DE1474444B2 - Wahlschaltung fuer einen willkuerlich zugreifbaren speicher - Google Patents

Description

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sprechender Weise ist ein den Wortleitungen L₂₁, L₂₂ ventionellen Halbleiterdioden darin, daß sie eine bezugeordneter Zeilenwahlleiter X₂ über eine Impedanz sonders ausgeprägte und hohe Ladungsspeicherung mit Masse und außerdem mit einer Lesetreiberstufe zeigen. Wenn eine Speicherdiode von einem Strom- RD₂ verbunden. impuls in Flußrichtung durchsetzt wird, bleibt nach Den Wortleitungen L₁₁, L₂₁ ist ein Spaltenwahl- 5 Abklingen des Impulses in der Diode eine gespeileiter V₁ zugeordnet, der über eine Impedanz mit einer cherte Ladung zurück. Diese gespeicherte Ladung Klemme einer Betriebsspannungsquelle, die beispiels- hat zur Folge, daß die Diode für eine Zeitspanne, die weise auf —20 Volt liegen kann und außerdem mit der zum Abführen der Ladung aus der Diode erforeinem Leseschalter RS₁ verbunden ist. In ent- derlichen Zeitdauer entspricht, in der Rückwärtssprechender Weise ist den Wortleitungen L₁₂, L₂₂ ein io oder Sperrichtung eine sehr niedrige Impedanz Spaltenwahlleiter y₂ zugeordnet, der über eine Impe- aufweist.

danz an die beispielsweise auf — 20 Volt liegende Im Betrieb des beschriebenen Speichers erfolgt ein Klemme der Spannungsquelle und außerdem mit löschendes Herauslesen des längs einer Wortleitung einem Leseschalter RS₂ verbunden ist. gespeicherten Informationswortes, bevor in dem beAlien Wortleitungen ist eine gemeinsame Schreib- 15 treffenden Wortspeicherplatz längs dieser Wortleitung leitung ζ zugeordnet, die mit einer Schreibtreiber- neue Information gespeichert oder die abgefragte Instufe W und über eine Impedanz mit einer beispiels- formation rückgespeichert werden. Um einen der weise auf + 20 Volt liegenden Klemme einer Span- vier Wortleitungskreise zum Lesen auszuwählen, wird nungsquelle verbunden ist. Die Ausgangssignale der eine der Zeilenwahltreiberstufen .RD₁ oder RD, und Lesetreiberstufen und der Schreibtreiberstufe bzw. der 2° gleichzeitig einer der Spaltenwahlleseschalter RS₁ Schaltzustand des Leseschalters können beispiels- oder RS₂ erregt.

weise den jeweils neben den betreffenden Stufen gra- Normalerweise sind alle konventionellen Dioden D_s phisch dargestellten Verlauf haben, dabei bedeu- und D_w sowie alle Speicherdioden SD_r und SD^ durch ten t_v U und t₃ aufeinanderfolgende Zeitpunkte. eine Sperrspannung gesperrt, solange kein Wahlleiter Jedem Kreuzungspunkt eines Zeilenwahlleiters und ²5 erregt ist. Wenn im Zeitpunkt t_x beispielsweise der eines Spaltenwahlleiters ist ein eigener Wortleitungs- Spaltenleseschalter RS₁ erregt wird, nimmt der Spalkreis zugeordnet, der eine Wortleitung und eine An- tenwahlleiter V₁ Massepotential an. Durch diesen zahl von Dioden enthält. Ein erster Wortleitungs- Spannungsanstieg wird die Sperrspannung an den kreis C₁₁ enthält eine Wortleitung L₁₁; ein zweiter Wahldioden D₅ der Wortleitungskreise C₁₁ und C₂₁ Wortleitungskreis C₁₂ enthält eine Wortleitung L₁₂ 3° herabgesetzt. Diese Dioden werden jedoch noch nicht usw. Jeder Wortleitungskreis enthält eine Wahl- in Flußrichtung vorgespannt und führen noch keinen diode D₃, die zwischen einen Spaltenwahlleiter und Strom. Wenn jedoch zum gleichen Zeitpunkt I₁ beieinen Verbindungspunkt P geschaltet ist, eine Lese- spielsweise die Lesetreiberstufe RD₁ erregt wird, speicherdiode SD_r, die zwischen den Verbindungs- sinkt das Potential auf dem Zeilenwahlleiter X₁ ab, punkt P und einen Zeilenwahlleiter geschaltet ist, 35 z. B. auf etwa — 5 Volt. Hierdurch wird die Sperreine Schreibspeicherdiode SD_W, die zwischen dem spannung, die an den Speicherdioden SD_r der Wort-Verbindungspunkt P und der zugeordneten Wortlei- leitungskreise C₁₁ und C₁₂ liegt, verringert. Ein Worttung liegt, und eine Impedanz, die vorzugsweise wahllade- oder Vorbereitungsstrom fließt dann längs durch eine konventionelle Diode D_w gebildet wird des Weges P₁ durch die Wahldiode D₃, über den Ver- und den Verbindungspunkt P mit der gemeinsamen 4° bindungspunkt P und durch die zugehörige Lese-Schreibleitung ζ verbindet. Statt der konventionellen speicherdiode SD_r zum Zeilenwahlleiter X₁. Dieser Schreibdiode D_w (Halbleiterdiode) kann auch eine Wahlstrom hat die Speicherung einer Ladung in der gewöhnliche Impedanz wie ein Widerstand verwendet Speicherdiode SD_r des Wortleitungskreises C₁₁ zur werden, die Treiberstufen und Schalter müssen dann Folge. In den entsprechenden Dioden der anderen jedoch höhere Ausgangsströme zu liefern bzw. zu 45 Wortleitungskreise C₁₂, C₂₁, C₂₂ fließt dagegen kein schalten vermögen. Strom.

Die bisher beschriebenen Komponenten erlauben Nachdem zum Zeitpunkt t_t ein Wahlladestrom zueinen Zugriff zu einer beliebigen Wortleitung, um geführt worden ist, liefert die erregte Lesetreiber-Information abzufragen und zu speichern. In der stufe RD₁ zum Zeitpunkt f₂ einen positiven Impuls, Praxis enthält der Speicher außerdem noch ebenso 5° dessen Amplitude + 20 Volt betragen kann, an denviele Zifferageberleitungen, wie Speicherelemente 5 selben Zeilenwahlleiter X₁. Dies hat zur Folge, daß mit einer Wortleitung gekoppelt sind. Zur Verein- ein Lesestromimpuls im Stromweg p₂ vom Zeilenfachung der Zeichnung ist jedoch nur eine Ziffern- wahlleiter X₁ durch die Lesespeicherdiode SD_r des geberleitung 10 schematisch dargestellt, die ent- Kreises C₁₁, über den Verbindungspunkt P durch die sprechende Speicherlemente aller vier mit den ver- 55 Schreibspeicherdiode SD_W und die Wortleitung L₁₁ schiedenen Wortleitungen gekoppelten Speicherele- zur Masserückleitung fließt. Der Lesestromimpuls mentgruppen durchsetzt. Die Zifferngeberleitung 10 kann durch den Wortleitungskreis C₁₁ fließen, da in ist am einen Ende mit einer Zifferntreiberstufe DD der Diode SD_r eine Ladung gespeichert ist und die und einem Leseverstärker SA verbunden, während Diode daher einem Stromfluß in Sperrichtung so das andere Ende an eine gemeinsame Rückleitung, ^6o lange eine niedrige Impedanz darbietet, bis die in der z. B. Masse, angeschlossen ist. Die anderen, nicht Diode gespeicherte Ladung durch den die Diode dargestellten Zifferngeberleitungen sind in ent- durchfließenden Strom abgeführt worden ist. Durch sprechender Weise jeweils mit einer Zifferntreiber- die Lesespeicherdiode SD_r des Kreises C₁₂ fließt kein stufe und einem Leseverstärker sowie mit Masse ge- Strom, da in dieser Diode keine Ladung gespeichert koppelt. ⁶5 worden war und sie daher dem Stromfluß eine hohe

Speicherdioden, wie sie für die Dioden SD_r und Impedanz darbietet.

SD_n. verwendet werden können, sind im Handel er- Der Lesestrom, der von der Lesespeicherdiode SD_r

hältlich. Speicherdioden unterscheiden sich von kon- des Kreises C₁₁ während der Zeit t₂ durchgelassen

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wird, fließt durch die Wortleitung L₁₁, nicht jedoch Speicherelementen erfolgt während der Zeit t₃ durch durch die konventionelle Wahldiode D_s und die kon- gleichzeitiges Erregen bestimmter Zifferntreiberstufen, ventionelle Schreibdiode D_n,, da diese Dioden durch von denen in der Zeichnung nur die eine Stufe DD die Spannung (—20 Volt) auf dem Spaltenwahllei- dargestellt ist. Eine Zifferntreiberstufe wird gleichter V₁ bzw. die Spannung (+20 Volt) auf der gemein- 5 zeitig mit der Schreibtreiberstufe W erregt, wenn in samen Schreibleitung ζ stark in Sperrichtung vorge- dem entsprechenden Bitplatz des ausgewählten Worspannt sind. tes eine 1 gespeichert werden soll. Beim Speichern

Der zur Zeit t₂ durch die Schreibspeicherdiode SD_W einer 0 liefert die betreffende Zifferntreiberstufe da- und die Wortleitung L₁₁ fließende Lesestrom bewirkt gegen keinen Ziffernimpuls. Die Amplitude des dann ein Abfragen der Information, die in den mit der io allein auf das betreffende Speicherelement des ausge-Wortleitung L₁₁ gekoppelten Magnetelementen oder wählten Wortes einwirkenden Schreibimpulses reicht Kernen 5 gespeichert ist. Der Lesestrom bewirkt da- dann nicht aus, um den Magnetisierungszustand des bei eine löschende Umkehr des gespeicherten Flusses betreffenden Elementes merklich zu ändern,
in denjenigen Kernen, die ein Informationsbit des Zusammenfassend kann also die Arbeitsweise der

Wertes 1 gespeichert hatten. Durch die Flußumkehr 15 Anordnung wie folgt beschrieben werden. Zur Zeit Z₁ wird in dem Ziffernleiter, der die entsprechenden werden ein Spaltenwahlleiter und ein Zeilenwahllei-Kerne aller Wortleitungen des Speichers umfaßt, ein ter erregt, so daß ein Wahlvorbereitungsimpuls im Lesesignal induziert. Es war erwähnt worden, daß Stromweg P₁ durch die Lesespeicherdiode SD_r der ebenso viele Ziffernleitungen, wie ein Wortplatz Spei- einen ausgewählten Wortleitung an der Kreuzung der cherelemente 5 enthält, vorhanden sind. In der Zeich- 20 beiden Wahlleiter fließt. Der Wahlstromimpuls speinung ist nur eine einzige Ziffernleitung 10 durch chert in der Lesespeicherdiode SD_r eine Ladung. Zur eine gestrichelte Linie 10 schematisch dargestellt, die Zeit f₂ wird derselbe Zeilenleiter erregt, und die ausan eine entsprechende Zifferntreiberstufe DD und gewählte Speicherdiode SD_n in der eine Ladung geeinen entsprechenden Leseverstärker SA angeschlos- speichert ist, erlaubt das Fließen eines Stromimpulses sen ist. 25 im Stromweg p₂ durch die zugehörige Schreibspei-

Der Strom, der zur Zeit t₂ von der Lesespeicher- cherdiode SD_w und die zugehörige Wortleitung in der diode SD_r im Stromweg p₂, die Schreibspeicher- Leserichtung. Dieser Lesestrom bewirkt, daß in der diode SD_w und die Wortleitung L₁₁ fließt, bewirkt, daß Schreibspeicherdiode SD_w eine Ladung gespeichert in der Schreibspeicherdiode SD_n, eine Ladung gespei- wird. Im Zeitpunkt i₃ wird dann die gemeinsame chert wird. Diese gespeicherte Ladung ermöglicht, daß 30 Schreibleitung ζ erregt, und die einzige Schreibspeiim Zeitpunkt t³ ein Schreibstromimpuls in der umge- cherdiode SD_W, die ausgewählt und geladen worden kehrten oder Schreibrichtung durch die Wortlei- war, erlaubt das Fließen eines Schreibstromes im rung L₁₁ des vorher ausgewählten Wortleitungskreises Stromweg p_s durch die gewählte Wortleitung in der C₁₁ fließt. Im Zeitpunkt i₃ liefert die Schreibtreiber- entgegengesetzten oder Schreib-Richtung. Außer der stufe W einen negativen Spannungsimpuls, dessen 35 einen ausgewählten Wortleitung sind alle Wortleitun-Amplitude bei dem dargestellten Beispiel — 20 Volt gen elektrisch von dem erregten Spaltenwahlleiter betragen kann, durch die gemeinsame Schreibleitung ζ und dem erregten Zeilenwahlleiter isoliert. Diese Isoan die konventionellen Schreibdioden D_n, aller Wort- lation verhindert, daß beim Herauslesen der gespeileitungskreise. Von allen Wortleitungskreisen kann cherten Information zur Zeit t₂ Störungen von nicht jedoch nur der Wortleitungskreis C₁₁, in dessen 40 ausgewählten Wortleitungen kapazitiv auf die Ziffern-Schreibspeicherdiode SD_n, eine Ladung gespeichert leitungen gekoppelt werden.

ist, einen Strom an die gemeinsame Schreibleitung ζ Nach dem Abfragen und Speichern von Informa-

liefern. Die Speicherdiode SD_W dieses Kreises C₁₁ bie- tion längs einer adressierten Wortleitung kann irgendtet dem Stromfluß so lange eine niedrige Impedanz eine andere Wortleitung für einen neuen Lese- und dar, bis die in ihr gespeicherte Ladung durch den 45 Schreibzyklus der beschriebenen Art adressiert wer-Strom abgeführt worden ist. Der Schreibstrom fließt den. Das Abfragen von Information aus den mit im Stromweg p₃ von Masse in der umgekehrten oder einer ausgewählten Wortleitung gekoppelten Spei-Schreibrichtung durch die ausgewählte Wortlei- cherelementen kann auch bei Speichern mit einer tung L₁₁, in der Sperrichtung durch die Schreibspei- sehr großen Anzahl von Wortleitungen mit hoher Gecherdiode SD_n, und in Flußrichtung durch die beim 50 schwindigkeit durchgeführt werden, ohne daß von Schreiben leitende konventionelle Diode D_w. Wahlleitem und nicht ausgewählten Wortleitungen

Das Speichern derselben oder einer anderen Infor- übermäßige Störungen in den Ziffernleitungen und mation in den mit der Wortleitung L₁₁ verknüpften den zugeordneten Leseverstärkern entstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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alle X- und Y-Rückspeicherstromschalter aktiviert,

Patentanspruch: dabei kann jedoch ein der halben Schaltamplitude

entsprechender Strom nur durch die Wortleitung

Wahlschaltung zum Erzeugen von Lese- und fließen, deren Diode vorher eine Ladung gespeichert Schreibströmen entgegengesetzter Richtung in S hatte.

Wortleitungen eines willkürlich zugreifbaren Nachteilig an dem bekannten Speicher ist, daß die

Speichers, mit einer Anzahl von Speicherdioden, Y-Adressenleitungen jeweils direkt mit den zugevon denen jeder Wortleitung jeweils eine erste hörigen Wortleitungen verbunden sind, deren Streu-' Speicherdiode in Reihe geschaltet ist, einer ersten, kapazität daher bei der Adressierung der betreffenden wählbaren Schaltungsanordnung, durch die der io Y-Leitung aufgeladen werden muß. Außerdem ergewählten Wortleitung ein Abfragestrom zuführ- halten beim Wahlvorgang auch Dioden vieler nichtbar ist, und einer zweiten Schaltungsanordnung adressierter Leitungen eine gewisse Vorspannung, so zum Erzeugen eines die gewählte Wortleitung in daß die vorgespannten Dioden dann schon durch verentgegengesetzter Richtung und die zugehörige hältnismäßig kleine Störimpulse in den leitenden Zu-Speicherdiode durchfließenden Schreibstromes, 15 stand ausgesteuert werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend

Speicherdiode (SD_W) jeder Wortleitung (L₁₁,...) die Aufgabe zugrunde, eine Wahlschaltung anzumit ihrer einen Elektrode (z. B. Anode) an die geben, bei der die einzelnen Wortleitungen des Speigleichartige Elektrode einer zweiten Speicher- chers vollständig voneinander isoliert sind, so daß diode (SD_r) angeschlossen ist; daß die zweite 20 keine großen Streukapazitäten aufgeladen werden Schaltungsanordnung (W) mit dem Verbindungs- müssen und die Empfindlichkeit gegen Störimpulse punkt (P) der beiden Speicherdioden (SD_W, SD₁.) klein bleibt.

jeder Wortleitung gekoppelt ist; daß der von der Diese Aufgabe wird bei einer Wahlschaltung der

ersten Schaltungsanordnung (RD, RS) erzeugte eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Strom (P₁) die zweite Speicherdiode in Flußrich- 25 Speicherdiode jeder Wortleitung mit ihrer einen Elektung durchfließt, um in ihr eine Ladung zu spei- trode an die gleichartige Elektrode einer zweiten ehern; und daß ein Teil (RD) der ersten Schal- Speicherdiode angeschlossen ist; daß die zweite tungsanordnung einen die zweite Speicherdiode in Schaltungsanordnung mit dem Verbindungspunkt der Sperrichtung und die erste Speicherdiode in Fluß- beiden Speicherdioden jeder Wortleitung gekoppelt richtung durchfließenden und in der ersten Spei- 30 ist; daß der von der ersten Schaltungsanordnung ercherdiode eine Ladung speichernden Abfrage- zeugte Strom die zweite Speicherdiode in Flußrichstrom (p₂) liefert. tung durchfließt, um in ihr eine Ladung zu speichern,

und daß ein Teil der ersten Schaltungsanordnung

einen die zweite Speicherdiode in Sperrichtung und

35 die erste Speicherdiode in Flußrichtung durchfließenden und in der ersten Speicherdiode eine La-

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wahlschal- dung speichernden Abfragestrom liefert, tung zum Erzeugen von Lese- und Schreibströmen Ein allgemeines Ausführungsbeispiel der Erfindung

entgegengesetzter Richtung in Wortleitungen eines enthält zwei Ladungsspeicherdioden, die mit entwillkürlich zugreifbaren Speichers, mit einer Anzahl 40 sprechenden Klemmen verbunden sind. Nur der zweivon Speicherdioden, von denen jeder Wortleitung je- ten dieser Dioden wird ein in Flußrichtung gepolter weils eine erste Speicherdiode in Reihe geschaltet ist, Strom zugeführt, um eine Ladung in dieser Diode zu einer ersten, wählbaren Schaltungsanordnung, durch speichern. Anschließend läßt man einen Strom durch die der gewählten Wortleitung ein Abfragestrom zu- ... die zweite Diode in Sperrichtung und durch die erste führbar ist, und einer zweiten Schaltungsanordnung 45 Diode in Flußrichtung fließen. Schließlich führt man zum Erzeugen eines die gewählte Wortleitung in ent- der ersten Diode einen Strom zu, der diese in Sperrgegengesetzter Richtung und die zugehörige Spei- richtung durchfließt.

cherdiode durchfließenden Schreibstromes. Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der

Diodenwahlschaltungen für Datenspeicher mit Erfindung eine Anordnung mit vier Wortleitungen, Lese- und Schreibtreibern sowie Schaltern in den Zei- 50 die in zwei Zeilen und Spalten angeordnet sind, und len und Spalten zur Wortleitungswahl sind generell ferner eine Anordnung, die es gestattet, in einer geaus der Zeitschrift »Elektronische Rechenanlagen«, wünschten Wortleitung Lese- und Schreibimpulse 1960, Heft 3, S. 131 bis 135, bekannt. fließen zu lassen.

Es ist ferner aus den »IRE Transactions on Elec- Die dargestellte Anordnung enthält vier Worttronic Computers«, Dezember 1959, S. 474 bis 478, 55 leitungen L₁₁, L₁₂, L₂₁ und L₂₂, die in zwei Zeilen und ein Kernspeicher mit einer Diodenwahlschaltung be- Spalten angeordnet sind, um die Beschreibung zu verkanntgeworden, bei der der Ladungsspeichereffekt einfachen. Die dargestellte Anordnung dient zur Ervon Germaniumflächendioden für den Rückschreib- läuterung der Organisation eines Speichers mit westrom in der Wortleitung der beim Lesen gelöschten sentlich mehr Wortleitungen. Jede Wortleitung dient Information ausgenutzt wird. Die Wortleitungen des 60 _Zur Speicherung einer Anzahl von Informationsbits Speichers sind dabei jeweils mit ihrem einen Ende unter Ausnutzung verschiedener Zustände einer entan eine gemeinsame Γ-Adressenleitung und mit ihrem sprechenden Anzahl von Speicherelementen, z. B. anderen Ende über eine Diode an getrennte X-Adres- Magnetkernen 5, die in der Zeichnung nur schemasenleitungen angeschlossen. Beim Lesen wird eine tisch angedeutet sind.

X-Adressenleitung und eine K-Adressenleitung über 65 Den Wortleitungen L₁₁, L₁₂ ist ein Zeilenwahlentsprechende Stromschalter erregt, so daß der zum leiter X₁ zugeordnet, der über eine Impedanz mit Umschalten der Kerne erforderliche Strom durch die Masse oder einem Bezugspotential und außerdem mit zugehörige Wortleitung fließt. Anschließend werden einer Lesetreiberstufe .RD₁ verbunden ist. In ent-