektronischer Festwertspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Erregerschleifen Hochfrequenzströme (z) zugeführt werden.

6. Elektronischer Festwertspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Koppelschleifen angeordneten Lochkarten (4d) austauschbar ausgeführt sind.

7. Elektronischer Festwertspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speicherelemente in Matrixform angeordnet sind, wobei die Erregerwicklungen zeilenweise und die Ablesewicklungen spaltenweise oder umgekehrt in Serie geschaltet sind.

8. Elektronischer Festwertspeicher nach, den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerschleifen und die Ableseschleifen auf je einer Leiterplatte als gedruckte Schaltungen ausgeführt sind.

9. Elektronischer Festwertspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten (R und W) durch Abstandsstücke (Sp) miteinander verbunden sind.

10. Elektronischer Festwertspeicher nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Speicherebenen auf einandergestapelt und durch Abschirmfolien (S) voneinander getrennt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Italienische Patentschrift Nr. 584734.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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