DE1070413B - Nach Art eines Schieberegisters wirkende Speicheranordnung zur Speicherung von Informationen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, aus einzelnen Informationseinheiten bestellende Informationen, mit Hilfe sogenannter Schieberegister zu verschieben bzw. um eine vorgegebene Anzahl von Taktzeiten zu verzögern; Derartige Schieberegister .sind beispielsweise aus .Magnet- ..;&_'

J<ernen mit annähernd rcchtcckförmiger HystcreseschleiTc aufgebaut. Eine Informationseinheit wird in einem solchen Magnetkern in Form positiver oder negativer Remanenz gespeichert, indem der Magnetkern in der Richtung des eine Informationseinheit darstellenden Impulses magnetisiert wird und nach der Magnetisierung in dem zugehörigen Remaiienüpunkt der Hystereseschleife verbleibt. Soll nun eine in dieser Art ges|>eichcrte Informationseinheit zum folgenden Magnetkern des Schieberegisters Vveitcrverscholx/n werden, so muß ein sogenannter Schiebeimpuls (Weiterschalteiinpuls) dem .Magnetkern zügeführt werden. Dies erfolgt im allgemeinen über eine besondere Schiebewicklung. Der Scliiolwimpuls hat

dabei idie Aufgabe, den Magnetkern in einer bestimm- ao ten, vorher festgelegten Richtung zu magnetisieren. Befand sich nun der Magnetkern, bevor der Schiebeimpuls angelegt wurde, in der zur Magnetisierungsrichtung des Schiebeimptilses entgegengesetzten Rcmanenzlage, so wird der Magnetkern durch den Schiebeimpuls iimmagiietisiert. Durch diese Ummagiietisierung des Magnetkernes werden infolge der dabei auftretenden Flußänderungcn in allen Wicklungen des Magnetkernes Spannungen induziert. Diese Spannungen verursachen in den angeschlossenen Stromkreisen einen Stromfluß. Im allgemeinen wird nur ein Stromfluß von der Aiisgangswieklung des Magnetkernes zur 'Eingangswicklung des folgenden Magnetkernes benötigt. Ein von der Eingangswicklung des Magnetkernes rückwärts zur Äusgangswicklung des vorhergehenden Magnetkernes gerichteter ' '■ Stroinfluß wird durch entsprechende Schaltmittel verhindert. Durch den Stroiiiflull von der Ausgangswicklung des ummagnetisierteii Magnetkernes zur Eingangswickhmg des folgenden Magnetkernes wird der folgende -Magnetkern in der durch den ül)crtragenen Strom (Impuls) bestimmten Richtung rria-v'V' gnctisiert und verbleibt nach Abklingen dieses Impulses in der zugehörigen Remanenzlagc. Die Informationseinheit ist damit um einciStufe des Schiebe-' registers weiterverschobcn worden.

Schieberegister bestehen nieist aus einer größeren Anzahl von Speicherglicdern, im l>ctrachtetcn Fall ·

^; also von Magnetkernen. Eine Informationseinheit, die in den ersten Magnetkern eingespeichert wurde, wird mit Hilfe des angelegten Schiebeimpulses Stufe für Stufe bis zum letzten Speicherglicd des . Schieberegisters weiterverschoben. Jeder Magnetkern muß also 1η·.ϊ dieser Weiterverscbiebung einmal ummagne-Nach Art eines Schieberegisters

wirkende Speicheranordnung
zur Speicherung von Informationen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, WittelsbacherplatZ 2

Dr. Karl Euler, München,
ist als Erfinder genannt worden

tisicrt werden, um die in ihm gespeicherte Informationseinheit an den folgenden Kern abzugeben. Ein /»-stufiges magnetisches Schieberegister besitzt mindestens η Magnetkerne, von denen jeder einmal bei Verschiebung einer Informationseinheit ummagnetisiert werden muß. Der Taktgeber, der den Schiebeimpulsstrom zur Verfügung stellt, muß demnach zur 'Verschiebung'einer einzelnen Informationseinheit eine Leistung aufbringen,.die insgesamt Η-mal so groß wie die Leistung für die Ummagnetisiertmg eines einzelnen Magnetkernes ist. Der Leistungsaufwand für lange Schieberegister ist somit recht beachtlich, und für den Taktgeber werden recht große Leistungscnd-■ stiifen benötigt. . ■■ .■■'-.'

; Wird eine aus mehreren Informationseinheiten bestehende Information serienweise in ein Schieberegister eingegeben, so gibt das Schieberegister an seinem Ausgang nach der vorgegebenen Verzögerungszeit die Information stcllenrichtig, d.h. in derselben zeitlichen Folge, wie sie am. Eingang eingegcl)cn wurde, wieder ab.

Genau diese gleiche Eigenschaft besitzt die Speicheranordnung gemäß der Erfindung, sie arbeitet aber nach einem völlig anderen Prinzip. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Schieberegistern wird nämlich in der Speicheranordnung gemäß der Erfindung die einzeihe Informationseinheit nicht mehr Stufe für Stufe weiterverschoben, sondern in ein Spoicherglied fest eingespeichert und erst nach Ablauf der gewünschten Verzögerungszcit aus diesem Speicherglicd wieder ausgespeichert. Informationen bestehen aber im allgemeinen nicht nur aus einer einzelnen, sondern aus mehreren Iiiformatioiuseinhiiiten, so daß es crfor-

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derlicb/ist. die Informationseinheiten nach linde der Spejcherzeit.auch wieder stellcnrichtig, d.h. so wie sie zeitlich in die Speicheranordnung eingegeben wurden, aiiszuspeichcrii. Dies wird dadurch erreicht, daß eine mindestens der Speicherkapazität, d. h. der Anzahl 5 gleichzeitig speicherbarer Informationseinheiten', entsprechende Anzahl von Koinzidenzgatter!! vorgesehen ist, deren eine Eingänge parallel an der gemeinsamen Eingangsleiturig liegen und an deren andere Eingänge zeitlich nacheinander, nach Art eines Impulsvcrteilcrs je ein Steuerimpuls angelegt wird, der jeweils mit einem der an der gemeinsamen EingangsleiUing lic-Rcndcn Inforinationsimpulsc in Phase äst, und daß die Ausgänge der Koinzidenzgatter mit je einem voir einer' entsprechenden'.Anzahl von Speichergliedern verhuiiden sind, ilic ausgangsseitig parallel an. der gemeinsamen Ausgangslcitung der Anordnung liegen und zur aufeinanderfolgenden Ausspcicherung der gespeicherten Informationseinheiten zeitlich nacheinander durch je""einen' Steuerimpuls angesteuert werden.

Zur zeitlich aufeinanderfolgenden Ansteuerung der einen Gattcreingängc ist tiin Taktgeber vorgesehen, der eine der Zahl der Speicheranordnung entsprechende Anzahl von Taktgeberausgängen besitzt. An den einzelnen Ausgänge!! 'des Taktgebers liegt zeitlich nach-, as* einander ein Taktimpuls.'Jc ein Taktgcl>crausgang ist einem Speichcrglicd der Speicheranordnung zugeordnet. Zur Steuerung des Eiiispeicher- und Ausspcichervorgangcs sind zwischen die einzelnen Taktgeberausgängc und die Spcichcrgl teder Koinzidenzgatter eiligeschaltet, und zwar gehört zu jedem Taktgeberausgang ; und damit jedem Speicherglied ein Koinzidenzgatter. Ein Eingang jedes Gatters liogt an der gemeinsamen Eingangsleitung der Speicheranordnung, der andere Ausgang' des Gatters liegt an einem der Taktgeberausgänge. Liegt gleichzeitig an der gemeinsamen Eingatigslcitung und an einem Taktgeberausgang ein Impuls, so wird am Ausgang des zugehörigen Gatters infolge der Koinzidenzeigenschaft ein Ausgangskriterium, also ein Impuls, abgegeben, der in das züge- hörige, an dem Ausgang des Gatters angeordnete Speicherglied eingespeichert wird. Zur darauffolgenden Taktzeit wird von dem nächsten Taktgcbcrausgang ein Impuls abgegeben, der das folgende Gatter beaufschlagt usw. Nach Ablauf eines Taktgeberzyklus liegt wieder im dem gleichen Taktgeberausgang ein Impuls. Dieser Impuls dient jetzt dazu, die in dem zugehörigen Spcichcrgliod gespeicherte Informationseinheit wieder aufzuspeichern und' an die gemeinsame Ausgangsleitung der Speicheranordnung a'hzügeben. .· . .

Wie man also erkennt, ist zur Verzögerung und Ausspcicherung einer 'einzelnen Informationseinheit ein Magnetkern des Schieberegisters nur einmal, iimzumagnctiRieren. Alle anderen Magnetkerne der Speicheranordnung Verbleien in ihrem Ruhezustand ■und werden nicht ummagiictisiert. Darin liegt der große Vorteil der Speicheranordnung gemäß der Er-', findung. Es ist also,.wenn man die gleichen Ausdrücke verwendet wie bei 'einem Schieberegister, zur »Vcr-Schiebung« einer Informationseinheit nur die Energie ;. vom Taktgeber -aufzubringen, die .nötig ist, um einen einzelnen Magnetkern umzumagnetisicren. Für den Taktgeber sind keine großen Lcistungscndstufen mehr vorzusehen,· sondern man kommt 'mit sehr kleinen Leistungen aus und kann dazu gegebenenfalls Transistoren verwenden.

Damit nun von ein und demselben Taktgeberausgang sowohl die Eingabe in ein Speicherglied aks auch die Ausspeicherung diner Informationseinheit aus.· einem Speichcrglicd gesteuert, werden kann, ist eine besondere Schaltung der Gatter. Spcidierglicder und Taktgeberausgängc vorgesehen. Wie schon erwähnt, liegt der eine'Eingang jedes Gatters.-an- der gemeinsamen Eingangsleitiing der'Speicheranordnung. Der andere Eingang jedes Gatters ist ium crnndungsgemäl.1 mit der AusspeicherlciUiiig bzw. dem Taktgeberausgang-des' folgenden Speiclicrgliedes verbtin-, den. Dadurch wird folgendes erreicht:. .Liegt an "einem Taktgeberausgang gerade ein Impuls, so wird, aus dem unmittelbar damit verbundenen' Spcicherglied die gespeicherte Informationseinheit ausgcspoichcrt, da die Ausspciclierleitung desSpeicherglicde.s direkt mit dem .Taktgeberausgang -verbunden ist. Zwischen j Taktgebcrausgang und Ausspeicherlcitiiiig eines Spdchergliedes liegt kein Gitter. Gleichzeitig ist aber die Ausspeiclierleitung eines Spcicherglicdes .mit dem einen Eingang des vorhergehenden Gat tens verbunden; Zu der Zeit, da aus einem Speicherglied eine Informationseinheit ausgcspoichert wird, liegt also an dem (latter der vorhergehenden Stufe ein Impuls. Dieser Tmpuls öffnet es dann, wenn an dem zweiten 'Eingang: des Gatters,_: also ' an der gemeinsamen Eingangsleitimg, ebenfalls gerade ein Impuls liegt, und speichert in das n-achgeorductc .Spcicherglied eine Informationseinheit ein; Ein Taktgebcrausgang ist somit gleichzeitig zwei bciiachlKirt angeordneten Speichcrglicdern zugeordnet, dem einen Spqicherglicd zum Einspeichern einer Informationseinheit'und dem folgenden SpeichergIiod zum Ausspuichern einer bereits ge.sj)eicherten Informationseinheit. Es kann also niemals¹, innerhalb eines Speichergliodes zur Überschneidung des Einspeicherliiul Ausspeichervorganges kommen. Während aus dem einen Speicherglied ausgespoichert wird, wird jeweils in das vorhergehende Speichcrgliod wieder eingespeichert. Aus diesem Grunde sind für die gesamte Speicheranordnung inir ein Zwischenspeicher bzw. zur gleichzeitigen Speicherung, .-von ;/ Informationseinheiten »1 4- 1 Speicherglieder erforderlich.

Die Speicheranordnung gemäß der Erfindung kann mit Hilfe bekannter .Speicherglieder und bekannter Gatterallordnungen aufgebaut werden. Für ein Spcicherglied wird dann z. B. ein Magnetkern mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife für ein Gatter eine Diode nii.t zugehöriger Gcgenspannungs-

■ quelle verwendet. ·

Es ist aber besonders vorteilhaft, gemäß einer Weiterbildung der Speicheranordnung nach der Erfindung jeweils ein Spcicherglied niulciii Gatter zu einem Bauteil zusammenzüfassen., Dies ist möglich, 'wenn, man einen Magnetkern mit "annähernd rechteckförmiger IIystcresoschleife entsprechend bewickelt. Ein solcher Magnetkern besitzt, dann' z.H. eine Eingangswicklung, die mit der gemeinsamen Eingangslcitung. und eine Ausspeicherwicklung, die mit der gemeinsamen Ausgaiigsleituiig der -Speicheranordnung

."verbunden ist,' sowie t'me Ausgangswickltmg und eine sogenannte Vorbereitungswicklung. Die' Vorbercitungswicklung eines Magnetkernes ist jeweils verbunden mit (lein Taktgeberausgang der folgenden - Stufe. Die Ausspeicher wicklung hingegen ist direkt mit dem zugehörigen Taktgebcrausgang '-'verbunden.

In ein solches, magnetisches S'peicherglied wird

■'eine Informationseinheit dadurch .einge.speichert, daß sowohl über die gemeinsame JMngaiigsleitting und damit die Eingangswickluiig als auch über die Vorbc-. reitting.swic.klung des Magnetkernes je ein Ström der Größe//2 fließt,-//2 ist die Hälfte;des zur Ummagnetisierung eitles Magnetkernes nötigen Stromes. Der Magnetkern wird also insgesamt von einem Strom der

^! Größe 2 · J12- beaufschlagt und von diesem Strom in clic (Ut Informationseinheit entsprechende Remanenzlage ummagnetisicrt. Zur Aüsspoicherung einer Informationseinheit fließt über die Aiisspeichcrwicklung des Speichcrgliede.s du Strom etwa der Größe 2/, um mit Sicherheit den Magnetkern tin seine Ruhe- oder Nullage zurückzuinagiietisieren. ■

Sowohl bei der Einspeichcrung als auch bei der Ausspeicherung einer Informationseinheit wird in der Aiisgangswicklung des Magnetkernes eiuTmpuls induziert. Der-durch die Kiuspeicherting induzierte Impuls ■hat aber entgegengesetzte Richtung zu dem bei Ausspeicherung induzierten Impuls..-Man'.kann nun die Impulse entweder aufCmind ihrer Richtung oderauch auf Cirund ihrer Amplitude unterscheiden. Weiterhin entstehen Störimpulse bei Einspeichcrung einer Informationseinheit »Eins«, da dann alle Kerne mit dem Strom//2 beaufschlagt werden. Derartige Störimpulse können dadurch kompensiert werden, daß die AuS-gangswicklungen l>ei jedem zweiten Magnetkern .'entgegengesetzten Wioklungssinn haben. 1 -

Faßt man, in der Art wie oben angeführt, jeweils ein Gatter und ein Spoichergliod zu einem Bauteil zusammen, so erübrigen sich alle woitcren Schaltelemente zwischen den Spoichergliedern, wie sic z. IB. für die bisher bekannten Formen von Schieberegistern nötig sind. E<s erfolgt ja bei der Speicheranordnung nach der Erfindung keinerlei Verschiebung von ge-. speicherten Informationseinheiten. Gerade der Verschiebe Vorgang ist es nämlich, der es bei Schieberegistern bisher bekannter Art nötig macht, Schaltelemente, im allgemeinen Richtleiter, zwischen die einzelnen Magnetkerne des Schieberegisters zu schal-: ten, um unerwünschte Rückwirkungen zu verhindern. Betrachtet man speziell sogenannte Ein-Kern-pro-Bit-Schieberegister, so sieht man, daß zur Verhinderung der Ül)erlagerung der Einspeicher- und Ausspeicher-

■' impulse in den Magnetkernen sogenannte Vcrzögerungsgliedcr .in die Verbindungsstromkreise zwischen den einzelnen Magnetkernen der Schieberegister eingeschaltet werden /müssen. Damit -werden auf der einen Seite Magnetkerne gespart, auf der anderen Se.ite müssen -dafür- aber andere Schaltelemente, wie Widerstünde und Kondensatoren, in die Stromkreise zwischen den Speichelkernen eingeschaltet werden. All diese bei den Schieberegistern bekannter Art nötigen Bauelemente, wie Richtleiter, Widerstände uiid Kondensatoren, fallen bei der Speicheranordnung gemäß eier Erfindung weg. wenn man für je ein Speiichcrglied und Gatter zusammen einen entsprechend bewickelten Magnetkern vorsieht. Die gesamte Speicheranordnung'besteht 'dann nur noch aus (Ich Magnetkernen mit ihren Wicklungen. Zusätzlich ist hoch der für den gesamten Betrieb der Speicheranordnung nötige Taktgeber mit seinen Taktgeber- ■ausgängen'vorzusehen. Aber auch,für Schieberegister der bisher bekannten Art ist ein Taktgeber für. die Verschiebung der einzelnen Informationseinheiten von Kern"jiu Kern unbedingt nötig.

NeI)CIi der bereits angeführten Ersparnis von Leistung bietet also die Speicheranordnung nach der Erfindung auch noch den Vorteil, daß außer den Magnetkernen keinerlei andere Bauelemente gebraucht Avcrdcn. Damit entfällt 'andererseits auch jede Anpassung derMagnetkerriwicklungen an den Widerstand anderer Bauelemente, und es ist möglich, die Wicklungen der Magnetkerne dadurch zu bilden, daß der zugehörige Leitungsdraht einfach durch die Magnetkerne hindurchgesteckt wird. Die einzelnen Wicklungen der Magnetkerne haben dadurch auch 'keine freien Enden mehr, die an andere Bauelemente angelötet werden müssen. Die Eingangswicklung', Ausgangswicklung

:-, und Vorbereitungswicklung jedes Magnetkernes bestehen nur aus einem einfach hindurchgcsteeklenLcitungsdraht. Die Ausspeicherwicklung besteht dagegen aus einem viermal durch jeden Magnetkern hindurchgesteckten Draht. Dies ist nötig, um den für die Beaufschlagung des Magnetkernes'.nötigen Strom von etwa 2/ zu erhalten.

«o An Hand der Fig. 1 bis 6 werden tier Aufbau.und die Wirkungsweise von Speicheranordnungen gemäß der Erfnidung erläutert.

Fig. Γ stellt die I'rinzipschaltung eines Zwei-Kernpro-Bit-Schicbcregisteis dar. Die^: Speicherung und Weitcrverschiebung filier Informationseinheit, /.. B. einer »Eins«, geschieht bei einem solchen Schieberegister wie folgt: Die Informationseinheit »Eins« wird am Eingang 1 in den ersten Speicher 2 eingespeichert. Durch einen Impuls an der Schiebcimpuls-

ab' leitung 9 wird die Informationseinheit zur nächsten Taktzeit zum Zwischenspeicher 3Weitcrverscholxin. Durch einen darauffolgenden, an der Schiebeimpulsleitung 10 liegenden Schicheimpuls wird die Informationseinheit dann vom -Zwischenspeicher 3 zum

as Speichert weiterverschoben. Dieser Vorgang wieder-'..· holt'sich von Speicher zu Speicher, bis die Informationseinheit aus dem letzten Speicher des Schiebe-

' , registers wieder ausgespeicliert worden ist. Nach 2» Taktzeiten wird bei einem solchen .Register, das η Inforniationsuinhcitcn gleichzeitig speichern kann, die Informationseinheit »Eins« am Ausgang 8 des Schieberegisters wieder abgegeben. ^:

Fig. 2 zeigt das Prinzip einer Speicheranordnung nach der Erfindung. Die als Beispiel dargestellte

Speicheranordnung besteht aus den koinzidenzgattern 11 bis 14· unddcu Spcichergliedern 15 bis 18. Außerdem ist ein Taktgeber 19 vorgesehen, der die vier Ausgänge 20, 21; 22 und 23 besitzt. In Fig. 3 ist ein Impulsplan für diese vier Ausgänge des Taktgebers dargestellt. Jeder der vier Ausgänge liefert Impulse, die im zeitlichen Abstand T aufeinanderfolgen; Die Impulse nebeneinanderliegcnder Auegänge, also z.B. der Ausgänge 20 und 21/ sind jeweils um die· Zeit-f gegeneinander .verschoben'.-. Die Speicheranordnung arbeitet wie folgt: An der Eingangsklcmmc 24 liegt z.B. ein Impuls, der die Informationseinheit »Eins« darstellt. Zur gleichen Zeit soll gerade am Taktgeberaivsgang 21 ein vom Taktgeber gelieferter Impuls liegen. Dieser Impuls wird gleichzeitig dem einen Eingang des Gatters 11 'und dein Speicher 16"zugeführt.-.Da'an dem anderen Eingang des Gatters 11, wie zu ersehen ist, der von der Eingangskleiniue 24 kommende Impuls liegt, wird das Gatter 11 geöffnet. Die an der gemeinsamen Eingangsleitting liegende Informationscinheit »Eins« wird dadurch dem Speichergliocl 15 zugeführt und eingespeichert. Zur nächsten Taktzeit liegt am Taktgcberausgaiigs 22 ein -Impuls, der gleichzeitig dem einen Eingang des Gatters 12 und dem Speicherglied 17 zugeführt wird.. Am Eingang24 soll aber jetzt z.B. kein Eingangsimpuls liegen. Demzufolge wird auch das Gatter 12 nicht geöffnet, und in das -Spcicherglied 16 kann keine Informationseinheit eingespeichert werdciu Für die nächsten beiden Taktzeiten und die Gatter 13 und 14 so-· wie das Spcicherglied 17 und 18 soll das gleiche gelten. Es wurde also dann die Information 1000 eingespeichert.

Nach Verstreichen der Zeit T—t liefert der Taktgeber an seinem Ausgang 20 einen Impuls, der die Informationseinheit »Eins« aus dem Spcicherglied 15

ausspeichert und der Ausgangsklemiiic 25 zuführt. Die Zeit T—t entspricht vergleichsweise der Speicherzeit eines Schielwregisters. In der gleichen Weise, wie für das Spcicherglied 15 beschrieben, lassen eich weitere Informationseinheiten in die Speicherglieder 16, 17 und 18 einspeichern. Sie bloiben dort jeweils für eine Zeitdauer T —.-< 'gespeichert. In dem dargestellten Beispiel beträgt diese gerade drei Taktzeiten. Jn.einer !Speicheranordnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, mit je vier Koinzidenzgattern, Speichern. und Taktgeberausgängeii lassen sich gleichzeitig drei Informationseinheiten speichern, denn zu der Zeit, da in -das Speicherglied 18 eine Informationseinheit eingespeichert wird, wird eine Informationseinheit, die im Speicherglied 15 gespeichert ist, durch einen impuls .am Taktgeberausgang 20 bereits wieder ausgespeicliert. Allgemein gesagt, sind also für die gleichzeitige Speicherung von η Informationseinheiten η+J-' Gatter und n+l Speichcrglieder nötig.

Genauso wie bei einem bekannten Schieberegister kaiin man auch bei der Speicheranordnung nach der Erfindung die Ausgangsklenime mit der Timgangsklemme-verbinden. Die in der Speicheranordnung gespeicherte Information läuft dann dauernd um, und die Anordnung entspricht in ihrer Wirkung völlig einem als Ring geschalteten Schieberegister.

Fig. 4 zeigt die Schaltung eines Ausführungsbei-

spiels der -Speicheranordnung nach der Erfindung. Die einzelnen Spcicherglieder bestehen aus Magnetkernen

• mit annähernd rechteck form iger Hystereseschleife.

Dargestellt sind in dem Beispiel die vier Speicher-

■ glieder 26,'27, 28 und 29. Die für die -Funktion der

\ Speicheranordnung ..nötigen Koinzidenzgatter sind jeweils gebildet ausXeiner l)iodc und einer Gegen-.

spannungsquclle, und zwar aus den Richtleitern 30, 31, 32 und 33 mit den Gegenspaniiiingsquellen 34, 35,

36 und 37. \

Normalerweise sind div Gatter für Impulse undurchlässig, da die Richtleiter durch die GcgenspaniiungsbuHcricn vorgespannt \sind. Erst beim geeigneten Anlegen einer Spannung an ein .Gatter wird die Batteriespannung kompensiert und das Gatter geöffnet. Zur Steuerung des gesamten zeitlichen Ablaufes, nämlich der Einspeicherung und Ausspcichcrung, ist ein Taktgeber 42 vorgesehen, der die vier Ausgänge43, 44, 45 und 46 besitzt. Jeder dieser Taktgeherausgäiigc ist über einen. Widerstand mit der AusspeicherwickHiiig des zügehörigen Speichergliedes verbunden. Liegt nun ein Impuls an einem der Ausgänge, so Hießt über diesen Widerstand und die damit in Serie geschaltete Aiisspeicherwickluhg ein. Strom, der an dein Widerstand einen Spannungsabfall hervorruft. Der Spannungsabfall dient dazu, das vorhergehende Gatter durch Kompensation der diesem Gatter zugeordneten Gegenspannung zu öffnen. Vorgesehen sind dafür die Widerstände 38, 39, 40 und 41.

Im Magnetkern 27 sei z.B. eine Informationseinheit gespeichert, die nach Ablauf der gewünschten Zeit, die,- wie oIkmi angefüllt t. T — t beträgt, .wieder ausgespeichert werden soll. Dazu muß am TaktgebcrnuSgang 44 ein Impuls liegen, der einen Stronitluß über den'Widerstand 39 und die Ausspcicherwick-Iung47 des Magnetkernes 27 verursacht. Durch diesen Stromfluß wird der Magnetkern 27 itr seihe Ruhelage (Nullngc) zurückmagmtisiert und tile· in ihm gespeicherte Informationseinheit dadurch an die gemeinsame Ausgangsleitiiiig abgegeben, daß in der Wicklung 48 infolge der Unimagnetisierung des Magnetkernes eine Spannung induziert wird, die einen Stromlluß über den Richtleiter 50 zur Ausgangs-.-klemme 53 verursacht. ·

■ Die jeweils mit >den Ausgaugswicklungcn der Speichcrkcruc in Serie geschalteten Riclitleiter 49, 50, 51 und 52 dienen d.cr aUsgangsscitigcii Entkopplung der einzelnen Spcicherglieder. Weiterhin ist in der gemeinsamen Ausgangsleitiiiig eine Batterie 54 angeordnet,' die eine Spannung von der Größe der

- Nullinipulse liefert. Sie unterdrückt die unerwünschte ten Nullinipulse dadurch,daß sie nur Impulse au die Ausgangsklemmc 53 gelangen läßt, deren Spannung größer ist als ihr'.· eigene Batteriespannung.

Ks ist möglich, die'-zur'-Bildung der Koinzidenz-' gatter erforderlichen Batterien 34, 35. 36 imd 37 ztisanimenzufassen. l'ro Speicheranordnung ist dann' nur noch eine einzige Gcgeuspannungs(|tielle nötig.

Fig· 5 zeigt eine besoiiilersl vorteilhafte Ausfüli-

'.-'rungs form der Speicheranordnung 'nach der Erfindung.

Jeweils ein Gatter .und ein Speicherglied sind zu einem

ao Bauteil -'zusammengefaßt, worden.-'Dieses Bauteil ist ein Magnetkern mit annähernd rechteck form iger ■Hystereseschleife. Dargestellt sind die vier .Magnetkerne 55, 56, 57 und 58. Zur Verwirklichung der Eigenschaft eines Koinzidenzgatters besitzt jeder

»5Magnetkern eine Eingangs- und eine Vorbereitungs-.wicklung. Außerdem besitzt er wie jeder normale Speicherkern eine Ausspdclicrwicklung und eine Ausgangswicklung. Die Eiiigangswicklüngen 64, 65j 66 und .67- der .Magnetkerne sind ebenso'wie die Ausgangswicklungen 68, 69, 70 und 71 als .Wicklungen in Serie, impulsmäßig aber parallel geschaltet. Zui Steuerung des Einspeicher- und Ausspeichervorgaugs dient der'Taktgeber 59 mit den Ausgängen 60, 61, 62 und 63. Man erkennt, daß jeweils die Vorbercituiigswicklung eines Magnetkernes mit .der . Ausspoic-her-■'; wicklung des folgenden Magnetkernes in Serie gescjialtet an ein und demselben'' Täklgeberausgang Hegt.

Die Speicheranordnung .arbeitet wie-, folgt: Wie

schon aus der l'riiizipdarstellting, Fig. 2, hervorgeht, hat ein an einem Taktgeberausgang liegender Impuls. z.B. der am Ausgang 61, die Aufgabe, den Speicher 55 durch Offnen des zugehörigen Koinzidenzgatters für die Einspeicherung einer Informationseinheit vor-

' zubereiten und den Speicher 56 auf seinen Informationsinhalt zu prüfen und ihn gegebenenfalls zu entleeren. Der Taktgeber liefert Impulse, in ■ Höhe des halben Umniagnetisierungsstromes eiiics Magnetkernes. Der Strom, .-beispielsweise am Ausgang 61, Hießt über die aus einer einzigen Windung bestehende Wicklung 74 des Magnctkern'es 55 und bereitet ihn dadurch mit J12 für dic'.Iiinspcichcru'ng einer I.nforniationsoiiiheit v<>r. Die getueiusa'me iMiigaugsleitung ist ein durch alle Magnetkerne hindurchgesteckter Draht. Soll nun eine Informationseinheit »Eins« eingespeichert''werden.· so muß an der Klemme 72 ein Strom, ebenfalls in Höhe des halben Uuimagnetisierungsstromes, angelegt werden. Durch diese von der Eingangsklcnime 72 und vom Taktgeberau.sgang.61 gelieferten Inipulsströine wird der Magnetkern 55 in seine ,der Informationseinheit »Eins« entsprechende Reinanenzlage ummagnetisicrt. Der gleiche vom Ausgang 61 .kommende und über die AVicklung 74 fließende- Impulsstroin (ließt weiterhin über die aus vier Windungen bestehende Aus.speicherwicklung 75 des Magnetkernes 56. Der Wacklungssiim dieser Wicklung 75 ist so gewählt, daß der Impulsstrom deii Magnetkern 56 in seine Ruhe- oder Nullage zurückmagnetisiert. War nun z. B. in dem Magnetkern 56 eine Informationseinheit »Eins« gespeichert, dann wird infolge der Flußänderungen durch die Um-

Claims (1)

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ao

magnetisierung des Magnetkernes ϊη der Ausgangswicklung69 cine Spannung* induziert, die einen StromHuß zur Ausgang.sklemme 73 verursacht. Die allen Speicherkernen gemeinsame. Aiisgangsleitung, in der Figur einzeln mit den Ziffern der Kernwicklungcii 68, 69, 70 und 71 bezeichnet, besteht ebenso wie die Eingangsleitung nur aus einem einzigen durch alle . Magnetkerne hindurchgestcckten Draht. Enthält z.B. der Magnetkern 57 die Informationseinheit »Null«, dann wird zur nächsten Taktzeit, zu der vom Taktgebe rausgang 62 ein Impuls abgegeben wird, der Magnetkern 57 nicht uniinagnetisiert, da er ja bereits infolge der gespeicherten »Null« in seiner Ruhe-oder N ullage liegt, Infolgedessen'treten* in diesem Magtiet-. kern auch keine Flußändc.rungcn durch eine Um- ; magnetisierung ein, und in der Ausgaiigswicklung 70 kann, entsprechend der gespeicherten 'Informationseinheit »Null«, keine Spannung induziert werden, die einen StromHuß zur Ausgangsklemme 73 verursachen könnte.

Wie man aus dem Schaltbild, Fig. S, ersieht, sind ■für »lie Speicheranordnung keinerlei andere Bauelemente als die Magnetkerne nötig. Insbesondere ist es nötig, wie bei allen bisher bekannten Magnetkern-*.. Schieberegistern unerwünschte Rückwirkungen zwi- »5 sclien den'einzelnen' Magnetkernen durch Dioden zu verhindern. Im allgemeinen ist es bei den bisher bekannten Magnetkernschieberegistern nötig, die Eingangs-, und Ausgangswicklungen der Magnetkerne an den Widerstand der in den Stromkreisen zwischen den Magnetkernen angeordneten Dioden anzupassen, Infolgedessen müssen solche Magnetkerne, um für die einzelnen Windungen der Eingangs- und Ausgangswicklungen genügend Platz zu haben, eine entsprechende (!rolle aufweisen. Dadurch, daß 1κ·ί der Speicheranordnung nach* der Erfindung'in die Stromkreise zwischen den Magnetkernen, keine Dioden eingeschalte! werden müssen und damit eine Anpassung der Eingangs- bzw. Ausspeichcrwickhingen der Magnetkerne an die relativ · hochiihmigeii Dioden wegfällt, können auch die Magnetkerne kleiner bemessen sein. Der l.eistungsaufwand für die Unimagnetisierung eines solchen kleineren Magnetkernes ist naturgemäß geringer. Außer der l.eistungsersparnis durch die Anwendung,des Speicherprinzips nach .der Erfindung bietet auch diese spezielle Schaltung nach Fig. 5 eine zusätzliche l.eUt.ungser.sparnis. Auf ("!rund dieser mehrfachen !.cistungseiiisparuiig ist es erst möglich, für eine solche Speicheranordnung einen "-Taktgeber !«füglich mit -'Transistoren auszurüsten, was im allgemeinen für Schieberegister der bisher -bekannt-* gewordenen Arten nicht möglich war. Vielmehr mußten für die Versorgung der Sehiebeimpulsleihingen solcher Schieberegister Elektronenröhren mit beachtlicher Ausgangsleistung eingesetzt werden.

-Fig. 6 zeigt an Hand eines Heispiels, wie von' einem gemeinsamen Taktgeber 88 mit den Taktgeher-.·"" ausgängen 89, 90. 91 null 92 gleichzeitig drei 'SpciV cheranordnungen nach der Erfindung gesteuert werden können. Die erste Speicheranordnung besteht aus den Magnetkernen 76, 77, 78 und 79. die zweite Speicheranordnung aus den Magnetkernen 80. 81, 82 und 83 und die dritte Speicheranordnung aus den . Magnetkernen 84, 85. 86 und 87. Wie bereits in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5. bestehen auch hier die gemeinsamen Eingangs- und Ausgangsleitungeii der einzelnen Spcichcrunordmutgcn lediglich aus; einem durch alle Kerne 'einer Speicheranordnung, hindurchgesteckten Draht/ Die Kerne werden also für die Eingangs- und Ausgangswicklungen nicht besonder,'; be

30

35

40

45 wickelt. Zu speichernde Informationen weiden fur die ⁽!.^ste Speicheranordnung au der Eingangsklemme 93, für die zweite Speicheranordnung an der Eingangs-. klemme 95 und für die dritte Speicheranordnung an der Eingangsklemmc 97 zugeführt. Nach Ablauf der vorgegebenen Speicherzeit t — /kann die gespeicherte Information der ersten Speicheranordnung an " der Ausgangsklemme 94, die in der zweiten Speicheranordnung gespeicherte information an der Klemme und die in der dritten Speicheranordnung gespeicherte [!iformation-an der Klemme 98 abgenommen werden.

Betrachtet man z. ß, die Magnetkerne 77, 81 und 85. st) erkennt man, daß sowohl die Vorbereitungswicklungen 99, 100 und 101 als-auch "die Ausspeicherwickhingc.il 102. 103 und 104 jeweils in Serie geschaltet sind. Ähnlich wie bei der .Speicheranordnung nach Fig. 5 sind hier die Vorbereitungswicklungen der Magnetkerne der einen Stufe, also im dargestellten Beispiel die Wicklungen 105, 106 und 107, mit den Ausspeicherwicklungen der Magnetkerne der folgenden Stufe, also mit den Wicklungen 102, 103 und 104, in Serie geschaltet. Diese sechs Wicklungen liegen gemeinsam in dem Taktgeberausgang 90. Das gleiche gilt für die übrigen Ausgänge des Taktgebers. Die Funktion einer solchen aus drei parallelen SpeicheranordiHingcu gemäß der, Erfindung* bestehenden Speichereinrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie .die der Speicheranordnung nach Fig 5.

55

I. Speicheranordnung; die ■aufeinanderfolgend eingespeicherte Informationseinheiten (Bits) nach

: Art eines Schieberegisters in der zeitlichen Folge der Einspeicherun;*.,nacl) einer vorgegebenen Zeit auszuspeichern gestattet, dadurch gekennzeichnet, -. daß eii.e mindestens der Speicherkapazität, d. h. (k'v Anzahl gleichzeitig speicherbarer Informationseinheiten, ■entsprechende Anzahl von Koinzidenzgatter!! vorgesehen ist,, deren eine Eingänge parallel an der gemeinsamen Eingangsteüüng der Speicheranordnung liegen und an dereir andeie Eingänge zeitlich nacheinander nach' Art eines Impulsverteilers je ein Steuerimpuls angelegt wird,der jeweils mit einem der an der gemeinsaihen Eingangsleitung liegenden Inforniations-

\ impulse in Phase ist, und daß die Ausgänge dei Koinzidenzgatter mit je einem von einer entsprechenden Anzahl voii Speiche.rgliedern verbunden sind, die üusgangsseitig parallel an dei gemeinsamen Ausgangsleltiiiig der Anordnung liegen und zur aufeinanderfolgenden Ausspeichening der gespeicherten'· .Informationseinheiten zeitlich nacheinander durch je einen SteuerinipuK angesteuert werden. . _:

2'. Speicheranordnung'nach¹ Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der eine Eingang eines (iatters an der gemeinsamen Eingaiigsleüiing liegt und der andere Eingang des (ialfers jeweils mit der Ausspeieherlcitung des folgenden Speichelgliede's verbunden ist.

3. Speicheranordnung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Eingang des letzten (iajtcrs mit der Ausspeicherleitung des ersten Speicliergliedcs * der Speicheranordnung verluinden ist,*

4. Speicheranordnung'.nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spei-

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clicrglicder aus Magnetkernen mit annähernd rcchtcckförmiger Hystereseschleife bestehen.

5. Speicheranordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatter aus je einemRichtleiter und einer Gegcnspannungsquelle bestehen, tieren Spannung durch den Spannungsabfall--an einem in der Ausspeicherleitung des

■ jeweils folgenden Speichergliedes angeordneten Widerstand zum Offnen <les Gatters kompensiert wird.

6. Speicheranordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dal) die Ausgänge der Spcich'ergliedcr durch lichtleiter entkoppelt .sind.

7. Speicheranordnung nach Anspruch I. bis 6. dadurch gekennzeichnet, dal) zur Unterdrückung der unerwünschten Null impulse in der gemeinsamen Ausgangsleitung der 'Speicheranordnung eine ilattcric angeordnet ist.

8. Speicheranordnung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Speicher-, glieder als auch die Gatter aus Magnetkernen mit annähernd rechteckförmigcr Hystereseschleife bestehen.

9. Speicheranordnung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gatter verwendeten Magnetkerne zwei Kingangswickluitgen besitzen, die zum Offnen eines Gatters je von dem halben zur Ummagnetisicrung eines solchen Magnetkernes nötigen Strom gleicher Richtung durchflossen werden.

10. ,Speicheranordnung nach Anspruch 1, daidurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Gatter und das Zugeordnete Speicherglied zu einem Bauteil zusammengefaßt ist.

'■II. Speicheranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das ein (ratter und das zugehörige Speicherglied darstellende Bauteil aus ■■'.' einem Magnetkern mit annähernd rechteckförmigcr Hystereseschleife besteht.

■ 12. Speicheranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetkern eine Hingangs-, eine Ausgangs-, eine Vorlx-reitungs- und eine Ausspeicherwicklung'besitzt. !

to . 1,"I. Speicheranordnung nach Anspruch il 2, dadurch gekennzeichnet, .daß sowohl die Eingaiigswicklungen als auch die Ausgangswicklungen der Magnetkerne hintercinandergeschaltct sind.

: 14. Speicheranordnung nach Anspruch 13. da-

«5 durch gekennzeichnet, daß jeweils die Vorbercittingswicklung eines..Magnetkernes mit der Ausspeicherwicklung des folgenden Magnetkernes ,in Serie geschaltet ist. · ^:

15. Speicheranordnung nach Anspruch 14,da-

ao durch gekennzeichnet,:daß.die Vorbercitungswicklung des letzten Magnetkernes.· mit der Au's-

■ spcicherwicklung des ersten Magnetkernes in Serie geschaltet ist.

K)...Speicheranordnung nach Anspruch 11, da---.. as ,<lurch gekennzeichnet, daß luehrcre Speicher-·· anordnungen parallel von dem gleichen Taktgeber

■ gesteuert werden. . '

17. Speicheranordnung nach Anspruch 16; dadurch gekennzeichnet, daß d,ie ■hintereinander-;'·. geschalteten Vorbereitungswicklungen der" Magnetkerne der gleichen Stufe mit den hiutcreiiiandcrgeschaltetcn Ausspeicherwicklungen der Magnetkerne der folgenden Stufe in Serie geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen