DE2605208A1 - Magnetblasenspeicher - Google Patents

Description

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas. Texas, V.St.A.

Magnetblasenspeicher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetblasenspeicher und insbesondere auf einen Magnetblasenspeicher in Matrixform.

Magnetblasenspeichern wird immer mehr Interesse entgegengebracht, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Speicheranordnungen wie Ferritkernspeicher eine erhöhte Speicherkapazität für eine gegebene Fläche aufweisen. Es sind Magnetblasenspeicher entwickelt worden, in denen eine sehr große Anzahl von Informationsbits in kleinen Flächen gespeichert werden können.

Ein Blockzugriffspeicher, wie er in herkömmlichen Platten mit starrem Kopf vorhanden ist, kann unter Verwendung von Magnetblasenspeicherplättchen gebildet werden. Damit ein solches Speicherplättchen richtig arbeitet, sind jedoch in jedem Plättchen vierTreiber- oder Steuerschaltungen und eine Detektorschaltung notwendig. Zwei Treiberschaltungen werden für den Zugriff auf den Speicher

Schw/Ba

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zum Abspeichern und Wiedergewinnen von Information notwendig. Zwei weitere TreiberschaBungen werden zur Erzeugung von Information zum Abspeichern im Speicherplättchen und zur Verarbeitung von Information aus dem Speicherplättchen erforderlich. Ein Detektor stellt den Binärwert der dem Speicher entnommenen Information fest und erzeugt eine elektronische äquivalente Größe, die von herkömmlichen Schaltungen verwendet werden kann.

Eine Schwierigkeit am Entwurf solcher Speicher besteht darin, daß die Anzahl der zugehörigen Treiber- und Steuerschaltungen sowie der Detektorschaltungen ziemlich groß wird, wenn mehrere Magnetblasenplättchen verwendet werden. Auf Grund der Kosten-, Energie- und Raumanforderungen, die sich bei einer großen Anzahl dieser Schaltungen ergeben, wenn eine große Anzahl von Plättchen in einem Speicher verwendet wird, führt dies zu Entwurfseinschränkungen bei einem Speichersystem mit Magnetblasenplättchen.

Eine Möglichkeit, die Anzahl der der Vielzahl von Plättchen in einem Speicher zugeordneten Schaltungen zu reduzieren besteht darin, die Plättchen in einem Feld aus Zeilen und Spalten anzuordnen, wie in dem Aufsatz "Bubble Domain Memory-Chips", von Hsu Chang in IEEE Transactions on Magnetics, September 1972, Seiten 564 bis 569 beschrieben ist. Dort sind zwei elektronische Treiberschaltungen zur Steuerung der Übertragungsfunktionen der Plättchen in jeder Spalte sowie zwei elektronische Treiberschaltungen und ein Leseverstärker für die Plättchen in jeder Zeile in der Matrixanordnung erforderlich«,

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Mit Hilfe der Erfindung soll ein matrixartig"organisierter Magnetblasenspeicher geschaffen werden, bei dem die Anzahl der elektronischen Treiberschaltungen sowie der Leseechaltungen und der Leseverstärker auf ein Minimum herabgesetzt wird, wobei die Matrixanordnung so ausgestaltet werden soll, daB sie wenig Energie verbraucht, niedrige Kosten erfordert, raumsparend aufgebaut ist und äußerst zuverlässig ist.

Ein Magnetblasenspeicher nach der Erfindung enthält mehrere Magnetblasenspeicherplättchen, die in Zeilen und Spalten zur Bildung einer Matrix angeordnet sind. Jedes Plättchen, das mehrere Speicherplätze zum Speichern von Magnetblasen aufweist, enthält : Vorrichtungen zum selektiven Übertragen von Magnetblasen aus den Speicherplätzen zur Wiedergewinnung von Information und zum selektiven Übertragen von Magnetblasen in die Speicherplätze zumAbspeichern von Information; Vorrichtungen zum selektiven Wiedärholen der Magnetblaseninformation die aus den Speicherplätzen auf dem Plättchen und in diese Speicherplätze übertragen wird? Vorrichtungen zum selektiven Erzeugen von Magnetblasen zum Abspeichern in Speicherplätzen auf dem Plättchen; Vorrichtungen zum Feststelle der Anwesenheit von Magnetblasen, die aus den Speicherplätzen übertragen werden und zum Erzeugen eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von der Feststellung der Anwesenheit von Magnetblasen. Elektrische Übertragungssteuersignale werden jeweils gemeinsam an die Übertragungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der Spalten der Matrix zu ihrer gleichzeitigen Betätigung angelegt. Elektrische Wiederholungs- und Löschsteuersignale werden jeweils gemeinsam an die Wiederholungsund Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der feilen der Matrix für ihre gemeinsame Betätigung angelegt.

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Erzeugungssteuersignale werden jeweils gemeinsam an die Erzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der Zeilen der Matrix zu ihrer gleichzeitigen Betätigung angelegt, Die Bewegung der Magnetblasen in allen Plättchen ist synchronisiert. Eine einzige Schaltung, die gemeinsam die Detektorvorrichtung jedes Plättchens in der Matrix verbindet, transportiert die wiedergewonnene Information aus der Matrix. Auf diese Weise kann auf die Speicherplätze in jedem Magnetblasenspeicherplättchen in der Matrix in selektiver V/eise ein Zugriff zum Speichern und Wiedergewinnen von Information unter Verwendung einer minimalen Anzahl vai.zugeführten Steuersignalen für alle Plättchen in der Matrix und mit nur einer einzigen Ausgangsschaltung ausgeübt werden. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung werden mehrere in einem dreidimensionalen Feld angeordnete Matrizen verwendet.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung einer Magnetblasenspeichermatrix nach der Erfindung,

Fig.2 eine Darstellung eines Magnetblasenspeicherplattchens, wie es in einem Speicher nach der Erfindung verwendet wird,

Fig.3 ein Schaltbild der Steuer- und Leseschaltung des Magnetblasenspeicherplattchens von Fig.1, und

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines dreidimensionalen Magnetblasenspeichers mit nach der Erfindung angeordneten- und miteinander verbundenen Matrizen.

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In Fig.1 der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Matrix M mit Magnetblasenspeicherplättchen dargestellt. Diese Matrix ist dadurch gebildet, daß Magnetblasenspeicherplättchen 1 gemäß der Darstellung in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Eine Vormagnetisierungsfeidquelle B hält die Magnetblasen in allen Plättchen 1 der Matrix auf einer gewünschten Größe, während die ein Drehfeld erzeugende Treiberfeldquelle D ein in der Ebene liegendes Magnetfeld zum synchronen Bewegen der Magnetblasen in allen Plättchen 1 der Matrix gleichzeitig erzeugt. Eine Steuerschaltung C steuert nicht nur die Treiberfeldquelle D, sondern auch die in einer Plättchenzeile oder einer Plättchenspalte durchzuführenden Plättchenfunktionen, wie noch beschrieben wird. Die Funktionsweise der Verbindungen des Plättchens 1 und der Matrix M werden nachfolgend noch beschrieben.

Fig.2 zeigt ein Magnetblasenplättchen 1 eines für die Verwendung in der Matrix M geeigneten Typs. Das Plättchen 1 enthält eine Magnetschicht 3, beispielsweise einen epitaktischen magnetischen Granatfilm auf einem nichtmagnetischen Granatsubstrat, einen Schieberegisterweg 5, mehrere Speicherschleifen, von denen drei, nämlich die Speicherschleifen 7» 9 und 11 dargestellt sind, Einweg-Übertragungstore 17, 19, 21, 27, 29 und 31, einen Magnetblasengenerator 13, eine Blasenlöschvorrichtung 33, ein Wiederholungs/Lösch-Tor 23, einen Magnetblasendetektor 25, Detektorausgangsleitungen und 45 und Steuerleitungen 35, 37, 39 und 41, die jeweils mit den Ausgängen T_Q, Tj, R/A bzw. G der Steuerschaltung C verbunden sind. Der Schieberegisterweg 5, die Speicherschleifen 7, 9 und 11, der Blasengenerator 13, das Tor 23 und die Ausgangswege 15 und 47 sind mit herkömmlichen Mitteln, beispielsweise durch Bildung von Mustern aus Schaltungselementen aus magnetisch weichem Überzugsmaterial, beispielsweise abwechselnden Streifen- und

lles in der

T-förmigen Segmenten usw. gebildet, was alles in der Technik bekannt ist.

Jede der Speicherschleifen 7, 9 und 11 weist eine Anzahl von Blasenspeicherplätzen auf, und die Blasen werden in einem Umlauf um die jeweiligen Schleifen in gesteuerter Weise mit Hilfe des rotierenden Treiberfeldes fortbewegt. Die Einweg-Übertragungstore 17, 19, 21, 27, 29 und 31 sind in der Technik bekannte Magnetblasenbauelemente, die in selektiver Weise so betätigt werden können, daß sie eine Bewegung der Blasen in einer Richtung zwischen dem Schieberegisterweg 5 und den Schleifen ermöglichen.

Das Wiederholungs/Lösch-Tor 23 übt zwei Funktionen aus. Wenn an die zu diesem Tor führende Steuerleitung 41 ein erstes Steuersignal angelegt wird, wird jede in dem Tor befindliche Magnetblase zerstört. Wenn ein zweites Steuersignal an das Tor angelegt wird, wird jede Magnetblase in dem Tor verdoppelt, und die beiden Blasen werden als Ausgangsgrößen abgegeben. Der Detektor 25 enthält zwei Widerstandselemente, von denen das eine für die Anwesenheit einer Magnetblase unter Änderung seiner Impedanz empfindlich ist, so daß eine entsprechende Änderung des Detektorausgangssignals verursacht wird und die Feststellung der Magnetblase angezeigt wird.

Die Abspeicherung von Information in den Speicherschleifen 7, 9 und 11 erfolgt dadurch, daß zuerst Magnetblasen an den Schleifenpositionen geBscht werden, an denen die neue Information abgespeichert werden soll, und daß dann neue Blasen zum Eingeben in diese Positionen erzeugt werden. Dies wird mit Hilfe geeigneter Ausgangssignale aus der Steuerschaltung C zu geeigneten Zeitpunkten erzielt. Wenn Magnetblasen in dan Schleifen 7, 9 und 11 dieEinwegübertragungstore 1?₅ "9 bzw« 21 passieren^ dann gibt die

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Steuerschaltung C an ihrem Ausgang T_Q ein elektrisches Steuersignal ab, das zur gleichzeitigen Betätigung der Einweg-Übertragungstore 17, 19 und 21 an die Leitung angelegt wird. Folglich werden Magnetblasen aus ihren Positionen in den Schleifen 7, 9 und 11 in den Schieberegisterweg 5 übertragen. Die Magnetblasen bewegen sich längs des Schieberegisterwegs 5 schrittweise zum Eingang 39 des Wiederholungs/Lösch-Tors: 23 . Da die Magnetblasen nicht erhalten bleiben sollen,liefert die Steuerschaltung C an ihrem Ausgang R/A ein Löschsteuersignal, das an die Leitung 41 des Tors 23 angelegt wird, so daß in Abhängigkeit von diesem Signal die in das Tor 23 gelangenden Magnetblasen zerstört werden.

Bie Steuerschaltung C liefert nun an ihrem Ausgang G elektrische ErzeugungsSteuersignale, die der Leitung 39 zur Betätigung des Blasengenerators 13 zugeführt werden, damit Magnetblasen erzeugt werden, die die zu speichernde neue Information repräsentieren. Diese Magnetblasen bewegen sich aus dem Generator 13 auf dem Weg 15 zum Schieberegisterweg 5 und längs des Schieberegisterwegs 5 nacheinander an den Einweg-Übertragungstoren 27, 29 und 31 der Speicherschleifen 7, 9 bzw. 11 vorbei. Wenn die Steuerschaltung C an ihrem Ausgang T₁ ein elektrisches Steuersignal abgibt, dann wird dieses Signal der Steuerleitung 37 zugeführt, damit die Eingabeübertragungstore 27, 29 und 31 gleichzeitig betätigt werden und die Magnetblasen aus dem Schieberegisterweg 5 in die Speicherschleifen 7, 9 und 11 überführt werden. Da die Steuerschaltung C nicht nur die entsprechenden elektrischen Steuersignale liefert, sondern auch die das sich in der Ebene drehende Magnetfeld liefernde

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Magnetfeldquelle D steuert, ist die Bewegung der Magnetblasen im Plättchen 1 mit der Anlegung der elektrischen Signale an die entsprechende Plättchensteuerleitung während der gesamten Folge von Vorgängen synchronisiert, so daß die neu abgespeicherte Information die gewünschten Positionen in den Magnetschleifen einnimmt.

Zur Entnahme von Information aus den Speicherschleifen 7, 9 und 11 werden Magnetblasen aus ihren Schleifenpositionen herausgenommen und in der oben beschriebenen Weise zum Tor 23 bewegt. Nun liefert die Steuerschaltung C jedoch ein elektrisches Wiederholungssteuersignal, das an die Leitung 41 angelegt wird, und das Tor 23 bewirkt abhängig von diesem Signal eine Verdoppelung jeder in das Tor 23 am Eingang 49 eintretenden Magnetblase. Von den zwei nun in dem Tor vorhandenen Magnetblasen verläßt eine das Tor auf dem Schieberegisterweg 5 und zirkuliert längs dieses Wegs an den Einweg-Übertragungstoren 27, 29 und 31 der Speicherschleifen 7,9 bzw. 11 vorbei. Diese Blase wird in der oben besnhriebenen Weise in ihre ursprüngliche Position in die Speicherschleife zurückübertragen. Die zurückbleibende Blase verläßt das Tor 23 auf dem Weg 47, und sie wird vom Detektor 25 gelesen, der ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal an den Leitungen 43 und 45 erzeugt.

In Fig.3 sind Steuerschaltungen für die auf dem Plättchen ausgeführten Funktionen schematisch dargestellt. Jede der fünf Plättchen Steuerfunktionen, nämlich Übertragen in das Plättchen, Übertragen aus dem Plättchen, Wiederholen/ Löschen und Erzeugen, ist in Schaltbildform dargestellt; sie enthalten demnach einen Treiber 67, 69, 71 oder 73 zur Abgabe der Ausgangssignale der Steuerschaltung C, eine elektrische Leitung 75, 77? 79 oder 81 zum Anlegen der

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Treiberausgangssignale an das Plättchen, die Plättchensteuerleitungen 35, 37, 39 und 41 sowie ein Widerstandselement R_Tq» ^rti» ^RR/A^{oder R}G* ^Die Widerstandselemente R_TI, Rp/a und R_G repräsentieren Jeweils den Stromentwicklungswiderstand jeder entsprechenden Steuerschaltung, der notwendig ist, um einen zur Betätigung der entsprechenden Plättchensteuervorrichtung ausreichenden Stromwert zu erzeugen.Die Treiberelemente 67 und 69 müssen, eine genügend hohe Spannung erzeugen, damit ein Strom entsteht, der groß genug ist, um alle in das Plättchen oder aus dem Plättchen führenden Einweg-Ubertragungstore gleichzeitig zu betätigen. Das Treiberelement 73 muß eine ausreichende Spannung erzeugen, damit ein Stromwert entsteht, der zur Durchführung der vom Tor 23 ausgeführten Löschfunktion ausreicht, wenn die Steuerschaltung C ein erstes Steuersignal liefert, und der zur Verdopplung von Magnetblasen ausreicht, wenn die Steuerschaltung C ein zweites Steuersignal liefert. Das Treiberelement 71 muß eine ausreichend hohe Spannung liefern, damit ein Stromwert entstehen kann, der abhängig von einem Steuersignal aus der Steuerschaltung C Magnetblasen erzeugt.

Wie oben bereits erwähnt wurde, enthält der Magnetblasendetektor 25 die Widerstandselemente R_D1 und R^₂· Aißerhalb des Plättchens 1 sind zwei weitere Widerstände 57 und 59 dargestellt, die die Widerstände in den Magnetblasendetektoren anderer Plättchen repräsentieren und die mit den Widerstandselementen R_x^ und R^₀ eine

D1 Dd

Brückenschaltung bilden. Dieser Brückenschaltung wird eine Spannung zugeführt, damit an den Ausgangsleitungen und 65 zu einem Verstärker 61 eine Bezugsausgangsspannung erzeugt wird. Wenn in den Detektor 25 eine Magnetblase gelangt, fühlt das Magnetwiderstandselement R^ die Magnetblase auf Grund einer Änderung seines Widerstandswerts,

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- 1C -

und diese Änderung tritt als eine Änderung des an den Leitungen 63 und 65 auftretenden Ausgangswerts in Erscheinung, wobei diese Wertänderung vom Verstärker 61 verstärkt wird und als Ausgangssignal an der Leitung abgegeben wird. Es sei bemerkt, daß die auf dem Plättchen 1 durchgeführten Operationen von der logischen Unabhängigkeit der Eingabe- und Ausgabeübertragungsfunktionen der Verdopplungs- und Löschfunktionen und der Erzeugungsfunktionen abhängen» Das bedeutet, daß der Betrieb einer Magnetblasenvorrichtung auf dem Plättchen 1 vom Betrieb einer anderen Magnetblasenvorrichtung nicht ausgelöst wird. Jedes Funktionselement wird vielmehr ausschließlich abhängig von den bestimmten Steuersignalen betätigt, die an einem gegebenen Zeitpunkt von der Steuerschaltung C geliefert werden. Es ist·zu erkennen, dai? der hier dargestellte und beschriebene Aufbau des Plättchens 1 nur ein Beispiel ist, Der in Matrixform ausgebildete Magnetblasenspeicher kann unter Verwendung jedes Magnetblasenplättchentyps aufgebaut sein, der wenigstens zwei unabhängige Funktionen hat, beispielsweise das Plättchen mit Haupt- und Nebenschleifen. Diese Art von Plättchen macht von einer einzigen Spalte aus Zweiweg-t -'ertragungstoren und nicht von zwei Spalten mit Einweg ;rtragungstoren nach Fig.2 Gebrauch·

Aus Fig.1 ist zu erkennen, daß in der Matrix M die Eingabe- und Ausgabe-Übertragungssteuerleitungen aller Plättchen 1 in einer Spalte der Matrix in Serie geschaltet sind, während die Wiederholungs/Löschund Erzeugungssteuerleitungen auf allen Plättchen 1 in einer Zeile in Serie geschaltet sind. Außerdem sind alle Detektorausgangsleitungen aller Plättchen in der Matrix in Serie geschaltet. Die Leitungen 79 werden daher dazu verwendet, alle Steuerleitungen 39 des Magnetblasengenerators 13 für jede Zeile der Plättchen 1

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zu verbinden. Die Leitungen 81 verbinden alle Steuerleitungen 41 des Wiederholungs/Lösch-Tors 23 für Jede Zeile der Plättchen Das gleiche gilt für die Spalten des Plättchens mit den Leitungen 75, die alle Ausgabe-Übertragungstor-Steuerleitungen 35 für jede Spalte der Plättchen verbindet, während die Leitungen 77 alle Eingabe-Übertragungstor-Steuerleitungen 37 für alle Plättchen 1 in einer Spalte verbinden. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist auch die Verwendung von Plättchen vorgesehen, die nur eine Spalte aus Zweiweg-Übertragungs-Toren in der Matrix aufweisen, wobei in diesem Fall nur eine Gruppe von Leitungen 75 oder 77 erforderlich wäre, die die Zweiweg-Übertragungs-Tor-Steuerleitungen für jede Spalte der Plättchen miteinander verbinden. Nachdem somit alle besonderen Plättchenfunktionen für eine Zeile .oder eine Spalte der Plättchen in Serie geschaltet sind, werden zu federn Zeitpunkt, an dem ein Steuersignal von der Steuerschaltung C über das entsprechende Treiberelement für eine Zeile oder eine Spalte angelegt wird, alle zugehörigen Magnetblasenvorrichtungen auf allen Plättchen in der jeweiligen Zeile oder Spalte gleichzeitig betätigt. Wenn also beispielsweise das Treiberelement G₁ ein elektrischesSteuersignal liefert, dann werden alle Magnetblasengeneratoren auf den Plättchen in der Zeile R1 gleichzeitig betätigt, so daß sie Magnetblasen erzeugen. Wenn das Treiber element T_QJ. ein elektrisches Steuersignal liefert, werden in gleicher Weise alle Ausgangsübertragungstore auf den Plättchen in der Spalte C1 gleichzeitig betätigt, und Magnetblasen werden aus ihren Schleifenpositionen in den Schieberegisterweg 5 auf jedem Plättchen übertragen.

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Die Matrix M kann jede Größe haben, bei der die Forderung eingehalten ist, daß die Treiberelemente ein Signal liefern, das zur Erzeugung des Stromwerts ausreicht, der notwendig ist, alle entsprechenden Magnetblasenvorrichtungen auf allen Plättchen in der jeweiligen Zeile oder Spalte gleichzeitig zu betätigen. Die in Fig.1 dargestellte 4x4-Matrix ist nur als Beispiel angegeben. Ferner sei bemerkt, daß die gleichzeitige Betätigung jeder Plättchenfunkion in einer Zeile oder einer Spalte auch dadurch erzielt werden könnte, daß die Treiberausgänge parallel an die Steuerleitungen jedes Plättchens in einer Zeile oder Spalte parallelgeschaltet werden.

Die Detektorausgänge jedes Plättchens 1 sind nicht für jede Zeile oder Spalte in Serie geschaltet, sondern sie sind für die gesamte Matrix der Plättchen dadurch in Serie geschaltet, daß alle Ausgangsleitungen 43 und 45 des Plättchens 1 in Serie mit den Leitungen 63 und geschaltet werden. Dies ist möglich, weil, wie bereits erörtert wurde, zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein Plättchen innerhalb der Matrix M ein Ausgangssignal abgibt. Außer der Herabsetzung der Anzahl der Steuerschaltungen, die für eine große Anzahl von Plättchen erforderlich sind,kann somit auch die Anzahl der Ausgangsschaltungen auf 1 verringert werden.

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Die von der Matrix M ausgeführten pperationen entsprechen denjenigen, die von einem einzigen Plättchen ausgeführt werden. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, eine neue Information in die Speicherschleifen auf dem Plättchen in der Zeile R2 und der Spalte C2 abzuspeichern, wird als erstes allen Ausgabeübertragungstoren auf allen Plättchen 1 in der Spalte C2 der Matrix ein Steuersignal aus der Steuerschaltung C über das Treiber element T_Q2 zugeführt. Auf Grund der Serienschaltung der Steuerleitungen 35 der Plättchen 1 in der Spalte C2 wird das Steuersignal gemeinsam an alle Ausgabeübertragungstore auf den Plättchen in derSpalte angelegt, und es werden alle gleichzeitig betätigt, wodurch Magnetblasen aus ihren Schleifenpositionen auf jedem Plättchen in den Schieberegisterweg auf jedem Plättchen 1 in der Spalte übertragen werden. Wenn die Magnetblasen in das Tor 23 auf jedem Plättchen in der Spalte C2 eintreten, liefert die Steuerschaltung C ein Löschsteuersignal über das Treiberelement R/A₂ an alle Tore 23 auf allen Plättchen 1 in der Zeile R2. Auf Grund der Serienschaltung der Steuerleitungen 41 der Plättchen 1 in der Zeile R2 wird das Steuersignal geraeinsam an das Wiederholungs/Lösch-Tor 23 jedes Plättchens angelegt, so daß die Tore gleichzeitig betätigt werden. Die Magnetblasen im Tor 23 des Chips am Überkreuzungspunkt der Zeile R2 und der Spalte C2 werden zerstört. Da jedoch den Toren 23 der anderen Plättchen in der Spalte C2 kein Löschsignal zugeführt wird, wird keine der diese Tore durchlaufenden Magnetblasen zerstört. Obgleich die Tore 23 der anderen Plättchen in der Zeile R2 betätigt sind, sind jedoch in diesen Toren keine Magnetblasen

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vorhanden, so daß nichts zerstört wird.

Die Steuerschaltung C liefert nun ein Erzeugungssteuersignal über das Treiberelement G~ ^zur gleichzeitigen Betätigung der Magnetblasengeneratoren 13 auf jedem Plättchen in der zugehörigen Zeile. In jedem Plättchen der Zeile werden nun neue Magnetblasen erzeugt, die längs des Schieberegisterwegs 5 jedes Plättchens in der Zeile an den Eingabe-Einweg-Übertragungstoren für die Speicherschleifen vorbeiwandern. Die Steuerschaltung C liefert nun über das Treiberelement Tjpein elektrisches Steuersignal an die Eingabe-Übertragungstore auf allen Plättchen 1 in der Spalte C 2,' so daß diese gleichzeitig betätigt werden. Die im Plättchen 1 am Überschneidungspunkt der Zeile R2 und der Spalte C2 neu erzeugten Magnetblasen werden aus dem Schieberegisterweg 5 des Plättchens in die zuvor von den nun zerstörten Magnetblasen besetzten Schleifenpositionen übertragen.Gleichzeitig v/erden die Magnetblasen in den Schieberegisterwegen 5 auf den anderen Plättchen 1 in der Spalte C2 wieder in ihre ursprünglichen Schleifenpositionen zurückübertragen. Da jedoch keines der anderen Eingabe/Übertragungstore auf den Plättchen 1 in der Zeile R2 betätigt ist, wandern die neu erzeugten Magnetblasen in den Schieberegisterwegen 5 dieser Plättchen weiter bis zum Ende der Übertragungswege, wo sie von der dort befindlichen Löschvorrichtung 33 zerstört werden.

Zur Entnahme von Information aus einem Plättchen der Matrix, beispielsweise dem Plättchen 1 in der Zeile R2 und der Spalte C2, werden in der oben beschriebenen V/eise Magnetblasen aus ihren Schleifenpositionen auf jedem

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Plättchen 1 in der Spalte C2 in den Schieberegisterweg übertragen und längs des Schieberegisterwegs 5 zu ihren jeweiligen Toren 23 bewegt. Die Steuerschaltung C liefert nun ein Wiederholungssteuersignal über das Treiberelement R/'Ap, das den Steuerleitungen 41 auf jedem Plättchen 1 in der Zeile R2 gemeinsam zugeführt wird. Auf dem Plättchen 1 an der überschneidungssteile der Zeile R2 und der.Spalte C2 verursacht dieses Signal im Tor 23 die Verdopplung der Magnetblasen. Da keines der anderen Tore 23 der Plättchen 1 in der Spalte C2 betätigt ist, erfolgt hier jedoch keine Verdopplung.Obgleich die anderen Tore 23 der Plättchen 1 in der Zeile R2 betätigt sind, wandern .jedoch keine Magnetblasen durch diese Tore, so daß auch keine Verdopplung erfolgt.

Die Magnetblasen im Schieberegisterweg 5 der Plättchen in der Spalte C2 einschließlich einer Magnetblase des Magnetblasenpaars im Plättchen 1 an der Überschneidungsstelle der Zeile R2 und der Spalte C2 wandern weiter längs des Schieberegisterwega 5 zurück zu den Eingabe-Einweg-Übertragungstoren der Speicherschleifen jedes Plättchens, und sie werden in ihre Ausgangspositionen in diesen Speicherschleifen in der oben erörterten Weise zurückübertragen. Die zweite Magnetblase im Tor 23 des Plättchen 1 an der Überschneidungsstelle der Zeile R2 und der Spalte C2 verläßt das Tor 23 auf

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dem Weg 47, und es wird vom Detektor 25 auf dem Plättchen festgestellt. Die Änderung im Ausgangswert des Detektors 25, die sich aus der Anwesenheit der Magnetblase ergibt, wird an den Ausgangsleitungen 63 und 65 weiter übertragen, die gemeinsam an alle Plättchendetektoren in der Matrix angeschlossen sind, und sie wird dem Verstärker 61 zugeführt, der das festgestellte Ausgangssi gnal verstärkt und als Ausgangssignal der Matrix an der Leitung 83 abgibt. Da nur an einem Plättchen der gesamten Matrix zu einem Zeitpunkt ein Ausgangssignal des Detektors 25 vorliegt, besteht keine Möglichkeit, daß das Matrixausgangssignal eine Mischung aus zwei festgestellten Ausgangssignalen darstellt, die zu einem fehlerhaften Matrixausgangssignal·führen könnte.

In Fig.4 ist eine zweite Speichermatrix M¹ dargestellt, in der mehrere Matrizen MA, MB, MC und MD zur weiteren Erhöhung der Informationsspeicherkapazität der Gesamtanordnung ohne wesentliche Erhöhung der Anzahl der Steuer- und Ausgabeschaltungen gegenüber einer einzigen Matrix verwendet werden. Die Matrizen MA, MB, MC und MD sind hier im wesentlichen parallel und in Deckung miteinander angeordnet. Dies ist so ausgeführt, daß die Vormagnetisierungsfeldquelle B und die das rotierende Feld erzeugende Treiberfeldquelle D im wesentliche gleiche Felder für alle Plättchen 1 in der Speichermatrix M¹ erzeugen krnnen. Jede dieser Matrizen ist gleich aufgebaut und arbeitet in der oben im Zusammenhang mit Fig,1 erörterten Weise. Die erhöhte Speicherkapazität ohne eine entsprechende Erhöhung der Anzahl der Treiberelemente der Steuerschaltung C wird dadurch erzielt, daß die Treiberausgänge für Jede Funktion für eine entsprechende Zeile oder Spalte der Plättchen in jeder Matrix parallelgeschaltet werden· Somit sind beispiels-

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weise alle in Serie geschalteten Steuerschaltungen für die Eingabe-Übertragungstore der Plättchen 1 in der Spalte C1 jeder Matrix MA-MD parallel an den Ausgang des Steuertreibers Tj^ der Steuerschaltung C angeschlossen. Die Ausgabe-Ubertragungssteuerschaltungen für die entsprechenden Spalten und die Wiederholungs-Lösch-Steuerschaltung und für die entsprechenden Zeilen sind in gleicher Weise angeschlossen. Die Erzeugungssteuerschaltungen sind jedoch weiterhin nur für alle Plättchen in jeder Zeile jeder Matrix miteinander verbunden, so daß unterschiedliche Informationen in entsprechenden Plättchen verschiedener Matrizen gespeichert werden können. Ebenso ist die Detektorausgangsschaltung in jeder Matrix MA-MD auch nur in allen Plättchen jeder Matrix miteinander verbunden. Es ist zu erkennen, daß aus Gründen der Klarheit der Detektorausgangskreis 63, 65 und die Anordnung des Verstärkers 61 in Fig.4 in einer von der Darstellung von Fig.1 etwas abweichenden Form angegeben sind. Die Verbindungen zwischen dem Plättchen 1 jeder Matrix haben jedoch die gleiche Funktion, die oben im Zusammenhang mit Fig.1 beschrieben wurde. Die Anordnung der Plättchen in jeder Matrix von Fig.4 kann auch andere Formen von Magnetblasenplättchen mit wenigstens zwei unabhängigen Funktionen gemäß der Erörterung von Fig.1 und Fig.2 aufweisen.

In der Speichermatrix M^! kann jede Anzahl von Matrizen M verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Fähigkeit der Treiberelemente in der Steuerschaltung C ausreicht, einen zur gleichzeitigen Betätigung aller Magnetblasenvorrichtungen auf dem Plättchen genügenden Strom, zu liefern.

Die oben beschriebenen Anordnungen, können im Rahmen der Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden ; die obige Beschreibung dient lediglich der Erörterung bestimmter Ausführungsbeispiele der Erfindung.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ("1J Magnetblasenspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Magnetblasenspeicherplättchen zur Bildung einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnet sind, und daß jedes dieser Plättchen folgendes enthält:

   mehrere Speicherplätze zum Speichern von Magnetblasen;

   Übertragungsvorrichtungen zum selektiven Übertragen von Magnetblasen aus den Speicherplätzen für die Informationsentnahme und zum Eingeben in die Speicherplätze für die Informationsspeicherung;·

   Verdopplungs- und Löschvorrichtungen zum selektiven Verdoppeln und Löschen von Magnetblaseninformation, die aus den Speicherplätzen auf dem Plättchen übertragen wird;

   Magnetblasenerzeugungsvorrichtungen zum selektiven Erzeugen von Magnetblasen zum Speichern in den Speicherplätzen auf dem Plättchen;

   Detektorvorrichtungen zum Feststellen der Anwesenheit von aus den Speicherplätzen übertragenen Magnetblasen und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von dieser Feststellung;

   eine Übertragungssteuervorrichtung zum Abgeben von elektrischen Übertragungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Übertragungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Spalten der Matrix zu ihrer gleichzeitigen Betätigung;

   Wiederholungs- una Löschsteuervorrichtungen zum Abgeben von elektrischen Wiedsrnolungs- und Lösshsteuersignalen

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   zum gemeinsamen Anlegen an die Wiederholungs- und Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der Matrix zu deren gleichzeitiger Betätigung;

   Erzeugungssteuervorrichtungen zum Abgeben von Erzeugungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Erzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der Matrix zu deren gleichzeitiger Betätigung;

   Synchronsisierungsvorrichtungen zum Synchronisieren der Bewegung der Magnetblasen in allen Plättchen; und

   -ein die Detektorvorrichtüngen jedes Plättchens der Matrix gemeinsam miteinander verbindender einziger Stromkreis zum Transportieren der entnommenen Information aus der Matrix, so daß ein selektiver Zugriff auf die Speicherplätze jedes Magnetblasenspeicherplättchens in der Matrix zur Informationsspeicherung und zur Informationsentnahme unter Anwendung einer minimalen Anzahl von Steuersignalerzeugungsvorrichtungen für alle Plättchen in der Matrix und mit nur einer Ausgabeschaltung ausgeübt werden kann.

   2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichartigen Vorrichtungen auf allen Plättchen in einer jeweiligen Spalte zur Bildung von Serienschaltungen miteinander verbunden sind, so daß eine gemeinsame Anlegung von Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.

   3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichartigen Vorrichtungen auf allen Plättchen in einer jeweiligen Zeile zur Bildung jeweiliger Serienschaltungen gemeinsam miteinander verbunden sind, so daß das gemeinsame Anlegen von Steuersignalen an die Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird,

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   4. Speicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdopplungs- und Löschvorrichtungen auf jedem Plättchen vom gleichen Bauelement gebildet sind, das in ausgewählter Weise diese zwei Funktionen ausübt.

   5· Speicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verstärkungsvorrichtung, die an die Ausgangsschaltung zur Erzeugung eines Signals mit vergrößertem Wert, der die der Matrix entnommene Information anzeigt,angeschlossen ist. i

   6. Speicher nach Anspruch ,1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtungen auf jedem Plättchen der Matrix ein Magnetwiderstandselement enthalten und daß die Magnetwiderstandselemente aller Plättchen in der Matrix zur Bildung einer Brückenschaltung durch eine einzige Ausgangsschaltung miteinander verbunden sind, so daß die Feststellung einer Magnetblase in einem der Magnetwiderstandselemente auf einem Plättchen in derMatrix eine Änderung des Brückenausgangssignals hervorruft.

   7· Magnetblasenspeicher, gekennzeichnet durch mehrere Magnetblasenspeichermatrizen, die jewelle mehrere in Zeilen und Spalten angeordnete Magnetblasenspeicherplättchen enthalten, wobei jedes Plättchen folgendes enthält:

   mehrere Speicherplätze zum Speichern von Magnetblasen;

   Übertragungsvorrichtungen zum selektiven Übertragen von Magnetblasen aus den Speicherplätzen für die Informationsentnahme und zum Eingeben in die Speicherplätze für die Informationsspeicherung;

   Verdopplungs- und Löschvorrichtungen zum selektiven Verdoppeln und Löschen von Magnetblaseninformation, die aus

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   den Speicherplätzen auf dem Plättchen übertragen wird;

   Magnetblasenerzeugungsvorrichtungen zum selektiven Erzeugen von Magnetblasen zum Speichern in den Speicherplätzen auf dem Plättchen;

   Detektorvorrichtungen zum Feststellen der Anwesenheit von aus den Speicherplätzen übertragenen Magnetblasen und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von dieser Feststellung;

   eine Übertragungssteuervorrichtung zum Abgeben von elektrischen Übertragungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Übertragungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Spalten der Matrizen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung;

   Wiederholungs- und Löschsteuervorrichtungen zum Abgeben von elektrischen Wiederholungs- und Löschsteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Wiederholungs- und Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der Matrizen zu deren gleichzeitiger Betätigung}

   Erzeugungssteuervorrichtungen zum Abgeben von Erzeugungssteuersignalen zum gemeinsamen Anlegen an die Erzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder der entsprechenden Zeilen der ,Matrizen, '

   Synchronisierungsvorrichtungen zum Synchronisieren der Bewegung der Magnetblasen in allen Plättchen; und

   einen einzigen Stromkreis in jeder Matrix, der die Detektorvorrichtungen jedes Plättchens in der jeweiligen Matrix miteinander zur Übertragung der aus der jeweiligen Matrix

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   entnommenen Information miteinander verbindet, so daß auf die Speicherplätze jedes Magnetblasenspeicherplättchens in jeder der Matrizen ein selektiver Zugriff zum Speichern und Entnehmen von Information unter Anwendung einer minimalen Anzahl von Steuersignalerzeugungsvorrichtungen für alle Plättchen in der Matrix und mit nur einer einzigen Ausgangsschaltung für jede Matrix ausgeübt werden kann.

   ^8. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß gleichartige Vorrichtungen auf allen Plättchen in einer jeweiligen Spalte einer Matrix zur Bildung einer Serien-Schaltung miteinander verbunden sind und daß die Serienschaltungen für entsprechende Spalten der Matrizen zur Bildung von Parallelschaltungen gemeinsam miteinander verbunden sind, so daß die gemeinsame Anlegung von . Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.

   9. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdopplungs- und Löschvorrichtungen auf allen Plättchen in einer Zeile einer Matrix zur Bildung einer Serienschaltung miteinander verbunden sind, und daß die Serienschaltungen für entsprechende Zeilen der Matrix zur Bildung von Parallelschaltungen miteinander verbunden sind, so daß das gemeinsame Anlegen von Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.

   10. Speicher nach Anspruch 7_f dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblasenerzeugungsvorrichtungen auf allen Plättchen in jeder Zeile jeder Matrix zur Bildung einer Serienschaltung miteinander verbunden sind, so daß das gemeinsame Anlegen von Steuersignalen an diese Vorrichtungen zu ihrer gleichzeitigen Betätigung ermöglicht wird.

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   11. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Verdopplungs- und Löschvorrichtungen auf jedem Plättchen vom gleichen Bauelement gebildet sind, das in ausgewallter Weise diese zwei Funktionen ausübt.

   12. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen in jeder Matrix in einem im wesentlichen zweidimensionalen Feld angeordnet sind, und daß jede Matrix im wesentlichen parallel zu den anderen Matrizen des Speichers und in Deckung mit diesen angeordnet ist.

   13. Speicher nach Anspruch '7, gekennzeichnet durch eine Verstärkungsvorrichtung, die an die Ausgangsschaltung jeder Matrix angeschlossen ist und ein Signal mit ausreichender Größe abgibt, das die jeder Matrix entnommene. Information anzeigt.

   14. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtungen auf jedem Plättchen in einer jeweiligen Matrix ein Magnetwiderstandselement enthalten und daß diese Magnetwiderstandselemente für alle Plättchen in der Matrix zur Bildung einer Brückenschaltung durch eine einzige Ausgangsschaltung für die entsprechende Matrix miteinander verbunden sind, so daß das Feststellen einer Magnetblase durch eines der Magnetwiderstandselemente

   auf einem Plättchen in der Matrix eine Veränderung des Brückenausgangssignals hervorruft.

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