DE1230083B

DE1230083B - Vorrichtung zum selbsttaetigen Aufrufen von Teilen eines Magnetkern-Matrixspeichers

Info

Publication number: DE1230083B
Application number: DEJ18241A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Allen Tate
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1959-06-04
Filing date: 1960-06-04
Publication date: 1966-12-08
Also published as: GB927405A; US2981931A; FR1335503A; USRE25599E

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/60

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag:
Auslegetag:

J18241IX c/21 al

4. Juni 1960

8. Dezember 1966

In elektronischen Rechenmaschinen und anderen Geräten zur automatischen Datenverarbeitung werden häufig Magnetkern-Matrixspeicher verwendet, in denen zum Aufrufen je eines Magnetkernes in jeder Speicherebene je eine Wählleitung zweier Koordinatenrichtungen mit einem Halbwählstrom erregt wird. Dabei ist zum Aufrufen jedes Magnetkernes ein eigener Maschinenbefehl erforderlich. Dies wirkt sich in den Fällen nachteilig aus, in denen eine große Anzahl von Magnetkernen hintereinander nach einem festen, immer wiederkehrenden Programm aufgerufen werden soll.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum selbsttätigen Aufrufen von Teilen eines Magnetkern-Matrixspeichers, in welcher das Aufrufprogramm durch einen einzigen Maschinenbefehl ausgelöst werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf bestimmten Wählleitungen mindestens einer Koordinatenrichtung neben den Speicherkernen jeweils ein weiterer Magnetkern als Zwischenspeicher vorgesehen ist, dem ein auf die Wählleitungen arbeitender Wähltreiber derart zugeordnet ist, daß beim Erregen einer Wählleitung der auf dieser angeordnete Zwischenspeicherkern eingestellt und bei seinem Zurücksetzen der zugeordnete Wähltreiber betätigt wird, so daß jeweils der ausgewählte Wähltreiber der bestimmten Wählleitungen über einen entsprechenden Zwischenspeicherkern den nächsten Wähltreiber aufruft.

Die Flexibilität der Vorrichtung nach der Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch erhöht, daß die Zuordnung der Zwischenspeicherkerne zu den Wählleitungen durch Steckverbindungen frei wählbar gemacht wird und zur Bereitstellung mehrerer Aufrufprogramme mehrere solcher Zwischenspeicherkerne auf bestimmten Wählleitungen angeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 die Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 die Schaltkernmatrix,

Fig. 3a, 3b und 3c die Speicherkernmatrix in je einer verschiedenen Verbindung mit dem in

Fig. 4 dargestellten Adressenring aus den Zwischenspeicherkernen und

Fig. 5 den Triggerring der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 6 ein Impulsdiagramm und

F i g. 7 die Hintereinanderschaltung mehrerer Adressenringe.

In F i g. 1 ist der Kernspeicher 50 als dreidimensionaler Speicher mit sieben Bitebenen dargestellt, Vorrichtung zum selbsttätigen Aufrufen
von Teilen eines Magnetkern-Matrixspeichers

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:
Lawrence Allen Täte,
Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 4. Juni 1959 (818 113)

welche nach dem verwendeten 7-Bit-Code gekennzeichnet sind. Jede Ebene besteht aus einer 32 · 32-Kernmatrix. Die X- und Γ-Schaltkernmatrizen treiben jede der Ebenen parallel, es braucht daher nur die Adressierung einer der Bitebenen besprochen zu werden. Es sei angenommen, daß die X- und F-Adresse des ausgewählten Kernes im X₁- und Y^-Adressenring enthalten ist. Diese Adressen werden zu den Triggerregistern 51 und 52 übertragen, welche dann die Adressierung des Speichers über die X-Schaltkernmatrix und die Γ-Schaltkernmatrix steuern. Bei der Adressierung des gewählten Kernes im Kernspeicher durch die Schaltkernmatrizen wird die Adresse des gemäß dem gespeicherten Programm als nächsten auszuwählenden Kern im Speicher über den X^Programmstreifen und den Tj-Programm-

streifen in den zugeordneten Adressenringen gespeichert. Durch die Adressierung des ausgewählten Kernes wird dieser rückgestellt, und seine Abfühlwicklung sendet ein Signal zu einem zugeordneten Abfühlverstärker, wenn in dem ausgewählten Kern ursprünglich eine 1 gespeichert war. Wenn eine 0 darin gespeichert war, wird kein Abfühlausgangssignal erzeugt.

Wie nachstehend erklärt wird, können mehrere Adressenringe in den X- und Y-Kanälen verwendet werden, so daß man eine sehr flexible Adressieranordnung erhält. Dabei ist jedem Adressenring ein Programmstreifen zugeordnet.

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Fig. 4 stellt einen typischen Adressenring dar, der Kerntreibern 73 bis 76 zugeführt/ Diese; Kerntreiber

hier als X^Adressenring gekennzeichnet und der gleichen einander völlig. Jeder umfaßt zwei UND-

einzige Adressenring im X-Kanal ist. Der Adressen- Tore, ein linkes und ein rechtes, und die Ausgänge

ring besteht aus einer Mehrzahl von bistabilen beider Tore speisen ein herkömmliches ODER-Tor

Kernen, die hier als Kerne 0 bis 31 bezeichnet sind. 5 mit oder ohne Verstärkung, wodurch ein Ausgang

Die Kerne sind in einer 8X4-Anordnung enthalten. zu einer den Kernen in der Schaltkernmatrix von

Die Gesamtzahl der Kerne gleicht der Zahl von F i g. 2 zugeordneten vertikalen Wicklung entsteht. In

Kernzeilen im Speicher. Jeder Kern hat eine vertikale dem hier betrachteten Fall bewirkt die Anlegung des

Abfühlwicklung 54, 55, 56 oder 57 und eine horizon- Lesevorspannungs-Torimpulses an die Tore 73, 74,

tale Abfühlwicklung 58 bis 65. Eine Einstellwick- io 75 und 76 die Erzeugung eines Ausgangs aus den

lung 66 und eine Rückstellwicklung 67 sind allen Kerntreibern 74, 75 und 76, aber nicht aus 73. Dies

Kernen in dem Ring gemeinsam. Der Rückstell- ist der Fall, weil sowohl das linke als auch das rechte

wicklung wird durch eine nicht gezeigte Quelle ein der dem Kerntreiber 73 zugeordneten UND-Tore

voller Rückstellstrom und der Einstellwicklung durch gesperrt sind, aber das jeweils rechte UND-Tor der

eine ebenfalls nicht gezeigte Quelle ein halber Ein- 15 Kerntreiber 74, 75 und 76 offen ist, da deren Kom-

stellstrom zugeführt. Der andere halbe Einstellstrom, plementleitungen ein hohes Potential haben und der

der für das Einstellen eines Kerns nötig ist, wird Lesevorspannungs-Torimpuls jedem rechten UND-

über die Leitungen A₀ bis A₃₁ zugeführt, die jede Tor zugeführt wird.

einem bestimmten Kern 0 bis 31 zugeordnet sind und Kurz nach Beginn des Lesevorspannungs-Tor-

durch die Schaltkernmatrix getrieben werden. 20 impulses wird der Lesetorimpuls 87 den vertikalen

Zur Einleitung des Adressierumlaufs wird der Kerntreibern 77 bis 84 zugeleitet. Auch diese Kern-Startimpuls beispielsweise dem KernO auf der ihm treiber gleichen einander. Jeder von ihnen umfaßt zugeordneten Startwicklung zugeführt. Hierdurch ein UND-Tor und eventuell einen Verstärker zur wird der KernO eingestellt. Gemäß Fig. 6 wird Verstärkung des Ausgangs aus dem UND-Tor. In dann ein Rückstellimpuls 53 auf Wicklung 67 allen 25 dem hier betrachteten Fall liefert daher nur das Kernen in dem Ring zugeleitet. Hierdurch entsteht UND-Tor des Kerntreibers 77 einen Ausgang. Daher natürlich nur ein Ausgang auf den beiden Abfühl- wird der Ausgang des Kerntreibers 77, ein voller wicklungen des Kernes 0, weil alle anderen Kerne Einstellstrom, zu den Einstellwicklungen der Kerne ursprünglich rückgestellt waren. Der Ausgangsimpuls SW₀ bis SW₃ in der obersten horizontalen Reihe der auf der Abfühlwicklung 54 wird dem Abfühlverstär- 30 Schaltkernmatrix übertragen. Die Ausgänge aus den ker 68 zugeleitet, der auf der Leitung 69 ein Aus- Kerntreibern 74, 75 und 76 sind volle Rückstellgangssignal zu dem UND-Tor 70 (F i g. 5) überträgt. ströme und werden in diesem Fall den Rückstell-Die horizontale Abfühlwicklung 58, die durch den wicklungen der Kerne SW₁, SW₂ und SW₃ zugeleitet, dem Ring zugeführten Rückstellimpuls erregt wird, Diese drei Kerne werden daher inhibiert und nicht sendet ein Ausgangssignal zum Abfühlverstärker 71 35 durch den Ausgang des Kerntreibers 77 eingestellt. (F i g. 5), und dessen Ausgangssignal wird dem einen Nur der Kern SW₀ wird von ihm eingestellt. Durch Eingang des UND-Tors 72 zugeführt. Gemäß F i g. 6 die Einstellung des Kernes SW₀ entsteht ein halber koinzidiert mit diesem Rückstellstromimpuls ein Tor- Rückstellwählimpuls auf dessen Ausgangswicklung, treiberimpuls 85, der über die Tortreiberleitung die an die Kerne der Reihe 0 im Speicher 50 ange-(Fig. 5) allen Toren einschließlich der Tore 70 und 40 schlossen ist. Diese Reihe wird durch die Matrix von 72 zugeleitet wird. Daher stellen diese beide Tore 70 F i g. 2 unter der Steuerung des Triggerregisters und 72 ihre zugeordneten Trigger (OX für Tor 72 adressiert, wodurch man die X-Koordinatenadresse und ZO für Tor70) ein. Damit ist nun die X-Adresse erhält. Zusammen mit der Γ-Koordinatenansteuerung des ersten zu adressierenden Kernes im Speicher von werden Zeichen, z. B. Einsen, aus den sieben adresdem Ring aus durch die zugeordneten Abfühlver- 45 sierten Kernen (in einem Speicher mit sieben Ebenen) stärker und Tore zu dem Triggerregister von F i g. 5 entnommen. Diese Zeichen werden durch die Abübertragen worden. fühlverstärker von F i g. 1 abgefühlt.

Das Triggerregister besteht aus vier horizontalen Gemäß F i g. 6 wird jetzt der Schreibtorimpuls 88 Triggern XO, Xl, X 2 und X 3 und acht vertikalen an die linken Tore der Kerntreiber 73 bis 76 gelegt. Triggern OX, 4X, 8X, 12X, 16X, 2OX, 24X und 50 Nur das linke UND-Tor des Kerntreibers 73 liefert 28 X. Die vier horizontalen Trigger haben reguläre einen Ausgang, der ein voller Rückstellstromimpuls und komplementäre Ausgänge. Die acht vertikalen ist und daher den Kern SW₀ zurückstellt. Die AusTrigger haben einen einzigen Ausgang, der jeweils gangswicklung von SW₀ sendet nun einen halben Einein hohes oder ein tiefes Potential hat, je nachdem, Stellimpuls zur Kernreihe 0 des Speichers. Dieser ob der Trigger EIN oder AUS ist. Diese Trigger- 55 speichert zusammen mit der Y-Koordinatenadresse ausgänge werden den in Fig. 2 gezeigten Kern- und dem Inhibiertreiber entweder dieselbe Infortreibern zugeleitet. Die Ausgänge der vier horizon- mation oder eine neue Information in den adressiertalen Trigger sind an die Kerntreiber 73, 74, 75 und ten Kernen.

76 angeschlossen, und die acht vertikalen Trigger Die Matrix von Fi g.3 ist eine 32X32-Matrix, und

sind den Kerntreibern 77 bis 84 zugeordnet. Daher 60 der Einfachheit halber sind die Kerne in der ersten

haben in diesem Stadium des Adressenumlaufs der Spalte mit 0 bis 31, die in der nächsten Spalte mit

reguläre Eingang zum Kerntreiber 73 und der 0X-Ein- 32 bis 63, die in der dritten Spalte mit 64 bis 95 usw.

gang zum Treiber 77 ein hohes Potential. bezeichnet. Reihe 0 ist die Reihe, in der der erste

Kurz nach der Anlegung des Tortreiberimpulses 85 Kern der Kern 0 ist. Es wird hier nur der X-Kanal

an die Tortreiberklemme, wodurch die Adresse aus 65 betrachtet und zunächst die Adresse aus dem Y-Kanal

dem Ring zu dem Triggerregister übertragen wird, außer acht gelassen. Gleichzeitig mit der Adressierung

erscheint gemäß F i g. 6 der als Lesevorspannungs- der Reihe 0 dieser Matrix des Kernspeichers während

Torimpüls bezeichnete Impuls 86. Dieser wird den des Schreibtorimpulses wird jetzt auch das Aus-

gangssignal aus der Schaltkemmatrix dem X₁-PrO-grammstreifen 90 zugeleitet. Entsprechend den zwischen den Eingangs- und Ausgangskontakten vorgenommenen Verbindungen bewirkt der Streifen 90 für jeden Adressenumlauf eine Weiterschaltung um eine Reihe. Daher gelangt der zur Schreibzeit des Adressenumlaufs erzeugte halbe Einstellimpuls durch die Kerne der Reihe 0 zu dem Klemmenstreifen 90 und dann durch die Verbindung 91 zur Wicklung A₁ des Adressenrings in Fi g. 4. Gleichzeitig wird gemäß F i g. 6 ein Adressenring-Wählimpuls 100 (ein halber Einstellimpuls) der Einstellwicklung 66 des Adressenringes von F i g. 4 zugeleitet. Diese beiden Impulse vereinigen sich im Adressenring, um den Kern 1 einzustellen.

Nach Anlegung des Triggerrückstellimpulses (F i g. 6) an alle Trigger in dem Triggerregister, wodurch die vorherige Adresse in dem Register gelöscht wird, kann der Adressenumlauf wiederholt werden. Jetzt wird die Adresse des zu adressierenden Kernes im Speicher im Kern 1 des Ringes gespeichert und in der oben beschriebenen Weise vom Ring zum Register übertragen. Unter der Steuerung des Registers adressiert dann die Schaltkernmatrix den ausgewählten Kern im Speicher.

Gemäß F i g. 3 a ist der Klemmenstreifen 90 so aufgebaut und angeordnet, daß in aufeinanderfolgenden Adressenumläufen die Reihen 0 bis 31 im Speicher adressiert werden. Nach Adressierung der Reihe 31 wird als nächste die Reihe 0 adressiert. Beim F₁-PrO-gramm-Klemmenstreifen 92 wird jedoch nach der Spalte 960 die Spalte 0 adressiert. Daher werden nicht alle 1024 Speicherstellen verwendet. In einer Anordnung wie der hier gezeigten können alle Kerne bis zum Kern 991 einschließlich adressiert werden. Wenn alle Speicherstellen bei einer solchen Anordnung benutzt werden sollten, müssen natürlich zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden, um die wiederholte Auslesung derselben Kerne zu verhindern.

Während F i g. 3 a einen Kernspeicher zeigt, in dem die Z- und F-Adressen jedesmal eine Einheit weiterspringen, d. h. je nachdem, entweder von einer Reihe zur nächsten oder von einer Spalte zur nächsten weiterrücken, unterscheiden sich die anderen in F i g. 3 b und 3 c gezeigten Speicher etwas davon. In Fig. 3 b ist z.B. zwar der Zj-Programmstreifen 93 dem Streifen 90 gleich, aber der F^Programmstreifen umfaßt nur die Spalten 0 bis 448, bevor er zur Spalte 0 zurückkehrt. Das bedeutet, daß nur die Kerne 0 bis 479 adressiert werden. Durch die Verwendung mehrerer solcher Teiladressenringe kann ein Speicher in mehrere kleinere, selbständig adressierte Abschnitte unterteilt werden.

Der in F i g. 3 c gezeigte Matrixspeicher hat einen .Xj-Programmstreifen, der jeweils drei Einheiten weiterspringt, d. h., die Adressierung beginnt mit Reihe 0, springt dann weiter zur Reihe 3, von Reihe 3 zu Reihe 6 usw. Der Fj-Programmstreifen ist ein stationärer Ring. Wenn angenommen wird, daß die F-Adresse mit Spalte 0 beginnt, wird daher zuerst der Kern 0, dann der Kern 3, der Kern 6, der Kern 9 usw. ausgelesen, bis alle Kerne in der O-Spalte adressiert worden sind. Es müssen dann zusätzliche, hier nicht gezeigte Mittel vorgesehen werden, um den stationären Ring zur Spalte 32 weiterzuschalten, und die Adressierung dieser Spalte beginnt dann in gleicher Weise. Diese Verwendung einer Zusatzeinrichtung zeigt die Fähigkeit des Systems, mehr als einen Z- oder F-Adressenring in dem X- bzw. Y-Kanal aufzunehmen. F i g. 7 zeigt, wie zwei Adressenringe verbunden werden können. Jeder hat seinen eigenen zugeordneten Programmstreifen. Zur Veranschaulichung sei angenommen, daß die Adressenringe mit Z₁ und X₂ gekennzeichnet sind. Weiter sei angenommen, daß der Z₁-Programmstreifen 95 ein stationärer Ring der in Verbindung mit F i g. 3 c gezeigten Art ist und daß der X₂-Programmstreifen 96 ein um eine Einheit weiterschaltender Streifen gemäß F i g. 3 a oder 3 b ist. Außerdem sei angenommen, daß der F-Kanal gemäß dem in F i g. 3 a gezeigten Klemmenstreifen 92 adressiert, d. h, die Spalte in jedem Adressenumlauf um eine Einheit weitergeschaltet wird. Wenn der Adressenring Z₁ durch die Anlegung eines Wählimpulses an die Einstellwicklung, wie z. B. 66 in F i g. 4, gewählt, d. h. wirksam geschaltet wird, ist es möglich, die Kerne 0, 32, 64 ... 960 auszulesen, ohne den Z₂-Adressenring zu benutzen. Um jedoch zur nächsten Reihe, nämlich Reihe 1, weiterzuschalten, wird sofort nach dem Auslesen des Kernes 960 der Adressenring-Wählimpuls dem Z₂-Adressenring zugeführt. Dieser adressiert den Kern 1 im nächsten Adressenumlauf. Für den nächsten Adressenumlauf wird dann wieder der Xj-Adressenring ausgewählt usw. bis zur Adressierung des Kernes 961. Durch richtige Auswahl der Adressenringe kann man also viele verschiedene Arten der Speicheradressierung erhalten. Hier sind nur zwei Adressenringe zweier bestimmter Typen miteinander verbunden dargestellt, und einige andere sind in Verbindung mit F i g. 3 a, 3 b und 3 c veranschaulicht worden, aber in den Z- und F-Kanälen sind viele Abwandlungen möglich, und es können viele dieser Ringe miteinander verbunden werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Aufrufen von Teilen eines Magnetkern-Matrixspeichers, dadurchgekennzeichnet, daß auf bestimmten Wählleitungen mindestens einer Koordinatenrichtung neben den Speicherkernen jeweils ein weiterer Magnetkern als Zwischenspeicher vorgesehen ist, dem ein auf die Wählleitungen arbeitender Wähltreiber derart zugeordnet ist, daß beim Erregen einer Wählleitung der auf dieser angeordnete Zwischenspeicherkern eingestellt und bei seinem Zurücksetzen der zugeordnete Wähltreiber betätigt wird, so daß jeweils der ausgewählte Wähltreiber der bestimmten Wählleitungen über einen entsprechenden Zwischenspeicherkern den nächsten Wähltreiber aufruft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der Zwischenspeicherkerne zu den Wählleitungen durch Steckverbindungen frei wählbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bereitstellung mehrerer Aufrufprogramme mehrere solcher Zwischenspeicherkerne auf bestimmten Wählleitungen angeordnet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen