DE1269182B

DE1269182B - Inhaltsadressierter Informationsspeicher (Katalogspeicher)

Info

Publication number: DE1269182B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Pierre Henri Boucheron Jun; Vernon Leopold Newhouse
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-07-25
Filing date: 1962-07-24
Publication date: 1968-05-30
Also published as: US3241124A; FR1334013A; FR1335210A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

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)

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
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)

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.

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-

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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-

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 t_x bis t_z 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

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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

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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

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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

Patentansprüche:

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen