DE1574784C3 - Elektrische Signalverzögerungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Signalverzögerungsschaltung in Form einer magnetischen Speichermatrix, deren Zeilen mittels eines Zeilenzählers nacheinander ansteuerbar sind.

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Verzögerung von Signalzügen.

Zur Signalverzögerung sind Verzögerungsleitungen bekannt. Eine solche Verzögerungsleitung hat eine feste Verzögerungszeit, die normalerweise nicht geändert werden kann. Außerdem ergeben sich bei großer Verzögerungszeit erhebliche Leitungslängen. Schließlich bereitet die Temperaturabhängigkeit der Verzögerungszeit Schwierigkeiten.

Zur Signalverzögerung sind auch Schieberegister bekannt. Bei denselben steigt die Zahl der Bauelemente mit der Anzahl der Verzögerungsschritte bzw. Schieberegisterstufen. Entsprechend benötigt man auch eine hohe Anzahl von Ansteuerkreisen.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Signalverzögerungsschaltung für mehrere, um zueinander verschiedene Intervalle zu verzögernde, parallel übertragene Signalzüge, wobei die Bauelemente vergleichsweise einfach aufgebaut sein sollen und wobei vor allem die Anzahl der notwendigen Ansteuerstufen klein ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Verzögerung mehrerer parallel übertragener Signalzüge um zueinander verschiedene Intervalle die Speichermatrix eine durch alle Kerne gefädelte Ebenenwicklung.. zeilenweise verlaufende Abfrageleitungen, Zeilenschreibleitungen, die von Spalte zu Spalte entsprechend den verschiedenen Verzögerungsintervallen versetzt sind, Spaltenschreibleitungen und Spaltenleseleitungen aufweist und daß eine von einem Taktpuls gesteuerte Schaltgruppe zur abwechselnden Erzeugung von Schreibbefehlen und Abfragebefehlen vorgesehen ist.

Vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß die gespeicherten Signalzustände bis zu ihrer Abfrage in

ίο ein und demselben Speicherkern bleiben, so daß durch Übertragungsfehler Signalverzerrungen ausgeschlossen sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Speichermatrizen je eine Ebenenwicklung aufweisen, daß jeweils gleichliegende Zeilenleitungen und Spaltenleitungen der Speichermatrizen elektrisch parallel zueinander geschaltet sind und daß ein Ebenenzähler, dessen Kapazität der Anzahl der Speicherrnatrizen gleich ist, die Ausgangssignale der Schaltgruppe zählt und entsprechend seinem Zählstand eine Ebenenwicklung erregt sowie mit seinem Überlaufimpuls den Zeilenzähler um eine Stufe weiterschaltet.
Die Erfindung bietet damit vor allem den Vorteil, daß die Verzögerungsschaltung in mehrere Matrizen aufgeteilt werden kann, was vor allem eine Vereinfachung der Steuertechnik ermöglicht.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und an Hand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil einer in einer Ebene angeordneten Speichermatrix,

Fig. 2 eine dreidimensionale Speichermatrix räumlichen Aufbaus,

F i g. 3 a, 3 b ein Schaltbild dreier, hintereinander angeordneter Speichermatrixebenen und

F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung. Die Speichermatrix nach F i g. 1 besteht aus den Magnetkernen aA, bB ... dD ..., den Abfrageleitungen a, b, c, d..., die als Zeilenleiter dargestellt sind, einer Speicherebenenwicklung S, den als Spaltenleiter ausgelegten Leseleitungen A, B, C, D ..., den Zeilenschreibleitungen a', b', c', d'... sowie den Spaltenschreibleitungen A', B', C, D'... Dabei sind die Zeilenschreibleitungen a', b', c'.,. n' jeweils von Spalte zu Spalte in einem gewissen Grad in eine andere, z.B. tiefer liegende Zeile versetzt. Der jeweilige Grad der Versetzung der Zeilenschreibleitungen hängt von der für den betreffenden Signalzug vorgesehenen Anzahl von Verzögerungseinheiten ab. Als durch diese Anzahl von Verzögerungseinheiten bestimmte Gesamtverzögerungszeit ist das Zeitintervall zwischen der Einspeicherung eines Ziffersignals des betreffenden Signalzuges durch die in den Spaltenschreibleitungen A', B'... fließenden Einschreibströme und der Auslesung desselben Ziffersignals über die Leseleitungen A, B, C . .. anzusehen. Es ist auch möglich, nicht die Zeilenschreibleitungen, sondern die Abfrageleitungen von Spalte zu Spalte in der Zeile zu versetzen.

Die Speichermatrix wird in der Weise betrieben, daß die Abfrageleitungen der Reihe nach abgefragt werden, wobei jeweils eine Synchronisation mit Schreib- und Abfragebefehlssignalen erfolgt. Nach

dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist beim Abfragen ein von den Leseleitungen B oder C ausgegebenes Signal um zwei und ein von der Leseleitung D ausgegebenes Signa] um drei Verzögerungseinheiten

gegenüber einem von der Leseleitung A ausgegebenen Signal verzögert.

In F i g. 1 ist eine ebene Speichermatrix dargestellt. In gleicher Weise aufgebaute Speichermatrizen können hintereinander, d. h. senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 angeordnet werden, wobei die Anzahl der Ebenen als ganzzahliger Teiler der für die vorgesehenen Größtverzögerung notwendigen Zeilenzahl ausgewählt ist.

Die Gesamtzahl der Ebenen bildet eine dreidimensionale Matrix nach F i g. 2, wo mehrere ebene Speichermatrizen 7-1, 7-2, 7-3 ... hintereinander angeordnet sind. Zu jeder Ebene gehört eine Ebenenwicklung S, T, U... Der wesentliche Vorteil dieser dreidimensionalen Anordnung liegt in der Verminderung der Anzahl der erforderlichen Schreib- bzw. Abfrage- und auch Leseverstärker, da durch die Ebenenwicklungen S, T, U... jeweils einer von in den Ebenen 7-1, 7-2, 7-3 liegenden Zeilenschreibleitern bzw. Abfrageleitern angewählt werden kann.

Wenn man die Zeilenschreibleitungen a', b'... in den verschiedenen Ebenen in unterschiedlicher Weise mit den verschiedenen Spalten verknüpft, kann man nicht nur eine Verzögerung der Signalzüge erreichen, sondern auch eine Umordnung der Signalfolge innerhalb jedes Signalzuges.

Die verschiedenen Einzelmatrizen brauchen nicht senkrecht zur Zeichenebene hintereinander in dreidimensionaler Weise angeordnet zu werden, sondern können auch jeweils in einer Ebene angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Anordnung kann unter Verwendung jeder bekannten Art von Magnetspeichertechnik, was Magnetspeicherelemente und konstruktiven Aufbau betrifft, verwirklicht werden.

Zur Erläuterung von Einzelheiten der Arbeitsweise einer Signalverzögerungsschaltung nach der Erfindung ist in F i g. 3 a, 3 b die Schaltung einer Anordnung von drei Matrizen mit je vier Spalten und vier Zeilen angegeben. Die Zeilenschreibleitungen a, b', c' und d! sind in der dargestellten Weise durch die Magnetkerne gefädelt; die Leitungen V und V, c' und m' sowie d' und n' sind in der dargestellten Weise miteinander verknüpft. Jeweils die Leitungen a, b, c, d, a', b', c', d', A, B, C, D, A' B' C D' der zweidimensionalen Einzelmatrix sind zueinander parallel geschaltet. Die Ebenenwicklungen S, T, U jeder Einzelmatrix werden in der weiter unten dargestellten Weise erregt.

Die zur Ansteuerung der Speichermatrix nach F i g. 3 a, 3 b dienenden Schaltkreise sind in F i g. 4 dargestellt. Danach liegen die zu verzögernden elektrischen Signalzüge, beispielsweise vier, deren jeweils aufeinanderfolgende Ziffersignale jeweils in parallelen Gruppen zu je vier Signalen auftreten, über die Eingangsleitung 1 an. An der Klemme 2 liegt ein Schreib- bzw. Abfragetaktimpuls an. Die Schaltgruppe 3 dient zur Erzeugung der Schreib- und Abfragebefehlssignale, die abwechselnd über die Leitungen 4 bzw. 5 weitergegeben werden. Die Schaltgruppe 3 besteht im allgemeinen aus einer Kombination von Torschaltungen und monostabilen Kippstufen. Wird von der Schaltgruppe 3 ein Schreibbefehlssignal an die Leitung 4 weitergegeben, so wird der Spaltenschreibverstärker 6 erregt, der die Spaltenschreibwicklungen,4', B'. . . ansteuert. Damit können die Parallelimpulsgruppen der Signalzüge in die Speichermatrix 7 eingeschrieben werden.

Andererseits werden die von der Leitung 4 kommenden Schreibbefehlssignale in einen Ebenenzähler 8 eingegeben, dessen Zählzustände den verschiedenen Matrixebenen zugeordnet sind. Demzufolge sind die verschiedenen Ebenenwicklungen S, T, U... über einen Ebenenverstärker 9 angekoppelt, so daß entsprechend dem jeweiligen Zählstand eine der genannten Ebenenwicklungen und damit die entsprechende Matrixebene erregt wird. Die Kapazität des Ebenenzählers 8 ist der Anzahl der Matrixebenen gleich. Beim Überlauf wird der Zählstand auf Null gestellt. Gleichzeitig wird ein Zeilenzähler 10 durch das Überlaufsignal um einen Schritt weitergeleitet.

An den Zeilenzähler 10 sind Torschaltungen 11 und 12 angeschaltet. Gibt die Schaltgruppe 3 ein Schreibbefehlssignal ab, so wird die Torschaltung 11 durchgeschaltet und die Torschaltung 12 gesperrt, so daß die Zeilenschreibverstärker 13 für die Zeilenschreibleitungen ά', b', c'... entsprechend dem jeweiligen Zählstand des Zeilenzählers 10 erregt werden. Wenn die Schaltgruppe 3 dagegen ein Abfragebefehlssignal über die Leitung 5 abgibt, wird die Torschaltung 11 gesperrt und die Torschaltung 12 durchgeschaltet, so daß nun entsprechend dem Zählstand des Zeilenzählers 10 jeweils die Abfrageverstärker 14 für die Abfrageleitungen a, b, c ... erregt werden. Nunmehr kann über die Leseverstärker 15 das bzw. die Lesesignale abgenommen werden. Dieses verzögerte Lesesignal wird an der Ausgangsklemme 16 abgegeben.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Verzögerungsschaltung wird an Hand der folgenden Beschreibung der Verarbeitung einer Gruppe von Signalzügen besser verständlich. In der Schaltung nach F i g. 3 a, 3 b und 4 können vier Signalzüge mit jeweils parallelen Viererimpulsgruppen verarbeitet werden. Es sei angenommen, daß folgende Impulsgruppen nacheinander auftreten: (0001), (0010), (0101), (1000), (0010), (0000), (1111) ... Diese Impulsgruppen liegen jeweils während aufeinanderfolgender Taktperioden über die Eingangsleitung 1 an den Spaltenschreibleitungen^', B', C, D' an, wobei gleichzeitig Taktimpulse an Klemme 2 angelegt werden. Das Schreibbefehlssignal wird in der Schaltgruppe 3 entsprechend der Taktperiode erzeugt, und jeweils nach einem Schreibbefehl erscheint auf der Leitung 5 der entsprechende Abfragebefehl, so daß jeweils zwischen dem &-ten und (&+l)-ten Schreibbefehl der ft-te Abfragebefehl liegt. Jeder Schreibbefehl steuert auch den Spaltenschreibverstärker 6 in den aktiven Zustand, so daß die verstärkten Impulse einer Parallel-Viererimpulsgruppe an die Spaltenschreibwicklungen A', B', C, D' der Speichermatrizen 7 weitergegeben werden. Gleichzeitig schaltet jeder Schreibbefehl den Ebenenzähler 8 für die Matrixebenen 7-1, 7-2 und 7-3 um einen Schritt weiter, so daß jeweils nacheinander die den Matrixebenen zugeordneten Ausgänge dieses Ebenenzählers erregt werden. Diese Ausgangssignale schalten jeweils die Ebenenverstärker 9, an die jeweils die Ebenen wicklungen S, T, U angeschlossen sind, die somit nacheinander erregt werden, so daß die Matrixebenen 7-1, 7-2 und 7-3 nacheinander angewählt werden. Sobald der Ebenenzähler 8 vollgelaufen ist, gibt er einen Überlaufimpuls an den Zeilenzähler 10 weiter, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als vierstufiges Schieberegister ausgebildet ist. Entsprechend dem jeweiligen Zählstand des Zeilenzählers 10 werden über die Torschaltungen 11 und 12 die Zeilenschreib- bzw. Ab-

frageleitungen angesteuert. Entsprechend der Vorwahl der Torschaltung 11 wird über eine entsprechende Stufe des Zeilenschreibverstärkers 13 eine der Zeilenschreibleitungen a', b', c', d' erregt. Der Zeilenschreibimpuls, der Ebenenimpuls und die parallele Viererimpulsgruppe laufen entsprechend der Tastung der Torschaltstufen jeweils gleichzeitig in die Speichermatrix ein.

Für das Folgende sei angenommen, daß während des Abfragezyklus alle Magnetkerne in den Sättigungszustand Null gebracht werden. Die Impulshöhe des Zeilenschreibimpulses und des Ebenenschreibimpulses liefern jeweils nur die Hälfte der zur Einstellung eines Magnetkerns in seinen Sättigungszustand Eins erforderlichen Feldstärke, so daß der Kern durch beide Impulse gemeinsam in seinen Sättigungszustand Eins eingestellt werden kann. Die Impulshöhe eines Eingangsimpulses aus der parallelen Viererimpulsgruppe ist beim Binärwert »0« so, daß der Eingangsimpuls an den Magnetkernen nur die halbe der zur Umschaltung in den Sättigungszustand Null erforderlichen Feldstärke liefert, für den Binärwert »1« so, daß der Sättigungszustand des Kerns nicht beeinflußt wird. Die Eingangsimpulsgruppe (0001) wird synchron mit dem Taktimpuls Nr. 1 über den Spaltenschreibverstärker 6 in die Speichermatrix 7 eingegeben, wobei der Zeilenschreibimpuls in den Wicklungen a' und der Ebenenimpuls in den Wicklungen S gleichzeitig auftreten. Somit wird lediglich der Kern dD der Matrixebene 7-1 in seinen Sättigungszustand Eins eingestellt, während die übrigen Kerne in ihrem Sättigungszustand Null verbleiben.

Im Anschluß an den Schreibzyklus folgt ein Abfragezyklus, wo ein Abfragebefehl in die getastete Stufe der Torschaltung 12 einläuft und den betreffenden Abfrageverstärker erregt. Der erzeugte Abfrageimpuls besitzt eine entgegengesetzte Polarität wie der Zeilenschreibimpuls; er tritt synchron mit einem für die Abfrage bestimmten Ebenenimpuls gleicher Polarität auf. Dieser Abfrage-Ebenenimpuls hat ebenfalls

eine entgegengesetzte Polarität wie der Schreib-Ebenenimpuls. Die Impulshöhe des Zeilenabfrageimpulses und des Abfrage-Ebenenimpulses liefert jeweils nur die Hälfte der zur Einstellung eines Magnetkerns in seinen Sättigungszustand Null erforderlichen Feldstärke, so daß ein Magnetkern nur durch beide Impulse zusammen in den Sättigungszustand Null geschaltet werden kann. Ein Ausgangssignal in der Spaltenleseleitung tritt nur bei einer Magnetisierungsumkehr des Kerns auf. Auf Grund des Abfrageimpulses in den Leitungen α und des Abfrage-Ebenenimpulses in den Wicklungen S ergibt sich während der auf die (OOOl)-Eingangsimpulsgruppe folgenden Abfrageperiode kein Lesesignal.

Dje Wirkungsweise in den folgenden Taktperioden ist entsprechend. Wie man leicht feststellen kann, sind die Eingangssignalgruppen und die Lesesignalgruppen während der folgenden Taktperioden jeweils folgende:

Taktperiode Nr.	Eingangssignal gruppe	Lesesignalgruppe
2	(0010)	(0000)
3	(0101)	(0000)
4	(1000)	(1000)
5	(0010)	(0000)
6	(0000)	(0000)
7	(1111)	(1010)

Wie man erkennt, werden die Einzelimpulse des in die Spaltenschreibwicklungen A emgespeisten Impulszuges durch den unmittelbar folgenden Abfragezyklus, also unverzögert, ausgelesen. Die in die Schreibwicklungen B und C eingespeisten Impulszüge werden um sechs Taktperioden und der in die Wicklungen D eingespeiste Impulszug um neun Taktperiöden verzögert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Signalverzögerungsschaltung in Form einer magnetischen Speichermatrix, deren Zeilen mittels eines Zeilenzählers nacheinander ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verzögerung mehrerer parallel übertragener Signalzüge um zueinander verschiedene Intervalle die Speichermatrix eine durch alle Kerne gefädelte Ebenenwicklung (S), zeilenweise verlaufende Abfrageleitungen (a, b, c, d), Zeilenschreibleitungen (a', b', c', d'), die von Spalte zu Spalte entsprechend den verschiedenen Verzögerungsintervallen versetzt sind, Spaltenschreibleitungen (A', B', C, D') und Spaltenleseleitungen (A, B, C, D) aufweist und daß eine von einem Taktpuls gesteuerte Schaltgruppe (3) zur abwechselnden Erzeugung von Schreibbefehlen und Abfragebefehlen vorgesehen ist.

2. Elektrische Signalverzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Speichermatrizen (7-1, 7-2, 7-3) je eine Ebenenwicklung (5, T, U) aufweisen, daß jeweils gleichliegende Zeilenleitungen und Spaltenleitungen der Speichermatrizen elektrisch parallel zueinander geschaltet sind und daß ein Ebenenzähler (8), dessen Zählkapazität der Anzahl der Speichermatrizen gleich ist, die Ausgangssignale der Schaltgruppe (3) zählt und entsprechend seinem Zählstand eine Ebenenwicklung (S, T, U) erregt sowie mit seinem Überlaufimpuls den Zeilenzähler (10) um eine Stufe weiterschaltet.