DE2321824C3 - Magnetisches Schieberegister - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Schieberegister nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen magnetischen Schieberegister werden für jede zu verarbeitende Informationseinheit ein Weißscher Bezirk umgekehrter Magnetisierung in einem anisotropen magnetischen Film gespeichert und weilerbewegt, wobei die Weiterbewegung mittels einer Ausbreitung der Spitze des Weißschen Bezirks erfolgt, indem ein enger Kanal relativ niedriger magnetischer Koerzitivkraft in einem Körper aus einem anisotropen Ferromagnet^:kum erzeugt wird, das sonst eine relativ hohe magnetische Koerzitivkraft aufweist. Die Magnetisierung des Ferromagnetikum-Körpers wird auf der Vorzugsachse in einer Vorwärtsrichtung gesättigt, wobei der Kanal sich in Längsrichtung der Vorzugsachse erstreckt. Ein Weißscher Bezirk umgekehrter Magnetisierung, der an einem Eingabcpunkt des Kanals gebildet worden ist, wird im Kanal durch ein Magnetfeld fortgepflanzt, das zwar kleiner als das den Weißsrhen Bezirk bildende Feld ist, jedoch das gleiche Vorzeichen aufweist.

Die US-PS 34 38 006, die auf die Herstellung der eben beschriebenen Kanalstruktjr mit niedriger magnetischer Koerzitivkraft gerichtet ist, beschreibt UND-, ODER- u. dgl. Verknüpfungsglieder zur Verarbeitung von Informationen entsprechend der Ausbreitung der Spitze eines Weißschen Bezirks.

Die US-PS 34 65 316 gibt Einrichtungen mit Ausbreitung der Spitze eines Weißschen Bezirks nur in einer einzigen Richtung an.

Schließlich ist ein magnetisches Schieberegister der f>° eingangs genannten Art bekanntgeworden (vgl. US-PS 35 62 722), bei dem der Signalweg zwischen Eingabe und Ausgabe des mangetischen Schieberegisters abwechselnd aus Zweirichtungs- und Einrichtungs-Übert^ragungselcmenten aufgebaut ist, was nicht nur eine ^ft5 verhältnismäßig komplizierte Herstellung erfordert, sondern auch im Betrieb in verschiedener Hinsicht nachteilig ist.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein magnetisches Schieberegister der eingangs genannten Art zu schaffen, das nur wenig von der genauen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Weißschen Bezirke abhängt, Information in beiden Richtungen verschieben kann, für die auf den Signalweg einwirkenden Magnetfelder relativ große Toleranzen gestattet, bei sehr geringer Abhängigkeit von den Anstiegszeiten der Ausbreitungsfelder zuverlässig arbeitet und schließlich eine höhere Informationsspeicherdichte als bisher gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 erreicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden von den Unteransprüchen angegeben.

Beim erfindungsgemäßen magnetischen Schieberegister erzeugt die dritte Einrichtung Sperr-Magnetfelder, die die Ausbreitung der Weißschen Bezirke abhängig vom Schreib- oder Ansteuerfeld beschränkt. Diese Sperrfelder sind ähnlich wie die von der zweiten Einrichtung erzeugten Halte-Magnetfelder (das eine oder andere der Haltefelder wird gleichzeitig mit dem Löschfeld durch die erste Einrichtung erzeugt, um die informationstragenden Weißschen Bezirke in einem entsprechenden Übertragungselement während des Löschens der Weißschen Bezirke auf dem Schieberegisterweg zu halten) lokalisiert. Während des Teils jedes Zyklus oder jeder Periode, wählend dessen ein Weißscher Bezirk sich von einem ersten Übertragungselement zum nächsten, zweiten Übertagungselement ausbreitet, wirkt das eine Sperrfeld dem von der ersten Einrichtung erzeugten ersten Magnetfeld zur Ausbreitung entgegen, um eine Ausbreitung des betreffenden Weißschen Bezirks rückwärts zum vorhergehenden Übertragungselement und vorwärts über das nächste, zweite Übertragungselement hinaus zu verhindern. Wahlweise verhindert während des Teils jeder Periode, während dessen die Weißschen Bezirke von den zweiten Übertragungselementen zu den nächsten ersten Übertragungselementen ausgebreitet werden, das andere Sperrfeld eine Rückwärtsausbreitung der Weißschen Bezirke und eine Vorwärtsausbreitung über das jeweils nächste erste Übertragungselement hinaus.

Das erfindungsgemäße magnetische Schieberegister zeichnet sich zunächst durch einen einfachen Aufbau aus, gemäß dem die Übertragungselemente einfach hintereinander angeordnet sind, und zwar jeweils nur Zweirichtungs-Übertragungselemente, was eine Herstellung hoher Produktivität und verhältnismäßig niedriger Kosten sichert. Ferner ist der Betrieb des Schieberegisters nur sehr wenig von geometrisch bedingten Eigenschaften der Übertragungselemente abiiängig. Außerdem kann das Schieberegister eine höhere Informationsdichte als bisher erzielen.

Die Verwendung der Sperrfelder in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung in bezug auf jeden sich ausbreitenden Weißschen Bezirk gewährleistet eine positive Sperrwirkung auf das Anwachsen des Weißschen Bezirks, die zudem unabhängig von den Bezirksausbreitungsgeschwindigkeiten ist.

Vorzugsweise können die Sperrfelder zeitlich so auftreten, daß sie das von der ersten Einrichtung erzeugte Magnetfeld zur Bezirksausbreitung überlappen, weshalb dann Äiderungen in der Impulsanstiegszeit des das erste Magnetfeld erzeugenden Stroms praktisch nicht den Betrieb des Schieberegisters beeinflussen.

Schließlich können im erfindungsgemäßen Schieberegister die informationstragenden Weißschen Bezirke in beiden Richtungen verschoben werden.

Das erfindungsgemäße Schieberegister ist also nicht nur verhältnismäßig klein, sondern auch in Herstellung und Betrieb den bekannten — nicht zuletzt wegen größerer Toleranzen — erheblich überlegen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines erfiri dungsgemäßen Schieberegisters;

F i g. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des in der F i g. I dargestellten Schieberegisters;

Fig. 3a —3e Teile eines erfindungsgemäBen Schieberegisters zur Erläuterung von dessen Bctriebsablauf. und

Fig. 4 ein anderes Muster für die Sperrfeldleitungen für das in tier Fig.! uArgestcl'ic Schieberegister: und

F i g. 5 das Schaltbild eines geschlossenen Umlauf Schieberegisters.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Schieberegister 10 mit mehreren Stufen dargestellt. Ks hat einen Signalweg 12. der sich von einem Eingang 14 zu einem Ausgang 16 erstreckt. Der Signalweg ist ein Kanal aus magnetischem Material niedriger Koerzitivkraft, der entlang seinen Seiten durch ein magnetisches Material hoher Koerzitivkraft begrenzt ist. Beide Materialien sind magnetisch anisotrop, wobei eine Vorzugsachse sich entlang eines Pfeiles 18 erstreckt. Die Magnetisierung des MateriaK hoher Koerzitivkraft und ähnlich die Magnetisierung des Materials niedriger Koerzitivkraft, das den Weg 12 bildet, sind anfänglich entlang der Vorzugsachse in Vorwärtsrichtung gesättigt, die sich in Fig. I von links nach rechts erstreckt.

Eine Eingangseinheit 20 ist mit einem felderzeugcnden Keimbildungselement verbunden, das als Schreibleitung 22 dargestellt ist. die den Weg 12 am Eingangsanschluß kreuzt. Ein Gleichstrom in der Schreibleitung der Eingangseinheit 20 erzeugt ein Magnetfeld in umgekehrter Richtung, d.h. von rechts nach links, mit einer ausreichenden Stärke, um einen Bereich umgekehrter Magnetisierung im Weg 12 am F.ingangsanschluß zu bilden. Auf ähnlicher Weise ist mit dem Ausgangsanschluß 16 ein feldabtastendes Element (Leseelement) in Form einer Leseleitung 24. die induktiv mit dem Weg gekoppelt ist. verbunden, um einer Ausgangseinheit 26 anzuzeigen, wenn ein Weißscher Bezirk umgekehrter Magnetisierung zum Ausgangsanschluß entlang des Weges 12 vorrückt. Der dargestellte Weg 12 bilde; sieben Schieberegisterstufen 28a. 28i>.... 28^ in einer Folge zwischen dem Eingangsanschluß 14 und dem Ausgangsanschluß 16. Der Weg 12 ist vorzugsweise in Längsrichtung einheitlich ausgebildet. Jede Stufe 28 hat jedoch ein erstes Übertragungselement 30 nacheinander vor einem zweiten Obertragungselement 32, so daß der Weg eine abwechselnde Folge von ersten und zweiten Übertragungselementen aufweist (zur Verdeutlichung zeigt die F i g. 1 die verschiedenen Übertragungswege 30 und 32 mit verschiedenen Schnittlinien). Weiterhin ist der dargestellte Weg 12 so ausgebildet, daß er vier Seite an Seite liegende Zweige aufweist, indem beispielsweise das Übertragungselement 30 in einer dritten Stufe 28c eine V-förmige Struktur hat, die die beiden Zweige des Weges verbindet.

Weiterhin ist in der F i g. 1 eine elektrische Quelle 34 eines Schreib- oder Ansteuerstroms mit einer Schreiboder Ansteuerleitung 36 verbunden, die so angeordnet

ist. daß sie ein magnetisches Ansteuerfeld entlang des ganzen Weges 12 aufprägt, das entlang der Vorz.ugsachse 18 ausgerichtet ist. Ein in der F i g. I von rechts nach links gerichtetes Ansieuerfeld wird als Ausbrcitungsfcld bezeichnet. Ein entgegengesetzi gerichtetes Ansteuerfeld wird als I.öschfeld bezeichnet. Das Ausbreitungsfcld hat eine ausreichende Größe, so daß bereits im Weg 12 vorhandene Weißsche Bezirke wachsen. Es reicht jedoch nicht zur Bildung von Weißschen Bezirken aus. Das Löschfeld hat eine ausreichende Größe, um Weißsche Bezirke vom Schieberegisterweg zu löschen.

Wie auch in der Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich eine Haltclcitiing 38. die mil einer Gleichstromhaltc· quelle 40 verbunden ist. vorwärts und rückwärts über alle /weige des Weges 12. um jedes Übertragungselement einmal zu kicuzen, mit Ausnahme der die V-förmigen /weige verbindenden Elemente, die die i.üic!ci;;;ng zweimal krc;;.'!

II,.. H₁HoI,.

ein magnetisches llaltefeld in jedem Teil des Weges 12, den sie überquert. Das Haltcfeld ist entlang der Vorziigsachse 18 ausgerichtet und hat eine Größe, die im wesentlichen dem I.öschfeld entspricht, um dieses zu kompensieren, wenn es von entgegengesetzter Polarität ist. um dadurch eine Löschung Weißscher Bezirke zu verhindern. Die Polarität des Stromes, den die Quelle 40 in die Haltcleiuing einspeist, bestimmt die Polarität des Haltcft wies. Ks ist festzuhalten, daß mit Ausnahme der zweifachen Kreuzung über die die Zweige verbindenden Elemente die Haltclcitiing jedes erste Übertragungselement 30 in der gleichen Richtung und jedes zweite Übertragungselement in der entgegengesetzten Richtung kreuzt.

Das Schieberegister 10 hat zwei Sperrlcitungen 42 und 44. die über dem Schieberegisterweg 12 bei jedem Übergang der beiden Übertragungselemente 30 und 32 vorgesehen sind. Tatsächlich ist es der Schnittpunkt der Sperrlcitungen mit dem Weg 12 der die Begrenzung der Übertragungselemente festlegt. Insbesondere kreuzt jede .Sperrleitung den Weg 12 an jedem zweiten folgenden Übergang zwischen den Übertragungselementen, so daß die Sperrlcitung 42 den Weg in jedem Zwischenelementübcrgang in einer Stufe 28 des Registers kreuzt, während die Sperrleitung 44 den Weg 12 in jedem Zwischenelementübergang zwischen den Schieberegisterstufen kreuzt. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Kreuzungen des Weges 12 kreuzen die Sperrleitungen jedes der V-förmigen Wcgelemente wiederholt auf deren Länge.

Die .Sperrleitungen kreuzen den Weg 12. um einen Strom in der Richtung zu führen, die ein Ma^, ,etfeld entlang der Vorzugsachse 18 erzeugt, mit einer Polarität, die dem Ausbreitungsfeld an dieser Stelle entgegengesetzt gerichtet ist und daher ein Wachstum Weißscher Bezirke verhindert. Die in F i g. 1 dargestellte Sperrleitung 42 hat einen Leitungsabschnitt 42a ir Serie mit einem Leitungsabschnitt 426, deren jeder eine rechteckförmige Ausbildung aufweist, um den gekrümmten Weg in der oben beschriebenen Weise zi kreuzen. Die Sperrleitung 44 ist so dargestellt, daß sie eine ähnliche Anordnung mit den beiden in Serit geschalteten Leitungsabschnitten 44a und 44b aufweist F i g. 1 zeigt die Abschnitte der Sperrleitungen 42 unc 44. die den Weg 12 mit ausgezogenen Linier überqueren. Mit Strichlinien sind die Verbindunger zwischen den Leitungsabschnitten und die Verbindun gen zu einer Sperrstromquelle 46 dargestellt. Di< Sperrstromquelle speist einen Gleichstrom in eim Sperrleitung in einem Zeitpunkt ein, wie dies weitei

unten näher erläutert wird.

Die in Strichlinien dargestellten Verbindungsabschnitte der Sperrleitungen liegen vom Weg 12 entfernt; in typischer Weise entweder außerhalb des Bereiches des zickzackförmigen Weges oder in einer Ebene entfernt vom Weg 12, so daß die durch den Strom in ihnen erzeugten Magnetfelder nicht mit den anderen Magnetfeldern zusammenwirken, die im Weg vorhanden sind. In einer typischen Anordnung ist der Weg 12 eben. Die Haltcleilungen 38 und die Sperrleitungsabschnittc 42«), 426, 44a und 446 sind jeweils in zwei anderen Ebenen vorzusehen.

Das Schieberegister tO hat auch eine Sietiereinheit 48. die die Hingangscinhcit 20. die Ausgangscinheit 26 und die Quellen 34, 40 und 46 betreibt. Die Steuereinheit kann aus herkömmlichen Logiken und Zeitgebersch.iltiingcn bestehen, um das Schieberegister in der unten beschriebenen Weise (l·' i g. 2) zu betreiben.

Wie bereits oben erwähnt wurde, wird eine binäre digitale Information im Register IO in Form bestimmter Bereiche umgekehrter Magnetisierung gespeichert und verschoben. Mine binäre »Eins« wird gewöhnlich durch einen Weißschcn Bezirk umgekehrter Magnetisierung dargestellt. Eine binäre »Null« wird gewöhnlich durch die Abwesenheit eines Wcißschen Bezirks dargestellt. Im wesentlichen arbeitet das Schieberegister durch Bewegung eines Weißschen Bezirks entlang des Weges 12 vom ersten Übertragungselement über das nächste zweite Übertragungselement zum nächsten ersten Übertragungselement bei jedem Betriebszyklus.

F-ig. 2 zeigt zeitabhängig die Signalformen der Größen der Magnetfelder zum Betrieb der Schieberegister in der oben aufgezeigten Weise während einer Periode.

Wenn eine »Null« in das Schieberegister eingespeist wird (Γ i g. 2). dann zeigt sich keine Wirkung. Wenn eine »Eins« eingeschrieben wird, dann speist die Eingangscinhcit 20 einen Schreibimpuls in die Schreibleitung 22, um einen Weißschcn Bezirk umgekehrter Magnetisierung am Eingangsanschluß 14 zu bilden. Das Schreiben erfolgt vorzugsweise während der Einspeisung des Ausbreitungsfeldes, um das »Einsw-Schreibfeld zu verringern, das zur Bildung eines Weißschen Bezirks erforderlich ist. insoweit als die beiden Felder die gleiche Polarität haben. Jedoch kann das Schreiben dem Ausbreitungsschritt vorhergehen.

Während des in der Fig. 2 dargestellten Betriebszyklus wird im Zeitüunkt t\ durch die Einspeisung eines Stromes in die Ansteuerung 36 gleichzeitig mit der Erzeugung eines Sperrfeldes A durch die Einspeisung eines Stromes in die Sperrleitung 42 ein Ausbreitungsfeld erzeugt. Das Ausbreitungsfeld bewirkt, daß ein gegebenenfalls gerade kristallisierter Weißscher Bezirk am Eingangsanschluß 14 und andere Weißsche Bezirke im zweiten Übertragungselement 32 sich entlang des Weges 12 ausdehnen. Jedoch verhindern die Sperrfelder A, die die Sperrleitungsabschnitte 42a und 426 erzeugen, einen Rückwärtswachstum zu den vorhergehenden Elementen und eine Vorwärtswachstum hinter das nächste erste Element 30

So beruht die tatsächliche Wirkung der Ausbreitungsund Sperrfelder, die im Zeitpunkt /i erzeugt werden, darauf, daß sich jeder in einem zweiten Element 32 vorhandene Weißsche Bezirk bis zum nächsten Element 30 ausdehnt, sowie daß sich ein erneut gebildeter Weißscher Bezirk bis zum Element 30 der ersten Registerstufe ausdehnt Der nächste Schritt im darge stellten Zyklus beruht darauf, daß im Zeitpunkt h die

Ansteuerquelle 34 die Ansteuerleitung 36 erregt, um ein Löschfeld zu erzeugen, und daß geichzeitig die Haltequelle 40 die Halteleitung 38 erregt. Das Löschfeld neigt dazu, alle Weißschen Bezirke umgekehrter Magnetisierung vom Weg 12 zu löschen. Jedoch setzt sich das in diesem Zeitpunkt erzeugte Haltefeld dem Löschfeld bei allen ersten Übertragungselementen 30 entgegen. Daher enthält nach Abklingen der Lösch- und Haltefelder, die im Zeitpunkt Ii beginnen, der Schieberegisterweg lediglich Weißsche Bezirke bei den ersten Elementen 30.

Der dargestellte Betriebszyklus wird im Zeitpunkt /i mit der Erzeugung eines anderen Ausbreitungsfeldes gleichzeitig mit einem Sperrfeld flfortgesetzt, das durch die Einspeisung eines Stromes in den zwHten Sperrleiter 44 erzeugt wird. Diese Felder dehnen jeden Weißschen Bezirk umgekehrter Magnetisierung, der in einem ersten Übertragungselement 30 enthalten ist, in Vorwärtsrichtung entlang des Weges 12 zum zweiten Übertragungselement 32 der nächsten Schieberstufe aus. Der Sperrstrom in den Sperrleitungsabschnitten 44a und 446 verhindert eine Ausbreitung der Weißschen Bezirke in Rückwärtsrichtung entlang des Weges 12 zu einem vorhergehenden Element und ein Wachstum der Weißschen Bezirke in Vorwärtsrichtung hinter jedes zweite Übertragungselement.

Der Betriebszyklus wird mit einer weiteren Lösch- und Halteoperation fortgesetzt, die im Zeitpunkt U beginnt, während dem die Schreib- oder Ansteuerspule 36 ein Löschfeld und die Halteleitung 38 ein Haltefeld mit einer Polarität erzeugt, um ein Löschen der Weißschen Bezirke von den zweiten Übertragungselementen des Weges 12 zu verhindern, d.h. mit einem Strom der zu dem Strom entgegengesetzten Polarität, der für das erste Haltefeld des Zyklus eingespeist wird. Die dargestellte einzige Halteleitung 38 erzeugt eine wahlweise Halteoperation für Halteströme entgegengesetzter Polaritäten aufgrund der Tatsache, daß sie über jedes erste Übertragungsselement des Schieberegisters in einer einen Richtung und über jedes zweite Übertragungselement des Schieberegisters in der entgegengesetzten Richtung geführt ist. Die zusätzliche Kreuzung der Halteleitung über jedes die Verzweigungen verbindende Element hat keinen Einfluß auf den Betrieb des Schieberegisters.

Wie auch in der F i g. 2 dargestellt ist, wird die Ausgangseinheit 26 abgetastet oder gelesen, um die Ankunft eines eine »Eins« darstellenden Weißschen Bezirkes am Ausgangsanschluß 16 während des zweiten Ausbreitungs- und Sperrbetriebes jeder Periode zu e-fassen. Die zeitliche Beziehung des Leseabtastimpulses nach der Zeit h hängt von der Entfernung ab, die ein Weißscher Bezirk vom letzten ersten Übertragungselement 30 im Register zum Ausgangsanschluß 16 zurücklegen muß. Diese Entfernung ist für ein gegebenes Schieberegister festgelegt.

Obwohl in F i g. 2 das Schreiben während des ersten Ausbreitungsschrittes von jedem Zyklus und das Lesen während des zweiten Ausbreitungsschrittes dargestellt ist, können diese Operationen umgekehrt werden, indem der Zyklus im Zeitpunkt tz begonnen und nacheinander in jedem Betriebszyklus durch die Operationen für die Zeitpunkte (3, U, ti und h fortgesetzt wird.

Für einen sehr zuverlässigen Betrieb ist es vorzuziehen, daß jedes Sperrfeld mindestens so lange wie das gleichzeitige Ausbreitungsfeld vorhanden ist Jedes Haltefeld sollte zumindest so lange wie das gleichzeitige

Löschfeld vorhanden sein.

Beispielsweise kann bei dem in der F i g. 1 dargestellten Schieberegister, mit einem gekrümmten Weg 12 und einem Abstand von 0,35 mm von Mitte zu Mitte bei den Kreuzungen der Halteleitungen mit dem Weg, jedes Ausbreitungsfeld für eine minimale Zeitdauer in der Größenordnung von 0,5 μ& bis 1,5 μ$ und jedes Löschfled etwa so kurz wie 0,5 μβ vorhanden sein. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß ein längeres Ausbreitungsfeld erforderlich ist, um einen Wcißschen Bezirk entlang eines V-förmigen, die Zweige verbindenden Wegelementes als an übrigen Stellen des Weges auszudehnen.

Wie weiterhin aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann das Schieberegister 10 Weißsche Bezirke entlang des Weges 12 in Rückwärtsrichtung ausbreiten, d.h. vom Ausgangsanschluß 16 zum Eingangsanschluß 14, indem loHiplirh dip hpirlpn Snprrfpldpr vnn ipHpr Ppriorlp vertauscht werden. Dies bedeutet, daß das Schieberegister die Weißschen Bezirke in Rückwärtsrichtung verschiebt, wenn es entsprechend zu dem Zyklus der F i g. 2 betrieben wird, mit der Ausnahme, daß in jedem Zyklus zuerst das Sperrfeld Sund dann das Sperrfeld A erzeugt wird. Alternativ kann eine umgekehrte Ausbreitung Weißscher Bezirke auf einfache Weise erhalten werden, indem die Haltefeldströme der in der Fig. 2 dargestellten Beziehung vertauscht werden. Da das Schieberegister die Weißschen Bezirke in jeder Richtung entlang des Weges 12 entweder durch Umkehr der Reihenfolge der Sperrfelder oder durch Umkehr der Reihenfolge der Halteströme ausbreiten kann, soll darauf hingewiesen werden, daß das Schieberegister die Weißschen Bezirke rückwärts zwischen zwei benachbarten Wegelementen ausbreiten kann, oder daß das Schieberegister die Weißschen Bezirke in einfacher Weise in der Folge ausbreiten kann, mit der die Steuereinheit 48 die Sperrstromquelle 46 oder die Haltestromquelle 40 betreibt.

Mit beispielsweise genau den Ansteuer- und Haltefeldern der Fig. 2 bewegt das Schieberegister die Weißschen Bezirke zwischen benachbarten Wegelementen vorwärts und rückwärts, wenn das Sperrfeld A während jeder Ausbreitungsfeldzeit erzeugt und das Sperrfeld Bnicht erzeigt wird.

In den Fig.3a—3e sind aufeinanderfolgende Bedingungen umgekehrter Weißscher Bezirke in einem Betriebszyklus für ein Schieberegister 50 dargestellt, das in gleicher Weise wie das Schieberegister 10 der Fig. I aufgebaut ist, mit der Ausnahme, daß der Weg 52 zur Vereinfachung lediglich zwei Zweige 52a und 52b und fünf Sperrleitungsabschnitte besitzt, die jeden Zweig des Weges kreuzen. Auch ist zur Vereinfachung die Halteleitung 54 lediglich in Fig.3a dargestellt Sie hat die gleiche Rückwärts- und Vorwärtsausbildung wie die Halteleitung 38 der Fig. 1, mit der Ausnahme, daß sie jeden Zweig des Weges fünfmal kreuzt. Das Register 50 hat fünf Sperrleitungsabschnitte 56a, 58a, 566, 586 und 56c, die in der gleichen Weise wie die Sperrleitungen der F i g. 1 angeordnet und miteinander verbunden sind. Jedoch bewirkt die Anordnung einer ungeraden Anzahl von Sperrleitungen im Schieberegister 50, daß die Weißschen Bezirke die gefalteten, die Zweige verbindenden Elemente an beiden Enden des gefalteten Weges im wesentlichen nur während eines von zwei Ausbreitungsschritten von jedem Zyklus überqueren. Dies hat den Vorteil, daß ein Betriebszyklus einen kürzeren Ausbreitungsschritt verwenden kann, wenn gefaltete Elemente nur im anderen Ausbreitungsschritt überquert werden.

Fig. 3a zeigt das Register mit einem einzigen Weißschen Bezirk 60, der in einem einzigen Wegelement des Zweiges 52a begrenzt ist, und einen weiteren ■^s Weißschen Bezirk 62 im Zweig 526 am Beginn eines Betriebszyklus. F i g. 3b zeigt den ausgedehnten Zustand dieser beiden Weißschen Bezirke nach der Einspeisung der ersten Ausbreitungs- und Sperrfelder während des Zyklus. Die Sperrfelder in diesem Zeitpunkt beruhen auf

ι» dem Strom (i), der in die Abschnitte der Sperrleitung 56, wie dargestellt, eingespeist wird, leder Weißsche Bezirk 60 und 62 hat sich in Vorwärtsrichtung entlang des Weges 52 zum nächsten Wegelement ausgedehnt.

Auch hat sich während des ersten Ausbreitungsschrit-

¹S tes des dargestellten Zyklus ein neuer Weißscher Bezirk 64 im Zweig 52a gebildet und ausgedehnt, bis er den Sperrleitungsabschnitt 56a erreicht. Wenn die l.ösch- und Haltefelder in (Ins .Srhiehrrpgistpr "50 pinup<;npiu werden, dann sind die Weißschen Bezirke 60, 62 und 64 auf einzelne Wegelemente begrenzt, wie dies in F i g. Jc gezeigt ist. Der nächste Ausbreitungsschritt, bei dem der Sperrstrom (i) in die Sperrleitungsabschnitte 58a und 586 eingespeist wird, breitet den Weißschen Bezirk 64 vorwärts entlang des Zweiges 52a durch ein Wegele-

■Ϊ5 ment und den Weißschen Bezirk 60 zum verlängerten Wegelement aus, das die beiden Zweige des Weges verbindet. Der Weißsche Bezirk 62 wird bis zum Ausgangsende des Weges ausgedehnt, wo er in der anahnd der Fig. 1 beschriebenen Weise gelesen wird.

.1° Es soll jedoch darauf hingewisen werden, daß bei einem Register 50 mit einem dritten Zweig vom rechten Ende des Zweiges 526 aus der Weißsche Bezirk 62 in diesem Zeitpunkt ein verlängertes Element überquert, das die Zweige verbindet. Dies bedeutet, daß, wie bereits oben erwähnt wurde, die beiden Wegelemente, die das rechte und das linke Ende der Zweige verbinden, die Weißschen Bezirke während des gleichen einzigen Ausbreitungsschriltes ausbreiten, wenn das Register eine ungerade Anzahl von Sperrleitungsabschnitten aufweist, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist.

F i g. 3e zeigt den Zustand des Registers 50 nach dem letzten Lösch- und Halteschritt des Betriebszyklus.

F i g. 4 zeigt eine andere Anordnung der Sperrleitungen, die anstelle der in Fig. I dargestellten Anordnung verwendet werden kann. Insbesondere erlaubt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung der Sperrleitungen 42 und 44 mit einem spiralförmigen Muster eine kompakte Ausbildung und damit eine hohe Bitdichte. Weiterhin sind große Zwischenräume bei den Sperrströmen möglich. Dies beruht darauf, daß die verbindenden Abschnitte und damit deren Magnetfelder vom Schieberegisterweg entfernt sind. Wenn jedoch eine niedrige Sperrleitungsinduktanz erforderlich ist, dann kann die in der Fig.4 dargestellte Anordnung verwendet werden. Hier haben die beiden Sperrleitungen 70 und 72 verflochtene Abschnitte 72a, 70a, 726 und 706, die in der gleichen Weise wie die Abschnitte 42a, 44a, 426 und 446 in F i g. 1 vorgesehen sind. Jedoch liegen in F i g. 4 die Rückkehrwege 70c und 72c der Leitungen zwischen den die Sperrfelder erzeugenden Abschnitten. Die Rückkehrwege haben eine ausreichende Breite, um die Dichte des Magnetfeldes zu verringern, das die Ströme darin erzeugen, um eine Wechselwirkung mit dem Schieberegisterbetrieb zu vermeiden.

Das in der F i g. 1 dargestellte Schieberegister hat eine offene Schleife 12. Deshalb kann eine Information verschoben werden, indem ein neuer umgekehrt

niagnetisierter Weißscher Bezirk abhängig vom Lesen pines Weißschen Bezirks vom Ausgangsanschlub _öebildet wird. Jedoch kann die Erfindung auch bei Registern angewendet werden, bei denen der Weg der Weißschen Bezirke geschlossen ist und die Weißschen Bezirke ohne Lesen und Schreiben umlaufen. In F i g. 5 ist schematisch ein solches geschlossenes (Umlauf-) Schieberegister 74 mit einem geschlossenen Weg 76 dargestellt. Der Weg 76 ist gekrümmt dargestellt, um die Weise zu erläutern, in der die »Domänenkapazität« des geschlossenen Weges in einem kompakten Bereich ausgedehnt werden kann. Das Register 74 ist in der oben beschriebenen Weise aufgebaut und arbeitet in der gleichen Art uno mit den gleichen zeitlichen Abläufen, wie dies oben anhand der F i g. 2 näher erläutert wurde. Demgemäß hat das Register 74 zwei Sätze von Sperrhitungsabschnitten 78a und 786, die den Weg abwechselnd kre'JZen, UP!! die WriRArhnn Rp/irlcp sperrende Stellen im Registcrkanal niedriger Koerzitivkraft festzuleg^/i. Der Strom wird in gleicher Richtung in alle Sperrleitungsabschnitte eingespeist, wobei ein

Satz während eines Ausbreitungsschrittes von jedem Zyklus und der andere Satz während des anderen Ausbreitungsschrittes erregt ist. Weiterhin kreuzt eine Haltcleitung 82 in einer Schicht, die von den Schichten verschieden ist, die den Weg 76 und die Halteleitung enthalten, rückwärts und vorwärts über den Übertragungsweg zwischen benachbarter Sperrleitungskreuzungen, um eine wechselnde Folge von jeweils ersten und zweiten, die Weißschen Bezirke haltenden Stellen 84 und 86 im Weg zu erzeugen. Die in der F i g. 5 dargestellten Anordnung der Sperrleitungsabschnitte und der llalteleitungen dient zur Erläuterung anderer A'.sfiihrungsbeispiele, die mit einem geschlossenen (Umlauf-)Schieberegister verwendet werden können.

'■^s Weiterhin können Weißsche Bezirke in den Weg 7C geschrieben und alternativ an anderen Stellen entlang des geschlossenen Weges gelesen werden. Zusätzlich

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Weges verlängert werden, so daß er zu einem Anschluß des Registers führt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Magnetisches Schieberegister einer binären Information mit mehreren magnetischen Ausbrei- S tungsübertragungselementen der Spitzen Weißscher Bezirke, die nacheinander auf einem Signalweg mit wechselnden ersten und zweiten Elementen zwischen einem Eingangsübertragungselement und einem Ausgangsübertragungselement vorgesehen sind, wobei der Signalweg eine Vorwärtsrichtung vom Eingangsübertragungselement zum Ausgangsübertragungselement hat, mit einer ersten Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Magnetfeldes zur Ausbreitung der Weißschen Bezirke in den Obertragungselementen entlang des Signalwegs, und mit einer zweiten Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten bzw. dritten Magnetfeldes, das die Weißschen Bezirke aus dem Signalweg mit Ausnahme bei den ersten fe^w. zweiten Übertragungselementen entfernt, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Übertragungselemente (30 bzw. 32) Zweirichtungs-Elemente sind, und daß eine dritte Einrichtung (42, 44, 46) ein viertes bzw. fünftes Magnetfeld erzeugt, das einen Weißschen Bezirk in *5 einem ersten bzw. zweiten Übertragungselement (30 bzw. 32) vor einer Ausbreitung entlang des Signalweges (12) zum nächsten Übertragungselement in einer ersten Richtung und hinter das nächste Übertragungselement in der entgegengesetzten zweiten Richtung sperrt.

2. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (48) zum Betrieb der ersten, /weiten und dritten Einrichtung (34, 36; 38, 40; 42, A, 46) , so daß gleichzeitig das erste und vierte Feld und alternativ gleichzeitig das erste und fünfte Feld erzeugt werden.

3. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (48) zum Betrieb der ersten, zweiten und dritten Einrichtung (34, 36; 38, 40; 42, 44, 46) in einem Zyklus nacheinander, so daß gleichzeitig das erste und vierte Feld erzeugt werden, um die Weißschen Bezirke von den ersten Übertragungselementen (30) entlang des Signalweges (12) lediglich um ein Übertragungselement auszubreiten, um das zweite Feld zu erzeugen, daß das erste und fünfte Magnetfeld gleichzeitig erzeugt werden, um die Weißschen Bezirke in den zweiten Übertragungselementen (32) entlang des Signalweges (12) um lediglich ein Übertragungselement auszubreiten, und daß das dritte Magnetfeld erzeugt wird.

4. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (48) zum Betrieb der ersten, zweiten und dritten Einrichtung (34, 36; 38, 40; 42, 44, 46), so daß das erste Feld lediglich während der Erzeugung des vierten oder fünften Feldes erzeugt wird.

5. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (48) zum Betrieb der ersten, zweiten und dritten Einrichtung (34, 36; 38, 40; 42, 44, 46) in einem Zyklus nacheinander, so daß das erste Feld zusammen mit einem Feld aus dem vierten und &5 fünften Feld während eines ersten Zeitintervalles erzeugt wird, daß ein Feld aus dem zweiten und dritten Feld während eines zweiten Zeitintervalles erzeugt wird, daß das erste Feld zusammen mit dem anderen Feld aus dem vierten und fünften Feld während eines dritten Zeitintervalles erzeugt wird, und daß das andere Feld aus dem zweiten und dritten Feld während eines vierten Zeitintervalles erzeugt wird.

6. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungselemente (30, 32) Wegabschnitte für die Weißochen Bezirke bilden und sich im wesentlichen in Längsrichtung zu einer ersten Achse (18) erstrecken, daß die erste Einrichtung (34, 36) mindestens eine erste Stromleitung (36) aufweist, die das erste Magnetfeld erzeugt, das in Längsrichtung zur ersten Achse (18) ausgerichtet ist, und daß die zweite Einrichtung (38, 40) die erste Stromleitung (38) und eine zweite Stromleitung (38) aufweist, die sich über die Übertragungselemente (30,32) zur ersten Achse (18) erstreckt um bei jedem ersten und zweiten Übertragungselement ein entlang der ersten Achse (18) ausgerichtetes Magnetfeld zu erzeugen, wobei die Magnetfelder der zweiten Stromleitung (38) bei den ersten Übertragungselementen (30) entgegengesetzt zu deren Richtung bei den zweiten Übertragungselementen (32) gerichtet sind.

7. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (42,44,46) eine dritte stromleitende Einrichtung (42, 44) aufweist, deren stromleitende Teile die Übertragungselemente (30, 32) senkrecht zur ersten Achse (18) kreuzen, um das vierte und fünfte Feld entgegengesetzt zum ersten Feld an deren Schnittpunkten mit den Übertragungselementen (30,32) zu erzeugen.

8. Magnetisches Schieberegister mittels Ausbreitung der Spitzen Weißscher Bezirke mit einem Weg der Weißschen Bezirke von abwechselnd und nacheinander angeordneten ersten und zweiten Elementen, die sich in einer Vorv ärtsrichtung von einem Eingang zu einem Ausgang erstrecken, und mit einer Einrichtung zur Ausbreitung der Weißschen Bezirke entlang des Weges und zur Löschung der Weißschen Bezirke auf dem Weg mit Ausnahme bei ausgewählten Elementen, gekennzeichnet durch einen ersten und zweiten Satz von Sperrleitungen (42, 44), die den Weg (12) senkrecht kreuzen, um darin Magnetfelder zu erzeugen, die die Ausbreitung der Weißschen Bezirke sperren, wobei der erste Satz Sperrleitungen (42) die Felder erzeugt, um die Ausbreitung der Weißschen Bezirke zwischen ersten Paaren von benachbarten ersten und zweiten Wegelementen (30, 32) zu sperren, und wobei der zweite Satz Sperrleitungen (44) die Felder erzeugt, um die Ausbreitung der Weißschen Bezirke zwischen zweiten Paaren von ersten und zweiten Wegelementen (30, 32) zu sperren, wobei jedes zweite Paar der Elemente aus zwei benachbarten Elementen in verschiedenen ersten Paaren davon besteht.

9. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (42, 44, 46) einen ersten bzw. zweiten Satz von Sperrleitungen (42, 44) aufweist, die den Weg (12) senkrecht kreuzen und in bezug auf dessen Übertragungselemente (30, 32) angeordnet sind, um das vierte bzw. fünfte Magnetfeld als Sperrfeld für die Ausbreitung der Weißschen Bezirke zwischen ersten bzw. zweiten Paaren benachbarter erster und

zweiter Übertragungselemente (30,32) zu erzeugen, wobei jedes zweite Paar der Elemente aus zwei benachbarten Elementen in verschiedenen ersten Paaren davon besteht.

10. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (42,44,46) erste und zweite Sperrleitungen (42, 44) aufweist, wobei eine erste bzw. eine zweite Sperrleitung den Weg zwischen jedem ersten bzw. zweiten Übertragungselement und dem nächsten ·° zweiten bzw. ersten Übertragungselement in Vorwärtsrichtung senkrecht kreuzt.

11. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (42, 44,46) eine Stromquelle (46) hat, die einen "5 Strom in jede erste und zweite Sperrleitung (42, 44) speist.

12. Magnetisches Schieberegister nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bzw. zweite Satz von Sperrleilungen (42, 44) einen *° Sperrleitungsabschnitt (42a, 42b: 44a, 446) hat. der den Weg zwischen jedem ersten bzw. zweiten Übertragungselement (30, 32) und dem nächsten zweiten bzw. ersten Übertragungselement (32,30) in Vorwärtsrichtung senkrecht kreuzt. *5