DE1236580B - Angabenspeicher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/60

Nummer: 1236 580

Aktenzeichen: B 56406 IX c/21 al

Anmeldetag: 27. Januar 1960

Auslegetag: 16. März 1967

Anmelder:

Burroughs Corporation, Detroit, Mich. (V. St. A.) Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Kosel, Patentanwalt, Bad Gandersheim (Harz), Braunschweiger Str. 22

Als Erfinder benannt:

Eric E. Bittmann, Downingtown, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. Januar 1959 (789 589)

Angabenspeicher
Die Erfindung bezieht sich auf Angabenspeicher

mit magnetischen Speicherelementen in Form dünner

Filme, die eine uniaxiale magnetische Vorzugsrichtung aufweisen und deren Magnetisierungszustand in der einen oder anderen Richtung längs der Vorzugs- 5 achse jeweils eine gespeicherte Informationseinheit (Bit) darstellt, bei welchem Speicher jedes Speicherelements bei seiner Erregung durch einen Abfrageimpuls in einem in einem spitzen Winkel zur Remanenzachse verlaufenden Treiberleiter ein Lesesignal io in einem Leseleiter erzeugt, das eine dem vor dem Auftreten des Treibersignals herrschenden remanenten magnetischen Zustand des Elements entsprechende Wellenform aufweist.

Die Verwendung dünner magnetischer Filme mit 15 einer bevorzugten Magnetisierungsrichtung für Speicherzwecke ist bereits bekannt. Dabei wurde je

Speicherzelle oder Informationseinheit ein Film-

element eingesetzt. Die Verwendung derartiger film- 2

förmiger Speicherelemente bietet wesentliche Vorteile 20

hinsichtlich der Magnetisierbarkeit, der Führung und denen allein auf Grund ihrer Polarität auf die Infor-Anordnung der Speicher-, der Abfrage- und der mation geschlossen werden kann.
Leseleiter, des Raumbedarfs und der Betriebs- Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch

geschwindigkeit. Diese bekannten Speicher weisen gelöst, daß zur Speicherung jeweils einer Informajedoch einige wesentliche Nachteile auf. Zur Erzeu- 25 tionseinheit (Bit) ein Paar von Speicherelementen gung möglichst eindeutiger Ausgangssignale sind bei vorgesehen ist, daß für beide Speicherelemente des den bekannten Speichern besondere Zusatzeinrich- Paares ein einziger Eingabeleiter in der gleichen tungen erforderlich, die zur Kompensation der fol- Richtung und unter gleichem spitzem Winkel zu der genden Fehlerquellen dienen: Zum Beispiel ist einer- jeweiligen Remanenzachse der Elemente angeordnet seits der Zeitpunkt, zu dem die Maximalamplitude 30 ist, so daß ein Impuls im Eingabeleiter beide Elemente des Leseimpulses bei der Abfragung auftritt, abhängig in die gleiche Magnetisierungsrichtung schaltet, daß von der Art (»0« oder »1«) der gespeicherten Infor- für beide Speicherelemente des Paares ein einziger mation. Andererseits kann nicht ohne weiteres aus Treiberleiter in entgegengesetzter Richtung in bezug der Polarität des Lesesignals auf die gespeicherte auf die Speicherelemente, jedoch unter dem gleichen Information geschlossen werden, da das bei den 35 spitzen Winkel zu ihren Remanenzachsen angeordnet bekannten Speichern erzeugte Lesesignal je nach ist, so daß die Magnetisierungsrichtungen der EIeder Art der gespeicherten Information uni- oder mente von einem Abfrageimpuls im Treiberleiter in bipolar sein kann. Diese Eigenschaften des er- entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, und zielten Lesesignals führen aber zu Unsicherheiten daß ein einziger Leseleiter für beide Speicherelemente in der Auswertung und daher zu besonders auf- 40 des Paares in gleicher Richtung zu den Elementen wendigen Auswerte- oder Kompensationseinrich- und unter dem gleichen spitzen Winkel zu ihren tungen. Remanenzachsen angeordnet ist, so daß durch

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe Drehung der magnetischen Zustände der Speicherzugrunde, bei einer Speichermatrix, deren Speicher- elemente im Leseleiter induzierte Lesesignale einelemente aus magnetisch dünnen Filmen bestehen, 45 ander überlagert werden und ein zusammengesetztes Lesesignale aus den einzelnen Elementen zu ent- Lesesignal von beiden Elementen erzeugen, das einen nehmen, deren Maximalamplitude unabhängig von
der Art der gespeicherten Information (»0« oder »1«)
etwa zum gleichen Zeitpunkt nach Beginn des Abfrageimpulses auftritt und deren Folge von Einzel- 50
impulsen zur eindeutigen Feststellung der eingespeicherten Information vereinfacht ist und aus

Impuls mit einer der in den Elementen gespeicherten Informationseinheit entsprechenden Polarität aufweist.

Damit wird aber ohne besondere zusätzliche Schaltmittel, sondern lediglich durch die Verwendung zweier filmförmiger Speicherelemente je Speicher-

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zelle und die besondere erfindungsgemäße Anordnung und Führung der Leiter eine klarere, eindeutige Wiedergabe des Speicherinhalts ermöglicht. Der durch die Verdopplung der Zahl der einfach und billig herzustellenden Speicherelemente verursachte Aufwand ist vernachlässigbar klein gegenüber den bisher erforderlichen zusätzlichen Schaltungsmaßnahmen zur Kompensierung der erhaltenen Signale.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberleiter und der Leseleiter in der Nähe der Speicherelemente des Paares zueinander senkrecht und an allen anderen Stellen in großem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß die direkte Kopplung zwischen den Leitern vernachlässigbar klein ist. Die rechtwinklige Anordnung der Leiter an dieser Stelle verringert die gegenseitige Verkettung zwischen den Wicklungen auf ein Minimum, so daß in der Lesewicklung kein Ausgangssignal unabhängig vom magnetischen Speicherelement induziert wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird dadurch erzielt, daß die Vorzugsachse der Speicherelemente in einem Winkel von ungefähr 45° zu dem Treiber- und dem Leseleiter verläuft.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 vier Paare von Elementen, die gemäß der Erfindung angeordnet sind, sowie Zusatzgeräte, die zur praktischen Anwendung der Erfindung dienen,

F i g. 2 die zeitliche Veränderung der Spannungen und Ströme, die mit dem Aufzeichnen und Ablesen einer »0« und einer »1« in der Vorrichtung gemäß F i g. 1 verbunden sind,

F i g. 3 zwei Einheiten, die aus den in F i g. 1 dargestellten magnetischen Elementen und Leitern bestehen, wobei die Nebeneinanderanordnung der beiden Einheiten das Störgeräusch im Lesestromkreis nicht erhöht,

Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 3 mit Zusatzgeräten für den praktischen Gebrauch.

In F i g. 1 sind acht Kreise dargestellt, die mit 11 bis 18 bezeichnet sind und die Filme oder Schichten aus ferromagnetischem Material darstellen, welches eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung aufweist, die nur für den Film 11 durch einen strichlierten Pfeil 19 angegeben ist. Die anderen Filme 12 bis 18 haben in gleicher Weise gerichtete bevorzugte Magnetisierungsrichtungen, die aber der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind. Von der Treiberimpulsquelle 101 geht der Leiter 20 in Fig. 1 über die Filme 11 und 15 senkrecht nach unten und über die Filme 17 und 13 senkrecht nach oben zur Erde, wobei der Stromkreis zur Treiberimpulsquelle 101 durch die Erdleitung 26 geschlossen wird. Ebenso geht der Leiter 21 in F i g. 1 über die Filme 12 und 16 senkrecht nach unten und über die Filme 18 und 14 senkrecht nach oben zur Erde. Der Strom, der von der Treiberimpulsquelle 101 durch den Treiberleiter 20 zur Erde fließt, erzeugt daher nach bekannten physikalischen Gesetzen in den Filmen 11 und 15 ein Magnetfeld, das in F i g. 1 nach rechts gerichtet ist, und in den Filmen 17 und 13 ein Magnetfeld, das in F i g. 1 nach links gerichtet ist. Ebenso wird der Strom, der von der Treiberimpulsquelle 101 durch den Treiberleiter 21 zur Erde fließt, in den Filmen 12 und 16 nach rechts gerichtete Magnetfelder und in den Filmen 18 und 14 nach links gerichtete Magnetfelder erzeugen. Wenn daher die Filmeil, 15, 17 und 13 ursprünglich alle in der durch den Pfeil 19 angegebenen Richtung magnetisiert gewesen wären, so daß im oberen rechtsseitigen Quadranten jedes dieser vier Filme ein magnetischer Nordpol vorhanden gewesen wäre, würde der Durchgang eines Stromes durch den Treiberleiter 20 zur Erde, der genügend stark ist, um auf jedem Film ein die Koerzitivkraft des Filmes übersteigendes Magnetfeld zu erzeugen, eine solche Magnetisierung der Filme 11 und 15 bewirken, daß sich dieselben um weniger als einen rechten Winkel im Uhrzeigersinn in eine Stellung bewegen, die in Fig. 1 waagerecht und nach rechts gerichtet ist. Ein solcher Strom würde ferner ein Magnetfeld erzeugen, das größer ist als die Koerzitivkraft der Filme 13 und 17, das aber in Fig. 1 nach links gerichtet ist. Die Magnetisierungsrichtung der Filme 13 und 17 würde sich im Gegen- Uhrzeigersinn um mehr als einen Quadranten, aber um weniger als 180° in eine Stellung verdrehen, die in Fig. 1 waagerecht, aber nach links gerichtet ist. Der Leseleiter 24 verläuft vom Lesesignalauswerter 103 quer zu den Filmen 11, 12, 13 und 14 zur Erde.

Der Leseleiter 25 verläuft vom Lesesignalauswerter 103 quer zu den Filmen 15,16, 17 und 18 zur Erde: Jeder Leseleiter steht in unmittelbarer Nähe jedes Filmes zum Treiberleiter 20 oder zum Treiberleiter 21 im wesentlichen senkrecht, und es besteht unter idealen Bedingungen keine unmittelbare Kopplung des Magnetflusses zwischen einem Leseleiter und einem Treiberleiter. Der Magnetfluß jedes Fihases koppelt jedoch einen Leseleiter und einen Treiber^ leiter. Die Drehung der Magnetisierungsrichtung des Filmes 11 aus der durch den Pfeil 19 definierten Lage in eine nach rechts gerichtete waagerechte Einstellung erzeugt eine Änderung in der Flußkopplung mit dem Leseleiter 24, welche in demselben eine z. B. als negativ definierte Spannung induziert. Die Drehtmg der Magnetisierungsrichtung des Filmes 13 aus der durch den Pfeil 19 definierten Lage in eine nach links gerichtete waagerechte Einstellung erzeugt zuerst eins Zunahme der Kopplung mit dem Leseleiter und darauf eine Abnahme. Dadurch wird im Leseleiter24 eine Spannung induziert, die zuerst positiv und dann negativ relativ zur Erde ist. Die vorstehend getrennt beschriebenen Spannungen, die durch Drehung der Magnetisierungsrichtungen der Filme 11 und /13 induziert werden, werden addiert, und ihre algebraische Summe erscheint an dem von der Erde eat-» fernten Ende des Abtastleiters 24.

Wenn die Filme 11 und 13 ursprünglich in einer zum Pfeil 19 antiparallelen Richtung magnetisiert gewesen wären, würde die Einwirkung des positiven Stromes durch den Treiberleiter 20 zur Erde bewirken, daß sich die Magnetisierungsrichtung des Filmes 11 im Gegenuhrzeigersinn um etwas;mehr als einen rechten Winkel in eine Stellung verdreht, die waagerecht und nach rechts gerichtet ist, und daß sich die Magnetisierungsrichtung des Filmes 13 im Uhrzeigersinn um weniger als einen rechten Winkel in eine Stellung verdreht, die waagerecht und nach links gerichtet ist. Mit anderen Worten, mit Aus-¹ nähme eines Unterschiedes von 180° bei den beT teiligten Winkeln vertauschen die Filmeil und 13 für eine zum Pfeil 19 antiparallele ursprüngliche Magnetisierungsrichtung ihr Verhalten, das sie für die zum Pfeil 19 parallele ursprüngliche Magnetisie-

rang zeigen, miteinander. Infolge des Unterschiedes von 180°, der zwischen den beiden Fällen verschiedener ursprünglicher Magnetisierungsrichtung besteht, werden sich die im Leseleiter 24 induzierten Spannungen im Vorzeichen unterscheiden, obwohl sie hinsichtlich der Veränderung der absoluten Amplitude mit der Zeit im wesentlichen symmetrisch sind. Bei allen Kurven in Fig. 2 ist auf der Abszisse di& Zeit aufgetragen.

leiter 20 zum Pfeil 19 parallel wird und daß die Einstellung der Magnetisierung des Filmes 13 gleichzeitig zum Pfeil 19 antiparallel wird. Diese entgegengesetzte Ruheeinstellung der Magnetisierung der 5 Filme 11 und 13 trägt der Tatsache Rechnung, daß die Richtung des Stromflusses im Treiberleiter 20 oberhalb des Filmes 11 abwärts und oberhalb des Filmes 13 aufwärts verläuft. Um die Ausrichtung beider Filme 11 und 13 in der gleichen allgemeinen

In F i g. 2 stellt der erste Impuls in Kurve 201 die io Richtung einzustellen, ist es erforderlich, einen Leiter

Spannung dar, die im Leseleiter 24 durch die Drehung vorzusehen, der so angeordnet ist, daß der Strom in

der Magnetisierung des Filmes 11 aus der zum Pfeil demselben oberhalb der Filme 11 und 13 in der

19 parallelen Stellung in eine (in Fi g. 1) waagerechte . gleichen Richtung fließt.

und nach rechts gerichtete Stellung induziert wird. F i g. 1 zeigt, daß der Eingabeleiter 23, wenn er Der erste bipolare Impuls der Kurve 202 stellt die 15 einen Strom von der Datenquelle 102 aufnimmt und Spannung dar, die im Leseleiter 24 durch die Drehung diesen Strom zur Erde leitet, bewirken wird, daß Strom der Magnetisierung des Filmes 13 aus der zum Pfeil (in Fig. 1) oberhalb des Filmes 11 und oberhalb 19 parallelen Stellung in eine (in Fi g. 1) waagerechte des Filmes 13 nach abwärts fließt. Ein solcher Strom und nach links gerichtete Stellung induziert wird. wird daher bewirken, daß die Magnetisierung der Die Kurve 203 stellt die Summe der durch die Kurven 20 Filme 11 und 13 waagerecht nach rechts gerichtet 201 und 202 dargestellten Spannungen dar. Der erste wird. Wenn der Strom im Eingabeleiter 23 ausbleibt, bipolare Impuls in Kurve 204 stellt die Spannung wird die Magnetisierungsrichtung der Filme 11 und dar, die im Leseleiter 24 durch die Drehung der 13 im wesentlichen parallel zum Pfeil 19 zur Ruhe Magnetisierung des Filmes 11 aus einer zum Pfeil 19 kommen. Wenn andererseits Strom von ausreichenantiparallelen Stellung in eine (in Fig. 1) waage- 25 der Amplitude von der Datenquelle 102 durch den rechte und nach rechts gerichtete Stellung induziert Eingabeleiter 23 in umgekehrter Richtung fließt, wird wird. Der erste Impuls in Kurve 205 stellt die Span- die Magnetisierung der Filme 11 und 13 waagerecht nung dar, die im Leseleiter 24 induziert wird durch nach links eingestellt und wird beim Ausbleiben des Drehung der Magnetisierung des Filmes 13 aus einer Stromes im Eingabeleiter 23 in eine zum Pfeil 19 antizum Pfeil 19 antiparallelen Stellung in eine (in 30 parallele Stellung gelangen. Ein Stromimpuls im Ein-Fig. 1) waagerechte und nach links gerichtete Stel- gabeleiter 23, der allein ausreicht, die Magnetisierung. Die Kurve 206 stellt die Summe der durch die rungsrichtung der Filme 11 und 13 zu verdrehen, Kurven 204 und 205 dargestellten Spannungen dar. wird jedoch auch die Magnetisierungsrichtung der Wie F i g. 2 zeigt, sind die Kurven 201 und 205, die Filme 12 und 14 verdrehen, und dies ist nicht erKurven 202 und 204 sowie die Kurven 203 und 206 35 wünscht.

in den angegebenen Paaren zueinander symmetrisch. Gewünscht wird lediglich, die Filme 11 und 13 Weniger genau, aber einfacher ausgedrückt: Wenn zum Speichern einer binären Ziffer oder Dateneinheit beide Filme 11 und 13 ursprünglich parallel zum und die Filme 15 und 17 zum Speichern einer ande-Pfeil 19 eingestellt sind und dann entgegengesetzt ren binären Ziffer oder Dateneinheit zu verwenden, gerichteten Magnetfeldern unterworfen werden, die 40 nämlich der beiden Ziffern, die durch Strom im der im Treiberleiter 20 fließende Strom erzeugt, wird Treiberleiter 20 gleichzeitig abgelesen werden sollen, eine besondere Spannungswelle im Leseleiter 24 wobei die Signale, welche die Ablesewerte darstellen, erscheinen. Wenn die Filme 11 und 13 ursprünglich auf den Leseleitern 24 bzw. 25 erscheinen. In ähnantiparallel zum Pfeil 19 eingestellt sind und dann licher Weise werden die Filme 12 und 14 die eine den gleichen entgegengesetzt gerichteten Magnet- 45 binäre Ziffer speichern, und die Filme 16 und 18 feldern wie im vorhergehenden Fall unterworfen werden die andere binäre Ziffer speichern. Durch werden, die der im Treiberleiter 20 fließende Strom Strom im Treiberleiter 21 werden diese beiden Ziffern erzeugt, wird im Leseleiter 24 eine Spannungswelle abgelesen, die durch Spannungen dargestellt werden, von der gleichen Form (relativ zur Zeit) wie im vor- welche auf den Leseleitern 24 bzw. 25 erscheinen, hergehenden Fall, aber von entgegengesetzter PoIa- 50 Die auf den Filmen 11 und 13 bzw. auf den Filmen rität erscheinen. 15 und 17 gespeicherten beiden Ziffern bilden ein Wenn daher eine Einrichtung vorgesehen werden sogenanntes »Wort«. Die auf den Filmen 12 und 14 kann, die beide Filme 11 und 13 nach Belieben in bzw. auf den Filmen 16 und 18 gespeicherten beiden eine zum Pfeil 19 parallele Stellung oder in eine zum Ziffern bilden ein anderes »Wort«. Da nur zwei gePfeil 19 antiparallele Stellung bringen kann, ent- 55 trennte Eingabeleiter 22 und 23 verfügbar sind, um sprechend den beiden möglichen Werten der Angabe, insgesamt vier Ziffern aufzuzeichnen, muß irgendein die zu speichern sind, wird der Durchgang des glei- koinzidierender Strom oder eine andere Wähleinrichchen Treiberimpulses durch den Treiberleiter 20 im tung verwendet werden, um die getrennte Aufzeich-Leseleiter 24 für eine zum Pfeil 19 parallele Ursprung- nung von zwei verschiedenen Wörtern in der Anordliche Einstellung einen Spannungsimpuls mit der 60 nung gemäß F i g. 1 zu ermöglichen. Dies kann daeinen Polarität und für eine zum Pfeil 19 antiparallele durch erzielt werden, daß die Wirkung des Stromes ursprüngliche Einstellung einen Spannungsimpuls mit in einem Treiberleiter (z. B. 20) mit den Wirkungen der entgegengesetzten Polarität erzeugen. Diese bei- des Stromes in einem Eingabeleiter (ζ. B. 23) kombiden entgegengesetzt gepolten Impulse werden jedoch niert werden. Es muß daran erinnert werden, daß ein längs der Zeitachse zueinander symmetrisch sein. Es 65 Ablesevorgang, der bei Durchgang von Strom durch ist ein Merkmal der beschriebenen Drehschalt- den Treiberleiter 20 allein ausgeführt wird, wobei der vorgänge, daß die Einstellung der Magnetisierung des Strom genügend Amplitude aufweist um Magnet-Filmes 11 nach Ausbleiben des Stromes im Treiber- felder zu erzeugen, die größer sind als die Koerzitiv-

kraft jedes Filmes, den Film 11 parallel zum Pfeil 19 magnetisiert läßt und den Film 13 antiparallel zum Pfeil 19 magnetisiert läßt, ohne Rücksicht auf den ursprünglichen Zustand der Magnetisierung der beiden Filme. Da die Speicherung einer Ziffer von bestimmtem Wert erfordert, daß beide Filme parallel zum Pfeil 19 magnetisiert sind oder daß beide Filme antiparallel zum Pfeil 19 magnetisiert sind, kann der Aufzeichnungsvorgang nur zufriedenstellend ausgeführt werden, wenn die Einstellung nur eines der Filme 11 und 13 umgekehrt wird, weil dadurch der eine Film selbsttätig so eingestellt wird wie der andere. Welcher der beiden Filme 11 und 13 umzukehren ist, muß jedoch von dem Wert der aufzuzeichnenden Angabe abhängen. Diese Forderung wird durch das folgende Verfahren erfüllt.

Von der Treiberimpulsquelle 101 wird durch den Treiberleiter 20 ein negativer (d. h. von der Erde her fließender) Strom von solcher Amplitude geschickt, daß er auf den Filmen 11,15,17 und 13 ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldstärke zwei Drittel der Koerzitivkraft des Filmmaterials beträgt und das auf den Filmen 11 und 15 in Fig. 1 nach links gerichtet ist und auf den Filmen 13 und 17 in F i g. 1 nach rechts gerichtet ist. Wenn nun ein positiver (d. h. zur Erde fließender) Strom von genügender Amplitude, um auf einem Film ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen Feldstärke ein Drittel der Koerzitivkraft des Filmmaterials ist, von der Datenquelle 102 durch den Eingabeleiter 23 geschickt wird, wird dieses Feld von dem Feld abgezogen, das auf dem Film 11 durch den Strom im Leiter 20 erzeugt wird, so daß nur ein Drittel des nach links gerichteten Feldes verbleibt, das keine bleibende Wirkung erzeugt. Oberhalb des Filmes 12 ist der Strom im Eingabeleiter 23 nicht fähig, ein Feld zu erzeugen, das die Umschaltfeldstärke aufweist, so daß der Film 12 nicht bleibend beeinflußt wird. Auf dem Film 13 wird das vom Strom im Leiter 23 herrührende Magnetfeld sein ein Drittel der Umschaltfeldstärke zu den zwei Drittel der Umschaltfeldstärke addieren, die vom Strom im Leiter 20 herrühren, und wird die Magnetisierung des Filmes 13 in F i g. 1 nach rechts verdrehen, so daß beim Ausbleiben der Ströme in den Leitern 20 und 23 die Magnetisierung des Filmes 13 ebenso wie jene des Filmes 11 parallel zum Pfeil 19 wird. Wenn jedoch die Datenquelle 102 einen Strom umgekehrter, d. h. negativer Richtung durch den Leiter 23 schickt, dann wird der Strom im Leiter 23 auf dem Film 13 ein Magnetfeld erzeugen, das dem durch den Strom im Leiter 20 erzeugten Magnetfeld entgegengesetzt ist, und die Magnetisierung des Filmes 13 wird beim Ausbleiben der beiden Ströme antiparallel zum Pfeil 19 sein. Auf dem Film 11 wird sich jedoch das vom aufwärts gerichteten Strom im Leiter 23 herrührende Feld zu dem vom aufwärts gerichteten Strom im Leiter 20 herrührenden Feld addieren. Die Magnetisierung des Filmes 11 wird in F i g. 1 nach links verdreht und wird beim Ausbleiben der Ströme in den Leitern 23 und 20 antiparallel zum Pfeil 19 sein.

Es wird also ein Strom von solcher Stärke, daß er zwei Drittel der Umschaltfeldstärke auf irgendeinem Film erzeugt, und der zu dem Strom, welcher zum Ablesen der gespeicherten Angaben verwendet wird, entgegengesetzt gerichtet ist, von der Treiberimpulsquelle 101 einem bestimmten Treiberleiter (20 oder 21 in Fig. 1) zugeführt, mit einem von der Datenquelle 102 herkommenden Strom im Eingabeleiter 22 oder 23, der ausreicht, um ein Magnetfeld mit ein Drittel der Umschaltfeldstärke zu erzeugen, kombiniert. Die beiden dem Treiberleiter und dem Eingabeleiter gemeinsamen beiden Filme werden in dem gleichen Sinne magnetisiert, wobei die Magnetisierungsrichtung von der Polarität des Stromes im Eingabeleiter abhängt. Dies ist die Aufzeichnung der Angabe. Wenn kein gleichzeitiger Durchgang der

ίο Ströme durch den Treiberleiter und den Eingabeleiter erfolgt, wird selbstverständlich keiner der Filme während des Aufzeichnungsvorganges einem Feld unterworfen, das die Umschaltfeldstärke aufweist, und infolgedessen wird in keinem Film der Magnetisierungszustand durch den Durchgang von Strömen verändert, die für die Aufzeichnung in anderen Finnen bestimmt sind.

Obwohl die Leiter so dargestellt sind, daß sie nur auf einer Seite jedes Filmes vorbeigehen, wäre es

ao selbstverständlich nach bekannten physikalischen Gesetzen möglich, entweder mehrere Windungen zu wickeln, um auf jedem Film Felder zu erzeugen, die in ähnlicher Weise gerichtet sind wie jene, welche durch die in Fig. 1 dargestellten einzigen Leitet

as erzeugt werden, oder es wäre möglich, unterhalb der in F i g. 1 dargestellten Filmanordnung ein Leitungsschema von genau der gleichen (oder einer ähnlichen) Formgebung anzubringen, wie sie dort dargestellt ist, wobei jeder Leiter unterhalb der Filmanordnung als eine Stromrückführung für den entsprechenden Leiter oberhalb der Filmanordnung verwendet wird. F i g. 3 zeigt eine solche Anordnung von Leitern 120 bis 125, 150 und 151. Diese Leiter wie auch die Leiter in den anderen Figuren sind elektrisch voneinander getrennt. Da der Aufzeichnungsvorgang Änderungen von Flußverkettungen mit den Leseleitern bewirkt, erzeugt er Spannungen auf den Leseleitern. Der Lesesignalauswerter 103 muß daher unempfindlich gegenüber Signalen und Spannungen sein, die auf den Leseleitern 24 und 25 erscheinen, ausgenommen unmittelbar nach dem Zeitpunkt, in welchem die Treiberimpulsquelle 101 einen Treiberimpuls als Abfrageimpuls auf einen der Treiberleiter 20 oder 21 zur Wirkung bringt. Dieses Ausblendverfahren ist in der Rechenmaschinentechnik allgemein üblich. Es ist zu bemerken, daß die direkte induktive Kopplung zwischen den Leseleitern 24,25 und den Treiberleitern 20,21 im wesentlichen gleich Null gemacht wurde. Da während des Abfrage-Vorganges auf die Eingabeleiter 22,23 mit Absicht keine Spannungen zur Wirkung gebracht werden, sollten daher die einzigen Spannungen, die in den Leseleitern 24, 25 während des Abfragevorganges induziert werden, die gewünschten Spannungen sein, die durch Drehung des Magnetflusses in den Filmen erzeugt werden, deren Inhalt abzulesen ist. Leider ist dies jedoch nicht ganz richtig. Die Eingabeleiter 22, 23 sind sowohl mit den Treiberleitern 20, 21 als auch mit den Leseleitern 24, 25 induktiv gekoppelt Die Eingabeleiter können nicht vollkommen ausgeschaltet werden, denn selbst wenn die Datenquelle 102 für die Leiter 22, 23 während des Abfragevorganges eine unendliche Impedanz darstellt, macht die Kapazität zwischen Erde und dem freien Ende jedes Eingabeleiters denselben mindestens teilweise leitend. Die auf den Treiberleitern 20 oder 21 zur Wirkung kommenden Abfragestromimpulse induzieren daher in den Eingabeleitern 22 und 23 Ströme, welche in den

ίο

Leseleitern 24, 25 Störsignale erzeugen. Fig. 3 veranschaulicht ein Merkmal der Erfindung, durch welches die Induktion solcher Störsignale vermieden wird.

In F i g. 3 ist eine Grundplatte 131 dargestellt, welche die Filme 111 bis 118 trägt, und eine Grundplatte 132 mit den Filmen 141 bis 148. Der Eingabeleiter 123 geht stufenförmig nach abwärts, so daß er abwechselnd oberhalb eines Filmes nach rechts und oberhalb des nächstfolgenden Filmes nach links verläuft. Schließlich geht er unterhalb der unteren Kante der Grundplatte 131 hindurch, die ein Kunststoff auf Glasbasis oder ein anderes stabiles Isoliermaterial sein kann. Auf der anderen Seite der Grundplatte 131 steigt der Leiter 123 über die entgegengesetzte Seite jedes Filmes in umgekehrter Richtung wieder nach oben, so daß sich die Magnetisierungswirkung eines im Leiter 123 fließenden Stromes für die beiden Durchgänge auf entgegengesetzten Seiten eines bestimmten Filmes addiert. Der Leiter 123 geht in der Querrichtung weiter zur Grundplatte 132 und verläuft in unmittelbarer Nähe der Filme 141,142,143 und 144 in entsprechender Weise wie bei den Filmen 111 bis 114 auf der Grundplatte 131, mit dem einzigen Unterschied, daß die Form der Windungen des Leiters 123 auf der Grundplatte 132 im Hinblick auf die Form der Windungen des Leiters 123 auf der Grundplatte 131 zu einer senkrechten Ebene, die zu den Ebenen der Grundplatten 131,132 senkrecht steht und durch die Mittelpunkte aller Filme 111 bis 114 hindurchgeht, spiegelbildlich ist. Der Leseleiter 124 bildet eine große einzige senkrechte Schleife rund um die Filme 111 bis 114 und eine andere einzige senkrechte Schleife rund um die Umkehrung aller Spannungen und anderen Wirkungen in dem Teil des Stromkreises, der für diese Löschung umgekehrt wird. Im vorliegenden Fall sind es die senkrechten Teile des Leiters 123, die zwtsehen den Grundplatten 131 und 132 relativ umgekehrt werden, weil diese Teile des Leiters 123 die unerwünschte Kopplung mit dem Leiter 124 bewirken. Die waagerechten Teile des Leiters 123 werden jedoch in ihrem Sinn zwischen den Grundplatten 131 und 132 nicht umgekehrt, weil diese waagerechten Teile des Leiters 123 die erwünschten magnetischen Wirkungen erzeugen. Die mit dem senkrechten Leiter 124 gekoppelten unerwünschten Störspannungen werden daher ausgeschaltet, aber es erfolgt keine Löschung oder Umkehr der nützlichen Wirkung des Leiters 123 beim Aufzeichnen von Angaben in den Filmen durch Magnetisierung derselben. Die Filme 111 bis 118 auf der Grundplatte 131 sind dabei vollkommen analog zu den Filmen 11 bis 18 der Fi g. 1, ebenso wie die Filme 141 bis 148 auf der Grundplatte 132. Die Treiberleiter 120, 121 auf der Grundplatte 131 und die Treiberleiter 150, 151 auf der Grundplatte 132 entsprechen ebenfalls den Treiberleitern 20, 21 der Fig. 1.

Fi g. 4 zeigt schematisch die beiden Anordnungen der magnetischen Elemente und Leiter, die in F i g. 3 schaubildlich dargestellt sind. Die Datenquelle 302 ist mit den Angabenleitern 122 und 123 verbunden, deren andere Enden geerdet sind, wobei der vollständige Stromkreis zurück zur Datenquelle 302 durch die Erdleitung 327 hergestellt ist. Der Lesesignalauswerter 303 ist mit den Leseleitern 124 und 125 verbunden, deren andere Enden geerdet sind, wobei der vollständige Stromkreis zurück zum Lesesignalaus-

Filme 141 bis 144. Der andere Eingabeleiter 122 und 35 werter 303 durch die Erdleitung 328 hergestellt ist. der andere Leseleiter 125 sind — wie in F i g. 3 dar- Die Treiberimpulsquelle 301 ist durch die Erdleitung gestellt ist — auf ähnliche Weise für die übrigen 326 einerseits geerdet, andererseits mit den Treiber-Spalten der Filmbereiche auf den Grundplatten ange- leitern 120, 121, 150 und 151 verbunden, deren ordnet. andere Enden geerdet sind, wodurch der Stromkreis

Beim Vergleich der waagerechten Teile des Ein- 40 zurück zur Treiberimpulsquelle 301 geschlossen ist. gabeleiters 123 auf der Grundplatte 131 und der waagerechten Teile des gleichen Leiters auf der Gundplatte 132 ist zu erkennen, daß ein im Leiter 123 fließender Strom von bestimmter Polarität in den Filmen 111 und 141, 112 und 142, 113 und 143 so- 45 wie 114 und 144 Magnetfelder von der gleichen Einstellung erzeugen wird. Mit anderen Worten, die waagerechten Teile des Stromflusses im Leiter 123 sind auf den Grundplatten 131 und 132 spiegelbildlich. Es ergibt sich jedoch, daß die senkrechten Teile 50 ebenso gepolt wie die Treiberleiter20,21 der Treiberdes Stromflusses im Leiter 123 auf der Grundplatte impulsquelle 101. Die Gleichheit der Polarität wird

131 entgegengesetzt sind zu den senkrechten Teilen des Stromflusses im Leiter 123 auf der Grundplatte 132. Die durch Stromänderungen im Leiter 123 in der rund um die Grundplatte 131 herumgehenden Schleife des Leiters 124 induzierte Spannung wird daher aufgehoben durch eine gleiche, aber entgegengesetzte Spannung, die in der um die Grundplatte

132 herumgehenden Schleife des Leiters 124 indu-

Aus F i g. 3 und aus der in F i g. 1 gezeigten Anordnung der Leiter und der magnetischen Elemente ist zu entnehmen, daß einander entsprechen: Die Leiter 124, 125 mit dem Lesesignalauswerter 303, den Leitern 24, 25 mit dem Lesesignalauswerter 103 und die Leiter 122, 123 mit der Datenquelle 302, den Leitern 22, 23 mit der Datenquelle 102.

Außerdem sind die Treiberleiter 120, 121 und die Treiberleiter 150, 151 der Treiberimpulsquelle 301

hier dazu benutzt, um anzuzeigen, daß ähnlich gepolte Ströme in der Anordnung gemäß F i g. 4 gleiche Magnetisierungen und gleiche induzierte Spannungen erzeugen werden, wie in der Anordnung gemäß

Fig. 1 zeigt das Prinzip für die Anordnung auf der Grundplatte 131 bzw. der Anordnung auf der Grundplatte 132. Die Treiberimpulsquelle 301

ziert wird. Obwohl daher in den Treiberleitern (z. B. 60 unterscheidet sich von der Treiberimpulsquelle 101 120) fließende Ströme im Eingabeleiter 123 leicht Ströme induzieren können, werden durch die im Eingabeleiter 123 fließenden Ströme im Leseleiter nur sehr geringe Spannungen induziert. Die Aufhebung induzierter Spannungen durch Löschen einer bestimmten Spannung durch eine gleiche, aber entgegengesetzte Spannung ist in der Technik bekannt. Ein solches Verfahren bewirkt aber gewöhnlich eine

hauptsächlich dadurch, daß sie eine größere Zahl von Ausgängen besitzt, um wahlweise einen von vier Leitern anzutreiben, statt einen von zwei. Die Datenquelle 302 und die Datenquelle 102 sowie der Lesesignalauswerter 303 und der Lesesignalauswerter 103 sind von einander nicht wesentlich verschieden. Es ist bekannt, Vorrichtungen vorzusehen, welche die Funktionen der Datenquelle, der Treiber-

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impulsquelle und des Lesesignalauswerters ausfüh- Filme erzeugt (welche die Filme des ausgewählten ren. Es ist auch bekannt, bei der Konstruktion einer Wortes sind), und es werden in den Leseleitern 124, Rechenmaschine oder Datenverarbeitungsvorrich- 125 Spannungen induziert, deren Polaritäten von dem tung verschiedene Vorrichtungen größerer Abmes- Vorzeichen der abzulesenden Angabenziffern absungen zu verwenden, welche dann die angegebenen 5 hängen. Zuvor wird auf den Lesesignalauswerter 303 Funktionen ausführen, weiche hier als die Funktionen ein durch den Pfeil 503 dargestelltes Steuersignal zur einzelner Vorrichtungen beschrieben werden. Der Wirkung gebracht, welches diesen für die auf den Zeitpunkt, in dem die verschiedenen Vorrichtungen Leitern 124,125 induzierten Spannungen empfindlich veranlaßt werden, ihre besonderen Funktionen zu er- macht. Dies geschieht vorzugsweise während eines füllen, wird sich notwendigerweise ändern, ent- io Zeitraumes, der die Zeit des Auftretens der senksprechend den Anforderungen des Systems und der rechten strichlierten Linie umfaßt, die durch die zu erfüllenden Aufgabe. Jedes der Rechtecke, welche Kurven 201, 202, 203, 204, 205, 206 hindurchgeht, die Vorrichtungen 301, 302, 303 darstellen, ist daher wobei diese Linie wenigstens die meisten der Schleifen mit einem symbolischen Pfeil versehen, der die Zu- der Kurven 203 und 206 enthält. Die in der Anordführung eines Steuersignals darstellt, dessen Quelle 15 nung gemäß Fig. 4 aufgezeichneten Angaben könbei der praktischen Ausführung der Erfindung ab- nen daher abgelesen werden. Da die beiden Fuakhängig ist von der Organisation der Rechenmaschine, tionen des Aufzeichnens und des Ablesens von Inder Datenverarbeitungs- oder anderen Vorrichtung, formationen die beiden wesentlichen Funktionen in welcher der Datenspeicher angeordnet oder mit eines Angabenspeichers sind, wird die erfmdungsgewelcher derselbe verbunden ist. so mäße Anwendung hier beschrieben. Selbstverständ-.

Die Wirkungsweise des in F i g. 4 dargestellten An- lieh wird aber die praktische Anwendung der Erfin-

gabenspeichers ist daher folgende: dung die Verwendung von viel mehr Filmen zum

Zu einem Zeitpunkt, der den Erfordernissen des Speichern einer größeren Anzahl von Angabeneleden Speicher verwendenden Systems entspricht, be- menten erfordern, und diese Zunahme der Speicherwirkt ein durch den Pfeil 501 dargestelltes Steuer- 35 kapazität bewirkt eine Zunahme der Anzahl der signal, daß von der Treiberimpulsquelle 301 aus Wörter bzw. eine Zunahme der Anzahl der Andurch einen ausgewählten Treiberleiter (z. B. 120) gabenelemente oder binären Ziffern, die als ein Wort ein negativer Strom von solcher Amplitude fließt, daß gespeichert werden. Der Stand der Technik und die derselbe auf den vom Treiberleiter überquerten vorstehenden Ausführungen sind jedoch für den Filmen ein Magnetfeld von zwei Drittel der Um- 30 Fachmann ausreichend, um diese und andere offenmagnetisierungsfeldstärke der Filme erzeugt. Gleich- bare Abänderungen der angegebenen Grundsätze zeitig bewirkt ein durch den Pfeil 502 dargestelltes ausführen zu können.

Steuersignal, daß die Datenquelle 302 auf die Ein- Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfingabeleiter 122, 123 Ströme zur Wirkung bringt, die dung, mit der Versuche unternommen wurden, beausreichen, um auf den von den Eingabeleitern über- 35 stehen die magnetischen Elemente oder Filme aus querten Filmen Magnetfelder von ein Drittel der Nickel-Eisen-Legierung mit einer Dicke von unge-Ummagnetisierungsfeldstärke der Filme zu erzeugen. fähr 2000 Angström-Einheiten. Die Richtung der be-Das Vorzeichen des Stromes ist abhängig vom Wert vorzugten Magnetisierung schließt mit dem Antriebsder aufzuzeichnenden binären Angabe, wie sich aus leiter einen Winkel von ungefähr 30° ein. Die Filme der genauen Erklärung der Wirkungsweise der Vor- 40 haben einen Durchmesser von 4,8 mm. Ihre Mittelrichtung gemäß Fig. 1 ergibt. Die Anordnung ge- punkte liegen in Richtung der Treiberleiter 6,25 mm maß Fig. 4 besitzt das Fassungsvermögen zum und in Richtung der Leseleiter 9,5 mm voneinander Speichern von vier zweistelligen Wörtern. Die Auswahl entfernt. Die Treiber- und Eingabeleiter sind 1,58 mm eines bestimmten der vier Wörter erfolgt durch Aus- breit, und der Leseleiter hat einen Durchmesser, wahl eines bestimmten der vier Treiberleiter 120,121, 45 welcher der Nr. 36 der amerikanischen Drahtlehre 150 oder 151, welcher über die Treiberimpulsquelle entspricht. Die magnetischen Elemente sind auf Glas 301 einen negativen Stromimpuls von solcher Ampli- aufgebracht, und die Leiter werden von einer Isoliertude empfängt, daß auf den von dem ausgewählten platte aus Epoxyharz auf Glasbasis getragen. Die Treiberleiter überquerten Filmen ein Magnetfeld von Umlaufzeit des Speichers beträgt ungefähr 1 μβ, wozwei Drittel der Ummagnetisierungsfeldstärke der 50 bei im Treiberleiter Abfrageimpulse von ungefähr Filme erzeugt wird, wie oben beschrieben wurde. Die 1 A Stärke und im Eingabeleiter Stromimpulse von aus zwei binären Ziffern bestehende Angabe kann ungefähr 0,4 A Stärke verwendet werden, während daher in einem der vier »Wörter« der Anordnung ge- im Leseleiter Spannungen von ungefähr 5 mV indumäß Fig. 4 gespeichert werden, je nach dem .ausge- ziert werden,
wählten Treiberleiter. Wenn es erforderlich ist, daß 55 Patentansprüchedie in einem bestimmten Wort gespeicherte Angabe ^

dem Lesesignalauswerter 303 zur Verfügung gestellt 1. Angabenspeicher mit magnetischen Speicherwird, bewirkt ein durch den Pfeil 501 dargestelltes elementen in Form dünner Filme, die eine uni-Steuersignal, daß die Treiberimpulsquelle 301 durch axiale magnetische Vorzugsrichtung aufweisen einen der vier Treiberleiter einen positiven Impuls 60 und deren Magnetisierungszustand in der einen schickt, der ausreichende Amplitude aufweist, um auf oder anderen Richtung längs der Vorzugsachse jedem von dem ausgewählten Treiberleiter über- jeweils eine gespeicherte Informationseinheit (Bit) querten Film ein Magnetfeld zu erzeugen, das größer darstellt, bei welchem Speicher jedes Speicherist als die Umschaltfeldstärke des Filmes. Wie sich element bei seiner Erregung durch einen Abfragegenauer aus der Beschreibung der Wirkungsweise der 65 impuls in einem in einem spitzen Winkel zur ReVorrichtung und der Anordnung gemäß F i g. 1 er- manenzachse verlaufenden Abfrageleiter ein Lesegibt, wird eine Drehung der Magnetisierungsrichtung signal in einem Leseleiter erzeugt, das eine dem der von dem ausgewählten Treiberleiter überquerten vor dem Auftreten des Treibersignals herrschen-

den remanenten magnetischen Zustand des Elements entsprechende Wellenform aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung jeweils einer Informationseinheit (Bit) ein Paar von Speicherelementen (11, 13) vorgesehen ist, daß für beide Speicherelemente des Paares ein einziger Eingabeleiter (23) in der gleichen Richtung und unter gleichem spitzem Winkel zu der jeweiligen Remanenzachse (19) der Elemente angeordnet ist, so daß ein Impuls im Eingabeleiter beide Elemente in die gleiche Magnetisierungsrichtung schaltet, daß für beide Speicherelemente des Paares ein einziger Treiberleiter (20) in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die Speicherelemente, jedoch unter dem gleichen spitzen Winkel zu ihren Remanenzachsen angeordnet ist, so daß die Magnetisierungsrichtungen der Elemente von einem Abfrageimpuls im Treiberleiter in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, und daß ein einziger Leseleiter (24) für beide Speicherelemente des Paares in gleicher Richtung zu den Elementen und unter dem gleichen spitzen Winkel zu ihren Remanenzachsen .angeordnet ist, so daß durch Drehung der magnetischen Zustände der Speicherelemente im Leseleiter induzierte Lesesignale einander überlagert werden und ein zusammengesetztes Lesesignal von beiden Elementen erzeugen, das einen Impuls mit einer der in den Elementen gespeicherten Informationseinheit entsprechenden Polarität aufweist.

2. Angabenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberleiter (20) und der Leseleiter (24) in der Nähe der Speicherelemente des Paares zueinander senkrecht und an allen anderen Stellen in großem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß die direkte Kopplung zwischen den Leitern vernachlässigbar klein ist.

3. Angabenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzugsachse (19) der Speicherelemente in einem Winkel von ungefähr 45° zu dem Treiberleiter und dem Leseleiter verläuft.

4. Angabenspeicher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei oder mehr Speicherebenen mit jeweils einer Anzahl von Speicherelementen und einer zugehörigen Anzahl von Lese- und Eingabeleitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeleiter (122, 123) und Leseleiter (124, 125) aufeinanderfolgender Speicherebenen (131, 132) in zueinander entgegengesetztem Haupt-Richtungssinn in Reihe geschaltet sind.

5. Angabenspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeleiter (122, 123) in der Nähe jedes Speicherelementes (111 bis 118, 141 bis 148) jeder Speicherebene (131,132) senkrecht zu den Leseleitern (124, 125) verlaufende Abschnitte aufweisen und die einander entsprechenden Verbindungsstellen der senkrecht zu den Leseleitern verlaufenden Abschnitte der Eingabeleiter in aufeinanderfolgenden Speicherebenen abwechselnd entgegengesetzt angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 081 502;
österreichische Patentschrift Nr. 190 704;
British Journal of Applied Physics, Vol. 10, April 1958, H. 4, S. 153 bis 158.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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