DE1282695B - Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Stoersignalen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H 03 k

Deutsche KL: 21 al - 36/24

Nummer: 1282 695

Aktenzeichen: P 12 82 695.8-53 (J 26114)

Anmeldetag: 27. Juni 1964

Auslegetag: 14. November 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Störsignalen beim parallelen Lesen eines Datenwortes aus einem Speicher über mehrere Kanäle, die im Gleichtakt gleichen Störsignalen ausgesetzt sind.

Bei Einrichtungen der vorstehend genannten Art können Fehler in den zu übertragenden Daten durch das sogenannte Gleichtaktrauschen hervorgerufen werden, das durch gleichzeitige Störung aller Kanäle entsteht. Diese Störungsart gewinnt an Bedeutung, wenn die zu behandelnden Signale von sehr geringer Amplitude sind; kleine Signalamplituden sind jedoch dann unvermeidlich, wenn die im Speicher verwendeten diskreten Speicherelemente klein gehalten werden müssen, um bei gleichem Gesamtvolumen die Gesamtspeicherkapazität zu erhöhen. Die Störwirkung tritt jeweils beim Transport der Daten in den Speicher oder aus dem Speicher auf. Infolge der gedrängten Bauweise kann davon ausgegangen werden, daß alle Kanäle mit nach Amplitude und Phase gleichartigen Störsignalen beaufschlagt werden. Das trifft besonders zu für die Störsignale, die in einem wortorientierten Speicher bei der Erregung der Wortleitungen zum Auslesen auftreten.

Um bei Magnetkernspeichern die bei der Übertragung von Impulsen auftretenden Störsignale zu unterdrücken, wurden schon zwei Speicherelemente pro Speicherstelle vorgesehen; das Speichervolumen wird dadurch praktisch verdoppelt, ganz abgesehen von der schwierig herzustellenden Leitungsführung. Demgegenüber macht die Erfindung nur einen sehr geringen Mehraufwand erforderlich; er beträgt nur eine einzige Speicherstelle pro Wort bei einem wortorientierten Speicher. Das Volumen des eigentlichen Speichers wird also praktisch nicht vergrößert. Durch eine vor der Übertragung in den Speicher erfolgende Verschlüsselung der Signale und eine bei der Übertragung aus dem Speicher erfolgende Entschlüsselung wird das Entstehen von Fehlern als Folge von Störsignalen verhindert.

Die Erfindung ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß in Übertragungsrichtung vor dem Speicher eine der Kanalanzahl entsprechende Anzahl von Antivalenzgliedern vorgesehen sind, deren erster Eingang an den zugeordneten Kanal und deren zweiter Eingang an den Ausgang des Antivalenzgliedes des vorhergehenden Kanals angeschlossen ist mit Ausnahme des mit dem ersten Kanal verbundenen Antivalenzgliedes, dessen zweiter Eingang mit einem Festwert gespeist wird, und daß in Übertragungsrichtung hinter dem Speicher eine gleiche Anzahl von Antivalenzgliedern vorgesehen ist, deren Eingänge je an zwei

Schaltungsanordnung zur Vermeidung von
Störsignalen

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

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

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Bittighofer, Patentanwalt,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:
*5 Frederick Linford Post,

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

Beanspruchte Priorität:
_ao V. St. v. Amerika vom 28. Juni 1963 (291 517)

benachbarte Kanäle angeschlossen sind mit Ausnähme des ersten Antivalenzgliedes, dessen zweiter Eingang im ungestörten Fall mit dem gleichen Festwert gespeist wird, mit dem der entsprechende Eingang des ersten Antivalenzgliedes vor dem Speicher beaufschlagt wird, im Störungsfall jedoch ebenfalls in gleicher Weise wie die Informationskanäle gestört wird.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Für die genannte Einrichtung erweist sich ein Differenzverstärker als besonders geeignetes Mittel zur Realisierung der Verknüpfung »Antivalenz«.

Differenzverstärker als Verstärker von Spannungen zwischen zwei Punkten, die beide eine Spannung gegen Erde haben, sind an sich bekannt (Philips Technische Rundschau, 22 [1960/1961], Nr. 11, S. 403 bis 410).

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 4 näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Übertragungseinrichtung, bei welcher in den Verlauf der einzelnen Kanäle ein Informationsspeicher eingeschaltet ist. Der Informationsspeicher besteht aus einer bekannten Matrix 101 von Speicherelementen, ζ. B. von magnetischen Ferritkernen oder Magnetfilmbereichen. Die Matrix ist wortorientiert, d. h., sie kann durch die Kombination einer elektrischen Er-

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regung auf einer Wortleitung und einer solchen auf bestimmten Bitleitungen betrieben werden. Hierzu erregen ein ausgewählter Worttreiber 102 die zu den Bitspeicherelementen 104-0 bis 104-n führende Wortleitung 103 und gleichzeitig ausgewählte Bittreiber 122-1 bis 122-rc ihre zugehörigen Bitleitungen 105-1 bis 105-n, die ebenfalls zu den Bitspeicherelementen 104-1 bis 104-m führen. Hierdurch wird in eine Gruppe von Bitspeicherelementen ein ganzes Datenwort eingespeichert, das später geschlossen wieder ausgelesen werden kann. Beim Auslesen durch Erregen des Worttreibers 102 gelangt über die Abfühlleitungen 107-0 bis 107-ra ein Abfühlsignal zu den zugehörigen Abfühlverstärkern 106-1 bis 106-«, das in bekannter Weise ausgewertet wird.

Um eine möglichst große Speicherkapazität bei möglichst geringem Platzbedarf und Herstellungspreis zu erlangen, müssen Speicherelemente verwendet werden, die relativ klein sind und damit eine relativ geringe Ausgangsleistung abgeben. Die Ausgangssignale der Speicherelemente müssen daher beträchtlich verstärkt werden, um als Daten verwendbar zu sein. Das Treibersignal, das nötig ist, um ein Speicherelement umzuschalten, kann ohne weiteres eine Größenordnung größer sein als das Ausgangssignal des Speicherelementes. Die Treibersignale und die Treiberstörsignale müssen daher in geeigneter Weise von den Abfühlverstärkern abgehalten werden, damit sie ihn nicht sättigen können. Hierfür kann in bekannter Weise ein Differenzverstärker dienen, bei dem das Störsignal beiden seiner Eingänge zugeführt wird und sich daher aufhebt. Auf diese Weise sind Ausgangssignale von den Störsignalen selbst dann unterscheidbar, wenn die Störsignale eine größere Amplitude als die Ausgangssignale haben.

Wegen der extrem kleinen Leitungsabstände sind die Störsignale durch die Erregung der Wortleitung bei zwei benachbarten Speicherelementen sehr ähnlich. Sie können sich daher grundsätzlich gegeneinander aufheben, wenn beide Abfühlleitungen einem Differenzverstärker zugeführt werden. Dann würde jedoch Information verlorengehen, weil das Ausgangssignal des Differenzverstärkers die Differenz der Signale aus den beiden Speicherelementen wird. Dies wird jedoch in der Anordnung dadurch vermieden, daß die Information nicht in den einzelnen Kanälen, sondern durch die Antivalenzfunktion der Differenzverstärker am Eingang der Kanäle zusammen mit der Funktion des einen zusätzlichen Kanals gleichsam zwischen den Kanälen gespeichert wird.

In der Anordnung nach F i g. 1 sind stets zwei auf einer Wortleitung benachbarte Speicherelemente mit einem Abfühlverstärker und stets zwei benachbarte Abfühlverstärker mit einem Speicherelement verbunden. So sind z. B. die Speicherelemente 104-1 und 104-2 mit dem Abfühlverstärker 106-2 und die Speicherelemente 104-2 und 104-3 über die Abfühlleitungen 107-2 und 107-3 mit dem Abfühlverstärker 106-3 verbunden. Die in die Matrix einzugebenden Daten werden im Speicherregister 120 zwischengespeichert. Neben den Speicherstellen für die Daten enthält das Speicherregister 120 eine Hilf sstelle 120-0, die ständig den Wert 0 enthält und daher ein einfacher Anschluß an eine Bezugsspannung sein kann. Jede Stelle des Speicherregisters 120 ist als Eingang an ein zugehöriges Antivalenzglied 121-1 bis 121-n angeschlossen. An den zweiten Eingang jedes der Antivalenzglieder 121-1 bis 121-ra ist der Ausgang des vorhergehenden Antivalenzgliedes oder bei dem Glied 121-1 die den Festwert 0 liefernde Stelle 120-0 des Speicherregisters 120 angeschlossen. Das Antivalenzglied 121-2 ist z. B. mit der Speicherregisterstelle 120-2 und dem Ausgang des Antivalenzgliedes 121-1 verbunden. Die an die Antivalenzglieder 121-1 bis 121-« angeschlossenen Bittreiber 122-1 bis 122-n bewirken über die Bitleitungen 105-1 bis 105-« die Eingabe eines Datenwortes in eine Gruppe von Speicherelementen 104-1 bis 104-rt der Matrix 101. Bei der Ausgabe wird ein ganzes Datenwort gleichzeitig ausgelesen, z. B. das in den Speicherelementen 104-0 bis 104-n gespeicherte Wort durch einen Voll-Lesestrom, den der Worttreiber 102 auf der Wortleitung 103 erzeugt. Auf bestimmten der paarweise an die Abfühlverstärker 106-1 bis 106-n angeschlossenen Abfühlleitungen 107-0 bis 107-n entstehen dadurch Ausgangssignale, die durch die Antivalenzfunktion jedes Abfühl-Differenzverstärkers einerseits entschlüsselt und andererseits entstört werden.

Die F i g. 2 und 3 zeigen die Anordnung im Zusammenhang mit einem Magnetkernspeicher mit ringförmigen Ferritkernen einerseits und einem Speicher mit orientierten Magnetfilmen andererseits. Diese Figuren umfassen den Bereich, der in F i g. 1 durch das gestrichelte Kästchen 130 dargestellt ist. Einander entsprechende Elemente sind dabei mit ähnlichen Bezugszeichen versehen.

In F i g. 2 liefert der Worttreiber 202 einen VoIl-Lese- oder Halb-Schreibstrom auf der Worttreiberleitung 203. Der andere Halb-Schreibstrom für einen Magnetkern 204-0 bis 204-2 wird auf der Bitleitung 205-0 bis 205-2 geliefert. Der Kern 204-0 ist ein Hilfskern; er enthält stets eine 0. Die durch die Kerne 204-0 und 204-1 verlaufenden Abfühlleitungen 207-0 und 207-1 sind an die Eingänge des Differenzverstärkers 206-1 und die durch die Kerne 204-1 und 204-2 verlaufenden Abfühlleitungen 207-1 und 207-2 an die Differenzverstärker 206-2 angeschlossen. Beim Auslesen liefert jeder Differenzverstärker 206-1 und 206-2 die Antivalenzfunktion der ihm zugeführten Matrixausgangssignale.

In Fig. 3 sind die Magnetfilmbereiche304-0 bis 304-2 anisotrope Filme, deren Vorzugsrichtung der Magnetisierung in Richtung der Worttreiberleitung 303 liegt. Die Finne werden orthogonal betrieben durch die Kombination eines relativ großen Treiberimpulses im rechten Winkel zur Vorzugsrichtung der Magnetisierung mit einem relativ kleinen Bitimpuls der einen oder anderen Polarität in Richtung dieser Vorzugsachse. Der Treiberimpuls wird durch den Worttreiber 302 auf der Wortleitung 303 erzeugt. Die entsprechend den Eins- oder Null-Werten gepolten Bitimpulse werden über die Bitleitungen 305-0 bis 305-2 angelegt. Die Vektorsumme des transversalen Treiberfeldes und des Bitfeldes dreht die Magnetisierung jedes Bitfilms je nach der Polarität des angelegten Bitfeldes zu einem Punkt, der näher an der Eins- oder näher an der Null-Richtung liegt. In dieser Richtung verbleibt dann die Magnetisierung des Magnetfilms in der Vorzugsachse, wenn das transversale Feld abgeschaltet wird. Das Auslesen geschieht durch ein transversales Feld, das durch den Worttreiber 302 über die Wortleitung 303 erzeugt wird. Bei seiner Drehung in Richtung der Transversalen liefert jedes Filmelement ein Ausgangssignal, dessen Polarität der Richtung der dabei auftretenden Flußänderung entspricht.

F i g. 4 zeigt etwas idealisiert die Ausgangsimpulse der Matrix 101. Ein Ferritkern, wie er in F i g. 2 gezeigt ist, liefert für die 0 ein kleines Störsignal und für die 1 ein positives Ausgangssignal. Die durch die Linien 401 und 402 dargestellten Ausgangssignale 00 heben sich im Differenzverstärker gegeneinander auf und ergeben ein Ausgangssignal 0. Ebenso heben sich die als Linien 403 und 404 dargestellten Ausgangssignale 11 gegeneinander auf und ergeben ein Ausgangssignal 0. Unsymmetrische Impulszüge, z. B. 405 und 406 sowie 407 und 408, liefern ein unsymmetrisches Eingangssignal zum Differenzverstärker, und es entsteht ein Ausgangssignal 1.

Magnetfilmelemente liefern Eins- und Null-Ausgangssignale, die, abgesehen von der Polarität, nahezu identisch gleich sind. Zwei sich gegenseitig aufhebende Null-Eingangssignale zum Differenzverstärker sind durch die Impulszüge 411 und 412 und zwei sich gegenseitig aufhebende Eins-Signale durch die Impulszüge 413 und 414 dargestellt. In beiden Fällen entsteht das Ausgangssignal 0. Unsymmetrische Eingangssignale zum Differenzverstärker, wie in den Impulszügen 415 und 416 (1, 0) sowie 417 und 418 (0, 1), ergeben ein verstärktes Ausgangssignal 1.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Störsignalen beim parallelen Lesen eines Datenwortes aus einem Speicher über mehrere Kanäle, die im Gleichtakt gleichen Störsignalen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Übertragungsrichtung vor dem Speicher (101) eine der Kanalanzahl entsprechende Anzahl von Antivalenzgliedern (121-1 bis 121-n) vorgesehen sind, deren erster Eingang an den zugeordneten Kanal und deren zweiter Eingang an den Ausgang des Antivalenzgliedes des vorhergehenden Kanals angeschlossen ist mit Ausnahme des mit dem ersten Kanal verbundenen Antivalenzgliedes (121-1), dessen zweiter Eingang mit einem Festwert gespeist wird, und daß in Übertragungsrichtung hinter dem Speicher eine gleiche Anzahl von Antivalenzgliedern (106-1 bis 106-n) vorgesehen ist, deren Eingänge je an zwei benachbarte Kanäle angeschlossen sind mit Ausnahme des ersten Antivalenzgliedes (106-1), dessen zweiter Eingang im ungestörten Fall mit dem gleichen Festwert gespeist wird, mit dem der entsprechende Eingang des ersten Antivalenzgliedes vor dem Speicher beaufschlagt wird, im Störungsfall jedoch ebenfalls in gleicher Weise wie die Informationskanäle gestört wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die logische Verknüpfung »Antivalenz« bewirkende Vorrichtung (121; 106) Differenzverstärker dienen.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (101) jeweils eine der Kanalanzahl entsprechende Anzahl von Speicherelementen (104-1 bis 104-n) sowie ein zusätzliches Speicherelement (104-0) vorgesehen sind, welch letzteres dauernd in dem dem einen Binärwert entsprechenden Zustand gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Philips Technische Rundschau«, 1961, S. 405.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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