DE1224782B - Wortorganisierte Speichervorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTiSGHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

i 224 782 Int. Cl.:

GlIc

Deutsehe KLi 21 al -37/60

Nummer: 1224 782

Aktenzeichen: N19389IX ö/2l äl

Anmeldetag: 3. Januar 1961

Auslegetagi 15« September 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wörtörgäfiisierte Speichervorrichtung mit Mehreren, aus Magnetkernen bestehenden Speiöhefelerheriten und zwei Gruppen von Leitungen, bei der jgdes Speicherelement mit einer Leitung aus jeder Gruppe gekoppelt ist.

Es ist bereits eine WÖftörgäflisiem Spelehervorrichtung bekannt, bei der jeder Magnetkern Mit einem sogenannten Zeilenleitef und einem sogeriäiinten Spältehleiter gekoppelt ist und die Magnetkerne jeder Zeile außerdem über ehren SQgeääünteü testierter mit einem gemeinsamen dieser feile zugeordneten Leseverstärker gekoppelt sind·. Es Sind dabei ebenso viel Leseverstärker vorhanden, als die Speichervorrichtung Zeilen aufweist. Die in einer Spalte liegenden Magnetkerne können dadurch bezüglich ihres InförmatiöiiszüstarideS gleichzeitig afc gefragt werden, daß eiü Ström durch die zügehörige Spaltenleitüng gegeben wird in einer Größe, die die Magnetkerne in eiäen Vorgegebenen Remänenzzustand setzt. Die Magnetkerne, tieren Rernanehzzustand sich ändert, liefern dabei in die zügehörigen Leseleitungen Ausgangsspanriüngen, Welche durch die zugehörigen Leseverstärker ausgewertet werden-. Für das Einschreiben einer Information iii einen Magnetkern werden Ströme durch die zugehörigen Zeilen- und Spaltenleitungen gegeben in einer Größe"₅ daß der Remanehzzuständ des Magnetkerns durch Addition der Ströme geändert wird. Während des Einschreibehs einef Information in einen Magnetkern werden infolge der in den Magnetkernen entstehenden Flußänderungen Spahnungsimpulse in den Leseleitungen erzielt, deren Größe durch Aufsummierung dazu führen kann, daß die Leseverstärker blockiert sind. Diese Blockierung vergrößert die Zykluszeit der Speichervorrichtung,, weil zwischen Lesezeit und Sehreibzeit eine Erholzeit für den Leseverstärker eingeführt werden muß.

Es ist auch bereits eine bitorganisierte Magnetkernspeichervorrichtung mit in eider Matri* angeordneten Magnetkernen und einer mit allen Magnetkernen der Matrix gekoppelten genieinsamen Abfühlwicklung (Lesedräht) bekahnt, wobei die Abfühlwicklung parallel zu einer der Steuerleitüngen, beispielsweise zu den Zeilenleitungen, verlegt ist und pro Zeilenhälfte gegensinnig mit den Magnetkernen gekoppelt ist. Bei dieser Lesedrahtführung werden die von halberregten Magnetkernen induzierten Störimpulse durch entgegengesetzt gerichtete Störimpulse kompensiert.

Ausgehend Von dieser bekannten Magnetkern= speichervorrichtung läßt sieh ohne weiteres eine Ma-

Wortorganisierte Speichervorrichtung

Anmelders

N. V. Philips⁵ Gloeilämpehfäbrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr₁ P. Roßbach, Patentanwalt,

Hamburg 1, Möiickebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Charles John Quartfyj
Bletchingley, Surrey (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 6·. Januar 1960 (488)

gnetkernspeichervorrichtung mit einem Leseverstärker pro Zeile;, d. h. ein Wortorganisierter Speichef mit der gleichen gegensinnigen Führung der Lesedrähte pro Zeile aufbauen, bei welchem auf Grund dieser besonderen Drahtführung keine Störimpulse auf die Leseverstärker gekoppelt werden. Die gegensinnige Drahtführung pro Zeile ist jedbch fertigungstechnisch kompliziert und daher urlerwünscht. Auch ist bereits ein wortorganisierter Magnetkernspeicher vorgeschlagen worden, der eine gerneiüsame Schreib-Lese-Leitüng pro Zeile benutzt. Zwar treten hier keine Störimpulse über die Erregung der Kerne in der Zeile auf, doöh -müssen der Schreibverstärker und der Leseverstärker durch besondere Sehaltmäßnahinen entkoppelt werden, damit während des Einschreibens einer Information in einen Magnetkern, bedingt durch die Verbindung des SehreibVefstärkers mit dem Leseverstärker über die gemeinsame Sehreib-Lese-Leifung, nicht StörSparinutigea äh die Leseverstärker geführt Werden, weltihe äueh hler zu einer Blockierung des LeseverstärkefS führm können. Die SEhaltungsmäßnahmen bestehen dabei in der Steuerung des Verbindungsweges äzwi§ehen Lese=· Schreib-Leitung und Schreibverstärker bzw» Le'se-

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verstärker. Die Erfindung hat sich bei wortorganisierten Magnetkernspeichervorfichtungen mit einem Leseverstärker pro Zeile die Aufgabe gestellt, die während des Einschreibens auf dem Leseverstärkereingang wirksam werdenden Störsparmungen zu verhindern, wodurch die Zykluszeit der Speichervorrichtung weitgehend verringert werden kann, ohne daß eine besondere, gegensinnige Führung des Lesedrahtes pro Zeile erforderlich wird.

Die Erfindung geht dabei aus von einer wortorganisierten Speichervorrichtung mit mehreren aus Magnetkernen bestehenden Speicherelementen und zwei Gruppen von Leitungen, bei der jedes Speicherelement mit einer Leitung aus jeder Gruppe gekoppelt ist, wobei die Leitungen der einen Gruppe je mit einem Schreibverstärker und die Leitungen der anderen Gruppe je mit einem Leseverstärker und einem Schreibverstärker gekoppelt sind.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Leitungen der anderen Gruppe je in zwei Teile geteilt sind, welche aneinanderliegende Zweige einer Brückenschaltung bilden, deren andere Zweige Widerstände enthalten, und der. zugehörige Leseverstärker in dem einen Diagonalzweig der Brückenschaltung und der zugehörige Schreibverstärker in dem anderen Diagonalzweig liegt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein * bekanntes Doppelkernspeicherelement;

F i g. 2 zeigt Impulsdiagramme zur Erläuterung des in Fig. 1 dargestellten Doppelkernspeicherelementes;

F i g. 3 zeigt die. unterschiedlichen Zustände des Speicherelementes nach Fig. 1;

F i g. 4 zeigt einen bekannten Matrixspeicher;

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Speichervorrichtung ,nach der Erfindung.

Das Speicherelement der Fig. 1 enthält zwei Kerne Fl und F 2 aus magnetischem Material mit Remanenz. Die Kerne sind mit einem Zeilenleiter H und einem Spaltenleiter V gekoppelt. Die Zeilenleiter sind in gleicher Weise mit dem anderen Kern gekoppelt, und die Spaltenleiter sind in entgegengesetzter Weise mit dem anderen Kern gekoppelt. Der Leiter 0 ist ein Ausgangsleiter.

In Fig. 2a sind die Hysteresisschleifen der Kerne Fl und FI schematisch dargestellt, die die Beziehung zwischen dem Fluß Φ in einem Kern und dem Strom / durch eine Wicklung auf diesem Kern angeben. Die zwei äußersten Remanenzzustände sind mit N und P bezeichnet.

Das Speicherelement (Fl, F 2) ist im abgelesenen Zustand, wenn die Kerne Fl und FI beide im Zustand? sind. Dies ist in Fig. 3 durch einen Stern angegeben. Das Speicherelement wird dadurch in diesen Zustand gebracht, daß ein Stromimpuls in Richtung des Pfeiles DA durch den Leiter V hindurchgeschickt wird (Fig. 1).

Das Speicherelement (Fl, Fl) wird dadurch in den Zustand 1 gebracht, daß gleichzeitig ein Stromimpuls durch den Leiter H in Richtung des Pfeiles Dl und durch den Leiter V in Richtung des Pfeiles DW hindurchgeschickt wird. Die Impulse wirken einander entgegen im Kern Fl und unterstützen einander in KernF2. Dies ist in Fig. 2b näher angegeben.

In den Fig. 2b, 2c, 2d, 2e sind von links nach rechts der Gesamtsteuerstrom des Kerns Fl bzw. F 2 und die durch den Kern Fl bzw. F 2 im Ausgangsleiter 0 induzierte Spannung und die Gesamtausgangsspannung des Elementes (Fl, F 2) dargestellt. Das Speicherelement (Fl, F2) wird dadurch in den Zustand 0 gebracht, daß gleichzeitig ein Impuls durch den Leiter H in Richtung des Pfeiles D 0 und durch den Leiter V in Richtung des Pfeiles D W hindurchgeschickt wird. Dies ist in Fig. 2 d näher dargestellt.

Die Fig. 2c und 2e beziehen sich auf das Ablesen des Informationszustandes des Elementes (Fl, F 2) im Zustand 1 bzw. O.

Die Zustände 1 und 0 jedes der Kerne Fl und F2 fallen nicht mit den äußersten Remanenzzuständen zusammen. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß die Kerne von den sehr kurzen Impulsen durch die Leiter H und V nur teilweise umgeklappt werden.

Durch die Verwendung kurzzeitiger Impulse kann die Zykluszeit des Speichers verringert werden, während bei einem Speicherelement dieses Typus die Unterscheidung zwischen dem Zustand 0 und dem Zustand 1 dennoch gut ist.

Fig. 4 stellt einen Matrixspeicher mit zwei Zeilen und vier Spalten dar. Der Zeilenleiter Hl koppelt sämtliche Speicherelemente der ersten Zeile mit dem Schreibverstärker HSVl und der Ausgangsleiter 01 koppelt die Speicherelemente mit dem Leseverstärker LFl. Der senkrechte Leiter Vl ist mit sämtlichen ersten Kernen der Speicherelemente der ersten Spalten in einer Richtung und mit den zweiten Kernen in der anderen Richtung gekoppelt. Auf ähnliche Weise sind, die Verstärker HSV 1 und LVI mit den Speicherelementen der zweiten Zeile gekoppelt und sind die übrigen senkrechten Leiter mit den Speicherelementen in den anderen Spalten gekoppelt. Die senkrechten Leiter sind mit einer Selektionsund Steuerschaltung SS verbunden. Diese Schaltung liefert auf Befehl einen Schreibimpuls durch einen bestimmten senkrechten Leiter in Richtung des Pfeiles DW oder einen Leseimpuls in Richtung des Pfeiles DA (Fig. 1).

Ein Schreibverstärker liefert auf Befehl einen Impuls durch den Zeilenleiter in Richtung des Pfeiles Dl für die binäre Information 1 und in Richtung des Pfeiles D 0 für die binäre Information 0.

Ein Impuls auf einem Zeilenleiter erzeugt Flußänderungen in sämtlichen mit diesem Leiter gekoppelten Kernen. Hierdurch wird im Ausgangsleiter eine Spannung induziert. Diese Spannung erscheint auch ah den Eingangsklemmen des Leseverstärkers. Die Größe der Spannung hängt von der Zahl der Speicherelemente je Zeile ab, ist aber normalerweise viel größer als die Ausgangsspannung eines Speicherelementes, das abgelesen wird. Hierdurch wird der Leseverstärker, der zum Verstärken der letzteren Spannung ausgebildet ist, durch den Impuls auf dem Zeilenleiter gesperrt. Im Prinzip braucht dieser Impuls den Leseverstärker während des Ablesens des Informationszustandes eines Speicherelementes nicht zu beeinflussen, weil dieses Ablesen zu einem anderen Zeitpunkt erfolgt. Dieser Zeitpunkt kann nicht beliebig weit vorverlegt werden, weil man dem Leseverstärker Gelegenheit geben muß, sich von der zeitweiligen Sperrung zu erholen. Mit Rücksicht auf eine kurze Zykluszeit der Speichervorrichtung ist es jedoch wichtig,, daß der Leseverstärker möglichst bald

nach dem Einschreiben von Information eine Ausgangsspannung liefern kann. Die Verhinderung einer Sperrung des Leseverstärkers ist daher erstrebenswert. Mit einer Anordnung nach F i g. 5 wird das Problem gelöst.

F i g. 5 stellt der Einfachheit halber nur eine Zeile einer Speichervorrichtung dar. Zur Vermeidung der Sperrung des Leseverstärkers LVl sind die Speicherelemente in zwei Gruppen A und B geteilt. Die Gruppe A ist mit einem Leiterteil HGl und die Gruppe B mit einem Leiterteil HG 2 gekoppelt. Diese Leiterteile sind als Zeilenleiter und als Ausgangsleiter wirksam. In der Gruppe^ ist das Element (Fl, F 2) angegeben, das mit dem senkrechten Leiter Vl gekoppelt ist, und in der Gruppe B ist das Element (F 3, F 4) angegeben, das mit dem senkrechten Leiter V 2 gekoppelt ist. Diese Elemente sind auch in Fig. 4 dargestellt. Die LeiterteileHGl und HG2 liegen zusammen mit den Widerständen R1 und R2 in einer Brücke mit den Eckpunkten T, S, X und Y.

Der Eckpunkt T liegt über den waagerechten Leiter Hl am Schreibverstärker HSVl. Dieser besteht aus zwei Teilen mit den Transistoren Tl und Γ 2 entgegengesetzter Leitungstypen. Ein an die Klemme ti angelegter Impuls hält über den Transformator Ti? 1 den Transistor Γ1 im leitenden Zustand, wodurch ein Strom durch die Leiterteile HGl und HG2 von Erde (S) über die Widerstände R1 und R2 zum Leiter H1 und über den Transistor Tl und den Widerstand Ä9 zur Minusklemme der Speisebatterie VBl fließt.

Ein an die Klemme t2 angelegter Impuls hält über den Transformator TR2 den Transistor Γ2 im leitenden Zustand, wodurch ein Strom von der Plusklemme der Speisebatterie VB 2 über den Widerstand RIO, den Transistor Γ2, den Leiter JiI, die Leiterteile JiGl und JiG2 und die Widerstände Rl und R2 nach Erde (S) fließt.

Der zuerst erwähnte Stromimpuls durch die Leiterteile JiGl und HG 2 setzt die Spannung der Eckpunkte X und Y herab. Der zweite Impuls erhöht die Spannung dieser Punkte.

Die Impulse durch die Leiterteile JiGl und HG 2 führen Flußänderungen in den mit ihnen gekoppelten Speicherelementen herbei. Die Zustände 0 und 1 der zwei Kerne eines Speicherelementes sind in bezug auf die äußersten Remanenzzustände N und P verschoben (Fig. 2). Infolgedessen bewirkt ein Erregerstrom in einer bestimmten Richtung eine Flußänderung, die praktisch für den Zustand 0 und für den Zustand 1 gleich groß ist. Die Spannungen der Punkte X und Y werden somit in gleichem Maße erhöht oder herabgesetzt, unabhängig vom Informationsinhalt der Gruppen A und B.

Mit den Punkten X und Y ist ein Leseverstärker LFl verbunden, der als ein Differenzspannungsverstärker ausgebildet ist. Dieser besteht aus zwei identischen Stufen mit den Transistoren Γ3, Γ 4 bzw. Γ 5, T6. Der Transistor Γ3 ist im Emitterkreis durch die Widerstände R3 und J?4, der Transistor Γ4 durch die Widerstände Jl 5 und J? 6 gegengekoppelt. Der Verbindungspunkt der Widerstände J? 4 und J? 5 ist mit der Plusklemme der Speisebatterie VB 3 verbunden, während der Kondensator Cl beide Widerstände überbrückt. Der Kollektor des Transistors Γ 3 ist über den Widerstand J? 7 mit der Minusklemme einer Speisebatterie VB 4 und über den Kondensator C 2 mit der nächsten Stufe verbunden. Der Kollektor des Transistors Γ 4 ist über den Widerstand R 8 mit der Minusklemme einer Speisebatterie VB S und über den Kondensator C 3 mit der nächsten Stufe verbunden. Eine gleiche Spannungsänderung der Punkte X und Y führt keine Spannungsänderung am Kondensator Cl herbei, weil sich der Strom durch die Transistoren auf gleiche Weise ändert. Die Transistoren T 3 und Γ 4 sind dann durch die großen Widerstände J? 4 und J? 5 gegengekoppelt, wodurch

ίο die Verstärkung gering ist. Hierdurch kann der Leseverstärker nicht in der einen oder anderen Richtung übersteuert werden.

Aus den Fig. 1 und 5 folgt, daß ein Impuls durch den Leiterteil JiGl in Richtung vom Punkt Z zum Punkt Γ einem Strom in Richtung des Pfeiles D O und ein Impuls durch den Leiterteil HG 2 in Richtung vom Punkt Y zum Punkt T einem Strom in Richtung des Pfeiles Dl entspricht. Deshalb ist ein Schalter SL vorgesehen, der den Impulsgenerator G zum Einschreiben von Information O in die Gruppe/4 und von Information 1 in die Gruppe JJ mit der Klemme ti verbindet. In der anderen Stellung verbindet der Schalter SL den Impulsgenerator G mit der Klemme t2 zum Zuführen der Information 1 an die Gruppe^ und der Information O an die Gruppe J?. Der Schalter SL wird von einem logischen Schalter S gesteuert, der an den Klemmen el und e2 die Angabe, ob die Information 1 oder die Information O geschrieben werden muß, und an den Klemmen e3 und e4 die Angabe empfängt, ob die Information in Gruppe/i oder in Gruppe B eingeschrieben werden muß.

Das Ablesen der Information eines Speicherelementes erfolgt in der bereits beschriebenen Weise.

Es sei bemerkt, daß die Elemente mit dem gleichen Informationszustand in den verschiedenen Gruppen entgegengesetzte Ausgangsspannungen liefern. Diese Spannungen werden vom Leseverstärker LVl verstärkt und der Tastschaltung mit den Transistoren Γ 7 und Γ 8 zugeführt. Die Spannung über den Kondensator C1 ändert sich hierbei, wodurch die Gegenkopplung der Transistoren zeitweilig herabgesetzt wird.

Gleichzeitig mit dem Lesen eines Informationszustandes eines Speicherelementes werden der Klemme el Tastimpulse zugeführt. Diese Impulse halten bei der Information O den Transistor Tl und bei der Information 1 den Transistor Γ 8 leitend. Das Ausgangssignal wird den Klemmen e 5 und e6 entnommen.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Wortorganisierte Speichervorrichtung mit mehreren aus Magnetkernen bestehenden Speicherelementen und zwei Gruppen von Leitungen, bei der jedes Speicherelement mit einer Leitung aus jeder Gruppe gekoppelt ist, wobei die Leitungen der einen Gruppe je mit einem Schreibverstärker und die Leitungen der anderen Gruppe je mit einem Leseverstärker und einem Schreibverstärker gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen der anderen Gruppe je in zwei Teile (JiGl, HG 2) geteilt sind, welche aneinanderliegende Zweige einer Brückenschaltung bilden, deren andere Zweige Widerstände (Rl, R2) enthalten, und der zugehörige Leseverstärker in dem einen Diagonal-

zweig,(3T-Y) der Brüekeäsehältung und der zugehörige Schreibverstärker in dem anderen Diagonalzweig (S-T) liegt

2: Speichervorrichtung nach Anspruch I₃ da= durch gekennzeichnet! daß der Leseverstärker ein Diffefenzspanhungsvefstärker ist·.

Ih Betracht gezogene Druckschriften-D§ütsghe ÄÜsl§gesSMift Nr: 1 Q§9 681|
»Philips MäKönics«, Mai i958₅ S; ä41 bis

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nf_; 1086 463.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

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