-
Magnetischer Datenspeicher Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen
Datenspeicher mit matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordneten Mehrlochmagnetkernen
(Transfluxoren), von denen jeder eine Leseöffnung und eine Steuer- oder Einsehreiböffnung
aufweist.
-
Magnetische Speicherelemente mit zwei stabilen Zuständen sind bekannt
und sind schon seit einiger Zeit das grundlegende Bauelement in digitalen Rechen-,
Steuer- und Speicheranordnungen. Diese Speicherelemente lassen sich grob in zwei
Kategorien einteilen. Bei der ersten handelt es ich um Ringkerne mit löschender
Entnahme, bei denen also die gespeicherten Informationen bei der Abfrage zerstört
werden. Die andere umfaßt Kerne mit mehreren Öffnungen und nichtlöschender Entnahme,
bei denen also die gespeicherten Informationen beim Abfragen nicht zerstört werden.
-
Soll eine dieser verschiedenen magnetischen Vorrichtungen in einer
Speicheranordnung verwendet werden, kann das z. B. durch Adressieren mit Koinzidenzströmen
geschehen, wodurch die Adressiereinrichturig verkleinert wird.
-
Beim Koinzidenzstromverfahren sind die Speicherelemente jeweils räumlich
entsprechend rechtwinkligen Koordinaten in Zeilen und Spalten angeordnet, wobei
zwei oder mehr Adressenleiter mit jedem Speicherelement entlang jeder Zeile und
jeder Spalte zusammenwirken. Zum Beispiel geht in der Ringkern-Speichermatrix ein
einziger Erregungsleiter durch die Öffnung jedes Ringkerns in derselben Spalte hindurch,
und ein einziger Erregungsleiter verläuft durch die Öffnung jedes Ringkerns in ein
und derselben Zeile. Bei einer solchen Speicheradressiertechnik muß dann eine Stromquelle
an jeden Adressenerregungsleiter, der jeweils einer Spalte oder einer Zeile entspricht,
angeschlossen sein, damit jeder Ringkern gleichzeitig erregt und damit der betreffende
Kern unter Ausschluß der anderen wahlweise adressiert werden kann.
-
Werden von den bekannten Mehrlochspeicherkernen, auch Transfluxoren
genannt, Zweilochkerne in eine Koinzidenzstrommatrix eingebaut, so ist es erforderlich,
daß durch die beiden Öffnungen eines Transfluxors jeweils ein Treibleitungspaar
hindurchgeht, nämlich zwei Abfrageleitungen durch die Leseöffnung und zwei Steuerleitungen
durch die Steueröffnung des Transfluxors. Es werden daher wenigstens doppelt so
viele Treibleitungen und damit auch doppelt so viele Treiberstufen benötigt wie
bei den Toriodkernspeichermatrizen. Dies ist ein wesentlicher Nachteil der Koinzidenzstromspeicher
mit Transfluxoren, welcher in vielen Fällen den Vorteil der zerstörungsfreien Entnahme
überwiegt. Matrizen dieses nachteiligen Aufbaus sind bekannt.
-
Es ist bereits vorgeschlagen- worden; bei einem Transfluxorspeicherkern,
dessen Lese- und Steueröffnung im wesentlichen den gleichen Durchmesser haben, eine
Vormagnetisierung des die Steueröffnung umgebenden Magnetmaterials vorzunehmen,
während ein Abfragestrom in der durch -die Leseöffnung führenden Treibleitung fließt.
Diese Vormagnetisierung hat jeweils die entgegengesetzte Richtung wie das in der
Leseöffnung wirksame Abfragemagnetfeld und wird von einem Impuls entsprechender
Polarität auf einer der die Steueröffnung durchsetzenden Leitung bewirkt. Durch
die Vormagnetiserung wird verhindert, daß Abfrageimpulse mit überhöhter Amplitude
die gespeicherte Information zerstören. Es ist daher möglich, durch Verwendung relativ
starker Abfrageströme eine relativ große Amplitude der Lesesignale in der Leseleitung
zu erhalten. Nach dem gleichen Vorschlag wird auch eine gegensinnige Vormagnetisierung
in dem die Leseöffnung umgebenden Magnetmaterial von einer durch diese Öffnung führenden
Treibleitung hervorgerufen, um- zu verhindern, daß während der Einschreiboperation;
die durch einen Treibstrom auf der Treibleitung in der Steueröffnung erfolgt, der
Magnetfluß in der Nähe der Leseöffnung regelwidrig geschaltet wird. Es sind auf
diese Weise größere Toleranzen für die Treibströme auf den Treibleitungen in den
Lese- und Steueröffnungen der Transfluxoren zulässig. Die mögliche Erhöhung der
Abfrage- und Steuerströme erhöht zugleich die Schaltgeschwindigkeit, was eine Verkürzung
der Zugriffzeit ergibt.
-
Es ist außerdem bereits bei Matrixspeichern mit Ringkernen bekannt,
zur Einsparung von Treiberstufen je zwei Kernspalten einer Treiberstufe gemeinsam
zuzuordnen.
Eine gemeinsame Treibleitung führt durch eine dieser Spalten in der einen Richtung
und durch die andere in der entgegengesetzten Richtung. Die Treiberstufen liefern
bipolare Impulse, so daß die Auswahl eines Kernes in der einen oder der anderen
Spalte zum Einschreiben oder Lesen eines Wertes durch einen Impuls entsprechender
Polarität in der Treibleitung des betreffenden Spaltenpaares und einen koinzidenten
Impuls entsprechender Polarität auf der betreffenden Zeilenleitung erfolgen kann.
Der Strom in der nicht ausgewählten, aber gleichzeitig mit der ausgewählten Spalte
gegensinnig angesteuerten Spalte kompensiert dabei die Halberregung durch den Strom
in der ausgewählten Zeilentreibleitung in dem betreffenden Kern am Kreuzungspunkt
dieser Zeile und Spalte. Bei dieser Speicheranordnung wird somit der eigentlichen
Zeilen- und Spaltenstrom-Koinzidenzauswahl eine Impulspolarität-Koinzidenzauswahl
überlagert, innerhalb der jeweils eine von vier möglichen Impulspolaritätskombinationen
zur Kernauswahl nach Einschreiben oder Lesen in Koinzidenz zu bringen sind. Dieser
Ringkernmatrixspeicher weist zwar den halben Aufwand an Treibern der einen Koordinatenrichtung
auf, doch ist mit ihm eine zerstörungsfreie Informationsabfrage nicht möglich.
-
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mit
Vormagnetisierung arbeitende Transfluxormatrix anzugeben, d. h. einen mit zerstörungsfreier
Informationsabfrage arbeitenden Magnet kernmatrixspeicher zu schaffen, dessen Abfragte
und Steuerimpulse keiner besonderen Tolerierung unterworfen werden müssen und der
außerdem mit einer geringen Anzahl Treibleitungen und Treiberstufen auskommt.
-
Diese Aufgabe wird bei einem magnetischen Daten speicher mit matrixförmig
in Zeilen und Spalten angeordneten Mehrlochmagnetkernen (Transfluxoren), von denen
jeder eine Leseöffnung und eine Steuer- oder Einschreiböffnung aufweist, und mit
paarweise durch diese Öffnungen führenden Treibleitungen, denen selektiv bipolare
Ströme zugeführt werden, die in einem durch Zeilen- und Spaltenstrom-Koinzidenz
ausgewählten Kern einerseits einen_ nur die Leseöffnung umfassenden remanenten Magnetfluß
zur Darstellung des einen binären Speicher= zustandes und andererseits einen sowohl
die Leseals auch die Steueröffnung umfassenden remanenten Magnetfluß zur Darstellung
des zweiten binären Speicherzustandes einstellen, sowie mit Mitteln zur Erzeugung
einer dem durch den Strom auf den Treib-Leitungen hervorgerufenen Magnetfeld im
Bereich der einen Öffnung entgegengesetzt gerichteten Vormagnetisierung im Bereich
der .anderen Öffnung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, _daß die Treibleitungen
der einen Koordinatenrichtung durch die beiden Öffnungen eines jeden der diesen
Treibleitungen zugeordneten Kerne nacheinander im entgegengesetzten Wicklungssinn
führen und zu einer Teilauswahlmagnetisierung des die Lese- oder Steueröffnung eines
Kernes umgebenden magnetischen Materials die entgegengesetzt gerichtete Vormagnetisierung
um, die andere Öffnung des gleichen Kernes hervorrufen (F i g. 7).
-
Ein weiteres Problem bei der Instrumentierung eines großen nach der
Koinzidenzstromtechnik arbeitenden magnetischen Speichers ist die Indüktivität der
Adressenleiter. Dieses Problem besteht immer, ganz gleich, ob nun das Speicherelement
ein Toroidkern oder ein Magnetkern mit zwei Öffnungen (Transfluxor) ist. Wie allgemein
bekannt ist, werden die übertragungsleitungseigenschaften eines Leiters für die
übertragung eines Stromimpulses mit geringstmöglicher Verzögerung merklich verbessert,
wenn der Stromimpuls in einem Leiter in der einen Richtung und gleichzeitig in einem
dicht angrenzenden Parallel-Leiter in der entgegengesetzten Richtung übertragen
wird. Wenn die Treibleitungen dementsprechend angeordnet werden können, lassen sich
also die Übertragungsleitungseigenschaften insofern verbessern, als die Induktivität
der Treibleitungen reduziert und damit die Zeit, die nötig ist, um wahlweise eine
bestimmte Öffnung eines bestimmten Speicherkernes zu adressieren, erheblich verkürzt
wird.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind
daher die Treibleitung der anderen Koordinatenrichtung in einem ersten Durchgang
durch die einen Öffnungen (Lese- oder Steueröffnungen) aller Kerne einer Koordinatenachse
im gleichen Wicklungssinn wie die Treibleitungen der einen Koordinatenrichtung und
in einem zweiten Durchgang durch die anderen Öffnungen (Steuer- oder Leseöffnungen)
aller Kerne einer benachbarten Koordi natenachse im entgegengesetzten Wicklungssinn
wie die Treibleitungen der einen Koordinatenrichtung geführt.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß die Treibleitungen der einen Koordinatenrichtung in einem ersten Durchgang (Drahthinführung)
durch die einen Öffnungen (Lese-oder Steueröffnungen) aller Kerne einer Koordinatenachse
in dem einen Wicklungssinn und in einem zweiten Durchgang (Drahtrückführung) durch
die anderen Öffnungen (Steuer- oder Leseöffnungen) aller Kerne der gleichen Koordinatenachse
im entgegengesetzten Wicklungssinn führen.
-
Durch die erfindungsgemäße Datenspeichereinrichtung ist es möglich,
die Vorteile einer zerstörungsfreien Entnahme bei relativ großem Lesesignal und
mit einfacher Zeilen- und Spaltenstrom-Koinzidenzauswahl zu. erreichen, ohne den
Nachteil einer Erhöhung der Anzahl der Treiberstufen und Treibleitungen für die
zusätzliche Vormagnetisierung hinnehmen zu müssen.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen
zu ersehen.
-
F i g.1 zeigt eine Transfluxor-Speichervorrichtung nach einem älteren
Vorschlag, die das Verständnis der Speicheranordnung nach der Erfindung erleichtern
soll; F i g. 2 zeigt beispielsweise Flußmuster und Stromimpulsdiagramme, welche
die Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g.1 erläutern; F i g. 3 zeigt eine Hysteresekurve,
nach der das Ummagnetisieren des die Leseöffnung eines Speicherelementes nach F
i g. 1 umgebenden magnetischen Materials erfolgt; F i g. 4 stellt den Grad der magnetischen
Kopplung zwischen den Lese- und Abfragewicklungen von F i g.1 als Funktion der Größe
des durch die Steuerwicklungen angelegten Stroms dar. Für die mit »zunehmender magnetischer
Widerstand« bezeichnete Kurve hat der der Steuerwicklung zugeführte Stromimpuls
die eine Polarität, und für die Kurve »abnehmender magnetischer Widerstand« hat
der den Steuerwicklungen zugeführte Strom die andere Polarität;
F
i g. 5 zeigt eine mit Koinzidenzstromwahl arbeitende bekannte Transfluxor-Speichermatrix;
F i g. 7 zeigt die Koinzidenzstrom-Transfiuxor-Speichermatrix von F i g. 5 in einer
ersten nach der Erfindung abgewandelten Form, wodurch die erforderlichen Stromtreiber
auf die Hälfte reduziert werden. Für jede Spalte und jede Zeile ist jeweils ein
Stromtreiber nötig, da nur ein Adreßleiter für jede Spalte erforderlich ist und
jeweils einem Zeilenpaar ein Treiberpaar zugeordnet ist; F i g. 7 zeigt die Koinzidenzstrom-Transffuxor-Speichermatrix
von F i g. 5 in einer zweiten, nach der Erfindung abgewandelten Form, wodurch der
Bedarf an Stromtreibern auf drei Viertel reduziert wird. Es sind zwei getrennte
Adreßleiter für jede Zeile und ein Adreßleiter für jede Spalte erforderlich; F i
g. 8 zeigt die Koinzidenzstrom-Speichermatrix von F i g. 6, wie sie auf eine größere
Matrix angewandt ist und sowohl eine Sperr- als auch eine Lesewicklung enthält;
F i g. 9 zeigt eine beispielsweise Anwendung der Anordnung von F i g. 6 und 8 bei
einem dreidimensionalen Speicheraufbau; F i g. 10 zeigt die Anwendung der Anordnung
von F i g. 7 bei einem dreidimensionalen Speicheraufbau; F i g. 11 zeigt die Anwendung
der Anordnung von F i g. 6 und 8 auf eine Matrix, bei der die Speicherelemente aus
mehreren Paaren von Öffnungen in einer einheitlichen Ferritplatte bestehen.
-
In F i g. 1 ist die bereits vorgeschlagene, verbesserte Transfluxorvorrichtung
dargestellt. Um die verbesserte Koinzidenzstromschaltungstechnik nach der Erfindung
darlegen zu können, ist es wichtig, zu wissen, wie die Transfluxorvorrichtung von
F i g. 1 arbeitet. Dort gehen zwei Öffnungen 11 und 12 durch eine
aus »unbegrenztem« magnetischem Material bestehende Platte 10 hindurch. Die
Öffnung 11 ist als die Leseöffnung, die Öffnung 12 als die Steueröffnung
bezeichnet. Eine Abfragewicklung 13 verläuft durch die Leseöffnung 11, eine
Steuerwicklung 15 durch die Steueröffnung 12 hindurch.
-
Um alternierende, bipolare Stromimpulse durch die Abfragewicklung
13 zu schicken, ist an diese ein bipolarer Stromtreiber 16 angeschlossen. Ebenso
ist ein bipölarer Stromtreiber 17 an die Steuerwicklung 15 angeschlossen, um alternierende,
bipolare Stromimpulse durch sie zu senden. Die Stromtreiber 16 und 17 können in
herkömmlicher Weise aufgebaut sein.
-
Um eine umgekehrte Vormagnetisierung in dem die Steueröffnung
12 umgebenden magnetischen Material während der Zeit, in der ein bipolarer
Stromimpuls während des Lesevorgangs an die Abfragewicklung 13 gelegt wird, zu erzeugen,
ist auch eine Vormagnetisierungswicklung 30 durch diese Steueröffnung hindurchgeführt.
Die Vormagnetisierungswicklung 30 ist mit einer herkömmlichen Stromimpulsquelle
31 verbunden. Diese umgekehrte Vormagnetisierung hat den Zweck, zu verhindern, daß
die um die Leseöffnung herum an das magnetische Material angelegte Magnetisierungskraft
den gesperrten Zustand zerstört, wenn das der binäre Zustand ist, der von dem Speicherelement
gespeichert wird.
-
Durch die Leseöffnung 11 hindurch verläuft eine Vormagnetisierungswicklung
32, die an eine herkömmliche Stromquelle 33 angeschlossen ist und den Zweck hat,
eine umgekehrte Magnetisierungskraft um die Innenwand der Leseöffnung 11, herum
während des Steuervorgangs zu erzeugen, wenn das Speicherelement so gesteuert wird,
daß es in seinen nichtgesperrten Zustand übergeht. Die Vorteile dieser umgekehrten
Vormagnetisierung werden nachstehend noch näher erläutert.
-
In F i g. 2 zeigt das remanente Flußmuster 2 (a) einen beispielsweisen
nichtgesperrten Zustand für die magnetische Vorrichtung von F i g. 1. Wenn an= genommen
wird, daß der Abfragewicklung 13 ein Stromimpuls durch den Treiber 16 zugeführt
wird, der die durch den Stromimpuls (1) angegebene Größe und Polarität hat, wird
ein entgegen dem Uhrzeiger gerichteter Fluß um die Leseöffnung 11 herum erzeugt,
dessen remanenter Zustand durch das Flußmuster (2 (b) dargestellt wird. Wegen der
Umkehrung des Flusses um die Leseöffnung 11 herum wird ein Spannungsimpuls (1")
in der Lesewicklung 14 induziert, dessen Polarität negativ ist. Gleichzeitig mit
dem Anlegen des Stromimpulses (1) an die Abfragewicklung 13 kann ein kleiner negativer
Stromimpuls (1') an die Steuerwicklung 15 ohne nach-, teilige Wirkung auf den nichtgesperrten
Zustand der magnetischen Vorrichtung und die Amplitude des Spannungsimpulses (1")
gelegt werden. Ebenso wird. beim Anlegen eines negativen Stromimpulses (2) an die
Wicklung 13 durch die Quelle 16 der Fluß um die Leseöffnung 11 herum umgekehrt und
führt zu dem im Flußmuster 2 (c) dargestellten Remanenzzustand. Als Ergebnis dieser
Flußumkehrung wird in der Lesewicklung 14 ein Spannungsimpuls (2")
mit
positiver Polarität induziert. Ahnlich wie zuvor wird gleichzeitig mit dem Anlegen
des Stromimpulses (2) .an die Abfragewicklung 13 -ein kleiner positiver Stromimpuls
(2') an die Steuerwicklung 15 ohne nachteilige Wirkung auf den Speicherzustand der
magnetischen Vorrichtung gelegt.
-
Als nächstes wird durch einen der Abfragewicklung 13 zugeführten positiven
Stromimpuls (3) der die Leseöffnung 11 umgebende Fluß umgekehrt, wie es das Flußmuster
2 (d) zeigt, und ein negativer Spannungsimpuls (3") in der Lesewicklung
14 erzeugt. Dann kehrt ein der Abfragewieklung 13 zugeleiteter Stromimpuls
(4) wieder den remanenten Fluß um die Leseöffnung 11 um, wie es das Flußmuster 2
(e) zeigt, wodurch ein positiver Spannungsimpuls (4") in der Lesewicklung
14 induziert wird. Jedesmal wenn ein Stromimpuls über die Abfragewicklung
13 angelegt wird, wird ein kleinerer Stromimpuls der Steuerwicklung 15 zugeführt,
um das magnetische Material umgekehrt vorzumagnetisieren, ohne daß nachteilige Wirkungen
auf den gespeicherten magnetischen Zustand entstehen.
-
Es besteht also eine Übertragungswirkung zwischen der Abfragewicklung
13 und der Lesewicklung 14,
die einen stabilen Zustand geringen. magnetischen
Widerstandes um die Leseöffnung 11 herum darstellt. Der Magnetlußzustand
um die Steueröffnung 12 herum spielt bei der Bestimmung der in der Lesewicklung
induzierten Spannung keine Rolle, weil er um die Steueröffnung ein nierenförmiges
Muster gemäß den Flußmustern 2 (a) bis 2(e) bildet. Gemäß Definition kann das Bestehen
dieses stabilen nichtgesperrten Zustandes niedrigen magnetischen Widerstandes zwischen
der Abfragewicklung 13 und der Lesewicklung 14 als Darstellung für einen
ersten binären Ziffernzustand, z. B. die Ziffer »1« angesehen werden.
Zum
Umschalten der magnetischen Vorrichtung von F i g.-1 in den anderen (gesperrten)
Zustand hohen magnetischen Widerstandes wird ein negativer Stromimpuls (5') an die
Steuerwicklung 15 gelegt,, um einen Fluß im Sinne des Uhrzeigers um die Steueröffnung
12 herum zu erzeugen, wie es im Fluß= rauster 2 f gezeigt ist. Als Ergebnis des
Anlegens der steuernden Magnetisierungskraft wird der Fluß in dem inneren Arm (magnetisches
Material zwischen den beiden Öffnungen) in der Richtung umgekehrt, und der Fluß,
der vorher nur um die Leseöffnung 11 herum verlief, umgibt nun sowohl die Leseöffnung
11 als auch die Steueröffnung 12. Gleichzeitig mit dem Anlegen eines magnetischen
Steuerimpulses (5') an die Steuerwicklung 15 wird ein entgegengesetzt gerichteter
Strom an die Lesewicklung 13 gelegt, ohne in irgendeiner Weise den Übergang der
magnetischen Vorrichtung aus dem nichtgesperrten in den gesperrten Zustand zu beeinträchtigen,
wie es im Flußmuster2(f) gezeigt ist.
-
Man beachte, daß die Amplitude des der Steuerwicklung 15 zugeführten
Stromimpulses nur ,groß zu sein braucht, um einen Sättigungsfluß abzuleiten, der
durch den Bereich zwischen den Öffnungen (innerer Arm) verläuft, weil die Polarität
des Steuerstromimpulses vorsorglich so gewählt worden ist, daß ein Fluß erzeugt
wird, der dieselbe Richtung wie der Fluß in dem äußeren Arm um die Leseöffnung 11
herum hat. Da die Amplitude des der Steuerwicklung zugeführten Stomimpuls klein
ist, sieht das kreisförmige Remanenzflußmuster um die Steueröffnung 12 herum
in. Verbindung mit dem abgewandelten Flußmuster um die Öffnung 11 herum wie ein
Flaschenzug aus. Dieses abgewandelte Flußmuster (»Flaschenzugmuster«) stellt den
kleinstmöglichen aktiven Bereich der Ferritplatte 10 dar, der nötig ist,
um diesen stabilen Zustand magnetischen Widerstandes darzustellen. Angesichts der
Tatsache, daß jeder an die Leseöffnung 11 angrenzende Arm in derselben Richtung
gesättigt ist, und der Tatsache, daß der magnetische Widerstand des Flußpfades,
der jetzt um das »Flaschenzugmuster« herum verläuft, höher als beim vorher beschriebenen
stabilen Zustand ist, ist ein an die Abfragewicklung 13 gelegter Stromimpuls, der
vorher ausreichend war, nicht mehr genügend, um den Fluß um die Öffnung 11 herum
umzukehren und so eine Spannung in der Lesewicklung 14 zu induzieren.
-
Wenn z. B. (vgl. F i g. 2) ein positiver Stromimpuls (6) an die Abfragewicklung
13 gelegt wird, solange das Flußmuster2(f) in dem die Öffnungen 11 und 12 umgebenden
magnetischen Material besteht, wird wegen der obenerwähnten Sperrwirkung eine sehr
kleine oder gar keine Spannung (6") in der Lesewicklung 14 induziert. Gemäß
F i g. 2 bleibt das Flußmuster 2 (g) gleich dem Flußmuster 2 (f). Wenn gleichzeitig
ein entgegengerichteter Stromimpuls (6') der Steuerwicklung 15 zugeführt wird, beeinträchtigt
dieser in keiner Weise den Sperrzustand .der magnetischen Vorrichtung, weil er dieselbe
Polarität hat wie der Stromimpuls durch die gleiche Wicklung, der die magnetische
Vorrichtung in den Sperrzustand gebracht hat. Ebenso wird beim Anlegen eines negativen
Stromimpulses (7) an die Abfragewicklung 13 eine sehr kleine Spannung (7") oder
gar keine Spannung in der Lesewicklung 14 induziert, und das Flußmuster 2 (h) gleicht
weiterhin im wesentlichen den Flußmustern 2 (f) und 2 (g). Gleichzeitig mit dem
Anlegen des magnetischen Stromimpulses (6) an die Abfragewicklung 13 wird ein entgegengerichteter
Stromimpuls (6') der Steuerwicklung 15 zugeführt. Wie nachstehend noch erläutert
wird, wirkt dieser Stromimpuls der Neigung des der Abfragewicklung zugeführten Stromimpulses
(6.)
zum Zerstören des Sperrzustandes der magnetischen Vorrichtung entgegen.
Ohne den der Steuerwicklung 15 zugeführten. entgegengerichteten Stromimpuls müßte
unter diesen Umständen der Stromimpuls (6y amplitudenmäßig genau gesteuert werden
und viel kleiner sein. Wegen der Verwendung der Steuerwicklung für die Bildung einer
entgegengerichteten Magnetisierungskraft in der Innenwand der Steueröffnung 12 kann
der Stromimpuls (6) viel größer sein.
-
Die obenerwähnte Vormagnetisierung des magnetischen Materials um die
Steueröffnung 12 ist zwar während des Abfrageimpulses (7) nicht erforderlich, weil
dessen Polarität nicht so beschaffen ist, daß der Sperrzustand zerstört wird, aber
das Vorliegen einer durch den Stromimpuls (7) dargestellten Vormagnetisierung beeinträchtigt
die Wirkungsweise der Vorrichtung nicht. Die Stromimpulse (1) bis (8) müssen praktischerweise
dieselbe Amplitude haben. Wegen der Vormagnetisierung der Innenwand der Steueröffnung
können größere Abfragestromimpulse verwendet werden, und es werden dann größere
Spannungssignale in der Lesewicklung induziert, wenn die magnetische Vorrichtung
im nichtgesperrten Zustand ist. Diese letztgenannten Flußmuster stellen das obenerwähnte
Flaschenzugmuster dar und können z. B. als binärer Zustand »0« gekennzeichnet werden.
-
F i g. 3 zeigt eine Ansprecherregungskurve zwischen der Abfragewicklung
13 und der Lesewicklung 14 für jeden der beiden stabilen Zustände des magnetischen
Widerstandes und der Koerzitivkraft. Wenn die magnetische Vorrichtung von F i g.
1 in dem durch die Flußmuster 2 (a) bis 2 (e) von F i g. 2 dargestellten nichtgesperrten
Zustand ist, wird .durch die der Abfragewicklung 13 zugeführten alternierenden bipolaren
Stromimpulse der Fluß um die Leseöffnung 11 herum nacheinander umgekehrt und folgt
dabei einer Hysteresekurve, die durch die durchgehende Linie von F i g. 3 dargestellt
ist, um Spannungen entsprechender Polarität in .der Lesewicklung 14 zu induzieren.
Wenn jedoch die magnetische Vorrichtung von F i g. 1 in den Sperrzustand gebracht
wird, der durch die Flußmuster 2 (f) bis 2(h) dargestellt wird, sind die der Abfragewicklung
13 zugeführten alternierenden bipolaren Stromimpulse (6) und (7) amplitudenmäßig
nicht ausreichend, um eine Umkehrung des Flusses um die Öffnung 11 entsprechend
der in F i g. 3 gestrichelt gezeichneten Fluß-Erregungs-Kurve zu bewirken. Die gestrichelten
Linien veranschaulichen, wie die Innenwandvormagnetisierung der Steueröffnung die
Ansprecherregungskurve zwischen den Abfrage- und Lesewicklungen 13 und 14 für den
Sperrzustand der Vorrichtung beeinflußt. Hierdurch wird keine Flußänderung um die
Leseöffnung 11 herum (oder eine sehr geringe Flußänderung) erzeugt, und durch die
Stromimpulse (6) und (7) wird keine Spannung (oder eine sehr kleine Spannung) in
der Lesewicklung 14 induziert.
-
Die durch die Steuerwicklung 15 angelegte Magnetisierungskraft bestimmt
also, ob die Abfragewicklung13 und die Lesewicklung 14 eine transformatorartige
Kopplung aufweisen. Beim Vorliegen der Flußmuster 2 (a) bis 2 (e) ist die Vorrichtung
in ihrem
binären Eins-Zustand und beim Vorliegen der Flußmuster
2 (f) bis 2 (g) in ihrem binären Null-Zustand. Um die Vorrichtung von dem Flußmuster
2 (h) auf das Flußmuster 2 (a), das -den nichtgesperrten Zustand magnetischen Widerstandes
darstellt, zurückzuschalten, wird ein Stromimpuls (8') mit der dargestellten Polarität
an die Steuerwicklung 15 gelegt und dadurch eine Magnetisierungskraft und ein Fluß
erzeugt, der dem Fluß im mittleren Arm der Vorrichtung zwischen den Öffnungen 11
und 12 entgegengerichtet ist. Die Amplitude .des Stromimpulses (8') ist so gewählt,
daß ein Fluß in dem an die Steueröffnung 12 angrenzenden magnetischen Material erzeugt
wird, der bis zur nächstgelegenen Kante der Leseöffnung 11 reicht. Gleichzeitig
mit dem Anlegen des Stromimpulses (8') .an die Steuerwicklung 15 wird ein Stromimpuls
(8) an die Vormagnetisierungswicklung 32 gelegt, um eine umgekehrte Magnetisierungskraft
an das magnetische Material an der Innenwand der Leseöffnung 11 anzulegen. Wie noch
näher beschrieben wird, verhindert diese Vormagnetisierung, daß der Entsperrstrom
(8') den Fluß um die Leseöffnung herum in nachteiliger Weise reflexartig umschaltet
(ein Flaschenzugmuster erzeugt), falls die Amplitude dieses Stromimpulses nicht
genau geregelt ist.
-
Während F i g. 3 die Ansprecherregungskurve der magnetischen Vorrichtung
von F i g. 1 so zeigt, wie sie von der Leseöffnung 11 aus in bezug auf die Kopplung
zwischen den Abfrage- und Lesewicklungen 13 bzw. 14 erscheint, stellt F i g. 4 graphisch
das Verhältnis zwischen dem Grad der Transformatorkopplung und der Amplitude des
Steuerimpulses dar. Durch eine ausgezogene Kurve wird die Auswirkung eines Steuerstromirnpulses,
wie z. B. (5) von F i g. 2, beim Umschalten der magnetischen Vorrichtung aus dem
nichtgesperrten in den Sperrzustand veranschaulicht, was den Übergang von der maximalen
zur minimalen Kopplung zwischen den Lese- und Abfragewicklungen 13 und 14
darstellt. Ebenso veranschaulicht eine gestrichelte Kurve die Auswirkung eines Steuerstromimpulses,
wie z. B. (8') von F i g. 2 bei der Umschaltung der magnetischen Vorrichtung aus
dem gesperrten in den nichtgesperrten Zustand, was den Übergang von der minimalen
zur maximalen Kopplung zwischen den Lese- und Abfragewicklungen 13 bzw. 14 darstellt.
-
Es sei nun wieder die ausgezogene Kurve betrachtet und angenommen,
daß die Vorrichtung im nichtgesperrten Zustand ist; der Knickpunkt 1,1s stellt dann
die Amplitude des Steuerstromimpulses (5) .dar, bei dem die Magnetisierungskraft
eben ausreicht, um die Sperrung der Leseöffnung 11 einzuleiten. Dieser Knickpunkt
wird bestimmt durch den Durchmesser der Steueröffnung 12, die Umschaltkoerzitivkraft
des magnetischen Materials und den Abstand zwischen den Lese- und Steueröffnungen
11 und 12 und ist relativ unabhängig von der Amplitude des Stromimpulses, der vor
Beginn des sperrenden Steuerimpulses an die Abfragewicklung 13 gelegt wird. Ebenso
stellt der Punkt lrlf die Amplitude des Steuerimpulses (5) dar, bei welcher die
Zunahme des magnetischen Widerstandes entsprechend dem Sperrzustand beendet ist.
-
Die Amplitude des der Steuerwicklung zugeführten Stromimpulses, bei
der der Punkt lrlf auftritt, wird bestimmt durch den Abstand zwischen den öffnungen
11 und 12, den Durchmesser der Steueröffnung 12 und die Umschaltkoerzitivkraft des
magnetischen Materials. Die Neigung der ausgezogenen Kurve neben den Punkten
Iris und 1,.1f ist so gut wie unabhängig von geometrischen Überlegungen und
hängt von der Homogenität des magnetischen Materials ab.
-
Nun sei die gestrichelte Kurve betrachtet und angenommen, daß die
Vorrichtung im Sperrzustand ist; der Knickpunkt Irds stellt dann die Amplitude des
Steuerstromimpulses dar, bei welcher die Magnetisierungskraft eben ausreicht, um
die Entsperrung der Leseöffnung 11 einzuleiten. Man beachte, daß der der gesperrten
Vorrichtung zugeführte Steuerstromimpuls eine Polarität hat, die der des Impulses,
durch den die Vorrichtung gesperrt wird, entgegengesetzt ist. Gemäß F i g. 2 wird
dieser Steuerstromimpuls durch den Impuls (8') dargestellt. Dieser Knickpunkt lrds
wird bestimmt durch den Durchmesser der Steueröffnung 12 und die Umschaltkoerzitivkraft
des magnetischen Materials und ist unabhängig von dem Abstand zwischen den Lese-und
Steueröffnungen 11 bzw. 12. Ebenso stellt der Knickpunkt lrdf die Amplitude des
Steuerstromirnpulses (8') dar, bei welcher der Abfall des magnetischen Widerstandes
entsprechend dem nichtgesperrten Zustand beendet ist. Die Amplitude des Stromimpulses
(8'), bei der der Punkt Irdf auftritt, wird bestimmt durch den Abstand zwischen
den Lese- und Steueröffnungen 11 und 12, den Durchmesser der Steueröffnung 12 und
die Umschaltkoerzitivkraft des magnetischen Materials. Außerdem ist die Form des
Übergangspfades der gestrichelten Kurve zwischen den Punkten Irds und Irdf eine
Funktion des Durchmessers der Steueröffnung und des Abstandes zwischen den Öffnungen.
Insbesondere verringert sich die Neigung des Übergangspfades mit wachsendem Abstand
zwischen den Lese-und Steueröffnungen.
-
Punkt lrb stellt den Reffexknickpunkt dar, wo die Amplitude des Steuerimpulses
diejenige Amplitude, die die Leseöffnung 11 entsperrt hat, um einen Betrag überschreitet,
der groß genug ist, um das magnetische Material zwischen der Leseöffnung 11 und
der Steueröffnung 12 zu übersättigen, so daß die Sperrung des die Leseöffnung umgebenden
magnetischen Materials infolge der Reflexumschaltung (Flaschenzugmuster), die an
der abgewandten Seite der Innenwand der Leseöffnung 11 aufzutreten anfängt,
beginnt.
-
Was nun wieder F i g. 4 betrifft, und zwar insbesondere die gestrichelte
Kurve, die den Übergang der magnetischen Vorrichtung aus dem Sperrzustand in den
nichtgesperrten Zustand als Funktion der Amplitude des der Steuerwicklung 15 zugeführten
Stromimpulses darstellt, so wird ein weiterer Nachteil dargestellt durch den Ort
des Refiexknickpunktes Irb und den Ort des Punktes lrdf. Wenn die magnetische Vorrichtung
von F i g. 1 in einer Koinzidenzstromrnatrix verwendet wird, kann die Teilauswahl
bei der praktischen Anwendung dargestellt werden durch einen resultierenden Stromimpuls,
der der Steuerwicklung zugeführt wird und eine Amplitude hat, die weder den Punkt
Irds noch den Punkt 1,.1s überschreitet. Wenn aber die in F i g.1 dargestellte magnetische
Vorrichtung voll ausgewählt werden soll, muß der der Steuerwicklung 15 zugeführte
Stromimpuls entsprechender Polarität eine resultierende Amplitude haben, die die
Punkte Irds, Irdf,
Iris und I1if, aber nicht -den Punkt Ib
überschreitet. Da die mit Koinzidenzstrom arbeitenden Auswahlverfahren häufig auf
der einer Stromamplitude I entsprechenden Teilauswahl und einer der Amplitude 21
entsprechenden Vollauswahl beruhen, sind die Orte der Punkte 11df, I,if, Ib kritisch.
Die Amplitude 21 des Steuerstromimpulses muß also die Punkte 11df und 1,11 überschreiten,
aber nicht den Punkt I1b.
-
Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß die Punkte l,.df und I1b relativ
nahe beieinander liegen und daß jede der Steuerwicklung 15 zugeführte resultierende
Stromamplitude, die groß genug ist, um I1df und I.if zu überschreiten, sehr wohl
auch den Punkt I1b überschreiten könnte, wenn nicht mit größter Sorgfalt die Amplitude
des resultierenden Steuerstromimpulses reguliert wird. Die genaue Amplitudenregulierung
der der Steuerwicklung 15 zugeführten Stromimpulse würde natürlich eine beträchtliche
Zahl von elektronischen Bauelementen erfordern.
-
Während der Steueroperation kann der Reflexknickpunkt Ib von F i g.
4 nach rechts bewegt werden, indem in geeigneter Weise ein Vormagnetisierungsstrom
an die Vormagnetisierungswicklung 32 gelegt wird, um die Innenwand der Leseöffnung
11 vorzumagnetisieren. Das wird durch die Schar gestrichelter Kurven in F i g. 4
dargestellt. Während der Steueroperation wird also die Stromquelle 33 benutzt, um
einen Strom über die Vormagnetisierungswicklung 32 anzulegen, der eine Magnetisierungskraft
um die Innenwand der Leseöffnung 11 in einer Richtung erzeugt, die der Reflexumschaltung
des Flusses an der angewandten Kante der Leseöffnung entgegengesetzt ist. Diese
Magnetisierungskraft trägt bei zur Aufrechterhaltung des nichtgesperrten Zustandes
der magnetischen Vorrichtung, der durch das Flußmuster 2 (a) von F i g. 2 dargestellt
wird, und erhöht die Amplitude des der Steuerwicklung 15 zugeführten Stromimpulses
(I16), die ausreichend wäre, um den nichtgesperrten Zustand zu zerstören, um einen
Betrag, der im wesentlichen gleich der an die Leseöffnung angelegten Innenwandvormagnetisierung
ist. Je größer die Amplitude der an die Vormagnetisierungswicklung 32 angelegten
Vorspannung ist, desto größer kann die Amplitude des an die Steuerwicklung 15 gelegten
Stromimpulses sein, bevor der Reflexknickpunkt 11b überschritten wird. Zusammenfassend
gilt also, daß sich der Punkt I1b in F i g. 4 um so weiter nach rechts bewegt, je
größer die Vormagnetisierung des die Innenwand der Leseöffnung umgebenden magnetischen
Materials ist. Die Amplitude dieser Vormagnetisierung darf jedoch nicht die Innenwandschaltschwelle
der vormagnetisierten Öffnung überschreiten. Zur Veranschaulichung dieses Merkmals
sind in F i g. 4 mehrere Beispielskurven gezeigt.
-
Durch die Vormagnetisierung des die Innenwand der Leseöffnung umgebenden
magnetischen Materials während der Steueroperation wird also der Reflexknickpunkt
Ib in F i g. 4 nach rechts bewegt, so daß die resultierende Amplitude des der Steuerwicklung
zugeführten Stromimpulses nicht mit großer Genauigkeit gesteuert zu werden braucht,
um sicherzustellen, daß sie die Amplitude überschreitet, die den Punkten 11df und
lif entspricht, aber nicht Punkt I1b. Der Abstand zwischen der Lese- und der Steueröffnung
11 bzw. 12, die Schaltkoerzitivkraft des magnetischen Materials und der Durchmesser
der Steueröffnung können also so gewählt werden, daß nahezu gleiche Amplituden des
die Steuerwicklung 15 durchfließenden Stromimpulses die Punkte I1af und I,if überschreiten
und doch nicht größer sind als die zweifache Amplitude des durch die Steuerwicklung
fließenden Stroms, die den Punkten I,,is und I1as entspricht. Wäre diese letzgenannte
Bedingung nicht erfüllt, würde die magnetische Vorrichtung von F i g.1 nicht richtig
als Element in einer Koinzidenzstrom-Auswahlmatrix arbeiten. Außerdem kann auch
die Amplitude der bipolaren Stromimpulse, die der Steuerwicklung zur Ausführung
der Steuerfunktion zugeführt werden, die gleiche Größe haben.
-
Während der Leseoperation der magnetischen Vorrichtung von F i g.1
kann auch der Punkt Xo von F i g. 3, der die Zerstörbarkeitsschwelle darstellt,
nach rechts bewegt werden, indem in geeigneter Weise ein Vormagnetisierungsstrom
an die Vormagnetisierungswicklung 30 gelegt wird. Dies wird durch die gestrichelte
Kurvenschar in F i g. 3 dargestellt. Die Stromquelle 31 sendet einen Strom durch
die Vormagnetiserungswicklung 30, der eine Magnetisierungskraft um die Innenwand
der Steueröffnung 12 herum in einer Richtung erzeugt, welche der Reflexumschaltung
des Flusses am abgewandten Rand entgegengesetzt ist. Diese Magnetisierungskraft
trägt bei zur Aufrechterhaltung des Sperrzustandes der magnetischen Vorrichtung,
der durch das Flußmuster 2 (g) dargestellt wird, und erhöht die Amplitude des Stromimpulses,
der der Abfragewicklung 13 zugeführt werden muß, welche ausreichen würde, um den
Sperrzustand zu zerstören. Diese als Innenwandvormagnetisierung bezeichnete Vormagnetisierung
erhöht die Lesezerstörbarkeitsschwelle um einen Betrag, der etwa gleich der Vormagnetisierungsamplitude
ist. Je größer die Amplitude des der Vormagnetisierungswicklung 30 zugeführten Vormagnetisierungsstroms
ist, desto größer muß die Amplitude des der Abfragewicklung 13 zugeführten Stromimpulses
sein, um den die Zerstörbarkeitsschwelle darstellenden Punkt (X" bis X2oo) zu überschreiten.
In. F i g. 3 stellen die Punkte X., X50, X1oo> X150 und X2oo die Änderung
der Zerstörbarkeitsschwelle durch die Anlegung von 0, 50, 100, 150 bzw 200 mA der
Innenwandvormagnetisierung an die Vormagnetisierungswicklung 30 dar. In diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellen 200 mA die Vormagnetisierungsschwelle dar, die für sich eine
nicht umkehrbare Umschaltung innerhalb des magnetischen Materials der Innenwand
.erzeugt. Diese Vormagnetisierungsschwelle wird häufig als Innenwandschalt schwelle
bezeichnet. Bei der praktischen Anwendung der Lehren der Erfindung darf diese Innenwandvormagnetisierung
nicht die Innenwandschaltschwelle übersteigen. Diese Innenwandvormagnetisierungssteuerung
in der Zerstörbarkeitsschwelle ist im wesentlichen linear und gleich 1, bis sie
die Innenwandschaltschwelle erreicht. Innerhalb vernünftiger Grenzen hat die Vormagnetisierung
des magnetischen Materials um die Steueröffnung 12 herum keine Wirkung auf die Kennlinie
von F i g. 3, wenn die magnetische Vorrichtung im nichtgesperrten Zustand ist, weil
der um die Leseöffnung 11 herum geschaltete Fluß nicht auch die Steueröffnung 12
während des nichtgesperrten Zustandes umgibt und die Innenwandvormagnetisierung
den Fluß nicht wirklich umschaltet. (Man beachte, daß während des Sperrzustandes
der die Leseöffnung 11 umgebende Fluß auch die Steueröffnung 12 umgibt.) Die Amplitude
der alternierenden bipolaren Stromimpulse, die von der
Stromquelle
16 der Abfragewicklung 13 zugeleitet werden, kann also um einen Betrag vergrößert
werden, der gleich der Innenwandvormagnetisierung ist, ohne die durch Punkt X dargestellte
Zerstörbarkeitsschwelle zu überschreiten. Das in der Lesewicklung 14 induzierte
Ausgangssignal ist dann größer und brauchbarer.
-
Infolgedessen erhält man eine wesentliche Verbesserung des »Eins-Null«Signals,
das während der nicht löschenden Abfragung des in der magnetischen Speichervorrichtung
gespeicherten binären Ziffernzustandes erlangt werden kann. Weil die Amplitude der
der Abfragewicklung 13 zugeführten alternierenden bipolaren Stromimpulse erhöht
werden kann, wird außerdem die zum Abfragen der Vorrichtung benötigte Zeit (Zugriffszeit)
verkürzt.
-
Wie es dem Fachmann aus der vorstehenden Besprechung erkennbar sein
dürfte, stellen die Auswahl und die Steuerung des Zerstörbarkeitsschwellenpunktes
X und der Punkte Iris, Irife Irdsi Irdf und Irb wichtige Konstruktionsparameter
dar, welche ein bestimmender Faktor beim Bau einer verbesserten magnetischen Vorrichtung
mit zwei Zuständen des magnetischen Widerstandes (der Koerzitivkraft) sein können,
bei der jeder stabile Zustand abgefragt werden kann, ohne daß der betreffende Zustand
verändert wird. Durch mechanische Techniken allein, ohne Verwendung der Innenwandvormagnetisierung
in der Lese- oder der Steueröffnung oder in beiden erhält man keine günstigen Konstruktionsparameter
für eine geeignete magnetische Speichervorrichtung der beschriebenen Art. Außerdem
läßt sich die beschriebene magnetische Vorrichtung so aufbauen, daß sie gut in einer
Koinzidenzstrom-Auswahlmatrix, wie z. B. im binären Digitalspeicher, verwendet werden
kann.
-
Obwohl F i g.1 eine einzige Abfragewicklung 13 zeigt, dürfte es zufolge
dem Bekannten nach F i g. 5 klar sein, daß auch mehrere Wicklungen zum Erzeugen
einer resultierenden Magnetisierungskraft verwendet werden können, je nachdem, wie
es für die jeweilige technische Anwendung nötig ist. Die Koinzidenzstrom-Speichermatrix
von F i g. 6 bis 11 gibt Beispiele für eine solche Anwendungsart, allerdings unter
Vornahme von erfindungsgemäßen Vereinfachungen.
-
Im vorstehenden sind also die Vorteile der Verwendung einer Innenwandvormagnetisierung
entweder in der Steuer- oder in der Leseöffnung während der Schreib- (Steuer-) bzw.
Leseoperation beschrieben worden. Dadurch wird der Signalpegel in der Lesewicklung
erhöht, wenn die Vorrichtung im nichtgesperrten Zustand ist, die Notwendigkeit einer
genauen Steuerung der Amplitude der Adressierstromimpulse verringert und die Konstruktion
einer Speichermatrix, die die mehrere Öffnungen enthaltende magnetische Vorrichtung
als Speicherelement verwendet, erleichtert.
-
In F i g. 5 ist eine bekannte Transfluxor-Matrix gezeigt, die mit
Koinzidenzstromauswahl arbeitet. Lesewicklungen oder Sperrwicklungen sind zur Vereinfachung
der Darstellung nicht gezeigt worden, obwohl sie in einer praktischen Anwendung
nötig wären. Obwohl nur vier magnetische Vorrichtungen dargestellt sind, könnte
die Matrix natürlich viel mehr Elemente enthalten. Magnetische Elemente können identifiziert
werden durch die X-Koordinate (Zeile) und die Y-Koordinate (Spalte). Zum Beispiel
befindet sich die magnetische Vorrichtung 103 in Zeile X 1 und Spalte
Y 1 und die magnetische Vorrichtung 101 in Zeile X 2 und Spalte
Y 2.
-
Damit in einer Koinzidenzstrommatrix die oben beschriebene magnetische
Vorrichtung richtig arbeitet, müssen durch jede Öffnung zwei Erregungsleiter hindurchgehen,
von denen der eine nach seiner Zeile und der andere nach seiner Spalte identifiziert
wird. Zum Beispiel geht der der Zeile X1 entsprechende Leiter CX 1 durch
die Steueröffnung beider magnetischen Vorrichtungen 102 und 103 hindurch. Eine herkömmliche
bipolare Stromquelle 120 ist mit einer Klemme angeschlossen, und die andere Klemme
ist geerdet. Der der Zeile X1 entsprechende Leiter RX1 verläuft durch die Leseöffnung
beider magnetischen Vorrichtungen 102 und 103. Eine herkömmliche bipolare Stromquelle
121 ist mit einer Klemme angeschlossen, und die andere Klemme ist geerdet.
-
Ebenso geht der der Zeile X2 entsprechende Leiter CX 2 durch
die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtungen 101 und 104 hindurch.
Eine herkömmliche bipolare Stromquelle 122 ist mit einer Klemme verbunden, und die
andere Klemme ist geerdet. Ebenso geht der der Zeile X2 entsprechende Leiter RX2
durch die Leseöffnung der beiden magnetischen Vorrichtungen 101 und
104 hindurch. Eine herkömmliche bipolare Stromquelle 123 ist mit einer Klemme
verbunden, und die andere Klemme ist geerdet.
-
Um eine Auswahl bezüglich der Y-Koordinate gemäß der Spalte zu treffen,
geht der Leiter RY 1 durch die Leseöffnung der beiden magnetischen Vorrichtungen
103 und 104 hindurch. Das eine Ende des Leiters RY1 ist geerdet und das andere
an eine bipolare Stromquelle 124 angeschlossen. Der der Spalte
Y 1 entsprechende Leiter CY 1 erstreckt sich durch die Steueröffnung
der magnetischen Vorrichtungen 103 und 104. Mit der einen Klemme ist eine bipolare
Stromquelle 125 verbunden, und die andere Klemme ist geerdet.
-
Ebenso geht der der Spalte Y2 entsprechende Leiter RY2 durch die Leseöffnung
der magnetischen Vorrichtungen 102 und 101 hindurch. Mit der einen Klemme ist eine
bipolare Stromquelle 126 verbunden, und die andere Klemme ist geerdet. Ebenso geht
der der Spalte Y 2 entsprechende Leiter CY 2 durch die Steueröffnung der
magnetischen Vorrichtungen 102 und 101 hindurch. Mit der einen Klemme ist eine bipolare
Stromquelle 127 verbunden, und die andere Klemme ist geerdet.
-
Jede der Öffnungen jeder der magnetischen Vorrichtungen kann also
koinzident entweder für eine Lese- oder für eine Steueroperation adressiert werden.
Nach den Lehren der Bekannten und unter der Annahme, daß es gewünscht wird, einen
gespeicherten Zustand in der magnetischen Vorrichtung 102 abzufragen, werden die
Leiter RX1 und RY2 beide entsprechend durch die Stromquellen erregt. Will man unter
Anwendung der bei dem älteren Vorschlag nach F i g.1 getroffenen Maßnahmen gleichzeitig
eine Vormagnetisierung an das die Steueröffnung dieser magnetischen Vorrichtung
umgebende magnetische Material anlegen, so muß dieses entweder über den Leiter CX
1 oder über den Leiter CY2 erfolgen. Während der Leseoperation würden daher
an die koinzident ausgewählte magnetische Vorrichtung drei Quellen der Magnetisierungskraft
angeschlossen, und zwar zwei für koinzidentes Lesen
und die dritte
für die umgekehrte Vormagnetisierung der Steueröffnung.
-
Es kann auch erwünscht sein, die magnetische Vorrichtung 102 für eine
Einschreiboperation anzusteuern. Dazu müssen der Leiter CY2 und der Leiter CX
1 gleichzeitig erregt werden. Soll an das die Leseöffnung umgebende magnetische
Material während der Steueroperation eine umgekehrte Vormagnetisierung angelegt
werden, so kann nach den Lehren des älteren Vorschlags von F i g.1 entweder der
Leiter RY2 durch die Stromquelle 126 oder der Leiter RX 1 durch die Stromquelle
121 erregt werden. In gleicher Weise kann der anderen magnetischen Vorrichtungen
der Matrix zum Lesen oder Steuern ausgewählt werden.
-
Zwar sind die nicht löschenden Merkmale einer Speichermatrix wie der
in F i g. 5 gezeigten sehr vorteilhaft, aber dieser Vorteil kann durchaus aufgewogen
werden, daß für jede Spalte und Zeile zwei Treiber benötigt werden. Um diesen Nachteil
auszugleichen, umfassen die Lehren der Erfindung die Abänderung der Adreßleiter
in Übereinstimmung mit der erforderlichen Vormagnetisierung der Lese-bzw. der Steueröffnung
während der Steuer- bzw. der Lesefunktion.
-
Zum Beispiel ist gemäß F i g. 6 nur ein Adreßleiter für jede Spalte
Y1 und Y2 vorgesehen, obwohl die Matrix die gleiche Zahl von magnetischen Vorrichtungen
mit zwei Öffnungen und die gleichen Wirkmerkmale enthält. Ein einziger Adreßleiter
RY 1, CY1 -geht sowohl durch die Lese- als auch die Steueröffnung der magnetischen
Vorrichtung 103 und durch die Lese- und die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtung
104 hindurch, die sich beide in Spalte Y 1 befinden. Da dieser Adreßleiter
durch die Lese- und die Steueröffnung derselben magnetischen Vorrichtung in entgegengesetzter
Richtung hindurchgeht, kann ein an die eine Öffnung gelegter Halbadressier-Stromimpuls
als umgekehrte Vormagnetisierung in bezug auf die andere Öffnung wirksam sein. Der
Leiter RY 1, CY 1 ist an seiner einen Klemme mit einer bipolaren Stromquelle 128
verbunden, und seine andere Klemme ist geerdet. Ebenso verläuft ein einziger Adreßleiter
RY 2, CY 2
durch die Lese- und die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtung
102 in verschiedenen Richtungen und dann durch die Lese- und die Steueröffnung der
magnetischen Vorrichtung 101 in verschiedenen Richtungen. Der LeiterRY2, CY2 ist
mit seinem einen Ende an die bipolare Stromquelle 129 angeschlossen und am anderen
Ende geerdet.
-
Entlang der anderen Koordinate erstreckt sich ein durch die bipolare
Stromquelle 130 erregter Leiter RX 1, CX 2 durch die Leseöffnung der
magnetischen Vorrichtungen 103 und 102 (Zeile X1) in der einen Richtung und dann
durch die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtungen 101 und 104 (Zeile X2) in
der anderen Richtung. Das eine Ende des Leiters RX 1, RX 2 ist geerdet.
Der Leiter RX 2, CX 1 wird durch die herkömmliche bipolare Stromquelle 131
erregt und erstreckt sich durch die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtungen 101
und 104 (Zeile X2) in der einen Richtung und dann durch die Steueröffnung der magnetischen
Vorrichtungen 103 und 102 (Zeile X1) in der anderen Richtung. Der Leiter RX
2, CX 1 ist in der gezeigten Weise geerdet.
-
Durch jede der einander entsprechenden öffnungen verlaufen also die
Adreßleiter der Zeilen in derselben Richtung, obwohl pro magnetische Vorrichtung
die Adreßleiter durch die Lese- und die Steueröffnungen in entgegengesetzten Richtungen
hindurchgehen. Bei einer Leseoperation der magnetischen Vorrichtung 102 wird ein
Stromimpuls gleichzeitig jedem der LeiterRX1, CX2 und RY2, CY2 zugeführt, und das
genügt insgesamt, um den die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung
102 umgebenden Fluß umzukehren. Gleichzeitig wirkt der Leiter RY2, CY2 als
Vormagnetisierungsquelle für die Steueröffnung. Ebenfalls empfangen gleichzeitig
die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung 103 und die Steueröffnung der magnetischen
Vorrichtung 104 eine Magnetisierungskraft, die die Halbadressiergröße hat. Besonders
sei darauf hingewiesen, daß in der magnetischen Vorrichtung 101, obwohl die Steueröffnung
gleichzeitig eine Magnetisierungskraft vom Leiter RY2, CY2 und vom Leiter RX
1, RX 2
empfängt, diese Magnetisierungskräfte entgegengesetzt sind
und einander aufheben. Daher wird die magnetische Vorrichtung 102 durch Koinzidenz
aus einer Matrix ausgewählt und führt eine Leseoperation aus in Verbindung mit einer
Innenwandvormagnetisierung in dem die Steueröffnung umgebenden magnetischen Material,
wie es der Wirkungsweise des Transfluxorkerns nach F i g. 1 entspricht. In etwa
derselben Weise werden die Auswahl und die Leseoperation der anderen magnetischen
Vorrichtungen der Matrix von F i g. 6 ausgeführt.
-
Soll die magnetische Vorrichtung 102 für eine Steueroperation ausgewählt
werden, kann der Leiter RY2, CY2 gleichzeitig mit dem Leiter RX2, CX 1
erregt
werden. Diese beiden Leiter verlaufen in gleicher Richtung durch die Steueröffnung
der magnetischen Vorrichtung 102, während der Leiter RY 2, CY 2
durch die
Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung 102 in der entgegengesetzten Richtung hindurchgeht,
um so die erforderliche Vormagnetisierung während der Steueroperation zu erzeugen.
Wenn die magnetische Vorrichtung 102 durch Koinzidenz für eine Steueroperation ausgewählt
wird, empfangen das die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtung 103 umgebende
magnetische Material und das die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung 104 umgebende
magnetische Material eine Magnetisierungskraft, die einer Halbadressierung entspricht,
über den Leiter RX2, CX 1. Gleichzeitig wird eine Magnetisierungskraft an
das die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung 101 umgebende magnetische Material
in der einen Richtung durch den Leiter RX 2, CX 1 angelegt und eine
Magnetisierungskraft an das dieselbe Öffnung umgebende magnetische Material in der
anderen Richtung angelegt durch den Leiter RY2, CY2. Diese Magnesisierungskräfte
heben einander auf.
-
Wegen der Fähigkeit der magnetischen Vorrichtungen 101 bis 104, eine
umgekehrte Vormagnetisierung in der jeweils abgewandten Öffnung der durch Koinzidenz
ausgewählten Vorrichtung auszunutzen, läßt sich die Zahl der für die Matrix erforderlichen
Stromtreiber durch entsprechende Anordnung der Adreßleiter wesentlich verringern.
Durch richtige Anordnung der Adreßleiter läßt sich erreichen, daß die Zahl der für
die rechteckige Matrix von magnetischen Vorrichtungen mit zwei Öffnungen benötigten
Treiber gleich der Zahl der Treiber ist, die für einen Toroidkern-Speicher benötigt
werden.
Außer der verringerten Zahl der benötigten Stromtreiber
durch die Verwendung der in F i g. 6 gezeigten Adreßleiteranordnung entstehen weitere
Vorteile, wenn die Adreßleiter so angeordnet werden, daß zwei nahe aneinanderliegende
Leiter mit in entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Stromimpulsen beaufschlagt
werden. Zum Beispiel wandern die dem Leiter RX 1, CX 2 zugeführten Stromimpulse
durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen 103 und 102 und kehren dann in relativ
naher Nachbarschaft in entgegengesetzter Richtung durch die Steueröffnungen 101
und 104 zur Erde zurück. Dem Fachmann dürfte es bekannt sein, daß dadurch die Übertragungseigenschaften
des Leiters insofern verbessert werden, als die wirksame Übertragungsleitungsinduktivität
reduziert wird.
-
Wenn es nicht erwünscht ist, die ganze Verringerung der Stromtreiber,
die durch die Adreßleiteranordnung von F i g. 6 bewirkt wird, zu erlangen, stellt
die Adreßleiteranordnung von F i g. 7 eine Abwandlung dar, die nachstehend als Anordnung
mit drei Adreßleitern bezeichnet wird. Wie zuvor besteht die als Beispiel dienende
rechteckige Koordinatenmatrix aus vier magnetischen Vorrichtungen 101, 102, 103
und 104, die in Zeilen X 1 und X 2
und Spalten Y1 und Y2 angeordnet
sind. Wie bei F i g. 6 ist der Stromtreiber 128 mit einem Adreßleiter RY 1, CY
1 verbunden, der seinerseits durch die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung
103 in der einen Richtung und durch ihre Steueröffnung in der anderen Richtung und
durch die Lese- und die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtung 104 in der gleichen
Weise zur Erde verläuft. Ebenso ist der Stromtreiber 129 an einen Adreßleiter RY2,
CY2 angeschlossen, der durch die Leseöffnung der magnetischen Vorrichtung 102 in
der einen Richtung; durch ihre Steueröffnung in der anderen Richtung und durch die
Lese- und die Steueröffnung der magnetischen Vorrichtung 101 in derselben Weise
zur Erde verläuft.
-
Bei Zeile X1 werden für die Lese- und Steueröffnungen zwei bipolare
Stromquellen und zwei getrennte Adreßleiter verwendet. Die Stromquelle 130' erregt
den Adreßleiter RX1, der seinerseits durch die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen
103 und 102 in derselben Richtung zur Erde verläuft. Die Stromquelle 130" erregt
den Adreßleiter CX 1, der seinerseits durch die Steueröffnungen der magnetischen
Vorrichtungen 103 und 102 in derselben Richtung zur Erde, aber entgegengesetzt zu
der Richtung des Adreßleiters RX1 verläuft.
-
Ebenso weisen die magnetischen Vorrichtungen in Zeile X2 getrennte
Adreßleiter und Treiber für die Lese- und Steueröffnungen auf. Die Stromquelle 131'
erregt den AdreßleiterRX2, der seinerseits durch die Leseöffnungen der magnetischen
Vorrichtungen 104 und 101 in derselben Richtung zur Erde verläuft. Die Stromquelle
131" erregt den Adreßleitei CX 2, der seinerseits durch die Steueröffnungen
der magnetischen Vorrichtungen 104 und 101 in gleicher Richtung zur Erde und in
entgegengesetzter Richtung zum Adreßleiter RX2 verläuft. Damit wird hier eine Reduktion
in der Zahl der Stromquellen bei der Anordnung von F i g. 7 erreicht, die nur halb
so groß wie die von F i g. 6 ist.
-
Wenn eine Leseoperation in bezug auf die magnetische Vorrichtung 102
ausgeführt wird, werden die AdreßleiterRY2, CY2 und RX1 gleichzeitig erregt. Das
die Leseöffnung der Vorrichtung 102 umgebende magnetische Material empfängt
eine Magnetisierungskraft, die ausreicht, um ein Signal in einer hier nicht gezeigten
Lesewicklung zu erzeugen, wenn die Vorrichtung im nichtgesperrten Zustand ist. Gleichzeitig
legt der Adreßleiter RY2, CY2 eine umgekehrte Vormagnetisierungskraft an das magnetische
Material an der inneren Wand der Steueröffnung der Vorrichtung 102 an, um die oben
beschriebene umgekehrte Innenwandvormagnetisierung zu bewirken. Der Adreßleiter
RX 1 legt eine Halbadressier-Magnetisierungskraft an die Leseöffnung der Vorrichtung
103 an, die nicht ausreicht, um ein Entnahmesignal zu erzeugen. Die magnetische
Vorrichtung 104 empfängt keine Magnetisierungskraft, da keiner der erregten Leiter
durch sie hindurchgeht.
-
Sowohl das die Leseöffnung umgebende magnetische Material als auch
das die Steueröffnung der Vorrichtung 101 umgebende magnetische Material empfangen
eine Magnetisierungskraft aus dem durch den LeiterRY2, CY2 fließenden Stromimpuls,
die aber nicht ausreicht, um entweder ihren Speicherzustand zu verändern oder ein
Entnahmesignal zu erzeugen.
-
F i g. 5, 6 und 7 zeigen nur vier magnetische Vorrichtungen in einer
Matrix mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Koordinaten, ohne die Lesewicklung
oder die Sperrwicklung darzustellen, die nötig sind, damit die Vorrichtung richtig
arbeitet. Hierdurch soll in einfachster Form dargestellt werden, wodurch sich die
Lehren der Erfindung von dem in F i g. 5 gezeigten Stand der Technik unterscheiden.
-
F i g. 8 zeigt die in F i g. 6 enthaltene Anordnung mit zwei Adreßleitern
in Anwendung auf eine größere Matrix aus 16 magnetischen Vorrichtungen 105 bis 120.
Diese Vorrichtungen sind in vier Spalten Y 1, Y2, Y3 und Y4 und in vier Zeilen
X 1, X 2, X 3 und X4 angeordnet. Nach den Lehren der Erfindung ist je ein
Stromtreiber für jede Zeile und jede Spalte vorgesehen, obwohl jede magnetische
Vorrichtung sowohl eine Lese- als auch eine Steueröffnung hat.
-
In Zeile X1 erregt der bipolare Stromtreiber 132 einen Adreßleiter
RX1, CX2, der durch die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen 117, 113,
109
und 105 in jeweils derselben Richtung und dann zurück durch die Steueröffnungen
der magnetischen Vorrichtungen 106, 110, 114 und 118 in Zeile X2 in jeweils derselben
Richtung, aber entgegengesetzt der Richtung, in der derselbe Leiter durch die Leseöffnungen
der Vorrichtungen in Zeile X1 hindurchgeht, verläuft. Das dem Stromtreiber 132 abgewandte
Ende des Leiters RX 1, CX 2 ist geerdet.
-
In Zeile X2 erregt der bipolare Stromtreiber 133 den Adreßleiter RX2,
CX 1. Dieser verläuft durch die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen
106, 110, 114 und 118 in jeweils derselben Richtung und dann zurück durch die Steueröffnungen
der magnetischen Vorrichtungen 117, 113, 109 und 105 in Zeile X1 in jeweils derselben
Richtung, aber entgegengesetzt der Richtung, in der derselbe Leiter durch die Leseöffnungen
der Vorrichtungen in Zeile X2 hindurchgeht. Das dem Stromtreiber 133 abgewandte
Ende des Leiters RX2, CX 1 ist geerdet.
-
In Zeile X3 erregt der bipolare Stromtreiber 134 den Adreßleiter RX3,
RX 4. Dieser verläuft durch die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen
119, 115, 111 und 107 in jeweils derselben Richtung und dann zurück durch die Steueröffnungen
der
magnetischen Vorrichtungen 108, 112, 116 und 120 in
Zeile X4 in jeweils derselben Richtung, aber entgegengesetzt der Richtung, in der
derselbe Leiter durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen in Zeile X3 hindurchgeht.
Das dem Stromtreiber 134 abgewandte Ende des Leiters RX3, CX 4 ist
geerdet.
-
In Zeile X4 erregt der bipolare Stromtreiber 135 den Adreßleiter RX4,
CX 3. Dieser verläuft durch die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen
108, 112, 116 und 120 in jeweils derselben Richtung und dann. zurück
durch die Steueröffnungen der magnetischen Vorrichtungen 119, 115, 11 und 107 in
Zeile X3 in jeweils derselben Richtung, aber entgegengesetzt der Richtung, in der
derselbe Leiter durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen in Zeile X4 hindurchgeht.
Das dem Stromtreiber 135 abgewandte Ende des Leiters RX4, CX 3 ist geerdet.
-
Entlang der Y-Koordinate in Spalte Y1 erregt der bipolare Stromtreiber
136 den Adreßleiter RY1, CY1. Dieser Leiter verläuft durch die Leseöffnungen der
Vorrichtungen 120, 119, 118 und 117 in jeweils der einen Richtung und dann zurück
durch die Steueröffnungen derselben Vorrichtungen. Der Adreßleiter RY1, CY1 geht
durch die Steueröffnungen derselben Vorrichtungen in Spalte Y1 in jeweils derselben
Richtung hindurch, aber entgegengesetzt der Richtung, in der er durch die Leseöffnungen
derselben Vorrichtungen verläuft. Während aus der Prinzipschaltung nach F i g. 6
nicht hervorging, wie die übertragungseigenschaften des Adreßleiters RY1, CY1 durch
seine Rückführung parallel und nahe zu sich selbst verbessert werden, wird dies
aus der die Eigenart der Verdrahtung zeigenden F i g. 8 erkennbar. Das der bipolaren
Stromquelle 136 abgewandte Ende des Adreßleiters RY1, CY1 ist geerdet.
-
In Spalte Y2 erregt der bipolare Adressenstromtreiber 137 den Adreßleiter
RY2, CY2. Dieser Leiter erstreckt sich dann weiter durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen
113, 114, 115 und 116 in der einen Richtung und dann zurück
durch die Steueröffnungen derselben Vorrichtungen. Der Adreßleiter RY2, CY2 verläuft
jeweils in derselben Richtung durch die Steueröffnungen der Vorrichtungen in Spalte
Y2, aber entgegengesetzt zu der Richtung, in der er durch die Leseöffnungen derselben
Vorrichtungen hindurchgeht. Das der bipolaren Stromquelle 137 abgewandte
Ende des Adreßleiters RY2, CY2 ist geerdet.
-
In Spalte Y3 erregt der bipolare Adressenstromtreiber 138 den
Adreßleiter RY3, CY3. Dieser Leiter verläuft dann durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen
112, 111, 110 und 109 in jeweils einer Richtung und zurück durch die Steueröffnungen
dieser Vorrichtungen in der anderen Richtung. Das der bipolaren Stromquelle 138
abgewandte Ende des Adreßleiters RY3, CY3 ist geerdet.
-
In Spalte Y4 erregt der bipolare Adressenstromtreiber 139 den Adreßleiter
RY4, CY4. Dieser geht dann durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen 105, 106,
107 und 108 in einer Richtung hindurch und verläuft zurück in der anderen
Richtung durch die Steueröffnungen dieser Vorrichtungen. Das der bipolaren Stromquelle
139 abgewandte Ende des Adreßleiters RY4, CY4 ist geerdet.
-
Zur Vereinfachung der Darstellung ist in den F i g. 6, 7 die Berücksichtigung
des Wellenwiderstandes der Adreßleiter nicht dargestellt worden. Lediglich in F
i g. 8 ist gezeigt, wie in für sich bekannter Weise ein Widerstand 180 mit
dem Wert des Wellenwiderstandes des Leiters RX 1, CX 2 die
Stromquelle 132 von Zeile X1 mit der Erde verbindet. Da auch das abgewandte Ende
des Leiters RX 1, CX 2 an derselben Stelle geerdet ist,
liegt dieser Widerstand parallel zu dem Adreßleiter. Dies ist möglich, weil bei
jedem Adreßleiter das der Quelle zugewandte und das der Quelle abgewandte Ende nahe
beieinander liegen.
-
Wie es F i g. 1 zeigt, benötigt die Leseöffnung jeder magnetischen
Vorrichtung eine Lesewicklung, um die Ausleseoperation auszuführen, wenn die betreffende
magnetische Vorrichtung durch Koinzidenz zum Lesen ausgewählt wird. Diese Vorbedingung
gleicht im wesentlichen der bei der Toroidkernvorrichtung. Daher kann dieselbe Abfühltechnik
zum Betreiben der verbesserten Transfluxorvorrichtung, wie sie oben beschrieben
worden ist, in einer Koinzidenzstrom-Speichermatrix verwendet werden, wie sie bisher
in ähnlichen, aus Toroidkernen bestehenden Koinzidenzstrom-Speichermatrizen angewandt
worden ist. Zum Beispiel kann in einer gegebenen Ebene, die durch die Anordnung
von F i g. 8 dargestellt wird, eine Lesewicklung durch die Leseöffnungen aller Vorrichtungen
in der Ebene geführt werden, da jeweils nur eine Vorrichtung durch Koinzidenz adressiert
wird. So durchläuft die Lesewicklung 140 die Leseöffnung der Vorrichtungen
105, 109, 114 und 119 in bezug auf eine als positiv angenommene Richtung
eines Zeilen- oder Spaltendrahts in einer gleichen, ersten Richtung, dann die Leseöffnung
der Vorrichtungen 117, 113, 110 und 107 in einer zur ersten entgegengesetzten,
zweiten Richtung, dann die Leseöffnungen der Vorrichtungen 108, 112,
115 und 118
in der ersten Richtung, dann die Leseöffnungen der Vorrichtungen
120, 116, 111 und 106 in der zweiten Richtung und endet dann. Wie man sieht, verläuft
also die Lesewicklung durch die Leseöffnungen einer Hälfte der Vorrichtungen in
der Speicherebene von F i g. 8 in einer ersten Richtung und durch die der anderen
Hälfte in der zweiten Richtung.
-
Dem Fachmann dürfte es klar sein, daß diese Drahtführung der herkömmlichen
Technik entspricht; die Störsignale, die infolge der nahe beieinander liegenden
Adreßleiter und durch die Wirkung von Halblese-Adreßimpulsen entstehen, zu beseitigen.
-
Da die Lehren der Erfindung auch auf Koinzidenzstrommatrizen mit mehr
als einer Ebene (dreidimensional) anwendbar sind, kann es erforderlich sein, die
Steuer-(Schreib-)Operation innerhalb einer magnetischen Vorrichtung, die sich auf
einer voll adressierten Koordinate in einer bestimmten Ebene befindet, zu unterbinden.
Auch hier kann nach der herkömmlichen Technik eine Sperrwicklung 141 durch
die Steueröffnungen aller magnetischen Vorrichtungen in einer bestimmten Ebene geführt
werden, wie z. B. der in F i g. 8 durch die Vorrichtungen 105 bis
120 veranschaulichten. Wie dort gezeigt, kann die Sperrwicklung an ihrem
einen Ende durch eine Stromquelle 142
erregt und am anderen Ende geerdet werden.
Die Richtungen, in denen die Adreßleiter durch die Lese-und Steueröffnungen der
Vorrichtung von F i g. 8 hindurchgehen, beruhen auf demselben Schema wie in F i
g. 6. Während einer Leseoperation oder Steueroperation wird nur eine magnetische
Vorrichtung durch Koinzidenz adressiert. Gleichzeitig empfängt sie eine umgekehrte
Vormagnetisierungskraft in dem ihre Steueröffnung bzw. Leseöffnung umgebenden magnetisierbaren
Material. Außer der ausgewählten
Vorrichtung wird an keine andere
Vorrichtung eine Magnetisierungskraft angelegt, die ausreicht, um entweder ihren
Speicherzustand zu verändern oder ein Auslesesignal in der Lesewicklung
140 zu erzeugen.
-
Aus einer Untersuchung von F i g. 6 und 8 geht hervor, daß die die
Adreßleiteranordnungen betreffenden Lehren der Erfindung sich zusammenfassen lassen.
Zum Beispiel kann zum Zwecke der Feststellung, mit welchen beiden Zeilen ein Adreßleiter
zusammenwirken kann, folgende Gleichung gelöst werden: RXN = CX (N+K),
(1)
worin N (die Zeilenbezeichnung) eine ungerade ganze Zähl ist, K = 1, 3
oder 5 usw. und RXN = die Zeile, in der der Leiter durch die Leseöffnungen
hindurchführt, CX (N+K) = die Zeile, in der derselbe Leiter die Steueröffnungen
in entgegengesetzter Richtung durchläuft, RXN = CX (N-K), worin N (die Zeilenbezeichnung)
eine gerade ganze Zahl ist, K = 1, 3 oder 5 usw. und RXN = die Zeile, in
der der Leiter die Leseöffnung durchsetzt, CX (N-K) = die Zeile, in der derselbe
Leiter die Steueröffnungen in entgegengesetzter Richtung durchläuft.
-
Was die Spalten betrifft, so durchläuft der Adreßleiter alle Leseöffnungen
der betreffenden Spalte in der einen Richtung und alle Steueröffnungen derselben
Spalte in entgegengesetzter Richtung, was durch folgende Gleichung ausgedrückt wird:
RYN = CYN, (2)
worin N = Spaltenbezeichnung.
-
Um zu zeigen, daß die Lehren der Erfindung auf eine dreidimensionale
Speicheranordnung anwendbar sind, ist die aus vier Vorrichtungen bestehende Speicheranordnung
von F i g. 6 in F i g. 9 in einer dreidimensionalen Umgebung dargestellt worden.
Gezeigt sind nur die erste Ebene Z und die letzte Ebene Z', aber von der Adressenverdrahtung
ist so viel dargestellt worden, daß die Anwendung der Lehren der Erfindung daraus
hervorgeht. Wie in F i g. 6 sind weder die Lese- noch die Sperrwicklung gezeichnet
worden, um die Darstellung der Adreßleiteranordnung zu vereinfachen. Zahlen mit
Indexstrich dienen zur Unterscheidung zwischen der ersten Ebene Z und der letzten
Ebene Z'. Aus zeichentechnischen Gründen erscheinen gegenüber den F i g. 5 bis 8
die Zeilen waagerecht, die Spalten senkrecht angeordnet.
-
In Zeile X2 erregt ein bipolarer Stromtreiber 143 den Adreßleiter
RX 1, CX 2. Der Adreßleiter RX 1,
CX 2
verläuft dann durch die Steueröffnungen der magnetischen Vorrichtungen
104 und 101 in der einen Richtung und zurück durch die Leseöffnungen
der Vorrichtungen 102 und 103 in der anderen Richtung. Anstatt nun
wie in F i g. 6 geerdet zu werden, verläuft dann der Adreßleiter zu einer anderen
Kernebene, die hier mit Z' bezeichnet ist. Dort geht er in Zeile X2 durch die Steueröffnungen
104' und 101' in der einen Richtung und dann zurück durch die Leseöffnungen der
Vorrichtungen 102' und 103' in der anderen Richtung, wonach er geerdet
wird. In der aus vielen Ebenen bestehenden praktischen Ausführungsform würde diese
Leiteranordnung natürlich für jede Ebene fortgesetzt werden.
-
In Zeile X1 erregt ein bipolarer Stromtreiber 144
den Adreßleiter
RX2, CX 1. Dieser Leiter durchläuft dann die Steueröffnungen der magnetischen
Vorrichtungen 102 und 103 in der einen Richtung und dann die Leseöffnungen
der Vorrichtungen 104 und 101 in der anderen Richtung. Anstatt dann
wie in F i g. 6 geerdet zu werden, verläuft der Adreßleiter weiter zu einer anderen
Kernebene Z', wo er in Zeile X 1 durch die Steueröffnungen 102' und
103' in der einen Richtung und zurück durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen
104' und 101' in der entgegengesetzten Richtung hindurchgeht und dann
geerdet wird.
-
Entlang der Y-Koordinate in Spalte Y 1 erregt ein bipolarer Stromtreiber
145 den Adreßleiter RY1, CY1, der durch die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen
103 und 104 in der einen Richtung und durch die Steueröffnungen derselben
Vorrichtungen in der anderen Richtung verläuft. Anstatt dann wie in F i g. 6 geerdet
zu werden, führt der Adreßleiter zu der Kernebene Z' und geht dort in Spalte Y1
durch die Öffnungen der Vorrichtungen 103' und 104' in der einen Richtung
und durch die Steueröffnungen derselben Vorrichtungen in der entgegengesetzten Richtung
hindurch, wonach er geerdet wird.
-
In Spalte Y2 erregt der bipolare Stromtreiber 146 den Adreßleiter
RY2, CY2. Dieser Leiter durchläuft die Leseöffnungen der magnetischen Vorrichtungen
101 und 102 in der einen Richtung und die Steueröffnungen derselben
Vorrichtungen in der anderen Richtung. Anstatt dann wie in F i g. 6 geerdet zu werden,
verläuft der Adreßleiter zu der Kernebene Z' und geht dort in Spalte Y2 durch die
Öffnungen der Vorrichtungen 101' und 102' in der einen Richtung und
durch die Steueröffnungen derselben Vorrichtungen in der entgegengesetzten Richtung
hindurch, bevor er geerdet wird.
-
Wie in F i g. 6 und 8 wird, wenn während der Leseoperation ein Zeilenleiter
und ein Spaltenleiter erregt werden, nur eine magnetische Vorrichtung der Ebene
Z zum Lesen ausgewählt und gleichzeitig an der Innenwand ihrer Steueröffnung mit
der entsprechenden umgekehrten Vormagnetisierungskraft versehen. Die anderen magnetischen
Vorrichtungen derselben Ebene werden weder für das Lesen noch für das Steuern ausgewählt.
Weil aber F i g. 9 mehrere Ebenen enthält, wird die entsprechende magnetische Vorrichtung
(mit denselben Koordinaten) in jeder Ebene gleichzeitig für eine Leseoperation adressiert,
und ein Signal wird in der Lesewicklung (nicht gezeigt) der betreffenden Ebene entsprechend
dem in der ausgewählten magnetischen Vorrichtung gespeicherten Zustand erzeugt.
-
Entsprechend der oben beschriebenen Wirkungsweise der Vorrichtung
von F i g.1 liegen die bipolaren Halbadreß-Stromimpulse, die während der Leseoperation
den Adreßleitern von F i g. 6 bis 11 zugeführt werden, doppelt mit positiver und
negativer Polarität vor, um sicherzustellen, daß die durch Stromkoinzidenz ausgewählte
magnetische Vorrichtung in jeder Ebene in einem gewünschten Bezugszustand verbleibt.
Während
der Steueroperation der Anordnung nach F i g. 9 wird eine entsprechende Speichervorrichtung
in jeder Ebene durch Koinzidenz adressiert. Außer ihr wird in keiner Ebene eine
andere magnetische Vorrichtung durch Koinzidenz adressiert, um den darin gespeicherten
Zustand zu ändern. Dem Fachmann dürfte es bekannt sein, daß beim normalen Betrieb
einer dreidimensionalen Kernmatrix die gezeigte Sperrwicklung so benutzt wird, daß
die durch Koinzidenz adressierte Vorrichtung einer oder mehrerer Ebenen nicht ihren
Speicherzustand ändert, wie es im Hinblick auf die in den Speicher eingeschriebene
Information angemessen wäre.
-
Gleichgültig ob nun eine (F i g. 6, 8) oder mehr (F i g. 9) Kernebenen
von Speichervorrichtungen mit zwei Öffnungen in der Speicheranordnung verwendet
werden, es ist nur eine Stromquelle (ein gemeinsamer Adreßleiter) für jede Spalte
und jede Zeile der X-Y-Speicheranordnungskoordinaten nötig. Da jeder gemeinsame
Adreßleiter so umgebogen ist, daß seine beiden Teile dicht aneinanderliegen, werden
die übertragungsleitungseigenschaften des Adreßleiters stark verbessert, und die
Geschwindigkeit des Stromimpulses, der über ihn übertragen werden kann, wird stark
erhöht. Daher können die Lehren der Erfindung auf große Speicheranordnungen angewandt
werden, bei denen viele Ebenen entlang einer Z-Dimension aufeinanderfolgen.
-
Die in F i g. 7 gezeigte Anordnung mit drei Adreßleitern kann auch
in einer dreidimensionalen Anordnung etwa in, der gleichen Weise verwendet werden,
wie dies für die Anordnung mit zwei Adreßleitern nach F i g. 6 beschrieben wurde.
Um dies zu veranschaulichen, wird auf Fi g. 10 verwiesen. Dort sind in der Ebene
Z die magnetischen Vorrichtungen von F i g. 7 in denselben Zeilen und Spalten angeordnet.
Wie in F i g. 7 ist zur Vereinfachung der Darstellung keine Lese- oder Sperrwicklung
gezeichnet, denn an Hand von F i g. 8 kann der Fachmann diese erforderlichen Wicklungen
einsetzen. Nur die letzte Kernebene Z' ist von den weiteren Ebenen dargestellt,
in der die gleichen Bezugsziffern beibehalten sind. Wie in F i g. 9 befinden sich
die Zeilen in waagerechter, die Spalten in senkrechter Anordnung.
-
In Zeile X 2 von Ebene Z ist der bipolare Stromtreiber 147 so angeschlossen,
daß er den Adreßleiter RX2 erregt. Der Adreßleiter RX2 durchsetzt die Leseöffnungen
der Vorrichtungen 104 und 101 in der einen Richtung und geht dann weiter zur Zeile
X2 der Ebene Z', wo er durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen 101' und 104' in
der anderen Richtung hindurchgeht und dann geerdet wird. Alle Adreßleiter der Vorrichtungen
der Ebene Z' werden gegenüber denen der Ebene Z im umgekehrten Sinne verwendet.
Daher werden in jeder zweiten Ebene der Z-Dimension die Adreßleiter im umgekehrten
Sinne benutzt.
-
In der Zeile X2 der Ebene Z erregt der bipolare Stromtreiber 148 den
Adreßleiter CX2, der in der einen Richtung durch die Steueröffnungen der Vorrichtungen
101 und 104 und dann weiter zur Zeile X2 der Ebene Z' verläuft, wo er die Steueröffnungen
der Vorrichtungen 104' und 101' in der anderen Richtung durchläuft, bevor er geerdet
wird.
-
In Ebene Z, Zeile X1, erregt der bipolare Stromtreiber 149 den Adreßleiter
CX 1. Dieser geht durch die Steueröffnungen der Vorrichtungen 103 und 102
in der einen Richtung hindurch, geht dann über zur Reihe X 1 der Ebene Z und durchläuft
dort die Steueröffnungen der Vorrichtungen 102' und 103' in der anderen Richtung,
wonach er geerdet wird.
-
In Zeile X1 von Ebene Z erregt der bipolare Stromtreiber 150 den Adreßleiter
RX 1. Dieser durchläuft die Leseöffnungen der Vorrichtungen 102 und 103 in der einen
Richtung und dann in Zeile X 1 der Ebene Z' die Leseöffnungen der Vorrichtungen
103' und 102' in der anderen Richtung, wonach er geerdet wird.
-
Es werden also für jede Zeile der dreidimensionalen Koinzidenzstromanordnung
für jede Ausführung der Erfindung mit drei Adreßleitern zwei Stromtreiber benötigt.
Die einzige Einsparung an Stromtreibern erfolgt entlang der Y-Koordinate, wo für
jede Spalte nur ein Stromtreiber nötig ist. Zum Beispiel ist für die Spalte Y1 der
Ebene Z der Stromtreiber 151 so angeschlossen, daß er den AdreßleiterRY1, CY1 erregt.
Dieser durchläuft dann die Leseöffnungen der Vorrichtungen 103 und 104 in der einen
Richtung und geht zurück durch die Steueröffnungen dieser Vorrichtungen hindurch
in der anderen Richtung. Der Leiter RY1, CY1 wird dann nicht wie in Fig. 7 geerdet,
sondern geht weiter zur nächsten Spalte Y1 der Ebene Z', wo er die Steueröffnungen
der Vorrichtungen 103' und 104' in der einen Richtung durchsetzt und dann durch
die Leseöffnungen in denselben Vorrichtungen in der anderen Richtung zurück verläuft,
bevor er geerdet wird.
-
In Spalte Y2 der Ebene Z erregt der bipolare Stromtreiber 152 den
Adreßleiter RY2, CY2. Dieser geht durch die Leseöffnungen der Vorrichtungen 1.01
und 102 in der einen Richtung hindurch und verläuft dann zurück durch die Steueröffnungen
derselben Vorrichtungen in der anderen Richtung. Der Leiter ist nicht wie in F i
g. 7 geerdet, sondern geht weiter zur nächsten Spalte Y2 der Ebene Z', wo er die
Steueröffnungen der Vorrichtungen 101' und 102' in der einen Richtung und dann die
Leseöffnungen derselben Vorrichtungen in der anderen Richtung durchläuft und dann
geerdet wird.
-
Obwohl bei der Anordnung mit drei Adre 3lei ern nach F i g. 7 und
10 nicht so viele Stromadreßtreiber eingespart werden wie bei der Anordnung mit
zwei Adreßleitern nach F i g. 6 und 9, gibt es Fälle, in denen diese Technik zweckmäßiger
ist.
-
Zum Beispiel sind im Stand der Technik Ferritspeicherplatten mit Öffnungen
bekannt, bei denen das jede Öffnung umgebende magnetische Material als Toroidkern-Vorrichtung
(mit nur einem Magnetpfad) wirksam ist. Während die erfindungsgemäßen Anordnungen
mit zwei und drei Adreßleitem nach F i g. 6 bis 10 mehrere einzelne Vorrichtungen
mit zwei Öffnungen benutzen, dürfte es klar sein, daß sich die Lehren der Erfindung
gleichermaßen anwenden lassen, wenn diese Vorrichtungen mit zwei Öffnungen tatsächlich
mehrere Öffnungspaare in einer größeren Ferritspeicherplatte sind.
-
Da die verbesserte Transfluxorvorrichtung von F i g. 1 auch in einem
»nichtbegrenzten« magnetischen Material zufriedenstellend arbeitet, kann sie auch
in einer größeren Ferritspeicherplattenanordnung benutzt werden. F i g. 11 veranschaulicht
zwei größere Ferritplatten 181 und 182 mit mehreren Lochpaarelementen, bei denen
das jedem Lochpaar zugeordnete aktive magnetisierbare Material während des Sperrzustandes
die allgemeine Form eines Flaschenzuges aufweist. In F i g. 11 sind nur die Lochpaarelemente
der Platte 181 sichtbar. Da die
Treibleitungen gemäß den obigen
Ausführungen durch die Löcher benachbarter Lochpaare im entgegengesetzten Wicklungssinn
verlaufen, ergeben sich beim Betrieb der Anordnung in den Grenzbereichen gleichsinnige
Flüsse, die sich gegenseitig ausweichen bzw. verdrängen. Die auf diese Weise entstehende
Flußschranke hat viele Vorteile, z. B. eine sehr geringfügige Wechselwirkung zwischen
den magnetischen Eigenschaften der aus den Lochpaaren bestehenden Elemente. Bei
Verwendung einer großen gelochten Ferritplatte an Stelle der Einzelelemente stehen
die meisten der bekannten Vorteile der gelochten Ferritspeicherplatten für den Speicher
zur Verfügung, der unter Verwendung der verbesserten Transfluxor-Vorrichtung aufgebaut
ist. Aus F i g. 11 ist ersichtlich, daß die Steueröffnung eines Lochpaarelements
nicht an die Steueröffnung des nächsten anderen Lochpaarelements angrenzt. Durch
die Zusammenwirkung dieser besonderen Auslegung der öffnungen und der obenerwähnten
Flußschranke erhält man ein Speichersystem, das viele Bits mit nicht löschender
Speicherung ohne Störung oder Übersprechen zwischen den benachbarten Lochelementen
umfaßt. F i g. 11 gleicht F i g. 9 mit der Ausnahme, daß die Ebenen einheitliche,
gelochte Ferritplatten sind. Diese Übereinstimmung wird durch die Bezugsziffern
noch verdeutlicht.