DE2351523A1 - Kapazitive speichereinrichtung fuer binaer codierte daten - Google Patents

Description

Böblingen, den 12. Oktober 197 3 ko-be

Anmeiderin: International Business Mächines

Gorporation, Ärihonk, N. Y. ΙΟ

Amtliches Aktenzeichen; Neüanmeidung

Aktenzeichen der Änm eider in: BU971 0l2/0l3

Kapazitive Speichereinrichtungfurfainäi· codierte Baten.

Die Erfindung betrifft eine kapazitive Speicher einrichtung for binär codierte Daten entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1:

Bei kapazitiven Speichern ihit sehr kleinen Spelcnerkäpaziläteri ist die durch die Ladung repräsentierte binäre införrriation flüchtigj d: h. lie geht infolge des Aljfliessens voii Ladungen aiii*cn DeckötrÖme nach feiger Zeit Verlören. Bevor der Spähnüngsäbiail solche Werte erreicht> dass es schwierig wird, den gespeicherten JBinarwert zu erkennen, rhuss der Speicherinhalt durch Wiederäüfladen der Speicherkapazitäten periodisch regeneriert werden« In der deutschen Patentschrift 1 774 482 sind zwei Wege dargest eilt, wie eine solche periodische Regeneration durchgeführt werden kann. Die Regeneration kann beispielsweise verschachtelt mit dein

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normalen Speicherbetrieb erfolgen, indem man jeden zehnten Speicherzyklus dazu benutzt, eine Gruppe von Speicherzellen zu regenerieren. Eine andere Möglichkeit ist die schubweise Wiederauffrischung.während einer Unterbrechung des normalen Speicherbetriebes und die Regeneration des gesamten Speicherinhaltes während dieser Unterbrechung. Jede dieser Methoden leistet befriedigend die erwünschte Regeneration, beide beeinflussen jedoch die Arbeitsweise einer Speichereinrichtung, indem sie notwendigerweise während der Regeneration den normalen Speicherbetrieb stören.

Die Speicherzelle in der genannten Patentschrift ist außergewöhnlich einfach gebaut, denn sie besteht nur aus einer Speicherkapazität und

einem Feldeffekttransistor. Sie ist daher besonders für große Speichereinrichtungeh in integrierter Schaltungstechnik geeignet. Zum Erreichen großer Packungsdichten muss die einzelne Zelle aus serordentlich klein sein. Je kleiner jedoch die einzelne Speicherzelle ist, desto kleiner wird aber auch der Kapazitätswert dieser Speicherzelle. Um so öfter ist daher auch die Regeneration oder Wieder auf frischung der Ladung notwendig. Nach den bisher bekannten Verfahren periodischer Regenerierung in gleichen Zeitabständen geht ein allzu grosser Anteil der Zeit für diese Zwecke verloren, die besser dem eigentlichen Speicherbetrieb zugute kommen sollte.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speichereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Verhältnis der Zeit für den eigentlichen Speicherbetrieb zu der Zeit, die für die Regeneration des Speicherinhaltes gebraucht wird, wesentlich verbessert wird. <

Die Lösung der gegebenen Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Damit wird der Vorteil eines äuseert geringen Zeitbedarfs für die Regeneration des Speicherinhälts erzielt. Weiterhin ist der Regenerationsvorgang für das Datenverarbeitungssystem im wesentlichen immer erkennbar, d.h. fest-

. i

stellbar. Der Betrieb des Datenverarbeitungssystems wird durch die Regene- '· ration im wesentlichen nicht gestört und normale Speicheroperationen werden nicht unterbrochen. Die Regeneration kann gleichzeitig mit einer normalen Zugriffsoperation und auf der Basis einer Zeitrangfolge vorhergehender j

Regenerationen auch dann durchgeführt werden, wenn kein Zugriff auf den Speicher stattfindet. Die Wartzeit einer anstehenden Speicherzugriffsoperation, die wegen der notwendigerweise gerade durchzuführenden Regeneration gesperrt werden muß, wird wesentlich verringert und zwar ohne Gefährdung der gespeicherten Information. Schließlich ist der erfindungegemäße Regenerationsvorgang für die Inhalte der Spei cherzellen in einer Reihenfolge durchführbar, die der unterichiedlichen Dringlichkeit der Zellen zum Regenerieren entspricht.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 ein verallgemeinertes Blockdiagramm einer Speicher-

einrichtang nach der Erfindung, 5 *? ζ 1 K 0 *k

Pig. 2 ein Blockdiagramm eines Teiles eines anderen Ausfüh

rung s bei spiele β einer Speichereinrichtung nach der Erfindung.

Fig. 3 - ein Programmablaufplan für die Betriebsweise

einer Speichereinrichtung nach dem Beispiel der Fig. 2. ·

Flg. 4 « i ein Programmablauf plan für die Betriebsweise einer

Speichereinrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig, I/

Fig. 5 . .-- . ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines anderen

Ausführungsbeispieles einer Speichereinrichtung nach der Erfindung..

Fig. 6 ..-. eine Tabelle zur Erläuterung der Arbeitsweise der

Speichereinrichtung gemäss Fig. 5.

Fig. 7 -' ein mehr ins Einzelne gehendes Blockdiagramm eines

Ausführungsbeispieles einer Speichereinrichtung nach der Erfindung.

Fig. 8 -* . als Blockdiagramm eine SchaltungsVariante der

Speichereinrichtung nach Fig. 7. .

Fig. 9 ί in einem Blockdiagramm ein weiteres Ausführungs-

beispiel einer Speichereinrichtung nach der Erfindung. . .

Fig. 1 zeigt als Blockdiagramm ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Speichereinrichtung enthält eine Matrix 10 von Speicherzellen 20, welche periodisch regeneriert werden müssen. Ueblicherweise bestehen derartige Speicherzellen aus einer Speicherkapazität, die durch eines oder durch mehrere aktive Bauelemente geschaltet bzw. durchgeschaltet werden kann. Ein

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kapazitiver wortprientierter Speicher mit Feldeffekttransistoren 1st beispielsweise in dem genannten Schweizer Patent 466,369 beschrieben. Die Speicherzellen 20 sind in Spaltenrichtung über Wortleitungen 13, IS, 17 und 19 sowie in Zeilenrichtung über Bitleitungen 21, 23 und 25 mit der Ansteuerungsschaltung 11 verbunden. Ueber diese Ansteuerungsschaltung 11 ist die Speichereinrichtung mittels der Datensammelleitung

, 29 mit einer allgemeinen Steuereinrichtung 27 verbunden. Eine Regenerationssteuerung 48 ist über die Sammelleitung 31 mit der Ansteuerungsschaltung 11 verbunden, über die Sammelleitung 33 mit der Datensammelleitung 29 und über die Leitung 35 mit der Steuereinrichtung 27. Um die Zeitrangfolge für die Notwendigkeit der Regeneration von Speicherzellen 20 festzustellen, ist ein Zeitrangspeicher 37 vorgesehen, der über die Sammelleitung 39 mit der Regenerations steuerung 48 verbunden ist. Ein Zyklus-.zähler 41 ist über die Leitung 43 an dem Zeitrang speicher 37 angeschlossen, um entsprechend dem Fortschritt der Speicherzyklen mit dem Betrieb des Zeitrang Speichers auf dem laufenden zu bleiben.

Während des Betriebes wird die Ansteuerungsschaltung 11 in herkömmlicher Weise verwendet, um binär codierte Information durch Auswahl entsprechender Wortleitungen 13, 15, 17 und 19 und Bitleitungen 21, 23 und 25 in die angesteuerten Speicherzellen 20 einzuschreiben. Diese Daten werden von der. Steuereinrichtung 27 über die Datensammelleitung 29 angeliefert.

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Da die Speicherzellen 20 vorzugsweise kapazitive Speicherelemente enthalten, ist die periodische Regeneration der eingeschriebenen' Information notwendig. Eine derartige Regeneration findet während eines Speicherzyklus statt; sie erfolgt vorzugsweise jedes Mal, . wenn ein Zugriff zum Speicher gemacht wird. Im Falle einer wortorganisierten Speichereinrichtung mit wahlfreiem Zugriff, wie in der Zeichnung dargestellt, werden alle Speicherzellen 20, die an eine der Wortleitungen la, 15, 17 oder 19 angeschlossen sind, gleichzeitig immer dann regeneriert, wenn ein Zugriff zu irgendeiner dieser. Speicherzellen 20 gemacht wird, die beispielsweise an die Wortleitung 13 angeschlossen ist. Regenerationen werden erfindimgsgemäss aber auch in Zykluszeiten durchgeführt, während denen kein Zugriff zum Speicher angefordert ist, sondern lediglich auf Grund ihrer relativen Notwendigkeit für eine Wiederauffrischung. Im folgenden wird angenommen, dass eine Zykluszeit, d.h. die für einen Zugriff zum Speicher notwendige Zeit, beispielsweise 300 NanoSekunden beträgt. Die Information kann in den Speicherzellen 20 für eine gewisse Zeit ohne. Gefahr eines Verlustes infolge Abfalles der Aufladung eines kapazitiven Speicherelementes enthalten sein. Diese Zeit, in der eine Speicherzelle 20 Information ohne Regeneration zu speichern vermag, wird üblicherweise in der Anzahl von

Zykluszeiten gemessen. Diese Zeit mag beispielsweise 100 Zyklen betragen,

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Um die Regeneration ausgewählter Speicherzellen 20 zu bewirken, werden durch die Regenerationssteuerung 4B entsprechende Signöle über die . Sammelleitung 31 an die Ansteuerungsschaltung 11 gegeben. Die Regeneration wird durch Auslesen der information In den angesteuerten Zellen und Wiedereinschreiben bewirkt. Beispielsweise sollen die Speicherzellen regeneriert werden, die an die Wortleitung 13 angeschlossen sind. Die Information wird aus diesen Zellen 20 ausgelesen durch Anlegen eines Abfrageimpulses an die Wortleitung 13 und durch paralleles Auslesen über die Bitleitungen, lieber die Bitleitungen 21, 23 und 25 wird abgefühlt, ob ein Signal erzeugt wurde, das durch die Ladung einer Speicherkapazität bedingt ist. Die ausgelesene Information wird sofort in die Speicherzellen zurückgeschrieben durch gleichzeitiges Anlegen von Impulsen auf der Wortleitung 13 und auf den Bitleitüngen 21, 23 und 25. Einzelheiten des Speicherbetriebes können der erwähnten Schweizer Patentschrift 466.369 entnommen werden.

Der Zeitrang speicher 37 hat die Aufgabe zu bestimmen, welche der Speicherzellen 2 0 als nächste während einer Nichtzugriffszeit regeneriert werden sollen, und ebenso zu bestimmen, ob nicht ein angeforderter Speicherzugriff zurückgestellt werden sollte, um zuerst die Regeneration von Speicherzellen durchzuführen, bei denen die Gefahr des Verlustes

der Information besteht. Ueber die Anzahl von vergangenen Speicherzyklen . AO9820/1035

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entsprechend der maximalen Zeit, in der sich sie Information noch nicht verflüchtigt haben kann, bleibt der Zeitrang speicher 37 selbsttätig Jeweils auf dem laufenden über die Reihenfolge der Benutzung bzw. der Regeneration aller Speicherzellen der Speichereinrichtung. Der so definierte Zeitraum mag allgemein M Speicherzyklen umfassen. Der Zeitrang spei eher 37 ist daher fähig, genügend Information betreffend die Regeneration von Speicherzellen 20 über einen Zeitraum von M Speicherzyklen zu speichern, und so zu bestimmen, welche der Speicherzellen während der letzten M Speicherzyklen regeneriert wurden. Der Inhalt des Zeitrang Speichers 37 kann daher als Regenerationsvorgeschichte der Speichereinrichtung für einen Zeitraum von M Speicherzyklen angesehen werden, welcher ähnlich einem Schieberegister mit jedem neuen Speicherzyklus um einen Zyklusschritt weitergeschoben wird. Der Zykluszähler 41 zählt für jede Speicheroperation eines Zyklus um einen Schritt weiter. Er dient somit zur Anzeige, wo in einem Zyklusintervall von M Speicherzyklen die Speicheroperationen stehen. Am Ende von M Speicherzyklen kehrt der Zykluszähler 41 auf die Anfangs stellung 0 zurück. Deshalb kann er als modulo M-Zykluszähler bezeichnet werden. In der Praxis ist der Zeitrang speicher 37 vorzugsweise ein Assoziativspeicher.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise sei angenommen, dass Zugriff zu einer der mit der Wortleitung 13 gekoppelten Speicherzellen 20 angefordert ist.

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BIe Adresse dieser Speicherzelle 20 wird über die DatensammeHelfeng 29 an die Aristeuerungsschaitung 11 und gleichzeitig Über die Sammelleitung 33 an die Regenerations steuerung 48 geschickt.. Der Zeitraflgspeicher 37 enthält die Adressen aller Speicherzellen 20, welche während der letzten M Speicherzyklen regeneriert wurden, sei es als Ergebnis eines angeforderten Zugriffes oder einer Eegeneration wahrend eines Midht-2ügriffs2:eitraiiroies, Die Regeneratlonssfeiieruing 48 stellt selbsttätig fest» ofe im nächsten Spelcherzfk&is äasgeudetee Speicherzelle 2© !regeneriert werden amass,, die laicht am die Woritleitang 13 gekoppelt ist. Dies kaum bequem diardh iü fietradht züelhen derjenigen Speicherzellen gesdhefeeft* zia denen wäkrend der waraaagegaiagem M Speicherzyklen imar einmal eto 3Sugritf eriöitgte,, Benn die latsadhe des imehr als einmaligen Zugriffs au den Speicherizellen 2Q während der ^öihergeheaden M Speicherz^tltem zeigt ai, dass fceiaa ferMsirisilssa) Mt iformation toesfeht und daher der amgefordeiite 33ujgri0 erlaaatot werden kann· Im* Falle des erlauM-en &griffies wfää die Information im Zeitrang speicher 37 fortgeschrieben,, urn anzuzeigeB* dass während dieses Speicherzyklüs ein Zugriff zu den mit der WortleiMiig 13 verbundenen Speicherzellen 20 erfolgte und sie dadurch regeneriert wurden. Die Adresse dieser Speicherzellen wird im Zeitrangspeicher 37 zusammen mit einer Anzeige gespeichert, wann dieser angeforderte Zugriff ausgeführt wurde. Diese Information erhält der Zeitrangspeicher

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über die Leitung 43 vom Zykluszähler 41,

Falls zu einigen der Speicherzellen 20 nur ein einmaliger Zugriff wahrend der vergangenen M Speicherzyklen stattfand, muss festgestellt werden, ob einige der nicht mit der Wortleitung 13 verbundenen Speicherzellen 20 vor M Speicherzyklen regeneriert wurden. Falls dies zutrifft, sendet die Regenerationssteuerung 48 über die Leitung 35 an die Steuereinrichtung 27 ein Sperrsignal, um den angeforderten Zugriff zunächst zu verhindern. Dann sendet die Regenerationssteuerung 48 an die An steuerung s schaltung 11 die Adressen der Speicherzellen 20, für die eine Regeneration notwendig ist, um diese Regeneration durch Auslesen und Wiedereinschreiben der Information durchzuführen. Danach muss wie im vorigen Falle der Inhalt des Zeitrang Speichers fortgeschrieben werden,, um die Adresse und den Speicherzyklus anzuzeigen* wo und wann diese Regeneration erfolgte.

Eine dritte Möglichkeit ist die, dass eine der Speicherzellen 2Q„ welche nur einmal während der vorhergehenden M Speicherzyklen regeneriert wurde, mit der Wortleiturig 13 verbunden ist, zu der jetzt ein Zugriff angefordert wird. In diesem Falle kann der angeforderte Zugriff erlaubt werden, weil auf diese Weise die notwendige Regeneration durchgeführt wird,

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Falls während einer speziellen Zykluszeit keine Zugriffanforderung vorliegt, regeneriert die Regenerationssteuerung 48 in Zusammenarbeit mit dem Zeitrangspeicher 37 und dem Zykluszähler 41 Speicherzellen 20, welche mit einer der Wortleitungen 13, 15, 17 oder 19 verbunden sind, und zwar aufgrund der relativen Notwendigkeit der Regeneration. Zu diesem Zweck wird der Inhalt des Zeitrangspeichers nacheinander abgetastet. Die zuerst erreichten Speicherzellen, welche in den vorhergehenden M Speicherzyklen nur einmal angesteuert wurden, werden dadurch regeneriert, dass ihre Adresse über die Sammelleitung 31 an die Ansteuerungsschaltung 11 gesendet wird. Wie oben wird der Zeitrangspeicher 37 fortgeschrieben, um die Adressen der regenerierten Zellen anzuzeigen zusammen mit einer vom Zykluszähler 41 über die Leitung 43 erhaltenen Bezeichnung des Speicherzyklus, in welchem diese Regeneration stattfand.

Falls alle Speicherzellen 20 während der vorhergehenden M Speicherzyklen mehr als einmal-regeneriert wurden, dann sind die für eine Regeneration in einem Nicht-Zugriffszyklus auszuwählenden Speicherzellen diejenigen, welche beim Abtasten des Zeitrang Speichers 37 zuerst erreicht -werden, zu denen während der vorhergehenden M Speicherzyklen ein Zugriff nur zweimal erfolgte. Falls alle Speicherzellen mehr als zweimal regeneriert wurden, können solche mit nur dreifachem Zugriff

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ausgewählt werden, usw. Andererseits kann eine vereinfachte Betriebsweise für Mcht-Zugriffszyklen vorgesehen werden, wobei die Regenerationssteuerung 48 einfach nur solche Speicherzellen regeneriert, die zuletzt M Speicherzyklen vorher regeneriert worden waren.

Zur Erläuterung der Speichereinrichtung und ihrer Arbeitsweise ist in Fig. 1 nur eine kleine Speichermatrix mit 4x3 Speicherzellen dargestellt. Eine wirkliche Speichereinrichtung kann bis zu mehreren Millionen oder mehr Speicherzellen 20 und Tausend oder mehr Wortleitungen und Bitleitungen enthalten. Auch ist die in der Fig. dargestellte Speichermatrix nur zweidimensional. Eine wirkliche Speichereinrichtung ist üblicherweise dreidimensional organisiert. Jedoch die Grundbausteine und ihre Arbeitsweise bleiben dieselben w*ie anhand der Fig. 1 erläutert.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Regenerationsschaltungen, welche an die Stelle des Zeitrangspeichers 37 der Fig. 1 gesetzt werden kann. Wie in Fig. 1 ist ein Zykluszähler vorgesehen, um anzuzeigen, welcher von M Speicherzyklen in einem gewissen Zeitraum erreicht wurde. Der Zyklusza'hler 41 ist über die Leitung 47 mit dem Regenerationsspeicher 45 verbunden und über die

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Leitung 53 mit dem Regenerationsanzeiger 49. Der Regerations-

speicher 45 enthält M Bitposition en,, d.h. eine Binärstelle für jede Speicherzelle oder für jede Gruppe von Speicherzellen, die gleichzeitig regeneriert werden. Der Regenerationsanzeiger 49 ist so gebaut, dass er den Namen, d.h. die Adresse einer Speicherzelle oder einer Gruppe von Speicherzellen enthält, die während der nächsten verfügbaren Zykluszeit regeneriert werden sollen. Der Regenerationsanzeiger 49 ist über die Leitung 55 mit dem Regenerationsspeicher 45 verbunden. ·

Im Betrieb wird eine einzelne Speicherzelle oder Gruppen von Speicherzellen während jedem der M Speicherzyklen regeneriert, in denen kein Zugriff angefordert wurde. Wenn während eines Speicherzyklus eine Regeneration von Speicherzellen durchgeführt wurde, wird eine binäre "1" in den Regenerationsspeicher 45 an der Speicherstelle eingeschrieben, welche diesem Speicherzyklus entspricht. Wenn keine Regeneration stattfand, wird für diesen Zyklus in dieser Position eine binäre "0" ■ eingespeichert. Der Zykluszähler 41 zählt bei jedem Zyklus weiter, während der Regenerationsanzeiger 49 zur nächsten Adresse fortschreitet, die dann im nächsten Mcht-ZugriffszykIus regeneriert werden kann. Es sei angenommen, dass die in Fig. 2 gezeigte Schaltung Teil einer Speichereinrichtung ist, welche N Gruppen von Speicherzeilen enthält, wobei

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jeweils die Speicherzellen einer Gruppe gleichzeitig in einem der M Speicherzyklen regeneriert werden. Hier sei angenommen, dass M doppelt so gross ist als N. I sei gleich der Anzahl von im Regenerationsspeicher 45 gespeicherten binären Nullen, wodurch die Regenerationsvorgeschichte der Speichereinrichtung für die vorangegangenen M Speicherzyklen beschrieben ist. Weiter sei für die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispieles angenommen, dass ein Zugriff zu einer Speicherzelle diese nicht regeneriert. Wenn also in einm Speicherzyklus kein Zugriff angefordert ist, dann wird die nächste Gruppe von Speicherzellen regeneriert, deren Adresse durch den Regenerationsanzeiger 49 angegeben wird. Falls während dieses Speicherzyklus ein Zugriff angefordert wurde, wird die Regeneration zurückgestellt und zunächst der Zugriff erlaubt, es sei denn die Regeneration einer Gruppe von Speicherzellen habe Vorrang ,· damit nicht die in diesen Zellen gespeicherte Information verloren geht.

Die Feststellung, ob eine Regeneration notwendig ist, um einen Verlust an Information zu vermeiden, wird auf verhältnismassig einfache Weise getroffen. Zuerst wird die Anzahl von binären Nullen im Regenerationsspeicher 45 gezählt, welche den Nicht-Regenerationszyklen während der letzten M Speicherzyklen entspricht. Wenn die Anzahl der binären Nullen kleiner ist als die Differenz zwischen der

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Gesamtzahl von Speicherzyklen M und der Anzahl N von Speicherzellengruppen, dann ist keine Regeneration notwendig und der ' Zugriff kann erlaubt werden.. Falls die Anzahl der binären Nullen gleich der Differenz M minus N ist, ist es notwendig, zu bestimmen, ob eine Gruppe von Speicherzellen in der letzten Zeit vor Erreichen dieses Zyklus regeneriert worden ist, d.h. während der letzten M Speicherzyklen. Dies geschieht durch ein geeignetes über die Leitung 47 laufendes Signal vom Zykluszähler 41, um den Inhalt des Regenerationsspeichers 45 an der Binärstelle, die diesem Speicherzyklus entspricht, auszulesen. Wenn die Anzahl von binären Nullen im Regenerationsspeicher 45 gleich der Differenz M minus N ist und eine Regeneration vor M Speicherzyklen erfolgter ist eine Regeneration notwendig. Wenn jedoch keine Regeneration während der letzten M Speicherzyklen durchgeführt wurde, obwohl die Anzahl der binären Nullen gleich M minus N ist, dann kann die Regeneration sollange weiter verzögert werden, bis ein Zyklus erreicht ist, dessen Regeneration um M Zykluszeiten zurückliegt. Denn ein Verzögern der Regeneration in dieser Weise vergrössert nicht die Anzahl der binären Nullen über die Differenz M minus N hinaus.. Sowohl die Zählung:der Anzahl von binären Nullen in dem Regenerations speicher 45 als auch die Feststellung ob eine binäre "0" oder eine binäre "1" in der Bitposition gespeichert ist, welche diesem Speieherzyklus entspricht, kann durch

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ein geeignetes Signal vom Zyklus zähler 41 über die Leitung 47 veranlasst werden. Wenn eine Regeneration notwendig ist, liefert der Regenerationsanzeiger 49 über die Sammelleitung 39 die Adresse der Gruppe von Speicherzellen/ die regeneriert werden müssen, an die in Fig. 2 nicht mehr dargestellte Regenerations steuerung 48. Der Rest der Speichereinrichtung, welche die Schalteinrichtungen gemäss dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 für die Feststellung der Zeitrangfolge der Regeneration verwendet, ist gleich den entsprechenden Teilen des ersten Ausführungsbeispieles der Fig. 1,

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeipiels geirtäss Fig. 2 der Speichereinrichtung wird anschliessend anhand des Ablaufdiagrammes der Fig. 3 näher erläutert. Die dargestellten Verfahrens schritte müssen fortlaufend durchgeführt werden, solange es erwünscht ist, Information in der Speichereinrichtung zu speichern. Ueblicherweise beginnt der Ablauf am Punkt A, sobald die Rechenanlage.eingeschaltet ist, und fährt fort, bis die Anlage wieder ausgeschaltet ist. Falls erwünscht,, kann der Ablauf auch durch eine Bereitschafts schaltung unterhalten werden, um die in der Speichereinrichtung gespeicherten binär codierten Informationen nicht zu verlieren, wenn andererseits die eigentliche datenverarbeilende Anlage abgeschaltet ist. Im Schritt 57 wird für einen einzelnen Speicherzyklus festgestellt, ob ein Zugriff

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angefordert wurde oder nicht. Im bejahenden Fall wird im Schritt 59 bestimmt, ob der Zugriff erlaubt werden kann. Eine entsprechende Anfrage an den Regeneration speicher 45 lässt erkennen, ob inner¹-halb der letzten M Speicherzyklen eine Gruppe von Speicherzellen regeneriert wurde. Zu diesem Zweck muss festgestellt werden, ob eine der Speicherstellen H, welche zu diesem Speicherzyklus gehört, bezeichnet H (C), eine binäre "0" oder eine binäre ¹¹I" enthalt, und ob eine Regeneration notwendig ist oder ob die Speichereinrichtung mit dem Regenerationen im voraus ist» Wenn jede der beiden Fragen im Schritt 59 negativ beantwortet wird, dann wird der Zugriff im Schritt 61 erlaubt. Wenn eine Gruppe von Speicherzellen M Speicherzyklen vorher regeneriert wurde, wird die Anzahl .der binaren Nullen im . Rtegenerätiönsspeicher 45 im Schritt 63 ύϊίι Eins erhöht,, weil voraus-^ setzüngsgemäss in einem Zugriffs Zyklus keine Regeneration erfolgt. Wenn während der letzten M Speicherzyklen keine Regeneration erfolgte, wird die Anzahl der Hüllen nicht erhöht. In jedem Fälle wird Im ' Schritt 63 eine binäre Null in den Regenerations speicher in die Bitposition geschrieben, die zu diesem Speicherzyklus, gehört, um anzuzeigen, dass keine Regeneration während des SpeicherEyklus erfolgte. Die Anzahl C von Speicherzyklen im Zykluszähler 41 wird um eine Einheit erhöht, um so den nächsten Speicherzyklus einzuleiten. G wird erhöht, bis sein Wert M erreicht, dann wird G auf Null zurückgestellt, was in

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Schritt 63 durch die Bezeichnung modulo M angedeutet ist. Für den nächsten Speicherzyklus kehrt der Ablauf zum Punkt A zurück.

Im nächsten Zyklus sei kein Zugriff angefordert. Durch den Schritt 65 werden die Speicherzellen regeneriert, welche durch den Regenerations anzeiger 49 bestimmt werden. Im Schritt 67 wird festgestellt, ob während der letzten M Zykluszeiten Speicherzellen regeneriert wurden. Im bejahenden Falle braucht kleine Aenderung in I, der Zählung von binären Nullen im Regenerationsspeieher 45, gemacht werden. Falls das Ergebnis nein ist, wird in Schritt 69 die Zählung von binären Nullen um Eins vermehrt. Im Schritt 71 wird eine binäre "1" in d*e Bitposition für diesen Zyklus gesetzt, die Adresse R wird um eine Einheit erhöht oder, falls sie bereits den Endwert N erreicht hat, auf den Wert der ersten Adresse gesetzt. Die Zykluszählung wird ebenfalls um Eins erhöht, falls nicht C gleich M ist. In diesem Falle wird G zu Null gesetzt. Für den nächsten Speicherzyklus kehrt der Ablauf zum Punkt A zurück.

Für deii nächsten Speicherzyklus wird angenommen, dass ein Zugriff angefordert, ist und dass die Bitposition im Regenerationsspeieher 45 für diesen Zyklus eine binäre Eins enthält und dass I gleich ist M minus N. In diesem Falle verhindert der Schritt 73 den angeforderten Zugriff

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und der weitere Ablauf erfolgt beginnend mit dem Schritt 65 beim

Punkte B in gleicherweise wie oben beschrieben.

Es wird daran erinnert, dass für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 angenommen wird, dass ein Zugriff die angesteuerten Zellen regeneriert, und dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 angenommen wird, dass ein Zugriff die angesteuerten Zellen nicht regeneriert. Fig..4 ist ein Ablaufdiagramm der Betriebsweise einer Speichereinrichtung gemäss Fig. 1 und nützlich, den Unterschied der beiden bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele zu zeigen. Wenn ein Zugriff angefordert wurde, was in Schritt 75 festgestellt wird, ist es notwendig zu bestimmen, ob die vor M Zyklen regene- · rierte Speicherzelle in der Zwischenzeit regeneriert wurde, beispielsweise durch einen Zugriff zu dieser Adresse. Jeder im Zykluszähler 41 gezählte Speicherzyklus hat eine entsprechende Speicherstelle H in dem Zeitrang speicher 37. Im Schritt 77 wird die Adresse in der Speicherstelle H für diesen Zyklus, bezeichnet als H (C), verglichen mit den Adressen, welche in den Übrigen Speicherstellen H des Zeltrangspeichers 37 erscheinen, um festzustellen, ob die gleiche Adresse noch einmal vorhanden ist. Falls dies zutrifft« wird im Schritt 79 die Adresse ties angeforderten Zugriffs in H (C) gespeichert, und der angeforderte Zugriff wird in Schritt 81 erlaubt.

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Im Schritt 87 wird der Inhalt des Zykluszählers 41 der Fig. 1 um Eins erhöht oder auf Null gesetzt, falls M erreicht war, und der Ablauf beginnt wieder bei Punkt A für den nächsten Speicherzyklus.

Für den nächsten Zyklus sei angenommen, dass ein Zyklus angefordert wurde und dass die Adresse in der Speicherstelle H (C) des Zeitrangspeichers 37, welche diesem Zyklus entspricht, in einer anderen Speicherstelle H des Zeitrangspeichers nicht aufscheint» Wenn der Schritt 89 feststellt, dass die Adresse in der Speicherstelle H (C) für diesen Zyklus in dem Zeitrangspeicher die Adresse des angeforderten Zugriffes enthält, wird der Zugriff erlaubt, was durch die Verbindungslinie der Schritte 89 und 81 angezeigt wird. Wenn die Adresse des angeforderten Zugriffs nicht in der in H (C) gespeicherten Adresse enthalten ist, verhindert der Schritt 91 den Zugriff, der Schritt 93 regeneriert die Speicherzellen 20, welche der Adresse in H (C) entsprechen, und der Zykluszähler 41 wird im Schott 87 um einen Schritt weitergeschaltet.

Jetzt sei angenommen, dass kein Zugriff angefordert wurde. Um festzustellen, welche Gruppe von Speicherzellen 2 0 den Vorrang hat für die Regeneration während dieses Nicht-Zugriffszyklus, bestimmt der Schritt 95, ob irgend eine Adresse nur einmal irn Zeitrangspeicher 37

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erscheint. Wenn alle Adressen mehr als einmal vorhanden sind, ist die Speichereinrichtung bezüglich der Regeneration genügend im voraus, so dass alle Versuche, Speicherzellen für die Regeneration aufzufinden,- keinen weiteren Vorteil bringen. Aus diesem Grunde besteht eine einfache Alternative darin, die Gruppe von Speicherzellen 20 zu regenerieren, deren letzte Regeneration M-Zyklen zurückliegt Die Adressen dieser Speicherzellen befinden sich in der Speicher.stelle H (C) des Zeitrangspeichers 37, welche zu diesem Zyklus gehören. Das ist im Entscheidungsschritt 95 durch die Flusslinie dargestellt, die zum Punkt B des Ablaufdiagrammes für eine negative Antwort führt.

Wenn eine oder mehrere Adressen im Zeitrangspeicher 37 nur einmal erscheinen, wird eine Liste dieser Adressen im Schritt 97 aufgeschrieben, Im Schritt 99 wird dann die Adresse in der Speicherstelle H (C) des Zeitrangspeichers 37 mit den Adressen in der Liste verglichen. Wenn die Adresse in der Speicherstelle H (C) in der Liste ist, wird die zugehörige Speicherzelle oder Speicherzellengruppe regeneriert durch Ausführen des Schrittes 93. Wenn die Adresse, die gerade in der Speicherstelle Ή (C) enthalten ist, nicht in der Liste ist, wird die Adresse in der Stelle H (C) im Schritt 101 um eine Stelle erhöht und der Ablauf wird solange wiederholt, bis die Adresse in H (C) auch in der Liste enthalten ist. 409820/1035

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Das im Ablauf plan der Fig. 4 dargestellte Verfahren verlangt zu seiner Ausführung mehr elektrische Schaltkreise als das Verfahren entsprechend dem Ablaufplan der Fig. 3. In einigen Fällen, besonders wenn die Benutzung der Speichereinrichtung hoch ist, lässt sich das Verfahren nach Fig. 4 mit weniger Störung des normalen Speicherbetriebes durchführen. Jedoch in manchen Anwendungsfa'llen ist die Benutzungsrate der Speichereinrichtung niedrig genug, so dass kein nennenswerter Abfall des Wirkungsgrades auftritt, wenn man nach dem.Verfahren der Fig. 4 vorgeht. In solchen Fällen ist das gerätemässig einfachere Ausführungsbeispiel für ein Verfahren nach Fig. 3 vorzuziehen.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausfühfungsbeispiel einer Speichereinrichtung in allgemeiner Form dargestellt. Eine Speichermatrix 10 besteht aus Speicherebenen 12, 14, 16 und 18. Jede dieser Speicherebenen 12 bis 18 enthält eine Mehrzahl von Speicherzellen 20. Diese Speicherzellen mögen beispielsweise aus einer Speicherkapazität und einem Feldeffekttransistor bestehen. Auf jeder der Speicherebenen 12 bis 18 sind die Speicherzellen in Gruppen unterteilt, wobei eine solcher Abschnitt 22, 24, 26 und 28 aus den Speicherzellen 20 je einer Spalte der Matrix bestehen möge. Abschnitte in entsprechenden Spalten in jeder der Speicherebenen 12 bis 18 sind untereinander

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parallel verbunden. Wenn der erste Abschnitt 22 der Speicherebene 12 angesteuert wird/ so werden ebenfalls- die ersten Abschnitte der Speicherebenen-14, 16 und 18 angesteuert. Die Speicherzellen 2 0 in den Abschnitten 22 bis 28 sind über entsprechende Wortleitungen 32, 34, 36 und 38 mit den Worttreiberschaltungen 30 verbunden. In gleicherweise sind die Bittreiber und Leseverstärker 40 mit den drei Zeilen von Speicherzellen 20 in jeder der Speicherebenen 12 bis 18 über Bitleitungen 42, 44 und 46 verbunden. Zur Erleichterung des Verständnisses sind getrennte Speicherebenen und nur eine kleine Anzahl von Speicherzellen dargestellt. Zwei oder mehr solcher Speicherebenen können in der Praxis auf einem einzigen Substrat erscheinen. Eine wirkliche Speichereinrichtung kann bis zu mehreren Millionen von Speicherzellen 2 0 enthalten.

Bei einer Speichereinrichtung mit -wahlfreiem Zugriff entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig, 5 ist es zweckmässlg, die Regeneration der Informstion in solchen Speicherzellen gleichzeitig durchzuführen., die an eine Wortleitung angeschlossen sind» Die Regenerationssteuerung.48 ist daher mittels der Leitungen 50 und 52 an die Worttreihcrschaltungen 30 der Speichermatrix angeschlossen. Die Regenerations steuerung. 48. enthält einen Adressenzeitrangspeicher 54, welcher die Adressen der Abschnitte 22 bis 28 entsprechend dem

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Zeitrang ihrer letzten Regeneration in einer geordneten Reihenfolge speichert. Wenn ein Zugriff in die Speichereinrichtung angefordert wirdj wird über die Leitung 56 die Adresse an den Adressenzeitrangspeicher 54 geliefert. Ein Adressendetektor 58 ist über die Leitung 60 mit der Adressenleitung 56 und über die Leitung 98 mit dem Vergleicher 62 verbunden. Der Vergleicher 62 ist über die Leitung 64 mit dem Adressenzeitrangspeicher 54 und über die Leitung 68 mit dem Adressengenerator 66 verbunden. Die nach der Steuereinrichtung 27 führende Speicherzustandsleitung 70 ist an dem Vergleicher 62 angeschlossen.

Im Betrieb wird eine ankommende Adresse eines Abschnittes 22 bis 28 der Speichermatrix 10, zu der Zugriff angefordert wird, auf der Adressenleitung 56 angeliefert. Die Anwesenheit der Adresse auf der Adressenleitung 56 wird über die Leitung 60 durch den Adressendetektor 58 erkannt. Wenn eine Adresse erkannt wurde, führt der Adressendetektor 58 zu diesem Zeitpunkt keine weiteren Funktionen aus.

Es sei angenommen, dass über die Adressenleitung 56 eine Adresse an den Adressenzeitrangspeicher 54 angeliefert wurde. Zu diesem Zeitpunkt;meldet der Adressenzeitrangspeicher 54 über die Leitung

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For den näcfosßen; ZyfcMs vsrird angerraiiwnen, dkssf eiae Adresse auf dteE Ädresserrleituiicf; SS¹ vorgelegt wird;, dass jedbcii eine: andere Ädtesse des Speichers nun, ein Mter tresitzt,. das: dem erlaubten Maximalwert for einen nicht regenerierten Abschnitt entspricht, wie er int \fergJeiefter §2; \?erzefchiiet ist. Das Älter des ältesten Absefmfttes wird dem ¥ergieicher G2 über d£e Eetturxg 64 geliefert. Eier ¥ergieieher 62; zeigt an, dass eine Regeneraition; dierses ältesten A&sefrnittes rratwendtüg; ist, trrti die darin gespeicherte toiarmatiaii KEeM za; wrßeren;. Auf d:er Speicheszusf and;sleitungr TQ wird; naefr der nicbt d;arj§esteäMen: SteitereinricMurng Z7 ein· BTesetztzelcitem oder ein. ÜEepief _r, dass die SiteiekereiriEicMu-Etg; iix Arfeeit istr^ gesendet,. um die SigriffsanfeEdlercing znuEchst zarfek2nj;h;alten^ Ein, entsprechendes Sügrtal wird; te ¥ergleicher; S2 erzeugt und über die Leiteng 6K an den ÄdreasgeneEatsr 6& gesandt, urn dfenAdresseiigieneraitdi: ζα \feranlassen> die: ÄfiEesse dies ÄfecfeMttes 22 Ms 2S über cfte XeiteEEgj 5?2- ara die 3i zu: BßfeEh:_e for dresses lecfSEEeratioa Motwendigkeit besteht

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und zu veranlassen* dass die Information indiesem Abschnitt ' regeneriert wird. Zu" dies em Zweck wird wie oben die Information ausgelesen und in den Abschnitt wieder zurückgeschrieben. Nach Beendigung .der Regeneration des Abschnittes wird die gespeicherte Zeitrangfolge im Adressenzeitrangspeicher 54 nachgefühlt, um anzuzeigen, dass dieser Abschnitt jetzt der zuletzt regenerierte ist. Damit ist dieser Speicherzyklus beendet. Die in der Steuereinrichtung 27 zurückgehaltene Adresse des angeforderten Zugriffs wirjcLnun.. Über die Leitung 56 zum Adressenzeitrangspeicher 54 im nächsten Speicherzyklus gesendet, und falls kein Abschnitt 22 bis, 2^8 der. Speichermatrix 10 eine vorrangige Regeneration erfordert, wird der angeforderte Zugriff "ausgeführt und dadurch, gleichzeitig dieser die angesteuerten Speicherzellen enthaltende Abschnitt regeneriert wie im Falle der zuerst beschriebenen Periode der Zykluszeit. .,.--. ^ ,

Eine andere Möglichkeit ist die, dass die Adresse des ältesten nicht regenerierten Speicheräbschnittes mit der für einen Zugriff angeforderten Adresse übereinstimmt, in diesem Falle ist es erwünscht, dass der Vergleicher 62 erlaubt, dass diese Adresse durch den Adressenzeitrangspeicher 54 über die Leitungen 50 und 51 an die Worttreiber 30 und Bittreiber 4O.weitejgeleltet Wird. Durch, die Ausführung dieses Zugriffs

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wird gleichzeitig der gesamte Abschnitt, der diese Speicherzellen

enthält, regeneriert.

In einem weiteren Speicherzyklus sei angenommen, dass kein Zugriff angefordert wird und daher kein Adressensignal auf der Adressenleitung 56 vorhanden ist. Der Adressendetektor 58 stellt dies durch die Abwesenheit eines Signales auf der Leitung 60 fest. Der Adressendetektor 58 sendet daraufhin ein entsprechendes Signal an den Vergleicher 62 über die Leitung 98, um anzuzeigen, dass kein Zugriff zu der Speichereinrichtung angefordert ist. In diesem Falla führen der Adressenzeitrangspeicher 54 und der Vergleicher 62 eine Vorgriffoperation aus und wählen den ältesten nicht regenerierten Abschnitt 22 bis 28 der Speichermatrix 10 aus. Sie instruieren den Adressengenerator 66, damit dieser über die Leitung 52 die Adresse an die Worttreiber 30 sendet. Die Information in diesem ältesten Abschnitt des Speichers wird zu den Le se verstärkern der Schaltungen 40 ausgelesen und danach durch die Bittreiber 40 und die Worttreiber 30 in die gleichen Speicherzellen zurückgeschrieben« Am Ende dieser Operation wird ebenfalls der Adressenzeitrangspeicher 54 fortgeschrieben, um anzuzeigen, dass der gerade regenerierte Abschnitt jetzt der zuletzt regenerierte Abschnitt geworden ist. Eine weitere Periode des Speicherzyklus mag nun beginnen.

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Eine wirkliche Speichereinrichtung ,der bes&hriebenen Art wird..,: .,■·,■-.-.· eine wesentlich grössere Anzahl von Speicherzellen,urnfaaseri* -*. _ :■-.■, -. als in Fig. 5 dargestellt ist« Eine solche Speichereinrichtung kann beispielsweise eine Million oder mehr Speicherzellen enthalten.*;-, die in Speicherebenen mit 32 Abschnitten angeordrietsfnd, und . ■ ,.·'.,'■ mit mehr als !Tausend Bits je Abschnitt in jeder Speicherebene,... .. ,- Die Betriebsweise einer solchen wirklichen Speichereinrichtung unterscheidet sieh in ihrem Wesen nicht von, dem A«sfii b&iSpiej der Fig* 5* '

Bm tabelle der Fig* ß ^dient mit Erläuterung der $etriebsv\reise . _s. dgg AusführiinfsbeiSpieles der Speiehörein^ S. B

sind nur sechs Perioden am %yklmmii f i bis T $ dargestellt* diese seehs intervalle auch bereits dts grasstmöcfliehe Älter der. Bpeieherzeilen bezüglich der Regenerierung angeben sollen. in . ■Wirklichkeit trifft diese kurze £elf in keiner WM-m mx_t sondern ist hier nur gewählt worden, um das Prinzip, zu erläutern. Die erste ; ._■. Spalte führt χϊΐ© Speicherabschnitte 22 bis 28 auf, Die zweite Spalte mit dem Kopf ΪΌ bedeutet dieEeitrangioige, wie sie beim:Ei Einrichtung im Adressenzeitiängspelcher S4 aufgestellt wurde* übrifen Spalten T I bis t B üsteii«n die leitrangfolge: für die» der Abschnitte 22 bis 2$ um, wiitjsie im

* If.

' rang speicher 54 gespeichert wird. Die beiden letzten Zeilen mit den Bezeichnungen Benutzeradresse und erzeugte Adresse stellen jeweils die Adresse eines angeforderten Zugriffs zur Speichereinrichtung dar, bzw. eine Adresse, die durch den Adressengenerator 66 geliefert wird, wenn kein Zugriff angefordert wurde oder wenn einer der Abschnitte 22 bis 28 ein maximal erlaubtes Höchstalter bezüglich der Regeneration erreicht hat. Beim Einschalten der Einrichtung wird im Zeitabschnitt T 0 die willkürliche Zeitrangfolge 3-2-1-0 iür die Speicherabschnitte 22 bis 28 aufgestellt, wobei 0 die niedrigste Priorität für die Regeneration und 3 die höchste Priorität darstellt. In der Tabelle ist angenommen, dass ein Speicherabschnitt nur durch höchstens sechs Zykluszeitint ervalle gehen kann, ohne regeneriert werden zu müssen. Zur Zeit T 1 wird kein Zugriff über die Adressenleitungf 56 angefordert« Deshalb erzeugt der Adressengenerator 66 *nach Aufforderung durch ein Signal vom Vergleicher 62^die Adresse des Abschnittes 22 ₁ welcher die höchste Priorität für die Regeneration hat, Der Abschnitt 22 wird wie oben beschrieben regeneriert und die gespeicherte Zeitrangfolge im Adressenzeitrangspeicher 54 wird in der Weise nachgefühlt« wie es in der ersten Spalte Tl ersichtlich ist. Im Zeitabschnitt T 2 ist ein Zugriff zum Speicherabschnitt 26 angefördert» Ein Vergleich der hier in diesem Falle angenommenen Zeit-Perioden s*it der letzten legeneration für den Abschnitt mit höchster

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Priorität zeigt', dass die erlaubte Höchstzahl von sechs Zykluszeiten noch nicht erreicht ist. Der angeforderte Zugriff wird erlaubt, wodurch die Regeneration des Abschnittes 26 in der Weise erfolgt wie oben beschrieben wurde. Die Zeitrangfolge für die Regeneration wird im Adresseh'zeitrangspeicher 54 auf den neuesten Stand gebracht, wie in der Spalte T 2 dargestellt. Zur Zeit T 3 ist ein Zugriff zum Abschnitt 22 angefordert. Auch jetzt ist die Anzahl von Zykluszeiten seit der Regeneration des Abschnittes mit der höchsten Priorität (Abschnitt 24) noch nicht gleich den maximal erlaubbaren sechs Zykluszeiten; der angeforderte Zugriff wird deshalb erlaubt und auf diese Weise der Abschnitt 22 regeneriert*.* Die im Adressenzeitrangspeicher 54 gespeicherte Information wird ebenfalls wieder auf den. neuesten Stand gebracht> wie in der Spalte T 3 gezeigt.

Zur Zykluszeit T 4 wird ein erneuter Zugriff zum Abschnitt 22 angefordert. Weil in der Zeitrangfolge die Anzahl von Zyklen seit der Regeneration für den Abschnitt mit der höchsten Priorität (Abschnitt 24) gleich fünf ist, wird der angeforderte Zugriff erlaubt. Auf diese Weise wird der Abschnitt 22 wiederum regeneriert, obwohl er die niedrigste Priorität für die Regeneration hatte* Wie in Spalte T 4 gezeigt, wird die Zeitrangfolge wieder auf den neuesten Stand ge bracht ;-Zur Zykluszeit TS₁ ist die Anzahl der Speicherzykleri seit der

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Regeneration mit der höchsten Priorität für einen der Abschnitte
gleich sechs, und ein Zugriff wird nur erlaubt, wenn der angeforderte Zugriff zu einer Adresse in diesem Abschnitt 24 erfolgt. Ob dieser Zugriff erfolgt oder nicht, der Abschnitt 24 wird regeneriert, und
die Zeitrangfolge wird fortgeschrieben wie in der Spalte T 5 dargestellt. Zur Zykluszeit T 6 ist Zugriff zum Abschnitt 28 angefordert. Dieser Zugriff wird erlaubt; und die Zeitrangfolge fortgeschrieben, wie aus der Spalte T 6 ersichtlich. .

Die im Zeitraum T 5 in Fig. 6 dargestellte Situation, dass nämlich die Anforderung einer Benutzeradresse nur ausgeführt werden kann, wenn sie beispielsweise den Abschnitt 24 betrifft, tritt in der
Praxis verhältnismä'ssig selten auf. In grossen Speichereinrichtungen stand bisher etwa die Hälfte der Zeit für Speicheroperationen
zur Verfügung,während die halbe Zeit zur Regeneration verbraucht
wurde. Durch die Einführung der erfindungsgemässen selbsttätigen -Prioritäts schaltung en wird dieses Verhältnis von etwa 50 % Verfügbarkeit zu 50 % Sperrzeit verbessert zu etwa 90 % Verfügbarkeit und nur noch etwa 10 % Sperrzeit. . Wenn durch Speicheroperationen die Speichereinrichtung nicht allzu häufig gebraucht wird, kann selbstverständlich dieses Verhältnis bis zu praktisch hundertprozentiger Verfügbarkeit verbessert werden dank der selbsttätig vorausschauenden

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Regenerations schaltungen,, die diesen Schritt nicht öfters durchführen als unbedingt notwendig, .' _

Fig, 7 zeigt mehr ausführlich einbevorzugtes von Schaltkreisen, die im wesentlichen der.Regeneraitionsstoueriang -. 48 in Fig. 5 entsprechen.. Der ÄdressenzeitFarigspeicheF S4_;besteht. , hier aus einer Mehrzahl von Zählern 72., wobei die Anzahl M der Zahler gleich der Anzahl der zu regenerierende© Äbsehpitfce in «Sner nicht daxgesteilten SpeichereinrießlMng ist, zu der diese Regenerationssteuerxing gehört» Jeder Zähler 72 besitzt eine Stelle für Jedes Intervall der Zykluszeit innerhalb der erlaubten Zeitspanne bis zum Maximalwert Mt bei dessen Erreichen der zwgeh&ige Speiefeerabschiiitt regeneiiert werden muss, damit die in ihm gespeieJierte Inforrnation nicht durch tadungaabfaH verlaren gebt, I>ie ^Zahler ?2 sind da%er jaodulo M Zähler* IMe ^faler 72 sind lEiit der ZähJterfbrtsenaMleittiag 74 verbunden, weiche geeignete Steuersignale zuführt _Λ um jeden Zähler «i» eine Stelle für jedes Zykluszeitintervall weiterzuschalten. Der \fergleicher 62 enthält eine Anzahl von M-Detektoren oder Grenzwertartzeigemt 76, deren Anzahl N der Änzahl-der Zähler 72 entspricht. Diese Grenzwertanzeiger zeigen an, wenn irgendeiner der zugehörigen Zähler 72 die Stelle M erreicht, welche der maximalen Anzahl von Speicherzyklen.entspricht, während denen die gespeicherte Information lebensfähig ist» Jeder Zähler 72 ist

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über eine Leitung 78 nixt seinem züge hörig en Gr en zwertankeiger 76 verbunden. Zusätzlich ist jeder Zahler 72 über eine Leitimg 82 - . mit fergleicheeschalfcung en BQ verbunden, IHe fergleieherscfraitungen 80 sind über eine Leitung 83 an den Ädressengenerator 66 angeschlossen. Der Adressengenerator 66 ist über eine Leitung 84 mit einer Torschaltung 85 verbunden und über diese Tarschaltung 85 über Leitungen 86 und 88 mit der in der Figur nicht dargestellten Speichereinrichtung.

Jeder Grenzwertanzeiger 76 ist über Leitungen 92 und 94 mit einer ODER-Schaltung 90 verbunden. Die Leitung 96 führt zu dem anderen Eingang der ODER-Schaltung 90_f auf der ein Signal vorhanden ist_r wenn keine Adresse angefordert wird. Der Ausgang der ODER-Schaltung 9Q tst über die Leitung 100 mit der Torschaltung 85 verbunden und über die Leitung 104 init der Torschaltung:'102.

Die Spelcherzustandsleitung 92, an welche jeder der Grenzwertanzeiger 76 angeschlossen ist, fuhrt einerseits über die !Leitung. 108 ar* die Torschaltung 106 und andererseits an ate in der Figur nicht dargestellte Steuere'inrichturig 27 der Speichereinrichtung. Die von der Steuereinrichtung herkommende Ädresserieingangsleitung 110 führt als anderer Eingang In die Torschaltung JOS, deren Ausgang einerseits als Speichereingangs-8i *ur Speichereinrichtung führt und andererseits über die ZShler-

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eingangsleitung .1:12 mit'jedem der Zähler 72 verbunden· ist, Die von der Speichereinrichtung herkommende Datenleitung 114 ist einer der Eingänge der Torschaltung 102, deren Ausgang dje Datenausgangs-

leitung 116 ist. . ... ?. ._-,., _v,.

Zum Betrieb der Regenerationssteuerung .gernäss· Fig. 7 wird auf der Leitung 110 von der Steuereinrichtung 2-7 der^Speichereinrichtungher die Adresse für einen angeforderten Zugriff an die Torschaltung 106 geliefert. Der Zählerstand jedes der Zähler 72 wird durch.den zugeordneten Grenzwertanzeiger 76 geprüft, um festzustellen ob.die Regeneration irgendeines der Speicherabschnitte notwendig ist. Wenn der Stand aller Zähler kleiner als der Grenzwert M ist, wird kein Sperrsignal über die Leitung 108 an die Torschaltung 106 geliefert, und die Adresse für den angeforderten Zugriff wird über die Speichereingangsleitung 88 an die Speichereinrichtung gesandt. Gleichzeitig wird auf der Zählerrück Stellleitung 112 die Adresse an den, dem angesteuerten Speicherabschnitt entsprechenden Zähler gesandt._f. um diesen Zähler auf den Anfangswert zurückzustellen. Ein entsprechendes Signal auf der Zählerfortschaltleitung 74 erhöht die. Stellung der übrigen Zähler 72 um einen Schritt. Ueber die, Speichereingangsleitung 88 wird die Adresse an die nicht dargestellten Ansteuerungsschaltungen

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der Speichereinrichtung gesandt, um entweder Information einzuschreiben oder über die Datenleitung 114 auszulesen. Der Zweck der Torschaltung 102 besteht darin, gegebenenfalls zu verhindern, dass Daten auf die Datenausgangsleitung 116 geliefert werden, wenn kein Zugriff angefordert wurde oder ein angeforderter Zugriff gesperrt wird, um zuerst die Regeneration eines anderen Speicherabschnittes zu erlauben. Angenommen, dass kein Signal auf der Leitung 96 anliegt, das anzeigen würde, dass keine Adresse für einen Zugriff angefordert ist oder dass ein angeforderter Zugriff gesperrt ist, dann wird über die Leitung 104 auch kein Sperrsignal an die Torschaltung 102 geliefert, so dass die ausgelesenen Daten über die Torschaltung 102 zur Datenausgangslejtung 116 durchlaufen. In jedem dieser Fälle wird bewirkt, dass der Speicherabschnitt, der die angesteuerte Speicherzelle enthält, regeneriert wird.

Nun sei angenommen, dass einer der Zähler 72 eine Zahl gleich dem Grenzwert M enthält, der maximal erlaubten Anzahl von Zykluszeiten, welche ein Speicherabschnitt ohne Notwendigkeit der Regeneration durchlaufen kann. Ein entsprechendes Signal auf der Leitung 108 nach der Torschaltung 106 verhindert, dass eine Adresse, zu welcher ein Zugriff angefordert wurde, über die Speichereingangsleitung 88 an die Speichereinrichtung weitergeleitet wird. Ein entsprechendes Signal

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auf einer der Leitungen 82- bewirkt, dass der Ädressengenerator 66 . die Adresse des Speicherabschnittes erzeugt« welcher der Regeneration; feedarf. Der diesem Speicherahsehnitt entsprechende Gremzwertanzei ger 76 sendet einen Durch schalteimpuis auf der Leitung .94 über die ODER-Schaltung 90 auf die Leitung 100, an welches die Torschaltung 85 angeschlossen ist» Die Torschaltung'85 wird durchgeschaltet und erlaubt so* dass- die erzeugte Adresse des Speicherabschnittes * der regeneriert werdert muss, an die SpeicheEeinirichtung über die Spelchereingangsleitung 88 gesendet wird►

Die in Fig, S dargestellte einfache Abwandlung der Schaltung nach Fig.- 7 erlaubt auch einen Zugriff, wen« die Adresse des angeforderten Zugriff & sieh innerhalb; des Speicheraltschnittes befindet, welcher . regeneriert: werden soll. Die Leitung MQ, die nach Fig. 7 zur Torschaltung 106 führt, wird zusätzlich noch mit einem Vergleicher 111 verbunden _r Die Leitung 84 _T welche Bach Fig., 7 den Ausgang des Ädressengenerators 66 mit der Torschaltung 85 verbindet, bildet jetzt zusatzlich den anderen Eingang des Vergleichers 111, um so zu ermöglichen, dass die über die Leitung 110 angelieferte Adresse eines angeforderten Zugriffs mit der Adresse eines Speicherabschmttes verglichen wirdt welcher regeneriert werden soll, und durch den Adressengenerator 6& angeliefert wurde. Eine weitere Torschaltung

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115 ist in. die Leitung 104 zwischen dem Ausgang der ODER-Schaltung 90 und der Torschaltung 102 eingefügt* Der Ausgang 113 des Vergleichers 111 liefert das Durchsehaltsignal für die neue Torschaltung 115. Das Ausgangssignal der Torschaltung 115 ist dann das Steuersignal für die Torschaltung 102 ν

Zur Erläuterung der Arbeitsweise sei angenommen, dass ein Speicherabschnitt Regeneration erfordert, dass der Adressengenerator 66 die Adresse dieses Abschnittes erzeugt hat und sie jetzt als .ein Eingangssignal an den Vergleicher 111 liefert. Die Adresse eines angeforderten Zugriffs wird auf der Leitung 110 als das andere Eingangssignal an den Vergleicher 111 geliefert. Falls diese beiden Adressen gleich sind» sperrt ein entsprechendes Signal auf der Leitung 113 die Torschaltung 115 und verhindert so, dass ein Sperrsignal über die Leitung 1Ö4 nach der Torschaltung 102 weitergeleitet wird. Diese erlaubt daher jetzt, dass die über die Leitung 114 von der Speichereinrichtung herkommenden Daten auf die Datenausgangsleitung 116 gelangen. Falls die beiden Adressen nicht gleich sind, wie es meist der Fall sein wird, dann schaltet ein entsprechendes Signal auf der Leitung 113 die Torschaltung 115 durch, und das Sperrsignal gelangt zur Torschaltung 102, um diese zu sperren.

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Nun sei angenommen, dass keine Adresse eines angeforderten Zugriffs über die Leitung 110 an die Torschaltung 106 geliefert wurde. Ίη diesem Falle ist es wünschenswert, als nächste Operation eine sogenannte Vorschauoperation durchzuführen, um den Speicherabschnitt zu regenerieren, der eine Regeneration am meisten notwendig hat. Ein entsprechendei Signal, um anzuzeigen, dass keine Adresse eines Zugriffs vorliegt, wird über die Leitung 96 an die ODER-Schaltung 90 gesandt, um diese durchzuschalten. Die Zählerstände der Zähler 72 werden in Vergleicherschaltungen 80 miteinander verglichen, und die Adresse des Speicherabschnittes, dessen zugeordneter Zähler den höchsten Stand erreicht hat, wird im Adressengenerator 66 erzeugt. Diese so erzeugte Adresse wird in die Leitung 84 über die Torschaltung 85 und die Speichereingangsleitung zu den Ansteuerungsschaltungen der Speichereinrichtung gesandt. Die Torschaltung 85 war nämlich über die ODER-Schaltung 90 infolge des auf der Leitung 96 stehenden Signales durchgeschaltet worden. Wieder erfolgt als nächste Speicheroperation ein Auslesen und Wiedereinschreiben, wodurch die Information in dem angesteuerten Speicherabschnitt regeneriert wird.

Ein weiteres Ausführangsbei spiel einer Regenerations steuerung einer Speichereinrichtung ist in Figuren 9a und 9b dargestellt. Die Länge der Zeit, gemessen in Speicherzyklen, in welcher die Information ohne die

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Notwendigkeit der Regeneration des Speichers bleibt, betrage M Speicherzyklen. Die Speichereinrichtung wird über die Wortleitungen regeneriert, wobei die Anzahl N der Wortleitungen wesentlich geringer als Mist und beispielsweise die Hälfte oder weniger beträgt. Die Einrichtung enthält einen Zeitfolgezähler 118, der von Null bis zu M-I zählt, dann wieder auf Null geschaltet wird und von neuem zählt, wie durch die Bezeichnung modulo M angedeutet ist. Der Zähler 118 ist über die Leitung 120 mit nicht dargestellten Taktgeberschaltungen verbunden. Der Zähler 118 stellt laufend fest, welchen der M Speicherzyklen die Speichereinrichtung erreicht hat, und wird durch die Taktgeberschaltungen für jeden Zyklus um einen Schritt weitergeschaltet. Der Zähler 118 ist über eine Sammelleitung 124 mit dem Wortleitungsadressenspeicher 122 verbunden. Der Wort leitungsadressenspeicher 122 teilt jedem der Speicherzyklen Null bis M-I eine Adresse der Länge W zu und speichert diese Adressen, Nur N der Zyklen 0 bis M-I sind einer wirklichen Wortleitung sadresse zugeteilt, um die mit diesen Leitungen verbundenen Speicherzellen während dieses Speicherzyklus zu regenerieren. Die übrigen Zyklen haben keine im voraus zugeteilte Wortleitungsadresse für eine Regeneration. Die Speichersteuerung 126 ist über die Leitung 128 mit dem Wortleitungsadressenspeicher 122 verbunden und erhält ihre Taktsignale über die Leitung 130 von den nicht dargestellten Takt-

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geberkreisen. Der Zeitfolgezähler 118 ist über eine Sammelleitung 134 mit dem Verfügbarkeitsregister 132 verbunden. Die Ausgänge des Wortleitung s a dre s sen speiche rs 122 führen über die Sammelleitung 138 zum Vergleicher 136 und über die Sammelleitung 151 zum Decodierer 144.

Die Adressensammelleitung 140 verbindet den Vergleicher 136 mit dem nicht dargestellten Adressenregister der Speichereinrichtung. Die Sammelleitung 142 verbindet die Adressensammelleitung 140 mit dem Decodierer 144, dessen Ausgänge über Leitungen 148 mit dem Hinweisspeicher 146 verbunden sind. Der Hinweisspeicher 146 enthält die Zuordnung der Adressen für jede Wortleitung in der Zeitfolge 0 bis M-I. Dar Hinweis speicher 146 enthält für W Worte den Zweierlogarithmus von M Bits, d.h. sechs Bits, wenn M 64 Zyklen entspricht. Besonders zweckmässig ist es, den Wortleitungsadressenspeicher 122 und den Hinweisspeicher 146 in Form eines Assoziativspeichers zu kombinieren. Die Leitung 149 verbindet den Hinweisspeicher mit der Speichersteuerung 126. Die Ausgänge des Hinweis Speichers 146 führen als Sammelleitung 156 zur Torschaltung 154. Von den nicht dargestellten Taktgeberschaltungen der Speichereinrichtung führt eine Steuerleitung 158 zur Torschaltung 154. Der Grossteil der Ausgänge der Torschaltung 154 wird über die Sammelleitung 160 zusammengefasst,

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welche mit der Sammelleitung 134 verbunden ist, die den .Zeitfolgezähler 118 mit dem Verfügbarkeitsregister 132 verbindet. Die abzweigende Sammelleitung 162 verbindet die Ausgänge der Torschaltung 154 auch mit der Sammelleitung 124, welche den Zähler. 118 mit dem Wortleitung sadressenspeicher 122 verbindet.

Die Sammelleitung 164 liefert die Ausgangssignale des Wortleitungsa dress en Speichers 122 zur Torschaltung 168, die Sammelleitung 166 liefert die Signale von der Sammelleitung 140 an die Torschaltungen 170 und 175. Die Torschaltungen 168 und 170 sind über die Leitung 172 an das Verfügbarkeitsregister 132 angeschlossen. Die Torschaltung 175 ist über die Leitung 174 mit dem Verfügbarkeitsregister 132 verbunden. Die von der Steuereinrichtung herkommende An steuerung sleitung 220 liefert Steuersignale für die Torschaltung 175. Der ,Vergleicher

«
136 ist über die Leitung 169 mit der Torschaltung 168 und über die Leitung 171 mit der Torschaltung 170 verbunden. Die Ausgangssammelleitungen 176, 178 und 181 der Torschaltungen 168/ 170 und 175 sind mit den nicht dargestellten Ansteuerungsschaltungen der Speichereinrichtung verbunden. Die Ausgangsleitungen 177 und 179 der Torschaltungen 168 und 170 führen zu einem nicht dargestellten Regenerationstakterzeuger und an einen Zugriffstakterzeuger. Die Ausgangsleitung der Torschaltung 175 ist über die Leitung 179 ebenfalls mit dem Zugriffs-

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takterzeuger verbunden.

Um die Regeneration in Speicherzyklen zu ermöglichen, in denen kein Zugriff angefordert ist, ist ein Vor.schauzähler 180 über die Leitung 182 mit dem Verfügbarkeitsregister 132 und über die Sammelleitung 186 mit der Torschaltung 184 verbunden. Die Ausgangssignale der Torschaltung 184 gelangen über die Sammelleitungen 188 und 190 zum Wortleitungsadressenspeicher 122 und zum Verfügbarkeitsregister 132. Der Steuereingang der Torschaltung 184 ist über die Leitung 192 mit dem Verfügbarkeitsregister 132 verbunden. Die Zählersteuerung 194 ist mit dem Verfügbarkeitsregister über die Leitung 196 verbunden. Weiter ist die Zählersteuerung 194 mit dem Vorschauzähler 180 über die Leitung 198 verbunden und über die Leitung 199 mit einem Ausgang der Torschaltung 154. Das Vorschauregister 200 enthält die Adresse einer Wortleitung, die während eines Nicht-Zugriffszyklus regeneriert werden soll, und ist über die Sammelleitung 202 mit dem Wortleitungsadressenspeicher 122 verbunden. Der Ausgang des Vorschauregisters 200 führt über die Sammelleitung 206 zur Torschaltung 204. Ein Steuereingang der Torschaltung 204 ist über die Leitung 208 mit dem Verfügbarkeit sregister 132 verbunden, ein anderer Steuereingang ist über die Leitung 210 mit der Steuereinrichtung verbunden. Die Ausgänge der

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Torschaltung 204 führen über die Leitung 212 nach Regenerationstakterzeugerschaltungen und über die Sammelleitung 214 zu ddn Speicheransteuerungskreisen.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 9a und 9b sei zunächst angenommen, dass in einem Speicherzyklus ein Zugriff angefordert wurde. Die Adresse für diesen Zugriff wird über die Sammelleitung 140 von dem Speicheradressenregister an den Vergleicher 136 angeliefert. Gleichzeitig gelangt diese Adresse über die Sammelleitung 142 an den Decodierer 144 und über die Leitung 148 zu dem Hinweis.speicher 146, um die augenblickliche Zuordnung von Adressen im Wortleitungsadressenspeicher 122 zu bestimmen. Der Hinweis speicher 146 liefert die Signale, die notwendig sind, um die adressierte Wortleitung unter der Steuerung der Speichersteuerung 126 über die Sammelleitung an die Torschaltung 154 zuzuordnen. Am Ende dieses Zyklus schaltet ein Impuls auf der Leitung 158 die Wortleitungsadresse zum Wort-' leitungsadressenspeicher 122 und zum Verfügbarkeitsregister 132 über die Sammelleitungen 160 und 134 durch, um unter der Steuerung der Speichersteuerung 126 ihren Inhalt auf den neuesten Stand zu bringen.

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Gleichzeitig mit der Zulieferung der Adresse über die Sammelleitung 140 veranlassen Impulse auf den Leitungen 120 und 130 den Arbeitsbeginn der Schaltungen für die Speichersteuerung 126 und des Zeitfolge Zählers 118 für diesen Speicherzyklus. Die Speichersteuerung 126 gibt über die Leitungen 128 bzw. 149 Steuersignale an den Wortleitungsadressen speicher 122 und den Hinweis speicher 146. Der Zähler 118 liefert über die Sammelleitung 124 die Nummer dieses Zyklus in der Folge von 0 bis.M - 1 an den Wortleitungsadressenspeicher 122 und über die Sammelleitung 134 zum Verfügbarkeitsregister 132. Der Wortleitungsadressenspeicher 122 liefert seinerseits über die Sammelleitung 138 zum Vergleicher 136 die Adresse, falls vorhanden, derjenigen Wortleitung, welche während dieses Zyklus für die Regeneration vorgesehen ist. Wenn die Adresse, für welche ein Zugriff angefordert ist, und die Adresse, welche für diesen Zyklus für die Regeneration vorgesehen ist, einander gleich sind, erscheint ein Signal auf der Leitung. 17Γ und schaltet die Torschaltung 170 durch. Wenn die angeforderte Adresse und die zugeteilte Adresse, falls vorhanden, verschieden sind, dann erscheint ein Signal auf der Leitung 169 und schaltet die Torschaltung 168 durch* Gleichzeitig gibt für diesen durch den ZeItf ölgezahler 118 angezeigten Zyklus das Verfügbarkeitsregister 132 über die Leitung 172 eine Anzeige, ob Regeneration erförderlich ist

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oder über die Leitung 174 eine Anzeige, ob der Zugriff erlaubt ist. Im ersten Falle ist also die Speichereinrichtung nicht verfügbar, im zweiten Falle ist sie verfügbar. Wenn die Wortleitungsadresse Regeneration erfordert, gibt das Verfügbarkeitsregister 132 ein Signal über die Leitung 172 an die Torschaltungen 168 und 170. Wenn der Vergleicher 136 über die Leitung 171 eine Uebereinstimmung der Adressen anzeigt, wird nur die Torschaltung 170 durchgeschaltet und die angeforderte Adresse auf der Sammelleitung 166 wird über die Torschaltung 170 auf die Sammelleitung 178 durchgeschaltet, weil dieser Zugriff gleichzeitig auch die Regeneration der mit dieser Wortleitung verbundenen Speicherzellen durchführt, Die Leitung 179 veranlasst die Lieferung der erforderlichen Taktimpulse für den Zugriff. Wenn über die Leitung 169 der Vergleicher 136 anzeigt, dass die Adressen nicht miteinander übereinstimmen, wird nur die Torschaltung 168 durchgeschaltet. Die Adresse der eine Regeneration erfordernden Wortleitung wird von der Sammelleitung 164 auf die Sammelleitung 176 durchgeschaltet, um den an diese Wortleitung angeschlossenen Speicherabschnitt zu regenerieren. Die Leitung 177 veranlasst die Aussendung der erforderlichen Taktimpulse für die Regeneration. Die angeforderte Adresse wird in der Zwischenzeit für den nächsten Speicherzyklus im Adressenregister gehalten. Wenn der gerade in Gang befindliche Speicherzyklus die Regeneration keiner Wortleitung

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erfordert, liefert das Verfügbarkeitsregister 132 ein entsprechendes Signal über die Leitung 174 an die Torschaltung 175. Die Torschaltung 175 wird durchgeschaltet durch Steuersignale der Ansteuerungsleitung 220 und der Leitung 174. Da keine Regeneration notwendig ist, wird die angeforderte Adresse über die Torschaltung 175 durchgeschaltet und erscheint auf der Sammelleitung 178. Die Leitung Ϊ79 fordert die notwendige Taktimpulsfolge an:

Wenn in einem Speicherzyklus kein Zugriff erfolgt und auch keine Wortleitung eine Regeneration erfordert, ist es vorteilhaft_/die Einrichtung eine Vorschau vornehmen zu lassen, in welchem Speicherzyklus demnächst eine Regeneration erforderlich sein wird. Ein entsprechendes Signal auf der Leitung 158 über die Torschaltung 154 auf die Leitung 199 veranlasst die Zähler steuerung 194, eine Vorschau für diesen Zweck, zu beginnen. Wenn durch diese Suchoperation ein Zyklus erreicht wurde, in welchem eine Regeneration notwendig ist, stoppt ein entsprechendes Signal vom Verfügbarkeitsregister über die Leitung die Zählersteuerung 194. Wenn kein Signal auf der Leitung 196 anliegt, geht der Vorschauzähler 180 Schritt für Schritt weiter, bis er einen .Zyklus erreicht, für den eine Regeneration erforderlich ist. Dann gibt '

er die laufende Nummer dieses Zyklus über die Sammelleitung 186 zur Torschaltung 184, über diese Torschaltung 184 zur Sammelleitung 18b,

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und von da auf die Sammelleitung 190 und zu dem Wortleitungsadressenspeicher 122. Der Wortleitungsadressenspeicher 122'gibt die Adresse der in einem zukünftigen Speicherzyklus zu regenerierenden Wortleitung über die Sammelleitung 202 zum Vorschauregister 200 und über die Sammelleitung 151 zum Decodierer 144. Der Decodierer 144 gibt diese Information an den Hinweisspeicher 146, um ihn auf den neuesten Stand zu bringen. Der Hinweisspeicher 146 wird fortgeschrieben, um anzuzeigen, in welchem Zyklus die eine Regeneration erfordernde Wortleitung wirklich regeneriert werden wird, d.h. den nächst verfügbaren Zyklus, in welchem kein Zugriff zur Speichereinrichtung erfolgt. Das Vorschauregister 2 00 gibt seinerseits über die Sammelleitung 206 die Adresse an die Torschaltung 204. Wenn in dem gerade stattfindenden Zyklus kein Zugriff angefordert wurde, schaltet ein Signal auf der Leitung 210 die Torschaltung 204 durch, um zu ermöglichen, dass diese vorhergesehene Adresse über die Sammelleitung 214 an die Ansteuerungsschaltungen der Speichereinrichtungen weitergesendet wird. Wenn eine Zugriffsanforderung vorliegt, ist kein solches Signal auf der Leitung 210 vorhanden, und die vorhergesehene Adresse wird im Vorschauregister 200 zurückgehalten .

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE 0"5CICOO

1. Kapazitive Speichereinrichtung für binär codierte Daten, welche

in Zeitäbständen durch Wiederaufladen der Speicherkondensatoren regeneriert wer den muss en, mit mindestens einer Matrix von Speicherzellen und den Ansteuerungsschaltungen zum Zugriff für das Schreiben und Lesen der Daten, dadurch-gekennzeichnet, > dass Schalteinrichtungen (37, 41, 45, 49) vorgesehen sind, welche den Zeitrang für die Notwendigkeit der Regeneration des Speicherinhalts von Zellen (20) oder Zellengruppen (22, 24, .. .) selbsttätig feststeilen, und dass auf die An Steuerungsschaltung en (11, 30, 40) einwirkende Schalteinrichtungen (48) für die Steuerung der Regeneration in der festgestellten Zeitrangfolge vorgesehen sind.

2. Speichereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,. dass die Speicherzellen (20) je aus einem Kondensator und einem Feldeffekttransistor bestehen, wobei die Aufladung bzw* Entladung der Speicherkapazität über den Feldeffekttransistor schaltbar ist, und dass die Regeneration einer solchen Speicherzelle durch Auslesen und Wiedereinschreiben der gespeicherten Information erfolgt.

3. Speichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,.- dass, verbunden mit den Schalteinrichtungen (48) für die Steuerung der

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Regeneration, ein Zeitrang speicher (37) und ein Zyklus zähl er (41) vorgesehen sind, welche laufend während des Speicherbetriebes erfolgte Zugriffe und Regenerationen registrieren, selbsttätig den Zeitrang für die Notwendigkeit der Regeneration von Speicherzellen feststellen und im Bedarfsfalle Steuer vorgänge in der Regenerations steuerung (48) auslösen,

4. Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

verbunden mit den Schalteinrichtungen (48) für die Steuerung der Regeneration, ein Zykluszähler (41), ein Regenerations speicher (45) und ein Regenerationsanzeiger (49) vorgesehen sind, wobei der Regenerations speicher für die maximal erlaubbare Anzahl von Spei eher zyklen, entsprechend dem Zeitraum der Lebensfähigkeit der gespeicherten Information, erfolgte Regenerationen registriert und der Regenerationsanzeiger jeweils diejenigen Gruppen von Speicherzellen mit dem höchsten Zeitrang der Notwendigkeit für baldige Regeneration anzeigt, und dass die in der Regenerationssteuerung (48) ausgelösten Schaltvorgänge entweder zur Regeneration der angezeigten Speicherzellen in einem Nicht- Zugriffszyklus oder zu einer Unterbrechung des regulären Speicherbetriebes zu Gunsten einer notwendig gewordenen Regeneration von Speicherzellen führen.

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δι

5,- Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass unter den Schalteinrichtungen für die Bestimmung des Zeitranges für die Notwendigkeit der Regeneration mindestens der Zeitrangspeicher ein Assoziativspeicher ist.

6. Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der Zeitrangspeicher (54) eine der Anzahl von regenerierbaren Speicherzellengruppen entsprecheöde Anzahl von Zählern (7 2) enthält, deren Zählbereich der Höchstzahl von regenerationefreien Speicherzyklen entspricht.

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