DE2227007C3 - Bläschendomänen-Speichervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bläschendomänen-Speichervorriclitung, wie sie dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

Die Verwendung von magnetischen zylindrischen Bläschendomänen zur Informationsverarbeitung läßt sich z. B. der US-Patentschrift 34 60 116 entnehmen. Die genannten Bläschendumänen sind bekanntlich örtlich lokalisierte Bereiche, deren Magnetisierung entgegengesetzt zu der sie umgebenden magnetischen Schicht gerichtet ist, wobei die Magnetisierungsrichtungen senkrecht zur Ebene der magnetisierbaren Schicht verlaufen. Fernerhin stellen diese Bläschendomänen in der Magnetschicht verschiebbare Einzelwanddomänen dar, deren Begrenzungen also unabhängig von den Rändern dieser magnetisierbaren Schicht sind. Wie sich aus dem bereits Gesagten ergibt, besitzt die magnetisierbare Schicht eine uniaxiale Anisotropie mit einer Achse der leichten Magnetisierbarkeit in Richtung der Normalen zur Magnetschichtoberfläche.

Aus der oben genannten US-Patentschrift geht also hervor, daß sich diese Domänen mit Hilfe von dort angegebenen Weiterleitungsmaßnahmen innerhalb der magnetisierbaren Schicht von einer Stelle zur anderen verschieben, also weiterleiten lassen. Mit Hilfe entsprechender Mittel lassen sich diese Domänen auch aufspalten, so daß sie hierdurch verdoppelt werden; sie lassen sich an vorgebbaren Stellen innerhalb der magnetisierbaren Schicht erzeugen, um so Information einschreiben zu können; sie lassen sich abfühlen, um Information auszulesen, und sie lassen sich vernichten, so daß innerhalb der magnetisierbaren Schicht vorgesehene Speicheranordnungen gelöscht werden können. Diese Funktionen an sich sollen jedoch nicht Gegenstand vorliegender Erfindung sein.

In der deutschen Patentschrift 21 64 794 ist ein komplettes Magnetspeicherscheibchen vorgeschlagen, bestehend aus einer einheitlichen magnetisierbaren Schicht, die derart ausgebildet ist, daß sich durch magnetische Bläschendomänen dargestellte Information verarbeiten läßt. Schreib-, Lese-, Speicher- und Decodierfunktionen lassen sich in der magnetisierbaren Schicht eines einzigen Speicherscheibchens durchführen, so daß hierdurch nur eine Minimalanzahl von Zwischenverbindungen bei Verwendung von mehreren derartigen Speicherscheibchen zu ihrem Zusammenwirken erforderlich ist. Dabei ist hier insbesondere vorgesehen, daß das in Richtung der Magnetschichtebene angelegte magnetische Weiterleitungsfeld für hierin auftretende Bläschendomänen gleichzeitig dazu verwendet wird, um oben angegebene Funktionen durchführen zu können. Der hierbei verwendete Decodierer enthält allerdings keinerlei Maßnahmen, Information aus irgendeinem ausgewählten Schieberegister im Einzelfall auszulesen und als Folge hiervon das Einschreiben neuer Information in das betreffende ausgelesene Schieberegister zu veranlassen. Um jedoch eine vollständige Decodierfunktion durchführen zu

können, sind Maßnahmen zur Löschung von den betreffenden Speicheranordnungen nicht nur zweckmäßig, sondern auch von erheblichem Vorteil. Weiterhin dürfte es außerordentlich zweckdienlich sein, wenn die Decodierung für diese Löschfunktion gleichzeitig mit dem Decodiervorgang zum Schreiben und Lesen mit einer minimalen Anzahl von vorzusehenden Zwischenverbindungen unter möglichst geringer Platzbeanspruchung auf der magnetisierbaren Schicht durchgeführt werden kann.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Bläschendomänen-Speichervorrichtung mit Decodiermaßnahmen, bestehend aus Domänen-Ringschieberegistern, bereitzustellen, wobei Mittel zum Auslesen von Information aus ausgewählten Domänen-Ringschieberegi^tern vorgesehen sind, indem die hierzu benötigte Auslesesteuereinheit möglichst einfach in ihrem Aufbau ist, und um das Auslesen bzw. Löschen .aller Domänen-Ringschieberegister bzw. der ausgewählten Domänen-Ringschieberegister zerstörend oder zerstörungsfrei zu veranlassen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie es dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist. Damit ergibt sich dank der Erfindung der Vorteil, daß sich Information aus einer ausgewählten Anzahl von Domänen-Ringschieberegistern löschen läßt sowie neue Information an so frei gewordene Stellen mit einer einzigen Auslesesteuerleiterschleife einschreiben läßt. Dies bedeutet, daß der Platzbedarf für die erfindungsgemäß aufgebaute Speichervorrichtung und damit die magnetisierbare Speicherschicht in ihren Ausmaßen kleingehalten werden kann. Je nach Steuerung der Auslesesteuerschleife kann zerstörungsfreies oder zerstörendes Auslesen angewendet werden. Da außerdem nur eine einzige Auslesesteuerschleife als Auslesesteueranordnung verwendet wird, ist der Bedarf an Zwischenverbindungen ebenfalls auf ein Minimum beschränkt.

Die Bläschendomänen-Speichervorrichtung besteht also aus mehreren Domänen-Ringschieberegistern, denen jeweils eine Schreibimpulsquelle zum Einschreiben von Daten in vorgesehene Schreibabschnitte zugeordnet ist. Ein Lesedecodierer, der aus Leiterschleifen besteht, die jeweils alle Domänen-Ringschieberegister erfassen, dient zur Auswahl vorgegebener Domänen-Ringschieberegister, zwecks Auslesens der hierin enthaltenen Daten. Dieser Lesedecodierer der Bläschendomänen-Speichervorrichtung besitzt 2^W-Eingänge, die von e'ner Decodierimpulsquelle aus betätigt werden. In Abhängigkeit von der jeweils anliegenden Eingangsvorgabe lassen sich alle 2^/v-Domänen-Ringschieberegister zum Auslesen der hierin enthaltenen Information auswählen. Ebensogut läßt sich aber auch der hier gezeigte Decodierer nach Bedarf auch als Schreibdecodierer verwenden.

Unter der Wirkung der Decodierimpulsquelle werden bei Betrieb Bläschendomänen von ausgewählten Domänen-Ringschieberegistern von dem einen auf einen anderen magnetischen Weiterleitungspfad des jeweiligen Domänen-Ringschieberegisters übertragen. Hierbei ist der eine magnetische Weiterleitungspfad zur Übertragung der Bläschendomänen auf einen Detektor für zerstörendes Auslesen der Information im zugeordneten ausgewählten Domänen-Ringschieberegister vorgesehen, wohingegen der andere magnetische Weiterleitungspfad zur Übertragung der Bläschendomänen auf einen Domänenaufspalter dient. Daraus ergibt sich, daß jedem Domänen-Ringschieberegister ein derartiger Domänenaufspalter zugeordnet sein muß. Bläschendomänen, die auf einen derartigen Domänenaufspalter gelangen, werden dort in zwei Bläschendomänen geteilt, wovon die eine zum Detektor zum Auslesen und die andere wieder zurück auf das jeweils zugeordnete Domänen-Ringschieberegister übertragen wird. Eine Steuereinheit ist mit den Schreibkreisen der Decodierimpulsquelle und mit den Ausleseimpulsquellen zwecks wahlweiser Ansteuerung der genannten Einheiten

ιυ verbunden. Die die Detektoren enthaltende Informationsausgabestation ist mit einer Datenverarbeitungsanprdnung verbunden, um die aus der Bläschendomänen-Speichervorrichtung ausgelesene Information nach Bedarf weiterzuverarbeiten.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die Auslesesteueranordnung denkbar einfach aufgebaut ist, indem diese nämlich lediglich aus einer, an einer Impulsquelle angeschlossenen Steuerleiterschleife besteht, die derart auf der magnetisierbaren Schicht der Bläschendomänen-Speichervorrichtung angeordnet ist, daß alle Domänen-Ringschieberegister hierdurch erfaßt sind, also dementsprechend auch hiervon aus gesteuert werden können. Es ist also dank der Erfindung nicht mehr erforderlich, jedem Domänen-Ringschieberegister besondere Maßnahmen jeweils einzeln zuordnen zu müssen. Dank der Erfindung ergibt sich also eine optimale Auslegung der Magnetschichtoberfläche einer Bläschendumänen-Speichervorrichtung. Mit Hilfe des in der Bläschendomänen-Speichervorrichtung angeordneten Decodierer* kann also unter Anwendung der Erfindung eine beliebige Auswahl von Domänen-Ringschieberegistern unter gleichzeitiger Lesedecodierung gelöscht werden. Als besonderer Vorteil ergibt sich, daß nur ein minimaler Anteil der Magnetschichtoberfläche für die erfindungsgemäß ausgestattete Bläschendomänen-Speichervorrichtung vorgesehen zu werden braucht, was nicht zuletzt durch Integration des Decodierers in die Bläschendomänen-Speichervorrichtung ermöglicht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen und aus den Patentansprüchen hervor. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Bläschendomänen-Speichervorrichtung, bestehend aus Schreib-, Speicher-, Codierungs- und Abfühlvorrichtungen,
Fig. 2 eine magneto-elektrische Schaltungsanordnung zur Darstellung der eigentlichen Bläschendomänen-Speichervorrichtung,

F i g. 3 eine Binärwerttafel für die Bläschendomänen-Speichervorrichtung nach F i g. 2,

Fig.4 eine Einzeldarstellung eines der in der Bläschendomänen-Speichervorrichtung verwendeten Domänen-Ringschieberegister mit den Decodierleiterschleifen und der Auslesesteuerleiterschleife,

F i g. 5 eine magnetische Schaltungsanordnung für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die in F i g. 1 als Blockdiagramm gezeigte Bläschendomänen-Speichervorrichtung weist Mittel zum Einschreiben, zum Speichern, zum Decodieren, zur Auslesesteuerung und zum Erfassen von Information auf. Eine magnetisierbare Schicht tO, bestehend aus Gi'inat oder Orthoferrit, wird dabei durch ein Magnetfeld H₇ vormagnetisiert, dessen Richtung mit der Normalen der magnetisierbaren Schicht 10 zusammenfällt und dessen Stärke ausreicht, magnetische zylindri-

sehe Bläschendomänen in dieser magnetisierbaren Schicht 10 beizubehalten. Das Vormagnetisierungsfeld Hz wird durch die Magnetfeldquelle 12 bereitgestellt, die z. B. eine außen angelegte Spule sein kann. Falls erforderlich, läßt sich das Vormagnetisierungsfeld H₇ auch durch permanente Magnetisierung der magnetisierbaren Schicht 10 bereitstellen, oder durch eine besondere permaraent magnetisierte Schicht, die auf der magnetisierbaren Schicht 10 aufliegt.

Auf der magnetisierbaren Schicht 10 sind Nickeleisen-Streifenmuster zur Weiterleitung der Bläschendomänen vorgesehen, welche mit einem magnetischen Weiterleitungsfeld H zusammenwirken, das der Magnetfeldquelle 14 entstammt. Dieses magnetische Weiterleitungsfeld H dreht sich in der Ebene der magnetisierbaren Schicht 10 und entwickelt dabei an entsprechenden Stellen des Nickeleisen-Streifenmusters anziehende und abstoßende Magnetpole, wodurch dann die Bläschendomänen von einem Nickeleisenstreifen auf den anderen gelangen können, die zusammengenommen einen magnetischen Weiterleitungspfad bilden. Die genannte Magnetfeldquelle 14 kann aus Spulen bestehen, die in entsprechender Lage um die magnetisierbare Schicht 10 angeordnet sind und aufeinanderfolgend mit Stromimpulsen beaufschlagt werden, um so nacheinander die magnetischen Feldrichtungen I₁ 2, 3 und 4 in der magnetisierbaren Schicht 10 herbeizuführen.

Wenn im vorliegenden Ausführungsbeispiel Nickeleisen-Streifenmuster zur Bildung der magnetischen Weiterleitungspfade angeführt sind, so lassen sich jedoch ebensogut auch elektrische Leiterschleifen anwenden, wie es ebenfalls bekannt ist. Die Magnetfeldquelle 12 und die Magnetfeldquelle 14 werden durch die Magnetfeldquellen-Steuereinheit 16 so betätigt, daß sie zum Aufbau der Magnetfelder H, und H wahlweise mit elektrischem Strom beliefert werden.

Die Bläschendomänen lassen sich in geschlossenen Weiterleitungspfaden in jedem der 2^V Domänen-Ringschieberegister führen. Die Bläschendomänen dienen zur Darstellung binärer Information, wobei als Beispiel das Vorhandensein von Bläschendomänen eine binäre 1 und das NichtVorhandensein einer Bläschendomäne eine binäre 0 anzeigt. Jedem Domänen-Ringschieberegister 1, 2, ..., 2^V ist ein Bläschendomänengenerator 18-1, 18-2,..., 18-2^V zugeordnet. Diese Bläschendomänengeneratoren schreiben die Information in die Domänen-Ringschieberegister, entsprechend den von den Schreibimpulsquellen 20 über Leitungen Wi, W2, ... ^2* zugeführten Eingangsgrößen ein. Falls erforderlich. läßt sich ein Schreib-Decodierer anwenden, der

mit den Bläschendomänengeneratoren 18-1 18-2*·

zusammenwirkt, um eine Information in ausgewählte Domänen-Ringschieberegister einzugeben, wie es bereits an anderer Stelle gezeigt ist.

Ein Lesedecodierer 22 ist zudem noch den Domänen-Ringschieberegistern zugeordnet Diesem Lesedecodierer 22 können 2^W-Eingangsgrößen zugeführt werden, die von der Decodierimpulsquelle 24 stammen. In Abhängigkeit von den dem Lesedecodierer 22 zügeführten Eingangsgrößen kann jedes der 2^A'-Schieberegister zur Informationsausgabe ausgewählt werden.

Nach Auswahl durch den Lesedecodierer 22 gelangt die Information aus den betreffenden Domänen-Ringschieberegistern zur Auslesesteueranordnung 26, die durch Auslesesteuerimpulsquellen 28 betätigt wird. Die Auslesesteuerimpulsquerien 28. die Decodierimpulsquellen 24 und die Schreibimpulsquellen 20, welch letztere zusammengenommen die Informationseingabe-Station bilden, stehen unter selektiver Steuerung der Impulsquellensteuereinheit 30, die Eingangssignale zu jeder dieser Impulsquellen liefert, um sie zum jeweils erforderlichen Zeitpunkt zu betätigen. Die Auslesesteueranordnung 26 veranlaßt, daß Bläschendomänen im ausgewählten Domänen-Ringschieberegister wahlweise in einem der beiden magnetischen Weiterleitungspfade weiterverschoben werden, je nachdem, ob die Information zerstörend oder zerstörungsfrei ausgelesen werden soll. Diese beiden magnetischen Weilerleitungspfade sind zur Bildung eines jeweiligen Domänen-Ringschieberegisters miteinander verbunden. Ist zerstörendes Auslesen vorgesehen, dann werden die Bläschendomänen aus dem ausgewählten Domänen-Ringschieberegister direkt auf die Informationsausgabestation 32 geleitet, die für jedes Domänen-Ringschieberegister einen aus einem magneto-resistiven Abfühlelement, einer induktiv gekoppelten Leiterschleife, einem ma· gneto-optischen Abfühlelement oder sonstigen geeigneten Maßnahmen zur Erfassung von Bläschendomänen, bestehenden Detektor enthält. Jedem dieser Detektoren in der Informationsausgabestation 32 ist ein Bläschendomänenvernichter zugeordnet, der hierauf übertragene Bläschendomänen zerstört. Andererseits können die Detektoren auch jeweils aus einer elektrischen Leiterschleife bestehen, deren Stromfluß die Bläschendomänen zum Zusammenbruch bringt, wobei dann die Magnetflußänderung beim Bläschendomänenzusammenbruch abgefühlt wird. Die Ausgangsgröße der Informationsausgabestation 32 gelangt, wie bereits angedeutet, auf einen Verbraucher 34, der z. B. aus einer Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der aus den ausgewählten Domänen-Ringschieberegistern ausgelesenen binären Information bestehen kann.

Ist zerstörungsfreies Auslesen vorgesehen, dann leitet die Auslesesteueranordnung 26 die Bläschendomänen aus dem jeweils ausgewählten Domänen-Ringschieberegister auf den jeweils zugeordneten Bläschendomänenaufspalter 36-1, 36-2, ... oder 36-2^N, der die zugeführten Bläschendomänen in zwei Teile teilt wovon der eine zum zerstörenden Auslesen der Informationsausgabestation 32 zugeführt wird und der andere zurück in das jeweils zuvor ausgewählte Domänen-Ringschieberegister zum weiteren Umlauf hierin gelangt.

In F i g. 1 sind die Domänen-Ringschieberegister, die Schreib-Lesedecodierer 22 und die Auslesesteueranordnung 26 als getrennte, besondere Baueinheiten, und zwar nur zum Zweck des besseren Verständnisses dargestellt; es ist jedoch ohne weiteres möglich, daß der Decodierer mit der Auslesesteueranordnung in die Domänen-Ringschieberegister integriert ist Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung, wie in Fi g. 2 gezeigt

die die Domänen-Ringschieberegister 1, 2, , 2^N

bildenden magnetischen Weiterleitungspfade 40 und 44 von Decodierleiterschleifen 22 sowie einer, die Auslesesteueranordnung 26 darstellenden Auslesesteuerleiterschleife CL überkreuzt

Das Blockdiagramm nach F i g. 1 zeigt eine vollständige Bläschendomänen-Speichervorrichtung, in die Information wahlweise in 2^ Domänen-Ringschieberegister zur Speicherung eingeschrieben werden kann. Der Informationsinhalt der Domänen-Ringschieberegister läßt sich wahlweise durch Anlegen entsprechender Impulse auf den Lesedecodierer 22 adressieren. Dabei wird je nach Betätigung der Auslesesteueranordnung 26 die Information in Form von Bläschendomänenfolgen

aus den ausgewählten Domänen-Ringschieberegistern zerstörend oder zerstörungsfrei ausgelesen. Wird zerstörendes Auslesen durch die Auslesesteueranordnung 26 vorgesehen, dann werden die Bläschendomänen aus ausgewählten Domänen-Ringschieberegistern in der Informationsausgabestation 32 zerstört. Während des zerstörenden Auslesens betätigt die Impulsquellensteuereinheit 30 die Informationseingabestation 20, die ihrerseits die Bläschendomänengeneratoren 18-1, 18-2, ..., 18-2^W ansteuert, die dem jeweiligen Domänen-Ringschieberegister zugeordnet sind, das zerstörend auszulesen ist. Auf diese Weise läßt sich dann also vollkommen neue Information in das jeweils zerstörend ausgelesene Domänen-Ringschieberegister einschreiben.

Soll durch entsprechende Betätigung der Auslesesteueranordnung 26 Information zerstörungsfrei aus einem jeweils ausgewählten Domänen-Ringschieberegister ausgelesen werden, dann werden die betreffenden Bläschendomänen dem jeweils zugeordneten Bläschendomänenaufspalter zugeführt, um dort jeweils in zwei Domänen geteilt zu werden. Eine der beiden so gebildeten Bläschendomänen wandert dann zum zerstörenden Auslesen auf die Informationsausgabestation 32, wohingegen die andere in das betreffende, zuvor ausgewählte Domänen-Ringschieberegister wieder zurückgeführt wird, um hierin weiter kontinuierlich umzulaufen.

Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung läßt Einzelheiten der Domänen-Ringschieberegister, des Decodierers, der Auslesesteueranordnung und der Domänenaufspalter erkennen. Hierzu besitzt die hier nicht besonders gezeigte magnetisierbare magnetische Schicht 10 eine größere Anzahl von magnetischen Weiterieitungspfaden in jeweil·, geschlossener Schleifenanordnung zur Bildung der Domänen-Ringschieberegister 1,2,..., 16. Am Eingang jedes Domänen-Ringschieberegisters liegt ein Bläschendomänengenerator 18-1, 18-2, ..., 18-16, der fortwährend Bläschendomänen erzeugt, um sie in Abhängigkeit von der Betätigung der Schreibimpulsquellen in der Informationseingabestation 20 in die Domänen-Ringschieberegister 1 bis 16 eingeben zu können. Demgemäß sind l-.O-Steuerschleifen Wi. W2. .... W16 vorgesehen, von denen jeweils eine mit einem Bläschendomänengenerator 18-1, 18-2, ..., 18-16 zusammenwirkt, um die eigentliche Informationseingabe in die Domänen-Ringschieberegister durchführen zu können.

Der Lesedecodierer 22 besteht aus einer Reihe von Decodierleiterschleifen Dl, Dl', D2, ..„ DN', die jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Domänen-Ringschieberegistern erfassen können. Stromimpulse in diesen Decodierleiterschleifen führen in an den vorgesehenen magnetischen Weiterieitungspfaden der Domänen-Ringschieberegister bereitgestellten Schleifenwindungen zu örtlich lokalisierten Magnetfeldänderungen, die zur Steuerung der Bläschendomänen-Weiterleitung, wie weiter unten noch ausführlich beschrieben, ausgenutzt werden können. In Abhängigkeit von den Eingabegrößen auf die Decodierleiterschleifen Dl bis D 4' läßt sich so der Inhalt jedes Domänen-Ringschieberegisters der Auslesesteueranordnung 26 zuleiten, anstatt jeweils in Richtung der Pfeile 50,52 wieder in Umlauf gebracht zu werden.

Die Auslesesteuereinheit 26 besteht aus einer einzelnen Leiterschleife CL, die allen Domänen-Ringschieberegistern zugeordnet ist- Ströme in dieser Auslesesteuerleiterschleife CL werden von Auslesesteuerimpulsquellen 28 (Fig. 1) zugeführt In Abhängigkeit davon, ob die Auslesesteuerleiterschleife CL (Fig. 2) stromdurchflossen ist, oder nicht, werden die durch den Lesedecodierer im jeweils ausgewählten Domänen-Ringschieberegister freigegebenen Bläschendomänen zerstörend oder zerstörungsfrei ausgelesen. Bei Stromdurchfluß durch die Auslesesteuerleiterschleife CL folgen die in einem ausgewählten Domänen-Ringschieberegister auftretenden Bläschendomänen zum zerstörenden Auslesen dem Pfad 38 zur Informationsausgabestation 32. Tritt andererseits in der Auslesesteuerleiterschleife CL kein Strom auf, dann wandern die im ausgewählten Domänen-Ringschieberegister auftretenden Bläschendomänen auf dem Weiterleitungspfad 40 zu den betreffenden Domänenaufspaltern 36-1,36-2,..., 36-16. Der jeweilige Domänenaufspalter teilt dann die Bläschendomäne in zwei Teile, wovon jeweils der eine Teil bei zerstörendem Auslesen über Pfad 42 zur Informationsausgabestation 32 und der andere über Weiterleitungspfad 44 für den Wiederumlauf in das

za betreffende Domänen-Ringschieberegister zurückgeführt wird.

Wie bereits erwähnt, veranlaßt die Informationseingabestation 20 unter Steuerung der Impulsquellensteuereinheit 30, daß jeweils neue Information in dasjenige Domänen-Ringschieberegister eingegeben wird, dessen Inhalt gerade zerstörend ausgelesen worden ist. Mit anderen Worten, die Bläschendomänengeneratoren 18-1, 18-2, ..., 18-2" geben Bläschendomänen in diejenigen Domänen-Ringschieberegister ein, die unmittelbar zuvor zerstörend ausgelesen worden sind.

F i g. 3 zeigt eine Tabelle, die für die Betriebsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 maßgebend ist. In Abhängigkeit von den binären Eingangsgrößen am Lesedecodierer 22 wird bei einem jeweils ausgewählten Domänen-Ringschieberegister der Inhalt entweder zerstörend oder zerstörungsfrei ausgelesen, und zwar je nach dem Betätigungszustand der Auslesesteuerleiterschleife CL. Um z. B. den Inhalt des Domänen-Ringschieberegisters 1 auszulesen, entsprechen die den Decodierleiterschleifen Dl, DY,..., D4' zugeführten Eingangsgrößen der Binärzahl 01010101. In diesem Falle bedeutet eine 0. daß kein Stromimpuls der entsprechenden Decodierleiterschleife zugeführt wird, wohingegen eine 1 anzeigt, daß ein Stromimpuls auf der betreffenden Decodierleiterschleife auftritt. Das Auftreten eines Stromimpulses in einer der Decodierleiterschleifen erzeugt an hierin vorgegebenen Schleifenwindungen jeweils ein örtlich lokalisiertes Magnetfeld, das eine in einem jeweils zugeordneten Weiterleitungspfad auftretende Bläschendomäne von ihrem Pfad nach rechts unten auf einen Rückkehrpfad nach links oben ablenkt. So kreuzt z. B. die Decodierleiterschleife D 1 mit einer Schieifenwmdung den Pfad, der vom Pfeil 46 im Bereich 48 begleitet ist. Tritt ein Stromimpuls nun in der Decodierleiterschleife D1 auf, dann werden Bläschendomänen, die längs des Pfeils 46 wandern, jeweils nach unten in Richtung des Pfeiles 50 abgelenkt, um dann wieder in Umlauf längs des durch Pfeil 52 angezeigten Pfades gebracht zu werden. Tritt kein Stromimpuls in der Decodierleiterschleife D 1 auf, dann setzen die Bläschendomänen ihren Weg nach rechts in Richtung des Pfeils 46 fort. Wie ersichtlich, enthält die Decodierleiterschleife DY keine Schleifenwindung dort, wo sie den Weiterleitungspfad 40 des Domänen-Ringschieberegister 1 überkreuzt Deshalb kann ein Strom in dieser Leiterschleife nicht die Weiterleitungsrichtung von in Richtung des Pfeiles 46 wandernden Bläschendomänen beeinflussen.

if I feist also die Eingangsgröße 01010101 an den Decodierleiterschleifen Dl bis D 4' wirksam, dann setzen die im Domänen-Ringschieberegister 1 enthaltenen Bläschendomänen ihren Weg in Richtung des Pfeils 46 zum Überkreuzungsbereich der Auslesesteuerleiterschleife CL fort. In Abhängigkeit vom Auftreten oder Nichtauftreten eines Stromes in der Auslesesteuerleiterschleife CL werden Bläschendomänenfolgen des Domänen-Ringschieberegisters 1 entweder zum Pfad 38 abgelenkt oder längs des Weiterleitungspfades 40 weitergeführt. Bei Ablenkung über Pfad 38 gelangen die aus dem Domänen-Ringschieberegister 1 ausgelesenen Bläschendomänen zur Informationsausgabestation 32, wo sie dann zerstörend ausgelesen werden. Wird die Auslesesteuerleiterschleife CL nicht mit Strom beaufschlagt, dann wandern die Bläschendomänen längs des Weiterleitungspfades 40 zum Domänenaufspalter 36-1, der die Bläschendomänen in zwei Teile teilt, wovon einer zum zerstörenden Auslesen längs des Pfades 42 auf die Informationsausgabestation 32 gelangt. Die andere Bläschendomäne folgt dem Pfad 44, um dann wieder im Domänen-Ringschieberegister 1 in Umlauf gebracht zu werden.

Wenn bei zerstörendem Auslesen die Bläschendomänen vom Domänen-Ringschieberegister 1 längs des Pfads 38 weitergeleitet werden, dann sendet der Impulsquellensteuerkreis 30 einen Taktimpuls zur Informationseingabeslation 20, die dann ihrerseits entsprechende Ausgangsgrößen auf die Schreibleiterschleife W\ überträgt, um so neue Daten in das Domänen-Ringschieberegister 1 einzugeben Mit anderen Worten, der Bläschendomänengenerator 18-1, der in üblicher Weise aus einer Nickeleisen-Scheibe besteht, auf der eine Mutterdomäne umläuft, vermag während jedes Richtungszyklus des Weiterleitungsfeldes H kontinuierlich Bläschendomänen bereitzustellen. Stromimpulse in der Schreibleiterschleife Wl führen zur Aufspaltung der Mutterdomäne, um den einen Teil in das Domänen-Ringschieberegister 1 einzugeben, oder um eine Aufspaltung zu verhindern, so daß keine Bläschendomäne in das Domänen-Ringschieberegister 1 eintreten kann. Dieser Vorgang wird also in Abhängigkeit davon gesteuert, ob Information in das Domänen-Ringschieberegister eingeschrieben werden soll oder nicht.

Bei zerstörungsfreiem Auslesen wird die Informationseingabestation 20 durch den Impulsquellensteuerkreis 30 nicht angesteuert. Die Bläschendomänen, die durch den Domänenaufspalter 36-1 abgespaltet sind, werden dann wieder zum Umlauf in das Domänen-Ringschieberegister 1 eingegeben.

Die Auswahl eines oder mehrerer Domänen-Ringschieberegister für zerstörendes oder zerstörungstreies Auslesen erfolgt in Übereinstimmung mit dem Lesedecodierer 22 zugeführten, binären Eingangsgrößen. In F i g. 2 ist ein Teil des Domänen-Ringschieberegisters 14 durch gestrichelte Linien besonders markiert und in F i g. 4 im einzelnen näher dargestellt.

Bläschendomänen, wie z. B. 53, wandern im Domänen-Ringschieberegister 14 nach rechts in Richtung des Pfeils 46. Es sei darauf hingewiesen, daß der größte Teil der Schieberegisterschleife nicht gezeigt ist, und daß sich die Schleife auch weiter nach links erstrecken kann, um noch die Decodierleiterschleifen DX bis D 2' zu erfassen und damit ausreichende Speicherkapazität bereitzustellen. In Übereinstimmung mit wohlbekannten Prinzipien erzeugt das sich drehende magnetische Weiterleitungsfeld H anziehende Pole in T- und "X-förmigen Nickeleisen-Streifen 54, um die Bläschendomänen in Richtung des Pfeiles 46 weiterzuleiten. Auf der magnetisierbaren Schicht 10 und über vorgegebene Teile der Nickeleisen-Streifen 54 sind elektrische Leiter angeordnet, die als Decodierleiterschleifen D3, D3', D4 und D4' dienen sollen. Weiterhin ist auf der magnetisierbaren Schicht 10 und auf betreffenden Stellen der Nickeleisen-Streifen 54 die Auslesesteuerleiterschleife CL aufgebracht, die ebenfalls aus elektrisch leitendem Material, wie z. B. Kupfer, besteht. Wie ersichtlich, besitzen die Decodierleiterstreifen DZ und D4 Schleifenwindungen in Bereichen, wo die T-förmigen Nickeleisen-Streifen im Weiterleitungspfad 40 überkreuzt werden; wohingegen die Decodierleiterschleifen D 3' und D4' keine Schleifenwindungen an den Stellen aufweisen wo die T-förmigen Nickeleisen-Streifen im Weiterleitungspfad 40, überkreuzt werden. Das bedeutet, daß elektrische Ströme in den Decodierleiterstreifen D3' und D 4' die Weiterleitung von Bläschendomänen längs des Weiterleitungspfades 40 nicht beeinflussen können.

Weiterhin befindet sich auf der magnetisierbaren Schicht 10 ein Nickeleisen-Domänenaufspalter 36-14, der in diesem Falle aus einer beidseitigen Nickeleisen-Abdeckung besteht, und zwar oberhalb und unterhalb der magnetisierbaren Schicht 10, wie durch gestrichelte Linien angedeutet.

Unter Berücksichtigung der binären Eingangsgrößen nach Tabelle in F i g. 3 für selektives Auslesen des Domänen-Ringschieberegisters 14 soll kein Strom in den Decodierleiterschleifen D 3 und D 4' auftreten. Wie oben erwähnt, beeinflussen Ströme in den Decodierleiterschleifen D3' und D 4 also nicht die Betriebsweise des Domänen-Ringschieberegisters 14. Infolgedessen gelangen die Bläschendomänen 53 in Richtung des Pfeiles 46 zur Polstelle 2 des T-förmigen Nickeleisen-Streifens 56. Demgemäß wird die Bläschendomäne 53 weiterhin entweder dem durch Pfeil 38 bezeichneten oder dem Weiterleitungspfad 40 folgen. Wenn die Auslesesteuerleiterschleife CL durch einen Stromimpuls erregt wird, dann entsteht kein anziehender Magnetpol an Pollage 3' des Nickeleisen-Streifens 56. Deshalb werden in Pollage 3 des Nickeleisen-Streifens 56 befindliche Bläschendomänen nach oben zur Pollage 4 des Nickeleisen-Streifens 56 hin angezogen, wenn das magnetische Weiterleitungsfeld H die Richtung 4 einnimmt. Anschließend bewegen sich die Bläschendomänen zur Pollage 1" auf dem T-förmigen Nickeleisen-Streifen 58, sobald das magnetische Weiterleitungsfeld //die Richtung 1 einnimmt Die Domänenverschiebung in Richtung des Pfeils 38 wird weiter fortgesetzt, solange sich das magnetische Weiterleitungsfeld H dreht, so dal3 Bläschendomänen der Informationsausgabestation 32 zum zerstörenden Auslesen zugeleitet werden.

Die Informationsausgabestation 32 enthält magnetoresistive Detektoren zusammen mit Domänenvernichter 60. Der magneto-resistive Detektor besteht aus einem magneto-resistiven Abfühlelement 62 und einer Konstantstromquelle 64. Der Magnetisierungsvektor des magneto-resistiven Abfühlelements 62 wird gedreht, wenn das Streumagnetfeld einer Biäschendomäne 53 hiermit in Wechselwirkung tritt Dies hat eine Widerstandsänderung im magneto-resistiven Abfühlelement 62 zur Folge, die sich dann als Spannungssignal Vs auswirkt

Der Domänenvernichter 60 besteht aus einem winkelförmigen Nickeleisen-Streifen 66, wohin die

Bläschendomäne 53 nach Abfühlung verschoben wird, wenn sich das magnetische Weiterleitungsfeld H in die Richtung 4 dreht. Die Bläschendomäne 53 bewegt sich dabei zur Pollage 4 auf dem winkelförmigen Nickeleisen-Streifen 66. Sowie sich also das magnetische Weiterleitungsfeld /-/dreht, bewegt sich die Bläschendomäne 53 zur betreffenden Ecke des Nickeleisen-Streifens 66 und wird dort festgehalten, selbst wenn sich das magnetische Weiterleitungsfeld H weiter in die Richtung 3 dreht, da nämlich Pollage 3 relativ weit entfernt ist von der betreffenden Ecke des winkelförmigen Nickeleisen-Streifens 66. Weist das magnetische Weiterleitungsfeld H in Richtung 3, dann wirkt das dann an dieser auftretende örtlich lokalisierte Magnetfeld abstoßend, so daß eine hier befindliche Bläschendomäne zum Zusammenbruch gebracht wird.

Tritt kein Stromimpuls in der Auslesesteuerleiterschleife CL auf, wenn sich Bläschendomänen 53 in Pollage 2 des Nickeleisen-Streifens 56 befinden, dann werden diese Bläschendomänen längs des Weiterleitungspfades 40 verschoben, sowie sich das magnetische Weiterleitungsfeld Hdreht. Auf diese Weise werden die Bläschendomänen zum Domänenaufspalter 36-14 weitergeleitet. Wie oben ausgeführt, besteht dieser Domänenaufspalter aus einer oberen Nickeleisen-Lage auf der magnetisierbaren Schicht 10, wie durch die ausgezogenen Striche der T- und I-iörmigen Streifen angedeutet, und aus einer Nickeleisen-Lage auf der Unterseite der magnetisierbaren Schicht 10, wie durch entsprechend gestrichelte Linien für Nickeleisen-Strei- .so fen angedeutet. Unter Wirkung des sich drehenden magnetischen Weiterleitungsfeldes H werden die auf den Domänenaufspalter 36-14 geleiteten Bläschendomänen 53 jeweils in zwei Teile geteilt. Ein Teil davon wandert, wie gesagt, in Richtung auf die Informationsausgabestation 32 über die Nickeleisen-Lage an der Unterseite der magnetisierbaren Schicht 10 und bewegt sich unter der Wirkung der anziehenden Pole a, b, c in Richtung des Pfeiles 42, um in Richtung des Pfeils 38 auf den betreffenden Detektor in der Informationsausgabe- *o station 32 zu gelangen. Der andere Teil dieser aufgespalteten Bläschendomäne bewegt sich über aufeinanderfolgende Pollagen a', b'. c' auf dem Nickeleisen-Streifen 68, sowie sich das magnetische Weiterleitungsfeld H über die verschiedenen Feldrich- «5 tungen dreht Diese Bläschendomänen folgen dem Pfad, der durch Pfeil 44 angedeutet ist, um in das Domänen-Ringschieberegister 14 zum Wiederumlauf hierin zurückgebracht zu werden.

In der erfindungsgemäß ausgestatteten Speichervor- so richtung ist es durchaus möglich, daß mit der Decodierfunktion keine einheitliche Verzögerung einhergeht, wobei deren jeweiliger Betrag in Abhängigkeit davon schwankt, welches Domänen-Ringschieberegister gerade ausgelesen werden soll. Dies bedeutet jedoch nicht, daß der hier beschriebene Decodierer an sich nicht betriebszuverlässig genug arbeitet, trotzdem aber könnte es aus vielerlei Gründen zweckmäßig sein, unterschiedliche Verzögerungen für das Auslesen der Domänen-Ringschieberegister auszuschalten. Um dieses Zie! zu erreichen, sollten die magnetischen Weiterieitungspfade über die Bläschendomänen während einer Decodierungsoperation gleiche Länge haben, ob nun Bläschendomänen ausgelesen werden oder nicht.

Fig. 5 zeigt Maßnahmen zu einem derartigen Verzögerungsausgleich im einzelnen. Es ist der Einfachheit halber nur ein einziges Domänen-Ringschieberegister angedeutet, nämlich das Domänen-Ringschieberegister 1 mit den Decodierleiterschleifen D1 bis D4', die, wie bereits gezeigt, in dieses Domänen-Ringschieberegister integriert sind. Es liegt auf der Hand, daß gleiche Maßnahmen auch bei den anderen Domänen-Ringschieberegistern angewendet werden können, obgleich sie hier nicht gezeigt sind. In dieser schematischen Zeichnung besitzt der durch Pfeil 70 angedeutete, von einer Bläschendomäne zu durchlaufende Pfad beim Erfassen dieser Bläschendomäne durch einen Detektor die gleiche Länge wie der durch Pfeil 72 angedeutete, von einer Bläschendomäne zu durchlaufende Pfad, wenn diese nicht durch den Detektor erfaßt werden soll. Deshalb sind die mit einer Leseoperation verbundenen Verzögerungen immer gleich denjenigen, die auftreten, wenn Bläschendomänen nicht ausgelesen werden.

In F 1 g. 5 liegt die Auslesesteuereinheit 26 hinter der durch einen Detektor dargestellten Informationsausgabestation 32. In diesem Falle sind Domänenaufspalter nicht erforderlich, da der Detektor zum zerstörungsfreien Auslesen eingerichtet ist und nicht gelöschte Bläschendomänen der Auslesesteuereinheit 26 zugeführt werden.

Sollen hingegen Bläschendomänen gelöscht werden, dann gibt der Impulsquellensteuerkreis 30 einen Signalimpuls auf die Informationsausgabestation 20 ab, um eine Domäneneinschreiboperation einzuleiten, während gleichzeitig die Löschoperation abläuft Falls erforderlich, können die gleichen Stromeingangsleitungen auf einen der den Bläschendomänengeneratoren 18-1,..., \%-2^N zugeordneten Decodierer einwirken, um Bläschendomänen zur Informationseingabe in entsprechend ausgewählte Domänen-Ringschieberegister einzugeben.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß dank der Erfindung ein verbesserter Decodierer für Informationsverarbeitung mit zylindrischen magnetischen Bläschendomänen unter Anwenden von Domänen-Ringschieberegistern vorliegt. Die Auslesesteuerung zur Entnahme von Bläschendomänen aus ausgewählten Domänen-Ringschieberegistern gewährleistet gleichzeitig, daß Platz für neu einzuschreibende Information in den ausgelesenen Domänen-Ringschieberegistern bereitgestellt wird. Die hierzu erforderliche Auslesesieuereinheii besteh ι dabei aus einer einzigen Steuer leiterschleife, die allen Domänen-Ringschieberegistern zugeordnet ist. So läßt sich einfach und wirkungsvoll eine Speicherlöschfunktion durchführen, ohne daß nennenswerter zusätzlicher Raumbedarf auf der die Bläschendomänen beherbergenden, magnetisierbaren Schicht Berücksichtigung finden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bläschendomänen-Speichervorrichtung aus 2^N Domänenschieberegistern (1 bis 16; Fig.3), die jeweils zwei gestreckte Weiterleitungspfade (40,44; F i g. 2) für Bläschendomänen enthalten, von denen der erste (40) zum Bläschendomänentransport in Richtung zur Informationsausgabestation (32) und der zweite (44) zum Bläschendomänentransport in Richtung zur Informationseingabestation (20) dient, mit jeweils zugeordneten, Teil der Informationseingabestation (20) bildenden, wahlweise steuerbaren Domänengeneratoren, mit jeweils wahlweise steuerbar zugeordneten, die Informationsausgabestation (32) bildenden Domänendetektoren sowie Domänenvernichtern und mit die Domänenringschieberegister (1 bis 16; Fi g. 3) abhängig von der Codierung in jeweils unterschiedlicher Anzahl erfassenden, die Weiterleitungspfade (40,44; F i g. 2) für magnetische Bläschendomänen kreuzenden, jeweils an in den ersten magnetischen Weiterleitungspfaden (40) gemäß dem Code vorgegebenen Stellen zu Schleifenwindungen ausgebildeten 2* Decodierleiter-

schleifen (Dt₁DV D 4, D 4'), über die wahlweise

zuführbare Stromimpulse in den Schleifenwindungen örtlich stark begrenzte Magnetfelder zur jeweiligen Übertragung von Bläschendomänen vom ersten magnetischen Weiterleitungspfad (40) auf den zweiten (44) bereitstellen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslesesteueranordnung (26) im Gegensatz zu den Decodierschleifen (D I, Dl', ..., D4, DA') aus einer die magnetischen Weiterleitungspfade (40,44) aller Domänen-Ringschieberegister (1 bis 16) kreuzenden, dem informationsausgabeseitigen Ende der magnetischen Weiterleitungspfade (40,44) zugeordneten, wahlweise mit Impulsen beaufschlagbaren Auslesesteuerschleife (CL) besteht, deren Kreuzungsstellen mit allen ersten magnetischen Weiterleitungspfaden (40) jeweils eine Schleifenwindung aufweisen, um hier jeweils örtlich stark begrenzte Magnetfelder im Ansprechen auf über die Auslesesteuerleiterschleife (CL) zuführbare Impulse bereitzustellen, so daß in Abhängigkeit von der Steuervorgabe wahlweise entweder aus den Domänen-Ringschieberegistern (1 bis 16) ausgeschobene Bläschendomänen wahlweise steuerbar über die Domänendetektoren auf die Domänenvernichter (32) oder auf die jeweils zugeordneten zweiten magnetischen Weiterleitungspfade (44) übertragbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslesesteuerleiterschleife (CL) im Anschluß an die Decodierleiterschleifen (Dl. Dl', ..., D 4, D 4'), die magnetischen Weiterleitungspfade (40, 44) der Domänen-Ringschieberegister (1 bis 16) kreuzend, unter Verwendung von Domänenaufspaltern (36-1 bis 36-16) in den ersten magnetischen Weiterleitungpfaden (40) vor der Informationsausgabestation (32) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Domänendetektoren in der Informationsausgabestation (32) mit den ersten Ausgängen (42) der Domänenaufspalter (36-1 bis 36-16) verbunden sind, deren zweite Ausgänge jeweils mit dem zweiten magnetischen Weiterleitungspfad (44) der Domänen-Ringschieberegister (1 bis 16) in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus T-I-Nickeleisenstreifenmustern gebildeten magnetischen Weiterleitungspfade (40, 44) der Domänen-Ringschieberegister (1 bis 16) an den Querbalkenenden der T-förmigen Streifen (56; Fig.4) von den Decodierleiterschleifen (D 1, D V ..., D4, D4') und der Auslesesteuerleiterschleife (CL) überquert sind.