DE2135625C - Schaltungsanordnung zur automa tischen Schreib Unterdrückung - Google Patents
Schaltungsanordnung zur automa tischen Schreib UnterdrückungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sc .laltungsanordnung zur automatischen Schreib-Unterdrückung für
Speicheranordnungen, deren Speicherzellen insbesondere aus bipolaren Transistoren in integrierter
Technik aufgebaut sind und bei der die Oateneingangsleitung, an der die einzuschreibende Information
anliegt, und das Schreibsignal auf jeweils einen Eingang einer Schreibtorschaltung geführt sind, deren
Ausgang mil der bzw. den Speicherzellen der Speicheranordnung verbunden ist.
Hs ist bereits bekannt, Speicherzellen mit bipolaren
Transistoren so aufzubauen, daß beim Einschreiben eine Sättigung der Transistoren der Speicherzellen
verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß sogenannte Antisättigungsdioden mit zugehörigen
Widerständen in die Schaltung der Speicherzelle eingefügt werden (Steinbuch, »Taschenbuch der
Nachrichtenverarbeitung«, 1962, S. 536). Abgesehen davon, daß die zusätzliche Anordnung von Dioden
und Widerständen in integrierter Technik bei hoher Packungsdichte sehr schwierig ist, hat eine derartige
Anordnung den Nachteil, daß sie eine ganz bestimmte ausgelegte Schaltung einer Speicherzelle benötigt
und in eine bereits bestehende Speicherzelle nicht ohne Änderung derselben eingefügt werden
kann.
Außerdem ist durch die deutsche Auslegeschrift 1280935 ein Verfahren zum Einspeichern von Daten
in Magnetspeicher und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bekanntgeworden, bei
denen vor jedem Einschreiben neuer Information die an dem betreffenden Bitplatz gespeicherte Information
abgegriffen und mit <lem Wert der zu speichernden Information verglichen wird und der Wert des
neuen Informationsbits lediglich bei Abweichung der beiden Informationsbits eingeschrieben wird. Dadurch
wird vermieden, daß ein und derselbe Bitplatz mehrmals nacheinander im gleichen Sinne magnetisiert
wird, wodurch bei einer zusammenhängenden magnetisierbaren Schicht ein Wandern der Magnetisierung
besonders unterstützt werden würde und bei Magnetspeichern mit einzelnen selbständigen magnetisierbaren
Speicherplätzen sich in diesen permanente Magnetisierungen ausbilden können, die eine zuverlässige
Magnetisierung in der entgegengesetzten
ίο Richtung in Frage stellen. Obwohl hier grundsätzlich
die Möglichkeit gezeigt ist, bei einem Magnetkernspeicher die neu einzuschreibende Information mit
der gespeicherten Information zu vergleichen und abhängig vom Vergleichsergebnis entweder die neue
Information einzuschreiben oder nicht, ist hier jedoch
keine Möglichkeit aufgezeigt, die Sättigung von Speicherzellen mit bipolaren Transistoren mit logischen
Schaltelementen zu verhindern.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
ao eine Schaltungsanordnung zur automatischen Schreibunterdrückung bei integrierten Matrixspeichern mit
Speicherzellen aus bipolaren Transistoren zu schaffen, die außerhalb der eigentlichen Speicherzellenschaltung
liegt und somit für mehrere Speicherzellen
gleichzeitig verwendet werden kann und die außerdem keine Anden1 ng vorhandener Zellenschaltungen
erfordert.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Dateneingangsleitung und der
Ausgang des Leseverstärkers auf den Eingang eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes (Antivalenzgatters) geführt
sind, dessen Ausgang mit einem dritten zusätzlichen Eingang der Schreib-Torschaltung verbunden
ist.
Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß keine Clamping-Dioden (z.B. Schottky-Barrier-Dioden) in
der Speicherzelle erforderlich sind und daß der Einschreibvorgang für eine am E'j?gang der Speicherzelle
stehende Information nach dem Umschalten der Speicherzelle beendet wird, wodurch keine Sättigung
der Transistoren der Speicherzelle auftreten kann.
Die Erfindung wird nun an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum automatischen Schreib-Unterdrücken,
Fig.2 ein detailliertes Schaltbild der Schaltung
gemäß F i g. 1 und
F i g. 3 ein Spannungsdiagramm für F i g. 2.
Das Blockschaltbild nach F i g. 1 enthält nur eine Speicherzelle 1, um die Darstellung und die Beschreibung
zu vereinfachen. Es ist selbstverständlich möglich, daß je nach Organisation der Speichermatrix, in
der die automatische Schreibunterdriickungs-Schaltung verwendet wird, z. B. alle Zellen einer Wortleitung
oder auch alle Zellen eines Chips gemeinsame Sehreib- und Leseverstärker sowie Schreib-Torschaltungen
aufweisen.
Die Speicherzelle 1 ist in diesem Beispiel eingangsseitig
mit einer Schreibtorschaltung 2 und ausgangsseitig mit einem Leseverstärker 3 verbunden. Den.
Eingängen der Schreib-Torschaltung 2 werden einmal ein Schreibsignal vomAnschlußpunkt9 und zumi
anderen die einzuschreibenden Daten vom Anschlußpunkt 10 über den Schreibverstärker 4 zugeleitet. Eim
dritter Eingang der Schreib-Torschaltung 2 ist über die Leitung7 mit dem Ausgang einer EXKLUSIV-
ODER-Schaltung 5 verbunden, die einmal vom Ausgang des Leseverstärkers 3 über die Leitung 6 gespeist
wird und zum anderen vom Dateneingang über die Leitung 8. Am Anschlußpunkt 11 des Blockschaltbildes
können die gelesenen Daten entnommen werden. Bei der Schaltung gemäß F i g. 1 ist zu berücksichtigen,
daß die Speicherzelle 1, die Schreib-Torschaltung 2, der Leseverstärker 3 und der
Schreibverstärker 4 mit den dazugehörigen Leitungen
einander verbunden sind. An die beiden Doppelemittertransistoren 3' und 4' ist jeweils ein Lesetransistor
2' bzw. 5' angeschlossen. Die Emitter dieser beiden Lesetransistoren 2' und 5' sind über Leitungen
mit der Basis der als Leseverstärker dienenden Transistoren 6' und 7' verbunden. Damit ist zu berücksichtigen,
daß die Leseverstärker 6' und T aus einem Stromschalter mit Emitterfolgerausgang gebildet werden.
Mit dem Kollektor des Leseverstärkers T ist die
bei jeder Speichermatrix vorhanden sind und daß io Basis eines weiteren Transistors 8' verbunden, dessen
schaltungsmäßig also nur die EXKLUSIV-ODER-Schaltung5
mit den Leitungen 6, 7 und 8 hinzugefügt
wurde, um eine automatische Schreibunterdrükkiing zu erhalten. Die Wirkungsweise der Schaltung
nach F i g. 1 ist wie folgt: "
(Jm ein am Anschlußpunkt 10 und damit am Eingang der Schaltung anliegendes Bit, das entweder 0
oder 1 sein kann, einschreiben zu können, muß am A nschlußpunkt 9 der Schaltung ein »Schreib«-Signal
anliegen. Das Schreib-Signal gelangt direkt auf einen Eingang der Schreibtorschaltung2 un ! das einzuschreibende
Bit vom Anschlußpunkt 10 über den Schreibverstärker 4 an einen weiteren Eingang der
v..üreibtorschaltung2. Das am Anschlußpunkt 10
d di Ei hd Bi i
Emitter den Datenausgang B der Schaltung bildet.
Der Schreibverstärker ist ebenfalls als Stromschalter
ausgebildet und wird zusammen mit der Schreibtorschaltung aus den Transistoren 9' bis 14' gebildet.
Die beiden Transistoren 15' und 16', die mit d^m
Anschlußpunkt A verbunden sind, dienen zur Steuerung des Schreibens, d. h., mit Hilfe dieser beiden
Transistoren 15' und 16' wird das Einschreiben ein- und ausgeschaltet.
ao Um nun die Wirkungswe. e dieser Schaltung im
einzelnen zu beschreiben, wird abgenommen, daß der rechte Transistor 4' der Speicherzelle leitend ist, was
einer gespeicherten 0 entsprechen soll. Unter dieser Voraussetzung ist die Spannung am Emitter des
d damit am Eingang stehende Bit wird aber außer- 35 Tiansistors 8', d. h. am Datenausgang, auf dem unte-
<: m über die Leitung 8 der EXKLUSIV-ODER- ren Zustand. Es wird nun weiterhin angenommen,
S;haltung eingangsseitig zugeführt. Am zweiten Ein- daß in diese Speicherzelle eine 1 eingeschrieben wer-L.)ng
dieser EXKLUSIV-ODER-Scha'tung 5 liegt den soll, d. h., im vorliegenden Falle sind die einzuir.-.mer
über die Leitung 6 und den Leseverstärker 3 schreibende Information (1) und die gespeicherte In-
<he in der Speicherzelle 1 gerade gespeicherte Infor- 30 formation (0) in der Speicherzelle verschieden. Am
nuition an. Sind nun beide an den Eingängen der Eingang der Schaltung,d.h. am Dateneingang (9), be-FXKLUSIV-ODER-SchaltungS
anliegenden Infor- findet sich die Spannung in diesem Falle im oberen mutionen gleich, dann wird am Ausgang der Zustand. Der eigentliche Schreibvorgang wird dann
r:\KLUSIV-ODER-Schaltung5 und damit auf der eingeleitet, wenn das Schreibsignal auf den unteren
Leitung 7 kein Impuls erzeugt, weshalb die Schreib- 35 Zustand absinkt. Da die Basis des Transistors 3' nun
torschaltung2 in diesem Falle gesperrt bleibt. Sind ein höheres Potential hat als die Basis von Transistor
hingegen die an den Eingängen der EXKLUSIV- 13', wird der Transistor 3' leitend. Da iie Basis von
ODER-Schaltung 5 stehenden Informationen un- dem Transistor 14' ein höheres Potential hat als die
gleich, d.h. am Anschlußpunkt 10 der Schaltung von dem Transistor4', kann durch dessen äußeren
hegt eine Information, z.B. 1, an, die von der in der 40 Emitter kein Strom fließen. Damit schaltet die Zelle
Speicherzelle 1 gespeicherten Information, z. B. ü, in den Zustand 1 um.
verschieden ist, dann erzeugt die EXKLUSIV- Ist das Basispotential des Transistors 3 höher als
ODER-Schaltung 5 ein Ausgangssignal, das über die das des Transistors 4', dann steigt die Spannung am
Leitung 7 der SchreibtorschaUung 2 eingangsseitig Datenausgang an. Bei herkömmlichen Schaltungen
zugeleitet wird, wodurch diese geöffnet wird und in 45 würde nun noch so lange der Schreibzyklus fortgedie
Speicherzelle 1 die am Eingang und damit am setzt, bis das Schreibsigrjal abgesunken ist, d. h. die
Anschlußpunkt 10 anliegende Information, in diesem Transistoren 3' und 4 der Zelle würden in den Sätti-Beispiel
eine 1, eingeschrieben wird. gungszustand getrieben. Zur Verhinderung dieser
Sobald während des Einschreibvorgangs der ZeI- Sättigung sind nun in die Schaltung die Transistoren
leninhalt der Speicherzelle 1 der am Anschlußpunkt 50 17' und 18' und der Widerstand 19 eingefügt. Durch
10 anstehenden Eingangsinformation entspricht, wird diese eingefügten beiden Transistoren 17' und 18' soder
Einschreihvorgang beendet. wie den Widerstand 19 wird nämlich der Schreibvor-
Mit anderen Worten heißt dies, daß die Gleichheit gang sofort unterbrochen, wenn die neue Informader
am Anschlußpunkt 10 und am Anschlußpunkt tion gespeichert ist, d. h. die Speicherzelle in dem
11 stehenden Informationen der Schreibstrom für die 55 dieser Information entsprechenden Zustand umge-Speicherzelle
I sofort abgeschaltet wird, wodurch schaltet ist. Dies geschieht dadurch, daß in diesem
eine Sättigung der Transistoren der Speicherzelle 1 Fall das Spannungssignal am Datenausgang in den
wirkungsvoll verhindert wird. oberen Zustand geht, wodurch das Emitterpotential
Die Speicherzelle 1 bekommt also nur so viel Strom vom Transistor 18' und damit das Basispotential
zugeführt, wie unbedingt erforderlich ist, damit sie 60 vom Transistor 13' höher als das Basispotential des
sicher in den gewünschten Speicherzustand umschal- Transistors 3' liegt, d. h., der Transistor 18' übertenkann.
nimmt den Schreibstrom. Entsprechend übernimmt
An Hand des in F i g. 2 dargestellten detaillierten der Transistor 17' den Schreibstrom von dem Transi-Schaltbilds
wird iun in Verbindung mit Fig. 3 die stör4' der Speicherzelle beim Einschreiben einer biWirkungsweise
im einzelnen beschrieben. 65 nären Null. Daraus folgt, daß durch diese Schaltung
Die eigentliche Speicherzelle wird aus den beiden in der Speicherzelle selbst nur dann ein Schreibstrom
Doppelemittertransistoren 3' und 4' gebildet, die fließen kann, wenn die am Dateneingang stehende
kreuzgekoppelt sind und deren innere Emitter mit- Information verschieden von der am Datenausgang
stehenden, d. h. der in der Speicherzelle gespeicherten,
ist.
In F i g. 3 sind die Spannungsverhältnissc an den Punkten A, B, Cl und C 2 beim Schreibvorgang der
Schaltung nach F i g. 2 aufgezeigt, woraus einmal deutlich die praktische Realisierbarkeit der vorliegenden
Schreibunterdrückung hervorgeht und zum anderen die soeben beschriebene Wirkungsweise der
gesamten Schaltung bestätigt wird.
Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist, ergeben sich durch die Anwendung der beschriebenen
Schaltung zur automatischen Schreibunterdrükkung wesentliche technische Vorteile für Schreib/
Lese-Matrixspeicher, deren Speicherzellen aus bipo·
S laren Transistoren aufgebaut sind, die darin bestehen,
daß der Einschreibvorgang für eine am Eingang der Speicherzelle stehende Information sofort nacr
dem Umschalten der Speicherzelle beendet wird, wo durch keine Sättigung der Transistoren der Speicher
ίο zelle auftritt und die Verlustleistung klein wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Schaltungsanordnung zur automatischen Schreib-Unterdrückung für Speicheranordnungen,
deren Speicherzellen insbesondere aus bipolaren Transistoren in integrierter Technik aufgebaut
sind und bei der die Dateneingangsleitung, an der die einzuschreibende Information anliegt,
und das Schreibsignal auf jeweils einen Eingang einer Schreibtorschaltung geführt sind, deren
Ausgang mit der bzw. den Speicherzellen der Speicheranordnung verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dateneingangsleitung (8) und der Ausgang des Leseverstärkers
(3) auf den Eingang eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes (5) (Antivalenzgatters) geführt sind, dessen
Ausgang mit einem dritten zusätzlichen Eingang der Sc>. eib-Torschaltung (2) verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schreibvorganges
nach dem Abschalten des Speicherzelleneingangs Transistoren (17' und 18'), die nut
den Speicherzellentransistoren (3' oder 4') in Verbindung stehen, den Schreibstrom des jeweiligen
Transistors (3' oder 4') übernehmen.
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