DE1269182B - Inhaltsadressierter Informationsspeicher (Katalogspeicher) - Google Patents
Inhaltsadressierter Informationsspeicher (Katalogspeicher)Info
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int Cl.:
GlIc
Deutsche Kl.: 21 al - 37/60
Nummer: 1 269 182
Aktenzeichen: P 12 69 182.6-53
Anmeldetag: 24. Juli 1962
Auslegetag: 30. Mai 1968
Die Erfindung betrifft einen Informationsspeicher mit Einrichtungen zur Entnahme der in einer Speichermatrix
gespeicherten Daten durch Vergleich von später anfallenden Daten mit den gespeicherten Daten und
zur Ausgabe von Daten aus Speicherzeilen, die ein zutreffendes Vergleichsergebnis liefern.
Speicher für Rechenmaschinen arbeiten gewöhnlich mit Adressen, d. h., jedes Datenwort oder jede
Datenwortgruppe ist im Speicher an Speicherplätzen eingespeichert, die der Reihe nach durchnumeriert
sind. Um nun die eingespeicherten Daten aus dem Speicher wieder auslesen zu können, ist es notwendig,
die Plätze im Speicher, d. h. die Adressen zu kennen, unter denen die auszulesenden Daten erreichbar sind.
Solche Speicher, die mit direkten Adressen arbeiten, sind zwar insofern vorteilhaft, als die wiederzugewinnenden
Daten auf Grund der Adresse relativ schnell wiedergewonnen werden können. Sie sind jedoch nachteilig,
da derart organisierte Speicher zur schritthaltenden Datenverarbeitung nur sehr wenig geeignet
sind. Außerdem ist es zeitraubend, aus solchen Speichern mehrere Datenwörter hintereinander auszulesen,
die alle zu einem Begriff gehören, also beispielsweise alle Kontenbewegungen festzustellen, die auf
einem bestimmten Konto durchgeführt wurden. Auch das Zusammenstellen von Daten unter neuen Gesichtspunkten
ist zeitraubend, da für das Wiedergewinnen eines jeden Datenwortes aus der Datenmenge, die neu
zusammengestellt werden soll, eine eigene Zugriffsoperation durchzuführen ist und da anschließend die
so gewonnenen Daten gemischt oder sortiert werden müssen.
Bei solchen adressenorganisierten Speichern mit direktem Zugriff kommt es also darauf an, die Speicherplatzadresse
und die Zuordnung der Datenworte zu diesen Adressen zu kennen.
Zur Überwindung der Nachteile, die solchen adressenorganisierten Speichern mit direktem Zugriff
anhaften, sind sogenannte assoziative Speicher bekanntgeworden, die auch Katalogspeicher oder inhaltsadressierte
Speicher genannt werden. Bei derart organisierten Speichern werden die Datenwörter in
beliebiger Reihenfolge eingespeichert, ohne daß es notwendig ist, die Adresse des Speicherplatzes zu
kennen, an denen die Datenwörter eingespeichert worden sind. Das Wiedergewinnen der eingespeicherten
Datenwörter erfolgt nun dadurch, daß der gesamte Speicher danach durchsucht oder auch parallel
abgefragt wird, ob in irgendwelchen Speicherstellen ein Datenwort mit einem bestimmten Inhalt eingespeichert
ist. Hierzu braucht keineswegs nach dem Inhalt des gesamten Datenwortes gefragt zu werden.
Inhaltsadressierter Informationsspeicher
(Katalogspeicher)
(Katalogspeicher)
Anmelder:
General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Parkstr. 13
6000 Frankfurt, Parkstr. 13
Als Erfinder benannt:
Pierre Henri Boucheron jun.,
North Syracuse, N. Y.;
Vernon Leopold Newhouse, Scotia, N. Y-.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Juli 1961
(127 459, 126707)
V. St. v. Amerika vom 25. Juli 1961
(127 459, 126707)
Es genügt vielmehr, wenn die Abfrage nach einem bestimmten Wortteil erfolgt.
Solche assoziativen Speicher, die auch als inhaltsadressierte
Speicher bekannt sind, können immer dann mit Vorteil verwendet werden, wenn man dafür
sorgt, daß sich alle Datenwörter, die eingespeichert werden sollen, in wenigstens einem Wortteil unterscheiden,
da dann bei der Abfrage nach diesem Wortteil nur ein einziges Datenwort im Speicher
aufgefunden und ausgelesen wird. Wird der Speicher dagegen nur nach Datenwörtern mit einem bestimmten
Wortteil abgefragt, der in mehreren Wörtern vorkommt, so treten Schwierigkeiten auf, da in diesem
Fall mehrere Datenwörter ausgelesen werden müssen. Nun liegt aber weder die Reihenfolge fest, in der die
verschiedenen Datenwörter auszulesen sind, noch kann auf einfache Weise vermieden werden, daß ein Datenwort
mehrmals ausgelesen wird. Das Ergebnis der Abfrage eines solchen Speichers ist somit nicht mehr
eindeutig. Um diesen Nachteil zu überwinden, sind Zwischenspeicher notwendig, in die die verschiedenen
Datenwörter, die den in Frage kommenden Wortteil gemeinsam haben, übergeführt werden, so daß sie
dann der Reihe nach ausgelesen werden können. Diese Lösung kann aber nicht befriedigen, da der
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Hauptvorteil eines Katalogspeichers, nämlich promptes einer ranghöheren Wortzeile unterdrückt nämlich
Zurverfügungstellen von eingespeicherten Daten, im mittels dieser Sperrschalter sämtliche etwaigen Über-
FaIl der Bereitstellung mehrerer Datenwörter wieder einstimmungssignale in den im Rang nachfolgenden
verlorengeht. Zudem ist der Aufwand für diese übereinstimmenden Wortzeilen. Auf diese Weise wird
Lösung sehr hoch. 5 den Wortzeilen eine Rangfolge zugeordnet. Über den
Ferner sind inhaltsadressierte Informationsspeicher vom Übereinstimmungssignal der ranghöchsten überbekannt,
bei denen im Fall von mehreren überein- einstimmenden Wortzeile betätigten Zugriffschalter
stimmenden Wörtern nur das erste zur Auslegung kann der weitere, zu einer Steuerschaltung gehörende
gelangt und die anderen unberücksichtigt bleiben. Sperrschalter in seinen Sperrzustand geschaltet werden,
Beim Abfragen der gespeicherten Wörter mit dem io so daß bei einer erneuten Abfrage der Wortzeilen mit
Vergleichswort gibt die Übereinstimmungsanzeige demselben Vergleichswort das Übereinstimmungsdes
an erster Stelle stehenden übereinstimmenden signal gesperrt und ein erneuter Zugriff zu dieser
Wortes die betreffende Wortzeile "über einen Zugriff- Wortzeile verhindert wird. Statt dessen erscheint in
schalter zum Auslesen frei. Gleichzeitig unterdrückt der im Rang nachfolgenden übereinstimmenden
dieser Zugriffschalter die Übereinstimmungsanzeigen 15 Wortzeile das Übereinstimmungssignal, so daß jetzt
in allen nachfolgenden übereinstimmenden Wortzeilen. diese nachfolgende Wortzeile vom Zugriffschalter
Der Zugriff wird daher nur für eine ranghöchste über- freigegeben wird.
einstimmende Zeile gewährt, während er für alle Bei einem Informationsspeicher mit Kryotronnachfolgenden
Zeilen gesperrt ist. Wie der Inhalt Schaltelementen und -Speicherelementen, bei dem die
mehrerer übereinstimmender Wortzeilen aus dem 20 als Kryotron-Torleitung ausgebildete Steuerleitung
Speicher ausgelesen ]bzw. festgestellt werden könnte, jedes Zugriffschalters mit den zugehörigen aus Dauerist
bei dieser bekannten Anordnung nicht angegeben. stromschleifen aufgebauten Speicherzellen über Kryo-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, tron-Schalter gekoppelt ist, die in übereinstimmenden
einen inhaltsadressierten Informationsspeicher zu Wortzeilen den Übergang der Torleitung vom normalschaffen,
bei dem im Anschluß an das erste ausgelesene 25 leitenden in den supraleitenden Zustand und damit die
Wort die weiteren übereinstimmenden Wörter aus- Betätigung des Zugriffschalters zur Freigabe der
gelesen werden können, also eine sukzessive Ab- übereinstimmenden Wortzeile gestatten, besteht eine
frage aller übereinstimmenden Wörter möglich ist, zweckmäßige Weiterbildung darin, daß in jeder Torohne
dabei einen allzu hohen Aufwand zu treiben. leitung der weitere, jeder Wortzeile zugeordnete Sperr-
Ein derartiger inhaltsadressierter Informations- 30 schalter in Form eines Kryotron-Schalters liegt,
speicher mit in den Speicherspalten verlaufenden dessen Steuerleitung eine Kryotron-Steuerschleife bil-
Ziffernleitungen, die den Speicher- oder Wortzeilen det, und daß die Freigabe der Steuerschleife zum
gleichzeitig Abfragebits zuführen, ferner mit einer Einschreiben eines die Torleitung sperrenden Schleifen-
Anzeigeschaltung in jeder Wörtzeile, die bei Überein- stromes über weitere Kryotron-Schalter durch den
Stimmung der Abfragebits mit den entsprechenden 35 Zugriffschalter erfolgt.
Ziffernstellen einer Wortzeile ein elektrisches Überein- Ferner wird die aus den Sperrschaltern in der
Stimmungssignal erzeugt, das mittels eines zu der Steuerleitung des Zugriffschalters aufgebaute Rangbetreffenden Wortzeile gehörigen Zeilenzugriffschalters folgeschaltung vorzugsweise derart ausgebildet, daß
den Zugriff zu dieser Wortzeile zum Auslesen oder die Torleitung jeder Wortzeile mit jeder Torleitung
Einschreiben von Daten freigibt und den Zugriff zu 40 von niedrigerer Rangordnung über jeweils einen
sämtlichen im Rang nachfolgenden Wortzeilen sperrt, Kryotron-Schalter derart gekoppelt ist, daß bei
wodurch den Wortzeilen und ihren einzelnen Schal- supraleitender Torleitung die Torleitungen niedrigerer
tungsteilen eine Rangordnung zugeschrieben ist, löst Ordnung normalleitend, also gesperrt sind,
diese Aufgabe dadurch, daß in jeder außer der rang- Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung des Kryohöchsten Wortzeile in der das etwaige Überein- 45 tron-Informationsspeichers nach der Erfindung ist dastimmungssignal führenden Steuerleitung des Zeilen- durch gekennzeichnet, daß der Zugriffschalter durch Zugriffschalters ein Sperrschalter liegt, der von allen eine Kryotron-Stromschleife gebildet ist, deren Schleietwaigen Übereinstimmungssignalen ranghöherer Zei- fenstrom den Zugriff zu den Speicherzellen der Zugelen betätigt wird, und daß jeder Wortzeile ein weiterer hörigen Wortzeile verhindert, und daß ein in der Sperrschalter zugeordnet ist, der — gesteuert vom 5<> Stromschleife des Zugriffschalters liegendes, von der Zugriffschalter — das Übereinstimmungssignal einer Torleitung gesteuertes Kryotron-Torlement bei suprasoeben erst dem Zugriff freigegebenen Wort- leitender Torleitung den Schleifenstrom unterdrückt, zeile im Anschluß an diesen Zugriff sperrt und somit wodurch über weitere Kryotron-Torelemente das das Übereinstimmungssignal für eine im Rang nach- Einschreiben und Auslesen von Daten sowie das folgende übereinstimmende Wortzeile freigebbar 55 Einschreiben des Sperrstromes in die Steuerschleife macht. gestattet ist.
diese Aufgabe dadurch, daß in jeder außer der rang- Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung des Kryohöchsten Wortzeile in der das etwaige Überein- 45 tron-Informationsspeichers nach der Erfindung ist dastimmungssignal führenden Steuerleitung des Zeilen- durch gekennzeichnet, daß der Zugriffschalter durch Zugriffschalters ein Sperrschalter liegt, der von allen eine Kryotron-Stromschleife gebildet ist, deren Schleietwaigen Übereinstimmungssignalen ranghöherer Zei- fenstrom den Zugriff zu den Speicherzellen der Zugelen betätigt wird, und daß jeder Wortzeile ein weiterer hörigen Wortzeile verhindert, und daß ein in der Sperrschalter zugeordnet ist, der — gesteuert vom 5<> Stromschleife des Zugriffschalters liegendes, von der Zugriffschalter — das Übereinstimmungssignal einer Torleitung gesteuertes Kryotron-Torlement bei suprasoeben erst dem Zugriff freigegebenen Wort- leitender Torleitung den Schleifenstrom unterdrückt, zeile im Anschluß an diesen Zugriff sperrt und somit wodurch über weitere Kryotron-Torelemente das das Übereinstimmungssignal für eine im Rang nach- Einschreiben und Auslesen von Daten sowie das folgende übereinstimmende Wortzeile freigebbar 55 Einschreiben des Sperrstromes in die Steuerschleife macht. gestattet ist.
Der in der Steuerleitung einer vorgegebenen Wort- In den Zeichnungen ist
zeile liegende Sperrschalter weist vorzugsweise mehrere"" Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungs-
Steuereingänge auf, deren Anzahl gleich der Anzahl beispiels gemäß der Erfindung,
der ranghöheren Wortzeilen entspricht. Das etwaige 6o F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Kryo-
Übereinstimmungssignal einer ranghöheren Wortzeile tron-Torelements,
betätigt über den dieser Wortzeile zugeordneten F i g. 3 ein Diagramm, welches den Torstrom in
Steuereingang den Sperrschalter. Abhängigkeit vom Steuerstrom des Torelements nach
Das Auslesen von mehreren übereinstimmenden F i g. 2 darstellt, der erforderlich ist, um den Wider-Wortzeilen
erfolgt also durch die Zusammenarbeit 65 stand der Anordnung zu erhöhen, d. h. sie schlecht
von zwei Sperrschaltern. Die in den Steuerleitungen der leitend (normalleitend) Zu machen;
Zugriffschalter liegenden Sperrschalter bilden eine F i g. 4 ist ein Schaltbild gemäß der Erfindung, bei Rangfolgeschaltung. Das Übereinstimmungssignal der mehrere Kryotron-Torelemente und Kryotron-
Zugriffschalter liegenden Sperrschalter bilden eine F i g. 4 ist ein Schaltbild gemäß der Erfindung, bei Rangfolgeschaltung. Das Übereinstimmungssignal der mehrere Kryotron-Torelemente und Kryotron-
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Speicherzellen (Dauerstromschleifen) verwendet wer- bewirkt dann, daß diese Speicherzeile und nur diese
den; durch die Leitung 8 abgefragt wird.
F i g. 5 zeigt den Stromverlauf beim Betrieb einer Bei dem eben beschriebenen Beispiel wurden zum
der Speicherzellen nach F i g. 4. Lesen die Angaben über den Verfasser benutzt. Es
Bei der Anordnung der F i g. 1 werden einer 5 können aber auch ohne weiteres andere Angaben oder
Speichermatrix 1 mit den Zeilen L-I bis L-m Daten Kombinationen von Angaben in der Datengruppe
für die verschiedenen Plätze von einem Datenregister 2 zur Abfrage benutzt werden, z. B. der Inhalt, der
zugeführt, das mit den verschiedenen Plätzen in Verlag und der Titel usw.
Parallelschaltung verbunden ist. Die von dem Register 2 In der Zeichnung sind zwar nur wenige Speicherden
Speicherplätzen zugeführten Daten bilden eine io zeilen und Angaben für die Datengruppen dargestellt,
Datengruppe oder ein Datenwort, die bzw. das aus es ist jedoch klar, daß die Anordnung so erweitert
einer Anzahl von Angaben A bis N besteht. Als werden kann, daß eine genügend große Zahl von
einfaches Beispiel sei angegeben, daß die Datengruppe Datenwörtern und Speicherzeilen für die betreffende
Z. B. Angaben über den Titel eines Buches, seinen Anwendung verfügbar ist.
Verfasser, den Inhalt und den Veröffentlichungstag in 15 Die Einführung der Daten in das Register soll nun
einem Bibliothekskatalog enthalten kann. Die Daten ausführlich behandelt werden. Es sei angenommen,
werden von dem Register 2 den verschiedenen Plätzen daß eine Information in einigen Speicherzeilen der
der Speichermatrix 1 über selektiv arbeitende Zeilen- Speichermatrix 1 vorhanden ist, daß aber alle anderen
Zugriffschalter 3 zugeführt, von denen einer, der einem auf Null eingestellt sind. Dann kann eine Datengruppe
bestimmten Speicherwort zugeordnet ist, einen Strom 20 in die Speichermatrix auf die folgende Weise eingezum
Einstellen oder »Setzen« des Speichers von der schrieben werden: Zuerst wird das Datenregister 2
Leitung 4 zuführt, um zu bewirken, daß an dem be- so eingestellt, daß es nur Nullen enthält. Diese Gruppe
treffenden Speicherplatz Daten aus dem Datenregister2 von Nullen wird dann mit dem Inhalt der Speichereingeschrieben
werden. Nachdem die Speichermatrix matrix verglichen, wobei die Rangfolgeschaltung
die Daten aufgenommen hat, sind in den ver- 25 die erste Speicherzeile festlegt, die keine Information
schiedenen Speicherzeilen (Speicherwörtern) die enthält. Infolgedessen wird der Zeilenzugriffschalter
Angaben für eine Anzahl verschiedener Bücher für die erste Speicherzeile, die lauter Nullen enthält,
verfügbar. dem Zugriff freigegeben, so daß ein Strom aus der
Der gesamte Inhalt der verschiedenen Speicherzeilen Leitung 8 die Speicherzeile erreichen kann. Dann wird
kann dann mit einem Abfragewort (Suchwort) ver- 3° eine Datengruppe in das Datenregister 2 so eingeglichen
werden, das dem Register 2 zugeleitet wird. geben und damit der Speichermatrix zugeführt, daß
Wenn es z. B. erwünscht ist, die gespeicherten Bücher die aus dem Datenregister stammenden Ströme
nach einem bestimmten Autor oder Verfasser abzu- mit dem Strom zum Setzen des Speichers zusammenfragen,
wird der Name des Verfassers in einem Teil fallen. Die Datengruppe wird daher in die erste
des Datenregisters 2 eingegeben, während die übrigen 35 Speicherzeile eingeführt, die bisher keine Information
Abteilungen in dem Register frei bleiben. Dann wird enthält.
ein Vergleichsstrom auf der Leitung 5 eingeschaltet, Bevor auf die eigentliche Schaltung gemäß der
um eine Rangfolgeschaltung 6 zu erregen, die so Erfindung eingegangen wird, soll die Arbeitsweise
eingerichtet ist, daß sie die in einer bestimmten Reihen- eines bekannten Kryotron-Torelements, das bei dem
folge erste Speicherzeile, die ein Buch von dem be- 4° erfindungsgemäßen Speicher beispielsweise verwendet
treffenden Verfasser enthält, auswählt. Eine mit der werden kann, näher erläutert werden. In F i g. 2
Rangfolgeschaltung verbundene Leitung 7 betätigt ist eine solches Torelement dargestellt. Über eine
den Zeilenzugriffschalter, der dem betreffenden Spei- Schicht 11 mit den Anschlüssen 12 und 13 erstreckt
cherwort entspricht, welcher die Daten des Buches sich eine Steuerleitung 14, die durch eine Isolierschicht
enthält. Der Zeilenzugriffschalter bewirkt, daß die 45 15 von der Schicht getrennt ist. Die Leitungen ver-
Daten eines bestimmten Buches und nur dieses lieren bei der Betriebstemperatur, die in der Nähe des
Buches mit Hilfe der Abfrageleitung 8 ausgelesen absoluten Nullpunktes liegt, vollständig den elektri-
werden. sehen Widerstand. Der Zweck der Vorrichtung ist,
Wenn man annimmt, daß mehrere Bücher von dem den Stromdurchgang in der Schicht 11 dadurch zu
betreffenden Verfasser mit ihren Angaben in der 5° steuern, daß die Schicht vorübergehend normal- oder
Speichermatrix gespeichert sind, wird die Leitung 9 supraleitend gemacht wird. Die Schicht 11 besteht
zur Steuerung der Reihenfolge erregt, um einen aus einer dünnen Schicht eines »weichen« Supraleiters,
Steuerschalter 10 zur Steuerung der Reihenfolge einzu- während die Steuerleitung 14 sowie die Anschlüsse 12
stellen, die der bereits ermittelten Speicherzeile und 13 aus einem verhältnismäßig »harten« Supraleiter
(Speicherwort) entspricht, wobei das bereits ermittelte 55 bestehen. Diese Bezeichnungen werden weiter unten
Speicherwort hinsichtlich nochmaliger Abfragen un- in Verbindung mit F i g. 3 erläutert, in der der
wirksam gemacht wird. Dann wird der Vergleichsstrom Torstrom in Milliampere auf der Ordinate und der
noch einmal über die Leitung 5 der Rangfolge- Steuerstrom in Milliampere auf der Abszisse eingeschaltung
6 zugeführt, welche die rangnächste Speicher- tragen ist, und zwar für zwei verschiedene Kryotronzeile
feststellt, die die Daten über ein Buch des gleichen 6o Kreuzungsdrähte A und B, die den betreffenden
Verfassers enthält. Die Rangfolgeschaltung 6 kann die Torleiter schlechtleitend machen. Im Fall der Vorbereits
ausgewählten Speicherzeilen nicht noch einmal richtung mit dem Draht A wird bei Steuerströmen
freigeben, weil diese Speicherzeilen durch Steuer- und Torströmen auf der linken Seite der Kurve A
schalter 10 unwirksam gemacht worden sind. Die die Schicht 11 supraleitend, d. h., der elektrische
Rangfolgeschaltung 6 gibt daher die Speicherzeile für 65 Widerstand wird Null, wenn die tiefe Temperatur
die der Reihe nach nächste Speicherzeile, für den vorhanden ist. Bei Steuer- und Torströmen rechts von
Zugriff frei, die die Angaben über ein Buch des der Kurve A hat die Schicht 11 ihren normalen
gleichen Verfassers enthält. Der Zeilenzugriffschalter Widerstand, und zwar zum Teil wegen des magneti-
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sehen Feldes, welches die Steuerleitung 14 umgibt. Eine Ziffernleitung A aus dem Datenregister 2 ist
Die Kurve A gilt für ein Kryotron mit einer Schicht 11, mit der Schleife 16 an der Stelle 25 verbunden, so daß
deren Breite 2 mm beträgt, die aus Zinn besteht und ein Strom, der von dem Datenregister 2 auf der Leiüber
die eine Gitterleitung 14 aus Blei von 30 μ Breite tung A fließt, sich zwischen der rechten Leitung 26
geführt ist. Zinn ist als weicher Supraleiter bekannt, 5 und der linken Leitung 27 in die Ströme II und /1
weil es seinen elektrischen Widerstand bei verhältnis- aufspaltet, bevor er die Schaltung an der gegenübermäßig
niedrigen Werten des Steuerstromes wieder liegenden Stelle 28 verläßt. Die beiden Leitungen 26
erhält, während Blei ein verhältnismäßig harter und 27 der Schleife haben annähernd gleiche Gesamt-Supraleiter
ist, da die Steuerleitung 14 während der induktivität.
ganzen Wirkungsweise der Vorrichtung supraleitend 10 Die rechte Leitung 26 der Schleife 16 führt als
bleibt, d. h. keinen Widerstand aufweist. An Stelle Steuerdraht über ein Torelement 29 und über eine
der genannten Materialien können auch andere harte Torleitung 30, wo sie ein zweites Torelement an der
und weiche Supraleiter verwendet werden. Stelle 31 bildet. Die linke Leitung 27 führt über ein
Die Vorrichtung mit der Kurve A bildet eine Torelement 32, deren Steuerdraht durch den Speicher-Schaltvorrichtung,
da ein Strom in dem über die 15 draht 33 gebildet wird. Die Leitung 27 ist an der Stelle
Torschicht 11 führenden Steuerdraht 14, der rechts 34 verbreitert, um eine Kryotron-Schaltwirkung zu
von der Kurve A liegt, dazu benutzt werden kann, den verhindern, wenn der höchste Strom in der Leitung 27
elektrischen Strom in der darunterliegenden Torschicht auf die Torleitung 30 einwirkt,
zu schalten. Bei Anwesenheit eines Stromes in dem Die Ziffernleitungen A bis N des Datenregisters 2
Steuerleiter 14 hat die Torschicht normalen Wider- 20 verbinden jeweils eine Spalte von Schleifen, z. B. 16,
stand, und dieser Widerstand beeinflußt den Strom- 19 und 22, in Reihe, wobei diese Schleifen als Spaltendurchgang
in der Torschicht und zwingt ihn, in elemente die gleichen einander entsprechenden Stellen
Abhängigkeit von dem Steuerstrom einen anderen in Datengruppen der Speichermatrix darstellen. Eine
Verlauf zu nehmen. Zeile des Datenspeichers, die z. B. die Schleifen 16,
Die Kurve B der Fig. 3 gilt für ein Kryotron, das 25 17 und 18 enthält, weist eine Zeilenspeicherleitung 33,
normalerweise inaktiv ist und bei dem erfindungs- eine Zeilenabfrageleitung 35, welche die Torelemente
gemäßen Speicher verwendet werden kann. Das Kryo- 29 verbindet, und eine langgestreckte aktive Torleitung
tron, welches die Kurve B erzeugt, enthält einen 30. auf. Die langgestreckte aktive Torleitung 30 läuft
Steuerleiter;, der wesentlich breiter ist als der der parallel zu einem passiven Supraleiter 36 in jeder
Vorrichtung mit der Kurve A, d. h., die Breite zur 30 Zeile, so daß der Strom auch diesen durchsetzt.
Erzeugung der Kurve ή beträgt etwa 300 μ. Bei den Jede Zeile jeder Datengruppe in dem Speicher kann in
Geräten der Erfindung liegen Kombinationen von Abschnitte geteilt werden, die verschiedenen Angaben
Gitter- und Torströmen häufig zwischen den beiden entsprechen, welche aus dem Datenregister eingegeben
Kurven. In einem solchen FaU bewirkt das Kryotron werden. Diese Angaben werden weiter in einzelne
mit der Kurve B, daß der Steuerleiter "supraleitend 35 Stellen unterteilt, die den verschiedenen Ziffernleitunbleibt
zur Verwendung in Fällen von Kreuzungen, bei gen entsprechen.
denen eine Kryotron-Schaltwirkung nicht erwünscht Die Arbeitsweise der Schleifen, z.B. 16, wird im
ist. Natürlich kann auch eine Steuerleitung mit größerer Zusammenhang mit den Impulsverläufen der Fig. 5
Breite als 300μ verwendet werden, um eine inaktive dargestellt. In Fig. 5 sind als Funktion der Zeit
Vorrichtung zu schaffen. 40 folgende Werte aufgetragen: der Speicherstrom in
Ein Hauptergebnis, das sich aus der F i g. 3 ergibt, der Leitung 33, der Ziffernstrom in einer Ziffernist,
daß die räumlichen Abmessungen und die Stoffe leitung A, der Strom 71 in der rechten Leitung 26 der
der Kryotron-Vorrichtungen so gewählt werden Schleife, der Strom /2 in der linken Leitung 27 der
können, daß bestimmte Werte von Steuer- und Tor- _ Schleife, der Vergleichsstrom in der langgestreckten
strömen den Kryotron-Schaltvorgang hervorrufen, 45 aktiven Torleitung 30 und der Vergleichsstrom in
während andere Werte keine Schaltwirkung haben. der passiven Leitung 36.
Die Kryotrons sind besonders bei einer Speicher- Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine
anordnung gemäß der Erfindung zweckmäßig, weil »1«, die z. B. in der Schleife 16 gespeichert ist, durch
sie nur wenig Energie verbrauchen und weil sie eine einen in Uhrzeigerrichtung in der Schleife fließenden
hohe Arbeitsgeschwindigkeit haben. Eine außer- 50 Strom gebildet, während eine »0« durch einen Strom,
ordentlich große Zahl von solchen Vorrichtungen kann der entgegengesetzt der Ubrzeigerrichtung fließt,
auf einer gemeinsamen Isolierplatte angeordnet wer- dargestellt wird.
den, so daß ein Speicher großer Kapazität auf einem Wenn eine »1« in Abhängigkeit von einem Strom »1«
kleinen Raum untergebracht werden kann. Die . auf der Ziffernleitung A in die Schleife 16 eingespeichert
Erfindung kann jedoch auch unter Verwendung anderer 55 werden soll, wird der Zeilenspeicherleitung 33 ein
bekannter Komponenten, z. B. unter Verwendung Impuls zugeführt, während der Ziffernstrom nach
von Magnetkernen, Transistoren u. dgl., verwirklicht unten aus dem Datenregister 2 durch die Leitung A
werden. fließt. Anfangs teilt sich der Strom aus der Leitung A
F i g. 4 zeigt einen Speicher gemäß der Erfindung, etwa gleichmäßig in die Ströme /1 und /2 in Überbei
dem Kryotron-Stromschleifen zur Speicherung 60 einstimmung mit den gleichen Induktivitäten der
benutzt werden. Alle Leitungen haben die Eigen- Leitungen 26 und 27. Wenn jedoch ein Impuls auf
schaft, daß sie bei der Betriebstemperatur, d. h. in der Leitung 33 auftritt, wird das von ihm gekreuzte
der Nähe des absoluten Nullpunktes supraleitend sind. Torelement 32 nichtleitend, und der gesamte Stellen-Die
Speichermatrix der Schaltung 1 enthält z. B. die strom auf der Leitung A muß die rechte Leitung 26 der
Schleifen 16 bis 24. Eine solche Schleife 16 wird 65 Schleife durchfließen. Wenn der Stromimpuls der
ausführlicher beschrieben. Die anderen Schleifen sind Zeilenspeicherleitung 33 aufhört, fließt der gesamte
genauso ausgebaut und nehmen nur eine andere Ziffernstrom aus der Leitung A weiter in der Leitung
Stelle in der Matrix ein. 26, da sie keinen Widerstand hat und kein Spannungs-
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abfall auftritt, der etwa den Strom auch durch die Leitung 36 fließt. Wenn eine binäre »1« gespeichert ist
linke Leitung 27, wie es vorher der Fall war, schicken und ein nach unten gerichteter Abfragestrom für »0«
würde. Der Ziffernstrom auf der Leitung A hört auf, von dem Datenregister die Leitung A durchsetzt, dann
worauf die rechte Leitung 26 eine Rückspannung teilt sich dieser Strom zwischen den Leitungen 26
entwickelt, die in der Lage ist, einen umgekehrten 5 und 27 der Schleife auf und erhöht den umlaufenden
Strom in der linken Leitung 27 der Schleife zu er- Strom in der rechten Leitung 26 und erniedrigt den
zeugen, so daß ein dauernder Strom in Uhrzeiger- umlaufenden Strom in der linken Leitung 27. Die langrichtung
innerhalb der Schleife fließt. Um also einen gestreckte aktive Leitung 30 wird dann an der Stelle 31
Dauerstrom in einer Schleife hervorzurufen, wird die schlechtleitend, so daß die fehlende Übereinstimmung
Supraleitung in einem Zweig kurzfristig aufgehoben, 10 zwischen der gespeicherten Ziffer und der Abfragebeispielsweise
durch einen Einspeicherstromimpuls ziffer angezeigt wird.
auf der Zeilenspeicherleitung 33. Die induktive Reak- In ähnlicher Weise wird bei einem Vergleich
tanz der Schaltung wird dazu benutzt, um beim zweier binärer Nullen die Torleitung 30 supraleitend.
Abschalten des Ziffernstromes einen zirkulierenden In jedem Fall sind die Ströme des Registers 2 so
Strom durch den wieder supraleitenden Parallelzweig 15 gewählt, daß eine Addition des gespeicherten umzu
schicken, der beim Abschalten des Ziffernstromes laufenden Stromes und des Abfragestromes erforderkeinen
Strom führte. Wenn die Supraleitung in dem lieh ist, um die aktive Torleitung 30 schlechtleitend zu
einen Parallelzweig nicht aufgehoben würde, um den machen. Das heißt, beide Ströme sind erforderlich,
ganzen Ziffernstrom in den anderen Parallelzweig um einen Steuerstrom zu ergeben, der rechts von der
umzulenken, würde die Wirkung dieses Parallel- 20 Kurve A in F i g. 3 liegt. Um diese Wirkung zu
zweiges beim Abschalten des Ziffemstromes entgegen- erzielen, wird die Leitung 26 an der Stelle, wo sie die
gesetzt sein und die Erzeugung eines zirkulierenden Leitung 30 kreuzt, nur sehr wenig verbreitert.
Stromes verhindern. Daher werden keine schädlichen Da die langgestreckte aktive Leitung 30 als Tor-Dauerströme unabsichtlich erzeugt. Die Induktivitäten leitung unter der rechten Leitung jeder Schleife in und die Zeitkonstanten der verschiedenen Leitungen 25 einer Zeile von Schleifen hindurchgeht, wird, sie nur werden so klein wie möglich gemacht. dann schlechtleitend gemacht, wenn keine Überein-
Stromes verhindern. Daher werden keine schädlichen Da die langgestreckte aktive Leitung 30 als Tor-Dauerströme unabsichtlich erzeugt. Die Induktivitäten leitung unter der rechten Leitung jeder Schleife in und die Zeitkonstanten der verschiedenen Leitungen 25 einer Zeile von Schleifen hindurchgeht, wird, sie nur werden so klein wie möglich gemacht. dann schlechtleitend gemacht, wenn keine Überein-
Ein entgegengesetzter Ziffernstrom auf der Leitung^, Stimmung zwischen einem Abfragestrom auf einer
der eine binäre »0« darstellt, ergibt in ähnlicher Weise der Leitungen A und den entsprechenden gespeicherten
die Speicherung eines entgegen der Uhrzeigerrichtung Stellen vorhanden ist. Wenn dann ein Vergleichsstrom
fließenden Dauerstromes in der Schleife 16. 30 der aus der langgestreckten Leitung 30 und der
Angenommen, es sei ein Strom in Uhrzeiger- passiven Leitung 36 bestehenden Parallelanordnung
richtung in der Schleife 16 gespeichert, der eine binäre zugeführt wird, wird er gezwungen, die passive
»1« darstellt, dann kann diese Information mit einer Leitung 36 zu durchsetzen. Wenn jedoch Übereinweiteren
Information des Datenregisters 2 wie folgt Stimmung zwischen dem Abfragestrom auf den
vergleichend abgefragt werden: Die Ziffern für die 35 Ziffernleitungen und den entsprechenden Ziffern
Vergleichsabfrage werden in das Datenregister in einer bestimmten Zeile vorhanden ist, dann fließt der
komplementärer Form eingegeben. Ein nach oben Strom durch die langgestreckte aktive Leitung 30 und
gerichteter Strom auf den Leitungen A bis N stelle nicht durch die passive Leitung 36. Dies ist der Fall,
dabei eine binäre »1« dar, während ein nach unten weil die aktive Leitung 30 breiter ist und weniger
gerichteter Strom eine binäre »0« anzeigt. Der gesamte 40 induktiven Widerstand hat und daher dem Stromfluß
Speicher wird durch die Daten in dem Datenregister geringeren Widerstand bietet als der Parallelzweig,
parallel oder gleichzeitig abgefragt, wobei der Ziffern- der aus der passiven Leitung 36 besteht,
strom jeder Ziffernleitung die hintereinandergeschal- Diese Wirkung geht auch aus den Kurven der teten Schleifen in der betreffenden Spalte des Speichers F i g. 5 hervor. Wenn eine »1« als in Uhrzeigerdurchfließt. Es sei angenommen, daß eine binäre »1« 45 richtung umlaufender Strom in der Schleife mit einer auf der Leitung A abgefragt wird, d. h. daß ein auf- »1« aus dem Datenregister 2 abgefragt wird, fließt ein wärts gerichteter Strom auf der Leitung A auftritt Vergleichsstrom in der aktiven Torleitung 30. Wenn und daß eine binäre »1« in der Schleife 16 gespeichert jedoch eine »0« in der Schleife eingespeichert ist und ist. Wie aus F i g. 5 für die Vergleichszeit tx bis tz mit einer »1« aus dem Datenregister 2 abgefragt wird, hervorgeht, teilt sich der negative nach oben gerichtete 50 fließt der Vergleichsstrom durch die passive Leitung Strom in der Leitung A zwischen der rechten Leitung26 der Parallelanordnung.
strom jeder Ziffernleitung die hintereinandergeschal- Diese Wirkung geht auch aus den Kurven der teten Schleifen in der betreffenden Spalte des Speichers F i g. 5 hervor. Wenn eine »1« als in Uhrzeigerdurchfließt. Es sei angenommen, daß eine binäre »1« 45 richtung umlaufender Strom in der Schleife mit einer auf der Leitung A abgefragt wird, d. h. daß ein auf- »1« aus dem Datenregister 2 abgefragt wird, fließt ein wärts gerichteter Strom auf der Leitung A auftritt Vergleichsstrom in der aktiven Torleitung 30. Wenn und daß eine binäre »1« in der Schleife 16 gespeichert jedoch eine »0« in der Schleife eingespeichert ist und ist. Wie aus F i g. 5 für die Vergleichszeit tx bis tz mit einer »1« aus dem Datenregister 2 abgefragt wird, hervorgeht, teilt sich der negative nach oben gerichtete 50 fließt der Vergleichsstrom durch die passive Leitung Strom in der Leitung A zwischen der rechten Leitung26 der Parallelanordnung.
und der linken Leitung 26 der Schleife 16, so daß sich Die Übereinstimmung zwischen einer Zeile von
ein Abfragestrom zu dem gespeicherten, im Uhrzeiger- Schleifen und einer vergleichenden Abfrage aus dem
sinn umlaufenden Strom auf der linken Seite der Datenregister tritt auch ein, wenn die Abfrage in
Schleife addiert und von dem gespeicherten Strom 55 dem Register 2 eine kleinere Stellenzahl hat, als es dem
auf der rechten Seite der Schleife abgezogen wird. vollständigen Inhalt der Datenzeile entspricht. Dies
Daher fließt in der rechten Leitung 26 ein wesentlich ist der Fall, weil die Kombination eines umlaufenden
kleinerer Strom an der Stelle 31, die ein Torelement Stromes und eines wie beschrieben gepolten Abfragebildet,
über die aktive Torleitung 30, so daß diese stromes erforderlich ist, um die langgestreckte aktive
Torleitung 30 ihren Widerstand erniedrigt, d. h. 60 Leitung 30 schlechtleitend zu machen. Das heißt mit
supraleitend wird und einen Vergleichsstrom durch- anderen Worten, nur eine positive Nichtübereinläßt,
der der Torleitung 30 von einer Stromquelle Stimmung zwischen einer Datengruppe und der
her zugeführt wird. Abfrageinformation in dem Datenregister bewirkt,
Wenn eine binäre »0« gespeichert worden wäre, daß die langgestreckte Leitung 30 einer bestimmten
dann würde ein abfragender »1 «-Strom den Strom in 65 Zeile schlechtleitend wird. Teile des Datenregisters,
der rechten Leitung 26 erhöhen und den Torleiter 30 welche keine Abfrage enthalten, können einfach leer
schlechtleitend machen, wie aus F i g. 5 hervorgeht, gelassen werden, so daß sie keine Abfrageströme
so daß ein Vergleichsstrom in der parallelen passiven ergeben. Daher führt, wie in Verbindung mit F i g. 1
11 12
schon beschrieben worden ist, die Speichermatrix passiver Leiter einen anderen passiven Leiter kreuzt,
einen Vergleich für eine bestimmte Angabe oder Dort, wo eine passive Leitung eine engere Torleitung
eine Gruppe von Ziffern, die einem kleinen Teil der aus Zinn überquert, würde eine Kryotron-Schalt-Zeile
entspricht, durch. Wenn in diesem Abschnitt wirkung möglich sein, wenn nicht die passiven Lei-Übereinstimmung
erzielt wird, dann wird die ganze 5 tungen an den Stellen 39 verbreitert wären, wo diese
Gruppe der Information abgelesen. Kreuzungen auftreten. Die Breite der passiven
Gemäß der Erfindung arbeitet eine Rangfolge- Leitungen an dieser Stelle ist so gewählt, daß der
schaltung mit der Speichermatrix zusammen, um die Strom, der darin fließt, nicht genügt, um eine Umin
einer vorgegebenen Reihenfolge erste von mehreren . schaltung der darunterliegenden Torleitung zu beZeilen
auszuwählen, deren Informationen alle mit io wirken. Das heißt, der Strom in der passiven Leitung
dem Abfragewort in dem Datenregister überein- liegt zwischen den KurvenA und B der Fig. 3,
stimmen. Die in F i g. 4 dargestellte Rangfolge- wenn die passive Leitung eine Breite hat, die mindeschaltung
6 enthält langgestreckte aktive Leitungen 30 stens 300 μ beträgt.
und passive Leitungen 36, die in Reihe mit denen der Auf der der Speichermatrix abgelegenen Seite der
Speichermatrix liegen und pro Zeile des Speichers eine 15 Rangfolgeschaltung können die parallellaufenden
Parallelschaltung bilden. In der Rangfolgeschaltung 6 Steuerleitungen 37 und passiven Leitungen 36 durch
liegen über jeder außer einer langgestreckten aktiven einen Adressendecodierer 40 geführt werden, in wel-Leitung
30 Steuerdrähte 37, die in einer bestimmten chem die Speicherzeile, deren langgestreckte aktive
Reihenfolge mit den aktiven Torleitungen 30 in der Torleitung einen Strom führt, aufgezeichnet werden
Matrix hintereinandergeschaltet sind. Die Reihenfolge 20 kann. Hinter dem Adressencodierer sind die Parallelkann
z. B. durch die räumliche Anordnung der Zeilen schaltungen der Leiter 36 und 37 jeder Zeile mitin
dem dargestellten Abstand von dem Datenregister 2 einander an der Stelle 41 verbunden, um die Reihengegeben
sein. Die Leitungen 37 wirken als Steuer- schaltung sämtlicher Parallelschaltungen zu schließen,
leitungen gegenüber den darunterliegenden aktiven Die letzte Parallelanordnung ist an der Stelle 42
Torleitungen 30 in den Flächen, die durch die Recht- 25 geerdet.
ecke 38 angedeutet sind, so daß ein Strom in den Sofort, sobald für eine Matrixzeile die Überein-
Steuerleitungen 37 die darunterliegende Torleitung 30 Stimmung festgestellt worden ist, wird ein dieser Zeile
schlechtleitend macht und so ein Strom, der sonst zugeordneter Wortzugriffschalter 3 geöffnet, über den
in der Torleitung 30 fließen würde, in der betreffenden der Inhalt der Matrixzeile greifbar wird. Dieser
Zeile durch die passive Leitung 36 fließt. Dies tritt 30 Zeilenzugriffschalter 3 in F i g. 4 enthält eine Stromunabhängig davon ein, ob eine Übereinstimmung schleife, die so eingestellt ist, daß sie einen zirkuzwischen
den gespeicherten Daten in einer Zeile lierenden Strom aufrechterhält, der jedoch mittels
und der Abfrage in dem Datenregister vorhanden ist eines Torelements 47 unterbrochen wird, wenn die
oder nicht. Daher wird nur eine einzige Überein- Übereinstimmung zwischen einer Datengruppe in
Stimmung bei dem Vergleich zwischen der Abfrage 35 einer bestimmten Zeile und der Abfrage im Datenin
dem Datenregister und einer Datengruppe in dem register festgestellt wird. Anfangs, d. h. bevor der
Speicher angezeigt. Im speziellen Beispiel der Fig. 4 Speicher dazu benutzt wird, den Vergleich durchwird
nur die am weitesten von dem Datenregister weg zuführen, wird die Leitung 43 der Zeilenzugriffliegende
übereinstimmende Zeile eine Überein- schalter mit einem Strom gespeist, der durch beide
Stimmung anzeigen. Ein Strom wird nur durch die 40 Seiten der Zeilenzugriffschalter 3 fließt und sich
langgestreckte aktive Torleitung 30 dieser Zeile fließen, gleichmäßig auf diese beiden Leitungen verteilt. Der
da alle übrigen, möglicherweise ebenfalls eine Über- Schaltereinstellstrom fließt über die Leitungen 43
einstimmung feststellenden Zeilen durch die Gitter- zwischen den Schleifen. Die Leitungen 43 sind an den
drähte 37 der Rangordnungsschaltung 6 daran ge- Stellen verbreitert, wo sie die langgestreckte aktive
hindert werden, die Übereinstimmung anzuzeigen. 45 Torleitung 30 kreuzen, um zu verhindern, daß die
Durch die in F i g. 4 gezeigte Anordnung der Steuer- Torleitungen schlechtleitend werden,
leitungen 37 in Bezug zu den aktiven Torleitungen 30 Der allen Zeüenzugriffschaltern gemeinsamen Lei-
ist in jeder Zeile an der Stelle 38 ein Sperrschalter tung 44 wird ein Impuls zugeführt, welcher ein
gebildet und ist genau festgelegt, welche Zeile als Torelement 45 schlechtleitend macht, das innerhalb
erste, welche als zweite usw. abgelesen wird. Störungen 50 jedes Wortzugriffschalters 3 liegt. Hierdurch wird der
bei der Auswahl und Abfrage von mehreren eine Strom aller Zeilenzugriffschalter auf der linken Seite
Übereinstimmung anzeigenden Zeilen werden somit gesperrt, und der Strom in der Leitung 43 muß seinen
vermieden. Weg durch die rechte Seite der Zugriffschalter 3
In der Schaltung der F i g. 4 sind die Parallel- nehmen. Dann wird der Strom auf der Leitung 43
schaltungen aus den aktiven Torleitungen und passiven 55 unterbrochen, und die sich ergebende rückwirkende
Leitungen aller Zeilen in Reihe geschaltet. In der Spannung erzeugt einen im Uhrzeigersinn umlaufenden
Rangordnungsschaltung 6 sind die Steuerleitungen 37 Strom in jedem Zugriffschalter 3.
als Teile der Verbindung der in Reihe geschalteten Die langgestreckte aktive Torleitung 30, die in
aktiven Torleitungen 30 zu erkennen. Sie sind zu- jeder Zeile in bezug auf den Zugriffschalter 3 als
sammen mit entsprechenden Zeilen der passiven 60 Steuerleitung arbeitet, enthält einen kurzen Steuer-Leitungen
36 jeweils über alle anderen Zeilen »ge- abschnitt 46, der aus Blei besteht und über ein Torfaltet«.
Sowohl die Steuerleitungen 37 als auch die element 47 aus Zinn führt, das in jedem Zugriffpassiven
Leitungen, über die die Steuerleitungen in schalter 3 angeordnet ist. Wenn den aktiven Tordieser
von der Rangfolgeschaltung gebildeten Fläche leitungen und passiven Leitungen ein Vergleichsstrom
hinwegführen, bestehen aus Blei und haben schmale 65 zugeführt wird, kann eine und nur eine aktive Tor-Abmessungen.
Infolgedessen findet keine Schaltwir- leitung 30, im gezeichneten Anordnungsbeispiel der
kung an den Kreuzungspunkten statt. Ebenso findet F i g. 4 ist dies die am weitesten von dem Datenkeine
Kryotron-Schaltwirkung dort statt, wo ein register weg liegende übereinstimmende Zeile, einen
13 14
Strom führen, der die Übereinstimmung zwischen Nachdem die Feststellung der Übereinstimmung
der Information in dem Datenregister und den in in einer Zeile zu einem Öffnen des zugehörigen
der Zeile gespeicherten Daten anzeigt. Der Steuer- Zugriffschalters 3 geführt hat und nachdem der
abschnitt 46, welcher in Reihe zu der aktiven Tor- Inhalt dieser Zeile ausgelesen ist, wird ein Steuerstrom
leitung 30 für die betreffende Zeile liegt, macht das 5 über eine Steuerleitung 52 sämtlichen Steuerschleifen
drunterliegende Torelement 47 schlechtleitend und 10 zugeführt und verteilt sich jeweils auf die rechte
unterbricht daher den umlaufenden Strom in dem und linke Seite der Schleifen. Dann wird ein Steuer-Zeilenzugriffschalter
3 für diese eine Zeile. strom von der Leitung 9 über dasjenige offene Tor-Aus F i g. 4 ergibt sich, daß die Speicherleitung 33 element 51 der Speicherleitung 50 zugeführt, das zu
ein Torelement 48 enthält, das unter einem Abschnitt io der dem Zugriff freigegebenen einzigen Zeile gehört,
der Stromschleife in dem Wortzugriffschalter 3 liegt. die das Torlement 53 auf der linken Seite der Steuer-Eine
Zeilenabfrageleitung 35 enthält ein in Reihe schleife 10 schlechtleitend macht. Dadurch, daß die
geschaltetes Torelement 49, das in seiner Supraleit- linke Seite der Steuerschleife 10 schlechtleitend wird,
f ähigkeit durch den Zugriffschalter 3 beeinflußt wird. muß der Steuerstrom aus der Leitung 52 über die rechte
Ebenso enthält die Leitung 50, welche zur Steuerung 15 Seite der Schleife fließen. Der Steuerstrom auf der
des Steuerschalters 10 dient, ein Torelement 51, das Leitung 52 wird dann unterbrochen, so daß eine
unter der Stromschleife des Zugriffschalters 3 liegt. reaktive Spannung einen im Uhrzeigersinn fließenden
Wenn daher ein Strom in der Stromschleife eines Dauerstrom in der Steuerschleife 10 erzeugt, die der
Zugriffschalters fließt, wird der Zugriff zu der züge- Zeile in der Speichermatrix entspricht, welche eine
hörigen Speichermatrixzeile, d. h. gegenüber Strömen ao Übereinstimmung beim Vergleich ergab. Der in der
gesperrt, die auf den Leitungen 4, 8 und 9 zugeführt Schleife 10 umlaufende Strom hat etwa den halben
werden. Wenn jedoch ein Strom in der langgestreckten Wert des unterbrochenen Steuerstromes auf der
aktiven Torleitung 30 einer speziellen Zeile fließt, Leitung 52. Der Einstellstrom für die Steuerschleifen
wird der zirkulierende Strom in dem entsprechenden ist so gewählt, daß dieser halbe Wert ausreicht, um
Zugriffschalter 3 unterbrochen, so daß der Zugriff zu 25 die aktive Torleitung 30 schlechtleitend zu halten, die
der Zeile, für die die Übereinstimmung festgestellt bei 54 unter der Steuerschleife 10 liegt. Die Stelle 54
worden ist, freigegeben wird. bildet somit einen Sperrschalter innerhalb des Steuer-
Ein serielles Auslesen einer Zeile kann dadurch schalters 10.
bewirkt werden, daß der Abfrageleitung 8 Impulse Eine zweite, also wiederholte Feststellung der
zugeführt werden und gleichzeitig die Ziffernstellen 30 Übereinstimmung für die gleiche Zeile des Speichers
der Reihe nach aus dem Datenregister abgefragt wird so lange unmöglich gemacht, wie der zirkulierende
werden, wodurch der Inhalt jeder Stromschleife 16,17 Strom noch in der Schleife 10 fließt. Wenn die Abfrage
usw. für die betreffende Zeile bestimmt wird. Die von dem Datenregister 2 noch einmal angeboten wird,
Spaltenabfrageströme machen das Torelement 29 für wird eine zweite Zeile der Speichermatrix, die als
eine einzelne Schleife schlechtleitend, wenn sich die 35 nächste durch die Schaltung der Rangfolgeschaltung
Abfrageströme und die gespeicherten Ströme auf der festgelegt ist, für den Zugriff freigegeben, und zwar
rechten Seite der Schleife addieren; die Torleitung diesmal eine Zeile zwischen der vorher abgelesenen
wird jedoch nicht beeinflußt, wenn eine Subtraktion Zeile und dem oberen Ende der Matrix in Fig. 4. Dies
der Abfrageströme und gespeicherten Ströme statt- ist der Fall, weil die langgestreckte aktive Torleitung 30
findet. 40 für die vorher abgelesene Zeile schlechtleitend gemacht
Beim Lesen findet keine Löschung statt. Wenn Daten worden ist, so daß der Vergleichsstrom von dieser
aus einer Zeile gelöscht werden sollen, wird die Zeilen- Zeile zur Leitung 36 umgelenkt wird und die in Reihe
Speicherleitung erregt, und zwar durch den Zugriff- damit liegende zugehörige Steuerleitung 37 unfähig
schalter der betreffenden Zeile, während im ist, die langgestreckte aktive Torleitung 30 für die
Datenregister 2 überall Nullen festgehalten 45 nächste vergleichende Zeile in der vorbestimmten
werden. Reihenfolge zu sperren.
Wenn keine Zeile der Speichermatrix auf die Ab- Die Steuerschleifen bewirken somit die Sperrung
frage antwortet und wenn daher kein Zugriffschalter jeder abgelesenen Zeile, so daß die gleiche Zeile nicht
die Abfrageleitung und die Speicherleitung sowie die noch einmal abgelesen wird, sondern die nächste Zeile
Steuerleitung für den Steuerschalter für irgendeine 50 drankommt. Darauf wird ein zirkulierender Strom in
Zeile öffnet, dann fließen Abfrageströme, Speicher- der Steuerschleife für die zweite abgelesene Zeile
ströme und Steuerströme für die Reihenfolge auf den erzeugt usw., bis alle zu vergleichenden Zeilen der
Leitungen 4, 8 und 9 über andere, höher induktive, Matrix verglichen und abgelesen worden sind. Nach-
nicht dargestellte Leitungen. dem eine Anzahl von Zeilen auf eine bestimmte Ab-
Nachdem eine von mehreren Speicherzeilen, die 55 frage abgesucht worden ist, wird die Steuerleitung 55
auf eine bestimmte vergleichende Abfrage antworten, zum Löschen der Steuerschleifen erregt, wobei die
durch die Rangordnungsschaltung 6 als erste abzu- Leitung 55 in Art einer Steuerleitung ein Torelement 56
fragende Zeile festgestellt worden ist und einer der kreuzt, welches in Reihe in jeder Steuerschleife liegt,
Zugriffschalter 3 betätigt worden ist, wird diese Zeile so daß die zirkulierenden Ströme in den Steuerschleifen
gesperrt bzw. daran gehindert, daß sie unmittelbar 60 gelöscht werden.
eine nochmalige Antwort auf dieselbe Frage abgibt. Im folgenden wird die Gesamtwirkungsweise der
Die in der festgelegten Reihenfolge als nächste an- Anordnung der F i g. 4 beschrieben. Die Zugriffsprechende
Zeile kann dann abgelesen werden. schalter 3 für den gesamten Speicher werden zunächst
Die Steuerung der Reihenfolge wird neben der mit zirkulierenden Strömen gespeist. Ein Abfragewort,
Tätigkeit der Rangfolgeschaltung 6 mit Hilfe von 65 welches lauter Nullen enthält, wird in das Daten-Steuerschaltern
10 bewirkt, von denen je einer jeder register eingegeben und dann ein Vergleichsstrom
Zeile der Speichermatrix zugeordnet ist und als Dauer- an die aktiven Torleitungen 30 und passiven Leistromschleife
ausgebildet ist. tungen36 gelegt, welche die Rangfolgeschaltung
15 16
durchsetzen. Die erste Zeile dieser Speichermatrix, Die Speicheranordnung gemäß der Erfindung ist im
die lauter Nullen oder, mit anderen Worten, keine In- Zusammenhang mit einer zweidimensionalen Matrix
formation enthält und frei] von umlaufenden dargestellt worden. Es ist jedoch auch möglich, eine
Strömen ist, ermöglicht die Erregung der langgestreck- dreidimensionale Anordnung zur besseren Räumten
aktiven Torleitung 30, so daß der umlaufende 5 ausnutzung in einer entsprechenden Kühleinrichtung
Strom in dem zugehörigen ZugriffschaJter 3 gesperrt zu verwenden. In dem dreidimensionalen Fall können
wird. Dann werden Daten für diese freie Speicherzeile die weiteren Speicherebenen lediglich aus der umin
das Datenregister 2 eingegeben und als Ströme auf gefalteten Fortsetzung der dargestellten Schaltung
den Leitungen A bis N zugeführt. Die Zeilenspeicher- bestehen.
leitung 33 erhält einen Impuls über den offenen 10 Die Speicherzellen oder supraleitenden Strom-Zugriffschalter
3, so daß die Datengruppe aus dem schleifen des obigen Ausfühfungsbeispiels sind im
Datenregister 2 in die leere Zeile eingegeben wird. Zusammenhang mit einer Codierung beschrieben
Weitere Datengruppen werden in die Speichermatrix worden, bei der eine »1« durch einen im Uhrzeigersinn
in ähnlicher Weise eingegeben. Zwischen der Eingabe umlaufenden Strom und eine »0« durch einen entgegenvon
Datengruppen werden zirkulierende Ströme in 15 gesetzt zum Uhrzeigersinn umlaufenden Strom dardem
Zugriffschalter 3 wiederhergestellt. Alle unbe- gestellt wird, es können jedoch auch andere Vernutzten
Zeilen sind dann anfangs mit Nullen gefüllt. Schlüsselungen verwendet werden. Eine »1« kann z. B.
Bevor die Speichermatrix mit einer Angabe ab- durch einen umlaufenden Strom in jeder Speichergefragt wird, die zum Vergleich mit einer der Daten- matrixschleife dargestellt werden, während das Fehlen
gruppen in der Speichermatrix dienen soll, werden 20 eines umlaufenden Stromes eine »0« angibt. Die aktive
zirkulierende Ströme in allen Zugriffschaltern 3 her- Torleitung 30, die die Übereinstimmung zwischen dem
vorgerufen. Dann wird ein Abfragewort in das Daten- gespeicherten Wert und der Abfrage feststellt, liegt
register eingegeben und auf einigen von den Lei- dann an der unteren Seite der Speicherschleife, welche
tungen A bis JV zugeführt, wobei die Abfrageströme keinen oder nur einen kleinen Strom führt, wenn eine
denjenigen Strömen entgegengesetzt sind, die bei der 25 gespeicherte »1« und eine abfragende »1« vorhanden
Eingabe der gespeicherten Daten in die Speicher- sind. Es ist klar, daß entweder die Koinzidenz von
matrix aus dem Datenregister verwendet wurden. Einsen oder die Koinzidenz von Nullen (kein Strom
Während der Zeit, während der die Abfrageströme in irgendeiner Schleife oder einer Stellenleitung) die
vorhanden sind, fließt ein Vergleichsstrom durch alle aktive Torleitung in supraleitendem Zustand läßt. Die
parallelen aktiven Torleitungen 30 bzw. passiven Lei- 30 Anwesenheit einer gespeicherten »1« bei gleichzeitigem
tungen 36, da sie in Serie liegen, einschließlich der Fehlen eines Stromes in der Stellenleitung entgegen"·
Rangfolgeschaltung 6. Die erste aktive Torleitung 30, gesetzter Richtung soll ausreichen, um die darunterdie
von dem Datenregister 2 am weitesten entfernt ist liegende aktive Torleitung zur Anzeige der fehlenden
und anzeigt, ob Übereinstimmung der betreffenden Übereinstimmung schlechtleitend zu machen. Die AnZeilen
mit der Abfrage in dem Datenregister besteht, 35 Wesenheit eines Stromes auf der Stellenleitung (Abunterbricht
den zirkulierenden Strom des Zugriff- frage 1), der sich auf die beiden Seiten der Schleife
schalters 3 für die betreffende Zeile. Kein anderer verteilt, welche keinen umlaufenden Strom führt
Zugriffschalter wird jedoch geöffnet, da die Steuer- (eine »0« ist gespeichert), macht den aktiven Torleiter
leitung 37 in Reihe mit der ersten aktiven Torleitung 30 schlechtleitend und zeigt dadurch die fehlende Überden
Strom in allen im Rang nachfolgenden Tor- 40 emstimmung an. Wenn diese Art der Codierung
leitungen 30 unterbindet, Wenn der Zugriffschalter für benutzt wird, müssen alle nicht abgefragten Speicherdie
Zeile mit Übereinstimmung offen ist, kann die spalten oder Stellen, für die keine Übereinstimmung
gesamte in der Zeile gespeicherte Datengruppe ab- gesucht wird und welche Teile von Datengruppen dargelesen
werden, worauf die Steuerschleife für diese stellen, die nicht abgefragt werden, mit Strömen geZeile
mit einem zirkulierenden Strom gespeist wird, 45 speist werden, die aus den entsprechenden Stellenweicher
die aktive Torleitung 30 sperrt, so daß leitungen der Datenregister der Abfragezeit kommen
dieselbe Zeile nicht noch einmal ausgewählt werden und die Bedeutung »nicht betreffend« haben. Diese
kann. Der Zugriffschalter 3 wird dann wieder mit »nicht betreffend«-Ströme bestehen je aus der Hälfte
einem zirkulierenden Strom besetzt. Damit bei Über- des normalen Stromes in. der Stellenleitung in einer
emstimmung mehrerer Zeilen in dem Speicher mit der 50 Richtung, die dem umlaufenden Strom für eine geAbfrage
auch diese Zeilen ausgelesen werden, muß die speicherte »1« auf der Seite der Speicherschleife ent-Abfrageinformation
in dem Datenregister stets noch gegengesetzt ist, welche den aktiven Torleiter übereinige
Male mit dem Inhalt der Speichermatrix in der quert. Ein resultierender Strom des halben Wertes
obenerwähnten Weise verglichen werden. Dabei bleibt auf der Seite der Speicherschleife, welche den
spricht zunächst diejenige Zeile an, die der am wei- 55 aktiven Torleiter überkreuzt, und dieser Strom reicht
testen entfernten Zeile zunächst liegt und bei der nicht aus, um die darunterliegenden Torleiter schlecht-Übereinstimmung
besteht, und öffnet den zugehörigen leitend zu machen. Wenn andererseits die Speicher-Zugriffschalter,
so daß der Zugriff zu dieser Zeile schleife keinen zirkulierenden Strom führt (dies bezwecks
Ablesung möglich ist, usw. Die Ablesung muß deutet eine »0«), dann wird sich der halbe Strom mit
sukzessive durchgeführt werden, bis keine Überein- 60 der Bedeutung »nicht betreffend« auf die beiden
Stimmung mehr festgestellt wird. Hälften der Schleife verteilen und den darunter-Wenn
weitere Daten in die Speichermatrix ein- liegenden aktiven Torleiter in supraleitendem Zustand
gegeben werden sollen, wird eine Abfrage mit einem belassen. Eine solche Codierung hat den Vorteil, daß
Wort aus lauter Nullen durchgeführt, um die erste mehrere Register von sich aus auf die Nullage ein-Speicherzeile
mit lauter Nullen, d. h. keiner Infor- 65 gestellt sind, und den Nachteil, daß Ströme mit der
mation in der Matrix festzustellen. Dann wird die zu- Bedeutung »nicht betreffend« auf den unbenutzten
sätzliche Datengruppe in diesen Speicherplatz über Stellenleitungen beim Abfragen von anderen Leitungen
das Datenregister eingegeben. erforderlich sind.
Die Erfindung ermöglicht die unmittelbare Abfrage von kompletten Speichern mit unmittelbarem
Zugriff zu den Daten, die den abgefragten Daten entsprechen, selbst wenn mehrere Vergleichswerte in dem
Speicher gefunden werden. Die Schwierigkeiten, die sonst durch ein solches mehrfaches Ansprechen auftreten,
werden vermieden, und die verschiedenen Datengruppen, die der Abfrage entsprechen, können
so schnell abgelesen werden, wie sie verwendet werden können. Die Vorrichtung kann leitungsverbunden mit
Kryotron-Rechenmaschinen oder üblichen Rechenmaschinen verwendet werden, da der Zugriff zu irgendeinem
Teil des Speichers unmittelbar und sofort möglich ist. Außerdem braucht kein Speicheradressensystem
zu Hilfe genommen zu werden, da der Zugriff zum Speicher über eine Bezugsangabe oder Kennzeichnung
möglich ist, die normalerweise das Ergebnis einer vorherigen Berechnung in der Rechenmaschine
ist oder die auch von Anfang an in dem Datenausgabesystem zur Verfügung steht. Es ist nicht notwendig,
den Speicher abzusuchen oder abzufühlen, um gespeicherte Information abzufinden, die durch
Kreuzindex mit der abgefragten Information in Beziehung steht. Auch Befehle für die Speicherinformation
sind nicht erforderlich, und die genaue Adresse der Datengruppe in dem Speicher hat nur wenig
Bedeutung. Die Information kann abgelesen und Daten können eingeschrieben oder aus dem Speicher
ohne Löschung und ohne Rücksicht auf die tatsächliche örtliche Lage ausgelesen werden.
Die Rangfolgeschaltung gemäß der Erfindung ist in Verbindung mit Kryotron-Schaltvorrichtungen beschrieben,
da die rasche Arbeitsweise dieser Schaltelemente ausgenutzt werden kann. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf Kryotron-Vorrichtungen beschränkt, und es können auch andere Arten von Schaltelementen,
ζ. Β. übliche Schaltelemente, verwendet werden.
Claims (5)
1. Inhaltsadressierter Informationsspeicher mit in den Speicherspalten verlaufenden Ziffernleitungen,
die den Speicher- oder Wortzeilen gleichzeitig Abfragebits zuführen, ferner mit einer Anzeigeschaltung
in jeder Wortzeile, die bei Übereinstimmung der Abfragebits mit den entsprechenden
Ziffernstellen einer Wortzeile ein elektrisches Übereinstimmungssignal erzeugt, das mittels eines
zu der betreffenden Wortzeile gehörigen Zeilenzugriffschalters den Zugriff zu dieser Wortzeile
zum Auslesen oder Einschreiben von Daten freigibt und den Zugriff zu sämtlichen im Rang nachfolgenden
Wortzeilen sperrt, wodurch den Wortzeilen und ihren einzelnen Schaltungsteilen eine
Rangordnung zugeschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder außer der ranghöchsten
Wortzeile in der das etwaige Übereinstimmungssignal führenden Steuerleitung (30) des
Zeilenzugriffschalters (3) ein Sperrschalter (38) liegt, der von allen etwaigen Übereinstimmungssignalen
ranghöherer Zeilen betätigt wird, und daß jeder
Wortzeile ein weiterer Sperrschalter (Teil 54 in 10) zugeordnet ist, der — gesteuert vom Zugriffschalter
(3) — das Übereinstimmungssignal einer soeben erst dem Zugriff freigegebenen Wortzeile
im Anschluß an diesen Zugriff sperrt und somit das Übereinstimmungssignal für eine im Rang nachfolgende
übereinstimmende Wortzeile freigebbar macht.
2. Informationsspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Steuerleitung
(30) einer vorgegebenen Wortzeile liegende Sperrschalter (38) mehrere Steuereingänge
aufweist, deren Anzahl gleich der Anzahl der ranghöheren Wortzeilen entspricht, und daß das
etwaige Übereinstimmungssignal einer ranghöheren Wortzeile über den dieser Wortzeile zugeordneten
Steuereingang den Sperrschalter (38) betätigt.
3. Informationsspeicher nach Anspruch 1 oder 2
mit Kryotron-Schaltelementen und -Speicherelementen, bei dem die als Kryotron-Torleitung
ausgebildete Steuerleitung jedes Zugriffschalters mit den zugehörigen aus Dauerstromschleifen aufgebauten
Speicherzellen über Kryotron-Schalter gekoppelt ist, die in übereinstimmenden Wort-
Zeilen den Übergang der Torleitung vom normalleitenden in den supraleitenden Zustand und damit
die Betätigung des Zugriffschalters gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Torleitung (30)
der weitere, jeder Wortzeile zugeordnete Sperrschalter in Form eines Kryotron-Schalters (54)
liegt, dessen Steuerleitung eine Kryotron-Steuerschleife bildet, und daß die Freigabe der Steuerschleife
zum Einschreiben eines die Torleitung (30) sperrenden Schleifenstromes über weitere Kryotron-Schalter
(51, 53) durch den Zugriffschalter (3) erfolgt.
4. Informationsspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torleitung (30)
jeder Wortzeile mit jeder Torleitung von niedrigerer Rangordnung über jeweils einen Kryotron-Schalter
(38) derart gekoppelt ist, daß bei supraleitender Torleitung (30) die Torleitungen niedrigerer Ordnung
normalleitend, also gesperrt sind.
5. Informationsspeicher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriffschalter (3)
durch eine Kryotron-Stromschleife gebildet ist, deren Schleifenstrom den Zugriff zu den Speicherzellen
der zugehörigen Wortzeile verhindert, und daß ein in der Stromschleife des Zugriffschalters (3)
liegendes, von der Torleitung (30) gesteuertes Kryotron-Torelement (46, 47) bei supraleitender
Torleitung den Schleifenstrom unterdrückt, wodurch über weitere Kryotron-Torelemente (48, 49,
51) das Einschreiben und Auslesen von Daten sowie das Einschreiben des Sperrstromes in die
Steuerschleife gestattet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 235 597;
»Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference«, Dezember 1956, S. 115 bis 119.
Französische Patentschrift Nr. 1 235 597;
»Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference«, Dezember 1956, S. 115 bis 119.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 557/323 5.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE1269182B (de) |
FR (2) | FR1334013A (de) |
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