DE1257204B

DE1257204B - Circuit arrangement for controlling matrix arrangements

Info

Publication number: DE1257204B
Application number: DE1962S0081000
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hartwig Rogge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-08-20
Filing date: 1962-08-20
Publication date: 1967-12-28
Also published as: GB986729A; NL296665A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

GlIcGlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/60German class: 21 al - 37/60

Nummer: 1257204Number: 1257204

Aktenzeichen: S 81000IX c/21 alFile number: S 81000IX c / 21 al

Anmeldetag: 20. August 1962Filing date: August 20, 1962

Auslegetag: 28. Dezember 1967Open date: December 28, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von aus Speicher- oder Schaltelementen bestehenden Matrixanordnungen und im besonderen auf solche Matrixanordnungen, deren Zeilen bzw. Spalten als Wellenleiter ausgebildet sind.The invention relates to a circuit arrangement for controlling from memory or Switching elements existing matrix arrangements and in particular on such matrix arrangements, their Rows or columns are designed as a waveguide.

Es ist bekannt, zur Ansteuerung von aus Speicheroder Schaltelementen bestehenden Matrixanordnungen, wie beispielsweise Magnetkernspeichern, sogenannte Diodenmatrizen zu verwenden, um den Aufwand an Stromimpulsverstärkern zu verringern. Je nach Art der den Speicher- bzw. Schaltelementen zuzuführenden Impulse, d. h. unipolare oder bipolare Impulse, werden dabei pro Knotenpunkt eine oder zwei bzw. zwei oder vier Dioden benötigt.It is known to control matrix arrangements consisting of memory or switching elements, such as magnetic core memories, so-called diode matrices to use to the To reduce the cost of current pulse amplifiers. Depending on the type of the storage or switching elements pulses to be supplied, d. H. unipolar or bipolar impulses, one or one per node two or two or four diodes are required.

Weiterhin ist bekannt, die Zeilen bzw. Spalten einer Matrixanordnung als Wellenleiter auszubilden. Werden die Zeilen bzw. Spalten einer solchen Matrixanordnung in ebenfalls bekannter Weise mit einem dem Wellenwiderstand der Wellenleiter gleichen Widerstand abgeschlossen, dann treten keine Reflexionen an deren Enden auf. Sollen aber derartige Matrixanordnungen über eine Diodenmatrix angesteuert werden, dann ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß auch nicht ausgewählte Knotenpunkte der Diodenmatrix bzw. die an den Knoten angeschlossenen Zeilen bzw. Spalten der Matrixanordnung einen Spannungssprung an ihrem Eingang erhalten. Dadurch läuft eine Welle in den Wellenleiter hinein, wird am in diesem Fall offenen Ende des Wellenleiters reflektiert und läuft zurück. Infolgedessen fließt ein kurzer Stromimpuls mit der doppelten Länge der Laufzeit durch einen nicht ausgewählten Wellenleiter. Aber nicht nur die nicht ausgewählten Wellenleiter, sondern auch die ausgewählten Wellenleiter werden durch diese Reflexionen gestört. Bei kurzen Laufzeiten im Vergleich zur Anstiegszeit des ansteuernden Impulses stören diese Reflexionen nicht, wohl aber bei langen Laufzeiten, wie sie z. B. bei Magnetkemmatrixspeichern auftreten.It is also known to design the rows or columns of a matrix arrangement as waveguides. Are the rows or columns of such a matrix arrangement in a known manner with a the wave resistance of the waveguide is the same resistance, then no reflections occur at their ends. However, such matrix arrangements should be controlled via a diode matrix then difficulties arise in that not selected nodes the diode matrix or the rows or columns of the matrix arrangement connected to the node receive a voltage jump at their input. This causes a wave to run into the waveguide into it, is reflected at the end of the waveguide which is open in this case and runs back. Consequently a short current pulse with twice the length of the transit time flows through an unselected one Waveguide. But not only the unselected waveguides, but also the selected ones Waveguides are disturbed by these reflections. With short runtimes compared to the rise time of the driving impulse do not interfere with these reflections. B. occur in magnetic core matrix memories.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Erreicht wird dies dadurch, daß in jedem Knotenpunkt der Diodenmatrix die Zeile bzw. Spalte der Speicher- bzw. Schaltmatrix über einen Übertrager angekoppelt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß an nicht ausgewählten Knotenpunkten keine Reflexionen mehr auftreten können. Es sind zwar bereits Anordnungen bekannt, bei denen die Zeilen bzw. Spalten eines Matrixspeichers an die Sekundärseiten von Übertragern angeschlossen sind, die sich an den Knotenpunkten einer Diodenmatrix befinden. Die Übertrager dienen dabei jedoch lediglich dazu, die Verbraucher (d. h.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages. This is achieved by that in each node of the diode matrix the row or column of the memory or switching matrix is coupled via a transformer. In this way it is achieved that on unselected Nodes no longer reflections can occur. Arrangements are already known in which the rows or columns of a matrix memory to the secondary sides of transformers are connected, which are located at the nodes of a diode matrix. The transformers serve however, it is only intended to serve the consumer (i.e.

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von
MatrixanordnungenCircuit arrangement for controlling
Matrix arrangements

Anmelder:Applicant:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Witteisbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Hartwig Rogge, PullachDipl.-Ing. Hartwig Rogge, Pullach

die Zeilen bzw. Spalten der Matrix) in möglichst einfacher Weise mit bipolaren Impulsen anzusteuern. Gegenüber diesen Anordnungen hat die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung den Vorteil, daß nicht nur die an den nicht ausgewählten, jedoch mit einer der angesteuerten Leitungen in Verbindung stehenden Knotenpunkten der Diodenmatrix angeschlossenen Zeilen bzw. Spalten keinen Spannungssprung erhalten und damit keine Wellen in einen solchen Leiter laufen können, sondern daß auch am Ende der Zeile bzw. Spalte eines ausgewählten Knotenpunktes der Diodenmatrix keine Reflexionen auftreten können, da diese mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ist. Bei den bekannten Anordnungen ist weder an die Wellenleitereigenschaft der Zeilen bzw. Spalten der Matrix noch an die Beseitigung von Reflexionen an den Enden der Leiter gedacht.to control the rows or columns of the matrix) in the simplest possible way with bipolar pulses. Compared to these arrangements, the circuit arrangement according to the invention has the advantage that not only those on the unselected, but in connection with one of the activated lines standing nodes of the diode matrix connected rows or columns do not receive a voltage jump and thus no waves in one such a ladder can run, but that also at the end of the row or column of a selected node no reflections can occur in the diode matrix, since these with their characteristic impedance is completed. In the known arrangements, the waveguide properties of the rows are not affected or columns of the matrix still thought of eliminating reflections at the ends of the conductors.

In der einfachsten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist jede Leitung der Matrix, d. h. jede Zeile oder Spalte, mit einem eigenen, dem Wellenwiderstand der Leitung gleichen Widerstand abgeschlossen. Dieser kann ein ohmscher Widerstand oder auch aus beliebigen Impedanzen zusammengesetzt sein. Die geometrische Größe dieser Widerstände ist aber insbesondere bei Verwendung sehr kleiner Speicher- oder Schaltelemente im Vergleich zur Größe der Matrixanordnung sehr groß. Die Größe einer fertigen Matrixanordnung wird also in diesem Fall wesentlich durch die geometrische Größe dieser AbschlußwiderständeIn the simplest embodiment of a circuit arrangement according to the invention, each line is the matrix, d. H. each row or column, with its own, the characteristic impedance of the line same resistance completed. This can be an ohmic resistor or any impedance be composed. The geometrical size of these resistances is in particular at Use of very small memory or switching elements compared to the size of the matrix arrangement very large. In this case, the size of a finished matrix arrangement is thus significantly reduced the geometric size of these terminating resistors

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der Zeilen bzw. Spalten der Matrixanordnung bestimmt. Dies läßt sich jedoch dadurch umgehen, daß einerseits alle Zeilen und andererseits alle Spalten der Matrixanordnung unter Zwischenschaltung von Entkopplungsdioden mit je einem gemeinsamen Wellenwiderstand abgeschlossen sind.of the rows or columns of the matrix arrangement. However, this can be circumvented in that on the one hand all rows and on the other hand all columns of the matrix arrangement with the interposition of Decoupling diodes are terminated with a common characteristic impedance.

Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der F i g. 1 und 2 näher erläutert.Details of the invention are given below with reference to FIGS. 1 and 2 explained in more detail.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung dient zur Ansteuerung einer Magnetkernmatrix und besteht aus den sechs Ansteuerleitungen L1, L 2, L 3, L 4, LS und L 6 mit den Schaltern SSl bis SS 4 und SLl bis SL4, den vier Übertragern Ül, Ü2, ÜX Ü4 und den vier Magnetkernmatrixzeilen Zl, Z 2, Z 3 und Z 4.The circuit arrangement shown in Fig. 1 is used to control a magnetic core matrix and consists of the six control lines L1, L 2, L 3, L 4, LS and L 6 with the switches SSl to SS 4 and SLl to SL4, the four transformers Ül, Ü2, ÜX Ü4 and the four magnetic core matrix lines Zl, Z 2, Z 3 and Z 4.

Zum Zweck besserer Übersicht wurde nur die Ansteuerung von vier Zeilen dargestellt. Es ist selbstverständlich, daß die gleiche Art der Ansteuerung für die übrigen Zeilen sowie die Spalten einer Magnetkernmatrix oder einer anderen Matrixanordnung gilt. Zur gegenseitigen Entkopplung der vier Übertrager Vl bis Ü4 dienen die Dioden Dl bis D 8. Für jeden Knotenpunkt sind dabei im dargestellten Fall zwei Dioden vorgesehen. Jeweils die eine Diode dient der Zuführung des Schreibstromes und die zweite Diode der Zuführung des Lesestromes. Erfindungsgemäß liegen die Zeilen bzw. Spalten der Magnetkernmatrix, also z. B. die Zeilen Zl bis Z 4, in den Sekundärkreisen der an den Knotenpunkten der Diodenmatrix angeordneten Übertragern. In weiterer vorteilhafter Ausbildung sind die Zeilen und Spalten mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. In dem dargestellten Fall sind zu diesem Zweck die Widerstände R1, R2, R3 und R4 vorgesehen, die mit den Zeilendrähten bzw. Spaltendrähten in Reihe geschaltet sind. Ihr Widerstand ist gleich dem Wellenwiderstand der jeweiligen Matrixzeile bzw. -spalte.For the purpose of a better overview, only four lines are shown. It goes without saying that the same type of control applies to the other rows as well as the columns of a magnetic core matrix or another matrix arrangement. For the mutual decoupling of the four transformers VI to U4, the diodes D to D 8. serve each node are provided in the illustrated case two diodes. One diode is used to supply the write current and the second diode to supply the read current. According to the invention, the rows or columns of the magnetic core matrix, so z. B. the lines Zl to Z 4, in the secondary circuits of the transformers arranged at the nodes of the diode matrix. In a further advantageous embodiment, the rows and columns are closed with their characteristic impedance. In the case shown, the resistors R 1, R2, R3 and R4 are provided for this purpose, which are connected in series with the row wires or column wires. Their resistance is equal to the wave resistance of the respective matrix row or column.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt: Im Beispiel sollen die Magnetkerne der Zeile Zl zunächst durch einen Lesestromimpuls und anschließend durch einen Schreibstromimpuls entgegengesetzter Richtung erregt werden. Dazu werden die Schalter5Sl und SS4 und die SchalterSLl undSL4 in folgender Weise betätigt: Für die Erzeugung des Lesestromimpulses müssen die Lesestromschalter SL1 und SL 4 geschlossen werden. Da der Lesestromschalter 5Ll einerseits an Masse und der Lesestromschalter SL 4 andererseits an einer negativen Spannung liegt, fließt bei Schließen dieser Schalter ein Strom von Masse über den Schalter 5Ll, die Primärseite des Übertragers Ül, die Diode Dl und den Schalter SL 4 nach —U und dadurch hervorgerufen auf der Sekundärseite ein Strom über die Sekundärwicklung des Übertragers Ül, die Ansteuerleitung der Magnetkernzeile Zl und deren Abschlußwiderstand R1. Nach Beendigung dieses Lesestromimpulses werden nach Öffnen der Schalter 5Ll und 5L4 nunmehr die beiden Schreibstromschalter 551 und 554 geschlossen. Da der Schreibstromschalter 551 einerseits an einer negativen Spannung — U und der Schreibstromschalter 554 andererseits an Masse liegt, fließt nunmehr ein Strom von Masse über den Schreibstromschalter 554, die Diode D1, die Primärseite des Übertragers Ül und den Schreibstromschalter 551 nach — U sowie auf der Sekundärseite des Übertragers ein Strom in der Sekundärwicklung der Ansteuerleitung der Magnetkernzeile Zl und deren Abschlußwiderstand R1. Infolge der Richtungsumkehr des Stromes in der Primärwicklung des Übertragers Ül fließt auch der in der Ansteuerleitung der Magnetkernzeile Zl fließende Strom in entgegengesetzter Richtung wie der Lesestromimpuls. Die Erzeugung von Lese- bzw. Schreibstromimpulsen in den anderen Magnetkernzeilen Z 2 bis Z 4 erfolgt in gleicher Weise wie die Erzeugung der Lese- und Schreibstromimpulse in der Magnetkernzeile Zl.The in F i g. The arrangement shown in FIG. 1 works as follows: In the example, the magnetic cores of the line Zl are initially to be excited by a read current pulse and then by a write current pulse in the opposite direction. To do this, switches SL1 and SS4 and switches SL1 and SL4 are operated in the following way: To generate the read current pulse, read current switches SL1 and SL 4 must be closed. Since the read current switch 5Ll is grounded on the one hand and the read current switch SL 4 is connected to a negative voltage on the other hand, when these switches are closed, a current flows from ground via the switch 5Ll, the primary side of the transformer Ül, the diode Dl and the switch SL 4 to -U and thereby caused a current on the secondary side via the secondary winding of the transformer Ül, the control line of the magnetic core line Zl and its terminating resistor R 1. After this read current pulse has ended, the two write current switches 551 and 554 are now closed after the switches 5Ll and 5L4 have opened. Since the write current switch 551 is connected to a negative voltage - U on the one hand and the write current switch 554 is connected to ground on the other hand, a current now flows from ground via the write current switch 554, the diode D1, the primary side of the transformer Ül and the write current switch 551 to - U and on the Secondary side of the transformer, a current in the secondary winding of the control line of the magnetic core line Zl and its terminating resistor R 1. As a result of the reversal of the direction of the current in the primary winding of the transformer Ül, the current flowing in the control line of the magnetic core line Zl also flows in the opposite direction as the reading current pulse. The generation of read or write current pulses in the other lines of magnetic core Z 2 to Z 4 takes place in the same way as the generation of the read and write current pulses in the line of magnetic core Z1.

Wie bereits oben erwähnt, stört insbesondere bei Matrixanordnungen mit gedrängtem Aufbau die geometrische Größe der ohmschen Abschlußwiderstände der als Wellenleiter ausgebildeten Matrixzeilen bzw. -spalten. Dies läßt sich dadurch umgehen, daß einerseits alle Zeilen und andererseits alle Spalten der Matrix mit mindestens je einem den Zeilen bzw. Spalten gemeinsamen Widerstand abgeschlossen werden. F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform für eine solche Anordnung. Zum Zweck besserer Übersicht wurden auch in diesem Fall nur vier Zeilen einer Magnetkernmatrix, d.h. die ZeilenZl bis Z4, dargestellt. Ihre Ansteuerung bzw. die der ihnen zugeordneten Übertrager Ül bis Ü4 erfolgt genauso wie in Fig. 1. Im Gegensatz zur Anordnung nach F i g. 1 ist aber nicht jede der Zeilen mit einem eigenen, dem Wellenwiderstand der Zeile gleichen Widerstand abgeschlossen, sondern alle Zeilen besitzen zwei allen Zeilen gemeinsame Widerstände. Im dargestellten Fall muß der Abschlußwiderstand wegen der Erzeugung bipolarer Impulse in den Zeilen doppelt vorhanden sein und besteht aus den beiden WiderständenR11 und RIl. Die Funktion der Anordnung ist folgende: Soll z. B. in der Zeile Z 2 ein bipolares Stromimpulspaar erzeugt werden, dann werden im zugeordneten Übertrager Ü2, d. h. dessen Primärseite, in der obenerwähnten Weise zwei Stromimpulse entgegengesetzter Richtung erzeugt. Beim Auftreten des ersten Impulses fließt dann ein Strom über die Sekundärseite des Übertragers Ü2, die Ansteuerleitung der Matrixzeile Z 2, die Diode D13 und den Widerstand J? U, beim Auftreten des zweiten entgegengesetzt gerichteten Impulses dagegen über den Widerstand R12, die Diode D14 und, jetzt in entgegengesetzter Richtung, über die Ansteuerleitung der Zeile Z 2 und die Sekundärseite des Übertragers Ü2. Die gleiche Funktion gilt entsprechend für die anderen Zeilen. Der Widerstand R11 dient also zum Abschluß aller Zeilen bei Erzeugung von Stromimpulsen der einen Richtung und R12 zum Abschluß der gleichen Zeilen bei Erzeugung von Stromimpulsen entgegengesetzter Richtung.As already mentioned above, the geometric size of the ohmic terminating resistances of the matrix rows or columns designed as waveguides is particularly disturbing in the case of matrix arrangements with a compact structure. This can be circumvented in that, on the one hand, all rows and, on the other hand, all columns of the matrix are terminated with at least one resistor each common to the rows or columns. F i g. 2 shows an embodiment for such an arrangement. For the sake of a better overview, only four lines of a magnetic core matrix, ie lines Z1 to Z4, were shown in this case as well. They are controlled or the transformers U1 to U4 assigned to them are controlled in exactly the same way as in FIG. 1. In contrast to the arrangement according to FIG. 1, however, not each of the rows is terminated with its own resistance equal to the wave resistance of the row, but rather all rows have two resistances common to all rows. In the case shown, the terminating resistor must be available twice because of the generation of bipolar pulses in the rows and consists of the two resistors R 11 and RIl. The function of the arrangement is as follows: Should z. B. a bipolar pair of current pulses are generated in line Z 2, then two current pulses in opposite directions are generated in the associated transformer Ü2, ie its primary side, in the above-mentioned manner. When the first pulse occurs, a current then flows through the secondary side of the transformer Ü2, the control line of the matrix line Z 2, the diode D 13 and the resistor J? U, when the second oppositely directed pulse occurs, however, via the resistor R 12, the diode D 14 and, now in the opposite direction, via the control line of the line Z 2 and the secondary side of the transformer Ü2. The same function applies accordingly to the other lines. The resistor R 11 thus serves to terminate all rows when generating current pulses in one direction and R 12 to terminate the same rows when generating current pulses in the opposite direction.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for controlling existing memory or switching elements Matrix arrangements, their rows or columns to reduce the cost of pulse amplifiers connected to nodes of a diode matrix and designed as a waveguide are, characterized in that the row or column of the memory or switching matrix in each node of the diode matrix is coupled via a transformer.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the row or column lines the memory or switching matrix are completed with their characteristic impedance.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that on the one hand all rows and on the other hand all columns of the matrix arrangement are terminated with the interposition of decoupling diodes each with at least one common characteristic impedance. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1 044 467, 536;
French Patent Nos. 1169 007, 398, 1264 853, 1299 306; "Electronic computer systems", 1960, no. 3, p. 134.

1 sheet of drawings