DE2558287A1

DE2558287A1 - Informationsspeicher

Info

Publication number: DE2558287A1
Application number: DE19752558287
Authority: DE
Inventors: Toshio Kashio
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-08
Also published as: DE2558287C2; US4034301A

Description

Informationsspeicher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Informationsspeicher mit einem mehrere in Kaskade geschaltete Registereinheiten aufweisenden Schieberegister.

Eine bekannte Einrichtung zum Speichern von zu übertragender Information besteht z.B. aus einem Schieberegister des Zwei-Ehasen-Typs. Das Schieberegister weist mehrere in Kaskade geschaltete Speichereinheiten auf, in jeder von diesen zugeführte Information bei Erhalt eines ersten Taktimpulses einzuschreiben ist und aus jeder von diesen die gespeicherte Information bei Erhalt eines zweiten Taktimpulses auszulesen ist. Jede Speichereinheit kann dabei ein Bit speichern. Eine solche Speichereinheit hat zwei Übertragungselemente, deren Gatter bei Erhalt der zwei Taktimpulse unterschiedlicher !Phasenlage leitend werden. Bei dieser Anordnung wird die erhaltene Information bei Erhalt eines ersten Taktimpulses an ein erstes Speicherelement, das aus einem Feldeffekttransistor gebildet ist, über ein Übertragungselement gegeben, und die

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THLEFON (OBS) 22 2β β2

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TELEGRAMME MONAPAT

in diesem ersten Speicherelement gespeicherte Information wird bei Erhalt eines zweiten Taktimpulses ausgelesen, um an das unmittelbar folgende Speicherelement geschoben zu werden. Auf diese Weise wird die in einer Speichereinheit gespeicherte Information aus dem zuletzt genannten Speicherelement ausgelesen.

Ein solcher Speicher erfordert mindestens zwei Speicherelemente und zwei Übertragungselemente. Soll dieser daher eine große Informationsmenge speichern, so wird er sehr umfangreich und teuer. Wird daher ein solcher Speicher anstelle z.B. eines Karten- oder Bandspeichers für Information benutzt,so ergeben sich Schwierigkeiten bei der Vergrößerung seiner Speicherkapazität und er ist nicht mit dem erwünschten Wirkungsgrad einzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Informationsspeicher zu schaffen, in dem aus (IF-1)Bits bestehende Information, wobei M" eine Zahl angibt, die gleich oder größer als 3 ist, mit Hilfe einer Kombination aus TS -Speicherelementen und Ή Übertragungselementen gespeichert und übertragen werden kann, wodurch die erforderliche Anzahl von Speichereleme_n_ten vermindert und damit eine große Informationsmenge mit Hilfe einer einfachereren Anordnung als bei den bekannten Speichern gespeichert und übertragen werden kann.

Bei einem Informationsspeicher der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Registereinheit Ή Speicherelemente zum Speichern von Ziffern und N Übertragungselemente hat, mit denen bei Erhalt eines Schiebeimpulses die in einem mit dem Eingang des jeweiligen Übertragungselementes verbundenen Speicherelement gespeicherte Information an ein mit dem Ausgang des jeweiligen Übertragungselementes verbundenes Speicherelement zu verschieben ist, wodurch (H-1) Ziffern zu speichern sind, und daß ein

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Schiebeimpuls-Generator zum Zuführen eines Schiebeimpulses an jedes Übertragungselement, beginnend mit dem an der Ausgangsseite des Schieberegisters angeordneten übertragungselement vorgesehen ist, wobei die Phasenlage eines Schiebeimpulses jedesmal geändert wird.

Bei dem neuen Informationsspeicher besteht also das Schieberegister aus mehreren in Kaskade geschalteten Registereinheiten, die abwechselnd mit mehreren Speicherelementen und mehreren Übertragungselementen verbunden sind, wobei außerdem eine

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Schiebeumlaufschaltung und eine Eingangs-Umschalterschaltung für jede Registereinheit vorgesehen sind, damit das Schieberegister wahlweise als statisches oder dynamisches Register benutztwerden kann. Innerhalb von N Speicherelementen werden also (N-1) Speicherelemente jeweils mit einem Bit gespeichert. In jeder Speichereinheit wird ein Schiebeimpuls von dem Speicherelement zu dem Übertragungselement verschoben, wobei die Phasenlage des Schiebeimpulses jedesmal geändert wird. Diese Arbeitsweise beginnt an der Ausgangsseite der Speichereinheit. Auf diese Weise kann ein Bit von mehreren seriell angeordneten Kombinationen aus einem Speicherelement und einem Übertragungselement gespeichert und übertragen werden, wodurch die erforderliche Anzahl von Speicherelementen bei einem Informationsspeicher vermindert wird und damit eine große Informationsmenge mit einer einfacheren Anordnung als bei den bisherigen Speichern gespeichert und übertragen werden kann.

Der neue Informationsspeicher weist mehrere in Kaskade geschaltete RegistereinheL ten und außerdem eine Schiebeumlaufschaltung zum Verschieben eines Signals von dem Ausgangsanschluß an den Eingangsanschluß einer jeden Registereinheit auf. Außerdem ist eine Eingangs-Umschaltgatterschaltung vorgesehen, um bei Erhalt von neuer Information an der Eingangs-

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seite der Registereinheit zu bestimmen, ob der Speicher als ein dynamisches oder als ein statisches Schieberegister benutzt werden soll. Im letzteren Fall wird die Eingangsinformation durch das Schieberegister über die Schiebeumlaufschaltung umlaufverschoben. Wie zuvor erläutert, ermöglicht der neue Informationsspeicher, daß aus (N-1) Bits bestehende Information von einer .!Combination aus Ή Speicherelementen und Ή Übertragungselementen gespeichert und übertragen werden kann. Dadurch wird die erforderliche Anzahl von Speicherelementen verringert und das aus mehreren in Kaskade geschalteten Registereinheiten bestehende Schieberegister kann wahlweise als dynamisches oder statisches Schieberegister benutzt werden.

Weitere, die besondere Ausbildung des neuen Informationsspeichers betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltung eines bisherigen Schieberegisters,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des neuen Informationsspeichers,

Fig. 3 bis 5 Teilschaltungsanordnungen einer Registereinheit und

Fig. 6 bis 9 konkrete Schaltungen eines Schieberegisters entsprechend einer zweiten Ausführungsform, des neuen Informationsspeichers.

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In Fig. 1 ist ein bisher benutztes Schieberegister dargestellt, das z.B. -vom Zwei-Phasen-Typ ist. Das Schieberegister weist mehrere in Kaskade geschaltete Speichereinheiten auf, in jede von denen zugeführte Information bei Erhalt eines ersten Taktimpulses 0y, einzuschreiben ist und aus jeder von diesen gespeicherte Information bei Erhalt eines zweiten Taktimpulses $2L auszulesen ist. Der in Fig. 1 durch gestrichelte Linien eingegrenzte Teil eines solchen bisherigen Speichers weist eine Speichereinheit auf, mit der ein Bit zu speichern ist. Diese Speichereinheit hat zwei Übertragungselemente 1 und 2, deren Gatter bei Erhalt von zwei Taktimpulsen 0L,0^ leitend werden, die unterschiedliche Phasenlagen haben. Bei dieser Anordnung wird die empfangene Information bei Erhalt eines Taktimpulses 0* an ein erstes Speicherelement 3» das durch einen Feldeffekttransistor gebildet ist, über ein Übertragungselement 1 gegeben, und die in dem ersten Speicherelement 3 gespeicherte Information wird bei Erhalt eines Taktimpulses 02 ausgelesen, um an das unmittelbar folgende Speicherelement 4- verschoben zu werden. Die in der zuvor erwähnten Speichereinheit, die durch gestrichelte Linien eingegrenzt ist, gespeicherte Information ist aus dem Speicherelement 4- auszulesen.

Nachfolgend wird der neue Informationsspeicher erläutert . Fig. 2 zeigt den Fall, bei dem vier Bits für jedes Zeichen gespeichert werden, bei dem der neue Informationsspeicher wirksam angewendet werden kann. Codierte Zeichen von Information werden aufeinanderfolgend an ein UliD-Glied 11 gegeben, dessen Ausgangssignal in einem Speicher 12 gespeichert wird. Der Speicher 12 ist aus mehreren seriell angeordneten Registereinheiten 14vj bis 14_n gebildet, von denen jede fünf Speichereinheiten Λ3_Λο bis 13/ia bis zu 13«_β bis 13 _Ω haben, die je-ΐσ. ι β na ne

weils z.B. aus Metalloxidhalbleitern, abgekürzt "MOS", gegebildet sind. Bei Erhalt von Schiebeimpulsen erhalten die Speichereinheiten, z.B. 13^_a bis 13>»_θ aufeinanderfolgend

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aus den jeweils vorangellenden Speichereinheiten ausgelesene Information. Der Speicher 12 ist mit einem bis 5 zählenden Zähler 15 zum Zählen von Taktimpulsen versehen. Dieser Zähler 15 gibt nacheinander fünf Schiebeimpulse 0^ bis 0c bei jedem Zählerumlauf ab. Der Schiebeimpuls (ZL wird an de Speichereinheiten 13^₆ bis 13_ne, der Schiebeimpuls 0^ ^an die Speichereinheiten 13^ bis 13_n£ und in gleicher Weise der Schiebeimpuls 0t- an die Speichereinheiten 13^i_Q bis 13„_Q

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gegeben. Bei Erhalt eines Schiebeimpulses 0c wird das UND-Glied 11 leitend.

Bei dem neuen, in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Informationsspeicher können die jeweils aus fünf Speichereinheiten gebildeten Registereinheiten 14v, bis 14-_n jeweils eine Vier-Bit-Information speichern. So ist z.B. in den Speichereinheiten 13.* bis 13,^ der Eegistereinheit 14,, jeweils eine 1-Bit-Information gespeichert. In den Speichereinheiten -132_a bis 13₂ς[ der Registereinheit 14^ ist jeweils eine 1-Bit-Information gespeichert. Der gleiche Speicherzustand tritt in den folgenden Registereinheiten 14^ bis 14 auf. Die Speichereinheiten 13^_e bis 13_ne, die zu den jeweiligen Registereinheiten 14,. bis 14 gehören, bleiben leer. Mehrere, in Kaskade geschaltete Speichereinheiten haben nacheinander zugeführte Zeichen der Information gespeichert, wobei jeweils eine von z.B. fünf in Kaskade geschalteten Speichereinheiten unbesetzt gelassen wird.

Wird unter dieser.Bedingung ein vom Zähler 15 abgegebener Schiebeimpuls ßL an die leeren Speichereinheiten 13^_Λ bis 13,,.,

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gegeben, so kann die in den jeweils vorangehenden Speichereinheiten 13/1 j bis 13 ·, gespeicherte Information an diese leeren-Speichereinheiten 13^i_Q bis 13__ö verschoben werden. In gleicher Weise wird die in den jeweiligen Registereinheiten gespeicherte Information jedesmal dann verschoben, wenn einer der nachfolgenden Schiebeimpulse (2L bis 0c auftritt. Durch einen Zyklus der

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Abgabe der fünf Schiebeimpulse ßL bis 0^ wird ein in jeder Registereinheit gespeicherter Informationsblock um ein Bit vorgeschoben.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen Teilschaltungen einer Eegistereinheit. Ein in gestrichelten Linien eingeschlossener Teil zeigt die Anordnung von z.B. einer Speichereinheit 13y|_C· Diese Speichereinheit 13>j_c ist mit einem Übertragungselement 16 und einem Speicherelement 17 versehen. Das Übertragungselement 16 ist durch einen Feldeffekttransistor gebildet, dessen Gateelektrode einen Schiebeimpuls, im !Fall der Fig. 3 den Schiebeimpuls 0-z erhält. Das Speicherelement 17 besteht ebenfalls aus einem Feldeffekttransistor, der als Terstärkungselement wirkt, dessen Gate-Kapazität zum Speichern der Information benutzt wird. Bei Erhalt eines Schiebeimpulses ist das Übertragungselement 16 leitend, um die in dem vorangehenden Speicherelement gespeicherte Information an die Gate-Elektrode des das Speicherelement bildendai Feldeffekttransistors zu geben. Die Speicherwirkung der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors wird zum Speichern der durch das Übertragungselement 16 übertragenen Information benutzt. Die in dem Speicherelement 17 gespeicherte Information wird an die nachfolgende Speichereinheit bei Erhalt eines Schiebeimpulses ^ ausgelesen.

In Fig. 3 wirkt ein Feldeffekttransistor 18 als Arbeitswiderstand des Feldeffekttransistors des Speicherelements 17» wobei dessen Gate-Elektrode im Ruhezustand mit einem Signal von einer Spannungsquelle -V-q-q beaufschlagt wird. Wie zuvor erwähnt, wird die Speichereinheit zum Speichern und Übertragen einer Information von einem Bit aus einem Übertragungselement und einem Speicherelement gebildet. Bei dem neuen Informationsspeicher wird jede Speichereinheit zum Speichern und Übertragen der Information von einem Bit aus einem Speicherelement und einem Übertragungselement gebildet. Das Schieberegister als • Ganzes braucht daher nur mit so viel Speicherelementen ver-

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sehen werden, deren Anzahl gleich der Hälfte der der Speicherelemente bei den bisherigen Speichern ist. Mit dem neuen Informationsspeicher kann daher sehr wirkungsvoll eine vergrößerte Informationsmenge gespeichert werden.

Bei der Speichereinheit 13^₀ erfüllt der als Arbeitswiderstand wirkende Feldeffekttransistor diesen Zweck immer dann, wenn er mit dem Speicherelement 17 verbunden ist, wenn das nachfolgende Schaltelement leitend ist. Wie in Fig. 4· gezeigt ist, kann das nachfolgende Schaltelement leitend gemacht werden, wenn die nachfolgende Speichereinheit einen Schiebeimpuls erhält. Wie außerdem in Fig. 5 gezeigt ist, kann ein Schiebeimpuls , der an die Gate-Elektrode des Schaltelementes gegeben wird, unmittelbar als eine Vorspannung benutzt werden, um die getrennt vorzusehende "Speisequelle -V™} fortzulassen. Die gleiche Wirkung kann erreicht werden, wenn eine verhältnisfreie Schaltung benutzt wird.

Bei dem neuen Informationsspeicher wird die Polarität eines Bitsignals jedesmal dann umgekehrt, wenn es von einer Speichereinheit an die nächste verschoben wird. Werden daher Registereinheiten, die jeweils aus einer ungeraden Zahl von Speichereinheiten bestehen, ebenfalls mit einer ungeraden Anzahl vorgesehen, so ermöglicht ein einem zuletzt ausgelesenen Ausgang zugeordnete Inverter, daß das Ausgangssignal die gleiche Polarität hat, wie die des ursprünglich zugeführten Signals.

In Verbindung mit den Fig. 6 bis 9 wird nachfolgend eine weitere Ausführungsform des neuen Informationsspeichers erläutert.

Ein in den Fig. 6 bis 9 gezeigtes Schieberegister weist K" Registereinheiten auf, von denen jede aus 3J Speicherelementen gebildet ist, die mit Ή Übertragungselementen gekoppelt sind, um (ΙΓ-1) Bits zu speichern und zu übertragen, wodurch die er-

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forderliche Anzahl von Speicherelementen bei dem neuen Informationsspeicher vermindert ist. Außerdem ist eine Umschaltgatterschaltung für die Eingangsinfonnation an der Eingangsseite des Schieberegisters angeordnet und eine Schiebeumlauf schaltung so vorgesehen, daß sie sich von der Ausgangsseite des Schieberegisters bis zu dessen Eingangsseite durch die Umschaltgatterschaltung hindurch erstreckt, wodurch dieses Schieberegister wahlweise als ein dynamisches oder statisches Schieberegister benutzt werden kann.

Pig. 6 "zeigt schematisch die Anordnung des neuen Informationsspeichers. Auch diese Ausführungsform arbeitet mit der Speicherung von vier Bits für ^edes Zeichen. Der Informationsspeicher weist mehrere in Kaskade geschaltete Registereinheiten 14v, bis 14- auf. Diese Registereinheiten 14,, bis 14· sind durch dazwischenliegende Umschaltgatterschaltungen 12a, 12b ... miteinander verbunden. Jede der Registereinheiten 14vj bis 14· weist fünf in Kaskade geschaltete Speichereinheiten 13 bis 13_Ö

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auf, die durch Schiebeimpulse 0^ bis 0,- gesteuert sind, die nacheinander während unterschiedlicher Zeitintervalle auftreten. Diese Schiebeimpulse (2L bis 0,- werden entsprechend der Anzahl von Taktimpulsen, die von einem Taktimpulsgenerator 18 erzeugt werden, abgegeben, wenn sie von einem bis fünf zählenden Zähler 15 gezählt werden.

Bei den zuvor erwähnten Registereinheiten 14vj bis 14-_nsind Schiebeumlauf schaltungen 16a, 16b ... zwischen den Ausgangsanschlüssen der Registereinheiten 14·^ bis 14· und den Umschaltgatterschaltungen 12a, 12b ... vorgesehen, die jeweils an ihren Eingangsseiten angeordnet sind. Gibt eine Eingangsdaten bestimmende Schaltung 17 einen Befehl ab, um zu bestimmen, ob das Schieberegister als Ganzes als dynamisches oder statisches Schieberegister benutzt werden soll, so führen die Umschaltgatterschaltungen an die Eingangsanschlüsse

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der Registereinheiten 14^ bis 14- ein Signal zu, das -unter den die neue Eingangsinformation, die von der vorangehenden Registereinheit verschobene Information und die Ausgangsinformation von der Schiebeumlaufschaltung angebenden Signalen ausgewählt wird.

Die in der jeweiligen Registereinheit enthaltenen Speichereinheiten werden mit der Information von einem Bit gespeichert, die aus den jeweils vorangehenden Speichereinheiten bei Erhalt eines Schiebeimpulses ausgelesen wird. Ist ein Zeichen von vier Bits in der Registereinheit 14·,. über die Umschaltgatterschaltung 12a gespeichert, so sind diese vier Bits in den Speichereinheiten 1Jd, 13c, 13b, 13a, beginnend mit dem vordersten dieser Bits ihrerseits gespeichert. In diesem Pail wird die Speichereinheit 13e unbesetzt gelassen. Gibt unter dieser Bedingung der Zähler 15 einen Schiebeimpuls ßL ab, so erhält die unbesetzte Speichereinheit 13§ die von der vorangehenden Speichereinheit 13d verschobene Bitinformation, die diese unbesetzt läßt, bis ein Schiebeimpuls 02 erzeugt wird, woraufhin die Speichereinheit 13d, die jetzt unbesetzt ist, die von der vorangehenden Speichereinheit 13c verschobene Bitinformation erhält. Die Speichereinheiten erhalten nacheinander die Bitinformation, bis ein Schiebeimpuls 0c abgegeben wird, wodurch diese Speichereinheiten ihrerseits unbesetzt gelassen werden, wodurch die gesamte Vier-Bit-Information, die in jeder Registereinheit gespeichert ist, um ein Bit jedesmal dann verschoben wird, "wenn der Zyklus zur Erzeugung der Schiebeimpulse 0L bis 0c wiederholt wird.

In diesem lall sind die Registereinheiten 14,, bis 14· in der gleichen Weise ausgebildet wie bei der ersten Ausführungsform und werden durch die Schiebeimpulse gL bis 0c parallel betätigt. Werden daher nacheinander die Speichereinheiten mit Vier-Bit-Zeichen gespeichert, wobei die Speichereinheiten wiederum um ein Bit unbesetzt gelassen werden, und die Gatter

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der Umschaltgatterschaltungen 12a, 12b ... werden so gesteuert, daß die Registereinheiten 14vj bis 14_Q ein jeweils von den jeweils vorangehenden Registereinheiten verschobenes Signal erhalten, so bildet eine Folge der Registereinheiten 14vj bis 14· zusammen ein dynamisches Schieberegister.

Steuert die die Eingangsinformation bestimmende Schaltung 17 die Umschaltgatterschaltungen 12a, 12b ..., um zu verhindern, daß neue Eingangsinformation oder aus den jeweils vorangehenden Speichereinheiten ausgelesene Information an die Umschaltgatterschaltungen 12a, 12b ... gegeben werden kann, und gibt diese Bitinformation von den Schiebeumlauf schaltungen 16a, 16b ... an den Eingangsanschluß der Registereinheiten 14^ bis jeweils ab, dann wird die in der ausgangsseitigen Speichereinheit 13e einer jeden Registereinheit 14^ bis 14 gespeicherte Bitinformation zurück an die eingangsseitige Speichereinheit 13a der zugehörigen Registereinheit gegeben. Als IPolge davon wird Vier-Bit-Information in den Registereinheiten 14,, bis 14 durch Umlaufen durch die zugehörigen Schiebeumlauf schaltungen 16a, 16b ... hindurch gespeichert. In diesem Fall arbeitet der mehrere seriell miteinander verbundene Registereinheiten 14^ bis 14- aufweisende neue Informationsspeicher als statisches Schieberegister.

7 gibt eine konkrete Schaltung der Registereinheiten an, die einen Informationsspeicher entsprechend des in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels bilden, wobei im wesentlichen der Aufbau der Re gist er einheit. 14,- gezeigt ist. Diese Registereinheit 14^| weist fünf Speichereinheiten 13a bis 13e auf, die durch zeitweilige Speicherelemente T^ bis T,- aus Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode gebildet sind. Diese zeitweiligen Speicherelemente T^ bis Te sind seriell über dazwischenliegende Übertragungselemente Tq2 Tqc miteinander verbunden, die ebenfalls durch Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode gebildet sind.

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Die Gate-Elektroden der Übertragungselemente Tq2 bis T₀C erhalten Schiebeimpulse 0^ bis 0^, die von dem Zähler 15 abgegeben werden. Das eingangsseitige Speicherelement T^ erhält ein Signal über eines von einem Paar von Schaltelementen ^T01A ^T01B* ^Das Sci³·⁸·¹*⁶¹©¹¹¹⁸³⁰* ^TO1A ^erllält neue Information und das Schaltelement T_Q1B ^erkält von der Schiebeumlaufschaltung 16a abgegebene Information. Die Schaltelemente ^QIA' ■*Ό1Β ^art^>ei't^;ei1 i^Q der entsprechenden Weise wie die Umschaltgatter schaltung 12a der S¹Ig. 6 wie auch der eines Ubertragüngselementes. Die die Eingangsinformation bestimmende Schaltung 17 gibt einen Befehl ab, um den dynamischen oder statischen Betrieb des neuen Informationsspeichers zu wählen. Bei Erhalt dieses Befehls gibt der Taktimpulsgenerator 18 einen Steuerimpuls 0Cj₁ oder 0r_B ab, die dem Schiebe impuls 0 c entsprechen, wodurch ein Signal an eine der Gate-Elektroden der Schaltelemente Tq,j£ und Tq^₅ jeweils gegeben wird.

Wie in Pig. 7 gezeigt ist, wirken die Feldeffekttransistoren T^ bis T.c als Arbeitswiderstände für die Speicherelemente T^ bis Tc. Bei den Speiehereinheiten 13a bis 13e wird die Eingangsinformation in ihrer Polarität jeweils immer dann umgekehrt, wenn sie an die jeweils nachfolgenden Speichereinh.eiten verschoben wird. Bei einer aus fünf Speichereinheiten 13a bis 13e gebildeten Registere.'inheit wird das Ausgangs signal von der ausgangsseitigen Speichereinheit 13e in seiner Polarität gegenüber der Eingabeinformation umgekehrt. Die Ausgangsinformation von dem Speicherelement T,- der ausgangsseitigen Speichereinheit 13e gelangt daher durch einen Inverter hindurch, der aus einem Feldeffekttransistor T^ besteht, damit er von der Registereinheit 14v. mit der gleichen Polarität abgegeben wird, wie ein an die Registereinheit 14vj gegebenes Eingangssignal. Das Bezugszeichen T_ß bestimmt den Arbeitswiderstand des Transistors T^.

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Bei dem in !ig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Inverter für jede Registereinheit 14vj bis 14· zur Korrektur der Polarität ihrer Ausgangsinformation vorgesehen. Wie in Iig.8 gezeigt ist, kann der Inverter jedoch auch weggelassen werden. In diesem Fall wird die am Ende auftretende Polarität der eingegebenen Information entsprechend der ungeraden oder geraden Anzahl von Eegistereinheiten gesteuert, durch die hindurch die Information geschoben wird. Hit anderen Worten ist es bei einer geraden Anzahl, von Speichereinheiten nicht erforderlich, die Polarität der eingegebenen Information umzukehren. Arbeitet der neue Informationsspeicher als ganzes wie ein statisches Schieberegister, dann wird gezählt, wie oft die Information durch die Schie beumlauf schaltung hindurch verschoben wird, d.h. es wird die Anzahl der abgegebenen Schiebeimpulse 0 mit Hilfe eines hier nicht gezeigten Binärzählers gezählt, wodurch die Umkehr der Polarität der schließlich erzeugten Information gesteuert wird.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wurde die dynamische oder statische Arbeitsweise des neuen Informationsspeichers durch Zuführung eines entsprechenden Schiebeimpulses ^nA ⁰⁽^^er' ^_nB bestimmt. Dieses die Arbeitsweise bestimmende Signal kann aus einem binärcodierten Signal "0" oder "1" gebildet werden. Dabei kann die in Fig. 9 gezeigte Ausfuhrungsform benutzt werden. Im Gegensatz zu den zuvor erläuterten Ausführungsformen hat die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform eine Umschaltgatterschaltung 12a, die z.B. unabhängig von dem Übertragungselement Tq^ der Speichereinheit 13a vorgesehen ist. Diese Umschaltgatterschaltung 12a ist aus vier Feldeffekttransistoren T₂^ bis ü?24 gebildet. Die Transistoren T₂^ und T₂₂, wie auch die Transistoren T^ und T₂^, sind in Reihe geschaltet. Beide Gruppen von Transistoren sind außerdem parallelgeschaltet. Die Gate-Elektrode des Transistors T_2>, erhält die neue Eingangs-

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information oder die aus der vorangehenden Registereinheit ausgelesene Information. Die Gate-Elektrode des Transistors T03 erhält die durch die Schiebeiimlaf schaltung 16a hindurch zurückgeführte Information. Eine Leitung 18 erhält einen Befehl für ein Schieberegister, damit dieses als dynamisches Schieberegister bei Erhalt eines "0"-Signals arbeitet, und einen Befehl für dieses Schieberegister, damit es als statisches Schieberegister bei Erhalt eines "1"-Signals arbeitet. Die Leitung 18 ist mit einem Inverter 19 versehen. Ein Signal von der Leitung 18 wird an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors Tp^ und ein Signal von dem Inverter 19 wird an die G-ate-Elektrode des Feldeffekttransistors 22 gegeben. Ein Feldeffekttransistor 25 wirkt als ein Arbeitswiderstand.

Wird ein "0"-Signal an die Leitung 18 gegeben, so gibt der Inverter 19 ein "1"-Ausgangssignal ab und ein Ansteuersignal wird an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors 22 als Folge davon gegeben, die bereits an die Gate-Elektrode des Transistors 21 zugeführte Eingabeinformation wird durch den Transistor Too an das Übertragungselement Tq_x, hindurchgelassen, um die Registereinheiten 14a, 14b ... in Reihe miteinander zu verbinden, wodurch das Schieberegister als ein dynamisches Schieberegister wirkt.

Wird ein "1"-Signal an die Leitung 18 gegeben, so wird der Feldeffekttransistor T₀^ leitend, damit er ein Signal durch die Schiebeumlaufschaltung 16a an das Übertragungselement T_Qyzurückführt. Dementsprechend speichern die Registereinheiten 14,- bis 14 die Information unabhängig voneinander. Auf diese Weise arbeitet der Informationsspeicher als Ganzes als ein statisches Schieberegister.

Bei den vorangegangenen Ausführungsformen wurde eine Registereinheit aus fünf Speichereinheiten gebildet. Jedoch muß die An-

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zahl der Speichereinlxeiten nicht auf diese Weise begrenzt seil. Wird eine Reihe von Zeichen, die jeweils aus H Bits gebildet sind, wobei N eine Zahl größer oder gleich drei angibt, so ist es sinnvoll, eine Registereinheit zu benutzen, die aus (N-1) Speichereinheiten besteht. Das Zählen der jeweiligen Zyklen der erzeugten Schiebeimpulse gL, 0^ · · · Kann die Zeitpunkte erfassen, bei denen die jeweiligen Registereinheiten mit einem Zeichen gespeichert sind. Dieses Zählen kann wirkungsvoll die zeitliche Steuerung zum Steuern der Eingabe- und Ausgabe und der Umschaltung der Arbeitsweise eines Schieberegisters von einer dynamischen zu einer statischen Arbeitsweise und umgekehrt erfassen und außerdem wesentlich die Steuerung des neuen Informationsspeichers vereinfachen. In diesem Fall muß selbstverständlich der logische Pegel einer Ausgangsinformation von "1"-auf "0" und umgekehrt geändert werden.

Bei den in den Fig. 7 und 9 gezeigten Ausführungsformen sind die Gate- und Drain-Elektroden eines als Arbeitswiderstand wirkenden Feldeffekttransistors unmittelbar mit einer Speisequelle verbunden. Jedoch ist der neue Informationsspeicher auch auf dieses Merkmal nicht unbedingt begrenzt. Um den Leistungsverbrauch zu verringern, können Taktimpulse an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors oder an die Gate- und Drain-Elektrode anstelle einer Verbindung dieser Elektroden mit der Speisequelle gegeben werden, wodurch eine Belastung nur dann bewirkt wird, wenn die Takt impulse erzeugt werden. Der gleiche Zweck kann dirch eine sogenannte verhältnisfreie Schaltung erreicht werden, bei der die Source-Elektrode eines Speicherelementes durch Taktimpulse betätigt wird.

Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind besonders wirksam bei der Speicherung einer großen Informationsmenge und sind besonders vorteilhaft als Tragbare Speicher anstelle von herkömmlichen Band- oder Kartenspeichern einzusetzen.

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Außerdem kann der neue Infoimationsspeiclier als geeigneter tragbarer Speicher zum Speichern parallel aufgezeichneter Zeichen benutzt werden, wenn er parallel entsprechend der Anzahl von Bits aufgebaut wird, die jedes in der Information enthaltene Zeichen angibt.

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Claims

Patentansprüche

Λ) Informationsspeicher mit einem mehrere in Kaskade geschaltete Registereinheiten aufweisenden Schieberegister, dadurch gekennzeichnet , daß jede Registereinheit (14^ ... 14- ) N Speicherelemente (17,18) zum Speichern von Ziffern und Ή Übertragungselemente (16) hat, mit denen bei Erhalt eines Schiebeimpulses (0) die in einem mit dem Eingang des jeweiligen Übertragungselementes verbundenen Speicherelement gespeicherte Information an ein mit dem Ausgang des jeweiligen Übertragungselementes verbundenes Speicherelement zu verschieben ist, wodurch (U-I) Ziffern zu speichern sind, und daß ein Schiebeimpuls-Generator (15,18) zum Zuführen eines Schiebeimpulses an jedes Übertragungselement, beginnend mit dem an der Ausgangsseite der Registereinheit angeordneten Übertragungselement, vorgesehen ist, wobei die Phasenlage eines Schiebeimpulses jedesmal geändert wird.
2. Informationsspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Übertragungselement (16) aus einem Metalloxidhalbleiter-Peldeffekttransistor besteht, dessen Source-Elektrode ein Ausgangssignal von dem eingangsseitigen Speicherelement erhält, dessen Drain-Elektrode ein Ausgangs signal an das ausgangsseitige Speicherelement (17) gibt und dessen Gate-Elektrode einen Schiebeimpuls (0^) erhält, und daß das Speicherelement aus einem invertierenden Metalloxidhalbleiter-Peldeffekttransistor und einem als Arbeitswiderstand wirkenden Metalloxidhalbleiter-Transistor (18) besteht, dessen Source-Elektrode mit der Drain-Elektrode des invertierenden Feldeffekttransistors verbunden ist, wobei

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die Gate-Elektrode des invertierenden Feldeffekttransistors den Eingangsanschluß des Speicherelements bildet und die Drain-Elektrode des invertierenden Feldeffekttransistors den Ausgangsanschluß des Speicherelementes bildet.
3· Informationsspeiclier mit einem mehrere in Kaskade geschaltete Registereinheiten aufweisenden Schieberegister, dadurch gekennzeichnet , daß jede Registereinheit (14vj ...14- ) Ii Speicherelemente (QL bis Tt-) zum Speichern von digitaler Information und Έ Übertragungselemente (Tqi bis ^T05^ hat, mit denen bei Erhalt eines Schiebeimpulses (ßf) die in einem mit dem Eingang des jeweiligen Übertragungselementes verbundene Speicherelement gespeicherte digitale Information an ein mit dem Ausgang des jeweiligen Übertragungselementes verbundenes Speicherelement zu verschieben ist, und daß ein Schiebeimpuls-G-enerator (15 »18) zum Zuführen eines Schiebeimpulses (0) der gleichen Phase an die Übertragungselemente, die jeweils die gleiche Ordnungsnummer in den jeweiligen Registereinheiten haben, und von Έ Schiebeimpulsen unterschiedlicher Phasenlage an die Übertragungselemente einer jeden Registereinheit, beginnend mit dem an der Ausgangsseite der Registereinheit angeordneten Übertragungselement, vorgesehen ist.
4. Informationsspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (^q^ bis ¹PqI=) aus einem Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor besteht, dessen Source-Elektrode ein Ausgangssignal von dem mit der Eingangsseite dieses Feldeffekttransistors verbundenen Speicherelement erhält, dessen Drain-Elektrode ein Ausgangssignal an das mit der Ausgangsseite dieses Feldeffekttransistors verbundene Speicherelement abgibt und dessen Gate-Elektrode einen Schiebeimpuls (0) erhält, und daß das Speicherelement aus einem invertierenden Metalloxidhalbleiter-Feldeffektttransistor (T^. bis Tr) und einem als Arbeitswiderstand wirkenden Metalloxid-

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halbleiter-Transistor (Ty^ bis T^c) gebildet ist, dessen Source-Elektrode mit der Drain-Elektrode des invertierenden Feldeffekttransistors verbunden ist, wobei die Gate-Elektrode dieses Feldeffekttransistors den Eingangsanschluß des Speicherelementes und die Drain-Elektrode den Ausgangsanschluß des Speicherelements bilden.
5. Informationsspeicher nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet , daß Schiebeumlaufschaltungen (16a, 16b ...) zum Umlaufverschieben eines von dem Ausgangsanschluß einer Jeden Registereinheit (14vj bis 14- ) abgegebenen Ausgangssignals an den Eingangsanschluß dieser Registereinheit, Umschaltgatterschaltungen (12a, 12b ...) für die Eingangsinformation und eine Ansteuerschaltung (17) für diese vorgesehen sind, die mit dem Eingangsanschluß einer jeden Registereinheit verbunden sind und mit denen die Eingangsinformation von der Zuführung neuer Information an das Schieberegister (12),damit dieses als dynamisches Schieberegister wirkt, auf den Umlauf von bereits zugeführter Information über die Schiebeumlaufschaltungen umschaltbar ist, damit das Schieberegister als statisches Schieberegister arbeitet.
6. Informationsspeicher nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet , daß die Umschaltgatterschaltungen (12a,12b., aus einem ersten Übertragungselement (SU-i^)* das ein von jeder Registereinheit (14-,- bis 14- ) abgegebenes und durch die Schiebeumlauf schaltung (16a, 16b...) umlaufverschobenes Ausgangssignal erhält,, und aus einem zweiten Übertragungselement (^q/i λ ) gebildet ist, dessen Ausgangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des ersten Übertragungselementes verbunden ist, um neue Information an die zugehörige Registereinheit zuzuführen.

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7- Informationsspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Registereinheiten (14-,, bis 1²K_n) aus Metalloxidhalbleiter-Transistoren gebildet sind.
8. Informationsspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß in jeder Registereinheit (14vj bis 14- ) enthaltene IT Speichle lernen te (17»18; T^ bis T₁-, ^^ bis T^c) ein Ausgangssignal erzeugen, dessen Polarität gegenüber der des Eingangssignals umgekehrt ist, und daß, wenn IT eine ungerade Zahl angibt, ein zusätzliches Speicherelement (T^,Tg) vorgesehen ist, um am Ausgangsanschluß der Registereinheit ein Ausgangssignal mit der gleichen Phasenlage wie die des Eingangssignales zu erhalten.
9. Informationsspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahl Ή der Speicherelemente (17,18; T^ bis T_n-, T^ bis T^ ^) innerhalb einer Registereinheit (I4vi bis ii-_n) um 1 größer ist als die Anzahl der Bits, die ein Zeichen bilden.

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