JPS6048829B2 - バブル記憶装置の制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバブル記憶装置の制御方式に関し、詳しくはマ
イナループのアドレス位置を検知する方式に関する。

バブルメモリはその特長である不揮発性の性質のために
広く使われてきている。

しカルバブルメモリを真に不揮発性として取り扱うため
には単に記憶情報がバブルテバイス内にあるというだけ
ではなく、それがどの位置にあるかということを当然の
ことながら知る必要がある。即ち最も一般的なメジヤー
マイナループ構成のバブルメモリではマイナループに情
報が記憶されているが、このマイナルーブに情報が記憶
されているが、このマイナループのアドレスを知ること
が必要であるということになる。従来この種のメモリの
マイナループアドレスを知合方法とし、主に用いられて
いるのは（１）常にマイナループを定位置に止めておく
。

（２）回転業界に同調して歩道するカウンタ（マイナル
ープカウンタ）を設けておき、このカウンタにマイナル
ープ位置を記憶しておく。の２つの方法がある。（１）
の場合、バブルメモリヘのアクセスがあると処理装置か
ら送られて来たアドレスを参照して、マイナループのバ
ブルをトランスファゲート位置まで転送する。例えば定
位置をマイナアドレスｏとしアクセス要求にあつたアド
レスのうちマイナループに対応する部分のアドレスがｎ
とするとｎ回の回・転磁界を加えトランスファゲート位
置まで転送する。この後バブルはメージヤループに転送
（トランスファアウト）されて読出しまたは書込みの動
作が実行される。この方法での欠点は常にバブルの定位
置で止めるためバブルメモリの動作サイクフルタイムが
長くなるということである。即ちバブルを読み出しまた
は書込みしたのち再びマイナループに転送（トランスフ
ァイン）してからされにもとの定位置まで戻す必要があ
るということである。このトランスファインから定位置
に戻す時間５が不可避的に必要となるため、バブルのサ
イクルタイムはSモメiＴｃ：マイナループを１周する時
間）となる。また電源断のときの記憶内容の保訃のため
、動作中の電源断のときにも一般的には力位置にバブル
が戻るまでの期間電源出力を保証しなければならず電源
に対する要求条件が厳しくなり、従つてコスト上昇の原
因となる。 ！一方（２）の方法の場合はバブルメモリ
へのアクセスのアドレスとマイナループカウンタの内容
を比較し、一致がとれるまで回転磁界を与えて所望のマ
イナループ上のバブルをトランスファゲートに転送する
ものである。

この後にバブルはメージヤループに転送され読出しまた
は書込みの動作が実行され、これが終了するとバブルは
マイナループに再転送（トランスファイン）されてそこ
ですでての動作が終了する。バブルメモリの平均サイク
ルタイムは−３Ｔｃとなる。（アドレスの一致を検出Ｔ
ｃするまでの平均時間一十トランスファアウトからトラ
ンスファインまでの時間Ｔｃ）これは（１）のＴｃ時間
に比ベーでけのサイクルタイムが短縮されており、また
、電源断時の電源出力保証期間が短かくてすむ点でもこ
の方法の欠点は電源断のときにカウンタの内容が消失し
てしまうため、記憶内容保護のためすなわち次の電源投
入時にマイナカウンタの内容を回復させてやることが必
要となることである。

この一方法としてこのために特別に用意したインデック
ス用のバブルメモリを設け、電源投入時にこのバブルメ
モリの内容を読み出し、この情報より現在のマイナアド
レスを計算し−てマイナカウンタにセットする方法が考
えられる。しカルこのためには金物が増加しまた制御も
複雑となりコスト上昇の原因となる。本発明の目的は、
バブルメモリの平均動作サイクルタイムを長くすること
なく、記憶内容の保護５を行う制御方式を提供すること
にある。

本発明の他の目的は電源投入後何らの初期動作即ちマイ
ナループの停止位置を知ることなくかつただちに記憶動
作可能となるような制御方式を提供することにある。

４． 本発明のさらに他の目的はメージヤループ内にマイナア
ドレス情報を記憶させ、これを利用してマイナアドレス
を検知する制御方式を提供することにある。

本発明によればマイナループにバブルをトランスファイ
ンしたのちに停止したマイナループアドレスをメージヤ
ループ上に記憶させておき、動作開始時に、まずこのメ
ージヤループ上のマイナル５−プアドレスを読み出し、
この情報をマイナループの位置検出に利用するようにし
たことを特徴とする。

次に本発明の実施例につき図面を参照しながら説明する
。

一θ 第１図は典型的なメージヤ・マイナループ構成の
バブルメモリのチップの構成図を示したものである。

以下の説明を簡単にするためこのチップには欠陥はなく
また予備ループもないものとしておく。勿論欠陥があり
また予備のループを含むよう５な場合には既知の欠陥対
策の処置をすればよく、本発明の効果にはなんら影響し
ない。さて第１図に示すバブルメモリ素子は６４マイナ
ーループを有しており、各マイナループは１２８ビット
よりなつている。従つて素子当りの記憶容量は６４×１
２８即フち８キロビットである。第２図はこの素子８個
を使用して８キロバイトの記憶装置を構成したときのブ
ロック図を示したものである。

記憶部１は８個のバブルメモリ素子２，〜２８を含んで
いる。アドレスレジスタ３は８キロワードを指定するた
めの１３ビットのアドレス情報を格納しておくものて処
理装置（図示せず）からの情報がインターフェース回路
４を経由してセットされる。このアドレス情報はデータ
の転送開始アドレスとなる。アドレスレジスタ３は２つ
の部分に分割され上位７ビットはマイナアドレスを指定
するために使用され、下位６ビットはマイナループから
メージヤループへ同時に転送される情報６４ビットのう
ちの転送開始位置を指定するために使用する。メインコ
ントロール５はこの記憶装置全体の制御をつかさどるも
のであり、各種タイミングを発生し、回転磁界発生回路
６、トランスファゲート駆動回路７、消去駆動回路８を
制御するセンス回路９は記憶部からの読出しデータを増
巾・弁別する回路でこの出力は読出しレジスタ１０に接
続されている。さらに読出しレジスタ１０の出力はマイ
ナアドレスカウンタ１１と接続される他にインターフェ
ース回路４に接続されており記憶部からの読出しデータ
が処理装置へ送出される。選択回路１２は記憶部１へ書
込むデー夕を選択する回路で一つの入力はインターフェ
ース回路４と結ばれる処理装置からの情報を書込むデー
タとして選択でき、もう一つの入力は加算回路１５の出
力と結ばれていてこの加算回路の出力を書込データとし
て選択可能である。選択回路１ｚ２の力は発生駆動回路
１３と接続され、さらに発生駆動回路１３の出力は記憶
部１と接続されておりバブルの発生を制御する。次に第
３図はバブルメモリ素子内の停止時の具体的なアドレス
割り付けの一例を示すものであ．る。

検出器に最近端のマイナループ２０，に対応するメージ
ヤルーブ位置から検出器Ｄまでの距離をａとし、検出器
Ｄから発生器Ｇまでの距離をｂ）消去器Ａまでの距離を
Ｃ）マイナアドレスを記憶させる位置（以下Ｍ点と呼称
する）までの距離をｄとする。さてＭ点に記憶するマイ
ナアドレス情報は１つのマイナループが有する１２８ワ
ードのうちの１つを指定できなければよいから７ビット
の情報でよい。しかるに第２図で示した記憶装置の構成
においてはＭ点からの情報は８ビット得られるから、こ
のうちの７ビットをマイナアドレス情報として使用し、
残りの１ビットは使用しない。第３図においてマイナル
ープのアドレスの割り付けＭ点に記憶しているアドレス
をｉとすると、マイナアドレスのトランスファゲートよ
り距離ｄの位置がマイナアドレスのｉ番地と対応づけら
れる。以後順次アドレスが割り付けられている。次に第
２図、第３図を参照しながら具体的に動作の説明してい
く。

いま処理装置からインターフェース回路４を通して読出
しまたは書込みの動作指令をメインコントロール５が受
け取つたとする。ここでこの動作指令と同時もしくはこ
れ以前に読出しまたは書込みを行う開始アドレスはアド
レスレジスタ３にセットされているものとしておく。さ
てメインコントロール５は動作を開始するにあたつて回
転磁界発生回路６を起動する。６力起動されるとバブル
は転送しを開始し、Ｍ点の廿報はｄサイクルのちに検出
器Ｄを通り、センスＦ路９および読出レジスタ１０を経
由してマイナ７４ドレスカウンタ１１にセットされる。

これ以降ι．マイナアドレスカウンタ１１は回転磁界に
同調Ｉて歩進する。このカウンタの出力は比較回路１・
でアドレスレジスタの上位７ビットと比較さオる。この
マイナアドレスカウンタの歩進と比較の動作は一致が検
出されるまで繰り返される。一致が検出されると比較回
路１４の出力でトランスファゲート駆動回路７を有効に
し（トランスファアウト）所望のアドレスを含むマイナ
ループの６４ビットの情報をメージヤループに転送させ
る。メージヤループに転送されたバブルは通常の方法で
読出しまたは書込み動作が実行される。すなわち読出し
動作の場合は所望のバブルの検出器Ｄに達するまでぞ、
また書込み動作は所望のバブルが消去器Ａもしくは発生
器Ｇまて転送され、この後に処理装置とデータの送受を
開始し記憶動作を開始する。ここで注意しておくことは
最初Ｍ点に記憶されていたマイナアドレス情報は、上記
の動作中のいずれかの時点で消去しておかなければなら
ないことである。この時点は回転磁界発生回路６を起動
してからＭ点の情報が消去器Ａまでに達する時間であり
、これは〔ｃ −Ｉ−ｄ〕で表わされる距離だけバブル
を移動する時間である。従つてメインコＪントロール５
はこの時点で消去駆動回路７を有効にすることで消去を
実行すればよい。次に動作終率時のときの状態を考えて
みる。

このときはトランスファイン後バブルが停止した時点で
Ｍ点には次のマイナアドレスの情報を記憶し５ておかな
ければならない。次のマイナアドレスの情報はアドレス
レジスタ３の上位７ビットの２進情報をｎとすると〔ｎ
＋ｄ〕と計算される。またさかのぼつてこの情報を生成
する位置はマイナループからメージヤーループへ転送さ
れた最初のバｏルブ位置より〔ａ−ｄ〕の距離だけ前の
地点であるから、マイナループのバブルをメージヤルー
プへ転送した時点から計算すると〔（ａ＋ｂ）一（ａ−
ｄ）〕＝〔ｂ−ｄ〕となる。従つてメインコントロール
５の指示によりトランスファアウトし１５たのち〔ｎ＋
ｄ〕のサイクルののちに〔ｂ−ｄ〕の情報を発生駆動回
路１３で発生すればよい。ここで〔Ｎｆｄ〕の情報はア
ドレスレジスタ３の上位７ビットにｄを加算する加算回
路１５で発生させる。１０以上説明したごとく１回の読
出しまたは書込み動作においてＭ点から読み出された情
報でマイナアドレスを検知し、記憶動作終了後再び停止
位状態になつたときにＭ点への次のマイナアドレスを記
憶せしめることが可能であり、このような制御方法を特
用することにより、マイナアドレスの検知を容易にしま
た電源投入後なんらの初期動作を必要とせず動作可能と
なる。

なおここで二、三の補捉的な項目について触れておく、
まず１つはＭ点から検出器までの距離ｄをバブルが移動
する時間がすべての動作において必要となりバブルメモ
リのアクセスタイムおよびサイクルタイムがこの分だけ
増加する点である。

しかし平均的なアクセスタイム・サイクルタイムからみ
ればこの程度の時間増加はほとんど問題に ’ならない
。例えばｄ＝５とすると本実施例の場合、平均アクセス
タイムで５％、平均サイクルタイムで１．３％の増加率
になり、大容量のバブルメモリになれはますまずその増
加率は下りほとんど無視できる程度になる。もう一つの
点は１回の動作を終了したときＭ点のマイナアドレス情
報が（最後にアクセスしたマイナアドレス＋ｃ）になる
点である。

従つて連続して大量のデータを送受する場合本実施例で
説明した方法をそのまま適用すると平均のサイクルタ２
イム・アクセスタイムが長くなつてしまう。したがつて
このような場合の対策として若干の考慮が必要となる。
すなわち連続したデータの場合は動作終了後ただちに次
のマイナループからのバブルをメージヤループにトラン
スファインするように２制御すれはよく、サイクル・ア
クセスタイムを向上させることができる。勿論このこと
は本発明の意図をいささかも損なうものではない。さら
にもう一つの点はマイナアドレスが長くてＭ点からの情
報だけでは十分でない場合が考えらねる。

この場合はＭ点を２個あるいはそれ以上に増加させ（Ｍ
，、Ｍ２、・・・・・，・ ・・・・・・・・・）必要
な情報量が得られるように改良すれば良いことは容易に
推測される。本発明は以上説明したとくメージヤループ
上の適当な位置とマイナループのアドレスを記憶させヨ
ておくことにより、マイナアドレスを検知を容易にしか
つ電源断時の記憶保護を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図はメージヤ・マイナループ構成のバブルメモリ素
子を示す図、第２図は本発明のバブル記憶装置の一実施
例を示すブロック図、第３図はバブルメモリ素子内の具
体的なアドレス割り付けを示す図である。 １ ・・・・・・記憶部、２１〜２８・・・・・・バブ
ルメモリ素子、３・・・・・・アドレスレジスタ、４・
・・・・・インターフェース回路、５・・・・・・メイ
ンコントロール、６−＄・・・・回転磁界発生回路、７
・・・・・・トランスファゲート駆動回路、８ ・・・
・・・消去駆動回路、９ ・・・・・・センス回路、１
０・・・・・・読出レジスタ、１１・・・・・・マイナ
アドレスカウンタ、１２・・・・・・選択回路、１３・
・・・・・発生駆動回路、１４・・・・・・加算回路、
２０１〜２０６３・・・・・・マイナループ、２１・・
・・・・メージヤループ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メージヤ・マイナループ構成をとるバブル記憶素子
   を用いて構成した記憶装置において、動作開始時にはメ
   ージヤ・ループの適当な位置に記憶されたマイナループ
   アドレス情報を読み出し、マイナループ位置を検出する
   手段と、検知後前記マイナループアドレス情報を消去す
   る手段と、マイナループ位置検知ののち所望のバブルを
   メージヤ・ループに転送し記憶動作を行わせしめる手段
   と、動作終了時には前記メージヤ・ループの適当な位置
   に再び停止時のマイナループアドレス情報を記憶せしめ
   る手段を有することを特徴とするバブル記憶装置の制御
   方式。