DE1499847A1 - Halbpermanenter Speicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Speicherwerke, insbesondere halbpermanente Magnetspeicher, bei denen die gespeicherte Digitalinformation mechanisch ftmJMfcrffT j ι 1 und auf elektrischem Vege abgelesen werden kann.

Bin halbpermanenter Speicher oder halber Festwertspeicher kann als ein Speicher bezeichnet werden, dessen Informationsinhalt im wesentlichen bei der Fabrikation des Speichers eingestellt wird. Das heißt, der Inhalt des Speichers kann, mit einer geringfügigen Ausnahme, nicht verändert werden. Ein solcher Speicher eignet sich für bestimmte Arten von Ziffernrechnern, Und zwar werden die Slenentaroperationen des Rechners im Speicher gespeichert, der-eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit haben und billig sein muß. Es können somit die im Speicher eingebauten Operationsprogramme immer wieder verwendet werden, ohne daß die gespeichert« Information verändert wird.

OemäQ den (Irundgedanken der Erfindung wird ein halbpermanenter Speicher getchalfen, der ein »ehr günstiges Lesesignul-Treiberstrom-Verhaltnis sovi« eis« einfach· lebwach»tromelektronlk aufweist, unkompliziert fßtt in der Jtor-

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Stellung und kompakt ausgebildet ist.

Zweck der Erfindung ist es, einen verbesserten halbpermanenten Speicher zum Speichern von binärer Digitalinformation zu schaffen.

Gemäß einem Ausführungabespiel der Erfindung ist ein halbpermanenter Speicher vorgesehen, der eine Magnetschicht mit mehreren Lochpaaren, die jeveils entweder die Binärziffer ¹¹O" oder die Binärziffer ⁿ1^w speichern können, enthält. Sämtliche Lochpaare der Magnetschicht sind durch einen Leiter sequentiell verkoppelt. Durch einen leitenden Weg wird eine um das magnetische Material zwischen zwei Löchern jedes Lochpaares, wo eine bestimmte der beiden Binärziffern gespeichert werden soll, geschlossen. Eine Anzahl von Leitern sind vorgesehen, von denen jeder jeweils ein entsprechendes Lochpaar verkoppelt. Ein Abfrageimpuls kann einem beliebigen der Leiter zugeleitet werden, und es sind Einrichtungen vorgesehen, um gespeicherte Informationssignale, die in anderen der Leiter induziert werden, abzulesen.

In den Zeichnungen zeigent

Figur 1 eine Grundrißansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Magnetschicht mit Löchern und gedruckten Leitern für die Speicherung von achtzehn Binärbi ts ; und

Figur 2 eine Schnittansicht dreier gleichartiger gelochter Magnetschichten (einschl. der Magnetschicht nach Figur 1) in paketierter Anordnung mit den nötigen Einrichtungen zum Abfragen und Lesen der im Paket gespeicherten Information.

Figur 1 zeigt eine Magnetschicht !0, die vorzugsweise aus hochperM«abl«w

Ί verlustarmen magnetischen Material mit linearer B-H-Charakteristik (wobei '

B die magnetische Induktion und H die magnetische Feldstärke bedeuten) ge-

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fertigt ist. Die Magnetschicht 10 kann aus magnetischem Ferritmaterial durch Ve-rpressen von Ferritteilchen in Schichtform und anschließendes Sintern hergestellt werden. Man kann aber auch die Magnetschicht 10 durch Aufstreichen einer Ferritaufschlemraung auf eine glatte Fläche, Trocknenlassen und anschließendes Sintern zwecks Erzeugung der gewünschten magnetischen Eigenschaften herstellen.

Die Magnetschicht 10 ist mit systematisch in Zeilen und Spalten angeordneten Lochpaaren versehen. Und zwar bilden die Löcher A und A¹ ein solches Paar, die Löcher Bund B' ein weiteres solches Paar und die Löcher C und C ein drittes solches Paar. In dem illustrativen Beispiel nach Figur 1 hat die Magnetschicht 10 insgesamt 16 Lochpaare, die eine entsprechende Anzahl von Speicherzellen für die Speicherung von sechzehn Binlrbits bilden. Zweckmäßigerweise können die Löcher durch Einstanzen in eine nach dem Aufstreichverfahren hergestellte Grünferritschicht vor dem Sintern der Schicht angebracht werden.

Die gelocht« Hagnetschicht 10 wird mit einem gedruckten Leseleiter 12 mit einem Anschielende bei 14 und einem weiteren Anschlußende bei 16 versehen. Der gedruckte Leseleiter 12 befindet sich teilweise auf der Oberfläche der Magnetschicht 10, teilweise auf den Winden sämtlicher Löcher der Schicht 10 und teilweise auf der Rückseite der Schichte 10. Der durch den gedruckten Leseleiter 12 gebildete Leitungsweg verläuft von der Anschlußklemme 14 durch das Loch C, über den auf der Rückseite der Magnetschicht 10 aufgedruckten Teil 18, zurück durch das Loch C, längs der Oberseite der Schicht 10 bei 20, nach unten durch das Loch B¹, entlang der Bückseite bei 22, nach oben durch das Loch B usw,

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Der gedruckte Leseleiter 12 verkoppelt somit sequentiell sämtliche Lochpaare der Magnetschicht 10, inderr. <sr jeweils durch das eine Loch eines Paares nach unten und durch das andere Loch des betreffenden Paares nach oben verläuft. Der Leseleiter 12 wird nach einem beliebigen bekannten Verfahren so auf die Magnetschicht aufplattiert oder aufgebracht, daß im Bereich der Lochwände eine öffnung verbleibt, durch die ein Abfragedraht oder -leiter gezogen werden kann.

Auf der Oberseite der Magnetschicht 10 sind jeweils zwischen den Löchern eines Paares, das eine ^M0" speichern soll, zusätzliche gedruckte Kurzschlußleitersegmente vorgesehen. Ein t%%&Jt*99d('ieitersegmcnt bei 24 bildet zusammen mit der Lesewicklung 12, 18 einen leitenden lurzschlußweg

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oder eine IurzschlußWlÄ%Me um das magnetische Material zwischen den beiden

Löchern C und C. In entsprechender Weise bildet ein Leitersegment 26 eine

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Kurzschlu£p&M«i<£· um das magnetische Material zwische.i den Löchern B und B¹. Zwischen den Löchern A und A¹, wo eine "1" gespeichert werden soll, ist das zusätzliche Leitersegment weggelasse». Mach dem gleichen Schema ist bei sämtlichen Speicherzellen der Magnetschicht 10 verfahren. Diejenigen Speicherzellen, die ein zusätzliches verbindendes iurzschlußsegment aufweisen, sind jeweils mit einer ^M0" bezeichnet, um das darin gespeicherte Informationsbit anzugeben, während diejenigen Speicherzellen,die kein zusätzliches Leitersegment aufweisen, mit einer "1" bezeichnet sind, um das darin gespeicherte Inforaationsbit anzugeben. Natürlich sind die Symbole ^M0" und "1" willkürlich den beiden strukturellen Anordnungen zugeordnet, um! &ie können ebensogut vertauscht oder durch entsprechende andere Symbole ersetzt werden.

lin in der Nähe des unteren Sandes der Magnetschicht 10 gelegenes Lochpaar D, D¹,ist mit einem verbindenden turzschlußsegment zwischen den beiden

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Löchern versehen, das vom Loch D bei 30 um den unteren Rand 32 der Magnetschicht bei 34jlängs der Rückseite der Magnetschicht bei 36, zurück um den Rajxd 34 bei 38 und entlang der Oberseite der Schicht bei 40 zum Loch D¹ verläuft. Da der Leitungsweg 30, 34, 36, 38 und 40 eine Xurzschlußwindung um das magnetische Material zwischen den Löchern D und D¹ bildet, ist die in der betreffenden Speicherzelle gespeicherte Information eine ^M0^M.

Das Leitersegment ist deshalb um den Rand 32 der Magnetschicht 10 geführt, um die gespeicherte Information von "0" in ¹M" ändern zu können. Das Leitersegment kann ohne weiteres bei 34 und/oder bei 38, wo der gedruckte Leiter um den Rand der Schicht 10 herumläuft, mittels eines Schleifwerkzeuges oder eines scharfen Iratz- oder Sdabin3trumentes unterbrochen werden. Der ümfangsrand 32 liegt frei und ist von den erforderlichen Anschlüssen an den Speicher getrennt.

Die durch die Löcher E und E¹ gebildete Speicherzelle hat ein gedrucktes Segment, das bei 42 und 44 unterbrochen worden ist, um die gespeicherte Infornation von "0* in "1" tu verÄndern, andererseits speichert die durch die Weher F und P* gebildet« Speicherzelle eine "0", da die gedruckten Segmente oder Verbindungsteile bei 46 und 48 intakt geblieben sind*

Die Ausbildung und Anordnung der gedruckten lurzschlußsegemente oder -verbindungen an den Speicherzellen längs des unteren Sandes der Magnetschicht 10 ist no getroffen, daß die gespeicherte Information verändert werden kann, nackdem die» Magnetschicht 10 zusammengebaut und su einem Speicher; fallet verdrahtet ist. Sie drei Speicherzellen am unteren Sand der Magnet-•cki&t 10 Uheien lesenrezellen sein, die erst dann benutzt werden, venn die ic afitwett Reicher »eilen gespeicherte Information verändert werden soll.

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In diesem Falle kann die gewünschte neue Information in einige oder sämtliche der drei Randzellen eingespeichert werden, und diese Zellen können dann an die Stelle der die alte Information speichernden Zellen treten. Die am unteren Außenrand der Hagnetschicht 10 nach Figur 1 vorgesehene Anordnung kann gewünsch tenf alls auch an den anderen drei Außenrändern der Hagnetschicht 10 vorgesehen werden. .

Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der linien 2-2 in Figur 1.sowie im Schnitt zwei weitere ähnliche gelochte Hagnetschichten 50 und 52, die zusammen mit der Schicht 10 in einem Paket angeordnet sind. Die Hagnetschicht hat jeweils bei 54 zusätzliche Eurzschlußleitersegmente, so daß die entsprechenden Speicherzellen jeweils eine "0" speichern· KLe Hagnetschicht 52 hat in der gezeigten Ausbildung keine solchen Kurzschlußsegmente, so daß die entsprechenden Speicherzellen jeweils eine "1" speichern.

Entsprechend· Speicherzellen in den Magnetschichten 10, 50 und 52 sind jeweils durch eine» Abfrageleiter 61 verkoppelt, der zweckmSßigerweise die Form eines isolierten Drahtes haben kann. Ber Abfragedraht 61 verläuft jeweils durch das ei»· loch der entsprechenden Lochpaare in sämtlichen Schichten 10, 90 ttmd 52 uad dam zurück durch das ander· Loch der gleichen Lochpaare in sämtlichen Schichten. Der Abfragedraht 61 ist an einen Abfragetreiber I angeschlossen, der durch die durch den Abfragedraht 61 gebildete Schleife einen Abfragestromimpuls schickt. In entsprechender Veise bilden die Abfragedrähte 62 und 63 Schleifenwege fur Abfrageimpulse, die von entsprechenden Abfrage tr eibern I«, und I. durch die entsprochenden Lochpaare in den Magnetschicht·» tO, 5i und 52 geschickt werden.

SA« gedrehten Leseleiter Ii, 31 und 53 auf de» entsprechenden Haguet-. schichte» 10, 50 und 52 sind an entsprechende Leseverstärker SA₁, SA₂ und SA, angeschlossen. 009861/1563 · BAD OWGINAt

Im Betrieb des Speichers nach Figur 1 und 2 wird selektiv einer der Abfragetreiber erregt, so daß er einen Impuls durch den Abfragedraht schickt, der die entsprechend angeordneten Speicherzellen in den verschiedenen Magnetschichten verkoppelt, VXhrend in Figur 2 nur drei Abfragetreiber I , I₂ und I. gezeigt sind, hat natürlich ein Speicherpaket mit Magnetschichten mit jeweils 16 Speicherzellen von der in Figur 1 gezeigten Art 16 entsprechende Abfragetreiber. Wird beispielsweise der Abfragetreiber I₁ gewählt, so daß er einen Stromiepuls durch den Abfragedraht 61 schickt, so werden in sämtlichen gedruckten Leseleitern 12, 51 und 53 informationsanzeigende Lesesignale induziert.

Der den Draht 61 durch das Loch A entlanglaufende Abfragestromimpuls induziert eine Lesesignalspannung durch Übertragerwirkung in dem auf den Winden des Loches befindlichen Teil des Leseleiters. Ebenso induziert der . durch den Draht 6t im Loch A* nach obeanatfende Stromimpuls eine Lesesignalspannung in dem auf de« Winden des Loches A¹ .befindlichen Teil des Leseleiters 12. Die beiden induzierten Lesesignalspannungen sind in ihrer Polarität additiv, so daß sie einen Stromflufl nach rechts (gesehen in der Zeichnung) in Sichtung zum Leseverstärker SA₁ hervorrufen. Die resultierende Lesesignalspannung wird vom Leseverstärker SA. als Anzeige der Speicherung einer "1" in der gewählten Speicherzelle der Magnetschicht 10 interpretiert.

Zugleich induziert der durch den Draht 61 zur betreffenden Speicherzelle in der Magnetschicht 50 gelangende Abfrageimpuls im dortigen Leseleiter 51 vegen des Vorhandenseins des lurzschlußsegmentes 54 keine Spannung. Die. Abwesenheit einer induzierten Spannung stellt ein Lesesignal dar, das vom Leseverstlrker SA₃ als Anzeige der Speicherung einer "0" in der betreffenden lelle der Magnetschicht 50 interpretiert wird. Die vom Abfragetreiber I in

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der Magnetschicht 52 angesteuerte Speicherzelle ist gleichartig vie die angesteuerte Zelle in der Hagnetschicht 10, indem sie eine "1" speichert, so daS tu* Leseverstärker SA. eine induzierte Spannung gelangt. In der gleichen Weise kann jede beliebige der anderen Speicherzellen in den verschiedenen Hagnetschichten durch einen entsprechenden Abfragetreiber angesteuert werden.

In einem praktisch ausgeführten und erprobten Speicherpaket lieferten die Abfragetreiber Abfrageimpulse mit einer Amplitude von 15 Hilliampere und einer Impulsbreite von 20 Nanosekunden. Ein Lesesignal von 50 bis 100 Millivolt wurde in jedem Leiter induziert, der eine angesteuerte Speicherzelle, die eine "1" speichert, verkoppelt. Ein einstufiger transistorbestückter Lese-DifferentialverstÄrker erzeugte tin eine "1" anzeigendes Leseausgangssignal von 2 Volt. Die Leseausgangsspannung einer eine ^M0^M speichernden Speicherzelle betrug 1/20 der Spannung einer eine *1^N speichernden Zelle und entsprach in ihrer Amplitude ungefähr den im System auftretenden willkürlichen StOrspannungen.

Es wurde gefunden, daß ein Abfragetreiber, der einen Abfrageimpuls von 5 Hilliampere liefert, Lesesignale für "0" und "1" erzeugen kann, die nach Verstärkung in einem einstufigen Different!alverstlrker ausreichende AmpIiluden IdMMMKvWm direkt in die üblichen logischen Stufen des Ziffernrechners eingespeist zu werden. Das Speicherpaket wurde »it einer Folgefrequenz von 20 Megahertz betrieben. Das heißt, die in den Speicherzellen lBngs eines Abfragedrahtes gespeicherte Information konnte innerhalb des Zeitraumes von 50 HaaoSekunden abgelesen werden, wobei innerhalb des gleichen Zeitraumes auftretende Störungen soweit abklingen konnten, wie es fttr die Einleitung des nächstfolgenden Abfragevorganges notwendig ist.

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Die als Leseleiter bezeichneten Leitersätze und die als. Abfrageleiter bezeichneten Leitersätze können in ihrer Funktion vertauscht werden. Das heißt, die Abfragetreiber I₁, I_ und I- können funktionsmäßig mit den Leseverstärkern SA₁, SA« und SA vertauscht werden. Der Anschluß der Abfragetreiber an Drähte, die durch die verschiedenen Magnetschichten des Paketes geführt sind, und der Anschluß eines Leseverstärkers an den gedruckten Leiter jeder Magnetschicht ist vom betriebsmäßigen Standpunkt bei einem Ziffernrechner vorzuziehen, da gewöhnlich Ιΐ\&τκ%<ί*ηιφϊ\ΑΐτΤίϊν·βγΤν\fnrmnfi om wort aus einer großen Anzahl solcher Informationswörter mit jeweils einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von Informationsbits gewählt werden soll. Beispielsweise kann es erwünscht sein, irgendeines vo*i ungefähr viertausend Wörtern mit je 64 Bits anzusteuern. Bei einer solchen Anordnung wären 64 Magnetschichten mit jeweils einem einzelnen Leseverstärker .»««ie viertausend Abfragedrähte, die jeweils durch sämtliche 64 Magnetschichten geführt sind, vorzusehen.

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Claims (6)

U99847 Patentansprüche

1. Halbpermanenter Speicher, gekennzeichnet durch eine Magnetschicht mit einer Anzahl von Lochpaaren, deren jedes entweder die Binärziffer "0" oder die Binärziffer "1" speichern kann; einen sämtliche Lochpaare der Magnetschicht sequentiell verkoppelnden Leiter; einen Leitungsweg, der eine Xurzschlußwindung um das magnetische Material zwischen den beiden Löchern jetfes Lochpaares bildet, in dem eine bestimmte der beiden Binärziffern gespeichert werden soll; mehrere Leiter, deren jeder ein entsprechendes Lochpaar verkoppelt; eine Einrichtung zum Einspeisen eines Abfrageimpulses in einen beliebigen der Leiter, und eine Einrichtung zum Ablesen von in anderen der Leiter induzierten, die gespeicherte Information anzeigenden Signalen.

2· Halbperaanenter Speicher, gekeanzeichnet durch eine Anzahl von Magnetschichten mit jeweils einer Anzahl von Lochpaaren, deren jedes entweder die Binärziffer "0" oder die Binärziffer "1" speichern kann; einen Sats von Leitern, deren jeder sequentiell sämtliche Lochpaare in einer entsprechenden Magnetschicht verkoppelt; einen Leiter, der eine lurzschlußwindung um das magnetische Material zwischen den beiden Löchern jedes Lochpaares bildet, in dem eine bestimmte der Binärziffern gespeichert werden soll; einen Satz von Leitern, deren jeder entsprechende Lochpaare in den Magnetschichten verkoppelt, indem er sequentiell durch ein Loch eine« Paares in s&fttlishSK Schichten geführt ist; eine Einrichtung zum Einspeisen eines Abfrageivpulses in einen beliebigen Leiter eines der Leiters1tee, und eine Einrichtung «um Ablesen von die gespeicherte Information anzeigenden Signalen, die in sämtlichen Leitern des anderen der Leitersätxe induziert werden.

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3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magnetschicht aus einem Werkstoff.mit im wesentlichen linearer B-H-Charakteristik gefertigt ist und daß die Leiter die entsprechenden Lochpaare verkoppeln, indem sie in das eine Loch eines Paares hinein und aus dem anderen Loch des betreffenden Paares heraus geführt sind.

4. Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-. zeichnet, daß jeder Leiter, der sequentiell sämtliche Lochpaare verkoppelt, und jeder Leiter, der eine Xurzschlußwindung um das magnetische Material zwischen zwei Löchern bildet, als auf sämtliche Magnetschichten aufgedruckte Leiter ausgebildet sind und daß jeder ein entsprechendes Lochpaar verkoppelnde Leiter zgLs Draht durch das eine Loch des betreffenden Paares in jeder Schicht und zurück durch das andere Loch des betreffenden Paares in jeder Schicht geführt ist.

5. Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sequentiell sämtliche Lochpaare einer Schicht verkoppelnden Leiter Leseleiter und die entsprechende Lochpaare verkoppelnden Leiter Abfrageleiter sind und daß der Abfrageimpuls den Abfrageleitesi zugeführt wird und die die gespeicherte Information anzeigenden Signale in den Leseleitern induziert werden.

6. Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dafl mindestens einer der eine lurzschlußschleife tarn das magnetische Material bildenden Leitungswege um einen Außenrand der Magnetschicht herum geführt ist, um auf bequeme Weise unterbrochen werden zu können, wenn die gespeicherte Information von der einen Binärziffer in die andere Binärziffer umgeändert werden soll.

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