DE2164794B2 - Decodierer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Decodierer mit 2N
Signaleingängen und 2" Signalausgängen und mit N-Steuereingängen, bei welchem im Ansprechen auf
verschiedene Steuerworte jeweils ein Signaleingang mit einem Signalausgang über einen jeweils aufgebauten
Übertragungskanal verbunden wird, insbesondere zur Verwendung als Schreib- und Lese-Adreßdecodierer für
2A'-dynamische Register.
Bekannte Decodierer dieser Art besitzen den Nachteil, daß sie verhältnismäßig aufwendig sind und
einen relativ großen Platzbedarf beanspruchen. Weiterhin sind sie schlecht mit Speichereinheiten oder
Ausgabeanzeigevorrichtungen zu integrieren, wenn von monolithisch integrierten Schaltungsanordnungen abgesehen wird, die aber nur in Spezialfällen anwendbar
sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Vermeidung obengenannter Nachteile eine Decodiereranordnung zu schaffen, die bei geringstem Platzbedarf
und bei minimaler Verlustleistung eine betriebssichere Anordnung gewährleistet, sowie einen schnellen Zugriff
zu einer Speicheranordnung ermöglicht Hierbei soll vor allem auch gewährleistet sein, daß der Herstellungsaufwand denkbar klein gehalten wird.
Erfindungsgemäß ist ein solcher Decodierer gekennzeichnet durch ein Magnetchip, das in an sich bekannter
Weise in Richtung seiner Oberflächennormalen zur Stabilisierung darin enthaltener magnetischer Bläschendomänen vormagnetisiert ist und Mittel zur Verschiebung dieser Bläschendomänen im Zusammenwirken mit
mindestens einem weiterhin angelegten magnetischen Verschiebefeld besitzt, dadurch, daß für jeden Übertragungskanal zwei Verschiebepfade für Bläschendomänen als Träger der Information in Form von einzelnen
Bits vorgesehen sind, wovon der erste Verschiebepfad die jeweilige Verbindung zwischen Bläschendomänenquelle und dynamischem Register bzw. zwischen
dynamischem Register und Ausgabeanzeige darstellt und der zweite Verschiebepfad parallel zum ersten in
einen Bläschendomänenauslöscher endet, und daß in allen Übertragungskanälen Schaltmittel in Form von
Leitungsschleifen zur Erzeugung örtlich lokalisierter Magnetfelder im Ansprechen auf Steuerworte in Form
entsprechender Stromimpulse durch die Leitungsschleifen im Zusammenwirken mit entsprechend angeordneten Verschiebemitteln zum Verschieben der Bläschendomänen vom ersten Verschiebepfad zum zweiten
Verschiebepfad angeordnet sind.
Es sind zwar Bläschendomänen-Schieberegister bekanntgeworden, aber Zugriffszeiten und die Anzahl der
erforderlichen Verbindungsleitungen sind derart, daß ein nicht vertretbarer Aufwand vorliegt
Demgegenüber ist mit dem erfindungsgemäßen Dekodierer gewährleistet, daß ein komplettes Bläschendomänen-Speichersystem auf einem einzigen Magnetchip untergebracht werden kann. Der Eingang zum
Schreibdecodierer wird durch eine größere Anzahl von magnetischen Bläschendomänen-Generatoren angesteuert; wobei sich ohne weiteres jedoch auch ein
einziger Bläschendomänengenerator verwenden läßt, der dann wahlweise an die verschiedenen Übertra-
gungskanäle des Decodieren angeschlossen werden kann. In den hier vorliegenden Ausführungsbeispielen
werden Schieberegister beschrieben, deren Speicherschleifen Bläschendomänenzerteiler besitzen, um so ein
zerstörungsfreies Auslesen zu gewährleisten. Weiterhin lassen sich individuelle Feststellungs- ynd Anzeigemittel
an die Obertragungskanäle jedes Lesecodierers anschließen; am einfachsten ist es jedoch, einen einzigen
Detektor zu verwenden, der dann selektiv über dem Lesedecodierer an die verschiedenen Schieberegisterschleifen abschließbar ist
Im erfindungsgemäßen magnetischen Bläschendomänendecodierer besteht das grundlegende Schaltglied aus
einer Leitungsschleiie, die auf einem entsprechenden
weichmagnetischen T-Streifenmuster, bestehend aus is
einer Ni-Fe-Legierung eines Schieberegisters aufliegt Damit läßt sich dann eines von 2"-Schieberegistem fiber
eine Anzahl NSteuereingänge ansteuern.
Als .Bläschendomänenquelle dient in vorteilhafter
Weise eine Anzahl von 2"-Bläschendomänengeneratoren, die auf dem gleichen Magnetchip angeordnet sind
wie der Decodierer im Zusammenwirken mit Leitungsschleifen, die auf jeden Übertragungskanal hier
besonders einwirken, indem bei Erregung oder Nichterregung entsprechende Bits hierauf übertragbar sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
werden die Steuerworte bitparallel dem Decodierer Ober Bitspalten zugeführt, indem an jedem Kreuzungspunkt einer Bitspalte mit einem Übertragungskanal die
Schaltmittel zur Verschiebung der Bläschendomänen m vom ersten zum zweiten Verschiebepfad angeordnet
sind. In zweckmäßiger Weise enthalten dabei die Bitspalten für jedes Bit eines Steuerwortes je eine
Leitungsschleife für den wahren Wert und den Komplementärwert js
Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken ist der Decodierer zusammen mit den dynamischen Schieberegistern als Speicher auf einem gemeinsamen Magnetchip untergebracht, wobei ein gemeinsamer Taktgeber
zur Steuerung der Erregung der Bitspalten-Leitungsschleifen des als Schreib- bzw. Lese-Adreßdecodierers
wirkenden Decodieren und des Verschiebefeldes zur Verschiebung der Bläschendomänen von der Bläschendomänenquelle zur Ausgabeanzeige vorgesehen ist
Die gesamte Anordnung des Speichersystems auf einem magnetischen Chip läßt sich sehr klein halten,
wobei die Herstellung denkbar einfach ist, da sich die weichmagnetischen Streifen als Verschiebe- und Schaltmittel mit Hilfe üblicher Maskenverfahren leicht auf
dem Magnetchip aufbringen lassen. Die Verlustleistung ist ebenfalls gering, da mit den Leitungsschleifen keine
nennenswerten Widerstände verbunden sind. Dadurch, daß das Verschiebefeld gleichzeitig für die anderen
Funktionen ausgenutzt werden kann, ist das Aalegen zusätzlicher Magnetfelder überhaupt nicht erforderlich. τ>
Des weiteren lassen sich infolge der Anwendung von Leitungsschleifen Stromimpulse zur Bitdarstellung
leicht in entsprechende Bläschendomänendarstellung umwandeln und bei Anwendung magnetoresistiver
Bläschendomänenabfühler ist auch die Umwandlung bO von Bläschendomänendarstellung der Bits in Stromimpulsdarstellung ohne weiteres möglich, so daß eine
universelle Verwendbarkeit des vorliegenden Decodierers gegeben ist, wie z. B. bei Integration mit
monolithisch integrierten Halbleiter-Speichereinrichtungen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und anhand
der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 ein komplettes Speichersystem in Anwendung der Erfindung,
F i g. 2 ein ODER-Glied wie es im System nach F i g. 1 Verwendung findet,
Fi g. 3B eine Funktionstabelle für den Codeumsetzer
nachFig.3A,
Fig.4 ein anderes Ausführungsbeispiel für ein
ODER-Glied,
Fig.5 eine Prinzipdarstellung einer Speicheranordnung mit zugehörigen Codeumsetzern.
In der Anordnung nach F i g. 1 ist ein magnetisches Chip 10 gezeigt, das zur Aufrechterhaltung und
Verschiebung zylindrischer Bläschendomänen geeignet ist und aus einem Orthoferrit oder Granat bestehen
kann. Auf diesem magnetischen Chip 10 ist ein komplettes Speichersystem untergebracht, bestehend
aus den Bläschendomänengeneratoren 12, dem Schreibcodeumsetzer 14 Widern Speicher 16, dem Lesecodeumsetzer 14/? und dem Bläschendomänendetektor 20. Die
Inhibitorsteuerschleife 22 wirkt mit den Bläschengeneratoren 12 zusammen, um zu bewirken, daß »L« oder
»0« in die betreffenden Stufen des Schreibcodeumsetzers 14 W eingegeben wird. Die Verschiebung der
Bläschendomänen in dem magnetischen Chip 10 erfolgt liier durch Drehen des Verschiebefeldes Hin der Ebene
des Speicherchips und entgegen dem Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil angedeutet Natürlich läßt sich auch
ohne weiteres ein anderes Verschiebesystem verwenden, z. B. Stromschleifen, Zickzack-Streifen, Dreiecksmuster usw., wie sie im Zusammenhang mit dieser
Technik bekanntgeworden sind. In bekannter Weise wird weiterhin ein Vormagnetisierungsfeld Hz zur
Stabilisierung der Bläschendomänen in der Normalen zur Chipoberfläche angelegt Ein solches Feld läßt sich
beispielsweise durch eine permanent magnetisierte Schicht auf dem Chip 10 bereitstellen.
Der Schreibcodeumsetzer 14 W besitzt außer den Anschlüssen zu den Bläschendomänengeneratoren 12
weitere Anschlüsse, die mit der Adreß- und Treibereinheit 24 Win Verbindung stehen. In gleicher Weise wird
der Lesecodeumsetzer 14/? unter der Steuerung der Adreß- und Treibereinheit 24/? zum Lesen des
Speichers betrieben. Beide Adreß- und Treibereinheiten 24 Wund 24/2 besitzen eine Anzahl N von Steuerleitungen, die jeweils zum Schreibcodeumsetzer 14 W und
zum Lesecodeumsetzer 14/? führen. Im hier gezeigten Beispiel ist N= 2. Da eine Steuerleitung aus der Hin- und
Rückleitung besteht, sind demnach die Steuranschiüsse am Schreibcodeumsetzer 14 W mit den Bezeichnungen
Ä, A, B, B vorhanden. Diese Bezeichnungen stimmen
überein mit denen der Funktionstabelle in F i g. 3A aus der die verwendete Codeumsetzung im einzelnen
hervorgeht Im vorliegenden Beispiel ist zur Vereinfachung weiterhin angenommen, daß der Lesecodeumsetzer 14/? in gleicher Weise wie der Schreibcodeumsetzer
14 W aufgebaut ist, so daß die hieran angeschlossenen Steuerleitungen eine entsprechend gleiche Funktion
haben. Es ist weiterhin ohne weiteres möglich, die Schreib- und Lesecodeumsetzer miteinander zu kombinieren.
Die Taktgeber- und Steuervorrichtung 26 gewährleistet die Synchronisierung und gibt Steuerimpulse auf die
Adreß- und Treibereinheiten 24 W und 24/? ab, ebenso
wie zu den Verschiebewicklungen 28, die das sich in der Ebene des Magnetchips 10 drehende Verschiebefeld H
zur Verschiebung der Bläschendomänen bereitstellen. Bei Betrieb steuert der Schreibcodeumsetzer 14 W die
Eingabe von Bläschendomänen aus dem Bläschendomänengenerator 12 wahlweise in die verschiedenen
Speicherstellen. In der Anordnung nach F i g. 1 sind vier Bläschendomänengeneratoren gezeigt, wobei vier Leitungen
den Schreibcodeumsetzer 14 W mit dem Speicher 16 verbinden. Entsprechend verbindet ein
Schreibcodeumsetzer 14Ä die verschiedenen Speicherplätze im Speicher 16 wahlweise mit dem Bläschendomänendetektor
20 der das Auftreten oder Fehlen von Bläschendomänen feststellen soll. Der Bläschendomänendetektor
20 kann dabei von bekannter Bauart sein, besteht jedoch vorzugsweise aus magnetoresistiven
Abfühlmitteln.
Der Speicher 16 kann an sich von bekannter Bauart sein. So sind z. B. dynamische Schieberegister in ganz
besonderem Maße hierzu geeignet und sollen auch hier behandelt werden.
Da zum Betrieb eines kompletten Speichersystems, das wie bei der Erfindung nur auf einem einzigen
Magnetchip untergebracht ist, ein magnetischer Domänencodeumsetzer
von besonderer Bedeutung ist, sollen Codeumsetzer dieser Art nachstehend im einzelnen
beschrieben werden.
Ein grundlegender Bestandteil eines solchen Codeumsetzers ist ein ODER-Glied, wovon das hier
verwendete Ausführungsbeispiel in F i g. 2 gezeigt ist Eine grundlegende Voraussetzung hierfür ist, daß die
Verschiebemittel aus T- und I-förmigen, weichmagnetischen Streifen auf dem Magnetchip 10 angeordnet sind.
Einige dieser Streifen sind an ihren Enden jeweils mit einer Stromschleife 30 und 32 überlagert Das Auftreten
eines entsprechenden Stromes in einer solchen Stromschleife veranlaßt, daß eine Bläschendomäne, wie z. B.
34 den Verschiebekanal 36 verläßt um im Verschiebekanal
38 weiterzuwandern. Ströme in diesen Stromschleifen lassen nämlich Magnetfelder entstehen, die
den anziehenden Magnetfeldern der Pole der T- und I-förmigen weichmagnetischen Streifen entgegengesetzt
gerichtet sind.
Das bedeutet, daß die Domänen 34 auf ihrem jeweiligen Platz während des jeweiligen Periodenabschnitt
der Drehung des Verschiebefeldes //angehalten werden, wenn ein Strom in den Stromschleifen 30 oder
32 auftritt
Die Bläschendomäne 34 wandert im Kanal 36 in Richtung des entsprechenden Pfeiles. Die Stromschleife
30 weist jedoch keinen Stromfluß während der ersten kompletten Drehung des Magnetfeldes H auf. Deshalb
bewegt sich die Bläschendomäne 34 auf die Position 4 auf dem T-förmigen Streifenelement 40. Dreht sich nun
das Feld H in die Winkellage 1, dann wandert die Bläschendomäne 34 in die Position 1 auf dem
T-förmigen Streif cnelement 40.
Fließt ein Strom ausreichender Stärke in der Stromschleife 32, um die Bläschendomäne während der
Drehung des Magnetfeldes H in die Winkellage 2 abzustoßen, dann kann sich die Bläschendomäne 34
nicht von der Position 1 zur Position 2 auf dem
T-förmigen Streifen 40 weiterbewegen. Sie bleibt also in Position 1, während sich das Magnetfeld H an der
Winkellage 2 vorbeidreht Nähert sich das Magnetfeld //der Winkellage 3, dann folgt die Bläschendomäne 34
der gestrichelt gezeichneten linie 42 bis zur Position 3 auf dem T-förmigen Streifenelement 40. Hiernach
bewegt sich die Bläschendomäne weiter nach links in den Kanal 38 in Richtung des entsprechenden Pfeils,
sowie das Magnetfeld H seine Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn fortsetzt. Auf diese Weise ist
gezeigt wie sich die Bläschendomäne 34 vom Verschiebekanal 34 zum Verschiebekanal 38 unter dem
Einfluß eines Steuersignals in der Stromschleife 32 bewegt Es ist hierbei nicht erforderlich, daß die
Steuerschleifen von den T- und I-förmigen, weichmagnetischen Streifen elektrisch isoliert sind, da diese
Streifenelemente elektrisch nicht miteinander in Verbindung stehen und weiterhin auch nicht sorgfältig
verlegte Stromschleifen kurzschließen können. Diese Maßnahmen tragen zur Vereinfachung bei der Herstellung
bei. Durch erregte Stromschleifen entstehen Magnetfelder, deren Richtung in der normalen zur
'5 Magnetchipoberfläche liegt jedoch entgegengesetzt ist
zu den Streumagnetfeldern, die durch magnetische Ladungen entstehen, die an den Polen der T- und
I-förmigen Streifenelemente durch das rotierende Magnetfeld H induziert sind. Ein ODER-Glied dieser
Art kann Umsetzungsfunktionen wunschgemäß durchführen, wie weiter unten gezeigt
Der in Fig.3A gezeigte Codeumsetzer^ wendet
verschiedene Steuerschleifen, nämlich Ä, A, B, B an. Ά
und A ebenso wie B und B sind jeweils komplementär und können jeweils von einem Treiber abgeleitet
werden. In dieser Anordnung wird für die Codeumsetzung vorausgesetzt, daß ein Schreibcodeumsetzer 2N
Bläschendomänengeneratoren 12 mit 2" Schieberegistern
im Speicher 16 verbindet Hierbei ist es klar, daß dieser Codeumsetzer ebensogut ein Lesecodeumsetzer
sein kann, der wahlweise jeden Speicherplatz im Speicher 16 mit einem Abfühlverstärker und Detektor
verbindet, um das Auftreten oder Fehlen von Bläschendomänen in den verschiedenen Speicherplätzen anzuzeigen.
Wie bereits erwähnt befinden sich die Bläschendomänengeneratoren 12 auf dem Magnetchip 10, wobei eine
»L« oder »O«-Steuerschleife 22 zum Anhalten oder zur Weitergabe der vom Bläschendomänengenerator 12
erzeugten Bläschendomänen dient Auch die Bläschendomänengeneratoren 12 können von an sich bekannter
Bauart sein.
Der Codeumsetzer besitzt eine Anzahl von Verschiebekanälen,
in denen für einen Bläschendomänengenera-
« tor 12 jeweils ein Zweifachkanal vorgesehen ist Dieser
Zweifachkanal besitzt eine Verschiebebahn 44Λ, die mit einem Platz, z. B. ein Schieberegister im Speicher 16,
verbunden ist und eine zweite Verschiebebahn 44JB an deren Ende ein Bläschendomänenauslöscher liegt Die
so jeweils von den Bläschendomänengeneratoren 12
erzeugten Bläschendomänen 34 werden längs der Verschiebebahnen 44Λ oder A4B weitergeleitet je
nachdem, ob Steuersignale in den Steuerschleifen Ä, A,
B, B auftreten oder nicht Bläschendomänenauslöscher der hier verwendeten Art sind an anderer Stelle
beschrieben, so daß sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt Soviel sei allerdings hier gesagt daß diese
Bläschendomänenauslöscher aus den Streifenelementen 48Λ und 48J3 bestehen, wobei der zuletztgenannte
weichmagnetische Streifen als gestrichelte linie dargestellt ist, um anzuzeigen, daß sich dieser weichmagnetische
Streifen 48B auf der gegenüberliegenden Oberfläche
des Magnetchips 10 befindet Bläschendomänenauslöscher dieser Ali bedienen sich «ines örtlich lokalisieren
ten Magnetfeldes zwischen den gegenüberliegenden Enden dieser Streifen 48Λ und 48B, um die zwischen
diesen Streifenelementen eingefangenen Bläschendomänen auszulöschen.
Die Codeumsetzer- und Bläschendomänenauslöscher bedienen sich dabei ebenso wie die Bläschendomänengeneratoren 12 und die im Speicher 16 verwendeten
Schieberegister des gleichen, sich in der Ebene des Magnetchips 10 drehenden Verschiebefeldes H. Zum
Betrieb des Speichersystems insgesamt werden keine weiteren Eingangsgrößen benötigt als die minimal
erforderlichen, von außen zugeführten Steuersignale.
Entsprechend der in Fig.3B gezeigten Funktionstabelle werden in Abhängigkeit vom Auftreten oder
Fehlen von Erregerströmen in den verschiedenen Steuerschleifen ausgewählte Bläschengeneratoren 12
mit den verschiedenen Schieberegistern des Speichers 16 verbunden. Soll so z. B. der Bläschendomänengenerator 12-0 mit dem Schieberegister 0 verbunden werden,
dann erhalten die Steuerschleifen Ä und B je einen Stromimpuls, jedoch nicht die Steuerschleifen A und B.
Dies hat zur Folge, daß eine Bläschendomäne 34 am T-förmigen Streifenelement 50 ohne Unterbrechung
vorbeiwandert, da kein Steuersignal in der Steuerschleife B auftritt. Die Bläschendomäne 34 setzt ihre
Bewegung bis zum T-förmigen Streifenelement 52 also ohne Aufenthalt fort. Aber auch an diesem T-förmigen
Streifenelement 52 wandert sie vorüber, obgleich hier in der Steuerschleife B ein Strom auftritt, da nämlich die
beiden Leiter der Steuerschleife W in der Nähe des T-förmigen Streifenelements 52 zu nahe beieinanderliegen, um ein Magnetfeld ausreichender Stärke hervorrufen zu können, das die Wirkung des anziehenden Poles
in Position 3 auf dem T-förmigen Streifen 52 eliminieren könnte. In gleicher Weise wie bei dem T-förmigen
Streifenelement 50 bewegt sich die Bläschendomäne unter dem T-förmigen Streifenelement 54 vorbei zum
T-förmigen Streifenelement 56, da ja wiederum kein Strom in der Steuerschleife A fließt. Nach Vorübergang
an dem T-förmigen Schleifenelement 56 setzt die Bläschendomäne 34 ihren Weg zum Schieberegister 0
des Speichers 16 fort, und zwar in an sich bekannter Weise unter der Wirkung des sich drehenden Verschiebefeldes H. In gleicher Weise lassen sich auch die
anderen Bläschendomänengeneratoren 12-1, 12-2, 12-3 nacheinander oder gleichzeitig mit den verschiedenen
Schieberegistern 1 bis 3 des Speichers 16 verbinden.
In F i g. 4 ist im Prinzip ein anderes Ausführungsbeispiel für das grundlegende ODER-Glied des Codeumsetzers gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel werden
Stromschleifen zur Verschiebung der Biäschendomänen benutzt Eine in Pfeilrichtung 58 wandernde Bläschendomäne ändert hierin ihre Bahn, um der Pfeilrichtung 60
zu folgen, wenn ein Steuerstrom Ic in der Leiterschleife
62 auftritt, die an der Unterseite des Magnetchips 10 angebracht ist Durch den Strom Ic wird eir. Magnetfeld
aufgebaut, dessen Richtung entgegengesetzt dem des durch die Leiterschleife 64 erzeugten Magnetfeldes ist,
so daß sich infolge dessen die Bläschendomäne 34 von der Leiterschleife 66 in eine Lage unterhalb der
Leiterschleife 68 bewegt Hiernach bewegt sich dann die Bläschendomäne in Richtung des Pfeiles 60 im.
Ansprechen auf aufeinanderfolgend stromerregte
Leiterschleif en 64 und 70.
Unter Anwendung des oben gezeigten Prinzips lassen sich für Verschiebemittel der Biäschendomänen zwecks
Bereitstellung eines ODER-Gliedes auch Zick-Zack-Strukturen oder Dreiecksmuster, bestehend aus weichmagnetischem Material, bekannter Bauart verwenden,
ohne daß es zusätzlicher besonderer Maßnahmen bedarf.
mehr im einzelnen die Verbindungen zwischen dem eigentlichen Speicher und den Schreib- und Lesecodeumsetzern im Zusammenhang mit dem Detektor 20
beschrieben werden, um so das Gesamtspeichersystem auf einem einzigen Magnetchip darzustellen und zu
erläutern. Ein Ausführungsbeispiel für ein solches Speichersystem ist in F i g. 5 gezeigt. Um eine bessere
Übersicht zu erhalten, ist hierin aber nur eine Schieberegisterschleife 72 gezeigt, indem es sich von
ίο selbst versteht, daß die anderen Schieberegisterschleifen von gleicher Bauart sind. Dementsprechend sind
auch nur diejenigen Teile des Lesecodeumsetzers 14Ä und des Schreibcodeumsetzers 14VV gezeigt, die
entsprechende Verbindungen in Form von Verschiebe
mitteln zum Speicher 16 und dem Detektor 20 in Form
eines Abfühlverstärkersystems bereitstellen. Das Schieberegister besitzt als dynamisches Schieberegister eine
geschlossene Schleife 72 mit einem hierin enthaltenen Bläschendomänenaufteiler 76. Dieser Bläschendomä
nenaufteiler gewährleistet zerstörungsfreies Auslesen
der Information aus dem Schieberegister 72, da nach Abgabe des einen Teils der aufgeteilten Bläschendomäne der andere weiterhin in der Schleife des Schieberegisters zirkulieren kann. Der eine Teil gelangt zum
Lesecodeumsetzer 14Ä und dann zum Abfühlverstärkungssystem 20.
Der Bläschendomänenaufteiler 76 besteht aus T- und I-förmigen weichmagnetischen Streifen 78 und 80, wie
durch die gestrichelten Linien angedeutet, an der
Unterseite des Magnetchips 10 angebracht sind. Eine
Bläschendomäne, die auf den Aufteiler 76 gelangt, unterliegt dann einander entgegengesetzt gerichteten
Anziehungskräften, die danach streben, sie einerseits in Richtung auf den Lesecodeumsetzer und andererseits in
Zirkulationsrichtung, wie durch Pfeil 82 angedeutet, zu ziehen; wobei zusätzlich eine Kraft einwirkt die normal
zur Magnetschicht-Oberfläche gerichtet ist und die danach strebt, die auseinandergezogene Bläschendomäne einzuschnüren. Diese normal gerichtete Kraft beruht
auf der Wirkung des in diesem Fall zwischen den entsprechenden Enden des weichmagnetischen Streifens 78 und 80 aufgebauten Magnetfeldes. Unter dem
Einwirken dieser Kräfte wird die Bläschendomäne also auseinandergezogen und geteilt, so daß ein zerstörungs
freies Auslesen möglich ist
Ein T-förmiger weichmagnetischer Streifen 84 des Schieberegisters ist dem T-förmigen weichmagnetischen Streifen 86 und dem L-förmigen weichmagnetischen Streifen 88 im Schreibcodeumsetzer 14 W
benachbart Die sich vom T-förmigen weichmagnetischen Streifen 86 zum L-förmigen Streifen 88
bewegenden Biäschendomänen gelangen unter der Einwirkung des sich weiterdrehenden Verschiebemagnetfeldes H unter den T-förmigen Streifen 84 und
treten damit in die Zirkulationsschleife 72 ein. Die damit verbundene Information zirkuliert nun im dynamischen
Schieberegister 72 und unterliegt jeweils einer Splitting-Operation, wenn eine Bläschendomäne am Bläschendomänenaufteiler 76 vorüberzieht
Zum Löschen des Schieberegisters 72 ist die
Löschleiterschleife 90 vorgesehen. Diese Löschleiterschleife 90 stellt ein örtlich lokalisiertes in der normalen
zur Magnetchip-Oberfläche gerichtetes Magnetfeld ausreichender Stärke bereit, um eine Bläschendomäne
auszulöschen, wenn sie durch einen entsprechenden
Strom erregt ist Wenn die Ausgangsbläschendomäne am T-förmigen, weichmagnetischen Streifen 78 vorübergelangt ist, tritt die Bläschendomäne über den
T-förmigen Streifen 92 in den Lesecodeumsetzer 14/7
ein. In Abhängigkeit von den auf den Leitungen A, A, B und B auftretenden Steuersignalen können dann diese
Bläschendomänen zur Abfühlverstärkungseinheit 20 wandern oder auch nicht. Wird angenommen, daß sie
dahin wandern, dann wird eine Bläschendomäne in bezug auf ihren Magnetfluß durch die Leiterschleifen 74
der Abfühlverstärkungseinheit 20 abgefühlt. Auf diese Art und Weise ergibt sich eine Ausgangsanzeige
entsprechend dem Auftreten oder Fehlen von Bläschendomänen. In der Anordnung nach F i g. 5 sind offensichtlich
Leiterschleifen als Abfühlmittel vorgesehen. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, geeignetere
Abfühlmittel, enthaltend magnetoresistive Abfühlelemente
vorzusehen, die dabei vorzugsweise vom gleichen Material sein können, wie die T- und
I-förmigen Streifenelemente. Weiterhin lassen sich auch Vielfach-Abfühlverstärker anwenden für jeden Ausgangskanal
des Lesecodeumsetzers 14/7; es kann aber
auch ein Einzelabfühlelement vorgesehen sein. Falls erforderlich, kann aber auch ein sogenannter Trichterkreis
vorgesehen werden, um jeden Ausgangskanal des Lesecodeumsetzers 14/7 auf ein besonderes Abfühlmittel
20 zu leiten.
Im Vorhergehenden ist ein komplettes Einchip-Speichersystem für Bläschendomänen beschrieben
worden. Dieses komplette System erfordert als Magnetfeld lediglich das Verschiebemagnetfeld für die
ßläschendomänen bzw. Ströme für Verschiebeleiterschleifen, wobei ein Minimum von Außenanschlüssen
notwendig ist. Falls erforderlich können die Bläschendomänengeneratoren am Eingang des Schieberegisters
zusätzlich zu denjenigen am Eingang des Schreibcodeumsetzers 14 W angebracht sein. In diesem Falle
geleitet der Schreibcodeumsetzer 141V eine einzige Mutterdomäne zum Schieberegister-Bläschendomänengenerator,
der dann aufeinanderfolgend Eingaben in die Schieberegisterschleifen 72 durchführt Bei einem
solchen Ausführungsbeispiel ergibt sich der Vorteil minimaler Verlustleistung im Schreibcodeumsetzer, da
er dann lediglich eine Bläschendomäne während des Einschreibvorgangs in die Schieberegister enthält
Üblicherweise sind alle N Leitungen in einem Codeumsetzer gleichzeitig erregt, so daß entsprechend
gleichzeitig eine Reihe von Bläschendomänen verschoben wird. Um jedoch sicherzustellen, daß nur eine
Bläschendomäne durch den Codeumsetzer geleitet wird, lassen sich aufeinanderfolgende Leitungen nacheinander
aktivieren. Selektives Aktivieren läßt sich durch Koinzidenz eines Impulses und einer Bläschendomäne
für eine gegebene Stelle erzielen. Theoretisch wäre nur eine Codeumsetzerleitung für das gesamte Speichersystem
erforderlich. Dies gibt jedoch den großen Nachteil, daß sich dann eine verhältnismäßig lange Schreibzeit
pro Bit ergibt.
Bei Betrieb des grundlegenden Codeumsetzers sind alle Codeumsetzer-Leitungspaare, d. h. jede Leitung und
ihre zugehörige Komplementleitung aktiviert, so daß sich die Auswahl eines einzigen Kanals zur Verschiebung
der Bläschendomänen ergibt. Wird ein Leitungspaar unerregt gelassen, dann ergeben sich zwei
Verschiebekanäle. Ganz allgemein läßt sich sagen, wenn jeweils ein zusätzliches Leitungspaar unerregt bleibt,
wird die Anzahl der Verschiebekanäle verdoppelt.
Dieses Prinzip läßt sich als Zugriffsmöglichkeit für einen Block von Schieberegistern anwenden z. B. unter
Verwendung aufeinanderfolgender Adressen. Wenn darüber hinaus die Adressen in Abschnitte unterteilt
sind, die Kennzeichen darstellen, dann ist der Zugriff zum Speicher über die Identifizierung eines Kennzeichens
möglich. Es wird darauf hingewiesen, daß für den Vielfach-Wortzugriff jedes Schieberegisters besonders
mit einer »L«/»0«-Steuerleitung zum Einschreiben und/oder mit einem zusätzlichen Abfühlelement zum
Auslesen ausgestattet sein muß. Die erforderlichen zusätzlichen Komponenten in Gestalt von Bläschendomänengeneratoren
und magnetoresistiven Detektoren sind dabei ohne nennenswerten Einfluß auf den
Herstellungsaufwand. Jedoch ergibt sich dabei der Vorteil, daß zusätzliche Verbindungsmöglichkeiten zur
Verfügung stehen.
Wenn das Codeumsetzer-Leitungsmuster, das einen Verschiebekanal in einem Codeumsetzer überlappt für
eine Anzahl von M Kanälen wiederholt wird, dann
*o können die Codeumsetzerimpulse gleichzeitig eine
Anzahl M Schieberegister auswählen. Das heißt daß ein entsprechend ausgelegter Codeumsetzer verwendet
werden kann, um eines aus 2N Gruppen von Schieberegistern
auszuwählen, so daß die Datenübertragungsge-
*5 schwindigkeit um den Faktor Merhöht wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Decodierer mit 2" Signaleingängen und 2N
Signalausgängen und mit N Steuereingängen, bei
welchem im Ansprechen auf verschiedene Steuerworte jeweils ein Signaleingang mit einem Signalausgang fiber einen jeweils aufgebauten Übertragungskanal verbunden wird, insbesondere zur
Verwendung als Schreib- und Lese-Adreßdecodierer für 2"dynamische Register, gekennzeichne t d u rc h ein Magnetchip (10; F i g. 3A), das in an
sich bekannter Weise in Richtung [Hz) seiner Oberflächennormalen zur Stabilisierung darin enthaltener magnetischer Bläschendomänen (34) vor- is
magnetisiert ist und Mittel (50, 52, 54, 56) zur Verschiebung dieser Bläschendomänen /34) im
Zusammenwirken mit mindestens einem, weiterhin angelegten magnetischen Verschiebefeld (W^ besitzt,
ferner dadurch, daß für jeden Übertragungskanal (44) zwei Verschiebepfade (44Λ, 44B) für Bläschendomänen 34 als Träger der Information in Form von
einzelnen Bits vorgesehen sind, wovon der erste Verschiebepfad (44A) die jeweilige Verbindung
zwischen Bläschendomänenquelle (12, 22) und dynamischem Register bzw. zwischen dynamischem
Register und Ausgabeanzeige (20) darstellt und der zweite Verschiebepfad (44B) parallel zum ersten
(44A) in einen Bläschendomänenauslöscher (46) endet, und daß in allen Übertragungskanälen (44) w
Schaltmittel (22) in Form von Leitungsschleifen zur Erzeugung örtlich lokalisierter Magnetfelder im
Ansprechen auf Steuerworte in Form entsprechender Stromimpulse durch dia Leitungsschleifen im
Zusammenwirken mit entsprechend angeordneten Verschiebemitteln zum Verschieben der Bläschendomänen (34) vom ersten Verschiebepfacl (44.A)zum
zweiten Verschiebepfad (44B) angeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschendomänenquelle (12, 22) <o
aus 2N Bläschengeneratoren (12-0,12-1,12-2, 12-3),
die auf dem gleichen Magnetchip (10) angeordnet sind wie der Decodierer, und aus Leitungsschleifen
besteht, die auf jeden Übertragungskanal (44A) je besonders einwirken, indem bei Erregung oder «
Nichterregung entsprechende Bits hierauf übertragbar sind.
3. Anordnung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerworte
bitparallel dem Decodierer über Bitspalten zuführ- so bar sind, indem an jedem Kreuzungspunkt einer
Bitspalte mit einem Übertragungskanal (44) die Schaltmittel zur Verschiebung der Bläschendomänen (34) vom ersten (44A) zum zweiten Verschiebepfad (44B) angeordnet sind.
4. Anordnung mindestens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitspalten für jedes
Bit eines Steuerwortes je eine Leitungsschleife für den wahren Wert und den Komplementärwert
enthalten.
5. Decodierer mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei seiner Anordnung
zusammen mit den dynamischen Schieberegistern als Speicher (16) auf einem gemeinsamen Magnetchip (10) ein !gemeinsamer Taktgeber (26) zur
Steuerung der Erregung der Bitspalten-Leitungsschleifen des als Schreib- (24 W) bzw. Lese-Adreßdecodierers (24R) wirkenden Decodierers und des
Verschiebefeldes (H) zur Verschiebung der Bläschendomänen (34) von der Bläschendomänenquelle
(12,22) zur Ausgabeanzeige (20) vorgesehen ist
Applications Claiming Priority (1)
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