DE2626496C3 - Einrichtung für magnetische Blasendomänen - Google Patents
Einrichtung für magnetische BlasendomänenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.
Blasendomänen werden in bekannter Weise durch geeignete Generatoren erzeugt Bei einer Blasendomänenspeicheranordnung und anderen Speicherschleifen
(Registern) ist typischerweise jedem Speicherregister ein separater Generator zugeordnet. Übliche Blasendomänen-Generatoren, beispielsweise Stromschleifen-Generatoren, erfordern jedoch relativ große Ströme,
um Blasendomänen zu erzeugen. Dadurch ist der Leistungsbedarf (und damit auch die Verlustwärme)
verhältnismäßig hoch.
Andere Probleme bekannter Blasendomänenspeicher liegen in der Chip-Organisation. Das neuerdings
propagierte Chip-Decodiersystem kann zwar einen Fortschritt im Vergleich zu anderen Systemen, beispielsweise des seriellen oder des Haupt-Nebenschleifen-Systems, insofern erbringen, als eine schnellere
Zugriffszeit ermöglicht werden kann. Die lange Zugriffszeit bekannter Systeme ist normalerweise
dadurch bedingt, daß der Aufbau so getroffen werden mußte, daß alle Informationsblöcke in Reihe angeordnet
werden müssen, wodurch es erforderlich ist, daß die Blöcke nacheinander zu dem Eingangs-/Ausgangstor
rotiert werden müssen. Die bekannten Systeme erfordern generell weiterhin, daß die auszulesenden
Haten in die Nebenschleifen zurückzirkulieren müssen, wodurch der Auslesevorgang verlängert und weiter
verkompliziert wird.
Bei den bekannten Chip-Decodiersystemen sind alle
Informationsblöcke parallel angeordnet, wodurch eine
lange Zugriffszeit und Diskontinuitäten bei dem Aus'iesevorgang der Daten im wesentlichen vermieden
werden können. Es traten jedoch in der Vergangenheit durch das Erfordernis von Decoderleitungen einschließlich Schalter und passive Auflöser in de;i Decoder-Chip-Entwürfen Probleme hinsichtlich derj\rbeitsbereichsüberlappung der Decoderschalter (Übertragungstyp)
und der passiven Blasendomänen-Auflöser auf. Diese Probleme v^uzierten wesentlich die Wirksamkeit der
existierenden Decoder-Systemschemata.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend
von der eingangs bezeichneten Einrichtung diese so auszubilden, daß die Zahl der Generatoren klein
gehalten werden kann und die Probleme hinsichtlich der Arbeitsbereichsüberlappung vermieden werden können. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.
Der Vervielfacher zwischen den Generatoren und dem Eingangsdecoder reduziert erheblich die Anzahl
der in dem Chip-System notwendigen Generatoren, indem er die Blasendomänen eines Generators in
irgendeine gewünschte Zahl von neuen Zylinderdomänen vervielfältigt
Die weiterhin vorgesehene Chip-Organisation ermöglicht eine Decoder-orientierte Organisation ohne
die Probleme der Arbeitsbereichsüberlappung.
Durch die US-PS 38 90 605 ist eine Einrichtung für magnetische Blasendomänen bekanntgeworden, die ein
Element zeigt, das eine formale zeichnerische Ähnlichkeit mit dem Gegenstand des Vervielfachers aufweist
(F i g. 7, links Mitte, Punkt A bzw. Fig. 4A der US-PS im Vergleich zu dem Pfeilfächer i2A - 12Dder Unterlagen
zur Erfindung), jedoch sind sachlich überhaupt keine
Gemeinsamkeiten gegeben.
Bei der bekannten Einrichtung liegen Blasendomänen mit unterschiedlichen Charakteristiken, d. h. mit unterschiedlichen Wandzuständen der Blasendomänen vor.
Die Charakteristiken der Blasendomänen sind eine Funktion des angelegten Feldes, das die Blochlinien der
Blasendomänen aufrechterhält Es ist ein Ablenker vorgesehen, der die Blasendomänen in Abhängigkeit
von den Blochlinien der Blasendomänen, ausgedrückt durch unterschiedliche Umdrehungen im Feldgradienten, ablenkt, d.h. auffächert. Die Blasendomänen
werden somit nach ihren Charakteristiken, den Wandzuständen, »sortiert«, wobei jedem Zustand ein Wert
bzw. Pegel eines digitalen Signals zugeordnet ist, z. B. bei drei Zuständen ein ternäres Signal. Die sortierten
Blasendomänen werden nach »Sorte« gespeichert und gelesen, d. h. die Speicher und die Leseeinrichtung sind
so aufgebaut daß sie Blasendomänen entsprechend ihren eigenen Charakteristiken erfassen und lesen, also
ein mehr als zweipegeliges digitales Signal verarbeiten können.
Im Gegensatz dazu wendet sich die Erfindung an die üblichen, praktisch allein vorkommenden Systeme, bei
denen die GenerÄtoranordnung magnetische Blasendomänen erzeugt, die alle die gleiche Charakteristik
besitzen. Diese Systeme benötigen mit Vorteil nicht eine hochselektive, sehr kritische Behandlung der Blasendomänen. Insoweit liegt bereits ein wesentlicher Unterschied in der Gattung vor.
Darüber hinaus werden im Falle der Erfindung die Blasendomänen ta eine Vielzahl von neuen Blasendomänen aufgeteilt, die ebenfalls alle die gleiche
Charakteristik haben. Dieser Vorgang des Teilens ist
jedoch mit dem Vorgang des Ablenkens gemäß der
US-PS nicht zu vergleichen. Bei dieser Ablenkung werden eingangsseitig bereits vorhandene Blasendomänen mit unterschiedlichen Charakteristiken in verschiedene Kanäle »sortiert«, & h. aufgefächert aber nicht neu
erzeugt wogegen bei dem Vervielfacher gemäß dem Anspruch 1 jede eingangsseitige Blase gleicher Charakteristik »vervielfacht« wird, und zwar auf einem
entsprechenden Vielfach von Ausgängen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt
F i g. 2 eine detaillierte Darstellung eines Blasendomänen-Vervielfachers mit einem Vielfachausgang;
F i g. 3 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Eingangs-/Ausgangs-Decoderschemas, das im Rahmen
dieser Erfindung verwendet werden kann;
F i g. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Eingangs-/Ausgangs-Decoderschemas, das ebenfalls im Rahmen dieser Erfindung
verwendet werden kann.
In Fig. 1 ist schematisch ein magnetisches Zylinderdomänen-Chip-System dargestellt das die Vorgänge
Schreiben, Speichern, Decodieren, Löschen und Lesen gewährleistet Die Komponenten dieses Chip-Systems
werden auf einem magnetischen Blättchen 100 ausgebildet, das aus einem geeigneten, Zylinderdomänen
erzeugenden Material, beispielsweise Granat oder Orthoferrit hergestellt ist. Ein äußeres magnetisches
Stütz- bzw. Haltefeld HB wird senkrecht zu der Ebene
des magnetischen Blättchens angelegt und erzeugt in diesem Blättchen 100 magnetische Zylinderdomänen.
Zusätzlich wird in bekannter Weise ein kreisförmig rotierendes Magnetfeld Hr angelegt das in der Ebene
des magnetischen Blättchens 100 rotiert und nacheinander die Komponenten des Blättchens 100 magnetisiert,
um in einer gesteuerten Weise die Zylinderdomänen fortzubewegen.
Es ist weiterhin eine externe Steuerelektronik 50 vorgesehen, die irgendeine geeignete Einrichtung ist, die
fähig ist die notwendigen Leiterbahnen-Stromsteuersignale zu erzeugen. Die Steuerelektronik ist mit dem
Chip verbunden, um selektiv die entsprechenden Signale auf den entsprechenden, von ihr ausgehenden
Leitungen zu erzeugen.
In F i g. 1 ist weiterhin eine Generatoranordnung mit N Generatoren, von denen die Generatoren 10 und 10Λ/
dargestellt sind, vorgesehen. Die Generatoren sind von irgendeiner bekannten, geeigneten Struktur; beispielsweise werden sie durch einen Scheiben- oder Schleifengenerator dargestellt. Der Generator 10 ist in den
Fortbewegungspfad 12 eingebunden und gibt Zylinderdomänen an einen Vervielfacher 14 mit einer Vielzahl
von Ausgängen ab. Dieser Vervielfacher 14 seinerseits vervielfacht die Zylinderdomänen des Generators 10
auf irgendeine gewünschte Zahl von Zylinderdomänen, die dann entlang geeigneter Fortbewegungspfade an
eine Eingangs-Decodieranordnung 16 angelegt werden. Der Einfachheit halber sind vier Fortbewegungspfade
12A 12ß, 12C und 12D dargestellt. Die Anzahl der Fortbewegungspfade kann größer bzw. kleiner sein,
abhängig von der Anzahl der Speicherregister 18 der Speicheranordnung. Dieser Vervielfacher ermöglicht es,
mit einer begrenzten Zahl von Generatoren auszukommen, und vermindert so den notwendigen Ansteuer-Leistungsbedarf.
Eingangspfaden 12/4 bis YlD verbunden. Er ist ein Decoder vom Auslöse-Typ, wie es noch weiter unten
beschrieben wird, der Decoder-Leitungen aufweist, die als Antwort auf Signale D1 des Steuerkreises 50 die
Fortbewegung der Zylinderdomänen aus den Pfaden 12Abisl2Dsteuem.
Der Eingangs· Oecoder 16 ist weiterhin mit ausgangsseitigen
Fortbewegungspfaden VA, MB, 17Cund 17£>
verbunden. Praktisch können die Ausgangs-Fortbewegungspfade 17 als Verlängerungen der Eingangs-Fortbewegungspfade
12 angesehen werden. Jeder Ausgangs-Fortbewegungspfad ist mit einem zugeordneten
Speicherregister 18 verbunden, die als Speicherregister SA. SB, SC und SD bezeichnet sind. Jeder Pfad 17 ist
typischerweise, wenn auch nicht darauf beschränkt, mit einem separaten Speicherregister 18 durch geeignete
Mischstellen 21 oder dergl. verbunden. Jedes dieser Register stellt einen Fortbewegungspfad mit einer
geschlossenen Schleife dar, der eine Vielzahl von bekannten Fortbewegungspfad-Elementen aufweisen
kann.
Typischerweise werden alle Zylinderdomänen, die über die Pfade 12Λ bis 12D dem Eingangsdecoder 16
zugeführt werden, mit Ausnahme eines ausgewählten Pfades aufgelöst. Auf diese Weise wird eine Information,
z. B. eine binäre Information, in die dem ausgewählten Pfad zugeordnete Speicherschleife eingeschrieben.
Bei einer bevorzugten Anwendung werden die Zylinderdomänen vollständig aufgelöst, so daß der
Fortbewegungspfad vereinfacht aufgebaut werden kann und keine unerwünschten Zylinderdomänen in dem
Kreis verbleiben, die sich störend auf die Chip-Arbeitsweise auswirken könnten.
In Reihe mit den Fortbewegungspfaden 19Λ, 19B,
19Cund 19Dsind Schalter 20Λ, 2OB, 2OCund 2ODeiner
Schalteranordnung verbunden. Jeder Schalter 20 besteht aus einem Verdoppler-/Übertrage-Schalter 20, der
so verbunden ist, daß er ein Ä/T-Signal von der
Steuereinheit 50 empfangen kann. Die Schalter übertragen selektiv magnetische Zylinderdomänen aus
den entsprechenden Speicherregistern an die zugeordneten Fortbewegungspfade 19Λ 19ß, 19C oder 19D,
wenn sie durch das Ä/T-Signal angeschaltet werden. Die
Information auf den Fortbewegungspfaden wird so an den Ausgangs-Decoder 22 übertragen.
Dieser Ausgangs-Decoder 22 ist ähnlich dem Eingangs-Decoder 18 insofern, als die Zylinderdomänen,
die aus den Speicherregistern heraustreten, in allen Fortbewegungspfaden, mit Ausnahme eines Fortbewegungspfades,
aufgelöst werden. Die Arbeitsweise des Ausgangs-Decoders 22 wird durch Signale D 2 der
Steuereinheit 50 gesteuert. Typischerweise wird nur die Information in einem ausgewählten Pfad von einer
speziellen Speicherschleife den Detektor 24 erreichen und ein Ausgangssignal erzeugen. Der Detektor 24 kann
von irgendeiner geeigneten Konfiguration sein und kann entweder einen einzigen Detektor aufweisen oder
eine Vielzahl von kleineren Detektoren, die in Reihe geschaltet sind.
Mit dem Detektor 24 ist eine geeignete Ausgangs-Detektor-Einrichtung
26 verbunden, die in Übereinstimmung mit der Arbeitsweise des Detektors ein Ausgangssignal erzeugt In einer bevorzugten Ausführungsform
kann der Detektor 24 Teil der Führungsschiene sein, die in einigen Chip-Struktur-Konfigurationen
das System umgibt.
In bezug auf die Arbeitsweise des Chips sei angenommen, daß eine Information in den verschiedenen
Speicherregistern gespeichert werden soll. Um diese Information in den entsprechenden Speicherregistern
zu speichern, werden die Felder Hb und Hr angelegt, und die Steuereinheit 50 wird angeschaltet.
Das von der Steuereinheit 50 erzeugte Generator-Signal G wird an alle Generatoren 10 bis ION angelegt,
die in bekannter Weise magnetische Zylinderdomänen erzeugen. Diese magnetischen Zylinderdomänen bewegen
sich entlang der Pfade 12 an die Vervielfacher 14 fort. Der Einfachheit halber wird nur ein einziger Pfad
beschrieben. Der Vervielfacher 14 erzeugt Zylinderdomänen auf allen Fortbewegungspfaden 12/4 bis 12D. Als
Antwort auf die Signale D1 des Steuerkreises 50 wird
der Eingangsdecoder 16 angeschaltet und ermöglicht es den Zylinderdomänen, sich entlang eines ausgewählten
Fortbewegungspfades, beispielsweise entlang dem Pfad 17C, fortzubewegen. Eine unterschiedliche Kombination
der Signale D1 ermöglicht den Zylinderdomänen
die Fortbewegung auf anderen Fortbewegungspfaden,
z. B. dem Pfad 17ß usw. Typischerweise veranlassen die Eingangssignale Dl den Eingangs-Decoder 16,
alle Zylinderdomänen in den anderen — nicht ausgewählten — Fortbewegungspfaden auszulöschen.
Natürlich können sich, falls es gewünscht ist, die Zylinderdomänen auch entlang einer Vielzahl von
Fortbewegungspfaden fortbewegen.
Die Zylinderdomänen des ausgewählten Fortbewegungspfades werden dann in der zugeordneten
Speicherschleife 28 gespeichert Als Folge des Rotationsfeldes Hr zirkuliert die Information in der
Speicherschleife 18 kontinuierlich.
J ede Speicherschleife, d. h. jedes Register 18 hat einen zugeordneten Übertrag-/Verdoppler-Schalter 20. Jeder
Schalter 20 ist in Reihe mit den anderen Übertrag/Verdoppler-Schaltern
mit der Steuereinheit 50 verbunden. Die Schalter 20 werden durch Signale R/T angeschaltet,
wobei alle Informationen in den entsprechenden Speicher-Registern 18 verdoppelt herausgenommen
und zu dem Ausgangs-Decoder 22 fortbewegt werden.
Das heißt, werden die Schalter 20 (A-D) gleichzeitig
durch die Anwendung eines K/7"-Signals von der
Steuereinheit 50 gepulst, dann wird die Information in den Speicherschleifen 18 an die Fortbewegungspfade 19
(A-D) übertragen. Diese Fortbewegungspfade 19 (A-D) übertragen die Zylinderdomänen an den
Ausgangsdecoder 22. Dieser Decoder 22, ähnlich dem Eingangsdecoder 16, empfängt Zylinderdomänen von
den Fortbewegungspfaden 19 (A — DJl In Obereinstimmung
mit Steuersignalen D 2 von der Steuereinheit 50 ist es jedoch nur bestimmten Zylinderdomänen möglich,
sich zu dem Detektor 24 fortzubewegen, worin die Zylinderdomänen-Information erfaßt wird, die dann am
Detektor-Ausgangskreis 2b angezeigt wird. Die nicht ausgewählte Zylinderdomänen-Information wird in
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zerstört
Das Auslesen der Informationen aus den Speicher-Registern kann entweder nicht zerstörend oder
zerstörend durchgeführt werden. Bei der bevorzugten Ausführung des nicht zerstörenden Auslesens (NDRO)
arbeitet der Schalter 20 in der Stellung »Verdoppeln«, wodurch die Information der Speicherschleife nachgebildet
wird. Auf diese Weise wiird die Information gleichzeitig an den Ausgangs-Decoder 22 fortbewegt
als auch in dasselbe Speicherregister zurückgeführt
Bei der zerstörenden Auslese-Arbeitsweise werden die Zylinderdomänen über den Schalter 20 aus den
Speicherregistern herausgenommen, wobei die Schalter 20 in der Stellung »Obertragen« arbeiten und alle
Zylinderdomänen in den Speicherschleifen sich an den Detektor 24 fortbewegen. Indem man die Signale D 2
der Steuereinheit 50 geeignet wählt, werden alle diese Zylinderdomänen gelöscht.
Das zerstörende Auslesen kann dazu verwendet werden, ein oder mehrere Speicherregister wirksam zu
löschen, damit sie für die Aufnahme von zusätzlichen Zylinderdomänen-Informationen bereit sind.
Die F i g. 2 zeigt eine detaillierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des eine Vielzahl von
Ausgängen aufweisenden Vervielfachers 14. Dieser Vervielfacher 14 mit vielen Ausgängen weist bekannte
passive Verdoppler 3OA 30ß und 3OC auf, in Verbindung mit schnellen Verschiebe-Netzwerkelementen (FSN) 36, 36A und andere. Der passive
Verdoppler 30/4 besteht aus Chevron-Staftein 32 und 33
als auch aus einem Haltebalken 31. Ein Chevronelement 51 überbrückt beide Staffeln 32 und 33 und weist ebenso
ein Schwanzteil, benachbart zu einem Ende des Haltebalkens 31, auf. Das Element 31 ist typischerweise
mittig zwischen dem Kopf und dem Boden der Chevron-Staffeln angeordnet.
Die FSN-Elemente 36 weisen Chevron-Staffeln 37
und 38 als auch Schiebebalken 39 auf. Mindestens ein Teil der Chevron-Staffel 37 überlappt mindestens ein
Teil der Chevron-Staffel 33 des Verdopplers 3OA z. B. den Staffelteil, der unterhalb des Elementes 51 liegt. Das
FSN-Element 36-4 weist Chevron-Staffeln 40 und 41 als auch einen Schiebebalken 42 auf. Es ist verständlich, daß
die FSN-Elemente eine oder mehrere Chevron-Staffeln aufweisen können. Die Anzahl der Chevron-Elemente
und die Anzahl der Chevron-Staffeln in den Elementen FSN 36/4 usw. ist eine Funktion der Arbeitscharakteristik des Systems, einschließlich der Domänenbeweglichkeit des Materials, der Arbeitsfrequenz der Einrichtung,
der Feldstärke des Rotationsfeldes und dergleichen. Weist beispielsweise das Zylinderdomänenmaterial,
z.B. die Schicht 100 in Fig. 1, eine relativ niedrige Beweglichkeit auf, dann sind einige Chevron-Staffeln
notwendig, um die Zylinderdomänen auf eine gewünschte Distanz zu strecken. Wenn umgekehrt das Material
eine hohe Beweglichkeit aufweist, dann können die Zylinderdomänen ausreichend schnell sich ausdehnen,
so daß nur eine einzige Chevron-Staffel notwendig ist Dabei kann dann die horizontale Entfernung, die durch
die Chevron-Staffeln bedeckt wird, ein Äquivalent zu einer oder mehreren Perioden des rotierenden Feldes
sein. In den dargestellten Beispielen ist die horizontale Entfernung ein Äquivalent von zwei Perioden. In
gleicher Weise wird die vertikale Ausdehnung der Zylinderdomänen durch die Anzahl der Chevron-Elemente in einer Staffel bestimmt
Zylinderdomänen, die in den Vervielfacher, wie durch den Pfeil dargestellt über den Fortbewegungspfad 12
eintreten, werden durch den passiven Verdoppler 30/1 gestreckt und gespalten. Das bedeutet daß unter dem
Einfluß des Rotationsfeldes Hr die Domäne an der letzten Chevron-Staffel des Pfades 12 entlang der Länge
der Chevron-Staffel 32 des Verdopplers 30Λ expandiert d. h. sich zu einer langen Streifendomäne auseinanderzieht Wenn das Feld Hr rotiert, dann verschiebt sich die
Streifendomäne, d.h. die Domäne 34, von der Chevron-Staffel 32 zu der Chevron-Staffel 33 des
Verdopplers 3OA Die Domäne setzt dabei ihre Bewegung zu dem rechten Ende der Chevron-Staffel 33
fort
Die magnetischen Felder und Pole jedoch, die durch
das Element 51 und den Haltebalken 31 errichtet
werden, bewirken, daß die Streifendomäne in zwei Teile
aufgespalten wird, d. h. in die Domänen 34/4 und 34S.
Der Domänenteil 34/4 wird an der Chevron-Staffel 12Λ"
an den Fortbewegungspfad 12/4 übertragen. Der Domänenteil 34 ß wird an der Chevron-Staffel 37 an das
FSN-Element 36 übertragen. Die Domäne 34/1 setzt ihre Bewegung entlang des Fortbewegungspfades 12-4
in der üblichen Weise fort. Die Domäne 34ß tritt in das FSN-Netzwerk ein, in welchem sie entsprechend der
ίο Anzahl der darin befindlichen Chevron-Elemente
expandiert wird. Die expandierte Domäne bewegt sich zu dem rechten Ende der Staffel 38 fort. Bedingt durch
den starken magnetischen Pol des Schiebebalkens 39 wird die Domäne in der Größe reduziert Typischerwei
se ist die Domäne am unteren Ende des Schiebebalkens
39 auf die »Standard«-Zyiinderform reduziert worden.
Bei rotierendem Feld Hr wird diese Zylinderdomäne auf die Staffel 40 übertragen, wobei sie expandiert. Die
expandierte Domäne wird dann in der üblichen Weise
auf die Staffel 41 übertragen. Die Domäne wird dabei
wiederum durch die Wirkung des Schiebebalkens 42 in ihrer Größe reduziert.
Die Domäne tritt dann in den passiven Verdoppler 30ßein. Wiederum wird die Domäne 35 gestreckt und in
zwei Domänen aufgeteilt. Die Domäne 35/4 setzt ihre Fr-tbewegung entlang des Fortbewegungspfades 12ß
in ι τ üblichen Weise fort
L % oben beschriebene Folge wiederholt sich, so daß
die L mänen entlang den FSN-Elementen sehr schnell
gesprt -t werden. In gleicher Weise werden Domänen durch α anderen Verdoppler erzeugt und entlang der
Fortbewv jungspfade 12Cund 12D geführt.
Die Komponenten des Vervielfachers 14 können geändert werden in Anpassung an Entwürfe, die viele
Fortbewegungspfade benötigen, und in Anpassung an die veränderliche Entfernung zwischen den Fortbewegungspfaden. Die FSN-Elemente verteilen dabei die
nachgebildeten Domänen in einer relativ kurzen Zeit zu irgendeiner gewünschten Position. Insofern, als die
Speicherschleifen üblicherweise relativ weit beabstandet sind und konventionelle passive Verdoppler nur
über einige Chevron-Elemente hinweg spreizen können, müssen die Domänen nach der Nachbildung häufig in
jede Speicherschleife zurückgelenkt werden. Wenn
konventionelle Fortbewegungspfade verwendet werden, ist eine große Zahl von Fortbewegungsschritten
notwendig. Weiterhin können unterschiedliche Pfadlängen notwendig sein, abhängig von der Entfernung
zwischen dem Generator und den Speicherschleifen.
verschoben werden, wodurch die Pfadanordnung
vereinfacht wird.
gangs-Decoders 16 oder eines Ausgangs-Decoders 22, die jeweils vom Auflöse-Typ sind und im Rahmen dieser
Erfindung verwendet werden. Dieses Decoder-Schema verwendet einen Auflöser mit einer einpegeligen
Leitung, wobei eine Leitung direkt den Pfad kreuzen
ω kann, der zusammengesetzt ist aus Chevron-EIementen,
verbunden mit einem grob ausgerichteten Leiterüberzug. Typischerweise enthält der Eingangs-Decoder 16
eine Vielzahl von Decoder-Leitungea In der dargestellten Ausführungsform sind die Decoder-Leitungen 75 bis
78 so verbunden, daß sie Signale von der Steuereinheit 50 erhalten. Die Decoder-Leitungen werden auf einen
gemeinsamen Leiter zurückgeführt, der mit einer geeigneten Bezugspotentialquelle, z. B. dem Masse-Po-
tential, verbunden ist. Jede Decoder-Leitung weist eine oder mehrere Auflöse-Komponenten auf, die in einer
gestrichelten Außenlinie dargestellt sind. Die Decoder-Leitung 75 weist Auflöser 80 und 81 auf, die benachbart
den Fortbewegungspfaden 12Λ und 12ß angeordnet sind. In gleicher Weise weist die Decoder-Leitung 76
Auflöser 82 und 83 auf, die im Zuge der Fortbewegungspfade 12Cund \2D angeordnet sind. In ähnlicher Weise
besitzen die Decoder-Leitungen 77 und 78 jeweils zwei Schalter, die im Zuge der Pfade 12Λ, 12Cbzw. der Pfade
12ßund 12D angeordnet sind. Typischerweise enthalten die Decoder-Leitungen 75 bis 78 relativ breite
Signalleiter und relativ schmale Auflöseleiter. Die Signalleiter sind aus einem geeigneten Leitfähigkeitsmaterial, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Gold,
Chrom oder Legierungen davon, gebildet, wobei sich die Signalleiter auf dem magnetischen Material befinden,
um die Auflöseleiter untereinander über die Fortbewegungspfade oder als Teil derselben zu verbinden, wobei
die Signalleiter zwischen die beabstandeten Enden der Decoder-Leitungs-Signalleiter geschaltet sind. Der
Auflöseleiter ist benachbart zu einem Ende der Chevron-Gruppe des benachbarten Fortbewegungspfades
angeordnet.
Der tatsächliche Fortbewegungspfad wird dadurch vorgegeben, indem mit Stromimpulsen der Steuereinheit
50 die gewünschte Decoder-Leitung angeschaltet wird. So wird für den Fall des Decoders 22 die
Information, die in einem Speicherregister gespeichert ist, gliedweise beeinflußt, indem ausgewählte Ströme
von magnetischen Zylinderdomänen übertragen und/ oder aufgelöst werden. Daher löst der Decoder
nichtgewählte Domänen auf, anstatt sie zu verschieben oder zu verzögern, wodurch vermieden wird, daß
nichtausgewählte Domänen die Arbeitsweise des Chips beeinträchtigen. Um eine binäre Arbeitsweise des
Decoders zu gewährleisten, werden zwei komplementäre Auflöseleitungen verwendet Der betreffende Auflöser
wird angeschaltet indem ein Stromimpuls an die Decoder-Leitung angelegt wird. Dieser Stromimpuls
besitzt eine Polarität die ein magnetisches Feld erzeugt das entgegengesetzt zu dem Feld der magnetischen
Domäne ist, die dadurch in sich zusammenbricht Der relativ breite Signalleiter erzeugt kein Feld von
ausreichender Intensität an der geeigneten Stelle, während dieser Effekt durch den Auflöseleiter erreicht
wird. Auf diese Weise kann eine lokalisierte Auflösung erzielt werden.
Tatsächlich hat jeder Satz von Decoder-Leitungen eine binäre Wirkung. Wenn beispielsweise die Decoder-Leitungen
76 und 78 durch die Steuereinheit 50 angeschaltet werden, dann pflanzen sich Zylinderdomänen
in dem Pfad 12.4 bis zu deir. Speicherregister SA
fort Die Zylinderdomänen in den Pfaden 12B, 12Cund
12D werden dagegen aufgelöst Das Auflösen der in die Pfade 12ß bis 12D eintretenden Zylinderdomänen wird
dadurch bewirkt indem man durch den entsprechenden Leiter einen Stromimpuls zu dem Zeitpunkt schickt
wenn eine Streifendomäne sich an der Position A des Auflösers 80 befindet Die Polarität des durch die Leiter
fließenden Stromes ist so gewählt daß er an der Position A der Auflöser 80 und 81 ein negatives
magnetisches Feld erzeugt das die Streifendomäne in sich zusammenfallen läßt Wenn die Decoder-Leitungen
76 und 77 angeschaltet werden, dann werden die Domänen, die in die Pfade IZA, 12Cund 12D eintreten,
gelöscht Domänen, die in den Pfad 12ß eintreten, bleiben erhalten. Vergleichsweise werden, wenn die
Decoder-Leitungen 75 und 78 angeschaltet werden, Domänen auf den Pfaden 12Λ, 12ßund 12D ausgelöscht,
während Domänen auf dem Pfad 12C erhalten bleiben. Andere Leitungen und Pfade können zu den bestehenden
hinzugefügt werden, um zusätzliche Funktionen zu gewährleisten. Es ist ersichtlich, daß Sätze von Decoder
(Auflöse)-Leitungen dazu verwendet werden können, um eine binäre Funktion eines Eingangs-Decoders zu
gewährleisten, wobei die gewünschte Information in
ίο den entsprechenden Fortbewegungspfad des ausgewählten
Speicherregisters übertragen wird. Die nichtausgewählten Domänen werden weder gelenkt noch
abgestoßen, sondern werden aufgelöst, so daß die nichtgewählten Domänen nicht die Fortbewegungspfade
»verschmutzen«.
Die F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Decoder-Anordnung, die sowohl als Eingangs-Decoder
16 als auch als Ausgangs-Decoder 22 verwendet werden kann. Wie bereits in den vorausgegangenen Figuren
sind die Fortbewegungspfade 12/4, 125, 12C und 12£>
gezeigt. Diese Fortbewegungspfade enthalten die typischen Chevron-Staffeln. Auch in dieser Ausführungsform
weisen die Decoder-Leitungen 95 und 96 breite Signalleiter auf, die mit der Steuereinheit 50
verbunden sind, und die Signale A bzw. B empfangen. Die anderen Enden der Decoder-Leitungen 95 und 96
sind untereinander und mit einem gemeinsamen Bezugspunkt, z. B. Masse-Potential, verbunden. Typischerweise
sind in den Decoder-Leitungen 95 und 96 Stufenteile von dünnen Auflöseleitern enthalten. Diese
Stufenteile sind benachbarte, z. B. überlagerte Enden von Chevron-Staffeln, so wie es in der F i g. 4 dargestellt
ist.
In dieser Ausführungsform ist die Steuereinheit 50 so ausgebildet, daß sie bipolare Signale erzeugen kann.
Daher stellt beispielsweise ein Signal A einen positiven Impuls, beispielsweise einen Stromimpuls von der
Steuereinheit 50 zu dem gemeinsamen Leiter dar. Umgekehrt stellt das Signal Ä ein ins Negative
■to gehendes Signal oder Stromimpuls von dem gemeinsamen
Leiter zu der Steuereinheit 50 dar. Mit anderen Worten, die Signale A und A stellen Ströme in dem
Leiter 95 entgegengesetzter Richtung dar. In gleicher Weise können entgegengesetzt gerichtete oder bipolare
Signale Bund Bin dem Leiter 96 erzeugt werden.
Es ist festzuhalten, daß die Auflöser 95 und 96 Leiter sind, die untereinander relativ zu den Signalleitern und
den Fortbewegungspfaden abgesetzt sind. Die Absatzteile errichten daher, wenn sie mit Stromimpulsen
versorgt werden, ein magnetisches Feld, benachbart spezifischer Enden von Chevron-Staffeln. Abhängig von
der Stromrichtung und dem Ende der Chevron-Staffel, zu der der Leiter benachbart ist können Domänen
selektiv aufgelöst werden. Beispielsweise ist die Zylinderdomäne 100 benachbart dem linken Ende eines
Chevron-EIementes in einer Chevron-Staffel des Fortbewegungspfades
12A Legt man zu dem Zeitpunkt wenn die Domäne 100 das linke Ende von Chevron-Elementen
erreicht einen positiven Stromimpuls A durch den Pfad 95 an, so erzeugt dieser Impuls ein
magnetisches Feld, das entgegengesetzt zu dem magnetischen Feld der Domäne 100 ist Konsequenterweise
wird diese Domäne ausgewählt das heißt selektiv aufgelöst währenddessen die Domäne 1OZ die sich
entlang des Pfades 12B bewegt nicht aufgelöst wird,
weil das magnetische Feld, das durch den Leiter 95, benachbart der Domäne 1OZ erzeugt wird, zu entfernt
liegt um die Domäne 102 beeinflussen zu können. Wird
ein negativer Impuls Ά zu dem Zeitpunkt an den Leiter
95 angelegt, an dem die Domäne 104 das linke Ende des Chevron-Elementes erreicht, wird für die Domäne 104
ein negatives Feld erzeugt, wodurch diese aufgelöst wird. Umgekehrt wird die Domäne 103 nicht beeinflußt,
weil das magnetische Feld, das von dem Leiter 95, benachbart der Domäne 103, erzeugt wird, zu entfernt
ist, um diese Domäne anzugreifen. Indem man die Polarität und den zeitlichen Einsatz der Impulse steuert,
kann auf diese Weise eine binäre auflösende Wirkung erzielt werden.
Ein ähnlicher Arbeitsvorgang läuft als Folge des Anlegens von Signalen B oder B an den Leiter 96 ab.
Zusätzliche Leiter, Signale oder Fortbewegungspfade können zu der Decoder-Konfiguration hinzugefügt
werden. Dadurch läßt sich, indem man eine geeignete Auswahl von Signalen der Steuereinheit an den Leiter
anlegt, die Fortbewegung entlang eines oder mehrerer Fortpflanzungspfade bewerkstelligen.
Es ist verständlich, daß eine gewünschte Änderung in der Codierung der Signale, die an irgendeinen der
beschriebenen Decoder angelegt werden, sich auf die Information, die in irgendeinem Speicherregister
gespeichert ist, auswirken kann. Während die vorausgehend gefüllten Speicherregister während dieser Operation
unbeeinflußt bleiben, setzt sich diese Operation solange fort, bis die Speicherregister mit der gewünschten
Information gefüllt sind. Abhängig von dem Aufbau ändert sich die Anzahl der Sätze von Auflöseleitungen.
Es ist verständlich, daß im Vergleich zu den dargestellten Ausführungsformen austauschbare Einrichtungen,
Komponenten oder Elemente in diesem System verwendet werden können, ohne daß das
erfindungsgemäße Konzept verlassen wird. Das heißt, die Erfindung hängt nicht von spezifischen Komponenten,
Elementen oder Einrichtungen ab. Darüber hinaus ist es verständlich, daß das vorliegende Ein-Chip-System
auch mit der sogenannten Zwei-Pegel-, Eindundeinhalb-Pegel-
oder Ein-Pegel-Verfahrensweise mit geeigneter Wahl von Komponenten und Konfigurationen
durchgeführt werden kann. Die Beschreibung soll daher den Erfindungsgegenstand nur beispielhaft
beschreiben, ihn jedoch nicht darauf beschränken.
Claims (11)
1. Einrichtung für magnetische Blasendomänen mit einem magnetischen Blasendomänenchip, auf
dem eine Speicherregisteranordnung, eine zugeordnete Generatoranordnung zum Erzeugen von in die
Speicherregisteranordnung einzuschreibenden magnetischen Blasendomänen, eine Detektoranordnung zum Erfassen der zu lesenden Blasendomänen
und auf dem Blasendomänen-Fortbewegungspfade zwischen Speicherregisteranordnung und
Generatoranordnung einerseits und Detektoranordnung andererseits vorgesehen sind, wobei der
Zustand »Blasendomäne vorhanden« einem binären Wert (z. B. L) und der Zustand »Blasendomäne nicht
vorhanden« dem anderen binären Wert (z. B. 0) des Signals zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Generator (10—10 Ay der
Generatoranordnung ein Blasendomänen-Vervielfaeher (14) mit einer Vielzahl von Ausgängen
zugeordnet ist, der jeweils aufgrund einer vom zugehörigen Generator erzeugten Blasendomäne
eine Vielzahl von neuen Blasendomänen erzeugt, daß den Ausgängen der Vervielfacher eine in die zu
der Speicherregisteranordnung (18) führenden Fortbewegungspfade (12Λ-12D usw.) zwischangeschalteten Eingangs-Decodieranordnung (16) nachgeordnet ist, die selektiv Blasendomänen von den
Vervielfachern auf die Speicherregisteranordnung überträgt, daß der Speicherregisteranordnung eine
Schaltanordnung (20A-20D) zugeordnet ist, die
selektiv Blasendomänen aus der Speicherregisteranordnung an eine Ausgangs-Decodieranordnung (22)
überträgt, die ihrerseits selektiv die Blasendomänen an die Detektoranordnung (24) überträgt
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasendomänen-Vervielfacher (14)
eine der Anzahl der Ausgänge entsprechende Zahl von gestaffelt angeordneten Verdopplern (30A
3QB,...) aufweist, an denen jeweils der zugehörige,
zu der Speicherregisteranordnung führende Fortpflanzungspfad (l2A — i2D) angeschlossen ist und
die in der Staffel über schnelle Verschiebenetzwerke (36,36A...) untereinander verbunden sind (Fig. 2).
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebenetzwerke jeweils
mindestens eine Chevron-Staffel (37, 38) zum Strecken der Blasendomänen des in der Staffel
vorausgehenden Verdopplers sowie einen Schiebebalken (39) zum Begrenzen der Größe der
gestreckten Blasendomänen aufweisen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Chevronstaffel so ausgebildet ist,
daß die Strecke, die die Chevronstaffel überdeckt, von den Blasendomänen innerhalb einer Periode des
Rotationsfeldes durchquert werden kann.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdoppler jeweils
passive Verdoppler sind, wobei jeder Verdoppler ω aus mindestens zwei Staffeln von Chevron-Elementen (32,33) in Verbindung mit einem Schiebebalken
(31) besteht.
6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich
mindestens ein Teil der Chevronstaffeln des Verdopplers und der Verschiebenetzwerke überlap-Den.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingangs-Decodieranordnung (16) mindestens eine Leiterbahn (75) aufweist, die die zwischen Vervielfacher und Speicherregisteranordnung verlaufenden
Fortbewegungsbahnen (i2A-\2D) kreuzt, und die
mindestens einen Bereich (80, 81) im Kreuzungsgebiet aufweist, der so ausgelegt ist, daß er aufgrund
eines angelegten Signals ein magnetisches Feld erzeugt, das Blasendomänen im Kreuzungsgebiet
auflöst (F ig. 3,4).
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche dadurch gebildet werden,
daß die Leiterbahn in den Bereichen wesentlich schmaler als in den übrigen Abschnitten ist
9. Einrichtung nach Anspruch 7 und/oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-Decodieranordnung in gleicher Weise wie die
Eingangs-Decodieranordnung aufgebaut ist
10. Einrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Leiterbahn Bereiche aufweist, die gegeneinander abgesetzt sind, so
daß sie das magnetische Feld an verschiedenen Teilen des Fortbewegungspfades anlegen, wodurch
die Blasendomänen nur in einigen Teilen des Fortbewegungspfades aufgelöst werden und in
anderen Teilen des Fortbewegungspiades dieses magnetische Feld den Fortbewegungspfad der
Blasendomänen nicht beeinflußt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (20/4. — 20DJaus mehreren aktiven Schaltern besteht,
die jeweils einem Speicherregister der Speicherregisteranordnung zugeordnet sind und die untereinander in Reihe geschaltet sind.
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