DE1276726B - Schieberegister - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al - 37/64

Nummer: 1276 726

Aktenzeichen: P 12 76 726.9-53 (A 44550)

Anmeldetag: 14. November 1963

Auslegetag: 5. September 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schieberegister mit aufeinanderfolgenden magnetischen Speicherkernen, die jeweils einen gelöschten und einen eingestellten Zustand magnetischer Remanenz einnehmen können und deren Zustände durch je zwei aufeinanderfolgende Kerne miteinander verbindende Übertragungswicklungen von Kern zu Kern übertragen werden können, wobei mindestens einem Paar in Verschieberichtung aufeinanderfolgender Kerne ein mit mindestens dem in Verschieberichtung vorangehenden Kern durch eine Übertragungswicklung gekoppelter zusätzlicher Speicherkern zugeordnet ist.

Bei einem bekannten Schieberegister dieser Art ist jedem Paar aufeinanderfolgender Kerne ein zusätzlicher Speicherkern in solcher Weise zugeordnet, daß es möglich ist, den Informationsfluß wahlweise entweder in der einen Richtung oder in der anderen Richtung durch das Schieberegister zu leiten. Der zusätzliche Speicherkern übt dabei eine Art Ventilwirkung aus, die auf der besonderen Bauart dieses Kernes beruht. Beispielsweise weist der zusätzliche Speicherkern längs seines Umfanges einen Abschnitt großen Querschnittes und einen Abschnitt geringen Querschnittes auf, und die Richtungswahl des Informationsflusses findet durch Vorerregung des Kernabschnittes mit großem Querschnitt statt, wobei die Polarität der Vorerregung und damit die Richtung des Informationsflusses durch das Schieberegister durch die Bedienung eines Schalters wählbar ist.

Es sind ferner Schieberegister bekannt, bei denen die Möglichkeit besteht, Information zurückzukoppeln. Dabei werden in jeder Stufe Verzögerungselemente verwendet, welche mit Schaltern für verschiedene ausgesuchte Verzögerungszeiten versehen sind und es so ermöglichen, die Daten, die in die Stufen des Registers eingelesen worden sind, durch »Exklusiv-Oder«-Schaltungen zur ersten oder zu anderen Stufen des Registers zurückzukoppeln. Die Verwendungsmöglichkeiten derartiger Schieberegister sind dadurch begrenzt, daß die »Exklusiv-Oder«-Schaltungen mit den einzelnen Registerstufen, zu welchen die Daten zurückgeführt werden, fest verdrahtet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, als zusätzliche Speicherkerne Ringkerne üblicher Bauart zu verwenden, um die durch das Schieberegister fließende Information durch Schaltereinstellung in wählbarer Weise verändern zu können.

Ein erfindungsgemäßes Schieberegister kennzeichnet sich dadurch, daß der zusätzliche Speicherkern durch ein rückgekoppeltes Ausgangssignal eines dem Schieberegister

Anmelder:

AMP Incorporated, Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,

8000 München 71, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

William Kirk, Menlo Park, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. November 1962
(240 032)

Kernpaar in Verschieberichtung vorangehenden Speicherkerns einstellbar ist, daß der in Verschieberichtung zurückliegende Kern des Kernpaares und der zusätzliche Kern von einer gemeinsamen Verschiebewicklung durchsetzt werden, deren Erregung einen gelöschten Zustand des von ihr durchsetzten Kerns herbeiführt, und daß bei Erregung der gemeinsamen Verschiebewicklung die Übertragung eines eingestellten Zustandes auf den in Verschieberichtung vorangehenden Kern des Kernpaares dann und nur dann erfolgt, wenn sich vorher entweder nur der zusätzliche Kern oder nur der in Verschieberichtung zurückliegende Kern des Kernpaares in seinem eingestellten Zustand befunden hat.

Die Einstellung des zusätzlichen Speicherkerns durch ein rückgekoppeltes Ausgangssignal kann dabei über einen Schalter erfolgen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Schaltzeichnung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberegisters,

F i g. 2 eine schematische Schaltzeichnung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberegisters,

F i g. 3 eine schematische Schaltzeichnung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberegisters.

Das in Fig. 1 gezeigte Schieberegister besteht aus mehreren toroidförmigen magnetischen Speicherst« 599/381

kernen 1 bis 7 mit mehreren Öffnungen sowie einem Ausgangskern 8, wobei jeder Kern eine in seiner Mitte angeordnete Hauptöffnung 9 aufweist. Die Kerne 1 bis 7 haben je eine Ausgangsöflnung 10, und die Kerne 2, 4 und 6 haben je eine weitere Ausgangsöffnung 11. Jeder der Kerne 1 bis 8 ist aus einem Material hergestellt, das wie z. B. Ferrit, eine nahezu rechteckige Hysteresisschleife aufweist, und so angeordnet, daß er von einem gelöschten Zustand magnetischer Remanenz, bei dem der gesamte remanente magnetische Fluß um die Hauptöffnung 9 im Uhrzeigersinn (wie aus F i g. 1 zu ersehen ist) polarisiert ist, in einen eingestellten Zustand magnetischer Remanenz umgeschaltet werden kann, in welchem etwa die Hälfte des magnetischen Flusses um die Hauptöffnung 9 im Uhrzeigersinn und die andere Hälfte im umgekehrten Sinn polarisiert ist. Der gelöschte Zustand soll die binäre Zahl »0« und der eingestellte Zustand die binäre Zahl »1« darstellen.

Das Schieberegister enthält ferner toroidförmige kleine Speicherkerne 12 bis 15, die ebenfalls aus Material mit nahezu rechteckiger Hysteresisschleife hergestellt sind und die gleichen Abmessungen aufweisen wie das Kemmaterial um die Ausgangsöffnungen 10 und 11, bei denen der remanente magnetische Fluß örtlich umgeschaltet werden kann, wie es im folgenden beschrieben werden wird. Jeder der kleinen Speicherkerne ist so angeordnet, daß er von einem gelöschten Zustand magnetischer Remanenz, in welchem der gesamte remanente magnetische Fluß um die Öffnung des Kerns im Uhrzeigersinn (nach F i g. 1) polarisiert ist, in einen eingestellten Zustand magnetischer Remanenz geschaltet werden kann, in welchem dieser gesamte magnetische Fluß im Gegenuhrzeigersinn polarisiert ist.

Eine erste Verschiebewicklung 16 kann von einer Verschiebeimpulse erzeugenden Quelle 17 erregt werden und so jeden der mit ungeraden Bezugszeichen versehenen Speicherkerne mit mehreren öffnungen, d. h. jeden der Kerne 1, 3, 5 und 7, in seinen gelöschten Zustand magnetischer Remanenz bringen. Eine zweite Verschiebewicklung 18 kann von einer ebenfalls Verschiebeimpulse erzeugenden Quelle 19 erregt werden, um die mit geraden Bezugszeichen versehenen Speicherkerne mit mehreren Öffnungen, d. 1) sowohl die Kerne 2, 4 und 6 als auch den Ausgangskern 8, in ihre gelöschten Zustände magnetischer Remanenz zu bringen. Ebenso werden dadurch die kleinen Speicherkerne 12 bis 15 in ihren gelöschten Zustand magnetischer Remanenz gebracht. Die Verschiebewicklung 16 ist so angeordnet, daß sie, wenn sie erregt wird, ein Flip-Flop 20 zurückstellt, dessen Ausgangsklemmen mit zwei Toren 21 bzw. 22 verbunden sind, welche von einer Batterie 23 gespeist werden. Das Tor 21 ist so angeordnet, daß es ein negatives Ausgangssignal erzeugt, wenn das Flip-Flop 20 in seinem zurückgestellten Zustand ist. Das Tor 22 ist so angeordnet, daß es ein positives Ausgangssignal erzeugt, wenn das Flip-Flop 20 in seinem eingestellten Zustand ist.

Der kleine Speicherkern 12 ist mit dem Speicherkern 1 durch eine Übertragungswicklung 24 verbunden. Die Kerne 1 und 2, 3 und 4, 5 und 6, 7 und 8 sind jeweils paarweise durch Übertragungswicklungen 25 bis 28 miteinander gekoppelt. Die Kerne 2, 13 und 3; 4,14 und 5; 6,15 und 7 sind jeweils durch die Übertragungswicklungen 29 bis 31 in Stufen von je drei Kernen zusammengekoppelt. Jede dieser Übertragungswicklungen geht durch die Ausgangsöffnungen 10 und 11 eines mit einem geraden Bezugszeichen versehenen Speicherkerns mit mehreren Öffnungen, und zwar je im entgegengesetzten Sinn durch die Ausgangsöffnungen 10 und 11. Weiter gehen diese Übertragungswicklungen durch die Öffnung des zugeordneten kleinen Speicherkerns und durch die Hauptöffnung 9 des mit einem ungeraden Bezugszeichen versehenen zugeordneten Speicherkerns mit

ίο mehreren Öffnungen.

Eine erste Vorbereitungswicklung 32 läuft durch die Ausgangsöffnung 10 der mit ungeraden Bezugszeichen versehenen Speicherkeme mit mehreren Öffnungen und kann durch eine Gleichstrom liefernde Stromquelle 33 mit einem Vorbereitungsstrom beschickt werden, um die Richtung des remanenten magnetischen Flusses um jede dieser Ausgangsöffnungen 10 umzukehren, wenn der Kern, welcher diese Ausgangsöffnung enthält, in seinem eingestellten Zustand ist.

Jede der weiteren Vorbereitungswicklungen 34 bis

36 geht durch beide Ausgangsöffnungen 10 und 11 je eines der mit geraden Bezugszeichen 2, 4 und 6 bezeichneten Kerne, und zwar durch die Öffnungen 10 und 11 in je umgekehrter Richtung, und gleichzeitig durch die Öffnung des diesem Kern zugeordneten kleinen Speicherkerns, und zwar in einem Sinn, welcher entgegengesetzt dem ist, in dem die zugeordnete Übertragungswicklung durch jene Öffnung geht.

Jede dieser Vorbereitungswicklungen kann so erregt werden, daß sie die Richtung des remanenten magnetischen Flusses um die Öffnung 10 umkehrt und im entgegengesetzten Sinn die Richtung des remanenten magnetischen Flusses um die Öffnung 11 umkehrt, wenn der mit geradem Bezugszeichen versehene Kern mit mehreren Öffnungen in seinem eingestellten Zustand ist. Die Vorbereitungswicklungen 34 bis 36 sind durch dreipolige Doppelschalter 37 bis 39 erregbar, welche jeweils mit einem Satz von Mehrfachkontaktarmen 40 bis 42 ausgerüstet sind. Der Kontaktarm 40 des Schalters 37 ist mit einer Wicklung 43 verbunden, welche durch die Öffnung des Kernes 12 geht. Der Kontaktarm 41 jedes Schalters ist mit dem einen Ende je einer der Vorbereitungswicklungen 34 bis 36 verbunden. Der Kontaktarm 42 des Schalters

37 ist mit der Stromquelle 33 verbunden. Der Kontaktarm 40 jedes der Schalter 38 und 39 ist so angeordnet, daß er wahlweise mit den Kontaktarmen 40 und 41 des nächstvorhergehenden Schalters verbunden werden kann. Der Kontaktarm 42 jedes der Schalter 38 und 39 ist so angeordnet, daß er wahlweise mit dem Kontaktarm 41 oder 42 des nächstvorhergehenden Schalters verbunden werden kann.
Die Ausgänge der Tore 21 und 22 sind zusammen über eine Leitung 44 mit dem Schalter 39 zum Zweck einer wahlweisen Verbindung mit dessen Kontaktarmen 40 und 41 verbunden. Das eine Ende jeder der Vorbereitungswicklungen 34 bis 36 ist mit den feststehenden obersten und untersten Kontakten desjenigen Schalters verbunden, mit dessen Kontaktarm 41 jeweils das andere Ende der betroffenen Vorbereitungswicklung verbunden ist.

Der Ausgangskern 8 hat eine Ausgangswicklung 45, die bei Erregung das Flip-Flop 20 in seinen eingestellten Zustand bringt.

Es sei angenommen, daß bei der in F i g. 1 gezeigten Stellung der Kontaktarme 40 bis 42 die Kerne 1 bis 8 und 13 bis 15 alle in ihrem gelöschten Zustand

und der Kern 12 in seinem eingestellten Zustand sind, die Quelle 19 erregt wird und somit den Kern 12 von seinem eingestellten in seinen gelöschten Zustand bringt und auf diese Weise in der Übertragungswicklung 24 einen Strom induziert, welcher den Kern 1 in seinen eingestellten Zustand bringt. Nun wird die Quelle 33 erregt, um die Richtung des remanenten magnetischen Flusses im Kernmaterial um die Ausgangsöffnung 10 des eingestellten Kerns 1 umzukehren, d. h. jenes Kernmaterial vorzubereiten. Dabei wird der remanente Fluß im Kernmaterial zwischen dieser Ausgangsöffnung 10 und der äußeren Begrenzung des Kerns 1, d. h. im äußeren Schenkel der Ausgangsöffnung 10, im Gegenuhrzeigersinn (nach Fig. 1) ausgerichtet.

Die Verschiebewicklung 16 wird nun von der Quelle 17 erregt, um den Kern 1 in seinen gelöschten Zustand zu bringen und auf diese Weise die Richtung des remanenten magnetischen Flusses im äußeren Schenkel der Ausgangsöffnung 10 umzukehren, um damit in der Übertragungswicklung 25 einen Strom zu induzieren, welcher den Kern 2 in seinen eingestellten Zustand bringt. Die Erregung der Verschiebewicklung 16 verursacht, daß das Flip-Flop 20, falls es in seinem eingestellten Zustand war, zurückgestellt wird, so daß die Leitung 44 über das Tor 21 ein negatives Potential erhält und die Vorbereitungswicklung 34 mit einem negativen Impuls erregt wird. Dies geschieht über den Kontaktarm 41 des Schalters 39, die Vorbereitungswicklung 36, den Kontaktarm 40 des Schalters 39, den Kontaktarm 40 des Schalters 38, den Kontaktarm 41 des Schalters 37. Auf diese Weise wird das Kernmaterial um die Ausgangsöffnung 11 des Kerns 2 auf die Übertragung vorbereitet. Entsprechend dem Sinn, in dem die Vorbereitungswicklung 34 erregt wird, wird das Kernmaterial um die Ausgangsöffnung 10 des Kerns 2 nicht auf eine Übertragung vorbereitet, und der kleine Kern 13 bleibt im gelöschten Zustand.

Die Verschiebewicklung 18 wird nun von der Quelle 19 erregt, um den Kern 2 zu löschen, wobei in der Übertragungswicklung 29 ein Strom induziert wird, welcher den Kern 3 in seinen eingestellten Zustand bringt. Die Verschiebewicklung 16 wird wiederum erregt, so daß der eingestellte Zustand des Kerns 3, der durch die Quelle 33 vorbereitet wird, über die Übertragungswicklung 26 auf den Kern 4 übertragen wird. Die Kontaktarme des Schalters 38 sind so eingestellt, daß die Vorbereitungswicklung 35 über den Kontaktarm 42 des Schalters 37 und den Kontaktarm 42 des Schalters 38 ein positives Vorbereitungspotential erhält. Obwohl die Spannung, mit welcher die Vorbereitungswicklung 35 erregt wird, das umgekehrte Vorzeichen hat wie diejenige, welche an die Vorbereitungswicklung 34 angelegt wurde, ist die Richtung des Stromflusses zur Übertragungsvorbereitung die gleiche wie im vorhergehenden Fall, da die Spannung im zweiten Fall am anderen Ende der Leitung angelegt wurde. Auf diese Weise wird die Ausgangsöffnung 11 des Kerns 4 auf die Übertragung vorbereitet, wobei die Ausgangsöffnung 10 nicht vorbereitet wird und der kleine Kern 14 in seinem gelöschten Zustand bleibt, so daß auf eine Erregung der Verschiebewicklung 18 der eingestellte Zustand des Kerns 4 über die Übertragungswicklung 30 zum Kern 5 übertragen wird.

Die Verschiebewicklung 16 wird nun wiederum erregt, um den wiederum durch die Quelle 33 vorbereiteten Kern 5 zu löschen und somit den Kern 6 in seinen eingestellten Zustand zu bringen. Da die Vorbereitungswicklung 36 in ähnlicher Weise erregt wird wie die Vorbereitungswicklung 35, und zwar über das Tor 21, wird lediglich das Kernmaterial um die Öffnung 11 des Kerns 6 auf die Übertragung vorbereitet, wodurch auf eine Erregung der Verschiebewicklung 18 hin der Kern 7 eingestellt wird, so daß bei der nächsten Erregung der Verschiebewicklung

ίο 16 nach vorhergehender Vorbereitung des Kerns 7 durch die Quelle 33 der Ausgangskern 8 in seinen eingestellten Zustand gebracht wird.

Die Einstellung des Ausgangskerns 8 verursacht einen Strom, der in der Ausgangswicklung 45 induziert wird und der das Flip-Flop 20 einstellt und somit verursacht, daß die Leitung 44 über das Tor 22 ein positives Ausgangssignal erhält, welches die Vorbereitungswicklung 36 über den Kontaktarm 41 des Schalters 39 erregt, sowie die Vorbereitungswicklung 34 über den Kontaktarm 40 des Schalters 39, die Vorbereitungswicklung 36, den Kontaktarm 40 des Schalters 38 und über den Kontaktarm 41 des Schalters 37 erregt. Dieses positive Signal wird somit verwendet, um den kleinen Kern 12 in seinen eingestellten Zustand zu bringen, und zwar über den Kontaktarm 41 des Schalters 39, die Vorbereitungswicklung 36, den Kontaktarm 40 des Schalters 39, den Kontaktarm 40 des Schalters 38, den Kontaktarm 41 des Schalters 37, die Vorbereitungswicklung 34 und den Kontaktarm 40 des Schalters 37.

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die obenerwähnte Erregung der Vorbereitungswicklungen 34 und 36 mit einem positiven Potential auch eine Einstellung der diesen Vorbereitungswicklungen zugeordneten kleinen Kerne 13 bzw. 15 zur Folge hat. Sobald daraufhin die Verschiebewicklung 18 erregt wird, wird der eingestellte Zustand des kleinen Kerns 12 über die Übertragungsleitung 24 auf den Kern 1 übertragen, und die eingestellten Zustände der kleinen Kerne 13 und 15 werden in analoger Weise durch die Übertragungswicklungen 29 bzw. 31 auf die Kerne 3 bzw. 7 übertragen.

Bei der nächsten Erregung der Verschiebewicklung 16, durch die der eingestellte Zustand des Kerns 1 auf den Kern 2 übertragen wird, wird gleichzeitig der eingestellte Zustand des Kerns 3 auf den Kern 4 und des Kerns 7 auf den Kern 8 übertragen. Wie oben erwähnt, bewirkt die Erregung der Verschiebewicklung 16 ein Zurückstellen des Flip-Flop 20, jedoch wird in diesem Fall das Flip-Flop 20 durch die Einstellung des Kerns 8 gleich wieder in seinen eingestellten Zustand gebracht.

Die Vorbereitungswicklung 34 wird nun wegen des eingestellten Zustandes des Flip-Flop 20 in einen anderen Sinn erregt als demjenigen, in welchem sie erregt wurde, als das Flip-Flop 20 in seinem zurückgestellten Zustand war. Daher wird das magnetische Material um die Ausgangsöffnung 10 des Kerns 2 auf eine Übertragung vorbereitet an Stelle der Ausgangsöffnung 11, und der kleine Kern 13, der sich bei zurückgestelltem Flip-Flop 20 in seinem gelöschten Zustand befand, wird sich nun in seinem eingestellten Zustand befinden. Wenn nun die Verschiebewicklung 18 als nächstes erregt wird und der Kern 2 in seinen gelöschten Zustand gebracht wird, wird daher der kleine Kern 13 ebenso von seinem eingestellten in seinen gelöschten Zustand gebracht und erzeugt in der Übertragungswicklung 29 einen Strom, der dem-

jenigen, der durch die Löschung des Kerns 2 induziert wurde, entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird der Kern 3 nicht in seinen eingestellten Zustand gebracht.

Wäre der Kern 2 bei der Erregung der Verschiebewicklung 18 in gelöschtem Zustand gewesen, so würde lediglich der kleine Kern 13 von seinem eingestellten zu seinem gelöschten Zustand gebracht worden sein, wobei der Strom, der durch die Löschung des kleinen Kerns 13 in der Übertragungswicklung 29 induziert worden wäre, nicht durch einen dazu entgegengesetzten Strom aufgehoben worden wäre, so daß der Kern 3 in seinen eingestellten Zustand gebracht worden wäre.

Bei der Stellung der Kontaktarme des Schalters 37 gemäß F i g. 1 und bei offenem Tor 22 bildet die Stufe, welche aus den Kernen 2, 13 und 3 besteht, eine »Nein«-Schaltung oder ein »Exklusiv-Oder«-Tor mit den Kernen 2 und 13 als Eingängen und dem Kern 3 als Ausgang.

Die Kerne 6, 15 und 7 wirken in ähnlicher Weise wie die Kerne 2, 13 und 3 zusammen, wenn die Stellung der Schalter diejenige der F i g. 1 ist.

Jede der verbleibenden Stufen führt diese Torfunktionen durch, wenn das Tor 22 offen ist und der Schalter, der zu der Stufe gehört, in seiner aufrechten Stellung ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Dabei arbeitet die Stufe als normale Schieberegisterstufe, sobald das Tor 21 offen ist und der Schalter, der zu der Stufe gehört, nach abwärts gerichtet ist (nach F i g. 1).

Anstatt eine einzige Vorbereitungswicklung für die mit geraden Bezugszeichen versehenen Speicherkerne mit mehreren Öffnungen zu verwenden und je nach dem Zustand des Ausgangskerns 8 entweder positive oder negative Spannungen anzulegen, können die mit geraden Bezugszeichen versehenen Kerne mit mehreren Öffnungen ebenso mit zwei Vorbereitungswicklungen ausgerüstet werden, die durch eine einzige Quelle je nach dem Zustand des Ausgangskerns 8 erregt werden können.

F i g. 2 zeigt ein Schieberegister, in dem Speicherkerne 47, 49 und 51 mit mehreren Öffnungen mit ungeraden Bezugszeichen versehen sind, während Speicherkerne 48, 50 und 52 mit mehreren Öffnungen mit geraden Bezugszeichen versehen sind. Die Speicherkerne sollen aus ähnlichem Material hergestellt sein wie diejenigen, welche oben beschrieben wurden. Sie sind ebenfalls so angeordnet, daß sie von einem gelöschten in einen eingestellten Zustand gebracht werden können, wie das bereits oben unter Bezugnahme auf die Kerne 1 bis 8 beschrieben wurde. Jeder Kern hat eine in der Mitte gelegene Hauptöffnung 53. Jeder der Kerne 47 bis 51 hat eine kleinere Ausgangsöffnung 54, und jeder der Kerne 48 bis mit Bezugnahme auf die Kerne 12 bis 15 beschrieben wurde, gebracht werden können. Die Kerne 47 und 48, 49 und 50 sowie 51 und 52 sind durch Ubertragungswicklungen 61 bis 63 jeweils miteinander verbunden, wobei jede Übertragungswicklung durch die kleinere Ausgangsöffnung 54 eines Kerns der Stufe geht und durch die kleinere Eingangsöffnung 55 des darauffolgenden nächsten Kerns der Stufe. Eine Verschiebewicklung 64 kann von einer Quelle

ίο 65 mit einem Verschiebeimpuls beschickt werden, um die Kerne 48, 50, 52 und 57 bis 59 in ihren gelöschten Zustand zu bringen, und ist mit einem Flip-Flop 66 verbunden, das auf eine Erregung der Wicklung 64 hin zurückgestellt wird. Eine Verschiebewicklung 67 kann von einer Quelle 68 von Verschiebeimpulsen erregt werden, um die Kerne 47, 49 und 51 in ihren gelöschten Zustand zu bringen. Eine Vorbereitungswicklung 69 geht durch die Ausgangsöffnung 54 jedes der Kerne 47 bis 51 und wird von der Vorbereitungs-Vorspannungsquelle 70' gespeist. Die Kerne 48 und 49 sowie die Kerne 50 und 51 sind durch Übertragungswicklungen 70 bzw. 71 miteinander verbunden. Jede dieser Wicklungen geht durch die Ausgangsöffnung 54 eines der Kerne und durch die Eingangsöffnungen 55 und 56 des darauffolgenden nächsten Kerns, und zwar durch die Öffnungen 55 und 56 im entgegengesetzten Sinn und durch die Öffnung des diesem Kern zugeordneten kleinen Speicherkerns im anderen Sinn als dem, mit welchem er durch die Öffnung 54 geht. Der Kern 52 hat eine Ausgangswicklung 72, die so angeordnet ist, daß sie auf Erregung hin das Flip-Flop 66 einstellt. Das Flip-Flop 66 ist so angeordnet, daß es im eingestellten Zustand das Tor 73 öffnet und im zurückgestellten Zustand das Tor

74. Die Tore 73 und 74 sind jeweils so angeordnet, daß sie auf ihre Erregung hin von einer Batterie 76 entweder positive oder negative Spannung an eine Leitung 75 legen. Die Leitung 75 geht durch die Öffnung des kleinen Kerns 59 und kann über die Schalter77 und 78 mit den Vorbereitungswicklungen 79 und 80 verbunden werden, weiche durch die Öffnungen der kleinen Kerne 57 bzw. 58 gehen.

Wenn die Leitung 73 durch das Tor 74 eine negative Spannung erhält, so wird jeder Kern, der mit der Leitung 75 verbunden ist, in seinen gelöschten Zustand gebracht und in entsprechender Weise in seinen eingestellten Zustand gebracht, sobald die Leitung 75 über das Tor 73 mit positiver Spannung erregt wird. Es sei angenommen, daß sich alle Kerne anfänglieh im gelöschten Zustand befinden und daß die kleinen Kerne 58 und 59 sich dadurch in ihrem eingestellten Zustand befinden, daß das Flip-Flop 66 eingestellt ist und demzufolge eine positive Spannung über das Tor 73 an die Leitung; 75 sowie an die Vor-

52 hat eine kleinere Eingangsöffnung 55. Die Kerne 55 bereitungswicklung 80 gelegt ist (Schalterstellung wie 49 und 51 haben eine zusätzliche kleinere Eingangs- in Fig. 2). Die Verschiebewicklung 64 wird nun

durch

öffnung 56. Die Kerne 48 bis 51 bilden zwei Stufen, von denen jede einen mit einem ungeraden und einen mit einem geraden Bezugszeichen bezeichneten Kern sowie einen kleinen Speicherkern ähnlich denjenigen mit den Nummern 12 und 15 in Fig. 1 enthält, und die hier mit den Bezugszeichen 57 bzw. 58 bezeichnet sein sollen. Ein weiterer und ähnlicher kleiner Speicherkern 59 ist mit dem Kern 47 durch eine Überdie Quelle 65 erregt und löscht somit die kleinen Kerne 58 und 59 und erregt dadurch die Übertragungswicklungen 60 und 71. Die Erregung der Übertragungswicklungen 60 und 71 bringt die Kerne 47 bzw. 51 in ihre eingestellten Zustände. Die Erregung der Verschiebewicklung 64 stellt ebenso das Flip-Flop 66 zurück. Das Kernmaterial um die Aus

gangsöffnungen 54 der Kerne 47 und 51 wird durch tragungswicklung 60 verbunden. Die kleinen Kerne 65 die Quelle 70' auf die Übertragung vorbereitet, und 57 bis 59 sind so angeordnet, daß sie von einem ge- die Kerne 47 und 51 werden daraufhin gelöscht, um löschten in einen eingestellten Zustand magnetischer so die Kerne 48 bzw. 52 in ihre eingestelltenZustände Remanenz auf die gleiche Weise, wie das bereits oben zu bringen.

Die Einstellung des Kerns 52 bewirkt eine erneute Einstellung des Flip-Flop 66, so daß in der gleichen Weise, wie eben beschrieben, eine Rückkopplung zu den kleinen Kernen 58 und 59 erfolgt. Bei der nun folgenden Erregung der Verschiebewicklung 64 wird der eingestellte Zustand des Kerns 48, der inzwischen durch die Quelle 70' auf die Übertragung vorbereitet wurde, auf den Kern 49 übertragen. Der Kern 57 bleibt dabei in seinem gelöschten Zustand, so daß die Übertragungswicklung 70 lediglich durch eine Löschung des Kerns 48 erregt wird, um den Kern 49 in seinen eingestellten Zustand zu bringen. Die Erregung der Verschiebewicklung 64 überträgt auch den eingestellten Zustand des kleinen Kerns 58 auf den Kern 51 und stellt das Flip-Flop 66 zurück. Bei der nun folgenden Erregung der Verschiebewicklung 67 wird der eingestellte Zustand des Kerns 49 auf den Kern 50 und des Kerns 51 auf den Kern 52 übertragen, worauf das Flip-Flop 66 wieder eingestellt wird, was wiederum eine Einstellung der kleinen Speicherkerne 58 und 59 zur Folge hat.

Wenn nun der Kern 50 auf eine Erregung der Verschiebewicklung 64 hin von seinem eingestellten in seinen gelöschten Zustand gebracht wird, wird der Kern 58 ebenso aus seinem eingestellten in seinen gelöschten Zustand gebracht, wodurch die Wicklung 71 nun erregt wird, und zwar in einer Richtung, welche derjenigen Richtung des Stroms; wie er beim Löschen des Kerns 50 entsteht, entgegengesetzt ist. Das bewirkt, daß der Kern 51 nicht in seinen eingestellten Zustand übergeht. Im eingestellten Zustand des Flip-Flop 66 wirkt die Stufe, welche aus den Kernen 50, 51 und 58 besteht, demgemäß als ein »Nicht«-Tor, da der Ausgang des Kerns 50 das Komplement des Einganges ist. Wäre der Kern 50 bei der Erregung der Wicklung 64 in seinem gelöschten Zustand gewesen, so hätte das Löschen des Kerns 50 keinen Strom in der Wicklung 71 induziert, aber die Löschung des kleinen Kerns 58 hätte die Wicklung 71 erregt, welche den Kern 51 in seinen eingestellten Zustand gebracht hätte. Die Stufe wirkt demgemäß als eine »Exklusiv-Oder«-Schaltung, mit den Kernen 50 und 58 als Eingängen und dem Kern 51 als Ausgang.

Es ist offenkundig, daß das Schieberegister nun dahingehend programmiert werden kann, je nach der wahlweisen Stellung der Schalter 77 und 78 zu den gewünschten Stufen zurückzukoppeln.

Das Schieberegister nach F i g. 3 besteht aus Speicherkernen 81 bis 86 mit mehreren Öffnungen, wobei der Kern 81 als Eingangskern und der Kern 86 als Ausgangskern verwendet wird. Jeder Kern hat eine zentrale Hauptöffnung 87, jeder der Kerne 81 bis 85 hat eine kleinere Öffnung 88, und jeder der Kerne 82, 83, 85 und 86 hat eine kleinere Eingangsöffnung 89. Jeder Kern ist so angeordnet, daß er von einem eingestellten in einen gelöschten Zustand magnetischer Remanenz gebracht werden kann, wie das oben unter Bezugnahme auf die Kerne 1 bis 8 (in F i g. 1) und auf die Kerne 47 bis 52 (in F i g. 2) beschrieben wurde. Das Schieberegister enthält ebenso drei kleine Speicherkerne 90 bis 92 ähnlich denjenigen, die in der obigen Beschreibung mit den Bezugszeichen 12 bis 15 und 57 bis 59 bezeichnet worden waren und die in ähnlicher Weise auf einen eingestellten und einen gelöschten Zustand magnetischer Remanenz gebracht werden können. Eine Verschiebewicklung 93 kann von einer Quelle von Verschiebeimpulsen 94 betätigt werden und bringt somit die Kerne 81, 83 und 85 in ihren gelöschten Zustand. Eine Verschiebewicklung 95, die von einer Quelle von Verschiebeimpulsen 96' gespeist wird, kann die Kerne 82, 84 und 86 sowie die Kerne 90 bis 92 in ihre gelöschten Zustände bringen. Die Wicklung 95 ist mit einem Flip-Flop 96 verbunden, und zwar so, daß auf eine Erregung der Wicklung 95 hin das Flip-Flop 96 zurückgestellt wird.
Eine Vorbereitungswicklung 97 wird durch eine

ίο Vorspannungsquelle 98 erregt, um so das Kernmaterial um die kleineren Öffnungen 88 sämtlicher Kerne 81 bis 85 auf eine Übertragung vorzubereiten. Die Kerne 81 und 82, 82 und 83 sowie 84 und 85 sind jeweils durch Übertragungswicklungen 99 bis 101 miteinander gekoppelt, die jeweils durch die kleineren Öffnungen 88 je eines Kerns jedes dieser Kernpaare und durch die Eingangsöffnung 89 des anderen Kerns jedes solchen Paares gehen. Die Kerne 83 und 84, sowie 85 und 86 sind durch Übertragungswicklungen

ao 102 und 103 gekoppelt. Die Übertragungswicklungen 102 und 103 gehen jeweils sowohl um die inneren als auch um die äußeren Schenkel der kleineren Öffnungen 88 der Kerne 83 bzw. 85 und gehen andererseits um den inneren Schenkel der kleineren Öffnung 88 des Kerns 84 bzw. um den inneren Schenkel der Eingangsöffnung 89 des Kerns 86. Der kleine Kern 90 ist mit dem Kern 81 durch eine Übertragungswicklung 104 verbunden, welche durch die Hauptöffnung des Kerns 81 geht. Die kleinen Kerne 91 und 92 sind mit den Kernen 83 bzw. 85 durch Übertragungswicklungen 105 bzw. 106 verbunden, welche jeweils um die inneren Schenkel der Eingangsöffnungen 89 der Kerne 83 bzw. 85 herumgehen. Der Kern 86 hat eine Ausgangswicklung 107, die bei Erregung das Flip-Flop 96 in seinen eingestellten Zustand versetzt.

Eine Leitung 108 kann vom Flip-Flop 96 erregt werden, wenn dieses sich in seinem eingestellten Zustand befindet. Die Leitung 108 geht durch die Öffnung des kleinen Kerns 90. Sie kann durch die Schalter 111 und 112 mit den Vorbereitungswicklungen 109 und 110, welche durch die Öffnungen der kleinen Kerne 91 bzw. 92 hindurchgehen, verbunden werden. Das Flip-Flop 96 ist so angeordnet, daß es in eingestelltem Zustand den kleinen Kern 90 und, falls der Schalter 111 oder der Schalter 112 geschlossen ist, den kleinen Kern 91 bzw. 92 -in ihre eingestellten Zustände bringt. ,

Solange das Flip-Flop 96 nicht durch eine Erregung der Ausgangswicklung 107 angestoßen wird, bleibt es in seinem zurückgestellten Zustand, in welchem keine Spannung an die Leitung 108 gelegt wird, wobei dann der eingestellte Zustand lediglich von Kern zu Kern entlang des Registers durch aufeinanderfolgende Erregung der Verschiebewicklungen 93 und 95 verschoben wird.

Wenn der Kern 86 von seinem gelöschten in seinen eingestellten Zustand gebracht wird, wird die Ausgangswicklung 107 erregt und bringt so das Flip-Flop 96 in seinen eingestellten Zustand. An die Leitung 108 wird daraufhin eine Spannung gelegt, welche die kleinen Kerne 90 und 92 je in ihre eingestellten Zustände bringt (Schalterstellung wie in Fig. 3).

Geht man von der Annahme aus, daß außerdem der Kern 84 in seinem eingestellten Zustand ist und die Verschiebewicklung 95 erregt wird, während die Schalter 111 und 112 in den in F i g. 3 gezeigten Stellungen sind, so werden die Kerne 90, 92 und 84 sämtlich gelöscht, so daß die Übertragungswicklun-

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gen 104, 101 und 106 erregt werden und das Flip-Flop 96 in seinen zurückgestellten Zustand gebracht wird. Die Erregung der Ubertragungswicklungen 101 und 106 verursacht eine zusätzliche magnetomotorische Kraft, welche an dem Kern 85 wirkt, so daß dieser Kern vollkommen mit magnetischem Fluß gesättigt ist, und dies im Gegenuhrzeigersinn (nach F i g. 3). Daher hat die Vorbereitungsspannung auf der Vorbereitungswicklung 97 keine Wirkung auf das Kernmaterial um die kleinere Öffnung 88 des Kerns 85, so daß, wenn die Verschiebewicklung 93 erregt wird und der Kern 85 von seinem vollkommen gesättigten Zustand weg umgeschaltet wird, ein Umschalten des magnetischen Flusses sowohl im inneren Schenkel als auch in dem äußeren Schenkel der kleinen Öffnung 88 des Kerns 85 auftritt, wodurch entgegengesetzt gleich große Ströme in der Übertragungswicklung 103 induziert werden, so daß der Kern 86 nicht in seinen eingestellten Zustand versetzt wird. Der vorher erwähnte vollkommen gesättigte Zustand des Kerns 85 ist demgemäß gleichwertig mit einem gelöschten Zustand desselben Kerns.

Es sei nun angenommen, daß sich der Kern 84 in seinem gelöschten Zustand befindet und der kleine Kern 92 in seinen eingestellten Zustand gebracht worden sei. Durch eine Erregung der Verschiebewicklung 95 wird dann der Kern 84 nicht beeinflußt werden, während der kleine Kern 92 von seinem eingestellten in seinen gelöschten Zustand gebracht wird, so daß ein Strom in der Übertragungswicklung 106 induziert wird, welcher den Kern 85 in seinen eingestellten Zustand bringt. Demgemäß wurde eine logische Funktion ausgeführt, die der »Nein«-Operation entspricht.

Die Kerne 84, 85 und 92 bilden so zusammen eine Stufe, die bei geschlossenem Schalter 112 als »Nein«- oder als »Exklusiv-Oder«-Schaltung wirkt, mit den Kernen 84 und 92 als Eingang und dem Kern 85 als Ausgang.

Das Schieberegister kann durch wahlweise Stellung der Schalter 111 und 112 programmiert werden.

In den Fig. 1 bis 3 sind die Schalter zur Pro- _ granulierung der Schieberegister jeweils schematisch als mechanische Schalter dargestellt. Praktisch wird man jedoch elektronische Schalter vorsehen.

Es ist offensichtlich, daß in jeder der erklärten Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung das Schieberegister mehr als die aufgeführte Anzahl von Stufen haben kann.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schieberegister mit aufeinanderfolgenden magnetischen Speicherkernen, die jeweils einen gelöschten und einen eingestellten Zustand magnetischer Remanenz einnehmen können und deren Zustände durch je zwei aufeinanderfolgende Kerne miteinander verbindende Übertragungswicklungen von Kern zu Kern übertragen werden können, wobei mindestens einem Paar in Verschieberichtung aufeinanderfolgender Kerne ein mit mindestens dem in Verschieberichtung vorangehenden Kern durch eine Übertragungswicklung gekoppelter zusätzlicher Speicherkern zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Speicherkern (15; 58; 92) durch ein rückgekoppeltes Ausgangssignal eines dem Kernpaar (6, 7; 50, 51; 84, 85) in Verschieberichtung vorangehenden Speicherkerns (8; 52; 86) einstellbar ist, daß der in Verschieberichtung zurückliegende Kern (6; 50; 84) des Kernpaares (6, 7; 50, 51; 84, 85) und der zusätzliche Kern (15; 58; 92) von einer gemeinsamen Verschiebewicklung (18; 64; 95) durchsetzt werden, deren Erregung einen gelöschten Zustand des von ihr durchsetzten Kerns herbeiführt, und daß bei Erregung der gemeinsamen Verschiebewicklung (18; 64; 95) die Übertragung eines eingestellten Zustandes auf den in Verschieberichtung vorangehenden Kern (7; 51; 85) des Kernpaares 6, 7; 50, 51; 84, 85) dann und nur dann erfolgt, wenn sich vorher entweder nur der zusätzliche Kern (15; 58; 92) oder nur der in Verschieberichtung zurückliegende Kern (6; 50; 84) des Kernpaares (6, 7; 50, 51; 84, 85) in seinem eingestellten Zustand befunden hat.

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Kern (15) durch eine ihn durchsetzende, durch das genannte rückgekoppelte Ausgangssignal erregbare Vorbereitungswicklung (36) einstellbar ist und daß die Vorbereitungswicklung (36) ferner zwei Ausgangsöffnungen (10, 11) des zurückliegenden Kerns (6) des Kernpaares (6, 7) in verschiedenem Wicklungssinn durchsetzt und bei eingestelltem Zustand dieses Kerns (6) eine Umkehr des remanenten magnetischen Flusses in dem Kernmaterial um eine der beiden Ausgangsöffnungen (10, 11) bewirkt und daß eine Übertragungswicklung (31) die beiden Ausgangsöffnungen (10, 11) in verschiedenem Wicklungssinn, die Öffnung des zusätzlichen Kerns (15) und eine Öffnung (9) des vorangehenden Kerns (7) des Kernpaares (6,7) durchsetzt.

3. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Kern (58) durch eine ihn durchsetzende, durch das genannte rückgekoppelte Ausgangssignal erregbare Vorbereitungswicklung (80) einstellbar ist, daß die die beiden Kerne (50, 51) des Kernpaares verbindende Übertragungswicklung (71) durch eine Öffnung des zusätzlichen Kerns (58), durch die Ausgangsöffnung (54) des zurückliegenden Kerns (50) des Kernpaares (50, 51) und im entgegengesetzten Wicklungssinn durch zwei Eingangsöffnungen (55, 56) des vorangehenden Kerns (51) des Kernpaares (50,51) verläuft.

4. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Kern (92) durch eine ihn durchsetzende, durch das genannte rückgekoppelte Ausgangssignal erregbare Vorbereitungswicklung (110) einstellbar ist, daß die die beiden Kerne des Kernpaares (84, 85) verbindende Übertragungswicklung (101) eine kleinere öffnung (88) des zurückliegenden Kerns (84) des Kernpaares (84, 85) durchsetzt und um den äußeren Schenkel einer einen inneren und einen äußeren Schenkel aufweisenden Eingangsöffnung (89) des vorangehenden Kerns (85) des Kernpaares (84, 85) gewickelt ist und daß eine weitere Übertragungswicklung (106) den zusätzlichen Speicherkern (92) durchsetzt und um den inneren Schenkel der Eingangsöffnung (89) des vorangehenden Kerns (85) des Kernpaares (84, 85) gewickelt ist.

5. Schieberegister nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorangehende Kern (85)

des Kernpaares (84, 85) eine einen inneren und einen äußeren Schenkel aufweisende kleine öffnung (88) aufweist und daß eine zum nächsten Kern (86) führende Übertragungswicklung (103) um den inneren und um den äußeren Schenkel in einer gleichen Anzahl von Windungen, aber in entgegengesetztem Wicklungssinn geführt ist.

6. Schieberegister nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbereitungswicklung (36; 80) in ihrem einen Sinn (+) oder in ihrem anderen Sinn (—) erregt wird, je nachdem, ob sich ein Flip-Flop (20; 66) in seinem eingestellten oder in seinem zurückgestellten Zustand befindet, und daß das Flip-Flop (20; 66) in seinen eingestellten Zustand dadurch schaltbar ist, daß der dem Kernpaar (6,7; 50, 51) vorangehende Speicherkern (8; 52) von seinem gelöschten in seinen eingestellten Zustand übergeht.

7. Schieberegister nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flip-Flop (20; 66) in seinem eingestellten Zustand ein Tor (22; 73)

öffnet, das an die Vorbereitungswicklung (36; 80) eine positive Spannung legt, und in seinem zurückgestellten Zustand ein anderes Tor (21; 74) öffnet, das an die Vorbereitungswicklung (36; 80) eine negative Spannung legt.

8. Schieberegister nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbereitungswicklung (36; 80; 110) mit dem dem Kernpaar (6, 7; 50, 51; 84, 85) in Verschieberichtung vorangehenden Speicherkern (8; 52; 86J über einen Schalter (39; 78; 112) gekoppelt ist und daß bei dessen Offenstellung der vorangehende Kern (7; 51; 85) des Kernpaares (6, 7; 50, 51; 84, 85) in seinen eingestellten Zustand gebracht wird, sobald der zurückliegende Kern (6; 50; 84) des Kernpaares (6, 7; 50, 51; 84, 85) von seinem eingestellten in seinen gelöschten Zustand gebracht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 781503.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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