DE1103650B - Nach dem Koinzidenzstromprinzip arbeitende Kernspeichermatrix bzw. Speicherkette - Google Patents

Nach dem Koinzidenzstromprinzip arbeitende Kernspeichermatrix bzw. Speicherkette

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DE1103650B
DE1103650B DEST12975A DEST012975A DE1103650B DE 1103650 B DE1103650 B DE 1103650B DE ST12975 A DEST12975 A DE ST12975A DE ST012975 A DEST012975 A DE ST012975A DE 1103650 B DE1103650 B DE 1103650B
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Description

DEUTSCHES
In datenverarbeitenden Anlagen ergibt sich oft die Notwendigkeit, die Informationen zwischen Baugruppen zu übertragen, die ihren eigenen Sende- bzw. Empfangstakt haben und nur schwer miteinander synchronisiert werden können. Es ist daher meist notwendig, einen asynchronen Pufferspeicher, d. h. einen Speicher, der die Informationen mit dem Takt des Senders aufnimmt und anschließend mit dem Takt des Empfängers abgibt, vorzusehen. Diese Aufgabe tritt z. B. bei der Übertragung von auf Magnetband gespeicherten Informationen auf Schreibgeräte oder auf Trommeln, oder wenn Informationen vom Magnetband abgenommen werden sollen, um sie dann in dem zentralen Rechenteil einer Anlage zu verarbeiten, auf.
Charakteristisch für die Datenverarbeitung ist, daß dabei verhältnismäßig viele Zeichen in einem Zuge übertragen werden müssen, z. B. alle zu einer Faktur gehörigen Informationen wie Adresse, Kundennummer, Rechnungsposten, Totale usw. Der Pufferspeicher muß daher sehr viele Informationselemente aufnehmen können. Außerdem wird ihm die zu speichernde Information meist serienparallel, d. h. Zeichen für Zeichen, oder rein serienmäßig, d.h. Bit für Bit, zugeführt.
Es ist daher zweckmäßig, Pufferregister hoher Kapazität in Form von Schieberegistern vorzusehen. Aus Flip-Flop aufgebaute Schieberegister sind jedoch im allgemeinen sehr kostspielig, weshalb man auch schon dazu übergegangen ist, derartige Schieberegister aus Ferritkernen aufzubauen. Da derartige Pufferspeicher meist sehr groß sind, werden auch relativ große Ströme benötigt, was bei den bekannten Ferritspeichern besondere Strom verstärkerschal tungen notwendig macht.
Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Ein-.speicherung von in Serie oder serienparallel ankommenden binären Informationen in einer Speicherkette oder einer Speichermatrix, deren Speicherzellen aus Magnetkernen bestehen, unter Verwendung des Koinzidenzstromprinzips, indem in derjenigen Zelle eine Speicherung erfolgt, deren Zeilen- und Spaltendraht gleichzeitig einen Strom +Ic/2 führen.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, den Verschiebevorgang zu vermeiden, da hierzu bei einer ausgedehnten Matrix sehr hohe Ströme erforderlich sind. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird nun dieser Nachteil vermieden, indem der Verschiebevorgang auf den Vorgang des Speicherns und Zählens zurückgeführt wird.
Der allgemeine Erfindungsgedanke besteht darin, daß jeder Spalte zwei Magnetschalter zugeordnet und jeweils alle ersten und alle zweiten Schalter durch je eine Steuerleitung, über die alternierend Nach, dem Koinzidenzstromprinzip
arbeitende Kernspeichermatrix
bzw. Speicherkette
Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz
Aktienges ells chaft,
Stuttgart-Zuff enhaus en,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Dr.-Ing. Robert Piloty, Stuttgart-Kaltental,
ist als Erfinder genannt worden
Fortschalteimpulse gegeben werden, hintereinandergeschaltet und derart mit den Spaltendrähten verbunden sind, daß bei den ungeraden Takten ein positiver und bei den geraden Takten ein negativer Halbstrom in den Spalten erzeugt wird, und daß alle Schalter zu einer Zählkette verschaltet sind, die bei jedem Fortschalteimpuls um eine Stufe weitergeschaltet wird und bewirkt, daß nur in derjenigen Spalte ein Halbstrom erzeugt wird, bei dessen zugehörigem Schalterpaar sich ein Schalter in Zählstellung befindet.
Dies wird durch die Anordnung .gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei dieser zur Auswahl der Spalten (Zeilen) und zur Erzeugung der Spalten^ (Zeilen-) Halbströme eine aus Ferritkernstufen 4, 5 bestehende Zählkette vorgesehen ist, die in bekannter Weise durch A- und 5-Impulse fortschialtbar ist, so daß an jeweils zwei benachbarten Zählstufen fortlaufend paarweise ein positiver und ein negativer Ausgangsimpuls auftritt, und daß nur die Ausgänge der ungeradzahligen 4 bzw. der geradzahligen 5 Zählstufen mit den mit Speicherkernen 2 besetzten Spalten- (Zeilen-) Drähten und die jeweils anderen Ausgänge mit nicht durch Speicherkerne geführten Spalten- (Zeilen-) Drähten (blinde Spalten) verbunden sind. Weitere Merkmale der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anordnung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
109 538/313
Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Speichermatrix mit einem Zähler gemäß einem ersten Lösungsweg,
Fig. 2 eine Speichermatrix mit einem Zähler gemäß einem zweiten Lösungsweg.
Das Puffer register besteht aus einer Speicherkernmatrix und ist für Serienparallelbetrieb gedacht. Jede Spalte 1 der Magnetkernmatrix enthält so viele Magnetkerne 2 als das Zeichen Elemente besitzt. Die Anzahl der Spalten richtet sich nach der Anzahl der Zeichen, die maximal in dem Pufferregister aufgenommen werden sollen. Die Matrix wird nach dem Koinzidenzstromprinzip betrieben, d. h. Koinzidenz von einem + Ic/2-Zeilenstrom mit einem + Ic/2-Spaltenstrom in einem Kern bewirkt seine Überführung in den Zustand »1«, die Koinzidenz von entsprechenden negativen Strömen seine Überführung in den Zustand »0«. Während die wenigen Zeilenströme in üblicher Weise von Transistorstromgeneratoren 3 erzeugt werden, werden die Spaltenströme von einem zu jeder Spalte gehörigen größeren Treiberkern 4 erzeugt. Die Treiberkerne 4 und 5 sind ihrerseits untereinander zu einem Zweitakt-Schieberegister bzw. Ringzähler verschaltet. Jeder Zählkettenkern trägt eine Ausgangswicklung 6, doch sind nur die Kerne 4 mit dem zugehörigen Spaltendraht der Matrix verbunden. Der Widerstand 7 in Serie mit dem Ausgangskreis eines jeden Zählkettenkernes bewirkt nahezu konstante Last an ihnen. Die Windungszahl der Ausgangswicklungen und die Stärke der Fortschalteimpulse der Zählkette sind so bemessen, daß durch den Lastwiderstand 7 genau der Strom Ic/2 fließt.
Befinden sich nun z. B. der erste Kern 4 der Zählkette in dem Zustand »1« und alle andern Kerne in dem Zustand »0« und wird die Zählkette durch einen .-i-Impuls über die Leitung 8 fortgeschaltet, so wird der erste Kern 4 nach »0« zurückgestellt und der zweite Kern hierdurch in den Zustand »1« gebracht. Entsprechend induziert der erste Kern 4 einen + Ic/2-Strom in die erste Spalte der Matrix und der erste Kern 5 einen —Ic/2-Strom in die erste Blindspalte, d. h. die Spalte ohne Matrixkern. Sind im selben Zeitpunkt sämtliche Zeilendrähte stromlos, dann verändert auch kein Matrixkern seinen Zustand. Führen dagegen z. B. die zweite und dritte Zeile einen 4-Ic/2-Strom, dann werden die entsprechenden Matrixkerne der ersten Spalte in die Stellung »1« gebracht. Die Kerne der übrigen Spalten bleiben jedoch ganz in Ruhe. Auf diese Weise ist die erste Spalte beschrieben.
Beim nächsten Fortschalteimpuls, d. h. also beim ersten .B-Impuls, wird der erste Kern 5 der Zählkette über die Leitung 9 auf »0« gesetzt, der somit in die ihm zugehörige Blindspalte einen Strom +Ic/2 induziert. Gleichzeitig wird der zweite Kern 4 der Zählkette in den Zustand »1« gebracht und induziert in die ihm zugehörige Matrix einen Strom —Ic/2. Bei diesem Takte bleiben die Zeilendrähte immer stromlos, so daß die Matrix in unverändertem Zustand bleibt. Es handelt sich also um einen blinden Zähl schritt. Erst beim nun folgenden zweiten A-Impuls wird in der den zweiten Kern 4 enthaltenden Matrixspalte ein +Ic/2-Strom induziert, so daß sie im Zusammenwirken mit dem +Ic/2-Zeilenstrom beschrieben werden kann. Auf diese Weise kann mit jedem neuen y4-Impuls in einer neuen Matrixspalte ein Zeichen gespeichert werden, bis die Matrix aufgefüllt ist.
Die Tatsache, daß beim Fortschalten der Zählkette derjenige Kern, der jeweils vom vorhergehenden in den Zustand »1« gebracht wird, einen —Ic/2-Strom erzeugt, kann zum folgeweisen Lesen der nach obigeän Verfahren gespeicherten Informationen benutzt werden. Zu diesem Zwecke ist ein Draht 10 vorgesehen, der sämtliche Kerne der Matrix in der in der Figur angegebenen Weise durchzieht. Wird z. B. vom dritten Zählkettenkern gerade ein +Ic/2-Strom
ίο erzeugt, was beim ersten S-Fortschalteimpuls der Fall ist, und wird von dem gleichzeitig getasteten Stromgenerator 11 ein Impuls von der Größe —Ic/2 auf den gemeinsamen Draht 10 gegeben, dann werden alle Kerne der zweiten Matrixspalte in den Zustand »0« gebracht. Alle andern Matrixkerne erhalten entweder die Durchflutung Null oder—Ic/2. Diejenigen Kerne der zweiten Spalte, die vorher eine »1« gespeichert hatten, induzieren in die zeilenweise geführten Leseleitungen 12 eine Spannung, die in üblicher Weise von den Leseverstärkern 13 ausgewertet wird. Auf diese Weise kann eine Spalte nach der andern gelesen werden. Durchläuft der Lesevorgang die gesamte Matrix, dann steht diese am Schluß in \-ollständig gelöschtem Zustand da.
Soll die gelesene Information nicht verlorengehen, dann muß man di ©während desß-Taktes gelesene Information direkt auf die Schreiibgeneratoren 3 bringen und mit dem darauffolgenden yi-Impuls gleichzeitig die Schreibgeneratoren aktivieren. Dann steht das Zeichen wieder in der gerade betrachteten Matrixspalte. Mit dem nächsten S-Impuls kann die nächste Spalte gelesen und mit dem darauffolgenden --i-Impuls wieder beschrieben werden. Auf diese Weise kann man beliebige Teile der Matrix lesen, ohne daß der Inhalt der gelesenen Spalten verlorengeht.
Soll 'dagegen die Zählkette auf eine beliebige Position eingestellt werden, ohne den Zustand der Matrix zu verändern, dann braucht man nur den Zähler fortzuschalten, ohne die Zeilendrähte oder die gemeinsame Matrixleitung zu erregen. Es besteht keine Gefahr, daß bei öfterem Einstellen des Zählers der eindeutige Zustand der Matrixkerne gestört wird; denn es folgen zwangläufig immer —Ic/2- und +Ic/2-Ströme in einer betrachteten Spalte aufeinander.
Fig. 2 zeigt ein anderes Beispiel zur Verwirklichung des allgemeinen Erfindungsgedankens. Die Speichermatrix ist genau aufgebaut wie in Fig. 1, abgeändert ist lediglich der Aufbau des Zählers, der hier stromgesteuert ist. Jeder Spalte ist wieder ein Kernpaar 4, 5 zugeordnet. Auch hier sind die Eingangswicklungen aller Kerne 4 bzw. aller Kerne 5 hintereinandergeschaltet und mit den Steuerleitungen 8 bzw. 9 verbunden. Die Wirkungsweise dieses Zählers ist ohne weiteres aus der Fig. 2 zu ersehen; bei einem A- bzw. -5-Impuls wird nur derjenige Kern beeinflußt, der sich im Zustand »1« befindet. Dieser Kern geht daher in den Zustand »0« über. Die dadurch in Wicklung 14 induzierte Spannung sperrt über die leitende Diode 16 alle anderen Dioden 16 und leitet damit den Fortschalteimpuls über die Diode 16, die Wicklung 14 und die Wickl'ung 15 zur zugehörigen Spalte der Matrix. Der damit durch die Wicklung 15 des nächsten Kerns fließende Fortschaltestrom setzt diesen in Stellung »1«. Die Wicklung 15 dient also gleichzeitig als Ausgangswicklung für den Spaltenhalbstrom Ic/2. Beim nächsten Fortschaltetakt, dem ersten 5-Impuls, wird die Zählkette weitergeschaltet und hierbei jedoch ein negativer Halbstrom von dem nächstfolgenden Kern erzeugt. Dies kann entweder
dadurch erfolgen, 'daß die Wicklung 15 der Kerne 5 entsprechend gewickelt oder der Spaltendraht 17 wie in Fig. 2 eingezogen ist.
Der Unterschied gegenüber der ersten Anordnung besteht darin, daß jeweils der erste Kern den positiven und der zweite Kern den negativen Halbstrom liefert. Im übrigen sind alle Vorgänge die gleichen wie die in Fig. 1 beschriebenen.
Die beschriebene Schaltung hat den Vorteil, daß sie mit verhältnismäßig niedrigen Impulsleistungen arbeitet, da nur jeweils zwei große Kerne in der Zählkette umgeschaltet werden müssen. Demgegenüber müssen bei normalen Magnetkernschieberegistern die zur Fortschaltung benötigten Impulsleistungen je nach der gespeicherten Information in weiten Grenzen verschieden sein. Die benötigte Leistung kann in dem ungünstigsten Falle, daß nämlich lauter Einsen in dem Register gespeichert sind, untragbar hoch werden.

Claims (4)

20 Patentansprüche:
1. Nach dem Koinzidenzstromprinzip arbeitende Kernspeichermatrix bzw. Speicherkette, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl der Spalten (Zeilen) und zur Erzeugung der Spalten- (Zeilen-) Halbströme eine aus Ferritkernstufen (4, 5) bestehende Zählkette vorgesehen ist, die in bekannter Weise durch A- und B-Impulse fortschaltbar ist, so daß an jeweils zwei benachbarten Zählstufen fortlaufend paarweise ein positiver und ein negativer Ausgangsimpuls auftritt, und daß nur die Ausgänge der ungeradzahligen (4) bzw. der geradzahligen (5) Zählstufen mit den mit Speicherkernen (2) besetzten Spalten- (Zeilen-) Drähten und die jeweils anderen Ausgänge mit nicht durch Speicherkerne geführten Spalten- (Zeilen-) Drähten (blinde Spalten) verbunden sind.
2. Kernspeichermatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspeichern einer Information einer oder mehrere Zeilen- (Spalten-) Generatoren (3) im Takte der Α-Impulse einen positiven I/2-Strom erzeugen.
3. Kernspeichermatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lesen bzw. Löschen der eingespeicherten Informationen die gemeinsame, durch alle Spalten (Zeilen) gleichsinnig geführte Leseleitung (10) im Takte der B-Impulse mit einem negativen I/2-Strom beaufschlagt wird und jede Zeile (Spalte) einen gesonderten Lesedraht (12) enthält, über den die gelesene Information entnommen wird.
4. Kernspeichermatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum zerstörungsfreien Lesen der Lesegenerator (11) im Takte der B-Impulse einen negativen I/2-Strom und die Zeilen- (Spalten-) Generatoren im Takte der Α-Impulse einen positiven I/2-Strom erzeugen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Elektron. Rundschau 9, S. 349 bis 353, 1955, Nr. 10.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 109 538/313 3.61
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