DE1474014B2

DE1474014B2 - Einlesevorrichtung für einen aus dynamischen Strömungsmittel-Flip-Flops in Spalten und Zeilen bestehenden digitalen Speicher

Info

Publication number: DE1474014B2
Application number: DE1474014A
Authority: DE
Inventors: Arthur J. Gehring Jun.; Marvin Jacoby; Trevor Drake Wayne Reader
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1963-06-19
Filing date: 1964-06-13
Publication date: 1974-03-28
Also published as: US3190554A; DE1474014C3; NL6407029A; DE1474014A1; BE649250A; GB1041429A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einlesevorrichtung für einen aus dynamischen Strömungsmittel-Flip-Flops in Spalten und Zeilen bestehenden digitalen Speicher, bei welchem jeder Strömungsmittel-Flip-Flop eine Leistungsstrahldüse, zwei etwa rechtwinklig dazu liegende, gegenüberstehende Steuerdüsen sowie zwei durch einen Strömungsmittelteiler getrennte Auslaßkanäle aufweist, mit einer Speicheransteuervorrichtung für die Auswahl der dem einzuspeichernden Wort entsprechenden Zeile, einer Funktionsauswahlvorrichtung zur Steuerung der Speichervorgänge und einem Register zur Aufnahme des zu speichernden Wortes.

In der Zeitschrift »Automatic Data Processing«, April 1961, S. 18 bis 20, wird ein dynamisches Strömungsmittel-Flip-Flop beschrieben, das eine Leistungsstrahldüse, zwei etwa rechtwinklig dazu liegende, gegenüberstehende Steuerdüsen sowie zwei durch einen Strömungsteiler getrennte Auslaßkanäle aufweist. Das dynamische Strömungsmittel-Flip-Flop weist keine beweglichen Teile auf und ist daher im Betrieb sehr zuverlässig.

Durch das SAE-Journal, Oktober 1961, S. 93, ist auch ein Strömungsmittel-Verknüpfungselement (ODER-Glied) bekanntgeworden, das eine Leistungsstrahldüse, zwei auf der gleichen Seite dazu angeordnete Steuerdüsen sowie zwei durch einen Strömungsteiler getrennte Auslaßkanäle aufweist.

Durch geeignete Anordnung von Strömungsmittel-Flip-Flops und Strömungsmittelverknüpfungselementen können digitale Speicher geschaffen werden. Dabei ist jedoch nachteilig, daß zur Umschaltung der Flip-Flops relativ große Steuerdrücke notwendig sind. Dies bedingt nämlich, daß in einem großen Speicher zahlreiche platzraubende Zwischenverstärker für die benötigten Steuerdrücke vorgesehen werden müssen, wodurch wiederum die Kosten eines solchen Speichers erhöht werden.

In der deutschen Patentschrift 1 474 013 ist bereits vorgeschlagen worden, eine aus einem Strömungsmittel-Taktimpulsgenerator bestehende Speisevorrichtung für mehrere, zu einer logischen Einheit zusammengeschaltete Strömungsmittel-Flip-Flops, welchen die Arbeitsströmungen über einen Arbeitsströmungseinlaßkanal und Steuersignale über Steuerströmungseinlaßkanälen zuführbar sind, so auszugestalten, daß die Steuersignale in den Taktpausen zwischen zwei Arbeitsströmungsimpulsen des Strömungsmittel-Taktimpulsgenerators und überlappend mit dessen Einsatz eingebbar sind. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß die Steuersignale eine relativ geringe Intensität aufweisen können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einlesevorrichtung für einen aus dynamischen Strömungsmittel-Flip-Flops in Spalten und Reihen bestehenden digitalen Speicher zu schaffen, dessen der Speicherung von Bits dienende Strömungsmittel-Flip-Flops mit Steuersignalen von relativ geringer Intensität angesteuert werden können.

Dies wird bei einer Einlesevorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß jede Bitstelle des zu speichernden Wortes im Register über eine erste Leitung an die eine Steuerdüse und über eine zweite, ein komplementäres Signal zu der ersten Leitung führende zweite Leitung an die andere Steuerdüse aller in einer Spalte angeordneten Strömungsmittel-Flip-Flops angeschlossen ist und daß die Leistungsstrahldüsen der Strömungsmittel-Flip-Flops in einer Zeile mit dem ODER-Ausgang eines dynamischen Strömungsmittel-ODER-Gliedes verbunden sind, dessen eine Steuerdüse über eine Leitung mit der Funktionsauswahlvorrichtung und dessen andere Steuerdüse über eine Leitung mit der Speicheransteuervorrichtung zur Steuerung der Leistungsströmung der in dieser Zeile angeordneten Strömungsmittel-Flip-Flops gekoppelt ist, derart, daß beim Einlesen des zu speichernden Wortes die über das Strömungsmittel-ODER-Glied zugeführte Leistungsströmung während des Ubertragens von dem Register auf die Steuerdüsen der Strömungsmittel-Flip-Flops in der Zeile kurzzeitig unterbrochen und die danach einsetzende Leistungsströmung entsprechend abgelenkt wird.

Der Vorteil der geringen Steuerenergie zum Schal-

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ten der Strömungsmittel-Flip-Flops wird dadurch er- die der gleichen Bitstelle entsprechenden Flip-Flops

reicht, daß das Steuersignal nicht wie bisher eine vor- in den einzelnen Zeilen spaltenweise übereinander

bestimmte Mindeststärke, welche zum Ablösen der angeordnet sind.

Leistungsströmung von der Wand infolge des Unter- Wie bereits einleitend ausgeführt wurde, wird beim druckes zwischen Wand und Leistungsstrahl erforder- 5 Einlesen des zu speichernden Wortes die Leistungslich ist, aufweisen muß. Da das Steuersignal schon in strömung während des Übertragens von Bits aus dem der Zeit des Unterbrechens der Leistungsströmung zu Register auf die Steuerdüsen der Strömungsmittelfließen beginnt, muß daher die Steuerströmung nur Flip-Flops des Speichers in einer Zeile kurzzeitig noch die Richtung der wieder einsetzenden Leistungs- unterbrochen, und die danach einsetzende Leistungsströmung bestimmen, nicht jedoch die Haftkraft der 10 strömung vom Bitsignal der Steuerdüse abgelenkt. Leistungsströmung überwinden. Soll also" ein Wort in den Speicher 10 eingeschrieben

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der werden, so bewirkt die Speicheransteuerungsvorrich-

Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher tung 12 die kurzzeitige Unterbrechung der Leistungs-

erläutert. Es stellt dar strahlen sämtlicher Strömungsmittel-Flip-Flops der-

Fig. 1 das Funktionsschema der Einlesevorrich- 15 jenigen Zeile, in welcher das ausgewählte Wort ein-

tung, zuspeichem ist. Diese Unterbrechung der Leistungs-

F i g. 2 ein Strömungsmittel-ODER-Glied, das strahlen soll nachfolgend an Hand der für das rc-te einen nicht negierenden und einen negierenden Aus- Wort vorgesehenen Strömungsmittel-Flip-Flops begang aufweist und auch als NICHT-Glied verwendet schrieben werden. Die Leistungsstrahldüsen der beiwerden kann. 20 den ersten Strömungsmittel-Flip-Flops sind zusam-

Gemäß Fig. 1 ist ein Register 11 mit einer Kapa- mengeschaltet und mit dem ODER-Ausgang 245

zität von 4 Bits mit einem Speicher 10 verbunden, um eines verstärkenden Strömungsmittel-ODER-Gliedes

diesem Informationen zuzuleiten. 246 verbunden. Die Leistungsstrahldüsen der beiden

In Fig. 2 ist in schematischer Form ein verstär- letzten Strömungsmittel-Flip-Flops sind gleichfalls

kendes Strömungsmittel-ODER-Glied mit ODER- 25 zusammengeschaltet und mit. dem Ausgang des Strö-

bzw. NOR-Ausgang sowie seinem Symbol dargestellt. mungsmittel-NICHT-Gliedes .247 verbunden. Der

Dieses Glied wird in der nachfolgenden Beschreibung Steuereingang des Strömungsmittel-NICHT-Gliedes

kurz als ODER-Glied bezeichnet. Das ODER-Glied 247 ist mit dem NOR-Ausgang des Strömungsmittel-

besteht aus einem Strömungsmittel-Flip-Flop 345, ODER-Gliedes 246 verbunden. Die beiden Steuer-

dessen einer Steuerkanal 347 mit einem passiven 30 eingänge des Strömungsmittel-ODER-Gliedes 246

ODER-Glied 346 verbunden ist. Infolge der Unsym- ^sind mit ^der Leitung IA der Funktionsauswahlvor-

metrie der Aussangslasten, die beispielsweise durch richtung 16 bzw. mit der Speicheransteuervorrichtung

den Einbau einer Blende 349 a in den Auslaßkanal ¹² verbunden. Das Steuersignal der Funktionsaus-

349 erzielt werden kann, ist die Flip-Flop-Schaltung wählvorrichtung 16 weist in deren Ruhelage einen

monostabil, so daß der Leistungsstrahl bei der stabi- 35 hohen Druck auf. Lediglich während der Ausführung

len Lage durch den Auslaßkanal 348 fließt. ^eines Übertragungsbefehls, bei dem ein Wort aus

Der Leistungsstrahl fließt also nur dann durch den ^dem Register 11 in den Speicher 10 übergeführt wer-

Auslaßkanal 349, wenn dem Steuerkanal 347 ein ^den ^soll>^{ist der} Druck niedrig, wobei auch der Druck

unter hohem Druck stehendes Steuersignal zugeführt an der Leitung 227 der Speicheransteuervorrichtung

wird. Beim Strömungsmittel-Flip-Flop 345 ist dem- 40 12 niedrig ist. Durch das gleichzeitige Auftreten von

nach der Auslaßkanal 348 ein NOR-Ausgang und niedrigem Druck an beiden Steuereingängen des

der Auslaßkanal 349 ein ODER-Ausgang. Strömungsmittel-ODER-Gliedes 246 fällt der Druck

Die Anordnung arbeitet wie folgt: Tritt in einem am ODER-Ausgang 245 als auch am Ausgang des

der beiden Einlaßkanäle A, B des passiven ODER- Strömungsmittel-NICHT-Gliedes 247 ab, so daß die

Gliedes 346 oder in beiden dieser Einlaßkanäle A, B 45 Leistungsströmung der dem «-ten Wort zugeordneten

ein Signal mit hohem Druck auf, so wird der Lei- Strömungsmittel-Flip-Flops> so lange unterbrochen

stungsstrahl auf den Auslaßkanal 349 gelenkt. An wird, bis ein nicht eingezeichneter Schrittzähler auf

diesem tritt daher die logische Disjunktion A\/ B seinen nächsten Zählerstand eingestellt wird, wodurch

auf. Liegt dagegen an den Einlaßkanälen A und B' der Druck am ODER-Ausgang 245 als auch am Auskein Signal mit hohem Druck an, so fließt der Lei- 50 gang des Strömungsmittel-NICHT-Gliedes 247 wie-

stungsstrahl durch den Auslaßkanal 348, wodurch der auf sein hohes Niveau ansteigt,

die NOR-Funktion realisiert wird, wie dies durch das Die einen Steuerdüsen sämtlicher in einer Spalte

Symbol Ά /\ Ή angedeutet ist. angeordneten Strömungsmittel-Flip-Flops sind über

Das passive ODER-Glied 346 wird benutzt, um nicht näher veranschaulichte Strömungsteiler mit mit zwei Steuersignalen arbeiten zu können. Wird 55 einer Leitung 249 verbunden, die ihrerseits mit der

nur ein Steuersignal benötigt, wie dies bei der Ver- Bitstelle Q der entsprechenden Stufe, z. B. der &-ten

wendung des Strömungsmittel-ODER-Gliedes als Stufe des Registers 11 verbunden ist. In ähnlicher

NICHT-Glied der Fall ist, so kann das ODER-Glied Weise sind die anderen Steuerdüsen sämtlicher in

346 wegfallen. Das eine Steuersignal wird dann dem :iner Spalte angeordneten Strömungsmittel-Flip-Flops Steuerkanal 347 direkt zugeführt. 60 über wiederum nicht näher dargestellte Strömungs-

Der in F i g. 1 dargestellte Speicher 10 besteht aus teiler mit einer Leitung 250 verbunden, die ihrerseits

mehreren Gruppen von Strömungsmittel-Flip-Flops F, mit dem Ausgang ~Q der entsprechenden Stufe des

wobei für jedes zu speichernde Wort eine Zeile vor- Registers 11 verbunden ist. Diese Leitung 249 führt

gesehen ist. Jede dieser Zeilen von Strömungsmittel- daher ein Signal, das komplementär zum Signal in der Flip-Flops enthält so viele Flip-Flops, wie Bits in 6₅ Leitung 250 ist. Entsprechende Leitungen sind auch

einem Wort enthalten sind. Der Einfachheit halber ist für die anderen Stufen des Registers bzw. die anderen

in der Zeichnung lediglich eine Zeile (w-tes Wort) Spalten von Strömungsmittel-Flip-Flops vorgesehen,

dargestellt. Ferner ist auch zu ersehen, daß jeweils Obwohl die Strömungsmittel-Flip-Flops des Spei-

chers 10 ständig Ausgangssignale von den entsprechenden Stufen des Registers 11 erhalten, wird lediglich während der Ausführung eines Übertragungsbefehls Information vom Register 11 in den Speicher 10 eingeschrieben. Mit anderen Worten, die Flip-Flops können nur umgeschaltet werden, wenn ein Unterbrechen der Leistungsströmung zur entsprechenden Zeile von Strömungsmittel-Flip-Flops erfolgt. Dieses Unterbrechen erfolgt dann, wenn die Funktionsauswahlvorrichtung 16 und die Speicheransteuervorrichtung 12 ein Signal abgeben, um ein Wort in den Speicher 10 einzulesen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einlesevorrichtung für einen aus dynamischen Strömungsmittel-Flip-Flops in Spalten und Zeilen bestehenden digitalen Speicher, bei welchem jeder Strömungsmittel-Flip-Flop eine Leistungsstrahldüse, zwei etwa rechtwinklig dazu liegende, gegenüberstehende Steuerdüsen sowie zwei durch einen Strömungsmittelteiler getrennte Auslaßkanäle aufweist, mit einer Speicheransteuervorrichtung für die Auswahl der dem einzuspeichernden Wort entsprechenden Zeile, einer Funktionsauswahlvorrichtung zur Steuerung der Speichervorgänge und einem Register zur Aufnahme des zu speichernden Wortes, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bitstelle (Q, Ό) des zu speichernden Wortes im Register (11) über eine erste Leitung (250) an die eine Steuerdüse und über eine zweite, ein komplementäres Signal zu der ersten Leitung führende zweite Leitung (249) an die andere Steuerdüse aller in einer Spalte angeordneten Strömungsmittel-Flip-Flops angeschlossen ist und daß die Leistungsstrahldüsen der Strömungsmittel-Flip-Flops in einer Zeile mit dem ODER-Ausgang (245) eines dynamischen Strömungsmittel-ODER-Gliedes (246) verbunden sind, dessen eine Steuerdüse über eine Leitung (2A) mit der Funktionsauswahlvorrichtung (16) und dessen andere Steuerdüse über eine Leitung der Leistungsströmung der in dieser Zeile angeordneten Strömungsnüttel-Flip-Flops gekoppelt ist, derart, daß beim Einlesen des zu speichernden Wortes die über das Strömungsmittel-ODER-Glied zugeführte Leistungsströmung während des Übertragens von dem Register auf die Steuerdüsen der Strömungsmittel-Flip-Flops in der Zeile kurzzeitig unterbrochen und die danach einsetzende Leistungsströmung entsprechend abgelenkt wird.

2. Einlesevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Strömungsmittel-Flip-Flops in einer Zeile über ein dynamisches Strömungsmittel-NICHT-Glied (247) mit dem NOR-Ausgang des Strömungsmittel-ODER-Gliedes (246) gekoppelt sind.