DE1449360C3 - Halbfestwertspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halbfestwertspeicher mit einem matrixartigen Leiternetzwerk, gebildet aus Adreßleitern auf der einen Seite einer Trägerplatte aus Isolierstoff und dazu senkrechten Leseleiter auf der anderen Seite dieser Platte, deren Kreuzungsstellen Speicherstellen bilden, die durch Anbringung eines leitenden Flächenstücks in mindestens einem der von den beiden Leiterarten gebildeten Quadranten mittels Wirbelstrombiklung gekoppelt werden, wobei die Gesamtheit der leitenden Flächenstücke in einer zweiten Trägerplatte zusammengefaßt ist.

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

Derartige Festwertspeicher stellte man zunächst durch Abänderung von Ferritkernmatrixspeichern her. Obwohl bei dem Abändern 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 die beiden Leiterarten, die Lese- und Treiberleitungen, matrixförmig zueinander anordnete und für das Auslesen eine induktive oder kapazitive Kopplungsart ersann. Nach diesem Grundprinzip arbeitende, bekannte Festwertspeicher sind im einzelnen nachstehend erläutert.

So ist aus der deutschen Auslegeschrift I 101 024 eine Informationsspeichervorrichtung bekannt, 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 beiden Leiterarten schneiden einander, so daß eine Matrix entsteht. Eine induktive Kopplung der beiden Leiterarten wird erzielt durch Anwesenheit eines Stückes aus ferromagnetischem Material in der Speicherstelle. Dieses Stück ferromagnetisches Material ist als Stift ausgebildet, der in eine Bohrung, die jede Speicherstelle enthält, einsetzbar ist. Es ist demnach bei dieser Vorrichtung eine der Anzahl der zu speichernden Bits entsprechende Anzahl von Stiften in den die beiden Leiterarten tragenden Träger einzusetzen. Insbesondere bei einem großflächigen Speicher besteht durch die Vielzahl von Speicherstellen leicht die Möglichkeit eines Einsetzens eines Stiftes an einer falschen Speicherstelle. Es ist deshalb bei diesem genannten Einsetzen der Stifte besondere Aufmerksamkeit erforderlich, bzw. bedeutet dieses Einsetzen einen zeitaufwendigen, unsicheren 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 fallen. 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 sind ferner aus den französischen Patentschriften 1 264 054 bzw. 1 254 119 semipermanente Speicher bekannt, die Informationsmuster im Speicher

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durch eine auswechselbare Platte zu verändern erlau- hing bestimmt. Dies bedeutet wiederum, daß eine

hen und die an den verschiedenen Koppelstellen der durch eine besondere Form des Loches bestimmte

ι Adrcß- und Leseleiterschleifen entsprechend der In- binäre EINS durch einfaches, die Form des Loches

formation ausgebildete Speicherplatze aufweisen. Bei verändernde Ausstanzung eines Rechteckloches in

diesen beiden Speichern ist jedoch die ausweehsel- 5 eine binäre NULL verwandelbar ist.

bare Platte zwischen zwei anderen Platten angeord- Wählt man nun die Form des eine EINS darstel-

nct. In dem einen Fall zwischen einer die Adreß- und lenden Loches so, daß das eine NULL darstellende

Leseleiter aufnehmenden Platte und einer Ferrit- Rechteckloch die Größe einer Lochung einer Stan-

platte und in dem anderen Fall zwischen einer die dard-Lochkarte aufweisen kann und der Teilungsab-

Adreßleiter aufnehmenden und einer die Leseleiter io stand der Rechtecklöcher dem in einer normalen

aufnehmenden Platte. Der Platzbcdarf der Vonich- Lochkarte verwendeten entspricht, ist es erfindungs-

iung ist deshalb relativ groß. Bei diesen bekannten gemäß möglich, das Laden des Datenspeichers auf

Anordnungen von zwei Speicherplatten, zwischen de- einfachste und billigste Art durch Bearbeitung in

nen die Kopplungsplatte liegt, wird der letzteren im einer Standardlochmaschine vorzunehmen,

übrigen auch die Möglichkeit einer visuellen Kon- 15 Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an

trolle entzogen. Es müssen demnach bei diesen bei- Hand von in den Figuren veranschaulichten Ausfüh-

[ den bekannten Speichern immer Kontrollmarken- rungsbeispielen erläutert. Es zeigen

oder Vorrichtungen an der Kopplungsplatte vornan- F i g. 1 und 2 Elemente eines semipermanenten

den sein. Speichers,

Aus den »Proceedings of the Eastern Joint Com- 20 Fig. 3 die Anordnung der Adreß- und Leseleiter

puter Conference«, Dezember 1961, S. 194 bis 208, gegenüber den Kopplungselementen,

ist ein Festwertspeicher bekannt, der eine Gruppe F i g. 4 und 4 a ein weiteres Ausführungsbeispiel,

': von Eingangsleitern und eine Gruppe von dazu senk- bei dem sowohl die Adreß- als auch die Leseleiter

: recht verlaufenden und von den Eingangsleitern iso- punktsymmetrisch sind.

lierten Ausgangsleitern aufweist, die an ihren Kreu- 25 Vor der genaueren Beschreibung der Ausführungszungen wahlweise miteinander koppelbar sind, wobei beispiele der Erfindung werden die Grundprinzipien als Koppelelement elektrisch leitende Flächen oder an Hand von F i g. 3 erklärt. Diese Figur stellt einen geschlossene Leiterschleifen dienen, die parallel zur Leiter aus drei Parallelleitungen, von denen die in-Ebene der beiden Leitergruppen in unmittelbarer nere einen Adreßleiter 1 und die beiden äußeren .'■ Nachbarschaft zu diesen und von diesen isoliert an- 30 einen gemeinsamen Rückführungsleiter 1 α darstelgeordnet sind und im wesentlichen die betreffende len, dar. Der Leiter 1 ruht auf der einen Seite einer ; Kreuzung gerade überdecken. Die Kopplung erfolgt dünnen isolierenden Platte (nicht gezeigt), deren anhierbei durch Erzeugung von Wirbelströmen in den dere Seite einen Leseleiter 2 in Form einer die \ der Kreuzungsstelle benachbarten Bereichen. Die Adreßleiter im rechten Winkel kreuzenden Schleife ; Wirbelstromkoppelflächen sind jeweils im mittleren 35 trägt. Der Leseleiter 2 ist von einem auf derselben Quadranten der gekreuzten Leiterschleifen angeord- Oberfläche befindlichen Schutzleiter 3 umgeben. Die net, und zwar in Form eines Kupfcrplättchens, das verschiedenen Leiter grenzen sechs rechteckige Be- ; mit Silber überzogen ist. Mit an den Kreuzungen vor- reiche dort ab, wo die Schutz- und Leseleiter die handenen Kupferplättchen wird die Information Adreßleiter kreuzen, und diese Bereiche bilden zu-EINS symbolisiert, fehlende Kupferplättchen geben 4° sammen eine einzige Informationszelle. Wenn keine die Information NULL wieder. Die Wirkung eines Kopplungselemente vorhanden sind und eine binäre vorhandenen Kupferplättchens läßt sich dadurch Null gespeichert werden soll, hat die Erregung einer ' ausschalten, daß schrägliegende Rechtecklöcher oder Adreßleitung wenig Wirkung auf die Leseleitungen, nicht zentrisch angeordnete runde Löcher eingestanzt da diese Leitungen sich rechtwinklig kreuzen. Die werden. Dadurch wird die gespeicherte Information 45 Kopplung wird in ausgewählten Informationszellen EINS zur Information NULL. Dieser Speicher erfor- jeweils bewirkt durch Anlegen eines Kopplungsleiterdert nur eine Speicherplatte und eine Kopplungs- musters, das dadurch entsteht, daß eine alle Informa-. l platte, weist also einen verringerten Platzbedarf auf tionszellen überdeckende, leitende Platte an den Stel-• { und erlaubt auch die visuelle Kontrolle der Informa- len, die den Informationszellen entsprechen, Lochunj tion ohne besondere Kontrollmarken. Das Aufbrin- 5° gen 5 entsprechend dem in der F i g. 3 gezeigten Mu-

- ! gen der Kupferplättchen erfordert jedoch einen gro- ster aufweist, wenn eine binäre Eins gespeichert werßen Hersteilungsaufwand. Außerdem erfordert der den soll.

ι 1 erwähnte Silberüberzug einen zusätzlichen Arbeits- Die Lochungen 5 in F i g. 3 erfassen jeweils drei

J j schritt bei der Herstellung dieses Festwertspeichers. der obenerwähnten rechteckigen Bereiche. Drei Be-

t ! Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Halbfest- 55 reiche der leitenden Platte bleiben übrig und sind als

- ; wertspeicher zu schaffen, der aus einfachen Elemen- Kopplungselemente zwischen den Adreß- und Leseg ten möglichst einfach herstellbar ist und sich trotz- leitungen wirksam. Bei Anlegen eines Stroms an den r j dem durch hohe Funktionssicherheit auszeichnet. Adreßleiter, z.B. abwärts im Mittelleiter und aufn Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, wärts im Rückführleiter, werden Wirbelströme in e daß die zweite Trägerplatte als leitende Platte ausge- 60 den Kopplungselementen induziert, die der durch e bildet ist und die pro Speicherstelle wirksamen Flä- den Adreßstrom bewirkten Flußänderung entgegents chenstücke durch Lochung der komplementären wirken. Diese Wirbelströme induzieren ihrerseits ζ Quadranten der Speicherstellen erzeugt sind. Bei einen Strom in dem Leseleiter in einer Richtung, die .r einem nach der Erfindung aufgebauten Halbfestwert- der durch die Errichtung des Wirbelstoms bedingten

speicher entfällt das aufwendige Aufbringen von 65 Flußänderung entgegenwirkt. Ebenso wird beim Abf- Koppelflächen in Form von Kupferplättchen, da die schalten des Adressierstroms ein Strom in dem Lese-

i- ι gesamte Platte elektrisch leitend ausgeführt ist, weil leiter in entgegengesetzter Richtung induziert. Der :r I lediglich die Form der Löcher den Grad der Kopp- Leseleiter gibt also einen Ausgangsstromimpuls in

der durch die Pfeile angedeuteten Richtung ab, wenn der Adressierstrom eingeschaltet wird, und in der entgegengesetzten Richtung, wenn der Adressierstrom abgeschaltet wird. Die Lochung der leitenden Platte an ausgewählten Stellen und nach einem festgelegten Lochmuster (F i g. 3) bewirkt also eine Kopplung zwischen den Adreß- und Leseleitern in der Weise, daß ein identifizierbares Ausgangssignal an einem Leseleiter entsteht, wenn der Adreßleiter einen Impuls erhält.

Wenn jetzt der gesamte Bereich, der aus den sechs durch die Schnittpunkte der Adreß- und Lese- bzw. Schutzleiter definierten Bereichen besteht, ausgelocht wird (Fig. 2, zweite Speicherplatzzeile, rechte Spalte), kann keine Kopplung eintreten, und es wird nur ein kleines oder gar kein Ausgangssignal in dem Leseleiter erzeugt, wenn der Adreßleiter von Strom durchflossen wird. Eine solche Lochung entspricht der Speicherung einer binären Null. Diese Wirkung könnte natürlich auch erreicht werden, indem man den Kopplungsleiter ungelocht ließe. Wie man weiter unten noch sehen wird, können jedoch, wenn die leitende Platte zunächst an allen Stellen in der in Fig.3 gezeigten Weise gelocht wird, die normalen Arbeitsvorgänge zum Lochen einer Standardkarte beim Aufzeichnen von Informationen verwendet werden.

F i g. 1 zeigt eine Anordnung von Lese- und Adreßleitera, die so auf einem dünnen Träger 6 aus Isoliermaterial aufgebracht ist, daß neun Speicherplätze abgegrenzt werden, in denen je eine binäre Ziffer gespeichert werden kann. Diese Anordnung ist natürlich ein Teil einer größeren Anordnung, welche die Oberfläche eines Trägers einnimmt, der die Form und die Größe einer normalen 80-Spalten-Karte hat.

Die Adreßleiter 1 sind auf die Oberseite des isolierenden Trägers 6 aufgedruckt und bestehen aus einer Reihe realtiv dünner leitfähiger Streifen, die mit ihren unteren Enden mit einem System dickerer Rückführleiter la in Verbindung treten, die ein Gitter über den gesamten Speicherbereich bilden. Die Leseleiter 2 sind auf die Unterseite des Trägers 6 aufgedruckt und haben die Form von Schleifen, die an einem Ende offen sind und rechtwinklig zu den Adreßleitern verlaufen. Die von den Schnittpunkten eines Adreßleiters mit einem Leseleiter definierten sechs Bereiche sind in ihrer Gesamtheit die Speicherplätze auf der leitenden Platte 4. Um diese Speicherplätze genau abzugrenzen, ist jede Reihe von Plätzen von den übrigen durch einen Schutzleiter 3 abgetrennt, der als eine geschlossene Schleife ebenfalls auf die Unterseite des Trägers. 6 aufgedruckt ist.

Jeder Speicherplatz besteht aus einem rechteckigen Gesamtbereich, der von den vertikal verlaufenden Adreßleitern und den horizontal verlaufenden Schutzleitern eingegrenzt ist und durch die Geometrie der Adreß- und Leseleiter in sechs kleine Rechteckbereiche unterteilt ist. Jeder Speicherplatz hat dieselbe Form und Größe wie eine Standardlochung in einer Lochkarte, und der Abstand zwischen den Speicherplätzen gleicht dem zwischen den Zählpunktstellen auf einer Lochkarte. Da alle Adreßleiter die Leseleiter im rechten Winkel überqueren, besteht zwischen ihnen keine gegenseitige Kopplung, und die Anordnung kann als in allen Plätzen Nullen enthaltend angesehen werden. Die Anordnung wird vervollständigt, indem auf den Träger 6 eine Lochkarte aufgebracht wird, die auf ihrer Aufzeichnungsfläche mit einer dünnen leitfähigen Schicht bedeckt ist. Diese Schicht ist gegen die Adreß- und Leseleitcr elektrisch isoliert, und wenn sie ungelocht wäre, würde ihr Vorhandensein die Kopplung zwischen

ίο den Adreß- und Abfühlleitern nicht beeinflussen.

Ein Speichern von Informationen ist durch Lochen der gewünschten Spcicherstellen mit einem der in Fig. 2 gezeigten Lochmuster möglich. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Muster anstatt durch Lochen auch durch Ätzen in der leitfähigen Schicht gebildet werden können. Durch die Lochungen nach dem Muster der F i g. 3 wird eine Kopplung zwischen den Adreß- und Leseleitern an allen Speicherplätzen bewirkt. Daher speichert die Anordnung tatsächlich an

ao jeder Aufzeichnungsstelle eine binäre Eins, wenn man an jeder Aufzeichnungsstelle zunächst ein Muster nach F i g. 3 vorsieht. Wenn jetzt eine aus verschiedenen Bits zusammengesetztes Informationsschema in der Anordnung gespeichert-werden soll, wird die zunächst nur binäre »Einsen« tragende, mit der leitfähigen Schicht versehen Lochkarte durch eine normale Lochmaschine hindurchgeführt, die so programmiert ist, daß sie die herkömmliche rechteckige Lochung an den Stellen stanzt, wo sie eine binäre Null speichern soll. Wie schon in Verbindung mit F i g. 3 erwähnt, besteht die Wirkung des vollständigen Auslochens des ursprünglich vorgelochten Musters darin, die Kopplung an dem betreffenden Speicherplatz auf einen Betrag zureduzieren, der im Vergleich zu dem dem ursprünglichen Muster entsprechenden vernachlässigbar ist.

Es ist schon gesagt worden, daß die horizontale Abmessung und die vertikale Abmessung eines Speicherplatzes den Abmessungen der rechteckigen

Lochung in einer Standardlochkarte entsprechen. In der Praxis werden diese Abmessungen ein wenig kleiner gemacht, um Schwankungen im Ansprechen infolge von leichten Fluchtungsfehlern zwischen den Adreß- bzw. Leseleitern und den Kopplungselementen zu vermeiden.

In der Anorndung von F i g. 1 sind die Adreßleiter nicht punktsymmetrisch, während die Leseleiter in einer Schaltung angeordnet sein können, die punktsymmetrisch ist, wodurch Streusignale infolge von

kapazitiven Effekten vermieden werden. Die Anordnung kann auch umgekehrt werden, so daß nach Belieben die Leseleiter nicht punktsymmetrisch und die Adreßleiter punktsymmetrisch wählbar sind. Bei horizontal angeordneten Adreßleitern muß das vorge-

lochte Muster in seiner Form verändert werden.

Wenn sowohl der Adreß- als auch der Leseleiter punktsymmetrisch sein sollen, ist die in F i g. 4 gezeigte Anordnung verwendbar. F i g. 4 a zeigt zwei verschiedene Speichermuster, die in den Kopplungs-

leiter in bereits vorgeschlagener Art und Weise lochbar sind. Wie bei den oben beschriebenen Anordnungen hat das vorgelochte Muster die gleiche Größe wie eine Standardlochung in einer Lochkarte.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Halbfestwertspeicher mit einem matrixartigen Leiternetzwerk, gebildet aus Adreßleitern auf der einen Seite einer Trägerplatte aus Isolierstoff und dazu senkrechten Leseleitern auf der anderen Seite dieser Platte, deren Kreuzungsstellen Speicherstellen bilden, die durch Anbringung eines leitenden Flächenstücks in mindestens einem der von den beiden Leiterarten gebildeten Quadranten mittels Wirbelstrombildung gekoppelt werden, wobei die Gesamtheit der leitenden Flächenstücke in einer zweiten Trägerplatte zusammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trägerplatte als leitende Platte (4) ausgebildet ist und die pro-Speicherstelle wirksamen Flächenstücke durch Lochung der komplementären Quadranten der Speicherstellen erzeugt sind.

2. Halbfestwertspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Platte (4) eine normale Lochkarte darstellt, die mit einer dünnen, gegen die Adreß- (1) und Leseleiter (2) isolierten Metallschicht überzogen ist.

3. Halbfestwertspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochkarte (4) an allen Speicherstellen mit den genannten Löchern (5) versehen ist und alle Quadranten derjenigen Speicherstellen nachträglich voll ausgelocht sind, in denen eine binäre Null zu speichern ist.

4. Halbfestwertspeicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßleiter (1) parallel zu den Zählpunktzeilen der Lochkarte (4) und die Leseleiter (2) parallel zu den Zählpunktspalten der Lochkarte (4) verlaufen.

5. Halbfestwertspeicher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßleiter (1) parallel zu den Zählpunktspalten der Lochkarte (4) und die Leseleiter (2) parallel zu den Zählpunktzeilen der Lochkarte (4) verlaufen.

6. Halbfestwertspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßleiter (1) mit je einem Rückführleitersystem (1 a) verbunden sind, das rahmenförmig jeden einzelnen Adreßleiter (1) umgibt.

7. Halbfestwertspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leseleiter (2) von je einem rahmenförmigen Schutzleiter (3) umgeben ist, wobei die einzelnen Schutzleiter miteinander verbunden sind.

8. Halbfestwertspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pro Speicherstelle auf dem Träger (6) die Adreß- (I) bzw. die Leseleiter (2) als Mehrfachschleifen verlaufen.

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