DE2910285C2

DE2910285C2 - Kreuzungsverbindung für Magnetblasendomänenschaltungen

Info

Publication number: DE2910285C2
Application number: DE2910285A
Authority: DE
Inventors: Thomas Tsung Yorba Linda Calif. Chen
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1983-03-31
Also published as: GB2016836A; JPS54127637A; DE2910285A1; IT7948331A0; GB2016836B; SE443470B; SE7902045L; JPS5822836B2; NL7901493A; IT1114453B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreuzungsverbindung für Magnetblasendomänenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mag.ictblasendomänen werden seit geraumer Zeit auf zahlreichen Gebieten verwendet. Zahlreiche Magnciblasendomänenvorrichtungen sind bereits bekanni und ersetzen viele Vorrichtungen der Halbleiter- und Magnet-Bauart.

Zur besseren Ausnutzung der Magnetblasendomänenvorrichtung und der zugehörigen Schaltung wurden zahlreiche Schultungseniwieklungen vorgenommen. Bislang ist es jedoch relativ schwierig einen Informalionsstrom in einem Pfad mit einem Informationsstrom in einem anderen Pf jd zu kreuzen, ohne daß irgendeine Störung in den Informationsströmen hervorgerufen wird.

Zum Stand der Technik sei auf folgende Patentschriften hingewiesen:

US-Patent 38 32 701 und DE-OS 28 33 284 zeigen Übertragungsschaluingen für Blasendomänen.

US-Patent 35 43 255 beschreibt ein Blasendomänensystem. bei welchem Information in zwei Kanälen Schnittpunkte in den Kanälen ohne Störung passiert.

US-Patent 36 76 873 beschreibt eine passive Kreuzungsschaltung für Magnetblasen und DE-OS 26 07 946 schließlich zeigt einen speziell aufgebauten binären Schalter, in dem sich zwei Einzelwanddomänenströme ohne gegenseitige Störung kreuzen oder einander umgehen, können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kreuzungsverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I derart auszubilden, daß insbesondere herkömmliche Schaltelemente verwendet werden können, und daß leicht eine Erweiterung auf mehrere Eingänge und Ausgänge möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zusammenfassend sieht die Erfindung eine Magnetblasendomänenschaltungs-Kreuzungsverbindung vor. welche gestattet, daß Informationsströme in zwei (oder mehreren) gesonderten Fortpflanzungspfaden einander kreuzen, ohne daß schädliche Effekte auf die Informationsströme ausgeübt werden. Die Kreuzungsverbindung weist mindestens zwei Fortpflanzungspfade auf, die sich in einen gemeinsamen Fortpflanzungspfad vereinigen, und es ist ferner ein aktiver Schalter vorgesehen, um die Information vom gemeinsamen

Fortpflanzungspfad zu einem Ausgangspfad zu übertragen. Die Information auf den zwei Pfaden ist derart angeordnet, daß an der Vereinigungsvorrichtung die Vermischung am akiiven Übertragungsschalter die Trennung erfolgt.

Die Erfindung sieht ferner Anordnungen vor mit einer Vielzahl von sich kreuzenden Fo; ipflanzungspfaden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sov,ie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Verbindungsvorrichtung;

Fip. 2 ein Blockdiagramm einer Kreuzungsverbindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindunsgemäßen Kreuzungsverbindung;

F i g. 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Kreuzungsverbindung, wobei die darauf fortgepflanzte Information dargestellt ist;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Kreuzungsverbindung mix Mehrfacheingängen und Mehrfachausgängen;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung gemäß dem Blockdiagramm der F i g. 6.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Verbindungsvorrichtung, die im US-Patent 40 75 709 schrieben ist. Diese Verbindungsvorrichtung sieht als solche kein Kreuzungsnetzwerk vor. Bei der in Fig. 1 gezeigten Verbindungsvorrichtung vereinigt sich die längs des Pfades von Stelle A fortpflanzende Information mit der längs des Pfades von Stelle C fortpflanzenden Information, und zwar an der Vereinigungsvorrichtung MX. Die vereinigte Information läuft sodann längs des gemeinsamen Fortpflanzungspfades zum passiven Verdoppler Rp. An diesem Punkt wird eine sich durch den Verdoppler fortpflanzende Blase längs des Pfades zur Stelle Bund längs des Pfades zur Stelle Dfortgepflanzt. Infolgedessen arbeitet diese Verbindungsvorrichtung als eine ODER-Schaltung an der Vereinigungsvorrichtung MX, und es werden (am Verdoppler R_p) Ausgangssignale dupliziert, welche eine Funktion der Information von Stelle A oder Stelle C sind. Es tritt dabei aber keine »Kreuzung« von Information auf. Das heißt, die an den Stellen B und D vorhandene Information ist die gleiche unabhängig davon, ob die Information von der Stelle A oder der Stelle Ckam.

F i g. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Kreuzungsverbindung Je· Die Kreuzungsverbindung J_c soll derart arbeiten, daß Information an Stelle C sich fortpflanzt durch die Verbindung zur Stelle D. Im wesentlichen gleichzeitig pflanzt sich auch Information von der Stelle A aus durch Verbindung J_c zur Stelle B fort. Demgemäß wird Information von den Stellen A und Czu den Stellen B bzw. D fortgepflanzt, ohne daß eine Wechselwirkung oder Störung der Informationen untereinander auftritt.

Fig.3 zeigt eine schematische Darstellung der Verbindungsvorrichtung J₀ In der Kreuzungsverbindungsvorrichtung J_c sind die Fortpflanzungspfade von den Stellen A und C miteinander an Vereinigungsvorrichtung M_c verbunden. Der gemeinsame Fortpflanzungspfad darauffolgend auf die Vereinigungsvorrichtung Mc ist jedoch zur Stelle D gerichtet. Infolgedessen vereinigt sich jede von Stellen A oder C fortpflanzende Information und wird hierdurch zur Stelle D fortge

pflanzt.

Darüber hinaus ist darauffolgend auf die Vereinieungsvorrichtung Λ/, und vor der Stelle D ein Übertragungsschalter T₁- vorgesehen, der von bereits beschriebenem Aufbau sein kann, wie beispielsweise ein Dolla--Zeichen (S)-Schalter und dfei. Der Übertragungsschalter T_c ist ein aktiver Schalter und macht das Anlegen eines Steuersignals daran erforderlich. Der Schalter 7",- weist irgendwelche geeigneten Elemente, wie beispielsweise Dollar-Zeichen-, Spitzhacken- oder andere Elemente auf, die durch den Pfeil des Übertragungsschalters T_c repräsentiert sind. Ein mit dem Übertragungsschalter T_c assoziierter Fortpflanzungspfad ist zur Stelle B hin gerichtet. Die Signalleitung oder der Leiter S ist mit dem aktiven Übertragungsschaker in einer geeigneten bekannten Weise verbunden, und zwar abhängig von der speziellen Form des verwendeten Übertragungsschalters Tc. Demgemäß kommen sich von den Stellen A oder Caus fortpflanzende Informationsströme an der Vereinigungsvorrichtung M₁ zusammen und pflanzen sich längs des gemeinsamen Fortpffanzungspfades fort. Typischerweise würde sich die Information zur Stelle D fortpflanzen. Beim Anlegen eines Steuersignals an Leiter S ist jedoch der aktive Übertragungsschalter T_c im Betriebszustand, um Information (Blasendomänen) vom gemeinsamen Fortpflanzungspfad zum Fortpflanzungspfad zu Übertragen, der zur Stelle B führt. Infolgedessen kann die Information wie gewünscht übertragen und fortgepflanzt werden.

Fig.4 zeigt eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der Kreuzungsverbindung J₁. gemäß Fig. 3. Beim in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Information von den Stellen A und C aus fortgepflanzt. Infolgedessen sind zwei Fortpflanzungspfade vorgesehen. Diese Forlpflanzungspfade kommen an der Vereinigungsvorrichtung M_c zusammen, wie dies am besten in F i g. 3 dargestellt ist. Es sei bemerkt, daß die durch die Stellen A und Cgelieferten Informationsströme in abwechselnder Weise angeordnet sind. Somit wird die an Stelle A erzeugte Information (dargestellt durch offene Kreise) in jedem zweiten Betriebszyklus vorgesehen. In diesem Beispiel werden die Blasen von Stelle A während der ungeradzahligen Zyklen (beispielsweise 1, 3, 5, usw.) vorgesehen. Umgekehrt wird die Information von Stelle C (repräsentiert durch die X-Symbole) dazwischen oder zu den geradzahlig nummerierten Zeitstellen oder -schlitzen vorgesehen. Wenn diese Information an der Vereinigungsvorrichtung Mc vereinigt wird, so erkennt man, daß sich die Information längs des gemeinsamen Fortpflanzungspfades abwechselt. Somit ist die Information auf diesem Pfad o, Ar, o, x, o, x, usw.

Durch richtige Anordnung der Zeitsteuerung wird das Signal an Leiter S zu abwechselnden Zeitpunkten angelegt. Bei diesem Beispiel wird der Übertragungsschalter T_c zu den ungeradzahlig nummerierten Zeiten aktiviert, wo die Information von Stelle A (repräsentiert durch die Keise) zum Fortpflanzungspfad übertragen wird, der zur Stelle B führt. Wenn umgekehrt der Übertragungsschalter T_c nicht aktiviert ist, so wird die Information von Stelle C, repräsentiert durch (x), zur Stelle D fortgepflanzt. Infolgedessen erkennt man, daß die Information von Stelle A zur Stelle ß lief, daß die Information von Stelle C zur Stelle D lief und daß die Pfade A, B und C, D einander ohne Störung mit der darauf befindlichen Information gekreuzt haben.

Fig.5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der

Erfindung, wobei mehrere Eingungslciiungen und mehrere Alisgangsleitungen vorgesehen sind, die einander erfindungsgemäß kreuzen. Man erkennt, daß die Leitungen von den Stellen A und B sich bei Λ/, , vereinigen, während sich die Leitungen von den Stellen C und D bei M,-j vereinigen. Die kombinierten Fortpflanzungspfade von den Vercinigiingsvorrichuingen Md und M_c> sind kombiniert und werden an Vereinigungsvorrichiung M₁J vereinigt. Natürlich können, wenn gewünscht,die Leitungen in unterschiedlicher "' Weise vereinigt werden, solange nur die Informationsvereinigung nicht durcheinander gerät.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es vier Fortpflanzungsleitungen. Demgemäß ist die Information von den entsprechenden Quellen um vier Bit ' getrennt. Typischerwcise wird die Information von Quelle A während Zyklus I vorgesehen. In gleicher Weise wird die Information von den Quellen B. Cund D während der Zyklen 2 bzw. 3 bzw. 4 vorgesehen. Die Information wird auf der gemeinsamen Leitung '' darauffolgend auf Vereinigungsvorrichtung Hi vereinigt und eine kompakte Informationsdichte längs dieses Pfads ist dargestellt, obwohl die gleiche Zeitsteuerung oder Ordnung bewahrt ist.

An einer geeigneten Stelle längs des gemeinsamen ^:' Fortpflanzungspfades ist der Schalter T_ci vorgesehen, um selektiv Information von der gemeinsamen Fortpflanzungsleitung nur mit Stelle A' assoziierten Fortpflanzungsleitune zu übertragen. In ähnlicher Weise sind Übertragungsschalter 7~,_>und T_c ι vorgese- ⁱⁿ hen, um Information aus der gemeinsamen Leitung zu den entsprechenden Fortpflanzungspfadcn. verbunden mit den Stellen D' bzw. C, zu übertragen. Die Steile B' empfängt die Information direkt längs des ausgedehnten Fortpflanzungspfades. Natürlich kann der Überlra- '' gungsschalter T₁ j derart angeordnet sein, daß er in der entgegengesetzten Weise arbeitet, wobei die mit S'und C verbundenen Pfade umgekehrt sein können, je nachdem, welches der Schaltpfad und welches der kontinuierliche Pfad ist. Es sei jedoch bemerkt, daß die ""' zu den Stellen A'. B'. C und D' gelieferten Ausgangsinformationsstrüme die gleicht: Zeiisteuerbeziehung wie die durch die Stellen A, B. C und D gelieferten Eingangsinformationsströme besitzen. Infolgedessen ist eine Vielzahl von Eingangsleitungen mit einer Vielzahl von Ausgangsleitungen derart verbunden, daß die Information eine Überkreuzung ausgeführt hat. und zwar ohne schädliche Einwirkung darauf.

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Mehrfacheingang/mehrfachausgang-Verbindiingsvorrichtung. Typi- '" scherweise kann Fig. 6 als ein Biockdiagramm der in F ä ". 5 ^ezei^ten Vorrichtun¹⁷ unbesehen werden. F i °\ 6 wird jedoch als ein System betrachtet, wo die Packungsdichte der Information auf den Eingangsleitungen vergrößert ist und der Raum zwischen der " Information verkleinert ist.

F i g. 7 zeigt eine weitere Kreuzungsverbindung der in F i g. 6 in Betracht gezogenen Bauart. Wiederum sind die Eingänge A. B. C und D zusammen mit Ausgängen .4', B', C'und /^'vorgesehen. Die vier Leitungen kreuzen ^h(l einander hier jedoch durch Verwendung einer Vielzahl von Verbindungen oder Verbindungsvorrichtungen, wobei die Packungsdichte aufrechterhalten bleibt. Somit wird die Information von der Stelle A und die Information von der Stelle C vereinigt und getrennt "' durch Verbindung /2. In gleicher Weise wird die Information von der Stelle A mit der Information von der Stelle D vereinigt und getrennt mittels Verbindung /4. Schließlich wird die Information von Stelle Λ vereinigt mit und getrennt von der Information an Stelle ö über Verbindungsvorrichtung /6. Diese Information wird sodann zur Stelle A' übertragen, und zwar ohne Störung oder schädliche Einwirkung, was sich infolge der mit den Stellen B, C und D verbundenen Überkreu/.ungsleitungen ergibt. Die Information von der Stelle B. Cund D wird /u den Stellen B', C'und D' längs der angegebenen Pfade fortgepflanzt, wobei die entsprechende Vereinigung und Trennung an den entsprechenden Verbindungsvorrichtungen, wie beispielsweise den Verbindungsvorrichtungen /I—/6, erfolgt.

Es sei bemerkt, daß für die besten Ergebnisse bei dieser Anordnung die Information nur um einen Zyklus mit Abstand angeordnet sein kann, wobei ein alternativer Zyklusbetrieb vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Packungsdichte in der Information bei der Vorrichtung gemäß F i g. 7 um den Faktor 2 verbessert werden gegenüber der in Fig. 5 gezeigten Verbindungsvorrichtung.

Zusätzlich kann zur Vereinfachung der Arbeitsweise zweckmäßigerweise vorgesehen werden, daß soviele Schaltoperationen wie möglich gleichzeitig ausgeführt werden. Zu diesem Zweck kann es zweckmäßig sein, daß man den Pfad zwischen den Verbindungen ändert, und entweder einen Verzögerungsschalter (bekannter Bauart) oder eine zusätzliche Fortpflanzungspfadperiode vorsieht, um die Zeit zu steuern, bei welcher die Information bestimmte Verbindungsvorrichtungen erreicht. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Information an den Stellen A und B zu abwechselnd aufeinanderfolgenden Zeilschlitzen oder Zeitpunkten vorgesehen wird, und daß die Information an den Steller, (fund D ebenfalls an abwechselnd aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen oder Zeitpunkten vorgesehen wird, wobei die Information an den Stellen A und Cdie gleichen Zeitpunkte besitzt. Bei dieser Zcitsteueranordnung ist es zweckmäßig, eine Verzögerung Δ 2 zwischen den Verbindungsvorrichtungen /1 und /2 vorzusehen. so daß die Information an den Stellen A und C an Verbindung /2 zu unterschiedlichen Zeiten geliefert wird und somit dazwischengepackt werden kann. In gleicher Weise ist eine Verzögerung Δ 1 zwischen den Verbindungen / 1 und /3 vorgesehen, um die Information von den Stellen A und C zu trennen. Zudem sind Verzögerungen Δ 3 und Δ 4 zwischen den Verbindungen /4 und 75 bzw. Verbindungen /4 und /6 vorgesehen. Man erkennt, daß bei dieser Anordnung die Fortpflanzung in jedem Pfad, d.h. AA'. BB'. CC und DD' um einen Zyklus verzögert ist. Infolgedessen ist die Information am Ausgang insgesamt synchronisiert, wie sie dies auch am Eingang war.

Natürlich können auch andere Schaltanordnungen zweckmäßig s;in bezüglich der entsprechenden Verbindungsvorrichtungen. Die Änderung der Schaltanordnungen kann die Wiederanordnung von Verzögerungen oder Verzögerungsoperationen erforderlich machen. Nichtsdestoweniger wird diese letztgenannte Anordnung als eine Funktion der erforderlichen Arbeitsweise angesehen und/oder gewünscht durch den Benutzer.

Die beschriebene Kreuzungsverbindung gestattet, daß der Informationsstrom in einem Fortpflanzungspfad den Informationsstrom in einem anderen Fortpfianzungspfad kreuzt, ohne daß schädliche Effekte aufeinander ausgeübt werden. Durch Verwendung einer aktiven Komponente (d. h. externer Steuerung) können bewährte Komponenten, wie beispielsweise Halbschei-

ben. asymmetrische Chevrons, T-Stangcn oder dgl. ϊ;>

verwendet werden. Vorstehend wurden spezielle '■!',

■\usfiihrungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei fl

aber auch Abwandlungen in den Rahmen der Erfindung [^

fallen. ■ |i

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

308 113/240

Claims

Patentansprüche:

1. Kreuzungsverbindung (J₁) /ur Ermöglichung, daß Ströme von Magnetblasencjomänen in sich schneidenden Fortpflanzungspfaden die entsprechenden Pfade ohne gegenseite Störung kreuzen können, wobei folgendes vorgesehen ist: Mindestens zwei Eingangsforipflanzungspfade (A, C)zur Fortpflanzung von Eingangs-Blascndomänen. Vereinigungsvorrichtungen (MJ) zur Verbindung sämtlicher Eingangs-Fortpflanzungspfade in einen gemeinsamen Fortpflanzungspfad und zur Fortpflanzung sämtlicher Eingangsdomänen von jedem der Eingaiigs-Fortpflanzungspfade derart, daß die Eingangs-Blasendomänen auf dem gemeinsamen Fortpflanzungspfad verschachtelt sind, mindestens einen Ausgangs-Fortpflanzungspiad (Ii) getrennt von und benachbart zu dem gemeinsamen roripflanzungspfad, und

aktive Übertragungsschallermittel (T) zur selektiven Auswahl des gemeinsamen Fortpfianzungspfads oder des Ausgangs-Fortpflanzungspfades (B). dadurch gekennzeichnet, daß gesonderte Ausgangsblasendomänen, die repräsentativ für Eingangs- Blasendoniänen von einem ausgewählten Eingangs-Fortpflanzungspfad sind, aus dem gemeinsamen Fortpflanzungspfad herausgenommen und an den Ausgangs-FortpNanzungspfad lieUihar sind, und zwar in Folge der Betätigung der Übertragungsschaltermittel (T,), wodurch F.ingangsblascndomänenströme auf den Fingangs-Fortpflanzungspfaden einander in effektiver Weise ohne Störung kreuzen.

2. Krcuzungsverbindiing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal.i die aktiven Übertragungssehaltcrmittel (T,) eine .Signalleitung (S) /um Anlegen von Steuersignalen daran aufweist.

3. Kreuzungsverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale zu einer vorgeschriebenen Zeit geliefert werden, die eine Funktion des zyklischen Anlegens der Eingangsblascndomänen ist.

4. Kreuzungsverbindung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Transferschaltcr Domänen vom gemeinsamen Fortpflanzungspfad zum Ausgangsfortpflanzungspfad derart überträgt, daß die Domänen auf den Eingangsfortpflanziingspfaden in effektiver Weise ausgetauscht werden.

5. Kreuzungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Übertragungsschaltcrmittel eine Vielzahl aktiver Schalterelemente aufweisen, wobei die Anzahl der Schalterelemcnte kleiner ist als die Anzahl der Eingangsfort pflanzu ngspf ade.

6. Kreuzungsverbindung nech einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von N Eingangsfortpflanzungspfaden vorgesehen sind, daß N — I Vereinigungsvorrichtungen (M₁) vorgesehen sind, und daß N - 1 Übertragungsschaltermittel (T₁) vorgesehen sind.

7. Kreuzungsverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verzögerungsmittel mit den Vereinigiingsvorrichtungen ^jVZ₁) verbunden sind und das Versehachteln der Blasendoniänen steuern.

8. Kreuzungsverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs-Fortpflanzungspfa

de in einer speziellen Ordnung bezüglich der Eingangsblasendomänen angeordnet sind, und daß der gemeinsame Fortpflanzungspfad und die Ausgangs-Fortpflanzungspfade in umgekehrter Ordnung bezüglich der Ausgangsblasendomänen angeordnet sind, wodurch die Blasendomänenströme einander ohne Störung kreuzen.

9. Kreuzungsverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsblasendomänen auf jedem Eingangs-Fortpflanzungspfad durch /V-BIasendomänenabstände voneinander mit Abstand angeordnet sind.