DE2821228C2

DE2821228C2 - Magnetblasenspeicheranordnung

Info

Publication number: DE2821228C2
Application number: DE2821228A
Authority: DE
Inventors: James Steven Houston Tex. Flannigan; James Bernard Austin Tex. Hall; Bennett Sanford Houston Tex. Scott; Dennie Joel Stafford Tex. Shadrick
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1978-05-16
Publication date: 1981-10-08
Also published as: FR2391531A1; FR2391531B1; DE2821228A1; BR7803086A; IT7849402A0; JPS5466729A; IT1156748B; NL7805283A; AU3610878A; GB1596990A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetblasenspeicheranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In den vergangenen Jahren sind große Fortschritte in der Entwicklung von Einrichtungen für die elektronische Datenverarbeitung gemacht worden, so daß dem Planer von Datenverarbeitungsanlagen heute eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende zuverlässige Hardware zur Verfügung steht. Die in jüngster Zeit entwickelten elektronischen Bauelemente, insbesondere Bauelemente mit integrierten Schaltungen, führen zu einer beträchtlichen Ausweitung der Fähigkeiten moderner elektronischer Datenverarbeitungsanlagen, Daten zu verarbeiten. Mit der Zunahme der Verarbeitungsgeschwindigkcit und der Verarbeitungskapazität ist auch der Datenspeicherbedarf gestiegen. Zur Speicherung großer Mengen digitaler Daten bestehen derzeit mehrere unterschiedliche Möglichkeiten, beispielsweise Lochkar.en, Lochstreifen, Magnetbänder, Magnettrommeln, Magnetplatten und Magnetkerne. Mit Ausnahme von Magnetkernen und den ihnen entsprechenden Festkörperspeicherausführungen erfordern diese Speicher für den Zugriff auf ein bestimmtes Datenbit eine relativ lange Zeitperiode.

Andrerseits kann bei Direktzugriffspeichern, die mit Magnetkernen und den ihnen entsprechenden Halbleiterbauelementen ausgestattet sind, jedes einzelne im Speicher gespeicherte Bit oder Wort äußerst schnell wiedergewonnen werden, wobei die zum Lesen eines gespeicherten Informationsbits benötigte Zeitdauer nur die für das Arbeiten der elektronischen Schaltungen erforderliche Zeitdauer ist. Die erhöhte Geschwindigkeit führte jedoch auch zu erhöhten Kosten. Bei Betrachtung der oben erörterten Speicher ergibt sich

b5 somit, daß die Kosten pro gespeichertem Informationsbit bei den langsamsten Speichervorrichtungen am niedrigsten und bei den schnellsten Speichervorrichtungen an höchsten sind. Es ist daher angestrebt worden,

Speicher mit großer Kapazität zu entwickeln, die durch eine große Datenzugriffsgeschwindigkeit gekennzeichnet sind, jedoch niedrigere Kosten verursachen als Magnetkerne und Festkörper-Speichervorrichtungen.

In diesem Zusammenhang ist in jüngster Zeit einer Art magnetischer Bauelemente, die allgemein als Magnetblasen-Bauelemente bezeichnet werden, beträchtliches Interesse entgegengebracht worden. Diese Bauelemente sind beispielsweise in dem Aufsatz »Application of Orthoferrits to Domain — Wall Devices« in IEEE Transactions on Magnetic, Band MAG -- 5, No. 3, 1969, Seiten 544-553 beschrieben. Diese Magnetblasen-Bauelemente haben allgemein eine ebene Gestalt, und sie sind aus Materialien aufgebaut, die leichte Magnetisierungsrichtungen aufweisen, die im is wesentlichen senkrecht zur Ebene ihres Aufbaus verlaufen. Magnetische Eigenschaften wie die Magnetisierungsanisotropie, die Koerzitivkraft und die Beweglichkeit sind dabei derart, daß das Bauelement magnetisch gesättigt gehalten werden kann, wobei die Magnetisierung in einer außerhalb der Ebene liegenden Richtung verläuft, und daß kleine örtliche Dorrünenbereiche aufrechterhalten werden können, deren magnetische Polarisation entgegengesetzt zur allgemeinen Polarisierungsrichtung ausgerichtet ist. Solche örtlichen 2s Bereiche, die allgemein zylindrisch sind, stellen binäre Speicherbits dar. Das Interesse an diesen Bauelementen ist hauptsächlich darin begründet, daß eine hohe Dichte erhalten werden kann und daß die zylindrischen Magnetbereiche die Fähigkeit haben, unabhängig von den Grenzen des magnetischen Materials in der Ebene zu sein, in der sie gebildet sind, so daß sie zur Erzielung verschiedener Datenverarbeitungs-Operationen an beliebige Stellen der Ebene des magnetischen Materials bewegt werden können.

Auf eine Magnetblase kann dadurch eingewirkt werden, daß ein Strom durch ein an das magnetische Material angrenzendes Leiterbahnmuster geschickt wird oder daß das umgebende Magnetfeld verändert wird. Beispielsweise können die Magnetblasen in dünnen Blättchen mit uniaxialer Anisotropie gebildet werden, bei denen die leichte Magnetisierungsachse senkrecht zur Plättchenebene verläuft; als Materialien kommen dabei Seltene Erd-Ortho-Ferrite, mit Aluminium und Gallium substituierte Kobalt- oder -Eisenlegierungen in Frage. Da die Magnetblase.M so weitertransportiert, gelöscht, verdoppelt und behandelt werden können, daß Datenverarbeitungsoperationen entstehen, wobei ihre Anwesenheit und ihr Fehlen festgestellt werden kann, können die Blasen zur Durchführung der so für einen Speicherbetrieb notwendigen Hauptfunktionen benützt werden.

In der Literatur sind viele Organisationsstrukturen betriebsfähiger Magnetblasenspeicher beschrieben worden. Die üblichste Speicherorganisation ist dabei die Organisation mit Haupt- und Nebenschleifen, die in der US-PS 36 18 054 beschrieben ist. Die Speicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen ist mit ihrer Verwirklichung und ihrer Arbeitsweise bekannt. Diese Speicherorganisation mit Haupt- und Nebenschleifen enthält eine geschlossene Hauptsehleife, die typiseherweise von einer Anordnung in Form von T-Stäbchen auf einem Plättchen aus Seltene-Erd-Orthoferrit gebildet ist. Die Magnetblasen werden längs der Schleife durch die Wirkung eines sich in der Ebene drehenden (>■> Magnetfeldes weiterbewegt. Die Hauptsehleife ist allgemein länglich ausgebildet, damit längsseits mehrere Nebenschleifen aufgereiht werden können. Zwei-Weg-Übertragungstore gestatten die Übertragung der Magnetblasen aus einer Nebenschleife in die Hauptschleife und aus der Hauptsehleife in eine Nebenschleife. Ein weiterer Zugriff auf die Hauptsehleife wird mit Hilfe eines Feststellungs- und Leseanschlusses und eine eigenen Schreibanschlusses erzielt.

Die oben beschriebene Organisationsform ermöglicht ein synchronisiertes Magnetblasenmuster, da die Weiterbewegung in den Schleifen synchron mit der Drehung des in der Ebene liegenden Magnetfeldes erfolgt Das bedeutet, daß eine Parallelübertragung von Datenblasen aus mehreren Nebenschleifen gleichzeitig in die Hauptschleifen durchgeführt werden kann. Außerdem können mehrere Daten-Chips, die jeweils eine Hauptsehleife und mehrere zugeordnete Nebenschleifen enthalten, zusammen behandelt werden. Es ist üblich, solche Daten-Chips in Reihen anzuordnen und solche Reihen von Daten-Chips in zeitlich multiplizierten Schichten zu stapeln, damit komplexe Speicherstrukturen erhalten werden, wobei die Datenblasen in allen Schleifen auf allen Chips mit in der Ebene erfolgenden Drehungen synchronisiert sind

Typischerweise übertragen alle Nebenschleifen im Chip auf Befehl die Magnetblasen parallel aus ihren entsprechenden Stellen in die Hauptsehleife. Die Magnetblasen werden dann seriell festgestellt, wenn sie sich an einer Lesestelle vorbeibewegen. An einer Schreibstelle können auch neue Daten eingegeben werden, damit sie an einem geeigneten späteren Zeitpunkt wieder parallel in die Nebenschleifen zurückübertragen werden (wenn die Magnetblasenbewegung in der Hauptsehleife die Daten für die Übertragung ausgerichtet hat).

Gleichzeitige Lese/Schreibvorgänge mit Daten in einer Gruppe von miteinander in Beziehung stehenden Hauptschleifen ermöglicht die Behandlung miteinander in Beziehung stehender Magnetblasen als digital oder auf andere Weise codierte Wörter. Zeitlich multiplexierte Gruppen von Daten-Chips ermöglichen das Lesen und Schreiben von Daten im Zeitteilbetrieb, damit eine Gesamtspeicher- Datengeschwindigkeit ermöglicht wird, die größer als die bei der Magnetblasenweiterbewegung in einem einzelnen Chip mögliche Geschwindigkeit ist.

Eine weitere Organisationsstruktur betätigbarer Magnetblasen ist die bekannte Organisation mit Blockkopierung. Diese Organisationsform ist in dem Aufsatz »64K Access Chip Desigti« in der Zeitschrift AIP Conference Proceedings on Magnetism and Magnetic Materials, No. 29, 1975, Seiten 51-53m beschrieben. Die Org-anisationsform mit Blockkopierung enthält Hauptübertragungswege mit offenen Enden, die von einer Anordnung in Form von T-Stäbthen auf einem Plättchen aus Seltene-Erd-Orthoferrit gebildet ist. Diese Hauptübertragungswege sind neben mehreren Nebenschleifen angeordnet. Das Schreiben von Daten in die Nebenschleifen aus einem Hauptübertragungsweg erfolgt mittels eines Wechselübertragungstores. Das Übertragen alter Daten in die Hauptübertragungswege erfolgt mittels eines Wechselsignals, das aus einer Steuereinheit empfangen wird, worauf die alten Daten schließlich gelöscht werden. Ein anschließendes Wechselsignal bewirkt die Übertragung neuer Daten in die Nebenschleifen, in denen sie dauerhaft vorhanden bleiben. Zum Lesen von Daten aus den Nebenschlcifen müssen bei der Organisationsform mit Blockkopierung die Magnetblasen in eigene Hauptübertragungswege gelesen werden. Ein zwischen

den Nebenschleifen und den Haiiplübertragungswegeit angeordnetes Kopierungstor ermöglicht, daß die gespeicherten Daten in den Nebenschleifen bleiben, während die in den Hauptiibertragungsweg ausgelesenen Daten eine kopierte Version der gespeicherten Daten darstellen. Der Hauptunterschied zwischen der Organisationsform mit Blockkopierung und der Organisationsform mit Haupt- und Nebenschleifen besteht darin, daß die in den Nebenschleifen gespeicherten Daten im Verlauf des Lesebetriebs in der Blockkopierungsorganisation in den Nebenschleifen verbleiben, während bei der Organisation mit Haupt- und Nebenschleifen die gespeicherten Daten vollständig in einen Hauptübertragungsweg übertragen werden, bevor die Kopierung zu einem Benulzersystem erfolgt. Da es räumlich-geometrisch nicht möglich ist, die Nebenschleifen so anzuordnen, daß alle Speicherplätze an den Hauplübertragungswegen ausgenutzt werden, ist die Blasenbewegungsgeschwindigkeit in den jeweiligen NebenschleiTen größer als die die am Detektor mögliche Geschwindigkeit. Zur Überwindung dieser räumlich-geometrischen Einschränkung werden die Hauptübertragungswege in der Organisationsform mit Blockkopierung am Ausgang zum Lesen der Nebenschleifen zusammengeführt. Indem ein Hauptübertragungswcg im Vergleich zu einem weiteren Hauptübertragungsweg um eine Position kurzer gemacht wird, kann eine Zusammenführung der zwei Übertragungswege in der Weise erzielt werden, daß ein Übertragungsweg die im anderen Übertragungsweg vorhandenen Leerstellen ausfüllt. Das Ergebnis der Zusammenführung ist die Verdoppelung der Datenausgabegeschwindigkeit aus den Nebenschleifen zum Detektor, so daß diese Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit in den Nebcnschleifen gemacht wird.

Falls nicht spezielle Vorkehrungen getroffen sind, muß- sowohl bei der Organisationsform mit Blockkopierung als auch bei der Organisationsform mit Haupt- und Nebenschleifen jede Schleife in jedem Chip des Systems fehlerfrei sein, damit das System zufriedenstellend arbeitet. Da Chips ganze Gruppen von Registern enthalten, würde ein Fehler in einer der Nebenschleifen

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Bei der aus der DE-OS 25 08 087 bekannten Magnetblasenspeicheranordnung gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1 wird zusätzlich zu den eigentlichen Datenspeichereinheiten eine eigne Kennzeichenspeichereinheit benutzt, in der Informationen abgespeichert sind, die defekte Nebenschleifen in den Datenspeichereinheiten kennzeichnen. Diese Kennzeichenspeichereinheit ist ein eigener Magnetblasenspeicher, der alle für den Betrieb eines solchen Speichers notwendigen Vorrichtungen enthält. Das Vorsehen einer eigenen Kennzeichenspeichereinheit zusätzlich zu den Datenspeichereinheiten ist nicht in allen Fällen günstig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetblasenspeicheranordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 geschilderten Art so auszugestalten, daß ohne Vorsehen zusätzlicher, von den Datenspeicherschleifen getrennter Einrichtungen ein fehlerfreier Betrieb auch dann ermöglicht wird, wenn defekte Nebenschleifen vorhanden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des neuen Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst Bei der erfindungsgemäßen Magnetblasenspeicheranordnung befinden sich die informationen, die defekte Nebenschleifen kennzeichnen, in einer der in der Anordnung vorhandenen Datenseiten. Eine eigene Speichereinheit, die ausschließlich der Aufnahme von Informationen betreffend defekte Nebcnschleifen zugeordnet ist, wird dadurch nicht benötigt.

■> Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Defektkennzeichnungseinrichtung eine erste Datenseite, eine zweite Datenseite und eine dritte Datenseite enthält, daß die erste Datenseile in jeder Nebenschleife an der gleichen gemeinsamen

"· Bitposition liegt und eine Folge von Magnetblasen und Leerstellen aufweist, wobei die Magnetblasen funktionsfähige Nebenschleifen und die Leerstellen defekte Nebenschleifen repräsentieren, daß die /weite Datcnseite in jeder Nebenschleife an der gleichen gemeinsa-

^|r> men Bitposition liegt und eine Folge von Magnetblascn und Leerstellen enthält, die die Schleifenniimmern defekter Nebenschleifen repräsentieren, und daß die dritte Datenseite in jeder Nebenschleife an der gleichen ormi insnmrn Ritnositinn lifgt und pinr Fnlgp vnn

-'" Magnetblasen und Leerstellen enthält, die mit der Folge der ersten Datenseite übereinstimmt. Diese Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es. den Benutzer der Speicheranordnung über die absolute Lage der in den Schleifen abgespeicherten Daten zu unterrichten. Die

'■"' erfindungsgemäße Magnetblasenspeicheranordnung enthält in den drei genannten Datenseiten die gleichen Informationen, nämlich Informationen über defekte NebensrMeifen. doch werden diese Informationen auf zwei verschiedene Arten ausgedrückt. In der ersten

^!" Seite und in der dritten Seite ist jede Bitpositinn in der Folge von Magnetblasen und Leerstellen der Reihe nach genau einer der Nebenschleifen zugeordnet. Wenn also beispielsweise an der dritten Bitposition eine Leerstelle vorhanden ist, bedeutet dies, daß die dritte

^IS Nebenschleife defekt ist. In der zweiten Datenseite ist die gleiche Information in Form von Nebenschleifennummern abgespeichert, was bedeutet, daß im zuvor geschilderten Beispiel für die defekte dritte Nebenschleifc die Zahl 3 abgespeichert ist. Der Benutzer wird

"' dadurch nicht nur über die Lage defekter Nebenschleifen unterrichtet, sondern er erlangt auch Kenntnis von der tatsächlichen Lage der Daten in den Nebenschleifen. Mi'oiiid t:r die Anwesenheit vuii wciiigMcio zwei Datenseiten mit identischem Informationsinhalt an der

⁴' Detektorvorrichtung festgestellt hat. Dies gestattet dem Benutzer in einfacher Weise eine Synchronisierung der Magnetblasenspeicheranordnung.

Ein weiteres Problem, das sich bei der Ausübung eines Zugriffs auf gespeicherte Daten aus einem Magnctblasen-Speicher'vstem ergibt, ist das Erfordernis, jederzeit Kenntnis über den Ort spezieller Daten innerhalb der Nebenschleifen zu haben. Damit diese Daten lokalisiert werden können, ist es notwendig, zu wissen, wann die absolute Eingabe- oder Ausgabeadresse in der Neben-

■" schleife und die Seitenadresse in der die Daten enthaltenden Nebenschleife zusammentreffen. Die Nebenschieife ist in eine Anzahl von Positionen aufgeteilt, die Magnetblasen aufrechterhalten und speichern können, wobei diese Positionen gleich den

·* absoluten Adressen der Nebenschleife sind. Eine Eigenschaft des Magnetblasen-Bauelements ist es jedoch. Magnetblasen einzeln durch alle Positionen der Nebenschleife zu bewegen: jede Magnetblase weist somit eine Seitenadresse auf. die sie beibehält, wenn sie

^h= sich durch jede absolute Adresse weiterbewegt. Die dem Wechselübertragungstor am nächsten liegende absolute Adresse kann als die absolute Eingabeadresse bezeichnet werden, während die dem KoDierunestor am

nächsten liegende absolute Adresse als absolute Ausgabeadresse bezeichnet werden kann. Wenn ein Benutzer einen speziellen Datenabschnitt verlangt, muß der Benutzer zum Lesen dieses Datenabschnitts auch bei Kenntnis der Seitenadresse der Daten auch wissen, ί bei welcher absoluten Adresse sich der Datenabschnitt befindet, so daß ein Steuersignal diese Seite zur entsprechenden absoluten Adresse bewegen kann.

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

Fig. I eine teilweise als Blockschaltbild ausgeführte Ansicht eines Daten-Chips in einer Magnetblasen-Speicheranordnung nach der Erfindung und

Fi g. 2 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs eines Zugriffs auf Redundanzdaten und der is Anwendung von Redundanzdaten, die in mehreren Nebenschleifen gespeichert sind, für die Synchronisierung einer Magnetblasenspeicheranordnung nach der

Frfinrliing

In Fig. I ist eine Magnetblasenspeicheranordnung 10 ;o mit Haupt- und Nebenschleifenorganisation dargestellt. Bei der in Fig. I dargestellten bevorzugten Ausführungsform erzeugt ein Generator 12, der von einem Benutzer 14 über eine Steuerwerk 16 Befehle empfängt, Magnetblasen in einem Hauptübertragungsweg 18. Das 2·) Steuerwerk 16 kann ein Steuerwerk sein, das von der Firma Texas Instruments Incorporated, Dallas, Texas unter der Bezeichnung TMS 9916 vertrieben wird. Der Hauptübertragungsweg 18 enthält eine Anzahl von Positionen, an denen Magnetblasen aufrechterhalten in werd'i können. Wenn sich die Magnetblasen einmal im Hauptübertragungsweg 18 befinden, werden sie von einem sich in der Ebene drehenden Drehmagnetfeld 19 in der Übertragungsrichtung 20 weiterbewegt. Die Magnetblasengröße wird durch das Vormagnetisierungsfeld21 aufrechterhalten.

Angrenzend an den Hauptübertragungsweg 18 sind mehrere gleiche Nebenschleifen 22 aufgereiht. Beispielsweise sind 157 Nebenschleifen 22 vorhanden. Die Anzahl und die Größe der Nebenschleifen hängen von der für einen Anwendungsfall erforderlichen Chip-Kapazität ab. Die Nebenschleifen la bis 157a sind angrenzend an den Haupiüberiragungsweg iS im rechten Winkel angeordnet; sie wirken mit dem Hauptübertragungsweg 18 durch eine Übertragungslei- «> tung 24 zusammen, die seriell verbundene Übertragungstorglieder 25 für jede Nebenschleife enthält.

An die Übertragungsleitung 24 wird ein Übertragungsimpuls angelegt, der bewirkt, daß die Magnetblasen oder die Magnetblasenleerstellen, die sich im so Hauptübertragungsweg 18 befinden, mit alten Daten ausgetauscht werden, die in den Nebenschleifen la bis 157a gespeichert sind. Wenn die Magnetblasen in den Hauptübertragungsweg 18 übertragen sind, bewegen sie sich zu einem Punkt am Hauptübertragungsweg weiter, an dem sie kopiert werden, d. h. in rwei Teile gespalten werden; der eine Teil bewegt sich weiter längs des Hauptübertragungswegs 18, während sich der andere Teil längs eines zu einem Detektor 32 führenden Wegs weiterbewegt Der Detektor 32 stellt die Anwesenheit oder die Abwesenheit einer Magnetblase in diesem Weiterbewegungszyklus fest, worauf sich die Magnetblase zu einer Löschvorrichtung 34 bewegt, die von einem Permanentmagnet gebildet sein kann, dessen Polarität von der Polarität der Magnetblasen verschieden ist. so daß er diese absorbiert.

In den Nebenschleifen la bis 157a befinden sich die Magnetblasen an festen Speicherplätzen oder Adressen.

Eine Informationsseite kann als Folge von Magnetblasen und Leerstellen definiert werden, die gleichzeitig aus einer gleichen Adresse in jeder der Nebenschleifen la bis 157a in den Hauptübertragungsweg 18 gelesen werden. Die ersten drei Seiten der in den Nebenschleifen 1 a bis 157a gespeicherten Daten, d. h. die Seite 0, die Seite 1 und die Seite 2 repräsentieren Redundanzdateninformationen. Die schwarz ausgefüllten Kreise, Dreiekke und Quadrate repräsentieren Magnetblasen, die in den Seiten 0, I bzw. 2 vorhanden sind. Die Seite 0 repräsentiert eine Folge von Magnetblasen und Leerstellen, die Magnetblasen nur in denjenigen Schleifen enthält, die arbeitsfähig sind, d. h. in ihnen befindliche Magnetblasen weiterbewegen können. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist in der Nebenschleife 3a an der der Übertragungsleitung 24 am nächsten liegenden ersten Datenposition keine Magnetblase vorhanden, d. h. es ist ein leerer Kreis dargestellt.

F i a. I veranschaulicht, daß die Nebenschleife .la defekt ist und keine Magnetblasen in der Weise weiterbewegen kann, wie es für ein richtiges Arbeiten erforderlich ist.

Die Seite 1 besteht aus einer Folge von Magnetblasen und Leerstellen, die die Orte der defekten Nebenschleifen repräsentiert. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel mit 157 Nebenschleifen wird die Seite I vom Benutzer 14 in dreizehn Bytes aus Daten aufgeteilt, die die Ordnungszahlen defekter Schleifen repräsentieren. Die in der Seite I aufgefundene Information gleicht zwar der Information in der Seite 0, d. h. sie bezeichnet defekte Nebenschleifen, doch hat sie ein unterschiedliches Format. In der Seite I befindet sich am Ort einer defekten Nebenschleife eine Leerstelle, da keine Magnetblase vorhanden sein kann. Der Benutzer muß bei der Formulierung von Informationsbytes erkennen, daß die Leerstelle nur als Folge einer defekten Nebenschleife und nicht als Teil der Binärzahl vorhanden ist. die eine Ordnungszahl einer defekten Schleife bezeichnet. Zu diesem Zweck werden die in den Seiten 0 oder 2 aufgefundenen Redundanzmuster dazu benutzt, die defekte Schleife zu maskieren, so daß der Benutzer die Möglichkeit erhält, das Informationsbyte nur unier Verwendung aibcitsiähigci NcOcrtM.iticiicii £u bilden. Für eine defekte Nebenschleife erscheint die gleiche Leerstelle an der gleichen tatsächlichen Bit-Position in den Seiten 0,1 und 2. Die Seite 2 enthält eine Folge von Magnetblasen und Leerstellen, die mit der Folge von Magnetblasen in der Seite 0 übereinstimmt.

Der Benutzer 14. der von einem Mikroprozessor des Typs TMS 9980 der Firma Texas Instruments Incorporated Dallas, Texas sein kann, macht von der Magnetblasenspeicheranordnung 10 Gebrauch, die die in dan Seiten 0 bis 2 der Nebenschleifen la bis 157a enthaltenen Festprogrammeinschränkungen aufweist Die in den ersten Drei Seiten der mehreren Nebenschleifen 22 aufgefundenen Redundanzmuster werden vom Benutzer 14 dazu benutzt, daß sichergestellt wird, daß Daten nicht aus einer defekten Nebenschleife gelesen oder in eine defekte Nebenschleife geschrieben werden, beispielsweise in die Nebenschleife 3a von Fig. 1

In F i g. 2 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das ein Verfahren zur Durchführung eines Zugriffs auf die in den Seiten 0 bis 2 der Magnetblasenspeicheranordnung 10 von F i g. 1 gespeicherten Redundanzdaten veranschaulicht

Bei der Auswertung der in den Nebenschleifen 22 von

Fig. I gespeicherten Redunanzdaten muß zunächst bestimmt werden, ob Änderungen an den gespeicherten Informationen durchgeführt worden sind. Damit diese drei Infarmationsseiten richtig angewendet werden, muß festgestellt werden, daß wenigstens zwei der drei Seiten einander entsprechende Informationen enthalten, die sich auf defekte Nebenschleifen in einem Daten-Chip beziehen. Ein Verfahren zur Bestimmung, ob sich zwei der drei Seiten entsprechen oder nicht, besteht darin, daß zunächst die Seiten 0 und 2 von einem Benutzersystem gelesen werden, wie im Zusammenhang mit der Magnetblasenspeicheranordnung 10 von Fig. I beschrieben wurde. Das Benut/ersystem 14 muß dann auswerten, ob in der Informalionsseite 0 eine vorbestimmte Folge von Magnetblasen und Leerstellen vorhanden ist oder nicht. Bei der in F i g. 1 dargestellten Magnetblasenspeicheranordnung müssen 144 Magnetblasen aufgefunden werden, damit das Erfordernis erfüllt wird, daß beispielsweise maximal 13 defekte Nebenschleifen vorhanden sind. Wenn die Erfüllung dieser Bedingung festgestellt worden ist, wird die Informationsseite 2 in der gleichen Weise im Hinblick auf die vorbestimmte Folge von Magnetblasen und Leerstellen ausgewertet. Wenn jedoch die erste Seite das Erfordernis der Anwesenheit von 144 Magnetblasen nicht erfüllt, wird die Seite 2 ausgewertet; wenn die Erfüllung der Bedingung festgestellt wird, wird die Seite I unter Verwendung der im Direktzugriffsspeicher 50 gespeicherten Maske der Seite 2 gelesen. Der Benutzer vergleicht dann die Informationsseite 2 mit der in der Seite 1 gespeicherten Information, die in Form der Orte der defekten Schleifen vorliegt. Wenn sowohl die Seite 0 als auch die Seite 2 die Bedingung nicht erfüllen, dann greift der Benutzer auf ein Verfahren zur Synchronisierung zurück, mit dessen Hilfe das Redundanzmuster lokalisiert werden kann; dieses Verfahren wird anschlic ßend noch erläutert. Wenn sich die Informationen in den Seiten 1 und 2 entsprechen, dann wird auf der Grundlage der in der Seite 2 aufgefundenen Maske die Seite 0 wieder erzeugt, Eine ebensolche Folge von Ereignissen tritt ein, wenn die Seite 2 als defekte Seite gefunden worden ist und die Seiten 0 und 1 als CTilSprCwilCritiC kjCiiCri uÜigCiünuCn VrOTvlCTl SiTlU, V»Ou/Ci dann die Seite 2 in dergleichen Weise wieder erzeugt wird.

Wenn der Benutzer bei der Auswertung der Seiten 0 und 2 festgestellt hat, daß diese Seiten gleich sind, dann wird die Seite 1 unter Verwendung der von der Seite 0 oder der Seite 2 gebildeten Maske gelesen und mit der in diesen Seiten aufgefundenen Information verglichen. Wenn die Information der Seite 1 als entsprechende Information gefunden worden ist. wird ein Signal an den Benutzer 14 gegeben, das angibt, daß die Redundanzdaten die richtige Form haben. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Seite 1 zur Vervollständigung des Redundanzdatenmusters wieder erzeugt. Wenn jedoch sowohl die Seite 0 als auch die Seite 2 die Bedingung einer vorbestimmten Folge von Magnetblasen erfüllen, jedoch nicht miteinander übereinstimmen, wird jede der beiden Seiten als Maske zum Lesen der Seite verwendet und zur Bestimmung der fehlerhaften Seite mit der Seite 1 verglichen. We.,η keine Seite mit der Information der Seite I übereinstimmt, wird ein Beendigungssignal erzeugt. Bevor dür Benutzer 14 einen Lesevorgang oder ι einen Schreibvorgang mit der in Fig. I dargestellten Magnetblasenspeicheranordnung durchführt, gewährleistet dieses Zugriffs- und Vergleichsverfahren für die Redundanzmuster in den ersten drei Seiten der Nebenschleifen die Gültigkeit dieser Daten.

Damit ein im Zusammenhang mit F i g. 1 dargestelltes Benutzersystem 14 richtige Lese- und Schreibvorgänge in einer Magnetspeicheranordnung durchführen kann, muß der Benutzer die Magnetspeicheranordnung so synchronisieren, daß festgelegt wird, welche Informa-

i' tionsseite sich derzeit gerade an der absoluten Adresse befindet, die einer Übertragungsvorrichtung am nächsten liegt. Ein zur Erfüllung dieser Forderung geeignetes Synchronisierungsverfahren wird an Hand der Magnet blasenspeicheranordnung 10 von Fig. I vorgeschlagen

μ und in dem Blockschaltbild von Fig. 2 im Abschnitt 5 veranschaulicht. Die Synchronisierung ist eine notwendige Funktion nach der Feststellung eines Fehlers, der in Form eines Versorgungsenergieausfalls im Zusammenhang mit einer Magnetblasenspeicheranordnung auftritt

» und auch bei der Initialisierung. Ein Verfahren zur Erzielung dieser Synchronisierungsfunktion kann einen Bestimmungsvorgang umfassen, bei dem festgestellt wird, ob die die Redundanzmuster enthaltenden Seiten einwandfrei sind, das bedeutet, ob die Seite I von Daten.

die die Orte der defekten Schleifen repräsentieren, zwischen zwei Datenseiten liegt, die eine vorbestimmte Folge von Magnetblasen und Leerstellen enthalten. Ein erster Schritt bei der Durchführung dieses Verfahrens besteht darin, daß der Benutzer die erste verfügbare

J5 Seite liest und feststellt, ob in dieser Seite die erforderliche Folge von Magnetblasen enthalten ist. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird ein iterativer Lesevorgang aller Seiten der Magnetblasenspeicheranordnung bis zu einem Zeitpunkt durchgeführt, an dem die Bedingung erfüllt ist. Wenn die erste verfügbare Seite die Bedingung erfüllt, also die vorbestimmte Folge von Magnetblasen und Leerstellen cniiiaii. licat uci L>cilui£Ci uic nainaic iiiiui inaiiiMiäaCiii.

aus den Nebenschleifen unter Verwendung der von der vorherigen Seite gebildeten Maske, und er vergleicht die Seite mit der in der ersten verfügbaren Datenseite aufgefundenen Information. Wenn die zweite Informationsseite und die erste verfügbare Seite einander so entsprechen, daß die zweite Seite die Orte der defekten

so Nebenschleifen repräsentiert, so daß der Benutzer zur Erzielung eines Redundanzmusters die Seiten in einer Folge von der Seite 0 bis zur Seite 2 liest, dann kann ein Synchronisierungssignal abgegeben werden, und das Verfahren zur Bestimmung der Richtigkeit der Redundanzdaten kann fortgesetzt werden.

Die Erfindung ist hier an Hand von speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, Doch kann der Fachmann erkennen, daß im Rahmen der Erfindung ohne weiteres Abwandlungen und Änderungen dieser

^w Beispiele möglich sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

U Magnetblasenspeicheranordnung mit einer zur Aufrechterhaltung von Magnetbiasen geeigneten Magnetschicht, einem Hauptübertragungsweg auf der Magnetschicht zur Weiterbewegung der Magnetblasen, mehreren, angrenzend an den Hauptübertragungsweg angebrachten, zum Speichern der Magnetbiasen vorgesehenen Nebenschleifen, die mehrere Bitpositionen zum Abspeichern von Daten enthalten, die durch eine Magnetblase oder eine Leerstelle repräsentiert sind, wobei wenigstens eine der Nebenschleifen defekt ist, zwischen dem Hauptübertragungsweg und der Nebenschleife angeordneten Übertragungsvorrichtungen zum Obertragen von Magnetblasen zwischen dem Hauptübertragungsweg und den Nebenschleifen, einer mit dem Hauptübertragung verbundenen und diesem zugeordneten Oetektorvorrichtung zum Festellen der Anwesenheit von Magnetblasen und einer Defektkennzeichnungseinrichtung auf der Magnetschicht zum Kennzeichen defekter Nebenschleifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Defektkennzeichnungseinrichtung eine sich durch die Nebenschleifen (22) erstreckende Gruppe von Bitpositionen enthält, von denen jeweils eine zu einer Nebcnschleife (22) gehört und unter Bildung einer Datenseite an der gleichen tatsächlichen Bitposition in jeder der Nebenschleifen (22) liegt, und daß die Datenseite eine Folge von Magnetblasen und Leerstellen ist, die jeweils an einzelne Bitpositionen liegen, aus dt.ien die Datenseite besteht, wobei Magnetkiesen funktionsfähige Nebenschleifen und Leerstellen def Vte Nebenschleifen repräsentieren.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptübertragungsweg (18) eine Hauptschleife ist, die sich längs der Nebenschleifen (22) im Abstand von Nebenschleifenenden erstreckt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Generatorvorrichtung (12) zum Erzeugen von Magnetblasen in der Magnetschicht, eine Kopiervorrichtung (30), die dem Hauptübertragungsweg zugeordnet ist und eine bei ihr ankommende Magnetblase in zwei getrennte Magnetblasen spaltet, von denen eine zu der Detektorvorrichtung (32) übertragen wird, während die andere an der gleichen tatsächlichen Bitposition zur Weiterbewegung verbleibt, und eine mit dem Hauptübertragungsweg verbundene und diesem zugeordnete Löschvorrichtung (34) zum Zerstören von Magnetblasen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Steuerwerk (16) zum Steuern der Bewegung der Magnetblasen in dem Hauplübertragungsweg (18) und in den Nebenschleifen (22) sowie zur Steuerung der Erzeugung und der Feststellung der Magnetblasen, und eine Benutzereinheit (14), die zum Steuern des Steuerwerks (16) mit diesem verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Benutzereinheit (14) ein Mikroprozessor ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine mit dem Steuerwerk (16) verbundene Speichereinheit (50) zum Speichern von Informationen, die defekte Nebenschleifen angeben.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (50) ein Direktzugriffsspeicher ist.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Defektkennzeichnungseinrichtung eine erste Datenseite, eine zweite Datenseite und eine dritte Datenseite enthält, daß die erste Datenseite in jedsr Nebenschleife an der gleichen gemeinsamen Bitpasition

ίο liegt und eine Folge von Magnetbiasen und Leerstellen aufweist, wobei die Magnetblasen funktionsfähige Nebenschleifen und die Leerstellen defekte Nebenschleifen repräsentieren, daß die zweite Datenseite in jeder Nebenschleife an der gleichen gemeinsamen Bitposition liegt und eine Folge von Magnetblasen und Leerstellen enthält, die die Schleifennummern defekter Nebenschleifen repräsentieren, und daß die dritte Datenseite in jeder Nebenschleife an der gleichen gemeinsamen Bitposition liegt und eine Folge von Magnetblasen und Leerstellen enthält, die mit der Folge der ersten Datenseite übereinstimmt
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Datenseiten aus aufeinanderfolgenden gemeinsamen Bitpositionen in jeder funktionsfähigen Nebenschleife bestehen.