DE1277925B - Semipermanenter Datenspeicher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al-37/60

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 77 925.8-53 (J 23446)

28. März 1963

19. September 1968

Die Erfindung betrifft einen semipermanenten Datenspeicher mit einem matrixartigen Leiternetzwerk aus in jeder Speicherstelle zwei zusammenwirkende Koppelstellen bildenden, auf einem Träger aus Isolierstoff angeordneten Adreß- und Abfühlleitern, deren Koppelsymmetrie durch unsymmetrisches Anfigen einer Metallfolie, d. h. mittels einer entsprechend gelochten Metallfolie störbar ist.

In einem Digitalrechner ist es häufig erwünscht, einen oder mehrere Festwertspeicher oder semipermanente Speicher zum Registrieren von Daten vorzusehen, die während des Betriebs des Rechners oft gelesen, jedoch selten verändert werden. Beispiele fiir solche Daten sind gespeicherte Tabellen, eingebaute logische Funktionen und bei sogenannten durch Ä|ikroprogramm gesteuerten Rechenanlagen Folgen von Mikrobefehlen.

Derartige Festwertspeicher oder semipermanente Speicher stellte man zunächst durch Abänderung von Ff rritkernmatrixspeichern her. Obwohl bei dem Ab- so ändern solcher Speicher für Nurausleseoperationen Vereinfachungen erzielt worden sind, ist der Nachteil derartiger Speicher, nämlich die Schwierigkeit des Wickeins der kleinen Kerne, nicht vermeidbar.

Man beschritt deshalb andere Wege, indem man dfe beiden Leiterarten, die Lese- und Treiberleitungen matrixförmig zueinander anordnete und für das Auslesen eine induktive oder kapazitive Kopplungsaft ersann. Nach diesem Grundprinzip arbeitende bektante Festwertspeicher oder semipermanente Speieher sind im einzelnen nachstehend erläutert.

So ist eine Informationsspeichervorrichtung bekennt, bei der auf jeder Seite einer Grundplatte aus Isoliermaterial je eine der beiden Leiterarten angeordnet ist. Jeder Leiter der beiden Arten bildet eine U-förmige Schleife und beide Leiterarten schneiden einander, so daß eine Matrix entsteht. Eine induktive Kopplung der beiden Leiterarten wird erzielt durch Abwesenheit eines Stückes aus ferromagnetischem Äfaterial in der Speicherstelle. Dieses Stück ferromagnetisches Material ist als Stift ausgebildet, der in eine Bohrung, die jede Speicherstelle enthält, einsetzb§r ist. Es ist demnach bei dieser Vorrichtung eine dfr Anzahl der zu speichernden Bits entsprechende Anzahl von Stiften in den die beiden Leiterarten tragjnden Träger einzusetzen. Insbesondere bei einem großflächigen Speicher besteht durch die Vielzahl von S teicherstellen leicht die Möglichkeit eines Einsetzens ei pies Stiftes an einer falschen Speicherstelle. Es ist d ishalb bei diesem genannten Einsetzen der Stifte b !sondere Aufmerksamkeit erforderlich, bzw. bedeutet dieses Einsetzen einen zeitaufwendigen, un-Semipermanenter Datenspeicher

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk,N.Y.(V.St.A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. G. Brügel, Patentanwalt,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Daniel Matthew Taub,

Winchester, Hampshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 28. März 1962 (11824) --

sicheren Vorgang. Außerdem müssen diese Stifte, um ein Anfassen zu ermöglichen, aus dem die beiden Leiterarten tragenden Träger herausragen, so daß dadurch der Platzbedarf der Vorrichtung vergrößert wird. Die Stifte können außerdem bei Erschütterungen, insbesondere bei nicht horizontaler Anordnung der Speicherplatte aus den Bohrungen gelangen. Dieser Nachteil der Stifte ist zwar durch enge Toleranzen derselben und der Bohrungen in der Speicherplatte vermeidbar, jedoch wird dadurch einerseits die Speichervorrichtung aufwendiger und andererseits wird durch den sich dadurch ergebenden Preßsitz zwischen Bohrung und Stift der Einführvorgang der Stifte wesentlich erschwert.

Es ist auch eine Wandleranordnung bekanntgeworden, die eine Gruppe von Eingangsleitern und eine Gruppe von dazu senkrecht verlaufenden und von den Eingangsleitern isolierten Ausgangsleitern aufweist, die an ihren Kreuzungen wahlweise miteinander koppelbar sind, wobei als Koppelelement elektrisch leitende Flächen oder geschlossene Leiterschleifen dienen, die parallel zur Ebene der beiden Leitergruppen in unmittelbarer Nachbarschaft zu diesen und von diesen isoliert in einem oder in einander diagonal gegenüberliegenden Quadranten der Kreuzung angeordnet sind, ohne dabei wesentlich in einen benachbarten Quadranten hineinzugreifen.

Die Kopplung zwischen Eingang und Ausgang beider wird jedoch auf dem Umweg über die Anordnung von Leiterflächen oder Leiterschleifen nur in einer

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geringfügigen Höhe erzielt, da die stromführenden Leitungsteile eine kleine Gegeninduktivität besitzen. Bei einem anderen bekannten Festwertspeicher sind zwar in den einzelnen Speicherstellen die Adreß- und Abfühlleiter ebenfalls schleifenförmig ausgebildet, jedoch stellen dieselben keine kopplungsfreien Kreuzungen dar, sondern ähnliche ringförmige Schleifen. Es ist demnach an jedem Speicherplatz zwischen den beiden ringförmigen Leiterarten immer eine in-

und heben sich daher auf. Es wird beim Einschalten des Treiberimpulses kein Ausgangssignal gemessen. Wird jedoch an einem der beiden Kreuzungspunkte eine Kupferfolie angebracht, die infolge der darin 5 induzierten Wirbelströme den Feldaufbau auf der einen Hälfte der Leiterschleife hindert, dann wird das Induktionsgleichgewicht gestört und man kann ein Signal feststellen. Dieser Speicher besitzt jedoch gegenüber dem erfindungsgemäßen eine geringere

Wortdrähte ist jedoch das genannte Unterscheidungsvermögen des bekannten Festwertspeichers geringer als beim erfindungsgemäßen Speicher.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen semipermanenten Datenspeicher zu schaffen, der lediglich mit einer Verdrahtungsplatte und einer Koppelplatte (als Informationsplatte) auskommt und dabei gegenüber bekannten semiperma-

duktive Kopplung vorhanden, wenn nicht zwischen io Koppelinduktivität, da an den Kreuzungsstellen die den beiden Leitern eine gegenseitige Abschirmung Lesedrähte und die Wortdrähte nicht Schleifen, sonvorgenommen wird. Dies bedeutet, daß zwischen dem gestreckte Leiter darstellen. Um sicherer ausdiese beiden Leiterarten eine metallische Abschirm- lesen zu können, was insbesondere bei großen Speiplatte eingeschoben werden muß, was wiederum be- cherkapazitäten erforderlich ist, muß das Unterscheideutet, daß die beiden Leiterarten nicht wie beim 15 dungsvermögen zwischen 1- und 0-Signalen möglichst erfindungsgemäßen Speicher auf einer gemeinsamen gut sein. Durch die Nichtschleifenform der Lese- und Platte angeordnet werden können, sondern für jede
Leiterart eine getrennte Platte vorzusehen ist, zwischen welche die genannte metallische Abschirmplatte einzuschieben ist. An den Stellen, an denen ao
jedoch eine Kopplung erwünscht ist, muß diese Abschirmplatte zu den ringförmigen Leitern koaxiale
Bohrungen aufweisen.

Es ist ferner ein magnetischer Festwertspeicher bekannt, bei dem die beiden Leiterarten in einer Platte 25 nenten Datenspeichern ein verbessertes Unterscheiaus hochgradig permeablem Material in Nuten an- dungsvermögen zwischen 1- und O-Signalen aufweist, geordnet sind, wobei auf diese Platte eine Platte aus Diese Aufgabe löst der semipermanente Datenelektrisch leitendem Material aufgelegt ist, die an den speicher gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kreuzungspunkten Löcher enthält, an denen Bits zu Adreß- und Abfühlleiter in an sich bekannter Weise speichern sind. Diese gelochte Platte ist ihrerseits mit 30 an den beiden Seiten des Trägers aus Isolierstoff in einer Ferritplatte bedeckt. Auch gegenüber diesem U-Form angeordnet sind, daß dabei mindestens ein Festwertspeicher weist die erfindungsgemäße Spei- Schenkel des U-förmigen Adreß- oder Abfühlleiters chervorrichtung den Vorteil auf, daß sie nur eine die Form eines Mäanders aufweist, dessen parallel Speicherplatte und eine Kopplungsplatte benötigt, so zu seiner Längsachse verlaufenden Schenkel gleichen daß also die beiden zuletzt genannten bekannten Vor- 35 Abstand von dieser Längsachse aufweisen und dessen richtungen in nachteiliger Weise zwei Verdrahtungs- senkrecht zur Längsachse verlaufenden Schenkel an oder Speicherplatten und eine Kopplungsplatte er- der Längsachse derart geknickt sind, daß die eine fordern. Darüber hinaus wird durch das Vorhanden- Hälfte eines jeden dieser Schenkel um das Längssein von zwei Speicherplatten, zwischen denen die maß eines Parallelschenkels in der Fortlaufrichtung Kopplungsplatte liegt, der letzteren die Möglichkeit 40 des Mäanders gesehen, gegenüber der anderen Hälfte einer visuellen Kontrolle entzogen. Es müssen dem- zurückversetzt ist und daß die senkrecht zur Längsnach immer Kontrollmarken oder -vorrichtungen an
der Kopplungsplatte vorhanden sein, was jedoch bei
dem erfindungsgemäßen Speicher nicht erforderlich
ist. 45

Es ist zwar auch ein Karten-Kapazitäts-Festwertspeicher bekannt, bei dem zwischen gedruckten Karten mit isolierten sich kreuzenden Leitern eine gestanzte geerdete Metallfolie mit normalem Lochkartenformat sich befindet. Dieser Festwertspeicher 50
weist den gleichen Nachteil des Erfordernisses von
Kontrollmarken an der Kopplungsplatte auf, der den
beiden zuvor beschriebenen Speichervorrichtungen
anhaftet. Darüber hinaus besitzt dieser Festwertspeicher eine geringe Koppelkapazität, da die Leiter 55 und
keine Schleifen bilden. Durch die lediglich Einfach- F i g. 4, 4 a ein weiteres Ausführungsbeispiel der

drähte darstellenden Leiterarten unterscheiden sich Erfindung mit gegenüber der F i g. 1 anders verlaudie eine »1« und die eine »0« verkörpernden Signale fenden Adreß- und Abfühlleitern. noch weniger als bei den beiden zuvor beschriebenen Auf einer Seite einer Lamelle 1 aus Isoliermaterial

bekannten Festwertspeichern, so daß der Speicher- 60 sind mehrere Reihen von mit einem gemeinsamen Vorgang ziemlich unsicher ist. Rückführleiter 3 gekoppelten Adreßleitern 2 aufge-

Außerdem ist ein Festwertspeicher bekannt, der druckt. Auf der anderen Seite der Lamelle 1 sind mit induktiver Kopplung arbeitet, indem eine Lese- Schutzleiter 5 und Abfühlleiter 4 derartig aufgedruckt, leiterschleife den Wortdraht unter einem anderen daß die Schutzleiter 5 die Abfühlleiter 4 einschließen. Winkel als 90° kreuzt. Da die Schleife symmetrisch 65 Die Abfühlleiter 4 verlaufen direkt unterhalb den zum Wortdraht angeordnet ist, sind die in den bei- Adreßleitern 2, aber sind zur Verdeutlichung leicht den Hälften der Schleife induzierten Spannungen versetzt dazu dargestellt. Jeder Adreßleiter 2 folgt gleich in der Amplitude, aber entgegengesetzt gepolt einem sich wiederholenden Muster ABCDEFGH an

achse des Mäanders verlaufenden Schenkel desselben parallel und eng benachbart zu den Parallelschenkeln der U-förmigen Leiter angeordnet sind.

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand von in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1, la ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung der Abfühl-, Adreß- und Rückführleiter,

F i g. 2 Impulszugformen der in dem erfindungsgemäßen Speicher auftretenden Ströme,

F i g. 3, 3 a ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem durch Fehlausrichtung bedingte Falschsignale auf ein Mindestmaß reduziert werden

jedem Speicherplatz, und die Abmessungen dieses Masters haben annähernd die Breite einer Lochung eiaer Normal-Lochkarte und deren doppelte Höhe. Wenn ein Strom entlang des Adreßleiters 2 fließt, neigt der Teil ABCD des Musters dazu, einen Fluß in der einen Richtung herzustellen, während der andere Teil EFGH bestrebt ist, einen Fluß in der entgegengesetzten Richtung herzustellen. Da die, beiden genannten Teile des Adreßleitermusters gleiche Abmessungen haben, sind die beiden hervorgerufenen Komponenten der Flußänderung annähernd gleich, so daß die Nettoauswirkung auf den Abfühlleiter gering ist.

Die die Informationen tragende Karte besteht aus dem Träger 6, der etwa die Abmessungen einer Standard-Lochkarte hat und eine dünne Kupferschicht trägt, die sich mit einer normalen Lochmaschine leicht durchstanzen läßt. Lochungen werden an denjenigen Stellen hergestellt, wo Informationen gespeichert werden sollen. Da bekanntlich auf einer Standardkarte die Lochstellen einen solchen Abstand haben, daß der untere Rand einer Lochung in einer Reihe und der obere Rand einer Lochung in der benachbarten Reihe etwa durch einen der Höhe einer Lochung entsprechenden Abstand getrennt sind, werden durch eine Standardlochung in der leitenden Schicht, wenn sie mit dem Teil EFGH des Adreßleiters fluchtet, die Flußkomponenten, die durch die Teile ABCD und EFGH bedingt sind, unterschiedlich groß, und es entsteht eine elektromotorische Kraft im entsprechenden Abfühlleiter. Die die Informationen tragende Karte wird so auf die die Adreß- und Abfühlleiter tragende Lamelle 1 gelegt, daß ein an einer beliebigen Zählpunktstelle in der Karte vorhandenes Loch den Bereich PQRS des entsprechenden Adreßleiters bedeckt. Wenn eine Zählpunktstelle kein Loch enthält, ist die Kopplung zwischen dem Teil ABCD des Adreßleiters und dem Abfühlleiter gleich groß der Kopplung zwischen dem Teil EFGH des Adreßleiters und dem Abfühlleiter, jedoch die Richtung beider Kopplungen ist entgegengesetzt. Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß ein Loch in dem Träger 6 durch einen Stromimpuls in dem Adreßleiter eine elektromotorische Kraft in dem Abfühlleiter und kein Loch keine elektromotorische Kraft erzeugt.

Die auftretenden Ströme sind in F i g. 2 dargestellt. Die Kurve A stellt den Treiberstrom im Adreßleiter 2 dar, Kurve B den induzierten Ausgang ohne Vorhandensein einer Lochung und Kurve C den induzierten Ausgang bei Vorhandensein einer Lochung. Der Ausgang hat die Form von zwei Spannungsimpulsen, die dem Lenzschen Gesetz folgen, d. h. ein positiver Impuls bei Errichtung des Adressierstroms, auf den ein negativer Impuls beim Aufhören des Adressierstroms folgt.

Gemäß F i g. 2 wird ein kleiner Ausgang erzeugt, wenn keine Lochung vorhanden ist. Um die Diskriminierung zwischen 1- und O-Signalen zu verbessern, können die Abmessungen AB und CD etwas langer als die Abmessungen EF und GH gemacht werden. Diese Änderung, deren Resultat in Kurve B von F i g. 2 dargestellt ist, führt dazu, daß der Restausgang (Kurve C) die dem benötigten Ausgang entgegengesetzte Polarität hat, und dementsprechend wird das Unterscheidungsvermögen verbessert.

F i g. 3 zeigt eine andere Anordnung, bei der die Adreß- und Abfühlleiter zu einem ausgewählten Niillpegel symmetrisch sind. Der Vorteil einer solchen Symmetrie besteht darin, daß unerwünschte Wirkungen, die auf der Kapazität zwischen den Adreß- und Abfühlleitungen beruhen, wesentlich reduziert werden und dadurch die Diskriminierung zwischen 1- und O-Signalen verbessert wird. Bei dieser Anordnung sind die Adreß- und Abfühlleiteranordnungen so zueinander ausgerichtet, daß eine vorhandene Lochung den Bereich VWXY bedeckt. Außerdem sind die Adreßleiter 2 etwas verwickelter als die in F i g. 1 gezeigten und es dient jeweils ein Adreßleiter eines Adreßleiterpaares als Rückführleiter.

F i g. 4 zeigt eine Anordnung, die verwendbar ist, wenn die Adreßleiter 2 in der Spaltenrichtung der Informationskarte 6 und die Abfühlleiter 4 in der Reihenrichtung verlaufen. Wie in F i g. 1 verlaufen die Abfühlleiter 4 direkt unter den Adreßleitern 2 und deren gemeinsamer Rückführungsleitung 3, sind jedoch ,wie weiter oben erwähnt, geringfügig seitlich versetzt. Wenn ein Stromimpuls an einen Adreßleiter 2 gelegt wird, z. B. an ab,kehren die bedeutsamen Hochfrequenzkomponenten zurück über die benachbarten Teile cd und ef des gemeinsamen Rückführungsleiters. Wenn^'ß', CD', E'F', G'H', I'K' und L'M' gleich lang sind, wird bei NichtVorhandensein eines Loches in der Karte keine elektromotorische Kraft in dem Abfühlleiter induziert. Wenn ein Loch in der Karte enthalten ist, bedeckt es den Bereich E'L'OP. Die Kopplung in diesem Bereich wird dadurch erhöht, und es entsteht eine elektromotorische Kraft im Abfühlleiter.

Wie bei den anderen beschriebenen Anordnungen ist es vorteilhaft, A¹B', CD' und I'K' etwas langer als E'F', G'H' bzw. L'M' zu machen, so daß die in F i g. 2 dargestellten Ausgangssignale entsprechend einer oder keiner Lochung in der Karte 6 entstehen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   1 Semipermanenter Datenspeicher mit einem matrixartigen Leiternetzwerk aus in jeder Speicherstelle zwei zusammenwirkende Koppelstellen bildenden, auf einem Träger aus Isolierstoff angeordneten Adreß- und Abfühlleitern, deren Koppelsymmetrie durch unsymmetrisches Anfügen einer Metallfolie, d. h. mittels einer entsprechend gelochten Metallfolie störbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreß- (2) und Abfühlleiter (4) in an sich bekannter Weise an beiden Seiten des Trägers (1) aus Isolierstoff in U-Form angeordnet sind, daß dabei mindestens ein Schenkel des U-förmigen Adreß- (2) oder Abfühlleiters (4) die Form eines Mäanders aufweist, dessen parallel zu seiner Längsachse verlaufenden Schenkel (BC, GF bzw. B'C, G'F') gleichen Abstand von dieser Längsachse aufweisen und dessen senkrecht zur Längsachse verlaufenden Schenkel (CD, EF bzw. CD', E'F') an der Längsachse derart geknickt sind, daß die eine Hälfte (EF bzw. E'F') eines jeden dieser Schenkel um das Längsmaß eines Parallelschenkels in der Fortlaufrichtung des Mäanders gesehen, gegenüber der anderen Hälfte (CD bzw. CD') zurückversetzt ist und daß die senkrecht zur Längsachse des Mäanders verlaufenden Schenkel (Fig. 1: AB, CD, EF, GH; Fig. 4: A¹B', CD', E'F', G'H') desselben parallel und eng benachbart zu den Parallelschenkeln der U-förmigen Leiter (Fig. 1: 4; F i g. 4: 2, 3) angeordnet sind.
2. 2. Semipermanenter Datenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Metallfolie (6) aus einer normalen Lochkarte besteht, die mit einer dünnen, gegen die Adreß- (2) und Abfühlleiter (4) isolierten Metallschicht überzogen ist.
3. 3. Semipermanenter Datenspeicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Symmetrie zu einem Nullpegel beide Schenkel des U-förmigen Adreßleiters (2) die genannte mäanderähnliche Form aufweisen.
4. 4. Semipermanenter Datenspeicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schenkel des U-förmigen Abfühlleiters (4) die genannte mäanderähnliche Form aufweisen.
5. 5. Semipermanenter Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Zählpunktreihe bzw. Zählpunktspalte zugeordnete Adreß- (2) und/oder Abfühlleiter (4) von einem Schutzleiter (5) allseitig umgeben ist bzw. sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1101 024;

   französische Patentschriften Nr. 1 254 119,
   054;

   »Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference«, Dezember 1961, S. 194 bis 208;

   »Elektronische Rechenanlagen«, 1961, H. 5, S. 197 bis 205.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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