DE2736061C2 - Zelle für eine Matrix mit homogener Struktur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zelle für eine mit homogener Struktur der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art und kann beim Aufbau von Ziffernrechenmaschinen auf der Basis universeller und spezialisierter homogener Strukturen ausgenutzt werden.

Von dem bekannten kommt als technische Lösung eine Zelle homogener Matrixstruktur am nächsten, die ein RS-Flip-Flop mit an einen Iniormationsschreibdraht und einen Adresser.draht angeschlossenen UND-Eingangsschaltungen enthält. Der Ausgang des RS-Flip-FIops ist an die erforderliche Funktion realisierende UND-Aiisgangsschaltungen angeschlossen, die mit einem anderen Informationslesedraht verbunden sind (SU-PS3 95 832)L

Zum Einschreiben der Information in eine Zelle mit homogener Matrixstruktur ist ein »!«-Signal auf den Adressendraht und ein Schreibsignal auf den Steuereingang der Zelle zu geben. Dieses Signal schreibt in die Zelle eine Information vom Informationsschreibdraht ein. Auf dem Informationslesedraht erscheint bei Eintreffen eines Lesesignals ein der erforderlichen logischen Funktion entsprechendes Signal.

Die bekannte Zelle erfordert das Vorhandensein von getrennten Informationslese- und Informationsschreibdrähten. Dies erschwert den Aufbau von Matrizen aus mehreren Elementen unter Benutzung der bekannten Zelle, erschwert die Steuerung einer derartigen Matrix und schränkt die Klasse von durch die Matrix realisierten Funktionen ein. Darüberhinaus weist die bekannte Zelle einen Informationseingang und einen -ausgang auf, was es gestattet, die Information nur in einer Richtung zu übertragen.

Zweck der Erfindung ist es, die Funktionsmöglichkeiten der Zelle der Matrix mit homogener Struktur zu erweitern und die Operationsgeschwindigkeit für die erforderliche Funktion zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zelle für eine Matrix mit homogener Struktur zu schaffen, die es gestattet, die Aufzeichnung und das Lesen der Information von den gleichen Informationsdrähten zu verwirklichen und die Information gleichzeitig nach mehreren Richtungen zu übertragen.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist zweckmäßig, die Verbindung der Steuereingänge des D-FIip-Flops mit den Adressenschreibdrähten über Kompensationsinvertoren herzustellen, was es erlaubt, den Koeffizienten der eingangsseitigen Zusammenschaltung der Zellen der homogenen Matrixstruktur zu erhöhen.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines konkreten Ausführungsbeispiels und der Zeichnung

ίο näher erläutert werden, die eine Blockschaltung der Zelle für eine Matrix mit homogener Struktur gemäß der Erfindung zeigt

In der Zeichnung ist eine Zelle 1 für eine Matrix mit homogener Struktur gezeigt, deren Informationsein-

is gänge 2 an Informationsdrähte 3, deren Schreibsteuereingänge 4 an Adressenschreibdrähte 5 und deren Lesesteuereingänge 6 an Adresseniesedrähte 7 angeschlossen sind. Die Zelle 1 enthält ein D-Flip-Flop 8, das auf der Basis von NAND-Gliedern 9, 10 ausgeführt ist, deren Ausgänge jeweils mit dem einen Eingang des anderen logischen Elements verbunden sind. Die anderen Eingänge der NAND-Glieder 9,10 sind jeweils mit dem Ausgang eines NOR-Gliedes 11 bzw. 12 verbunden, deren Eingänge ihrerseits mit je einem Ausgang von UND-Gliedern 13 bzw. 14 verbunden sind. Die ersten Eingänge der UND-Glieder 13 sind mit den ersten Eingängen der UND-Glieder 14 verbunden. Sie stellen Steuereingänge des D-Flip-Flops 8 dar und können an die Adressenschreibdrähte 5 unmittelbar angeschlossen werden. Jedoch ist es zweckmäßig die Steuereingänge des D-Flip-Flops 8 über Kompensationsinvertoren 15 an die Adressenschreibdrähte 5 anzuschließen, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Die Parameter der Kompensationsinvertoren 15 werden derart gewählt, daß das Potential an deren Ausgang unterhalb des Potentials an den Ausgängen von NAND-Gliedern 16 liegt.

Die anderen Eingänge der UND-Glieder 14 sind an den Ausgang des NOR-Gliedes 11 :■ ngeschlossen.

Die NOR-Glieder 16, deren Anzahl gleich der Anzahl der Informationseingänge des D-Flip-Flops 8 ist, sind alle mit der Möglichkeit einer ausgangsseitigen Zusammenschaltung, beispieslweise auf der Basis von TTL-Schaltungen (Transistor-Transistor-Logik) mit offenen Kollektorausgängen ausgeführt.

Die Informationseingänge der NAND-Glieder 16 sind parallel an den Ausgang des D-Flip-Flops 8 angeschlossen, während ihre Steuereingänge an je einen der Adresseniesedrähte 7 angeschlossen sind. Die Ausgänge der NAND-Glieder 16 sind mit den entsprechenden zweiten Eingängen der UND-Glieder 13 verbunden. Diese zweiten Eingänge stellen Informationseingänge des D-Flip-Flops 8 dar.
Die Anzahl der Informationseingänge 2 der Zelle 1 kann verschieden sein und wird durch die zu lösende Aufgabe bestimmt. Im konkreten Beispiel ist eine drei Informationseingänge 2, drei Schreibsteuereingänge 4 und drei Lesesteuereingänge 6 aufweisende Zelle 1 in gegenseitiger Verbindung mit drei Informationsdrähten 3, drei Adressenschreibdrähten 5 und drei Adresseniesedrähten 7 dargestellt.

Die Zelle mit homogener Matrixstruktur arbeitet wie folgt.

Bei Eintreffen von Schreibsignalen vom Adressenschreibdraht 5 an einem oder mehreren Schreibsteuereingängen 4 der Zelle 1 passieren diese Signale die entsprechenden Kompensationsinvertoren 15 und geben die Informationsaufnahme von den entsprechenden

Informationsdrähten 3 auf die entsprechenden Informationseingänge des D-Flip-Flops 8 frei.

Diese Information wird im D-Flip-Flop 8 eingespeichert, wobei, wenn die Einschreibung gleichzeitig über mehrere Informationseingänge 2 erfolgt ist, das D-Flip-Flop 8 die der ODER-Verknüpfung entsprechende Information einspeichert.

Zum Auslesen der Information aus der Zelle 1 einer Matrix mit homogener Struktur genügt es, ein Lesesignal über einen oder mehrere Adressenlesedrähte 7 auf die Steuereingänge der entsprechenden NAND-Glieder 16 einzuspeisen. Hierbei trifft an den Informationsdrähten 3 über die Ausgänge (Informationseingänge 2) ein dem Inhalt des D-Flip-Flops 8 entsprechendes Signal ein. Der Inhalt des D-Flip-Flops 8 kann gleichzeitig auf sämtliche Informationsdrähte ausgelesen werden, von deren einem oder mehreren die Information in die Zelle 1 eingeschrieben worden ist.

Die vorliegende Zelle 1 gestattet es, Matrizen mit homogener Struktur aufzubauen, bei denen je ein Inforniationseingang (-ausgang) 2 jeder Zelle 1 der Matrix an einen Informationsdraht 3 anges' hlossen ist. Dies wird durch Ausnutzung die NAND-Glieder 16 ermöglicht, die ausgangsseitig zusammengeschaltet werden können. In einer derartigen Matrix erscheint an den entsprechenden Informationsdrähten 3 bei Eintreffen eines Lesesignals von den Adresseniesedrähten 7 an den Lesesteuereingängen 6 der Zellen 1 eine der UND-Verknüpfung entsprechende Information. Die zwischen den Adressenschreibdrähten 5 und den Steuereingängen des D-Flip-Flops 8 liegenden Kompensationsinvertoren 1.5 gestatten es, die durch die Informaiionseingänge des D-Flip-Flops 8 aufgenommenen Strome zu kompensieren. Dies wird dadurch erreicht, daß das Potential am Ausgang des Kompensationsinverters 15 bedeutend unterhalb des Potentials am Ausgang des NAND-Gliedes 16 und folglich am Inforniationseingang des D-Flip-Flops 8 liegt. Es erfolgt eine Stromumverteilung am Eingang des logischen Elements 13 in der Weise, daß die Stromaufnahme vom

ίο Inforniationsdraht 3 wesentlich geringer als vom Ausgang des Kompensationsinverters 15 ist. Dies gestattet es, an die Informationsdrähte 3 viel mehr Zellen t anzuschließen, was die Funktionsmöglichkeiten der Matrix erweitert. Die Informationsverarbeitung geschieht im Vorgang der Informationsübertragung über die Informationsdrähte 3 von einer Zelle 1 zur anderen Zelle 1 oder bei gleichzeitiger Arbeit mehrerer Zellen 1.

Die Anwendung der NAND-Glieder 16 gestattet es.

die Funktionsmöglichkeiten der Ze'^!en der homogenen Matrixstruktur zu erhöhen, weil bei deren Zusammenschalten zur Matrix die Möglichkeit entsteht, mit unabhängigen Informationsdrähten mit einer oft-line-Steuerung zu arbeiten, d. h. das Einschreiben und Auslesen aus den gleichen Zellen der Matrix gleichzeitig nach mehreren Richtungen vorzunehmen, was darüber hinaus zur Vereinfachung der Matrix, Erhöhung der Operationsgeschwindigkeit für die erforderliche Funktion und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Matrix führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Auf der Basis eines mit Informations- und Adressendrähten für das Lesen und Schreiben gekoppelten Flip-Flops ausgeführte Zelle für eine Matrix mit homogener Struktur, gekennzeichnet durch ein D-Flip-Flop (8), an dessen Ausgang die Informationseingänge von NAND-Gliedern (16) parallel zueinander angeschlossen sind, deren Anzahl gleich der Anzahl der Informationseingänge des Flip-Flops (8) ist, und deren Steuereingänge an je einen der Adresseniesedrähte (6, 7) und deren Ausgänge an je einen der Informationseingänge des Flip-Flops angeschlossen sind, dessen Steuereingänge mit je einem der Adressenschreibdrähte (4, 5) verbunden sind.

2. Zelle nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereingänge des D-Flip-Flops (8) über Kompensationsinverter (15) an die Adressenschreibdrähte (4,5-iangeschlossen sind.