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Verfahren zum Ablesen von in Matrixform angeordneten magnetisierbaren Elementen und Speichermatrix zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft eine im Serienbetrieb arbeitende Magnetkernspeichermatrix. Eine normale
Speichermatrix besteht aus einer grossen Anzahl von Magnetkernen oder andern bistabilen magnetischen
Elementen, die jeweils an den Kreuzungspunkten von senkrecht zueinander verlaufenden Zeilen- und
Spaltenleitern angeordnet sind. Mittels einer besonderen Schaltung können eine gewünschte Spalte aus- gewählt und die Kerne dieser Spalte nacheinander auf bekannte Weise, z, B. durch zwei gleichzeitig auf- tretende Halbwählströme, abgelesen bzw. eingeschrieben werden. Die Umschaltung eines Magnetkernes wird durch ein Signal auf einer für alle Kerne gemeinsamen Leseleitung angezeigt.
Die halb ausgewählten Kerne in der gleichen Zeile bzw. Spalte sowie der ausgewählte Kern werden jedoch durch die Halbwählströme beeinflusst, und erzeugen schwache Störimpulse auf der Leseleitung. In einer grösseren Matrix kann die Summe dieser Störimpulse eine solche Stärke erreichen, dass diese von dem durch den ausgewählten Kern erzeugten Signal nicht mehr unterschieden werden können.
Diese nachteilige Erscheinung kann bekanntlich durch Ablesen mit zeitlich gegeneinander verscho- benen Halbwählströmen vermindert werden. In diesem Fall beginnt einer der Halbwählströme so viel frü- her als der andere, dass die infolge der beiden Halbwählströme auftretenden Störimpulse zeitlich voneinander getrennt auftreten. Das Ausgangssignal der Leseleitung wird dann zeitlich so beschnitten, dass der erste Störimpuls unterdrückt wird. Das Nutzsignal erscheint somit nur zusammen mit den durch den Zeilen- (oder Spalten) halbwählstrom verursachten Störsignalen.
Es ist ferner bekannt, die Lesewicklung so durch die Kerne hindurchzuführen, dass das resultierende Störsignal gleich Null ist. Bei Anwendung einer solchen Störunterdrückungsmethode ist die Grösse der Matrix ebenfalls begrenzt, doch wird die Unterscheidung zwischen Nutz- und Störsignalen dadurch bis zu einem gewissen Grade erleichtert. Bei der Ablesung mit zwei gleichzeitig auftretenden Halbwählströmen ist der Leseleiter normalerweise diagonal in Vor-und Rückwärtsrichtung durch die Matrix hindurchgeführt. Bei der Ablesung mit zeitlich verschobenen Halbwählströmen kann der Leseleiter in Vor- und Rückwärtsrichtung entweder längs den Zeilen oder den Spalten je nachdem, wo eine Erregung zuerst erfolgt, durch die Kerne geführt werden.
Wurde ein Kern beispielsweise in den"L"-Zustand geschaltet und werden dann nacheinander mehrere Halbwählstromimpulse an ihn angelegt, die diesen Kern in den "0" - Zustand zu schalten suchen, so ist bekanntlich der durch den ersten Halbwählimpuls auftretende Störimpuls wesentlich grösser als die darauffolgenden Störimpulse. Diese Erscheinung wird ausgenutzt, um die Lesestörsignale in einer Matrix zu verringern. Hiezu wurde bisher ein besonderer Leiter in gleicher Richtung durch alle Kerne der Matrix geführt, und vor jedem Ablesevorgang ein sogenannter"Nachschreibhalbwählimpuls"inLeserichtung an diesen Leiter angelegt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein neues Verfahren zum Betrieb einer Magnetkernspeichermatrix zu schaffen, durch das die beim Lesen auftretenden Störsignale verringert werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum störungsverminderten Ablesen von in Matrixform angeordneten, für jede Koordinatenrichtung mit je einem Koordinaten-Ansteuerleiter gekoppelten
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magnetisierbaren Elementen, unter Anwendung gegeneinander verschobener Teilimpulse.
Das kennzeichnende Merkmal des erfindungsgemässen Systems besteht darin, dass alle mit dem abzulesenden magnetischen Element gekoppelten Koordinaten-Ansteuerleiter zuerst nacheinander und dann gleichzeitig mit je einem Teilimpuls gleicher Polarität beschickt werden.
; Die besonderen Vorteile der erfindungsgemässen Magnetkernmatrix bestehen darin, dass alle Ausgangssignale des Leseleiters gleiche Polarität besitzen und trotzdem eine Störsignalbeseitigung erreicht wird, dass ausser den normalerweise vorgesehenen Leitern kein zusätzlicher Leiter benötigt wird, und dass bei der mit einer zeitlichen Verschiebung der Halbwählströme erfolgenden Ablesung die Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit vernachlässigbar klein ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, in denen Fig. 1 einen Teil einer Magnetkernmatrix und Fig. 2 mehrere in der Magnetkernmatrix auftretende Signalkurven zeigt.
InFig. 1 ist ein Teil einer zweidimensionalen Matrix dargestellt, die aus Zeilenleitern XI, X2, X3, X4usw., Spaltenleitern Yl, Y2, Y3 usw. sowie aus mit diesen Leitern gekoppelten Magnetkernen besteht.
Die mit dem Spaltenleiter Yl und mit den Zeilenleitern XI, X2, X3 und X4 gekoppelten Kerne sind mit 1, 2,3 und 4 bezeichnet. Ferner ist ein Leseleiter in Vor- und Rückwärtsrichtung parallel zu den Zeilenleitern durch alle Kerne der Matrix hindurchgeführt. Dieser Leseleiter 5 führt zu einem als Gatter wirkenden Verstärker 6, der durch Signale an seinem Gattereingang 7 geöffnet wird. Der Ausgangsleiter 8 des Verstärkers 6 führt zu einer nichtgezeigten Auswertevorrichtung. Eine nichtgezeigte Treiberschaltung versorgt die Zeilen und Spaltenleiter mit den erforderlichen Stromsignalen. Diese Treiberschaltung kann einen beliebigen bekannten Aufbau haben.
In Fig. 2 sind Signalkurven gezeigt, von denen die Kurve L. den Strom auf der Wicklung Yl, die
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die durch die Kerne 1, 2,3, 4 in dem Leseleiter 5 induzierten Ströme und die Kurve Vs die an den Gattereingang 7 des Verstärkers 6 angelegte Steuerspannung darstellen.
Es sei angenommen, dass die Kerne in der Spalte Yl in der Reihenfolge 1, 2,3, 4 usw. abgelesen und eingeschrieben werden. Jeder Kern wird dadurch abgelesen, dass er in den"0"-Zustand geschaltet wird, wobei in dem Leseleiter 5 ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn sich der Kern vorher im "L"-Zu- stand befand, und anschliessend dadurch eingeschrieben, dass er entweder fm "O"-Zustand belassen oder inden"L"-Zustand geschaltet wird, je nachdem, ob eine "O" oder "L" zu speichern ist. Der Zustand der Kerne ist unter Bezugnahme auf die durch sie fliessenden Ströme definiert.
Es wurde festgelegt, dass positive, d. h. nach rechts oder unten fliessende : Ströme die Kerne in den ungeradzahligen Zeilen XI, X3 usw. in den "O"-Zustand und die Kerne in den geradzahligen Zeilen in den"L"-Zustand schalten, wie dies unten rechts in Fig. 1 veranschaulicht ist.
Die Kerne 1, 2,3, 4 werden nacheinander während der Perioden t, ta, t bzw. t abgelesen und eingeschrieben. Jede Lese/Schreibperiode ist in drei nicht notwendigerweise gleich lange Abschnitte unterteilt, die durch eine zweite Ziffer gekennzeichnet sind, wie dies für die Periode t, und t2 in Fig. 2 gezeigt ist. Die Periode unmittelbar vor der ersten Lese/Schreibperiode tl ist mit to bezeichnet. Der Arbeitsablauf des Magnetkernspeichers beginnt mit einem Wortvorbereitungsimpuls auf dem Leiter Yl während der Periode to0 Durch diesen Impuls werden sämtliche Kerne auf dem Leiter Yl beispielsweise in Richtung auf einen ersten Zustand P (z.
B. die Kerne 1 und 3 in Richtung auf den "0"- und die Kerne 2 und 4 in Richtung auf den"L"-Zustand) halbgewählt. Nun beginnt die Periode t. Während des ersten Abschnittes t dieser Periode ist der Strom im Leiter Yl gleich Null, wogegen im Leiter XI ein Halbwählle- sestrom fliesst, der die Kerne in der Zeile XI zur Vorbereitung des Ablesevorganges in den Zustand P ("0"- Zustand) zu schalten sucht. Während des zweiten Abschnittes tu der Periode t fliesst sowohl auf dem Leiter XI als auch auf dem Leiter Yl ein Halbwähllesestrom. Hiedurch wird der Kern 1 abgelesen, während alle andern mit dem Leiter Yl gekoppelten Kerne in Richtung auf den Zustand P halbgewählt werden.
Gleichzeitig wird der Verstärker 6 durch das Signal V geöffnet0 Da während der Periode t 0 die mit dem Leiter Yl gekoppelten Kerne in Richtung auf den Zustand P halbgewählt wurden, sind die von ihnen erzeugten Störimpulse nur sehr schwach, während durch die mit dem Leiter XI gekoppelten Kerne im Abschnitt t12 überhaupt keine Störimpulse erzeugt werden, da diese Kerne bereits im Abschnitt til für den Lesevorgang halbgewählt wurden. Das Lesesignal erscheint daher auf dem Ausgangsleiter 8 mit nur einem sehr geringen Störsignalanteil. Der dritte Abschnitt t 3 der periode t ist der Schreibabschnitt.
Der Strom imLeiter Yl wird umgekehrt, so dass sämtliche mit diesem Leiter gekoppelten Kerne in Richtung auf den Zustand N halbgewählt werden, und je nachdem, ob eine eine "O" einzuschreiben ist, wird ein Schreibhalbwählstrom auf den Leiter XI geschickt oder nicht.
In dem Abschnitt t der Periode 2 sind die Ströme auf den Leitern XI und Yl gleich Null, während
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im Leiter X2 ein Halbw ählstrom fliesst, der die mit ihm gekoppelten Kerne in den Zustand N ("0"-Zustand), zu schalten sucht. Während des Abschnittes t wird der Strom im Leiter X2 aufrechterhalten und auch ein Halbwählstrom in den Leiter Y1 geschickt, der die Kerne auf diesem Leiter in den Zustand N treibt und den Kern 2 abliest. Da die Kerne auf dem Leiter Y1 bereits während des Abschnittes t in Richtung auf den Zustand N halbgewählt wurden, sind die von ihnen während des Ablesevorganges erzeugten Störsignale nun sehr schwach.
Während des Abschnittes t öffnet das Signal Vs den Verstärker 6, um das Lesesignal der Auswerteeinrichtung einzuführen, Während des Abschnittes t wird der Strom im Leiter Y1 umgekehrt,
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treffenden Spaltenleiter Y erreicht. Dieser Impuls hat infolge der entgegengesetzten Zustandsbezeichnungen der Kerne nebeneinanderliegender Zeilen die gleiche Richtung wie der nächste Leseimpuls.
Der Strom in den Spaltenleitern Y muss zwischen dem Schreib- und dem Leseimpuls auf Null abfallen.
Während der Zeit, in der der Strom der Spaltenleiter Y Null ist, kann zweckmässigerweise schon der Halbwählstrom im entsprechenden Zeilenleiter X eingeleitet werden, was aus Fig. 2 und der zugehörigen Beschreibung hervorgeht. Somit wird eine Ablesung mit zeitlich verschobenen Halbwählströmen ohne nennenswerten Anstieg der Lese/Schreib-Zyklusdauer erreicht.
Wie schon erwähnt, ist der Leseleiter 5 in entgegengesetzten Richtungen durch nebeneinanderliegen- de Kerne auf dem Leiter Yl geführt. Hiedurch wird eine Beseitigung der von nebeneinanderliegenden Kernen erzeugten Störimpulsen erzielt. Da sich der Nullzustand der Kerne nebeneinanderliegender Zeilen jeweils in entgegengesetzter Richtung befindet, haben die Lesesignale aller ausgewählten Kerne die glei- che Polarität, gleichgültigpbsich der ausgewählte Kern in einer geradzahligen oder ungeradzahligen Zeile befindet. Durch die Ablesung mit den zeitlich verschobenen Halbwählströmen ist es möglich, den Leseleiter 5 nicht diagonal, sondern, wie in Fig. 1 gezeigt, parallel zu den Zeilenleitern durch die Kerne zu führen.
Durch die Erfindung wird also ein aussergewöhnlich einfaches und wirksames Verfahren zur Verringerung von Lesestörimpulsen in einer Magnetkernmatrix geschaffen.
PATENTANSPRÜCHE :
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Anwendung gegeneinander verschobener Teilimpulse, dadurch gekennzeichnet, dass alle mit dem abzulesenden magnetischen Element gekoppelten Koordinaten-Ansteuerleiter zuerst nacheinander und dann gleichzeitig mit je einem Teilimpuls gleicher Polarität beschickt werden.