DE1524951A1 - Speichervorrichtung - Google Patents

Description

THE NATIONAL CASH HEGISTBH COMPANY Dayton, Ohio (V*St.A.)

Pat e nt aniae ld un« Nr · ί
Unser Az.j 974/Germany

SPEIGHBRVORRIOHTUNG ·

Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung mit einer Vielzahl bistabiler Speicherelemente.

Während des Lesens ist ein sehr niedriger Störpegel erforderlich· Bekannterweise werden deshalb zur Speicherung einer Binärziffer zwei. Speicherelemente verwendet, wobei während des Lesens in der mit den beiden Speicherelementen gekoppelten Lesevorrichtung auftretende Störsignale einander praktisch aufheben. Dadurch verringert sich jedoch in derartigen Speichern die Speicherkapazität.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Speichervorrichtung, in der jeweils zwei Speicherlemente zur Speicherung einer Ziffer verwendet werden, wobei jedoch der ™

vorgenannte Nachteil nicht vorhanden ist.

Die Erfindung betrifft eine Spiiohervorrichtung mit *

einer'Vielzahl bistabiler Speicherelemente, die ao angeordnet sind, daß Jede in dem Speicher gespeicherte Ziffer in einem entsprechenden: Elementepaar gespeichert wird. Die erfindungsgemäße Speichervorrichtung ist gekennzeichnet durch eißt mit den Speicherelemente» gekoppelte und auf die L

Eingabedaten ansprechende Schreibvorrichtung, die ein» !Ternär- -

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"■"--■--■--■ =.- . _... ι JiMHHfffn ι ι „™_.,

ziffer in ein ausgewähltes Speicherdementepaar dadurch einschreibt, daß die Speicherelemente des ausgewählten Speicherelementepaares nach einem der folgenden Verknüpfungszustände eingestellt werdens

1. Beide Speicherlemente werden in den gleichen Zustand geschaltet;

2. ein erstes Speicherelement wird in einen ersten Zustand und das zweite Speicherelement in einen zweiten Zustand geschaltet;

3. das erste Speicherelement wird in den zweiten Zustand und das zweite Speicherlement in den ersten Zustand geschaltet;

und durch eine IesQtreiMrTorriehtungt die mit den Speicherelementen gekoppelt ist undein Ie se signal an das ausgewählte Speicherelementepaar anlegt, sowie durch eine mit den Speicherelementen gekoppelte Lesevorrichtung» durch die die Verknüpfungs zustände der Speicherelemente des ausgewählten Elementepaares festgestellt werden.

In bekannten Speichern werden die Speicherelemente vorteilhaftem«ise aus dünnen magnetischen Sohiehten auf stäbohenförmigen Trägern gebildet, wobei die Elemente axial im "zwei. Elemente pro Bi*-Verfahren arbeiten· Um zerstörungsfrei ieeen zu können, wird eine Teilschaltung angewandt· Ba die Elemente axial betrieben werden, beruht dme atretörungsfreie lesen in erster Linie auf dem Unterochltd in der stuftnaäBig erhöhten Permeabilität zwischen den Elementen «inte Blernentt-

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paares und nicht auf einer Drehung des Magnetisierungsvektors, wie sie in bekannten Speichern angewandt wird, um ein zerstörungsfreies Lesen zu erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigts ··- .

Pig. 1 eine bildliche Darstellung einer Matrix aus Dünnschicht-Magnetspeicherstäbchen, wobei ein Stäbchen außerhalb der Matrix in Einsetzetellung gezeigt ist»

Fig. 2 eine bildliche Darstellung von zwei ¹¹O*-.und- M

^W1ⁿ-Iesewieklungen eines Bleuentepaares und den entsprechenden Teil eines Stäbchens,

. Pig. 3 Hysteresiskurven eines Elementepaares bei nichtzerstörungsfreiem Lesen,

Pig. 4 Hysteresiakurven eines Elementepaares b©i gerstörungsfreiem Lesen, ·

Pig. 5 eine Ansteuerschaltung für die Wortwicklungen der Matrix aus.Pig. 1,

Pig» 6 und 7 3chematisohe Darstellungen der Lesewieklungen in ^

den'einzelnen Ziffernebenen des Speichers nach Fig. 1_?

Pig. 8 die Zuordnung der bistabilen Zustände aaf den Stäbchen einer geraden und einer ungeraden Heike in Bestag auf die IieBewicklungsanordnung naeh den Pig. 6 und T₉

Pig. 9 die Schaltung der" Lesewicklungsn ia den ZIifernebenen- D^ und D«-deβ Speichers nach Pig. 1 mit £eseverstärlEefübertrager und Ziffernebenentreibern,

Pig. 9a ein Prinzipschaltbild der Zlffernstoomtreitoer-

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- 4 anordnung! die in eine? Schaltung nach Fig. 9 verwendet werden

Fig. 10 eine abgewandelte Schaltung nach **ig. 9» Fig. 11 ein Ausgangasignal bei ternärer Speicherung,

Fig. 12 ein Blockschaltbild,in dem das Schreiben eines aus drei Binärziffern bestehenden Wortes in Form von zwei Ternärziffern dargestellt wird, ' ^f

Fig. 12a eine Verknüpfungstabelle des Blockschaltbildes der Hg. 12, >

Flg. 13 ein Blockschaltbild,in dem das Lesen eines aus zwei Ternärziffern be"stehenden Wortes und die Umwandlung in Binärform,, dargestellt wird,

Fig. 13a eine Verknüpfungstabelle des Blockschaltbildes der Fig. 13.

In allen Figuren werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszahlen verwendet.-. turn besseren Verständnis der Beschreibung Wird zunächst das Speichern und Lesen binärer Ziffern anhand der Fig. 1 bis 9, und anschließend die Speicherung für ternäre Ziffern unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben.

In Fig. 1 let eine Speie her matrix gezeigt, die in der deutschen Patentanmeldung H 26 260 Hc/21a1 beschrieben ist. . Mehrere Ziffernebenen D.-Dg sind in geeigneter Weise zusammengefügt, wobei ausgerichtete Ziffernwieklungen in den in Ziffernebenen vorgesehenen ausgerichteten Bohrungen von Stäbchen 15 durchsetzt werden,

Eine Ziffernebene besteht jeweils aus einer 6 ι 6-An-

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Ordnung elektrisch miteinander verbundener Ie Bewicklungen, die . jeweils in Form eines Elektromagneten 10 aufgebaut sind, der eine Bohrung 10a aufweist} deren Durohiaeaaer vom Dünnschichtspeicher stäbchen 15 und der zugeordneten Wort wicklung-16 abhängt.

Wie in den ?ig. 1 und 2 geneigt, besteht ein DUnneohiohtspeicheratäbchen 15 jeweils aus einem langen dünnen stäbchenförmigen Träger 13 aus Berylliumkupfer mit einem Durchmesser von etwa 0,12 bis0,25 mm, auf dem ein dünner magnetischer überzug 14 mit bistabilen magnetieohen Schalteigenschaften abgelagert 1st« Die magnetische Dünaschicht 14 kann aus einem isotropen, galvanieoh abgelagerten tfbtrsug einer Dicke von 5000 bis 10 000 X einer Legierung aus etwa 97$ Elsen und 3?ß Hickel bestehen·

Jedes Stäbchen 15 1st mit einer koaxialen Wicklung 16 versehen, die als Wortwicklung dient» Das bistabile magnetische Speicherelement der Matrix ist der Seil, des dünnen magnetischen Überzuges 14, der sich in unmittelbarer Nähe der LeBewicklungen befindet, wenn das Stäbchen in der Matrix eingesetzt ist· Durch ein Stäbchen werden daher jeweils sechs einzelne bistabile Magnetspeicherelemente gebildet, so daß in einer "awei Elemente pro Bit"-Anordnung drei Binärziffern oder drei JTernärziifern, wie später noch beschrieben, gespeichert werden können·

Die drei Binär- oder Ternär«iffern, die ein Speioherstäbchen jeweils in "zwei Elemente pro Binär- oder Ternärziffer"-Arbeitsweise speichern kann, können als Dreibitwort angesehen werden* Da 36 Stäbchen in der in Pig· 1 gezeigten, als Beispiel

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gewählten Speichermatrix vorhanden sind, kann der Speicher als 36-Wörter-Speicher bezeichnet werden. Der Speicher kann'jedoch so vergrößert werden, daß er eine weit größere Anzahl Wörter mit weit imhx Ziffern pro Wort speichern kann.

Zur Darstellung einer Binär- oder Ternärziffer werden als bistabile magnetische Elemente nebeneinanderliegende Abschnitte des gleichen Stäbchens verwendet. Dieses ist sehr vor-

fe teilhaft, da diese beiden nebeneinanderliegenden Abschnitte in der Regel sehr ähnliche magnetische Eigenschaften haben, bedingt durch den kontinuierlichen, automatiacheη Herstellungeprozeß, in dem sehr gleichmäßige Dünnschichtüberzüge, besonders auf ein und demselben Stäbchen uad auf nebeneinanderliegenden Abschnitten desöelfeem₉ ©umstehen. Sin derartiges automatisches Herstelliiagsveeiahren ist in dem Artikel "The Magnetio E«d— A Cylindrical, Thin-Filffi Memory Element¹¹ von U.A. Meier und A.J. Kolk, auf den Seiten 195-212 des Buches "Large-Capacity

Memory fechniqtiea for Computing Systeme", Herausgeber Marshall G. Iovite, The MacMillan Company, Hei» tork 1962, beschrieben·

In 7ig· 2 ist ein den Ziffernebenen D₁ und D₂ entsprechender feil elnee Stäbchen· 15 gowie die einem Paar 1 ' entsprechenden_r jeweiligen Lesewicklungen gezeigt, die sich Über nebeneinanderliegenden Abschnitten des Stäbchens 15 und seiner Wortwicklung 16 befinden, wenn das Stäbchen in die Ma-' trix eingesetzt wird. Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die in Kg· 5 und 4 gezeigten HyBteresisschleifen beschrieben, wie zwei das in Fig* 2 gezeigte Paar bildende Elemente A und B zum

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lesen und Schreiben einer Binär- oder Te mär ziffer sowohl zum zerstörenden als auch zum zerstörungsfreien lesen verwendet werden können.

In Fig* 3 ist die zerstörende leseart veranschaulicht und die drei verschiedenen Verknüpfungszustände gezeigt, die in die Elemente A und B während dee Schreibens eingeschrieben und während des Lesens einzeln abgefragt werden können, wie durch die Kurven I, II und III veranschaulicht. In der Kurve I wird nur das Element B während des Lesens (^q-*¹ P« -»!V) d^ureh Anlegen koinzidenter Stromsignale I^ und I~ (von denen keines allein zu einer Teilumschaltung ausreicht) an seine entsprechende Leaetreiiaerwicklung 10 und die Wortwicklung 16 (Pig, 2) teilweise umgeschaltet. In der Darstellung II wird nur das El'ement A während des Schreibens (F«-*iy··»!«) durch Anlegen koinzidenter Stromsignale I^ und I^ an seine entsprechende Le setreiber-wicklung 10 und die Wortwicklung -16 (Pig· 2) teilweise aus seinem Le se sattigungszustand umgeschaltet. In der Darstellung ΪΙΙ wird weder das Element A noch das Element B während des Schreibens aus dem Lesesättigungszustand umgeschaltet (Ly=O). Es entstehen folglich nach Fig. 3 drei Verknüpfungszustände für die Elemente A und B: 1. Nur das Element B wird teilweise umgeschaltet j 2. nur das Element A wird teilweise umgeschaltet j 3. weder das Element A noch das Element B wird teilweise umgeschaltet. Ein vierter möglicher Verknüpfungszustand für die Elemente A und B₁ der in Pig» 3 jedoch nicht dargestellt ist, wäre möglich, indem beide Elemente A und B teilweise umgeschaltet werden. Da dieser 2u-

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stand während des Lesens Jedoch nicht von dem Zustand unterscheidbar ist, in dem weder das Element A noch das Element B umgeschaltet werden, und für die Störsignalunterdrückung nicht von Bedeutung ist, wird er in dem hler beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht in Betracht gesogen. Bs ist ferner wesentlich, daß, obwohl eine Vollumschaltung angewandt werden könnte, der Teilumsehaltung aufgrund der dabei erzielbaren höheren Umschaltgeschwindigkeit der Vorzug gegeben wird. Pur eine Te ilumsc haltung

P ist eine Hysteresisschleife mit einem Rechteckigkeitsverhältnis von größer als 0,8 besonders geeignet.

Sie in Pig. 3 gezeigten, in die Elemente A und B schreibbaren Yerknüpfungszustände können durch Anlegen eines Leseimpulses (I_R) an die Wortwicklung 16 der Elemente A und B (Pig. 2), der ausreicht, um sie bei Te11umsohaltung in ihren Lesesättigungszustand zurückzuschalten, einzeln abgefragt werden· Wie später noch näher beschrieben, 1st die entsprechende Lesewicklung 10 jedes Paares so verdrahtet, daß durch das Schalten

) des Elementes B eines Elementepaares aus seinem teilweise umgeschalteten Zustand zurück in seinen Lesesättigungszustand (Pg-»Py*»pQ) ein positives Ausgangs signal ·ρ· erzeugt wird, während durch das Schalten des Elementes A eines Elementepaares aus seinem teilweise umgeschalteten Zustand zurück in seinen Lesesättigungszustand ein negatives Ausgangssignal 'η' erzeugt wird und durch das Schalten eines •taichtgeschalteten" Elementes infolge des Lesetreiberimpulses (Pq-^P^-*-Pq) kein Ausgange signal erzeugt wird. Somit können infolge eines angelegten Leseimpulses >

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drei mögliche Signalpegel entstehen: 1. ein positives Signal; 2· ein negatives Signal; 3· kein Signal—was jeweils den drei in die Elemente A und B einschreibbaren.Zuständen entspricht«

1. Hur das Element B ist teilweise umgeschaltet; 2. nur das Element A ist teilweise umgeschaltet; 3· weder das Element A

noch.das Element B ist teilweise umgeschaltet (siehe die Dar- -

Stellungen I, II und III in Pig. 3)·

Wenn die Elemente A und B eines Elementepaares zur

Darstellung einer binären Ziffer verwendet werden solion* sind ^

nor zwei Verknüpfungszustände der Elemente A und B erforderlich, um die beiden Binärziffern *1" und "0* darzustellen· Da es leichter'ist, zwischen positiven und· negativen Ausgangeimpulsen als zwischen einem Ausgangsimpuls und keinem Ausgangsimpuls zu unterscheiden, werden die Verknüpfung β zustände I und II bevorzugt« Sollen die Elemente A und B eines Elementepaares zur Darstellung von Ternärziffern dienen, dann sind die drei Verknüpfungezuetände I, II und III der Elemente A und B zur Darstellung der drei Ternärziffern-erforderlich» die mit "1", *0^N und "-f" bezeichnet werden.

Im folgenden wird da» serstörungsfreie Lesen anhand der Fig. 4 beschrieben, wobei die Kurven I, II und III den gleichen Verknüpfungezustäaden wie die der Pig. 3 entsprechen. Ein zerstörungsfreies Lesen wird durch Anlegen eines Le se impulse β an die Wortwicklung 16 (Fig. 2) der Elemente A und B (Fig. 2), wie beim nichtzerstörungsfreien Lesen, erzielt. Für das zerstörungsfreie Lesen wird die Größe des Lesetreiberimpulsee Ig*

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- ίο -

so gewählt, daß ein teilweise umgeschaltetes Element (z.B. auf Funkt P-.) ^Qur kurzzeitig aus seinem teilweise umgeschalteten Zustand getrieben wird und wieder in diesen teilweise umgeschalteten Zustand zurückgeführt wird, wenn der Lesetreiberimpuls IJ zu Ende ist (I?,,-*.!?,--*.*,,), wodurch ein positives Ausgangssignal ·ρ· durch das Element B, wie in Kurve I gezeigt, ein negatives Ausgangssignal *n* durch das Element A, wie in Kurve IX gezeigt*oder kein Ausgangssignal ereeugt wird·

Im allgemeinen ist ein solches zerstörungsfreies Lesen aufgrund der Unterschiede in der sich erhöhenden Permeabilität zwischen den Zuständen der Elemente A und B schwierig, da 1. eine relativ kleine ^lußänderung und eomit ein schwaches Ausgangssignal entsteht} 2. 1st es schwierig» in einem Speicher einen niederigen Störpegel zu erhalten, bei dem eine zuverlässige Feststellung des zerstörungsfreien Ausgangβsignals möglich let, und 3· 1st es schwierig, Störungen zu vermeiden, die nach einer Anzahl angelegter Lesetreiberimpulse die Rückkehr eines teilweise umgeschalteten Elementes in seinen Urzustand verursachen könnten· Durch die. Verwendung eines Dünnsehiehtmagnetstäbehenspe ic her elemente β mit Einzeldomänenschalteigensehaften und axialer Arbeitsweise in einer "zwei Elemente pro Binär- oder Ternärziffer"-Vorrichtung werden die vorgenannten Probleme vermieden· Beispielsweise kann für zerstörungsfreieβ Lesen dieser Art ein Stäbchen mit einen dünnen magnetischen überzug mit einer Koerzitivkraft von 4 Oersted und einem Rechteokigkeitaverhältnis der Hysteresiskurve von 0,8 bis 0,9 verwendet werden.

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Im folgenden wird anhand der Fig. 5 bia 9 das Schreiben, das zerstörende, und das zerstörungsfreie Lesen für den Speicher nach Fig. 1 beschrieben, wobei in dieser Anordnung eine wirksame Störsignalunterdrückung erzielt wird» Zunächst wird die Schaltungsanordnung der Wortwieklungen beschrieben, Fig. 1,2 und 5 zeigen^; Rückleiter für die Wortwicklung 16 der Stäbchen 15, die jeweils in vorteilhafter Weise durch den inneren leitenden Teil des Trägers 13 gebildet werden, an den das Hintere Ende 16b der Wortwicklung (Fig. 1 und 7) an der Rückseite des Stäbchens in geeigneter Weise, z.B. durch löten, befestigt let· Durch Anbringen eines ärfler Vorderseite jedes Stäbchens mit dessen innerem Träger 13 verbundenen Leiters 13a und durch das Wicklungsende 16a werden die Anschlüsse der Wortwicklung gebildet , die, wie in Fig, 5 gezeigt, an bekannte Wortleiteranordnungen angeschlossen werden·

Wird, wie im vorangegangenen beschrieben, der Innere leitende Träger 13 jedes Stäbchens 15 als Bückleiter verwendet, so wird ein Hückleiter eingespart und zusätzlich ein Magnetfeld (zusätzlich zum Axialfeld) geschaffen, durch das das erforderliche axiale Feld reduziert wird, so daß ein kleinerer Lese- und Schreibstrom verwendet werden kann (dies trifft sowohl für zerstörendes all auch für zerstörungsfreies Lesen su). Von größerer Bedeutung ist in diesem Zusammhang jedoch, daß das durch den Stroafluß im inneren Träger erzeugt© Magnetfelddae durch den Wortleiter und die Steigung der Wortwicklungen um jedes Stäbchen erzeugte rund· externe oder Streumagnetfeld beseitigt, wodurch die Kopplung zwischen den Stäbchen verringert wird. Ferner ist die Kopplung

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zwischen den Stäbchen infolge des axialen Streufeldes bereits stark herabgesetzt, da der Querschnitt des Stäbchens so klein ist (Größenordnung 0,18 mm), daß nur ein sehr kleiner Teil des axialen Peldes mit dem benachbarten Stäbchen gekoppelt ist.

In der folgenden Beschreibung wird gezeigt, wie die Wortleiteranordnung und die Ansteuerung (Pig. 5) arbeitet, um einen bestimmten"Wortleiter oder ein Stäbchen bei Empfang eines Lesestromes (I*, oder I«¹) oder eines Schreibstromes I^ anzusteuern. Aus Fig. 5 geht hervor, daß die mit den Stäbchen in jeder der

^ sechs Reihen verbundenen leitungen 16a sowohl untereinander als auch mit jeweils einer der sechs Schaltstufen R^ bis Rg verbunden sind, während die mit den Stäbchen· jeder Spalte verbundenen leiter 13a untereinander und mit jeweils einer der sechs Spaltentreiberstufen C| bis Cg über ein bipolar geschaltetes Diodenpaar 17 und 18 gekoppelt sind. Durch ein Signal 24a angesteuert erzeugen die entsprechenden Spaltentreiberstufen einen Strom I„ für nichtzerstörungsfreies lesen, einen Strom I«· für zerstörungsfreies Lesen oder einen Schreibstrum I^ in Abhängigkeit von ent-

W sprechenden, an den Spaltenwähler 24 angelegten Signalen. Die Reihenschalt stufen R. bis "Rg sind so aufgebaut und angeordnet, daß sie während lese^ und Schreibintervallen infolge eines von ■ einem Reihenwähler 23 kommenden Signals 23a den angesteuerten Reihenleiter an Masse legen, wodurch der Stromkreis für den von der angesteuerten Spaltentreiberstufθ kommenden Strom geschlossen wird.

Durch die Schaltung nach Pig. 5 (gewöhnlich als linear-

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ansteuerung bezeichnet) können die Wortwicklungen eines bestimmten Wortleiters 13a, 16a eines 3peicherstäbchen8 mit einem Lese- oder Schreibstrom angesteuert werden. Dies geschieht durch Ansteuerung der Spaltentreiberstufe und der Beihentreiber-

stufe, die den Reihe—Spaltekoordinaten des auszuwählenden Stäbchens entsprechen. So fließt beispielsweise durch die. Ansteuerung der Spaltentreiberstufe C₁ und der Reihönuchaltstufe R₁ während des Sesezyklus ein Lesestrom (!«oder !„·) in der Wortwicklung des Stäbchens in der Reihe 1 und der Spalte 1, da nur " durch diese Wortwicklung ein Stromkreis vorhanden 1st» Wie au« Systemen mit linearer Ansteuerung allgemein bekannt, sind für jede Spaltentreiberstufe Dioden 17· und 18 (tine für den Lesestrom I_ß oder I_R' und eine für den Sohreibstrom I_) rorgesehen, um nichtangesteuerte Leiter su entkoppeln· '

Somit können die während des Lesens und Schreibens nach Pig, 5 erforderlichen Lese- und Sohreibstrüme I- und I^ In herkömmlicher Welse.dadurch erzeugt werden, daß die Spaltentreiber stuf en und die Reihentrelberetufen so ausgebildet werden, " daß sie durch den Reihenwähler 23 und den Spaltenwähler 24 einzeln so angesteuert werden können, daß sie während entsprechender Leae- und Schreibperioden entsprechend der Reihe«—Spaltekoordinaten de· auegewählten Stäbchens Lese- und Schreibströme I_R und I« erzeugen.

Im folgenden werden die Leeewioklungen näher beiohrieben. ¥ie schon gesagt, führen die Lesewicklungen eine Sohreibfunktion während des Sohreibens und eine Abtaetfunktlon während dee Leeena

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aus ι was bei der Zusammenschaltung berücksichtigt werden muß· Ferner muß durch die Zusammenschaltung eine gute Störsignalunterdrückung gewährleistet sein. Zunächst wird die binäre Arbeitsweise beschrieben und anschließend die Besonderheiten der ternären Arbeitsweise.

In den Fig. 6 bis 10 ist eine Lesewicklungsanordnung gezeigt, die sich für eine binäre Speicherung unter Ttrwendung der Verknüpfungazustände I und II der Fig. 3 und A eignet. In der Beschreibung der Fig. 6 bis 9 wird angenommen, daß durch das teilweise umgeschaltete Element B ¹M* und durch das teilweise umgeschaltete Element JL "O" dargestellt wird· Die Be* seichnungen ⁿ1.^N und "O" In den flg. 6 ti« 9 sind dement sprechend angeglichen· Fig« 6 zeigt die Wicklungsanordnung für die LeBewicklungen in den Zixfernebenen D₁, D-, und Sc, während in Fig· die Wicklungsanordnung für die Lesewicklungen der Ziffernebenen D₂, D. und Dg gezeigt ist und die Ziffernebenen die in Fig. 1 gezeigte Lage einnehmen« Wie aus den Fig. 1, 6 und 7 ersichtlich, sind die Wicklungen in jeder Ziffernebene in jeder Heine seriell gewickelt, und die Rückleitung für eine Reihe (z.B. bei 29 in den Fig· 1 und 7 gezeigt) ist als Schleife entlang eines neben den Wicklungsverbindungedrähten der gleichen Seihe verlaufenden Pfades zurückgeführt. Hierduroh werden durch die Verdrahtungeleitungen in den einzelnen Reihen ereeugte Magnetfelder in der gleichen Weise wie bei dem im vorangegangeneη beschriebenen Träger 13 praktisch aufgehoben. Um eine noch bessere Kompensation dieser Üagnetfelder eu erzielen, wird der ^üokleiter

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für jede einzelne Wicklung (durch Bezugszahl 28 in den Pig. 1 und 7 gekennzeichnet) die entsprechende Wicklung entlang in Anlage mit dieser geftihrt, wodurch das durch die Steigung der Wicklung erzeugte Magnetfeld kompensiert wird.

Aus den Pig. 6 und 7 geht hervor, daß in jeder Ziffernebene alle ungeraden Reihen (r-,, r^ und r^) der Lesewicklungen so miteinander verbunden sind, daß sie eine erste Serienschaltung (über den Punkten A und C in Pig. 6 und F und H in Pig. 7) bilden, während alle Lesewicklungen der geraden

sie Reihen (r«» r, und r^) so geschaltet sind, daß/eine zweite Serieηsehaltung (über den Funkten B und E in Pig. 6 und G und J in Pig. 7) bilden. Außerdem ist, wie durch die entsprechenden Bezeichnungen "1" und "0" ersichtlich, die Anordnimg der Lesewicklungen so, daß in den in der Pig. 6 gezeigten Ziffernebenen D., D, und Dj- die Le.sewicklungen in ungeraden Reihen dem bistabilen "1"-Element ihrer entsprechenden Binärζiffern zügeordnet und die Lesewicklungen in den geraden Reihen dem bistabilen ^N0^H-Element ihrer entsprechenden Binärziffern zugeordnet sind. In den in Pig. 7 gezeigten Ziffernebenen D₂, D_& und Dg sind die Bezeichnungen "1" und "O" entgegengesetzt, wobei die Lesewicklungen der ungeraden Reihen den bistabilen "Ο"-Elementen ihrer entsprechenden Binärziffern und die LeBewicklungen der gerades Reihen den bistabilen "1"-Elementen ihrer entsprechenden Binärziffern zugeordnet sind. Die sich ergebende Stäbchenanordnung von bistabilen "0"- und "1"-Elementen, wie sie durch die Lesewicklungsanordnung nach Pig. 6 und 7 geschaffen wird, ist in

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Pig. 8 für ein Stäbchen 15a einer ungeraden Reihe und für ein Stäbchen 15b einer geraden Reihe gezeigt.

Anhand von Fig.· 9 wird im folgenden beeohriebent wie die vorstehend beschriebene LeBewicklung8anordnung but Erzielung einer aehr guten Störsignalunterdrückung mit einem Leseverstärker verbunden wird. Sa jedes Vort in der als Beispiel gewählten, in Fig. 1 gezeigten Matrix, drei Binär«iffern besitzt» sind drei Leseverstärker erforderlich, d.h. einer für jeweils zwei Elemente. Die LeBewicklungen der dem Paar 1 entsprechenden Ziffernebenen D₁ und D« sind mit einem ersten Leseverstärker, die Lesewicklungen der dem Paar 2 entsprechenden Ziffernebenen D^ und D₄ mit einem.zweiten Leseverstärker und die Lesewicklungen der dem Paar 3 entsprechenden Ziffernebenen Dc und Dg mit einem dritten Leseverstärker verbunden.

In Fig. 9 ist die Leseverstärkerverbindung lediglich für die dem Paar 1 entsprechenden Ziffernebenen D₁ und D« gezeigt. Die Ziffernebenen für die Paare 2-und 3 sind in ähnlicher Weise mit ihren entsprechenden Leseverstärkern verbunden. Da die Ziffernebenen D₁, D, und D₅ gleich aufgebaut sind, werden die Ziffernebenen D-, und D₅ in der gleichen Weise, wie für die Ziffernebene D₁ in Pig. 9 gezeigt, an ihre entsprechenden Leseverstärker geschaltet. Ferner werden, da auch die Ziffernebenen D₂, D₄ und Dg gleich aufgebaut sind, die beiden letzteren in der gleichen Weise wie die Ziffernebene D₂ in Fig. 9 mit ihren entsprechenden Leseverstärkern verbunden.

In Pig. 9 entsprechen die mit A, B, C, S, H und J be-

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zeichneten Punkte den entsprechend bezeichneten Punkten in den Fig. 1, 6 und 7» so 4aß jede Seriensohaltung von Le se wicklungen leicht erkennbar ist. Beispielsweise stellt die Reihenschaltung von achtzehn "1¹J-IeBewicklungen in ungeraden Beinen der Ziffernebene D., die mit den Punkten Λ und B In tig· 9 τ« r bunde η sind, die Serienschaltung von LeBewicklungen in dtn ungeraden Seihen r|, r. und T₁- in I¹Ig* 6 dar» die ebenfalls mit den Punkten λ und O verbunden sind und gemäß Pig, 9 aus aohtzehn "1"-LeBewicklungen bestehen. Λ

Zur Kopplung der Lesewieklängeη jedes Paares alt seinem entsprechenden Leseverstärker.dient ein Übertrager 5O₉ der drei Wicklungen 51» 52 und 53 belltet, die jeweils an ihren. einen Ende in bekannter Weise mit eintB Punkt versehen sind, um die Wicklungspolarität anzuzeigen. Im lähmen dieser Beschreibung kennzeichnet der Punkt die positive Polarität. Die Wicklung 51 ist mit den Punkten P und B, die Wicklung 52 ist mit den Punkten A und 2 (die Punkte A und Q- und die Punkte B und P weisen die gleiche Polarität auf),und die Wicklung 53 ist mit dem Lese- a verstärker verbunden. Sie Wicklungen 51 und 52 besitzen Mittelabgriffe, die jeweils über eine Impedanz Zo/2 an Kasse liegen, wobei Zo der Wellenwiderstand des jeweiligen Le seleiterβ 1st. Diese Abeohlußsoheinwiderstände sollen unerwünschte Eeflexionen verhindern·

Ziffernetromsignale werden auf folgende Wels· an dl· Le sewicklungen der Ziffernebenen D- und D« ge schaltet ι Die Ziffernebene D₁ ist mit dem Treiber 40 und die Zifferneben· D«

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mit einem Treiber 60 verbunden, die infolge eines von einem Ziffernebenenwähler 75 empfangenen Signalee einen Impuls 2I^ erzeugen· Der Ziffernebenenwähler 75 hat Tier weitere Ausgänge für die Steuerung der Treiber in den Ebenen D^ bis Dg·

ebenen ■ .

Durch den Ziffernwähler 75 wird während eine* Schreibinterrail«a

in Abhängigkeit davon» ob "Ο" oder "1* au schreiben ist, nur einer der Treiber, 40 oder 60, angesteuert. Wie in Yig· 9 ge-

jedeh

zeigt, wird der durch -toe Treiber erzeugte Ziffernetrom 2I^ ™ parallel an die ungeraden und geraden Lesewicklungen der entsprechenden Ziffernebene über Isolierdioden (4-1, 42 für die Ziffernebene D₁ und 61, 62 für die Ziffernebene D₂) angelegt·. Da der Ziffernstrom 2I^ zwischen den ungeraden und geraden Serienschaltungen von Ie«wicklungen aufgeteilt wird, beträgt der in jeder Lesewicklung der angesteuerten Ziffernebene fließende Ziffernatrom somit I~. Bine Impedanz von 2Zo wird zwischen .die Punkte O und B sowie H und J in Fig. 9 geschaltet, um den Leiter-Abachluß reflexionsfrei abzuschließen. W Die Dioden in Fig. 9 können auch weggelassen werden.

In diesem Fall müssen die Ausgänge der Treiber 40 und 60 an die Mitte einer Impedanz 2Zo, wie für den Treiber 40 in Pig. 9a gezeigt, angeschlossen werden.

Unter Zugrundelegung der vorangegangenen Beschreibung der Matrix und ihrer Wicklungsanordnung wird la folgenden der Gesamtbetrieb der Matrix anhand einer Operation mit dem Stäbchen in der Reihe 1 und der Spalte 1 beschrieben, von dem angenommen sei, daß es das Dreibitwort 101 speichert.

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Die Operation wird durch ein Lesesignal für zerstörungsfreies Lesen oder ein lesesignal für zerstörendes Lesen (je nach-dem, ob zerstörungsfreies oder zerstörendes Lesen erwünscht ist) eingeleitet. ^Dieees Signal wird an Reihenwähler 23 und den Spaltenwähler 24 (Pig· 5) eusammen mit entsprechenden leihen- und Spaltendaten angelegt, um eine Ansteuerung der gewünschten Be ine nt reiber stuf en und. der gewünschten Spaltentreiberstufen während der Leseoperation zu ermöglichen. Da das in dem vorliegenden Beispiel ausgewählte Λ

Stäbchen in der Reihe 1 und der Spalte 1 liegt, steuert der Reihenwähier 23 die Reihentreiberstufe R₁ an,und der Spaltenwähler 2.4- steuert die Spaltentreiberetufe C^ an. Dadurch fließt der Lesestrom (I^ oder I_R·) von der Spaltentreiberstofe C^ über die Diode 17 durch die Wortwicklung 16 (Pig. 1,2 und 8) des Stäbchens in der Spalte 1 und der Reihe 1 und über die Reihentreiberstufe R₁ nach Masse. Die Wirkung eines in der Wortwicklung 16 ausgewählten Stäbchens fließenden LesestrQmes I^ für zerstörendes Lesen besteht darin, daß alle auf ihm befindlichen ä

sechs Speicherelemente, wie in den Kurven I und II in Pig. 3 gezeigt, ble Pq geschaltet werden, während der Lesestrom I_R· für zerstörungsfreies Lesen jedes der sechs Speicherelemente, wie in den Kurven I und II in Pig. 4 gezeigt, bis P_Q oder P₂ geschaltet werden.

Da in dem vorliegenden. Beispiel angenommen wird, daß das Stäbchen der Reihe 1 und Spalte 1 das Wort 101 speichert, liegen vor dem Lesen das "1"-Element des Elementepaareβ 1,

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das "0"-Element des Elementepaarea 2 und das "1"-Element des Elementepaares 3 jeweils auf P₂₎und jedes von ihnen indftziert somit ein Ausgangssignal in seiner entsprechenden Ziffernlesewicklung infolge des angelegten Leaetreiberstromes I« oder: I_R*. Es sei nur das Elementepaar 1 betrachtet. Wie aus Pig. 6, 7 und 9 ersichtlich, erscheint der in der "1"-IeBewicklung des Elementepaares 1 des Stäbchens in Seihe 1 und Spalte 1 (das sich in einer ungeraden Reihe befindet) induzierte Ausgangsimpuls in der Seriensehaltung A-C der Ziffernebene D₁. Da die Serienschaltung A-C mit dem mit einem Punkt versehenen Ende der Übertragerwicklung 52 in Pig. 9 verbunden ist, bewirkt das In der Serien se haltung A-C induzierte Signal ein positives "1''-Ausgangssignal (wie in Kurve I der. Pig. 3 und 4 gezeigt) an die Leseverstärker des Elementepaares 1 von der Übertragerwicklung 53» wodurch die Speicherung von "1" im ersten Paar des ausgewählten Wortes angezeigt wird. Da das Elemnntepaar 3 ebenfalls eine "1^W speichert, empfängt der Leseverstärker des Elementepaares 3 über den entsprechenden Leseverstärker-Übertrager ein positives Signal von der Serienschaltung A-C der Ziffernebene De·

Vom Elementepaar 2, von dem angenommen wird, daß ea "0" speichert, erscheint das in seiner entsprechenden Lesewicklung induzierte Ausgangssignal in der Serienschaltung P-H der Ziffernebene D^, da die Serienechaltung P-H ζφβηι nicht mit einem Punkt versehenen Ende der ülertragerwicklung 51 ihres entsprechenden Elementepaares 2 führt (wie in ^ig. 9 für die Ziffernebene D₂ gezeigt), wird über den Leseverstärker-Übertrager 50 ein negatives

^Z3·⁶·¹⁹⁶⁷ 009SS2/1···

^M0"-Au3gangaaignal (wie in Kurve II der Pig. 3 und 4 gezeigt) an den leseverstärker des Elementepaares 2 angelegt, um die Speicherung von "O" in. der zweiten Wortstelle anzuzeigen. Aus Pig. 9 geht hervor, daß_#wenn ein Stäbchen in einer geraden Reihe ausgewählt wird und wenn angenommen wird, daß das Elenentepaar 1 eines solchen Stäbchens einer geraden Reihe ^H1" speichert, dann würde das Ausgangasignal in der Serieiischaltung G-J erscheinen, und da die Seriensohaltung G-J an den mit einem Punkt versehenen Ende der Übertragerwicklung 51 ä

liegt, würde ein ^Mΐ"-Ausgangβsignal an den Leseverstärker des Elementepaares 1 gelangen, der die Speicherung von ¹M^N anzeigt. Dementsprechend würde, wenn ein "gerades" Stäbchen "O" im Elementepaar 1 speichern soll, das Ausgangssignal in der Serienschaltung B-E auftreten, und da diese Serienschaltung an den nicht mit einem 3?unkt versehenen Ende der entsprechenden Übertragerwicklung 52 liegt, würde ein negatives "Oⁿ-Signal an den entsprechenden Leseverstärker angelegt werden, der die Speicherung einer ¹¹O" anzeigt. *

Wenn auf dem ausgewählten Stäbonen eine Operation für zerstörungsfreies Lesen ausgeführt wird, wie in den Kurven I und II der Pig. 4 dargestellt, dann wird die gespeicherte Information aufrechterahlten. Ss ist keine Schreiboperation erforderlich, und es kann sofort eine weitere Le ieoperation folgen.

Wird eine Operation für zerstörendes Lesen durchgeführt, dann muß vor der nächsten Leseoperation eine Schreiboperation durchgeführt wadeη, um die ausgelesenen Daten oder neue Daten

23.6.1967 009852/1686 BAO

zu speichern. Die Schreiboperation kann nach der zerstörenden leaeoperation durch Anlegen eines Schreibaignale an den Reihenwähler 23 und den Spaltenwähler 24 in Pig. 5 mit entsprechenden Reihen- und Spaltendaten für die Ansteuerung der gewünschten Reihentreiberstufe und Spaltentreiberatufe durchgeführt werden. Da das Stäbchen in Reihe 1 und Spalte 1 in dem hier beschriebenen Beispiel ausgewählt wird, steuert der Reihenwähler 23 die Reihentreiberstufe R₁ und der Spaltenwähler 24 die Spaltentreiberstufe O₁ an, wodurch ein Schreibstrom I- durch die Wortwicklung (Fig. 1, 2 und 8) des ausgewählten Stäbchens in Reihe 1 und Spalte 1 fließt. "

Es wurde bereits gesagt, daß weder der Schreibstrom I₁₇ noch der Ziffernstrom I_D für eine teilweise Umschaltung ausreichen, sondern eine Koinzidenz der beiden Ströme dazu nötig ist. Demzufolge wird, nachdem die Erzeugung des Schreibstromes I^ bereits beschrieben wurde, anhand der Fig. 9 der Verlauf des Ziffernstromes I_D für ein Elementepaar beschrieben.

In Pig. 9 wird ein Schreibsignal (das das gleiche sein kann, wie es an den Reihenwähler 23 und den Spaltenwähler 24 in Pig. 5 angelegt wird) an den Bingang 76 angelegt» und entsprechende Ziffernebenendaten werden an den Eingang 77 dee Ziffernebenenwählers 75 gegeben. Diese Daten zeigen gemäß dem zu schreibenden Wort (angenommen 010) an, welcher der für jedes SlementepAar vorgesehenen beiden Ziffernebenentreiber (z.B. D₁ und D- für das Elementepaar 1) während des Schreibens auszuwählen ist· Im folgenden wird im Zusammenhang mit dem Elementepaar 1» von dem

^23#6·¹⁹⁶⁷ 009852/16SS _Omginal inspected

in dem hier beschriebenen Beispiel angenommen wird, daß eine "O" in ihm gespeichert ist, der Ziffernstromfluß in der ent- ' sprechenden ^H0ⁿ- oder "1-"-Ie Bewicklung jedes BIe me nt e paare s beschrieben.

Die ^MO^M-Ziffentwicklung dea Elementepaares 1 deβ Stäbchens in Reihe 1 und Spalte 1 liegt in der Serienschaltung P-H der Pig. 9. Demzufolge steuert zum Sohreiben einer "0" im Elementepaar 1 der Ziffernebenenwähler 75 den D«-Treiber 60 an,

der seinerseits bewirkt, daß ein Ziffernstrom I^ in der die ^

"0"-LeBewicklung des Elementepaareβ 1 enthaltenden Serienschaltung P-H fließt. Der Schreibstrom I» und der Ziffernstrom I^ zusammen reichen dann aus, um das entsprechende "0"-EIe»ent des Elementepaares 1 nach P„ ^{in yi}ß· 3 eu treiben, wodurch eine "0" in das Elementepaar 1 geschrieben wird, ferner hat es sich gezeigt, daß es für zerstörungsfreies Lesen zweckmäßig ist, in einem nichtangesteuerten Treiber einen Sperrdtrom -2I_D zu erzeugen. Im vorstehenden Beispiel ist das der D^-Treiber 40. Durch die Ansteuerung des Dg-Treibers 60 zur Erzeugung des Hilfβstromes *

wird bewirkt, daß der Ziffernstrom X~ nicht nur in der Lesewicklung des ausgewählten Stäbchens sondern auch in den anderen Lesewicklungen der Serienschaltung f-H sowie in den LeBewicklungen der Serienschaltung G-J fließt. Desgleichen fließt, infolge der Ansteuerung des D.-Treiber· 40 zur Erzeugung des Sperrstromes -2I_D, ein Ziffernstrom -I^ in den Serienschaltungen A-C und B-E. Dieser Ziffernstromf luß bewirkt jedoch ke'ine unerwünschte Umschaltung , da der Ziffernstrom allein dafür nicht auoreicht.

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Falle anateile einer ¹¹O" eine ^W1^!l in das Elementepaar 1 geschrieben werden soll, dann würde der Ziffernebenenwähler 75 anstelle des Dp-Treibers 60 den D-j-Treiber 40 ansteuern, wodurch der Ziffernstrom L. durch die Serienschaltung A-O fließen könnte, in der sich die ^W1"-Iesewicklung dee Elementepaares 1 des ausgewählten Stäbchens in Reihe 1 und Spalte 1 befindet.

Ferner v/ürde, wenn sich das ausgewählte Wort in einer geraden Reihe befinden würde und wenn eine "1^W zu schreiben wäre, der D„-Treiber 60 angesteuert, damit der Zifferngtrom I^ durch die Serienechaltung Cr-J fließt, in der sich die "1^N-Lesewicklung des Ziementepaares 1 befindet* Soll eine ^N0^N in das Elementepaar 1 eines Stäbohens einer geraden Reihe geschrieben werden, dann würde der D-j-Treiber 40 angesteuert, damit ein Ziffernstrom in der die ^w0^M-IeBewicklung des Elementepaareβ 1 enthaltenden Serienschaltung B-E fließt.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß am Ende der Schreibperlode das gewünschte Wort in das ausge-" wählte Stäbchen in Reihe 1 und Spalte 1 entsprechend der durch den Ziffernebenenwähler 75 vorgenommenen Anateuerung von Zifferntreibern gespeichert ist. Da angenommen wird, daß das volle Wort Ö10 in das Stäbchen in Reihe 1 und Spalte 1 (d.h. eine ungerade Reihe) zu schreiben ist, werden nichtgezeigte Zifferntreiber für die Ziffernebeneη Dp» D^ und Dg während der Schreiboperation durch den Ziffernebenenwähler 75 angesteuert, um einen Hilfsstrom 2I_D zu erzeugen, während die Zifferntreiber für die

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Ebenen D₁, D. und D₁- entweder unangeeteuert bleiben oder zur Erzeugung eines Sperratromes -21-q angesteuert werden.

Von Bedeutung iat-, daß mit der in den Pig· 5 biB 9 gezeigten Wicklungsanordnung zusätzlich ein· sehr hoher Grad von Störsignalunterdrückung erreicht wird, wodurch sowohl für zerstörendes als auch für zerstörungsfreies lesen eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet wird.

Die Kopplung der einzelnen Stäbchen untereinander infolge von axialen und runden Streumagnetfeldern wurde, wie bereits beschrieben, durch dir Verwendung eines Stäbchens mit kleinem Durchmesser und dl· inordnung eines Hüokleiters dicht neben dem Stäbchen beträchtlich Verringert und eine hohe Packungsdichte erzeilt· Se gibt jedoch noch andere Pormen von Kopplung, die Störeignale verursachen, die beseitigt werden müssen, wenn der resultierende Störpegel klein gehalten werden soll, s.B. die Infolge kapazitiver und induktiver Kopplung zwischen Wortleitern und Leseleltern auftretenden Störsignale. Zwar ist es mit bekannten Techniken, s.B. Aufblenden, öleichtaktunterdrückung und StÖrunterdrückungβleitera, möglich, eine gewisse Störsignalunterdrückung su ersielen, doch ist diese nicht ausreichend, weil es schwierig IsIr₉ su jedem Zeipunkt ohne Abschwächung des Ausgangstignal· eine vollständige Störunterdrückung su erzielen.

In dem hier beschriebenen Aueführungsbeispiel wird die Tatsache ausgenützt, daß jede Binärziffer duroh zwei nebeneinanderliegende, sehr gleichartige bistabile Elemente auf dem

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gleichen Stäbchen gebildet werden, wodurch eine Störsignalunterdrückung sanordnung, wie in den Pig. 7 bis 9 veranschaulicht, geschaffen wird,'die für jede Binärziffer eine äußerst gute Störsignalunterdrückung gewährleistet, die zusätzlich zu der bekannten Gleichtaktunterdrückung erzielt wird, wodurch in der Speichermatrix ein sehr niedriger Störpegel auftritt. Die LeBewicklungen jeder Ziffernebene sind nach dem Prinzip der Gleichtaktunterdrückung geschaltet und außerdem sind die beiden Lesewicklungen jeder binären Ziffer entgegengesetzt gepolt. Außer der üblichen Gleichtaktunterdrückung werden

einen
auch Störeignale, die in der dem/bistabilen magnetischen Element eines ausgewählten Stäbchens zugeordneten Lesewicklung auftreten, durch ein gleiches, jedoch entgegengesetzt gepoltes Störsignal kompensiert, das in der dem anderen bistabilen magnetischen Element *ss Elementepaares zugeordneten Lesewicklung erzeugt wird.

Aus der im Zusammenhang mit den Pig. 3 und 4 gegebenen * Beschreibung geht hervor, daß anstelle der Darstellung des

^N1^N- und "C-Zustandee einer Binärziffer durch die In den Kurven I und II reran ac haulicht β η Ve r knüpf uhgszustände, bei der

eine "1" oder "0" durch ein bestimmtet der beiden Elemente eines Elementepaares, das teilweise umgeschaltet ist, dargestellt -wird, eine Darstellung verwendet werden kann, bei der ein bistubiles Element jeweils im Le se sattigungszustand bleibt, während das andere bistabile Element entweder im Le gesät t igung 3-zustand belassen wird, usi eine ¹¹O" darzustellen, oder zur Dar-

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, - 27 -

stellung einer "1^M teilweise umgeschaltet wird. Pur eine derartige Darstellung kann die gleiche Lesewicklungsanürdnung verwendet werden, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, mit dem Unterschied, daß alle Lesewicklungen in den Ebenen D₁, D, und Dc "1"-Wicklungen und alle LeBewicklungen in den Ebenen D₂, D, und D₆ "Oⁿ-Wicklungen darstellen, so daß jedes Stäbchen in der Matrix eine "1"-"0"-Anordnung besitzt, wie durch das Stäbchen 15a in Fig. 8 dargestellt. Bei dieser Anordnung empfangen die "O^M-Lesewicklungen keinen Ziffernstrom (oder bei (^

zerstörungsfreiem Lesen keinen Sperrstrom), und ihre zugeordneten bistabilen magnetischen Bleaente werden daher nie aus dem Lesesattigungszustand umgeschaltet. Lediglich die ^N1"-Lesewicklungen in den Ebenen D₁, D^ und Dc erhalten e Hilfeziffernstrom.

In^-Fig. 10 ist für die Ziffernebenen D₁ und D₂ veranschaulicht, wie die Lesewicklungen mit ihrem entsprechenden Leseverstärker für die im folgenden beschriebene, abgewandelte Arbeitsweise geschaltet aind. Fig. 10 1st ähnlich wie die Fig. 9 Λ

aufgebaut und mit den gleichen Buchetaben A, B, G, E, F, G., H und J gekennzeichnet. Aue 71g· 10 geht hervor, daß bei Speicherung einer "1" ein Ausgangβsignal positiver oder negativer Polarität infolge eines angelegten Lesestrones (I« oder I«·) über den Leseverstärkeriibertrager an den Leseverstärker gelangt. Bei der Speicherung einer "0" wird ein vernachlässigbaree Ausgangssignal erzeugt, da sich beide bistabi3erJElenente im Lesesättigungszustand befinden.

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Pur daa Schreiben in der Anordnung nach Pig. 10 ist, da Hilfsziffernstrom nur an die "1"-Lesewicklungen angelegt wird, nur ein Zifferntreiber für jedes Elementepaar erforderlich, wie in Pig. 10 durch den Zifferntreiber 70 für das Elementepaar 1 veranschaulicht, der an die "!"-Lesewicklungs-Serienschaltungen A-C und B-E geschaltet ist. Der Ziffernebenenwähler 75 in Pig. 9 wird somit der in Pig. 10 gezeigte Treiberwähler 80, der drei Ausgänge besitzt (einen für jeden "Bittreiber·¹). Der Treiberwähler 80 steuert infolge eines an seinen Eingang 81 angelegten Schreibsignals, und an seinen Eingang 82 angelegter Treiberwähldaten den zum Schreiben einer "1·? in dem Im entsprechenden Elementepaar erforderlichen Treiber an. Sollen die Seriensc.haltungen P-H und G-J der "O"-Leeewicklungen Ziffernsperr strom erhalten, wenn die entsprechenden Serienschaltungen A-B und B-E der "1"-Lesewicklungen Hilfsziffernstrom erhalten (was für zerstörungsfreies Lesen bevorzugt wird), dann kann der gleiche Ziffernebenenwähler 75 gemäß Pig. 9 in Pig. 10 verwendet werden, wobei ein zusätzlicher nichtgezeigter Treiber für das Elementepaar 1 zum Anlegen von Sperrziffernstrom an die Serienschaltungen P-H und G-J der "O"-Leeewicklungen vorgesehen ist.

Aus Pig. 10 geht ferner bei Betrachtung der verschiedenen möglichen Störquellen und ihrer Wirkung im LeseverstWirker hervor, daß mit dieser abgewandelten Leseverstärkerverbindungsanordnung ebenfalls der gleiche hohe Grad von Störsignalunterdrückung erzielt wird, wie bei der Anordnung nach Pig. 9.

Im folgenden wird beschrieben, wie ein jeweils aus

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Stabchenelementen A und B (Fig· 2) bestehendes Elementepaar zur Ternärspeicherung sowohl für zerstörendes als auch für zerstörungsfreies lesen verwendet werden kann, wodurch eine sehr beachtliche Verringerung der erforderlichen Anzahl von Stäbchenelementen und der zugeordneten Treiber- und Iegeschalt ung en bei nur verhältnismäßig geringfügiger Vergrößerung der zugehörigen logik (Verknüpfungeachaltungen für Binär-Ternär umsetzung und Ternär-Binärumeetzung) benötigt wird. Ist ei ine solche Umsetzung nicht erforderlich, dann.ergibt eich selbstverständlich eine noch größere Einsparung.

Wie bereits im Zusammenhang mit den 3¹Ig* 3 und 4 beschrieben, kann eine Ternärziffer in den Elementen A und B jedes Elementepaares durch Verwendung der drei in den Kurven I, II und III veranschaulichten Verknüpfungszustände gespeichert werden, d.h. Tel!umschaltung nur des Elementes B bedeutet *1^N{ Teilumschaltung nur des Elementes A bedeutet "-J" und Teilumschaltung weder des Elementes A noch dee EIe»ente· B bedeutet "Ο*· Für eine Ternärspeicherung kann die gleiche Speicher- und Ansteuervorrichtung verwendet werden, wie in Pig. 5 gezeigt· Auoh kann die gleiche Lesewicklungsanordnung, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, verwendet werden» mit Ausnahme des Ziffernebenenwählere in Fig·. 9» der so ausgebildet ist, daß er auf ternär β Zifferhebenendaten anspricht, um die Zifferntreiber für Jedes Paar ungerader und gerader Ziffernebenen wirksam zu machen, so daß jede· der drei ausgewählten Ternärziffernwerte "0·, "I" und *-1" in die betreffenden Elemente geschrieben werden kann. So wird

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beispielsweise für das in Pig. 9 gezeigte Paar, bestehend aus der ungeraden Ziffernebene D. und der geraden Ziffernebene Dp, ¹¹1" und "-1" in der gleichen V/eise wie für die Binärziffern "1" und ^w0" geschrieben, d.h. für die "1^W wird der D..~Treiber betätigt, so daß er Hilfeziffernstrom erzeugt, während der Dp-Treiber entweder nicht betätigt oder betätigt wird, damit er Sperrziffernstrom (vorzugsweise bei zerstörungsfreiem Lesen) erzeugt, und umgekehrt, wenn "-1" geschrieben wird. Ua die dritte Ternärziffer "0" in das ausgewählte Wort der Ziffernebenen. D₁ und D₂ zu schreiben, muß der Ziffernebenenwähler 70 nur den D-j-Treiber und den Dg-Treiber sperren, so daß keines der beiden Elemente des ausgewählten Elementepaareβ teilweise umgeschaltet wird·

Zum Lesen eines Speichers, bei dem ternärβ Säten in jedem Elementepaar gespeichert sind, wie Im totangegangenen.beschrieben, wird ein zerstörender oder ein zerstörungsfreier

Lesetreiberstrom I₁₁ oder I₀* in der gleichen Weise angelegt,

* im ^K

wie im vorangegangenen7"Zusammenhang mit einem Binärsystem beschrieben, jedoch miit dem Unterschied, daß anstelle des bloßen Peststellena des Vorhandenseins eines positiven oder megativen Ausgangssignale am Eingang jedes Leseverstärkerβ das Vorhandensein keines Ausgangssignals (oder eines vernachläesigbaren Ausgangesignals)zusätzlich als Anzeige der Speicherung der dritten Ternärziffer festgestellt wird, wie durch die Kurve in Pig. 11 angezeigt·

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Die Pig. 12 und 12a, 13 und 13a zeigen, wie ein aus drei Binärziffern bestehendes Wort zwecks Speicherung in Ternärform im Speicher in ein .aus zwei Ternärziffern bestehendes Wort umgesetzt, und wie ein als zwei Ternärβiffern aus dem Speicher ausgelesenes Wort wieder in ein drei Binärziffern enthaltendes Wort umgesetzt werden kann* Es sind nur die zugehörigen Ziffernschaltung st eile gezeigt, da Let«- und Schreibströme an die Wortleiter in der gleichen Weise angelegt werden können, wie im vorangegangenen/Zusammenhang ait Pig. 5 sowohl für binäre als |

auch für te märe Speicherung tee schrieben. Die Ziffern so haltung kann beträchtlich rerkleinert werden, da ein Wort in Ternärform nur zwei Elementepaare benötigt, während drei Elementepaare für ein Wort in Binärform erforderlich sind) dadurch ist es möglich, daß vier Ziffernebenen die gleich» Informationsmenge in Ternärform speichern können, wie seohs Ziffernebenen in Binärform· Somit sind nur die Tier Ziffernebenen D₁. bis D* erforderlich, d.h. die Ziffernebenen Sc und Dg sowie die ihnen zugeordneten Treiber- und Lesevorrichtungen werden überflüssig.

In Pig* 12 ist im einzelnen der Aufbau eines Ternär- · ziffernebenenwählera 175 gezeigt, der anstelle des Ziffernebenenwählers der Pig. 9 verwendet werden kann, wenn im Speicher Informationen in Ternärform gespeichert werden sollen. Es wird angenommen, daß die drei in die ausgewählten Elemente der Ziffernebenen "D₁ bis D^ in Ternärform einzuschreibenden Binärziffern von drei Plipflops 171, 172 und 173 erhalten werden, die jeweils durch "1ⁿ- und "O^M-Ausgänge die in ihnen gespeicherten Binärdaten anzeigen, wobei der ^WO^B-Ausgang apostrophiert ist.

«.6.1967 009862/1688 ' (-B-B₁-).

BAD ORIQiMAL

Pig. 12a. zeigt in einer Tabelle: Wörter in Binärform in Spalte 1, die äquivalenten Wörter in Ternärform in Spalte 2 und die entsprechenden Eingangssignale an den Zifferntreibern D. bis D^ in Spalte 3. Aus den Pig. 8, 12 und 12a geht hervor, daß beim Auftreten eines Schreibeignais W die Plipflopauagänge B₁, B₁ ¹, Bg, Bg¹ und B,, B^* in Pig. 12 durch UKD-Grlieder 176 und GDEH-Glieder 178 entsprechend der Tabelle nach Pig. 12a so verknüpft werden, daß eine Betätigung der Treiber 140, 1150, 160 und 170 entsprechender Ziffernebenen

™ D₁, Dp» D, und D^ erfolgt, wodurch Hilfsziffernstrom erzeugt wird, der das Einschreiben von.zwei Ternärziffern T₁ und Tg bewirkt, die den in den Plipflops 171, 172 und 173 enthaltenen Binärdaten entsprechen· Weisen beispielsweise B,, B» und B₁ die Konfiguration 110 auf, dann werden die Zifferntreiber 150, 160 so betätigt, daß sie Hilfsziffernströme an die ²iffernebenen D₂ und D^ schalten, wodurch eine Ternärziffer "-1" in den Elementen des ausgewählten Paares in den Ziffernebenen D₁ und D« und eine Ternärziffer ⁿ1" in den Elementen des ausgewählten

Ψ Paares in den Ziffernebenen D^ und D, gespeichert wird· Der Einfachheit halber ist in dem Ausführungsbeispiel nach Pig· 12 das Anlegen des Sperrziffernstromes an eine nichtangesteuerte Ziffernebene v/eggelassen· PUr den Fachmann ist die Erzeugung und Bereitstellung des Sperrziffernstromes kein Problem·

Eine Ternärziffer kann durch Anlegen eines Lesetreiberstromes (I_R oder I_R·) an den ',Vortleiter des ausgewählten StäbchGn3 unter Verwendung der in Pig. 5 gezeigten Vorrichtungen

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gelesen werden· Die beiden Ternärziffern dea ausgewählten' Wortes können jeweils beim Lesen dadurch erkannt werden, daß ereitteIt wird, ob das Ausgangssignal des entsprechenden Leseverstärker-Übertragers 50 positiv, negativ odei* null ist. Diese Potentiale entsprechen jeweile den Ternärwert "1% "-1" und "0*. Sif. 13 und 13a zeigen,wie diege Leseveretärker-über- ' tragerausgangssignale über entsprechende Leseverstärker 95 oder 96 an einen aus UND-Gliedern 92 und GDBl-4liedern 94 bestehenden Ternär-Binärumsetzer 90 angelegt werden können, um das aus dem Speicher in Ternärform gelesene Wort wieder in eine Binärform für die Flipflops M. bis M, umzusetzenι und zwar entsprechend der Tabelle 13a, in der in Spalte 1 die Leseverstärker—·Auegangesignale, in Spalte 2 die äquivalenten Ternärziffern und in Spalte die äquivalenten Binärziffern dargestellt sind·

Aus den Pig· 13 und 13a geht hervor, daß die Leseverstärker 95 und 96 für die Elementepaare 1 und 2 jeweils so aufgebaut sind, daß sie ein Ausgangssignal nur für einen ersten Ausgangsleiter (et für das Elementepaar 1 und e« für das Elementepaar 2) erzeugen, wenn der jeweilige Leseverstärker-Übertrager ein positives Signal abgibt, daß sie ferner ein Auagangθsignal · nur für einen zweiten Au3gangsleiter (eT für das Elementepaar und e* für das Slementepaar 2) liefern, wenn der entsprechende Leseverstärker-Übertrager ein negatives Signal abgibt, und kein Ausganges ignal erzeugt wird, v/onn der entsprechende Le se verstärke rübertrager kein Ausgangssignal abgibt. In herkömmlicher Weise ent- hält jeder Leseverstärker eine Ausblendvorriehtung, die auf ein

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angelegtes Ausblendsignal S so anspricht, daß'der Leseverstärker nur für die Zeit während einer Leseoperation geöffnet wird, in der ein Ausgangssignal auftreten kann, wodurch Störsignale und zu anderen Zeiten auftretende unerwünschte Störungen ausgeblendet werden·

Die drei Ausgangssignale dee Ternär-Binärumsetzers 90 in Pig. 13 werden an die Eingänge entsprechender Flipflope M₁, M₂ und M, angelegt, die sich am Anfang alle infolge ihrer Einstellung durch ein zu Beginn jeder Leseoperation an sie angelegtes Löschsignal CL. im ^H0"-Zustand befinden. Demgemäß wird, wenn ein Flipflop M₁, M« oder M, ein "1"-Signal vom Ternär-Binäruasetzer 90 empfängt, dieses in den "1"-Zustand geschaltft, und

bleibt es

wenn es ein "Oⁿ-Signal empfängt,/im "O^w-Zustand e. Bei. Annahme des gleichen Beispiels,wie im Zusammenhang mit den Pig. und 12a verwendet, sullen die Ternärzifi'ern T₂ ¹^ ^1 ^es ^aue" gewählten Wortes jeweils "1" und ^M-1^W dar. Dadurch entstehen die Signale e^j" und e₂, die die Flipflops Mg und M, in den "1"-Zustand schalten, während das Flipflop M.. im ^H0^H-Zustand bleibt, wodurch die Plipflops M₁, M₂ und M, die ursprünglich von den Flipflops 171, 172 und 173 in Fig. 12 erhaltenen Binäraignale wieder darstellen.

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Claims (1)

1. Pat e nt an s ρ rüc hei

   V. Speichervorrichtung mit einer Vielzahl bietabiler. Speicherelemente! die so angeordnet sind, daß jede in dem Speicher gespeicherte Ziffer in einem entsprechenden Elementepaar gespeichert wird, gekennzeichnet durch eine mit den Speicherelementen gekoppelte und auf die Eingabedaten ansprechende Schreibvorrichtung (HO, 23, 24), die eine Ternärziffer in ein ausgewähltes Speicherelementepaar dadurch einschreibt, daS die Speicherelemehte des ausgewählten SpeicheaeLementepaares nach einem der folgenden Yerknüpfungszustände eingestellt werden:

   1. Beide Speicherelemente werden in den gleichen Zustand geschaltet;

   2. ein erstes Speicherelement wird in einen ersten Zustand und das zweite Speicherelement in einen zweiten Zustand geschaltet;

   3· das erste Speicherelement wird in den zweiten Zustand und das zweite Speicherelement in den ersten Zustand geschaltet;

   und durch eine Lesetreibervorrichtung (23, 24), die mit den Speicherelementen gekoppelt ist und ein lese signal an das ausgewählte Speicherelementepaar anlegt, scwie durch eine mit den Speicherelementen gekoppelte Lesevorrichtung (10, 50, 95) durch die die Verknüpfungszustiinde der Speicherelemente des ausgewählten Elenentepaares festgestellt werden.

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   2. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Speicherelemente in der einen oder der anderen von zwei entgegengesetzten Sättigungsrichtungen befinden.

   3. Speichervorrichtung naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Speicherelementepaar aus einer dünnen magnetischen Schicht auf einem länglichen Träger besteht und die beiden Sättigungsrichtungen entlang einer Längsachse des Trägers verlaufen.

   4. Speichervorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die dünne magnetische Schicht nebeneinanderliegende Abschnitte aufweist.

   5. Speichervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4·, dadurch ge-

   zwischen kennzeichnet, daß die Schicht eine Dioke #■*** 500 und 10 000 Angst rom

   •6. Speichervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 51 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand gesättigt und der zweite Zustand teilweise gesättigt ist, wobei der erste Verknüpfungszustand der gesättigte Zustand ist.

   7. Speichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lesesignal ein axiales Magnetfeld erzeugt, daa ein teilweise gesättigtes Element in die Sättigung treibt, jedoch dessen

   23.6.1967 009862/168$

   BAD

   15219^1

   Rückkehr in den teilweise gesättigten Zustand nicht verhindert, wodurch ein zerstörungsfreies lesen ermöglicht wird.

   8. Speichervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung eine Iesewicklung für jedes der genannten Speicherelemente enthält, wobei die Lesewicklungen und die entsprechenden Speicherelemente in Ziffernebenen (D₁ bis D.) so angeordnet sind, daß jeweils ein Speicherelement eines Speicherelementepaares sich in der Λ

   einen Ziffernebene (D₁) und das andere Speicherelement des Speicherelementepaares sich in einer benachbarten Ziffernebene (Dp) befindet, wobei die Lesewicklungen jedes Speichereleinentepaares entgegengesetzt gewickelt sind.

   9. Speichervorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibvorrichtung eine Schaltung (175) zum "Umsetzen von binären Eingangsdaten in Ternärform und die Lesevorrichtung eine Schaltung (90) ä zum Umsetzen von Ternärdaten in Binärform enthält.

   009852/1686

   23.6.1967