DE1228663B

DE1228663B - Electronic switching matrix

Info

Publication number: DE1228663B
Application number: DEJ27966A
Authority: DE
Inventors: John Barron; Victor Andrew John Maller
Original assignee: International Computers and Tabulators Ltd
Current assignee: International Computers and Tabulators Ltd
Priority date: 1964-05-08
Filing date: 1965-04-22
Publication date: 1966-11-17

Description

Elektronische Schaltmatrix Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Schaltmatrizen und insbesondere auf Auswählanordnungen für solche Matrizen.Electronic Switching Matrix The invention relates to electronic Switching matrices and in particular on selection arrangements for such matrices.

Es sind bereits elektronische Schaltmatrizen vorgeschlagen worden, die z. B. aus einer ebenen Schicht aus supraleitfähigem Material bestehen. Einzelne Schaltzellen werden dann in der Matrixanordnung dadurch ausgebildet, daß elektrische Signale einem entsprechenden Schema von elektrischen Leitern an einer oder an beiden Flächen der Schicht aufgegeben werden. Diese Leiter können als aus Gruppen von miteinander zusammenwirkenden Auswählleitungen bestehend angesehen werden. Eine besondere Ausführungsform einer elektrischen Schaltmatrix, die diese Anordnung zur Auswahl einer einzelnen Schaltzelle verwendet, ist in einem Aufsatz »Coincidentcurrent Superconductive Memory« von L. L. B u r n s jr. et a1, veröffentlicht in I. R. E. Transactions an Electronic Computers, Bd. EC- 10, Nr. 3 vom September 1961, herausgegeben vom Institute of Radio Engineers Inc., New York, USA., beschrieben. Die hierin erläuterte Matrix weist eine Anordnung von Informationsspeicherzellen auf, die durch die Kreuzungspunkte von orthogonalen Stromleitern festgelegt und die durch die Auswahl bestimmter Leiter aus diesen Leitern zur Erregung durch elektrische Ströme betrieben werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Auswählleiter die beiden Gruppen von orthogonalen Leitern, und die Schaltzellen sind die Speicherzellen, die auf diese Weise festgelegt sind. Andere bekannte Ausführungsformen von Schaltzellen sind beispielsweise Gatterschaltungen nach Art eines Kryotrons, wie sie z. B. in dem Aufsatz »The In-Line Cryotron« von A. E. B r e n n e m a n n , veröffentlicht in Proceedings of the IEEE, Bd. 51, Nr. 3 vom März 1963, herausgegeben vom Institute of Electrical and Electronie Engineers Inc., New York, USA., beschrieben sind. In diesem Falle sind die Zellen jeweils durch ein Paar von parallelen Auswählleitungen definiert und betätigt.Electronic switching matrices have already been proposed, the z. B. consist of a flat layer of superconductive material. Separate Switching cells are then formed in the matrix arrangement in that electrical Signals a corresponding scheme of electrical conductors on one or both Areas of the layer are abandoned. These leaders can be considered to be made up of groups of one another cooperating selection lines are considered existing. A special embodiment an electrical switching matrix that allows this arrangement to select a single Switching cell used is in an essay "Coincidentcurrent Superconductive Memory" by L. L. B u r n s jr. et al, published in I. R. E. Transactions an Electronic Computers, Vol. EC-10, No. 3, September 1961, issued by the Institute of Radio Engineers Inc., New York, USA. The matrix discussed herein has an array of information storage cells passing through the crossing points determined by orthogonal electrical conductors and determined by the selection of certain conductors operated from these conductors for excitation by electrical currents. In this Embodiment the selection ladder are the two groups of orthogonal ladders, and the switch cells are the memory cells defined in this way. Other known embodiments of switching cells are, for example, gate circuits in the manner of a cryotron, as z. B. in the essay "The In-Line Cryotron" by A. E. B r e n n e m a n n, published in Proceedings of the IEEE, Vol. 51, No. 3 dated March 1963, issued by the Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., New York, USA. In this case the cells are each defined and operated by a pair of parallel select lines.

Solche bekannten Matrizen von Schaltzellen, die durch ein Paar von miteinander zusammenwirkenden Auswählleitungen betätigt werden, haben bisher zwei Gruppen von abwechselnd sich gegenseitig beeinflussenden Stromleitern verwendet, die etwa rechtwinklig zu der Schicht angeordnet waren; bei diesem sogenannten orthogonalen Auswählsystem wird eine bestimmte individuelle Zelle einzeln durch die Auswahl der beiden zugeordneten Stromleiter, und zwar jeweils einer aus jeder Gruppe, einzeln ausgewählt. Diese Anordnung ist ideal für die Verwendung in Verbindung mit Zellen, die jeweils durch zwei abwechselnd senkrechte Stromleiter gesteuert werden. Es treten jedoch dort Schwierigkeiten auf, wo es erforderlich ist, daß das Paar von Auswählleitungen für eine einzelne Zelle parallel über die Zelle geführt werden muß. In solchen Fällen wurde bereits vorgeschlagen, das Auswählzeilenschema so anzuordnen, daß die Auswählleitungen der ersten Gruppe geradlinig über die Schaltzellenanordnung verlaufen, während die der zweiten Gruppe eine mäanderartige Form annehmen, so daß für jede Reihe von Zellen die zugeordnete Auswählleitung der zweiten Gruppe quer über eine Zelle parallel zu dem Leiter der ersten Gruppe verläuft und dann in einem rechten Winkel gedreht ist, so daß sie sich dem nächsten Leiter der ersten Gruppe nähert, wo sie erneut um einen rechten Winkel gebogen wird, so daß sie über die nächste Zelle der Reihe zurückgeführt wird.Such known matrices of switching cells, which by a pair of cooperating selection lines are operated, have so far two Groups of alternately mutually influencing conductors are used, which were arranged approximately at right angles to the layer; in this so-called orthogonal A particular individual cell is selected individually by the selection of the system two associated conductors, one from each group, individually selected. This arrangement is ideal for use in conjunction with cells which are each controlled by two alternating vertical conductors. Kick it however, difficulties arise where it is required that the pair of select lines must be run in parallel across the cell for a single cell. In such cases it has already been proposed to arrange the selection line scheme so that the selection lines of the first group run in a straight line over the switching cell arrangement, while the the second group assume a meandering shape, making for each row of cells the associated select line of the second group across a cell in parallel runs to the head of the first group and then rotated at a right angle is so that she approaches the next leader of the first group, where she again bent to a right angle so that it goes over the next cell in the row is returned.

Ein Beispiel für eine bereits vorgeschlagene elektrische Schaltmatrix, bei der einzelne Schaltzellen einer planen Anordnung jeweils für eine Betätigung durch gleichzeitige elektrische Erregung benachbarter paralleler Stellen eines Paares von Auswählleitern ausgewählt werden, ist z. B. einem Aufsatz »Proposal for a fast random-access computer sture based an the superconducting device known as the »Crow cell« von J. M.Lock et a1, veröffentlicht in »Solid State Electronics«, Heft September/Oktober 1962, herausgeben von Pergamon Press, zu entnehmen. Weil die Auswahlleitungen der zweiten Gruppe auf diese Weise erneut orientiert werden, ergibt sich, daß ein wesentlicher Teil der gesamten Länge einer jeden Leitung lediglich zur Verkettung der Betriebsteile der Leitung verwendet wird und zur Betätigung der Vorrichtungen nicht beiträgt. Mit anderen Worten heißt dies, daß die Packungsdichte der Schaltzellen längs dieser Leitung relativ zur Gesamtlänge der Leitung ganz wesentlich verringert ist. Eine weitere Schwierigkeit tritt dadurch auf, daß die Leitung nach vorwärts und rückwärts über die Zellen der Reihe geführt wird, wobei die Richtung des Stromflusses in der Leitung im umgekehrten Sinne relativ zu benachbarten Zellen der Reihe verläuft. Wenn somit z. B. die Ströme in dem Paar von Auswahlleitungen, die einer einzelnen Zelle zugeordnet sind, in der gleichen Richtung relativ zur Zelle fließen sollen, muß die Polarität der Ströme in den Auswahlleitungen der ersten Gruppe in benachbarten Leitungen umgekehrt werden.An example of an electrical switching matrix that has already been proposed, in the case of the individual switching cells of a planar arrangement, each for one actuation by simultaneous electrical excitation of neighboring parallel locations of a pair are selected by selection leaders, is z. B. an essay “Proposal for a fast random-access computer stubbornly based on the superconducting device known as the “Crow cell « by J. M. Lock et a1, published in "Solid State Electronics", Issue September / October 1962, published by Pergamon Press. because the selection boards of the second group are reoriented in this way, it follows that a substantial part of the total length of each line is only is used to link the operating parts of the line and to operate the Devices does not contribute. In other words, this means that the packing density of the switching cells along this line is very important relative to the total length of the line is decreased. Another difficulty arises from the fact that the line after forwards and backwards across the cells of the row, with the direction the flow of current in the line in the opposite sense relative to neighboring cells the series runs. Thus, if z. B. the currents in the pair of select lines, assigned to a single cell in the same direction relative to Cell to flow, the polarity of the currents in the selection lines must be the first Group in adjacent lines can be reversed.

Im Gegensatz zu diesem bekannten Vorschlag ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Schema von Auswählleitem über den Bereich von Schaltzellen gelegt ist, daß das Schema eine Vielzahl von geschlossenen, rechteckförmigen, geometrischen Figuren darstellt, wobei jede der Seiten der Figuren in der Nähe einer anderen Zelle liegt und jede Seite aus Teilen eines Paares von Stromleitern besteht, und daß Teile des gleichen Paares von Stromleitern nur einer Zelle der Anordnung benachbart liegen. Das frühere Verfahren, eine bestimmte Zelle einzeln anzuwählen, indem ein entsprechendes Paar von Stromleitern erregt wird, wird somit beibehalten. Das Schema von Stromleitern zur Ausbildung der geschlossenen geometrischen Figuren ermöglicht jedoch, daß die Stromleiter in Gruppen aufgeteilt werden, wobei jede Gruppe einem Zickzackweg in einer bestimmten Mittelrichtung über die Matrix folgt, so daß die Umkehr der Richtung der Stromleiter jeder bestimmten Gruppe vermieden wird. Ferner ergibt sich daraus, daß jeder lineare Teil der zickzackförmigen Leiter im Betrieb zur Steuerung der Schaltung einer Zelle verwendet wird, so daß die früher ungenutzten Kopplungslängen der Stromleiter nicht vorhanden sind.In contrast to this known proposal is the present invention characterized in that a scheme of selection lines over the range of switching cells is laid out that the scheme is a variety of closed, rectangular, geometric Representing figures, with each of the sides of the figures near a different cell and each side consists of parts of a pair of conductors, and that parts of the same pair of current conductors are adjacent to only one cell of the arrangement. The earlier method of selecting a specific cell individually by adding a corresponding Pair of current conductors is energized, is thus maintained. The scheme of electrical conductors to form the closed geometric figures, however, allows the Conductors can be divided into groups, each group in a zigzag path follows a certain central direction across the matrix, so that the direction is reversed the conductor of any given group is avoided. It also follows that that each linear part of the zigzag ladder in operation to control the Circuitry of a cell is used so that the previously unused coupling lengths the conductors are not present.

Bei einer bestimmten Ausführungsform, bei der z. B. die Figuren des Schemas hexagonal ausgebildet sind, besteht die wirksame oder Betriebslänge eines jeden Auswahlleiters aus einer Folge von linearen Teilen, die in -einem Winkel in dieser zickzackförmigen Ausbildung zueinander liegen, und jeweils zwei benachbarte Teile der Folge sind Schaltzellen zugeordnet, die längs zweier benachbarter Seiten einer Figur liegen.In a particular embodiment in which, for. B. the figures of Schemes are hexagonal, the effective or operating length of one consists Each selection ladder is made up of a series of linear parts that are at an angle in this zigzag formation are to each other, and each two adjacent Parts of the sequence are assigned to switch cells that run along two adjacent sides one figure.

Die Ausglegung der Schaltmatrix gemäß der Erfindung hat den Vorteil gegenüber bekannten Ausbildungen von Schaltzellenmatrizen mit parallelen Auswahlleitern, daß die verhältnismäßig langen Teile eines Leiters, die die wirksamen Teile des Leiters verbinden, entfallen können. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß alle Leiter eines Satzes mit den Schaltzellen im gleichen Sinne verbunden sind, so daß jeder Stromleiter eines Satzes eine Erregung im gleichen Sinne erfordert, während es bei bekannten Anordnungen notwendig war, abwechselnd aufeinanderfolgende Leiter im entgegengesetzten Sinne zu erregen.The design of the switching matrix according to the invention has the advantage compared to known designs of switching cell matrices with parallel selection conductors, that the relatively long parts of a ladder, which are the effective parts of the Connect the conductor, can be dispensed with. Another major benefit is in it to see that all conductors of a set are connected to the switching cells in the same sense are, so that every conductor of a set requires an excitation in the same sense, while in known arrangements it was necessary to alternate one after the other To excite ladder in the opposite sense.

Nachstehend wird an Hand von Ausführungsbeispielen die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt -F i g. 1 schematisch die Anordnung von AuswäliP leitungen für eine Matrix von Schaltzellen, F i g. 2 in schematischer Form eine andere Ausführungsform, F i g. 3 eine elektronische Schaltmatrix und F i g. 4 einen Teil einer anderen Ausführungsform einer Schaltmatrix.In the following, the invention is illustrated in FIG Connection with the drawing explained in more detail. It shows -F i g. 1 schematically the Arrangement of selection lines for a matrix of switching cells, FIG. 2 in schematic Form another embodiment, FIG. 3 an electronic switching matrix and F i g. 4 shows part of another embodiment of a switch matrix.

F i g. 1 zeigt ein Schema, das durch drei Gruppen von Auswahlleitern gebildet ist, die eine ebene Matrix von Schaltzellen ausbilden. In der Figur sind die Stellungen von Schaltzellen in der Matrix schematisch durch gestrichelte Kreise 1 dargestellt. Die Kreise sollen lediglich die Relativstellungen der Zellen in der Matrixanordnung, nicht aber eine tatsächliche Größe oder Form der einzelnen Zellen darstellen.F i g. Figure 1 shows a scheme passed by three groups of selection leaders is formed, which form a planar matrix of switching cells. In the figure are the positions of switching cells in the matrix are shown schematically by dashed circles 1 shown. The circles are only intended to represent the relative positions of the cells in the Matrix arrangement, but not the actual size or shape of the individual cells represent.

Drei Gruppen von Auswahlleitern 2, 3, 4 verlaufen über die Anordnung von Zellen. Der Einfachheit halber sind nur drei Leitungen in jeder Gruppe gezeigt und diese Leitungen sind zusätzlich entsprechend mit einem nachgestellten Buchstaben a, b oder c versehen, um die Identifizierung zu vereinfachen. Jede Auswahlleitung besitzt eine Anzahl von geradlinigen Teilen, und die Leitungen verlaufen zickzackförmig über das Schema in der Weise, daß jeder lineare Teil einer Leitung parallel zu einem linearen Teil einer anderen Leitung liegt. Betrachtet man z. B. die Leitung 2a in ihrem Verlauf von links nach rechts in der Figur, so erkennt man, daß der erste effektive geradlinige Teil, der in der Figur dargestellt ist, der Teil ist, der parallel zu einem Teil der Leitung 3 a verläuft. Der benachbarte lineare Teil der Leitung 2 a liegt parallel zu einem Teil der Leitung 4a, der nächste liegt parallel zu einem Teil der Leitung 3 b usw. Obgleich jede einzelne Leitung einem Zickzackweg folgt und benachbarte lineare Teile in einem Winkel zueinander liegen, verlaufen alle Leitungen einer Gruppe etwa parallel zueinander nach einer mittleren Richtung über das Schema, so daß kein Teil des Leiters zu einem anderen Teil des Leiters entgegengesetzt gerichtet ist. Damit verläuft die Richtung des Stromflusses in allen Teilen eines Leiters in der gleichen Richtung relativ zur Matrix.Three groups of selection ladders 2, 3, 4 run across the array of cells. For the sake of simplicity, only three lines are shown in each group and these lines are additionally provided with a subsequent letter a, b or c to simplify identification. Each select line has a number of rectilinear parts and the lines zigzag across the scheme such that each linear part of one line is parallel to a linear part of another line. If one considers z. B. the line 2a in its course from left to right in the figure, it can be seen that the first effective rectilinear part, which is shown in the figure, is the part which runs parallel to a part of the line 3a. The adjacent linear part of line 2a is parallel to part of line 4a, the next is parallel to part of line 3b, etc. Although each individual line follows a zigzag path and adjacent linear parts are at an angle to each other, all lines run a group approximately parallel to each other in a central direction across the scheme, so that no part of the conductor is directed opposite to another part of the conductor. Thus, the direction of the current flow in all parts of a conductor runs in the same direction relative to the matrix.

Die Anordnung aller Auswahlleitungen in der angegebenen Weise erzeugt, wie in der Figur dargestellt ist, ein Schema von regulären Sechsecken, die über dem Bereich der Schaltzellen angeordnet sind. Sechs vollständige Sechsecke sind in der Zeichnung dargestellt, und es ist klar, daß bei der Verwendung einer größeren Anzahl von Auswahlleitungen die Anzahl der vollständigen Sechsecke vergrößert wird. In ähnlicher Weise ist im Falle von drei vollständigen Sechsecken, die gezeigt sind, jede Seite der geschlossenen Figur durch ein Paar von Auswahlleitungen gebildet, und zwar jeweils eine aus jeder von zwei unterschiedlichen Gruppen, und es ist jede Seite von Teilen eines unterschiedlichen Paares von Auswahlleitungen gebildet. Die Schaltzellen sind an den Seiten ausgebildet, die zwei miteinander zusammenwirkende Auswahlleitungen enthalten, und es ergibt sich daraus, daß jede Zelle des Bereiches einzeln durch die Auswahl des entsprechenden Paares von Auswahlleitungen angewählt werden kann. Je mehr Sechsecke durch die Hinzufügung von weiteren Auswählleitungen vervollständigt werden, desto mehr vollständige Figuren weisen Paare von miteinander zusammenwirkenden Auswählleitungen auf allen Seiten auf, so daß infolgedessen um so mehr Schaltzellen wirksam gemacht werden.The arrangement of all selection lines in the specified manner creates as shown in the figure, a scheme of regular hexagons that are about are arranged in the area of the switching cells. There are six full hexagons shown in the drawing, and it is clear that when using a larger Number of selection lines increases the number of complete hexagons. Similarly, in the case of three complete hexagons shown, each side of the closed figure formed by a pair of selection lines, one from each of two different groups, and it is each Side formed by parts of a different pair of selection lines. the Switching cells are formed on the sides, the two interacting with each other Contain selection lines, and it follows that each cell of the range individually selected by selecting the corresponding pair of selection lines will can. The more hexagons by adding more Select lines are completed, the more complete figures have Pairs of interacting select lines on all sides, so that as a result the more switching cells are made effective.

In einem praktischen Fall, bei dem eine ziemlich große Anzahl von Auswählleitungen in jeder Gruppe vorhanden ist, wurde die Packungsdichte von Schaltzellen längs der Leitungen wesentlich verbessert, da mit Ausnahme der Kanten des Bereiches alle benachbarten linearen Teile aller Stromleiter für die Steuerung von Schaltzellen wirksam sind. Ferner vermeidet die gezeigte Anordnung die Schwierigkeiten, die mit der Forderung zur Umkehr der Polarität von Auswählströmen innerhalb einer Gruppe auftreten, wie bereits weiter oben ausgeführt ist.In a practical case where a fairly large number of There was select lines in each group, the packing density of switch cells Significantly improved along the lines, with the exception of the edges of the area all neighboring linear parts of all current conductors for the control of switching cells are effective. Furthermore, the arrangement shown avoids the difficulties associated with the requirement to reverse the polarity of selection currents within a group occur, as already explained above.

Die miteinander zusammenwirkenden Paare von Auswählleitungen, wie sie in der Zeichnung gezeigt sind, sind voneinander aus Gründen der besseren Darstellung versetzt gezeigt, damit die Pfade sichtbar werden, längs denen die Auswählleiter durch die Anordnung verlaufen. In der Praxis sind natürlich die Leitungen vorzugsweise durch streifenförmige Leiter ausgebildet, die z. B. durch Aufbringen auf geeigneten Isolierbelägen (Niederschlag) hergestellt werden. Unter diesen Umständen kann unterstellt werden, daß die parallelen Leitungen sich tatsächlich überlagern.The interacting pairs of select lines, such as they are shown in the drawing are separate from one another for the sake of clarity shown offset so that the paths along which the selection ladder are visible run through the arrangement. In practice, of course, the lines are preferred formed by strip-shaped conductors z. B. by applying to suitable Isolation coverings (precipitation) are produced. In these circumstances it can be assumed that the parallel lines actually overlap.

Ein praktisches Beispiel für die Verwendung eines Schemas von übereinanderliegenden Leitern ist schematisch in F i g. 3 dargestellt, und zwar in Verbindung mit einer supraleitfähigen Speicheranordnung. Bei dieser Anordnung wird jede Speicherzelle so geschaltet, daß sie die Speicherung eines Informationsbestandteiles darstellt, indem Leitströme an ein Paar von parallelen Leitern angelegt werden. Die Treibleiter liegen nahe einer Seite eines Filmes aus supraleitfähigem Material. Ein Leseleiter ist auf der gegenüberliegenden Seite des Filmes entgegengesetzt zu den Treibleitern angeordnet. Das magnetische Feld, das durch die Impulsströme in beiden Treibleitern erzeugt wird, reicht aus, um den supraleitfähigem Film in dem Bereich in der Nähe der Treibleiter in den normalen Zustand zu schalten. Damit können Wirbelströme in den Teilen des Filmes fließen, die geschaltet worden sind. Die Wirbelströme klingen ab und fallen schließlich auf einen Wert, der kleiner ist als ein bestimmter kritischer Wert. Damit kann der Film in den supraleitfähigen Zustand zurückgeschaltet werden, wobei ein dauernder Stromfluß in den Teilen des Filmes, die geschaltet worden sind, stattfindet.A practical example of using a scheme of superimposed Ladders is shown schematically in FIG. 3 shown, in conjunction with a superconducting storage device. With this arrangement, each memory cell becomes switched so that it represents the storage of a piece of information, by applying conducting currents to a pair of parallel conductors. The leading ladder lie near one side of a film of superconductive material. A reading ladder is on the opposite side of the film opposite to the drive ladders arranged. The magnetic field created by the impulse currents in both conductors generated is enough to close the superconductive film in the area to switch the lead ladder to normal. This allows eddy currents in the parts of the film that have been switched. The eddy currents sound and finally fall to a value that is less than a certain critical one Value. This means that the film can be switched back to the superconducting state, a continuous flow of current in the parts of the film that have been switched, takes place.

Das Schalten des Filmes in den normalen Zustand macht es möglich, daß der Fluß den Film durchsetzt und mit dem Leseleiter gekoppelt wird. Diese Flußkopplung induziert ein Ausgangssignal in dem Leseleiter. Der Wert der Treibströme wird so gewählt, daß die Erregung eines Treibleiters eines Paares zum Schalten des Filmes nicht ausreicht.Switching the film back to normal makes it possible to that the river permeates the film and is coupled to the reading conductor. This flow coupling induces an output signal in the read conductor. The value of the driving currents will be like this chosen that the excitation of a pair of lead conductors to switch the film not enough.

Die Speicherzelle arbeitet nach dem Flußverdrängungsverfahren. Die Art und Weise jedoch, in der die Speicherzellen arbeiten, ist nicht Gegenstand der Erfindung, und die ins einzelne gehende Arbeitsweise der Zelle wird hier nicht weiter beschrieben. Wie in der Figur gezeigt, bestehen die Auswählleitungen aus drei Gruppen von Bleileitern 10, 11 und 12, die durch Schichten 13 und 14 aus Isoliermaterial, z. B. Siliziummonoxyd, getrennt sind. Die Leitungen sind von einer Zinngrundebene 15 durch eine weitere Isolierschicht 16 getrennt. Eine andere Isolierschicht 17 trennt die Grundebene 15 von einem Leseleiter 18 aus Blei, der mit allen Speicherzellen gekoppelt ist, und die gesamte Anordnung wird auf einer Glasunterlage 19 aufgenommen. Die Figur soll nur die Relativstellungen der verschiedenen Teile der Einrichtung zeigen und nicht die tatsächlichen oder relativen Abmessungen dieser Teile. Die Stromleiter 10, 11 und 12 sind jedoch aus linearen Teilen hergestellt, und die Stromleiter sind so übereinandergelegt, daß sie das hexagonale Schema nach F i g. 1 ausbilden, wobei die geschlossenen hexagonalen Figuren durch gestrichelte Linien 20 angezeigt sind. Bei einer Betriebsweise, wie sie in der Figur dargestellt ist, ist ein Ende eines jeden Stromleiters 10, 11, 12 mit einer Verbindung 21 an Erde gelegt. Eine besondere Speicherzelle wird dadurch ausgewählt, daß Signale, die die Adresse der Zelle darstellen, in eine Adressendekodiereinrichtung 22 eingegeben werden. Diese Art von Auswahl durch Adressieren ist bei elektronischen Rechnern bekannt und braucht nicht weiter ausgeführt zu werden. Die Dekodiereinrichtung 22 dekodiert die Adresse und gibt Steuersignale über Leitungen 23, um Auswähleinrichtungen 24 einzuschalten, von denen jeweils eine für jede Gruppe von Leitungen 10, 11 und 12 vorgesehen ist. Jede der Auswählleitungen 24 enthält einen Impulsgenerator für jede Leitung der zugeordneten Gruppe, und die Leitungen des besonderen Paares, jeweils eine Leitung aus zwei unterschiedlichen Gruppen, die mit der gewünschten Speicherzelle verbunden ist, werden durch einen Antriebsstromimpuls erregt und betätigen die ausgewählte Zelle.The memory cell works according to the flow displacement method. the However, the manner in which the memory cells operate is beyond the scope of the Invention, and the detailed operation of the cell will not go further here described. As shown in the figure, the selection lines are composed of three groups of lead conductors 10, 11 and 12, which are separated by layers 13 and 14 of insulating material, z. B. silicon monoxide, are separated. The lines are from a tin ground plane 15 separated by a further insulating layer 16. Another insulating layer 17 separates the ground plane 15 from a read conductor 18 made of lead, which connects to all memory cells is coupled, and the entire arrangement is received on a glass support 19. The figure is only intended to show the relative positions of the various parts of the facility and do not show the actual or relative dimensions of these parts. the However, current conductors 10, 11 and 12 are made of linear parts, and the current conductors are superimposed so that they have the hexagonal scheme according to F i g. 1 train, the closed hexagonal figures being indicated by dashed lines 20 are. In a mode of operation as shown in the figure, there is an end of each conductor 10, 11, 12 with a connection 21 to earth. One particular memory cell is selected by the fact that signals containing the address of the Represent cell, are input to an address decoder 22. These Type of selection by addressing is known and used in electronic computers not to be further elaborated. The decoder 22 decodes the address and gives control signals over lines 23 to switch on selection devices 24, one of which is provided for each group of lines 10, 11 and 12. Each of the selection lines 24 contains a pulse generator for each line of the assigned group, and the lines of the particular pair, one line each from two different groups connected to the desired memory cell are energized by a drive current pulse and actuate the selected one Cell.

Der Leseleiter 18 ist an einen entsprechenden Ausgangsverstärker 34 in üblicher Weise angeschlossen. Die in den F i g. 1 und 3 gezeigte Anordnung erfordert drei Gruppen von abwechselnd miteinander zusammenwirkenden Auswählleitungen. Es können aber auch mehr als drei Gruppen von Leitungen verwendet werden. Das Schema, das von den Auswähl-Leitungen über die Anordnung von Zellen ausgebildet wird, kann andere rechteckförmige geometrische Figuren als Sechsecke enthalten, und diese Figuren brauchen nicht alle gleich zu sein. So zeigt z. B. F i g. 2 ein Schema, das Figuren mit vier und fünf Seiten enthält und in welchen vier Gruppen von Auswählleitungen 5 bis 8 verwendet werden. Wie in den früheren Fällen ergibt sich auch hier, daß jede Auswählleitung aus einer Reihe von linearen Teilen besteht und daß jeder solche Teil einer jeden Auswählleitung innerhalb des Schemas von geschlossenen geometrischen Figuren parallel zu einem linearen Teil einer unterschiedlichen Auswählleitung aus einer anderen Gruppe liegt. Die Speicher- oder Schaltzellen 9 der Matrix sind wiederum so angeordnet, daß sie in der Nähe der Seiten der Figuren liegen, und es läßt sich erkennen, daß eine Schaltzelle 9 für jeden linearen Teil einer jeden Auswählleiiung innerhalb des Schemas vorhanden ist.The read conductor 18 is connected to a corresponding output amplifier 34 in a conventional manner. The in the F i g. The arrangement shown in FIGS. 1 and 3 requires three groups of alternately cooperating select lines. However, more than three groups of lines can also be used. The scheme which is formed by the selection lines via the arrangement of cells can contain other rectangular geometric figures than hexagons, and these figures do not all need to be the same. So shows z. B. F i g. Fig. 2 is a diagram containing figures with four and five sides and in which four groups of selection lines 5 to 8 are used. As in the previous cases, it follows that each selection line consists of a series of linear parts and that each such part of each selection line within the scheme of closed geometrical figures is parallel to a linear part of a different selection line from a different group. Again, the memory or switch cells 9 of the matrix are arranged to lie near the sides of the figures and it can be seen that there is one switch cell 9 for each linear portion of each select line within the scheme.

Wie im älteren Fall ergibt sich hier, daß die gezeigten Auswählleitungen nur die Pfade darstellen, denen die entsprechenden Auswählleiter über die Matrix von Zellen folgen und daß sie keinesfalls die tatsächliche Größe oder den Maßstab von solchen Leitern relativ zu dem gezeigten Schema wiedergeben. Die tatsächlichen Größen und die Verfahren zur Herstellung solcher Leiter sind ähnlich den Größen und Verfahren, die bereits in Verbindung mit den bekannten Zweigruppen-Auswählsystemen vorgeschlagen wurden.As in the older case, the result here is that the selection lines shown show only the paths that the corresponding selection ladder via the matrix of cells and that they are by no means the actual size or scale of such ladders relative to the scheme shown. the actual sizes and methods of making such conductors are similar the sizes and methods already used in conjunction with the known two-group selection systems were proposed.

Die vorstehenden Matrix-Auswählanordnungen sind in Verbindung mit Auswählleitungsschemata zur Verwendung in Verbindung mit Schalteinrichtungen nach Art eines Kryotrons, die auch Speichervorrichtungen enthalten können, beschrieben worden. Ähnliche Anordnungen können jedoch in Verbindung mit anderen Schaltvorrichtungen verwendet werden. Zum Beispiel werden elektrooptische Schaltvorrichtungen in ähnlicher Weise durch Paare von Auswahlleitungen gesteuert. Eine elektrooptische Schaltvorrichtung dieser Art kann z. B. aus einem Barium-Titanat-Kristall mit Auswahl- und Steuerelektroden bestehen, die auf gegenüberliegenden Flächen aufgebracht sind. Das Anlegen von elektrischen Signalen an die Elektroden dient zur selektiven Steuerung der optischen Eigenschaften der Lichtschaltzellen. In einem solchen Falle ist, weil zwei Leiter auf entgegengesetzten Seiten des Kristalls erforderlich sind, eine Verdoppelung des Schemas wenigstens einer Gruppe der Auswahlleitungen erforderlich, um solche Schaltzellen in einer Matrix auszuwählen. Wenn z. B. eine ebene Matrix von solchen Zellen selektiv z. B. durch drei abwechselnd miteinander zusammenwirkende Gruppen von Auswahlleitern A, B und C betätigt werden soll, werden die Gruppen A und C auf einer Seite der Matrix und die Gruppen B und C auf der anderen Seite der Matrix aufgebracht, damit gewährleistet ist, daß alle Zellen individuell und einheitlich ausgewählt werden. Das Auswählzeilenschema ist dann vollständig wie in F i g. 1 gezeigt, wenn die Schemata auf beiden Seiten der Matrix miteinander betracht werden. Der Ausdruck »elektronische Schaltmatrix«, wie er hier verwendet worden ist, soll somit jede ebene Matrix von entsprechenden Schaltzellen einschließen, in denen eine einzelne Zelle durch Anlegen von elektrischen Signalen an ein Paar von Auswahlleitungen ausgewählt und gesteuert wird, wobei die Leiter in unmittelbarer Nähe der ausgewählten Zelle angeordnet sind und parallel zueinander in einer Richtung parallel zu der Ebene der Matrix verlaufen.The above matrix selection arrangements have been described in connection with selection line schemes for use in connection with cryotron type switching devices which may also include memory devices. However, similar arrangements can be used in conjunction with other switching devices. For example, electro-optic switching devices are similarly controlled by pairs of select lines. An electro-optical switching device of this type can, for. B. consist of a barium titanate crystal with selection and control electrodes, which are applied to opposite surfaces. The application of electrical signals to the electrodes serves to selectively control the optical properties of the light switch cells. In such a case, because two conductors are required on opposite sides of the crystal, duplication of the scheme of at least one set of select lines is required to select such switch cells in a matrix. If z. B. a planar matrix of such cells selectively z. B. is to be operated by three alternately cooperating groups of selection conductors A, B and C, the groups A and C are applied to one side of the matrix and the groups B and C on the other side of the matrix, so that it is ensured that all Cells can be selected individually and uniformly. The selection line scheme is then completely as in FIG. 1 when the schemes on both sides of the matrix are considered together. The term "electronic switch matrix" as used herein is thus intended to include any planar matrix of corresponding switch cells in which a single cell is selected and controlled by applying electrical signals to a pair of select lines with the conductors in close proximity of the selected cell and are parallel to each other in a direction parallel to the plane of the matrix.

Bei den vorausgehenden Beispielen von Stromleiterschemata ist davon ausgegangen, daß das besondere Paar von parallelen Auswahlleitungen, das einer einzelnen Zelle zugeordnet ist, in übereinanderliegender Form angeordnet ist. Unter bestimmten Umständen: können jedoch die Leitungen eines parallelen Paares gegeneinander versetzt sein, z. B. eine Fläche einer ebenen Matrix, so daß die wirksame Schaltzelle zwischen ihnen liegt. Ein Beispiel dieser Art von Anordnung ist schematisch in F i g. 4 gezeigt, die nur einen Teil eines Stromleiterschemas darstellt. Die Anordnung nach F i g. 4 weist drei abwechselnd miteinander zusammenwirkende Gruppen von Leitern 25; 26 und 27 auf, die entsprechend als X-, Y-und Z-Auswählleitungen bezeichnet werden, und die Leiter dieser Gruppe entsprechen denen der Gruppe nach den F i g. 1 und 3. Die Leitergruppen sind jedoch relativ zueinander so verschoben, daß die Teile von Leitungen, die einer einzelnen Zelle zugeordnet sind, voneinander versetzt sind. Auf diese Weise liegen die Schaltzellen zwischen ihren entsprechenden Stromleitern, und eine solche Zelle ist durch die schraffierte Fläche 28 in der Figur gekennzeichnet. Eine solche Zelle ist in der USA.-Patentschrift 3 027 806 mit besonderer Bezugnahme auf F i g. 5 B in dieser Patentschrift beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Stromleiter an einen Kristall 29, z. B. aus Bariumtitanat, gelegt. Kreuzungsstellen von Stromleitern in dem Schema werden durch eine Isolationsschicht 30 getrennt. Das Aufgeben entsprechender Signale auf das zusammenwirkende Paar von Stromleitern einer ausgewählten Zelle bewirkt die Erzeugung eines elektrischen Feldes, das auf die Zelle einwirkt, so daß die Zelle wirksam bleibt und die Polarisationsebene des einfallenden Lichtes, das an die Fläche des Kristalles angelegt wird, dreht. Wie in der oben erwähnten USA.-Patentschrift erläutert, ist diese Anordnung eines Kristalls besonders zweckmäßig in Verbindung mit optischen Abtast- oder Speichervorrichtungen, bei welchen der Kristall in einen Lichtübertragungsweg eingesetzt ist, der auch polarisierende Elemente und eine optische Informationsspeicherplatte enthält. Die Auswahl einer einzelnen Zelle verändert dann die Eigenschaft des Lichtübertragungspfades an dieser Stelle und ermöglicht, daß die Speicherplatte abgefragt oder abgetastet wird, wobei eine fotoelektrische Lesevorrichtung dann zur Anzeige des Durchganges von Licht durch die Einrichtung verwendet wird.The foregoing examples of conductor schemes have assumed that the particular pair of parallel select lines associated with a single cell are in an overlying fashion. Under certain circumstances: however, the lines of a parallel pair may be offset from one another, e.g. B. a surface of a planar matrix, so that the effective switching cell is between them. An example of this type of arrangement is shown schematically in FIG. 4, which is only part of a power line diagram. The arrangement according to FIG. 4 has three alternately cooperating groups of conductors 25; 26 and 27, referred to as the X, Y and Z select lines, respectively, and the conductors of this group correspond to those of the group of FIGS. 1 and 3. The conductor groups are, however, shifted relative to one another in such a way that the parts of lines which are assigned to a single cell are offset from one another. In this way, the switching cells lie between their respective current conductors, and such a cell is indicated by the hatched area 28 in the figure. One such cell is shown in U.S. Patent 3,027,806 with particular reference to FIG. 5 B described in this patent. In this embodiment, the conductors are connected to a crystal 29, e.g. B. made of barium titanate. Crossing points of current conductors in the diagram are separated by an insulation layer 30. The application of appropriate signals to the cooperating pair of conductors of a selected cell causes the creation of an electric field which acts on the cell so that the cell remains operative and rotates the plane of polarization of the incident light applied to the face of the crystal. As discussed in the aforementioned U.S. Patent, this arrangement of a crystal is particularly useful in connection with optical scanning or storage devices in which the crystal is inserted into a light transmission path which also contains polarizing elements and an optical information storage disk. Selection of a single cell then alters the nature of the light transmission path at that location and enables the storage disk to be interrogated or scanned, with a photoelectric reader then being used to indicate the passage of light through the device.

Die Auswahl einer Zelle erfolgt in einer ähnlichen Weise wie der nach F i g. 3. Jede Gruppe von Auswahlleitungen ist mit Auswählschaltnetzwerken 31 verbunden, die von einem Dekodiernetzwerk 32 betätigt werden, um das erforderliche zu betätigende Leitungspaar auszuwählen. Eine Antriebseinrichtung 33, die aus einem elektrischen Impulsgenerator besteht, ist an das Schaltnetzwerk 31 gelegt, damit das erforderliche elektrische Signal auf den ausgewählten Leitungen erzielt wird.Selecting a cell is done in a similar way to that after F i g. 3. Each group of selection lines is connected to selection switching networks 31, which are actuated by a decoding network 32 in order to obtain the required actuation Select line pair. A drive device 33, which consists of an electric There is a pulse generator, is placed on the switching network 31, so that the required electrical signal is achieved on the selected lines.

Aus den vorstehend beschriebenen Beispielen ergibt sich, daß die Anordnung von Matrixauswählleitungen in den Schemata eine Auswahlanordnung ergibt, bei der wenigstens drei abwechselnd zusammenwirkende Gruppen von Leitungen jeweils einzelne Leitungen enthalten, die aus einer Reihe von linearen Teilen bestehen, wobei jeder Teil in einem Winkel in bezug auf die benachbarten Teile der gleichen Leitung angeordnet ist. Der kombinierte Effekt aller Stromleiter in den Gruppen besteht darin, ein Schema von rechteckförmigen geometrischen Figuren zu erzeugen, und die Schaltzellen sind in der Nähe der Seiten der Figuren durch das Zusammenwirken des Paares von Leitungen, die die Seite bilden, dargestellt. Um eine einzelne Zelle auszuwählen, ist das Schema so gewählt, daß jede Zelle durch ein unterschiedliches Paar von Leitungen betätigt wird, und zwar eine aus jeweils zwei unterschiedlichen Gruppen; es werden keine zwei Zellen von dem Auswahlleitungspaar betätigt.From the examples described above it can be seen that the arrangement of matrix select lines in the schemes gives a selection arrangement in which at least three alternately cooperating groups of lines each individual Contain conduits that are made up of a series of linear parts, each with Part arranged at an angle with respect to the adjacent parts of the same conduit is. The combined effect of all the conductors in the groups is to create a Scheme of generating rectangular geometric figures and the switching cells are near the sides of the figures by the cooperation of the pair of Lines forming the page are shown. To select a single cell, the scheme is chosen so that each cell is through a different pair of lines is operated, one from two different groups; it will no two cells from the select line pair actuated.

Claims

Patent claim: Electronic switching matrix in which the individual switching cells of a flat area are selected for operation by simultaneous excitation of adjacent parallel parts of a pair of selection conductors, characterized in that a scheme of selection conductors (10, 11, 12) is placed over the area having a plurality of closed rectangular geometrical figures such that each side of the figures is near a different cell and consists of parts of a pair of conductors, and parts of the same pair of conductors are near only one cell of the area, that the effective length of each selection conductor (10, 11, 12) consists of a sequence of rectilinear parts which are at an angle to each other and are assigned for two adjacent parts in the sequence switching cells that correspond in the longitudinal direction of two adjacent sides of a figure lie, and that the main directions of the lines of different n groups form equal angles to one another.