DE1946653C3 - Verknüpfungsschaltung mit Magnetkernen - Google Patents

Description

Magnetkerne mit einer rechteckförmigen Hystereseschleife werden in großem Umfang zum Aufbau von Gattern zur Verknüpfung binärer Variabler verwendet. Die Vorteile derartiger Kerne liegen unter anderem in ihrer nahezu unbegrenzten Lebensdauer, ihrer hohen Zuverlässigkeit, sowie in ihrer Fähigkeil, das Verknüpfungsergebnis speichern zu können.

Bei einer Vielzahl von Verknüpfungsschaltungen mit Magnetkernen, werden die zu verknüpfenden Varia- ¹S blen gemeinsamen oder getrennten Eingabewicklungcn zugrfüh.t, wobei sie den betreffenden Magnetkern jeweils in derselben Magnetisierungsrichtung beeinflussen. Wenn die resultierende, durch die Eingangsvariablen erzeugte Feldstärke die Sättigungsfeldstärke des Magnetkerns übersteigt, wird der Kern ummagnetisiert. Das bei einer derartigen Ummagnetisierung durch Induktion auftretende Signal- bzw. das bei einer Abfrage, d. h. bei einer Beeinflussung des Kernes in entgegengesetzter Magnetisierungsrichlung an einer Lesewicklung auftretende Signal, stellt dann das der logischen Verknüpfung entsprechende Ausgabesignal dar. (Siehe z. B. Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung, Auflage 1967 von K. S t e i η b u c h , S. 425 und 426.)
Bei einer derartigen Koinzidenzlogik bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die Koinzidenz der den Kernen zugeführten Eingangssignale zu gewährleisten, da mindestens ein Teil dieser Eingangssignale die Lesesignale anderer Kerne sind, womit ihr zeitlicher Verlauf stark von den Toleranzen der verwendeten Kerne, der Temperatur und von der Länge der Verdrahtung abhängig sind.

Bei einer Lösung, die diese Probleme der Koinzidenzlogik umgeht, dienen die den Kernen zugeführten Eingangsvariablen nicht dazu, die Kerne umzumagneti-

^s° sieren, sondern dazu, die Ummagnetisierung durch Einschreibimpulse zu verhindern. Die Einschreibimpulse sind in diesem Falle grundsätzlich kürzer als die Eingangsvariablen. Außer der Vermeidung der dem Koinzidenzprinzip anhaftenden Schwierigkeit bringt eine derartige NOR-Logik noch den Vorteil, daß selbst bei der Summierung der Störimpulse, die durch Magnetisierung von Kernen vom Remanenzzustand in den demselben logischen Zustand zugeordneten Sättigungszustand entstehen, nicht ein fehlerhaftes Ergebnis

zur Folge haben können, da sie nicht in der Lage sind, die Ummagnetisierung durch den in aller Regel zeillich längeren Einschreibimpuls und damit die Abgabe eines der nichterfüllten NOR-Bedingung entsprechenden Signals zu verhindern.

Es ist auch schon bekannt, mehrere derartiger NOR-Gatter zu Schaltungsanordnungen zusammenzufügen, mit deren Hilfe komplexere logische Verknüpfungen durchgeführt werden können. Hierzu werden sowohl

die Abfragewicklungen als auch die Lesewicklungen der Kerne der einzelnen NOR-Gatter in Reihe geschaltet. Auf diese Weise erfolgt die Abfrage der einzelnen Kerne jeweils zum selben Zeitpunkt und die Lesesignale der einzelnen Kerne werden gemäß einer OR-Funktion verknüpft. (Siehe Steinbuch, »Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung«, 1967, S. 428). Es lassen sich durch eine derartige Zusammenschaltung also nur solche Verknüpfungsschaltur.gen -aufbauen, deren Ausgangssignal das Ergebnis einer OR-Verknüpfung ist. womit die Anzahl der in dieser Technik zu realisierenden Verknüpfungen beschränkt ist.

Dieser Beschränkung unterliegt die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung nicht. Die Erfindung betrifft nämlich ebenfalls eine Schaltungsanordnung zur Verknüpfung binärer Variabler, die aus gleichartigen Verknüpfungsgliedern besteht, welche jeweils unter Verwendung eines Magnetkernes mit rechteckiger Hystereseschleife aufgebaut sind, der über jeweils gesonderte Wicklungen von den zu verknüpfenden Variablen und von Abfrageimpulsen in der einen Magnetisierungsrichtung und von Einschreibimpulsen, deren Impulsdauer kürzer als die der kürzesten zu verknüpfenden Variablen ist, in der anderen Magnetisierungsrichtung erregt wird, so daß an seiner Lesewicklung einer NOR-Verknüpfung der inm zugeführten Variablen entsprechende Lesesignale auftreten, r.rfindungsgemäß ist diese Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß zu einer ersten Taktphase dem einen Teil o'er Magnetkerne Aofrageimpulse und dem anderen Teil der Magnetkerne Einschreibimpulse und zu einer zweiten Taktphase den abgefragten Magnetkernen Einschreibimpulse und den zuvor mit liinschreibimpulsen beaufschlagten Magnetkernen Abfrageimpulse zugeführt werden, und daß die Lesesignale aller Magnetkerne von Verknüpfungsgliedern als weiter zu verarbeitende, entgegen einer Schreiberregung wirkende Variable nur an Magnetkerne solcher Verknüpfungsglieder weitergegeben werden, deren Abfrage während der jeweils anderen Taktphase erfolgt.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann also das NOR-Prinzip mit seinen eingangs erwähnten Vorteilen auch dann beibehalten werden, wenn die Art der zu realisierenden Verknüpfungen am Ausgang der Schaltungsanordnung eine andere als eine OR-Verknüpfung der Ergebnisvariablen der im übrigen Teil der Schaltungsanordnung zustande gebrachten Verknüpfungen erfordert, wie noch im einzelnen erläutert wird.

Im folgenden werden an Hand von 9 Figuren Aufbau und Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und deren Varianten näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die Hystereseschleife von Magnetkernen, wie sie bei der erfindungsgemäßen Schaltung verwendet werden;

F i g. 2 zeigt ein an sich bekanntes NOR-Grundgatter;

F i g. 3 zeigt ein Aufbauschema der erfindungsgemaßen Schaltungsanordnung;

Fig.4 zeigt das bekannte NOR-Gatter gemäß F i g. 2 in anderer Darstellungswcise, die auch für die übrigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendet wird;

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Realisierung der ODER-Verknüpfung;

F i g. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Realisierung der UN D-Verknüpfung;

F i g. 7 zeigt die zu einer bistabilen Kippstufe ausgestaltete erfindungsgemäße Schaltungsanordnung;

K i g. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auftretenden Störsignalen;

Fig.9 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Verstärkung der den Kernen der Grundgatter der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zugeführte.i bzw. der

ίο von diesen Kernen abgegebenen Impulse.

Die Fig. 1 zeigt eine rechteckförmige Hystereseschleife von Magnetkernen, wie sie zum Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendet werden. Dem positiven Remanenzzustand + Br solcher Kerne wird der Binärwert 1 und dem negativen Remanenzzustand — ßrwird der Binärwert O zugeordnet.

In der F i g. 2 ist nun ein an sich bekanntes unter Verwendung eines solchen Magnetkernes aufgebautes Grundgatter dargestellt, das zur Verknüpfung der ihm zugeführten Variablen gemäß einer NOR-Funktion dient. Der Magnetkern eines solchen NOR-Gatters ist hier durch eine senkrecht verlaufende, st^rk ausgezogene Linie symbolisch dargestellt und mit M bezeichnet. Dieser Magnetkern trägt eine Abfragewicklung n\, eine Lesewicklung η 2, die mit einer Diode D in Reihe geschaltet ist, eine Schreibwicklung /?3. sowie eine Anzahl von Logikwicklungen η 4. Durch die unterschiedliche Winkelstellung der diese Wicklungen symbolisierenden den Kernbalken kreuzenden kurzen Striehe ist angedeutet, daß ciiese Wicklungen teilweise unterschiedlichen Windungssinn aufweisen Die Abfragewicklung η 1 und die Logikwicklungen η 4 weisen denselben Windungssinn auf, so daß die ihnen /ugcführten Impulse den Magnetkern in ein und derselben Richtung beeinflussen. Die Polarität der diesen Wicklungen zugeführten Impulse ist hierbei so gerichtet, daß sie den Magnetkern in Richtung zum dem Binärwert Ü zugeordneten negativen Remanenzzustand - Br hin beeinflussen. Die Schreibwicklung η 3 hingegen weist entgegengesetzten Wicklungssinn auf. so daß bei gleicher Polarität der Schreibimpulse eine Magnetisierung in entgegengesetzter Richtung, nämlich zum Remanenzzustand + Br hin erfolgt. Die der Schreibwicklung π 3 zugeführten Schreibimpulse sind zeitlich kürzer als die kürzesten an den Logikwicklungen auftretenden Impulse.

Durch einen Abfrageimpuls wird der Kern über die Abfragewicklung dauernd abgefragt, so daß er sich anschließend immer in dem Remanenzzustand — ßrbefindet. In den Pausen zwischen den Abfrageimpulsen wird der Kern von einem ebenfalls dauernd anliegenden Schreibimpuls über die Schreibwicklung π 3 in der entgegengesetzten Richtung nach dem positiven Remanenzzustand + Br hin erregt. Die log'sche Verknüpfung der den Logikwicklungen π 4 zugeführten Variablen kommt dadurch zustande, daß die Schreibimpulsc und die zu verknüpfenden Impulse zur gleichen Zeit der Magnetkern in entgegengesetzten Magnetisierungsrichtungen beeinflussen. Die zu verknüpfenden Logik signale beeinflussen den Magnetkern hierbei derart daß sie eine Ummagnetisierung aus den Remanenzzustand — Br, in dem sich der Kern nach der Abfragt befindet, verhindern. Treten dagegen keine Logiksigna Ie auf, so wird der Kern durch den Einschreibimpuls ir den positiven Remanenzzustand + Br ummagnetisiert Bei dieser Ummagnetisierung kann über die Lesewicklung infolge der sperrenden Wirkung der Diode D keir Strom fließen, wodurch die 'Jnimagnctisierung mit rc-

lativ geringer Schreiberregung vor sieh gehen kann. Die Diode hat außerdem den Vorteil, daß Störsirömc unterdrückt werden, die von Spannungen hervorgerufen werden können, die in gegebenenfalls mit der l.esewicklung zu verbindenden Logikwickliingcn weiterer Kerne induziert werden.

Der auf den Einschroibimpuls folgende Abfrageimpuls hat im zuletzt genannten Fall also eine Ummagnetisierung vom Rcmancn/./ustand +Br in den negativen Rcmanenzz.usland — Br zur Folge, wobei an der Lesewicklung ein den Binärwcrt 1 entsprechender Impuls abgegeben wird. Ein derartiger Impuls tritt also nur dann auf. wenn an keiner der Logikwicklungen ein dem Binärwert 1 entsprechendes Signal anliegt, was dem Ergebnis einer NOR-Verknüpfung entspricht. Da die >5 den Kern beeinflussenden Logiksignale diesen immer lediglich vom negativen Remanenzzustand - Or in den negativen Sältigungszustand - Bs magnetisieren, können von anderen Kernen gelieferte Störimpulse, selbst wenn sie sich zu einem Gcsamtstörimpuls großer Amplitude summieren, nicht zu einem Fehlsignal führen, da der in jedem !"all länger als Störimpulsc andauernde Schreibimpuls eine Ummagnctisierung in den Remanenzzustand + Br trotzdem noch zustande bringt. Außerdem sind, wie eingangs schon erwähnt, die Schwierigkeiten, die bei einer Ummagnetisierung infolge der Koinzidenz von zugeführten Impulsen auftreten, hier vermieden.

An Hand der F i g. 3 wird nun näher erläutert, wie bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die einzelnen Grundgatter miteinander zu verbinden und wie sie zu betreiben sind. Bei der in der F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnung die die drei NOR-Gatter C I bis G 3 enthält, handelt es sich um ein Beispiel, das nicht im Hinblick auf die Realisierung einer bestimmten logischen Verknüpfung konzipiert wurde, sondern in erster Linie einer anschaulichen Darstellung dienen soll. Die Kerne der drei NOR-Gatter G 1 bis G 3 sind mit derselben Art von Wicklungen versehen, wie das NOR-Gatter gemäß der F i g. 1. Über zwei Abfrageleitungen A 1 und A 2 werden von einer zentralen Abfrageimpulsquelle gelieferte Abfrageimpulse und über zwei Schreibleitungen 51 und S 2 werden von einer zentralen Einschreibimpulsquelle gelieferte Schreibimpulse zugeführt. In die Abfrageleitung A 1 ist die Abfragewicklung π 12 des Gatters G 2 eingefügt. In die Abfrageleitung A 2 sind die Abfragewicklungen η II und η 13 der Gatter G 1 und G3 eingefügt. In entsprechender Weise enthalten die Schreibleitung 51 die Einschreibwicklung η 32 des Gatters G 2 und die Schreibleitung 52 die Einschreibwicklungen π 31 und π 33 der Gatter G 1 und G 3. Die Lesewicklungen π 21 des Gatters G 1 ist über die Diode D1 an die Logikwicklung π 42 des Gatters G 2 angeschlossen. Die Lesewicklung π 22 des Gatters G 2 steht über die Diode D 2 mit der Logikwicklung π 43 des Gatters G 3 in Verbindung. Die Lesewicklung η 23 des Gatters G 3 kann entweder zur Abgabe von Ausgangssignalen dienen oder in entsprechender Weise mit den Logikwicklungen eines weiteren Kerns in Verbindung stehen. Die Logikwicklung π 41 des Gatters G1 ist entweder mit einem Signaleingang oder aber mit der Lesewicklung eines weiteren, hier nicht dargestellten Kernes verbunden.

Die den Abfrageleitungen A i und A 2 zugeführten Abfrageimpulse bzw. die den Schreibleitungen 51 und ⁶S 52 zugeführt en Schreibimpulse treten jeweils zu verschiedenen Taktphasen auf. Auf Grund der vorstehend beschriebenen Verbindung dieser Leitungen mit Abfrage- bzw. Finschreibwicklungen wird also der Kern des Gatters G 2 immer zu einer ersten Taklphase abgefragt, wogegen die Abfrage der Kerne der Gatter G 1 und G2 zur zweiten Abfrageiaktphase erfolgt. Entsprechendes gilt für das Einschreiben; der Kern des Gatters G2 wird zur ersten Einschreibiakiphase und die Kerne der Gatter G 1 und G 3 werden zur zweiten Einschreibtaklphase eingeschrieben. Im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Verbindung von Lesewicklungen mit l.ogikwicklungen anderer Kerne erkennt man also, daß Lesesignale als Logiksignale immer an solche Kerne weitergegeben werden, die zur jeweils anderen Abfrageiaktphase abgefragt bzw. zur jeweils anderen F.inschreibtaktphase eingeschrieben werden. Hierdurch aber ergibt sich die Freizügigkeit im Aufbau von Schallungsanordnungen /in Realisierung beliebiger logischer Verknüpfungen.

Bevor nun auf die Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schallungsanordnung eingegangen wird, die zur Realisierung einer ODER-Verknüpfung und einer UND-Vcrknüpfung dienen bzw. das Verhalten einer bistabilen Kippstufe zeigen, wird an Hand der Fig. 4 eine Darstelliingsweise der hierbei verwendeten Grundgatier erläutert, die eine größere Übersichtlichkeit gewährleistet als die Darstellungsweisc der Grundgatter in den F i g. 2 und 3.

Der Magnetkern eines NOR-Grundgatters wird auch in der Fig.4 durch eine senkrecht verlaufende, stark ausgezogene Linie symbolisiert. Dem oberen Ende dieser Linie wird der Remanenzzustand + Br. bzw. der Binärwert 1 und dem unteren Ende wird der Remanenzzustand — Br. bzw. der Binärwert O zugeordnet. Die Abfrage- und die Einschreibwicklu.igen werden durch einen in Richtung dieser Linie verlaufenden Pfeil dargestellt, dessen Richtung anzeigt, zu velchem Magneu sierungszustand hin die der entsprechenden Wicklung zugeführte Impulse den Magnetkern magnetisieren. Der die Abfragewicklung symbolisierende Pfeil zeig! also in Richtung nach unten, der die Schreibwicklung symbolisierende Pfeil dagegen nach oben. Der Pfeil für die Abfragewicklung ist außerdem im Gegensatz zu den übrigen Pfeilen ausgefüllt um anzudeuten, daß die Abfrageimpulse eine erheblich stärkere Erregung als die übrigen Impulse hervorrufen. Die Logikwicklungen η 4 sind ebenfalls durch in Richtung des Kernbalkens verlaufende Pfeile dargestellt, die nach unten weisen und bei denen noch die zu den Wicklungen gehörigen Leitungen angedeutet sind. Die Lesewicklung wird durch einen vom Kernbalken nach rechts weisenden Pfeil symbolisiert, wobei ebenfalls die zugehörigen Leitungen angedeutet sind. Um die Taktphase der Impulse zu kennzeichnen, die diesen Wicklungen zugeführt bzw. von diesen Wicklungen abgegeben werden, ist der Kernbalken durch einen waagerechten Querstrich in zwei Hälften unterteilt. In der oberen Hälfte, die der einen Taktphase zugeordnet ist sind die Pfeile für die Abfragewicklung π 1 und die Lesewicklung η 2 und in der unteren Hälfte, die der zweiten Taktphase zugeordnet ist. sind die Pfeile für die Schreibwicklung η 3 sowie die Pfeile für die Logikwicklungen η 4 eingezeichnet.

In der F i g. 5 ist unter Verwendung der vorstehend erläuterten Symbolik eine Schaltungsanordnung dargestellt die zur Realisierung einer ODER-Verknüpfung zweier Variabler dient Diese Schaltungsanordnung enthält die beiden Kerne E und A. die beiden zu verknüpfenden Eingangsvariablen e 1 und e 2 werden den Logikwicklungen n4£des Kernes E zugeführt Das Lesesignal des Kernes E daß über die Lesewicklung π 2Ε

abgegeben wird, wird der Logikwicklung π 4.4 als einziges Logiksignal dem Kern A zugeführt. Wie die Anordnung der Pfeile für die Abfragewieklungen η I F. und η [A bzw. Für die Sehreibwicklung η II: und /?34 in jeweils verschiedenen Hälften der Kerne zeigt, weiden die Kerne jeweils zu unterschiedlichen Taktphasen abgefragt bzw. eingeschrieben.

Wenn eines oder beide der Eingangssignal c I und t'2 den Binarwert 1 annehmen, verhindern sie eine Ummagnetisierung des Magnetkernes /"aus dem Magnetisicrungszustand — Br, in dem er durch den vorangegangenen Abfragcimpuls versetzt wurde, in den Magnetisierungsziisland + Br. Ks wird also beim nachfolgenden Abfragen dieses Kernes F. kein l.esesignal an die Logik wicklung π4Λ des Kernes A abgegeben. Das aber hat zur Folge, daß bei dessen Einschreibung zur /weiten Hinschreibphase eine Ummagnetisierung vom Magnctisierungszustand — Br in den Magnelisierungszusland + Br erfolgt. Beim darauffolgenden Abfragen zur zweiten Abfragetaktphase wird daher über dessen Lesewicklung η 2.4 ein dem Rinärwerl 1 entsprechender Impuls abgegeben, womit angezeigt ist. daß die ODLR-Bcdingung erfüllt war. Ist hingegen die ODFR-Bcdingung nicht erfüllt, weisen also beide Eingangssignal el und e2den Binärwert O auf. so gibt der Kern H ein Lesesignal ab. das Hinschreiben von Kern 4 wird verhindert und bei der Abfrage entstellt kein Leseimpuls des Kernes 4. was der Abgabe des Binärwenes O einspricht.

In der F i g. b ist ein Ausführungsbeispiel der erl'indungsgeniiißen Schaltungsanordnung dargestellt, das zur Realisierung einer UND-Verknüplung dient. Die Schaltungsanordnung enthält die beiden Magnetkerne FA und F.2. deren Logikwicklungen »4/:"l und n4/;'2 leweils eine der zu verknüpfenden Fingangsuiriablen c'I und c 2 zugeführt werden, sowie den Magnetkern .4. an dessen Lesewicklung η 2A das Ausgitngssignal abgegeben wird. Die Lesewicklungen »2/^rl und η 21: 2 der Kerne /:'l und F.2 sind parallel geschaltet und mit ihrem nicht geerdeten Anschluß an die Logikwicklung n4 4 des Kernes .4 angeschlossen. Die beiden Kerne /:" 1 und E2 werden zur selben ersten Abfragetaktphase abgefragt und zur selben ersten Einsehreibtaktphasc eingeschrieben. Der Kern .4 wird zur zweiten Einschreib- bzw. Abiragetaktphase eingeschrieben bzw. abgefragt. Wenn die UND-ßedingung erfüllt ist. wenn also beide F.ingangsvariable el und ο2 den Binärwert 1 annehmen, wird keiner der Kerne c 1 und ο 2 unima- gnetisiert und dementsprechend erhall auch der Kern A kein Logiksignal, was wiederum zur Folge hat. daß er von seinem Einschreibimpuls in den Magnetisierungszustand + Br ummagnetisiert und anschließend zur zweiten Abfragetaktphase wieder in den Magnetisierungszustand — Br zurückmagnetisiert wird, so daß über die Lesewicklung π 24 des Kernes A ein dem Binärwert 1 entsprechender Impuls abgegeben wird. Bei allen anderen Wertekombinationen der Eingangssignale e 1 und e2 wird dem Kern A vom Kern Ei oder vom Kern E2 bzw. von beiden Kernen ein Logiksignal zugeführt, das ein Einschreiben und damit die Abgabe eines Ausgangssignals verhindert.

Bei dem in F i g. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind die Grundgatter derart miteinander verbunden, daß eine Schaltungsanordnung mit bistabilem Verhalten entsteht, die von dem einen F.ingangssignal in den einen stabilen Zustand und von dem anderen F.ingangssignal in den anderen stabilen Zustand umgeschaltet wird. Die Schaltungsanordnung enthält die beiden Magnetkerne A 1 und A 2. deren Logik wicklungen n4A 1 unu n4A 2 jeweils eine der Hingangsvariablen el und c 2 zugeführt werden. Die Logikwicklungen dieser Kerne sind außerdem mit der Lesew ieklung η 2A 1 bzw. /; 2Λ 2 des jeweils anderen Kernes verbunden. Ist beispielsweise der Kern A 1 eingeschrieben, so gibt er bei der ersten Taktphase des Abfrageimpulses ein Lesesignal ab. das das F.inschreiben des Kernes 4 2 verhindert. Dieser

ίο Kern kann daher bei seiner Abfrage kein den Kern .4 1 sperrendes und auch kein Ausgangssignal an den Ausgang i\2 abgeben, so daß der Kern A 1 beim Auftreten des nächsten Linschreibimpulses wieder eingeschrieben wird. Auf diese Weise wird der Kern .4 1 dauernd hin und her magnetisiert und gibt damit dauernd an seinem Ausgang a 1 Impulse ab. was dem einen stabilen Zustand der Schaltungsanordnung entspricht. Diese dauernde Umniagneiisierung vom Kern .4 wird erst unterbunden, wenn seinem Logikeingang /)4.4 1 eine Eingangsvariable mit dem Binärwert 1 zugeführt wird. Der Kern A 1 ist daraufhin gesperrt und gibt dementsprechend kein Lesesignal ab. so daß nunmehr der Kern ,4 2 ummagnetisiert wird und mit seinem Lesesignal Kern .4 I weiterhin sperrt, auch wenn dessen Hingangssignal c 2 inzwischen ilen Binärweri O angenommen hat. Weitere Einschreib- und Abfrageimpulse haben daher eine dauernde Ummagnetisierung des Kernes .4 2 und damit die Abgabe von Leseinipulsen über dessen Ausgang .·( 2 zur Folge, was dem zweiten stabilen Zustand entspricht. In entsprechender Weise wird durch ein Logiksignal c2 mit dem Binärwert 1 an tier Logik wicklung η 44 2 des Kernes ,4 2 die Anordnung wieder in den ersten stabilen Zustand zurückgeschaltet.

Wie vorstehend schon erläutert können Siörsignale.

die beispielsweise durch die Magnetisierung nicht eingeschriebener Magnetkerne vom Rcnianenzzusiand - Hr in den Sättigungs/ustand — ßs entstehen, die NOR-Grundgatter nicht in störender Weise beeinflussen, da sie die Kerne solcher Gatter ebenfalls nur vom Remanen/zustand in den entsprechenden Siitiigungszustand magnetisieren und in Folge ihrer kurzen Zeitdauer eine Ummagnetisierung des Magnetkernes durch den sie zeitlich überdauernden Hinschreibimpuls nicht verhindern können. Lediglich bei dem das Ausgangssi· gnal abgebenden Grundgatter könnten solche Störimpulse sich störend auswirken. /.. B. dann, wenn das da¹ Ausgangssignal liefernde Grundgatter eine Kippstufe ansteuert. Durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann ein derartiges Auftreten von Störimpulsen vermieden werden Wie F i g. 8 zeigt, ist hierzu die Lesewicklung η 2a de Magnetkerns Aa desjenigen Grundgatters, das Aus gangsvariable abgibt, und das in dieser Figur als einzi ges dargestellt ist, mit der Lesewicklung π 2k eine:

Kompensationskernes K in Reihe geschaltet. De Wicklungssinn der beiden Lesewicklungen ist hierbe so gewählt, daß bei einer Abfrage des Kompensations kernes K und des Ausgabekernes Aa. die zur selbei Abfragetaktphase erfolgt die hierbei entstehenden Le sespannungen einander entgegenwirken und sich korn pensieren. Da der Kompensationskern K lediglich voi Abfrageimpulsen beeinflußt wird, also immer nur vor Remanenzzustand - Br in den Sättigungszustand - B magnetisiert wird, werden nur solche Impulse kompen siert. die bei entsprechender Magnetisierung des Au? gabekemes Aa entstehen, nicht dagegen die Nutzirr pulse. die durch Ummagnetisierung vom Remanenz/t stand - ßrcles <\usEabckcrnes Aa in den Sattigunes/i

609 637/1 (

ίο

stund - ß.s entstehen.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann es erforderlich werden, einzelne der den Kernen dieser Schaltungsanordnung zugeführten bzw. von ihneu abgegebenen Ströme zu verstärken. Hierzu ist ein universal einsetzbar Verstärker besonders geeignet, wie er in der F i g. 9 dargestellt ist und nachfolgend beschrieben wird. Die zu verstärkenden Impulse werden den Ansieuerwicklungen η 1 eines Magnetkernes Kv zugeführt. Die Ausgabewicklung ns dieses Magnetkernes ist zwischen der Basis und dem Emitter eines Transistors Tr angeschlossen, der ohne Glcichspannungsversorgung arbeitet und dessen Emitter geerdet ist. in dem Kollektorkreis dieses Transistors sind die Ansteuerwieklungen der von dem verstärkten Impulsen zu beeinflussenden Magnetkerne und ein Kollcktorwiderstand angeordnet, dessen Widerstandswert sich nach der Verwendung des Verstärkers, also danach richtet, ob er als Abfrageimpulsverstärker, als Schreibimpulsverstärker oder als Kabeltreiber verwendet werden soll. Diese alternativen Ausgestaltungen des Kollektorkreises sind durch gestrichelte Linien angedeutet. Hierbei entsprechen sich: Verwendung als Abfrageimpulsverstärker und Kollektorkreis A. Verwendung als Schreibimpulsverstärker und Kolleklorkreis B. sowie Verwendung als Kabeltreibcr und Kollektorkreis C. Wird der Verstärker lediglich zur Anpassung, /.. B. an die DTL-Technik verwendet, so ist der Kollektorkreis gemäß Variante D ausgestaltet. Im Falle der Verwendung als Schreibimpulsverstärker ist in den Kollektorkreis des Transistors Tr noch eine mit Induktivität behaftete Spule eingefügt, die eine Verflachung der Ansticgsflanke der Schreibimpulse zur Folge hat und somit dazu beiträgt, daß die Schreibimpulse von den als Sperrsignale dienenden Lesesignalen der Magnetkerne zeitlich überdauert werden.

Wenn die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung aus einer Anzahl von Grundgatlergruppen besteht, die nicht gleichzeitig binäre Variable zu verarbeiten haben, können die Abfrageimpulse anstatt durch einen zentralen Abfrageimpulsgenerator durch den einzelnen Gruppen jeweils zugeordnete Abfrageimpulsgeneratorcn geliefert werden, die schaltbar gemacht sind und nur solange Abfrageiimpulse liefern, als der betreffenden Grundgattergruppe zu verknüpfende Variable zugeführt werden. Auf diese Weise läßt sich die insgesamt zur Abfrage aufzuwendende Energie verringern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

9 46 653 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verarbeitung binärer Variabler, die aus gleichartigen Verknüpfungsgliedem besteht, welche jeweils unter Verwendung eines Magnetkerns mit rechteckförmiger Hystereseschleife aufgebaut sind, der über jeweils gesonderte Wicklungen von zu verarbeitenden Variablen und von Abfrageimpulsen in der einen Magnetisierungsrichtung und von Einschreibimpulsen, deren Impulsdauer kürzer ist als diejenige der kürzesten zu verarbeitenden Variablen, in der anderen Magnetisierungsrichtung erregt wird, so daß an seiner Lesewicklung einer NOR-Verknüpfung der ihm zugeführten Variablen entsprechende Lesesignale auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer ersten Taktphase dem einen Teil der Magnetkerne (C 1, G 3) Abfrageimpulse und dem anderen Teil der Magnetkerne (G 2) Einschreibimpulse und zu einer zweiten Taktphase den abgefragten Magnetkernen (Cl, G3) Einschreibimpulse und den zuvor mit Einschreibimpulsen beaufschlagten Magnetkernen (G 2) Abfrageimpulse zugeführt werden, und daß die Lesesignale aller Magnetkerne von Verknüpfungsgliedern als weiter zu verarbeitende, entgegen einer Schreiberregung wirkende Variable nur an Magnetkerne solcher Verknüpfungsglieder weitergegeben werden, deren Abfrage während der jeweils anderen Taktphase erfolgt (z. B. F i g. 3).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei Grundgattern (A 1, A 2) besteht, denen jeweils eine von zwei Eingangsvariablen (e 1, c2) zugeführt wird, und daß die von den Lesewicklungen (n2A 1, η 24 2) dieser Grundgatter abgegebenen Impulse sowohl als Verknüpfungsvariable an das jeweils andere Grundgatter weitergegeben als auch als Ausgangsvariable (a 1, Λ 2) abgegeben werden, wodurch eine bistabile jeweils zwei inverse Ausgangsvariable liefernde Kippschaltung gebildet wird, die von den Eingangsvariablen (el, el) jeweils in den einen oder anderen stabilen Zustand versetzt wird (F i g. 7).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschreibimpulse für alle Grundgatter von einer zentralen Einschreibimpulsquelle geliefert werden.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesewicklung des Magnetkerns desjenigen Grundgatters (Aa). das Ausgangsvariable abgibt, mit der Lesewicklung (n 2k) eines nur durch Abfrageimpulse angesteuerten Kompensationskernes (K) aus weichmagnetischen Material derart in Reihe geschaltet ist. daß die beim Abfragen entstehenden Lesespannungen der beiden Kerne einander entgegenwirken (F i g. 8).

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aus einer Anzahl von Grundgattergruppen besteht, die nicht gleichzeitig Eingangsvariable verarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageinipulse von schaltbarcn Abfrageimpulsgencratoren geliefert werden, die nur so lange Abfrageinipulse liefern als der betreffenden Grundgattergruppc zu verknüpfende Variable zugeführt werden.

b. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Abfrage- und Schreibimpulse der Grundgatter sowie die Lesesignale von Ausgangss'gnalen abgebenden Grundgattern über den Koliektorkreis eines gleichspannungspotentialfrci angesteuerten Transistorverstärkers (Tr) weitergegeben werden, wozu sie jeweils der Ansteuerwicklung eines dem betreffenden Transistorverstärker zugeordneten Magnetkerns (Kv) mit rechteckförmiger Hystereseschleife zugeführt werden, dessen Ausgabewicklung (ns) in den Basis-Emitter-Kreis des Transistors eingefügt ist (F i g. 9).