DE1228666B - Speichervorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/06

Nummer: 1228 666

Aktenzeichen: F 31032IX c/21 al

Anmeldetag: 19. April 1960

Auslegetag: 17. November 1966

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern von Informationen und zum zerstörungsfreien Abfragen derselben.

Es ist bereits bekannt, Magnetkernspeicher derart auszubilden, daß ein zerstörungsfreies Ausfragen der Informationen möglich ist. Zu diesem Zweck verwendet man magnetische Kerne mit rechteckiger Hysteresekurve sowie mit einem Schreibleiter und einem orthogonal dazu angeordneten Abfrageleiter. Beim Hindurchschicken eines Impulses durch den Schreibleiter wird der magnetische Kern mit bestimmter Magnetisierungsrichtung gesättigt. Schickt man nun durch den Abfrageleiter einen Abfrageimpuls, so überlagert sich das dabei entstehende Magnetfeld vektoriell dem gespeicherten Magnetfeld. Da die Maximalamplitude des Magnetfeldes auf Grund der Materialeigenschaften des Kernes praktisch nicht erhöht werden kann, bewirkt die Überlagerung dieser beiden Magnetfelder eine Drehung des Magnetfeldvektors, so daß in dem Schreibleiter oder einem dazu parallel verlaufenden Ausgangsleiter ein Signal erzeugt wird, dessen Größe durch die Drehung des Feldvektors gegeben ist.

Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die verwendeten Stromimpulse insbesondere beim Abfragen in sehr engen Amplitudengrenzen liegen müssen, da das Abfragefeld das Speicherfeld unmittelbar beeinflußt.

Dies gilt auch für einen bekannten Magnetkernspeicher in Form eines blockartigen Kernes aus magnetisch sättigbarem Material, der drei sich nicht schneidende Öffnungen aufweist, die jeweils zueinander senkrecht verlaufen, wobei die Einspeicherung von Informationen mittels eines Stromimpulses durch einen eine der Öffnungen durchsetzenden Leiter erfolgt. Die Abfrage geschieht bei dieser bekannten Speichervorrichtung über die beiden anderen, in den ebenfalls senkrecht zueinander verlaufenden Öffnungen geführten Leitern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Speichervorrichtung mit der Möglichkeit eines zerstörungsfreien Ausfragens den obengenannten Nachteil zu vermeiden und außerdem eine größere Anzahl von Schaltungsmöglichkeiten zu ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe geht aus von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Speichern von Informationen und zum informationserhaltenden Abfragen derselben mit einem blockartigen Kern aus magnetisch sättigbarem Material, der drei sich nicht schneidende Öffnungen aufweist, von denen die erste Öffnung von einem Abfrageleiter, die zweite, sich senkrecht zur ersten er-Speichervorrichtung

Anmelder:
Raytheon Company,
Lexington, Mass. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. R. Kohler

und Dipl.-Phys. H. Schwindling, Patentanwälte,

Stuttgart S, Hohentwielstr. 28

Als Erfinder benannt:
Cravens Lamar Wanlass,
Woodland Hills, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 20. April 1959 (807 390)

streckende Öffnung von einem Einschreibe- und einem Ausgangsleiter durchsetzt ist und die dritte, von einem Leiter durchsetzte Öffnung ebenfalls senkrecht zur ersten Öffnung angeordnet ist, und ist darin zu sehen, daß die dritte Öffnung parallel zur zweiten Öffnung unmittelbar neben dieser angeordnet ist, daß der Leiter durch die dritte Öffnung der Rückleiter des von einem Einschreibeteilimpuls beaufschlagten Einschreibeleiters durch die zweite Öffnung ist, daß die dritte Öffnung von einem zweiten, einen Einschreibeteilimpuls führenden Leiter durchsetzt ist, daß die Einschreibeteilimpulse beider Schreibeleiter gleichzeitig wirksam sind und daß der in der die zweite und dritte Öffnung durchsetzenden Einschreibeleitung wirksam werdende Einschreibeteilimpuls von einer solchen Mindeststärke ist, daß der Steg zwischen der zweiten und dritten Öffnung magnetisch gesättigt ist und daß der Abfrageimpuls ein Magnetfeld um die erste Öffnung von solcher Stärke erzeugt, daß lediglieh der Magnetfluß zwischen der ersten und zweiten Öffnung durch den Abfragefluß zur Erzeugung des Ausgangssignals in dem Ausgangsleiter der zweiten Öffnung beeinflußbar ist.

Bei dieser Anordnung ist die Polarität der Ausgangsimpulse unabhängig von der Flußrichtung um die dritte Öffnung, d. h. von der Polarität der Abfrageimpulse. Es ergibt sich der Vorteil, daß der

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Abfragefluß den eigentlichen Speicherfluß um die erste Öffnung nur wenig beeinflußt. ..'.'. :.

Gemäß einer besonderen Weiterbildung kann ein zweiter Abfrageleiter in der dritten Öffnung angeordnet sein, und die Abfrageeinrichtung kann einzelne Generatoren umfassen, um Stromimpulse gleichzeitig an die ersten und zweiten Abfrageleiter zu senden. Hierbei wird eine.. Abfrage nur ausgeführt, wenn beide Abfrageleiter zugleich Strom führen, so daß diese Vorrichtung insbesondere zum koordinatenförmigen Abfragen von Speichermatrizen geeignet ist.

Es ist möglich, bei Wegfall des Ausgangsleiters einen Schalter zum wahlweisen Anschalten eines der Schreibleiter an den zugeordneten Schreibsignal-, impulsgenerator und an die Abfrageeinrichtung vorzusehen, so daß der Leiter abwechselnd als Schreibleiter oder als Ausgangsleiter dienen kann.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine isometrische Ansicht einer bevorzugten Form des Kernspeichers nach der Erfindung,

F i g. 2 eine isometrische Ansicht einer Weiterbildung des Kernspeichers nach der Erfindung,

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Schreib- und Ab-Sägevorrichtung, in der der Kernspeicher nach Fig. 1 verwendet wird, und

F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Schreib- und Abfrageeinrichtung, wobei der Kernspeicher nach Fig. 2 verwendet ist.

F i g. 1 läßt eine Vorrichtung nach der Erfindung erkennen, die sich zum Speichern von Informationen eignet. Die Information wird binär in einem blockartigen Kern 10 aus magnetisch sättigbarem Material gespeichert.

In dem Kern 10 sind drei Öffnungen 11, 12 und 13 zum Hindurchführen von Leitern vorgesehen. Die dritte Öffnung 11 und die zweite Öffnung 12 gehen parallel zueinander senkrecht zur ersten Öffnung 13 durch den Kern hindurch, wobei die Öffnung 12 zwisehen den Öffnungen 11 und 13 liegt. Ein einen Einschreibeteüimpuls führender Leiter 14 durchsetzt die dritte Öffnung 11. Ein weiterer Einschreibeleiter 15 ist neben dem Leiter 14 durch die dritte Öffnung 11 hindurch- und in Form einer Schleife durch die zweite Öffnung 12 zurückgeführt. Neben dem Einschreibeleiter 15 ist ein Ausgangsleiter 16 durch die zweite Öffnung 12 hindurchgeführt. In der ersten Öffnung 13 liegen die Abfrageleiter 17 und 18.

Das Blockschaltbild nach F i g. 3 weist eine der Speichervorrichtung 10 der F i g. 1 entsprechende Vorrichtung 21 auf. Ein Schreibsignalimpulsgenerator 22 ist an den Schreibleiter 15 und ein Schreibsignalimpulsgenerator 23 an den Schreibleiter 14 angeschlossen, um die erforderlichen Einschreibeimpulse zu liefern, wie im weiteren noch beschrieben werden wird. An die Abfrageleiter 17 und 18 ist eine Abfrageeinrichtung mit Generatoren 24 und 25 angeschlossen, um Stromimpulse gleichzeitig an beide Abfrageleiter 17 und 18 zu senden. An den Ausgangsleiter 16 ist eine Ausgangsleitungstastvorrichtung 26 angeschlossen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kern 10 ist die Querschnittsfläche der zweiten Öffnung 12 größer als die der Öffnung 11, so daß der Magnetfluß an die Öffnung 12 und daher der um diesen herum vorhandene magnetische Widerstand oder die hier bestehende Reluktanz größer als die für die Öffnung 11 geltende ist.- Die zur Informationsspeicherung- dienende Zone befindet sich zwischen dem Ausgangsleiter 16 und den Abfrageleitern 17 und 18, d. h. zwischen der zweiten Öffnung 12 und der ersten Öffnung 13. Um in dieser Zone den Tnformationswert Eins oder Null zu speichern, d. h. um die Kraftflußrichtung auf positiv bzw. negativ zu schalten, müssen in beiden Schreibleitern 14 und 15 gleichzeitig Schreibströme vorhanden sein. Fließt nur ein Strom in dem Schreibleiter 14, so wird ein diesem Strom entsprechendes Magnetfeld nur um diesen Leiter herum, d. h. nur um die dritte Öffnung 11 herum, entstehen. Desgleichen wird, wenn ein Strom nur in den Schreibleiter 15 hineinfließt, ein Magnetfeld längs desselben Pfades wie bei Stromfluß im Leiter 14, d. h. nur um die dritte Öffnung 11 herum, entstehen. Ein zeitliches Zusammenfallen der Schreibströme in den Leitern 14 und 15 jedoch wird zu einer magnetischen Sättigung des Steges zwischen der zweiten Öffnung 12 und der dritten Öffnung 11 führen, wobei auch ein magnetisches Feld um die zweite Öffnung 12 entsteht. Dieses um die zweite Öffnung 12 herumgehende Feld wird eine Speicherung eines Informationswertes in dem neben der senkrecht zu der zweiten Öffnung 12 liegenden dritten Öffnung 13 liegenden Kernbereich hervorrufen.

Man sieht hieraus, daß zum Einschreiben des Informationsparameters Eins oder Null in den der Erfindung entsprechenden Kernspeicher ein zeitliches Zusammenfallen der von den Schreibimpulsgeneratoren gelieferten Stromimpulse erforderlich ist. Es besteht keine Einschränkung in bezug auf die Wellenform und Amplitude des angewandten Stromes, solange seine Amplitude groß genug ist, Änderungen des Kraftflusses im magnetischen Material hervorzubringen.

Es ist zu bemerken, daß, während alle Leiter als Einwindungswicklungen dargestellt worden sind, jeder Leiter tatsächlich mehrere Windungen besitzen könnte. Jedoch verwendet man gewöhnlich nur eine einzige Windung, um höhere Schreib- und Ablesegeschwindigkeiten zu erzielen.

Nachdem auf die im obigen beschriebene Art und Weise in der Speichervorrichtung der Informationsparameter Eins oder Null aufgezeichnet worden ist, kann der Zustand der Vorrichtung auf verschiedene Weise festgestellt werden. Grundsätzlich muß den Abfrageleitern ein genügend großer Strom zur Erzeugung eines Magnetkraftflusses um die Leiter und die erste Öffnung 13 herum zugeführt werden. Wegen der senkrechten Lage der Leiter in den Öffnungen 12 und 13 zueinander wird der von den Abfrageleitern herrührende Magnetkraftfluß eine Auslenkung des Magnetkraftflusses um die Leiter in der Öffnung 12 herum verursachen. Diese Auslenkung des Kraftflusses wird am Ausgangsleiter 16 einen hinausgehenden Stromimpuls erzeugen, wobei die Impuls.-richtung von der Orientierung des ausgelenkten Magnetkraftflusses abhängt.

Die Ausführungsform der Fig. 1 und 3 ist für selektives, zerstörungsfreies Herauslesen gebaut. Ein selektives, zerstörungsfreies Herauslesen erfordert selbstverständlich, daß das Produkt aus Stromamplitude und Impulsdauer gleich einem gegebenen Minimalwert ist. Der Abfrageimpuls erzeugt bei der Vorrichtung nach der Erfindung um die erste Öffnung 13 ein Magnetfeld von einer solchen Stärke, daß lediglich der Magnetfluß zwischen der ersten Öffnung 13

und der zweiten Öffnung 12 durch den Abfragefluß zur Erzeugung des Ausgangssignals in dem Ausgangsleiter 16 der zweiten Öffnung 12 beeinflußbar ist.

Die Vorrichtung nach der F i g. 2 stellt eine Weiterbildung der Erfindung dar, bei der der Ausgangsleiter 16 nach Fig. 1 entfällt. Der Kern 10 ist mit einem in der Öffnung 11 liegenden Schreibleiter 14 und einem durch die Öffnungen 11 und 12 in Form einer Schleife hindurchgezogenen Schreibleiter 15 versehen. In der Öffnung 13 liegt ein Abfrageleiter 17. In dem Blockschaltbild nach F i g. 4 sind ein Schreibsignalimpulsgenerator 22 und eine Abfrageeinrichtung 26 durch einen Schalter 38 wahlweise an den Schreibleiter 15 angeschlossen, so daß der Leiter abwechselnd als Schreibleiter oder als Ausgangsleiter dienen kann. Ein weiterer Schreibsignalimpulsgenerator 23 ist an den Schreibleiter 14 und ein Abfrageimpulsgenerator 40 an den Abfrageleiter 17 angeschlossen.

Die Information wird in der Vorrichtung der F i g. 2 in der gleichen Weise wie bei der Vorrichtung der F i g. 1 gespeichert, wobei der Schalter 38 den Schreibsignalimpulsgenerator 22 mit dem Schreibleiter 15 verbindet. Beim Abfragen wird der Schreibleiter 15 vom Schreibsignalimpulsgenerator 22 abgeschaltet und an die Abfrageeinrichtung 26 gelegt.

Die Vorrichtung der Fig. 2 ist insofern einfacher als die der Fig. 1, als ein einziger Leiter 15 sowohl als einer der Schreibleiter wie als der Ausgangsleiter dient. Desgleichen wird bei der Vorrichtung der F i g. 2 nur ein einziger Abfrageleiter 17 benutzt, was eine einfachere Ausführung der Vorrichtung zur Folge hat.

Claims (3)

Patentansprüche: 35

1. Vorrichtung zum Speichern von Informationen und zum informationserhaltenden Abfragen derselben mit einem blockartigen Kern aus magnetisch sättigbarem Material, der drei sich nicht schneidende Öffnungen aufweist, von denen die erste Öffnung von einem Abfrageleiter, die zweite, sich senkrecht zur ersten erstreckende Öffnung von einem Einschreibe- und einem Ausgangsleiter durchsetzt ist und die dritte, von einem Leiter durchsetzte Öffnung ebenfalls senkrecht zur ersten Öffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Öffnung

(11) parallel zur zweiten Öffnung (12) unmittelbar neben dieser angeordnet ist, daß der Leiter durch die dritte Öffnung (11) der Rückleiter des von einem Einschreibeteilimpuls beaufschlagten Einschreibeleiters (15) durch die zweite Öffnung

(12) ist, daß die dritte Öffnung (11) von einem zweiten, einen Einschreibeteilimpuls führenden Leiter (14) durchsetzt ist, daß die Einschreibeteilimpulse beider Einschreibeleiter gleichzeitig wirksam sind und daß der in der die zweite und dritte Öffnung (11, 12) durchsetzenden Einschreibeleitung (15) wirksam werdende Einschreibeteilimpuls von einer solchen Mindeststärke ist, daß der Steg zwischen der zweiten und dritten Öffnung (11, 12) magnetisch gesättigt ist und daß der Abfrageimpuls ein Magnetfeld um die erste Öffnung (13) von solcher Stärke erzeugt, daß lediglich der Magnetfluß zwischen der ersten und zweiten Öffnung (13, 12) durch den Abfragefluß zur Erzeugung des Ausgangssignals in dem Ausgangsleiter (16) der zweiten Öffnung (12) beeinflußbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Abfrageleiter (18), der in der ersten Öffnung (13) angeordnet ist, und durch eine Abfrageeinrichtung mit einzelnen Generatoren (24, 25) um Stromimpulse gleichzeitig an die ersten und zweiten Abfrageleiter (17, 18) zu senden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei Wegfall des Ausgangsleiters (16), gekennzeichnet durch einen Schalter (38) zum wahlweisen Anschalten eines der Schreibleiter (15) an den zugeordneten Schreibsignalimpulsgenerator (22) und an die Abfrageeinrichtung, so daß der Leiter abwechselnd als Schreibleiter oder als Ausgangsleiter dienen kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 948 998;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1 016 304;

»Transaction of the American Institut of Electrical Engineers«, Vol. 72, Part. I, Januar 1954, S. 822 bis 830.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 727/318 11,66

ι Bundesdruckerei Berlin