-
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Datenspeicher mit einem
Ferritblock, der aus wenigstens zwei Ferritschichten und einer zwischen diesen befindlichen
Lage sich kreuzender, bandförmiger Leitungen besteht.
-
Es ist bereits bekannt, bei magnetischen Datenspeichern an Stelle
von diskreten Speicherelementen, z. B. Ringkernen, gelochte Platten oder Blöcke
aus Ferritmaterial zu verwenden, durch die die Treibleitungen gefädelt werden und
in denen sich um die Löcher Magnetflußpfade ausbilden, die als Speicherelemente
dienen (z. B. Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference, 10. bis 12.
Dezember 1956, S. 107 bis 115, und österreichisches Patent 189 419). Derartige
Speicheranordnungen gestatten einen Koinzidenzstrombetrieb, wie er bei Ringkernmatrlzen
üblich ist. Zwar wird die Fädelarbeit bei der Herstellung dieser Anordnungen gegenüber
der Herstellung von Ringkernspeichermatrizen stark vereinfacht. Sie nimmt aber trotzdem
noch einen erheblichen Umfang ein. Außerdem haben die Anordnungen den Nachteil,
daß sie wegen der von den Speicherstellen ausgehenden Streuflüsse keine sehr hohe
Speicherdichte gestatten. Dies hat wiederum zur Folge, daß das Ferritmaterial der
Platten oder Blöcke nur unvollkommen ausgenutzt wird.
-
Es ist außerdem bekannt, einen magnetischen Datenspeicher dadurch
herzustellen, daß zwischen zwei Ferritschichten, die aus einer aus Ferritpulver
und einem geeigneten Bindemittel bestehenden Masse geformt sind, ein Gitter orthogonal
verlaufender Leitungen gebracht wird und daß der so erhaltene Block gesintert wird
(Proceedings of the Fall Joint Computer Conference, Vol. 24, 1963, S.77 bis 90).
Ein solcher Speicher benötigt -zwei Leitungskreuzungsstellen zur Speicherung einer
Binärziffer. Gegenüber bekannten Speichermatrizen, die nur einen Speicherkern pro
Binärziffer verwenden, wird daher in wenigstens einer Koordinatenrichtung die doppelte
Anzahl Treibleitungen benötigt. Der Speicher ist wortorganisiert, und ein Koinzidenzstrombetrieb
für Einschreiben und Lesen, wie er bei Ringkernmatrizen verwendet wird, ist nicht
möglich. Auch bei diesem Speicher besteht die Gefahr, daß bei enger Packungsdichte
der Speicherzellen die durch die Treibströme hervorgerufenen Streuflüsse die Speicheroperationen
stören.
-
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Datenspeicher der eingangs
erläuterten Art anzugeben, der einen Koinzidenzstrombetrieb gestattet und von den
Speicherelementen ausgehende Streulüisse weitgehend vermeidet. Gemäß der Erfindung
wird dies dadurch erreicht, da13 von den vier Eckbereichen, die um den Kreuzpunkt
zweier Leitungen liegen, zwei sich diagonal gegenüberliegende als nicht magnetisierbare
Bereiche ausgebildet sind, die den von einem Strom auf einer oder beiden Leitungen
erzeugten Magnetfiuß in einen die Kreuzungsstelle über die anderen beiden Eckbereiche
diagonal umfassenden Flußpfad lenken. Ein derartiger Speicher hat den Vorteil, daß
er in der gleichen Weise betrieben werden kann wie ein herkömmlicher Ringkernspeicher.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
aus den Unteransprüchen ersichtlich. Nachfolgend sind verschiedene Ausführungsbeispiele
der i t?rfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ferritschicht,
wie sie in einer Speicheranordnung gemäß der Erfindung vcr%%en(fet wird, f' i g.
2 einen 'feil einer Speicheranordnung ;@enr;il.t der Erfindung, 1' i g. 3A bis 3I)
verschiedene Sclinittdtirstelluii,,cn der in 1' i g. _' gezeigten Anordnung, entsprechend
den dort angegebenen, die gleiche Bezeichnung tragenden Schnittlinien, 1' i
u. -1 eine Speiclierm@itri,# gemäß f?rfinilung, f' i e. 5 eine herkömmliche
1tin#-,keriiiu:itri,; in sc@iernatischcr Darstellung, h' i g. 6 ein einzelnes Speicherelement
der Anordnung nach l' i g. 4 in stark vergrößerter Darstellung ztn- F?rlüuterung
der I)üncnsionierung,ver_ hältnisse, F i :,. 7 eine andere Ausführungsform einer
Ferritschicht >tiiii Aufbau einer Speicheranordnung geniiil3 der Erfindung, F i
g. 8 einen "feil einer Speicheranordninig, die unter Verwendung einer Ferritschicht
gemäß F i g. 7 aufgebaut ist, F i g. 9A bis ()t' Schnittdarstellungen der Anordnung
gemäß F i g. X, entsprechend den dort angegebenen Schnittlinien, F i g. 10 und
11 weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Speicheranordnung,
F i g. 12 einen Diagonalsch.nitt durch eine Transfluxorspeicherzelle, die unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien aufgebaut ist, F i g. 13A und 1313 weitere
Schnittdarstellungen der Speicherzelle gemäß F i g. 13, F i g. 14 einen bekannten
Translluxorkern, Fig.15A und 15B eine weitere Ausführungsform eines Transfluxorspeichers
gernäß der Erfindung, F i g. 16 eine Festwertspeiclierinittrix, die nach den Prinzipien
vorliegender Erfindung ausgebildet ist, F i g. 17A und 17 B Detailansichten
zur Erläuterung der Speicherung binärer Informationen in der Matrix gemäß
F i g. 16, F i g. 18 eine weitere Ausführungsforen einer erfindungsgemäßen Festwertspeicherrnatrix,
F i g. 19A und 19 B Darstellungen der Speicherung binärer Informationen in
der Matrix von F i g. 18 und F i g. 20 einen Teilschnitt eines mehrere separate
Speicherebenen umfussenden Ferritblockes.
-
In den F i g. 1 bis 4 ist ein Datenspeicher gezeigt, der aus zwei
Ferritschichten 1 (F i g. 1) hergestellt wird, die nach einem bekannten Verfahren
unter Verwendung einer Eins Ferritpulver und einem geeigneten Bindemittel bestehenden
Masse geformt werden. Methoden, die sich zur Herstellung derartiger Ferritschichten
eignen, sind beispielsweise in den Veröffentlichungen von R. S h a h b e n d e r
u. a.: »L,iininrtted Ferrite Meinory«, Proccedings of tlie Fall Joint Computer Conference
1963, S.77 bis 90, und von E. A. B a r t k u s u. a.: »An Approach Towards
Batch Fabricated Ferrite Meinory Planes«, IBM Journal of Research and Development,
April 1964, S. 170 bis 176, beschrieben. Die Ferritschichten l
werden nach
ihrer Trocknung in einer schachbrettartigen Weise mit quadratischen löchern 2 vorsehen.
Auf einer der beiden Schichten wird während oder nach ihrer Herstellung ein Gitter
aus orthogonal verlaufenden Bandleitungen 3, 4 angebracht. Die beiden Schichten
werden daraufhin in Sandwichform zusammengepreßt, so da13 sich die Bandleitungen
zwischen den Schichten befinden, und rii einem
einheitlichen Block
S gesintert (F i g. 3A). Die Band-Icitungen 3, 4 und die Löcher 2
sind so atilcinander abgestimmt, daß die Leitungen entlang den Lochkanten verlaufen
(F i g. 2 und 3B, 3C). Llierzu sind die spalten- und zeilenweise auf Lücke bzw.
gegeneinander versetzt angeordneten Löcher 2 in ihrer Grüße derart bemessen, daß
der Abstand zwischen zwei Löchern so groß ist wie die Seitenlänge eines Loches plus
der doppelten Breite der Bandleitungen 3 bzw. 4. Ein ,jedes der Löcher 2
ist somit von zwei benachbarten Spaltenleitungen 2 und zwei benachbarten Zeilenleitunen
3 umgeben, deren einander zugekehrte Kanten'- mit den Lochkanten Übereinstimmen.
Gegenüber den vier Ecken eines ,jeden l.oclies 2 befindest sich je ein Loch der
benachbarten !.eile und Spalte (F i g. 4). Der Abstand zwischen den benachbarten
Ecken von zwei derartigen Löchern ist lediglich so groß wie die diagonale Ausdehnung
des Uberlappungsbereiches der beiden Bandleitungen 3, 4 die an den einander
zugekehrten Kanten dieser Löcher verlaufen. Llierdurch sind die zwischen den Löchern
verbliebenen quadratischen Felder 8 der Schichten 1 nur durch zwei schmale
Stege 6, 7 aus Ferritmaterial beiderseits der Leitungen 3 und 4
miteinander
verbunden (F i g. 3 D). Diese Stege bilden zusammen mit den Eckbereichen
der von ihnen verhtindcnen Felder 8 den geschlossenen Flußpfld eines Spcichereleinentes,
der schräg zu den Bandleitungcil 3, 4 verläuft. Die Schrägstellung des Flußpfades
gegenüber der Richtung der Bandleitungen 3, 4 wechselt von Speicherelement zu Speicherelement
und beträgt bei untereinander gleich breiten Bandleitungen 45 . In F i g. 4 sind
die auf diese Weise erhaltenen Spcichereleinente 9 strichliniert angedeutet. Wie
ein Vergleich mit F i g. 5 zeigt, in der eine bekannte Ringkernspeicherinatrix schematisch
dargestellt ist. sind die Speicherelemente 9 von I' i g. 4 in der gleichen Weise
angeordnet, wie die Ringkerne 10 in der Matrix von F i g. 5. Da die Speicherelemente
9 einen geschlossenen Flußpfad aufweisen, und da das Material, aus welchem die zur
Herstellung verwendeten Ferritschichten 1 bestehen, eine nahezu rechteckfürnlige
1-lysteresektirve besitzt, kann die Anordnung nach dein Koinzidenzstrolnprinzip
in der Weise betrieben werden, wie es für Ringkernmatrizen der in F i g. 5 dargestellten
Art bekannt ist.
-
Uin der Anordnung eine größere mechanische Festigkeit zu geben, können
die Löcher 2 vor dein
Sintern mit Keramikmaterial ausgefüllt werden,
das finit (lein Ferritniaterial zusammen zu einem einheitlichen Block gesintert
wird.
-
Bekanntlich werden die Speichereigenschaften eines in einem Material
finit rechteckiger flystereseschleife verlaufenden Flußpfades durch den Bereich
des kleinsten Flußquerschnittes bestimmt. Dies bedeutet, daß nur eine der beiden
Ferritschichten 1 in ihrer Dicke genau dimensioniert sein muß, während für
die andere lediglich die Bedingung besteht, daß sie nicht dünner ist als die erstgenannte
Schicht. Eine weitere Möglichkeit, den Flußqtierschiiitt genau zu bestimmen, besteht
darin, daß die quadratischen Bereiche 8 mit einer magnetisch isolierenden Schicht
versehen werden, die lediglich die zum Flußpfad der benachbarten Speicherelemente
gehörenden Eckbereiche frei läßt. In F i g. 4 ist eine derartige ill,lgnetische
Isolierschicht durch den gerasterten Bereich 11 dargestellt. Sie kann beispielsweise
durch eine vor dein Sinterprozeß zwischen die beiden Ferritschichtcn 1 gebrachte
niclltnl<lgnetischc Schicht ausreichender Dicke oder durch eine nichtmagnetische
Metallschicht guter clcktrischer Leitfähigkeit gebildet werden, die auf Grund von
Wirhelstrc»neffektcii als magnetische Abschirmung \\irkt. Die Grüße der von der
Isolierschicht 11 frei gcl:isscneii Eckbereiche 12 bestimmt somit den kleinsten
Querschnitt des Flußpfades der Speicherelemente 9'.
-
Um eine ffysteresissclileifc ausreichender Rcchteckigkeit zu erhalten,
ist es erforderlich, daß
worin er die Breite der Bandleitungen 3, 4 und die Tiefe der zum I lußpfad der Speicherelemente
gehörenden Eckbereiche 12 ist (F i g. 6 und 3I)) und worin außerdem vorausgesetzt
wird, daß die Dicke a der Stege 6, 7 und die Dicke der Leitungen 3, 4 klein ist
gegenüber w. Es ergibt sich somit:
und d = k 2 <_ 0,67 w .
-
Die Dicke a der Magnetschichten 1 ain Ort der Stege 6, 7 wird durch
die Bedingung bestimmt, daß die Querschnittsfläche der Stege quer zur Flußrichtung
gemessen nicht größer ist als die Fläche der Eckbereiche 12 (F i g. 6). Hierauf
folgt:
oder C1 < 0,157 ' iV .
-
Die minimale Seitenlänge /i der Löcher 2 ergibt sich durch 1i
>_ 2(1 - 1,4 - 1e, .
-
In den F i g. 7 bis c) ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Speicheranordnung dargestellt, die sich voll der in Verbindung mit den F i g. 1
bis 4 beschriebenen lediglich dadurch unterscheidet, daß die Löcher 2 durch magnetische
Isolierschichten 14 ersetzt sind, die vor der Sinterung in eine der beiden
Ferritschichten 1 eingebettet werden, aus denen die Anordnung hergestellt
wird. Die nicht mit Isolierschichten bedeckten Stellen der beiden Ferritschichten
1 werden bei der nachfolgenden Sinterung fest miteinander verbunden. Die
Isolierschichten 14 können aus einer nichtmagnetischen Schicht ausreichender
Dicke oder aus einer elektrisch gut leitenden Metallschicht bestehen. Die Form und
Anordnung der Isolierschichten 14 gleicht der Form und Anordnung der Löcher
2 in der Anordnung nach den F i g. 1 bis 4. Wie die F i g. 8 und 9 zeigen, verlaufen
die zwischen den Ferritschichten 1 befindlichen Bandleitungen 3 und 4 entlang
den Kanten der Isolierschichten 14, so daß sich an jeder Kreuzungsstelle
der Bandleitungen ein in sich geschlossener Magnetflußpfad ausbildet, der wegen
der Wirkung der magnetischen Isolierschichten 14 nur durch die der Kreuzungsstelle
in diagonaler Richtung benachharten Ferritbereiche 8 verlaufen kann. Wenn als magnetische
Isolierschichten 14 elektrisch gilt leitende Schichten verwendet werden,
so sind die Leitungen 3,
4 mit einer nicht gezeigten Isolierschicht
zu umgeben, die eine elektrische Verbindung zu den Schichten 14
verhindert.
Ein jeder der in sich geschlossenen Flußpfade bildet ein Speicherelement 15, das
einem Ringkern, 10 der herkömmlichen Ringkerninatrix von F i g. 5 entspricht. Für
die Bemessung der Flußpfade sind die in Verbindung mit den F i g. 6 und 31) erläuterten
Bedingungen maßgebend.
-
In den vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden quadratische
Löcher oder Isolierschichten zur Kanalisierung des Magnetflusses in einen Pf id
verwendet, der in sich geschlossen ist und der in seiner Lage in der Matrixanordnung
dein Flußpfad in den Ringkernen einer bekannten Magnetkernmatrix entspricht. Das
gleiche Ziel kann erreicht werden, wenn statt dessen runde Löcher bzw. Isolierschichten
verwendet werden. Eine derartige Anordnung zeigt die F i g. 10. Ein Block
18, der in einer in Verbindung mit den F i g. 1 bis 4 beschriebenen Weise
aus zwei Ferritschichten 1 hergestellt ist und zwischen diesen Schichten
ein Gitter aus ortlioaonal verlaufenden Bandleitungen aufweist, besitzt eine Anzahl
runder Löcher 19, die entsprechend den weißen (oder schwarzen) Feldern eines
Schachbrettes verteilt sind. Der Durchmesser der Löcher 19 und die Breite
der Bandleitungen, von denen mir zwei durch schraffierte Bereiche 20, 21 dargestellt
sind, ist so bemessen, daß die Löcher zweier benachbarter Zeilen oder Spalten teilweise
in die zwischen diesen verlaufende Bandleitung hineinragen bzw. ein Kreissegment
aus den Bandleitungen herausschneiden, wie es beispielsweise bei 22 für die Leitung
20 dargestellt ist. Durch eine derartige Anordnung wird erreicht, daß der LJberlappungsbereich
23 der Leitungen 20, 21 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch die beiden
benachbarten Löcher 1911, 19h begrenzt wird. Ein durch Ströme auf den Leitungen
2(1, 21 im Ferritniaterial des Blockes 18 erzeugter Magnetllußpfad wird daher
durch die Bereiche 24, 25 kanalisiert, die den Uberlappungsbereich 23 tin den anderen
zwei sich diagonal gegenüberliegenden Seiten begrenzen. Ein derartiger in sich geschlossener
Flußpfitd bildet ein Speicherelement, das in F i g. 10 schematisch bei 26 dargestellt
ist und das den Speicher-clenienten 9 von F i g. 4 entspricht. An den Kreuzungsstellen
des im Block 18 eingeschlossenen Leiternetzes werden gleichartige Speicherelemente
gebildet. An Stelle der Löcher 19 können in der Anordnung mich F i g. 10
auch magnetisch isolierende Schichten der vorausgehend angegebenen Art Verwendung
finden.
-
Die 1= i g. 1 1 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der inaznetischc
Isolationsbereiche zur Kanalisierung des die Speicherelemente bildenden Magnetflusses
ver"cndet werden und bei der die bandfornnLen Koordniatenleltungen 30. 31
zur Bildung der Isolationsbereiche dienen. Die BandleitunLen 30. 31 weisen zu diesem
J%#eck Zickzack- bzw. V4'ellenform auf. In F i g. 14 ist eine Matrix mit vier Bandleitungen
für jede hoordinatenrichtung wieder-egeben. I)ic Bandleitungen 30. 31 befinden sich
zwischen zwei gleichmäßigen. ungelochten Ferritschichten. von denen jedoch die obere
111r besseren Darstellung halber weggelassen wurde. Aus der schraffierten Darstellung
von zwei Bandleitun -en 30, 31 ist ersichtlich, daß bis auf quadratische Bereiche
32 und vernachlifssigbare kleine Bereiche 33 die gesamte Matrixtlifche vorn Leitcrinaterial
der Bandleitungen bedeckt ist. Dies nird dadurch erreicht. daß die zickzack- bzw.
wellenförmigen Bandleitungen benachbarter Zeilen bzw. Spalten jeweils um den Abstand
einer halben Zickzack- bzw. Wellenteilung gegeneinander versetzt sind. Die Bereiche
32 sind schachbrettartig verteilt. Durch die Wirkung der in den Bandleitungen entstehenden
Wirbelströme wird der an den Kreuzungsstellen zweier Bandleitungen 30, 31 erzeugte
.Magnctfluß durch die Eckbereiche 34 der diesen Kreuzungspunkten diagonal benachbarten
Bereiche 32 geleitet. 1:s entstehen auf diese Weise Speicherelemente 35,
die den Speicherelementen 9 von F i g. 4 entsprechen. Die kleinen Bereiche
33, die zwischen einander zugekehrten Wellelibergen der Bandleitungen zur Verhinderung
eines Querschlusses notwendig sind, gestatten -zwar einen .kleinen Nebenfußpfad.
Da dessen Querschnitt wegen der kleinen Fläche der Bereiche 33 sehr klein ist und
der Abstand x viel größer als der entsprechende Abstand 1° ist, kann dieser nur
bei Halbauswahlzellen auftretende Nebenffußpf ad vernachlässigt werden. Für das
durch das Auftreten koinzidenter Ströme auf den Koordinatenleitungen 30, 31 jeweils
ausgewählte Speicherelement wird ein Nebenfluß durch die Bereiche 33 dieser Elemente
völlig ausgelöscht, da die Polarität der Ströme auf den Leitungen 30, 31 in bezug
auf diese Bereiche 33 gegensätzlich ist.
-
Nach den vorausgehend dargelegten Prinzipein der Erfindung sind nicht
nur Speicheranordnungen realisierbar, deren Speicherelemente den bekannten, eine
einzige Öffnung aufweisenden Ringkernen entsprechen. Nach den gleichen Prinzipien
können auch Speicherelemente hergestellt werden, die den bekannten Mehrlochkernen
oder Transüuxoren in Aufbau und Funktion gleichen. Eine derartige Möglichkeit ist
in den F i g. 1? und 13 näher ausgeführt. Die dort gezeigte Einrichtung besteht
aus einem Ferritblock, der aus drei Ferritschichten der in F i g. 7 dargestellten
Art hergestellt ist. Zwischen je zwei der Ferritschichten ist ein Satz orthogonal
verlaufender Bandleiter 41, 42 und 43, 44 angeordnet. Die F i g. 13A
und 1313 zeigen ein Transiluxorspelcherelelnent in Gestalt zweier
Teilschnitte durch die Ebene der Bandleitersätze, während die F i g. 1? einen Schnitt
zeigt. der diagonal durch die dein dargestellten Transfuxorspeicherelement zugeordnete
Kreuzungsstelle der beiden Bandleiters<ftze verläuft. in den Ebenen der beiden
Bandleitersätze sind in der in Verbindung mit F i g. 7 beschriebenen Weise elektrisch
leitende Schichten 45, 46 als magnetische Abschirmungen zur Kanalisierung
der Magnetflusses angeordnet. Diese Schichten entsprechen den Schichten
14 von 1= i g. 7. Des Weiteren sind in den gleichen Ebenen elektrisch leitende
Schichten 47, 48 angeordnet, die ebenfalls als magnetische Abschirmungen
«irken und zur Begrenzung des Flußquersclinittcs dienen, analog den magnetisch isolierenden
Bereichen 11 von 1= i g. 4. Es entstehen auf diese Weise zwei in
sich geschlossene FIußpfide 54, 55 definierten Querschnittes, von
denen der eine die Kreuzungsstelle des oberen Leiterpaares 41"42 und der andere
die Kreuzungsstelle des unteren Leiterpaares 43, 44 diagonal umfißt. Aus F i g.
1? ist ersichtlich, daß die dargestellte Speicherzelle drei Stege 49, 50,
51 besitzt, die einen Teil der Flußpfade 54, 55 bilden. Diese Stege entsprechen
den Stegen 49', 50', 51' eines bekannten in F i g. 14 dargestellten
Transfiuxorker-' nes. Um annähernd die gleichen Bedingungen wie hei diesem Kern
zu erzielen, «ird der Steg 51 ema
so dick ausgebildet, wie die Stimme
der Dicke der Stege 49 und 50 beträgt. Ebenso ist die Querschnittsfiächc: der einander
diagonal gegenüberliegenden, einen Teil (fier Flußpfade 54, 55 bildenden Uberlappungsbereiche
52, 53 so bemessen, (laß die dein dickeren Steg 51 zugeordneten Uberlappungsbereiclie
53 eine doppelt so große Fläche aufweisen wie die Uberlappungsbereiche 52. Dies
wird durch Verwendung unterschiedlicher Leiterbreiten erreicht. Im Beispiel sind
die (lern dickeren Steg 51 zugeordneten Bandleitungen 43, 44 schmaler ausgebildet
als die Bandleitungen 41, 42. Um nun auch für die unterschiedlichen Weglängen
der Flußpfade 54, 55 eine Anniiherung an die Längen der entsprechenden I'Iiilipf<ide
54', 55' im bekannten ringf"örinigen Transfluxorkern zu erreichen, werden die Stege
49, 50, 51
aus Ferritmaterial unterschiedlicher Koerzitivkraft hergestellt.
Die Koerzitivkraftwerte haben folgende Beziehung zueinander: -Hc'so
< 11('"g <` He', .
Zur Herstellung des Blockes 40 wird
daher eine erste mittlere f'erritschicht mit niedrigem Il(--Wert, eine zweite Ferritschicht
gleicher Dicke mit höherem llc-Wert und eine dritte Ferritschicht doppelter Dicke
finit sehr großem Hc-Wert verwendet. Es können so annähernd die gleichen Bedingungen
erzielt werden, die in einem Ringkerntransluxor bekannter Hauart vorhanden sind.
Hierdurch ist es möglich, die in den I= i g. 12 und 13 dargestellte Speicherzelle
in den für Transfiuxoren bekannten Betriebsarten zu betreiben, deren leervorstechende
Merkmale die hohe Operationsgeschwindigkeit und die ierstörungsfreie Wertentnahme
sind.
-
Eine weitere Möglichkeit, einen Transfluxorspeicher (lcinäß den Prinzipien
vorliegender Erfindung herzustellen; ist in den I# i g. 15A und 15 B angegeben.
Die 1' i g. 15A zeigt eine Vier-Elemente-Matrix und die f' i g. 15 B einen Schnitt
A-A der Anordnung von F i g. 15A. Die Transfluxorspeicherelemente sind mit 56 bezeichnet.
Sie werden durch zwei diagonal benachbarte Kreuzungsstellen der Bandleiter
41, 42
und 43, 44 gebildet, die zwischen zwei Ferritschichten 57, 58
angeordnet sind. Von diesen Leitungen isoliert befindet sich außerdem noch
eine elektrisch leitende Schicht 59 -zwischen den Ferritschichten, die in der beschriebenen
Weise als magnetische Abschirmung wirkt. Diese Abschirmschicht hat die in I' i g.
15A gerastert angegebene Form. Wie aus dieser I'igur ersichtlich ist, sind die sich
jeweils in den Diagonalen gleicher Richtung gegenüberliegenden Lckbereiche der beiden
ein Speicherelement 56 bildenden Kreuzungsstellen von der Abschirmschicht 59 ausgefüllt.
Es entsteht so ein geschlossener Flußpfad in Richtung der anderen Diagonale, der
wahlweise entsprechend der vorausgehenden Verbindung finit den F i g. 12 und 13
beschriebenen Transfluxorspeicher-Betriebsart eine Kreuzungsstelle allein oder beide
Kreuzungsstellen gemeinsam umfassen kann. Die von der Abschirmschicht für den Flußdurchtritt
frei gelassenen öberlappungsbereiche A'. B' und C weisen ein Flächenverhältnis
von 2:1 :1 auf. Die Anordnung nach den F' i g. 15A und 15 B hat gegenüber
der Anordnung nach den F i g. 12 und 13A, 13 B den Vorzug, daß nur zwei Magnetschichten
benötigt werden und daß diese Magnetschichten gleiche Hc-Werte besitzen können.
-
Mit den folgenden Ausführungsbeispielen wird gezeigt, daß die Erfindung
auch bei Festwertspeichern verwendbar ist. Festwertspeicher dienen in Datenverarbeitungsmaschinen
für Speicherung von Informationen, die sieh nach Fertigstellung der Maschine nicht
mehr lindern und daher während des Betriebes der Maschine nur zu lesen, nicht aber
neu einzuschreiben oder zu ändern sind. Derartige Speicher sind zumeist wortorganisiert;
durch den Wort-Treibimpuls wird eine Anzahl Bits parallel ausgelesen. Die F i g.
16 zeigt einen Matrixblock 60 zur Speicherung von drei dreistelligen Wörtern. Dieser
Block ist in der beschriebenen Weise aus zwei Ferritschichteil mit einem zwischengelegten
Gitter orthogonal verlaufender Bandleitungen hergestellt. Die Ferritschichten weisen
in diesem Falle keine rechteckige Hystercsesisschleife auf. Die zeilenweise verlaufenden
Bandleitungen 61 dienen als Wort-Treibleitungen, während die spaltenweise
verlaufenden Bandleitungen 62 'als Bit-Leseleitungen verwendet werden. In der Ebene
der Bandleitungen 61, 62 sind durch gerasterte schraffierte Felder gekennzeichnete
magnetische Abschirmschichten 63 angeordnet, die wie die Schichten 14 oder
45, 46 von F i g. 7 oder 13 dazu dienen, den Magnetflußpfad im Block
60 in eine Richtung zu dirigieren, die die gewünschte Verkettung zwischen
zwei sich kreuzenden Leitungen 61,
62 ergibt. Beispielsweise reicht am Kreuzungspunkt
der Wort-Treibleitung 61, und der Bit-Leseleitung 61, die Abschirinschicht 63 im
rechten oberen und im linken unteren Quadranten bis an die Kanten der Leitungen
heran, während sie in den beiden übrigen Quadranten je einen dreieckförmigen Bereich
64 zur Flußverkettung frei läßt. An der Kreuzungsstelle zwischen der Wort-Treibleitung
61, und der Bit-Leseleitung 622 erfolgt eine Flußverkettung in der gleichen Richtung,
wogegen äm Ort der Kreuzungsstelle der Wort-Treibleitung 61, und der Bit-Leseleitung
623 der obere linke und der untere rechte Quadrant für eine Flußverkettung
gesperrt sind, so daß die Verkettung durch die übrigen beiden Quadranten, also in
um 90 verdrehter Richtung erfolgt. Bei Auftreten eines Wort-Treibimpulses auf Leitung
61, werden auf den Leitungen 62,, 622, 62,
Ausgangssignale erzeugt, deren
Polarität von der Richtung der eine Flußverkettung gestattenden Flußpfade bestimmt
wird. Im dargestellten Beispiel ist festgelegt worden, daß ein in sich geschlossener
Magnetlußpfad, der durch den oberen linken und den unteren rechten Quadranten einer
Kreuzungsstelle verläuft, eine binäre Eins darstellt und- daß ein Magiietltißpfid,
der durch den oberen rechten und den unteren linken Quadranten einer Kreuzungsstelle
verläuft, eine binäre Null darstellt.
-
Die Analogie dieser Flußpfade zu entsprechend gefädelten Ringkernen
bekannter Bauart zeigen die 1' i g. 17A und 17 B.
-
In den F i g. 18 und 19 ist eine Abwandlung der Anordnung nach dett
F i g. 16 und 17_ dargestellt. Der Unterschied zu dem vorausgehend beschriebenen
Beispiel besteht darin, daß die Flußverkettung zwischen den Treib- und Leseleitungen
so gewählt ist, daß die Lesesignale für die Binärwerte Null und Eins nicht eitle
gegensätzliche Polarität aufweisen, sondern der eine Binärwert durch, das Auftreten
eines Impulses und der andere durch das Fehlen eines Impulses angezeigt wird. Der
Binärwert Eins soll durch eineu Leseimpuls und der Binärwert Null durch dies Fehlen
eines solchen Impulses dargestellt werden. Deinentsprechend
gestattet
die Abschirmschicht 63 nur an denjenigen Kreuzungsstellen der Treib- und Leseleitungen
61, 62 eine Flußverkettung, denen der Binärwert Eins zugeordnet ist. Dies
sind in F i g. 18 beispielsweise die Kreuzungsstellen der Wort-Treibleitung 61I
und der Bit-Leseleitung 62Z, 623. Um jedoch unabhängig von dem Inhalt der gespeicherten
Information eine annähernd einheitliche Leitungsimpedanz für alle Wort-Treibleitungen
62 und damit auch eine einheitliche Lesesignalamplitude auf den Bit-Leseleitungen
62 zu gewährleisten, werden den übrigen Kreuzungsstellen (Speicherstellen der Binärwerte
Null) geschlossene Flußpfade zugeordnet, die lediglich die Wort-Treibleitungen 61
umfassen, ohne dabei eine Verkettung mit den Bit-Leseleitungen zu bewirken. Dies
wird erreicht, indem die Abschirmschicht 63 nur die beiden linken Quadranten einer
derartigen Kreuzungsstelle sperrt und in den beiden rechten Quadranten dreieckförmige
Bereiche 66 zur Ausbildung eines Flußpfades freilegt. Dies ist beispielsweise an
den Kreuzungsstellen der Wort-Treibleitung 611 und der Bit-Leseleitung
621 und 624 ersichtlich.
-
Die F i g. 19A und 19B zeigen eine Analogie der in F i g. 17 zur Speicherung
der Binärwerte verwendeten Flußpfadkonfiguration zu entsprechend gefädelten Ringkernen
bekannter Bauart. Es ist zu bemerken, daß die Leitungen 61, 62 einerseits und die
Abschirmschicht 63 durch geeignete Isolierschichten elektrisch voneinander getrennt
sind. Dies gilt auch für die Anordnung nach den F i g. 16 und 17.
-
Der bei einer Abfrageoperation in den Anordnungen nach den F i g.
16 und 18 auftretende Magnetfluß wird durch die Größe der dreieckförmigen Bereiche
64 und 66 bestimmt, sofern die Dicke der Ferritschichten, aus denen die Anordnungen
aufgebaut sind, nicht so klein ist, daß der Flußquerschnitt in den Bereichen oberhalb
und unterhalb der Speicherelemente kleiner ist als in den Bereichen 64 bzw. 66.
Oberhalb dieses Mindestmaßes ist die Dicke der Ferritschichten nicht . kritisch.
Es ist daher möglich, durch entsprechende Aufeinanderschichtung mehrerer Ferritschichten
und entsprechender Lagen Treib- und Leseleitungen einen Block herzustellen, in dem
mehrere Matrixebenen vereinigt sind. Die F i g. 20 zeigt einen zwei separate Matrixebenen-69,
70 umfassenden Ausschnitt eines derartigen Blockes 68. Der Block 68 besteht aus
Ferritschichten 71, 72 und 73. Zwischen je zwei dieser Fei#cttschichten ist eine
Lage Matrixleitungen 61, 62 mit zier zugeordneten Abschirmschicht 63 angeordnet.
Mit m + 1 Ferritschichten kann so ein Speicherblock hergestellt werden, der m separate
Speicherebenen enthält.