DE2212873B2

DE2212873B2 - Aus schieberegistern aufgebaute speichereinrichtung und verfahren zum betrieb der speichereinrichtung

Info

Publication number: DE2212873B2
Application number: DE19722212873
Authority: DE
Inventors: William Francis Poughkeepsie; Brown David Trent; Walker Ernest Lee; Wappingers Falls; N.Y. Beausoleil (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-03-22
Filing date: 1972-03-17
Publication date: 1973-07-12
Also published as: AU458285B2; AU3930572A; DE2212873C3; CA945677A; GB1334663A; ES400496A1; DE2212873A1; FR2130099B1; NL7203552A; FR2130099A1; IT947678B; JPS5112489B1; CH546998A; US3670313A; SE382516B; BE781068A

Description

Die Erfindung betrifft eine aus Schieberegistern aufgebaute Speichereinrichtung zum Speichern und Auslesen von binären Daten, die durch das Vorhandensein oder Fehlen von zylindrischen magnetischen Einzelwanddomänen in einer dünnen Magnetschicht

mit senkrecht zur Ebene gerichteter Vormagnetisierung verkörpert werden, die mit Einrichtungen zur Dateneingabe und Datenausgabe durch eine Benutzereinheit, und mit Vergleichereinrichtungen und Steuereinrichtungen für die Verschiebung des Dateninhaltes der Schieberegister in wenigstens zwei geschlossenen Schleifen ausgerüstet ist und ein Verfahren zum Betrieb der Speichereinrichtung.
Die Register der Speichereinrichtung sind parallel

der Zugriffsposition zum Umordnen der Daten enthält und daß Steuermittel vorgesehen sind, um wahlweise die Zugriffsposition in die Schleife einzubeziehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anschließend näher beschrieben.

Fig. 1 dient zur Erläuterung der Organisation eines aus Schieberegistern aufgebauten Speichers

in einzeln zugängliche Gruppen und im nachfolgen- "> nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; den als Klassen bezeichnete Abschnitte aufgeteilt, Fig.2 zeigt schematisch gewisse Schiebepositio-

von denen jede Klasse eine Anzahl von Datenbits nen von zweien der X-Positionsschieberegister der und Adressenbits in jeder Schiebeposition enthält, Fig. 1 zur Erläuterung der Art der Verschiebung der die nachfolgend als Seiten bezeichnet sind. Diese Sei- Daten und die Anordnung der Eingabe-Ausgabeten können in den Positionen einer Klasse verscho- 15 Verbindungsleitungen;

ben werden. Eine Position jeder Klasse ist eine Zu- Fig.3 zeigt eine stark vergrößerte Draufsicht auf

griffsposition und ist mit Schreib- und Leseeinrich- einen Ausschnitt eines Speichers, dessen dargestelltes tungen zum Einspeichern, Auswechseln oder Ablesen Schieberegister mit zylindrischen magnetischen Einvon Daten verbunden. Auch ist es vorgesehen, die zelwanddomänen, anschaulich Magnetblasen geAdressen zu überprüfen und durch das Resultat der ^ao nannt, arbeitet;

Überprüfung den Zugriff zu einer Seite mit einer be- F i g. 4 zeigt ein Blockdiagramm von Steuerungs-

stimmten Adresse zu veranlassen, wenn diese Seite in und Zugriffsschaltungen für das in F i g. 3 dargeder Zugriffsposition steht. stellte Magnetblasen-Schieberegister;

In dünnen Magnetschichten aus bestimmten Mate- Fig. 5 zeigt in Form eines Blockdiagramms Steue-

rialien mit senkrecht zur Ebene gerichteter Vorma- as rangen zum Betrieb der Schieberegister des in den gnetisierung sind unter gewissen Bedingungen kleine Fig. 1 bis4 gezeigten Ausführungsbeispiels, insbezylinderförmige magnetische Einzelwanddomänen sondere für die Umordnung von Daten nach einem existenzfähig. Im polarisierten Licht erscheinen diese Gesichtspunkt der Erfindung; dem Betrachter in der Draufsicht kreisförmig. Unter Fig. 5 a zeigt schematisch eine Vergleicherschal-

dem Einfluß von treibenden Magnetfeldern sind 3° rung, die in der in Fig. 5 enthaltenen Adressenverdiese Einzelwanddomänen in der Schicht frei beweg- gleichereinrichtung verwendet werden kann, bar. Wandernde Einzelwanddomänen erscheinen Die Erfindung wird zuerst im Zusammenhang mit

dem Betrachter wie Perlen oder Blasen in einer Flüs- den vereinfachten Diagrammen der F i g. 1 und 2 ersigkeit, weshalb sich für diese Art von magnetischen läutert, um dadurch das Verständnis der einzelnen Domänen die anschauliche Bezeichnung magnetische 35 Betriebsschaltungen in den anderen Figuren zu erlei-Blasen oder Magnetblasen einzubürgern beginnt. ehern.

Durch den Einfluß von Magnetfeldern auf besonders Fig. 1 zeigt in Form eines Diagrammes andeu-

gestaltete Streifenstrukturen aus einer nichtmagneto- tungsweise drei in ihrem Aufbau übereinstimmende striktiven NiFe-Legierung kann die Art der Wände- Klassen oder Gruppen von Schieberegistern N, N+ I rung solcher Magnetblasen in der Schicht gesteuert 40 undW— 1, von denen jede für separaten Zugriff und d für Datenumordnung eingerichtet ist Jede dieser

j p g

für Datenumordnung eingerichtet ist. Jede dieser Klassen besteht aus einer Gruppe von Schieberegistern, die sich in Längsrichtung der Figur von oben nach unten erstrecken und die Information auch in dieser Richtung verschieben, und von denen jedes Schieberegister K Schiebepositionen aufweist, wobei K gleich ist der Speicherkapazität der Klasse mit Wörtern von hierarchisch geordneten Datenblöcken, die im folgenden Seiten genannt werden. Waagerecht bhb Shibii di Shibi

werden.

Es lassen sich besonders raumsparende Speichereinrichtungen aufbauen, die mit Magnetblasen arbeiten. Insbesondere läßt sich die praktisch unbeschränkte Bewegbarkeit der Magnetblasen in einer Speichereinrichtung ausnutzen für eine neuartige Speicherorganisation, die große Mengen von Information zu speichern gestattet, von der bei einer Verar-

beitung der Daten nur relativ wenig gebraucht wer- g g g den. Der Zugriff erfolgt halb-assoziativ durch Ver- 50 benachbarte Schiebepositionen dieser Schieberegigleich einer angeforderten Adresse mit den Adres- ster, nachstehend kurz Register genannt, enthalten senf eidern von Speicherworten. Diese hier »Seiten« alle Bits einer solchen Seite. Es besteht daher eine ergenannten Speicherworte werden nämlich durch die ste Gruppe von Registern d, deren Zahl gleich der Benutzung und den Betrieb des Speichers automa- Anzahl der Datenbits pro Seite ist, und eine zweite tisch nach der Priorität ihrer zuletzt erfolgten Benut- 55 Gruppe α, deren Zahl gleich der Anzahl der Adreszung in einer Weise umgeordnet, daß nach der be- senbits pro Seite ist. Die Daten in den Registern wertriebsbedingten Umordnung der Daten die am mei- den gemeinsam von einer Position in die nächste versten benötigten Daten günstig zur Zugriffsposition schoben, so daß sozusagen die Seiten nacheinander stehen. durchgeblättert werden. Die Position K ist diejenige

Die Speichereinrichtung nach der Erfindung ist da- 60 Schiebeposition der Seiten, welche für die Adressendurch gekennzeichnet, daß jedes K Positionen umfas- prüfung und für den Zugriff zum Lesen oder Schreisende Schieberegister eine Zugriffsposition für die ben eingerichtet ist.

Dateneingabe und Datenausgabe aufweist, daß eine Fig. 2 erläutert die Art der Verschiebung und des

erste Schleife mit einer ersten Verschieberichtung Zugriffs zu den Seiten einer Klasse von Registern. In alle K Schiebepositionen einschließlich der Zugriffs- 65 dieser Figur bedeuten die Rechtecke mit den einge-

position für den Zugriff zu den Daten enthält, daß zeichneten entgegengesetzt zueinander gerichteten

eine zweite Schleife mit einer zweiten Verschiebe- Pfeilen darin und die Leitungsverbindungen eine

richtung nur K - 1 Schiebepositionen mit Ausnahme symbolische Darstellung der topologischen Einheiten

oder der Speicherzellen, beispielsweise eines stau- Position K stand, nun die Position K — 1 erreicht sehen Zweiwegschieberegisters, wie es in Fig.3 dar- hat.

gestellt ist und anschließend noch im einzelnen be- Somit wird bei jeder Übereinstimmung nach dem

schrieben wird. Nur zwei Register der Klasse sind ge- ersten Vergleich die Klasse insofern umgeordnet, als zeigt, und zwar das in der Reihenfolge erste Datenre- 5 der Seiteninhalt, welcher beim Empfang der Anforgister <i₀ und das entgegengesetzte Endregister a_N für derung in der Zugriffsposition K stand (welcher das Seitenadressenfeld. Zwischen diesen beiden dar- seinerseits der vorhergehend angeforderte Seiteningestellten Registern liegen die übrigen (nicht darge- halt war und nun der vorletzte ist) gegen den angestellten) Datenregister d und alle anderen Adressen- forderten Seiteninhalt ausgetauscht und in die Posiregister α der Fig. 1 mit derselben Anzahl von io tion K—\ gesetzt wird, wo er, in Schieberichtung Speicherzellen und denselben Schiebeverbindungen gesehen, am dichtesten an der Vergleichs- und Zuzur gleichmäßigen Verschiebung des Dateninhaltes griffsposition K steht. In ähnlicher Weise steht der aller Register. Auch die Zellen zwischen Positionen 1 Seiteninhalt, der beim Empfang der Anforderung in und K — 4 bis K der beiden dargestellten Register der Position K—l stand, jetzt in der Position K—2, sind in der Zeichnung weggelassen worden. 15 wenn es nicht gerade der angeforderte Seiteninhalt

In Fig. 2 sind die Zellen der Register untereinan- war, und alle Seiteninhalte, die dann in Positionen der zum Verschieben der Daten in zwei verschiede- zwischen der Position K — l und der Position stannen Schleifen verbunden, von denen die eine Schleife den, welche den angeforderten Seiteninhalt enthielt, L1 die nach links verschiebende Schleife in der Fi- werden jetzt um eine Stelle weiter von der Zugriffsgur ist und auch die K Position enthält, und eine so position K weg in Schieberichtung der großen zweite Schleife L 1 die nach rechts verschiebende Schleife L1 verschoben. Somit werden alle Seitenin-Schleife in der Figur ist und ebenfalls alle Positionen, halte, ungeachtet ihrer ursprünglichen Ordnung, in jedoch mit Ausnahme der Position K enthält. Der Schieberichtung der Schleife LX umgeordnet, wenn Lese- und Schreibzugriff erfolgt parallel zu jeder Bi- sie einmal adressiert wurden, und zwar nach der zeitnärstelle der Daten einer Seite gleichzeitig in der »5 liehen Reihenfolge des Zugriffs zu diesen Seitenin-Schiebeposition K der Register, was durch die Lei- halten, wobei die neueste adressierte Seite in der Potungen mit der Bezeichnung »AUS« bzw. »EIN« dar- sition K und die älteste adressierte Seite schließlich gestellt ist. Die Klasse kann daher zu Beginn mit Sei- in der Position 1 stehen. Da die Position K von der ten geladen werden, indem man abwechselnd in die kleinen Umordnungs-Schiebeschleife Ll ausge-Zellen der Positionen K hineinschreibt und anschlie- 30 schlossen ist, bleibt die in dieser Position K stehende ßend den Inhalt aller Zellen in der Schleife L1 um angeforderte Seite trotz der Verschiebung in der kleieine Position verschiebt, das Ganze X-mal. Die er- nen Schleife Ll auch während des Umordnens sten beiden eingegebenen Seiten z.B. enden dann in adressierbar.

den Positionen K und ÜC — 1, wenn das Laden der In einem Schieberegister-Speichersystem, worin

Register abgeschlossen ist. . 35 die Seiten in einer festen Reihenfolge gehalten wer-

Eine Zugriffsanforderung zu der Klasse, in Form den — ein solches System wäre in Fig. 2 ohne die der Adresse der gewünschten Seite, wird mit den vor- RückwärtsschiebeschleifeL2 dargestellt —, errechhandenen Adressenbits der Seite in der Position K net sich die Zugriffszeit aus der Anzahl von Ververglichen und auf die Vergleicherschaltung ausgele- Schiebungen, die zur Lokalisierung der angeforderten sen. Wenn eine Übereinstimmung vorliegt, erhält die 40 Seite erforderlich sind, multipliziert mit der Schiebeanfordernde Einheit ein Signal dafür. Es erfolgt geschwindigkeit, so daß die durchschnittliche Zukeine Verschiebung, die Lese-Schreib-Schaltungen griffszeit dann (K — l)/2mal die Schiebegeschwinfür die Position K werden vorbereitet und der ange- digkeit ist, wobei K die Anzahl der Seiten in der forderte Zugriff ausgeführt. Wenn jedoch bei dem er- Klasse ist. In dem nach F i g. 2 umgeordneten System sten Adressenvergleich von der Position K her keine 45 errechnet sich die Zugriffszeit aus der Anzahl von Übereinstimmung vorliegt, wird der Registerinhalt Verschiebungen, die zur Lokalisierung der angeforeinmal in der großen Schleife L1 verschoben, so daß derten Seite erforderlich sind, multipliziert mit der der Seiteninhalt, der zuletzt in der Position K stand, Schiebezeit plus der Anzahl von Verschiebungen, die in die Position 1 der Klasse verschoben, und der Sei- erforderlich sind, um die als vorletzte adressierte teninhalt, welcher zuletzt in Position K — 1 stand, in 50 Seite in die Position K — 1 zu setzen, multipliziert die Position K verschoben wird. Die Adressenbits mit der Verschiebezeit. Trotzdem kann das System des neuen Seiteninhaltes in Position K werden mit nach F i g. 2 die durchschnittliche Zugriffszeit gegenden Adressenbits der angeforderten Seite verglichen, über einem System mit fester Reihenfolge sehr we- und wenn eine Übereinstimmung zustande kommt, sentlich reduzieren, wenn gewisse Seiten einer Klasse erfolgt der Zugriff wie bei einer Übereinstimmung im 55 mit viel größerer Häufigkeit adressiert werden als anersten Vergleich. Wenn keine Übereinstimmung vor- dere, was im allgemeinen bei programmgesteuertem liegt, läuft die Suche weiter, indem abwechselnd in Speicherzugriff der Fall ist.

der großen Schleife L1 verschoben wird und dann Wenn man als Beispiel ein Programm annimmt,

die Adresse des neu in die Position K gelangten Sei- welches nur 10 Seiten von 4096 Seiten einer Klasse teninhalts verglichen wird, so lange, bis eine Über- 60 benutzt, so stehen diese 10 Seiten in einem System einstimmung erzielt wird. nach Fig. 2 in den PositionenK bis K-9, wenn sie

Jede Übereinstimmung nach dem ersten Vergleich einmal adressiert wurden. Wenn sie danach durch liefert nicht nur den Zugriff zu der übereinstimmen- das Programm mit gleicher Häufigkeit adressiert den Seite in der Position K gemäß obiger Erklärung, -werden, ist die durchschnittliche Zugriffszeit nur sondern veranlaßt auch eine Verschiebung der Regi- 65 9mal die Schiebezeit gegenüber 2048mal der Schiesterpositionen 1 bis K—l nach rückwärts in der bezeit in einem Speichersystem mit fester Reihenkleinen Schleife L 2 um die gleiche Anzahl Schiebe- folge. Wenn das Programm einige von diesen 10 Seitakte, bis der Seiteninhalt, der ursprünglich in der ten mit noch größerer Häufigkeit benutzt als die an-

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deren, wird die durchschnittliche Zugriffszeit im be- senkrecht zur Scheibenebene gerichtet ist. Die Ma-

schriebenen System noch weiter reduziert. gnetblasen lassen sich von einem Eisennickelstreifen-

Bei der Verwendung eines Speichers aus separat muster zum anderen durch zyklische sequentielle adressierbaren Seitenklassen, die für eine Seitenum- Magnetisierung der Teile des Eisennickelstreif enmuordnung eingerichtet sind, ist es erwünscht, daß ge- 5 sters verschieben, welche einer in Betracht kommenwisse, häufiger als andere gebrauchte Seiten oder den Magnetblase am nächsten benachbart sind. Das solche Seiten, die ausschließlich von einer Anzahl geschieht durch Einwirken des Weiterleitungsfelbestimmter Programme gebraucht werden, zur Spei- des 211 in der Ebene der magnetischen Scheibe 210, cherung in verschiedene Klassen verteilt werden. welches entweder im Uhrzeigersinn oder in entgegen-Auf diese Weise können häufiger benutzte Seiten io gesetzter Richtung gedreht werden kann. Die Zeichschneller zur Vergleichs-Zugriffsposition bin wan- nung enthält Ziffern 1 bis 4 auf den Eisennickelstreidern und sind dadurch schneller adressierbar, als fenmustern, welche den gleichartig bezifferten Richwenn sie alle in einer einzigen Klasse enthalten wä- tungen des sich in der Scheibenebene drehenden maren. Die Zugriffszeit für eine begrenzte Anzahl von gnetischen Feldes entsprechen und damit anzeigen, Seiten, welche nur von bestimmten Programmen be- 15 wo eine Magnetblase im Eisennickelstreifenmuster nutzt werden, wird ebenfalls reduziert. Wenn z.B. steht, wenn das in Scheibenebene liegende Feld in die 10 Seiten des oben gegebenen Beispiels zu je die entsprechend bezifferte Richtung zeigt,
zweien auf 5 Klassen verteilt werden, dann wird die Es sei nun angenommen, daß zu Anfang keine Dadurchschnittliche Zugriffszeit nach der ersten Adres- ten im Schieberegister gespeichert sind. Daher besierung auf höchstens die doppelte Schiebezeit, d.h. »o ginnt die Beschreibung der Betriebsweise mit der erzwei Schiebetakte reduziert. Außerdem reduziert die sten Speicherung oder dem Laden von Daten in das empfohlene Verteilung auch die Wahrscheinlichkeit Schieberegister, dann wird das Auslesen aus dem der unmittelbar wiederholten Zugriffsanforderung zu Schieberegister oder Schreiben in das Schieberegister derselben Klasse. erläutert und schließlich der Vorgang des Umord-

Um den Vorteil der Prioritätssuche nach einer be- »5 nens der Daten im Schieberegister in der Reihengrenzten Gruppe von Seiten zu erhalten, die am hau- folge, daß diejenigen Daten am nächsten benachbart figsten benutzt werden, wurden bisher einige Daten- der Zugriffsposition K zu hegen kommen, die zuletzt Verarbeitungssysteme mit zusätzlichen Registern aus- benutzt werden.

gestattet, in denen diese Seiten doppelt gespeichert Der verlängerte Eisennickelstreifen 212 dient als werden. Die Seitenadressen dieser Zusatzregister 3« Magnetblasengenerator. Dieser Generatorstreifen werden zuerst abgesucht, und die Klasse, die sie teil- 212 ist etwa doppelt so lang wie jeder andere Eisenweise duplizieren, wird nur abgesucht, wenn die an- nickelstreifen im Schieberegister und kann wegen geforderte Adresse nicht in den Zusatzregistern ge- dieser Verlängerung deshalb zur Erzeugung der Mafunden wird. Durch ziemlich komplizierte Steuerun- gnetblase 213 für das Schieberegister benutzt werden, gen werden die Seiten in den Zusatzregistern entspre- 35 weil er bereits bei einer niedrigeren magnetischen chend der letzten Benutzung immer auf dem neue- Feldstärke gesättigt ist als alle anderen Eisennickelsten Stand gehalten. streifenmuster im Schieberegister. Die Erzeugung

Das in Fig. 2 und den anderen Figuren darge- einer Magnetblase am Generatorstreifen 212 bei entstellte und genauer im folgenden zu beschreibende sprechender Drehung des magnetischen Weiterlei-System hat gegenüber dem bisher gebräuchlichen Sy- 40 tungsfeldes 211 findet statt, ohne daß dadurch an anstem viele Vorteile. Ein solcher Vorteil ist die starke deren Punkten im Schieberegister solche Magnetbla-Vereinfachung von Maschinenausrüstung und Steue- sen neu erzeugt werden. Während sich das Feld entrung. Die Zusatzregister und die Ausleseeinrichtung gegengesetzt dem Uhrzeigersinn in die Richtung 4 für die duplizierten Seiten aus den Registern oder dreht, bildet sich am gleich bezifferten Punkt 4 auf Positionen der Hauptklasse fallen weg. Die Schie- 45 dem Generatorstreifen 212 eine Magnetblase. Wenn beverbindungen sind einfach und nach den Verkehrs- sich das Weiterleitungsfeld weiter entgegen dem Uhranforderungen dynamisch gesteuert. Die Betriebs- zeigersinn dreht, wird diese Magnetblase in die Posiweise wird dadurch erheblich vereinfacht. Aus- tion 3 der plattenförmigen weichmagnetischen hochtauschprobleme wie bei doppelt gespeicherten Seiten permeablen Eisennickelschicht 214, genannt Quelfallen weg. Es gibt keine doppelte Suche nach dersel- 50 lenbelag, zum Einbringen der Magnetblase in das ben Seite mehr, wie sie bei bisher gebräuchlichen Sy- Schieberegister angezogen. Befindet sich die Magnetstemen möglich war. In dem in F i g. 2 gezeigten Sy- blase 213 erst einmal in dieser Position 3, dann bildet stem werden alle Seiten einer Klasse nach einer Prio- sie gewissermaßen die Keimzelle für alle weiteren im rität abgesucht, die darauf basiert, wann die einzel- Schieberegister benutzten Magnetblasen,
nen Seiten zuletzt benutzt wurden. 55 Von diesem Quellenbelag 214 werden Magnetbla-

Fig. 3 zeigt ein Schieberegister mit geschlossenen sen in die Zugriffsposition 215 und von dort in an-

Schiebeschleifen und einer ^-Position nach der obi- dere Positionen des Schieberegisters übertragen. Zur

gen Beschreibung. Ein auf eine Schicht aufgebrach- Beschreibung dieses Vorganges wird zunächst ange-

tes, an sich bekanntes Muster aus T- und I-förmi- nommen, daß noch keine Daten im Schieberegister

gen, weichmagnetischen Streifen hoher Permeabili- 60 gespeichert sind und das magnetische Weiterleitungs-

tät, kurz Eisennickelstreifen genannt, für die Schie- feld 211 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird,

beregisterstufen, Streifenleitungen zur Steuerung und Weiter wird angenommen, daß eine binäre »1« in das

Zugriff sowie ein Ausschnitt aus der das Substrat Schieberegister eingeschrieben werden soll. In diesem

hierfür darstellenden magnetischen Scheibe 210 sind Falle wird die Magnetblase 213 in zwei 2er-Positio-

dargestellt. Die magnetische Scheibe 210 steht wie 65 nen gezogen, und zwar in eine erste 2er-Position auf

alle derartigen Scheiben, aus denen Magnetblasen- dem Quellenbelag 214 und eine zweite 2er-Position

Schieberegister dieser Art gemacht sind, unter dem auf dem T-förmigen Schreibsteuerstreifen 216. Wäh-

Einfluß eines Vormagnetisierungsfeldes, welches rend das Weiterleitungsfeld sich weiter dreht, dehnt

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sich die Magnetblase 213 immer mehr aus und reißt gnetblasen-Positionsziffern in der unteren Zeile der

schließlich unter Hinterlassen einer Magnetblase am T-förmigen Streifen nach links und anschließend

Schreibsteuerstreifen 216 ab. Auf diese Weise wird nach rechts in der oberen Zeile. Dieser Vorgang läuft

eine binäre »1« am T-förmigen Schreibsteuerstreifen weiter, bis dieses Informationsbit in die Position 2

gebildet, die dann in die Zugriffsposition 215 des 5 der Eingangsstreifenstruktur 218 für die Zugriffspo-

Schieberegisters eingesetzt wird. Um eine binäre »0« sition gesetzt ist, womit es nun in der Position K—l

am Schreibsteuerstreifen 216 darzustellen, wird an des Schieberegisters steht. Während dieses Vorgan-

die Schreibsteuerstreifenleitung 217 ein Steuerstrom ges wurden Daten nacheinander in Position 2 in je-

so angelegt, daß sein Magnetfeld dem durch den dem der periphere T-Streifen der Hauptschleife des

T-förmigen Schreibsteuerstreifen 216 erzeugten Feld io Schieberegisters mit Ausnahme der Position 2' der

entgegenwirkt, wenn das sich drehende Weiterlei- Ausgabestruktur 226 gespeichert. Um in Position 2'

tungsfeld in Richtung 2 steht. In diesem Falle wird der Ausgabestruktur zu gelangen, wird der Drehsinn

die Magnetblase 213 nicht zum Schreibsteuerstreifen des Weiterleitungsfeldes umgekehrt, sobald die letzte

216 hingezogen und somit auch in die 2er-Position Magnetblase für die Hauptschleife 228 in Position 4

am T-förmigen Schreibsteuerstreifen keine Magnet- 15 der Ausgabestruktur 226 gelangt ist. Das Weiterlei-

blase gesetzt. Durch einen Strom in der Schreibsteu- tungsfeld 211 wird dann im Uhrzeigersinn gedreht,

erleitung 217 kann man also bestimmen, ob eine bi- bis zum Füllen des Schieberegisters die Magnetblase

näre »1« oder »0« am Schreibsteuerstreifen 216 ge- in die Position 2' gebracht und somit das Schiebere-

bildet werden soll. Wenn demnach eine Magnetblase gister ganz gefüllt ist. Ist das Schieberegister geladen,

an den Schreibsteuerstreifen 216 gesetzt wird, ist eine »o können Daten im Schieberegister unter Einfluß des

binäre »1« erzeugt. Wird keine Magnetblase an den Weiterleitungsfeldes gespeichert bleiben, bis sie für

Schreibsteuerstreifen 216 gesetzt, dann ergibt sich den Zugriff adressiert werden,

eine binäre »0«. Um Daten von irgendeinem in dem Schieberegister

Die weitere Drehung des Weiterleitungsfeldes 211 gespeicherten Informationsbit auszulesen, z. B. aus

entgegen dem Uhrzeigersinn in die Richtung 3 ver- as der Bitposition 2 am T-förmigen Streifen 238, wird

schiebt die Magnetblase, falls eine solche vorhanden das Magnetfeld wieder entgegen dem Uhrzeigersinn

ist, von dem T-förmigen Schreibsteuerstreifen 216 an gedreht und die Magnetblase aus der Position 2 des

die Eingangsstreifenstruktur 218 der Zugriffsposition T-förmigen Streifens 238 schließlich in die Position 2

215 des Schieberegisters. Das Weiterleitungsfeld der Eingangs-Streifenstruktur 218 der Zugriffsposi-

dreht sich weiter entgegen dem Uhrzeigersinn und 30 tion 215 des Schieberegisters verschoben. In dieser

verschiebt die Magnetblase in die 2er-Position des Position steht das zu adressierende Datenbit in Posi-

T-förmigen Zugriffspositionsstreifens 222. Dieser tion .K—1 des Schieberegisters. Um dieses Datenbit

Punkt 2 des Zugriffspositionsstreifens ist auch die aus der Hauptschleife 232 herauszunehmen und es in

Zugriffsposition für das Schieberegister. Während die die Zugriffsposition zu bringen, wird ein Steuerim-

Magnetblase über die Schleife der Bit/Leseleitung 35 puls an die Schiebesteuerleitung 240 angelegt. Da-

224 unterhalb des Zugriffspositionsstreifens 222 vor- durch wird ein entgegengesetzt gerichtetes Feld er-

überwandert, verursacht sie eine Flußänderung in zeugt, welches das an der Position 4 der Eingangs-

der Leiterschleife, die durch eine Änderung des Streifenstruktur für die Zugriffsposition erzeugte

Widerstandswertes eines in die Schleife eingefügten Feld aufhebt, wenn das Weiterleitungsfeld in Rich-

magnetoresistiven Elementes 225 abgefühlt werden 40 tung 4 orientiert ist. Die Magnetblase wird daher nun

kann. Dieses Abfühlen während des ersten Schreib- zur Position 4' der Zugriffsposition 215 abgelenkt

zyklus stellt also in Nachprüfung sicher, daß auch die und läuft jetzt nicht in gerader Richtung zur Posi-

richtigen Daten in die Zellen eingeschrieben werden. tion 4 in der Hauptschleife 228 weiter. Während das

Die Daten in der Zugriffsposition oder in der Posi- Weiterleitungsfeld sich weiter dreht, wandert die Mation K dieses K Bit großen Schieberegisters müs- 45 gnetblase nacheinander von der Position 4' in die Posen nun in die Position K — 1 des Schieberegisters sition 3 in der Eingangsstreifenstruktur 218 und von eingegeben werden. Das erfolgt durch fortgesetzte dieser Position 3 in die Position 2 des J-förmigen Drehung des Weiterleitungsfeldes entgegen dem Uhr- Zugriffspositionsstreifens 222, wo sie durch die Abzeigersinn, so daß die Domäne aus der Abfühlposi- fühlung einer Widerstandsänderung in der Bit/Lesetion2 des Zugriffspositionsstreifens 222 über den 50 leitung 224, wie oben beschrieben, als »1« ausgelesen Querbalken des T-förmigen Streifens in die Posi- wird. Wenn die Magnetblase einmal abgefühlt ist, tion 4 und von dort in die Position 3 der Ausgabe- läuft sie am T-förmigen Streifen 222 weiter in die struktur 226 für die Zugriffsposition gelangt. Wenn Position 4, wohl wahlweise ein Impuls an die Löschdie Magnetblase in Position 1 auf der Ausgabestruk- leitung 224 angelegt werden kann, um sie durch Auftur 226 angekommen ist, verläßt sie die Zugriffsposi- 55 lösen zu zerstören oder nicht. Wenn die Daten nicht tion 215 des Schieberegisters und tritt in die erste gelöscht werden sollen, wird an die Löschleitung 245 Position des Schieberegisters ein. An diesem Punkt kein Impuls gelegt, und die Daten werden in die befindet sie sich bereits in der Hauptschleife 228 des Hauptspeicherschleife 228 zurückgebracht, sobald Schieberegisters, und während sich das Weiterlei- der nächste Zugriff erfolgt. Wenn in die Bitposition tungsfeld weiterhin gegen den Uhrzeigersinn dreht, 60 jedoch neue Daten geschrieben werden sollen, wird bewegt sich die Magnetblase in der Hauptschleife des vorher an die Löschleitung 245 ein Impuls zum Lö-Schieberegisters in Richtung des Pfeiles 232 und so- sehen der Daten angelegt. Wenn die bisherigen Damit aus der ersten Position des Schieberegisters in die ten gelöscht sind, können neue Daten in die Zugriffszweite und von dort in die dritte, und so fort. Die position 215 in gleicher Weise gesetzt werden, wie Magnetblase wandert also, mit anderen Worten, von 65 es oben in Verbindung mit dem ersten Laden des der Ausgabestruktur 226 zum I-förmigen Streifen Schieberregisters beschrieben wurde, und gleichzeitig 230, zum T-förmigen Streifen 234 und zum I-förmi- können die adressierten Daten von der Position 2 in gen Streifen 236 usw., in der Reihenfolge der Ma- die Position 4 des Γ-förmigen Streifens verschoben

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werden. Dazu wird wieder angenommen, daß in das gen wie Treiber, Verriegelungen, Vergleicher u. ä.

Schieberegister eine binäre »1« zu schreiben ist. In Sie sind nicht näher erläutert, weil sie nicht Teil der

diesem Falle wird die Magnetblase 213 in zwei vorliegenden Erfindung sind.

2er-Positionen gezogen, von denen eine am Quellen- F i g. 5 zeigt schematisch eine Steuerschaltung für belag 214 liegt und die andere am Schreibsteuerstrei- 5 die Schieberegister einer Klasse nach dem in den fen 216. Während das Weiterleitungsfeld sich weiter Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel unter Verdreht, dehnt sich die Magnetblase 213 aus und reißt Wendung von Schieberegistern und Leitungsverbinschließlich unter Hinterlassen einer Magnetblase am düngen gemäß den Darstellungen in den F i g. 3 T-förmigen Schreibsteuerstreifen 216 ab. Hiermit ist und 4. Es sind d Datenregister (von denen nur das eine binäre »1« an den Schreibsteuerstreifen ge- ίο erste und das letzte dargestellt sind), α Adressenregibracht, die weiter in die Zugriffsposition 215 des ster (von denen nur das erste und letzte dargestellt Schieberegisters zu bringen ist. Um eine binäre »0« sind) und daraus nur die Registerpositionen K—l an den T-förmigen Schreibsteuerstreifen 216 zu brin- (nächste) und 1 (entfernteste) vorhanden und dargegen, wird ein entsprechender Steuerstrom an die stellt. Die beiden Schiebeschleifen für die Schiebere-Schreibsteuerleitung 217 angelegt, um einem durch »5 gister sind entsprechend der Darstellung in F i g. 2 den Schreibsteuerstreifen hervorgerufenen Magnet- bezeichnet, und zwar die große Schleife L1 für die feld entgegenzuwirken, wenn das Weiterleitungsfeld Linksverschiebung einschließlich der Position K, und in Richtung 2 zeigt. Daher wird die Magnetblase 213 die kleine Schleife L 2 für die Rechtsverschiebung jetzt nicht zum Schreibsteuerstreifen 216 hin gezo- ausschließlich der Position K.
gen, so daß auch keine Magnetblase hieran abgesetzt »o Die Adressenbits jeder Position K der Adressenwird. register werden über Leitungen 100 an entspre-

Wenn Daten einmal in die Zugriffsposition wieder chende Anschlüsse einer Adressenvergleichereinricheingeschrieben worden sind, müssen die Daten in der tung mit der Bezeichnung ACU geleitet. Jede Binär-Hauptschleife 228 des Schieberegisters in Reihen- stelle der Seite hat in der Position K der Datenregifolge ihrer letzten Benutzung umgeordnet werden. *5 ster eine Ausgangsleitung von ihrer Ausgangsschal-Das geschieht durch Umkehren der Drehrichtung des tung der Fig. 4 zu einem mit A-3 bezeichneten Weiterleitungsfeldes 211 in den Uhrzeigersinn. Dazu UND-Glied, dessen anderer Eingang von einer Leimüssen alle Magnetblasen in der Hauptschleife in tung 104 vorbereitet wird. Weiter hat sie Eingangs-Richtung 244 um dieselbe Anzahl von Verschiebun- leitungen 107 von den UND-Gliedern A-I her, die gen verschoben werden, die erforderlich gewesen ist, 3» entsprechend mit Daten-Eingangsleitungen eines jeum die Daten in die Zugriffsposition in Richtung 232 den Schieberegisters pro Bit einer »Seite« verbunden zu verschieben. Wenn der Drehsinn auf diese Weise sind. Die UND-Glieder A -3 haben Datenausgangsleiumgekehrt wird, beginnen die Magnetblasen in der tungen 108 zum Übertragen der Daten von den ent-Hauptschleife 228, sich in der durch den Pfeil 244 sprechenden /sT-Positionen der Datenregister an die angegebenen Richtung zu bewegen, bis sie in richti- 35 Benutzereinheit des Systems. Die UND-Glieder A-I ger Reihenfolge umgeordnet sind. Gleichzeitig durch- haben Eingangsleitungen mit der Beschriftung läuft die Magnetblase in der Zugriffsposition ständig SCHREIBEN NULL von der Datenquelle des Sydie Schleife 246 zwischen der Position 2 am Zugriffs- stems, die einen Anschluß dieser UND-Glieder vorpositionsstreifen 222, der Position 3 an der Ein- bereiten, deren anderer Anschluß vorbereitet wird gangs-Streifenstruktur 218, der Position 4 an dem 4° von der Leitung 104. (Die nicht dargestellten Ein-T-förmigen Schreibsteuerstreifen 216 und der Posi- gangsleitungen zu den Eingangsanschlüssen 112 der tion 1 an dem 7-förmigen Streifen 248. Daraus ist zu /sT-Positionen der Adressenregister werden nur beersehen, wie im Schieberegister gemäß F i g. 3 die nutzt, wenn alle Schieberegister der Klassen zuerst Daten zum Lesen und Schreiben in die Zugriffsposi- geladen werden, und können z. B. von einem Zähler tion geschoben werden können und während diese 45 kommen.)

Daten in der Zugriffsposition dort gehalten werden, Eine Zugriff zu einer Seite anfordernde Benutzer-

die übrigen Daten innerhalb des Schieberegisters um- einheit sendet jedes der Adressenbits dieser Seite

geordnet werden können. über die Leitungen 118 an die UND-Glieder A-I die,

Die dargestellte Anordnung nutzt vorteilhaft die wie weiter unten erklärt wird, vorbereitet werden,

mit der Natur der Magnetblasen zusammenhängende 50 und welche die Bits über Leitungen 120 an entspre-

Bewegungsmöglichkeit in beiden Richtungen inner- chende Bitpositionen eines Speicheradressenregisters

halb eines solchen Schieberegisters aus. Das Aufbrin- mit der Bezeichnung MAR weiterleiten. Die Bits aus

gen von Datenübertragungsschleifen zur Benutzung dem MAR Register werden wiederum an entspre-

in beiden Richtungen bedingt keine wesentliche Er- chende Anschlüsse der Adressenvergleichereinrich-

höhung der genutzten Fläche auf der das Schiebere- 55 rung ACU über Leitungen 122 geleitet. Während nur

gister tragenden magnetischen Scheibe. Infolge der zwei dieser erwähnten Leitungen und Torschaltungen

beschriebenen Datenumordnungseinrichtung lassen entsprechend dem dargestellten Adressenregister ge-

sich außerdem sehr große Magnetblasen-Speicher- zeigt sind, sind natürlich α derartige Leitungen und

schleifen mit im Durchschnitt äußerst geringen Zu- Torschaltungen vorhanden.

griffsverzögerungen benutzen, verglichen mit ge-60 Die Adressenvergleichereinrichtung ACU kann

wohnlichen Schieberegistern, in denen Daten in mehr mit gebräuchlichen Vergleicherschaltungen arbeiten,

oder weniger willkürzlicher Ordnung gespeichert die dann ein Ausgangssignal auf einer Leitung mit

sind. der Bezeichnung »K eine Übereinstimmung« erzeugen.

Das Blockdiagramm in F i g. 4 zeigt schematische wenn eines der verglichenen Bits nicht überein-

Schaltungen zur Erzeugung und Auswertung elektri- 65 stimmt, und die ein Ausgangssignal auf einer Leitung

scher Signale, die für den Zugriff zu dem in F i g. 3 mit der Bezeichnung »Übereinstimmung« erzeugen,

gezeigten Schieberegister erforderlich sind. Die dar- wenn alle verglichenen Bits miteinander übereinstim-

gestellten Blöcke versinnbildlichen Standardschaltun- men. Die in Fig. Sa dargestellte Adressenver-

gleichereinrichtung ACU wird weiter unten näher beschrieben. Bei dem MdÄ-Register handelt es sich um ein konventionelles Speicherregister, welches über die Leitungen 120 1-Bits oder O-Bits empfängt.

Gleichzeitig mit dem Laden des Mdß-Registers sendet die Benutzereinheit ein Signal über eine mit »Suche« bezeichnete Leitung durch ein ODER-Glied 124 und eine mit »Vergleiche« bezeichnete Leitung und betätigt so die Vergleicherschaltung. Handelt es sich bei der angeforderten Adresse um die Adresse der zuletzt adressierten Seite, so steht diese noch in der Position K, und die Adressenvergleichereinrichtung ACU liefert ein Ausgangssignal auf die Leitung mit der Bezeichnung »Übereinstimmung«. Dadurch wird der Benutzereinheit angezeigt, daß die gewünschte Seite in der Zugriffsposition K steht.

Das Ausgangssignal auf der Übereinstimmungsleitung läuft auch zur Leitung 104 und bereitet die UND-Glieder A-2 vor, um etwaige Datensignale durchzuschalten, die von der Benutzereinheit auf die so Leitungen »Schreiben Null« gegeben werden für die Eingangsschaltung der Datenzellen der Position K. Das Übereinstimmungssignal auf der Leitung 104 bereitet auch die UND-Glieder A-3 zum Auslesen voi, so daß die Benutzereinheit wahlweise lesen oder schreiben kann. Das Übereinstimmungssignal auf der Leitung 104 bereitet auch einen Anschluß des UND-Gliedes A-6 vor, dessen anderer Eingangsanschluß vorbereitet wird durch den Zweirichtungs-K-Positionszähler 200, so daß ein Signal an die Benutzereinheit auf einer Leitung mit der Bezeichnung »Klasse verfügbar« gesendet wird, welches anzeigt, daß die Benutzereinheit eine weitere Suche beginnen kann, sobald sie ihre Lese- oder Schreiboperation abgeschlossen hat. Die Lese-Schreib-Tore A-2 und A-3 bleiben so lange vorbereitet, wie die Benutzereinheit die Suchleitung erregt.

Wenn die aufgeforderte Adresse nicht in der /^-Position steht, schaltet das resultierende Ausgangssignal der Adressenvergleichereinrichtung ACU auf der Leitung »Keine Übereinstimmung« einen entsprechenden Haltekreis ein, der in der Zeichnung mit NML bezeichnet ist. Das Ausgangssignal des WML-Kreises auf einer Leitung mit der Bezeichnung NML»Ein« geht über die Leitung 126 zum ODER-Glied 124 und verriegelt die Adressenvergleichereinrichtung ACU in dem Suche-Vergleichzustand. Außerdem werden die Eingangstore A-I für die angeforderte Adresse durch das Ausgangssignal auf der Leitung NML »Ein« jetzt abgeschaltet, die vorher durch ein Signal auf dieser Leitung über den Inverter 128 und die Leitung 130 eingeschaltet worden waren, da die NML-Verriegelung ausgeschaltet war.

Das Ausgangssignal auf der Leitung NML »Ein« bereitet außerdem einen Anschluß der UND-Glieder A-4 vor, deren anderer Anschluß vorbereitet wird durch das Fehlen eines Übereinstimmungsausgangssignals auf der Leitung 104 über die Leitung 132, den Inverter 134 und die Leitung 136. Der Ausgang des Tores A-4 auf der Leitung 138 wird auf die Linksschiebeleitungen der Schiebesteuerschaltung in Fig. 4 gegeben, was dargestellt wird durch den in F i g. 5 gezeigten Block mit der Bezeichnung »Schiebesteuereinheit« und seinen Anschluß mit der Bezeichnung »Links«, an welchen die Leitung 138 angeschlossen ist. Die »Halte«-Steuerleitungen der Schiebesteuerschaltung, die vorher durch das Fehlen eines Ausgangssignals auf der Leitung NML »Ein« über die Leitung 140, den Inverter 142 und die Leitung 144 zum Halteeingang der Schiebesteuereinheit erregt wurden, werden jetzt abgeschaltet durch das invertierte Ausgangssignal von der Leitung NML »Ein«.

Der Block 200 mit der Bezeichnung Zweirichtungs-Ä-Positionszähler in Fig.5 kann irgendein Zähler sein, der in einer Richtung aufwärts die Anzahl der Linksverschiebungen der Verschiebeschaltung bei einer Suche bis zum Finden der gewünschten Seite und in der Gegenrichtung abwärts die Zahl auf Null zurückzählt, was dann durch ein Ausgangssignal angezeigt wird.

Wenn die erste Linksverschiebung einen erfolgreichen Vergleich ergibt, wird das Übereinstimmungs-Ausgangssignal auch an die Benutzereinheit gegeben und bereitet die Lese- und Schreibtore nach obiger Beschreibung vor. Außerdem schaltet das Ubereinstimmungs-Ausgangssignal auf der Leitung 104 das UND-Glied A-A über den Inverter 134 ab und über die Leitung 158 einen Anschluß des UND-Gliedes A-S ein, dessen anderer Anschluß durch das Verriegelungs-Ausgangssignal auf der Leitung NML »Ein« vorbereitet wird. Das Tor A-S erregt die RECHTS-Schiebeleitungen in Fig.4, um eine erste Rechtsverschiebung zu veranlassen, über die in F i g. 5 gezeigte Verbindungsleitung 160 zwischen dem Ausgang des Tores A-S und dem »Rechts«-Eingang der Schiebesteuereinheit. Da hier angenommen wird, daß die gewünschte Seite nach der ersten Linksverschiebung gefunden ist, verschiebt die erste Rechtsverschiebung die Seite, die vorher in der Zugriffsposition K stand, aus der Position 1 in die Position K-I, während die Position K auf Grund der in Fig.4 gezeigten Verbindungen mit der Rechtsverschiebesteuerung im Haltezustand für den Zugriff bereit bleibt.

Das Ausgangssignal vom Tor A-6 schaltet die NML-Verriegelung über die an ihren Ausgangs-Anschluß führende Leitung 162 ab und sendet das Signal »Klasse verfügbar« an die Benutzereinheit. Das Fehlen des Ausgangssignals auf der Leitung NML »Ein« schaltet das Tor A-S ab, hält das Tor A-4 abgeschaltet und stellt über die Leitung 140, den Inverter 142, die Leitung 144 und die Halteverbindungen, die in F i g. 4 gezeigt sind, alle Schieberegisterpositionen auf »Halten« zurück.

Wenn die gewünschte Seite nicht durch den ersten oder zweiten Vergleich ermittelt wird, läuft die Linksverschiebung weiter, bis die gewünschte Seite die Position K erreicht, weil ein vorhandenes Ausgangssignal auf der Leitung NML »Ein« und ein nicht vorhandenes Ausgangssignal auf der Leitung 104 das Tor A-4 durchgeschaltet und das Tor A-S sowie die Halteverbindungen ausgeschaltet lassen. Das resultierende Übereinstimmungs-Ausgangssignal läßt dann dieselben Operationen ablaufen, die soeben für den Fall einer Übereinstimmung bei der ersten Verschiebung beschrieben wurden, jedoch ergibt sich nun eine höhere Anzahl von Rechtsverschiebungen, die gleich der Anzahl von Linksverschiebungen ist, die zur Lokalisierung der gewünschten Seite erforderlich waren.

Die Adressenvergleichereinrichtung^Ci/, welche in Fig. 5 a dargestellt ist, arbeitet mit Antivalenzgliedern 170, deren beide Eingangsanschlüsse entsprechend mit den Leitungen 100 von den X-Positions-Adressenbits und den Leitungen 122 von den Adressenbits des ΜΛ-R-Registers verbunden sind. Die Ausgangs-

15 16

leitungen 172 der Antivalenzglieder 170 sind mit durch die gestrichelte Linie mit der Bezeichnung

einem ODER-Glied 174 verbunden. Die Ausgangs- »Eingabe« 1 in Fig. 5 angedeutet ist. Diese »1« ist

leitung 176 des ODER-Gliedes ist an einen Anschluß dauernd im Zähler gespeichert, alle anderen Zellen

eines ersten UND-Gliedes 178 und über einen Inver- stehen im »O«-Speicherzustand.

ter 180 an einen Anschluß eines zweiten UND-Glie- 5 Wenn der jeweilige Inhalt der Daten- und Adres-

des 182 angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der senregister in Fig.5 nach links durch Vorbereitung

beiden UND-Glieder 178 und 182 werden von einem des UND-Gliedes A-A und der Linksschiebesteue-

Signal auf der Leitung »Vergleich« in F i g. 5 vorbe- rung der F i g. 4 verschoben werden, wird der Inhalt

reitet. Ein Ausgangssignal vom Tor 178 wird auf der durch diesselbe Steuerschaltung verschoben und so

Leitung »Keine Übereinstimmung« geleitet, wogegen io die binäre »1« von der Schiebeposition 1 nacheinan-

ein Ausgangssignal vom Tor 182 auf die überein- der nach links bei jeder Verschiebung in die Zellen

Stimmungsleitung gegeben wird. übertragen, so daß die Anzahl der Linksverschiebun-

Da ein Antivalenzglied mit zwei Anschlüssen nur gen gezählt oder hochgezählt werden, wie durch die ein Ausgangssignal liefert, wenn seine beiden Ein- Linksverschiebeschleife der Fig.5 mit der Bezeichgangswerte unterschiedlich sind, erzeugt jede Differenz 15 nung »Hochzählen« (Linksverschiebung) wiedergezwischen den Werten der entsprechenden Bits auf geben. Wenn die gewünschte Seite lokalisiert ist und den Leitungen 100 und 122 ein Ausgangssignal von die Daten- und Adressenregister durch Vorbereitung ihrem Antivalenzglied 170, welches über das der Rechtsverschiebeschaltung in F i g. 4 nach rechts ODER-Glied 174 auf die Leitung 176 und über das verschoben werden, wird der Inhalt des Zählers 200 Tor 178 auf die Leitung »Keine Übereinstimmung« ao gleichzeitig mit den anderen Registern ebenfalls nach geleitet wird, wogegen wegen des Inverters 180 kein rechts verschoben, was in F i g. 5 durch die Rechts-Ausgangssignal auf der Übereinstimmungsleitung er- verschiebeschleife mit der Bezeichnung »Herunterscheint. Wenn alle verglichenen Bitwerte jeweils zählen« (Rechtsverschiebung) dargestellt ist. Wenn paarweise gleich sind, liefern die Antivalenzglieder die heruntergezählte Zahl den Wert der heraufge-170, das ODER-Glied 174 und das Tor 178 kein Si- as zählten Zahl erreicht, steht der Seiteninhalt, der zu gnal auf die Leitung »Keine Überienstimmung«, wo- Anfang der Suche in Position K stand, in der Posigegen der Inverter 180 ein Ausgangssignal vom Tor tion K-1 und der Einerwert ist in Zählerstellung 1 182 für die Übereinstimmungsleitung erzeugt. ' zurückgeführt, wo er über Leitung 202 an das Tor

Wenn die Register der Klasse am Anfang geladen Λ-6 ausgelesen wird. Alle Schieberegister einschließwerden, wird eine binäre »1« in die Einerpcisitions- 30 lieh des Zählers 200 werden hiermit auf die Haltebezelle am rechten Ende des Zählers eingegeben, was dingung zurückgestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus Schieberegistern aufgebaute Speichereinrichtung zum Speichern und Auslesen von binären Daten, die durch das Vorhandensein oder Fehlen von zylindrischen Domänen, genannt Magnetblasen, in einer dünnen Magnetschicht mit senkrecht zur Ebene gerichteter Vormagnetisierung verkörpert werden, mit Einrichtungen zur Dateneingabe und Datenausgabe durch eine Benutzereinheit, mit Vergleichereinrichtungen und Steuereinrichtungen für die Verschiebung des Dateninhaltes der Schieberegister in wenigstens zwei geschlossenen Schleifen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes K Positionen umfassende Schieberegister eine Zugriffsposition (215) für die Dateneingabe und Datenausgabe aufweist, daß eine erste Schleife (L T) mit einer er- ao sten Verschieberichtung (232) alle K Schiebepositionen einschließlich der Zugriffsposition (215) für den Zugriff zu den Daten enthält, daß eine zweite Schleife (L 2) mit einer zweiten Verschieberichtung (Pfeil 244) nur K — 1 Schiebepositio- as nen mit Ausnahme der Zugriffsposition (215) zum Umordnen der Daten enthält und daß Steuermittel (211, 240) vorgesehen sind, um wahlweise die Zugriffsposition (215) in die Schleife (228) einzubeziehen.

2. Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine streifenförmige Schreibsteuerleitung (217) in der Zugriffsposition (215) unterhalb der magnetischen Scheibe (210) in dem Gebiet zwischen einem Magnetblasen-Quellenbelag (214) und einem T-förmigen Schreibsteuerstreifen (216) eine Leiterschleife bildet.

3. Speichereinrichtung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine streifenförmige Bit/Leseleitung (224) in der Zugriffsposition (215) unterhalb der magnetischen Scheibe (210) in dem Gebiet zwischen der Eingangs-Streifenstruktur (218) und dem T-förmigen Zugriffspositionsstreifen (222) eine Leiterschleife bildet, in welche ein magnetoresistives Abfühlelement (225) eingefügt ist.

4. Speichereinrichtung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine streifenförmige Löschleitung (245) in der Zugriffsposition (215) unterhalb der magnetischen Scheibe (210) in dem Gebiet zwischen der Ausgangs-Streifenstruktur (226) und dem T-förmigen Zugriffspositionsstreifen (222) eine Leiterschleife bildet.

5. Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine streifenförmige Schiebesteuerleitung (240) in der Zugriffsposition (215) unterhalb der magnetischen Scheibe (210) in dem Gebiet zwischen der Eingangs-Streifen- $0 struktur (218) und dem I-förmigen Eisennickelstreifen der letzten Verschiebeposition (K — 1) eine Leiterschleife bildet.

6. Verfahren zum Betrieb der Speichereinrichtung mindestens nach Anspruch 1, dadurch ge- $5 kennzeichnet, daß durch Magnetisierung eines in den Abmessungen gegenüber den restlichen Eisennickel-Streifenstrukturen der Anordnung vergrößerten Generatorstreifens (212) die Bildung einer Magnetblase (213) veranlaßt wird, die als Keimzelle für alle in der Speichereinrichtung verwendeten Magnetblasen dient, und daß ein sich drehendes und im Drehsinn umkehrbares magnetisches Weiterleitungsfeld (211) in der Ebene der dünnen magnetischen Scheibe (210) angelegt wird, dessen zyklische Magnetisierung von Eisennickel-Streifenstrukturen die Magnetblasen im einen (1, 2, 3, 4) oder anderen (4, 3, 2, 1) Richtungssinn wandern läßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Laden des Schieberegisters einer Binärstelle jeweils ein Bit von aufeinanderfolgenden Datenseiten abwechselnd in die Zugriffsposition (K) hineingeschrieben und anschließend der gesamte Dateninhalt des Schieberegisters jeweils um eine Schiebeposition in der Verschiebeschleife (Ll) der ersten Verschiebeeinrichtung über die Position 1 und die folgenden Positionen verschoben wird, das Ganze K-mal, bis das zuerst eingegebene Bit wieder in der Position (K), das als zweites eingegebene Bit in der Position (K- 1) und die weiteren Bits in entsprechender Weise gespeichert sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum parallelen Zugriff zu den Bits einer angeforderten Datenseite in einer Klasse von Schieberegistern die in den Zugriffspositionen (K) stehenden Bits des Adressenfeldes mit den Bits der von der Benutzereinheit angeforderten Adresse verglichen werden und daß bei Übereinstimmung die Zugriffspositionen der Schieberegister des Datenfeldes zur Benutzereinheit durchgeschaltet werden.

9. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nicht-Übereinstimmung der Adressen der Dateneinheit der Schieberegister in der ersten Verschiebeeinrichtung um eine Anzahl Schiebeschritte so lange verschoben wird, bis Übereinstimmung besteht und der Zugriff erfolgen kann, währenddem ein Zweirichtungs-K-Positionszähler die Anzahl der Schiebeschritte aufwärts zählt.

10. Verfahren nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Übereinstimmung die Daten in der Zugriffsposition für den Zugriff verfügbar bleiben, während der Dateninhalt der übrigen Positionen der Schieberegister in der zweiten Verschiebeeinrichtung — unter Ausschluß der Zugriffsposition — um die gleiche Anzahl von Schiebeschritten verschoben wird, währenddem der Zähler auf Null abwärts zählt, wodurch die Bits der vorhergehend zuletzt angeforderten Datenseite nunmehr in der der Zugriffsposition (K) unmittelbar benachbarten Position (K-1) gespeichert werden.