NL8202365A - Serie-parallel-serie schuifregistergeheugen, hetwelk redundante parallelgeschakelde opslagregisters bevat, en afbeeldtoestel, voorzien van een zodanig georganiseerd beeldgeheugen. - Google Patents

Description

---- % f EHN 10.368 1 N.V. PHILIPS * GIOEILftMPENFiffiRIBKEN TE EINDHOVEN. "Serie-parallel-serie-schuifregistergeheugen, hetwelk redundante parallel-geschakelde qpslagregisters bevat, en afbeeldtoestel, voorzien van een zodanig georganiseerd beeldgeheugen".

De uitvinding betreft een serie-parallel-serie schuifre-gistergeheugen, bevattende een substraatlichaam met daarop aangebracht opslagposities cm per opslagpositie een in een meerwaardige, enkelvoudige fysische grootheid gerepresenteerd informatie-element op te slaan, 5 welk schuifregistergeheugen bevat een seriële informatieïngang voor elektrische signalen, een omzetter cm een ontvangen elektrisch signaal in de representatie van een informatie-element cm te zetten, een op de omzetter aangesloten serieel ingangs-register bevattende n"^ 1 eerste wisselposities, een aantal elk op een respektievelijke eerste wissel-10 positie aangesloten qpslagregisters, een middels respektievelijke tweede wisselposities op de opslagregisters aangesloten serieel uitgangsregister met een seriële informatieuitgang, welk schuifregistergeheugen een over-namebesturingsinrichting bevat cm repeterend na de vorming van n in-formatie-representaties in het ingangsregister deze informatierepresen-15 taties parallel in de qpslagregisters over te nonen alsmede evenzovele informatie-representaties vanuit de qpslagregisters aan het uitgangsregister te presenteren, doch ten overige alleen de in/uitgangs-registers te bekrachtigen, welk schuifregistergeheugen bevat een redun-dantiegenerator cm op basis van de ontvangst van p <(” n data-elerrenten 20 tenminste één additioneel, redundant kode-element te vonten ter opnaite in een reeks van genoemde n inf ormatierepresentaties. Zulke schuifregis-tergeheugens zijn bekend, en wel in twee kategorieën. Volgens het Ane-rikaanse Octrooischrift 4155121 is de fysieke grootheid een elektrische lading in een geïntegreerde kondensator. Deze lading wordt door elek-25 trische aansturing stapsgewijs doorgegeven: dit zijn zogenoemde ladings-gekoppelde elementen (charge-coupled devices) hetgeen een onderkategorie is van ladingsoverdragende elementen (charge transfer devices). Deze kunnen gebruikt worden voor tweewaardige informatie, voor informatie met een eindig aantal waarden ' groter dan.. twee, of voor analoge 30 informatie. Volgens het Amerikaanse octrooischrift 4073012 is de fysieke grootheid een lokale magnetisatie in een ferrimagnetisch materiaal, een magnetische bubble. De aandrijving van magnetische bubbles kan plaats- 8202365 EHN 10.368 2 vinden door een in het vlak van de sutstraatplaat roterend magneetveld, door bekrachtiging van op het substraat aangebrachte stroangeleiders, of qp andere wijze. Bij vervaardiging van zulke geheugens treden fouten op, en wel veelal in het relatief grote oppervlaktegehied, waarin de 5 opslagregisters zijn gesitueerd. Dan kan een opbrengstvergroting van het fabricageproces worden gerealiseerd door middel van redundante opslagregisters, bijvoorbeeld zulke die dan warden gebruikt in plaats van één of meer defekt bevonden opslagregisters. Het detekteren van defekte opslagregisters kan bijvoorbeeld als eindkontrole tijdens de fabricage 10 gebeuren. Tijdens het later gebruik van het schuifregistergeheugen kan dan een bepaalde informatiékorrektie worden ondernemen middels één of meer, telkens aan een groep databits toegevoegde redundante kodebits, die bijvoorbeeld gesubstitueerd kunnen worden voor een bijbehorende databit. Het detekteren van defekte opslagregisters kan ook tijdens be-15 drijf plaatsvinden, zoals beschreven in de Nederlandse Octrooi-aanvrage (PHN 10.369) van dezelfde aanvrager, die op dezelfde dag is ingediend als de onderhavige aanvrage, en welke hierin geïhkorporeerd zij bij wijze van referentie. Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding cm de redundante kodebits, die pas gegenereerd kunnen worden 20 na ontvangst van de bijbehorende databits aan de uitgang van het schuifregistergeheugen reeds beschikbaar te hebben vóór de desbetreffende databits qp diezelfde uitgang worden gepresenteerd, onder meer cm de opslaglengte (gerekend in perioden van de aandrijving) van het schuifregistergeheugen onafhankelijk te doen zijn van meerdere of mindere 25 mate van toegevoegde redundantie. De uitvinding realiseert de doelstelling doordat hij het kenmerk heeft dat genoemde redundantiegeneratar een ingebouwde vertraging bevat cm genoemd ten minste één redundant kode-element later aan genoemde informatie-ingang toe te voeren dan de bijbehorende groep data-elementen,dat voor genoemde groep dataelemsnten 30 de opslagregisters een lengte hebben van m^ 1 qpslagposities ter vorming van een binnen die groep dataelemsnten uniforme opslaglengte van tenminste 3n qpslagposities tussen seriële informatie-ingang en seriële infor-matie-uitgang, en voor het bijbehorende tenminste ene redundante kode-element een lengte van 1 < t ^ (m-1) qpslagposities cm daarvoor een 35 opslaglengte te vormen die tenminste 2n opslagposities bevat doch tenminste n qpslagposities kleiner is dan genoemde uniforme opslaglengte, en dat voorts een redundantieverminderingselement aanwezig is met een in- 8202365 ΡΗΝ 10.368 3 » ί * i gebouwde vertraging cm genoemde ten minste ene redundantie kode-element te verwerken tesamen met de bijbehorende# later aan genoemde informatie-uitgang verschijnende groep data-elementen. Zo is de redundantie-orga-nisatie voor een gebruiker van het schuifregistergeheugen onzichtbaar.

5 Het is gunstig als binnen elke groep van n achtereenvolgens aan de infarmatie-ingang aangeboden bits er tenminste twee redundante kode-elementen zijn# en dat voor deze redundate kode-elemsnten het schuif registergeheugen een tweede uniforme opslaglengte heeft. Dit geeft een eenvoudige organisatie# doordat het aantal verschillende opslagleng-10 ten bijvoorbeeld niet groter is dan twee.

Het is gunstig als genoemde redundatiegenerator en redundan-tieverminderingselement een onthoudelanent bevatten voor het opnemen van een op een kodeelement gekopieerd datareLement, respektievelijk voor het resubstitueren van dat kode-element op de positie van het originerende 15 data-element binnen de betreffende groep data-elementen. Zo kan gemakkelijk een redundant opslagregister als het ware gesubstitueerd worden voor een defekt bevonden opslagregister, zodat dit laatste wordt genegeerd. Dit vereenvoudigt de besturing.

Het is gunstig als de opslagregisters modulair opgestelde 20 qpslagposities bevatten, waarbij een voor: een redundant kode-element bestemd opslagregister een modulepositie bevat die geheel deel uitmaakt van een naburige opslagpositie van datzelfde opslagregister, door vergroting van laatstgenoemde opslagpositie. Dit geeft een eenvoudige realisa— tie, zoals later zal blijken. In een ander geval· is het sons ook voor-25 delig cm het gebied van een "weggevallen" opslagpositie te verdelen onder een aantal andere qpslagposities.

Het is gunstig als de opslagposities, de omzetter, redundan-tiegenerator, en redundantieverminderingselement geschikt zijn voor het verwerken van tweewaardige data-elementen, respektievelijk kode-elenenten, 30 Zo'n schuifregistergeheugen is eenvoudig, en goed bruikbaar in systemen waarin, al dan niet na analoog-digitaal omzetting, slechts binaire signalen worden verwerkt...

De uitvinding betreft mede een substraatlichaam, bevattende een serieel ingangsregister, een serieel uitgangsregister, en een aantal 35 n y 1 parallel tussen ingangsregister en uitgangsregister geschakelde opslagregisters van onderling verschillende lengten ter opname in een serie-parallel-serie-schuifregistergeheugen volgens het .voorgaande.

8202365 * t » PHN 10.368 4

Het is duidelijk dat redundantievergroting en redundantievermindering zowel door mede op hetzelfde substraatlichaam aangebrachte onderdelen, als door uitwendig aangebrachte circuits kunnen worden geëffektueerd.

De keuze zal veelal door de gebruikte technologie warden ingegeven.

5 De uitvinding betreft mede een geheugensysteem, bevattende tenminste twee serie-parallel-serie-schuifregistersgeheugen, net onderling gelijke opslagkonfiguraties, en waarvan er tenminste één een serie-paralle-serieschuifregistergeheugen is volgens het. voorgaande, waarbij een synchronisatie-inrichting aanwezig is om genoemde tenminste 10 twee serie-parallel-serie-schuifregistergéheugens tenminste isochroon op bitniveau te besturen. Veelal zal zelfs een gelijke opslagkonfigu-ratie worden gekozen, dat wil zeggen dat de serie- en parallel-gedeelten van de geheugens dezelfde lengten hebben, zodat ode de inherente vertraging van de data-informatie overeenkomt. Daarbij kan de wijze van redun-15 dantie-organisatie onderling verschillend zijn. Voorts zijn twee repeterende verschijnselen isochroon als ze ten opzichte van eikaars terug-keercyclus wederzijds telkens een vaste tijdspositie vertonen. Synchroon is dan een onderkategarie van isochroon.

De uitvinding betreft mede een afbeeldtoestel, voorzien van 90 een serie-parallel-serie-schuifregistergeheugen, respektievelijk een geheugensysteem volgens het voorgaande, waarbij de opslagcapaciteit van geheugen, respektievelijk van geheugensysteem voldoende is voor een tweedimensionaal volgens beeldlijnen georganiseerd beeldveld. Dit geeft een zeer voordelige toepassing van zulke schuifregistergeheugens.

25 KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

De uitvinding wordt nader uitgelegd aan de hand van enkele figuren.

Fig. 1 geeft een schema van een serie-parallel-serie-schuif-registergeheugen.

30 Fig. 2 geeft een blokschema van een afbeeldtoestel met zo een schuifregistergeheugen.

Fig. 3 geeft een eerste uitvoering van een verbeterd detail van zo een schuif registergeheugen.

Fig. 4 geeft een tweede uitvoering van een verbeterd detail 35 van zo een schuifregistergeheugen.

Fig. 5a geeft een besturingsinrichting voor zo een schuif-registergeheugen.

8202365 1 ( » - ‘i PHN 10.368 5

Fig. 5b geeft daarbij een tijdsdiagram van besturings- signalen.

Fig. 6 geeft een derde uitvoering van een gemodificeerd schuifregistergeheugen.

S BESCHRIJVING VSN DE VOORKEÜRSÜITVDERING

Fig. 1 geeft een schema van een serie-parallel-serie-schuif-registergeheugen, waarmee de uitvinding realiseerbaar is. In hoofdzaak zijn slechts de seriële in/uitgangsregisters, en de cpslagregisters aangegeven. De opslagposities zijn door zwarte stippen aangegeven, 10 de fysieke belichaming wordt nader beschouwd. Element 20 is een seriële informatieingang voor elektrische signalen. Dit kunnen tweewaardige, diskreet-meerwaardige of analoge signalen zijn, maar veelal zal hierna eenvoudshalve slechts het tweewaardige geval beschouwd worden. Element 22 is een onzetter cm de elektrische signalen in een representatie 15 daarvan cm te zetten. Zo wordt dus een signaalpuls cmgezet in een la-dingshoeveelheid of bijvoorbeeld In een magnetische bubble. Deze omzetter kan op lijn 24 een afzenderlijk synchronisatie- of besturings-signaal ontvangen. De opslagposities tussen de indikaties 26 en 28 vormen daarenboven wisselposities, doordat ze van één kant een repre-20 sentatie kunnen ontvangen en deze seléktief naar één van twee verdere kanten kunnen afgeven. In dit voorbeeld zijn er 24 van zulke wisselposities. Zo is het serie-ingangsregister gevormd. De opslagposities tussen de indikaties 30 en 32 vormen wisselposities doordat ze van twee kanten een informatierepresentatie kunnen ontvangen en deze naar een ver-25 dere kant kunnen afgeven. In dit voorbeeld zijn er 24 van zulke wisselposities cm het serie-uitgangsregister te vormen. Tussen de indikaties 28 en 32 liggen dertien opslagpos ities *als de wisselposities die van in- of uitgangsregister mede deeluitmaken buiten beschouwing warden gelaten. Zo is een opslagregister gevormd. Er zijn 24 van zulke opslag-30 registers daarvan hebben een viertal bij indikaties 38, respektievelijk 40, echter elk één cpslagpositie minder, wat telkens is gesymboliseerd, doordat een zwarte stip is weggelaten en de voorgaande en volgende qp-slagpositie van dat opslagregister door een lijntje zijn verbonden.

Deze verkorte opslagregisters zijn bestemd voor redundante kode-elemen-35 ten; de verwerking van deze kode-elementen wordt voorts nader uitgelegd bij de bespreking van Fig. 5a. op het serie-uitgangsregister is aangesloten een omzetter 34 cm cp de uitgang 36 daarvan een elektrisch signaaL

8202365 PHN 10.368 6 af te geven waarmee de voorbijgaand, opgeslagen informatie voor verder gebruik beschikbaar kant. Eventueel kan nog een besturingssignaal qp - ingang 35 worden ontvangen. Het geheugen kent aldus twee soorten opslagregisters, waarvoor het aantal opslagposities één verschilt. Op zich-5 zelf kunnen naast de gewone opslagregisters, en de redundante opslag-registers met één opslagpositie minder/ ook verdere opslagregisters met weer andere aantallen opslagposities aanwezig zijn. Het geheugen wordt dan als volgt bedreven. De in te schrijven informatie wordt volgens tien achtereenvolgende perioden van de aandrijving van het 10 serie-ingangsregister aangeboden, vervolgens warden er twee redundante kodebits aangeboden, die met de eerdere tien databits een foutherstellencë datagroep vormen, bijvoorbeeld middels een fanther.stellende kode of doordat ze plaatsvervangende bits bevatten ter replikatie van die, welke een defékt opslagregister zouden passeren. Als de data-elementen meer 15 dan twee waarden kunnen hebben zal in het algemeen een data-element op een kode-element gerepliceerd worden. De fcutherstellende kodes voor tweewaardige informatie-elementen worden In de litteratuur ruimschoots beschreven. Zo kan bijvoorbeeld in een aantal (2^-1) informa-tiebits altijd één willekeurige bitfout gekorrigeerd warden als zich daar-20 enter q redundante kodebits bevinden. Bij toevoeging van slechts twee redundante kodebits betekent dat een drievoudige meerderheidskode voor slechts êên databit (bijvoorbeeld juist een meest-signifikante databit)

Het presenteren van twaalf informatiebits wordt na het eerder beschrevene nog eenmaal herhaald. Als de aldus gevormde 24 informatiebits gealigneerd 25 zijn met het interval tussen de indikaties 26 en 28 warden ze parallel in het opslagregister overgenomen door desbetreffende bekrachtiging van de ingangswissels. Tegelijk wordt dan een zelfde informatie-hoeveelheid aangeboden aan het serie-uitgangsregister ai warden voorts alle bits in de opslagregisters êên positie naar beneden aangedreven. Daarna repeteert 30 de cyclus. Voor de niet-redundante bits is de opslaglengte van het schuif -registergeheugen gelijk aan 14x24 perioden van de aandrijving, waarbij de lengten van seriële registers overeenkomt met 24 zulke perioden. Voor de redundante bits is de opslaglengte van het schuifregistergeheugen gelijk aan 13x24 perioden van de aandrijving. Zo verschijnen dus de redun-35 dantiekodebits aan uitgang 36 vóórdat de databits waarop zij betrekking hebben (ten opzichte waarvan ze de redundantie implementeren) aan dezelfde uitgang verschijnen, doordat voor hun de opslaglengte van het schuifregistergeheugen kleiner is.

8202365 ' e PHN 10.368 7

Fig. 2 geeft een blokschema van een afbeeldtoestel met zo een schuif registergeheugen. Het beeld is georganiseerd als een normaal televisiebeeld met bijvoorbeeld 920 beeldpunten per beeldlijn. Op ingang 40 arriveert het samengestelde videosignaal (composite video).

5 In de ontleedschakeling 42 wordt hieruit het signaal van de beeldpunt-frékwentie, bijvoorbeeld 17,7 MHZ afgeleid, en verder lijnterugslag- en beeldterugslagsignalen. Voorts kan voor elk beeldpunt de analoge informatie worden omgezet in een bitreeks van bijvoorbeeld 8 bits, welke op uitgang 48 verschijnt. Van deze 8 vordt er in de figuur van slechts 10 êên de verwerking weergegeven. Voor de andere zeven bits zijn zeven overeenkomstige schakelingen aanwezig die synchroon nét de afgebeelde schakeling worden bedreven. Het is ook mogelijk dat deze acht bits over een kleiner aantal dan acht serie-parallel-serie-schuifregisters worden verdeeld middels een denultiplexing van de acht databits volgens 15 bijvoorbeeld 2:1. Ook het omgekeerde is mogelijk, bijvoorbeeld doordat van opvolgende beeldpunten de databits cyclisch over twee of neer groepen van acht serie-parallel-serie schuif registers warden gemultiplext. Be-handelingsblok 50 bevat de redundantiegeneratcr cm aan een aantal p databits telkens een vast aantal additionele, redundante kodebits toe te 20 voegen. Met name kan dit betreffen een kopie van êên of meer van de databits zodat een groep van n infcrmatiebits êên of meer databits in twee- of meervoud bevat. Het behandelingsblok 50 ontvangt als synchro-nisatiesignalen de beeldpuntfrekwentiesignalen op lijn 44 en de lijnte-rugslagsignalen op lijn 46. Het is mogelijk dat bij elke beeldlijn de-25 zelfde beeldpunten in de reeks gebruikt worden, terwijl ten hoogste een voorafbepaald aantal infcrmatiebits (die anders een defekt opslagregis-ter zouden moeten doorlopen) werden gekopieerd , op redundante bitposities. Deze kopiëring wordt bestuurd door het aanwijsgeheugen 60 dat de te kopiëren bits aanwijst. Het is ook mogelijk on tenminste een deel van 30 de redundante kodebits te gebruiken voor het detekteren van defekt e opslagregisters, bijvoorbeeld met een meerderheidskode. Bij elke beeldlijn wordt dan een respektievelijk aantal databits gekopieerd en juist deze aan de verkorte opslagregisters toegevoerd, zodat ze aan de uitgang van het schuif registergeheugen bereid staan voordat de bijbehorende da-35 tabits verschijnen. Per beeldlijn geeft het behandelingsblok 50 dus achtereenvolgens af: de 920 beeldbits, de redundante kodebits, en zoveel loze bits als toegevoerd moeten warden aan niet te gebruiken redundante 8202365 PHN 10.368 8 opslagregisters. Daarbij worden de redundante bits die uiterlijk beschikbaar konen als alle infarmatiebits waarop ze betrekking hebben behandeld zijn, na die infarmatiebits aan het schuifregister gepresenteerd op zo'n manier dat ze de verkorte opslagregisters doorlopen. Op 5 uitgang 32 is het serie-parallel-serie schnifregistergeheugen aangesloten, dat bijvoorbeeld op analoge manier als in fig. 1 is georganiseerd. Bij voorkeur zijn er 920 opslagregisters voor infarmatiebits en êên blok van 60 verkorte opslagregisters voor redundantiebits.

Dit blok kan op verschillende posities in een arrangement volgens 10 fig. 1 geplaceerd zijn. Het serie-parallel-serie-géheugen 54 ontvangt de signalen van de beeldpuntfrekwentie om de ingangs/uitgangsregisters te bekrachtigen en voor de onzetters 22 en 34 in fig. 1. Voorts ontvangt het schuifregistergehaigen 54· de lijnterugslagsignalen cm de opslagregisters te bekrachtigen. In deze vereenvoudigde opzet is niet aan-15 gegeven de schakeling die nodig is cm per beeldlijn precies het juiste aantal bekrachtigingspulsen aan de in/uitgangsregisters toe te voeren. Dit aantal is dan bijvoorbeeld gelijk aan 980. Blok 56 stelt voor een redundantieverminderingsinrichting cm de van defèkte opslagregisters afkomstige databits door redundante kodebits te substitueren. Hiertoe 20 ontvangt blok 56 van het aanwijsgeheugen 60 qp lijn 62 de· informatie, welke opslagregisters onbetrouwbaar zijn. De informaties qp de lijnen 61 en 62 zullen dan gewoonlijk identiek, zijn. In bepaalde gevallen kan blok 56 een schakeling bevatten on door vergelijking van redundante kodebits en bijbehorende databits een qpslagregister als "goed" of als 25 "defekt" te klassificeren. De desbetreffende informatie moet dan aan het aanwijsgeheugen 160 worden toegevoerd cm voortaan aan een defekt qpslagregister steeds een redundante kodebit en bijbehorend opslag-register toe te wijzen. Na substitutie wordt de beeldinformatie geher-formatteerd en zonder toegevoegde redundante kodebits, gepresenteerd 30 op uitgang 66. Daarop is aangesloten een digitaal-analoog omzetter cum de eigenlijke afbeeldinrichting 68 die van konventionele aard kan zijn. Deze ontvangt nog de signalen van de beeldpuntfrekwentie en de lijnterugslag en beeldterugslagsignalen.

Het beeldgeheugen kan werden gebruikt cm bepaalde bewerkin-35 gen op het beeld uit te voeren; het kan ook worden gebruikt cm het beeld enige tijd op te slaan middels een terugkoppelverbinding. Er kunnen ook beeldgeheugens voor meer beelden parallel aanwezig zijn, met selektie- 8202365 1 t * % « PHN 10.368 9 schakelaars aan in- en uitgang. Er kunnen ook meerdere beelrigpbptiggn.c! in een multiplex organisatie qp uitgang 48 zijn aangesloten.

Fig. 3 geeft een eerste uitvoering van een verbeterd detail van zo een schuifregistergeheugen, en wel uitgevoerd voor een ladings-5 overdragende inrichting. Hier is alleen aangegeven een klein deel van de qpslagregisters, waarbij enkele modulair geplaatste en één vergrote cpslagpositie zijn getoond. De globale technologie van zo'n serie-pa-rallel-serie-schuifregistergeheugen is beschreven in de oudere Nederlandse Octrooiaanvrage 8104102 (PHN 10138) van dezelfde aanvrager die 10 hierbij geïncorporeerd zij bij wijze van referentie. De figuur toont allereerst een bovenaanzicht, en voorts twee doorsneden volgens de pijlen AA en EB in sterk geschematiseerde vorm. In het bovenaanzicht lopen de ladingsoverdrachtskanalen van boven naar beneden. Het schuif-register is bijvoorbeeld uitgevoerd met een p-type halfgeleider sub-15 straat (103, respektievelijk 132). De ladingsoverdrachtskanalen zijn gedefinieerd doordat een relatief dikke veldoxidelaag (Si02) strook-vormige uitsparingen (134, 136, 138) vertoont ter plaatse van deze kanalen. De kanalen zijn bijvoorbeeld 5 mikron breed, de scheidende randen zijn bijvoorbeeld 2 mikron breed, de laagdikte is bijvoorbeeld 20 mikron. Onder het oxydepatroon is ter voorkaning van parasitaire kanaalvarming lokaal de p-dotering vergroot. Ter plaatse van de kanalen is de substraatlaag bedekt met een isolerende siliciumoxyde laag van 0,05 - 0,07 mikron dik. Op deze laag is in het uitvoeringsvoorbeeld een tweelaags bedradingssysteem aangebracht, dat in de figuur van links 25 naar rechts lopende stroken caivat. Het aantal bedradingslagen kan ook groter dan twee zijn. Nu is daar in de eerste plaats een reeks elektrodes van bijvoorbeeld polykristallijn silicium (100, 102, 104, die zowel in bovenaanzicht als in doorsnede zijn getoond). Alternerend daarmee geplaatst is een tweede reeks van elektrodes (140-146) die bij-30 voorbeeld van aluminium zijn vervaardigd. De twee stellen geleiders overlappen elkaar gedeeltelijk en zijn onderling door een niet-getekende extra laag oxide geïsoleerd. Eenvoudshalve is dit tweede stel geleiders in bovenaanzicht niet weergegeven. De elektroden kunnen in een tweefase aansturing worden bekrachtigd. Daarbij zijn dan telkens twee elektroden 35 uit de verschillende lagen doorverbonden, dus bijvoorbeeld de paren 100/140, 102/142, 104/144: deze doorverbinding bepaalt de transport-richting. De doorverbinding 100/142, 102/144 zou dan de tegengestelde 8202365 ♦ · w PHN 10.368 10 transportrichting geven. In een tweefasenbedrijf zijn verder de elektrodes 100 en 104 onderling en verder steeds met de niet-getëeide alternerende elektrodes van de laag polys iliciumelektrodes doorverbonden.

Ze zijn dienovereenkomstig elektrisch gescheiden van elektrode 102 die 5 op zijn beurt met de andere/ alternerend geplaatste, elektrodes van de laag polysiciliciumelektrodes is doorverbonden. Nu vormt voor elk respektievelijk kanaal het gedeelte onder een polysilicium lijn een ladingsopslaggebiedj e. In een tweefasen-bedrij f zijn in een bepaald kanaal de achtereenvolgende cpslaggebiedjes dan alternerend "gevuld" en 10 "leeg". Docor de tussen twee qpslaggebiedjes gelegen aluminiunrelèktrode de juiste potentiaal te geven wordt een ladingsweg tussen twee naasteen gelegen opslaggebiedjes doorlaatbaar. Na herstel van de oorspronkelijke potentialen is de lading dan één opslagpositie doorgegeven, doordat de polysilicium elektrodes telkens aan de bijbehorende aluminiumrelek-15 trode zijn gekoppeld: daardoor ontstaat dan een voorkeursrichting.

Na twee aansturingen (even, respektievelijk oneven stellen geleiders) zijn de ladingen over twee opslagposities verplaatst en kan een volgende aansturingscyclus warden gestart.

Op soortgelijke manier kan een aansturing met meer, bijvoor-20 beeld met drie fases worden'geeffektueerd. Dan is elke polysilicium elektrode verbanden met die, welke twee plaatsen verder ligt. Dan is van elke drie opeenvolgende opslag-posities er één leeg, en de verdere twee gevuld. Door aansturing van een stel polysiliciuitrelektrodes warden dan als het ware de lege plaatsen over één opslagpositie verplaatst 25 (dit betreft dus evenals eerder een tweelaags bedradingssysteem).

De kanalen zijn aangegeven met 110, 112, 114, waarbij de indikaties 112, 114 een kanaal met standaardlengte indiceren en de indikatie 110 een verkort kanaal: ter plaatse is de isolatie tussen twee opvolgende polysiliciumeléktrodes te niet gedaan door een extra 30 diffusie. De diffusie wordt geëffektueerd door een masker, waarvan de onttrek (venster) door een stippellijn is aangegeven. Het eigenlijke door diffusie beïnvloede gebied is gearceerd, waarbij blijkt dat de randen van de polysiliciumelektrodes 100, 102 het diffusievenster meedefiniëren aan boven- en onderzijde.

35 De definitie aan linker en rechterzijde wordt door een speciaal masker geëffektueerd: de rand van het effekt is gestippeld aangegeven. Dit wordt mede bepaald door het feit dat diffusie in de verdikte randen van 8202355 I · ^ m PHN 10.368 11 veldoxyde weinig of geen invloed heeft. Op deze manier zijn dus twee ladingsopslagplaatsen als het ware net elkaar gekoppeld. In de doorsnede is deze diffusie alleen wat betreft de plaats aangegeven. De diffusie-processtap wordt uitgevoerd na het aanbrengen van de polysiliciumelek-5 trodes, maar voor het aanbrengen van de aluminiumelektrodes. Als dus de isolatie tussen de opslagposities ter plaatse van elektrodes 102 en jLS f 21^1*1 104/docr een adequate aansturing dan . drie opeenvolgende opslagposities gekoppeld en kan een infarmatierepresentatie over twee opslagposities verplaatst worden (als de voorkeursverplaatsingsrichting in 10 de figuur van boven naar beneden is). Bij de andere voorkeursverplaatsin^· richting vordt deze verplaatsing over twee opslagposities juist uitgevoerd als de barriëre onder aluminiumelektrode 140 tijdelijk doorlaatbaar is. Zo heeft het kanaal 110 dan dus één opslagpositie minder, want die modulepositie maakt deel uit van. de naburige opslagpositie.

15 Ook in perioden van aandrijving uitgedrukt is dan de lengte van kanaal 110 een eenheid kleiner. Cp overeenkomstige manier kan de lengte van een cpslagregister over meer dan een opslagpositie worden verminderd.

Er wordt nog opgemerkt dat in de doorsneden AA en BB ten opzichte van' het substraat-lichaam de vertikale positionering uiteengetrokken is 20 weergegeven (exploded view).

Pig. 4 geeft een tweede uitvoering van een verbeterd detail van zo een schuif registergeheugen. De algemene opzet van de gecmetrise-ring kant overeen met die van de fig. 3. In dit geval is door een specifieke maskervorm de polysiliciumgeleider 116 afwijkend gevormd middels 25 een uitstulping bij 118; de polysiütiumeléktrode 122 heeft als het ware een stuk moeten af staan. Ook in deze konfiguratie zijn de opslagposities bij 118 en 120 doorverbonden zodat het desbetreffende cpslagregister een in periodes van de aandrijving uitgedrukte, één eenheid geringere afmeting bezit. Beide uitvoeringsvormen van figs. 3, 4 hebben 30 hun eigen voordelen.

fig. 5a geeft een besturingsinrichting voor zo een schuif-registergeheugen. Eerst wordt het bedrijf, zonder dat korrektie nodig is, beschouwd. Pig. 5b geeft bij Pig. 5a een tijdsdiagram van besturings-signalen. Cp ingang 200 arriveren de databits, in dit eenvoudige voor-35 beeld in groepen van zes; telkens tesamen met zes synchronisatiepulsen op lijn 226. De besturingsinrichting 216 geeft dan zes seriepulsen aan het schuifregistergeheugen 206/208/210, waardoor de zes databits 8202365 PHN 10.368 12 in het serie-ïngangsregister worden qpgencmen. (Fig. 5b, eerste regel, 250). Vanuit een niet-aangegeven lijn van het aanwijsgeheugen is de informatie ontvangen dat alle parallelle qpslagregisters in arde zijn, zodat geen substitutie hoeft plaats te vinden. Daarom kan het schuif -5 register 202 gevuld worden met willekeurige informatiebits: hiervoor zijn gekozen de laatste vier databits: de eerste vier aandrijfpulsen op lijn 218 (tweede regel in fig. 5b) vallen dus samen met de derde tot en met zesde puls op de eerste regel van fig. 5b. Daarna wordt de schakelaar 204 ongesteld door een niet-aangegeven signaal, zodat de 10 uitgang van schuifregister 202 aan de ingang van schuifregister 206 is verbonden. Daarop ontvangen de schuif registers 202, 206 en 210 vier schuifpulsen en is het serie-ingangsregister gevuld (vier bits zijn dus in tweevoud aanwezig). Aan het einde van deze tien pulsen wordt schakelaar 204 weer in de stand gezet, waarin in ingang 200 direkt met 15 serie-ingangsregister 206 is gekoppeld. Daarna krijgt het registergeheu-gen 208 een parallelpuls, waardoor de gehele inhoud één plaats naar beneden schuift. Als de vier (arbitraire) redundante bits in het serie-uitgangsregister verschijnen werden ze ingeschoven in register 212 middels klokpulsen qp lijn 222 (Fig. 5b, derde regel, laatste vier 20' klokpulsen). De bijbehorende databits verschijnen pas in de volgende cyclus. Als ze verschijnen gaan ze via sdbdcelaar 214 direkt naar het geklokte uitgangselement 230 (Fig. 5b, vierde regel) en naar de ge-bruikersuitgang. Zo is de redundantie weer verwijderd.

De volgende vier regels van fig. 5b kanen met de eerste 25 vier overeen voor het geval dat de twee meest rechtse qpslagregisters van schuifregistergeheugen 208 defekt zijn: de eerste twee databits qp de vijfde regel moeten dan dus aan register 202 warden toegevoerd<.

Aan het eind van de zes databits warden nu alleen de vijfde en zesde nog (loos) aan schuifregister 202 toegevoerd. Het vullen van register 30 212 (zevende regel, meest rechtse vier aanstuurpulsen) gebeurt op dezelfde manier. Nu echter wordt bij het begin van een nieuwe reeks bits eerst de schakelaar 214 ongesteld, zodat de uitgang van schuifregister 212 met uitgangselement is verbonden. Deze omschakeling is door een vertikale streepjeslijn "214" aangegeven, evenals dit eerder 35 voor schakelaar 204 is gebeurd. Nadat de twee substitutie-bits aan uitgangselement 230 zijn toegevoerd, wordt de schakelaar 214 weer ongesteld (vertikale streepjeslijn) en is de besturing overeenkomstig de 8202365 r r ___ _ PHN 10.368 13 bovenste helft van fig. 5b. Het kan onder cmstandigheden voorkonen dat schakelaar 214 voor elke substitutiebit zowel heengesteld als teruggesteld moet warden. De besturing van schakelaar 214 is niet aangegeven.

Door middel van testinformatie kan de integriteit van de op-5 slagregisters warden vastgesteld. Als een serieel in/uitgangsregister defekt is, is het schuifregistergèheugen onbruikbaar. Als een opslag-register defekt is, wordt het nimmer daarvan (dit loopt van rechts naar links in de. figuur) opgeslagen. De testinfarmatie kan bijvoorbeeld bestaan uit een aantal inf armatiereeksen, zoals 000000, 010101, 101010, 10 111111, en deze dan wser in een bepaalde opeenvolging. De besturings- inrichting bevat een teller die telkens de pulsen op lijn 226 telt .

Als de teller stand overeenkomt met het nummer van een defekt opslag-register, ontvangt ook schuif register 202 een puls, waardoor de voor dat qpslagregister bestemde infarmatiebit ook in register 202 wordt opge-15 slagen. Eenvoudshalve is bij fig. 5b verondersteld dat in- en uitgang onderling synchroon bestuurd wcarden Uiteraard kan hier een faseverschil optreden, zowel op bitniveau, als op regelniveau. In het laatste geval vinden bijvoorbeeld het opnemen van' een groep inforanatiebits en het afgeven van een groep informatiebits door de parallelle opslagregisters 20 plaats volgens een alternerende synchronisatie.

Fig. 6 geeft een derde uitvoering van een gemodificeerd schuifregistergeheugen voor gebruik met magnetische bubbles. Deze uitvoering bouwt voort op een schuifregistergeheugen dat is beschreven in de vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 7905543 (PHN 9531) 25 van dezelfde aanvrager. De magnetische bubbles warden onderhouden in een plaat (substraat) van ferrimagnetisch materiaal door middel van een dwars op de plaat staand achtergrond(bias) magneetveld. De aandrijving vindt plaats door bekrachtiging van min of meer kanteelsgewij ze, respek-tievelijk sinusvormige, op het substraat aangetrachte stroemgeleiders.

30 Ook de bekrachtiging geschiedt door alternerend gerichte, min of meer kanteelvormige stronen. De schuif registers werken unidirektioneel doordat ze voorzien zijn van daartoe strekkende elementen van bijvoorbeeld permalloy, die eveneens op het substraatlichaam zijn aangebracht en eenvoudshalve in de figuur niet getoond.

35 Het ingangsregister loopt hier van indikatie 300 tot indi- katie 302. De generatoren voor de aandrijstronen zijn niet aangegeven, en evenmin de generatoren voor de magnetische bubbles. In elke opvol- 8202365 PHN 10.368 14 gende periode van de geleider (meandergeleider) van het ingangsregister kan een magnetische bobble worden aangedreven. Tussen de indikaties respektievelijk 304-314 en respéktievelijk 316-326 bevinden zich de opslagregisters. Deze hebben in eerste instantie een overeenkomstige 5 vorm als het serie-ingangsregister. De generator voor de aandrijf stromen daarin is niet aangegeven. De opslagregisters kunnen parallel op de generator zijn aangesloten, maar dan moeten er middelen voorzien zijn cm een kortsluiten van het ingangsregister daardoor te vermijden. Weerstanden in serie met de opslagregisters zijn toepasselijk. Tussen de ^ indikaties 328 en 330 bevindt zich het serie-uitgangsregister, waarvoor de stroomgenerator, en de in de richting van indikatie 330 aan te brengen bubble-detektor niet zijn aangegeven. Als een magnetische bubble langs het ingangsregister is aangedreven tot de ingangspositie van een opslagregisters, kan hij door een bekrachtiging van de bij het be-15 treffende opslagregister behorende meandergeleider in dat cpslag-register worden overgenomen. Als deze bubble na een aantal perioden van de stroom in de bij het opslagregister beherende meandergeleider in de uitgangspositie van dat opslagregister is gekomen, kan hij · door het bekrachtigen van de bij het uitgangsregister behorende meander-20 geleider warden afgevoerd.

De figuur toont een serie-ingangsregister tussen de indikaties 300 en 302, een serie-uitgangsregister tussen de indikaties 328 en 330, en zes opslagregisters tussen de indikaties 304-314 en respéktievelijk 316-326. De linkse twee opslagregisters hebben (inclusief 25 de wisselposities) een lengte van 8½ periode, de rechtse vier een lengte van 9½ periode. De linkse twee kunnen gereserveerd zijn voor redundante bits die dan verschijnen voordat de databits waar ze cp betrekking hebben, aan de uitgang verschijnen* 30 35 8202365

Claims (10)

1. Serie-parallel-serie schuif registergeheugen, bevattende een substraatlichaam met daarop aangebracht opgslagposities om per opslag-positie een in een meerwaardige, enkelvoudige fysische grootheid gerepresenteerd informatie-element op te slaan, welk schuif registergeheugen 5 bevat een seriële informatieïngang voor elektrische signalen, een omzetter cm een ontvangen elektrisch signaal in de representatie van een informatie-element on te zetten, een op de omzetter aangesloten serieel de ingangsregister 206 bevattenen> 1 eerste wisselposities, een aantal elk op een respektievelijke eerste wisselpositie aangesloten opslag-10 registers 208, een middels respektievelijke tweede wisselposities op de opslagregisters aangesloten serieel uitgangsregister 210 met een seriële informatie-uitgang, welk schuifregistergeheugen een ovemaire-besturingsinrichting bevat om repeterend na de vorming van n informatie-representaties in het ingangsregister deze informatie-representaties 1 e parallel in de opslagregisters over te nemen alsmede evenzovele informatie-representaties vanuit de opslagregisters aan het uitgangsregister te presenteren, doch ten overige alleen de in/uitgangsregisters te bekrachtigen, welk schuifregistergeheugen bevat een redundantiegenerator (202, 204) cm op basis van de ontvangst van ρζη data-elementen tenminste 20 één additioneel, redundant kode-element te vannen ter opname in een reeks van genoemde n informatie-representaties, met het kenmerk, dat genoemde redundantiegenerator een ingebouwde vertraging bevat om genoemd ten minste één redundant kode-element later aan genoemde informatie-ingang toe te voeren dan de bijbehorende groep data-elementen, 25 dat voor genoemde groep data-elementen de opslagregisters een lengte hebben van 1 opslagpos ities ter vorming van een binnen die groep data-elementen uniforme opslaglengte van tenminste 3n opslagposities tussen seriële informatie-ingang en seriële infonratie-uitgang, en voor het bijbehorende tenminste ene redundante kode-element een lengte van 30 1^t^(m-1) opslagposities cm daarvoor een opslaglengte te vonten die tenminste 2n opslagposities bevat doch tenminste n opslagposities kleiner is dan genoemde uniforme opslaglengte, en dat voorts een redundantie-verminderingselement 212, 214 aanwezig is met een ingebouwde vertraging cm genoemde tenminste ene redundante kode-element te verwerken te-35 samen met de bijbehorende, later aan genoemde informatie-uitgang verschijnende groep data-elementen.

2. Serie-parallel-serie schuifregistergeheugen volgens conclusie 1, 8202385 - p FHN 10.368 16 met het kenmerk, dat binnen elke groep van n achtereenvolgens aan de informatie-ingang aangeboden bits er tenminste twee redundante kode-elementen zijn, en dat voor deze redundante kode-elementen het schuif-registergeheugen een tweede uniforme opslaglengte heeft.

3. Serie-parallel-serie schuifregistergeheugen volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat genoemde redundantiegenerator en redun-dantieverminderingselement een onthoud-element bevatten voor het opnemen van· een op een kode-element gekopieerd data-element, respektievelijk voor het resubstitueren van dat kode-element op de positie van het 10 originerende data-element binnen de betreffende groep data-elementen.

4. Serie-parallel-serie schuifregistergéheugen volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de opslagregisters modulair qpgestelde opslagposities bevatten, met het kenmerk, dat een voor een redundant kode-element bestemd opslagregister een modulepositie 118 bevat die geheel deel uit- 15 maakt van een naburige opslagpositie van datzelfde opslagregister, door vergroting van laatstgenoemde opslagpositie.

5. Serie-parallel-serie schuif registergeheugen volgens één der conclusies 1 tot en net 4, met het kenmerk, dat de opslagposities, de omzetter, redundantiegenerator, en redundantieverminderingselement 20 geschikt zijn voor het verwerken van tweewaardige data-elementen, respektievelijk kode-elementen.

6. Serie-parallel-serie schuifregisteregeheugen volgens conclsuie 5, met het kenmerk, dat de opslagposities gevormd zijn cm magnetische bubbles op te nemen.

7. Serie-parallel-serie schuifregistergeheugen volgens één der conclusies 1 tot en met 5, met het kenmerk, dat de opslagposities een ladings-ovememende inrichting vormen.

8. Substraatlichaam, bevattende een serieel ingangsregister, een serieel uitgangsregister, en een aantal ri^ 1 parallel tussen in- 30 gangsregister en uitgangsregister geschakelde opslagregisters van onderling verschillende lengten ter opname in een serie-parallel-serie schuifregistergeheugen volgens één der conclusies 1 tot en met 7.

9. Geheugensysteem bevattende tenminste twee serie-parallel-serie schuifregistergeheugens met onderling gelijke opslaglengten, en waarvan 35 er tenminste één een serie-parallel-serie schuifregistergeheugen is volgens één der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat een synchronisatie-inrichting aanwezig is om genoemde tenminste twee serie- 8202365 ΕΗΝ 10.368 17 Λ * parallel-serie schuifregistergeheugens tenminste isochroon op bitniveau te besturen.

10. Afbeeldtoestel, voorzien van een serie-parallel-serie schuif- registergeheugen volgens één der conclusies 1 tot en met 7, respektieve-g lijk een geheugensysteem volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de opslagcapaciteit van geheugen, respektievelijk van geheugensysteem voldoende is voor een tweedimensionaal volgens beeldlijnen georganiseerd beeldveld. 10 15 20 25 t 30 35 8202365