DE1229590B - Magnetisches Verschieberegister - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^t^ PATENTAMT Int. CL:

GlIc

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 al-37/64

Nummer: 1 229 590

Aktenzeichen: A 40086IX c/21 al

Anmeldetag: 27. April 1962

Auslegetag: 1. Dezember 1966

Es sind magnetische Verschieberegister bekannt, die aus nach dem Transfluxorprinzip arbeitenden ringförmigen Magnetkernen bestehen, bei denen in dem die Hauptöffnung relativ großen Durchmessers umschließenden Kernmaterial mindestens zwei 5 kleinere Ausgangsöffnungen vorgesehen sind. Die Magnetkerne nehmen zur Charakterisierung der zu speichernden Informationsdaten zwei verschiedene Zustände der magnetischen Remanenz an. Unter Anwendung von zwei zugleich als Verschiebewicklungen dienenden Löschwicklungen, welche je den geraden Kernen bzw. den ungeraden Kernen des Verschieberegisters zugeordnet sind, erfolgt die Verschiebung eines gespeicherten Datensignals von einem Kern auf den nächstfolgenden Kern, und es sind Übertragungs-Vorbereitungswicklungen vorgesehen, welche in Serie geschaltet die Ausgangsöffnungen der Keme durchsetzen und in Vorbereitung der Datenübertragung die Polarisationsrichtung des Magnetflusses um die Ausgangsöffnung eines sich im Erregungszustand so befindenden Kernes umkehren. Die Anwendung derartiger Übertragungs-Vorbereitungswicklungen bringt den Vorteil mit sich, daß der Signalübertragungsvorgang von einem Kern auf einen nachfolgenden Kern mit einer Löschung des übertragenden Kernes verbunden ist, so daß bei dem Übertragungsvorgang es nicht zur Bildung eines dem Erregungszustand entsprechenden remanenten Magnetismus kommen kann, der bei Löschung des Kernes dann eine unerwünschte Rückwirkung auf die benachbarten Kerne zur Folge haben könnte.

Es ist auch bereits durch das französische Patent 1 214 389 bekanntgeworden, wahlweise eine Datenverschiebung in einem Verschieberegister nach rechts oder nach links durchzuführen. Bei dieser bekannten Anordnung findet jedoch nicht die Verwendung einer Übertragungs-Vorbereitungswicklung Anwendung. Es wird vielmehr direkt der Verschiebestrom den Übertragerwicklungen zugeführt. Dies hat zur Folge, daß, sofern der der Übertragerwicklung zugeführte Verschiebestrom nicht seinen vorgeschriebenen korrekten Wert hat, ein Übergreifen der Magnetflußänderung auf die Eingangsöffnung des Kernes stattfinden kann, d. h., es ergibt sich der vorstehend erörterte Nachteil, daß eine Möglichkeit zur Erzeugung störender Signale sich ergibt. Die charakteristischen Eigenschaften eines Kernes hängen aber stark von der Temperatur ab, und dementsprechend schwankt auch der bei einer derartigen Anordnung zulässige Grenzwert des Verschiebestromes, der nicht überschritten werden darf.

Die Erfindung sieht daher die Anwendung von Magnetisches Verschieberegister

Anmelder:

AMP Incorporated,

Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,

München-Solln, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:
Joseph Patrick Sweeney,
John Charles Mallinson,
Harrisburg, Pa.;
William Kirk English,
Menlo Park, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 10. Mai 1961 (109 057)

Übertragungs-Vorbereitungswicklungen vor, die jedoch nicht nur den an sich bekannten Vorteil bringen, die Einhaltung enger Toleranzen des Verschiebestromes unnötig zu machen, sondern es läßt sich der Richtungssinn der Verschiebung im Register durch eine wahlweise Steuerung des Betriebes der Übertragungs-Vorbereitungswicklung bestimmen.

Ein Verschieberegister, bestehend aus einer Seriensdhaltung magnetischer Kerne, von denen jeder Kern eine große Hauptöffnung und mindestens zwei kleine Ausgangsöffnungen hat und zwei verschiedene Zustände der magnetischen Remanenz zur Charakterisierung der zu speichernden Informationsdaten annehmen kann, unter Anwendung von zwei zugleich als Verschiebewicklungen dienenden Löschwicklungen, welche je jedem zweiten Kern zugeordnet sind und eine Datenverschiebung von einem Kern auf den nächstfolgenden Kern bewirken, und unter Anwendung von Übertragungs-Vorbereitungswicklungen, welche in Serie die Ausgangsöffnungen der Kerne durchsetzen und in Vorbereitung der Datenübertragung die Polarisationsrichtung des Magnetflusses um die Ausgangsöffnung eines erregten Kernes umkehren, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die beiden je durch verschiedene Ausgangsöffnungen eines Kernes geführten Übertragungs-Vorbereitungswicklungen unabhängig voneinander erregbar sind und jeder Kern mit seinen beiden benachbarten Kernen durch je zwei Übertragungs-

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wicklungen gekoppelt, ist, welche durch die kleinen Ausgangswicklungen wirken, während die Wick-

Ausgangsöffnungen der Kerne geführt sind, und die hingen durch die Öffnungen 18 und 24 der Kerne 12

Anordnung derart ausgebildet ist, daß unter dem und 13 nur einmal gewunden sind, wobei die letzt-

Einfluß des Lösch- und Verschiebungsstromes ein genannten Öffnungen als Eingangsöffnungen dienen,

erregter Kern bei Zuführung eines Erregungsstromes 5 Die Übertragerwicklungen 30 und 34 dienen dem

zu der einen Ubertragungs-Vorbereitungswicklung Zweck, Daten von rechts nach links zu verschieben

eine Datenverschiebung nach dem auf der einen Seite und erstrecken sich je einmal durch die kleinen

benachbarten folgenden Kern bewirkt, bei Zuführung Öffnungen 18 und 38, welche als Eingangsöffnungen

eines Erregungsstromes zu der anderen Ubertragungs- wirken, und zweimal durch die kleinen Öffnungen 32

Vorbereitungswicklung eine Datenverschiebung nach io und 36 der Kerne 12 und 13, welche als Ausgangs-

dem anderen benachbarten Kern bewirkt. öffnungen wirken.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Der Kern 11 hat eine Eingangswicklung 40, die sieht vor, daß jeweils drei Kerne durch die an einer einmal den äußeren Schenkel der kleinen. Öffnung Ausgangsöffnung eines Kernes vorgesehene Über- 38 umgibt, und eine Ausgangswicklung 44, die zweitragerwicklung miteinander gekoppelt sind, wobei 15 mal um den äußeren Schenkel der kleinen Öffnung die beiden ersten Kerne des Verschieberegisters mit 42 gewickelt ist, während der Kern 13 eine Ausdem letzten Kern eine Gruppe von drei Kernen gangswicklung 28, die zweimal um den Außenbilden und der erste Kern des Verschieberegisters schenkel der kleinen Öffnung 26 gewickelt ist, ,und mit den beiden letzten Kernen des Verschieberegisters eine Eingangswicklung 28' hat, die einmal um den eine zweite Gruppe von je drei Kernen bildet. Eine 20 Außenschenkel der kleinen Öffnung 24 des Kernes solche Schaltung gestattet «s, die Daten in jeder 13 gewickelt ist. Die Eingangswicklungen und die beliebigen Richtung das als geschlossene Strom- Ausgangswicklungen können mit weiteren Kernen schleife arbeitende Verschieberegister durchlaufen zu gekoppelt sein. - : lassen, wobei Aüsg8i£gswicklungen für eine parallele Eine Verschiebewicklung SO zum Verschieben von Entnahme der Daten weitere kleine Öffnungen der 25 einem ungeraden Kern auf einen geraden Kern erKerne durchsetzen können, streckt sich gemäß Fig. Id durch die großen Öff-

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammen- nungen der Kerne 11 und 13, und eine Verschiebehang mit den Zeichnungen in zwei Ausführungsbei- wicklung 52 zum Verschieben von einem geraden spielen erörtert. Von den Figuren zeigt Kern auf einen ungeraden Kern erstreckt sich durch

Fig. la bis Ic eine Ausführungsform eines 30 die Hauptöffnung des Kernes 12; die Wicklungen50

erfindungsgemäßen zweiseitig wirkenden magne- und 52 haben einen gemeinsamen Haltezwecken

tischen Verschieberegisters unter Anwendung von dienenden Teil 54, der jede der kleinen Öffnungen

Magnetkernen mit mehreren Öffnungen, 26, 32, 20, 36, 17 und 42 durchsetzt. Die Wicklung

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer anderen 54 liefert für Haltezwecke eine magnetomotorische

Ausführungsform. 35 Kraft dem Kernmaterial an den kleinen Öffnungen

Das ^;in den F ig¹, la bis Ic dargestellte Verschiebe- der Kerne, wenn die Kerne gelöscht werden, damit register besteht aus drei Kernen, obwohl unter prak- ein Kern, welcher sich im Erregungszustand befindet, tischen Verhältnissen eine größere Anzahl Kerne, nicht gelöscht wird. Andernfalls würde der Löschbeispielsweise zwölf Kerne, Anwendung finden. Die Vorgang ein unerwünschtes Signal in der Übertragerdrei Kerne 11 bis 13 bestehen aus magnetischem wicklung bewirken, welches sich in der entgegenMaterial,, beispielsweise Ferrit, und können zwei Zu- gesetzten Richtung erstreckt, als die Informationsstände-'der magnetischen Remanenz annehmen. Ein daten übertragen werden sollen,
jeder Kern, hat eine, mittlere Hauptöffnung, die die F i g. 1 c zeigt eine erste Übertragungs-Vorberei-Öffnung des Toroides bildet, und vier kleine Öffnun- tungswicklung 60, welche den Zwecken der Datengen, die symmetrisch um die Hauptöffnung versetzt 45 übertragung von links nach rechts im Verschiebeliegen.. . '. ... \ -■"..- · * register dient und je eine der kleinen Öffnungen 17, .. Die Kerne Il und; 13 sollen die ungeraden Kerne, 20 und 26 durchsetzt; eine zweite Übertragungsd. h, ,die ungerade 'bezifferten Kerne sein, und der Vorbereitungswicklung 62 durchsetzt die kleinen Öff-Kernl2,ist der gerade Kern. Das Kernmaterial zwi- nungen 32, 36 und 42 und dient dem Zweck, eine sehen einer kleinen Öffnung und der Hauptöffnung 50 Datenverschiebung in dem Verschieberegister von eines Kernes wird- als Innenschenkel der kleinen rechts nach links zu bewirken. Die Wicklungen 60 Öffnung bezeichnet, und das Kernmaterial zwischen und 62 haben einen gemeinsamen Abschnitt 64, der der_: kleinen Öffnung'des Kernes und dem Außenrand die Hauptöffnungen eines jeden Kernes durchsetzt des Kernes wird als Außenschenkel- der kleinen und den Einfluß einer zu hohen Amplitude des Öffnung bezeichnet.. · . 55 Übertragungs-Vorbereitungsstromes verhindert. Das . Für. die Zwecke größerer Übersichtlichkeit zeigen Windungsverhältnis der Wicklungen 60 und 62 durch die Fig. la bis Ic. nur je einige der Wicklungen, die kleinen Öffnungen ist derart, daß der Teil64 tatsächlich aber sind in einem Verschieberegister durch die großen Öffnungen etwa 3:1 Windungen sämtliche Wicklungen vorhanden, die in den Fig. la hat.
bis 1 c gezeigt sind.. 60 £>_as Verschieberegister arbeitet im folgenden

In der Fig. la sind die Kerne so miteinander Taktgeberrhythmus·

verbunden daß eine.übertragung yon Informations- l ... Ubertragungsvorbereitung,

daten durch die Übertragungswicklungen 16, 30, 22 „ ^ . ° , . ,

und' 34 erfolgt; die Wicklungen 16 und 22 dienen ² · · · Datenverschiebung von einem ungeraden

dem Zweck, Informätionsdaten von links nach rechts 65 ^{Kem auf emen} §^{eraden Kem}'

in der Figur zu verschieben. Die Wicklungen 16 und 3 ... Übertragungsvorbereitung,

22 durchsetzen je zweimal die kleineren Öffnungen 4 ... Datenverschiebung von einem geraden

Ϊ7 und 20 der Kerne 11 und 12, welche als kleine Kern auf einen ungeraden Kern.

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Die Art, wie Daten in dem Register verschoben koppelt die Kerne 104 bis 106 miteinander. Die

werden, soll nachstehend im Zusammenhang mit der rechte kleine Öffnung eines jeden Kernes dient als

Verschiebung vom Kern 11 auf den Kern 12 be- Ausgangswicklung zur Verschiebung von rechts nach

schrieben werden. Es wird angenommen, daß der links; die untere kleine Öffnung eines jeden ungera-

Kern 11 sich in seinem Erregungszustand befindet 5 den Kernes und die obere kleine Öffnung eines jeden

und der Magnetfluß im inneren Schenkel jeder kleinen geraden Kernes dient als Eingangsöffnung für beide

Ausgangsöffnung des Kernes 11 im Gegenuhrzeiger- Übertragungsrichtungen.

sinn polarisiert ist, während der Magnetfluß im Eine erste Ubertragungs-Vorbereitungswicklung Außenschenkel jeder kleinen Öffnung im Uhrzeiger- . 122 ist für die Zwecke der Übertragung von Daten sinn polarisiert ist. Wenn nunmehr die Übertragungs- io von links nach rechts in dem Register vorgesehen Vorbereitungswicklung 60 erregt wird, wird die rechte und durchsetzt die rechte kleine Ausgangsöffnung Ausgangsöffnung 17 des Kernes 11 für die Über- eines jeden Kernes; eine zweite Übertragungs-Vortragung vorbereitet, d. h., die Polarisation des Ma- bereitungswicklung 124 ist für die Übertragung von gnetflusses an der Öffnung wird umgekehrt, so daß Informationsdaten von rechts nach links vorgesehen der Magnetfluß an dem Innenschenkel im Uhrzeiger- 15 und durchsetzt die linke kleine Ausgangsöffnung sinn polarisiert wird und der Magnetfluß im Außen- eines jeden Kernes. Eine ungerade-gerade Verschenkel im Gegenuhrzeigersinn polarisiert wird. schiebewicklung 126 durchsetzt die Hauptöffnung Wenn nunmehr der Kern 11 gelöscht wird durch eines jeden ungeraden Kernes, und eine gerade-unge-Erregen der Verschiebewicklung 50, wird die Polari- rade Verschiebewicklung 128 durchsetzt die Hauptsation des Magnetflusses im Außenschenkel der klei- 20 öffnung eines jeden geraden Kernes,
nen Öffnung 17 umgekehrt, und dadurch wird die Eine Wicklung 1.36 zum Übertragen von Informa-Übertragerwicklung.l6 erregt, und der Erregungszu- tionsdaten von dein Kern 106 auf den Kern 101 zustand des Kernes 11 wird auf den Kern 12 übertragen. rück umschlingt mit zwei Windungen den Außen-Da die kleine Ausgangsöffnung 42 sich nicht im für . schenkel der rechten kleinen Öffnung 134 des Kernes die Übertragung vorbereiteten Zustand befand, als 25 106 und mit zwei Windungen den Außenschenkel die Erregung der Wicklung 50 stattfand, bewirkt das der linken kleinen Öffnung, des Kernes 102 und mit Löschen des Kernes 11 kein Signal in der Wicklung einer Windung den Innenschenkel der unteren klei-44, da keine Magnetflußänderung im Außenschenkel nen Öffnung 138 des Kernes 101. Eine weitere Wickder öffnung 42 beim Löschen des Kernes 11 erfolgte. lung 142 zum Übertragen von Daten vom Kern 101 Die Datenübertragung von einem geraden Kern auf 30 zurück zum Kern 106 umschlingt mit zwei Winduneinen ungeraden Kern erfolgt in derselben Weise gen den Außensehenkel der linken kleinen öffnung durch Erregen der Wicklung 52 an Stelle der Wick- 140 des Kernes 101 und mit zwei Windungen den lung-50. Außensehenkel der rechten kleinen Öffnung des

Daten werden nur von links nach rechts in dem Kernes 105 und mit einer Windung den Innenschenkel

Register übertragen, wenn eine Erregung der Über- 35 der oberen kleinen Öffnung des Kernes 106.

tragungs-Vorbereitufigswicklung 60 vor der Erregung Es können Eingangswicklungen zur Eingabe von

der Verschiebe- und Löschwicklungen 50 oder 52 Daten in das Register die obere kleine öffnung des

stattfindet; eine Übertragung von rechts nach links Kernes 101 und die untere kleine öffnung des Ker-

erfolgt im Register nur, wenn die Übertragungs-Vor- nes 106 durchsetzen. ■ ■ . -.

bereitungswicklung 62 vor der Erregung der Ver- 40 Es soll nunmehr die Datenverschiebung in dem

Schiebewicklungen 50 oder 52 erregt wird. Register erörtert werden, wobei die Datenverschie-

Jede nicht ausgenutzte kleine Öffnung eines jeden bung vom Kern 101 auf den Kern 103 behandelt

Kernes kann mit einer Ausgangswicklung verwendet werden soll. Um Informationsdaten von links nach

werden, um parallel Informationsdaten entnehmen rechts in dem Register zu verschieben, wird unter

zu können. 45 der Annahme, daß der Kern 101 erregt ist, die Wick-

Das in F ig. 2 dargestellte zweiseitig wirkende Ver- lung 122 erregt, so daß eine Übertragungsvorberei-

schieberegister enthält die je eine Mehrzahl Öffnun- tung der Ausgangsöffnung 108 des Kernes 101 statt-

gen aufweisenden Kerne 101 bis 106, die den Kernen findet; danach wird die Wicklung 126 erregt, so daß

11 bis 13 der F i g. 1 a bis 1 c entsprechen; die ge- der Kern 101 gelöscht wird und sich ein Stromfluß

nannten Kerne 101 bis 106 sind miteinander durch 50 in der Übertragerwicklung 114 ergibt, der eine Er-

die Übertragungswicklungen 114, 116, 118 und 120 regung des Kernes 102 bewirkt. Dieser Strom bringt

gekoppelt, so daß die Kerne Gruppen von je drei auch den Kern 103 in den Erregungszustand. Die

miteinander gekoppelten Kernen bilden. Die Wick- Wicklung 126 wird indessen wiederum erregt, so daß

lung 114 durchsetzt mit zwei Windungen die kleine der Kern 103 gelöscht wird, so daß der in der Wick-

Ausgangsöffnung 108 des Kernes 101 und mit zwei 55 lung 114 fließende Strom nunmehr keine Erregung

Windungen den Außensehenkel der kleinen von des Kernes 103 zur Folge gehabt hat. Die Wicklung

rechts nach links übertragenden Öffnung 110 des 122 wird dann erregt, um eine Übertragungsvor-

Kernes 103 und mit einer Windung den Innenschen- bereitung der rechten kleinen Öffnung des Kernes

kel der in beiden Richtungen wirkenden kleinen 102 zu bewirken, wobei anschließend die Wicklung

Eingangsöffnung 112 des Kernes 102. Die Wicklung 60 128 erregt wird und den Kern 102 verschiebt und

114 verbindet so die Kerngruppe, die aus den Ker- dadurch den Erregungszustand des Kernes 102 auf

nen 101 bis 103 besteht. den Kern 103 durch Erregung der Ubertragerwick-

Die anderen Übertragerwicklungen sind in ahn- lung 116 überträgt, so wie dies zuvor bei der Daten-

lichex Weise wie die Wicklung 114 angeordnet und übertragung vom Kern 101 auf den Kern 102 er-

koppeln die nachfolgenden Kerngruppen mitein- 65 örtert wurde. In gleicher Weise können Daten von

ander: die Wicklung 116 koppelt die Kerne 102 bis dem Kern 103 auf den Kern 104 übertragen werden. 104 miteinander; die Wicklung 118 koppelt die Die Taktgeberzyklen des Verschieberegisters gemäß

Kerne 103 bis 105 miteinander; die Wicklung 120 F i g. 2 sind wie folgt:

.. Übertragungsvorbereitung,

.. Datenverschiebung von einem ungeraden auf einen geraden Kern,

.. Löschung der ungeraden Kerne,

.. Übertragungsvorbereitung,

.. Datenverschiebung von einem geraden Kern auf einen ungeraden Kern,

.. Löschung der geraden Kerne.

IO

Um Daten von rechts nach links in dem Register zu verschieben, findet die gleiche Arbeitsweise statt mit der Ausnahme, daß an Stelle der Wicklung 122 die Wicklung 124 erregt wird. Durch die Wicklungen und 142 kann das Verschieberegister als geschlossene Stromschleife arbeiten, bei der die Daten in jeder beliebigen Richtung umlaufen können. Es können Ausgangswicklungen für eine parallele Entnahme von Daten durch die nicht ausgenutzten kleinen Öffnungen der Kerne geführt sein. ao

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verschieberegister, bestehend aus einer Serienschaltung magnetischer Kerne, von denen jeder Kern eine große Hauptöffnung und mindestens zwei kleine Ausgangsöffnungen hat und zwei verschiedene Zustände der magnetischen Remanenz zur Charakterisierung der zu speichernden Informationsdaten annehmen kann, unter Anwendung von zwei zugleich als Verschiebewicklungen dienenden Löschwicklungen, welche je jedem zweiten Kern zugeordnet sind und eine Datenverschiebung von einem Kern auf den nächstfolgenden Kern bewirken, und unter Anwendung von Übertragungs-Vorbereitungswicklungen, welche in Serie die Ausgangsöfmungen der Kerne durchsetzen und, in Vorbereitung der Datenübertragung, die Polarisationsrichtung des Magnetflusses um die Ausgangsöffnung eines erregten Kernes umkehren, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden je durch verschiedene Ausgangsöffnungen eines Kernes geführten Übertragungs-Vorbereitungswicklungen (60, 62; 122, 124) unabhängig voneinander erregbar sind und jeder Kern mit seinen beiden benachbarten Kernen durch je zwei Übertragungswicklungen (16, 34; 116, 118) gekoppelt ist, weiche durch die kleinen Ausgangsöffnungen der Kerne geführt sind, und die Anordnung derart ausgebildet ist, daß unter dem Einfluß des Lösch- und Verschiebungsstromes ein erregter Kern bei Zuführung eines Erregungsstromes zu der einen Übertragungs-Vorbereitungswicklung (60, 122) eine Datenverschiebung nach dem auf der einen Seite benachbarten folgenden Kern bewirkt, bei Zuführung eines Erregungsstromes zu der anderen Übertragungs-Vorbereitungswicklung (62,124) eine Datenverschiebung nach dem anderen benachbarten Kern bewirkt.

2. Verschieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungswicklungen (114) zusätzlich auch die eine kleine Öffnung (110) des zweitfolgenden Kernes.(103) durchsetzen, so daß jeweils Gruppen von je drei Kernen (101,102,103) durch die Ausgangswicklungen (114) miteinander gekoppelt sind.

3. Verschieberegister nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Kerne (101,102) des Verschiebaregisters mit dem letzten Kern (106) des Verschieberegisters eine Gruppe von drei Kernen bilden und der erste Kern (101) des Verschieberegisters mit den beiden letzten Kernen (105, 106) des Verschieberegisters eine zweite Gruppe von je drei Kernen bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1138 564;
USA.-Patentschrift Nr. 2 968795.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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