DE2164794C3

DE2164794C3 - Decodierer

Info

Publication number: DE2164794C3
Application number: DE2164794A
Authority: DE
Inventors: Hsu Chang; Eugene Ronald Genovese
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-27
Publication date: 1979-12-06
Also published as: JPS5112488B1; GB1367473A; FR2119972B1; FR2119972A1; US3701125A; DE2164794A1; CA960359A; DE2164794B2; IT940706B

Description

Die Erfindung betrifft einen Decodierer L<it 2^N Signaleingängen und 2^N Signalausgängen und mit //-Steuereingängen, bei welchem im Ansprechen auf verschiedene Steuerworte jeweils ein Signaleingang mit einem Signalausgang über einen jeweils aufgebauten Übertragungskana! verbunden wird, insbesondere zur Verwendung als Schreib- und Lese-Adreßdecodierer für 2^w-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 Biäschendomänenquelle 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 Sqhieberegister beschrieben, deren Speicherschleifen Bläschendomänenzerteiler besitzen, um so ein zerstörungsfreies Auslesen zu gewährleisten. Weiterhin lassen sich individuelle Feststellungs- und Anzeigemittel an die Übertragungskanältr jedes Lesecodierers anschließen; am einfachsten ist es jedoch, einen einzigen Detektor zu verwenden, der dann selektiv über dem Lesedecodierer an die verschiedenen Schieberegisterschleifen anschließbar ist

Im erfindungsgemäßen magnetischen Bläschendomänendecodierer besteht das grundlegende Schaltglied aus einer Leitungsschleife, die auf einem entsprechenden weichmagnetischen T-Streifenmuster, bestehend aus einer Ni-Fe-Legierung eines Schieberegisters aufliegt Damit läßt sich dann eines von :2'^V-Schieberegistern über eine Anzahl NSteuereingänge ansteuern.

Als Bläschendomänenquelle dient in vorteilhafter Weise eine Anzahl von 2"-Bläschendoinänengeneratoren, die auf dem gleichen Magnetchip angeordnet sind wie der Decodierer im Zusammenwirken mit Leitungsschleifen, die auf jeden Übertragungskanai hier besonders einwirken, indem bei Erregung oder Nichterregung entsprechende Bits hierauf fibertragbar sind.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Steuerworte bitparallel dem Decodierer über Bitspalten zugeführt, indem an jedem Kreuzungspunkt einer Bitspalte mit einem Übertragungskanal die Schaltmittel zur Verschiebung der Bläschendomänen 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 s~>

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 Decodierers und des Verschiebefeldes zur Verschiebung der Bläschendomänen von der Bläschendomänenquelle zur Ausgabeanzeige vorgesehen ist.

Die gesamte Anordnung des Speichersystems auf -ti 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 ~>o 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 Anlegen zusätzlicher Magnetfelder überhaupt nicht erforderlich. r> Des weiteren lassen sich infolge der Anwendung von Leitungsschleifen Stromimpulse zur Bitdarstellung leicht in entsprechende Bläschendomänendarstellung umwandeln und bei Anwendung magnetoresistiver Bläschendomänenabfühier ist auch die Umwandlung so 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,

F i g. 3A einen Schreib- bzw. Lese-Codeumsetzer,

Fig.3B eine Funktionstabelle für den Codeumsetzer nach F i g. 3 A,

Fig.4 ein anderes Ausführungsbeispiel für ein ODER-Glied,

F i g. 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 Bläschendomänengeneratort* 12, dem Schreibcodeumsetzer 14 W, dem 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 erfoigt hier durch Drehen des Verschiebefeldes //in 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 magnetkierte 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 XAR unter der Steuerung der Adreß- und Treibereinheit 24/? zum Lesen des Speichers betrieben. Beide Adreß- und Treibereinheiten 24 W und 24/7 besitzen eine Anzahl /V von Steuerleitungen, die jeweils zum Schreibcodeumsetzer 14VV und zum Lesecodeumsetzer 14/? führen. Im hier gezeigten Beispiel ist JV=* 2. Da eine Steuerleitung aus der Hin- und Rückleitung besteht sind demnach die Steuranschlüsse am Schreibcodeumsetzer 14 W mit den Bezeichnungen Ä, A₁ Ή, Β 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 XAR 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 14IV die Eingabe von Bläschendomänen aus dem Bläschendomänengenerator 12 wahlweise in die verschiedenen Speicherstellen. In der Anordnung nach F i g. 1 sind vier ϊ Bläschendomänengeneratoren gezeigt, wobei vier Leitungen den Schreibcodeumsetzer 14 W mit dem Speicher 16 verbinden. Entsprechend verbindet ein Schreibcodeumsetzer 14/? die verschiedenen Speicherplätze im Speicher 16 wahlweise mit dem Bläschendo- hi mänendetektor 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. ΐί

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 hphanHplt wprHpn

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 Fig. 2 gezeigt ist. Eine grundlegende Voraussetzung hierfür ist, daß die Verschiebemittel aus T- und I-förmigen, weichmagneti- ⁱⁿ sehen 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 entgegenge- "o setzt gerichtet sind.

Das bedeutet, daß die Domänen 34 auf ihrem jeweiligen Hatz wahrend 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 Streifenelement 40.

Fließt ein Strom ausreichender Stärke in der Stromsch'eife 32, um die Bläschendomäne während der Drehung des Magnetfeldes H in die Winkellage 2 abzustoßen, dann kann sich die Biäschendomäne 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 H der Winkellage 3, dann folgt die Bläschendomäne 34 der gestrichelt gezeichneten Linie 42 bis zur Position 3 auf dem T-förmiger. Streifer.elerr.er.t 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 isl 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 Magnetchipoberfläche liegt, jedoch entgegengesetzt isl zu den Streumagnetfeldern, die durch magnetische Ladungen entstehen, die an den Polen der T- und I-förmigen Streifenelemente durch das rotierende

Maonptfplrj A/ inrjijvjprt «inrj Fin ODER-GÜed di?S^p!

Art kann Umsetzungsfunktionen wunschgemäß durchführen, wie weiter unten gezeigt.

Der in Fig. 3A gezeigte Codeumsetzer wendel verschiedene Steuerschleifen, nämlich Ä, A, B, B an. Λ und A ebenso wie B und B sind jeweils komplementär und können jeweils von einem Treiber abgeleitei werden. In dieser Anordnung wird für die Codeumsetzung vorausgesetzt, daß ein Schreibcodeumsetzer 2^Λ Bläschen^imänengeneratoren 12 mit 2^N Schieberegistern im Speicher 16 verbindet. Hierbei ist es klar, daO dieser Codeumsetzer ebensogut ein Lesecodeumsetzet sein kann, der wahlweise jeden Speicherplatz im Speicher 16 mit einem Abfühlvers'ärker 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 »Ow-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.

Uer (Jodeumsetzer besitzt eine Anzahl von Verschiebekanälen, in denen für einen Bläschendomänengenerator 12 jeweils ein Zweifachkanal vorgesehen ist. Dieser Zweifachkanal besitzt eine Verschiebebahn 44/1. die mit einem Platz, z. B. ein Schieberegister im Speicher 16, verbunden ist und eine zweite Verschiebebahn 44ß an deren Ende ein Bläschendomänenauslöscher liegt. Die jeweils von den Bläschendomänengeneratoren 12 erzeugten Bläschendomänen 34 werden längs der Verschiebebahnen 44Λ oder 44S weitergeleitet, je nachdem, ob Steuersignale in den Steuerschleifen Ä, A₁ B, B auftrete.· 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 4SA und 48B bestehen, wobei der zuletztgenannte weichmagnetische Streifen als gestrichelte Linie dargestellt ist, um anzuzeigen, daß sich dieser weichmagnetische Streifen 48Ö auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Magnetchips 10 befindet Bläschendomänenauslöscher dieser Art bedienen sich eines örtlich lokalisierten Magnetfeldes zwischen den gegenüberliegenden Ender, dieser Streifen 48.4 und 4SB, um die zwischen diesen Streifenelementen eingefangenen Bläschendomänen auszulöschen.

Die Codeumsetzer- und Biäschendomänenauslöscher 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 erforderi.chcn, 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 Ή je einen Stromimpuls, jedoch nicht die Steuerschleifen A und B. Dies hat zur Folge, daß eine Bläschendomäne 34 am T-förmigen Streifeneiement 5ö ohne unterbrechung vorbei wandert, da kein Steuersignal in der Steuerschleife B auftritt. Die Bläschendomäne 34 setzt ihre Bewegung bis zum T-förmigen Streifeneiement 52 also ohne Aufenthalt fort. Aber auch an diesem T-förmigen Streifeneiement 32 wandert sie vorüber, obgleich hier in der Steuerschleife B ein Strom auftritt, da nämlich die beiden Leiter der Steuerschleife Έ 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 Streifeneiement 50 bewegt sich die Bläschendomäne unter dem T-förmigen Streifeneiement 54 vorbei zum T-förmigen Streifeneiement 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 Bläschsndomänengeneratoren 12-1, 12-2,12-3

»i* Aon weri/i

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

s 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 14/? und des Schreibcodeumsetzers 14W gezeigt, die entsprechende Verbindungen in Form von Verschiebeis 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 Biäschendomänenauiieiier 76. Dieser Biäschendomä 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 Strei- 78 nnH βΩ

I Tn*o

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 Ausführungsbeispiei werden Stromschleifen zur Verschiebung der Bläschendomänen benutzt Eine in Pfeilrichtung 58 wandernde Bläschendomäne ändert hierin ihre Bahn, um der Pfeilrichtung 60 zu folgen, wenn ein Steuerstrom I_c in der Leiterschleife 62 auftritt, die an der Unterseite des Magnetchips 10 angebracht ist Durch den Strom /_cwird ein 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 Leiterschleifen 64 und 70.

Unter Anwendung des oben gezeigten Prinzips lassen sich für Verschiebemittel der Bläschendomänen 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.

Nach Beschreibung der Codeumsetzer sollen nun-

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

so benachbart Die sich vom T-förmigen weichmagnetischen Streifen 86 zum L-förmigen Streifen 88 bewegenden Bläschendomänen 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

eo 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 U\R ein. In Abhängigkeit von den auf den Leitungen A, A₁ B und B auftretenden Steuersignalen können dann diese Bläschendomänen zur Abfühlverstärkungseinheit 20 wandern oder auch nicht. Wird angenommen, daß »ie 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/?; es kann aber auch ein Einzelabfühlelement vorgesehen sein. Falls erforderlich, kann aber auch ein sogenannter Trichterkreis vorgesehen werden, um jeden Ausgangskanal des Lesecodeumsetzers 14Λ 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 Bläschendomänen 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 14 W 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 ScnieDeregister enthält.

Üblicherweise sind alle N Leitungen in einem Codeumsetzer gleichzeitig erregt, so daß entsprechend gleichzeitig eine P_eihe von Bläschendoniänen verschoben wird. Um jeipch 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 Verschie bung der Bläschendomänen ergibt. Wird ein Leitungs paar 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.

M 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

κ 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 ir. einem Codeumsetzer überlappt, für eine Anzahl von M Kanälen wiederholt wird, dann

«o können die Codeumsetzerimpuise gleichzeitig eine Anzahl MSchieberegister auswählen. Das heißt, daß ein entsprechend ausgelegter Codeumsetzer verwendet werden kann, um eines aus 2^N Gruppen von Schieberegistern auszuwählen, so daß die Datenübertragungsge-

*⁵ schwindigkeit um den Faktor Merhöht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Decodierer mit 2* Signaleingängen und 2* Signalausgängen und mit N Steuereingängein, bei welchem im Ansprechen auf verschiedene Stieuerworte jeweils ein Sigjialeingang mit einem Signalausgang über einen jeweils aufgebauten Übertragungskanal verbunden wird, insbesondere zur Verwendung als Schreib- und Lese-Adreßdec:odierer für 2^N dynamische Register, gekennzeichnetdurchein 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- '5 magnetisiert ist und Mittel (50, 52, 54, 56) zur Verschiebung dieser Bläschendomänen (34') im Zusammenwirken mit mindestens einem, weiterhin angelegten magnetischen Verschiebefeld (H) besitzt, ferner dadurch, daß für jeden Übertragungskanal (44) zwei Verschiebepfade (44Λ, 44B) für Blaschendomänen 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 d?ß in allen Übertragungskanälen (44) Schaltmittel (22) in Form von Leitungsschleifen zur Erzeugung örtlich lokalisierte; Magnetfelder im Ansprechen auf Steuerwerk in Form entsprechender Stromimpulse durch die Lt längsschleifen im Zusammenwirken mit entsprechend angeordneten » Verschiebemitteln zum Verschieben der Bläschendomänen (34) vom ersten Verschiebepfad (44A) zum zweiten Verschiebepfad (44ßjangeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschendomänenquelle (12, 22) ίο aus 2" Bläschengeneratoren (12-0, 12-1, 12-2, 112-3), die auf dem gleichen Magnetchip (10) angeordnet sind wie der Decodierer, und aus Leitungsschleifen besteht, die auf jeden Übertragungskanal (44,4J 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 zufuhr- w bar sind, indem an jedem Kreuzungspunkt einer Bitspalte mit einem Übertragungskanal (44) die Schaltmittel zur Verschiebung der Bläschendomänen (34) vom ersten (44/t^zum zweiten Verschiebepfad (442?/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. so

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-Leitumgsschleifen des als Schreib- (24 W) bzw. Lese-Adreßdecodierers (24R) wirkenden Decodieren und des Verschiebefeldes (H) zur Verschiebung der Bläschendomänen (34) von der Bläschendomänenquelle (12,22) zur Ausgabeanzeige (20) vorgesehen ist.