DE1272372B - Steuerbare Magnetspeicher-Einheit - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al-37/64

Nummer: 1272 372

Aktenzeichen: P 12 72 372.7-53 (W 34455)

Anmeldetag: 9. Mai 1963

Auslegetag: 11. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine steuerbare Magnetspeicher-Einheit mit zumindest einem Eingangs- und Ausgangsenden besitzenden Draht und zumindest einem Paar, eine Richtung leichter und eine Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit (leichte bzw. schwierige Richtung) besitzender magnetisch anisotroper Glieder, deren Magnetbezirke bei Abwesenheit eines in der schwierigen Richtung verlaufenden magnetischen Feldes in die leichte Richtung kippen, ferner — wenn die Magnetbezirke in der leichten Richtung orientiert sind — eine große magnetomotorische Kraft zum Umschalten des in der leichten Richtung vorhandenen Richtungssinnes sowie zum Drehen derselben aus der leichten in die schwierige Richtung erfordern, aber eine kleine magnetomotorische Kraft zum Antippen derselben für ein Kippen aus der schwierigen in die leichte Richtung in bestimmtem Richtungssinn, wenn das in der schwierigen Richtung verlaufende Magnetfeld entfernt wird.

Es ist bekannt, daß remanentmagnetische Elemente zum Speichern binärer Informationsbits verwendet werden können. Sie sind üblicherweise aus einem Material mit rechteckförmiger Hysteresisschleife aufgebaut, wodurch zwei stabile remanentmagnetische Flußzustände gegeben sind, zwischen denen die Elemente durch ein entsprechend gerichtetes Magnetfeld umgeschaltet werden können. Die beiden stabilen Zustände werden dann zur Darstellung einer binären 1 bzw. einer binären 0 verwendet. Entsprechendes gilt auch für die bekannten Magnetspeicher, bei denen die eingangs erwähnten magnetisch anisotropen Elemente verwendet sind. Hierbei werden diese Elemente zwischen ihren beiden stabilen Zuständen, die in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit vorhanden sind, umgeschaltet.

Allgemein haben Magnetspeicher-Einheiten gegenüber elektrischen Speichereinheiten eine Reihe Vorteile. Deshalb werden sie bei vielen Informationsbearbeitungseinrichtungen vorgezogen.

Ein Schieberegister ist eine typische Informationsverarbeitungseinheit, die oft als Grundbaustein für größere und kompliziertere Informationsverarbeitungsanlagen verwendet wird. Deshalb wird nachfolgend die Erfindung an Hand dieses Anwendungsbeispiels beschrieben.

Typische vollmagnetische Schieberegister und die bei ihnen verwendeten logischen Elemente haben gegenüber elektronischen Anlagen relativ geringe Arbeitsgeschwindigkeit. Die besten derzeit bekannten vollmagnetischen Schieberegister erreichen vereinzelt Arbeitsgeschwindigkeiten bis zu 200 kHz, d. h., sie Steuerbare Magnetspeicher-Einheit

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

6200 Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:

Robert Marvin Wolfe, Colonia, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 21. Mai 1962 (196 052) -

können mit 200 000 Bit je Sekunde ankommende Informationen aufnehmen. Vollmagnetische Schieberegister mit wesentlich höherer Arbeitsgeschwindigkeit sind nicht bekannt. Ein wesentlicher Grund für diese Geschwindigkeitsbegrenzung liegt darin, daß bei den bekannten Schieberegisterschaltungen die Schiebeimpulsamplituden berenzt werden müssen, um ein fehlerhaftes Arbeiten der magnetischen Einrichtungen zu verhindern. Ein weiterer Grund hierfür ist der, daß beim Anstieg der Arbeitsfrequenz die bekannten magnetischen Vorrichtungen nicht mehr in der Lage sind, die Verlustwärme so schnell abzuführen, daß ein größerer Temperaturanstieg und damit eine Änderung der magnetischen Eigenschaften verhindert wird.

Üblicherweise sind in den bekannten vollmagnetischen Schieberegistern außerdem noch in einer Richtung arbeitende, nichtspeichernde Verstärkungsstufen, z. B. Aufwärtstransformatoren oder Impuls- verstärker, vorhanden. Folglich kann in diesen Registern die Verschieberichtung nicht einfach umgekehrt werden. Es treten auch Probleme auf, wenn versucht wird, eine Zusammenführung zu erzeugen, d. h. mit zwei oder mehr Kreisen gemeinsam eine einzelne Schaltung anzusteuern, oder eine Verzweigung zu erzeugen, d. h. den Ausgang einer einzelnen Schaltung zur Steuerung von zwei oder mehr Kreisen zu verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die obigen Schwierigkeiten zu beheben, insbesondere die Arbeitsgeschwindigkeit vollmagnetischer Magnetspeicher-Einheiten, beispielsweise von vollmagne-

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tischen Schieberegistern, zu erhöhen und zugleich die Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnterVielseitigkeit ihrer Anwendbarkeit zu verbessern. ansprächen gekennzeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Speicher- Im folgenden ist die Erfindung an Hand in der einheit der einleitend beschriebenen Art gemäß der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen beErfindung dadurch gekennzeichnet, daß die magne- 5 schrieben, es zeigen

tisch anisotropen Glieder zumindest mit einem Teil Fig. 1 und 2 Ansichten eines magnetisch anisodes Drahtes und hintereinanderliegend gekoppelt tropen Speicherelementes, das bei der Erfindung versind, daß eine Einrichtung zum selektiven Erzeugen wendet wird,

eines Magnetfeldes einer Stärke vorgesehen ist, die Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines Schiebe-

ausreicht, die Magnetisierung eines Gliedes in die io registers mit Netzwerken gemäß der Erfindung,

schwierige Richtung zu treiben und dadurch im Draht F i g. 4 ein vereinfachtes schematisches Diagramm

einen Strom zu erzeugen, der seinerseits eine auf das von Treibschaltungen, die zum Betrieb der Schaltung

andere Glied einwirkende magnetomotorische An- nach F i g. 3 verwendet werden,

tippkraft erzeugt, und daß die Einrichtung zugleich F i g. 5 und 6 Strom-Zeit-Diagramme zur Erläute-

zum im wesentlichen gleichzeitigen Entfernen eines 15 rung der Schaltungen nach F i g. 3 und 4,

auf das andere Glied einwirkenden, in der schwie- F i g. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der

rigen Richtung verlaufenden großen Magnetfelds Schaltung nach F i g. 3 und

vorgesehen ist, so daß die Magnetisierung dieses Fig. 8 und 9 abgewandelte Ausführungsformen

Glieds durch die magnetomotorische Antippkraft in der Schaltung nach Fig. 4.

den gewünschten Richtungssinn der leichten Rieh- 20 Das Speicherelement nach Fig. 1 ist eine übliche

tung getippt wird. Ausführungsform und besitzt einen Drahtabschnitt

Es kann also Information dadurch gespeichert oder rnit elektrisch leitfähigem Kern 20, ζ. Β. Kupferkern, entnommen werden, daß der Magnetisierungszustand Um wenigstens einen Teil des Kernes 20 ist ein Ubereines anisotropen Elements zwischen der Richtung zug 21 aus magnetisch anisotropem Material angeschwieriger Magnetisierbarkeit und der Richtung 25 bracht. Ein solches Material zeigt üblicherweise eine leichter Magnetisierbarkeit hin und her verschoben im wesentlichen rechteckige Hysteresisschleife in der wird, ein Vorgang, der auf einer Drehung der Richtung leichter Magnetisierbarkeit; in dieser Rich-Magnetbezirke innerhalb des Materials an Stelle tung sind daher zwei stabile entgegengesetzt gericheiner Ausdehnung der Domänenwände beruht. tete remanente Flußzustände vorhanden. Das Mate-Dieser Mechanismus ermöglicht Umschaltungen 30 rial ist außerdem durch eine Richtung schwieriger zwischen der Richtung schwieriger Magnetisierbar- Magnetisierbarkeit gekennzeichnet, in die es mit keit und der Richtung leichter Magnetisierbarkeit bei einem entsprechend gerichteten magnetischen Feld viel höherer Geschwindigkeit als bisher, und es wird ausreichender Stärke umgeschaltet werden kann. Nach die große Spannung, die erzeugt wird, wenn ein dem Entfernen dieses Feldes kippt die Magnetisieanisotropes Element von der Richtung leichter 35 rung unter dem Einfluß eines geringen Vorspannungs-Magnetisierbarkeit in die Richtung schwieriger feldes in den gewünschten der in Richtung leichter Magnetisierbarkeit gesteuert wird, dazu verwendet, Magnetisierbarkeit vorhandenen Zustände. Es genügt den relativ kleinen Auslöse- oder Antippstrom zuzu- hierzu ein leichtes »Antippen«, um das Umkippen in führen, der für ein anderes anisotropes Element zum den gewünschten Richtungssinn sicherzustellen.
Umschalten erforderlich ist, so daß es nicht not- 40 Beim dargestellten Beispiel wird angenommen, wendig ist, eine nichtspeichernde Verstärkerstufe daß die Richtung leichter Magnetisierbarkeit des zwischen den Speicherstufen in einer Anlage vor- Materials 21 in Richtung des Umfanges des Kernes zusehen. 20 verläuft und daß die Richtung schwieriger Magne-

Eine genaue Amplitudensteuerung der ein magne- tisierbarkeit in Längsrichtung des Drahtkernes 20 tisch anisotropes Element in seine Richtung schwie- 45 verläuft. Eine Wicklung 22 ist um einen Teil des riger Magnetisierbarkeit überführenden Felderzeu- Überzugsmaterials 21 vorgesehen, und ein Treibgungsströme ist nicht erforderlich, da ein solches strom I₀ kann der Wicklung 22 zugeführt werden, Element immer einem Antippsignal ausgesetzt sein der ein axiales Magnetfeld erzeugt, das das Material wird, wenn das Feld für die Richtung schwieriger 21 in die Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit Magnetisierbarkeit wieder abgebaut wird. Des weite- 50 treibt. Änderungen der Magnetisierung zwischen der ren ist die magnetomotorische Kraft zum Halten Richtung leichter Magnetisierbarkeit und der Richeines solchen Elements in der Richtung schwieriger tung schwieriger Magnetisierbarkeit erfolgen durch Magnetisierung üblicherweise so groß, daß die An- Drehen der magnetischen Bezirke (Domänen) im tippsignale allein, denen ein Element zufällig ausge- Material 21, während Übergänge zwischen den beisetzt sein wird, keinerlei Auswirkungen haben. Dem- 55 den stabilen Zuständen eines magnetischen Materials gemäß sind keine besonderen Vorspannungsmaß- rechteckförmiger Hysteresisschleife normalerweise nahmen erforderlich, um ein ungewolltes Umschalten durch Erzeugen eines magnetischen Bezirkes im zu verhindern. Wege einer Keimbildung, gefolgt von einer Aus-

Da nach der Erfindung jegliche in einer Richtung dehnung der Domänenwände des »Keimes«, stattwirkenden Verstärkungsstufen entfallen, ist eine 60 finden. Die Unterschiede zwischen diesen beiden leichte Umkehr des Informationsflusses durch die Umschaltvorgängen führen zu einem wesentlichen Schaltung durch bloßes Umschalten der Anschlüsse Unterschied sowohl der Schaltgeschwindigkeit als der Schiebekreise möglich. Die Umschaltungen kön- auch des Energiebedarfes. Die Drehung der Bezirke nen automatisch oder von Hand ausgeführt werden, ist in zweifacher Hinsicht günstig, da sie schneller so daß verschiedene Funktionen, z. B. zerstörungs- 65 und unter wesentlich kleinerem Energiebedarf vor freies Auslesen in Parallelform oder Ergänzen der sich geht.

Information während des Verschiebens, ausgeführt Ein magnetisches Element der in F i g. 1 gezeigten

werden können. Art hat einen Beryllium-Kupferkern mit einem

Durchmesser von 0,127 mm, der mit einer 1 μ starken Magnetmaterialschicht der Zusammensetzung 81% Nickel und 19% Eisen überzogen ist. Der Kern wurde bei Anwesenheit eines in Umfangsrichtung gerichteten Magnetfeldes überzogen, so daß die Schicht in Umfangsrichtung leichte Magnetisierbarkeit zeigt. Eine Spule mit 50 Windungen mit einer axialen Länge von etwa 3,81 mm wurde auf dem Element angebracht.

In F i g. 1 ist angenommen, daß das Überzugsmaterial 21 im Uhrzeigersinn um den Drahtkern 20 in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit magnetisiert worden ist. Ein zum Umschalten der Magnetisierung des Materials 21 in die Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit vorgesehener Treibstrom I₀ durch die Wicklung 22 erzeugt ein Magnetfeld, das in Achsrichtung in der F i g. 1 von links nach rechts gerichtet ist (gestrichelter Pfeil). Dieses Feld dreht die magnetischen Bezirke im Material 21 in Ausrichtung mit dem gestrichelten Pfeil und induziert eine Spannung im Drahtkern 20 der angegebenen Polarität. Der im Drahtkern 20 resultierende Strom fließt von Minus nach Plus.

Ein gleiches Speicherelement ist in F i g. 2 dargestellt, jedoch ist diesmal angenommen, daß die Magnetisierung in Richtung leichter Magnetisierbarkeit entgegen dem Uhrzeigersinn vorgenommen worden ist. Ein Strom I₀ durch die Wicklung 22 schaltet nun die Magnetisierung in Ausrichtung mit dem gestrichelten Pfeil (Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit) wie vorher, jedoch ist in diesem Fall die im Drahtkern 20 induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet, wie dies in der Zeichnung durch die angeschriebenen Vorzeichen angedeutet ist.

Das Vorzeichen des Treibstromes I₀ ist von geringer Bedeutung, soweit es sich auf die in einem Drahtkernabschnitt 20 induzierte Spannung bezieht, da eine solche Spannung immer bestrebt ist, einen Strom zu erzeugen, der ein Magnetfeld hervorruft, das die Magnetisierungsbezirke in die Richtung leichter Magnetisierbarkeit in dem vorher vorhandenen Richtungssinn zurückstellen würde. Da die Richtungen schwieriger und leichter Magnetisierbarkeit senkrecht zueinander stehen, ist die im Drahtkern 20 induzierte Spannung unabhängig vom Vorzeichen des Steuerstroms I₀. Demgemäß sind die Speicherelemente in den nachfolgenden schematischen Darstellungen durch eine Spule mit einer axialen Linie dargestellt. Der Anfangszustand in Richtung leichter Magnetisierbarkeit kann durch Vorzeichen an den Spulenenden angegeben werden, womit die Richtung der im Kern nach dem Zuführen eines Treibstroms I₀ induzierten Spannung angegeben wird. Mit anderen Worten: Die angeschriebenen Vorzeichen zeigen sowohl den ursprünglichen Richtungssinn der Magnetisierung in Richtung leichter Magnetisierbarkeit an als auch die Richtung des resultierenden Kernstromes, wenn die Magnetisierung des Elementes in Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit umgeschaltet worden ist.

F i g. 3 zeigt ein vollmagnetisches Schieberegister mit einem steuerbaren magnetischen Speicher gemäß der Erfindung. Ein solcher Speicher enthält mehrere Drähte, die als Gitter- oder Leiternetzwerk angeordnet sind und damit wirkungsverbundene magnetische Vorrichtungen. In F i g. 3 sind vier Gitterabschnitte dargestellt, wobei zwei Abschnitte zur Bildung einer Schieberegisterstufe für ein Informationsbit zusammengeschaltet sind. Bei der Beschreibung der F i g. 3 und den damit zusammenhängenden weiteren Figuren wird angenommen, daß die Erfindung mit einem binären Darstellungssystem verwendet wird, bei dem die Anwesenheit einer binären »1« durch den einen Richtungssinn der Magnetisierung in Richtung leichter Magnetisierbarkeit angezeigt wird. Die Anwesenheit einer binären »0« wird durch den anderen Richtungssinn der

ίο Magnetisierung in Richtung leichter Magnetisierbarkeit angezeigt. Unterschiedliche Permutationen von »1« und »0« stellen die verschiedenen Buchstaben eines Nachrichtentextes dar.

Jeder Gitterabschnitt des Registers ist ein Netzwerk, das als Brückenschaltung u-w-v-x-u angeordnet und mit magnetischen Speicherelementen A₁, C₁, D₁, B₁ versehen ist, welche mit dem Draht jedes Brückenzweiges elektromagnetisch gekoppelt sind. Die Eingänge u-v des Netzwerkes sind die Enden der einen und die Ausgänge w-x die Enden der anderen Brückendiagonale. Jeder Brückenzweig besitzt als zugeordnetes magnetisches Speicherelement ein Element mit Spulenwicklung der in Fig. 1 dargestellten Art.

Die Speicherelemente sind auf der Eingangsseite in einer ersten Drahtpaarkombination A, B und C, D so zusammengefaßt, daß die Elemente eines Paares gemeinsam je an einem der Gitternetzwerkeingänge liegen. Dieselben Speicherelemente auf der Ausgangsseite sind in der Drahtpaarkombination A, C und B, D so zusammengefaßt, daß die Elemente eines Paares gemeinsam je an einem der Gitternetzwerkausgänge liegen. Die Indizes 1 bis 4 der Buchstabenbezeichnungen der Speicherelemente bezeichnen den Schieberegisterabschnitt, in dem das jeweils betrachtete Element liegt. Der magnetische Überzug 21 auf jedem Drahtkern 20 ist wenigstens auf dem Kernabschnitt angeordnet, der sich innerhalb der Spulenwicklung 22 befindet. Dieser Überzug kann auch auf der gesamten Länge aller Leiter des Gitternetzwerkes vorhanden sein, ohne den Betrieb des Speichers nachteilig zu beeinflussen.

Eingangssignale werden den Eingangsenden 23 und 26 zweier Reihenleitungen 27 und 28 zugeführt, die durch wenigstens einen Abschnitt des Registers kufen. In F i g. 3 laufen die Leitungen 27 und 28 durch die Abschnitte 1 und 2, überkreuzen sich und setzen sich als Leitungen 27' und 28' zu den Ausgangsenden 29 und 30 fort. Zusätzlich sind parallele Ausleseanschlüsse 31 von den in F i g. 3 unteren Knoten des Gitternetzwerkes jedes Abschnittes herausgeführt und können für die parallele Entnahme der Information aus dem Register in einer noch zu beschreibenden Weise verwendet werden. Ein paralleles Auslesen kann auch zwischen den Ausgangsknoten jedes Registerabschnittes erfolgen. Der Ausgang des Schieberegisters ist ferner noch über eine Trennstufe 32 an den Eingang des Registers rückgekoppelt, um die Information in dem Register zurückzuführen. Jedoch hängt die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung nicht von einer solchen Rückführung ab. Die Stufe 32 kann z. B. ein Transformator eines Wicklungsverhältnisses 1:1 zum Übertragen von Impulssignalen, aber zum Sperren von Gleichströmen sein.

Die Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 3 ist folgende: Es sei angenommen, daß eine »1« in den Abschnitt 1 des Registers eingeschrieben worden ist,

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wie dies durch die positiven Vorzeichen am rechten zu den Elementen B₁ und D_v und zwar zum selben Ende der Wicklung jedes Speicherelementes ange- Zeitpunkt, in dem die Schiebesignale von den EIegeben ist. Dieser Zustand kann z. B. durch ein zwei- menten C₂ und D₂ entfernt werden. Zu diesem Zeitphasiges Einschreibesignal erreicht werden, das den punkt erzeugt die im treibenden Abschnitt 1 erzeugte Eingangsanschlüssen 23 und 26 in derselben Weise 5 Spannung einen Strom, der zum Knoten χ und von zugeführt wird, wie Information von einem Register- dort zum getriebenen Abschnitt 2 fließt, wo er wieabschnitt zum nächsten verschoben wird. Die Ab- derum Magnetfelder erzeugt, welche die Elemente C₂ schnitte 2 und 4 sind im freien Zustand, in dem der und D₂ in den Zustand »1« tippen. Der Abschnitt 1 Verschiebestrom in den Spulen die Elemente in die ist nun frei, d. h., alle Speicherelemente werden in Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit magne- io Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit für den tisiert. Es sei des weiteren angenommen, daß sich Empfang eines weiteren Informationsbits bereitgeder verbleibende Abschnitt 3 des Schieberegisters halten. Die »1«, die vorher im Abschnitt 1 war, ist ursprünglich im Zustand »0« befindet, wie dies durch nun im Abschnitt 2 gespeichert, die positiven Vorzeichen an den in der Figur linken Der Treibstrom des Abschnittes 1 fließt nicht über

Enden der Wicklungen angedeutet ist. 15 den getriebenen Abschnitt 2 hinaus. Der Grund be-

Der Grundvorgang beim Verschieben von Infor- steht darin, daß das abgeglichene Brückengitterglied mation von einem Abschnitt zum nächsten im zu Spannungen an den Knoten y und ζ führt, die im Register nach F i g. 3 besteht darin, die Magnetisie- wesentlichen dieselbe Größe haben, so daß kein rung bestimmter Elemente eines Abschnittes in die Treibsignal zum Abschnitt 3 übertragen wird. Glei-Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit mit dem 20 chermaßen erzeugen Rückströme vom Abschnitt 2 Ziel zu bringen, einen Strom zu erzeugen und gleich- zum Abschnitt 1 gleiche Spannungen an den Knozeitig bestimmte, durch einen solchen Strom zu ten u und v, so daß dort keine rückwärtige Ausbreitippende Elemente des nächsten Abschnittes freizu- tung der Information, die im Abschnitt 1 gespeichert geben. Schiebeströme werden den Spulenwicklungen worden ist, auftritt.

eines Drahtpaares, das mit einem Ausgangsanschluß 35 Ein weiterer Vorteil wird durch die Gittemetzeines Registerabschnittes verbunden ist, mit dem Ziel werke erreicht. Rückströme, die an einem dem treizugeführt, die Magnetisierung dieses Drahtpaares in benden und getriebenen Abschnitt, z. B. den Abdie Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit zu schnitten 1 und 2, gemeinsamen Knoten auftreten, bringen. Gleichzeitig werden Schiebestromfelder von werden im treibenden Abschnitt 1 zwischen zwei den Wicklungen des Drahtpaares entfernt, das mit 30 Speicherelementen aufgeteilt, die sich im Zustand einem Eingang des nächstfolgenden Gitterabschnittes leichter Magnetisierbarkeit befinden. Die Wirkung verbunden ist, so daß die im vorangehenden Ab- eines solchen Rückstromes wird dadurch wesentlich schnitt erzeugten Ströme die Magnetisierung der verringert, insoweit sie die in Ruhe befindlichen Speifreigegebenen Elemente in eine Richtung tippen kön- cherelemente des treibenden Abschnitts betrifft. Die nen, die für den Richtungssinn der vorherigen 35 einzige mögliche Wirkung des Rückstromes würde Magnetisierung in Richtung leichter Magnetisierbar- darin bestehen, den Richtungssinn der Magnetisiekeit im treibenden Abschnitt kennzeichnend ist. Die rung in Richtung leichter Magnetisierbarkeit in einem Schiebeströme der Spulenwicklungen können von in Ruhe befindlichen Element zu ändern, jedoch wer-Schiebekreisen erhalten werden, wie diese in F i g. 4 den die in Ruhe befindlichen Elemente nicht leicht dargestellt sind und noch beschrieben werden. 40 vom einen Richtungssinn der Magnetisierung in Rich-

Die Kreise nach F i g. 4 erzeugen Ausgangsschiebe- tung leichter Magnetisierbarkeit in den anderen umströme für alle Spulenwicklungen, und F i g. 5 zeigt geschaltet. Demgemäß besteht praktisch keine Gefahr die Wellenformen der Schiebeströme für die Ab- eines unerwünschten Schaltens im Abschnitt 1. schnitte 1 und 2 des Schieberegisters. Gemäß Fig. 5 Gleichermaßen können dem Abschnitt 2 zuge-

hat jedes Schiebesignal zwei Amplituden, von denen 45 führte Treibströme die magnetischen Bezirke nur in die größere ein Schiebesignal darstellt, das die den Speicherelementen kippen, in denen der Schiebemagnetischen Bezirke in die Richtung schwieriger strom entfernt worden ist. Die Treibströme allein sind Magnetisierbarkeit dreht, und von denen die kleinere nicht ausreichend, um andere Elemente zu beeinfms-Amplitude das Schiebesignal darstellt, das ein Kippen sen, in denen der Schiebestrom die Bezirke in der in die Richtung leichter Magnetisierbarkeit er- 50 Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit ausgerichtet möglicht. hält.

Die erste Stufe des Schiebevorganges ist das Zu- In der nächsten Phase der Schieberegisteroperation

führen eines Schiebestromes zum Zeitpunkt T₁ an die wird die »1« vom Abschnitt 2 in den Abschnitt 3 im Spulen der Elemente A_x und C₁, wodurch Strom zum Zeitintervall T^ T^ T₁ verschoben, und eine neue Knoten w und von dort aus in den Abschnitt 2 fließt, 55 Information wird in den Abschnitt 1 von nicht darwo er Felder in den Überzügen der Elemente A₂ und gestellten Einschreibekreisen eingeschrieben. Dieser B₂ erzeugt. Diese Felder tippen die zu diesem Zeit- Vorgang erfolgt in derselben Weise, wie dies für das punkt in die Richtung leichter Magnetisierbarkeit kip- Schieben der »1« vom Abschnitt 1 in den Abschnitt 2 pende Magnetisierung der Elemente A₂ und B₂ in den soeben beschrieben worden ist. gewünschten Richtungssinn. Die Elemente A₂ und B₂ 60 Während des Verschiebens der Information vom befinden sich nun im Zustand »1« auf Grund der Abschnitt 2 zum Abschnitt 3 koppeln Leitungen 33 Tippfelder, so daß eine Spannung des gleichen Vor- und 36 kreuzweise die Treibströme vom Knoten y zeichens, wie im Abschnitt 1 in der Zeichnung ange- zum Knoten v' und vom Knoten ζ zum Knoten u'. geben ist, erzeugt wird, wenn die Magnetisierung der Diese Kreuzverbindung, die für die grundlegende Ar-Elemente später in die Richtung schwieriger Magne- 65 beitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung nicht tisierbarkeit getrieben wird. wesentlich ist, ist eingeführt worden, um eine Mög-

Die nächste Schiebephase besteht im zum Zeit- lichkeit zu haben, wie die binäre Information im punkt T₂ erfolgenden Zuführen von Schiebesignalen Schieberegister invertiert, d. h. zum Komplement ge-

macht werden kann. Sonach fließt nach dem Zeitpunkt T₃ ein Treibstrom vom Knoten y zum Knoten V und von dort über die Elemente C₃ und D₃, deren Magnetisierung durch den Schiebestrom noch in Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit gehalten wird. Nach den Elementen C₃ und D₃ fließt der Treibstrom durch die Elemente A₃ und B₃, von denen der Schiebestrom entfernt wird. Der Treibstrom fließt somit durch die zuletzt genannten Elemente in entgegengesetzter Richtung gegenüber der Richtung, in der der Strom in den entsprechenden Elementen des Abschnittes 2 während des Schiebens der Information vom Abschnitt 1 zum Abschnitt 2 floß. Demgemäß wird die Magnetisierung der Elemente A₃ und B₃ in denjenigen Richtungssinn in Richtung leichter Magnetisierbarkeit getippt, der entgegengesetzt zu dem ist, der unmittelbar vorher in den Elementen A„ und C₂ vorgeherrscht hat. Die Elemente A_z und B₃ befinden sich nun im Zustand »0«. In gleicher Weise fließt der Treibstrom in der nächsten Betriebsphase vom Knoten ζ zum Knoten u', um die Elemente C₃ und D₃ in den Magnetisierungszustand »0« in Richtung leichter Magnetisierbarkeit zu tippen. Somit wird die »1«, die im Abschnitt 2 gewesen ist, in den Abschnitt 3 in ihrer komplementären Form, d. h. als »0«, übertragen. Während der nächsten beiden Phasen des Schiebevorganges wird die »0« im Abschnitt 3 in den Abschnitt 4 geschoben, und der Abschnitt 3 wird in seinem freien Zustand bereitgehalten, um eine neue Information zu empfangen.

Die F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Schaltung, die dazu verwendet werden kann, vierphasige Schiebesignale zuzuführen. Diese Signale dienen dazu, die verschiedenen Spulenwicklungen A bis D in jedem Gitternetzwerk des Schieberegisters nach F i g. 3 zu erregen. Ein Oszillator 37 führt zyklisch auftretende Impulse zu vier UND-Toren 38 bis 41 in den Stell- und Rückstelleingangskreisen zweier Flip-Flops 42 und 43. Die UND-Tore erzeugen in bekannter Weise ein Ausgangssignal nur dann, wenn an beiden Eingängen gleichzeitig je ein Signal auftritt. Die Flip-Flops 42 und 43 sind ebenfalls bekannter Art und können z. B. bistabile Multivibratoren sein.

Die Ausgänge »1« und »0« des Flip-Flops 42 werden an die Stell- und Rückstelleingänge des Flip-Flops 43 über die UND-Tore 40 und 41 geführt. Die Ausgänge »1« und »0« des Flip-Flops 43 werden jedoch über die UND-Tore 38 und 39 dem Rückstellbzw. Stelleingang des Flip-Flops 42 zugeführt. Die Umkehrung der Rückkopplungsverbindungen vom Flip-Flop 43 zu den Eingangsverbindungen des Flip-Flops 42 führt dazu, daß die Flip-Flops abwechselnd getriggert werden, so daß jeder Ausgang eines jeden Flip-Flops Spannungsübergänge bei einer Frequenz liefert, die die Hälfte der Oszillatorfrequenz ist, und die zwei Flip-Flops um ein Zeitintervall außer Phase sind, das gleich der Schwingungsdauer des Oszillators ist.

Vier Spulentreibschaltungen 46 bis 49 empfangen Ausgangssignale der Flip-Flops 42 und 43 und erzeugen die in F i g. 5 dargestellten Schiebesignale. Nur die A -Treibschaltung 46 ist im einzelnen dargestellt, da die anderen Treibschaltungen dieselbe Ausbildung haben. In jeder Treibschaltung sind zwei Transistoren 50 und 51 in Emitter-Differentialverstärkerschaltung zusammengeschaltet. Die Emitter der beiden Transistoren sind miteinander und über einen veränderbaren Widerstand 52 mit einer Quelle negativer Spannung 53 verbunden. Eine weitere Quelle negativer Spannung 56 ist mit der Basis des Transistors 50 verbunden und eine dritte Spannungsquelle 57 über einen Widerstand 58 mit der Basis des Transistors 51 verbunden. Die Quellen 56 und 57 haben dieselbe Klemmenspannung, und die Spannung ist üblicherweise kleiner als die Klemmenspannung der Quelle 53. Somit ist der Transistor 50 gesperrt und der Transistor 51 leitend, wenn keine zusätzlichen Eingangssignale auftreten. Der Kollektor des Transistors 50 liegt an Erde über eine Spule 60, welche die schematische Darstellung aller Spulenwicklungen A je übernächster, z. B. ungeradzahliger, in Reihe geschalteter Schieberegisterabschnitte ist. Der Kollektor des Transistors 51 liegt gleichermaßen an Erde über die Spule 61, die schematisch die in Reihe geschalteten Spulenwicklungen aller Speicherelemente B der dazwischenliegenden, z. B. geradzahligen Abschnitte darstellen soll. Die Treibschaltung 49 steuert die Spulen der

ao Elemente D in gleicher Weise. Die Treibschaltungen 47 und 48 sind ebenfalls der Steuerschaltung 46 gleich, jedoch hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß die ß-C-Treibschaltung 47 die ungeradzahligen Spulen B und die geradzahligen Spulen C steuert, während die C-S-Treibschaltung 48 die ungeradzahligen Spulen C und die geradzahligen Spulen B steuert.

Eine Leitung 59 verbindet den Ausgang »1« des Flip-Flops 42 mit der Basis des Transistors 51. Wenn

3" sich das Flip-Flop 42 im Zustand »1« befindet, liegt eine positive Spannung über der Leitung 59 an der Basis des Transistors 51, womit dieser leitet. Da angenommen wurde, daß der Transistors 51 schon ursprünglich leitend ist, tritt keine Änderung auf. Wenn das Flip-Flop 42 in den Zustand »0« übergeht, sperrt das bisher erzeugte negative Signal den Transistor 51 und bringt den Transistor 50 zum Leiten. Der letztere Vorgang findet zum Zeitpunkt T₁ gemäß F i g. 5 statt. Der gesamte Strom für den Transistor 50 muß notwendigerweise vom Transistor 51 abgenommen werden. Letzterer wird deshalb weiter in Sperrichtung getrieben. Nach dem Rückstellen des Flip-Flops 42 in den Zustand »1« werden die Transistoren 50 und 51 in ihre ursprünglichen Leitungszustände zurückgebracht. Wenn der Transistor 50 leitend ist, sind die A -Spulenwicklungen 60 aller ungeradzahligen Abschnitte im Schieberegister nach F i g. 3 erregt, und wenn der Transistor 51 leitend ist, sind die A -Spulen 61 aller geradzahligen Abschnitte des Schieberegisters erregt.

Eine Leitung 62 verbindet den Ausgang »1« des Flip-Flops 43 zum Betätigen der D-Treibschaltung 49, um abwechselnd die Spulenwicklungen D der ungeradzahligen oder der geradzahligen Abschnitte des Schieberegisters zu erregen. Aus F i g. 5 ist zu ersehen, daß innerhalb eines Abschnittes des Schieberegisters die Spulend und D während zweier Zeitausschnitte eingeschaltet und während der beiden nachfolgenden Zeitausschnitte abgeschaltet werden, daß jedoch die einzelnen Betätigungen dieser Spulen um einen Zeitausschnitt verschoben sind.

Die B-C-Treibschaltung 47 wird durch Signale betätigt, die von Leitungen 59 und 61 über ein UND-Tor 63 angekoppelt werden. Die Treibschaltung B-C empfängt somit ein Eingangssignal vom Tor 63 während der einzelnen Zeitausschnitte in jedem Arbeitszyklus der Flip-Flops 42 und 43, wenn beide Treibschaltungen A und D gleichfalls Eingangssignale

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empfangen. Dieser Zeitausschnitt ist das Intervall Die Ausgangswelle (F i g. 6) ist typisch für Schiebe-

zwischen den Zeitpunkten T₂ und T₃ gemäß Fig. 5. register der hier beschriebenen Art, die bei etwa In gleicher Weise empfängt die C-5-Treibschaltung 125 kHz arbeiten. Es ist offensichtlich, daß, wenn es 48 Eingangssignale von der Leitung 59 oder Leitung erwünscht ist, das Schieberegister bei einer viel höhe-62 über ein ODER-Tor 66 während jeder der drei 5 ren Geschwindigkeit arbeiten zu lassen, es lediglich Zeitausschnitte in einem Arbeitszyklus, wenn wenig- notwendig ist, entsprechende Änderungen der Bestens eine der TreibschaltungenA oder D ein Ein- triebsfrequenz der Treibschaltungen nach Fig. 4 gangssignal empfängt. Die Treibschaltung C-B emp- durchzuführen, so daß die Impulse näher zusammenfängt kein Eingangssignal während des einzelnen gebracht werden. Bei Verwendung dieses Verfahrens Zeitausschnittes, in dem weder die Treibschaltung A io zum Heraufsetzen der Schaltgeschwindigkeit der noch die TreibschaltungD ein Eingangssignal emp- Schiebeschaltungen arbeitet das Registernach Fig. 3 fängt. Jede der Treibschaltungen 46 bis 49 erregt ab- im MHz-Bereich.

wechselnd ihre beiden Spulenwicklungssätze der un- In F i g. 7 ist eine Anordnung zum Zusammenhal-

geradzahligen und geradzahligen Abschnitte des ten und Ausbreiten dargestellt, die bei magnetischen Schieberegisters. 15 Speicherelementen gemäß der Erfindung verwendet

Es wurde gefunden, daß in den Treibschaltungen werden kann. Der Abschnitt 1 enthält drei magneder beschriebenen Art die Übertragungen der Strom- tische Speicherkreise 67, 68 und 69 in der im Zusamleitung vom einen auf den anderen Transistor in einer menhang mit Fig. 3 beschriebenen Gitternetzwerkim wesentlich linearen Weise stattfindet. Mit dem ausbildung. Diese Kreise können Eingangssignale von Widerstand 52 kann die Stromamplitude in den Spu- 20 beliebigen, getrennten (nicht dargestellten) Quellen lenwicklungen geändert und somit die Stromampli- empfangen. Die Ausgangsverbindungen liegen in tude gesteuert werden, bei der der abfallende Strom Mehrfachverbindung am Eingang eines weiteren Gitim einen Transistor während des Stromleitungsüber- ternetzwerkes 70, das den Abschnitt 2 enthält. Das ganges gleich dem ansteigenden Strom im anderen Ansprechen des Abschnittes 2 nach Fig. 7 würde Transistor ist. Es wurde gefunden, daß diese Einstel- 25 dem des Abschnittes 2 nach Fig. 3 sehr ähnlich sein, lung einen optimalen Wert hat, wenn die Treibschal- jedoch würde in diesem Fall das Gitternetzwerk 70 tungen dazu verwendet werden, die Spulenwicklun- auf das gesamte, resultierende Eingangssignal, das gen in einem Schieberegister der in F i g. 3 dargestell- von den Netzwerken 67 bis 69 herrührt, ansprechen, ten Art zu erregen. So ist gefunden worden, daß die Somit kann gesagt werden, daß das Netzwerk 70 auf Magnetisierung eines Elementes der z. B. in den 30 ein »Mehrheitsvotum« der einzelnen Ausgänge von F i g. 1 und 2 dargestellten Art zwischen der Richtung den Schaltungen, die in Mehrfachverbindung am Einschwieriger Magnetisierbarkeit und der Richtung gang des Netzwerks 70 liegen, anspricht. Ein Nebenleichter Magnetisierbarkeit hin und her geschoben sprechen zwischen den Eingangssignalquellen der wird, ein kleiner Bereich des ansteigenden Schiebe- Netzwerke 67 bis 69 als Ergebnis der mehrfach zustromes I_D vorhanden ist, innnerhalb dessen die indu- 35 sammengeschalteten Ausgänge tritt nicht auf, da zierte Spannung und der resultierende Strom Spitzen- jedes Netzwerk eine abgeglichene Brückenschaltung werte erreichen und das wirkungsvollste Verschieben ist; und ein Signal, das in Form eines Nebensprechens in die Richtung schwieriger Magnetisierung stattfin- auf den Ausgangsanschluß eines der Netzwerke 67 det. Gleichermaßen ist ein kleiner Bereich eines ab- bis 69 gegeben wird, ist nicht in der Lage, ein entfallenden Schiebestromes vorhanden, in dem das 40 sprechendes Signal an dem Eingangsanschluß desselmagnetische Element viel mehr für die Tippsignale ben Netzwerkes zu erzeugen, aufnahmefähig ist, als dies in anderen Bereichen der Der Ausgang des Abschnittes 2, Netzwerk 70, wird

Fall ist. Durch Einstellen des Widerstandes 52 auf auf drei weitere Gitternetzwerke 71, 72 und 73 aufgeeinen optimalen Wert, derart, daß der wirkungsvollste teilt, die den Abschnitt 3 der Schaltung nach Fi g. 7 Übergangsbereich der treibenden Elemente mit dem 45 bilden. Die Netzwerke 71 bis 73 sind mit ihren Einwirkungsvollsten Tippbereich der getriebenen EIe- gangen in Mehrfachverbindung an den Ausgang des mente zeitlich im wesentlichen zusammenfällt, wird Netzwerkes 70 in der Weise angeschaltet, daß jedes eine wirkungsvolle Arbeitsweise erreicht, bei der das Netzwerk auf den Ausgang des Netzwerkes 70 anSchieberegister noch unempfindlicher gegen Rausch- spricht. Das Netzwerk 72 ist mit über Kreuz geschalstörungen als üblich ist. 50 teten Eingangsleitungen 33 und 36 versehen, so daß

Bevor beispielhafte Ausführungsformen von Ab- es das Komplement der durch das Netzwerk 70 Veränderungen der Treibschaltungen nach Fig. 4 be- schobenen Informationen empfängt. Zwischen den trachtet werden, sollen in F i g. 6 die Ausgangsspan- Abschnitten 2 und 3 ist keine Verstärkung erfordernungen berücksichtigt werden, die zwischen den Aus- Hch, da der von dem Netzwerk 70 erzeugte Ausgangsgangsknoten w und χ des Gitternetzwerkes nach 55 impuls, wenn die Magnetisierung zweier seiner EIe-F i g. 3 auf die beiden Steuerphasen hin erzeugt wer- mente in die Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit den, wenn die Magnetisierung der Elemente A₁ gebracht wird, viel größer als das erforderliche Tipp- und C₁ in Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit in signal ist, um die Magnetisierung eines der Elemente der einen Betriebsphase und nachfolgend die der EIe- im Abschnitt 3 in den gewünschten Richtungssinn mente B₁ und D₁ in Richtung schwieriger Magneti- 60 in Richtung leichter Magnetisierbarkeit zu kippen, sierbarkeit getrieben wird. Dieser Vorgang erzeugt Bei einer praktisch ausgeführten Ausführungsform einen schmalen positiven Impuls unmittelbar nach hat sich herausgestellt, daß ein Netzwerk, z. B. das dem Zeitpunkt T₁ und einen schmalen negativen Im- Netzwerk 70, einen Ausgangsstromimpuls von etwa puls unmittelbar nach dem Zeitpunkt T₂. Diese bei- 12 bis 14 mA erzeugt, während nur etwa 2 mA erforden schmalen Impulse haben einen Abstand vonein- 65 derlich sind, um ein zuverlässiges Kippen eines einander, der nahezu dem gesamten Zeitausschnittinter- zelnen magnetischen Elementes der in den Fig. 1 vall zwischen den Ausgangsspannungsübergängen der und 2 dargestellten Art in den gewünschten Rich-Schiebeschaltungen nach F i g. 4 entspricht. tungssinn zu erzeugen.

Der Ausgang des Netzwerkes 70 nach F i g. 7 kann somit leicht die sechs magnetischen Elemente der Netzwerke 71 bis 73 tippen, was während einer Phase des Verschiebungsvorganges geschehen muß. Es sind mehr als drei Ausgangsabschnitte durch einen einzelnen Eingangsabschnitt ohne zusätzliche Verstärkung betrieben worden.

F i g. 8 zeigt eine Abänderung der Treibschaltungen nach F i g. 4 für ein nicht löschendes paralleles Auslesen aus dem Schieberegister nach Fig. 3. Zu diesem Zweck wird die in den ungeradzahligen Abschnitten gespeicherte Information zu den geradzahligen Abschnitten verschoben, und das parallele Aus-

lesen wird von einem oder mehreren der Elemente A und D in jedem ungeradzahligen Abschnitt erreicht. Des weiteren wird durch entsprechende Abänderung der Schiebeschaltungen nach F i g. 4 die Information in den geradzahligen Abschnitten in der umgekehrten Richtung zurück in die ursprünglichen ungeradzahligen Abschnitte verschoben. Aus der Anordnung nach F i g. 3 ist die folgende Tabelle abgeleitet worden, um Vorgänge zu vergleichen, die in den Abschnitten 1 und 2 für das Vorwärts- und Rückwärtsschieben der im Abschnitt 2 gespeicherten Information ausgeführt wurden.

	Schiebe phase	Treiben in Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit	Freigeben für Magnetisierung in Richtung leichter Magnetisierbarkeit
Vorwärtsschieben	1 2 1 2	A2, C2 B2, D2 A2, B2 C2, D2	A1, B1 C1, D1 A1^1C1 B1, D1
Auslesen von Abschnitt 2 zu Abschnitt 3 und Ein schreiben in Abschnitt 1 Rückwärtsschieben
Einschreiben in Abschnitt 1 von Abschnitt 2

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Die Tabelle zeigt, daß die Umkehrung der Ver-Schiebung durch Vertauschen der Phasen erreicht werden kann, in denen die Spulen B und C jedes Abschnittes zu dem Zeitpunkt betätigt werden, in dem das Auslesen aus den geradzahligen Abschnitten beginnen soll. Dies ist äquivalent zu einem Vertauschen der Funktion der 5-C-Treibschaltung und der C-B-Treibschaltung. Die Schaltungen nach Fig. 8 sollen gerade dieses bewirken.

In F i g. 8 sind nur die geänderten Anschlüsse zwischen den Toren 63 und 66 und deren Treibschaltungen 47 und 48 gezeigt. Alle anderen Anschlüsse der Schiebeschaltung sind dieselben wie in F i g. 4.

UND-Tore76 bis 79 steuern die Zuführung von den Toren 63 und 66 herrührender Signale zu den Treibschaltungen 47 und 48. Die Tore 76 und 77 steuern Signale von den Schaltungspunkten 80 und 81 in den Ausgängen der Tore 63 und 66 zur Treibschaltung 47. Die Tore 78 und 79 steuern gleichermaßen Signale von den Punkten 80 und 81 zur Treibschaltung 48. Betätigungssignale für die Tore 76 bis 79 werden durch die Ausgänge »1« und »0« des Flip-Flops 42 erzeugt. Der Ausgang »1« des Flip-Flops 42 liegt an den Toren 77 und 79, um diese zu veranlassen, die Ausgänge der Tore 63 und 66 an die Treibschaltungen 47 bzw. 48 für einen Betrieb in derselben Weise, wie dieser in Verbindung mit F i g. 4 beschrieben worden ist, zu koppeln. Der Ausgang »0« des Flip-Flops 42 betätigt jedoch die Tore 76 und 78, wenn das Flip-Flop zum Koppeln der Tore 63 und 66 an die Treibschaltungen 48 und 47 rückgestellt wird.

Das Ergebnis dieses Schaltens an den Punkten 80 und 81 in den Ausgängen der Tore 63 und 64 besteht darin, daß die Phasen des Schiebevorganges verschoben werden. Wenn somit z. B. eine »1« im Abschnitt 1 des Schieberegisters nach F i g. 3 gespeichert ist, wird diese während der ersten zwei Schiebephasen auf den Abschnitt 2 in der vorher beschriebenen Weise übertragen. Jedoch beim Beginn der dritten Schiebephase werden die Anschlüsse an den Punkten 80 und 81 in F i g. 4 durch die in F i g. 8 dargestellten Schaltungen umgeschaltet, so daß während der Schiebephasen 3 und 4 die »1«, die eben in den Abschnitt 2 geschoben worden ist, zurück in den Abschnitt 1 geschoben wird, anstatt in den Abschnitt 3 weitergeschoben zu werden.

Ausgangssignale können an den parallelen Ausleseanschlüssen 31 nach F i g. 3 abgenommen werden. Sie stellen die im betrachteten Abschnitt des Schieberegisters gespeicherte Information dar, wenn die Information in den nächstfolgenden Abschnitt geschoben wird. Derselbe Informationsinhalt des betrachteten Abschnittes kann dann während des soeben beschriebenen Rückwärtsschiebens wiederhergestellt werden. Eine zusätzliche Verstärkung ist für dieses parallele Auslesen aus dem Register nicht erforderlich, da aus den vorher im Zusammenhang mit der Beschreibung der Ausbreitungsschaltungen nach F i g. 7 genannten Gründen genügend Energie vorhanden ist. Wenn es erforderlich wäre, ein paralleles Auslesen zu bestimmten ausgewählten Zeitpunkten vorzunehmen, kann eine zusätzliche Steuerschaltung der in Verbindung mit F i g. 9 zu beschreibenden Art in die Eingangsleitungen der Tore 76 bis 79 eingesetzt werden, um die Auswahl solcher Zeitpunkte zu ermöglichen.

F i g. 9 zeigt eine weitere Abänderung der Treibschaltungen nach F i g. 8, die zum Invertieren der Nachricht verwendet werden kann, die durch das Register gemäß Fig. 3 geschoben wird. Es ist vorher im Zusammenhang mit den Leitungen 33 und 36 nach F i g. 3 erläutert worden, wie Signale invertiert werden können, um das Komplement einer binären Information zu bilden. In einigen Fällen ist es zweckmäßig, das Komplement eines gesamten Wortes parallel erhalten zu können, indem gleichzeitig alle Bits eines Wortes invertiert werden. F i g. 9 zeigt einen Weg, auf dem Schaltungen nach F i g. 4 in einfacher

Weise mit dem Ziel geändert werden können, die gewünschte Inversion zu erreichen. Wiederum sind nur die geänderten Teile nach F i g. 4 dargestellt.

In kurzer Wiederholung der Beschreibung der Invertierleitungen 33 und 36 ist darauf hinzuweisen, daß die Inversion durch Umkehrung der Phasenfolge erreicht wird, in der die Magnetisierung der Drahtpaare eines angesteuerten Abschnittes eines Schieberegisters für ein Umkippen in die Richtung leichter Magnetisierbarkeit freigegeben wird.

In Fig. 3 wurde die Folgeumkehr durch Kreuzen der Leitungen zwischen den Abschnitten erreicht. F i g. 9 zeigt dagegen eine Anordnung zum tatsächlichen Umschalten der Phasen bestimmter Schiebesignale.

Vier UND-Tore89 bis 92 sind in Fig. 9 an den Schaltungspunkten 87 und 88 nach Fig. 3 vorgesehen, die das Zuführen von den Flip-Flops 42 und 43 herrührender Signale zu den Leitungen 59 und 62 steuern. Eine Steuerimpulsquelle 93 ist zum Anlegen ao einer Triggerspannung an die Stell- und Rückstelleingänge eines Flip-Flops 97 vorgesehen. Die Quelle 93 kann z. B. die Zeitbasisschaltung einer Rechenanlage sein, und sie erzeugt Impulse, wenn eine Komplementierung erwünscht ist.

Im gestellten Zustand des Flip-Flops 97 betätigt dessen Ausgang »1« die Tore 89 und 91 mit dem Ziel, die Ausgänge »1« der Flip-Flops 42 und 43 auf die Leitungen 59 bzw. 62 zu geben, wodurch ein Vorgang in der vorher in Verbindung mit F i g. 4 beschriebenen Weise hervorgerufen wird. Ein erster Ausgangsimpuls der Quelle 93 stellt jedoch das Flip-Flop 97 zurück, wodurch die Tore 89 und 91 außer Betrieb gesetzt und die Tore 90 und 92 betätigt werden. Nunmehr sind die Leitungen 59 und 62 mit den Schaltungspunkten 88 bzw. 87 verbunden. Falls eine Betätigung im Zeitintervall zwischen T₁ und T₃ nach F i g. 5 angenommen wird, wenn die Tore 90 und 92 betätigt sind, werden die Elemente C₂ und D₂ im Zeitpunkt T₁ und die Elemente A₂ und B₂ zum Zeitpunkt T₂ für ein Umkippen freigegeben. Dies ist die Umkehrung der Reihenfolge, in der die Elemente eines angesteuerten Abschnittes im normalen Betrieb zum Umkippen freigegeben werden, während eine invertierte Speicherung erhalten wird. Ein zweiter Impuls der Quelle 93 zum Zeitpunkt T₃ stellt den ursprünglichen, im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Schaltungszustand wieder her, und die invertierte Information fährt fort, durch das Register in der normalen Weise zu gehen. Die durch die Tore 89 bis 92, die Quelle 93 und das Flip-Flop 97 dargestellte Schaltungsart kann auch, wie vorstehend bemerkt worden ist, verwendet werden, um Zeitpunkte für das Zuführen von Umschaltsignalen zu den Toren bis 79 nach F i g. 8 auszuwählen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steuerbare Magnetspeicher-Einheit mit zumindest einem Eingangs- und Ausgangsenden (w, x, y, z) besitzenden Draht und zumindest einem Paar, eine Richtung leichter und eine Richtung schwieriger Magnetisierbarkeit (leichte bzw. schwierige Richtung) besitzender magnetisch anisotroper Glieder, deren Magnetbezirke bei Abwesenheit eines in der schwierigen Richtung verlaufenden magnetischen Feldes in die leichte Richtung kippen, ferner — wenn die Magnetbezirke in der leichten Richtung orientiert sind — eine große magnetomotorische Kraft zum Umschalten des in der leichten Richtung vorhandenen Richtungssinnes sowie zum Drehen derselben aus der leichten in die schwierige Richtung erfordern, aber eine kleine magnetomotorische Kraft zum Antippen derselben für ein Kippen aus der schwierigen in die leichte Richtung in bestimmtem Richtungssinn, wenn das in der schwierigen Richtung verlaufende Magnetfeld entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch anisotropen Glieder (21) zumindest mit einem Teil des Drahtes (A, B, C, D) und hintereinanderliegend gekoppelt sind, daß eine Einrichtung zum selektiven Erzeugen eines Magnetfeldes einer Stärke vorgesehen ist, die ausreicht, die Magnetisierung eines Gliedes in die schwierige Richtung zu treiben und dadurch im Draht einen Strom zu erzeugen, der seinerseits eine auf das andere Glied einwirkende magnetomotorische Antippkraft erzeugt, und daß die Einrichtung zugleich zum im wesentlichen gleichzeitigen Entfernen eines auf das andere Glied einwirkenden, in der schwierigen Richtung verlaufenden großen Magnetfeldes vorgesehen ist, so daß die Magnetisierung dieses Gliedes durch die magnetomotorische Antippkraft in den gewünschten Richtungssinn der leichten Richtung getippt wird.

2. Speicher nach Anspruch 1, bei dem die Magnetbezirke des einen Gliedes in einem ersten Richtungssinn der leichten Richtung orientiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Treiben der Magnetisierung des Gliedes in die schwierige Richtung erzeugte Tippfeld eine Orientierung besitzt, die sicherstellt, daß die Magnetbezirke des anderen Gliedes in die leichte Richtung im gleichen Richtungssinn kippen.

3. Speicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Schieberegister mit einer Mehrzahl Drähte ausgebildet ist, die in Serie liegende Netzwerke (Abschnitte 1 bis 4) bilden, daß die Drähte (A, B, C, D) jedes Netzwerkes als ein erstes und zweites Ausgangspaar (A, C, B, D) zusammengefaßt und mit den entsprechenden Ausgangsenden (w und χ oder y und z) und als ein erstes und zweites Eingangspaar (A, C, B, D) zusammengefaßt mit den entsprechenden Eingangsenden (u und ν oder w und x) verbunden sind, daß die magnetisch anisotropen Glieder (21) auf die Drähte (A, B, C, D) geschichtet sind und daß die der selektiven Felderzeugung dienende Einrichtung (F i g. 4) Treibschaltungen (46 bis 49) zum Anlegen des Feldes an das erste Ausgangspaar (A₁, C₁) zumindest eines Netzwerkes (Abschnitt 1) und zum praktisch gleichzeitigen Entfernen des Feldes vom ersten Eingangspaar (A ₂, B₂) eines folgenden Netzwerkes (Abschnitt 2)" aufweist, so daß in den Drähten des Ausgangspaares induzierte Ströme in das Eingangspaar fließen.

4. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibschaltungen (46 bis 49) das Feld an das erste Ausgangspaar (A, C) alternierender Netzwerke (Abschnitt 1, 3) anlegen und gleichzeitig das Feld vom ersten Eingangspaar (A, B) nachfolgender Netzwerke (Abschnitt 2, 4) zum Vorwärtsschieben im Register entfernen und daß die der selektiven Felderzeugung dienende Einrichtung Schaltkreise (76 bis 79 in Fi g. 8) zur

Umkehrung der Reihenfolge des Feldanlegens zum Rückwärtsschieben aufweist.

5. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibschaltungen (46 bis 49) erste Treibschaltungen (46, 48) zum Anlegen des Feldes an das erste Ausgangspaar (A, C) des einen Netzwerkes (Abschnitt 1) und zum gleichzeitigen Entfernen des Feldes vom ersten Eingangspaar (A, B) eines nächstfolgenden Netzwerkes (Abschnitt 2) aufweisen sowie zweite Treibschaltungen (47, 49) zum darauffolgenden Anlegen des Feldes an das zweite Ausgangspaar (ff, D) des einen Netzwerkes und zum gleichzeitigen Entfernen des Feldes vom zweiten Eingangspaar (C, D) des nächstfolgenden Netzwerkes und schließlich einen dem Ändern der Betriebsfolge der ersten und zweiten Treibschaltungen dienenden Schaltkreis (F i g. 9) zum Bilden des Komplementes der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Netzwerken verschobenen Information.

6. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibschaltungen (46 bis 49) das Feld an das erste Ausgangspaar (A, C) alternierender Netzwerke (Abschnitt 1, 3) anlegen und gleichzeitig das Feld vom ersten Eingangspaar (B, D) nachfolgender Netzwerke (Abschnitt 2, 4) entfernen und danach das Feld an das zweite Ausgangspaar (B, D) der alternierenden Netzwerke anlegen und gleichzeitig das Feld vom zweiten Eingangspaar (C, D) der nachfolgenden Netzwerke entfernen und daß die der selektiven Feldererzeugung dienende Einrichtung Schaltkreise (F i g. 8 oder 9) zur Änderung der Reihenfolge des Anlegens des Feldes aufweist, um die Natur des Schiebevorganges im Register zu steuern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 233 906.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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